hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
製鋼用焼成ドロマイトの冶金物理化学的特性に関する研究

ドロマイトが石灰石と共に我が国産出唯一の鉄鋼製錬用資源であることに着目し、その最適な焼成・使用方法に関する指針を得るために研究を実施した。すなわち、国内産6銘柄〔北海道峩朗鉱山(東北日本型)、栃木県葛生鉱山・岐阜県宝谷鉱山(西南日本準内帯型)、愛媛県野村鉱山・大分県津久見鉱山(西南日本外帯型)、福岡県東谷鉱山(西南日本内帯型)〕について、原石であるドロマイトの性状から、焼成ドロマイトの水和性、溶滓に対する滓化性までを一貫して研究した。1.焼成ドロマイトの反応の過程:焼成ドロマイトの水和反応と滓化反応は2つの過程に分けることができる。1つは焼成ドロマイトが分解して攪拌水中あるいは攪拌スラグ中に細粒となって懸濁する分解過程、もう1つは、それぞれの細粒の表面からCaOやMgOが反応によって溶解してゆく溶解過程である。焼成ドロマイトの反応性は分解過程でできる細粒のマクロ的な表面積と、溶解過程を支配する微細結晶の間隙によるミクロ的な表面積の相乗により決定される。2.水和性:結晶粒度の大きいドロマイト(結晶質・葛生鉱山)は、低温焼成(800°C)でも水和性値は良い。これは、マクロ的なクラックが低温域から発生しやすいためである。一方、結晶粒度での小さいドロマイト(非晶質・東谷鉱山)は焼成温度が高くなるにしたがって(900°C)クラックが発生し、水和性値は向上する。しかし、さらに焼成温度が高くなると再結晶化による焼結のため反応界面積が低下し、両者とも水和性値は低下する。3.滓化性:滓化性は焼成温度が高くなるにしたがって、低下する。しかし、滓化性の低下の程度は水和性の低下ほど著しくはない。これは使用したスラグがFeOを多量に含む酸性スクグであるため浸食力が強く、水和性ほどの相違が表われなかったものと思われる。ドロマイトが石灰石と共に我が国産出,唯一の鉄鋼製錬用資源であることに着目し,その最適な焼成・使用方法に関し提言することを目標に研究を開始した.試料として,北海道(東北日本型),栃木・岐阜(西南日本準内帯型),愛媛・大分(西南日本外帯型)産の5種類を選んだ.1.ドロマイト原石の特徴(1)結晶粒度:北海道は2030μmと細粒であり,以外は100300μmの粗粒である.(2)化学組成:愛媛はSiO_2が6%と高く, MgOは23%と低い.愛媛以外はMgO3134%.2.焼成ドロマイトの水和性(焼成条件900, 1000, 1100, 1200°C,各2時間)

不純物SiO_2が多く, MgOの低い愛媛以外は900°Cで良好な水和性値が得られるが,愛媛は1000°C,焼成によって良好となる.又,原石の結晶粒度の小さい北海道は1100, 1200°Cと焼成温度を上げると水和性値の低下が他より著しく,これは走査型電顕観察により,焼成時の再結晶が早く進むため,水和性値を悪化しているものと判断される.3.焼成ドロマイトの溶融スラグへの滓化性水和性試験で差の見られた北海道と栃木の2銘柄(焼成条件:1000°C, 2時間)について, 1400°Cの溶融スラグ(組成:CaO30%, SiO_230%, FeO40%)への浸漬実験を行なった.静的浸漬,回転浸漬(試料回転速度RPM50及び100,所定時間にスラグをサンプリングし, Ca及びMgの変化量を原子吸光光度法により測定)とも両者間で差は殆んど見られなかった.しかし生石灰の結果と比較すると,静的浸漬において,焼成ドロマイトの方がFeOの浸透が極めて著しく,又,回転浸漬においてもスラグへの溶解速度が早い結果が得られた.ドロマイトが石灰石と共に我が国産生唯一の鉄鋼製錬用資源であることに着目し、その最適な焼成・使用方法に関して提言することを目標に研究を実施している。昨年に引き続き、試料として、北海道(東北日本型)、栃木・岐阜(西南日本準内帯型)、愛媛・大分(西南日本外帯型)産の5種類の他に、本年は石灰石の場合に特徴的であった西南日本内帯型として、福岡県東谷鉱山のドロマイトを追加し研究した。1.焼成ドロマイトの水和性(焼成条件800、900、1000、1100、1200°C、保持時間各2時間)昨年800°Cでの実験を行なっていなかったので、本年は800°Cを追加し実験した。(1)800°Cでは十分焼成されているにもかかわらず(水和性試験後の残渣のX線回析によって確認)、水和性値に差が見られた。(2)900°Cで全銘柄ともほぼ良好な水和性値が得られる。(3)1100°C、特に1200°Cになると水和性値は栃木以外は悪化した。これは走査型電顕による高倍率の観察により、再結晶化が進み比表面積の減少によるものと判断される。2.焼成ドロマイトの溶融スラグヘの滓化性水和性値の異なる試料(栃木900°C、福岡1200°C)について1300°Cの溶融スラグ(組成FeO64.3%、SiO_23.57%)への回転浸漬実験(RPM75)を行った。その結果、水和性値と滓化速度との間におおよその相関があることが認めた。3.焼成ドロマイト添加スラグの溶鉄に対する反応性(CaOの脱硫能に及ぼすMgO濃度の影響)Al含有溶鉄をCaOのみ、及びMgO10、20、30%となるように焼成ドロマイト粉を配合し、脱硫実験を行なった。その結果、MgO20%含有スラグは、CaOのみと同様、良好な脱硫ができることが判明した。
形態選択的ポルフィリン錯体触媒の開発とその基礎研究

