hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵臓細胞系譜の追跡および分化誘導因子の探索

本研究は、内胚葉系器官形成メカニズムに焦点を絞り、膵臓形成に着目した。実験系として、ニワトリ胚を用いた。ニワトリ胚の利点は、発生様式がヒトに近い、内胚葉にアクセスしやすい点等が挙げられる。膵臓前駆細胞に関して、いつの時期に出現し、どのような移動経路をたどり、どのような膵臓誘導シグナルを受けて膵臓分化に至るのか、現在まで情報がなかった。そこで、DiI結晶を用いて、細胞運命予定地図を作成した。膵臓前駆細胞は、stage5において、ヘンゼン結節周辺に存在した。経時的に観察することで、膵臓前駆細胞の移動経路も特定した。これより、膵臓前駆細胞に直接アプローチすることが、可能となった。移植実験結果より、予定膵臓領域は、初期膵臓マーカー遺伝子Pdx1の発現を、8体節期で決定することを明らかにした。また、予定胃領域は、2体節期に初期胃マーカー遺伝子Sox2を、予定小腸領域は、5体節期に初期小腸マーカー遺伝子CdxAの発現が決定し、初期内胚葉の領域化は、吻側と尾側からそれぞれ進行することを明らかにした。本来Pdx1を発現しない4体節期予定小腸領域内胚葉を4体節期予定胃領域に移植すると、移植片で異所的にPdx1が発現し、さらにインスリン、グルカゴンを発現する異所膵を形成した。よって予定胃領域中胚葉には、膵臓誘導シグナルが存在することが明らかにされた。初期膵臓の領域化は、内胚葉側の膵臓誘導シグナルに対する感受性の差と中胚葉側の膵臓誘導シグナルの存在する領域とのずれによって規定されていることを明らかにした。本研究は、内胚葉形成メカニズムに焦点を絞り、内胚葉臓器の中でも膵臓形成メカニズムに着目した。初期背側膵臓形成に関して、現在の報告で最も早い時期でも、10体節期以降の報告しかない(Matsushita 1996)。よって原腸陥入終了後から10体節期までの間、膵臓分化メカニズムは全く明らかでない。本研究は、まずDiI結晶を用いて、膵臓に関する細胞運命予定地図を作成した。stage5結節周辺の内胚葉細胞をマークしたところ、10体節期予定膵臓領域である4-7体節領域に移動してくる場所を特定した。経時的に撮影することで、膵臓前駆細胞の移動経路も特定した。移植実験結果より、予定膵臓領域は、8体節期で自律的にPdx1を発現することができ、6体節期では自律的に発現できない。よって予定膵臓領域は、4体節期から8体節期にかけて可塑性を失うことがわかった。Pdx1を本来発現しない4体節期予定小腸領域内胚葉を、4体節期予定膵臓領域に移植したところ、移植片でPdx1を発現した。同様に8体節期予定膵臓領域に移植しても移植片でPdx1を発現したことから、4から8体節期にかけて予定膵臓領域を裏打ちする中胚葉は、Pdx1誘導能力を持っていることがわかった。4体節期予定胃領域を4体節期予定膵臓領域に移植したところ、移植片でPdx1を発現しなかった。よって4体節期予定胃領域は、Pdx1誘導シグナルに反応することができない。自律的にPdx1を発現できない5体節期予定膵臓領域を、5体節期予定胃領域に移植したところ、移植片でPdx1を発現した。よって5体節期予定胃領域を裏打ちする中胚葉は、Pdx1誘導シグナルを出していることがわかった。以上の移植実験結果より、初期内胚葉での膵臓領域化には、Pdx1誘導シグナルを受ける内胚葉の可塑性が関わっていることを明らかにした。
イオン液体の潤滑膜生成メカニズムおよびそのトライボロジー特性の解明

平成27年度は、イオン液体が作り出すトライボケミカル反応膜の構造解析を中心に取り組んだ。昨年度から取り組んでいたダイヤモンドライクカーボン(以下DLC)の深さ方向分析では、スパッタリングを用いた手法および角度分解法による非破壊での分析を行った。その結果、同じ元素を含むイオン液体では摺動後の反応生成物に差はないが、イオンの構造が異なることによって深さに対する反応生成物の存在比が変化していることが確認された。また、窒化シリコン(以下Si3N4)に対するイオン液体の潤滑特性およびトライボケミカル反応膜の調査を行った。同じ元素から成り、構造が異なるイオン液体では潤滑特性が大きく異なることが確認された。分析にあたり、スパッタによる反応膜の破壊を避けるため、試験後表面の洗浄方法について検討を行った。アセトン、ヘキサンでの洗い流しおよびアセトンへの浸漬洗浄後表面に対し、X線光電子分光(以下XPS)分析を行ったところ、反応膜と摺動材料との界面における情報が最も多く検出されたのはアセトンへの浸漬洗浄後表面であると判断された。前述の洗浄方法を利用し、Si3N4表面上のトライボケミカル反応膜にたいするXPS分析を行った。その結果1摩擦係数低減までに時間を要するイオン液体では、高摩擦時と低摩擦時で表面に存在する成分が異なっている2イオン液体の構造によって、摺動材料とイオン液体との反応生成物の存在比が異なっていることがそれぞれ確認できた。これらはイオン液体の構造によって、トライボケミカル反応膜の生成速度に差があることを示唆している。これは、当初想定していたイオン対間相互作用の強弱との相関性は見られなかった。以上の結果から、イオンの構造によって摺動時の分解・反応挙動が異なることが推察される。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は、イオン液体との相互作用を支配する固体表面物性のうち、ダイヤモンドライクカーボン(以下DLC)の表面における炭素構造に着目することとした。HiPINS(High-power impulse magnetron sputtering)法を用い、成膜中供給ガスをアルゴンのみとし、パルスのオン・オフ時間、投入電力、ガス流量、バイアス電圧など様々なパラメータを変更して成膜を行った。成膜したDLCに対し、ラマン分光分析による炭素構造評価を行ったが、現状ではこれらのパラメータの変更による炭素構造の変化は見られていない。また、同条件下でアルゴンにアセチレンを混合した供給ガスを用いて成膜を行った結果、表面粗さ・硬さには若干の差が見られたものの、XPS分析(X線光電子分光分析)などによる炭素構造の変化は確認されなかった。ただしHiPIMSによるDLC成膜に関する研究は多く行われているわけではなく、これらのパラメータが成膜に及ぼす影響は体系的に整理されていない。そのため、パラメータの変更による成膜プロセスの変化や膜質に関するデータの整理および、主に炭素構造を制御するパラメータの抽出に向けて、来年度も同様の内容に取り組む予定である。また、上記成膜と並行して、既存のDLC膜およびセラミックスに対するイオン液体の潤滑特性に関する基礎調査を行った。摺動後表面に対しXPSを用いたスパッタリングによる深さ方向分析を行い、イオン液体の構造によって摺動後表面の化学状態が異なることが確認できた。ただし、スパッタリングによるトライボケミカル反応膜の破壊が懸念されるため、平成27年度はXPSを用いた角度分解法による非破壊の深さ方向分析を行うことで、より詳細な潤滑膜深さ方向分析を行う。本研究の目的である「イオン液体と摺動表面との相互作用に着目した潤滑メカニズムの解明」に向け、現在まで摺動表面改質およびイオン液体の潤滑特性に関する基礎調査に取り組んできた。

