hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腫瘍細胞におけるヒト内在性レトロウィルスの発現調節の解析

ヒト内在性レトロウィルス遺伝子は染色体DNAに組み込まれており、通常の遺伝子と同様に転写因子が関与して発現調節が行なわれていると考えられる。腫瘍細胞において活性化される可能性が存在するヒト内在性レトロウィルス様遺伝子Clone4-1のLTR領域のプロモーター活性を解析した。ヒトTリンパ腫細胞株であるJurkat細胞を用いて解析した。プロモーター活性の定量化はルシフェラーゼをレポーター遺伝子とした方法を用いた。1241bpのClone4-1LTRを用いて10個のfragmentを作製して解析に用いた。その結果強いプロモーター活性を示す184bpのfragmentと発現抑制的に作用する242bpのfragmentを検出した。さらにこれらのDNAfragmentへの蛋白結合を2種類の方法gel shift assay法およびin vivo foot printing法により解析した。gel shift assay法の結果からClone4-1LTRに結合する蛋白の特異的な結合が観察された。これは転写に関与する蛋白の存在を示唆している。Jurkat細胞の核から抽出した核蛋白が結合したClone4-1のLTRをPCRを用いて解析するin vivo foot printingの結果からはLTRを介した発現制御は複数のDNA配列に対し複数の種類の因子の結合によりなされていることが推定された。本研究からはヒト内在性レトロウィルスのLTRも他のレトロウィルスと同様に強いプロモーター活性を持つことが示された。今年度はヒト内在性レトロウイルスが持つプロモーター活性を検出する試みを行なった。ヒト内在性レトロウイルス様遺伝子のクローン4-1のLTR相当領域の種々のDNA分画をルシフェラーゼをレポーターとする発現ベクターに組み込みそのプロモーター活性を検討した。当初、使用した培養細胞はクローン4-1のメッセージが発現している細胞(絨毛上皮腫)であったがDNAのtransfectionの効率が悪いため、今回はメッセージが発現していないヒトT細胞リンパ腫細胞であるJurkat細胞を用いた。これまでに10個のDNA断片を得て、それらのプロモーター活性を検討した。LTR全長を含む1241bpのDNA断片は全く活性を示さなかった。この断片から3端を約440bpを除去した断片(約800bp)は対照に比べて66倍の強い活性を示した。更にこの分画より約180bp除去すると活性は2.8倍となった。従ってこの約800bpのDNA分画に強いプロモーター活性が存在していることが明らかとなった。これらの結果は不完全な翻訳配列しか持っていないヒト内在性レトロウイルス様遺伝子、その中でもLTR領域に相当する部位には充分なプロモーター活性が存在していることを示している。しかし生体においては他の発現調節領域との関連で発現されないという結果が得られた。本年度の研究成果はヒトのLTR領域にも強いプロモーター活性が存在することが示されたことである。来年度はこの発現調節領域に結合する蛋白の解析を試みる予定である。ヒト内在性レトロウイルス遺伝子は染色DNAに組み込まれており通常の遺伝子と同様に転写因子が関与して発現調節が行なわれていると考えられる。腫瘍細胞において活性化される可能性が存在するヒト内在性レトロウイルス様遺伝子Clone 4-1のLTR領域のプロモーター活性を解析した。1241bpのClone 4-1 LTRを用いて10個のfragmentを作製して解析に用いた。さらにこれらのDNA fragmentへの蛋白結合を2種類の方法gel shift assay法およびin vivo foot printin法により解析した。gel shift assay法の結果からClone 4-1 LTRに結合する蛋白の特異的な結合が観察された。

Jurkat細胞の核から抽出した核蛋白が結合したClone 4-1のLTRをPCRを用いて解析するin vivo foot printingの結果からはLTRを介した発現制御は複数のDNA配列に対し複数の種類の因子の結合によりなされていることが推定された。本研究からはヒト内在性レトロウイルスのLTRも他のレトロウイルスと同様に強いプロモーター活性を持つことが示された。
高齢者の視界黄変化に配慮した屋外空間の色彩選定に関する研究

加齢による生理変化は視覚機能の低下をもたらす。人間の眼球水晶体が弾力を失っておこる老眼は40歳台から始まる。さらに水晶体は50歳台頃から、長年にわたる紫外線の影響で、構成タンパク質が黄変化し視界が黄ばむ。いわゆる健康な老化というもので、これに白濁が伴うと白内障として手術の対象になるが、それは数%に過ぎないと言われる。この黄変化の結果、色の誤認、さらには空間の誤認が起こり、足を踏み外して転倒の原因ともなり得る。本研究では、屋外空間を対象とし加齢黄変化視界下での変色を調査分析し、色彩選定の資料を作成し、特にこの組合せにより、段差の確認など空間の視認を高める色の組合せを追求しようとするものである。高齢者の利用頻度が比較的高い都市内の歩行者専用道路、公園等の屋外空間について、今までに行った調査により利用状況を把握し、空間の変換点等の重要性が高い地点に付き記録を整理した。さらに、市販の石材・コンクリート2次製品などの舗装材料の実物見本93種、屋外用を含む建築デザイン色票460色の測定材料を加齢黄変レベル別の2種類の黄色薄膜で覆い、その黄変色をシミュレーションし測色計で計測を行った。こうして得た色度座標に対応した色見本を、カラー・チャート・ソフトから選び、コンピュータ内に元の色と黄変化レベル別変色の色見本をそれぞれ記録しxy色度図を用いて分析を行った。舗装材料はレンガやグレー系のような似た色のものが多いが、その中から元の色でも黄変後でも見分けやすい色の組合せを輝度率比を基に選択し提示した。加齢につれて人間の眼球水晶体は弾力を失い老眼となる。この老眼にはすでに、老眼鏡が開発され、日常生活の不便はかなり解消されている。しかし、老眼以外にも問題がある。人眼球の水晶体は50歳台頃から、長年にわたる紫外線の影響が出て、構成タンパク質が黄変化し視界が黄ばむ。その出現率は50歳台で60%,70歳台で90%、といわれる。これは健康な老化と呼ばれ、これに白濁が伴うと、白内障として手術の対象になるが、それは数%に過ぎないと言われる。本研究では、屋外空間を対象とし、加齢黄変化視界下での変色を調査分析し、色彩選定の資料を作成し、特にこの組合せにより、段差の確認など空間の視認を高める色の組合せを追求しようとするものである。まず、高齢者の利用頻度が高い都市内や施設等の屋外空間について調査を行い、利用状況をビデオカメラ(ソニー・DCR-VX2000)で撮影し記録した。購入した色彩照度計(ミノルタ・CL-200)を用いて実験環境のチェックのため、概略の色彩照度の測定を行う。材料のうち、可能なものは実物色見本の収集を行った。さらに、これらの測定材料に、加齢黄変レベル別の黄色薄膜をそれぞれかぶせて、その黄変色をシミュレーションし色差計で計測を行う。こうして得た色度座標に対応した色標本を、カラー・チャート・ソフトから選び、コンピュータ内に、原色と黄変化レベル別変色の色見本をそれぞれ記録する。

