hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前庭器官の器官培養技術を応用した有毛細胞、神経節細胞間シナプス再形成の試み

目的:aminoglycoside (AG)による有毛細胞の細胞死がapoptosisであることを明らかにし、その細胞障害を引き起こす主要な酵素を解明する。結果:NM群では濃度依存性に有毛細胞の障害が観察され、0.1mMから外有毛細胞の、0.4mMから内有毛細胞の減少が認められ、内外有毛細胞の比較では外有毛細胞の方が易障害性であった。leupeptin群では全ての濃度のNMに対し90%以上の外有毛細胞の生存が認められた。内有毛細胞では高濃度のNMに対してはleupeptinによる効果は認められなかった。またBAF群ではneomycinの濃度が0.5mM、1mMでわずかに有毛細胞の生存数の増加を認めたが、その効果はleupeptinの効果に比較するとごく軽微であった。またneomaycin群の組織をTUNEL法で染色した所、有毛細胞と一致する部位にTUNEL陽性細胞が認められた。この陽性細胞はcontrol群では認められなかった。考察:TUNEL法による観察結果から、このようなAGによる細胞障害はapoptosisの経路によってもたらされると考えられた。さらにcalpainがAGの細胞障害のメカニズムにより強く関与していることが示唆された。本年度の研究により前庭神経節細胞の単離、培養を安定して行うことに成功した。酵素処理した前庭神経節細胞を機械的に単離し培養液中に神経栄養因子として知られるBDNF, NT-3を添加することでこれらの神経節細胞の生存率を大幅に改善できることが明らかとなった。単離前庭神経節細胞に対するこれらの神経栄養因子の効果はこれまでほとんど報告がない知見である。前庭有毛細胞の器官培養については現時点でいくつかの課題が明らかとなった。数日の培養では有毛細胞の生存が確認しうるがその後形態を維持するのが困難なため通常の光学顕微鏡による観察では有毛細胞自体が生存しているかどうかを確認することが困難となる。また現時点まで有毛細胞の生存率を高める栄養因子等も特定できていない。すでに単離培養に成功した前庭神経節細胞と有毛細胞との共培養も試みているがこれらの間で相互の培養結果に影響を与えているようなデータは得られていない。来年度の研究課題として立体構造を維持できる可能性のある培地(コラーゲンジェル等)での培養を行いさらには有毛細胞自体の生存率を改善する因子を明らかにしたいと考えている。また現在は試料の摘出の容易さからP5のマウスを用いて実験を行っている。他のいくつかの神経系でシナプスを再形成させうる時期が胎生期または出生早期に限られているとの報告があり、内耳においてもシナプス再形成にはより早い時期の内耳の神経細胞が有効と考えられる。今後、胎児期を含めより幼弱なマウスを用いた培養を検討している。
5SrRNAの一次配列決定による藻類の分子進化とクロロプラストの成立過程

地球上の全生物種の系統進化関係は、5SrRNAのような進化置換速度の低い情報高分子を相互比較することにより、その大略を明らかにすることができる。当課題では光合成真核生物、とりわけ藻類の分子進化とそのクロロプラストの成立過程に重点をおき研究を進めた。この2年間を中心に、当研究室でその塩基配列を決定し報告した光合成生物5SrRNAは、下記のように各種にのぼる。クロロフィルaをもつ紅藻類からは、アサクサノリ,シラモ,テングサ,トサカマツ,ナガマツモ,カワモヅクを報告した。クロロフィルa+bを持つ緑藻類や陸上植物からは、コケ4種,シダ類4種,裸子植物3種,車軸藻類のフラスコモ,接合藻類のアオミドロ,緑藻類のアオサ,クラミドモナスである。クロロフィルa+cをもつ褐藻類では、ホンダクラ,カジメ,コンブモドキ,コルダリア,珪藻のハネケイソウ,黄金藻のミズオノリ,クリプト藻のキロモナスである。原生生物界にもクロロフィルa+bを持つミドリムシやクロロフィルaのみを持つシアノフォラがいるが、この細胞質5SrRNAとクロロプラスト5SrRNAを決定した。これらの5SrRNAの1次配列と、従来より決定されている5SrRNAも含めて、合計総数352種の5SrRNAの配列を相互比較し、相違度を計算することによって、系統関係を明らかにした。その結果、全生物界における生物系統関係は以下の様になった。まず生物全体はおおきく三つのグループにわかれている。真核生物,後生細菌,真性細菌である。真核生物の内部では、もっとも原始的な真核生物は紅藻類である。藻類は通常、紅藻類,緑藻類,褐藻類の三者に大別されるが、三者の関係は紅藻類,緑藻類,褐藻類の順序で出現している。クロロプラストの成立には複数回の細胞内共生が考えられた。
WNT受容体遺伝子群及びGBP/FRAT遺伝子群の遺伝子異常の解析

平成11年度研究成果:(1)ヒトWNT受容体FZD3、FZD4、FZD5、FZD8及びFZD10を分離同定し、染色体上の位置を決定した。各々のがん細胞が複数のFZDを発現している事を明らかにした。(2)FZD5及びFZD7遺伝子の発現調節領域を分離し、発現調節機構を解析した。(3)WNT信号伝達系を活性化するFRAT2を分離同定し発現解析を行った。(4)リン酸化β-cateninを認識するユビキチン・リガーゼ複合体を構成するアダプター分子であるβTRCP2を分離同定し、Alternative splicingにより3種類のアイソフォームが存在する事を明らかにした。胃がん細胞株における_βTRCP2遺伝子変異を発見した。(5)ヒトTCF-3を分離固定した。4種類のTCFの発現分布を解析し、胃がん及び膵がんにおいて主に発現しているTCFを同定した。消化器がん由来の細胞を用いてWNT信号伝達系の活性化により発現が誘導される複数の転写標的遺伝子を新たに同定した。今後の展望:現在、10種類のFZD、4種類のTCF、更に6種類のWNT標的遺伝子をブロットしたWNT信号伝達系のMacrofilterを作成している。このWNT信号伝達系のMacrofilterを用いて、胃がん、乳がん、肺がん及び子宮体がんにおけるWNT受容体、TCF転写因子、及びWNT信号伝達系転写標的遺伝子の発現パターンを解析して、予後因子として応用可能な遺伝子産物の探索を行う予定である。
スーパーカミオカンデにおけるWIMP対消滅ニュートリノの探索

