hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人韓国語学習者の話し言葉に対する韓国人評価の研究

本研究の目的は、日本人韓国語学習者(以下、学習者)の発話を韓国語母語話者(以下、母語話者)がどのように評価するのか、また、その言語運用の評価と学習者に対して抱く印象にどのような関係があるのかを明らかにすることである。そのため、2017年度は、評価材料となる学習者の発話(音声データ)を収集し、それをもとに、母語話者による「わかりやすさ」に関する評価調査を実施した。本年度(2018年)は主に、以下の3つに取り組んだ。1.「わかりやすさ」に関する調査データの分析および成果発表:昨年度実施した母語話者の「わかりやすさに関する評価」調査のデータを入力し、統計ソフトを使い、分析した。分析は、1「わかりやすさ」の判断基準を抽出、2そこから得られた観点が「わかりやすさ」に与える影響などについて検討し、その結果明らかになったことを3つの学会において発表した。2.学習者の映像データの収集および文字起こし:来年度(2019年)に学習者の発話(映像データ)を用いた母語話者の評価調査を予定しているため、学習者の発話映像(インタビュー場面)を追加で収集し、評価調査用の発話映像を選定した。また、昨年度収集した学習者の音声データ(ストーリー・テリング&おすすめの場所の紹介)および今回収集したインタビュー発話(映像データ)を文字起こしし、エクセルデータとして保存した。この文字化データは、今後、発話の分析に用いる。3.母語話者による予備調査:学習者の発話データ(インタビュー場面)をもとに、母語話者3名による予備調査を実施した。予め用意してある調査用紙による評価とともに評価観点などについて母語話者に自由に発言してもらい、その結果などを参考に本調査で用いる評価項目を選定・作成した。今年度は、本来の研究計画も予定通り進んでおり、それに加えて、学習者の発話データを追加で収集し、本調査用の映像データを作成することができた。また、「わかりやすさに関する評価」の調査データを分析し、研究成果を発表することができた。そのため、研究は概ね順調に進んでいると考える。2019年度は、2018年度に収集・作成した学習者の発話データ(映像)を用いて、母語話者による評価の定量調査(量的調査)を韓国において実施する予定である。ともに、2018年度に得られた研究成果を論文としてまとめ、投稿する。そのため、平成29年度は、評価材料となる学習者の発話データを収集し、それを基に、母語話者による「わかりやすさ」に関する評価調査を実施した。具体的には、まず、日本人韓国語学習者6名(中級3名・上級3名)を対象に発話調査(「ストーリー・テリング」および「お薦め場所の紹介」)を行ない、学習者の発話を収集した。ストーリー・テリングの発話場面は、ICレコーダーで録音し、音声データとして保存した。また、「お薦め場所の紹介」の発話場面はビデオカメラで収録し、映像データも同時に保存した。映像データは、次年度以降の研究に活用するもので、今後も続けてデータを収集していきたいと考える。次に、学習者の発話のうち、ストーリー・テリングデータ(音声データ)を用い、母語話者10名(韓国語教師4名・大学教員2名・大学生4名)を対象に、探索的手法による予備調査を行なった。その結果、本調査(量的調査)用の「わかりやすさ」に関する評価項目(32項目)が抽出された。続けて、予備調査で得られた評価項目を整理し、本調査用の質問紙を作成したのち、2018年3月に、韓国語母語話者(属性の異なる母語話者197名)を対象に「わかりやすさ」に関する評価調査を実施した。母語話者が学習者の発話を聞いた後、質問紙にある評価項目に5段階で評価をする方法で行なったが、調査手順の説明および機器の操作などは筆者が担当した。平成30年度は、今回実施した調査のデータを整理・分析し、研究成果の発表を行っていく予定である。初年度の研究にあたり、平成29年度は、まず、学習者の発話データ(評価材料)を収集した。それから、学習者の発話(音声データ)を基に、母語話者を対象にした「わかりやすさ」に関する評価調査(予備調査と本調査)を実施した。特に、本調査では当初の予定(約100人程度)よりも多くの母語話者(197名)から調査協力が得られ、期待以上の成果となった。なお、予備調査の結果(「わかりやすさ」に関する評価項目抽出)を紀要論文としてまとめ、発表することができた。以上のことから、今後の研究に向けて、概ね順調に進んでいると考える。

1.「わかりやすさ」に関する調査データの分析および成果発表:昨年度実施した母語話者の「わかりやすさに関する評価」調査のデータを入力し、統計ソフトを使い、分析した。分析は、1「わかりやすさ」の判断基準を抽出、2そこから得られた観点が「わかりやすさ」に与える影響などについて検討し、その結果明らかになったことを3つの学会において発表した。2.学習者の映像データの収集および文字起こし:来年度(2019年)に学習者の発話(映像データ)を用いた母語話者の評価調査を予定しているため、学習者の発話映像(インタビュー場面)を追加で収集し、評価調査用の発話映像を選定した。また、昨年度収集した学習者の音声データ(ストーリー・テリング&おすすめの場所の紹介)および今回収集したインタビュー発話(映像データ)を文字起こしし、エクセルデータとして保存した。この文字化データは、今後、発話の分析に用いる。3.母語話者による予備調査:学習者の発話データ(インタビュー場面)をもとに、母語話者3名による予備調査を実施した。予め用意してある調査用紙による評価とともに評価観点などについて母語話者に自由に発言してもらい、その結果などを参考に本調査で用いる評価項目を選定・作成した。今年度は、本来の研究計画も予定通り進んでおり、それに加えて、学習者の発話データを追加で収集し、本調査用の映像データを作成することができた。また、「わかりやすさに関する評価」の調査データを分析し、研究成果を発表することができた。そのため、研究は概ね順調に進んでいると考える。平成30年度は、平成29年度に実施した韓国での調査データを計量的に分析・検証し、学習者の発話の「わかりやすさ」に関する母語話者の評価観点(基準)を明らかにする。ともに、学習者の発話(音声データ)を文字起こしし、その文字化データと「わかりやすさ」の評価観点との関連についても分析を進める。2019年度は、2018年度に収集・作成した学習者の発話データ(映像)を用いて、母語話者による評価の定量調査(量的調査)を韓国において実施する予定である。ともに、2018年度に得られた研究成果を論文としてまとめ、投稿する。今回の差額は、調査協力者である母語話者(大学生約30名)が、(予定とは異なり)謝金の受け取りを拒んだため生じたものである。なお、今回生じた差額(15,989円)については、平成30年度に調査データの整理・入力を依頼するための謝金として使用する。謝金の計算などにおいて差額が生じてしまったが、今回の差額(496円)は、2019年度の研究遂行のための経費に充てる。
おとり遺伝子を用いた血管新生抑制による新規の癌遺伝子治療法の開発と応用