本研究では、屋外空間を対象とし、加齢黄変化視界下での変色を調査分析し、色彩選定の資料を作成し、特にこの組合せにより、段差の確認など空間の視認を高める色の組合せを追求しようとするものである。高齢者の利用頻度が比較的高い都市内の歩行者専用道路公園や施設等の屋外空間について、今までに行った調査により利用状況を把握し、空間の変換点等の重要性が高い地点に付き、デジタルカメラ(キャノン・EOS D60)やスキャナ付きプリンタ(キャノン・PIXUS MP10)、デジタルビデオデッキ(ソニー・WV-DR9)などを用いて記録をとった。さらに、これらの測定材料を加齢黄変レベル別の2種類の黄色薄膜で覆い、その黄変色をシミュレーションし色差計で計測を行った。こうして得た色度座標に対応した色標本を、カラー・チャート・ソフトから選び、コンピュータ内に原色と黄変化レベル別変色の色見本をそれぞれ記録し分析を行った。加齢による生理変化は視覚機能の低下をもたらす。人間の眼球水晶体が弾力を失っておこる老眼は40歳台から始まる。さらに水晶体は50歳台頃から、長年にわたる紫外線の影響で、構成タンパク質が黄変化し視界が黄ばむ。いわゆる健康な老化というもので、これに白濁が伴うと白内障として手術の対象になるが、それは数%に過ぎないと言われる。この黄変化の結果、色の誤認、さらには空間の誤認が起こり、足を踏み外して転倒の原因ともなり得る。本研究では、屋外空間を対象とし加齢黄変化視界下での変色を調査分析し、色彩選定の資料を作成し、特にこの組合せにより、段差の確認など空間の視認を高める色の組合せを追求しようとするものである。高齢者の利用頻度が比較的高い都市内の歩行者専用道路、公園や施設等の屋外空間について、今までに行った調査により利用状況を把握し、空間の変換点等の重要性が高い地点に付き記録を整理した。さらに、市販の材料の実物サンプル約100色、建築デザイン用色票約400色などの測定材料を加齢黄変レベル別の2種類の黄色薄膜で覆い、その黄変色をシミュレーションし色差計で計測を行った。こうして得た色度座標に対応した色見本を、カラー・チャート・ソフトから選び、コンピュータ内に原色と黄変化レベル別変色の色見本をそれぞれ記録しxy色度図を用いて分析を行った。その中から元の色でも黄変後でも見分けやすい色の組合せを輝度比を基に選択し提示した。
男女平等意識の継承に関する研究：母親と娘の「語り」を通して

本研究は,母親から娘への男女平等意識の継承性について,質的・量的な検討を行った。母親と娘の語りの内容を複線径路・等至性モデル(TEM)によって分析したところ,娘の男女平等意識には,母親の助言や支持的な態度が,家庭優先の考え方には専業主婦である母親の姿や無関心な態度がかかわっていること,フェミニストの母親は,直接男女平等を教えるわけではなく,その生き方を通して娘に影響力を与えていることがわかった。また,質問紙調査により母親と娘の男女平等観を比較検討した結果,娘の男女平等観は母親の男女平等観と類似していること,実質的平等観には,母親への信頼感や母親の充実感が影響を及ぼしていることが見出された。本研究の目的は,男女平等の実現が困難な状況に鑑み,世代を超えた男女平等意識の継承を,母親と娘に対する量的・質的調査により明らかにしようとすることである。量的調査では,男女平等意識を測定する尺度を作成して,母・娘調査により継承に影響するマクロな要因を分析する。質的調査では,母・娘の「語り」を複線経路・等至性モデル(TEM)により分析し,個人的経験の影響や母娘相互の影響を探る。そして,最終的に,両者を統合して,男女平等意識の継承の様態を解明する。研究の初年度に当たる平成25年度は,男女平等主義尺度の作成に向けた資料収集と予備的研究を,研究協力者が中心となって進めた。また,男女平等意識の継承モデルを仮定し,男女大学生から見た母親と世間の恋愛観を比較するための調査を実施した。その結果,男女ともに同性の親の恋愛観をやや冷めたものととらえていること,女性の方が親と世間を対比的にとらえ自身の恋愛観を親より世間に近いととらえていることが明らかとなった。この研究は,「娘からみた母親と世間の恋愛会」というタイトルで日本心理学会と福山大学人間文化学部紀要に公表した。一方,12名の女性大学生に将来設計と母親からの影響についてインタビュー調査を行い,TEM図を作成することにより,母親からの影響を分析した。この調査により,娘の仕事優先の考え方には,母親の助言や支持的な態度が,家庭優先の考え方には専業主婦である母親の姿や無関心な態度がかかわっていることが推測された。この研究は,「男女平等意識の継承:娘の語りを通して」というタイトルのもとに日本社会心理学会で発表された。さらに,これらの女性大学生のうち,男女平等意識の強い人の母親3名にインタビューを実施し,TEM図から母娘の女平等意識の継承の様相を分析した。これは「男女平等意識の継承:母親の語りから」というタイトルで2014年日本社会心理学会に発表する。本研究は,男女平等意識が母親世代から娘世代にどのように継承されるのか,されないのかについて,世代間の男女平等に対する意識の差異を量的なアプローチにより明らかにするとともに,個々の母娘間の意識の継承性を質的なアプローチにより明らかにすることを目的としている。今年度は,男女平等の考え方について大学生対象の予備調査を行い,男女を同じように扱う形式的な平等,男女の特性に配慮した平等,個人差に配慮した平等など,複数の次元が見出された。これをもとに質問紙を作成し,本調査として,web調査により約500組の母娘のデータを入手し,データ解析を行った。ペアデータによる分析が可能であるため,男女平等意識の継承性を議論することができる(現在,データ解析の途上にある)。また,フェミニストの母親とその娘3組に対してインタビュー調査を行い,逐語録をもとにTEM(複線径路等至性モデル)の手法で図式化を行った。TEMは人生の分岐点とそこに作用する外的な影響を視覚化する方法であり,これにより,個々の母娘に特有のパターンと共通のパターンを抽出することができる。フェミニストの母親は自分の自己実現をめざしているだけでなく,娘の選択に対しても柔軟な姿勢を示し,自分がロールモデルとなることを通して娘の自己実現を促進していることが見出された。今年度は,これらの成果を日本社会心理学会・日本心理学会・日本発達心理学会において公表するとともに,論文として公表した。来年度は,研究のまとめの段階である。質問紙調査の分析をさらに進めて,男女平等意識の世代間継承性について,学会発表と論文の形で成果を公表するとともに,TEMによる分析をさらに進めて,フェミニストの母親と娘における男女平等意識の継承モデルについて,学会発表と論文の形で公表することを目標とする。本研究は,男女平等意識の継承を促進する要因と阻害する要因について質的・量的アプローチにより明らかにしようとした。研究の初年度に当たる平成25年度は,男女大学生から見た母親と世間の恋愛観を比較するための調査を実施し,娘の恋愛観が母親よりむしろ世間のそれと近似していることを明らかにした。また,12名の女性大学生に対する将来設計と母親からの影響についてのインタビュー調査と,複線径路・等至性モデル(Trajectory Equifinality Model, TEM)による分析を行い,娘の男女平等意識には,母親の助言や支持的な態度が,家庭優先の考え方には専業主婦である母親の姿や無関心な態度がかかわっていることが推測された。平成26年度には,水族館トレーナーをめざす女性大学生とその母親に焦点を絞り,両者へのインタビューとTEM図による分析から,娘の自立に及ぼす母親の影響力の強さとその限界について考察した。また,量的調査に向けて,公的領域(職場,学校,社会的活動など)と私的領域(家庭や私生活)における男女平等に対する意識・態度を測定するための尺度を作成するための予備調査を実施した。