本年度は地球方向のダークマターWIMP起源イベントに着目した解析を行った。WIMPは地球でspin-independent散乱を起こして地球の重力場にトラップされた後、地球中心方向に集積され対消滅を起こし、最終的にニュートリノを放出すると考えられている。そこでスーパーカミオカンデ検出器にて今まで取得された3109.6日分の上向きミューオン(upmu)イベントを用いて地球中心からやってくるイベントの到来方向分布を調査した。バックグラウンド源である大気ニュートリノに対して有意なWIMP起源イベントは観測されなかった。そこで、地球中心方向WIMP対消滅起源upmuイベントのフラックスリミット、WIMPと核子のspin-independent散乱断面積リミットを算出した。また、現行の解析手法の問題点や誤差、また将来に向けてさらに精度のよい解析手法に関して議論するために、宇宙素粒子研究の世界的な機関であるオハイオ州立大学のCCAPPに赴き一カ月半程度滞在した。そこでは、現行の手法に内在するさまざまな不定性をリストアップしそれらの影響の大きさをまとめた。これらは以前よりニュートリノを用いたWIMP探索に関して多くの研究者が興味、疑問に感じていた部分でありそれらに対する初めて明確な回答が出せたといえる。この研究結果に関してはオハイオ州立大学のCarsten Rott氏との共著論文としてJCAP誌に投稿予定である。以上のようなWIMP解析(昨年度行った太陽方向からのWIMPイベント探索も含む)を柱として、以前から進めていたスーパーカミオカンデでの各種キャリブレーション、upmuイベントサンプル作りに関してなどをまとめ、博士学位論文として執筆した。申請者がコラボレーターとして研究を行っている、ニュートリノ検出器であるスーパーカミオカンデ検出器では本年度信号を読み出すためエレクトロニクスのアップグレードが行われた。申請者はこのアッープグレードに際し、その性能試験に関して中心となって作業を行った。この作業を通し、このエレクトロニクスの入力出力間の線形性や、一つの光子が入射したときの応答を精密に調べた。これらにより、新しい読み出しエレクトロニクスの特性に関する係数を決定し、新しいエレクトロニクスでこれまでと同様に正しく実験を行っていくための基礎作りを行うことが出来た。また、研究のメインテーマである宇宙に存在する未知の粒子であるダークマターWIMP起源のニュートリノ探索については、現在あるすべてのスーパーカミオカンデのデータを用いて探索する手法を新たに導入し、まだ探索されていなかったより低い質量領域まで存在領域に対する制限を付けることができた。これにより理論から存在を予言されている領域に世界で初めて食い込む、世界最高の制限を付けることに成功した。この成果に関してはニュージーランドで行われた国際会議で発表された。今後、他の様々な理論パラメータに対して制限を付けたり、他の実験との比較を行うために、アメリカで行われたシミュレーションツールの勉強会に参加し、ツールの使い方を学んだ。そこでは同様の探索を行っている研究者と意見交換をすることで、最新の知識を得たり、今後の自身の解析の方法に対する方針を固めることが出来た。本年度は、WIMP対消滅起源のニュートリノイベント解析を本格的にスタートさせた。スーパーカミオカンデにて今まで取得されたすべての上向きミューオン(upmu)イベントを用いて太陽からやってくるイベントの到来方向分布を新たに導入したシミュレーションツールを用いて算出し、フラックスリミットを求めた。また、求まったフラックスリミットを用いてWIMPの情報の一つであるSpin-dependent相互作用の断面積リミットを算出した。ここでは競合実験と比較して、特に低質量WIMPに対して世界最高感度のリミットをつけることが出来た。また、同様に銀河中心でのWIMP対消滅の探索も行った。銀河中心からのupmuイベントを算出し、到来分布を算出し、さらにフラックスのリミットを求めた。また、荷電粒子観測実験により示唆された銀河モデルから予想されるupmuイベント数と、算出されたリミットを比較し、モデル棄却可能性を議論した。この結果は宇宙線国際会議(ICRC2009)や、CCAPPシンポジウムなどの国際学会にて発表され、現在結果を論文にまとめている。また、更に精度のよい解析手法に関して議論するために,オハイオ州立大学のCCAPPに赴き一カ月程度滞在した。そこでは新しいシミュレーションツールを用いたWIMPイベントの解析手法を議論した。また、本研究に関わる部分以外にも多くの研究者と活発な議論を行うことで最先端の多くの知識を得ることが出来た。この研究結果に関する論文は現在執筆中である。また、検出器較正に関しても貢献を果たした。現在検出器内の光電子増倍管の応答に対する較正に用いられている光源球からは一様等方な光が放出されていると考えられているが、実際の等方性は測定されておらず、長年大きな系統誤差の一つとなっていた。そこでその等方性を測定するための器具を設計、製作し、実際に光源球の等方性の測定を行った。それにより、光源球の等方性に関する理解が深まりシステマティック低減に向け現在さらなる精密解析を行っている。

また、現行の解析手法の問題点や誤差、また将来に向けてさらに精度のよい解析手法に関して議論するために、宇宙素粒子研究の世界的な機関であるオハイオ州立大学のCCAPPに赴き一カ月半程度滞在した。そこでは、現行の手法に内在するさまざまな不定性をリストアップしそれらの影響の大きさをまとめた。これらは以前よりニュートリノを用いたWIMP探索に関して多くの研究者が興味、疑問に感じていた部分でありそれらに対する初めて明確な回答が出せたといえる。この研究結果に関してはオハイオ州立大学のCarsten Rott氏との共著論文としてJCAP誌に投稿予定である。以上のようなWIMP解析(昨年度行った太陽方向からのWIMPイベント探索も含む)を柱として、以前から進めていたスーパーカミオカンデでの各種キャリブレーション、upmuイベントサンプル作りに関してなどをまとめ、博士学位論文として執筆した。
ランダムな誤差移入が動的システムの構造に及ぼす影響に関する多角的数理解析

