hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
再都市化の進行にともなうドイツ成長都市圏の地区居住施策の再編とその可能性

前回の科学研究費補助金(平成2729年度)による調査において協力を得たハンブルク州行政関係者のコーディネートにより、アルトナ行政区の再開発地域でのインテンシィヴな現地調査を実施し、住宅新規建設事業の実態を見学するとともに、現場で事業の進捗状況、当面する問題点などについて事業の実施担当者との質疑応答を重ねた。それらを通じて、本研究課題に関する事業理念と実態、当面する問題点などに関する知見を深めることができた。また、日独両国は産業構造のリストラクチャリングにともなう既成市街地の再生という共通の課題を抱えており、地元住民団体と意見交換する機会を持つことができたこともきわめて有意義であった。そこでは、居住施策に基づくコミュニティ再生事業の評価をめぐって、率直な意見を聞くことができたことなど、短期間の現地調査ではあったが大きな成果があった。現地調査を通じて得られたこれらの情報や収集資料は、学会発表や論文執筆において活用することができた。他方、当初予定していた連邦レベルでの住宅政策の動向については、担当者との調整が付かなかったために関係機関(ドイツ連邦政府建設・空間整備局BBRほか)への訪問を実施できなかったものもあったが、インターネット等を通じて入手できた行政資料をもとに分析を進めている。本研究課題の分析対象となる居住施策には、ここ数年新たに施行されたものも含まれており、それらが地区の住宅市場や住民構成に及ぼす影響を如何に評価するかが、解明すべき重要なテーマとなっている。これに関しては、現地研究協力者とも密接に連絡を取りながら、引き続き最新情報をフォローしていく予定である。あわせて、今年度に実施できなかった調査対象地区における更新事業担当者へのヒアリングを引き続き行うとともに、地区再開発協議会や住宅公益企業など、関係団体・住民組織に対するインタビューを実施する。こうした現地調査を通じて、大都市圏内における地区コミュニティレベルでの居住施策が再編されるプロセスとそのコミュニティへの影響に関する地区間比較分析をさらに深めていく。また、地区更新事業に関係する諸機関のうち、訪問できなかったものに対しては、次年度に改めてインタビュー調査を行う予定である。(理由)現地調査時に複数箇所で行った事業担当者へのインタビュー内容を業者に依頼してテープ起こしする予定で予算を確保していたところ、使用言語であるドイツ語担当者の作業日程確保の都合上、一部が年度内に納品出来ない可能性があったため。(使用計画)次年度において、当該年度に実施できなかった事業担当者へのインタビュー内容のテープ起こしを行う際に使用する。研究代表者がこれまで実施してきた研究プロジェクト、海外調査、野外調査実習の概要を紹介。
クラス分けから探る脈動オーロラの発生機構

本研究は脈動オーロラの基本的な特性である、準周期的な強度変調と特有な形状の生成要因を解き明かすことを目標としている。この目的を達成するために、脈動オーロラをタイプに分けて精査・比較する手法を用いる。タイプ別けをする理由は、同じ脈動オーロラであっても、その生成の物理機構が異なっていることが予測されるからである。本研究の具体的な進め方として、平成27年度平成28年度は、北米大陸の地上からの全天カメラ網で観測されたギリシャ文字のオメガ(Ω)に似た形状をしたオメガバンドオーロラの発生特性のダイナミクスと統計特性に注目して解析を行った。このオーロラの内部には強い脈動オーロラが含まれている。オメガバンドオーロラは形状の違いからを3つのタイプに分けることができ、その発生頻度を統計的に明らかにできた。また、発生から消滅までの形状や強度変動などのダイナミクスも明らかにできた。平成29年度以降の研究は、真夜中過ぎに観測される、東西方向に伸びたオーロラアークが2分10分程度の周期で極方向に伝搬を繰り返すPc5オーロラアーク脈動に注目して研究を行っている。このオーロラは、周期が10秒前後で明滅を繰り返す、脈動オーロラのすぐ高緯度側で発生する。発生領域全体が赤道方向に移動すると周期は短くなる。これらの特性は磁力線共鳴を示唆している。地上と衛星との同時観測から、Pc5オーロラ脈動現象の基本特性の理解が得られつつある。発生機構は複雑で、磁気圏内で起こった磁力線共鳴の電磁波動により直接的に引き起こされる1対1の対応ではなく、「何か他の作用」によりオーロラ粒子が降下していることを示唆している。真夜中過ぎに観測される、東西方向に延びたオーロラアークが36分の周期で輝度変動しながら極方向へ伝搬を繰り返す、Pc5 poleward moving auroral arc (PMAA)脈動現象に注目して研究を進めて来た。カナダやアラスカなど北米大陸に配備されている全天カメラ網データを用いてイベントを抽出し、オーロラの基本特性を明らかにしてきた。5年間分のデータを用いての統計的な特性として、磁気地方時の03時付近で発生が最大となり、太陽風速度が600-700 km/sの高速時に最も多く観測されることが明らかになった。オーロラの形状は東西方向には23千キロメータと長く、南北方向には1030キロメータ程度と狭い。繰り返し周期はオーロラ発生域が低緯度側に移動すると周期も短くなる。また、3機編隊のTHEMIS衛星とオーロラとの同時観測イベントから、磁気圏赤道面付近での磁力線共鳴の様相とオーロラ脈動との関係を明らかにすることができた。主な結果として、地上で観測されたPc5 PMAA脈動現象は磁気赤道面付近で観測された磁力線共鳴振動の発生に伴って励起されていた。電子フラックスや電子密度も磁力線共鳴に伴って変調していた。また、沿磁力線電流も磁力線共鳴に伴って発生している様相を示す証拠も得られた。しかし、磁力線共鳴振動の周期がPc5 PMAA脈動の周期よりも20%ほど長周期であり、磁力線共鳴振動の励起がPc5 PMAA脈動発生よりも3-4分ほど速く、単純な一対一に対応していない特性も明らかになった。この原因については未解決であり、今後の研究課題である。これまでに得られた成果は学会やシンポジウム等で口頭発表し、学会誌へも投稿した。この現象の最も本質的な未解決課題は、オーロラ電子を周期的に降下されせる生成機構である。地上で観測されたPc5 PMAA脈動現象は磁気赤道面付近で観測された磁力線共鳴振動の発生に伴って励起されていた。しかし、磁力線共鳴振動の周期がPc5 PMAA脈動の周期よりも長周期であり、かつ、磁力線共鳴振動の励起がPc5 PMAA脈動発生よりも3-4分ほど先行しており、単純に一対一に対応していない特性を有する。このことから、「何か他の作用」によりオーロラ粒子が降下していることを示唆している。オーロラ粒子を降下させるモデルとして、以下の2通りが考えられる。第一のモデルは磁場の圧縮性振動による波動粒子相互作用による高エネルギー電子のピッチ角散乱である。赤道面付近で起こると考えられている。第二のモデルは、沿磁力線方向の電場によりオーロラ電子を加速するものであり、高度が数千キロから1万キロメートル付近である。どちらの成因で起こされているかを観測事実から確かめたい。その方法の1つとして、高度700km付近の軌道であるDMSP衛星で観測される降下電子フラックスの分布特性観測がある。このデータから、オーロラが磁力線方向の加速電場でおこされているのか、あるいは、波動粒子相互作用で発生しているかを比較的容易に判定できる。このPc5 PMAA脈動オーロラとDMSP衛星との同時観イベントは、これまでに数例見つけている。その中でも、衛星が飛行中に、波動粒子相互作用で電子が降下している特性と同時に、すぐ高緯度側では磁力線に沿う電場で電子が加速された特性を示す、興味深い新たなイベントを見つけることができた。このイベントに注目して解析研究を進める。その研究成果を学会やシンポジウムで発表する。