摺動表面がイオン液体の潤滑特性に影響を及ぼす因子としてDLCの炭素構造に着目し、それを制御する成膜パラメータは未だ確定されていないものの、様々な成膜パラメータによる成膜プロセスの変化、硬さ、膜構造についてデータの蓄積が進んでいる。今後これらの知見を元に成膜条件の最適化および膜表面の反応性制御に取り組む予定である。また、イオン液体の構造によって摺動後表面の化学状態が異なっていることが確認でき、この知見を元に今後はXPSおよびAFM(原子間力顕微鏡)を用いてさらに詳細かつ高度な分析および測定を行う予定であり、研究は概ね順調に進展しているものと考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。当初、TiAlN系硬質薄膜を成膜する予定であったが、TiAlNが貧潤滑性膜であること、イオン液体との潤滑特性において、DLCは膜質によって顕著な差が見られることが先行研究で確認されていたことを踏まえ、数ある表面物性のうちDLCの炭素構造に着目することとした。HiPIMS法による成膜においては、成膜パラメータの検討と成膜技術の確立を継続して行うこととする。また、イオン液体の摺動表面反応膜および摺動表面との相互作用機構の解明を進めるため、XPSを用いた角度分解法による非破壊の深さ方向分析を行う。さらに、イオン液体の分子構造が潤滑膜強度に及ぼす影響を評価するため、AFMによるイオン液体分子膜の破断強度測定を実施する予定である。なお、基礎的なイオン液体の潤滑特性評価および潤滑膜分析のためDLC成膜を外部委託する予定であったが、平成27年3月2日以降の研究計画において新たに用いることとなった分析手法に合わせて試験片の形状を変更する必要が生じ、成膜委託が延期となった。そのため、平成26年度分の研究費を年度内に使用することができなかったため、平成26年度補助金未使用分の次年度使用を希望する。
周期性四肢疼痛に関わる新規遺伝子の同定と予防及び創薬への応用

疼痛家系参加者28名の3家系の遺伝解析の結果、Nav1.9 R222H、R222S変異を見出した。変異は一般人口150名には認められなかった。全国24家系の患者を解析し、新たに5家系でR222H変異、3家系で新たな3変異を見出した。これらの家系では低気圧と寒冷曝露で痛みは誘発され、成人期に寛解した。消化器症状は明確ではない。ヒトNav1.9 R222Sに相同な部位に変異を入れたKnock-in mouseを作成した。マウスでは行動実験および電気生理学的に興奮閾値の低下が証明された。以上から、Nav1.9は家族性の小児四肢疼痛症の原因と特定された。今後、本症の予防および創薬への応用が期待される。我々は、既報の慢性疼痛家系と明らかに異なる遺伝性慢性疼痛(1乳児期からはじまり青年期に寛解する、2周期的に、3四肢大関節に痛みを伴い、4寒冷曝露で悪化し温熱曝露で改善し、5他合併症を伴わず、6炎症性鎮痛剤(NSAIDs)が症状を軽減する)をしめし、その表現型を常染色体優性遺伝形式で伝える家系4家系を見出した。これら家系に、次世代シークエンサーと連鎖解析を併用し遺伝子を同定するとともに、Knock-in mouseを作成し機能解析を行う。さらに高齢者での痛みの寄与についても検討する。これらを通じて、高齢者の疼痛の新たな予防とtranslational researchに道を開く。上記を目的に、本年度は下記の通り研究を進めた。1)遺伝解析:4世代以上にわたり上記16の特徴を有する疼痛家系参加者28名の内、発症者18名の参加において遺伝解析を行った。その結果、遺伝子Xを得た。その変異を、一般人口150名で調べたところ、変異は認めらなかった。2)臨床的特徴付け:予想される遺伝子の神経組織での分布を参考に、種々の臨床的特徴付けを行った。痛み部位に皮膚温の変化が認められ、寒冷曝露で誘発され、成人期に寛解した。3)Knock-in mouse:同定された遺伝子のマウス相同遺伝子を見出し、ヒトに相同な部位に変異を入れる。ヒトの変異に相同な変異を導入したマウスを得た。既に交配をしている。既に交配をしている。遺伝解析、Knock-in mouseについては順調に推移しているが、臨床的特徴付けについては、神経伝達速度などの評価がまだなされておらず、やや遅れている。1)遺伝解析:2016年度に本遺伝性疼痛の原因としてNav1.9 R222H、R222S変異を見出した。2016年度に引き続き24家系の患者の解析を行った。その結果東北地方の5家系でNav1.9 R222H変異が見出された。また、Nav1.9の全エクソンの解析で、新たに3変異を見出した。そこで、変異の認められない15家系について、全ゲノムシークエンスを行い、SCN9Aの変異を1家系で見出した。