HVJ-リポソーム法を用いたおとり遺伝子導入による血管新生抑制効果の検討培養口腔扁平上皮癌細胞にHVJ-リポソーム法を用いて,転写因子Sp1あるいはAP-1やHIF-1を標的としたおとり遺伝子を導入するために,培養温度や時間,ウイルス力価などの至適条件を検索し,複数の培養癌細胞にいずれも100%の遺伝子導入を可能とする導入条件を決定した.さらに,おとり遺伝子導入により複数の血管新生因子(VEGF, TGFβ1,Tissue factor, HGF)の産生をNorthen blotやRT-PCRにて解析し,それらを同時に抑制することが可能であることを解明し,血管新生抑制による新規の遺伝子治療法として応用できる事を明らかにした.また,本法を用いると基質破壊酵素(uPA)の産生も抑制することが可能で,その結果,腫瘍の血管新生のみならず癌細胞の浸潤も抑制できることを証明した.さらに,培養癌細胞の増殖活性や浸潤活性を抑制していることを確認し,本法が非常に有効な癌遺伝子治療となりうることを証明した.1)細胞培養実験による各種サイトカイン刺激による血管新生遺伝子の発現状況の解析培養口腔扁平上皮癌細胞(SAS,TF,KN,NA),唾液腺癌細胞(ACC,IT-2)を用いて,TNFα刺激による血管内皮増殖因子(VEGF),トランスフォーミング増殖因子β1(TGFβ1)および組織因子(TF)の発現亢進を確認した.また,こられの培養細胞を低酸素環境にて培養すると,VEGFの発現が亢進することを解明した.2)血管新生因子の産生に関与する転写因子の解明各培養癌細胞において,TNFα刺激および低酸素環境下での培養により,転写因子Sp1およびAP-1がそれぞれ活性化することを,バンドシフトアッセイにより確認した.【目的】転写因子の結合部位を含む合成二本鎖DNA(decoy)を癌細胞核内に導入し,核内移行した転写因子と結合させて転写を抑制し,血管新生を制御するという遺伝子治療法の基礎的研究を行ったので報告する.血管内皮増殖因子(VEGF)は,TNF-αにより転写因子Sp-1を介し発現が誘導される.そこで,SP-1 decoyの効果について検討した.【材料と方法】A549(肺腺癌由来)とU251(神経膠芽腫由来)を使用した.Sp-1が結合する塩基配列を含む17bpの二本鎖DNA(wild type decoy),およびmutant type decoyをHVJ-リポソーム法により癌細胞に導入した.導入または非導入癌細胞をTNF-α(100ng/ml)で刺激し,VEGF産生をNorthern blot, ELISAにて検討した.【結果】TNF-αで促進されるVEGF mRNA発現は,mutant type decoyあるいはempty vehiclesの導入により影響を受けなかったが,wild type decoyの導入により30-50%に抑制された.さらに上清中のVEGF量はwild type decoyの導入により40%に抑制された【考察】HVJ-リポソームによるSP-1 decoyはVEGF産生の制御に有用であり,血管新生抑制による癌の遺伝子治療法として応用できる可能性が示唆された.HVJ-リポソーム法を用いたおとり遺伝子導入による血管新生抑制効果の検討培養口腔扁平上皮癌細胞にHVJ-リポソーム法を用いて,転写因子Sp1あるいはAP-1やHIF-1を標的としたおとり遺伝子を導入するために,培養温度や時間,ウイルス力価などの至適条件を検索し,複数の培養癌細胞にいずれも100%の遺伝子導入を可能とする導入条件を決定した.さらに,おとり遺伝子導入により複数の血管新生因子(VEGF, TGFβ1,Tissue factor, HGF)の産生をNorthen blotやRT-PCRにて解析し,それらを同時に抑制することが可能であることを解明し,血管新生抑制による新規の遺伝子治療法として応用できる事を明らかにした.また,本法を用いると基質破壊酵素(uPA)の産生も抑制することが可能で,その結果,腫瘍の血管新生のみならず癌細胞の浸潤も抑制できることを証明した.さらに,培養癌細胞の増殖活性や浸潤活性を抑制していることを確認し,本法が非常に有効な癌遺伝子治療となりうることを証明した.
内膜増殖症癌化への活性型エストロゲン生成酵素群間の相互干渉と受容体変異について

子宮内膜癌の発生・発育にはエストロゲンが密接に関与しているが、内膜癌組織内にはアロマターゼ(Aromと略)以外にエストロンスルファターゼ(E1SFと略)が存在し、エストロン受容体(ER)を介して局所での高エストロゲン作用を発揮している。そこで、内膜で殆ど認められていないArom、E1SFの内膜増殖症組織内の存在と、野生型ERの他に変異型ER(エクソン5欠失変異型ER)の内膜、内膜増殖症、内膜癌内での存在について調べ、更に内膜癌細胞培養樹立株(Ishikawa株)を用いて、酢酸メドロキシプロゲステロン(MPA)とタモキシフェン(TAM)添加による影響を調べた。その結果、E1SFは内膜増殖症組織内で存在したが、Aromの存在は低かった。エクソン5欠失変異型ERの発現は内膜に比べ、内膜増殖症、内膜癌組織内で優位に高かった。Ishikawa株内膜癌細胞のArommRNAの発現はMPA、TAM添加で影響されなかったが、E1SFmRNAの発現は低濃度MPAで優位に阻害され、TAMでは阻害能は小さかった。一方、野生型ERの発現は低濃度のMPA添加により抑制され、TAM添加で亢進したが、エクソン5欠失変異型ERの発現はいずれを添加しても全く影響されなかった。したがって、内膜増殖症内ではArom,E1SF,変異型ERが既に発現しているが、抗癌ホルモン剤の影響を受けにくいことが明らかとなった。内膜増殖症は内膜癌の潜在的前癌病変であり、エストロゲン依存性に発生・発育するが、腫瘍内でのエストロゲン環境については殆ど解明されていない。そこで本研究では活性型エストロゲン生成酵素(アロマターゼ、スルファターゼ)の動態とエストロゲン受容体変異について検討した。その結果、正常内膜組織内には殆んど認められないアロマターゼP450が内膜増殖症では症例によって極く少量発現するものがあり、内膜癌では多くの症例の発現していた。ステロイドスルファターゼは内膜増殖症でほぼ内膜癌と同レベルの高い活性を示した。また、野性型エストロゲン受容体に対する変異型エストロゲン受容体(エクソン5欠失変異型エストロゲン受容体)の発現比率は正常内膜に比べ、内膜ポリ-プ(局所内膜増殖症)→内膜増殖症→内膜癌と移行するにつれ、順次高くなっていることがわかった。したがって、内膜増殖症は内膜癌と同様、早い段階で腫瘍内は高エストロゲン状態になりエストロゲンの調節機構の破錠していることが明らかとなった。内膜増殖症は内膜癌の潜在的前癌病変といわれ、エストロゲン依存性に発生、発育するが、その過程での内膜内のエストロゲン環境の変化については殆んど解明されていない。そこで、本研究ではアロマターゼ、ステロイドスルファターゼの内膜内発現とエストロゲン受容体変異型の発現、及びMPA、TAM影響下での発現の変化について検討した。その結果、内膜内にはアロマターゼが観察できず、内膜増殖症では一部症例で極く少量発現する例が観察された。内膜内で低いステロイドスルファターゼは内膜増殖内では高い活性を示した。MPA、TAM(10^<-8>M<)影響下でステロイドスルファターゼは若干抑制された。一方、変異型エストロゲン受容体(エクソン5欠失変異型エストロゲン受容体)の発現は内膜に比べ、内膜増殖症や内膜癌組織では有意に高かったが、その発現にMPA、TAMは何ら影響を与えなかった。したがって、内膜増殖症は内膜癌と同様、ステロイドスルファターゼが腫瘍内の高エストロゲン環境に寄与し、その発現、調節機構の破綻していることが明らかとなった。また、この機構にエストロゲン受容体の変異型の発現が一部関与している可能性も示唆された。
固定した軸配位子を有する非平面ポルフィリン鉄錯体の合成,物性及び反応性