研究の最終年度である平成27年度には,フェミニストの母親とその娘に焦点を当て,両者へのインタビューとTEM図により分析を行い,フェミニストの母親は,直接男女平等を教えるわけではなく,その生き方を通して娘に影響力を与えていることを明らかにした。また,web調査により,母親と娘の男女平等観を比較検討した結果,母親の男女平等観は娘の男女平等観と類似していること,実質的平等観には,母親への信頼感や母親の充実感が影響を及ぼしていることが見出された。以上のことから,母親の男女平等意識がそのまま娘に継承されることはなく,母親の自立した生き方と,娘の母親に対する肯定的評価が媒介していると言える。本研究は,母親から娘への男女平等意識の継承性について,質的・量的な検討を行った。母親と娘の語りの内容を複線径路・等至性モデル(TEM)によって分析したところ,娘の男女平等意識には,母親の助言や支持的な態度が,家庭優先の考え方には専業主婦である母親の姿や無関心な態度がかかわっていること,フェミニストの母親は,直接男女平等を教えるわけではなく,その生き方を通して娘に影響力を与えていることがわかった。また,質問紙調査により母親と娘の男女平等観を比較検討した結果,娘の男女平等観は母親の男女平等観と類似していること,実質的平等観には,母親への信頼感や母親の充実感が影響を及ぼしていることが見出された。研究の半分の比重を占める質問紙調査を実施することができたこと。また,インタビュー調査も継続して行い,データ収集はおおむね終了したこと。ジェンダー心理学質問紙調査とインタビュー調査の分析をさらに進めること,さらに量的分析・質的分析を統合することにより,男女平等意識の継承についてのモデルを構築することをめざす。また,それぞれの成果を学会発表と論文の形で公表する。男女平等についての意見は多様であることから,男女平等意識を測定する尺度の作成には資料収集と項目選定に多くの時間を要するので,まだ準備の段階にとどまっているが,2014年度中には質問紙調査を確実に実施する予定である。インタビュー調査は一般大学生とその母親にほぼ予定通り行い,それらを分析して成果を一部発表している。本研究のテーマからみて,一般大学生とその母親より,フェミニスト(男女平等の考え方をもっている人)の母親とその娘における関係性に着目した方がよいという考えに至ったため,現在そのような参加者に依頼しインタビューを始めている(フェミニストの母親とその娘は4組予定している)。よって,3年の研究期間の初年度は,ほぼ予定通りの進捗状況にあると言える。2014年5月末にはこの年度の研究の進め方について打ち合わせをすることになっている。研究分担者の一人が質問紙調査の分析のためパソコンないしソフトウェア購入予定で物品費を計上していたが,既存の設備を使用したため,残額が生じた。2014年度以降は,主に尺度の作成のための質問紙調査に力点をおいて研究を推進していく。男女平等意識に関する尺度は鈴木(1999)のものがよく用いられているが,現代にそぐわない項目もあり,より広範囲な実態を把握することのできる新しい尺度の開発が必要である。
ラット肝に対するX線及び陽子線の生物学的効果の研究

ラット肝に10Gy以上の線量で一回照射を行うと、線量依存性に照射された肝の体積の減少が起こり、その時期は照射から30日を過ぎて以降であった。この体積減少の主な原因としては、血管内皮の障害を起因とした局所への炎症細胞の浸潤とそれに引き続く膠原繊維の増生から微小循環系の障害を介する機構が考えられている。肝細胞、および非実質細胞の傷害度を包括した部分肝機能の評価方法を用いてX線と陽子線の効果の差を検討する実験手法を開発する必要があり、現在検討中である。臨床例の解析において、陽子線照射により障害される正常肝組織の線量-効果関係及び障害の経時的変化を核医学的手法およびX線CTによって解析した。核医学的手法には肝細胞アシアロ糖蛋白受容体に取り込まれ、肝細胞代謝により排泄される99mTc-GSAを用いた部分肝機能評価を用いた。これまでの報告により、正常肝組織の耐容線量は約30Gy/15分割とされていた。陽子線24Gy/8分割の照射領域は照射終了直後に99mTc-GSAの取り込み低下や萎縮の所見も現れなかった。しかし、それ以上の線量の領域では99mTc-GSAの取り込み低下は不変であり、経時的に肝萎縮も進行した。動態解析として部分肝摂取率を求め、照射前後で比較したところ線量依存性に摂取率の低下を来す傾向を認めた。症例数はまだ少ないが、この手法を用いて正常肝細胞の部分的な機能を評価できると期待される。本研究の今年度の計画はmicronucleus assay法の基本手技の取得と、ラット部分肝の照射による肝組織の繊維化の評価であった。micronucleus assayに関しては、まずin vitroで実験を行った。細胞としてmicronucleusの同定が容易とされるC3H/HeマウスのSCC VII腫瘍細胞を用いた。単離細胞をフラスコに約5×10^5個蒔き、10^<-5>Mのbromodeoxyuridineを添加、約24時間後にセシウム線源を用いて15Gyの照射を行った。細胞数の増加を抑えるためにサイトカラシンB2μg/mlを培地に加え、24時間後にトリプシン処理、アルコール固定の後RNase、ethidium bromideで蛍光顕微鏡下にmicronucleusの出現頻度を計測し、線量との関係を観察した。多核細胞1個あたりのmicronucleus数を求め、5Gy照射時で約0.3の出現率であった。予定ではラットの肝の外側部分に200KV X線を照射し、正常肝細胞におけるmicronucleusの出現を観察することになっていたが、照射装置の故障により、線源を5MVに変更すべく、小照射野のためのコリメータを作製し、線量測定を行った。本年度は部分肝照射の後に、経時的に照射野内の肝組織を鍍銀、アザン染色等により観察し、繊維性組織の増生、照射部肝萎縮の時期を把握する。繊維化は起きているが、生残肝細胞も十分数確認できる時期、照射線量が特定できれば、その条件下においてmicoronucleus assayを行い、生残肝細胞の障害度、分裂能を評価したい。この体積減少の主な要因としては、血管内皮の障害を起因とした局所への炎症細胞の浸潤とそれに引き続く膠原繊維の増生から微小循環系の障害を介する機構が考えられている。肝細胞、および非実質細胞の傷害度を包括した部分肝機能の評価方法を用いてX線と陽子線の効果の差を検討する実験手法を開発する必要性があり、現在検討中である。

