hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大卒就職者の初期適応に関する追跡的研究-時間的展望の再編成に注目して-

大卒就職者の職場適応に関するデータを収集するために,大学卒業後2年目の男女15人に対して,質問紙と面接による調査を行った。質問紙は郵送法により,卒業後の進路と職場の状況,職務満足,大学生活と大学時代および卒業後1年目の職業探索行動または職場適応に関する回想,ライフ・プロジェクトの測定を行ない,時間的展望と自我同一性地位の測定,VPI職業興味検査も実施した。面接調査は,予備調査をふまえて,職場適応の実際の行動,その動機と見通しについて明確にするための質問から構成された。また、質問紙調査の結果について,過去のデータを提示し,自己の変容の有無と原因について質問した。面接記録は筆記されると同時に,テープレコーダーで録音され,文章化された。その結果,第1に,社会に出て将来展望は具体化・計画化・柔軟化するが,将来が見えているのではないこと,第2に,それは卒業時の職業目標との不一致の解消の仕方や結婚などによって将来に対する複数の選択肢に分化と未決定のためであること,第3に,働くことや生活することに対する自信の高まりが将来展望を開く可能性があることが示唆された。以上から,大卒就職者の初期適応の規定因モデルを作成し,大学と職場におけるキャリア・カウンセリングの開発に提言をした。つまり,第1に,将来展望におけるいくつかの具体的な選択肢としてまとめあげ,どの選択肢にするのかという視点から検討すること,第2に,自分が当然だと考えていた職業観にゆさぶりをかけ,吟味していくこと,第3に,将来展望の具体化・長期化・柔軟化をいっそう高めるような働きかけをすることなどがあげられた。大卒就職者の初期適応に関するデータを収集するために、大学卒業後2年目の男女24人に対して、質問紙と面接による調査を行った。質問紙は、郵送法により、卒業後の進路と職場の状況、職務満足、大学生活と大学時代および卒業後1年目の職業探索行動または初期適応に関する回想、ライフ・プロジェクトの測定を、自由記述を中心に行なった。また、縦断的データを重ねている時間的展望と自我同一性地位の測定、VPI職業興味検査を実施した。面接調査は、予備調査をふまえて、初期適応の実際の行動、その動機と見通しについて明確にするための質問から構成された。また、質問紙調査の結果について、過去のデータを提示し、自己の変容の有無と原因について質問した。面接記録は筆記されると同時に、テープレコーダーで録音され、文章化された。時間的展望に関する質問紙調査の結果に関して、卒業前3年間と卒業後2年間の合計5年間の平均値の変化を検討してみると、将来展望においてだけ違いが示された。つまり、希望と目標指向性が最終学年において上昇し、それ以降がそれ以前よりも高くなった。しかし、その差はわずかであり、個人差が大きかった。また、自我同一性に関しては、このような違いはみられなかった。また、面接調査の結果から、過去よりも未来に対して卒業・就職によって変化したと回答した者が多かった。また、質問紙によって示された時間的展望の変化が納得できるとしているものの、その理由については漠然としていた。以上から、過去よりも将来展望が変化すること、また、実際に社会に出てからではなく、出る直前から再編成されていくことがわかった。質問紙は,郵送法により,卒業後の進路と職場の状況,職務満足,大学生活と大学時代および卒業後1年目の職業探索行動または職場適応に関する回想,ライフ・プロジェクトの測定を,自由記述を中心に行なった。また,縦断的データを重ねている時間的展望と自我同一性地位の測定,VP職業興味検査を実施した。

また,質問紙調査の結果について,過去のデータを提示し,自己の変容の有無と原因について質問した。面接記録は筆記されると同時に,テープレコーダーで録音され,文章化された。その結果,第1に,社会に出て将来展望は具体化・計画化・柔軟化するが,将来が見えているのではないこと,第2に,それは卒業時の職業目標との不一致の解消の仕方や結婚などによって将来に対する複数の選択肢のどれにするかが決まっていないなどのためであること,第3に,働くことや生活することに対する自信の高まりが将来展望を開く可能性があることが示唆された。以上から,大卒就職者の初期適応の規定因モデルを作成するとともに,大学と職場におけるキャリア・カウンセリングの開発にかかわる提言をした。つまり,第1に,将来展望におけるいくつかの具体的な選択肢としてまとめあげ,どの選択肢のするのかという視点から検討すること,第2に,自分が当然だと考えていた職業観にゆさぶりをかけ,吟味していくこと,第3に,将来展望の具体化・長期化・柔軟化をいっそう高めるような働きかけをすることなどがあげられた。
ヘリコバクターピロリ感染の胃発癌リスクにおける菌体―宿主相互作用の解析

我々は、H. pyloriの病原因子の一つである細胞空胞化毒素関連蛋白(CagA)のヒト胃粘膜上皮細胞に及ぼす影響を検討した。cagA遺伝子をヒト胃粘膜上皮細胞に遺伝子導入し、CagAのチロシンリン酸化、CagAとsrc homology 2-domain containing protein tyrosine phosphatase(SHP-2)との結合を解析した。また、胃癌死亡率の異なる福井県と沖縄県の臨床分離株を用いcagA遺伝子の多型性を解析した。AGS細胞内に遺伝子導入されたcagA遺伝子は細胞内で発現され、発現されたCagAは細胞内でチロシンリン酸化され、さらに、SHP-2と結合することが認められた。臨床分離株のcagA遺伝子の塩基配列を検討したところ、CagAのチロシンリン酸化部位周囲に多型性を認め、日本を中心とする東アジア株と欧米株に違いが認められた。東アジア型CagAと欧米型CagAのSHP-2との結合を、in vitroの感染実験で検討したところ、東アジア型のCagAを有する株の感染における上皮細胞内でのCagAのSHP-2との結合が、欧米型のCagAを有する株の感染におけるCagAのSHP-2との結合に比べ強いことが認められた。臨床分離株のcagA遺伝子解析において、福井株では慢性胃炎及び胃癌株ともに全て東アジア型のCagAを有していることが認められたが、沖縄の慢性胃炎株では15%はCagA陰性株で、15%は欧米型CagAを有し、東アジア型のCagAを有する株は70%であった。また、東アジア型のCagAを有する株に感染したものは欧米型のCagAを有する株に感染したものより、萎縮の程度が有意に高度であった。したがって、SHP-2と強い結合を示す東アジア型のCagAを有するH. pylori感染は、萎縮性胃炎・胃癌の発症の危険因子であると考えられた。
高度生殖補助医療後妊娠者の生理的ストレス動態に伴う周産期支援プログラムの構築