ポルフィリン環の非平面化に伴うヘムの物性変化を明らかにするために、下記のような低スピン錯体およびラジカルカチオンの物性を検討した。その結果、非平面化に伴い低スピン錯体では鉄の電子配置が変化すること、またラジカルカチオンではポルフィリン上のスピンと鉄のスピンとの間の相互作用の程度が大きく変化することなどが明らかになった。i)一連のメソーテトラアルキルポルフィリン鉄(III)のビス(シアニド)およびビス(イミダゾール)錯体を合成し、それらの物性を1H NMR,13C NMR,ESRなどにより検討した。その結果、メソ位に置換基を持たない場合には電子配置は通常の(dxy)2(dxz,dyz)3であったが、置換基が嵩高くなるにつれ(dxz,dyz)4(dxy)1に変化することが判明した。これらの結果をポルフィリン環の非平面化に伴う鉄のdxy軌道の不安定化によるものと解釈した。ii)一連の高スピンおよび低スピン-メソーテトラアルキルポルフィリン鉄(III)錯体のラジカルカチオンを合成し、それらのNMRスペクトルを測定した。メソ位にイソプロピル基を有するポルフィリン環は極めて大きな非平面化を起こしていることが知られており、そのためポルフィリンのHOMO(a2u軌道)が本来直交している鉄のd(pi)軌道との間で反強磁性カップリングを起こすことも予想される。実際NMRスペクトルを測定するとピロールシグナルは極めて高磁場に現れ、そのような相互作用は小さいことが判明した。一連のテトラアルキルポルフィリン鉄(III)錯体の低スピンビス-イミダゾール付加体を合成し、それらの^1H NMRスペクトルを測定した。2メチルイミダゾール配位の場合には、メソ位の置換基がH,Me,Et,iPrと変化するにつれ、ピロールの化学シフトが大きな低磁場シフトを示した。特にメソ位にiPr基を持つ錯体では、低スピン錯体であるにも関わらずピロールシグナルが反磁性領域にまでシフトした。また、1メチルイミダゾールの場合には、メソ位の置換基がMe,Etのピロールの化学シフトは通常の値(-19.59,-19.68ppm)であったが、iPrのピロールの化学シフトは反磁性領域にまでシフトしていた。これらのピロールのシフトの結果をポルフィリン環の非平面化によるものと解釈した。イソプロピル基を持つ高スピンポルフィリン錯体については、その構造をX線結晶解析により決定した。対応するテトラフェニル体に比べポルフィリン環の著しい変形が判明した。ポルフィリン環の非平面化に伴いヘムの物性がどのように変化するかを明らかにするため、いくつかの非平面モデル錯体を用いて検討した。A)軸配位子とmeso位の置換値との立体反発によりポルフィリン環を非平面化する方法:メソ位にメシチル基やジュリル基を持つテトラメシチル-およびテトラジュリル-ポルフィリン鉄錯体を合成し軸位に2-メチルイミダゾールなどの立体障害の大きな塩基を配位させた。この錯体の1電子酸化生成物の安定性は、対応するテトラフェニル体より大きかった。この理由として、ポルフィリン環の非平面化により環の酸化還元電位が低下することを挙げた。B)ポルフィリン環のmeso位にアルキル基を導入してポルフィリン環を非平面化する方法:i)一連の高スピンおよび低スピン-メソーテトラアルキルポルフィリン鉄(III)錯体のラジカルカチオンを合成し、それらのNMRスペクトルを測定した。メソ位にイソプロピル基を有するポルフィリン環は極めて大きな非平面化を起こしていることが知られており、そのためポルフィリンのHOMO(a2u軌道)が本来直交している鉄のd(π)軌道との間で反強磁性カップリングを起こすことも予想される。実際NMRスペクトルを測定すると高スピン錯体にはこのような相互作用が存在するが、低スピン錯体では相互作用は極めて小さいことが判明した。

ii)一連のメソーテトラアルキルポルフィリン鉄(III)のビス(シアニド)およびビス(イミダゾール)錯体を合成し、それらの物性を^1HNMR,^<13>CNMR,ESRなどにより検討した。その結果、メソ位に置換基を持たない場合には電子配置は通常の(dxy)^2(dxz,dyz)^3であったが、置換基が嵩高くなるにつれ(dxz,dyz)^4(dxy)^1に変化することが判明した。これらの結果をポルフィリン環の非平面化に伴う鉄のdxy軌道の不安定化によるものと解釈した。以上のように、非平面ポルフィリン錯体を用いた研究により、非平面化に伴うヘムの種々の物性変化を明らかにすることができた。
高分解能かつ高速な３次元測定の実現に向けた新規光断層撮影法の開発と応用

本研究の目的は,「高い深さ分解能」及び,「3次元像の一括取得による超高速計測」を実現する仮想位相共役を用いた光断層撮影法(VPC-OT: Virtual Phase Conjugation based Optical Tomography)において「生体への応用に向けた性能向上」と,「実際に生体に応用する場合の動作実証・実用的なシステムの構築」を行い,皮膚・血管等の表層計測への応用の可能性を示すことにある.本目的の達成に向けて,本年度は以下の課題に取り組んだ.まず,伝達関数による高速計算手法を用いることによって仮想レンズのシフトにおける計算時間が高速化できること示した.また,NVIDIA社提供のGPU計算用ライブラリであるCompute Unified Device Architecture (CUDA)を用いた超並列計算を導入した.これらを組み合わせて,これまでの光波伝搬計算をそのまま用いる手法と比べ,実験において約14倍の高速化が可能であることを示した.次に,位相分布(屈折率分布)の断層計測及び再生像の高画質化に向けて,窓関数を用いた計測面の強度分布の制御手法について検討した.カエル血球が封入されたプレパラート試料,及び分解能テストパターンを計測し,従来OCTに対して,VPC-OTが約2倍の深さ分解能で3次元強度・位相イメージングが可能であることを実験的に示した.加えて,当初の研究目的を超えた内容として,仮想位相共役を用いたホロフラフィックメモリの多重記録方式を新たに提案し,従来の多重記録方式と比べて記録密度が約1.9倍向上することを解析的に示した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
中近世移行期日本における貨幣経済史からみた社会構造変容過程の研究