本研究は脈動オーロラ固有の基本的な特性である、準周期的な強度変調と特有な形状の生成要因を解き明かすことを最終目標としている。この目的を達成するために、脈動オーロラをタイプに分けて精査・比較する手法を用いる。タイプ別けする理由は、同じ脈動オーロラであっても、パッチ状と東西バンド状やオメガバンド状では、その形状とスケールが大きく異なっており、生成の物理機構が異なっていることが予測されるからである。その上で、パッチ状、東西バンド状、オメガバンド状の脈動オーロラ発生時に衛星で同時に観測された電磁場、波動、粒子などの特性を明確にさせ、タイプ別での特性比較から、脈動オーロラの準周期的変調機構と形状生成機構の解明を目指す。本研究の具体的な進め方として、第一段階では、北米大陸の地上からの全天カメラ観測と磁気圏内を飛翔する衛星との同時観測により、ギリシャ文字のオメガ(Ω)に似た形状をしたオメガバンドオーロラの発生特性とオーロラに含まれる脈動オーロラの発生特性に注目して解析を行った。その成果として、オメガバンドオーロラの発生時にはブラックオーロラを伴い、渦状の運動が無いまま形状が発達し、電離圏対流と同じ方向の東向きに同程度の速度で運動する特性があることを明らかにすることができた。さらに、磁気圏内の赤道面付近を編隊飛行していたTHEMIS衛星と地上カメラによるオメガバンド状脈動オーロラとの同時観測データの比較から、磁力線に沿った方向成分の直流電場と静電波動が脈動オーロラと同じ周期で変動をしている事を明らかにした。脈動オーロラのタイプ別け手法としては、全天オーロラ画像データから脈動オーロラを抽出し、そのオーロラの形状から、パッチ状、東西バンド状とオメガバンド状の三つのタイプに分類する。平成27年度はタイプ別でのオーロライベントの抽出とその特性解析をTHEMIS地上全天カメラ網データとTHEMIS衛星データを用いて行なった。具体的な方法と結果は以下の通りである。1)オーロラのタイプ分けは、約8年間のカナダ・北米域でのTHEMIS地上全天カメラ網で得られている画像を用いイベント抽出した。オーロラのタイプとその特徴やTHEMIS衛星との同時観測の有無、衛星の位置、などのデータベースを整備した。2)衛星と地上との同時観測ができたイベントのみを抽出し、THEMIS衛星で観測された電場・磁場、波動、粒子との相関関係を調べた。3)解析手法は、IUGONETデータ解析ツールのTDAS/UDASを用い、タイプ別での定量的な相関解析を行なった。特に注目すべき研究成果は2011年3月1日イベントで得られた。観測衛星は幸運にも活発なオメガバンド型脈動オーロラの領域内を通過し、研究価値の高い衛星・地上同時観測データの取得に成功した。その特性結果としては、直流電場と静電波動が他の成分よりも明確な周期的な変動をしており、その周期は地上で観測されたオーロラの脈動周期と同じであった。これにより、直流電場と静電波動が脈動オーロラの強度変化に直接関与していることが観測事実から初めて明らかになった。この成果は、磁気圏に過剰に流入した高エネルギー電子が電離圏に降り注ぐ過程の研究や、磁気圏と電離圏の相互作用の研究など、太陽と地球の関係を理解するための鍵となる事象の研究にも役立つ。
思春期発来過程におけるメラトニンの病態・生理学的役割に関する研究

Antigonadol作用を有するmelatomimの血中レベルは思春期発達段階で減少することからmelatoninと思春期発来との関連が示唆されているが、その生理学的役割については未だ明確だはない。本研究により、melatoninのgonadotropin分泌抑制作用は、視床下部からのGnRH pulseの発現を減弱させる機序に基づくことが明らかとなった。また病態学的には中枢性の続発性無月経患者では夜間のmelatonin分泌が著明に増量しており、このmelatoninの分泌増加は本患者の内因性エストロゲン環境が強く関連していることが示された。すなわち、melatonin分泌に対してはgonadol-pineal feedback機構が存在することが強く示唆された。今回、さらに性機能系が発育発達する段階での松果体臓器のmelatonin産生動態を、特にgonadol-pineal feedback機構に注目し検討した。ラットにおいては生後6週齢で初回排卵が認められるが、melatonin産生能は生後から膣開口期の6週にむけて増量し、以後排卵周期の確立の過程で低下することが示された。一方6週齢で卵巣を摘除した群では、排卵周期確立過程でのmelatoninの減少はみられず、逆に著明な増加が示された。さらに、卵巣摘除ラットに外因性にエストロゲンを負荷することで、正常ラットと同一のmelatonin産生動態を再現することが可能であった。しかしプロゲステロン投与では、明らかな影響は認められなかった。従って、排卵周期確立周辺過程でのmelatonin産生能は、卵巣より分泌されるエストロゲンにより強く調節されていることが明らかとなった。melatonin生合成ではN-acetyltransferase(NAT)とHydroxy-O-methyltransferase(HIOMT)がkey enzymeであるが、melatonin産生能は正常ラット、卵巣摘除ラット、エストロゲン負荷ラット共にNAT活性に強く相関することからNAT活性に強く規制されていることも明らかとなった。また、エストロゲン負荷ラットにおいては少量のエストロゲンではNAT活性だけが抑制され、大量のエストロゲン負荷によりNAT、HIOMT活性共に抑制されることから、エストロゲンに対する感受性には両酵素間で明らかな差のあることが示された。一方、melatonin産生を刺激するノルエピネフリル活性は生後4週ですでに成熟レベルに達すること、又卵巣摘除およびエストロゲン負荷により明らかな影響は認められなかった。今回の一連の研究から、性機能系の発達過程でのmelatonin産生能は、卵巣より分泌の増量がみられるエストロゲンがNAT活性を調節することで強く影響していることを明らかにした。Melatoninは松果体で産生される活性アミンで、夜間に増量する特徴的な日内リズムを有する。このMelatoninは、Gonadotropin分泌に対しては夜間のLH,FSH分泌を低下させること又、このGonadotropin分泌抑制作用は視床下部からのGn-RH pulseの発現を減弱させる機序に基づくことを明らかにしてきた。