臨床例の解析において、陽子線照射により障害される正常肝組織の線量一効果関係および障害の経時的変化を核医学的手法およびX線CTによって解析した。核医学的方法には肝細胞アシアロ糖蛋白受容体に取り込まれ、肝細胞代謝により排泄される99mTc-GSAを用いた部分肝機能評価を用いた。これまでの報告により、正常肝組織の耐容線量は約30Gy/15分割とされていた。陽子線24Gy/8分割の照射領域は照射終了直後に99mTc-GSAの取り込みが落ちていたが、約3カ月後には機能の回復傾向を示し、6カ月後のCTでは繊維化や萎縮の所見も現れなかった。しかし、それ以上の線量の領域では99mTc-GSAの取り込み低下は不変であり、経時的に肝萎縮も進行した。動態解析として部分肝摂取率を求め、照射前後で比較したところ線量依存性に摂取率低下を来す傾向を認めた。症例数はまだ少ないが、この手法を用いて正常肝組織の部分的な機能を評価できると期待される。
国家緊急権とデモクラシー：ワイマール共和国における大統領緊急権の実像

本年度は、ワイマール共和国における非常権限の実像を明らかにするために、それが導入された経緯の究明を進めた。具体的には、ワイマール共和国の国民議会における、ワイマール憲法48条をめぐる審議過程について、国会議事録を中心に分析を進めた。現在までのところは、まずフーゴー・プロイスの大統領制構想の前提をおさえるため、自治の原理に基づくプロイスの法治国家概念を踏まえた上で、プロイスのビスマルク憲法改正提案およびワイマール憲法草案の分析を通じて、彼の直接公選大統領制構想を確認した。その上で、1919年1月25日以降の諸邦委員会における審議過程および、同年2月28日以降の国民議会憲法草案第一読会における審議過程、同年3月4日以降の国民議会憲法委員会第一読会における審議過程、同年6月3日以降の国民議会憲法委員会第二読会における審議過程を分析し、ワイマール憲法48条の条文の制定過程を跡づけ、連邦諸国家に対する中央権力の権限が増大していく過程を明らかにした。以上の研究成果は、「ヴァイマル憲法48条をめぐるドイツ国民議会における審議過程(1)」および「ヴァイマル憲法48条をめぐるドイツ国民議会における審議過程(2)」と題した論文を執筆し、紀要で連載を開始した。今後は引き続き連載を継続し、1919年7月2日以降の国民議会第二読会および第三読会における条文の変遷およびその審議過程を跡づけ、ワイマール憲法48条の条文が完成されていく経緯を究明したい。ワイマール憲法48条が導入された経緯について、国会議事録に基づいて分析を進めるとともに、論文として取り纏め、紀要上で連載を開始することができたため。今後は、1919年7月2日以降の国民議会第二読会および第三読会における条文の変遷およびその審議過程を跡づけ、ワイマール憲法48条の条文が完成されていく経緯を解明し、紀要の連載論文を完成させるとともに、上記研究成果を踏まえた上で、ワイマール憲法48条の解釈をめぐるカール・シュミットとプロイスの議論の分析を進めていきたい。
地球環境保全のための有機性廃棄物の資源化