日本史においては従来中近世移行期と称されつつも中世・近世の区分により断絶的であった1517世紀を一体的に捉える視点に基づき、当該期における貨幣流通秩序の変容から、社会経済の構造的変遷を追究した。とりわけ日本列島で統一的な流通秩序が形成・維持されていた状況の変化によって15世紀後半に新たに撰銭が社会問題化し、「悪銭」と呼ばれる銭貨が史料上頻出する事実について、その具体的事例の把握と構造の解明を行った。その結果、中世の経済構造を支えた隔地間流通が戦乱等による治安悪化によって不安定化し、また各地において地域権力としての戦国大名等が勃興することによって流通秩序の地域分化が発生したことが最大の原因であったことを指摘した。すなわち各地域において独自の銭貨供給や流通統制が発生し、それによって登場した「地域銭貨」が他地域へ流出した時に「悪銭」と認識されたものと捉えたのであり、「悪銭」の登場がかかる流通構造の変容に伴って出現したものであることを明らかにした。また16世紀以降に金・銀が貨幣として流通しはじめる点について、中世の隔地間決済を支えた為替のシステムが流通路不安によって動揺し、その代替として金・銀が採用されたことが、貨幣として流通する要因になったことを指摘した。このほか、当該期の社会秩序の変容過程を明らかにするため、戦国大名大内氏による政策決定の手順について検証し、また、加賀国を対象として在地社会秩序の解明も行った。以上当該期の社会構造の変容を総合的に把握した上で、貨幣経済構造に主眼を置く問題関心から研究論文を作成した。日本における中世から近世への貨幣経済の変容課程を具体的に明らかにすべく、当該期における特異的な現象である悪銭流通およびそれに伴って発生した撰銭現象の実証を行った。そこで、まずは撰銭現象への対応策として当該期権力のなかで最も早く法令(「撰銭令」)を発布した大内氏の銭貨流通政策について検討し、その法令が貨幣流通秩序を公権力として整備しようとするものではなく、あくまで自らの収取体制を維持する目的を持つものであったことを指摘した。また16世紀後半の西日本において米が貨幣として使用されたとされる事実について、あらゆる日常取引を同一視するのではなく、取引対象によって使用貨幣には温度差があった可能性を指摘した。具体的には、当該期における貨幣としての米取引は、高額取引である土地売買等が中心的であり、ごく日常的な取引現場においては、依然として銭貨が使用され続けた可能性を重視した。このほか悪銭と称された銭貨が登場し、流通の阻害要因たる撰銭現象として問題化した点について、さらなる具体的事情を把握するために新たなる事例発掘に努め、賀茂別雷神社領荘園における年貢銭納入事例における悪銭問題を発見した。この事例に関する一定度の概要は既に公表したが、綿密な検証を今後進める予定である。また、当該課題の先行研究を再検討するなかから、個々の論者により貨幣観を巡る混乱が見られる問題を明らかにした。その上で、当該期における貨幣の定義を再構築することや、その理論を共有する必要性を指摘する成果を公表した。
担子菌キノコの子実体形成のシグナリング機構

本研究は,担子菌キノコの交配から子実体形成に至る性生長のシグナリング機構を解明することを目的としている.今回は,モデル担子菌であるスエヒロタケ(Schizophyllum commune)の性生長促進因子を環境因子(外的シグナル因子)と遺伝因子の両面から調査した.1.環境因子(外的シグナル因子)スエヒロタケの寒天培地中にインドール(Ind)類縁物質を添加して,これらの外的シグナルが子実体形成に及ぼす効果を調査した.低濃度(100μg/ml)でのInd,インドール酢酸(IAA)インドール酪酸(IBA),インドールカルボン酸(ICA),インドールプロピオン酸(IPA)およびトリプトファン(Trp)の子実体形成促進効果は,IBA>ICA≧IPA≧IAA>Ind≧Trpであった.このことから,インドール骨格を持つ化合物が子実体形成を促進することが判った.2.遺伝因子スエヒロタケのTrp合成遺伝子TRP1はインドール耐性変異(ind1)やカフェイン耐性変異(cfn1)によって引き起こされる性生長(交配,核移動)の異常を抑制する.スエヒロタケTRP1を配列解析したところ同遺伝子産物は3重機能酵素であった.また,この酵素の3領域のうちIGPS(インドール-3-グリセロールリン酸シンターゼ)に性生長異常抑制能があった.そこで,IGPS領域高発現遺伝子を構築し,これを用いてIGPS高発現二核菌糸体を作出した.IGPS高発現二核菌糸体はIGPS非発現二核菌糸体やIGPS通常発現二核菌糸体よりも10日間早く子実体を形成した.このことから,TRP1中のIGPS領域はind1変異株やcfn1変異株の性生長異常抑制能だけではなく,野生型株の性生長促進能を持つことを明らかとなった.本研究は,担子菌キノコの交配から子実体形成に至る性生長のシグナリング機構を解明することを目的としている.今回は,モデル担子菌であるスエヒロタケ(Schizophyllum commune)の性生長促進因子を環境因子(外的シグナル因子)と遺伝因子の両面から調査した.1.環境因子(外的シグナル因子)スエヒロタケの寒天培地中にインドール(Ind)類縁物質を添加して,これらの外的シグナルが子実体形成に及ぼす効果を調査した.低濃度(100μg/ml)でのInd,インドール酢酸(IAA)インドール酪酸(IBA),インドールカルボン酸(ICA),インドールプロピオン酸(IPA)およびトリプトファン(Trp)の子実体形成促進効果は,IBA>ICA≧IPA≧IAA>Ind≧Trpであった.このことから,インドール骨格を持つ化合物が子実体形成を促進することが判った.2.遺伝因子スエヒロタケのTrp合成遺伝子TRP1はインドール耐性変異(ind1)やカフェイン耐性変異(cfn1)によって引き起こされる性生長(交配,核移動)の異常を抑制する.スエヒロタケTRP1を配列解析したところ同遺伝子産物は3重機能酵素であった.また,この酵素の3領域のうちIGPS(インドール-3-グリセロールリン酸シンターゼ)に性生長異常抑制能があった.そこで,IGPS領域高発現遺伝子を構築し,これを用いてIGPS高発現二核菌糸体を作出した.IGPS高発現二核菌糸体はIGPS非発現二核菌糸体やIGPS通常発現二核菌糸体よりも10日間早く子実体を形成した.このことから,TRP1中のIGPS領域はind1変異株やcfn1変異株の性生長異常抑制能だけではなく,野生型株の性生長促進能を持つことを明らかとなった.(1)エヒロタケの性生長に影響を与える外的シグナル因子の調査トリプトファン(Trp)/インドール(Ind)類縁物質がスエヒロタケ子実体形成に及ぼす効果を調査した.Trp/Indの代謝経路物質のアントラニル酸(AA),インドール酢酸(IAA)および類似化合物のインドール酪酸(IBA),インドールカルボン酸(ICA),インドールプロピオン酸(IPA)の子実体形成促進効果は,IBA>ICA≧IPA≧IAA≧AA>Ind≧Trpであった.Trp^+とTrp^-株との促進効果比較から,Trp^-株は子実体形成進行の重要な機能を失っていることが判明した.(2)スエヒロタケのTRP1遺伝子の解析ind1変異株(インドール耐性)とcfn1変異株(カフェイン耐性)は,ある交配型組合せで,Trp^+ならば和合性を,Trp^-ならば半和合性を示す.また,スエヒロタケ遺伝マーカーtrp1は劣性変異で野生型トリプトファン合成遺伝子TRP1によって相補される.そこで,野生型TRP1および変異型trp1の配列を解析した.TRP1遺伝子産物はグルタミンアミノトランスフェラーゼ,インドール-3-グリセロールリン酸シンターゼ(IGPS)および5-ホスホリボシルアントラニル酸イソメラーゼの三重機能酵素であり,trp1変異はIGPS領域に1つのアミノ酸置換(L→F)を引き起こす1塩基置換であった.(3)ind1変異とcfn1変異の遺伝子量がスエヒロタケの表現型に及ぼす効果の解析細胞内に0,1,2個の化合物耐性変異を有する交配株を作出して,核移動および子実体形成における性生長異常の程度が,ind1変異とcfn1変異の遺伝子量に依存することを明らかにした.