今回、排卵周期確立過程における松果体のMelatonin産生動態を雌ラットを用い、特にステロイドホルモンの影響との関連から検討し以下の成績を得た。(1)松果体中のメラトニン濃度は生後増量し、腟開口期である6週にピークに達し、排卵周期の確立過程である78週に有意に減少することが明らかとなった。(2)腟開口期である6週齢で両側卵巣を摘除するとMelatonin含量は78週に著明に増量した。(3)両側卵巣摘除ラットでは、Melatonin産生を刺激するNorepinephrine活性には影響を与えずMelatoninの前駆物質であるSerotoninの著明な増量が示された。以上の検討から、排卵周期の成熟確立過程では松果体のMelatonin産生は大きく変動するが、このMelatonin産生に対して卵巣より分泌されるEstrogenが強く影響していること、又、このEstrogenはSerotonin活性を規制することがその一機序であることが強く示唆された。思春期発来過程で、性機能系が発育発達する段階での松果体臓器のmelatonin産生動態を特にGonadal-pineal feedback機構に注目し検討した。ラットにおいては生後6週齢で初回排卵が認められるが、melatonin産生能は生後から膣開口期の6週にむけて増量し、以後排卵周期の確立の過程で低下することが示された。一方、6週齢で卵巣を摘除した群では、排卵周期確立過程でのmelatoninの減少はみられず、逆に著明な増加が示された。さらに、卵巣摘除ラットに外因性にエストロゲンを負荷することで正常ラットと同一のmelatonin産生動態を再現することが可能であった。しかし、プロゲステロン投与では明らかな影響は認められなかった。従って、排卵周期確立周辺過程でのmelatonin産生能は卵巣より分泌されるエストロゲンにより強く調節されていることが明らかとなった。Melatonin生合成では、N-acdetyltransferase(NAT)とHydroxy-O-methyltransferase(HIOMT)がKey enzymeであるが、melatonin産生能は正常ラット、卵巣摘除ラット、エストロゲン負荷ラット共に、NAT活性に強く相関することから、NAT活性に規制されていることが明らかとなった。又、エストロゲン負荷ラットにおいては、少量のエストロゲンではNAT活性だけが抑制され、大量のエストロゲン負荷によりNAT,HIOMT活性共に抑制されることからエストロゲンに対する感受性には両酵素間で明らかな差のあることが示された。一方、melatonin産生を刺激するノルエピネフリン活性は、生後4週ですでに成熟レベルに達すること、又、卵巣摘除およびエストロゲン負荷により明らかな影響は認められなかった。
乳腺上皮細胞による細胞遊走因子のエクソソーム依存的分泌機構と乳房炎誘起機序の解明

乳腺上皮細胞株を用いて、乳房炎起因に関連する菌体内毒素(リポ多糖)ならびに菌体(黄色ブドウ球菌)刺激による病原体関連分子パターンや乳房炎原因菌を用いた刺激条件の設定が完了し、シクロフィリンA分泌に関連した遺伝子発現変化の網羅的解析が可能となった。乳房炎起因に関連する菌体内毒素ならびに菌体刺激によって変化した因子については、さらに再現性を検証した。乳汁中シクロフィリンAはホエーとエクソソーム分画に存在するが、ELISAではエクソソームに抱合されたシクロフィリンAは検出できないことから、乳汁中体細胞数に対応して変動しているシクロフィリンAはエクソソームに抱合していない単体のシクロフィリンAであることを明らかにした。良好な増殖能と乳汁分泌分化誘導可能な乳腺上皮細胞株(BME細胞)の培養を開始し、病原体関連分子パターンや乳房炎原因菌や内毒素を用いた刺激条件について設定した。病原体関連分子パターンとしてリポ多糖(LPS)を、また乳房炎原因菌としてSA2株を用い、BMEC細胞刺激における遺伝子発現変化の網羅的解析を進めるため、一次指標となる炎症性サイトカインやケモカインの発現変化を確認しながら、LPS及びSA2株刺激細胞より、解析グレードのRNA試料(RIN=10)を調製してマイクロアレイ解析を行い、発現上昇および減少する因子から変動する免疫関連因子の情報が得られ、発現変動のあった免疫関連の14遺伝子をリストアップし、その発現をリアルタイムPCR法で解析した。乳房炎による乳汁中へのシクロフィリンA分泌機構の解明:乳腺上皮細胞株を用いて、乳房炎起因に関連する菌体内毒素(リポ多糖)ならびに菌体(黄色ブドウ球菌)刺激による病原体関連分子パターンや乳房炎原因菌を用いた刺激条件の設定が完了し、シクロフィリンA分泌に関連した遺伝子発現変化の網羅的解析が可能となった。以上より、研究は当初の計画以上に進展している。シクロフィリンAは細胞外に放出され、炎症反応における白血球遊走因子ケモカインの一つであることが明らかとなり、乳腺上皮細胞からのエクソソーム依存的なシクロフィリンA分泌機構に加え、シクロフィリンAの樹状細胞によるT細胞調節機構に及ぼす作用を解明することは、シクロフィリンAを含めた白血球遊走因子を乳房炎治療の新たな標的分子とした治療法の開発に繋がり、抗生剤に頼らない乳房炎治療対策の新しい柱となると考えられる。今年度は、以下の研究を行う。1)健康牛および乳房炎牛の乳からシクロフィリンAを含有したエクソソームを精製し、その粒径と含有されているシクロフィリンAの濃度の比較を行い、健康牛と乳房炎牛における乳汁中のシクロフィリンA含有エクソソームの存在様式を明らかにし、それぞれを健康牛の乳頭孔より投与して乳汁中体細胞数の変動を解析して作用機構を明らかにする。2)樹立に成功したウシ乳腺上皮細胞株を用いて、乳房炎を誘起させる菌体および菌体成分によるシクロフィリンAの産生機構、およびシクロフィリンAの炎症誘起機構の解析を行う。炎症関連遺伝子の網羅的解析を行い、標的遺伝子についてリアルタイムRT-PCR法により検証する。確立しているin vitroモデル系を用いて、各分化期におけるシクロフィリンAの発現様式の解析に加え、乳房炎原因菌とその毒素によるシクロフィリンAの分泌機構の解析を行う。次に、乳腺上皮細胞の乳房炎原因菌処理からアポトーシスに至る過程の形態的あるいは遺伝子的な変化を詳細に解析する。乳房炎による乳汁中へのシクロフィリンA分泌機構の解明:乳腺