本研究課題では,年々増え続ける有機性廃棄物(生ゴミ)減量を目的とし,家庭用生ゴミ処理機を用いた生ゴミの堆肥化(コンポスト化)に関して分子生物学的手法を用いた研究を行った.当研究室で開発した高温酸性条件下でのコンポスト化は4年以上にわたり基材の交換無しに良好な分解能を維持し続けている.その間pHは4から6の弱酸性を保っていることから,このコンポスト化プロセスを酸性下でのコンポスト化を意味するアシドロコンポスト化と命名している.このコンポスト化プロセスにおける微生物叢の調査を行った.今回行った手法は,PCR-DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis),FISH(fluorescence in situ hybridization),さらに定量PCR法の3つの方法である.DGGEではコンポスト内に存在する微生物の変遷が調査できる.この結果アシドロコンポスト化プロセスでは乳酸菌が長期にわたって存在しており,何らかの重要な役割を果たしていることが推測できた.DGGEは定量性に劣るため,FISHでコンポスト内全微生物に対する乳酸菌の割合を定量した.また,酵素を用いたコンポスト化の促進を目的に,コンポストからの微生物DNA抽出液から有用遺伝子の取得を試みた.このような複雑微生物系においては少数微生物由来の遺伝子を取得することは非常に困難である.そのため少数微生物由来の遺伝子を効率的に取得する方法を検討した.モデル系において少数微生物由来の遺伝子を効率的に取得するクローニング方法を確かめ,本手法の有用性を確認した.本手法は様々な環境からの有用遺伝子取得に応用できる画期的な手法だと考える.本研究課題では,年々増え続ける有機性廃棄物(生ゴミ)減量を目的とし,家庭用生ゴミ処理機を用いた生ゴミの堆肥化(コンポスト化)に関して分子生物学的手法を用いた研究を行った.当研究室で開発した高温酸性条件下でのコンポスト化は4年以上にわたり基材の交換無しに良好な分解能を維持し続けている.その間pHは4から6の弱酸性を保っていることから,このコンポスト化プロセスを酸性下でのコンポスト化を意味するアシドロコンポスト化と命名している.このコンポスト化プロセスにおける微生物叢の調査を行った.今回行った手法は,PCR-DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis), FISH (fluorescence in situ hybridization),さらに定量PCR法の3つの方法である.DGGEではコンポスト内に存在する微生物の変遷が調査できる.この結果アシドロコンポスト化プロセスでは乳酸菌が長期にわたって存在しており,何らかの重要な役割を果たしていることが推測できた.DGGEは定量性に劣るため,FISHでコンポスト内全微生物に対する乳酸菌の割合を定量した.その結果乳酸菌は全微生物のうち約半数を占めていることがわかった.さらにコンポストへの生ゴミ投入や水分量の変化によって乳酸菌の絶対数がどのように変化するのか定量PCR法を用いて測定した.その結果生ゴミ投入や滅菌培地をコンポストに投入すると乳酸菌数はコンポスト1gあたり10^7ほどに増加し,一日後には10^6ほどになるという推移が観察された.特に滅菌培地を投入した後も乳酸菌の増殖が観察されたことで,乳酸菌は投入された有機物などを栄養源にし,コンポスト内で活発に活動していることを示唆する結果を得た.本研究課題では,年々増え続ける有機性廃棄物(生ゴミ)減量を目的とし,家庭用生ゴミ処理機を用いた生ゴミの堆肥化(コンポスト化)に関して分子生物学的手法を用いた研究を行った.当研究室で開発した高温酸性条件下でのコンポスト化は4年以上にわたり基材の交換無しに良好な分解能を維持し続けている.その間pHは4から6の弱酸性を保っていることから,このコンポスト化プロセスを酸性下でのコンポスト化を意味するアシドロコンポスト化と命名している.このコンポスト化プロセスにおける微生物叢の調査を行った.今回行った手法は,PCR-DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis),FISH(fluorescence in situ hybridization),さらに定量PCR法の3つの方法である.DGGEではコンポスト内に存在する微生物の変遷が調査できる.この結果アシドロコンポスト化プロセスでは乳酸菌が長期にわたって存在しており,何らかの重要な役割を果たしていることが推測できた.DGGEは定量性に劣るため,FISHでコンポスト内全微生物に対する乳酸菌の割合を定量した.また,酵素を用いたコンポスト化の促進を目的に,コンポストからの微生物DNA抽出液から有用遺伝子の取得を試みた.このような複雑微生物系においては少数微生物由来の遺伝子を取得することは非常に困難である.そのため少数微生物由来の遺伝子を効率的に取得する方法を検討した.モデル系において少数微生物由来の遺伝子を効率的に取得するクローニング方法を確かめ,本手法の有用性を確認した.本手法は様々な環境からの有用遺伝子取得に応用できる画期的な手法だと考える.
西太平洋海域における赤潮の発生とその環境への影響

有毒渦鞭毛藻の発生あるいは魚貝類による中毒事件が記録されているグァテマラ、インドネシア、タイ、マレーシア、フィリピンにおいて、有毒種の発生と広域化の機構を解明する目的で、現地研究者と共に有毒種の分類と分布、魚貝類毒化と中毒事件発生の現状について調査を行った。また、平成7年7月には各国研究者をわが国に招聘し、東京大学、東北大学、北里大学において有毒プランクトンの同定と分類、魚貝類の毒の定量など調査技術に関する検討会を実施し、各国沿岸域における調査を現地分担研究者が中心になって実施できるようにした。グァテマラにおいては、太平洋岸のケッサーレ港で有毒種のCochlodinium polykrikoidesが赤潮を形成しており、そのシストも海底から多数採集できた他、有毒種のPyrodinium bahamenseのプランクトンとシストも確認することができた。大西洋岸のバリアス港でもP.bahamenseのプランクトンとシストを発見でき、現地で培養株作成を試みた。この株はフィリピンなどに発生する株と比較すると、細胞に丸みが強く、形態に差異があるが、一般の補強海水培地では分裂増殖速度が遅く、土壌浸出液を必要とするという共通の生理的特徴が認められた。東南アジアのインドネシアでは、ハルマヘラ島のカオ湾で、水質、底質を調査すると共に、プランクトン、魚貝類を採集して分類し、その毒性分析を行った。また、聞き取り調査も行ったが、その結果有毒渦鞭毛藻P.bahamenseが数回にわたり大規模な赤潮を引き起こしており、中毒事件も数件以上起こっていることが確認された。同種の発生域は貧栄養海域であること、マングローブに近く、そこの堆積泥が同種の成長に影響を及ぼしている可能性が強いことも分かった。アンボン島のアンボン湾でも時期を変えて同様調査を行った。同湾では聞き取り調査の結果、1993年に麻痺性毒による貝類中毒事件が沿岸村落で起こっていることが分かったが、湾内全域調査で有毒渦鞭毛藻のP.bahamaneseのシストが広い範囲の海底から採集され、またインドネシア側分担研究者の保存していたプランクトン試料からも同種が優占して発生している試料が発見されて、改めて麻痺性毒生産渦鞭毛藻の存在が確認された。これらインドネシア東部の発生域は、東南アジアで最初に有毒赤潮が起こったパプアニューギニアと、現在大規模な発生が続いているフィリピンの中間的な地理的位置にあることから、同種の分布広域化の実態を調査するためには最重要な地域であり、今後も継続した広域調査が必要である。インドネシア西部ではインドネシア側分担研究者がジャワ島ジャカルタ湾及びスマトラ島南部のバンカ島沿岸で採集した試料を分析したところ、P.bahamenseが確認され、同種がさらに広域化したことが明らかになった。タイトインドネシアでは、有毒プランクトンのAlexandrium minutumなどが幾つかのエビ養殖池において発生していたが、各事例の発生規模は小さく、池の水質、底質とプランクトンの調査を行って環境を適正に保つこと、研究面では、有毒種の培養株を作成してエビの斃死を引き起こす条件を解析することが重要と考えられた。マレーシアではマレー半島のマラッカ海峡沿岸域で麻痺性貝毒による中毒事件が1993年に発生していたが、同海域でマレーシア側分担研究者が採集した試料に有毒渦鞭毛藻のGymnodinium catenatumとAlexandrium tamiyava-nichiiの2種が認められ、両種のどちらかが中毒事件の原因と考えられた。両種はタイ、フィリピンにも分布することが当研究班の調査で認められており、P.bahamenseと同様に今後詳細な分布調査と毒性調査が必要と考えられた。なお、マレーシアにおいても養殖場におけるエビ類大量斃死が起こっていたが、プランクトン試料中に有毒種は認められなかった。フィリピンでは1986年以降170名以上の死者を含む2000名近くの麻痺性中毒患者が発生しており、有毒プランクトンの発生に広域化長期化の傾向が見られていた。また、フィリピン沿岸の渦鞭毛藻を広い範囲にわたって精査したところ、多数のDinophysis属に属する下痢性貝毒原因種が見られ、実際に天然貝類の毒化も確認された。なお、これらの調査はすべて調査国の分担研究者と共同で行ったもので、分担者のみならず、調査に協力してくれた学生や漁業関係者に有毒プランクトンに関する調査技術や情報を伝えられたことは非常に有益であった。