また,変異遺伝子量が2個/細胞の場合には,交配株の交配型組合せに依存することなく生長異常の表現型が観察された.1.スエヒロタケ細胞内シグナリングの解析培地中へのインドール添加は子実体形成誘導物質cAMPの細胞内濃度に影響を与える.この現象を精査する前段として,培地中へのトリプトファン(インドール骨格を持つ)の添加に対する細胞応答とind1変異(インドール耐性変異)との関係を調査した.興味深いことに,野生型スエヒロタケは1020mMという高濃度トリプトファンで菌糸生長が抑制されたが,インドール耐性変異株ではその抑制が解除された.2スエヒロタケのTRP1遺伝子の機能ドメイン解析スエヒロタケTRP1はind1変異やcfn1変異(カフェイン耐性変異)によって引き起こされる性生長(交配,核移動)の異常を抑制する.TRP1遺伝子産物はグルタミンアミノトランスフェラーゼ,インドール-3-グリセロールリン酸シンターゼ(IGPS)および5-ホスホリボシルアントラニル酸イソメラーゼの三重機能酵素である.これら3つのドメインを分割して発現できる組換え体遺伝子を作製しスエヒロタケに形質転換して性生長に与える効果を観察した.その結果,IGPS領域はTRP1遺伝子と同様に化合物耐性変異遺伝子が引き起こす核移動異常を回復させる機能があり,その機能は遺伝子量によって強化された.また,TRP1遺伝子は核移動異常を抑制する機能ばかりでなく正の性生長調節機能があり,その機能発現にIGPS領域が必須であった.3スエヒロタケのind1変異とcfn1変異の同定と機能解析ind1変異とcfn1変異は,化合物耐性の点でいずれも優性変異である.これらのうちcfn1変異を持つスエヒロタケ菌株のcDNAのライブラリーを作製した.これらのcDNAライブラリーを単細胞菌類である酵母に形質転換し,高濃度カフェイン耐性を指標にして,cfn1変異遺伝子の選抜を試みたが,目的遺伝子の取得には至らなかった。我々は,担子菌キノコの交配から子実体形成に至る性生長機構を解明している.スエヒロタケのトリプトファン合成遺伝子TRP1はインドール耐性変異やカフェイン耐性変異によって引き起こされる性生長(交配,核移動)の異常を抑制する.これまでに,TRP1産物である3重機能酵素の3ドメインのうちIGPS(インドール-3-グリセロールリン酸シンターゼ)に性生長異常抑制能があることを明らかにしてきた.今回はこのIGPS領域が変異株の性生長異常抑制だけではなく,野生型株の正の性生長促進効果を持つことを明らかにした.まず,IGPS領域をアクチン遺伝子のプロモーターに連結してIGPS領域高発現遺伝子を構築した.これを用いてIGPS高発現二菌糸体を作出し,IGPS高発現化がスエヒロタケの性生長に与える影響を調査した.比較対照としてIGPS非発現二核菌糸体(trp1×trp1)およびIGPS通常発現二核菌糸体(TRP1×TRP1)のそれと比較した.IGPS非発現二核菌糸体とIGPS通常発現二核菌糸体は完全な子実体形成に温度シフトダウン後20日間を要したが,IGPS高発現二核菌糸体では性生長が促進され温度シフトダウン後10日間で完全子実体を形成した.
転写調節における基本転写因子TFIIDサブユニット(TAFs)の分子機能

TATAボックス/イニシエーター等のコアプロモーター構造を認識する基本転写因子TFIIDは、転写開始前複合体のアッセンブリーに際して核となる分子であり、転写調節因子から受け取った信号を転写量の増減へと変換する上で中心的な役割を果たす。我々はエラープローンPCR法を用いて出芽酵母のTFIIDサブユニットをコードするTAF145遺伝子にランダムに変異を導入し、温度感受性を示すtaf145変異株(N568Δ,T657K)を取得した。これらはすでに報告されているts1,ts2株とは異なり、CLN2遺伝子に関して正常な転写量を示した。そこでCLN2遺伝子と転写量の低下が見られたTUB2遺伝子についてキメラプロモーターを作成し、TAF145依存性を支配するDNAエレメントを検索したところ、TATAボックスの有無が転写量を決定している可能性が示唆された。しかしながらTUB2遺伝子のコアプロモーターの場合にはTATAボックスの挿入により転写の回復が見られたが、他のTATA-lessコアプロモーターを持つRPS5遺伝子の場合には同様の回復は見られなかった。詳しい解析の結果、RPS5遺伝子のコアプロモーターの活性はTATAボックスの挿入により回復するものの、RPS5-UASによる転写活性化に障害が残ることが明らかとなった。また興味深いことにこの転写活性化能の欠損はRPS5-UAS、RPS5コアプロモーター双方の性質に依存しており、それぞれをRPS5遺伝子以外のUAS、コアプロモーターと組み合わせた場合にはいずれも正常な活性を示した。ショウジョウバエdTAF230/出芽酵母yTAF145はそのN末端側約70アミノ酸残基から成る領域にTBP機能阻害活性を有する。またこの活性領域(TAND;TAF N-terminal domai)は機能的に異なる二個の小サブドメイン(TANDI,TANDII)に分割されるが、TANDIと酸性型の転写活性化ドメイン(AD)はいくつかのアッセイ系において互いに交換可能(機能的に等価)である。一方、転写活性化において重要な役割を果たすとされる基本転写因子TFILAは、TBPとの結合においてTANDIIに対して競合的に作用する。他のグループによるこれまでの知見も考え合わせて、新たにTFIIDの異性化モデル(ハンドオフモデル)を提唱した。またyTAF145の種間保存領域にランダムに変異を導入し、二種類の温度感受性変異株(N568【left filled triangle】,T657K)を得た。両変異株について独自に開発したin vivo転写系を用いて詳細な解析を行い、(1)RPS5,TUB2遺伝子等のTATA-lessコアプロモーターの認識能に異常が認められること、(2)コアプロモーターの種類によってTATAボックスの挿入により転写が回復するものとしないものが存在することなどを見出した。現在これらの変異株を用いて、認識できなくなったDNAエレメントを正確に決定するべくマッピングを進めている。