2)臨床的特徴付け:予想される遺伝子の神経組織での分布を参考に、種々の臨床的特徴付けを行った。痛み部位に皮膚温の変化が認められ、寒冷曝露で誘発され、成人期に寛解した。消化器症状は明確ではない。3)Knock-in mouse:同定された遺伝子のマウス相同遺伝子を見出し、ヒトに相同な部位に変異を入れる。ヒトの変異に相同な変異を導入したマウスを得た。R222Sについては後根神経を用いた検討で、興奮閾値の低下が証明された。疼痛家系参加者28名の3家系の遺伝解析の結果、Nav1.9 R222H、R222S変異を見出した。変異は一般人口150名には認められなかった。全国24家系の患者を解析し、新たに5家系でR222H変異、3家系で新たな3変異を見出した。これらの家系では低気圧と寒冷曝露で痛みは誘発され、成人期に寛解した。ヒトNav1.9 R222Sに相同な部位に変異を入れたKnock-in mouseを作成した。マウスでは行動実験および電気生理学的に興奮閾値の低下が証明された。以上から、Nav1.9は家族性の小児四肢疼痛症の原因と特定された。今後、本症の予防および創薬への応用が期待される。遺伝解析、Knock-in mouseについては順調に推移しているが、臨床的特徴付けについては、神経伝達速度などの評価がまだなされておらず、やや遅れている。1.家系解析:以前の症状と同様の乳幼児期から思春期までの痛みを呈する家系を秋田県内の小児科医に問い合わせたところさらに2家系が見出された。この家系についてNav1.9の変異を探索したところ、どちらの家系も発症者にはR222H変異が認められ家系内で完全に形質は変異で分離していた。6家系を通じ、R222H変異を有する患者では、乳幼児期から下肢を中心に定期的に寒冷曝露により痛みを生じ思春期には緩解していた。また1家系R222Sを有する家系では、症状はほぼ同様であったが、頭痛が新春期以降も継続していた。2.行動実験:マウスのR222Sを導入したKnock-inマウスを用い、若年例8ー9週令および成熟期30週令で痛みの感受性試験を行った。その結果、若年齢および成熟期とも疼痛刺激に過敏性を示した。動物では、思春期以降痛みは改善しなかった。4.Knock-in mouseのDorsal Route Gangalion(DRG): R222SをKnock-inしたマウスのDRGを用い、Current clampを行った。その結果、Knock-inマウスでは、有意に発火が亢進していた。以上の研究から、家族性の乳児期発症の周期的疼痛遺伝子として、Nav1.9を同定した。マウスとヒトではともに痛みへの過敏性を示したが、マウスでは、痛覚過敏性は加齢によって改善しない。今後、種差に着目してそのメカニズムの解明が望まれる。環境衛生学1)機能解析:得られた遺伝子と変異について、今後電気生理的な検討を行い痛み発作のメカニズムを解明する。また同時に生化学的な検討も行い、寒冷曝露との関係を解明する。2)臨床的特長付け:小児が多く学校休業中に検査を計画し遂行する。全体の実施計画に影響しない程度の少額である。残額は少額であり、計画にそって次年度経費とあわせ使用する。
外有毛細胞のmotilityに果たすモーター蛋白質の機能解明

ヒトの聴覚は鋭敏な判別機能を有する.この機能は,聴覚の感覚細胞である外有毛細胞(Outer Hair Cell:OHC)のmotility,すなわち可動性に基づく,内耳蝸牛の増幅機構により達成されていると考えられている.OHCのmotilityは,細胞膜近辺に存在するモーター蛋白質の伸縮により生じていると推察されている.しかし,その機能は不明であり,また,細胞骨格が伸縮挙動に対し何らかの影響を及ぼすと考えられているが,その機序も明確にはなっていない.そこで本研究では,OHCに低張液を負荷した際の細胞の変形および電気刺激を負荷した際の細胞の伸縮挙動を解析し,細胞の詳細な機能を明らかにするとともに,原子間力顕微鏡を用いて細胞側壁の微細構造を観察した.そして,両者の関係を基にOHCの伸縮挙動メカニズムの解明を試みた結果,以下の知見を得た.1.OHCに低張液を負荷し,細胞の変形の様子を詳細に解析した.その結果,細胞の基部を0,頂部を1としてその長さを表すと,細胞の基部から0から0.881の範囲では,細胞は一様に変形し,残りの頂部においては細胞に変形が見られなかった.従って,細胞の基部から0から0.881の範囲では,側壁の硬さは一様であり,0.881から1の範囲では,他の部分よりも側壁が硬いと推察された.2.OHCに電気刺激を負荷し,細胞の伸縮挙動の様子を詳細に解析した.また,上述1.で得られた結果も含め,モーター蛋白質の分布を考察した.その結果,細胞の基部から0から0.142および0.893から1の範囲にはモーター蛋白質は存在せず,その他の細胞中央部にはモーター蛋白質が一様に存在することが示唆された.3.原子間力顕微鏡による観察の結果,細胞全体にわたり,円周方向にactinfilamentの存在が確認された.また,filamentは,側壁が硬いと推察された頂部ほど,高い密度で分布していることが明らかとなった.ヒトの聴覚は鋭敏な判別機能を有する.この機能は,聴覚の感覚細胞である外有毛細胞(Outer Hair Cell:OHC)のmotility,すなわち可動性に基づく,内耳蝸牛の増幅機構により達成されていると考えられている.OHCのmotilityは,細胞膜近辺に存在するモーター蛋白質の伸縮により生じていると推察されている.しかし,その機能は不明であり,また,細胞骨格が伸縮挙動に対し何らかの影響を及ぼすと考えられているが,その機序も明確にはなっていない.そこで本研究では,OHCに低張液を負荷した際の細胞の変形および電気刺激を負荷した際の細胞の伸縮挙動を解析し,細胞の詳細な機能を明らかにするとともに,原子間力顕微鏡を用いて細胞側壁の微細構造を観察した.そして,両者の関係を基にOHCの伸縮挙動メカニズムの解明を試みた結果,以下の知見を得た.1.OHCに低張液を負荷し,細胞の変形の様子を詳細に解析した.その結果,細胞の基部を0,頂部を1としてその長さを表すと,細胞の基部から0から0.881の範囲では,細胞は一様に変形し,残りの頂部においては細胞に変形が見られなかった.従って,細胞の基部から0から0.881の範囲では,側壁の硬さは一様であり,0.881から1の範囲では,他の部分よりも側壁が硬いと推察された.2.OHCに電気刺激を負荷し,細胞の伸縮挙動の様子を詳細に解析した.また,上述1.で得られた結果も含め,モーター蛋白質の分布を考察した.その結果,細胞の基部から0から0.142および0.893から1の範囲にはモーター蛋白質は存在せず,その他の細胞中央部にはモーター蛋白質が一様に存在することが示唆された.3.原子間力顕微鏡による観察の結果,細胞全体にわたり,円周方向にactinfilamentの存在が確認された.また,filamentは,側壁が硬いと推察された頂部ほど,高い密度で分布していることが明らかとなった.ヒトの聴覚は鋭敏な判別機能を有する。この機能は聴覚の感覚細胞である外有毛細胞(Outer Hair Cell:OHC)のmotility、すなわち可動性に基づく、内耳蝸牛の増幅機構により達成されていると考えられている。そして、このmotilityは、OHCの細胞膜近辺に存在するモーター蛋白質の伸縮により生じていると推察されているが、その存在は未だ確認されておらず、当然その機能も不明である。そこで、超高速ビデオカメラシステムを用い、生理条件下でパッチクランプ法を施し、負荷刺激に対するOHC各部の伸縮挙動を詳細に計測した。また、モーター蛋白質の働きを組み込んだ、シェル理論からなるOHCの運動方程式を導出し、モータ蛋白質の機能の推定を行った。その結果、以下の知見を得た。1 5Hz、105.3Hzの正弦波電圧刺激に対するOHCの伸縮運動の解析より、細胞の両端から20%の範囲ではモーター蛋白質によるとみられる変形はなく、それを除く細胞のbasal endから2080%の範囲では一様に変形することが明らかとなった。これよりモーター蛋白質は、OHCの両端から20%の範囲には存在せず、それを除く範囲には一様に分布すると推察された。2数値解析の結果、モーター蛋白質が細胞側壁の中央部に集中して存在するほど、細胞が発生する力は大きいと推察された。今後、購入した原子間力顕微鏡の調整を行い、OHCの表面形態観察・機械特性の計測を行う。