この株はフィリピンなどに発生する株と比較すると、細胞に丸みが強く、形態に差異があるが、一般の補強海水培地では分裂増殖速度が遅く、土壌浸出液を必要とするという共通の生理的特徴が認められた。東南アジアのインドネシアでは、ハルマヘラ島のカオ湾で、水質、底質を調査すると共に、プランクトン、魚貝類を採集して分類し、その毒性分析を行った。また、聞き取り調査も行ったが、その結果有毒渦鞭毛藻P.bahamenseが数回にわたり大規模な赤潮を引き起こしており、中毒事件も数件以上起こっていることが確認された。同種の発生域は貧栄養海域であること、マングローブに近く、そこの堆積泥が同種の成長に影響を及ぼしている可能性が強いことも分かった。アンボン島のアンボン湾でも時期を変えて同様調査を行った。同湾では聞き取り調査の結果、1993年に麻痺性毒による貝類中毒事件が沿岸村落で起こっていることが分かったが、湾内全域調査で有毒渦鞭毛藻のP.bahamaneseのシストが広い範囲の海底から採集され、またインドネシア側分担研究者の保存していたプランクトン試料からも同種が優占して発生している試料が発見されて、改めて麻痺性毒生産渦鞭毛藻の存在が確認された。これらインドネシア東部の発生域は、東南アジアで最初に有毒赤潮が起こったパプアニューギニアと、現在大規模な発生が続いているフィリピンの中間的な地理的位置にあることから、同種の分布広域化の実態を調査するためには最重要な地域であり、今後も継続した広域調査が必要である。インドネシア西部ではインドネシア側分担研究者がジャワ島ジャカルタ湾及びスマトラ島南部のバンカ島沿岸で採集した試料を分析したところ、P.bahamenseが確認され、同種がさらに広域化したことが明らかになった。タイトインドネシアでは、有毒プランクトンのAlexandrium minutumなどが幾つかのエビ養殖池において発生していたが、各事例の発生規模は小さく、池の水質、底質とプランクトンの調査を行って環境を適正に保つこと、研究面では、有毒種の培養株を作成してエビの斃死を引き起こす条件を解析することが重要と考えられた。マレーシアではマレー半島のマラッカ海峡沿岸域で麻痺性貝毒による中毒事件が1993年に発生していたが、同海域でマレーシア側分担研究者が採集した試料に有毒渦鞭毛藻のGymnodinium catenatumとAlexandrium tamiyava-nichiiの2種が認められ、両種のどちらかが中毒事件の原因と考えられた。両種はタイ、フィリピンにも分布することが当研究班の調査で認められており、P.bahamenseと同様に今後詳細な分布調査と毒性調査が必要と考えられた。なお、マレーシアにおいても養殖場におけるエビ類大量斃死が起こっていたが、プランクトン試料中に有毒種は認められなかった。フィリピンでは1986年以降170名以上の死者を含む2000名近くの麻痺性中毒患者が発生しており、有毒プランクトンの発生に広域化長期化の傾向が見られていた。また、フィリピン沿岸の渦鞭毛藻を広い範囲にわたって精査したところ、多数のDinophysis属に属する下痢性貝毒原因種が見られ、実際に天然貝類の毒化も確認された。なお、これらの調査はすべて調査国の分担研究者と共同で行ったもので、分担者のみならず、調査に協力してくれた学生や漁業関係者に有毒プランクトンに関する調査技術や情報を伝えられたことは非常に有益であった。
有望で希少な抗腫瘍天然物エクチナサイジン743の合成研究

エクチナサイジン743は、カリブ海源産のホヤ(Ecteinascidia turbinata)より単離された、強い抗腫瘍活性を有するアルカロイドである。現在、この化合物は欧米10数カ国において第2臨床試験に進み、有効な抗癌剤として期待されている。しかし、天然からは極微量にしか得られないことから、効率的な合成ルートの確立による大量合成が強く望まれている。本研究期間に、エクチナサイジン743の収束的かつ高立体選択的な全合成を達成した。全合成は、A環部のアミノアルコールとE環部アミノ酸を大量供給可能な合成ルートを確立し、これらを出発原料とした。2つのユニットはUgiの4成分連結反応を用い、効率的に縮合した。さらにジケトピペラジンを経由して、D環をHeck反応により構築した。このHeck反応により生じる二重結合に対する立体選択的な水和反応と、アミドの部分還元によりアミノニトリルを得た。B環の閉環はフェノールのアルデヒドに体するアルキル化反応により達成し、5環性中間体を合成した。これにシステイン誘導体を導入後、10員環チオエーテル化を行い、エクチナサイジン743の全合成を達成した。エクチナサイジン743の5環性骨格を有する化合物を重要中間体と設定して合成を行っている。その中央部ピペラジンと、右に連結するテトラヒドロイソキノリンの構築を、モデル化合物と同様の環化反応を用いて行うことにした。そこで、構成ユニットである、2つの光学活性アミノ酸誘導体の合成を検討した。右のユニットについては、大量に入手可能な天然型のアミノ酸である(S)-チロシンからの誘導を試みたが、穏和な条件下での芳香環への位置選択的なヨウ素原子の導入が困難であったため断念した。そこで、別個に合成した芳香環とグリシン等価体とを連結する収束的戦略をとることとした。そこで、安価な(α)-ピネンより誘導した光学活性イミノエステルのジアステレオ選択的アルキル化を試みたところ、高い立体選択性で望みの光学活性アミノ酸を得ることに成功した。左のアリールグリシノールユニットには、市販のセサモールを原料とし、ケイヒ酸誘導体にSharplessの不斉アミノヒドロキシル化反応を行い、ベンジル位への窒素原子の導入する、効率的な合成ルートを確立した。大量にも合成可能な2つのアミノ酸ユニットを、効率的に縮合し中央部ピペラジン骨格の構築した。続くテトラヒドロイソキノリンへの環化反応は、モデル反応同様の反応条件下円滑に進行し、所望の3環性化合物を高収率で得ることに成功した。現在、得られた3環性化合物よりさらなる変換を行い、5環性骨格の構築を検討中である。本年度は、A環部アミノアルコールとE環部アミノ酸を連結した化合物から、エクチナサイジン743の立体選択的な全合成を達成することができた。D環の構築のHeck反応により生じる二重結合に立体選択的な水和反応とアミドの部分還元により、アミノニトリルを得た。これにシステインを導入後、10員環チオエーテル化を行った。さらに5行程を経て全合成を達成した。現在、大量供給を目的とし、本合成ルートのさらなる改良を検討中である。エクチナサイジン743(Et743)はカリブ海原産の群生ホヤ(Ecteinascidia turbinata)より単離された、強い抗腫瘍活性を有する海洋産アルカロイドである。この化合物は、各種のガン細胞に対し顕著な効果が見られ、欧米10数カ国における第2臨床試験の好成績の結果、海洋天然物としては、初めての抗ガン剤となることが目前となっている。現在、Et743の供給はホヤの大量養殖に依存しており、安定かつ大量供給が可能な合成法の確立が強く望まれている。

