hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子工学及び電気化学的手法による微生物代謝制御のための基盤研究

遺伝子工学手法と電気化学的手法を組み合わせることによって微生物の代謝活性を制御し,有用物質生産プロセスへと応用するための技術基盤の構築を行った。電極への電子伝達が可能な細菌Shewanella oneidensis MR-1株を遺伝子改変することによって糖代謝能を付与し,電極電位を制御可能な電気化学リアクター内にて培養を行った結果,電極電位の変化によって遺伝子発現および糖代謝産物に差異が生じることが明らかとなった。また電極への電子伝達に関与する遺伝子群の発現制御機構を解析し,これらの遺伝子の転写活性化に必要な制御因子を同定した。研究計画調書に記した研究計画のうち,研究項目1および2については以下に詳述するようにほぼ完了した。また研究項目3に関しても一定の成果を得た。1. MR-1株のグルコース資化能力の活性化:本研究計画は電極との電子授受が可能な細菌Shewanella oneidensis MR-1株を使用して,電気化学制御により遺伝子発現および代謝活性をコントロールすることにより有機物原料からの有用物質生産効率を向上させることを目的としている。物質生産の基質としては安価かつ取り扱いやすい糖原料であるグルコースが望ましいが,MR-1株はグルコースを資化できないという課題があった。MR-1株がグルコースを資化できない理由はグルコースのトランスポーター(GalP)とリン酸化酵素(Glk)をコードする遺伝子を欠損しているためであると推定されたため,これらの遺伝子を含むプラスミドを作製し,MR-1株に導入した。その結果MR-1株にグルコース資化能力を付与することに成功した。2.酢酸合成遺伝子の破壊:有用物質の生産反応において副生成物となる酢酸の合成を抑制するため,MR-1株の酢酸合成遺伝子(pta)を相同性組換えにより破壊した変異株を作製した。本変異株は酢酸合成量が野生株の約50%程度まで低下していた。MR-1株はpta遺伝子以外にも酢酸の合成に関与すると推定される遺伝子(acs)を有するため,pta破壊株においても酢酸合成能力が残存していると考えられる。したがって今後pta/acs二重破壊株を作製し,酢酸合成を完全に抑制することを計画している。3.細胞外電子伝達系遺伝子の発現制御機構の解明:MR-1株の細胞外電子伝達系遺伝子の転写単位および転写開始点を決定するため, RT-PCRおよびプライマーエクステンション解析を行った。その結果当該遺伝子領域のオペロン構造を明らかにすることができた。研究計画調書に記した研究計画のうち,今年度(平成25年度)は以下の研究項目(25)について実施した。2.酢酸合成遺伝子の破壊:微生物電気化学システムにおいてMR-1株を物質生産菌株として利用する場合,酢酸等の副生成物の蓄積を抑制することが課題となる。MR-1株はpta, acsという2つの酢酸合成遺伝子を有しており,今年度はacsの遺伝子破壊株を作製した(pta破壊株は昨年度作成済み)。一方,MR-1株のグルコース代謝産物を解析した結果,酢酸以外にも乳酸が主要代謝産物として蓄積することが明らかとなった。従って酢酸合成遺伝に加え,乳酸合成遺伝子の破壊も行うことにより,さらなる生産収率の向上が可能であると考えられた。3.細胞外電子伝達系遺伝子の発現制御機構の解明: mtr遺伝子群のプロモーター領域を詳細に解析した結果,遺伝子発現の活性化および抑制に必要なDNA領域を同定した。また転写活性化領域にcAMP receptor protein (CRP)が結合することを示した。4, 5.電気化学制御リアクターの構築・電極電位設定の最適化:電極電位の制御が可能な電気化学リアクターを構築し,MR-1株を様々な電極電位において培養した。その結果,代謝産物のプロファイル,特にD-/L-乳酸の蓄積バランスが電極電位の設定によって顕著に異なることが明らかとなった。また乳酸代謝系の遺伝子発現にも電位による変動が見られた。これにより電極電位によって遺伝子発現を制御し,代謝産物を変化させることが可能であることが明らかとなり,本研究のアプローチの有用性が示された。今後目的物質を蓄積させる方法について,遺伝子工学および電気化学的手法の両方向から検討を加えていく予定である。研究計画書記載の通り順調に研究計画を遂行することができた。研究の進展に伴い新たな課題も見出されたが,今後の研究により解決できると想定している。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画書に記載の通り研究を遂行する。電気化学制御を行うためのリアクター装置の作製は既に完了しており,予備的な実験を開始している。またHPLCおよびGC-MSによる代謝産物分析方法の確立も終了している。今後電気化学制御を行った際の代謝産物の変化についてデータを収集し,有用物質生産に最適な制御方法について条件検討を行う予定である。
ゲーリー・スナイダーの日本時代