妊婦82名(自然妊娠群36名,ART群46名)を対象に,妊娠末期,産後早期,産後1ヶ月に,病歴調査,EPDS,尿中catecholamineを縦断調査した。ART群は自然妊娠群よりも尿中catecholamine値は低値を示し,妊娠末期のnoradrenalineとdopamineは有意に低かった(p=0.05,0.04)。ART群では妊娠末期のEPDSはcatecholamineと各々正の相関を示した。不妊背景を示すBITと各時期のEPDSに有意な正の相関(r=.304.328)を認め,特に不妊背景の年齢や治療期間は産後1ヶ月のEPDSと有意な正の相関(r=.381,.312)を認めた。調査1:ART妊産褥婦の抑うつ傾向と不妊背景およびストレス対処能力、尿中ストレス関連物質の関連性対象:1)Aクリニックで、ART後に妊娠に至った妊婦50名と自然妊娠者50名(尿中カテコラミンの調査)なお、質問紙調査だけの調査者については、各群100名を対象とする。方法:前向きコホート調査-妊娠末期、産褥5日、産後1ヶ月の3時期に質問紙調査、カルテ調査、生理的指標((1)尿中ストレス関連物質)を行う。調査内容:(1)ストレス調査:尿中カテコラミン(アドレナリン・ノルアドレナリン・ドーパミン)、(2)病歴調査:●身体的因子(妊娠・分娩・産褥・新生児因子:経過と異常など)、妊娠因子の例:妊娠週数、妊娠歴、合併症の有無、妊娠経過、妊娠中の異常の有無、胎児の発育状態、入院経験の有無等、●不妊因子の例:不妊に関する因子(不妊期間、不妊症の原因)、不妊治療に関する因子(不妊治療期間、不妊治療内容)、(3)質問紙調査:3時期ともにエジンバラ産後うつ病検査(EPDS)、ストレス対処能力(SOC)、●妊娠末期:個人属性、妊娠時の心理、産後5日:分娩時の心理、産後1ヶ月:授乳・育児状況、産後の心理、●看護者(看護師・助産師)へのニーズこの調査は平成23年24年の2年間にわたる計画であり、現在はART後妊娠者においては10名、自然妊娠群においては20名のデータを収集済みである。調査2:不妊治療後妊娠者の分娩期のストレスの変化対象:A助産院およびB診療所において出産目的で入院した不妊治療後妊娠者5名と自然妊娠者5名方法:(1)緊張とリラックスの測定:分娩第一期から分娩終了後まで:ハートリズムスキャナー(Biocom社)を胸部に装着し自律神経系の動態を調べる。(2)活動量・睡眠覚醒の測定:分娩第一期から分娩終了後までActiwatch(腕時計式加速度計)を装着し、睡眠覚醒リズム、活動レベルなどを計測する。加えて(3)質問紙調査で分娩に関する事項、個人属性、日常的な不安度(STAI)を調査する。本調査も平成23年24年の2年間にわたる計画であり、対象のリクルートについては自然妊娠の産婦5名、ART後妊娠の産婦1名である。調査1:不妊治療後妊娠者の尿中ストレス関連物質に関する縦断調査自然妊娠群、一般不妊治療群、ART群の尿中ストレス関連物質及びEPDSの推移と両指標の関連を明らかにする。研究に同意を得た妊婦95名を対象に、妊娠末期、産後早期、産後1か月の3時点で、尿中ストレス関連物質とEPDSの縦断的調査を実施した。尿中ストレス関連物質の変化は3時期ともART群が低値を自然妊娠群が最も高値を示したが、3群間で差はなかった。3群とも産後早期はほぼ同値で最も低値となった。尿中ストレス関連物質とEPDSの関連は、一部に弱い相関を認めるも概ね相関はなかった。しかし、3群ともに産後早期のadrenalineとnoradrenalineおよびdopamineは中程度強い正の相関(r=.425.895,r=.308.529)を認めた。調査2:自然妊娠者と不妊治療後妊娠者の体表面温度のPIの関連性自然妊娠群と不妊治療後妊娠群の妊娠前の自覚による冷えの実態を病歴調査と質問紙調査を行った。自然妊娠群は240名、不妊治療後妊娠群は40名であった。対象の背景は自然妊娠群29.9±4.95歳、不妊治療後妊娠群35.95±3.43歳で、後者が有意に高齢であった(p<0.0001)。身長、非妊時体重、妊娠前BMIには差はなかった。

寺沢の冷え症診断基準(1987)で冷え症と判断された割合は、自然妊娠群105人(43.8%)、不妊治療後妊娠群19人(47.5%)で、妊娠前に冷えを自覚していた人は、自然妊娠群185人(77.1%)、不妊治療後妊娠群35人(87.5%)で、いずれも差はなかったが不妊治療後妊娠者の割合が高かった。冷えの程度を1(軽い)4(非常に強い)であらわすと、不妊治療群後妊娠群は冷えの強度が強くなるほど割合が増加し、両群には差が見られた(p=0.06)。目的:ART後妊産褥婦の抑うつ傾向、SOC、尿中カテコラミンの経時的変化とその影響因子を明らかにする。対象と方法:京都府内の1病院で,妊婦95名(自然妊娠群36名,一般不妊治療群13名,ART群46名,有効回答率95%)を対象に,妊娠末期,産後早期,産後1ヶ月の3時点で、病歴調査、EPDS(エジンバラ産後うつ尺度)とSOC(ストレス対処能力)、尿中カテコラミン(アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン)の縦断的調査を実施。結果:EPDSとSOCは妊娠末期(r=-.466,P<0.01),産後早期(r=-.592,P<0.01),産後1ヶ月(r=-.623,P<0.01)に比較的強い負の相関を認め,EPDS合計点が高値であるほどSOC合計点が低値を示した。一般不妊治療群は他の2群に比べ、3時期のEPDSは高値,SOCは低値で推移した。ART群の不妊背景において,BIT合計点とEPDSに正の相関(r=.304.328,p<0.05),妊娠末期と産後早期のSOCに負の相関(r=-.330,-.359,p<0.05)を認め,年齢や治療期間は産後1ヶ月のEPDSとの間に有意な正の相関を認めた(r=.381,.312,p<0.05)。影響要因では,産後1ヶ月のEPDSは高齢初産婦で高い傾向,妊娠末期と産後1ヶ月のSOCは高齢妊産褥婦で低い傾向がみられた。ART群46名のカテコラミンは3時期で非ART群49名よりも低値で、妊娠末期と産後1ヶ月では有意に低値であった。ART群のカテコラミンとEPDSは、妊娠末期には弱い正の相関を示した。結論:一般不妊治療を含めた不妊治療後妊産褥婦全般に対する早期からの支援が必要である。EPDSとSOCは密接な関連をするため、EPDSが高値を示す一般不妊治療群,抑うつ傾向あり群,高齢初産婦のSOCを高める支援が重要である。妊娠末期の妊婦の体表面温度の分析自然妊娠妊婦と不妊治療後妊婦の比較目的:自然妊娠の妊婦(以下、自然妊婦)と不妊治療後妊婦の体温を測定した。方法:妊娠34週以降の妊婦に対し妊婦健診の来院時にサーモグラフィーによる体表面温度の測定、電子体温計による腋窩温度の測定を行った。分析は統計ソフトSPSSver.22を用い、2群間の比較はt検定を用いた。結果:自然妊婦206名、不妊治療後妊婦55名の分析を行った。平均年齢は自然妊婦29.9(SD4.8)歳、不妊治療後妊婦35.9(SD3.5)歳、p=0.000であった。腋窩温はそれぞれ36.3(SD0.39)°C、36.4(SD0.28)°C、p=0.027、足部温は33.2(SD3.1)°C、31.5(SD3.9)°C、p=0.001、腋窩温と足部温の差は3.1(SD3.2)°C、4.9(SD3.9)°C、p=0.000、出生児体重は3022.6(SD403.8)g、3067.6(SD406.7)g、p=0.467であった。考察:不妊治療後妊婦の方が自然妊婦より腋窩足差が大きいことから足部の循環が悪いと考えられる。児体重については不妊治療後妊婦から出生した児の体重は重くなるという報告もあり、この影響と不妊治療後妊婦は自然妊婦よりも妊娠経過における医療介入が早く、子宮動脈血流PI値が高い事例が少なかったことが影響されたと考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。助産学26年度が最終年度であるため、記入しない。
分泌型遺伝子(Se gene)のクローニング