昨年、我々はEt743の収束的かつ立体選択的な合成法を開発した。今年度は、この合成法を基盤として合成ルートの段階数の削減に成功した。まず、適切な保護基(Bn基)を有する左セグメントの新規合成法の確立に成功した。この方法は不斉点を触媒的に導入していることが特徴である。さらに、右セグメントとのUgiの成分連結反応による縮合を行った後、保護基を変換することなく2回の環化反応を行い、重要中間体を得ることに成功した。現在、本合成ルートによる、様々な類縁体の合成を検討中である。
複合金属錯体触媒を用いた新規な有機合成反応の開発

パラジウム錯体がCO/H_2下にハロアレ-ンの触媒的ホルミル化を行うことはよく知られているが、従来この反応は100°C以上の比較的高温で行われてきた。この反応の触媒としてPdCl_2(PPh_3)_2に他の遷移金属カルボニル錯体を組み合わせた系を種々検討したところRu_3(CO)_<12>が顕著な加速効果を示し、ベンゼン中70°C1.5hでベンズアルデヒド収率は17%(Pd:1mol%)から65%(PdーRu:1mol%ー2mol%)に上昇した。またRu_3(CO)_<12>のみではベンズアルデヒド収量は2%であるところから、明らかにパラジウムールテニウムの相乗効果により反応が加速されていることが判明した。パラジウムとルテニウムの混合比はRu/Pd=2付近に収率の極大があり、それを越えるとパラジウム金属の沈澱が起こり収率も低下した。他の遷移金属カルボニル錯体(Cr(CO)_6,Mo(CO)_6,W(CO)_6,Mn_2(CO)_<10>,Fe(CO)_5,Co_2(CO)_8)はほとんど効果を示さなかった。類似の効果はベンゼン以外の溶媒中でも観測され、またPPh_3を添加した系でも反応速度は遅くなるものの、ルテニウムの添加効果が認められた。さらにpーヨ-ドトルエン、mークロロヨ-ドベンゼン、pーヨ-ドアニソ-ル、2ーヨ-ドチオフェン、1ーヨ-ドナフタレン、Zー3ーヨ-ドー3ーヘキセンのホルミル化におていもRu_3(CO)_<12>の添加により25倍の加速が観測された。反応液のIRではHRu_3(CO)_<ll^ー>と考えられる吸収が観測され、混合金属クラスタ-によると考えられるカルボニル吸収は検出されなかった。このことから、ホルミン化反応の速度が加速されたのはRu_3(CO)_<12>からCO/H_2下で生成するHRu_3(CO)_<11^ー>などのルテニウムヒドリド錯体が、ヨ-ドアレ-ン、CO、およびパラジウム錯体から生成するアシル錯体を速く水素化分解するためであると考えている。現在さらに本研究で得られた知見に基づき、パラジウムアシル錯体とルテニウムヒドリド錯体の化学量論反応について検討を進めている。
二官能性ジアゾカルボニル化合物の縮合重合による新規高分子合成法の開発

ジアゾ化合物の多様な反応性を利用した新規高分子合成法の開発に取り組んだ結果、遷移金属錯体を用いた芳香族ビスジアゾ酢酸エステルの縮合重合により、ポリ(アリーレンビニレン)型共役系高分子の合成に成功した。この新規合成法を用いることで、従来法では合成困難であった、ビニレン部位に二つのエステルを有するポリ(アリーレンビニレン)を得ることが可能となった。本研究では、ジアゾカルボニル化合物をモノマーとした縮合重合による新しいポリマー合成法の開発を目的としている。具体的には、(1)ジアゾカルボニル化合物のカップリング反応によるポリ(アリレンビニレン)型共役系高分子の合成、(2)ジアゾカルボニル化合物のN-H挿入反応による定序配列型ポリマーの合成、を目指して検討を行った。今年度は主に、(1)(2)ともに、モノマーの設計および重合条件の探索に重点をおいて取り組んだ。(1)ではまず、ポリマーの溶解性や光物性を自在にコントロールできるモノマーの合成ルートの開発を目指し、種々の置換基を有する二官能性ジアゾカルボニル化合物の合成に取り組んだ。その結果、比較的簡便かつ安価に合成可能なルートの開発に成功した。その後、種々の遷移金属錯体を用いたモデル反応を行い、適切な重合条件の探索を行った。その結果、目的とするカップリング反応の触媒には、Grubbs触媒、Rh2OAc4、Cu(acac)2などが有効であることを見出した。また、用いる錯体の中心金属の種類によって、カップリングの効率だけではなく、様式そのものも変化するといった興味深い挙動も見出すことに成功した。(2)では、モノマーである二官能性アミド化合物の合成ルートの開発から検討をはじめた。すると、当初予定していた化合物では溶解性に問題があることが判明したが、長鎖アルキル基を導入することで問題を解決した。次に、種々の条件下においてモデル反応を行うことで、目的のカップリング反応が効果的に進行する条件の探索を行った。さらに、その結果をもとに重合反応を行い、オリゴマーではあるものの目的とする構造の生成物を得ることに成功した。具体的には、(1)ジアゾカルボニル化合物のカップリング反応によるポリ(アリーレンビニレン)型共役系高分子の合成と(2)ジアゾカルボニル化合物のNーH挿入反応による定序配列型ポリマーの合成、の達成を目標に検討を行った。最終年度は、上記(1)(2)ともに、前年度までに達成しているモノマー合成ルートの確立および低分子モデル反応での知見をもとに、実際に目的ポリマーの合成を試みた。(1)では、前年度に行った低分子モデル反応において有効であることが明らかとなった遷移金属錯体を用いて二官能性ジアゾカルボニル化合物の縮合重合を行ったところ、目的のポリ(アリーレンビニレン)型共役系高分子を得ることに成功した。このポリマーは、ビニレン部位に二つのエステルを有するこれまでにない全く新しい構造のポリマーである。従来知られている合成法では合成できなかったため、高分子合成の進展という観点から非常に意義のある成果であると言える。加えて、得られたポリマーの光物性を調査したところ、ビニレン部が無置換の従来のポリ(アリーレンビニレン)に比べて特徴的な吸収・発光スペクトルを示した。今後さらなる詳細な調査が必要ではあるが、有機ELや有機電界効果トランジスタなどへの応用ができる可能性があり、今後の展開が期待される。(2)では、前年度までに合成に成功している二官能性ジアミド化合物をモノマーとして用い、二官能性ジアゾカルボニル化合物とのNーH挿入反応を素反応とする縮合重合を行うことで、オリゴマーながら構造の明確なポリマーの合成に成功した。生成ポリマーの溶解性の都合から当初目的としていた構造のモノマーとは異なるため、定序配列型ポリマーとは言い難いが、新規な構造を有するポリアミドの合成に成功した。本研究においては具体的に二つのテーマを掲げており、そのそれぞれにおいて当初の目標事項をほぼ達成できていることから、本研究が順調に進展していると考える。高分子化学(1)では、これまで得られている知見をもとに、種々の反応条件(溶媒、温度、触媒量、反応時間等)の検討を行い、得られたポリマーを、SEC、1Hおよび13C NMR、二次元NMR、MALDI-TOF-MSなどを用いて解析し、構造の同定を行う。加えて、得られたポリマーの溶液中ないしフィルム状態での光吸収と蛍光スペクトル測定を行い、ポリマー骨格や置換基による光特性の違いを評価する。さらに、有機ELや有機電界効果トランジスタとしての物性値の測定を予定している。(2)では、現在のところオリゴマーしか得られていないため、より重合度の高い生成物を得るために重合条件の探索を検討する。また、熱重量測定および示差走査熱量測定により、ポリマーの分解温度やガラス転移温度ないし融解温度を測定し、モノマー配列がポリマー物性に及ぼす効果を明らかにする。