上皮細胞株を用いて、乳房炎起因に関連する菌体内毒素(リポ多糖)ならびに菌体(黄色ブドウ球菌)刺激による病原体関連分子パターンや乳房炎原因菌を用いた刺激条件の設定が完了し、シクロフィリンA分泌に関連した遺伝子発現変化の網羅的解析が可能となった。乳房炎起因に関連する菌体内毒素ならびに菌体刺激によって変化した因子については、さらに再現性を検証した。乳汁中シクロフィリンAはホエーとエクソソーム分画に存在するが、ELISAではエクソソームに抱合されたシクロフィリンAは検出できないことから、乳汁中体細胞数に対応して変動しているシクロフィリンAはエクソソームに抱合していない単体のシクロフィリンAであることを明らかにした。以上より、研究は当初の計画以上に進展している。シクロフィリンAは細胞外に放出され、炎症反応における白血球遊走因子ケモカインの一つであることが明らかとなり、乳腺上皮細胞からのエクソソーム依存的なシクロフィリンA分泌機構に加え、シクロフィリンAの樹状細胞によるT細胞調節機構に及ぼす作用を解明することは、シクロフィリンAを含めた白血球遊走因子を乳房炎治療の新たな標的分子とした治療法の開発に繋がり、抗生剤に頼らない乳房炎治療対策の新しい柱となると考えられる。今年度は、以下の研究を行う。1)健康牛および乳房炎牛の乳からシクロフィリンAを含有したエクソソームを精製し、その粒径と含有されているシクロフィリンAの濃度の比較を行い、健康牛と乳房炎牛における乳汁中のシクロフィリンA含有エクソソームの存在様式を明らかにし、それぞれを健康牛の乳頭孔より投与して乳汁中体細胞数の変動を解析して作用機構を明らかにする。2)樹立に成功したウシ乳腺上皮細胞株を用いて、乳房炎を誘起させる菌体および菌体成分によるシクロフィリンAの産生機構、およびシクロフィリンAの炎症誘起機構の解析を行う。炎症関連遺伝子の網羅的解析を行い、標的遺伝子についてリアルタイムRT-PCR法により検証する。確立しているin vitroモデル系を用いて、各分化期におけるシクロフィリンAの発現様式の解析に加え、乳房炎原因菌とその毒素によるシクロフィリンAの分泌機構の解析を行う。次に、乳腺上皮細胞の乳房炎原因菌処理からアポトーシスに至る過程の形態的あるいは遺伝子的な変化を詳細に解析する。
慢性腎臓病とメタボリックシンドローム関連腎障害の疫学的・臨床病理学的研究

メタボリックシンドローム(MS)と慢性腎臓病(CKD)の関連を知るために、健診者をMS群と非MS群に分けて健診データを解析した。MS群は非MS群に比べ、CKD患者が有意に多く、尿中アルブミン値や尿蛋白は有意に多く、腎機能は有意に低かった。これは高血圧や糖尿病の既往を認める者を除外してもMS群は非MS群に比べ、有意に微量アルブミン尿あるいは蛋白尿陽性者が多かったことから、MS固有の腎症の存在が示唆された。慢性腎臓病についてこれまで疫学的な調査により、生活習慣病として重要な糖尿病や高血圧を原因とする糖尿病性腎症や腎硬化症が多いこと、また心血管病を合併しやすいことが示されている。一方、心血管病のリスク要因として重要なメタボリックシンドロームが注目されているが、メタボリックシンドロームに関連する腎障害については微量アルブミン尿以外には十分に解析されているとはいえない。そこで慢性腎臓病とメタボリックシンドローム関連腎障害の実態(頻度、原因疾患、リスクファクター、微量アルブミン尿、腎組織像など)を知ることを目的に疫学的解析と臨床病理学的解析を計画した。平成20年度は、まず1)地域の健康管理センターでの健康診断や人間ドックのデータおよび本学の学生の健康診断データをもとに慢性腎臓病やメタボリックシンドロームの疫学的解析を計画した。しかし、実施前の大学倫理審査会により研究倫理面の整備を指摘され、データ集積を延期せざるをえず、計画の再検討とハード面での整備に留まった。次に2)メタボリックシンドローム関連の腎障害についての臨床病理学的解析を進めるために微量アルブミン尿測定を計画したが、外注依頼の必要性により計画を変更した。血尿または蛋白尿を示し腎生検をされたメタボリックシンドローム患者の腎病理診断を他大学との共同研究で行い、集積された症例の画像解析も施行中である。その結果、無症候性蛋白尿のメタボリックシンドローム患者は、糸球体肥大を特徴とする非IgA型腎症であることが示唆された。本研究は、一般住民における慢性腎臓病CKDの実態とメタボリックシンドロームMSにおける腎障害の実態を明らかにすることを目的とし、当該年度は、研究計画に記載したように、1)慢性腎臓病CKDに関する疫学研究と、2)メタボリックシンドロームに関するCKDの疫学調査と臨床病理学的研究、の2つに関して行った。1)慢性腎臓病CKDに関する疫学研究:研究協力いただいた地域住民健診センターにおける以下の検査項目を収集して横断的研究を行った。(1)CKD患者の住民全体における頻度、年齢層別頻度、性別頻度(2)CKD患者における原因疾患別頻度(3)CKD患者における脳血管障害、虚血性心疾患、糖尿病、高血圧、痛風、肥満、喫煙歴、アルコール摂取歴、肝障害、脂質異常症、メタボリックシンドロームの頻度について、非CKD者と比較した。2)メタボリックシンドロームMSに関するCKDの疫学調査と臨床病理学的研究:(1)MSの頻度、年齢層別頻度、性別頻度(2)顕性尿異常を示さないMSにおける尿中微量アルブミン、クレアチニン測定を行い、その微量アルブミン尿排泄率からその陽性率を調べた。(3)MSにおける腎障害の検討:尿異常、腎機能障害、CKDの頻度(4)MSの腎障害に関する臨床病理学的解析を行った。すなわち、血圧、血糖、脂質、および腹囲、体重などと尿異常・腎機能障害の相関関係を調べた。(5)MSと腎障害をもつ患者における腎病理学的研究:MSと腎障害を持った患者の臨床情報とその患者の腎生検光顕標本を用いて、組織型診断、糸球体病変、尿細管間質病変、血管病変を評価した。これによって、MSで認めた腎障害と、糖尿病、高血圧による腎障害との関連も検討し、MS固有腎障害の有無について検討した。本研究は、人間ドック受診者のデータにおいて微量アルブミン尿を測定し、メタボリックシンドロームMSと慢性腎臓病CKDとの関連を疫学的に解析した。1)20092010年度において人間ドック健診機関において本研究に協力いただいたメタボリックシンドロームMSを認める健診者298名と非メタボリックシンドローム健診者766名、計1064名(無作為抽出、男性569名、女性495名)(25歳-79歳)の臨床データを比較解析した。2)MS群でのCKD(+)は170/298(57.0%)、非MS群でのCKD(+)は380/766(49.6%)で統計学的に有意にMS群に多かった。また脳卒中既往では有意差はなかったが、虚血性心疾患既往で有意差を認め、MS群に多かった。

3)MS群は非MS群に比べ、体格指数BMI、腹囲、収縮期血圧、拡張期血圧、血清LDL-C値、中性脂肪値、GOT値、GPT値、γ-GTP値、尿酸値、血糖値、HbAlc値、クレアチニン値、微量アルブミン尿値(尿中クレアチニン値補正)は有意に高値であった。また超音波検査による脂肪肝もMS群に有意に多かった。4)一方、MS群は非MS群に比べ、推算GFR値、血清HDL-C値は有意に低かった。5)MS群は非MS群に比べ、微量アルブミン単独陽性者、尿蛋白単独陽性者、あるいはそのどちらか陽性者が有意に多かった。また尿蛋白定性の程度でもMS群が高度であった。6)高血圧や糖尿病の既往のない健診者のみで検討しても、MS群は非MS群に比べ、CKD、微量アルブミン単独陽性者、尿蛋白単独陽性者が有意に多かった。以上の結果から、メタボリックシンドロームでは慢性腎臓病患者が有意に多く、微量アルブミン尿陽性者や尿蛋白単独陽性者も有意に多かったことから、メタボリックシンドローム固有の腎症の存在が示唆された。
圧受容体反射による 2 型糖尿病患者のリスク層別化と魚油製剤により心血管イベント抑制