分泌液や消化管粘膜で、ABO血液型の発現を決定する分泌型遺伝子(Se gene)をクローニングする予定で、胃粘膜よりcDNAを合成しExpression cloningを進行中であるが、いまだ目的の遺伝子は単離できていない。しかしながら、今回集めた胃粘膜4例のうち2例が、ABO血液型と関連したLewis血液型陰性個体のものであった。Lewis遺伝子によってコードされているalpha(1,3/1,4)fucosyltransferase[(3/4)FT]はすでに単離されているが、約10%の割合で存在するLewis陰性遺伝子は、それまで報告されていなかった。Northernblot解析より、Lewis陰性個体も本遺伝子を発現していること確認したので、Lewis陽性ならびに陰性個体からPolymerase chain reaction法を用いて(3/4)FT遺伝子の蛋白翻訳部位のcDNAをクローニングしシークエンスした。その結果1例のLewis陰性cDNAは開始コドンのAから59番目のTがGに、508番目のGがAに置換していることがわかった。そこでこのcDNAを真核細胞発現ベクターpCDM8に組み込み、(3/4)FT cDNAをtransfectするとLewis抗原を新たに発現することがすでに調べられているCOS細胞に発現させLewis抗原の発現を調べたところLewis陰性個体のcDNAをCOS細胞にtransfectしてもLewis抗原は発現しなかった。そこで、59番目と508番目どちらの塩基置換でLewis抗原の発現ができなくなったのかを調べるために59番目のみの塩基置換と508番目のみの塩基置換をもつキメラcDNAを作成しCOS細胞にtransfectしたところ508番目のみの塩基置換をもつcDNAだけがLewis抗原を発現できなかった。以上のことから、508番目のGからAへの置換が、Lewis陰性遺伝子の本体であることが示唆された。現在59番目と508番目の塩基置換の頻度や508番目の塩基置換以外のLewis陰性遺伝子を研究中である。
真核生物の活性酸素に対する防御・適応機構の解析

1.酵母S.pombeの活性酵素感受性株の分離と防御遺伝子のクローニング活性酸素増産剤Plumbaginに感受性を示す突然電異株を約400、放射線にも感受性を示す株を約50分離した。新しい放射線感受性株M12を相補する遺伝子radM12をクローニングした。この遺伝子は、S.pombeのI番染色体に存在し、474bp、6つのエクソンからなる新しいUbiquitin-conjugating enzyme E2をコードする。また、この遺伝子はストレス適応遺伝子で、checkpoint repairの制御に関わると推定されたた。radM12をプローブとして、ヒトcDNAライブラリーよりradM12のcounterpartの分離を進めている。2.酵母の活性酵素適応応答系の解析S.pombeのゲノム断片に大腸菌のlacZ遺伝子を連結した融合遺伝子ライブラリーを作成し、S.pombeに導入し活性酸素等のストレスにより発現が増加する酵母の遺伝子71個を単離した。これらのlacZとの結合部分のDNA塩基配列を決定して26の遺伝子を確認した。これらは殆ど新しい遺伝子であり主として2次的に発現していると推定された。3.CHO・K1細胞の活性酸素増産剤感受性変異株の分離と解析CHO・K1細胞より分離したPlumbagine高感受性変異株のうちMethyl Viologen(MV)に対しても感受性の高い4株は、MVに対してI,II,IIIの遺伝的相補グループに分けられた。このうちIとIIの株は、活性酸素を生成しDNAに架橋などの障害を与えるMitomycin Cやcis-Pt(II)にも高感受性であり、DNA損傷の修復に欠損があると推定される。グループIIIでは、そのcytosolで安定ラジカル消去能の減少が認められた。これらの変異株の生化的分析を進めると同時に相補するとヒト遺伝子のクローニングを進めている。4.その他、この課題の発展に必要な遺伝子クローニングのための技術開発、またDNA修復や活性酸素の生成、消去に関連する研究を行った。[1]イ-スト活性酸素感受性および耐性株の分離(1)S.pombeを突然変異剤で処理後、170,000個のコロニ-から活性酸素消去系を欠損するために活性酸素増産剤に感受性になった株を最終的に約400株、DNA修復系を欠損するために感受性となった株を約50株得た。これらのうちで放射線感受性株は少なくとも10の相補性群に分類できた。また、新しい紫外線感受性株が得られた。これら突然変異株の放射線感受性から、S.pombeの修復系は2つの除去修復系、2つの組換え修復系と1つの複製後修復系からなると推定された。(2)X線と紫外線に感受性な突然変異株M12を相補するS.pombe遺伝子をクロ-ニングした。この遺伝子はS.cerevisiaeにも存在することが、Southern hybridizationの結果判った。[2]CHO細胞からの活性酸素防御系欠損突然変異株の分離(1)CHO.K1を突然変異剤EMSで処理後コロニ-を作らせ、活性酸素増産剤のPlumbagin(PG)含有培地で増殖できないものを約0.1%の頻度で分離した。これらは、PGと他の活性酸素増産剤Methyl viologen(MV)に対する感受性から4グル-プに分類できた。これらの内、両試薬に感受性の高い2つのグル-プの変異株について活性酸素消去系との関連を検討した。(2)CHO細胞は低濃度のMV前処理でMVに対して耐性となる適性となる適応応答の現象を示すことが示された。