新種の合成ポルフィリン錯体(鉄・マンガン錯体)を触媒として,オレフィンのエポキシ化反応を行い,その反応機構と依存性を特定した.反応は,次亜塩素酸イオンを酸素源とし,水-ジクロロメタンの二相系で行った.形態依存性反応としては,アトロープ異性マンガン錯体(αααα異性体)によるスチレンのエポキシ化に際し,反応面選択性が見出された(開口部反応).またオルト位に電気陰性度の高い置換基をもつTPP型錯体は,酸化耐久性が高く,これらの鉄錯体を使用すると従来触媒活性が低いと考えられていた.鉄ポルフィリンー次亜塩素酸イオンの系でも円滑に反応が進行し,新たな触媒反応系が構築できた.その初速度基質濃度依存性はミカエリスーメンテン式に適合し,触媒反応は酵素類似機構で進むことが判明した.多種類のポルフィリン錯体触媒を用いる上記の系統的エポキシ化反応の研究より,錯体触媒の形態は,ミカエリス・メンテンパラメーターや生成物の選択性に反映される事が明らかとなった.同時に,鉄・マンガン触媒間で基質選択性や反応機構の相違が多数存在する事も確実になった.新種の合成ポルフィリン錯体(鉄・マンガン錯体)を触媒として,オレフィンのエポキシ化反応を行い,その反応機構と依存性を特定した.反応は,次亜塩素酸イオンを酸素源とし,水-ジクロロメタンの二相系で行った.形態依存性反応としては,アトロープ異性マンガン錯体(αααα異性体)によるスチレンのエポキシ化に際し,反応面選択性が見出された(開口部反応).またオルト位に電気陰性度の高い置換基をもつTPP型錯体は,酸化耐久性が高く,これらの鉄錯体を使用すると従来触媒活性が低いと考えられていた.鉄ポルフィリンー次亜塩素酸イオンの系でも円滑に反応が進行し,新たな触媒反応系が構築できた.その初速度基質濃度依存性はミカエリスーメンテン式に適合し,触媒反応は酵素類似機構で進むことが判明した.多種類のポルフィリン錯体触媒を用いる上記の系統的エポキシ化反応の研究より,錯体触媒の形態は,ミカエリス・メンテンパラメーターや生成物の選択性に反映される事が明らかとなった.同時に,鉄・マンガン触媒間で基質選択性や反応機構の相違が多数存在する事も確実になった.オルソ位を保護した二種のポルフィリン,メソ-テトラキス(26-ジフルオロフェニル)ポルフィリンとメソ-テトラキス(2-ニトロ-35-ジ-t-ブチルフェニル)ポルフィリンを合成し、鉄・マンガン錯体へ誘導した。これらの錯体を触媒に用い、次亜塩素酸を酸素源として、オレフィン(スチレン,シクロオクテン)のエポキシ化を行った。従来次亜塩素酸を酸素源とする反応系では、Mi塩のみが触媒として有効といわれ、鉄塩の触媒活性は極端に低いと信じられていた。そこで、最初に上記二種のMnポルフィリンの触媒能を調べたところ従来のMnTPPClよりも、耐久性,エポキシ化収率共にはるかにすぐれていることが判明した。これらの結果から考えて上記二種のポルフィリンを用いれば鉄錯体でも有効な触媒になるかもしれないという期待から、鉄塩を用いてエポキシ化反応を行った。事実、これらポルフィリンの鉄錯体は、従来しばしば用いられてきたMnTPPClよりも良好なエポキシ化収率を与え、特にシクロアルケンのエポキシ化には、Mn触媒系よりもはるかに有効であった。鉄ポルフィリンー次亜塩素酸系でのエポキシ化反応は、酵素反応によく見受けられる基質(オレフィン)飽和反応特性を有し、良好なP-450モデルとなった。またメソ-テトラキス(2-ニトロ-35-ジ-t-ブチルフェニル)ポルフィリンの四種の異性体のうち、【α^4】型のマンガン塩は、スチレンのエポキシ化に際し、塩基との組合せより、非対称ポルフィリン両面のうち、開口面の方で反応し、活性点選択性の高い反応を行うことが判明した。以上総括すると、今年度は形態選択性発現の基本といえる反応面選択性の発見、触媒反応の基本ともいえる触媒耐久性の向上を実現し、Feポルフィリンー次亜塩素酸系からなる酵素類似機能をもつ新反応システムを構築できた。
胃食道酸逆流モデルラットにおけるブラキシズム様運動を誘発するメカニズムの解明

ブラキシズムの発現メカニズムは未だ明確でない。最近、胃食道酸逆流症とブラキシズムとの関連性が示唆されているが、これを明らかにするには動物実験でその発現メカニズムを探求することが重要と考えられる。しかし、これを明らかにするためのモデルは存在しない。したがって、本研究では、咬筋活動の観察が可能な胃食道酸逆流刺激モデルラットを作製し、食道下部へ消化酵素刺激を直接与え、ブラキシズム様運動が誘発されることを明らかにした。ブラキシズムは過去一世紀以上にわたり注目されてきたが,現在でも根本治療はもとよりその原因すら解明されていない.本研究の目的は,申請者らがヒトを用いて「胃食道酸逆流による咽頭・食道の酸刺激によってブラキシズムが惹起され,その結果唾液が分泌され,これを嚥下することにより食道内の胃酸が洗い流される」と報告した先進的な知見について動物実験で検証し,ブラキシズムの発現メカニズムを解明するものである.まずラット食道へ化学物質刺激を直接行う必要がある,そこでラット鼻腔から食道下部括約部までカテーテル(PE-10)を挿入し,カテーテルを通じてさまざまな化学刺激物質を注入することとした.食道下部括約部はカテーテルに硫酸バリウムを注入した後,レントゲン撮影を行うことで同定した.さらに食道下部括約部に同定したカテーテルが,食餌などの日常活動によってずれないよう,鼻部カテーテルを歯科用レジンで固定した.同ラットに対し,咀嚼筋筋活動をモニタリングするための電極を咬筋に設置した.これらは,「平成20年度鹿児島大学大学院医歯学総合研究科口腔先端科学教育研究センター発表会」で報告した.今後は,これらのラットを用いて1週間連続で食道へ酸刺激やペプシン等の消化酵素による化学物質刺激を与え、咬筋のEMG活動を記録する。EMG活動の記録と同時に、ビデオカメラを用いた顎運動の記録とオーディオモニターによる咬筋活動音を記録し、ブラキシズムを同定する予定である。食道内への化学物質刺激でブラキシズムが誘発されることが明らかになれば、申請者らが提唱したブラキシズムの発現メカニズムに関する新しい知見が裏付けされ、新たなブラキシズムの根本療法の確立にっながる。ブラキシズムは過去一世紀以上にわたり注目されてきたが、現在でも根本治療はもとよりその原因すら解明されていない。本研究の目的は、申請者らがヒトを用いて「胃食道逆流による咽頭・食道の酸刺激によってブラキシズムが惹起され、その結果唾液が分泌され、これを嚥下することにより食道内の胃酸が洗い流される」と報告した先進的な知見について動物実験で検証し、ブラキシズムの発現メカニズムを解明するものである。ラット食道へ化学物質刺激を直接行う必要があったため、ラット鼻腔から食道下部括約部ヘカテーテル(PE-10)を挿入した。さらに食道下部括約部に同定したカテーテルが、食餌などの日常活動によってずれないよう、鼻部カテーテルを結紮して固定した。同ラットに咀嚼筋筋活動をモニタリングするための電極を筋咬に設置し、食道下部へ各種の化学物質による刺激を与え、咬筋筋活動を記録した。これら結果は「第5回九州矯正歯科学会学術大会」で報告した。今後は、これらのラットを用いて1週間連続で食道へ酸刺激やペプシン等の消化酵素による化学物質刺激を与え、咬筋のEMG活動を記録する。EMG活動の記録と同時に、ビデオカメラを用いた顎運動の記録とオーディオモニターによる咬筋活動音を記録し、ブラキシズム様運動を同定する。コントロール群と各刺激群におけるブラキシズム様運動を比較検討後、統計解析を行い論文を投稿する予定である。食道内への化学物質刺激でブラキシズムが誘発されることが明らかになれば、申請者らが提唱したブラキシズムの発現メカニズムに関する新しい知見が裏付けされ、新たなブラキシズムの根本療法の確立につながる。ラット食道へ化学物質刺激を直接行う必要があったため、ラット鼻腔から食道下部括約部へカテーテル(PE-10)を挿入した。同ラットに咀嚼筋筋活動をモニタリングするための電極を咬筋に設置し、食道下部へ各種の化学物質による刺激を与え、咬筋筋活動を記録した。これらの結果は「第5回九州矯正歯科学会学術大会」で報告した。