本研究では,決定論の微分方程式を離散化してできる差分方程式にランダム項を付加した確率差分方程式を考え,その解の平均的な構造とランダムネスの大きさとの関係について議論した.その結果,ロジスティック系の解析から,ランダムネスによる初期過程での解軌道の混合により,平均的な解構造において逆の周期倍化分岐が生じることが明らかになった,また非圧縮流れ計算における解析から,ランダム項の寄与と4次の粘性項の効果との類似性を明らかにした.本研究では,決定論の微分方程式を離散化してできる差分方程式にランダム項を付加した確率差分方程式を考え,その解の平均的な構造とランダムネスの大きさとの関係について議論した.その結果,ロジスティック系の解析から,ランダムネスによる初期過程での解軌道の混合により,平均的な解構造において逆の周期倍化分岐が生じることが明らかになった,また非圧縮流れ計算における解析から,ランダム項の寄与と4次の粘性項の効果との類似性を明らかにした.非圧縮流体方程式を離散化して得られた動的システムにおいて,誤差移入による不変集合の構造変化について,統計的な考察を行った.特に本研究では,まず一様乱数等によるランダムな様式での誤差を発生させてランダムネスを付加した場合の数値解の構造と,反復収束過程を有する流体シミュレーションにおける数値解と構造についての類似点について詳細に議論した.また,離散ロジスティック方程式にランダムネスを負荷した場合の数値解の平均値としての力学的挙動,特に周期倍分岐に対するランダムネスの大きさの影響について理論的に考察した.これにより,2^n周期が現れるsの領域では2^n周期が2^<n-1>周期に変化するが2^∞以降からs=3.67あたりまでは2周期構造,それより大きいsの領域では1点の構造を示すことを明らかにした.さらに,2^n周期が現れる領域においてsの値を固定した場合のランダムネスの大きさの解構造への依存性を調べた.ランダムネスによる初期過程での解軌道の混合により,平均的な解構造において逆の周期倍化分岐が生じることが明らかになった,この結果から,ランダムな誤差移入は次元の低い幻影解の発現を誘起し,解の分岐過程に大きく影響を及ぼすことがわかった.一方,反射壁確率過程で,安定分布の存在についての結果は知られていたが,自明なものを除いて極限分布まで存在する例を示したものはなかった.本研究では,1次元のジャンプタイプの反射壁確率過程で,極限分布まで存在する例を示した.離散ロジスティック方程式にランダムネスを付加した場合の数値解の平均値としての力学系(これをSMDS : Sample Mean Dynamical Systemと呼ぶ)について,特に周期構造をもつ場合のランダムネスの大きさのSMDSへの影響について前年度に引き続き詳細に考察した.この結果,ランダムネスによる初期過程での解軌道の混合により,SMDSは逆の周期倍化分岐(2^n周期が2^<n-1>周期に変化)が生じること,さらに3周期が存在するsの領域では,ランダムネスの大きさによりSMDSは不動点構造へ逆分岐することを明らかにして,国際学会で発表した.また,非圧縮流体方程式の数値シミュレーションにおける誤差移入をランダムと仮定して,その大きさのSMDSの構造への影響についてまとめたもの2報を学術雑誌に投稿・掲載された.さらに今年度はバーガーズ方程式を保存型と非保存型の2種類の離散化により得られた数値解について,ランダムネスのSMDSへの影響について研究した.その結果,不安定軌道の初期値依存性に関して,SMDSの構造を考慮することにより分類できるという貴重な知見を得た.一方,標本路に飛躍がある1次元反射壁過程について考察を進め,実際に極限分布や定常分布がある具体例を示した.さらに多次元反射壁過程の場合については,領域が有界の増合にマルコフ連鎖に対する結果から極限分布や定常分布の存在がわかる場合があることが分かった.代表的な非線型発展偏微分方程式であるバーガーズ方程式の数値解の構造について,決定論的な数理的手法である力学系の安定性の数値実験的な解析とランダムな項を含んだ確率差分方程式の数値解の平均値の定性的な構造解析の二つのアプローチの比較を行った.この結果,不安定極限集合に安定多様体上を漸近するような場合を回避する上で,ごく微少なランダムネスを決定論の反復計算においても付加することが有効であることが示された.また,決定論の方程式における安定性限界を超えた領域で出現する幻影解のもつ構造に違いがあることが明らかになった.またランダム項を付加した場合の圧縮性ナヴィエーストークス方程式の直接シミュレーションを行い,ランダム項が流れ場の構造へ与える影響について調べた.特に,近似的な極限解集合の構造がリミットサイクルやカオス的な構造をもつ場合を想定して,フーリエ解析を応用した平均的な構造を求めるアプローチを提案して解析を行った.この結果,異なる乱数列から得られる微少なランダムネスを付加した場合には,各標本においてランダムネスがない場合と同じような周期的なものと複雑な構造とが混在しており,この計算過程が非常に不安定な性質を持っていることがわかった.一方,確率過程の基礎解析として,多次元反射壁過程の極限分布や定常分布について,領域が有界の場合にマルコフ連鎖に対する結果を利用しながら考察を続けた.さらにランダムネスを含む確率モデルの現象論的な応用として,セミ類の羽化と交尾の生態に着目し,確率モデルを考えることによって,オスとメスの羽化日のピークのずれと交尾率の関係を明らかにした.
癌遺伝子選択性を実現するエピゲノム創薬の新展開

臨床において癌遺伝子を標的化するためには正確なエピゲノム情報に基づいて効果的な創薬の展開を図ることが重要である。そこで本研究では、網羅的なトランスクリプトーム解析の手法を用いて、癌遺伝子c-MYCにより制御されるヒストン脱メチル化酵素を標的候補として抽出した。その結果、ヒストンのメチル化修飾系が重要であること、さらにその標的としてNO66が消化器癌において重要な役割を果すこと、さらにMYC-NO66を標的とした創薬により難治癌を克服できる可能性を示し、そのための基盤を構築した。本研究は、癌遺伝子MYCにより制御され、JMJDファミリーに属するヒストン脱メチル化酵素NO66(別名MAPJD)の大腸癌をはじめとする消化器癌の癌進展に果たす役割を明らかにし、治療標的としての重要性を示すことを目的としている。平成28年度は、NO66の大腸癌細胞株における機能解析を中心に行ってきた。レンチウイルスによる強制発現、ノックダウンの実験系を用いて、NO66の発現を操作することで、細胞の表現型に与える影響を調べ当該分子が細胞の増殖・浸潤能や細胞周期制御、抗アポトーシスに関わっていることを示した。抗アポトーシス作用は、臨床上の問題となる薬剤耐性に関わる機構としても重要で、これまでの抗がん剤と当該分子に対する標的治療を併用することで、癌根治に向けた重要な治療戦略となり得る。また、本研究では、癌組織への薬剤選択性を実現することを目標としてきた。従来のエピゲノム治療標的は、正常組織にも発現が確認され、生理的に重要な役割を果たしていることから、腫瘍への薬剤の選択性が得られないことが大きな課題であった。NO66は、癌遺伝子MYCの制御の元にあることが、過去に報告されており、臨床検体において癌特異的な発現が確認されれば、癌治療の標的として有効な分子であることを明らかにすることができる。これまでの研究により、大腸癌臨床検体の正常部と癌部の比較において癌部特異的なNO66の高発現が確認され、NO66が治療標的として、腫瘍選択性を実現できる有力な候補分子である可能性が示唆される結果となった。今後はさらに症例を増やし、臨床病理学的因子と当該分子の発現の関連を調べることを計画している。レンチウイルスによるNO66のノックダウン並びに強制発現細胞株を作成し、癌の増殖、浸潤能、アポトーシスへの関わりを調べ、NO66が癌の進展や、抗癌剤に対するアポトーシス耐性に関わっていることを明らかにした。さらに細胞周期への関わりに関しては、NO66のノックダウンにより細胞のS期延長が確認され、G1-Sへの移行が妨げられることがわかった。これはNO66が細胞周期に関わるc-MYCにより制御されていることと矛盾しない結果である。さらにデータベースを使用したパスウェイ解析からは、NO66の発現が、MYCやその下流の遺伝子群の活性に関連していることがわかった。さらに、NO66の標的遺伝子群は、PRC2複合体を始めとするポリコーム遺伝子群の標的とその多くを共有する可能性が示され、ゲノム上での両者の相互作用の可能性を示唆する所見が得られた。一部の大腸癌臨床検体での免疫組織学的染色では、腫瘍部において、正常部より有意にNO66の高発現が確認され、創薬標的とした場合に、正常組織への障害を最小限に抑えることができる可能性が示された。平成29年度は前年度の成果を踏まえてスクリーニング系の構築からハイスルプットスクリーニングを行い、大阪大学が所有する化合物ライブラリーの検討を行った。アッセイ系として脱メチル化を認識する抗体を用いたFRETの系を活用し、ドナー蛍光体とアクセプターの組み合わせで研究を進めた。その結果、候補化合物を取得した。また前年度に引き続いて大腸臨床献体での免疫染色によりNO66の高発現が確認され、NO66を治療標的として腫瘍選択性を実現できる有力な候補分子であることが裏付けられた。消化器癌臨床検体とそれに対応する正常組織において免疫組織学的染色をさらに集積し、臨床病理学的因子、予後、化学療法耐性と、この蛋白発現との関連を解析する予定である。In vitroの実験で実証されている浸潤能への関わりを、腫瘍の先進部と非先進部の比較、あるいは転移陽性症例と陰性症例との比較から、明らかにすることが可能である。これらのデータの蓄積によりNO66の発現と発癌・癌進展との関連が明らかとなれば、これを癌の早期診断や、化学療法の効果判定のための有用なバイオマーカーして活用することが可能である。これらが予定通り進捗すれば、NO66による酵素活性をin vitroで評価するFRETのアッセイ系の構築を目指し、薬剤スクリーニングに向けた準備を進める。
人口の量的・質的変化に対応する国土計画と社会資本整備の動学的経路