圧受容体反射(baroreflex sensitivity ; BRS)は交感神経緊張に拮抗する生体の重要な迷走神経反射である。今回、我々はBRSの低下が2型糖尿病患者において、脳・心血管系イベントの予測因子としてのBRSに性差の関連があるかどうかを検証した。BRSは有意に男性より女性のほうが低値であった(9.26±6.0 vs.5.97±5.0msec/mmHg,p<0.0001)。BRS正常男性、BRS低下男性、BRS正常女性、BRS低下女性の4群に分けて検討してみた。Kaplan-Meier分析ではDepressed BRS Femaleが有意にmajor adverse cardiac and cerebrovascular events (MACCE)を多く発症していた(log-rank 15.63,p=0.0013)。比例ハザード分析ではMACCEに影響する因子として、男性においては有意なものは抽出されず、女性においては高尿酸血症とBRS低値が独立した寄与因子として抽出された。本研究において、女性でBRSが有意に低値となった明かな理由は不明であるが、BRSは2型糖尿病患者の特に女性の脳心血管イベントを予測できることが示された。魚油製剤投与の効果を調査するに先んじて、男女差について調べることは重要と考えた。なぜ糖尿病患者の虚血性心疾患の予後に性差が関与するのか、自律神経機能における性差、女性ホルモンの自律神経機能に与える影響など近年話題になっている研究に解明のヒントを与えるために重要性を持った調査と考えた。虚血性心疾患患者において不飽和脂肪酸の血中濃度と,ホルター心電図から求めた心臓自律神経の指標である心拍変動(HRV)を解析し,その関連性について検討した。平成23年6月から9月まで虚血性心疾患患者を有し冠動脈造影を行った47名を対象に空腹時の不飽和脂肪酸の血中濃度を測定。また,24時間ホルター心電図からHRVを解析。N3不飽和脂肪酸を含んだ薬剤およびのサプリメントを内服している患者は除外。EPAとDHAの和はHFと負の相関を,LF/HFとも負の相関を示した。心拍変動のもうひとつの指標であるSDNNとの関連では、EPAとDHAの和はSDNNと負の相関を示した。EPAはHFと負の相関を,DHAをLF/HFと負の相関を示した。女性におけるN3不飽和脂肪酸とHRVの相関を示した。EPAとDHAの和はHFと負の相関を示し,LF/HFとの間に相関は認められなかった。男性においてはEPAとDHAの和は,HFとは有意な関係を示さず,LF/HFと有意な負の相関を示した。まとめれば、高齢の虚血性心疾患患者を対象とした我々の解析では,N3不飽和脂肪酸とHRVの間には明らかな相関関係を認めた。また、相関の内容が男女において異なった。将来的にはこれらの患者のうち,必要と判断した患者には魚油製剤であるイコサペント酸エチルを投与しており,投与後のホルター心電図を解析中である。どのような患者においてN3不飽和脂肪酸を多く含んだ食事や薬が有効であるかを検討したい。Eicosapentaenoic acid (EPA・魚油)が心血管イベントを減少させることと関連があることが近年報告されている。魚油の摂取が冠動脈疾患患者の血清EPAレベルとBRSに与える影響を調査した。冠動脈疾患患者にPCIを行った3か月後に血清EPA値とBRSを測定し、EPA低値患者にはEPA1800mg/day投与(EPA群12名、女性2名、平均68±8歳)、EPA正常患者には投与せず(non-EPA群11名、女性2名、平均71±7歳)、さらに3か月後両群で再度血清EPA値とBRSを測定した。患者背景は年齢、性別、血圧、内服薬、血清脂質等に両群間で有意差はなかった。EPA群では血清EPA値(49±12μg/ml→177±84μg/ml、P<0.05)とBRS(3.0±2.4ms/mmHg→6.0±4.1ms/mmHg、p<0.001)が有意に上昇した。non-EPA群では血清EPA値にもBRS値にも有意な上昇は認められなかった。このような効果がEPAが冠動脈疾患患者のMACEを減少させる理由の一つと考えられた。EPA-E(魚油)による心血管イベント抑制の解明を行う上でもともと体内にあるEPA,DHAの基礎値と自律神経機能の関係に関する調査が進んでおりおおむね順調に進展していると考えた。24年度が最終年度であるため、記入しない。EPAの基礎値が少ない患者にEPAを投与して自律神経機能がどう変化するかをつきつめてゆく。できれば各々の食生活の違いにおいても変化があるのかアンケート法などによっても追及したい。
極小基線長光共振器を用いた動波検出器のための超高感度トランスデューサーの開発

前年からの継続で、トランスデューサーの心臓部である非常に基線長の短い光共振器を製作し、光学系の評価を行った。光共振器は高反射率の鏡を二枚向かい合わせたFabry-Peort(FP)干渉計である。半導体レーザー励起Nd:YAGレーザーを光源として、2枚の凹面鏡(曲率半径1m)を近接させて設置し共振器を構成した。アラインメントは共振器本体ではなく外部の装置を用いて取り、透過化には1次に横モードが現れないようにできた。測定された共振器の透過光強度は大きなピークのTEM_<00>モードと僅かな高次モードからなり、基本モードの巾からフィネスが約1500であることが分かった。また、隣の非常に小さなピーク(2次の横モード)との間隔から基線長が約150μmであると推定された。2次の横モードの大きさを小さくできたのは、入射光の空間モードを光共振器のモードにあわせることができたからで、光学系が正しく設計されていることを示している。これらの値は期待されるものとほぼ一到し、十分使用に耐えうることがわかった。次にこの装置の雑音特性を調べるために、共振器本体を真空タンクの中に納め、そこで防振をした。レーザー光は外部から窓板を通して導入し、共振器の機械振動による信号は共振器の透過(または反射)特性の曲線の傾きを利用して取り出し、透過光と反射光の差をとることで、強度雑音を除去する方式をとった。動作点をS/Nが最良になるように選び、共振器に取り付けたPZTに信号を返して動作点を固定して雑音のスペクトルを測定した。現時点で50kHz以上の周波数におして5×10^<-18>m/√<Hz>であり、ほぼ散射雑音のレベルに達している。従って、全体の方式は正しいことが証明された。しかし、本来の測定帯域の1kHz付近ではまだ大きな雑音が残っているのでこれを取り除くための方策を検討している。
ジュニアアスリートの競技不安に対する認知行動療法