そして、これまでに得られた知見と比較することにより、モーター蛋白質がOHC motility、すなわち可動性に果たす機能を解明する。ヒトの聴覚は鋭敏な判別機能を有する.この機能は,聴覚の感覚細胞である外有毛細胞(Outer Hair Cell:OHC)のmotility,すなわち可動性に基づく,内耳蝸牛の増幅機構により達成されていると考えられている.OHCのmotilityは,細胞膜近辺に存在するモーター蛋白質の伸縮により生じていると推察されている.しかし,その存在は未だ確認されておらず,機能も不明である.また,細胞骨格が,伸縮挙動に対し何らかの影響を及ぼすと考えられているが,その機序も明確にはなっていない.そこで本研究では,OHCに低張液を負荷した際の細胞の変形および電気刺激を負荷した際の細胞の伸縮挙動を解析し,細胞の詳細な機能を明らかにするとともに,原子間力顕微鏡を用いて細胞側壁の微細構造を観察した.そして,両者の関係を基にOHCの伸縮挙動メカニズムの解明を試みた結果,以下の知見を得た.1.OHCに低張液を負荷し,細胞の変形の様子を詳細に解析した.その結果,細胞の基部から0から0.881の範囲では,細胞は一様に変形し,残りの頂部においては細胞に変形が見られなかった.従って,細胞の基部から0から0.881の範囲では,側壁の硬さは一様であり,0.881から1の範囲では,他の部分よりも側壁が硬いと推察された.2.OHCに電気刺激を負荷し,細胞の伸縮挙動の様子を詳細に解析した.また,上述1.で得られた結果も含め,モーター蛋白質の分布を考察した.その結果,細胞の基部から0から0.142および0.893から1の範囲にはモーター蛋白質は存在せず,その他の細胞中央部にはモーター蛋白質が一様に存在することが示唆された.3.原子間力顕微鏡による観察の結果,細胞全体にわたり,円周方向にactinfilamentの存在が確認された.また,filamentは,側壁が硬いと推察された頂部ほど,高い密度で分布していることが明らかとなった.
大気微量成分観測と4次元同化場解析による熱帯対流圏界層内脱水過程の解明

ゾンデを用いた現場観測により熱帯成層圏水蒸気量の長期トレンドを明らかにするとともに、熱帯対流圏界層(TTL)内を水平移流しながら巻雲を形成し凝結脱水中の大気の対氷過飽和度が80%に達する事例を見出した。また、観測された大気の水蒸気混合比とその大気の流跡線に沿って上流へ遡ることにより評価される最小飽和水蒸気混合比との比較解析により、TTL内を水平移流しながらゆっくり上昇する大気に働く脱水過程の観測的記述に初めて成功した。熱帯対流圏界層(TTL)内脱水過程を解明し、熱帯成層圏水蒸気の長期トレンドを高精度ゾンデ観測により検出し、TTL水蒸気量と水平移流に伴う大気の温度履歴との対応を、同一大気塊の複数回観測(match観測)により明らかにすることがこの課題の目的である。そのための手法として、ゾンデデータを全球化学輸送モデル(CTM)と結合された大気大循環モデル(GCM)に同化し、サブグリッドスケール輸送過程の評価や高時空間分解能計算による気象場記述の高精度化を図る。本年度は、Biak, Tarawa, HaNoiでの水蒸気ゾンデ観測を予定通り実施するとともに、熱帯下部成層圏における水蒸気の長期トレンドの解析結果を論文として投稿した。脱水メカニズムに関する研究としては、鏡面冷却型水蒸気ゾンデCFHの応答遅延を定量的に確認するためにFLASH水蒸気ゾンデとの同時飛揚を試みたが、TTLにおけるCFHの動作に問題が発生し、次年度への継続課題となった。先行課題から一貫して取り組んできた水蒸気matchについては、解析の前段階として開発された、ゾンデ観測値に含まれる気圧誤差の評価法を論文として公表した。理想的なmatch対の同定法の開発はほぼ終了し、得られたmatch対の温度履歴と観測された水蒸気量との対応から、過飽和状態で存在可能な大気の相対湿度などを評価した。この結果は、論文として発表準備中である。4次元同化の利用については、地球シミュレータによるデータ同化研究を行っているグループと議論を重ねており、次年度中に計算を実施し解析に着手できる見込みである。これにより、移流中の大気塊の脱水量評価にアンサンブル計算が適用できるはずで、大きな一歩が期待できる。本年度は、Biak,Tarawa,HaNoiでの水蒸気ゾンデ観測を予定通り実施するとともに、熱帯下部成層圏における水蒸気の長期トレンドの解析結果を論文発表した。脱水メカニズムに関する研究としては、鏡面冷却型水蒸気ゾンデCFHの応答遅延を定量的に確認するために、FLASH水蒸気ゾンデとの準同時飛揚を試み、その結果を解析中である。先行課題から一貫して取り組んできた水蒸気matchについては、理想的なmatch対の同定法を開発し、得られたmatch対の温度履歴と観測された水蒸気量との対応から、過飽和状態で存在可能な大気の相対湿度などを評価した。4次元同化の利用については、地球シミュレーダによるデータ同化研究を行っているグループの協力を得て、実際の計算に着手し解析を始める予定であったが、人手不足により進行が遅れている。次年度には移流中の大気塊の脱水量評価にアンサンブル計算を適用し、遅れを取り戻したい。熱帯対流圏界層(TTL)内脱水過程を解明し、熱帯成層圏水蒸気量の長期トレンドを高精度ゾンデ観測により検出し、TTL水蒸気量と水平移流に伴う大気の温度履歴との対応を、同一大気塊の複数回観測(match観測)により明らかにすることがこの課題の目的である。本年度は、当初配分額の3割減に対応して観測機材の購入を一部断念したため。観測計画の縮小が必要になった。最終的には当初予定していた3点て観測を行ったが、飛揚することのできたゾンデ数は計画を大幅に下回った。なお、追加配当額は、最終年度の観測に備えて冷凍庫の購入等に充てた。また、本年度は10月に米国で開催されたWCRP Open Sclence Conferenceにグループ全体で参加し、poster clusterを構成して成果発表を行った。これらの研究成果は最終年度内に査読付き論文として結実させる予定である。脱水過程への4次元同化の利用については、地球シミュレータによるデータ同化研究を行っているグループの協力を得て、実際の計算に着手し解析を始める予定であったが、人手不足により進行が遅れている。