出生率低下の結果,我が国は急激な人口減少の時代に入る。人口減少自体は資源配分面で否定されるべきではないが,新しい均衡に至る過渡的段階では社会・経済的に様々な歪みをもたらす。同時に人口は質的にも変化し,特に労働力人口の減少を通して生産面に影響するが,消費面でも従来とは異なる財・サービスの需要構造を生じさせる。一方世界全体で見れば,途上国における人口増加と生活質向上に伴う化石燃料消費の増大などの問題がより重要である。本研究が少子高齢化ではなく「人口の量的・質的変化」を用いた所以であり,これに都市構造分析と動学分析を加えた3つが主要キーワードとなる。たとえば我が国の国土・都市計画は,経済成長を前提に厚生最大化を目指すものであったが,今後は量的拡大に代えて質的向上と選択的撤退の議論が必要とされる。本研究は以上の問題意識に基づいて,人口の量的・質的変化の下での「都市・構造変化の解明」と「制度的対策・手法の開発」,就中人口減少局面と整合的な分析・評価手法に関する総合的な研究を意図するものである。研究成果報告書には理論分析から実証分析まで多岐にわたる11編の論文が含まれるが,それらは上述の3つのキーワードの何れかと関連している。報告書では個別論文のうち9編を,空間把握の方法を基準に大別し3章を構成した。すなわち,1)都市を連続空間として捉えた人口変化の立地分析,2)2地域モデルを用いた人口変化の動学分析と3)離散空間モデルに関する時空間分析である。これに4)独自の視点から少子化,高齢化に関して考察した論文2編からなる1章を加えた。本報告書がこれらの個別研究成果の体系化に十分に成功したとは言い難いが,人口の量的・質的変化は国土計画的にもマクロ経済学的にもパラダイム転換を迫る大きなテーマであり,さらに有用な成果を得るべく多角的な研究を継続する予定であることを付言しておく。本研究の課題は,人口の量的・質的変化の下での都市・地域の構造変化の解明と,それに対する制度的対策手法の開発に大別できる。本年度は以下の課題に関して研究を進めたが,概ね1)4)が前者,5)以降が後者に対応する。1)新経済地理学(NEG)の枠組みの中で,生産・住宅部門に土地サービス導入する場合の都市化過程に関する比較静学分析。人口の質として熟練・未熟練労働者を考え,後者が減少する場合の土地利用政策の内生化等の政策分析が可能である。2)人口減少が地域を結ぶネットワーク型インフラの需要と供給に与える影響の分析。インフラを地域間協調により供給する基本構造は,市町村合併効果の分析にも有用である。3)空間自己相関モデルによる自治体行動の実証分析。地方財政学の視点は,少子高齢化の下での自治体のミクロ的行動を分析する上で重要である。4)歪みのある経済における交通施設整備の便益評価と,複数の異質な個人が存在する空間経済の分析。後者は熟練・未熟練人口の量的・質的変化に対応する,地域構造変化の静学的・動学的均衡パターンを分析する。5)教育による人口の質的変化を内生化した動学モデルの分析。南北2国間の貿易・移民を含む経済成長分析を意図しているが,本年度はその主要部分である1国モデルに関し,出生率減少を含む数値シミュレーションを実施した。6)地球温暖化の経済評価のための世界均衡モデルの開発。国内の人口減は全球的な増加趨勢の中の偏在であり,経済の持続可能性の観点から環境問題は避けられない。