上記の胃・食道刺激モデルラットを用いて、生理食塩水とペプシンをそれぞれ5日間連続で昼夜2回・約10分ずつ(1.0ml/h)食道下部へ注入し、咬筋筋電位(EMG)とビデオで記録した。保存したデータからスペクトル解析を行った。食道刺激モデルラットの咬筋EMGは、5日間連続で良好な波形を呈し、食餌等の活動に伴う筋活動やブラキシズム様音に伴う咬筋活動(ブラキシズム様エピソード)を確認できた。また、生理食塩水による刺激と比較して酸・ペプシンによる刺激では、ブラキシズム様エピソードが明らかに長時間、高頻度に認められ、本研究から、胃食道逆流時に含まれる酸・ペプシン溶液の刺激によってブラキシズム様運動が増加することが示唆された。この結果は「第69回日本矯正歯科学会大会」で報告した。
アメリカ映画とキリスト教 －110年の関係史－

本研究はアメリカの映画史を宗教の観点から研究調査するものである。日本においては様々なアメリカ文化が流入しており、我々の目から見れば、アメリカは諸外国の中でも最も親しみを感じる国かもしれない。しかしながら、我々は知っているようで実はアメリカの核心は知り得ていない。その核心とは、人種と宗教との関係性を考慮に入れない限り知り得ないものである。ビュー・リサーチ・サンターによって2010年に行われた世論調査によると、アメリカ人の41%は2050年までにイエスが再臨し、終末が訪れると信じているのである。しかも、同調査では白人の福音派の人々の58%が差し迫った終末の訪れを信じているという結果が出ている。この終末思想は世俗の文化であると見なされているアメリカ映画にも影響を及ぼし、これまで数々の終末を描いたディザスター映画の制作に寄与している。他にもアメリカン・ヒーロー像をよく観察すると、その特徴はイエス・キリストをモデルとしていることが分かる。例えばヒーローは、ひとりで戦い、彼は人間でありつつも超人であり、映画の後半で一度は痛めつけられるが再び復活して敵を倒す、などの特徴が挙げられる。アメリカ映画の中にキリスト教的要素を見つけることができるのは、そもそもハリウッド映画業界がユダヤ人によって形成されたところに端を発している。キリスト教徒たちから不道徳な文化を社会に発信していると非難を受けたユダヤ人映画製作者たちは、やがて1930年代よりキリスト教を映画という文化を守るための盾として用いるようになるのである。このように、映画は単なる娯楽文化のようであって、その実は宗教と人種の問題と密接に関わっているものなのである。本研究はその関係性を明らかにするものであり、特に本年度はキリスト教福音派の人々が持つ終末観がいかにアメリカの映画表象に影響を及ぼしているのかということを明らかにするため、1970年以降から2010年までの映画についての調査を行った。映画の研究がそもそも新しい分野の研究であり、研究発表を行える機会がほとんど無いところは厳しい状況ではあるが、研究年度内に博士論文を提出することができたのでおおむね順調に研究は進展したと言える。学会発表を行える機会が極端に少ないため、この新しい分野の研究が促進されるよう論文のアウトプットをより積極的に行いたい。アメリカ映画は単なる娯楽文化のようであって、その実は宗教、政治、人種の問題と密接に関わっている。本研究はその関係性を明らかにし、1900年代から始まる約110年のアメリカ映画史を宗教の観点から研究調査するものである。日本で映画館へ行くと、見ることができる映画は概して日本のものかアメリカのものである。映画以外でも、日本においては様々なアメリカ文化が流入しており、我々の目から見れば、アメリカは諸外国の中でも最も親しみを感じる国かもしれない。その核心とは、宗教、政治、人種との関係性を考慮に入れない限り知り得ないものである。マーク・A・ノールは著書『神と人種:アメリカ政治を動かすもの』で、いかに宗教と人種がアメリカの政治と歴史に影響を及ぼしてきたのかを述べている。また、森孝一も著書『宗教からよむ「アメリカ」』の中で、ユダヤ=キリスト教がアメリカにおける「見えざる国教」として終始存在してきたことを紹介している。本研究はこれらの先行研究が焦点を当ててきた事象を、映画という切り口から考察しているという点で、これまでの研究に新風を吹き込むものであると言える。本年度は特にキリスト教会が娯楽文化である映画界に介入し、カトリック教会を先頭に1934年から施行されることとなった映画の検閲に関する研究を進めた。研究成果としては学会発表を2回行い、掲載は次年度になるが研究論文2本を執筆した。

本研究はその関係性を明らかにするものであり、特に本年度はキリスト教福音派の人々が持つ終末観がいかにアメリカの映画表象に影響を及ぼしているのかということを明らかにするため、1970年以降から2010年までの映画についての調査を行った。平成23年度は博士論文を提出しなければならなかったため、学会活動よりもそちらを優先した。業績としての目に見えた結果は本年度には出ていないが、次年度学会誌に掲載される予定の論文をいくつか執筆した上、博士論文も完成したので、研究はおおむね順調に進展したと言える。映画の研究がそもそも新しい分野の研究であり、研究発表を行える機会がほとんど無いところは厳しい状況ではあるが、研究年度内に博士論文を提出することができたのでおおむね順調に研究は進展したと言える。本年度は研究論文の掲載が無かったため、今後は学会発表と共に論文投稿を積極的に行う予定である。来年度はいくつか国外の学会に出席することを予定しているが、その際には現地で他の研究者と交流し、資料収集を行いたい。学会発表を行える機会が極端に少ないため、この新しい分野の研究が促進されるよう論文のアウトプットをより積極的に行いたい。
唾液腺細胞の放射線障害に対するアミノチオール系防護剤の効果