アメリカ現代詩人ゲーリー・スナイダー(Gary Snyder, 1930-)の日本時代(1856-68)について、本人とのインタビューやその書簡の収集、日本時代の知人等とのインタビューや作品分析などを通して、新しい知見を得、その成果を報告書〔『評伝ゲーリー・スナイダーの日本時代』全329頁〕をまとめた。アメリカ現代詩人ゲーリー・スナイダー(Gary Snyder 1930-)は、1956年に初来日し、1968年に帰国するまで京都を中心に日本で生活した。2006年はスナイダーが初来日してから50年の節目にあたる年である。日本で生活したのは実質的には10年間であったが、京都における仏教や文学を中心とする日本文化及びアジア文化の研究と詩の執筆は、帰国後のスナイダーの詩人としての成長の基礎となった。また、スナイダーは、アメリカ思想史においては、現代環境思想のパイオニアとして高く評価される思想家であるが、その環境思想の生成に際して、京都時代の果たした役割は大きなものがある。京都での思索や諸体験がその詩や思想の基盤にあると言えよう。それゆえ、この12年間のその生活と思想は、このアメリカ現代詩を代表する詩人の軌跡を分析する上では極めて重要な時代であり、その全体像を把握するためにはその「日本時代」(Japan Years)は無視することはできない。本研究は、1956年から1968年にいたる12年間のスナイダーの詩と思想の発展を分析し、この詩人の日本時代の全体像を評伝(Critical Biography)として構築し、その全体像を理解するための新たな視点を提示する。日本時代にスナイダーが何をし、誰と会い、どのようなことを考え、どのような生活をし、その詩と思想はどのように形成されていったか?初来日から50年が過ぎた今日でもこれらのことについて詳細は報告されていない。本研究は、このような未開拓の領域に踏み込み、日本時代のスナイダー像を提示しようとするものである。本研究の目的は、アメリカ現代詩人ゲーリー・スナイダー(Gary Snyder,1930-)の日本時代(1956-68)を中心としてその詩と思想を分析し、同時に日本国内及びアメリカ国内において資料収集及び詩人とのインタビューを行い、その日本時代の評伝(critical biography)を構築するための研究を推進することである。平成19年度は、カリフォルニア大学とハワイ大学を中心として資料収集を行い、その後で詩人にインタビューをした。主に、京都時代の事について、聞き取りを行った。成果については、収集した1次資料をもとに、これまでのスナイダー像を修正するような、新しい知見を加えることができたと考えている。平成19年度の成果は以下のとおりである。1.招待講演「森の生活-ソローとスナイダー」2007年10月日本ソロー学会本講演は『ヘンリー・ソロー研究論集』第34号(2008年3月)63-73頁に掲載された。2.「読み直される『アメリカ』の場所-生態地域主義とポストコロニアリズムの視点から」『アメリカ研究』(41号)、2007年3月、1-18頁。アティーナ・プレス、全3350頁。平成20年度は、主として、ゲーリー・スナイダー氏へのインタビューと、カリフォルニア大学デイヴィス校等における1次資料収集が成果としてあげられる。スナイダー氏へのインタビューは、2日間にわたって行われ、A4用紙95ページ(ダブルスペース)に及ぶものとなり、収集した書簡等の1次資料に基づく具体的な質疑応答と意見交換を行い、氏の京都時代について、正確で具体的なことを記述し、記録することができた。おそらく、これは、世界のスナイダー研究においてこれまでになされなかったことであり、氏の日本時代を理解するための貴重な記録となるであろう。また。1次資料に関しては、氏を京都に招聘したルース・フラー・ササキ(Ruth Fuller Sasaki)の未発表の書簡を収集した。これは、氏が日本へと出発し、来日した前後のことをより具体的に記述できる貴重な資料となるであろう。さらに、京都時代に60年代半ばまで氏と結婚していたカリフォルニアの詩人ジョアン・カイガー(Joanne Kyger)の未発表の書簡を収集した。同時に、カイガーにあてたスナイダー氏の書簡を氏の許可を得て複写した。これは、氏の京都時代をより深く、多様かつ多層的に記述するための不可欠の一級資料であり、氏の日本時代の研究に大いに貢献するものとなるであろう。このように、平成20年度は、氏へのインタビューで詩人の肉声を記録し、同時にそれを支える書簡等の1次資料を多数収集することで、今後の研究に貢献する基盤を構築することができたと考える。成果は成果報告書『ゲーリー・スナイダーの日本時代』〔全329頁〕としてまとめた。
超電導エネルギー貯蔵装置を用いた直流系統連系の研究