本年度は大循環モデル(GCM)とのインターフェイスを中心に検討を行った。7)人口・経済環境の変動に伴うプロジェクト価値の変動リスクを考慮した社会基盤の整備・維持・運用法の確立。本年度は資産価格理論・確率制御理論に基づいて価値変動リスクを動学的に評価し,投資・運用意思決定をするための方法論を開発した。本年度は主に以下の4つの課題に関して研究を行った。(1)地球環境変化の経済評価のためのSCGE(空間応用一般均衡)モデル:先進国では少子高齢化が問題視されるが,地球全体では人口の量的拡大と,途上国の生活質変化によるエネルギー消費の増加に伴う温暖化が懸念される。従来の気候変動モデルは経済活動シナリオを固定するが,実際には異常気象等を通じたフィードバックが無視しえない。本年度は気候モデルと経済モデルの時間・空間解像度の差を克服し,気候変動・流出モデルと組み合わせて環境変化を評価し得る準動学SCGEモデルを定式化した。(2)OLG(世代重複)モデルによる少子高齢化の都市構造への影響分析:人口減少が都市・地域構造に与える影響の分析には,OLG(世代重複)モデルが有効である。しかし通常の2世代モデルでは現実のライフサイクルを記述するには適当でない。本年度は勤労世代が少ない年少者と多い高齢者を支える,より現実的な4世代モデルを定式化し,解の性質に関する基礎的検討を行った。さらに2世代モデルに空間を導入し,アメニティ水準の異なる2ゾーンにおける年齢階層別人口分布パターンの遷移や世代別効用水準の時系列変化について分析した。(3)不確実性下のCP(中心・周辺)均衡の動学:NEG(新経済地理学)モデルでは,CP均衡を含む複数均衡の存在が示されるが,どの均衡が実現するかは明確でない。本年度は2地域間の輸送費が確率的に変動する場合に,完全予見的に行動する主体に関する長期人口移動動学モデルを定式化し,ボラティリティの増大が集積の経済を弱める方向に作用することを示した。(4)空間自己相関モデルによる実証分析:少子高齢化は,市町村財政における支出構成の変化や地価の低下を招くが,その空間分布は一様ではなく,交通・通信等の整備状況に依存する。本年度は,宮城県市町村財政と東京圏地価の時間的・空間的な相互依存関係に関して分析した。本年度は主として以下の6つの課題について研究を進めた。少子高齢化は国内的には問題であるが,地球全体では寧ろ人口の量的拡大と,所得増加による消費の質的変化(特にエネルギー財)が著しい。この観点から,1.昨年度定式化した,大循環モデルと経済モデルを接合する地球環境の長期経済評価モデルに関し,必要データを収集し,SCGEモデル部分の具体的な検証作業に着手した。2.二国動学モデルを定式化し,人口が減少する先進国と増加する途上国が並存する経済において,ODA・FDIと債務返済を含む資本流動を通じた経済の持続可能性について,数値計算による予備的検討を行った。3.人口の質的・量的変化に伴って必然的に発生する産業構造の変化に関し,大企業の撤退に伴う地域経済リスクの構造とそのヘッジ策を分析しうる数理的手法を開発した。4.少子高齢化に代表される人口動態が,都市内居住分布と厚生に与える影響に関して理論分析を行った。具体的にはアメニティの異なる2地区からなる閉鎖都市における二世代重複モデル(若年層と高齢層)を定式化し,人口動態が年齢階層別の人口分布パターンと世代厚生に与える影響を分析した。
文化的少数派の権利擁護論に関する国際的比較研究

本研究は、世界の多様な少数派文化の権利擁護論に関し、政治哲学・政治史学の知見を統合しながら、総合的な比較研究を完成させることを目的とした。そのため具体的には、(1)第一に、従来政治哲学及び政治史学の双方において、内部で自己完結的に考察されてきた本問題に関し、両者が対等に議論することが可能な複眼的分析枠組みを構築することを目指した。この点に関して本研究では、多文化主義研究の基礎文献として知られるロールズ・ウォルツアー・キムリカ・パレークらの議論に関して、研究会等を通じて分析を行い、そこにおける議論の主たる関心が、これまでの抽象的なアイデンティティー論から、近年具体的政策論の次元に移りつっあること等の新しい知見を得た。(2)第二に、本研究では、北米・西欧・東欧を中心とする諸地域において包括的・網羅的な資料収集を行い、そこでの多様な少数派文化擁護論の実態を把握し、それを多角的に比較する研究を行った。その結果、本研究では、各地の多様な少数派文化擁護論は、少数派文化登場の初期段階におけるアイデンティティー確立のための運動論と、中期以降の文化的共生のための政策的議論とに類型化することにより、見通しよく整理できること等の新しい知見を得た。(3)第三に、本研究では、以上の諸外国の議論を日本の既存議論と比較することにより、現代日本社会におけるあるべき少数派文化擁護論の将来像に関して、一定の指針を得ることをも目標とした。その結果、本研究では、日本の文化的少数派が他国のそれと比して政治的・社会的に極めて脆弱であり、それ故に、日本の文化的少数派擁護運動や政策は、文化的少数派とそれ以外の政治的少数者集団一般との連携を促進する方向で構想される必要がある等の新しい知見を得た。(1)研究初年度に当たる本年度は、まず日本国内における基礎固め的作業として、ロールズ・テイラーら、少数派文化擁護論のいわば第一世代の議論を、研究参加者全員で批判的に再検討し、従来、政治哲学及び政治史学双方内部で、自己完結的に考察されてきた、少数派文化の権利擁護論に関し、両者の知識を対等に活用し合う、複眼的な分析枠組みを参加者全員が共有することを目指した。その結果、本研究では、1)これら第一世代の論者の議論は、現代民主制における文化的アイデンティティーの意義を解明した点で、90年後半以降の、いわば論争の第二世代の議論に対して、不可欠の基礎付けを与えていること。2)しかし他方、第一世代の議論は、少数派文化相互の具体的差異や相互対立等、第二世代において顕在化する論点に関しては、必ずしも十分な考察を行っていなかった点で、第二世代の議論とは大きな非連続性を示していること、等の新たな知見が得られた。(2)第二に、本研究では、外国における作業として、各研究参加者が、少数派文化擁護論が活発に展開されており、自己の本来の専門研究対象とする諸地域に相当期間滞在し、各文化圏における少数派文化の具体的実態や少数派文化擁護論の特質等について、包括的・網羅的な資料収集を行なった。その結果、本研究では、1)北米圏の少数派文化擁護論は、多くの場合、現代リベラリズムの哲学的諸議論、とりわけその政治的寛容論の実践的応用として提起されているのに対して、2)東欧圏の少数派文化擁護論は、むしろ、より具体的な民族相互間の紛争を契機として、その妥協形成・調停過程において提起される、よりパワーポリティックス的な関心を強く内包する場合が多いという、新たな知見が得られた。