口腔乾燥症として知られる唾液腺機能低下は頭部がんの放射線治療により起こる。アミフォスチンは放射線療法による唾液腺のような正常組織を防護することが知られている。我々はマウス胎仔の顎下腺原基に対する放射線の影響およびアミフォスチンの効果を調べた。妊娠マウスにアミフォスチンを腹腔内投与し、30分後に放射線を照射した。その結果、アミフォスチンは放射線の影響を軽減するが、細胞活性に対する抑制作用を有していた。(目的)化学的放射線防護剤であるamifostineは静脈内投与された場合,唾液腺,骨髄,皮膚などに高濃度に分布する。特に唾液腺に対するamifostineの放射線防護効果が数多く報告されているが、唾液腺の発生過程の唾液分泌に関与する各細胞の機能面から評価した報告は少ない。唾液腺の分枝形態形成期に及ぼす放射線の影響、および化学的防護剤amifostineの効果を組織化学的,機能的に追究した。(方法)(1)マウス胎仔期15.5日目の唾液腺原基を分離、器官培養し、30分間10mMのWR-1065 (amifostineの活性型;還元型)に浸漬しX線(0, 1, 5 Gy)を照射した。培養3日後を観察した。(2)妊娠15.5日目(プラグ形成を0.5日とする)の親マウスにamifostine(リン酸型;プロドラッグ)をX線(0, 1, 5 Gy)を照射する30分前にamifostine(リン酸型;プロドラッグ)を0.1mg/g投与した。実験(1),(2)ともにAQP3, AQP5, E-cadherinの組織化学的染色、PCR法による遺伝子のcDNA量、各タンパクのウェスタンブロット解析を行った。(結果)(1)マウス胎仔の器官培養した顎下腺、胎生の顎下腺ともに、放射線照射により唾液腺原基が委縮し、分枝形態形成が遅延した。(2)放射線照射により各遺伝子の発現、各タンパクの発現が低下した。(3) mifostineがこれらの影響を軽減する傾向があることがわかった。(4)器官培養した顎下腺と胎生の顎下腺の間での放射線の影響および防護剤の効果の違いは得られなかった。(目的)胎仔期の顎下腺に及ぼす放射線の影響、および化学的防護剤amifostineの効果を組織化学的,機能的に追究した。(方法)(1)妊娠C57BLマウスを使用した。膣栓が確認された日を妊娠0.5日齢(E=0.5)としてE=15.5の顎下腺原基を実験に供した。(2)実験群:無照射-amifostine非投与群(0Gy (-)),無照射-amifostine投与群(0Gy (+)), 1Gy (-), 1Gy (+)), 3Gy (-), 3Gy (+)の6群。(3)Amifostine投与:X線照射30分前に100mg/kgのamifostineを妊娠マウスの腹腔内に投与した。(4)X線照射:妊娠マウスを仰臥位に固定し、1Gyあるいは3GyのX線(200 kV, 15 mA, 0.88 Gy/min)を全身に照射した。(5)器官培養:6穴マルチウェルプレートの成長培養液上でポアサイズ0.4μmのculturecell insert上で照射直後に摘出した原基を培養し,48時間後まで観察した。(観察)(1)原基の面積比は照射量に応じて低値を示した。0Gy(-)と比較し0Gy(+)は低値を示す傾向にあった。(2)HE染色:0 Gy(-)と比較し0 Gy(+)は同様の像を呈した。1Gy(-)はPa:Pro-acinar (前腺房), Pd:presumptive duct(導管前駆体)ともに腔が存在したが、1Gy(+)ではほとんどみられなかった。3Gy(-)は一部でPaの細胞の配列の乱れが観察された。3Gy(+)では3Gy(-)ほどの組織の変化はみられなかった。(3)AQP5染色:0 Gy(-)と同様に0 Gy(+), 1 Gy(-), 1 Gy(+), 3 Gy(+)は前腺房の管腔側で強発現を呈した。3 Gy(-)は陽性像がほとんど観察されなかった。唾液腺の分枝形態形成期および成長後の唾液分泌に関与する細胞を実験対象として,放射線の影響およびamifostineの効果を組織化学的,機能的に追究し,口腔領域の悪性腫瘍の治療に有用な基礎的資料を得ることを目的とする。当該年度は器官培養した胎仔の顎下腺原基にX線を照射し、原基の増加、分枝形成上皮数、PCRによりその影響を観察した。実験方法:(器官培養)C57

BL/6NJclマウスの交配13日目の胎仔を摘出した。1匹の親マウスからの胎仔数は813であった。冷PBS中で胎仔を単離,顎下腺原基を分離し,無血清培地(DMEM)で数回洗浄,Cell culture insertsystemを用いてDMEMで器官培養した。(X線照射)10分後、1 GyのX線(150kV, 20mA,線量率0.9Gy)を照射した。照射後直ちに非照射のDMEMで48時間培養した。(PCR)RNAを抽出し、c-DNAを合成した。プライマーをAquaporin 5、amylaseとした。そしてPlatium PCR supermix(#11306-016, Invitrogen)を用いてPCRを行った。結果:(顎下腺の面積)無照射、1Gy照射ともに経時的に増え,培養開始48時間後で培養開始0時間後のそれぞれ4.5±1.7倍、3.6±0.8倍であった。なお無照射群と照射群の各時間における有意差はなかった。(分枝形態上皮数)無照射は培養0, 6, 12, 24, 48時間後経時的に増加し、照射群は12, 24, 48時間後で同程度の値を取り、無照射48時間後は0時間後の7.0±1.5倍、1Gy照射では2.7±1.7倍であり無照射と比較し有意に低値を示した。(PCR)Aquaporin 5は無照射、照射で同程度のバンド濃度であった。amylaseは無照射群でのみ出現した。器官培養した唾液腺に対する放射線の影響に差異が生じ、器官培養開始時期と放射線照射時期、観察時期の決定に時間を費やし、繰り返し実験を遂行している。器官培養の確立に予定以上の時間を費やした。購入動物の交配後の経過日数に1,2日のズレがあった。使用予定動物の匹数が少なかったため、次年度使用額に差が生じた。翌年度以降に請求する研究と合わせ、動物、免疫染色およびウエスタンブロットに使用する抗体、連続切片からの3D構築像、PCRプライマーに使用予定である。PCRのプライマー数が少なかったため次年度使用額が生じた。翌年度以降に請求する研究と合わせ、免疫染色、連続切片作成からの3D再構築像、PCRに使用予定である。今年度に生じた差額および実験動物、免疫染色用およびウエスタンブロット用抗体、PCR用プライマー、出張費、翻訳費、投稿費を次年度の研究費とする。免疫染色用抗体、PCR用プライマー、翻訳費、投稿費
組織再生の空間制御法に関する研究

組織工学の技術を活用した損傷組織の再生において、空間特異的な生体組織構造を設計するための原理の追求を目的とする。とくに、関節軟骨の再生に焦点を当て、天然組織にみられる秩序構造(ゾーン構造)を再現するための設計原理を追求する。そのため、海外共同研究者が開発してきた独自技術(高分子融液を用いた三次元造形技術)を活用して高度に構造制御された多孔質足場材料を設計するとともに、日本側研究者が開発してきた独自技術(機能性タンパク質の局所的な徐放制御技術)を融合して、組織再生過程を構造と機能の両面から高度に制御し、天然組織に類似したゾーン構造をもつ関節軟骨移植片を体外で創り出す方法の確立を目指す。
生体内分子イメージングによるメタボリックシンドロームの病態解明と新規治療法開発