1.超電導コイルを用いた直流系統連系の実験的検討:サイリスタを用いた三相ブリッジ交直変換装置を2組作製し,超電導コイル(インダクタンス95H,最大電流20A,エネルギー貯蔵容量19KJ)と組合せて, 2面の分電盤を接続する模擬直流送電系統を構成した.パーソナルコンピュータを用いた交直変換装置の計算機制御によって,電力の吸収・放出実験を行なった.電力の指定値としては, i)一定電力制御, ii)一定電力の吸収・放出の切換制御, iii)正弦波状の吸収・放出の3種類とし,最大電力の大きさと周波数を変化して実験した.その結果,直流連系された両系統から独立に電力の制御を行なえることが確認された.ただし,電流値などの検出,制御量の計算制御量の出力の1サイクルに要する時間が0.3秒程度であるので,吸収・放出の切換周波数は0.6Hzが限度であった.この点については,制御方式,制御プログラムの改善など,検討の余地が残されている.2.超電導コイルを用いた直流系統連系の定態安定度向上効果の検討:くし形のモデル電力系統を対象に,固有値計算によって,直流系統分割ならびに超電導コイルの定態安定度向上効果の分析を行なった.その結果,直流分割のみによっても安定度はかなり向上するが,超電導コイルによるエネルギー貯蔵機能を導入し,各変換装置を適切に制御することによって,さらに安定度が向上することが明らかとなった.特に,連系線に潮流がある場合には,潮流が流れ出す系統(順変換器側)で安定化効果の大きいことがわかった.3.過渡安定度向上効果の検討:上記2.と同じモデル系統に対して,発電機脱落による系統動揺時の動揺抑制効果を,計算機シミュレーションによって検討した.直流系統分割によって,一方の系統におけるじょう乱の影響がほとんど他方に及ばなくなるが,超電導コイルによって,動揺が速やかに減衰することが明らかになった.1.超電導コイルを用いた直流系統連系の実験的検討:サイリスタを用いた三相ブリッジ交直変換装置を2組作製し,超電導コイル(インダクタンス95H,最大電流20A,エネルギー貯蔵容量19KJ)と組合せて, 2面の分電盤を接続する模擬直流送電系統を構成した.パーソナルコンピュータを用いた交直変換装置の計算機制御によって,電力の吸収・放出実験を行なった.電力の指定値としては, i)一定電力制御, ii)一定電力の吸収・放出の切換制御, iii)正弦波状の吸収・放出の3種類とし,最大電力の大きさと周波数を変化して実験した.その結果,直流連系された両系統から独立に電力の制御を行なえることが確認された.ただし,電流値などの検出,制御量の計算制御量の出力の1サイクルに要する時間が0.3秒程度であるので,吸収・放出の切換周波数は0.6Hzが限度であった.この点については,制御方式,制御プログラムの改善など,検討の余地が残されている.2.超電導コイルを用いた直流系統連系の定態安定度向上効果の検討:くし形のモデル電力系統を対象に,固有値計算によって,直流系統分割ならびに超電導コイルの定態安定度向上効果の分析を行なった.その結果,直流分割のみによっても安定度はかなり向上するが,超電導コイルによるエネルギー貯蔵機能を導入し,各変換装置を適切に制御することによって,さらに安定度が向上することが明らかとなった.特に,連系線に潮流がある場合には,潮流が流れ出す系統(順変換器側)で安定化効果の大きいことがわかった.3.過渡安定度向上効果の検討:上記2.と同じモデル系統に対して,発電機脱落による系統動揺時の動揺抑制効果を,計算機シミュレーションによって検討した.直流系統分割によって,一方の系統におけるじょう乱の影響がほとんど他方に及ばなくなるが,超電導コイルによって,動揺が速やかに減衰することが明らかになった.1.直流系統連系用の交直変換装置として、サイリスタを用いた三相ブリッジ交直変換装置を2組作製した。また、変換器用変圧器を介して分電盤に接続し、超電導エネルギー貯蔵装置(SMES)を用いない通常の直流送電系統を模擬した回路を構成して基本的な動作を確認するとともに、等価回路のパラメータの算出を行なった。その結果、作製した交直変換装置の等価直流抵抗値は0.26Ωであることがわかった。2.模擬実験用超電導マグネットを設計、製作した。定格電圧50Vの直流送電系に直列に接続し、妥当な時間でエネルギーの吸収・放出実験を行なえるマグネットとして、最大電流20A、インダクタンス約100H、また既存のクライオスタットに収納可能な寸法として直径180mm、高さ300mmの円筒形ソレノイドコイルを製作した。これにより、最大20kJのエネルギーが送受電端から吸収あるいは放出できることになる。3.わが国の60Hz電力系統を簡略模擬したモデル系統において、直流連系およびSMESを用いた直流連系を導入したシミュレーションプログラムを作成した。これを用いて系統安定化制御からみた両端の交流系統に及ぼす効果について検討を行なった結果、SMESなしの直流連系では送電端(順変換器側)から送られた電力がそのまま受電端(逆変換器側)に入るのに対して、SMESがあれば両端で電力を独立に制御でき、安定化の効果が増大することが明らかとなった。

4.次年度は、SMESを模擬直流系統に接続し電力の制御特性を実験的に調べるとともに、系統安定化のための有効電力、無効電力の同時制御の方式について、GTOサイリスタの使用も含めて、計算機シミュレーションと実験の両方から検討を行なう計画である。
超音波探傷法と逆解析による転がり接触荷重下の内部起点疲労き裂進展挙動の測定