[3]二次元電気泳動法を用いて、放射線で誘導合成される蛋白質を検出した。同じ方法を用いて、活性酸素で誘導合成される蛋白質の検出同定が可能なことが示唆された。(1)酵母活性酸素防御遺伝子のクローニング分裂酵母のS.pombeから活性酸素の消去やDNA修復欠損株を多数分離したが、このなかに複製後修復系に属する新しい変異株M12を発見した。この突然変異株を相補する遺伝子をクローニングして解析したところ、約1300bpの大きさで、染色体1番のNot1断片Dに存在していた。DNA塩基配列からも、radM12遺伝子は今までに知られていない新しい遺伝子であることが示された。(2)新しい方法による適応応答系遺伝子クローニング分裂酵母で働く融合遺伝子発現ベクターを作成した。このベクターに酵母遺伝子を連結して融合遺伝子ライブラリーを作成した。これらを分裂酵母に導入して融合遺伝子の発現を調べたところ、形質転換体の約1%が融合遺伝子を持つことが示された。さらにこの方法で融合遺伝子を分離、活性酸素に対する適応応答を示すものを捜していく。(3)CHO・K1細胞からの活性酸素増産剤高感受性変異株の分離1.EMSで変異を誘発したCHO・K1細胞より、活性酸素増産剤plumbagin高感受性変異株を9株分離した。これらは他の活性酸素増産剤であるmethyl viologenに対して交叉感受性を示し、両薬剤に対する感受性の度合からAEの5グループに分類された。2.AEの感受性グループのうち両薬剤に中程以上の感受性を示すB、Cグループの4株は野性型に対し劣性であり、遺伝的相補グループlllllに分けられた。l(pa13株)とll(pb4)は、MMC高感受性、lll(pa14、pa15)はmethyl viologenに極めて感受性が高いことを特徴とする。3.これら4株にならびに野生株のcytosolを調製しSOD活性、ラジカル消去能(DPPH法)を測定した。グループlllでは消去能の減少が認められた(4年度は、測定法の改良を中心に行なった)。1.活性酸素防御系ヒト遺伝子のクローニング酵母の活性酸素ならびに放射線防御に関与するDNA修復遺伝子〓〓〓〓〓〓をプローブとして、ヒトcDNAライブラリーとSouthern hybridizationを行い、ヒトの相同遺伝子を単離する条件を検討した。lambdaファージに組み込んだヒトcDNAライブラリー5x10^5クローン当たり約100個のcandidate cloneが検出された。各々のDNA塩基配列を決定し、〓〓〓〓〓〓のcounterpartの特定を進めている。2.適応応答系酵母遺伝子のクローニングS.pomheのゲノム断片に大腸菌の〓〓〓〓遺伝子を連結した融合遺伝子ライブラリーを作成し、活性酸素等のストレスにより発現が増加する酵母の遺伝子71個を単離した。これら融合遺伝子の〓〓〓〓との結合部分のDNA塩基配列を決定して26の遺伝子を確認した。
共役ポリエン類の光異性化反応における円錘交差の役割に関する理論的検討

π電子共役有機分子の光異性化反応は多くの関心を集めているが、その合理的な理解には程遠い。この解明にとって重要なものの一つはその緩和チャンネルとなる円錐交差(CIX)の情報である。しかし、CIXは光異性化過程においての単なる通過点にしか過ぎないため実験的には決定が困難である。そこで、本研究課題ではCIXを非経験的分子軌道法により求め、さらにその他の配座における計算も行うことにより共役ポリエンの光化学的挙動の描像を提案した。対象とした分子はフェニルアセチレン(PA)、ジフェニルアセチレン(DPA)およびジメチルアミノベンゾニトリル(DMABN)で、これらはいずれも高い電子励起状態からS_1への内部転換過程における円錐交差(具体的にはS_2/S_1-CIX)の情報が欠如していることにより、光化学過程の合理的な描像が得られていないものである。PA : S_2/S_1-CIXはベンゼンの芳香族性が消失し、エチニル部分はアレン形となり、β-Hは他のPA平面から外れた位置にあることが分かった。これにより吸収スペクトルに現れる振動構造がS_2への励起後のアレン構造の生成に由来するという合理的な解釈を与えた。DPA : S_1での最安定構造はトランス屈曲構造で、S_2/S_1-CIXはその屈曲角が励起直後のD_<2h>構造とS_1の最安定構造のほぼ中間にあることが分かった。これをもとに時間分解スペクトルに対する合理的な解釈を与える描像を提唱した。DMABN : S_2/S_1-CIXはベンゼン環部分がキノイド構造をとり、ジメチルアミノ基はベンゼン環に対して、ほぼ垂直にねじれた構造をとっている。また、S_2/S_1-CIXは電荷移動状態とベンゼン環の局所π-π^*励起のポテンシャル面の交差領域に当たっていることが分かった。これをもとに、従来二律背反の反応モデルであったTICTとPICTモデルを融合した新たなモデルを提唱した。共役ポリエン類のシス-トランス光異性化は、レーザー分光学、生物物理化学、光材料工学など広範な研究分野から興味が持たれている。しかしながら、その光異性化反応の合理的な描像は確立していない。その大きな要因の一つは光異性化反応が起きる時の緩和チャンネルとなる円錐交差(CIX)の情報がないことである。本研究課題は信頼性の高い非経験的分子軌道法により円錐交差を求め、その電子状態および幾何学的特徴から光異性化反応に関する新たな描像を提唱することを目的とする。本年度は共役ポリエン類で最も基礎的なエチレンさらにブタジエン関連の分子のCIXを求めた。実際に検討した分子は、i)push-pullスチルベンの代表例である4-ジメチルアミノ,4'-シアノスチルベン、ii)スチレン誘導体である4-シアノスチレン、4-ジメチルアミノスチレン、4-ニトロスチレン、iii)1-ジメチルアミノ,2-シアノエチレン、iv)1-ジメチルアミノ,4-シアノブタジエン、の4系統の分子群である。これらすべておよび既報の分子(スチレン、スチルベン)に対して、CIXに関するつぎのような共通の性質を見出した。

1)CIXは分子内電荷移動状態とジラジカル状態のポテンシャル面の交差領域に当たる2)その幾何学的構造は単に当該する捩れ座標をほぼ垂直に捩っただけではなく、他の内部座標のいくつかもS_0状態における安定構造の値から大きくずれている3)そのずれは電子励起直後に起きる結合交替によるポリエン骨格の構造緩和に起因する特に3)の知見は共役ポリエン類のみならず、π電子系一般に普遍的に起きる現象と考えられたため、三重結合を有する共役ポリイン類についてのS_n-S_1の内部転換におけるCIXについても検討した。具体的にはフェニルアセチレンおよびジフェニルアセチレンを対象とし、いずれの分子も結合交替によりベンゼン環の部分が芳香属性を消失したキノイド構造で特徴付けられる領域にCIXが存在することが分かった。π電子共役有機分子の光異性化反応は多くの関心を集めているが、その合理的な理解には程遠い。この解明にとって重要なものの一つはその緩和チャンネルとなる円錐交差(CIX)の情報である。しかし、CIXは光異性化過程においての単なる通過点にしか過ぎないため実験的には決定が困難である。そこで、本研究課題ではCIXを非経験的分子軌道法により求め、さらにその他の配座における計算も行うことにより共役ポリエンの光化学的挙動の描像を提案した。本年度対象とした分子はジフェニルアセチレン(DPA)およびジメチルアミノベンゾニトリル(DMABN)で、これらは昨年度の対象分子であったフェニルアセチレン(PA)同様、いずれも高い電子励起状態からS_1への内部転換過程における円錐交差(具体的にはS_2/S_1-CIX)の情報が欠如していることにより、光化学過程の合理的な描像が得られていないものである。DPA : S_1での最安定構造はトランス屈曲構造で、S_2/S_1-CIXはその屈曲角が励起直後のD_<2h>構造とS_1の最安定構造のほぼ中間にあることが分かった。さらに、DPAの電子励起直後のD_<2h>の直線構造からS_1での最安定構造に至る反応座標を追跡し、そのダイナミックスの詳細を検討した。これをもとに時間分解スペクトルに対する合理的な解釈を与える描像を提唱した。DMABN : S_2/S_1-CIXはベンゼン環部分がキノイド構造をとり、ジメチルアミノ基はベンゼン環に対して、ほぼ垂直にねじれた構造をとっている。また、S_2/S_1-CIXは電荷移動状態とベンゼン環の局所π-π^*励起のポテンシャル面の交差領域に当たっていることが分かった。これをもとに、従来二律背反の反応モデルであったTICTとPICTモデルを融合した新たなモデルを提唱した。
染色体3D構造の複製を基盤とした染色体動態の連携