次年度中には移流中の大気塊の脱水量評価にアンサンブル計算を適用し、スプレッドの情報を活用する手法の開発に取り組み、一定の成果を得たいと考えている。熱帯対流圏界層(TTL)内脱水過程を解明し、熱帯成層圏水蒸気の長期トレンドを現場観測により評価するために、鏡面冷却式水蒸気ゾンデとECCオゾンゾンデを主力測器とした高精度観測を実施し、TTL内で観測された水蒸気量と水平移流に伴う大気の温度履歴との対応を、同一大気塊の複数回観測(match観測)により明らかにすることがこの課題の目的である。本年度の研究成果は、複数の査読付き論文として発表したが、このような解析は使用する客観解析場に依存するため、結果の信頼性を向上させるとともに、サブグリッドスケール過程の評価や高時間分解能計算による気象場記述の高精度化を図るために、ゾンデデータを全球化学輸送モデル(CTM)と結合された大気大循環モデル(GCM)に同化し、その結果得られた気象場を対象とした解析を行う準備を進めてきた。残念ながら、人手不足により作業の進展が遅れ、現時点ではこれに関する成果の論文発表には至っていない。一方、米国主体で計画されていた航空機による西部太平洋TTL観測が2014年1-2月と決定し、現場観測の実績のある我が国に対して検証観測を通した共同研究の積極的推進が国際的に要請されている。そこで、本研究課題の発展を志向しつつ、10月にハワイでTTLに関する日米セミナーを共催した。ここでは、学生・PDに発表機会を多く与えるとともに、日米の学生/PD同志が観測計画に関して討論し、その成果を発表する機会を設けることにより、日本の若手に大きな刺激を与えることができた。今後は、4次元同化場を用いた脱水過程の研究を推進するために、地球シミュレータによるデータ同化研究を行っているグループの協力を得て移流中の大気塊の脱水量評価にアンサンブル計算を適用し、未完に留まっているスプレッド情報の活用の研究に取り組みたい。大学院生に与えた研究テーマとして実施してきたデータ同化の利用は、当該学生の修士修了後、その研究を引き継ぐ学生がおらず解析作業が滞りぎみであるが、現場観測については、規模の縮小はあったものの、おおむね順調に推移している。24年度が最終年度であるため、記入しない。米国主導で実施される航空機観測計画ATTREX開始に向けた日米セミナーを10月にハワイで共催する。データ同化の利用に取り組む学生は見つかりそうもないが、TTL研究の専門家の集まる場は若い研究者の成果発表の場として重要であり、そこでの成果発表を目標にグループ全体で鋭意研究を進め、最終年度として成果の取りまとめにつなげたい。
顎関節滑膜炎および滑膜癒着機序の解明

研究は2つに分けられる。ラットに外傷性顎関接滑膜炎を惹起し、その病理組織像を観察し、病変の経過をみることと、同じ方法で作成したラット顎関接滑膜炎と滑膜癒着機序解明のために電子顕微鏡で観察することである。8週齢、雄ラットに過剰開口を連続10回10日間行い、処置後2、5日目、および2、4、6、8、10、20週後に病理組織学的検察を行った。処置後5日から6週までの病理組織学的変化は滑膜細胞の多層化、血管の拡張、フィブリン沈着、滑膜癒着であった。これらの病変はヒト顎関節症にみられる病理組織像と一致している。これら病変は時間の経過とともに軽減し、滑膜炎は処置後20週では完全に消失した。この研究から今回作成したラット顎関節滑膜炎はヒト顎関節症にみられる滑膜炎の病態を観察するためには有用な実験モデルとなることが示唆された。次にラット顎関節滑膜炎モデルにおける滑膜癒着機序の解明のために、電子顕微鏡的検索を行った。ラット顎関節滑膜炎を100-200g、雄ラットに同様の方法で惹起させた。電子顕微鏡の観察は処置後早期の5日目と処置後後期の6週目に行った。滑膜の早期の反応は滑膜細胞の多層化、滑膜A細胞の消失、滑膜B細胞におけるr-ERの拡張、滑膜表層へのフィブリン沈着であった。後期の反応としては、ミトコンドリアの膨化と細胞の断片化を呈する滑膜細胞の変性、滑膜表層間に多量のフィブリン沈着が認められた。滑膜A細胞の消失とフィブリン沈着に続いて滑膜組織間の線維性癒着が生じたことは、外傷性滑膜炎が滑膜癒着を引き起こすことが判明した。平成13年度は、顎関節滑膜炎モデルをラットに作成し、光顕的・電顕的に観察することである。8週齢Wister雄ラットに徒手にて過剰開口を連続10回、10日間行う(この方法により顎関節滑膜炎が上関節腔前方滑膜組織に生じることは、すでに報告している)。観察日は、処置後5日目、2週目、4週目、6週目とした。観察ラット数は、各時期3匹づつ6関節である。同様に電顕的観察のための資料を同数のラットについて行う。その結果、顎関節の上関節腔前方滑膜組織に滑膜炎(滑膜細胞の多層化、血管の拡張、フィブリン沈着、滑膜癒着)が生じたことを確認した。滑膜炎は処置後5日目が強く、滑膜癒着は処置後6週目に認められたので電顕的観察はこの時期を中心に観察した。電顕的観察の結果は、滑膜A細胞においては早期の脱落や空胞の増大、B細胞においては細胞質内r-ERの膨化やミトコンドリアの変性等がみられた。また滑膜細胞間や滑膜表層にフィブリン沈着が認められた。とくに互いに接する上下の滑膜表層部にフィブリンを認めたことは、滑膜癒着の存在を疑わせた。これらの結果は学会発表および論文発表を計画している。さらに外傷性滑膜炎の早期の反応を知るために、過剰開口1日目、3日目、5日目、10日目について電顕的観察を進めている。平成14年度は、滑膜炎の表面構造の変化(滑膜癒着に強く関与すると考えられる)を走査型電子顕微鏡で観察したいと考えている。また滑膜癒着をもっと高頻度に発生させる必要があるために、そのモデル作成の試みと滑膜癒着における機序解明のための免疫組織化学的検索をしていく予定である。