歯車・軸受・圧延ロールなどに発生する転がり接触疲労損傷の起点には表面起点と内部起点がある.研究代表者はこれまで表面起点のき裂進展挙動の連続観察を可能にする,ステッピングモータとCCDカメラをパーソナルコンピュータで制御したシステムを構築し,数値応力解析と組合わすことにより,転がり接触荷重下の表面起点の表面損傷の発生機構を破壊力学的に明らかにすることに成功した.一方,材料の表面処理技術および潤滑技術の向上は,製鋼過程における介在物管理技術の発達により抑制されてきた内部起点の表面損傷の問題を再び浮かび上がらせる事態を招いている.研究代表者は,内部起点の表面損傷の問題についても応力解析を行い,材料内部に存在する介在物の厳しさを破壊力学的に論じてきたが,内部起点のき裂の進展挙動を連続観察する手法がなく,実際の問題と定量的に対応させることができなかった.▼したがって,以下の3つの目標のもとに本研究進めた.1.Delay Line(遅延線路)トランスデューサを用いて表面のエコーを抑えることにより,超音波を用いて表面近傍の情報をできるだけクリアに捉えるシステムを構築する.2.超音波の発振および測定をステッピングモータと同期させて,自動測定可能なシステムとする.3.このシステムから得られるエコー強さおよび反射時間から逆解析の手法を用いて,内部き裂の形状を推定する方法を確立する.▼前年度は,50MHz Delay Lineトランスデューサを用いて情報をできるだけクリアに捉える条件を割り出した.本年度は,前年度の結果をもとに測定システムを構築した.そして,本システムを用いてすでにき裂が発生している試験片を用いてその測定精度を検証した.今後,本システムを転がり接触荷重下の内部起点き裂の進展挙動の連続観察へ展開していく予定である.歯車・軸受・圧延ロールなどに発生する転がり接触疲労損傷の起点には表面起点と内部起点がある.研究代表者はこれまで表面起点のき裂進展挙動の連続観察を可能にする,ステッピングモータとCCDカメラをパーソナルコンピュータで制御したシステムを構築し,数値応力解析と組合わすことにより,転がり接触荷重下の表面起点の表面損傷の発生機構を破壊力学的に明らかにすることに成功した.一方,材料の表面処理技術および潤滑技術の向上は,製鋼過程における介在物管理技術の発達により抑制されてきた内部起点の表面損傷の問題を再び浮かび上がらせる事態を招いている.研究代表者は,内部起点の表面損傷の問題についても応力解析を行い,材料内部に存在する介在物の厳しさを破壊力学的に論じてきたが,内部起点のき裂の進展挙動を連続観察する手法がなく,実際の問題と定量的に対応させることができなかった.▼したがって,以下の3つの目標のもとに本研究進めた.1.Delay Line(遅延線路)トランスデューサを用いて表面のエコーを抑えることにより,超音波を用いて表面近傍の情報をできるだけクリアに捉えるシステムを構築する.2.超音波の発振および測定をステッピングモータと同期させて,自動測定可能なシステムとする.3.このシステムから得られるエコー強さおよび反射時間から逆解析の手法を用いて,内部き裂の形状を推定する方法を確立する.▼本年度の計画では,1と2を達成する予定であったが,50MHz Delay Lineトランスデューサを用いて情報をできるだけクリアに捉える条件を割り出すことに時間がかかり,システムの構築にまで至らなかった.以下に,明らかになった測定条件を示す.1.パルス繰返し周波数2000Hz,2.有効パルスエネルギ振幅2μJ,3.ダンピング抵抗値100Ω,4.ゲイン29dB,5.トランスデューサと試験片間に潤滑油を介在させる.歯車・軸受・圧延ロールなどに発生する転がり接触疲労損傷の起点には表面起点と内部起点がある.研究代表者はこれまで表面起点のき裂進展挙動の連続観察を可能にする,ステッピングモータとCCDカメラをパーソナルコンピュータで制御したシステムを構築し,数値応力解析と組合わすことにより,転がり接触荷重下の表面起点の表面損傷の発生機構を破壊力学的に明らかにすることに成功した.一方,材料の表面処理技術および潤滑技術の向上は,製鋼過程における介在物管理技術の発達により抑制されてきた内部起点の表面損傷の問題を再び浮かび上がらせる事態を招いている.研究代表者は,内部起点の表面損傷の問題についても応力解析を行い,材料内部に存在する介在物の厳しさを破壊力学的に論じてきたが,内部起点のき裂の進展挙動を連続観察する手法がなく,実際の問題と定量的に対応させることができなかった.▼したがって,以下の3つの目標のもとに本研究進めた.1.Delay Line(遅延線路)トランスデューサを用いて表面のエコーを抑えることにより,超音波を用いて表面近傍の情報をできるだけクリアに捉えるシステムを構築する.2.超音波の発振および測定をステッピングモータと同期させて,自動測定可能なシステムとする.3.このシステムから得られるエコー強さおよび反射時間から逆解析の手法を用いて,内部き裂の形状を推定する方法を確立する.▼前年度は,50MHz Delay Lineトランスデューサを用いて情報をできるだけクリアに捉える条件を割り出した.本年度は,前年度の結果をもとに測定システムを構築した.そして,本システムを用いてすでにき裂が発生している試験片を用いてその測定精度を検証した.今後,本システムを転がり接触荷重下の内部起点き裂の進展挙動の連続観察へ展開していく予定である.