遺伝情報を担う染色体では様々な反応が調和して起こっている。その結果、染色体が安定に維持され、倍加し、娘細胞へと分配されていく。しかしその詳細には未知の部分も多く、染色体がその構造を維持しながらどのように倍加して行くのか、そして他の染色体動態とどのように連携するのかを解明することを本研究の目的としている。本研究では出芽酵母の精製タンパク質から再構成したin vitro DNA複製系を主として用いる。この系の効率を上げるための複製開始機構の解析と、この系を用いたDNA複製と染色体動態の連携に関する研究を行なった。in vitro系に加える各複製タンパク質の量の最適化を継続して行なっている。さらに、複製開始タンパク質のSld3-Sld7複合体については、Sld7が必須ではないことから、Sld3とSld3-Sld7の差異を詳細に解析したが、Sld3-Sld7複合体として働くことの意味付けが十分にできない。また、姉妹染色体を繋ぎ止めるコヒーシン複合体の精製を継続したが、解析に供する量を得るには至っていない。一方、LacIに依存した複製フォーク停止の系を確立した。この系では、in vitro複製系に精製したLacIリプレッサータンパク質とその結合部位であるLacO配列を持つ鋳型DNAを投入すると、LacIに依存してLacO部位で複製フォークが停止する。複製フォークの先頭で2本鎖DNAを1本鎖にほどくCMGヘリカーゼを精製し、その活性をLacI, LacO存在下で調べると、LacIがLacOに結合していても、2本鎖DNAを1本鎖にほどくことが分かった。ここにリーディング鎖を合成するDNAポリメラーゼε(Polε)を加えると、LacI, LacOに依存してCMGヘリカーゼは停止する。この際PolεはDNA合成は行なっておらず、PolεとCMGヘリカーゼの相互作用が複製フォーク停止には重要であることが分かった。出芽酵母タンパク質から再構成したin vitro複製系は順調に稼働しており、複製フォーク停止系もこの系を用いて再構成することができた。さらに、CMGヘリカーゼの停止の系も構築でき、そこにDNAポリメラーゼεが関与することが分かったことは、関連分野への大きな貢献となる。コヒーシンに関しては、やはり複合体としての精製は難しい状態である。一方、複製フォーク停止の系は順調に稼働しており、rDNAに位置するRFBで観察される方向性依存複製フォーク停止についても、CMGヘリカーゼ活性との関係の解析を進める。遺伝情報を担う染色体では様々な反応が調和して起こることにより、染色体が安定に維持され、倍加し、娘細胞へと分配されていく。しかしその詳細は未だ分からない部分が多く、染色体がその構造を維持しながらどのように倍加して行くのか、そして他の染色体動態とどのように連携するのかを解明することを本研究の目的としている。この目的を達成するため主として出芽酵母のin vitroDNA複製系を用いるが、最近報告されたばかりで、複製効率が低く、今後の解析には十分な改良を施す必要がある。そのため本研究期間においては、複製系の確立とそれを用いた解析を行った。まず、精製タンパク質から効率のよい複製反応を再構成するため、必要なタンパク質の精製を行った。当初、DNAヘリカーゼコアであるMcm2-7の複製開始領域へのローディング効率が悪かったが、精製法を工夫することにより改善することができた。そして、DNA上にローディングしたMcm2-7を原子間力顕微鏡で観察し、その像からこれまでのローディングモデルの修正を提案している。また、DNAポリメラーゼα、δ、εについても精製しDNA合成反応を可能としている。特に、DNAポリメラーゼαについては、十分量の精製に時間を要したが、発現法と精製法を工夫することにより、解析に必要な量を確保できるようになった。さらにMcm2-7を含む活性型ヘリカーゼであるCdc45-Mcm2-7-GINS (CMG)複合体を精製するとともに、このヘリカーゼ活性を簡単に測定できる系も確立した。この系を用いて、クロマチンDNAと裸のDNAのヘリカーゼの働き方を比較したが、短いDNAを用いる限り大きな違いはないことが分かった。今後、種々のクロマチンDNAについて同様の解析を行う予定である。本研究期間においては、効率的複製を行うための因子について、DNAポリメラーゼαとMcm2-7において、その精製が遅れたが現在は既に追いついている。一方で、当初予定より早く、クロマチン構造とヘリカーゼの関係の研究を開始することができた。従って、全体では順調であると考えている。この目的を達成するため、本研究では主として出芽酵母の精製タンパク質から再構成したin vitro DNA複製系を用いる。このin vitro系の複製開始効率はまだ低く、この系の効率を上げるための複製開始機構の解析を行った。また、この系を用いたDNA複製と染色体動態の連携に関する研究を行なった。まず、解析手段としてin vitro複製系を容易に使えるようにするため、ビオチン化dUTPの取り込みを複製の指標とする系を確立した。また、in vitro系に加える各複製タンパク質の量の最適化を行なった。