詳しい解析の結果、RPS5遺伝子のコアプロモーターの活性はTATAボックスの挿入により回復するものの、RPS5-UASによる転写活性化に障害が残ることが明らかとなった。また興味深いことにこの転写活性化能の欠損はRPS5-UAS、RPS5コアプロモーター双方の性質に依存しており、それぞれをRPS5遺伝子以外のUAS、コアプロモーターと組み合わせた場合にはいずれも正常な活性を示した。
生体吸収性素材のみによる肺静脈の再生－肺静脈狭窄に対する新たな治療法の開発－

肺静脈狭窄症という極めて難治性の疾患の外科治療に新たな選択肢を提示し得る素材の開発を行っている。具体的には、生体吸収性素材を用いて血管の鋳型を作成し、それを動物実験に埋植する。目的とする血管が再生されるような素材の条件を模索し、将来臨床応用ができるように研究開発を継続している。そのメカニズムは、埋植された部位の生体吸収性素材に自己細胞が迷入し新生組織が形成される。組織が分化し、血管組織としての機能を獲得しつつある間、生体吸収性素材は徐々に非酵素的に分解し吸収されていく。徐々に自己組織に置き換わった血管は、やがて自己の血管組織として生着していく。このような、生体の自己修復能を促し、かつ血管の生力学的な不足分を組織が成熟するまでのある期間代替するのが、再生血管用の生体吸収性素材である。日常臨床において使用されている人工血管のごとく素材を生体内に埋植するのみではあるものの、自己の組織が正しく生着するための"足場"を提供するためには埋植部位での組織反応を熟知しそれに見合う素材の条件を模索しなくてはならないことがこれまでの研究で判明している。これまでの研究期間に於いて、極めて流速の遅い、しかも血管としては薄く、細い肺静脈組織の再生を目指してきた。これまで以上に素材の規格の最適化と厳格化が求められる。素材の改良を行いつつ、動物を用いて埋稙実験を同時に行っている。現時点では、導管状の肺静脈の成功は1頭に留まっており、よって計画通りにパッチ形成での肺静脈再生に方針を一時切り換え、埋稙実験と遠隔期に至るまでの経過観察を行っている。今後、素材の条件設定をさらに見直し、導管でも成功できる素材に改良させる予定である。パッチ形成に関しては、3ヶ月を経過したサンプルが数頭でている。次年度に於いて、再生肺静脈パッチの1年までの経過観察を行い、さらにカテーテル検査、組織学的検証を行う予定である。再生肺静脈のパッチ形成は現時点のカテーテル検査に於いて順調である。成功率も上がっており、その点では、研究は順調である。しかし、最終的には導管状の再生肺静脈の再建である故、その点に於いては生体吸収性素材の改良の余地が依然あることも否めない。また、観察期間についてはこれまでの数多くの再生血管の研究より、1年から2年の長期観察が至適と考えている。よって、再生肺静脈パッチに変更したために研究観察期間が不足してしまう。その点では、やや遅れている、と判断する。生体吸収性素材の作製:再生血管用生体吸収性素材は、これまでの研究結果を踏襲して行う。本研究においては実験犬の肺静脈径に準じて径56mmのものが至適であることが判明した。素材の開発の点に於いては、この径のものを引き続き開発する。肺静脈に最適な条件を模索するためにモノフィラメント糸の太さやピッチ、編み方を調整し埋稙実験によって検証を行う。素材の規格化:素材の作成方法の条件設定や生力学的試験は重要であるためにメカニカルテスターにて圧縮試験、弾性試験などを行う。実験動物への埋植実験:肺静脈へのポリマーの埋植実験を引き続き行って行く。適正と思しき生体吸収性素材を用いて、埋植実験を行う。動物愛護の点より、1ヵ月での評価を行った上で良好な結果であれば、経過観察とし、その次の実験動物への埋植実験を行う。不良の場合は、素材づくりにもどり、再検証を行う。本研究の一つの目標である再生肺静脈パッチを成功させるために12ヶ月評価用のモデル6頭を目標として埋稙実験を継続する。(現時点に於いて最低あと3頭必要である)術後の評価方法は、開存性を確認する手段としてカテーテル検査を1ヶ月に必ず行う。吻合部近傍につけたマーカーを目印に造影検査を行う。電子媒体に透視画像を記録・保存する。その後は、3,6,12ヶ月と検査を行う。同時に、可能な限り導管状ポリマーの開発と埋植実験を行い、同様の評価を行っていく。本年度の最後には、頭数が少ないものの組織学的評価もできる予定である。臨床的にはパッチ状の素材での形成術でも十二分に価値があるためにその評価を一つの目標とする。次年度は、導管状でも成功できる素材であれば、エビデンスレベルとしては数段上がるために同時に素材の開発を行っていく。目的とする血管が再生されるように素材の条件を模索しつつ、臨床応用できるよう、研究開発を継続している。そのメカニズムとしては、埋植された部位の生体吸収性素材に自己細胞が迷入し新生組織が形成される。このような、生体の自己修復能を促し、かつ不足分をある期間代替するのが、再生血管用の生体吸収性素材である。日常臨床において使用されている人工血管のごとく、素材を埋植するのみではあるものの、自己の組織が正しく生着するための