軟組織を描画するX線光学系、高性能2次元検出器および屈折用アルゴリズムの開発

軟組織用に最適な高空間解像度、高コントラストが得られるX線光学系の開発に成功した。高性能2次元検出器を得て屈折画像が短時間に得られることを実証した。臨床応用を目指す上で重要な乳癌試料、関節軟骨など各種軟組織に対してX線暗視野法を用いてX線画像取得に成功した。H&E染色像に変わらない情報が得られることが判明した。屈折用アルゴリズムを適用して乳管、乳腺、線維、壊死石灰化などの3次元像取得にも成功した。屈折型擬似3次元像取得にも成功した。これらにより臨床用in vivo、ex vivo像の見込みが立った軟組織用に最適な高空間解像度、高コントラストが得られるX線光学系の開発に成功した。これらにより臨床用in vivo、ex vivo像の見込みが立った乳ガンを中心とするガンの臨床診断、病理診断システム開発のための要素である(1)エックス線光学系、(2)高性能2次元検出器系、(3)ソフトウェアのそれぞれを開発した。最終年度には臨床に近い状態を実現することを目標に掲げている。平成18年度は上記(1)、(2)、(3)のそれぞれの開発目標を達成した。(1)は視野の大きさ50mm角を実現した。(2)は(1)の視野の大きさに見合う60mm角視野のCCDカメラの開発に成功した。(3)はエックス線暗視野法を用いた立体像を得るためのshift and add法による開発を試みた。その結果、ファントムおよび関節軟骨のスライス像を得ることができた。放射線被曝線量は1枚のエックス線暗視野像と同等でしかも立体感のある像を得ることができたことは平成18年度の最大の成果であると考える。これにより臨床実用化に向かって大きい前進が見られたと判断できる。トモシンセシスは3通りあるとされるが、残りの2つについても本科研費班内で開発グループが結成され来年度以降の開発が待たれる状況となった。さらにつぎの4項目は特筆すべき成果である。(I)ソフトウェア開発のための高性能計算機購入によりCT自動化へ一歩前進した。(II)本科研費班会議を開催し、研究成果をもちより発表と討論を成功裏に行なうことができた。(III)本科研費に関係の深い研究成果発表と討論を日中韓3カ国によって行なった。(IV)海外において本科研費に関係の深い情報収集活動を行なった。(V)研究代表者のホームページを作成した。成果としては2つ挙げることができる。一つは屈折原理の3次元像の対象試料の大きさを前年比800倍になったこと、二つは屈折原理のトモシンセシス開発に成功したことである。(1)平成18年度に購入した34mm×40mmの大きさの視野をもつCCDカメラを用いてDEI(diffraction-enhanced imaging)法による乳がん組織の3次元像撮影を試みた。CCDカメラの選択の際に見積もったとおりBL14Cにて得られる縦型放射光強度に見合って実用的な時間内で撮影ができることが実証できた。かつ、従来は直径3.5mm、高さ4.7mmに抑えられていた試料の大きさの制限がこのCCDカメラによって直径34mm、高さ40mmの大きさの試料までも撮影可能になった。体積比800の試料の軟組織内部を観察できるようになった。これによって体積の大きい軟組織試料の内部構造を非破壊にて探る手法が確立することができたといえる。(2)平成18年度に1枚のマンモグラフィと同じ被曝線量で済む屈折原理トモシンセシスの開発に成功したことを受けて論文を投稿し2報出版できた。原理は一つはエックス線暗視野法を用い、もう一つはDEIを用いている。JJAPExpressおよびApplied Physics Lettersである。さらに報道発表も行なうことができ科学新聞と毎日新聞に取り上げられた。この技術開発によって屈折原理利用の新しいマンモグラフィとよぶべき画像法が確立したこと、臨床実証試験へ大きく前進することができたと考えられる。本研究は臨床応用へ向かうことを最大目標に設定して研究を開始した。2次元、3次元、擬似3次元(トモシンセシス)の開発に成功した。これにより放射光を用いた屈折型X線画像による診断の道具を全て取り揃えることができた。さらに臨床へ向かうためには乳癌試料の大きさを大きくし、その延長上で切除標本全体が撮影できるX線光学系およびX線検出器を作成する必要がある。これに向かって今年度は平成18年度購入の34mm×40mmの大きさの視野をもつCCDカメラを用いて代表的な乳癌試料について2次元X線暗視野像(XDFI)撮影を試みた。XDFIにより悪性病変のみならず良性病変や正常構造である乳管・小葉も描画され、しかも良性病変と悪性病変の画像を区別することができることが分かった。ここで良性病変は腺症、良性葉状腫瘍、嚢胞、乳管内乳頭腫であり、悪性病変は非浸潤性乳管癌、浸潤性乳管癌である。

本研究では屈折X線画像と病理組織標本像との対応を調べるため、病理標本作成で使われたパラフィンブロック包埋組織を加工せずXDFI撮影した。これにより同じパラフィンブロックから作成された通常のヘマトキシリン・エオジン染色薄切標本像(厚み:5ミクロン)およびヘマトキシリン単染色標本像(厚み:24ミリ)とXDFI像との直接比較できた。これによりXDFI像を用いて乳癌診断ができる可能性が出てきた。さらには臨床展開が可能となったと考えられる。