さらに、複製開始タンパク質のSld3-Sld7がヘテロテトラマーとして働くことの意味の解析を行なったが明確な解は得ていない。一方、昨年度に確率したクロマチンを鋳型とした場合の解析も行なったが、裸のDNAと大きな差は得られていない。DNA複製と連携する系として、姉妹染色体を繋ぎ止めるコヒーシンと複製フォーク停止機構の解析を行った。出芽酵母のコヒーシン複合体の精製を始めたが、複合体の安定性は低く、精製には至っていない。フォークの停止に関しては、rDNAにあるReplication fork block (RFB)を用いて研究を進めている。RFBにFob1が結合するとFork protection complexに依存して方向依存的に複製フォークの停止が起こる。この系にはRrm3というヘリカーゼも関与するので、このヘリカーゼも精製し解析に用いた。CMGヘリカーゼの停止は起こらないものの、これらをin vitro複製系に加えると、方向依存的なフォークの停止が観察された。出芽酵母タンパク質から再構成したIn vitro複製系が動き出し、今後の進展につながるものである。また、コヒーシンでは苦戦しているが、複製フォーク停止の系は順調に動きだし、in vitroで再構成できており今後の解析によりその機構も明らかになるものと思われる。遺伝情報を担う染色体では様々な反応が調和して起こっている。その結果、染色体が安定に維持され、倍加し、娘細胞へと分配されていく。しかしその詳細には未知の部分も多く、染色体がその構造を維持しながらどのように倍加して行くのか、そして他の染色体動態とどのように連携するのかを解明することを本研究の目的としている。本研究では出芽酵母の精製タンパク質から再構成したin vitro DNA複製系を主として用いる。この系の効率を上げるための複製開始機構の解析と、この系を用いたDNA複製と染色体動態の連携に関する研究を行なった。in vitro系に加える各複製タンパク質の量の最適化を継続して行なっている。さらに、複製開始タンパク質のSld3-Sld7複合体については、Sld7が必須ではないことから、Sld3とSld3-Sld7の差異を詳細に解析したが、Sld3-Sld7複合体として働くことの意味付けが十分にできない。また、姉妹染色体を繋ぎ止めるコヒーシン複合体の精製を継続したが、解析に供する量を得るには至っていない。一方、LacIに依存した複製フォーク停止の系を確立した。この系では、in vitro複製系に精製したLacIリプレッサータンパク質とその結合部位であるLacO配列を持つ鋳型DNAを投入すると、LacIに依存してLacO部位で複製フォークが停止する。複製フォークの先頭で2本鎖DNAを1本鎖にほどくCMGヘリカーゼを精製し、その活性をLacI, LacO存在下で調べると、LacIがLacOに結合していても、2本鎖DNAを1本鎖にほどくことが分かった。ここにリーディング鎖を合成するDNAポリメラーゼε(Polε)を加えると、LacI, LacOに依存してCMGヘリカーゼは停止する。
新規機能性金属錯体マテリアルの創出とキノリン・インドールライブラリー構築への展開

創薬化学・有機合成化学で重要な有機金属錯体触媒の固定に関する研究を行っている。すなわち、従来溶液として用いられる有機金属錯体を、基板(半導体、金属、絶縁体)表面上に固定することで、より安定で、再利用可能な新素材の開発を試みている。また、ルテニウム触媒を用いる置換キノリン及びインドールの新しい合成法の開発し、これらのライブラリー構築を行っている。昨年度までの研究で、硫黄原子の(2x6)構造をもつGaAs単結晶基板に固定された有機Pd錯体Pd(PPh_3)_4)が、Heck反応、鈴木カップリング等の有機反応において、極めて高い触媒活性を有する事を見出した。さらに、硫黄処理を真空蒸着法から多硫化アンモニウム水溶液処理に代えることで、効率、安定性ともに大幅に改善されることが判った。また、ルテニウム触媒を用いる閉環メタセシスにより置換キノリン及びインドールの新しい合成法、ハロアミネーションを用いる置換インドールの新しい合成法の開発に成功した。今年度は、この半導体上に固定された金属錯体の触媒活性の向上を目指し、処理条件等による活性の違いを調べた。また、高活性発現のメカニズムを探るために、反応過程における各元素のリーチング量をICP-MASSで測定し、リーチングは反応に関与していないことを確認した。また、Pdの価数を調べるために放射光を用いたより精密な実験を行った。また、ルテニウム触媒を用いる環化異性化反応を見出し置換インドリデンの新しい合成法を発見した。有機金属錯体は従来法では構築し難かった結合、特に炭素-炭素結合を簡便に構築する事が可能であり、創薬化学・有機合成化学を始め様々な化学分野で広く用いられている。我々は以前より有機金属錯体(ルテニウム、パラジウム、希土類金属イッテルビウム)を用いる新規反応の開発と生物活性化合物の合成を展開し、得られた知見を国際雑誌に報告してきた。しかし、有機金属錯体には安全性、安定性、反応生成物に存在する微量金属の除去、廃液処理等が問題となる場合がある。近年高まっている環境調和型プロセス開発に対する社会的要請を鑑みると、現在の有機金属錯体が有する諸問題を解決しうる新たな素材の開発が待たれる所である。そこで我々は、この解決策の一つとして、基板(半導体、金属、絶縁体)上に結合原子を均一に並べ、その上に有機金属錯体を結合させる事により、より安定で、再利用可能な新たな触媒活性を有する新素材の開発を本研究で行なっている。まず、分子線エピタキシィ装置で作製した化合物半導体ガリウム砒素基板を試してみた。この基板上に真空中で硫黄を蒸着し、1x10^<-10>torr以下の極高真空条件下、400°Cで反応させると、ガリウム砒素基板上に硫黄原子が(2x6)の均一なユニットを構築する。その硫黄終端した基板にテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム(Pd(PPh_3)_4)を浸透した化合物を作成して、有機反応を調べたところ、複数回の有機反応に触媒活性を有する事を見出した。本化合物は従来の有機金属化合物に比べ、高い触媒回転をする事が可能であり、高い触媒活性を有する事も明かとなった。今後の有機金属錯体を基板に定着させる条件を絞って、さらに、高い触媒回転をする化合物を探求する予定である。昨年度までの研究で、硫黄原子の(2x6)構造をもつガリウム砒素単結晶基板(分子線エピタキシ装置で作成したガリウム砒素単結晶基板に真空中で硫黄を蒸着、極高真空条件下での熱処理で得た)に対し、有機パラジウム錯体の一つであるテトラキストリフェニルフォスフィンパラジウム(Pd(PPh_3)_4)の固定を試みたところ、これが溶液中での有機パラジウム、錯体よりも高い触媒活性を示し、かつ複数回の反応の後でも触媒活性が維持されることを見出した。今年度は、この系の安定性をより高めること、及び反応効率を改善することを目的に、基板の処理方法の改善を試みた。その結果、真空蒸着の代わりに、多硫化アンモニウム((NH_4)_2Sx)を用いた溶液処理による硫黄処理が有効であることを見出した。すなわち、この処理を施した試料では、初回の反応効率が100%に近く、それが数回以上持続すること、さらに10数回の反応の後でも触媒活性が維持されるなど、効率、安定性ともに大幅な改善を達成した。

また、ルテニウム触媒を用いる閉環メタセシスにより置換キノリン及びインドールの新しい合成法、ハロアミネーションを用いる置換インドールの新しい合成法の開発に成功した。今年度は、この半導体上に固定された金属錯体の触媒活性の向上を目指し、処理条件等による活性の違いを調べた。また、高活性発現のメカニズムを探るために、反応過程における各元素のリーチング量をICP-MASSで測定し、リーチングは反応に関与していないことを確認した。また、Pdの価数を調べるために放射光を用いたより精密な実験を行った。また、ルテニウム触媒を用いる環化異性化反応を見出し置換インドリデンの新しい合成法を発見した。
細胞内共生Wolbachiaによるフタトゲチマダニの産雌性単為生殖発現機構の解明