競技不安が過度になるとパフォーマンスの低下や怪我が生じやすくなる。さらに,競技不安が高いほど一定の割合で診断が下されるのと同程度の抑うつ症状と不安症状を呈する選手が存在する。そこで,本研究では,既にエビデンスが確立されており,基礎研究に基づいた介入の提案を行っている児童青年の不安症に対する認知行動療法を参考にし,(1)ジュニア選手に特有の環境要因を考慮した認知尺度の整備を行い,(2)ジュニア選手の競技不安に影響する認知モデルを検討し,(3)基礎研究に基づいたジュニア選手の競技不安に対する認知行動療法プログラムを提案することを目的とした。平成30年度は,ジュニア選手の競技不安に影響する認知モデルを明らかにし,基礎研究に基づく介入プログラムを提案することができた。ジュニア選手の競技不安は,認知の誤り(ある刺激に対する解釈の偏り)から自己陳述(不安な場面に遭遇したときに,ある個人の中に自然に浮かんでくる考え),そして競技不安という認知プロセスを経て生じていることが明らかになった。ジュニア選手の競技不安の認知モデルは,1競技ポジティブ自己陳述(項目例:がんばってきてよかった)が含まれている,2認知の誤りの中でも,過度の思い込み(項目例:前も大事な試合で負けたから今回もきっと負ける)に焦点を当てている,3構成概念と実態把握の両側面からのモデルを示している,といった点において特徴的なモデルである。本研究は,基礎研究に基づく介入プログラムの開発のモデルとして,臨床スポーツ心理学領域の研究の発展に貢献できると考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。競技不安はアスリートにとってネガティブな結果をもたらす可能性がある。アスリートにみられる不安症と競技不安との関連を実証的に検討した研究によれば,両者の間にはある程度の関連が認められている(Norton, et al., 2000)。先行研究において,ジュニア選手の年代に相当する児童青年期の不安症に対しては,認知行動療法の有効性が確立されている(Higa-McMillan, et al., 2016)。石川(2010)は児童青年期の不安症に対する認知行動療法における認知変数を,認知操作(認知の誤り)と認知結果(自己陳述)という異なる認知レベルに分類している。ネガティブな自己陳述(例:もうだめだ)が認知の誤り(例:今日は自分にとってさいあくのけっかだ)を促進させるという一連の認知的過程によって不安症に影響するという認知モデルを提唱し,認知レベルに合わせた介入を行うことで治療効果をより高める。ジュニア選手の競技不安に対する認知行動療法の基盤となる認知モデルとして,スポーツの文脈に適合させた認知モデルが応用できる可能性がある。しかし,競技不安に対する国内外の研究においてこのような認知レベルを考慮して検討した知見は見受けられない。そこで,平成28年度は,ジュニア選手の認知の誤りを測定するための尺度の開発を行った。その結果,ジュニア選手に特徴的な認知の誤りには,「試合はさいあくのけっかになるだろう」,「けがをしてしまったらおしまいだ」などがあることが明らかになった。認知の誤り尺度が開発されたことで,今後は競技不安に対する認知レベルに合わせた介入が期待できる。研究計画の基礎研究の部分についてデータの収集,分析,論文の執筆を予定通り進めている。執筆された論文は査読誌に投稿し,審査を受けている。加えて,学内の紀要にも論文を別に執筆し,既に採択済みである。学会発表は,ニューヨーク,メルボルン,横浜で開催された国際発表および多数の国内発表を行った。その他,シンポジウムに登壇するなど,本研究の成果を積極的に発信した。以上より,平成28年度における研究進捗状況は全体的に見ておおむね順調に進展しているといえる。

そこで,本研究では,既にエビデンスが確立されており,基礎研究に基づいた介入の提案を行っている児童青年の不安症に対する認知行動療法を参考にし,(1)ジュニア選手に特有の環境要因を考慮した認知尺度の整備を行い,(2)ジュニア選手の競技不安に影響する認知モデルを検討することを目的とした。平成29年度に行った研究の結果,ジュニア選手の競技生活における認知の誤り(ある刺激に対する解釈の偏り)は,競技不安に対して児童青年の一般的な認知の誤りの効果とは独立した効果がある可能性が示された。また,競技生活における認知の誤りの下位尺度(過度の思い込み,自責)によって,競技不安に対する関連の仕方が異なることが示された。ジュニア選手の競技生活における認知の誤りの中でも,過度の思い込み(例:前も大事な試合で負けたから今回もきっと負ける,自分はいつもけがをして試合に出られない)を多く浮かべるジュニア選手は,一般的な認知の誤りの影響を統制した上でも競技不安に対して促進的に働いている可能性が認められた。一方,自責においては一般的な認知の誤りの影響を統制すると,競技不安との関連がないことを示した。競技不安に対する介入を行う際には,過度の思い込みに焦点を当てた介入が必要であることを明らかにした。研究計画の基礎研究部分についてデータの収集,分析,論文の執筆,および介入研究の準備を予定通り進めている。執筆された論文は査読誌に投稿され,審査プロセスの途上にある。学会発表についても,サンディエゴで開催された国際学会をはじめ,多数のプレゼンテーションを行っただけでなく,小講演やシンポジウムにも登壇した。以上より,平成29年度における研究進捗状況は全体的に見ておおむね順調に進展しているといえる。平成28年度は査読誌への掲載および介入研究の準備をしていない。平成29年度は平成28年度に達成できなかった査読誌への掲載と競技不安に対する認知行動療法プログラムのプロトコルを完成させ,平成30年度の介入研究に向けて準備を進める。さらに,国内外で学会発表を精力的に行い,本研究の結果を発信していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度は査読誌への論文掲載および平成28年度,29年度に行った基礎研究に基づき介入プロトコルを精緻化させる。さらに学会発表を精力的に行い,本研究の知見を発信していく予定である。
現場型海底鉱石品位計測法を用いた鉱石粒子選別システムの基盤的技術の開発