平成13年度は顎関節外傷性滑膜炎モデルラットを作製し、光顕的および電顕的に観察することであった。モデルラットは8週齢雄ラットに徒手にて過剰開口を連続10回10日間行うことにより生じさせることができた。観察日を処置後5日目、2周目、4周目、6周目とした。その結果、顎関節の上関節腔前方滑膜組織に滑膜炎(滑膜細胞の多層化、血管の拡張、フィブリン沈着、滑膜癒着)が生じた。この結果は平成13年の秋に学会で発表した。平成14年度はこの滑膜炎の超微細構造を観察することを主眼とした。その結果、滑膜A細胞においては早期の脱落や空砲の増大、滑膜B細胞においては細胞質内r-ERの膨化やミトコンドリアの変性等がみられた。また滑膜表層や滑膜細胞間にフィブリン沈着が認められた。とくに互いに接する上下の滑膜表層部にフィブリン沈着を認めたことは、滑膜癒着の存在を疑わせた。この結果は歯科医学関係の国際基礎医学雑誌であるJournal of Oral Pathology & Medicineに投稿し受理された。平成14年後期から平成15年前期にかけては、上記の結果を踏まえ、外傷性滑膜炎の発症機序および癒着機序を解明するためにはさらに早期の滑膜組織の反応を調べることとした。過剰開口1日目、3日目、5日目、10日目、処置後5日目を観察するために、同じようにモデルラット作製を試みた。現在標本の大部分は出来上がり、一部の結果は今年2月の東日本歯学会で発表した。外傷直後は滑膜組織に浮腫性変化が生じ滑膜細胞間の空隙の増大とコラーゲンの破壊が生じた。その後表層下結合組織の修復と滑膜細胞の脱落および多層化と推移していくことが示唆された。平成15年度は研究の最終年度であり、外傷後の滑膜組織の早期反応の光顕的電顕的所見をまとめる予定である。そしてこの結果を国際学会で発表し、また論文発表まで行いたいと考えている。また平成14年度後期より、外傷性滑膜炎の発症機序および癒着機序を解明するためにさらに早期の滑膜組織の反応を検索した。実験方法はすでに述べた方法と全く同じである。その結果、ラット顎関節および周囲組織に以下のような変化が認められた。反復的強制過剰開口により関節周囲組織が過度に伸展されることにより、初期には側頭筋と滑膜に外傷性炎症が発症した。すなわち、1日の処置では側頭筋内に炎症性細胞浸潤が起こり、滑膜内膜下層のコラーゲン組織が断裂し、上関節腔内にはフィブリン様物質の滲出がみられた。3日間の処置後には側頭筋膜深層筋膜と顎関節外側の滑膜内膜下層に細胞浸潤が見られ、上関節腔内にはフィブリン様物質が存在していた。引き続き、5日、7日、10日と同様の刺激を連日加え続けたにもかかわらず、炎症は単調増悪傾向を示さず、逆に早期に修復過程に入ったことが示唆された。すなわち、側頭筋に細胞浸潤は見られず、滑膜内膜下組織のコラーゲン繊維は対象と同様な状態となっていた。一方、滑膜表層細胞は増加し、関節腔内に滲出したフィブリン様物質を活発に貪食している所見が得られた。10日間の処置が終了し、外傷性刺激が除かれた後、5日目の所見では関節腔内にはフィブリン様物質が見られるものの、滑膜内膜下組織や滑膜表層細胞の状態は対照の顎関節とほぼ同様であった。以上のことから、下顎頭の過剰運動により惹起された顎関節外傷性滑膜炎では、初期の漿液性炎発症と早期の修復機転が生じ、一時期、両者が並行して進行することが示唆された。この内容については、ちかじか論文にする予定である。
ＭＤＳにおける異常クローン拡大メカニズムの解明

近年明らかとなったスプライシング分子変異は、骨髄異形成症候群MDSにおいて重要な遺伝子異常として認識されているが、遺伝子導入実験において変異細胞の生物学的優位性は確認できない。MDSにおいて本異常が選択され、クローナルに増加するのは、MDS特有の分子病態が関与しているとの仮説の下、マウスモデルを用いて検証した。変異が高頻度に観察されるSF3B1のヘテロ欠失マウスの解析により、SF3B1は造血幹細胞において重要な役割を担っていることを示した。MDSにおいて本異常と優位に共存関係にあるTET2の欠失マウスおよび高齢マウス由来の造血幹細胞を用いた競合的移植実験において、優位性は確認できなかった。遺伝子解析研究により、骨髄異形成症候群MDSではRNAスプライシングに関わる遺伝子群に高頻度かつ特徴的に変異が生じていることが明らかとなったが、その分子メカニズムは依然として不明である。MDS例において、本変異獲得細胞が選択されるにも関わらず、マウス造血幹細胞への本変異体導入実験では、変異獲得による生物学的優位性は観察されない。本研究では、何故、本変異を獲得した細胞がクローナルに増殖し得るかを明らかとすることで、MDS特有の分子病態の解明を目指した。スプライシング分子変異はTET2の不活化変異としばしば合併することから、TET2条件的欠失マウスを用いて、TET2が不活化された細胞において、代表的なスプライシング分子変異であるU2AF1ならびにSRSF2変異導入細胞が優位性を獲得し得るか検証した。すなわち、造血細胞特異的にTET2を誘導的に欠失させたマウスからCD34-KSL(造血幹細胞)を採取し、レトロウィルスベクターを用いて遺伝子導入を行い、致死量の放射線を照射したマウスに骨髄移植を行った。野生型マウス由来に比し、TET2ホモ欠失マウスを用いた移植の末梢血キメリズム解析では、競合細胞に対するキメリズムは高くなったが、依然として野生型ならびに空ベクターに比し、キメリズムは低く、優位性は確認できなかった。遺伝子導入実験において期待すべき生物学的効果がされない理由の一つとして、強制発現系を用いており生理的な発現量との違いによる作用の差が大きいと想定される。そこで、Cre-loxPシステムを用いて変異アレルを生理的なプロモーターのもと、誘導的かつ造血細胞特異的に発現させられるマウスの作成し、変異アレルの発現を確認した。今後、それらのマウスおよび同マウス由来の造血幹細胞を用いて検討を続ける予定である。RNAスプライシングに関わる遺伝子群に、骨髄異形成症候群MDSでは高頻度かつ特徴的に変異が生じていることが明らかとなった。しかし、MDS例において、本変異獲得細胞が選択されるにも関わらず、本変異体をマウス造血幹細胞に遺伝子導入し、行った競合移植実験の結果は、変異獲得による生物学的優位性は観察されず、むしろ細胞増殖などには負に働いていると考えられた。そこで、本研究では、何故、MDSでは本変異を獲得した細胞がクローナルに増殖し得るかを明らかとすることで、MDS特有の分子病態の解明を目指す。スプライシング分子変異はTET2の不活化変異としばしば合併することから、TET2条件的欠失マウスを用いて、TET2が不活化された細胞において、代表的なスプライシング分子変異であるU2AF1ならびにSRSF2変異導入細胞が優位性を獲得するか競合的骨髄移植実験を用いて検証した。すなわち、造血幹細胞特異的にCreを発現させるMx-Creマウスと交配し、pIpC投与によりTET2を欠失させた後に、CD34-KSL(造血幹細胞)を採取し、レトロウィルスベクターを用いて遺伝子導入を行い、致死量の放射線を照射したマウスに、移植を行った。野生型マウス由来に比し、TET2ヘテロ欠失マウスを用いた移植の末梢血キメリズム解析では、競合細胞に対するキメリズムは高くなったが、依然として野生型ならびに空ベクターに比し、キメリズムは低く、優位性は確認できていない。現在、同マウスの経時観察を続けるとともに、ホモcKOマウスでの移植実験を施行済みであり、今後、キメリズムなどの解析を行う予定である。また、MDSは高齢者に多いことから、幹細胞老化の影響を考え、生後1年以上の高齢B6マウス由来の造血幹細胞を純化し、スプライシング分子変異体を導入、移植実験を行ったが、これまでの観察期間内では、優位性は観察できていない。全エクソンシーケンス研究により、RNAスプライシングに関わる一連の遺伝子群の体細胞変異がMDS例において高頻度かつ排他的に認められることが明らかとなり、MDSの発症にRNAスプライシングの異常が関わっていると推測されているが、その分子メカニズムは明らかとなっていない。MDSで観察されるRNAスプライシング変異体のレトロ