我々は、フタトゲチマダニに両性生殖系と単為生殖系の2系統が存在し、前者が西日本を中心に、また後者が東日本を中心に分布しており、その地理的分布には相違が存在することを1970年代に明らかにするとともに(Fujisaki et al.,1976)、過去20数年の間において、国内の牧野からは次第に両性生殖系のフタトゲチマダニが姿を消失し、現在、放牧牛からは専ら単為生殖系のみしか採集されないという、生物学的に極めて興味ある事態の推移があることを発見した(藤崎,1990ほか)。一方、節足動物の細胞内共生リケッチアであるWolbacinaは、1960年代に蚊(イエカ)の細胞質不和合性の原因であることが判明し、1990年代に入り寄生蜂など多くの昆虫の「性を操る」特異な微生物であることが知られるようになった。しかし、培養が困難なことや、電顕以外には形態を観察する方法がないなどの理由によって、PCR法が開発されるまでは、Wolbachiaの詳しい性状はほとんど不明であった。また、マダニ類では、フタトゲチマダニ以外には単為生殖する種がほとんど知られていないこともあって、Wolbachia寄生と生殖における不和合性の関係がこれまで注目されることはなかった。しかし、最近、我々は吸血中のOrnithodoos moubata雌の卵巣細胞内にWolbachiaと考えられる共生微生物多数を電顕観察によって認めるとともに、Wolbachiaの遺伝子断片をPCR法によって検出することに成功した。一方、疾病媒介能欠損トランスジェニック・マダニは、マダニ媒介性疾病の研究推進と防圧手法の開発面から大きな期待が寄せられているものである。しかし、この実用化のためには、人為的に導入・変換した遺伝形質(例えばBabesia原虫媒介に関与するマダニ中腸細胞表面の接着物質遺伝子のノックアウトやノックインなど)を、自然界に棲息するマダニに効率的に伝搬できるための優れたvehicleが不可欠となる。自然界においてマダニに細胞内共生し、垂直感染することによってマダニの「性を操つる」Wolbachiaは、このためのvehicleとして理想的な特性を備えていると考えられ、本研究のもたらす意義は、フタトゲチマダニの単為生殖機構の解明にとどまらない。平成16年度においても、我々が1960年代から現在に至るまで全国内各地で採集し液浸標本として保存している両性・単性のフタトゲチマダニを用いて、nested PCRによる遺伝子(16SrRNA)断片検出によるダニ体内のWolbachia感染の状況を検討したが、目的とするWolbachiaの遺伝子断片は確認されず、結局、Wolbachia寄生と生殖における不和合性の関係を明らかにするには至らなかった。一方、節足動物の細胞内共生リケッチアであるWolbachiaは、1960年代に蚊(イエカ)の細胞質不和合性の原因であることが判明し、1990年代に入り寄生蜂など多くの昆虫の「性を操る」特異な微生物であることが知られるようになった。平成15年度においては、我々が1960年代から現在に至るまで全国内各地で採集し液浸標本として保存している両性・単性のフタトゲチマダニを用いて、nested PCRによる遺伝子(16SrRNA)断片検出によってこれらのダニ体内のWolbachia感染の状況を検討した。その結果、極めて少数例でしか、目的とするWolbachiaの遺伝子断片は検出されておらず、現在、手技と検出の標的とする遺伝子の種類について再検討を加えているところである。

我々は、フタトゲチマダニに両性生殖系と単為生殖系の2系統が存在し、前者が西日本を中心に、また後者が東日本を中心に分布しており、その地理的分布には相違が存在することを1970年代に明らかにするとともに(Fujisaki et al.,1976)、過去20数年の間において、国内の牧野からは次第に両性生殖系のフタトゲチマダニが姿を消失し、現在、放牧牛からは専ら単為生殖系のみしか採集されないという、生物学的に極めて興味ある事態の推移があることを発見した(藤崎,1990ほか)。一方、節足動物の細胞内共生リケッチアであるWolbacinaは、1960年代に蚊(イエカ)の細胞質不和合性の原因であることが判明し、1990年代に入り寄生蜂など多くの昆虫の「性を操る」特異な微生物であることが知られるようになった。しかし、培養が困難なことや、電顕以外には形態を観察する方法がないなどの理由によって、PCR法が開発されるまでは、Wolbachiaの詳しい性状はほとんど不明であった。また、マダニ類では、フタトゲチマダニ以外には単為生殖する種がほとんど知られていないこともあって、Wolbachia寄生と生殖における不和合性の関係がこれまで注目されることはなかった。しかし、最近、我々は吸血中のOrnithodoos moubata雌の卵巣細胞内にWolbachiaと考えられる共生微生物多数を電顕観察によって認めるとともに、Wolbachiaの遺伝子断片をPCR法によって検出することに成功した。一方、疾病媒介能欠損トランスジェニック・マダニは、マダニ媒介性疾病の研究推進と防圧手法の開発面から大きな期待が寄せられているものである。しかし、この実用化のためには、人為的に導入・変換した遺伝形質(例えばBabesia原虫媒介に関与するマダニ中腸細胞表面の接着物質遺伝子のノックアウトやノックインなど)を、自然界に棲息するマダニに効率的に伝搬できるための優れたvehicleが不可欠となる。自然界においてマダニに細胞内共生し、垂直感染することによってマダニの「性を操つる」Wolbachiaは、このためのvehicleとして理想的な特性を備えていると考えられ、本研究のもたらす意義は、フタトゲチマダニの単為生殖機構の解明にとどまらない。平成16年度においても、我々が1960年代から現在に至るまで全国内各地で採集し液浸標本として保存している両性・単性のフタトゲチマダニを用いて、nested PCRによる遺伝子(16SrRNA)断片検出によるダニ体内のWolbachia感染の状況を検討したが、目的とするWolbachiaの遺伝子断片は確認されず、結局、Wolbachia寄生と生殖における不和合性の関係を明らかにするには至らなかった。
非定常液滴の分裂に関する理論的研究と数値計算法の開発