有機分子触媒の設計を先導する新しい酸性官能基の開発

本研究が対象とする酸性官能基は,炭素酸としては際立って強い酸性C-H構造をもつとされるビス(トリフリル)メチル基である。この置換基をもつ酸や、その分子内塩は,従来,信頼できる合成法が乏しく,触媒等の用途に関する研究もほとんど行われていなかった.本年度は,独自に開発した合成法を駆使し,光学活性ビフェニルやエノール化しうるカルボニル化合物へ炭素酸を導入した化合物を合成した.活性メチレン化合物から合成した一連の炭素酸については,気相酸性度およぶ溶液中での酸性度を測定した.さらに,計算化学的手法を用いて酸性度増強効果の起源を明らかにした.また,これまでに合成例がまったく知られていなかったβ分枝型炭素酸の効率的な合成法として,1,1ービス(トリフリル)アルカジエンに対するβ選択的なアルキル化反応を開発した.本手法で用いたアルカジエンは,ビス(トリフリル)メタンとα,βー不飽和アルデヒドの自己促進的脱水縮合により,数グラムスケールでも容易に合成でき,顕著な分解なしに数ヶ月にわたって保管可能であるなど,取り扱いの面でも優れた物性を備えている.本研究期間で合成した炭素酸とその分子内塩である双性イオンについては,酸触媒としての利用についても詳細な検討を加えた.検討の結果,ラクトンとケイ素エノラートの反応において,双性イオン触媒を用いると付加生成物が得られることを見出した.この触媒は,高い触媒活性を示す一方で,常識的には酸性条件下で不安定とされるアセタールやビニルエーテルといった構造を損なわない温和さを兼ね備えていた.さらに,こうしたシリルアセタールを酸やフッ化物イオンで処理することで,多置換ナフトールの合成が実現できることを明らかにした.β分枝炭素酸の触媒活性を,向山アルドール反応をモデルとして検討したところ,非分枝炭素酸と比較して,高い触媒活性を示すことを明らかとした.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。この置換基をもつ酸や、その分子内塩は,従来,信頼できる合成法が乏しく,触媒等の用途に関する研究もほとんど行われていなかった.本年度は,独自に開発した合成法を駆使し,光学活性ビフェニルやエノール化しうるカルボニル化合物へ炭素酸を導入した化合物を合成した.活性メチレン化合物から合成した一連の炭素酸については,気相酸性度およぶ溶液中での酸性度を測定した.さらに,計算化学的手法を用いて酸性度増強効果の起源を明らかにした.また,これまでに合成例がまったく知られていなかったβ分枝型炭素酸の効率的な合成法として,1,1ービス(トリフリル)アルカジエンに対するβ選択的なアルキル化反応を開発した.本手法で用いたアルカジエンは,ビス(トリフリル)メタンとα,βー不飽和アルデヒドの自己促進的脱水縮合により,数グラムスケールでも容易に合成でき,顕著な分解なしに数ヶ月にわたって保管可能であるなど,取り扱いの面でも優れた物性を備えている.本研究期間で合成した炭素酸とその分子内塩である双性イオンについては,酸触媒としての利用についても詳細な検討を加えた.検討の結果,ラクトンとケイ素エノラートの反応において,双性イオン触媒を用いると付加生成物が得られることを見出した.この触媒は,高い触媒活性を示す一方で,常識的には酸性条件下で不安定とされるアセタールやビニルエーテルといった構造を損なわない温和さを兼ね備えていた.さらに,こうしたシリルアセタールを酸やフッ化物イオンで処理することで,多置換ナフトールの合成が実現できることを明らかにした.β分枝炭素酸の触媒活性を,向山アルドール反応をモデルとして検討したところ,非分枝炭素酸と比較して,高い触媒活性を示すことを明らかとした.本研究は,ビス(トリフリル)メチル(Tf2CH; Tf = CF3SO2)基を有する炭素酸,およびその類縁化合物の効率的な合成手法を開発するともに,それらの有機分子触媒としての性能評価を行うものである.こうした検討により,炭素酸構造を「有機分子触媒を設計する際の新しい酸性官能基」として提案することを目的としている.既に,フェノールなどの電子豊富アレーンと1,1,3,3-テトラキス(トリフリル)プロパン(以下,テトラスルホンと略記)の反応により,アレーン骨格に炭素酸部位を導入する手法を開発した.本年度は,まず,このテトラスルホンを用いた様々な求核種との反応を検討した.その結果,活性メチレン化合物やケトン,イミドなどの様々な中性求核種と速やかに反応し,対応する炭素酸を収率良く与えることを見出した.特に,マロン酸エステルとの反応で得られた炭素酸のX線結晶構造解析を行ったところ,分子間での二つのC-H...O相互作用が見られ,計算科学的手法によって,軌道間相互作用を含む水素結合様の相互作用であることを明らかにした.また,アニリン類との反応では,カルボアニオン部とアンモニウム部を併せ持つ双性イオンが得られることを明らかにした.この化合物の構造は,NMR分光法および回折結晶学的手法により,詳細に解析することができた.さらに,双性イオンのpKa値(DMSO)は2.4であり,酸触媒として利用しうる値であった.この知見は,双性イオン構造中のアンモニオ基を,有機分子触媒に適用可能な新しい酸性官能基として提案するものである.