本研究では、鉱石粒子の分離手法として、粒子表面の濡れ性の違いを利用する浮遊選鉱(浮選)、水相と油相への粒子の分配率の違いを利用する液液抽出法、並びに、粒子間の密度差を利用するジグ選別の適用可能性を研究した。浮選の研究では、高圧水中条件への適用可能性を検討するため、固体表面の濡れ性を示す指標である、空気ー水ー硫化鉱物系の接触角を高圧条件において測定した。銅、鉛、亜鉛等を含む代表的な硫化鉱物の試料と、浮選に必要な捕収剤等を添加した水溶液(試験液)を使用し、大気圧から水深800m相当の圧力条件まで測定を行い、接触角に対する圧力の影響について検討した。また、高圧水中条件において発生させた気泡のサイズを計測するため、画像解析による気泡径計測を検討した。液液抽出法の研究では、高圧水中条件への適用可能性を検討するため、高圧条件下における油ー水ー硫化鉱物系の接触角を測定し、接触角に対する圧力の影響について検討した。空気ー水ー硫化鉱物系での測定と同様な鉱物試料及び試験液を使用し、大気圧から水深1600m相当の圧力条件まで測定を行った。また、海底熱水鉱床から採取された実鉱石を粉砕して調整した鉱石粒子を用いて液液抽出試験を行い、最適な抽出条件を検討した。ジグ選別の研究では、空気の吹き込みを必要としない水流式のジグ選別装置を想定し、簡易的な試験装置を製作して実鉱石粒子の選別試験を行うことにより、脈石となる密度の低い粒子の分離が可能となることを確認した。さらに、実鉱石粒子を含むスラリーを対象として、レーザー誘起ブレイクダウン分光法(LIBS)による品位計測試験を実施し、管内を流動するスラリー中の粒子の品位データを取得するとともに、品位データの取得に適したスラリー濃度の条件を見いだした。本計測手法を上記の分離手法と組み合わせることにより、鉱石粒子選別システムの基盤的技術の開発を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、海底鉱石選別ユニットに適用可能な品位計測法の検討と、分離手法の予備的な検討を実施した。計測手法の検討では、レーザー誘起ブレイクダウン計測法(LIBS)を用いた鉱石粒子の現場品位計測を行うため、管内中を流れる粒子を対象としてLIBS計測を行うための試験装置(チャンバ)を設計・製作した。LIBS計測において良い計測データを得るためには、レーザーの焦点付近に粒子を通過させるなどの工夫が必要であり、こうした点を考慮してチャンバの設計を行った。分離手法の検討では、粒子の比重や表面の濡れ性などの性質を利用して、有用元素を多く含む鉱石粒子と脈石粒子(有用元素をほとんど含まない粒子)とを選別する各種の手法の調査を実施した。比重差を利用する分離手法として、上下に動揺する板の上で粒子を流しながら分離するジグ選別や、粒子に作用する遠心力の差を利用するスパイラル選別などの手法が知られている。また、濡れ性の違いを利用する手法としては、水中に分散させた鉱石粒子を気泡に付着させて分離する浮遊選鉱(浮遊)が知られている。本研究では、深海底へ空気を送る込むコストを低減するため、気泡の代わりに油滴を利用する油浮遊の適用可能性を検討するため、予備的な実験を実施した。実験では、海底熱水鉱床の鉱石の代わりに、性状が近いとされる黒鉱を模擬鉱石として使用した。模擬鉱石を粉砕・ふるい分けして粒径の異なるグループに分級し、グループ毎に蛍光X線法による元素分析とレーザー回折法による粒度分析を実施して品位と粒度のデータを取得した。続いて、いくつかの浮選条件において油浮選試験を実施し、グループ毎に粒子の分離性能を検討した。なお、本年度の実験は全て常圧条件で実施した。計測法の検討及び分離手法の検討の両方において、調査、試験装置の設計・製作、予備実験等を実施し、着実に研究を進めている。研究代表者と研究分担者で定期的にミーティングを実施し、進捗の管理やディスカッションを実施している。本年度は、海底鉱石選別ユニットに適用可能な品位計測法の検討と、分離手法の検討を実施した。計測手法の検討では、レーザー誘起ブレイクダウン分光法(LIBS)を用いた鉱石粒子の現場品位計測を行うため、固液混合物(スラリー)として管路内を流動する粒子を対象としてLIBS計測を実施した。試料としては海底熱水鉱床鉱石と類似した模擬鉱石を使用した。スラリーに含まれる固体粒子の含有率(スラリー濃度)を変えて計測を実施した結果、全体の計測回数に対する品位計測に適したスペクトルデータを得られた計測回数の割合は、スラリー濃度によって変化し、その割合は特定の濃度範囲において高くなることが示された。分離手法の検討では、鉱石表面の濡れ性の違いを利用して有用鉱物を多く含む粒子と有用鉱物をほとんど含まない粒子とを分離する浮遊選鉱(浮選)の適用を検討した。一般に、浮選では鉱石粒子スラリー中に気泡を発生させ、有用鉱物を多く含む粒子を気泡に付着させて分離を行うが、本研究では、深海底へ空気を送り込むコストを低減するため、気泡の代わりに油滴を利用する油浮選の適用可能性を検討した。そのための基礎的なデータとして、鉱物表面の濡れ性の指標となる接触角を測定する実験を実施した。接触角は、固体表面とそれに接触している気泡や液滴がなす角度である。

本実験では、海底熱水鉱床に含まれる可能性のある数種類の鉱物を対象として、鉱物試料表面上での水ー油系の接触角を大気圧条件及び深海底に相当する高圧条件で測定し、接触角の圧力依存性を検討した。比較のため、同じ鉱物試料を用いて水ー空気系の接触角も大気圧条件及び高圧条件で測定し、検討を行った。また、浮選に適したサイズとなるように気泡や液滴の生成を制御するため、高圧水中条件において気泡等のサイズを計測する手法についても検討を行った。計測法の検討及び分離手法の検討の両方において実験等を実施し、着実に研究を進めている。研究代表者と研究分担者で定期的にミーティングを実施し、進捗の管理やディスカッションを行っている。本研究では、鉱石粒子の分離手法として、粒子表面の濡れ性の違いを利用する浮遊選鉱(浮選)、水相と油相への粒子の分配率の違いを利用する液液抽出法、並びに、粒子間の密度差を利用するジグ選別の適用可能性を研究した。浮選の研究では、高圧水中条件への適用可能性を検討するため、固体表面の濡れ性を示す指標である、空気ー水ー硫化鉱物系の接触角を高圧条件において測定した。銅、鉛、亜鉛等を含む代表的な硫化鉱物の試料と、浮選に必要な捕収剤等を添加した水溶液(試験液)を使用し、大気圧から水深800m相当の圧力条件まで測定を行い、接触角に対する圧力の影響について検討した。また、高圧水中条件において発生させた気泡のサイズを計測するため、画像解析による気泡径計測を検討した。液液抽出法の研究では、高圧水中条件への適用可能性を検討するため、高圧条件下における油ー水ー硫化鉱物系の接触角を測定し、接触角に対する圧力の影響について検討した。空気ー水ー硫化鉱物系での測定と同様な鉱物試料及び試験液を使用し、大気圧から水深1600m相当の圧力条件まで測定を行った。また、海底熱水鉱床から採取された実鉱石を粉砕して調整した鉱石粒子を用いて液液抽出試験を行い、最適な抽出条件を検討した。ジグ選別の研究では、空気の吹き込みを必要としない水流式のジグ選別装置を想定し、簡易的な試験装置を製作して実鉱石粒子の選別試験を行うことにより、脈石となる密度の低い粒子の分離が可能となることを確認した。さらに、実鉱石粒子を含むスラリーを対象として、レーザー誘起ブレイクダウン分光法(LIBS)による品位計測試験を実施し、管内を流動するスラリー中の粒子の品位データを取得するとともに、品位データの取得に適したスラリー濃度の条件を見いだした。本計測手法を上記の分離手法と組み合わせることにより、鉱石粒子選別システムの基盤的技術の開発を行った。今後も本年度に引き続き研究を実施する。計測法の検討については、管内中を流れる粒子を対象としてLIBS計測を行い、品位計測データを蓄積してデータの解析及びデータベース化を行う。分離手法の検討については、高圧水中条件での油浮選の適用可能性を検討するため、観察窓付き高圧セルとデジタルマイクロスコープを用いて、高圧条件下において試料表面における水ー油系の接触角の測定を実施する。接触角は表面の濡れ性の指標となる物性値であり、大気圧条件では様々な系のデータが知られているが、高圧条件における接触角のデータはほとんど知られていない。接触角の圧力依存性を検討することにより、高圧条件での浮選の適用可能性が検討できると期待される。また、比重や遠心力の差を利用する分離手法についても、小型の選別機等を用いて実験を行い、適用可能性を検討する予定である。
IP_3受容体/Ca^<2+>放出チャネルの構造機能とIP_3受容体/Ca^<2+>シグナル伝達の研究