生活習慣病である肥満やメタボリックシンドロームには、単に脂肪細胞の肥大だけではなく、慢性炎症が深く関与している。我々は、生体組織を蛍光染色して共焦点顕微鏡で観察する「生体分子イメージング法」を開発した。この手法により、生きた状態の動物組織内の様々な細胞(脂肪細胞、血管細胞、免疫系細胞など)の相互作用を観察できるようになった。肥満した動物の脂肪組織では、脂肪細胞の分化と血管新生が同時に起きており、これには、免疫系細胞であるCD8陽性T細胞がマクロファージに働きかけて脂肪組織に浸潤させ、慢性炎症を引き起こしていることが明らかになった。心血管イベントのリスウ要因として、内蔵肥満を基盤とするメタポリックシンドロームが注目されている。内臓肥満は慢性炎症に伴い、脂肪組織の再構築(リモデリング)と機能異常を引き起こすと考えられているが、その詳細は不明であった。研究者は「生体内分子イメージング手法」を独自に開発し脂肪組織に応用し、生体内の脂肪組織の構築と細胞動態の可視化に成功し、ニリモデリングの詳細と背景にある分子機構、慢性炎症・免疫異常の関わりを明らかにした。本手法を用いた肥満脂肪組織の検討では、肥大した脂肪細胞とともに新たに小型脂肪細胞分化を認め、周囲には活性化マクロファージの浸潤と血管新生を伴っていた。VEGF中和抗体により血管新生を阻害したところ、脂肪細胞分化も抑制され、内臓肥満とインスリン抵抗性病態が改善した。一方、肥満脂肪組織の微小循環の検討では、白血球・血小板の血管壁でのadhesion及びroHngの増加が認められた。血管内皮及び白血球の接着分子の発現が肥満により増加しており、肥満脂肪組織局所での血小板の活性化も寄与していた。肥満脂肪組織ではこれらの炎症性の細胞動態とともに、血管内皮透過性の先進・線維化といった炎症の特徴も満たしており、脂肪組緒が正に炎症の場であることが示された。さらに、これら異常な局所免疫のきっかけとして現在CD8陽性T細胞に注目し、肥満脂肪組織におけるリンパ球の役割を現在明らかにしつつある。このように、我々の開発した手法は、従来の手法では分からなかった細胞間相互作用を、生体内で直接可視化するもので、今後の研究展開に必須といえる。最近の研究により各種生活習慣病の背景には、慢性炎症を基盤とした異常な細胞間作用が生体内で生じていることが明らかになってきた。生体内の各組織では複数の細胞同士、特に実質と間質の細胞が常に相互作用しており、その破綻が疾患といえる。しかし、従来の単一の細胞種(培養細胞)を用いた分子生物学的手法、及び、固定標本の形態学的検討では、その本質、特に生体内における詳細な多細胞連関のメカニズムや背景にある分子機構に迫る事が難しかった。西村は、一光子共焦点・二光子レーザー顕微鏡を生体に適応し、「生体内で細胞をみて、働きを知る」「生体分子イメージング手法」を開発した。メタボリックシンドロームを研究目標として、本手法を肥満脂肪組織に適応したところ、肥満脂肪組織で、脂肪細胞分化・血管新生が空間的に共存して生じており、微小循環において肥満を背景とする炎症性の細胞動態が生じていることが明らかになった。さらに、肥満脂肪組織の間質にはCD8陽性T細胞が多数存在し肥満・糖尿病病態に寄与していた。西村は、さらに研究対象を脳・心血管病の原因である血栓症へと広げた。生体内で最も小さい細胞である単一血小板を可視化し、血小板動態や機能が解析可能となった。レーザー傷害による血栓形成モデルと組み合わせることで、血小板機能に異常を来す各種遺伝子改変動物における血栓形成過程を観察し、生体内での血小板機能との関係を明らかになった。さらにヒトiPS由来人工血小板の機能解析も可能となった。西村の開発した生体イメージングは、従来の手法ではアプローチできなかった細胞間相互作用を生体内で直接可視化するもので、多くの研究領域において重要な役割を果たすと考えられる。最近の研究で、様々な生活習慣病の背景には慢性炎症による異常な細胞間作用が生体内で生じていることが明らかにされている。生体内組織では複数の細胞種、特に実質と間質の細胞が常に相互作用しており、その破綻により各種疾患が発症すると考えられる。したがって、従来の単一細胞種から成る培養細胞を用いた検討や組織固定標本の形態学的検討では、疾患の本質である、生体内における詳細な多細胞連関のメカニズムや背景にある分子機構を検討することができなかった。私たちは、二光子レーザー顕微鏡を用いて生体内の細胞を生きたまま観察して、その機能を解析できる「生体分子イメージング手法」を開発した。メタボリックシンドロームの病態解明を目指して、肥満脂肪組織のリモデリング過程を観察したところ、肥満脂肪組織では脂肪細胞分化、血管新生、マクロファージの集積が空間的に共存して生じて組織の再構築が起きていることが明らかになった。

また、肥満脂肪組織内の微小血管には、炎症性細胞が活性化し、脂肪組織での炎症を増幅していると考えられた。さらに、我々は、脂肪組織の間質には多くのリンパ球が存在し、肥満脂肪組織においてCD8陽性T細胞が浸潤し、炎症性マクロファージの浸潤を引き起こし、脂肪組織の炎症を増幅し、最終的に糖尿病病態を悪化させていることを示した。現在、CD8陽性T細胞の活性化メカニズムについて詳細な解析を進めている。その過程で、我々はオートタキシンという脂質生合成酵素が脂肪組織の肥大と炎症に関わる事を明らかにした。さらに、他の免疫細胞の脂肪組織炎症への関与も明らかにしつつあり、肥満脂肪組織がいかに機能異常をおこすか、局所免疫との関係とともに研究を進めている。
環境中における安定性の解明に向けた腐植物質の平均化学構造モデルの構築

日本の典型的な各種土壌(黒ホク土、褐色森林土等)から抽出・調製した腐植酸10点をX線回折(XRD)測定に共試し、走査範囲2θ=5-60゚(ii)および60-100゚(ii)のスペクトルをCarbon Analyzer DiHiGa Series2007(菱化システム)を用いて炭素網面(縮合芳香環)の(i)積層数分布,(ii)サイズの重量組成を解析し、腐植の酸の腐植化度(黒色度)、炭素官能基組成(^<13>CCPMASNMR)、およびルテニウム四酸化物酸化分解(RTO)生成物から推定した縮合芳香環含量との関係をそれぞれ調べた。)黒色度の最も高いA型腐植酸5点では002面(002バンド)に対応するブロードな回折線が25゚付近に見られ、最大積層数610が推定された。黒色度が低い他の5点では、22゚付近を頂点とするブロードなピークが見られ(脂肪族側鎖部位に由来とされる)、最大積層数は3でA型腐植酸より小さかった。ii)80゚付近に肩状ピークが観測され、炭酸網面の二次元格子構造由来の11バンドによる回折線と推測された。その重量組成は、A型腐植酸では最大1.68nmの網面(ベンゼン環7個分の長さ)が0-4.1%、1.44nmの網面が5.2-9.5%存在したが、他の腐植酸では最大1.44nmの網面が0-3.5%しか存在しなかった。0.48(ピレン環)、0.72(コロネン環)nm等サイズが小さい網面の組成に試料間での差はなかった。11バンドの理論散乱強度曲線の相対面積値および炭素網面の重量組成から、サイズごとに網面含量を試料間で相対的に比較した。0.72、0.96、1.20nmの網面含量および全サイズでの合量は、黒色度および芳香族炭素含有率が大きいほど有意に大きかった。また、RTOから推定したコロネン環含量との関係も類似していた。本法によりコロネン環以上の縮合芳香環組成が推定できることが示唆された。
返流水中難分解性医薬品成分のフェントン型プロセスによる分解除去