(1)日本国内における作業として、キムリカ・カレンス・パレークら、少数派文化擁護論のいわば第二世代の議論を、研究参加者全員で批判的に再検討し、前年以来行ってきた、少数派文化の権利擁護論に関し、政治哲学及び政治史学双方の知識を対等に活用出来る、複眼的な分析枠組み構築の作業を、一定程度完成することを目指した。その結果、本研究では、1)これら第二世代の論者の議論は、主として、文化的アイデンティティーの抽象的な基礎付けに関与した第一世代の議論よりも、より具体的な政策論を伴っている、2)更に、それら第二世代の議論は、少数派文化集団を、移民や先住民族・難民等、多様な類型に分ける類型論や、少数派文化相互、更には少数派文化と女性や老人等他の弱者集団との相互対立という、新たな争点を発掘した、などの新たな知見が得られた。(2)外国における作業として、1)前年同様、各研究参加者が、少数派文化擁護論が活発に展開されている、自己の本来の専門研究対象とする諸地域に相当期間滞在し、当該文化圏に固有の資料収集を行うと同時に、2)自己の本来の専門地域と異なる地域に滞在し、そこでの議論を自己の専門地域と比較する資料収集活動を行なった。その結果、1)東欧圏においては、ロールズら北米圏の少数派文化擁護論の一部の受容が見られるものの、その影響力は大きくなく、むしろそうした北米の議論とは切断された議論としての色彩が強い、2)同様に、北米の少数派文化擁護論の主流を占めるリベラリズムの系譜に対しては、今日、北米内部でも重要な批判が提起されつつあり、この傾向を代表する論者として、例えば、カナダのジェームス・タリー教授などの所説について、今後継続的に研究する必要がある、などの新たな知見が得られた。(1)日本国内における第一の作業として、前年度までの考察で明らかとされた、諸外国における少数派文化擁護論の現状を、日本の議論と比較し、日本および諸外国の議論の特質を明らかにすると同時に、日本のあるべき少数派文化擁護論の将来像に関して、一定の考察を行った。この結果、1)日本においても、アイヌなどの先住民族や在日外国人などに焦点を当てた少数派文化擁護論の台頭が近年見られるが、2)それら日本の文化的少数派は、その数的な少なさや、政治的・社会的発言力の弱さ等から、十分に区別されずに論じられる傾向があり、その結果、諸外国のように各少数派の多様な要求を適切に反映した少数派擁護論が形成されにくい傾向があること、等の重要な知見が得られた。(2)国内における第二の作業として、本年度は、これまで主として各人個別に進めてきた研究成果を、一定の総合的・体系的な研究として公表するため、研究会の開催や学会への参加、論文執筆準備等の諸作業を行った。加えて、外国においても、こうした論文完成のための作業として、自己の主たる担当国に戻った再度の資料調査と、学会・セミナー等への参加や、関係研究者との意見交換を行った。その結果、1)本研究の対象となる諸外国の多様な個別的事例全体を総括する分析枠組みとして、リベラルな多文化主義の受容可能性という観点からの考察が有効であること、2)同時に、本研究の多様な事例は、少数派文化擁護論の初期に見られる、アイデンティティー確立のための運動論と、その中期以降に見られる、政策的議論の二類型に類別することにより、見通しよく把握し相互比較することが出来ること、等の重要な知見が得られた。(1)本年度はまず、これまでの本研究の内容全体を総括し、それに対して、国内・国外の代表的研究者からの批判を仰ぐため、7月に福岡で行われたIPSAに際して、本科研のメンバーを中心としたパネルを企画し、そこにカナダのアルバーター大学から、多文化主義の動向に詳しいDavid Kahane、Catherine Kellogg両教授をも招聘しながら議論を行った。
繊維強化複合材料の繊維の特性を活かした軽量網目構造の研究

本研究は、航空機、宇宙機、自動車並びにその他の輸送・移動手段として用いられる機器の構造重量を軽量化することを目指し、炭素繊維に代表される繊維で強化された複合材料からなる網目構造について、繊維の特性を活かした設計方法を確立することに取り組んでいる。本年度は、(1)網目構造を適用すべき構造に関する発展的な力学解析、(2)網目構造に対応する設計空間の性質の考察、(3)網目構造の設計最適化の実行、(4)選択する最適化法と最適化結果の関係の考察、を行った。1については、網目構造と比較すべき従来型の構造について、前年度までの解析方法・解析対象を発展させ、より詳細な結果を取得した。2については、網目構造を数理モデルで表し、そのパラメータである設計変数が、網目構造に対応する設計空間を形作ると考え、その設計変数・設計空間について、全探索および基礎的な数理計画法を用いた設計探索を行うことで、最小化または最大化すべき網目構造の特性が、設計変数に対しどのように変化するのかという関係を調査した。3については、上述の設計変数を入力とする網目構造の設計最適化問題について、メタヒューリスティクスを含めた数理計画法を適用した。4については、網目構造の設計最適化において選択する最適化法・最適化アルゴリズムと、それらが与える最適化結果の関係を調査した。これらの取り組みによって、1、比較対象としての構造に関する発展的な解析結果の取得、2、検討すべき最適化問題の性質に関する知見の獲得、3、最適化問題と最適化法の対応、4、最適化法と最適化結果の関係に関する知見の獲得、を行うことができた。今後は、網目構造の設計に関してこれまでに得られた結果を総合しながら、網目構造の設計法に関する知見を深めていく予定である。網目構造に関して、比較対象としての構造に関する発展的な解析結果を取得できた。検討すべき最適化問題の性質に関する知見を獲得できた。最適化問題と最適化法を対応させることができた。最適化法と最適化結果の関係に関する知見を獲得できた。本研究は、航空機・宇宙機・自動車並びにその他の輸送・移動手段として用いられる機器の構造重量の軽量化を目指し、炭素繊維に代表される繊維で強化された複合材料からなる網目構造について、繊維の特性を活かした設計法を確立することに取り組んでいる。本年度は、(1)網目構造の特性を解析するシステムの構築、(2)構造最適化に関する数理的条件の整理、(3)網目構造を適用すべき構造の力学解析、(4)網目構造の部分構造の試作を行った。1については、網目構造特有の幾何形状・材料物性・境界条件を、有限要素法での表現と対応付け、強度・剛性を数値的に求める解析システムの構築を行った。2については、網目構造特有の数理的条件として製造性と幾何形状に関する条件を抽出し、この条件を同値で簡単な条件に変換し、既存の理論を拡張した。3については、二次元問題を対象に、予備的に解析を行った。4については、コーナー部を模した梁を複数試作し、顕微鏡観察に基づく性状の検証を行った。これらの取り組みによって、1、計算機上で多数の構造を効率よく探索する環境の整備、2、適用すべき最適化法と構造設計を効率的に対応させる準備、3、比較対象としての構造に関する解析結果の取得、4、製造上の問題の整理を行うことができた。今後は、構築した解析システムに最適化法を組み合わせ、網目構造の数理的特徴をもとに、網目構造の設計法に関する知見を深めていく予定である。網目構造に関して、特有の解析システムの構築によって、計算機上で多数の構造を効率よく探索する環境の整備ができた。構造最適化に関して、網目構造特有の数理的条件の整理によって、適用すべき最適化法と構造設計を効率的に対応させる準備ができた。網目構造を適用すべき構造の力学解析によって、比較対象としての構造に関する解析結果を取得できた。網目構造の部分構造の試作によって、製造上の問題を整理できた。

これらの取り組みによって、1、比較対象としての構造に関する発展的な解析結果の取得、2、検討すべき最適化問題の性質に関する知見の獲得、3、最適化問題と最適化法の対応、4、最適化法と最適化結果の関係に関する知見の獲得、を行うことができた。今後は、網目構造の設計に関してこれまでに得られた結果を総合しながら、網目構造の設計法に関する知見を深めていく予定である。網目構造に関して、比較対象としての構造に関する発展的な解析結果を取得できた。検討すべき最適化問題の性質に関する知見を獲得できた。最適化問題と最適化法を対応させることができた。最適化法と最適化結果の関係に関する知見を獲得できた。今後は、構築した解析システムに最適化法を組み合わせ、網目構造の数理的特徴をもとに、網目構造の設計法に関する知見を深めていく予定である。
非線形・非定常モデルによる経済時系列データの分析法とその応用