"足場"を提供するためには埋植部位での組織反応を熟知し、それに見合う素材の条件を模索しなくてはならないことがこれまでの研究で判明している。よって、本年度は、肺静脈の一部を再生するという、極めて流速の遅い、しかも血管としては薄く、細い組織の再生を目指すためにこれまで以上に素材の規格の最適化と厳格化が求められる。このような素材を開発するべく、必要に応じて生体内での反応を調査し、組織学的評価を行った上で、素材作りにフィードバックしている。今後、素材の条件設定が整い、埋植可能なサンプルができ次第、動物実験を行い経過観察の後に再評価し、実験結果を蓄積、さらなる改良に繋げていく予定である。内径56mmの再生血管用のハイブリッド生体吸収性素材を作成し、実験犬での埋植実験までは到達し得た。部位と実験モデルとして確立できることまでは判明している。しかし、極めて高度の肥厚と内腔の狭小化を来すことが判明しており、改めて、肺静脈に最適な条件を模索する必要性が見えてきた。そこで、素材の開発段階は終了しているものの、規格の点で肺静脈に適した改良が必須である。素材の物性、デザイン一部の見直しを図っている。また、これらを作成するためには、数ヶ月を要すること、さらには動物愛護の点より無理な埋植実験を避けるためにも今現在、埋植実験としては計画よりも遅れている。肺静脈狭窄症という極めて難治性の疾患の外科治療に新たな選択肢を提示し得る素材の開発を行っている。具体的には、生体吸収性素材を用いて血管の鋳型を作成し、それを動物実験に埋植する。目的とする血管が再生されるような素材の条件を模索し、将来臨床応用ができるように研究開発を継続している。そのメカニズムは、埋植された部位の生体吸収性素材に自己細胞が迷入し新生組織が形成される。組織が分化し、血管組織としての機能を獲得しつつある間、生体吸収性素材は徐々に非酵素的に分解し吸収されていく。徐々に自己組織に置き換わった血管は、やがて自己の血管組織として生着していく。このような、生体の自己修復能を促し、かつ血管の生力学的な不足分を組織が成熟するまでのある期間代替するのが、再生血管用の生体吸収性素材である。日常臨床において使用されている人工血管のごとく素材を生体内に埋植するのみではあるものの、自己の組織が正しく生着するための"足場"を提供するためには埋植部位での組織反応を熟知しそれに見合う素材の条件を模索しなくてはならないことがこれまでの研究で判明している。これまでの研究期間に於いて、極めて流速の遅い、しかも血管としては薄く、細い肺静脈組織の再生を目指してきた。これまで以上に素材の規格の最適化と厳格化が求められる。素材の改良を行いつつ、動物を用いて埋稙実験を同時に行っている。現時点では、導管状の肺静脈の成功は1頭に留まっており、よって計画通りにパッチ形成での肺静脈再生に方針を一時切り換え、埋稙実験と遠隔期に至るまでの経過観察を行っている。今後、素材の条件設定をさらに見直し、導管でも成功できる素材に改良させる予定である。パッチ形成に関しては、3ヶ月を経過したサンプルが数頭でている。次年度に於いて、再生肺静脈パッチの1年までの経過観察を行い、さらにカテーテル検査、組織学的検証を行う予定である。再生肺静脈のパッチ形成は現時点のカテーテル検査に於いて順調である。成功率も上がっており、その点では、研究は順調である。
5軸制御マシニングセンタのための汎用ポストプロセッサの研究

近年、5軸制御のマシニングセンタが多用され始めている。これは、3軸制御では加工ができないような複雑な形状の加工物に対応するためや、3軸制御で加工は可能な加工物に対しても5軸制御を用いることによってさらに高能率・高精度加工が実現できるからである。しかし、5軸制御加工では軸の回転に加えて、工具と加工物との干渉回避を考慮した工具経路生成を行わなければならず、その処理は特に難しくなる。そこで、汎用性のある5軸制御ソフトウェアの開発を試みた。ソリッドモデルを中心としてそこから干渉を回避した工具経路の自動生成法を既に研究するとともに、生成された工具経路を実際のNCデータに変換する汎用的なポストプロセッサの研究を行った。本研究で得られた成果は次のとおりである。(1)フラットミル、ボールエンドミル、テーパエンドミルなど任意工具形状に対する干渉のない工具経路生成法を確立した。(2)5軸制御マシニングセンタの構成と構造を洗い直し、干渉回避した工具経路をマシニングセンタの構造に適したNCデータに変換する一般式を提案した。(3)安定した加工のために、軸の回転に伴う送り速度の変動を一定にしつつ、移動時の経路偏差を最小にするリニアライゼーション法を研究した。(4)いくつかの代表的な構造の5軸制御マシニングセンタについて、同じ工具経路情報から構造に適したNCデータを生成し、それに基づいて加工実験を実施し、構造によって生じる加工誤差の差異の検討を行った。以上のように、本研究によって5軸制御マシニングセンタの本格的活用のための基礎技術を確立することができた。
太陽表面の多波長観測で探る、3次元磁場構造と活動現象の発生メカニズム

私は本年度、さまざまな波長域で得られた太陽観測データを詳細に解析することで、太陽フレアで解放されるエネルギーの見積もりを定量的に行った。またこれにより、磁気リコネクションの示唆するエネルギー解放の関係を、定量的に検証した。磁気リコネクションモデルは太陽フレアの形態学的な特長を整合性良く説明するモデルとして議論されるが、定量的な検証はいまだ皆無に等しい。私は、フレア中の各点でのエネルギー解放量を見積もり、Hα線・光球磁場といった、比較的得やすい太陽下層大気の観測データから、観測が非常に難しい、太陽コロナ中でのエネルギー解放量を見積もった。またフレア中の硬X線とHα線での放射源の分布が異なるが、私は、両放射源でのエネルギー解放量を比較し、硬X線源を伴うHα線放射源では他のHα線放射源に比べ、格段にエネルギー解放量が大きいことから、その分布の違いを説明することに成功した。これらの研究結果はすでに論文として掲載されている。また私は、太陽フレアに伴い観測されたフレアループ上空の下降流について解析を行った。この観測現象は、太陽フレアを説明する磁気リコネクションモデルを示唆する新しい観測事実として注目されている。私は、TRACE衛星によって得られた極紫外線での観測データを詳しく解析し、この下降流が、非熱的放射のバーストに合わせて現れることを発見した。これは、下降流は激しいエネルギー解放、つまり速い磁気リコネクションに付随して生じていることを示している。またこのことから、磁気リコネクションに伴い生成されるプラズモイドが、太陽フレアでのエネルギー解放の早さ・激しさを左右している可能性を示唆している。この研究結果も論文としてすでに掲載されている。私は本研究で、太陽表面爆発現象(フレア)を始めとする太陽表面活動現象を詳細に解析することで、その発生メカニズムの解明を目指している。本年度では、太陽フレアに伴い加速された非熱的粒子の振る舞いを、可視光観測データ(主にHα線)で追った。非熱的粒子は、その放射機構から硬X線や電波での観測が主になされてきたが、私は同時にHα線を用いることでより高い空間分解能での解析を行った。これにより、磁気リコネクションによるエネルギー解放の現場や、その発生の順序(時刻)を調べることが可能となり、フレアがどのように発展してゆくのかを示すことができた。この研究結果は論文としてすでに掲載されている。次に、フレア中の硬X線とHα線での放射源の分布の違いに着目した。私は、両放射源でのエネルギー解放量を定量的に調べ、硬X線源を伴うHα線放射源では他のHα線放射源に比べ、格段にエネルギー解放量が大きいことから、その分布の違いを説明することに成功した。これにはHα線の他に、TRACE衛星で得られた光球磁場観測データを用いている。この研究の結果もすでに論文として掲載されている。私は更にこの研究を発展させ、フレア中の各点でのエネルギー解放量を定量的に見積もることに成功した。このことにより、Hα線・光球磁場といった、比較的得やすい太陽下層大気の観測データから、非常に観測の難しい、太陽コロナ中でのエネルギー解放量を見積もることができた。また私は、さまざまな波長で観測される太陽ジェットの解析を行った。多波長観測データを組み合わせて用いることで、温度・速度の構造を調べることができた。Hα線や極紫外線で見られるような低温プラズマのジェットは、軟X線で見られる高温プラズマのジェットに比べ噴出速度が遅いが、両者の足元の磁場強度にはほとんど依存しないことが分かった。私はこの結果を、学会や研究集会などの場で発表した。またこれにより、磁気リコネクションの示唆するエネルギー解放の関係を、定量的に検証した、磁気リコネクションモデルは太陽フレアの形態学的な特長を整合性良く説明するモデルとして議論されるが、定量的な検証はいまだ皆無に等しい。これらの研究結果は論文として掲載されている、もしくは受理されており今後掲載される予定である。