本研究の目的は、フェントン型反応を標準活性汚泥法の返流水処理プロセスとして導入することにより、医薬品などの難生分解性有機汚染物質の効果的な処理法を開発することである。本年度は、前年度から引き続いている下水処理場における医薬品成分濃度の挙動予測のためのシミュレーションモデルの作成と、フェントン型反応のひとつである鉄粉(ZVI)による医薬品成分の除去とそのメカニズム解明に加え、本プロセスの経済性やライフサイクルに関する評価について主に研究を行った。主要な成果を以下に示す。1.フェントン型反応のひとっであるZVIを用いた、医薬品成分の一つであるカルバマゼピン(CBZ)の分解実験を行った。ZVIによりCBZは迅速に分解され、TOC(全有機炭素)濃度の減少も確認した。また、pHによるCBZの除去メカニズムについて検討し、低pHではZVIーフェントン反応による酸化分解が主な除去メカニズムとなり、中性からアルカリ性下ではZVI表面への吸着が支配的になることを明らかにした。2.フォトフェントン反応ではOHラジカルにより有機汚染物質を分解除去するため、OHラジカル濃度を測定することで、フォトフェントン反応に対する有機酸の影響を直接的に測定することを試みた。その結果、シュウ酸は有機酸を添加しない場合と比較し、OHラジカルの生成速度およそ二倍に促進し、マロン酸は半分に阻害することが明らかとなった。これらの結果より、フォトフェントン反応を用いた排水処理装置の設計の際には、有機酸などの夾雑物質の影響を考慮する必要があることが明らかとなった。当初の計画通り、以下の3つの目的を達成できたため「2おおむね順調に進展している」と判断した。1フェントン型反応として、鉄塩および鉄粉(ZVI)をそれぞれ用いて医薬品成分の分解実験を行った。2下水処理場での医薬品成分の分解挙動をシミュレーションするモデルの開発を行った。3フェントン型プロセスの経済性およびライフサイクルアセスメントの観点から評価を行った。本研究では医薬品成分の濃度を実際と比べ高濃度で実験を行ったため、より現実に近い濃度でフェントン型反応による分解実験を行う予定である。また、夾雑物質の影響について詳細に検討していく。その後、ベンチスケールの装置を作成し、実排水を用いて本プロセスの評価を行う。フェントン型反応を標準活性汚泥法の返流水処理プロセスとして導入することにより、医薬品などの難生分解性有機汚染物質の効果的な処理法を開発する。本年度は、鉄塩と鉄粉を用いたフェントン型反応について、返流水に多く含まれる、難分解性物質、窒素成分、リン成分の除去性能の実験的評価を行った。1、フォトフェントン反応を用いた返流水中の難分解性有機汚染物質除去プロセスの開発実際の返流水を終末処理場から採取し、フォトフェントン反応を用いて処理を行った。フォトフェントン反応により、難分解性有機汚染物質を二酸化炭素と水にまで無機化できることを確認した。2、鉄塩を用いたフォトフェントン反応による難分解性医薬品成分の分解除去抗菌剤として広く用いられているサルファメソキサゾール(SMX)と、抗てんかん剤であるカルバマゼピン(CBZ)は、標準活性汚泥法で処理することが難しい。本研究ではフォトフェントン反応によりSMXとCBZの分解実験を行った。実験結果より、フォトフェントン反応を用いることでSMXおよびCBZを分解できることを確認した。3、鉄粉を用いた窒素成分の除去返流水には高濃度の窒素成分が含まれている。予備実験として、同じく窒素成分を多く含む電子部品製造排水の、ZVI(鉄粉)を用いた脱窒処理実験を行った。ZVIを用いることにより、窒素成分が除去できることを確認した。4、鉄粉を用いたリン成分の除去返流水中には難分解性有機物質の他に高濃度のリンが含まれている。本研究では、難分解性有機物質のモデルとしてアゾ染料であるオレンジIIを用い、鉄粉を用いたオレンジIIとリンの同時除去を試みた。鉄粉を用いることにより、アゾ染料およびリンを鉄粉表面へ吸着し、除去できることを確認した。本研究は、フェントン型反応を標準活性汚泥法の返流水処理プロセスとして導入することにより、医薬品成分などの難生分解性有機汚染物質の効果的な処理法の開発を目指す。本年度は、鉄塩と鉄粉を用いたフェントン型反応について、返流水中に多く含まれる難生分解性物質(医薬品成分)、窒素成分、リン成分への除去性能の実験的評価を行った。また、下水処理場における医薬品成分濃度の挙動予測のためのシミュレーションモデルの作成と、有機酸が及ぼすフェントン・フォトフェントン反応への影響についても研究を行った。本年度に得られた結果を以下に示す。1.鉄塩を用いたフォトフェントン反応による医薬品成分(サルファメソキサゾール)の分解除去既往の排水処理技術である活性汚泥法やオゾン酸化法、光触媒酸化法と比較し、鉄塩を用いたフォトフェントン反応により、より迅速に分解、無機化することができた。2.鉄粉を用いた窒素成分の除去鉄粉を、硝酸性窒素を含有する排水に添加することで、硝酸性窒素をアンモニア性窒素に変換でき、その後曝気することで窒素成分を迅速に処理できることを確認した。3.有機酸のフェントン・フォトフェントン反応への影響フェントン・フォトフェントン反応中の鉄イオンの酸化還元反応に及ぼす、有機酸の影響について検討した。シュウ酸は三価の鉄イオンと容易に錯体を形成し、光還元反応を促進することが分かった。4.下水処理場における医薬品成分濃度の挙動予測のためのシミュレーションモデルの作成

本研究で作成したシミュレーションモデルにより、下水処理場における医薬品成分濃度分布を予測できた。本研究の目的は、フェントン型反応を標準活性汚泥法の返流水処理プロセスとして導入することにより、医薬品などの難生分解性有機汚染物質の効果的な処理法を開発することである。本年度は、前年度から引き続いている下水処理場における医薬品成分濃度の挙動予測のためのシミュレーションモデルの作成と、フェントン型反応のひとつである鉄粉(ZVI)による医薬品成分の除去とそのメカニズム解明に加え、本プロセスの経済性やライフサイクルに関する評価について主に研究を行った。主要な成果を以下に示す。1.フェントン型反応のひとっであるZVIを用いた、医薬品成分の一つであるカルバマゼピン(CBZ)の分解実験を行った。ZVIによりCBZは迅速に分解され、TOC(全有機炭素)濃度の減少も確認した。また、pHによるCBZの除去メカニズムについて検討し、低pHではZVIーフェントン反応による酸化分解が主な除去メカニズムとなり、中性からアルカリ性下ではZVI表面への吸着が支配的になることを明らかにした。2.フォトフェントン反応ではOHラジカルにより有機汚染物質を分解除去するため、OHラジカル濃度を測定することで、フォトフェントン反応に対する有機酸の影響を直接的に測定することを試みた。その結果、シュウ酸は有機酸を添加しない場合と比較し、OHラジカルの生成速度およそ二倍に促進し、マロン酸は半分に阻害することが明らかとなった。これらの結果より、フォトフェントン反応を用いた排水処理装置の設計の際には、有機酸などの夾雑物質の影響を考慮する必要があることが明らかとなった。当初の計画では、下水処理場での標準活性汚泥法にて発生する返流水のみをターゲットにしていたが、本年度の成果より、本研究で提案するプロセスが他の排水にも適応できることが示唆されたため。実験が予想より順調に進み、かつ投稿論文も難なくアクセプトされたため、当初の計画では来年度に予定していた「下水処理場における医薬品成分濃度の挙動予測のためのシミュレーションモデルの作成」を、本年度中に前倒しして作成できたため。当初の計画通り、以下の3つの目的を達成できたため「2おおむね順調に進展している」と判断した。1フェントン型反応として、鉄塩および鉄粉(ZVI)をそれぞれ用いて医薬品成分の分解実験を行った。2下水処理場での医薬品成分の分解挙動をシミュレーションするモデルの開発を行った。3フェントン型プロセスの経済性およびライフサイクルアセスメントの観点から評価を行った。得られた成果を学会にて積極的に発表し、様々な研究者と本研究で得られた成果について話し合うことで、本研究で得られた成果を客観的に捉える。これにより、本研究の実験結果をよく考察し、今後の研究計画を柔軟に立て直していきたいと想う。
がん細胞に発現するRNAの多様化に関する基礎研究