いくつかの炭素酸および双性イオンについては,実際に,酸触媒として利用も検討した.その結果,ラクトンとケイ素エノラートの反応において,炭素酸触媒を用いるとオレフィン化反応が,双性イオン触媒を用いるとMukaiyamaアルドール反応が効率よく進行することを見い出した.本研究では,1様々な有機化合物の分子構造に,炭素酸部位を導入していく合成手法の開発,2有機分子触媒の設計に有用な新しい酸性官能基の開発,3炭素酸化合物の物性,構造化学研究を大きな目標としている.「研究実績の概要」において,簡略に述べたとおり,炭素酸構造の導入法としては,テトラスルホンを用いた方法の適用範囲の大幅な拡張に成功した.また,ビス(トリフリル)メタンとアルデヒドとを混合するのみで,容易に得られるビス(トリフリル)アルケンに注目し,これにヒドリド還元剤やGrignard反応剤を作用させることで,所望の炭素酸が容易に得られることを見出した.こうした炭素酸の合成手法の開発のみならず,新たな酸性官能基の開発にも成功している.たとえば,アニリンとテトラスルホンの反応で得られる双性イオンは,窒素原子上に活性水素を備えたアンモニオ基を有し,実際,このタイプの化合物が,ラクトンに対するMukaiyamaアルドール型反応の優れた触媒となることなどを見出している.さらに,炭素酸および双性イオンの物性,構造化学研究については,必要に応じて,詳細に行っており,分子軌道間での明確な相互作用を持つC-H...O水素結合様相互作用を見出したり,先の双性イオンのけるカルボアニオン部位の際立った安定性などについても,解析を加えている.以上の通り,本研究の目標について,多角的な成果が上がってきており,研究の進展は当初の計画以上であると考えている.次年度については,本年度の研究成果を踏まえて,強力に推進していく.特に,高分子担体に担持された炭素酸の合成を,現在,鋭意進めているところである.また,炭素酸部位の導入法として,テトラスルホンに代わる,より安価な反応剤の開発も必要と考えられることから,これについても詳細を検討している.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
がんの増殖と分化に関連する遺伝子の発現制御

私達は,癌化に判って発現様式が特異的に変化する遺伝子,癌化に関する遺伝子の発現機構,作用機構の解析を行っている。種々の増殖,分化因子の受容体に関しては,単離したGーCSF,ILー2受容体を発現させることにより,これらが増殖,分化の情報を伝達し得ることを示した。特に,ILー2受容体βー鎖にはlckが結合し得ることを示唆した。また,FGF受容体様タンパク質Kーsamが胃癌からの転移巣において特異的に発現していることを示した。二種のPDGF受容体(αー型,βー型)はグリア前駆細胞,骨芽細胞で異なる発現調節を受けていること見いだすとともに,αー型PDGF受容体を欠損した変異マウスを同定した。さらに,細胞への死の情報を伝達するFas抗原のcDNAを単離し,Fas抗原は何らかのサイトカインに対する受容体である可能性を示唆した。癌化や分化にともない発現様式の変化する遺伝子に関しては,新しくin gel competitive reassociation法,cDNA subtraction法により,いくつかcDNAが得られている段階である。また,癌化との関連が明らかとなっているlynの発現がp40^<tax>により活性化されること,lynがSREに正に作用することも示した。さらに,HLA遺伝子においては対立遺伝子ごとに異なる転写調節機構の存在が示された。癌化にともない発現されるCa結合タンパク質に関しても,アンチセンスRNAの発現などから,細胞の増殖に関与していることが示唆された。一方,GーCSF,ILー6,Pー450,サブスタンスPなどの遺伝子に結合する転写因子cDNAを単離し,遺伝子活性化における作用機構,特に他の転写因子との会合やリン酸化などの観点から検討した。特に,GーCSF,ILー6遺伝子に作用する転写因子やcーmycは,他の因子と会合することにより活性化されること,NFーILー6はリン酸化もその活性化に関与していることを示した。また,筋肉の分化を制御するmyogenin遺伝子の転写が他の筋特異的転写因子MyoD,MRF4により制御されていることも示した。
直接数値シミュレーションによるペネトレータダイナミクスの解明

次世代の月・惑星探査ミッションにおいて、地表面に高速で衝突し貫入して行く槍型プローブであるペネトレータは、天体内部へと観測域を広げられる事と軟着陸型探査機に比べシステムが簡単になるため惑星の小型化・低コスト化が可能であると言った事から重要な位置を持つものと予想される。しかし、その貫入ダイナミクスを記述する数学的モデルは確立されておらず、機体開発に必要な貫入特性や荷重条件り推算は、実際にモデルを射出機によって打ち込むと言う実証的手法に頼っているのが現状である。本研究は地中を貫入して行くペネトレータが砂から受ける荷重と機体の運動を総合して解析する数値シミュレーションモデルの構築を目的としている。ここでは月ペネトレータを対象として、平成9年打ち上げ予定の文部省宇宙科学研究所ルナ-A計画のペネトレータ機体開発チームと密接に情報交換を行いつつ研究が進められた。貫入後の機体の損傷から、砂の流れは進行方向に対向している表面部分にのみ力を作用するニュートン流理論が適用できると判断され、パネル法による砂からの荷重分布と機体の運動方程式を組み合わせた解析モデルが構築された。砂の動力学的特性は個々の状況に大きく依存するため不確定な要素が大きいが、ここでは実験データからモデルをチューニングする方法を確立し、より現実に即した実用性の高いモデルが開発された。本モデルによって種々の場合が解析され停止時位置・姿勢・荷重条件など実験データを説明するのに有効な解析ツールとなる事が示された。また、機体の運動と荷重を同時に解析する事により、1)迎角を持って機体が地表に衝突した場合、頭部のみならず尾部にも大きな剪断力が発生する事、2)機体の曲げ振動の発生によって曲げ荷重が増大する事などのメカニズムが明らかにされ、ペネトレータ貫入に関する諸現象の理解を進める事ができた。