ウィルスベクターによる遺伝子導入実験では、予想に反し、vitro、vivoともに細胞増殖は阻害された。そこで、本研究では、細胞にとって不利と考えられる遺伝子変異を獲得した細胞が、何故、MDSにおいては選択され得るのか、マウスモデルを用いて明らかにすることを目指している。今年度は研究計画に基づき、TET2欠失マウスまたは高齢マウス由来の造血幹細胞を用いた移植実験を行い、経時的に末梢血キメリズム解析することにより、変異体導入細胞が生物学的優位性を獲得し得るかを評価した。TET2欠失細胞では、変異体導入細胞においても、競合細胞に対するキメリズムが、野生型マウスを使用した実験に比し上昇するが、この効果は、変異体導入細胞以外でも観察されており、変異体による優位性は観察できていない。当初の実験計画は、概ね順調に行われているが、これまでに得られた実験結果では、MDSの病態解明につながる新たな知見は得られておらず、コンディショナルノックインマウスの使用も含めて、新たな実験計画の検討を予定している。MDS症例において実際に観察される共存変異など細胞の状態を再現することにより、RNAスプライシング分子変異を獲得した細胞が優位性を獲得し、MDS病態に関わっているかを明らかにすることを目指した。現在、代表的な共存変異であるTET2遺伝子の不活化変異と老化造血幹細胞という視点で、骨髄移植実験を行い、経過を観察中であるが、現時点では明らかな優位性の再現は得られていない。また、同様な視点で、高齢マウス由来の造血幹細胞を用いた移植実験も現在、観察をしているが、若年マウスを用いた実験と大きな差異は観察されておらず、今後、serial移植を行い、長期に観察を行う予定である。現在の実験系で、MDS例において生じる変異獲得細胞のクローナルな増殖が再現できない原因として、幹細胞老化を含めた共存している異常の他に、1遺伝子発現量の違い、2ヒトとマウスの違いが挙げられる。1RNAスプライシングには多くの分子が複合体を構成して機能しており、1分子のみを過剰に発現させることによる非生理的な影響は否定できない。現在、変異遺伝子のノックインマウスの作成が進んでおり、本マウス由来の造血幹細胞を用いた競合移植実験を行い、生理的な発現量での変異体の生物学的な効果を解析する。2MDSで変異が観察されるRNAスプライシング分子は生物種を超えて保存性の高い分子であり、マウスとの相同性も高い。しかし、スプライシングを受ける膨大な数の遺伝子側の認識配列が須らく保存されているかは不明である。そこで、ヒト臍帯血由来のCD34+造血幹細胞への遺伝子導入実験を行い、ヒト造血幹細胞における効果についても検証を行う予定である。該当なし
石灰-弗化物系低酸素ポテンシャルスラグの熱力学

2.CaO、CaF_2、Al_2O_3、SiO_2の各粉末試薬を所定の組成によく混合し、白金箔封筒に入れ、1773Kに加熱保持した後シリコンオイル中に急冷し、得られた試料についてX線回折により高温相の同定を行い液相線を決定した。
昆虫の変態・休眠の分子機構