本研究では、非定常・非線型時系列回帰モデルの統計理論的及び応用的研究に関するものである。これまでの成果は(1)非定常性と非線形性を同時に扱う研究、(2)非定常性のみを扱う研究、(3)その他この二つの基礎となる回帰分析の基礎理論研究を並行して行ってきた。(1)に関しては前川とティー・キャン・ヘンが担当し、わが国のGDPのようなトレンドをもち単位根を持つ可能性のある経済時系列に対して単位根検定及び未知の構造変化時点の推定を研究した。その結果は2000年の日本統計学会でと題して報告された。それによると我々の提案した構造変化時点の推定方法は先行研究(畠中・山田(1999))で示された方法よりも優れていることがモンテカルロ実験で示された。(2)に関しては、前川・久松が非定常な説明変数を持つSURモデルにおける代表的な推定方法の優劣の比較を理論的及びモンテカルロ実験を通して行った。その結果、定常時系列回帰の場合と同様に単純な最小2乗法より一般化最小2乗法のほうが推定効率が良いことが示された。また前川・何は単位根がある複数の無関係な時系列の間には見せかけ上のGranger因果性が検出される確率が高いことを理論的計算およびモンテカルロ実験で示した。そしてアメリカの生産統計とマネーサプライ統計の間の因果性はこの見せかけの因果性である可能性があることを示した。小滝は共和分関係が存在する場合のGranger因果性検定の方法を提案しその理論的性質を研究した。(3)に関しては、倉田がSURモデルにおける推定法の理論的比較を、また福地は時系列回帰に対するSubsampling法の有効性を研究し、共に(1)及び(2)に対する基礎的研究を行った。なお、本研究の応用面で不可欠な株価日次データ収集のためにピント・ドス・サントスは、NHK文字放送から株価日次データを採取・分析するシステムを導入した。また、シンガポール国立大学金融工学センターで非定常時系列モデルの金融データの応用に関する研究成果発表を行うとともに、同センターの副所長Yuk Tse教授らと金融時系列の非線形・非定常モデルについて意見交換を行った。(1)研究代表者、分担者らは、本研究の課題である非線型・非定常時系列分析の理論と応用に関連した内外の研究者らとの意見交換、共同研究のために、各地の大学や研究機関へ赴き、大きな成果をあげた。なかでも代表者前川のスペイン、イギリス出張で得られた意見交換と情報は有益であった。特に前川が、8月にスペイン滞在中の非定常時系列研究の世界的権威であるGranger教授に面会し、意見交換を行い有益な示唆が得られ、進行中の研究に早速生かされた。またその情報を分担者に伝え、各自の研究との関連を検討した。他方、非定常時系列分析の世界最先端の研究者であるイェール大学のP.C.B.Phillips教授にシンガポールで面会し、非線型・非定常時系列分析の最近の研究動向を聞くことが出来た。平成12年度にはその成果を取り入れたい。(2)本研究の応用面で不可欠な株価日次データ収集のためにピント・ドスサントス・ミゲルは、NHK文字放送から株価日次データを採取・分析するシステムを導入した。その成果は論文「株主数の決定要因」(広島大学経済論叢)の中で生かされている。(4)今後の研究計画。

(1)で述べたようにGranger教授の示唆を受けて非定常性の下での因果性検定に関する研究を論文にまとめる。また非定常性の下での構造変化の検定法を開発し日本のマクロ経済時系列に応用する研究も平成12年度には学会報告する予定である。その他の進行中の研究も統計学会、Econometric Society世界大会等で発表予定である。本研究では、非線形・非定常時系列回帰モデルの統計理論的及び応用的研究に関するものである。これまでの成果は(1)非線形性と非定常性を同時に扱う研究、(2)非定常性のみを扱う研究、(3)その他この二つの基礎となる回帰分析の基礎理論研究を並行して行ってきた。(1)に関しては前川とティー・キャン・ヘンが担当し、わが国のGDPのようなトレンドをもち単位根を持つ可能性のある経済時系列に対して単位根検定及び未知の構造変化時点の推定を研究しつつある。中間的な結果は2000年の日本統計学会でと題して報告された。それによると我々の提案した構造変化時点の推定方法は先行研究(畠中・山田(1999))で示された方法よりも優れていることがモンテカルロ実験で示された。マクロ経済時系列における構造変化時点を正確に検出することはマクロ経済の理解にとって極めて重要なことであるから、構造変化時点の正確な推定は極めて重要なテーマである。引き続き我々の方法の理論的特性について研究を行っており、間もなく論文の形にまとめる予定である。(2)に関しては、前川・久松が非定常な説明変数を持つSURモデルにおける代表的な推定方法の優劣の比較を理論的及びモンテカルロ実験をとおして行った。その結果、定常時系列回帰の場合と同様に単純な最小2乗ほうより一般化最小2乗法のほうが推定効率が良いことが示された。また前川・何は単位根がある複数の無関係な時系列の間には見せかけのGranger因果性が検出される確率が高いことを理論的計算およびモンテカルロ実験で示した。そしてアメリカの生産統計とマネーサプライ統計の間の因果性はこの見せ掛けの因果性である可能性があることを示した。小瀧は共和分関係が存在する場合のGranger因果性検定の方法を提案しその理論的性質を研究した。(3)に関しては、倉田がSURモデルにおける推定法の理論的比較を、また福地は時系列回帰に対するSubsampling法の有効性を研究し、共に(1)及び(2)に対する基礎的研究を行った。なお、シンガポール国立大学金融工学センターで非定常時系列モデルの金融データーの応用に関する研究成果発表を行うとともに、同センターの副所長Yuk Tse教授らと金融時系列の非線形・非定常モデルについて意見交換を行った。本研究では、非定常・非線型時系列回帰モデルの統計理論的及び応用的研究に関するものである。これまでの成果は(1)非定常性と非線形性を同時に扱う研究、(2)非定常性のみを扱う研究、(3)その他この二つの基礎となる回帰分析の基礎理論研究を並行して行ってきた。(1)に関しては前川とティー・キャン・ヘンが担当し、わが国のGDPのようなトレンドをもち単位根を持つ可能性のある経済時系列に対して単位根検定及び未知の構造変化時点の推定を研究した。その結果は2000年の日本統計学会でと題して報告された。
高齢者が安全に行える効果的な筋力トレーニング法の確立:筋発揮張力維持法の効果検証