1.マウス小脳のミクロゾーム膜画分に豊富なタイプ1IP_3受容体チャネルは、トリプシン限定消化に耐性の5つの折れたたみドメイン構造をとることを明らかにした。N末端側のIP_3結合領域は2つ、調節領域を含む中央部は3つ、C末端側のチャネル領域は1つのトリプシン耐性ドメインに分割される。トリプシン感受性部位はalternative splicing部位やカルモジュリン結合などの調節領域に集中していることから、これらの部位は分子表面に露呈して比較的ほぐれた構造をとっていると推定される。2.トリプシンで分断後も5つのトリプシン耐性ドメインどうしは蛋白質間相互作用により比較的安定に会合しており、十分なIP_3結合活性と誘導Ca^<2+>放出活性を保持していた。このことから、IP_3受容体はCa^<2+>ストア膜上で比較的コンパクトに折れたたまれた高次構造をもち、IP_3リガンド結合とチャネル開口のカップリングは緊密なドメイン間相互作用によりおこることを示唆している。3.IP_3結合領域を構成する2つのトリプシン耐性ドメインのうち、N末端側ドメインにはIP_3結合活性がなく、C末端側には低親和性の活性がみられた。ところが、両者をin vitroで混合すると高親和性のIP_3結合活性が出現した。このことから、2つのIP_3結合ドメインが相互作用することによりIP_3リガンド結合ポケットを形成することが明らかとなった。このIP_3結合ドメイン構造を1つの発現ユニットとして大腸菌で発現させることで、高親和性のIP_3結合活性を可溶性の蛋白質として高収率で産生するシステムを開発した。4.小脳のタイプ1IP_3受容体のチャネル活性を平面脂質二重膜の再構成して単一チャネル記録解析を行った。その結果、IP_3受容体の二相性Ca^<2+>感受性のうち、約0.5μM以上の高Ca^<2+>濃度によってもたらされる抑制相はカルモジュリンに依存していることを明らかにした。このことは、カルモジュリンがIP_3受容体の高Ca^<2+>濃度センサーとして働いてIP_3誘導Ca^<2+>放出を抑制することで、細胞内Ca^<2+>ダイナミクスの制御に重要な役割を演じることを示唆している。5.細胞分裂に伴ってIP_3受容体感受性の細胞内Ca^<2+>ストアの局在はダイナミックな変動を示し、細胞質分裂に必要なCa^<2+>シグナル伝達に関与することを明らかにした。6.T細胞のアポトーシス誘導によってタイプ1IP_3受容体がカスパーゼ3依存的な部分分解を受け、その結果、チャネル活性が不活化されることを明らかにした。但し、タイプ2と3では分解はみられなかった。

1. IP_3受容体チャネルは巨大な4量体複合体タンパク質(4x300kDa=1200kDa)である。この折れたたみ構造を推定するために、タイプ1IP_3受容体が豊富なマウス小脳由来のミクロゾーム画分を用いてトリプシンによる限定分解実験を行った。タイプ1IP_3受容体は5つのトリプシン耐性断片に特異的に消化されることから、大きくは5つの折れたたみドメイン構造を取ることが解った。2. IP_3結合領域は2つのトリプシン耐性ドメインに分割されること、チャネル領域は一つのドメインにあることから、これらはコンパクトに折れたたんだ特有の高次構造が示唆される。また、アミノ酸シーケンスにより決定したトリプシン感受性部位はalternative splicing部位やカルモジュリン結合部異近傍などの調節領域にあたることから、これらの部位は比較的表面に露呈してほぐれた構造を取りやすいことが示唆された。3. 5つのトリプシン耐性ドメインはタンパク質問相互作用によりお互いに比較的安定に会合していることが解った。トリプシン消化後のミクロゾームを用いても十分なIP_3結合活性とIP_3誘導Ca^<2+>放出活性が観察されることから、IP_3リガンド結合とチャネル開口のカップリングはこれらドメイン間の構造上の緊密な相互作用がIP_3受容体チャネルの機能に重要であることが示唆される。4. IP3結合領域を構成する2つのトリプシン耐性ドメインの機能解析を行った。発現させたN末端側のドメインにはIP3結合活性がなく、C末端側ドメインには低親和性の活性がみられた。両者をin vitroで混合してIP3結合活性を調べたところ、高親和性の活性が現れた。このことから、これら2つのドメインによる相互作用によってIP3結合ポケットが形成されることが明らかとなった。小脳のタイプ1IP_3受容体のチャネル活性を平面脂質二重膜に再構成して単一チャネル記録解析を行った。その結果、IP_3受容体の二相性Ca^<2+>感受性のうち、約0.5μM以上の高Ca^<2+>濃度によってもたらされる抑制相はカルモジュリンに依存していることを明らかにした。我々は先に、IP_3受容体にカルモジュリン結合部位を見つけているが、今回の結果はカルモジュリンがIP_3受容体の高Ca^<2+>濃度センサーとしてはたらいてIP_3誘導Ca^<2+>放出を抑制することで、細胞内Ca^<2+>ダイナミクスの制御に重要な役割を演じることを示唆している。IP_3受容体のリガンド結合部位のタンパク質構造をトリプシン感受性などを指標に考察することにより、高親和性のIP_3結合活性を高収率で可溶性の活性タンパク質として大腸菌で発現させるシステムを開発した。細胞分裂に伴ってIP_3受容体感受性の細胞内Ca^<2+>ストアの局在はダイナミックな変動を示し、細胞質分裂に必要なCa^<2+>シグナル伝達に関与することを明らかにした。T細胞のアポトーシス誘導によってタイプ1IP_3受容体がカスパーゼ3依存的な部分分解を受け、その結果、チャネル活性が不活化されることを明らかにした。但し、タイプ2と3では分解はみられなかった。
日本陶磁における金銀彩の特殊性について

本研究は、第一に、日本陶磁における金銀彩の作例をより網羅的に把握する。第二に金銀彩の賦彩方法の違いを作例ごとに整理し、その視覚的効果を分析する。そして、本研究で得られた諸相を美術史学的に考察する。具体的には、これまで申請者が未調査である仁清、および17世紀後葉に位置づけられる有田焼の金銀彩の作品、17世紀末18世紀初頭に位置づけられる伊万里金襴手の作品、乾山の金銀彩の作品、幕末の三河内焼、亀山焼など長崎諸窯にみられる金彩作品、永樂保全、和全など京焼に展開した金銀彩の調査を行ない、作品ごとに技法の分析を行なう。