トランスクリプトーム解析が進むにつれ、細胞に発現するRNAの構造的・機能的多様性が明らかとなってきた。RNAを多様化させる機構の一つにRNAの転写後修飾があるが、近年その生物学的・病理学的意義が盛んに研究されている。例として、がんではRNA転写後修飾の一種であるRNA編集を受けたRNAの発現亢進が報告されており、RNA編集とがんとの関連が注目されている。研究代表者が所属するグループでは以前、がんで特異的に発現し、テロメア伸長酵素であるテロメレースの触媒サブユニットとして知られるTERT(telomerase reverse transcriptase)にRNAを合成するRNA依存性RNAポリメレース(RdRP)活性が有ることを報告した。本研究課題では「TERTのRdRP活性によるRNA合成」と「RNA編集」との相互作用について検討し、がん細胞におけるRNA多様化機構の解明を目指した。これまでの検討により、TERTは細胞周期のM期特異的に複合体を形成し、RdRP活性を示すことが分かっている。そこで、TERTとRNA編集関連分子との物理的相互作用について検討したところ、TERTは当該関連分子とM期特異的に結合することが分かった。この結合はRNA切断酵素に感受性を示したことから、TERTと当該関連分子とはRNAを介して結合していることが示唆された。また、in vitro RdRP assayを用いた検討では、TERTのRdRP活性により合成されるRNAに対して、当該関連分子が量的な変化をもたらすことが分かり、TERTと当該関連分子とが機能的に連携してRNAを変化させることが示唆された。これらの内容を、国内外の学会にて発表した。RNAを多様化させる機構にRNAの転写後修飾があるが、近年その生物学的・病理学的意義が盛んに研究されている。我々は以前、がんで特異的に発現しテロメア伸長酵素であるテロメレースの触媒サブユニットとして知られるTERT(telomerase reverse transcriptase)にRNAを合成するRNA依存性RNAポリメレース(RdRP)活性が有ることを報告した。本研究課題では「TERTのRdRP活性によるRNA合成」と「RNA編集」との機能的連携を証明し、がん細胞におけるRNA多様化機構の解明を目指す。我々のこれまでの検討により、TERTは細胞周期のM期特異的に複合体を形成しRdRP活性を示すことが分かっている。そこで、RNA編集の関連分子とTERTとの物理的相互作用について検討したところ、当該関連分子がM期特異的にTERTと結合することが分かった。この結合はRNA切断酵素に感受性を示したことから、当該関連分子とTERTとはRNAを介して結合していることが示唆された。In vitroの検討では、TERTがRdRP活性により合成するRNAに対して当該関連分子が質的・量的な変化をもたらすことが観察されており、TERTがRNA合成を介して担う機能を当該関連分子が修飾している可能性が考えられる。TERTとRNA編集関連分子との物理的・機能的相互作用を確認できており、ほぼ順調に計画が進行している。本研究課題では「TERTのRdRP活性によるRNA合成」と「RNA編集」との相互作用について検討し、がん細胞におけるRNA多様化機構の解明を目指す。これらの内容を、国内外の学会にて発表した(学会発表欄参照)。TERTを介した新たなRNA多様化機構を示唆する結果が得られており、おおむね順調に進行している。

研究代表者が所属するグループでは以前、がんで特異的に発現し、テロメア伸長酵素であるテロメレースの触媒サブユニットとして知られるTERT(telomerase reverse transcriptase)にRNAを合成するRNA依存性RNAポリメレース(RdRP)活性が有ることを報告した。本研究課題では「TERTのRdRP活性によるRNA合成」と「RNA編集」との相互作用について検討し、がん細胞におけるRNA多様化機構の解明を目指した。これまでの検討により、TERTは細胞周期のM期特異的に複合体を形成し、RdRP活性を示すことが分かっている。そこで、TERTとRNA編集関連分子との物理的相互作用について検討したところ、TERTは当該関連分子とM期特異的に結合することが分かった。この結合はRNA切断酵素に感受性を示したことから、TERTと当該関連分子とはRNAを介して結合していることが示唆された。また、in vitro RdRP assayを用いた検討では、TERTのRdRP活性により合成されるRNAに対して、当該関連分子が量的な変化をもたらすことが分かり、TERTと当該関連分子とが機能的に連携してRNAを変化させることが示唆された。これらの内容を、国内外の学会にて発表した。TERTのRdRP活性とRNA編集関連分子との連携により多様性がもたらされるRNAを同定し、RNA多様化の機能的意義の解明を試みる。所属機関の変更に伴う研究継続についての検討が必要である。平成28年度に予定した実験が一部平成29年度に持ち越されたため。平成29年度に予定していた実験内容が一部変更となったため。所属機関にて研究継続の際に使用する。平成28年度に予定していた実験を平成29年度に実施し、完了するために使用する。
インタ-ロイキン5とその受容体のB細胞増殖分化における調節作用