平成8年度から平成11年度までの4年間に実施された特定領域研究(A)(1)「昆虫の変態・休眠の分子機構(略称:変態・休眠機構)」は,昆虫の有する旺盛な生存,生活戦略を変態と休眠という高次の生命現象に焦点を合わせ,この分子機構を多面的に解明することを目的として,延べ62名の研究者の参加を得て進められ,多くの研究成果を挙げてきた.「変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答」に関する研究では,脳神経ペプチドホルモンの遺伝子の同定,合成分泌とその調節機構,ホルモンの血中動態及びホルモン受容体の解析を進め,新たな知見を得た.また「変態における自己・非自己の認識転換と形作りの分子機構」に関する研究では,幼虫組織の識別と排除機構,成虫組織の分化発生機構,ミツバチの社会性分化をもたらす遺伝子の同定とその発現機構を解明した.これらの成果の一端は平成12年12月神戸市にいて開催された平成12年度文部省主催の「大学と科学」公開シンポジウム「昆虫から学ぶ生きる知恵」において,研究者のみならず一般市民約500名に対し,公表された.一方,総括班員を中心とした研究成果の最終まとめに関する検討をもとにして,学術審議会科学研究費分科会審査第一部会生物系小委員会による特定領域研究研究終了ヒアリングを受け,その結果,Aの評価を得た.また,本研究の成果は,研究目的や研究経過に加え,本研究参加者の研究結果と発表論文リストを編集した研究成果報告書として発刊し,関連機関や研究者等に配布した.平成8年度から平成11年度までの4年間に実施された特定領域研究(A)(1)「昆虫の変態・休眠の分子機構(略称:変態・休眠機構)」は,昆虫の有する旺盛な生存,生活戦略を変態と休眠という高次の生命現象に焦点を合わせ,この分子機構を多面的に解明することを目的として,延べ62名の研究者の参加を得て進められ,多くの研究成果を挙げてきた.「変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答」に関する研究では,脳神経ペプチドホルモンの遺伝子の同定,合成分泌とその調節機構,ホルモンの血中動態及びホルモン受容体の解析を進め,新たな知見を得た.また「変態における自己・非自己の認識転換と形作りの分子機構」に関する研究では,幼虫組織の識別と排除機構,成虫組織の分化発生機構,ミツバチの社会性分化をもたらす遺伝子の同定とその発現機構を解明した.これらの成果の一端は平成12年12月神戸市にいて開催された平成12年度文部省主催の「大学と科学」公開シンポジウム「昆虫から学ぶ生きる知恵」において,研究者のみならず一般市民約500名に対し,公表された.一方,総括班員を中心とした研究成果の最終まとめに関する検討をもとにして,学術審議会科学研究費分科会審査第一部会生物系小委員会による特定領域研究研究終了ヒアリングを受け,その結果,Aの評価を得た.また,本研究の成果は,研究目的や研究経過に加え,本研究参加者の研究結果と発表論文リストを編集した研究成果報告書として発刊し,関連機関や研究者等に配布した.本総括班は第1班「変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答」並びに第2班「変態における自己・非自己の認識転換と形作りの分子機構」に関する研究の独自性を保ちつつ,しかも協力・共同を促すことを主目的にした研究活動を進めた.このために公募研究者を含めた研究実施計画並びに研究成果検討会を3回開催した.ここでは総括班員による研究企画,調整,評価を個別研究課題に対して行うのみならず,計画班全体についても実施し,本研究領域の研究の活性化を促した.本研究班のめざす昆虫研究を推進するためには,一般生命科学研究に援用される研究器具や試薬に加え固有の資材や器機を必要とする.とりわけ代表的な昆虫ホルモンである幼若ホルモンは多くの研究に必要であるが,市販品として入手できない,そこで本総括班で高純度の標品を科学的に合成した.本品を研究の進展状況に合わせて供与することにした.また本研究班が発見したペプチドホルモンを発現ベクター系等を用いて多重に合成し,班員の研究に提供した.さらにホルモン受容体に対する特異的な抗体もまとめて作成しつつある.このように本領域の研究の推進のための研究基盤の整備充実をはかった.さらに今後の研究推進の指針とするために総括班員の得意とする研究分野を中心とした討論会を開き,各研究員の課題意識と視野の拡大に努めた.研究成果についての検討会を平成10年1月6日,7日名古屋市で開催し,総括班員を中心に研究計画に基づいて,研究実績の評価を行い,本研究領域の研究活動は活発に,またほぼ計画通りに進展しているとした.主な研究業績は以下のようにまとめられる.1.変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答(第1班分担)脳・神経ペプチドの生合成,分泌の調節機構に関する一連の研究により,環境の光条件が神経分泌細胞の電気的な活動を制御していること,この活動変化がペプチドホルモンの分泌を直接支配していること,また血中のエクダイソン濃度もこの環境制御の枠組みにあることを明らかにした.受容体の精製とその反応特異性の解析を進め,前胸腺刺激ホルモンによるエクダイソン合成調節の初発機構を解明した.

また,昆虫のインスリン様ペプチドホルモン遺伝子が約30コピー重複して存在していることを明らかにし,かつその発現調節エレメントを推定した.2.変態における自己・非自己の認識と形作りの分子機構(第2班分担)変態期の血球細胞に特異的に発現するタンパク質を同定し,本タンパク質が非自己の認識に直接関わることを明らかにした,また成虫原基のin vitroの再生系を作成し,エクダイソンによる再生促進機能を発見した.ミツバチの脳形成期に,そのキノコ体に特異的に発現する遺伝子を世界で初めて単離し,ミツバチの社会性発現の分子機構解明の基礎を与えた.なお,本研究の概要の一部は平成9年10月に行われた文部省における中間ヒアリングでも報告した.本年度研究成果検討会を平成11年1月5日、6日の2日間,名古屋市で開催し,総括班員による研究実績の検討と評価を行った.その結果,本研究領域の研究活動は活発に行われており,その研究成果においても進展がみられるとした.主な研究業績は以下のようにまとめられる.1.変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答(第1班分担)脳の神経分泌細胞の電気生理学的な特性を明らかにし,神経分泌細胞からの神経ペプチドホルモン(PTTH)の放出制御がセロトニン,カルバコール依存性であること,さらにPTTHの前胸腺での受容体の存在を明らかにした.2.変態における自己・非自己の認識と形作りの分子機構(第2班分担)幼虫の中腸の崩壊を進める新規な26kDaプロテアーゼを発見,同定,合成し,この酵素タンパク質は抗菌活性をも有することを明らかにした.生体防御タンパク質の一種であるペプチドグリカン結合タンパク質とフェノール酸化酵素前駆体活性化酵素を同定し,生体防御カスケード系の基本を明らかにした.また働きバチの脳のキノコ体に特異的に発現する2種類の遺伝子(M5,Ms)を単離し,昆虫の生得異的行動の分子機構の解明の糸口をつかんだ.本年度の研究成果検討会を平成12年1月6日、7日の2日間、名古屋市で開催し、計画研究および公募研究についての研究実績の評価を総括班員によって行った。その結果、多くの研究が研究計画に基づいて順調に進められており、最終年度の研究としてのまとめにも力点が置かれ、研究成果の公表も活発になっているとした。総括班としての最終報告をまとめるための方針と方法についても検討した。本年度の主要な研究業績の概要を以下にまとめる。1.変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答(第1班関係)脳および中枢神経での神経ペプチドホルモン生合成および放出に関わる細胞に特異的な遺伝子構造と機構の概略を解明し、また神経ペプチドホルモンの受容体の単離に成功した。さらに末梢ホルモンを含めた昆虫ホルモンの作用標的分子を解明した。2.変態における自己・非自己の認識と形作りの分子機構(第2班関係)ミツバチの脳のキノコ体で特異的に発現する遺伝子の同定とその発現パターンから学習行動およびカースト分化を分子のレベルで考察する手だてを得た。またレクチン遺伝子の活性化タンパク質の同定、ショウジョウバエの成虫原基の分化発育のためのマスター遺伝子の同定、細胞内共生細菌による生物共生およびプロテアーゼ系による自己認識の機構等を明らかにした。平成8年度から平成11年度までの4年間に実施された特定領域研究(A)(1)「昆虫の変態・休眠の分子機構(略称:変態・休眠機構)」は,昆虫の有する旺盛な生存,生活戦略を変態と休眠という高次の生命現象に焦点を合わせ,この分子機構を多面的に解明することを目的として,延べ62名の研究者の参加を得て進められ,多くの研究成果を挙げてきた.「変態・休眠を支配するホルモン分子の動態と環境応答」に関する研究では,脳神経ペプチドホルモンの遺伝子の同定,合成分泌とその調節機構,ホルモンの血中動態及びホルモン受容体の解析を進め,新たな知見を得た.