本研究では刻々とその形を変えていく表面張力をともなった非平衡界面の運動を解析的かつ数値的に研究した。同時に、境界積分法を用いて高精度で数値計算できるスキームの開発も行った。2種の流体の間に生じる自由界而に、表而張力が加わった場合の界面の運動がどうなるかについて、理論的かつ数値的に調べることを目的とした。本研究では、雨滴や石鹸膜といった平衡状態に近い液滴ではなく、刻々とその形を変えていく非平衡液滴の運動を解析的かつ数値的に追いかける。本年度では非定常液滴のふるまいを高精度で数値計算できる計算スキームを開発し、様々な表面張力係数をもった2層流体の海面の運動を長時間安定に計算できるようにした。液滴の分裂はpinch-offあるいはpinching singularityと呼ばれる、液滴中のある部分が非常に狭くなる現象によって引き起こされる。Pinch-offが生じた部分は解の一価性を失い、最終的にはちぎれてより細かい液滴に分裂する。Pinch-offがいつどのような場所で生じるか(あるいは生じないか)は流体の密度比や境界の形状、考えている系の次元(2次元か3次元か)によって異なると予想されているが、これまでのところ特定の初期値と密度比の場合を除いては詳しいことはわかっていない。本研究では任意の密度比における2次元の非粘性液滴について、その分裂条件を理論的に解析し、どのような変形でもpihchingは引き起こされるのかどうか、また、密度比の変化によって生じると予想されている質的な変化とはどのようなものであるかを明らかにした。また、表面張力係数、密度比、重力の3つのパラメーターがある条件を満たすときには、非常に長時間ほとんど静止状態(線形状態)を維持した後で、急に大きく(非線形)成長する界面の運動を見出した。この運動はこれまで知られていなかった新しい現象で、本研究の高精度数値計算スキームが可能にしたものである。本研究では、刻々とその形を変えていく非平衡液滴の運動を解析的かつ数値的に追いかける。本年度では、前年度に完成させた非定常液滴のふるまいを高精度で数値計算できる計算スキームを用いて、様々な表面張力係数、密度差をもった2層流体の界面の運動を計算した。特に、standing wave(定在波)と呼ばれる、ある固定された場所で振動する波に関して、その振幅や安定性を弱非線形解析のような解析的な手法と併用して計算した。その結果、系の線形分散関係式の振動数がゼロになるところで、界面の様子が劇的に変化する臨界現象(安定から不安定への急激な転移)と、弱非線形解析において界面振幅が発散する、共鳴現象の2つの特異な現象を見出した。これらの現象を前述の数値計算スキームを用いて計算した結果、臨界点近傍では非常に長い時間界面が静止し、その後短時間で急速に不安定性が増大するパターンを発見した。また、共鳴現象に関しては、弱非線形解析では振幅が発散するが、実際の数値計算では表面張力が抑制効果として働き、それほど振幅は大きくならないことがわかった。また、界面の上側の流体が下側の流体より重い場合、表面張力がないと、重力により界面は不安定化するが、表面張力が存在すると、それが不安定性の成長を抑制する効果として働き、安定な振動運動が実現することも見出した。本研究では、刻々とその形を変えていく、表面張力をともなった非平衡界面の運動を、解析的かつ数値的に追いかける。手法には境界積分法を用いて、高精度で数値計算できるスキームを採用している。本年度では、境界をはさんだ上側の流体が、下側の流体より軽い場合の、表面張力および重力によって駆動される、界面の運動を数値的、解析的に調べた。本来、上側の流体が軽い場合には、境界の運動は安定であると考えられているが、表面張力の効果によってはそうならない場合があることが示された。また、逆に上側の流体が重い場合は、物理的には界面は不安定であるが、表面張力と重力がうまくつりあうと、非常に長時間安定な界面が存在することもわかった。上側の流体が下側の流体より軽いというのは、理論的にはケルビン・ヘルムホルツ不安定性が生じていることを示唆している。系のフーリエモードや、界面の曲率を数値的に調べた結果、表面張力ゼロの場合に生じる現象と考えられてきた、ムーアの曲率特異性が生じていることが示された。これは上側が重い場合、あるいは両方の流体の密度が同じ場合には生じない。表面張力の存在する、上側の流体が軽い場合の不安定性として、この種の特異性が示されたのは初めてである。
2-アラキドノイルグリセロール(カンナビノイド受容体リガンド)の生理的役割

今回の研究により以下の点を明らかにした。1.多数の2-アラキドノイルグリセロールアナログを調製し、HL-60細胞を用いて構造活性相関を詳しく調べた。その結果、2-アラキドノイルグリセロールの活性が最も強いことがわかった。カンナビノイドCB2受容体は2-アラキドノイルグリセロールの構造を厳密に認識していることから、カンナビノイドCB2受容体の本来の生理的なリガンドは2-アラキドノイルグリセロールであると考えられる。一方、Δ^9-テトラヒドロカンナビノールには部分作働薬としての活性しかないことがわかった。2.2-アラキドノイルグリセロールの作用をHL-60細胞を用いて解析を行い、2-アラキドノイルグリセロールがp42/44MAPキナーゼの活性化を引き起こすこと、IL-8やMCP-1などのケモカイン産生を増大させることなどが明らかとなった。2-アラキドノイルグリセロールは免疫・炎系で重要な役割を演じているメディェーターである可能性がある。3.次に、2-アラキドノイルグリセロールを蛍光誘導体にし、HPLCを用いて定量を行った。その結果、ピクロトキシニン等の中枢神経興奮薬を投与したラットの脳では、2-アラキドノイルグリセロールのレベルが著しく上昇していることが明かとなった。また、脳ホモジネートをカシウムイオンの存在下インキュベートすることにより、2-アラキドノイルグリセロールが速やかに生成することが分かった。2-アラキドノイルグリセロールは神経系において重要な役割を演じているメディエーターである可能性が高い。4.2-アラキドノイルグリセロールを動物に投与することにより、血圧低下が起きること、摘出したラットの心臓の血管においては、ノルエピネフリンの放出を増大させることなどが明かとなった。2-アラキドノイルグリセロールは血管系においても、何らかの重要な役割を演じている物質である可能性がある。我々は1995年、2-アラキドノイルグリセロールがカンナビノイド受容体(CB1)の内在性アゴニストであることを世界で始めて明らかにした。今回の研究では免疫系に多く発現しており詳細が不明なもう一つのカンナビノイド受容体、CB2受容体の真の内在性リガンドは何かを決定すること、およびCB2受容体の細胞内情報伝達機構の解明を目的とした。本研究ではCB2受容体を多量に発現しているHL-60細胞を用い、2-アラキドノイルグリセロールや各種の脂肪酸を結合させたモノアシルグリセロール、CB2受容体の内在性リガンドである可能性が指摘されてきたパルミトイルエタノールアミドやアナンダミド、各種のカンナビノイドをHL-60細胞に加え、細胞内カルシウムイオン濃度に及ぼす影響を詳しく調べ、真の内在性カンナビノイドCB2受容体リガンドが何であるかについて研究した。結果として、1.各種モノアシルグリセロール(18種)の生理活性を調べ、2-アラキドノイルグリセロールが最も強い活性(nMオーダーから有効)を示し、且つ、フルアゴニストとして作用した。1(3)-アラキドノイルグリセロールは1/10の活性しか示さず、アシル基は2位であることが確定した。2.従来からCB2受容体に活性があると云われてきたN-パルミトイルエタノールアミン、アラキドノイルエタノールアミン(アナンダミド)にはそれぞれ活性がないか、弱い活性しか見出されなかった。