インタ-ロイキン5(ILー5)はマウスB細胞や好酸球の増殖分化因子である。本研究はILー5とその受容体のB細胞活性化・増殖・分化に及ぼす役割を分子レベルで明らかにすべく共同研究することを目的としている。^<35>5ー標識ILー5反応性初期B細胞株T88ーMとの化学架橋実験よりILー5受容体は約60kDaと約130kDaの2つの分子が予想されていた。このうち約60kDaの分子はそのcDNAクロ-ニングと発現によりILー5とK_D数nMの親和力で結合することが判明した。またILー3反応性でILー5に結合性を持たないマウス骨髄細胞培養株FDCーP1にこの60kDaのILー5受容体(ILー5R)α鎖を発現させると,この細胞はILー5反応性と獲得し,上記細胞と同様のILー5との化学架橋実験の結果を示した。従ってILー5Rのβ鎖と予想される130kDaタンパク質はILー5結合性を持たないことが示された。またA.Rolink,F.Melchersらの作製したILー5のILー5反応性細胞への結合を阻害する抗体R52.120が130kDaの分子を免疫沈降させることもこのことを支持している。さらにFDCーP1がILー3反応性であることと,抗ILー3R抗体である抗Aicー2抗体がILー3の受容体への結合のみならず,ILー5の受容体への結合をも阻害し,しかも約130kDaの分子を沈降させることから,ILー5Rβ鎖は低親和性ILー3Rと類似の分子である可能性が示された。ところで既にMiyajimaらはAIC2Aと91%のアミノ酸配列の相同性をもつAIC2Bといろタンパク質を報告していた。そしてヒトにおいてはこの分子に相当するものは一個しか見つからず,しかもそれは既存のサイトカイン結合性を持たないことが判明した。このヒトのAIC2と相同性の高い分子KH97はヒトGMーCSFと低い親和性で結合するGMーCSFRα鎖と会合するとその親和性を高めることが知られる。従ってILー3,ILー5,GMーCSFの受容体がβ鎖を共有している可能性が強く示唆された。我々はマウスILー5Rα鎖が会合する約130kDaの分子がAIC2AかAIC2Bかを,安定なILー5Rα鎖を発現しているLtk^ー細胞(Lー5R)にAIC2AまたはAIC2Bを発現させることにより検討した。この結果ILー5RαとAIC2Bの組み合わせのみが高親和性受容体(K_D=14pM)と低親和性受容体(K_D=2.2nM)を発現した。ILー5RαとAIC2Aの組み合わせはK_D,2.3nMの低親和性受容体のみを発現した。従ってILー5Rのβ鎖は既存のサイトカインに結合性をまったく示さない分子でILー3R様の構之をした分子ということになる。AIC2に相当するヒトの分子KH97はILー3,ILー5,GMーCSFに対する受容体の構成分子であることが予想されるに致った。またILー3,ILー5いずれの刺激でもT88ー7細胞で140kDa,92ーkDa,53ーkDa,48ーkDa,45ーkDaのタクパン質がチロシン残基で,60kDaのタンパク質がゼリン残基でリン酸化されていることから,ILー3とKLー5のシグナル伝達が共通なメカニズムを使っていることが予想された。我々はヒトKLー5Rの構造と機能を明確にするために,そのcDNAを単離し,その性状について検討した。マウス低親和性ILー5RのcDNAをプロ-ブとして用したクロスハイブリダイゼ-ション法により,ヒト好酸球ライブラリ-からcDANクロ-ンを単離した。このcDNAはマウスILー5Rの鎖と約70%のアミノ酸配列の相同性をもつ分子をコ-ドしていた。このヒトILー5Rの鎖はそれ単独でCOS細胞上に発現させた場合,ILー5とK_D=250ー590pMで結合し,マウスのα鎖に比して10倍近く高い親和性を示した。しかもこの値は正常ヒト好酸球上にみられる単一の親和性を示すILー5RのK_D値(170ー330pM)と一致する。従ってひとILー5Rの場合,β鎖の親和性増加への寄与はきわめて小さいと考えられた。しかし原則的にはヒトにおいてもβ鎖は,α鎖の種間の相同性の高さからAIC2B類似のKH97と予想される。またILー5Rの鎖の細胞外領域はフィブロネクチンIII型ドメイン構造が3回繰り返す構造をとっており,サイトカインレセプタ-ファミリ-に特徴的な2つのシステイン残基対と“WSXWS"モチ-フを保存していた。またマウスILー5Rα鎖とヒトILー5Rα鎖の違いはILー5との親和性の違いだけでなく,ヒトの場合膜貫通部を含む3'側に多様性が大きいことがあげられる。このことは単に可溶性ILー5Rの量的な違いを示すだけではなく,何かスプライス機構の違いのようなことを示唆していると考えられる。

本研究はILー5とその受容体のB細胞活性化・増殖・分化に及ぼす役割を分子レベルで明らかにすべく共同研究することを目的としている。^<35>5ー標識ILー5反応性初期B細胞株T88ーMとの化学架橋実験よりILー5受容体は約60kDaと約130kDaの2つの分子が予想されていた。このうち約60kDaの分子はそのcDNAクロ-ニングと発現によりILー5とK_D数nMの親和力で結合することが判明した。またILー3反応性でILー5に結合性を持たないマウス骨髄細胞培養株FDCーP1にこの60kDaのILー5受容体(ILー5R)α鎖を発現させると,この細胞はILー5反応性と獲得し,上記細胞と同様のILー5との化学架橋実験の結果を示した。従ってILー5Rのβ鎖と予想される130kDaタンパク質はILー5結合性を持たないことが示された。またA.Rolink,F.Melchersらの作製したILー5のILー5反応性細胞への結合を阻害する抗体R52.120が130kDaの分子を免疫沈降させることもこのことを支持している。さらにFDCーP1がILー3反応性であることと,抗ILー3R抗体である抗Aicー2抗体がILー3の受容体への結合のみならず,ILー5の受容体への結合をも阻害し,しかも約130kDaの分子を沈降させることから,ILー5Rβ鎖は低親和性ILー3Rと類似の分子である可能性が示された。ところで既にMiyajimaらはAIC2Aと91%のアミノ酸配列の相同性をもつAIC2Bといろタンパク質を報告していた。そしてヒトにおいてはこの分子に相当するものは一個しか見つからず,しかもそれは既存のサイトカイン結合性を持たないことが判明した。このヒトのAIC2と相同性の高い分子KH97はヒトGMーCSFと低い親和性で結合するGMーCSFRα鎖と会合するとその親和性を高めることが知られる。従ってILー3,ILー5,GMーCSFの受容体がβ鎖を共有している可能性が強く示唆された。我々はマウスILー5Rα鎖が会合する約130kDaの分子がAIC2AかAIC2Bかを,安定なILー5Rα鎖を発現しているLtk^ー細胞(Lー5R)にAIC2AまたはAIC2Bを発現させることにより検討した。この結果ILー5RαとAIC2Bの組み合わせのみが高親和性受容体(K_D=14pM)と低親和性受容体(K_D=2.2nM)を発現した。ILー5RαとAIC2Aの組み合わせはK_D,2.3nMの低親和性受容体のみを発現した。従ってILー5Rのβ鎖は既存のサイトカインに結合性をまったく示さない分子でILー3R様の構之をした分子ということになる。AIC2に相当するヒトの分子KH97はILー3,ILー5,GMーCSFに対する受容体の構成分子であることが予想されるに致った。またILー3,ILー5いずれの刺激でもT88ー7細胞で140kDa,92ーkDa,53ーkDa,48ーkDa,45ーkDaのタクパン質がチロシン残基で,60kDaのタンパク質がゼリン残基でリン酸化されていることから,ILー3とKLー5のシグナル伝達が共通なメカニズムを使っていることが予想された。我々はヒトKLー5Rの構造と機能を明確にするために,そのcDNAを単離し,その性状について検討した。マウス低親和性ILー5RのcDNAをプロ-ブとして用したクロスハイブリダイゼ-ション法により,ヒト好酸球ライブラリ-からcDANクロ-ンを単離した。このcDNAはマウスILー5Rの鎖と約70%のアミノ酸配列の相同性をもつ分子をコ-ドしていた。