筋発揮張力維持法を用いた筋力トレーニング(LST)の高齢者における効果の検証を行った。マシンを用いたマンツーマン指導の運動介入を行った実験ではLST群で有意な筋肥大効果がみられた。自体重を用いたグループ指導の運動介入を行った実験では有意な筋肥大効果がみられなかった。<目的>本研究の目的は、高齢者でも「安全に行える効果的な」筋力トレーニング法の開発である。比較的軽負荷強度で行う筋発揮張力維持法(以下LSTと表記)がその方法のひとつとして提案できる。<実施内容>本年度はトレーニングマシンを用いたLSTの生理応答およびトレーニング効果の観察を行った。被験者,運動内容,測定項目は以下の通りであった。[被験者]健康な前期高齢者(65-74歳)男・女各10名ずつ20名×2群(以下の2つのトレーニング群)合計40名。[運動内容]運動種目:マシンレッグカール、レッグエクステンション(膝屈曲・伸展運動),運動負荷:50% 1RM,セット数:8回×3セット,セット間インターバル:60秒,頻度・期間:週2回×12週間[運動群]LST群(3秒上げ・3秒下しの動作で行う群)、通常群(1秒上げ・1秒下し・1秒休みの動作で行う群)[測定内容]測定項目:筋厚、皮脂厚等身体組成に関する項目、1RMテスト、等尺性筋力等筋力に関する項目、血流量、動脈硬化度等血管系機能に関する項目など<結果>筋厚はLST群においてのみ有意な増加を示した。1RMテスト,等尺性筋力は2群共に有意な増加を示し、2群間の増加に差はみられなかった。大腿部筋血流量は2群共に有意な変化は見られなかったが、LST群では増加の傾向がみられた。動脈硬化度の指標である血管コンプライアンスは2群共に変化は見られなかった。<意義>50%1RMという比較的軽負荷強度のLSTトレーニングによって高齢者に有意な筋肥大を認めたことから、LSTは安全に行える有効なサルコペニア予防法として提案されうる。マシンを用いずに手軽に自体重を利用して行う方法での効果を観察する次年度の研究につなげていきたい。〈目的〉本研究の目的は、高齢者でも「安全に行える効果的な」筋力トレーニング法の開発である。〈実施内容〉本年度は自体重を用いたLSTの生理応答およびトレーニング効果の観察を行った。[運動内容]運動種目:スクワット、プッシュアップ、クランチ、バックエクステンション,セット数:10回×2セット,セット間インターバル:60秒,頻度・期間:週2回×12週間10名ずつのグループ指導で行った[運動群]LST群(3秒上げ・3秒下しの動作で行う群)、通常群(1秒上げ・1秒下し・1秒休みの動作で行う群)[測定内容]測定項目:筋厚、皮脂厚等身体組成に関する項目、1RMテスト、等尺性筋力等筋力に関する項目、ハイスピードカメラを用いた動作分析など〈結果〉筋厚はLST群、通常群のどちらにおいての有意な変化は見られなかった。〈意義〉マシンを用いたマンツーマン指導の介入を行った昨年度の実験ではLST群で有意な筋肥大効果がみられたが、自体重を用いたグループ指導の介入を行った本年度は有意な筋肥大効果が見られなかった。動作のやや難しいLSTではグループによる指導では効果が出にくいのかもしれない。また、自体重を用いた多関節運動では持続的な筋発揮張力を維持するLSTには適用しにくい可能性がある。これらの原因の究明と、さらなるプログラムの改善が今後の課題として残った。
グルコースー6-リン酸脱水素酵素異常症の遺伝子レベルでの病因解析

グルコースー6-リン酸脱水素酵素(G6PD)異常症は世界で1億人以上が本症の異常遺伝子を持つと考えられ,最も頻度の高い代謝異常症である.われわれはわが国において90家系のG6PD異常症を発見してきた.病因は患者酵素の酵素学的,生化学的性状より変異酵素の産生によることが最も考えられるが,その詳細は不明である.正常酵素に関しては昨年度,米国吉田昭博士らにより相補的DNA(cDNA)のクローニングおよび塩基配列の決定がなされた.われわれはこのcDNAの供与を受けたので,これをプローブとしてG6PD異常症の遺伝子レベルでの病因解明を試みた.方法はG6PD異常症患者のリンパ球を株化し,そのメッセンジャーRNA(mRNA)をcDNAクローニングの材料に用いてmRNAの全構造を解析する方法をとった.この方法により,われわれは佐賀医大向井博士らと共同でアルドラーゼ(ALD)異常による遺伝性溶血性貧血の遺伝子レベルでの異常を解明した.すなわち, AUGから386番目に一塩基の置換(A→G)がみられた.その結果, 128番目のアスパラキン酸(GAU)がグリシン(GGU)へのアミノ酸置換が起っていることが判明した.さらに,酵素活性や熱安定性にこの変異が直接かかわっていることを,大腸菌発現系のベクターを用いて明らかにした. G6PD異常症に関しては,わが国における頻度が約0.1%と考えられるG6PD Ubeと,特異な基質親和性を示すG6PD Kobeのリンパ芽球を大量培養し,ポリARNAを調製し, λgt10をベクターとしてcDNAライブラリーを作製した.このライブラリーのスクリーニングを行っているが,現在迄に陽性クローンは得られていない. G6PDはALDc比較するとmRNA含量が少ない事が原因と考えられるが,現在引き続いてスクリーニングを繰り返している.グルコースー6-リン酸脱水素酵素(G6PD)異常症は世界で1億人以上が本症の異常遺伝子を持つと考えられ,最も頻度の高い代謝異常症である.われわれはわが国において90家系のG6PD異常症を発見してきた.病因は患者酵素の酵素学的,生化学的性状より変異酵素の産生によることが最も考えられるが,その詳細は不明である.正常酵素に関しては昨年度,米国吉田昭博士らにより相補的DNA(cDNA)のクローニングおよび塩基配列の決定がなされた.われわれはこのcDNAの供与を受けたので,これをプローブとしてG6PD異常症の遺伝子レベルでの病因解明を試みた.方法はG6PD異常症患者のリンパ球を株化し,そのメッセンジャーRNA(mRNA)をcDNAクローニングの材料に用いてmRNAの全構造を解析する方法をとった.この方法により,われわれは佐賀医大向井博士らと共同でアルドラーゼ(ALD)異常による遺伝性溶血性貧血の遺伝子レベルでの異常を解明した.すなわち, AUGから386番目に一塩基の置換(A→G)がみられた.その結果, 128番目のアスパラキン酸(GAU)がグリシン(GGU)へのアミノ酸置換が起っていることが判明した.さらに,酵素活性や熱安定性にこの変異が直接かかわっていることを,大腸菌発現系のベクターを用いて明らかにした. G6PD異常症に関しては,わが国における頻度が約0.1%と考えられるG6PD Ubeと,特異な基質親和性を示すG6PD Kobeのリンパ芽球を大量培養し,ポリARNAを調製し, λgt10をベクターとしてcDNAライブラリーを作製した.このライブラリーのスクリーニングを行っているが,現在迄に陽性クローンは得られていない. G6PDはALDc比較するとmRNA含量が少ない事が原因と考えられるが,現在引き続いてスクリーニングを繰り返している.