一部消耗品の消耗が当初の予定より抑えられたことから購入を先送りにしたため、現時点で予定額と執行額が異なっているが、研究計画に変更はなく、本助成研究の最終年度までには当初の予定通りの研究費の使用を予定している。次年度は、当該年度に購入を先送りした合成用試薬や機器分析消耗品の購入を行う予定でいる。
細胞の放射線および酸素ストレス応答の分子機構に関する研究

細胞を活性酸素による酸化から保護し、細胞内の還元環境を維持する、つまり、細胞内のレドックス状態を調節する機構として、グルタチオン系、チオレドキシン系の存在することが多くの細胞で知られている。大腸菌において、trxA遺伝子にコードされているチオレドキシンは、酸化還元をうけるS-S構造を活性中心に持ち、酸化されたタンパク質などの還元を行うとともに、NADPHをプロトンドナーとして、trxB遺伝子にコードされるチオレドキシンレダクターゼにより還元される。大腸菌において酸化型のチオレドキシンが過酸化水素の消去に働くカタラーゼHPIの転写量を増大させること、またこの調節が過酸化水素適応応答を制御しているOxyRタンパク質を介していることが示された。さらにOxyRの活性化が過酸化水素水だけではなく、チオレドキシンの関与のもとに細胞内のレドックスバランスの異常によっても起こることが分かった。このようにチオレドキシン系が過酸化水素適応応答の制御に重要な役割を果たすことが分かった。チオレドキシンレダクターゼの欠失株では、チオレドキシンのレドックスサイクルはこわされ、酸化型への傾きが起こっている。これらの結果は、酸化型チオレドキシンが結果的にOxyRを活性化することを示唆している。過酸化水素の投与やtrxB変異の導入でなくても、チオレドキシンを酸化型に傾けることができれば、OxyRの活性化を起こすことができるはずであると考え、嫌気的条件下でSH酸化剤であるジアミドを用いて実験したところ、katG遺伝子の発現が誘導されるが観察された。しかも、この誘導はoxyRに依存した。過酸化水素前処理によってX線抵抗性が獲得される事実を発見した。この応答は、前処理の過酸化水素の濃度が3060μMで最大であった。このX線抵抗性の誘導はクロラムフェニコールやリファンピシンによって阻害された。oxyRやkatG変異株のX線感受性のX線感受性そのものは野性株と同じレベルであった。さらに、X線抵抗性の獲得はoxyR、katG株変化株でも観察できた。すなわち、この応答はoxyRに依存しなかった。過酸化水素で処理したファージの生存率は、前処理した細胞のこのファージを感染させた場合、増大することが分かった。この応答にもoxyRは開示していなかった。これらの結果は、低濃度の過酸化水素によって明らかにDNA修復酵素の誘導が起こされたことを実証している。一方、UV感受性に対しては前処理の効果は現れなかった。したがって、過酸化水素で誘導されるDNA修復活性は酸化的損傷に特異的に作用する修復酵素であると考えてよい。過酸化水素で誘導されるタンパク質は40種類以上である。そのほとんどは遺伝子も誘導されるタンパク質も同定されていない。スーパーオキサイドではエンドヌクレアーゼIVの誘導が証明されており、一方の過酸化水素ストレスでも、まだその生化学的な性質は未知であるが、修復酵素が誘導されると考えてよい。ただし、それがエンドヌクレアーゼIVではないことは確かである。また、本研究で明らかになった過酸化水素によるDNA修復酵素の誘導がoxyRに依存しない事実は、過酸化水素ストレス応答にはoxyR以外のレギュロンが関与することを強く示唆している。細胞内での活性酸素の生成と消去の間には厳重なバランスは維持されているが、放射線などの環境因子によって細胞内の活性酸素濃度が増大し、消去酵素の処理能力を超えるようになると酸化ストレス状態に陥る。しかし、細胞はその活性酸素濃度の異常を感知し、そのシグナルを伝達して必要な特定遺伝子の発現の誘導をうながし、防御系の増強を行う。誘導されるシステムは、過剰の活性酸素を消去するものだけでなくDNA修復酵素も含んでいる。大腸菌では、H_2O_2に応答して30種類以上のタンパク質が誘導合成される。

還元型OxyRは常にそのレギュロン遺伝子のプロモーター領域に結合しており、細胞内のH_2O_2との反応によって酸化型への変換が起こり、これに伴って遺伝子の転写が促進される。我々は、細胞内のレドックス制御に関与しているチオレドキシン、チオレドキシン還元酵素などの酵素が酸化ストレス応答の発現を制御する可能性について検討した。大腸菌において酸化型のチオレドキシンが過酸化水素の消去に働くカタラーゼHPIの転写量を増大させること、またこの調節が過酸化水素適応応答を制御しているOxyRタンパク質を介していることが示された。さらにOxyRの活性化が過酸化水素だけではなく、チオレドキシンの関与のもとに細胞内のレドックスバランスの異常によっても起こることが分かった。このようにチオレドキシン系が過酸化水素適応応答の制御に重要な役割を果たすことが分かった。