磁気リコネクションモデルは太陽フレアの形態学的な特長を整合性良く説明するモデルとして議論されるが、定量的な検証はいまだ皆無に等しい。私は、フレア中の各点でのエネルギー解放量を見積もり、Hα線・光球磁場といった、比較的得やすい太陽下層大気の観測データから、観測が非常に難しい、太陽コロナ中でのエネルギー解放量を見積もった。またフレア中の硬X線とHα線での放射源の分布が異なるが、私は、両放射源でのエネルギー解放量を比較し、硬X線源を伴うHα線放射源では他のHα線放射源に比べ、格段にエネルギー解放量が大きいことから、その分布の違いを説明することに成功した。これらの研究結果はすでに論文として掲載されている。また私は、太陽フレアに伴い観測されたフレアループ上空の下降流について解析を行った。この観測現象は、太陽フレアを説明する磁気リコネクションモデルを示唆する新しい観測事実として注目されている。私は、TRACE衛星によって得られた極紫外線での観測データを詳しく解析し、この下降流が、非熱的放射のバーストに合わせて現れることを発見した。これは、下降流は激しいエネルギー解放、つまり速い磁気リコネクションに付随して生じていることを示している。またこのことから、磁気リコネクションに伴い生成されるプラズモイドが、太陽フレアでのエネルギー解放の早さ・激しさを左右している可能性を示唆している。この研究結果も論文としてすでに掲載されている。
スルホニル尿素薬の新たな標的としてのEpac2の機能とその役割

スルホニル尿素(SU)薬とインクレチン/cAMPシグナルを組み合わせると相乗的に作用し、膵β細胞からのインスリン分泌を増強することが明らかになった。また、この相乗効果にはEpac2シグナルが重要であり、Epac2およびその下流のRap1シグナルの増強がインスリン分泌増強に関与していることが示された。また、この増強効果はEpac2に対するSU薬の作用の違いに依存していることが示唆された。Epac2はcAMPが結合することにより立体構造が変化し、下流因子のRap1を非活性型のGDP型から活性型のGTP型に変換する。スルホニル尿素(SU)薬またはcAMPアナログおよびβ細胞内のcAMPを上昇させるGLP-1で刺激された膵β細胞内のGTP型Rap1の量を調べることにより、Epac2の機能変化を検討した。膵β細胞株において、GLP-1またはEpacを選択的に活性化させるcAMPアナログである8-pCPT-2'-O-Me-cAMP(8-CPT)の刺激によりGTP型Rap1が増加した。また、SU薬であるグリベンクラミド(GLB)、グリメピリド(GLM)の刺激によりGTP型Rap1が増加した。さらに、GLBと8-CPTの同時刺激により、それぞれ単独での刺激よりもGTP型Rap1が増加した。GLMとGLP-1または8-CPTの同時刺激でも同様にGTP型Rap1のさらなる増加がみられた。これらの結果から、SU薬とcAMPシグナルの組み合わせによりEpac2シグナルが増強されることが示された。次に、野生型マウスから単離した膵島を用いて、SU薬、GLP-1および8-CPTによるインスリン分泌を検討した。8.8mMグルコースにおいて、GLB、GLP-1および8-CPTの刺激によりインスリン分泌は増強したが、GLBとGLP-1または8-CPTの同時刺激により、インスリン分泌はさらに増加した。GLMとGLP-1または8-CPTの同時刺激でも同様な増強が見られた。また、4.4mMの比較的低濃度のグルコースにおいても、SU薬とGLP-1または8-CPTの組み合わせでインスリン分泌の増強が見られた。以上の結果から、SU薬とcAMPシグナルを組み合わせることによってインスリン分泌が増強され、その作用にはEpac2シグナルが関与することが示唆された。Epac2欠損マウスから単離した膵島を用いて、スルホニル尿素(SU)薬とGLP-1によるインスリン分泌を検討した。8.8mMグルコースにおいて、グリベンクラミド(GLB)あるいはGLP-1によるインスリン分泌は、野生型マウスの膵島に比べてEpac2欠損マウスで低下し、またGLBとGLP-1の組み合わせによる分泌増強もEpac2欠損マウスで減弱していた。次に、マウス膵灌流実験により、インスリン分泌動態を検討した。Epac2欠損マウスでは、野生型マウスに比べGLBによるインスリン分泌が刺激後5分以内の早期で低下していた。また、野生型マウスではGLP-1前処置により特に後期のインスリン分泌増強がみとめられたが、Epac2欠損マウスでは後期の分泌増強が減弱していた。この結果から、SU薬とインクレチンによるインスリン分泌増強作用にはEpac2シグナルが重要であることが示唆された。さらに、SU薬とcAMPの組み合わせによるインスリン開口分泌動態を明らかにするために、全反射型蛍光顕微鏡を用いてインスリン顆粒動態を観察した。野生型マウスより単離した膵β細胞において、グリメピリド(GLM)刺激後の早期に開口分泌が惹起され(初期相)、その後、低頻度ではあるものの開口分泌が持続した(後期相)。また、開口分泌の多くは細胞内からリクルートされたインスリン顆粒によるものであった。GLP-1とGLMの組み合わせ刺激では、GLM単独刺激に比べ、初期相および後期相ともに開口分泌の増加が見られた。特に、刺激直後の開口分泌が増加した。したがって、単一の膵β細胞においても、インクレチンとSU薬の組み合わせにより、SU薬単独に比し、インスリン分泌が増強することが示唆された。本年度は、Epac2を活性化しないことが示されているグリクラジド(GLC)とGLP-1の組み合わせ効果を検討した。マウス膵灌流実験によりインスリン分泌を検討したところ、GLCとGLP-1の組み合わせによるインスリン分泌の増強効果は野生型マウスにおいても前年度に検討したグリベンクラミド(GLB)またはグリメピリド(GLM)とGLP-1の組み合わせに比べて弱く、またEpac2欠損マウスと比較しても顕著な差が見られなかった。したがって、SU薬とインクレチンの相互作用はEpac2に対するSU薬の作用の違いに依存することが示唆された。次に、EpacまたはPKAに選択的に作用するcAMPアナログを用いてインスリン分泌動態を検討した。野生型マウスにおいて、Epac選択的cAMPアナログである8-pCPT-2'-O-Me-cAMPとGLBの組み合わせにより早期および後期のインスリン分泌が著しく増強された。