人間・機械・システム協調のための高次コミュユケーションに関する基礎的研究

本研究の目的を達成するため,以下の研究グループを組織した.(O)全体計画の総括. (A)高次コミュニケーションの基礎研究グループ. (B)高次コミュニケーション研究グループ. (C)知能インタフェース研究グループ. (D)高次コミュニケーションシステム構築研究グループ.(O)は全体の総括である. (A)グループでは,高次コミュニケーションを情報の認知から理解,推論と行動に至る総合的なプロセスとして捉え,人間ー機械システム協調のための基礎を与える理論研究. (B)グループでは,高次コミュニケーションの機構の解明を人間を中心とした機械との情報の相互作用及び,機械の側に立って機械ー人間の知的コミュニケーションに関する研究. (C)グループは,人間ー機械の高次コミュニケーションにおけるメディアが人間の情報の理解にどのような関係をもつかについての研究. (D)グループでは,高次コミュニケーションを実現するための知的情報処理システムの構成論に関する研究を行なった.また,各分野の研究成果を持ち寄り,十分な議論を行う場として年三回の研究集会を開催した.第一回研究集会:年度始めに行ない,研究に対する基本計画の具体的立案を全員で討論した.第二回研究集会:62年10月に開催し,第四回の討論よるその後の研究状況をそれぞれの観点から発表し,十分な討論を行い,間題点などを明確にした.第三回研究集会:63年1月に開催し,第一回,第二回の研究集会の討論を踏まえ,研究成果の発表を徹底した討論により,本総合研究の目的を達成した.なお,本総合研究の成果は,研究集会報告書として刊行,公表する.本研究の目的を達成するため,以下の研究グループを組織した.(O)全体計画の総括. (A)高次コミュニケーションの基礎研究グループ. (B)高次コミュニケーション研究グループ. (C)知能インタフェース研究グループ. (D)高次コミュニケーションシステム構築研究グループ.(O)は全体の総括である. (A)グループでは,高次コミュニケーションを情報の認知から理解,推論と行動に至る総合的なプロセスとして捉え,人間ー機械システム協調のための基礎を与える理論研究. (B)グループでは,高次コミュニケーションの機構の解明を人間を中心とした機械との情報の相互作用及び,機械の側に立って機械ー人間の知的コミュニケーションに関する研究. (C)グループは,人間ー機械の高次コミュニケーションにおけるメディアが人間の情報の理解にどのような関係をもつかについての研究. (D)グループでは,高次コミュニケーションを実現するための知的情報処理システムの構成論に関する研究を行なった.また,各分野の研究成果を持ち寄り,十分な議論を行う場として年三回の研究集会を開催した.第一回研究集会:年度始めに行ない,研究に対する基本計画の具体的立案を全員で討論した.第二回研究集会:62年10月に開催し,第四回の討論よるその後の研究状況をそれぞれの観点から発表し,十分な討論を行い,間題点などを明確にした.第三回研究集会:63年1月に開催し,第一回,第二回の研究集会の討論を踏まえ,研究成果の発表を徹底した討論により,本総合研究の目的を達成した.なお,本総合研究の成果は,研究集会報告書として刊行,公表する.
国際穀物備畜政策の有効性評価フレームワークの構築とシミュレーション分析

本研究の目的は,国際穀物備蓄政策の有効性を,特に食料安全保障および市場価格の安定化の観点から把握するための理論的・実証的フレームワークを構築し,それらを用いたシミュレーション分析によって,国際穀物備蓄政策の有効性の具体的な検証を行うことである.平成16年度に実施した研究は,以下のとおりである.1.国際穀物備蓄政策の食料安全保障および市場安定化効果を把握するためのフレームワークについての理論的整理を行った.2.食料安全保障の観点から,各国の事情に応じて最低限必要となる穀物の供給量,最大備蓄規模,積増し量および放出量を政府が操作可能な政策変数として設定し,備蓄に関する政府の意思決定モデルを構築した.3.相補性法を利用して,備蓄に関する政府の意思決定モデルを不完全競争下の国際貿易空間均衡モデルに統合し,国際備蓄の多地域間シミュレーション分析法を開発した.4.気象変動にともなう生産量の変動を考慮しつつ,国際備蓄の多地域間シミュレーション分析を行い,国際備蓄が各国の穀物生産,消費,輸出入,市場価格の水準および変動に与える影響を具体的に計測した.5.以上の分析結果をもとに,進行中のWTO農業交渉における各国提案を踏まえつつ,わが国が提案している国際穀物備蓄構想の有効性と今後の展開方向について考察した.本研究の目的は,国際穀物備蓄政策の有効性を,特に食料安全保障および市場価格の安定化の観点から把握するための理論的・実証的フレームワークを構築し,それらを用いたシミュレーション分析によって,国際穀物備蓄政策の有効性の具体的な検証を行うことである.平成16年度に実施した研究は,以下のとおりである.1.国際穀物備蓄政策の食料安全保障および市場安定化効果を把握するためのフレームワークについての理論的整理を行った.2.食料安全保障の観点から,各国の事情に応じて最低限必要となる穀物の供給量,最大備蓄規模,積増し量および放出量を政府が操作可能な政策変数として設定し,備蓄に関する政府の意思決定モデルを構築した.3.相補性法を利用して,備蓄に関する政府の意思決定モデルを不完全競争下の国際貿易空間均衡モデルに統合し,国際備蓄の多地域間シミュレーション分析法を開発した.4.気象変動にともなう生産量の変動を考慮しつつ,国際備蓄の多地域間シミュレーション分析を行い,国際備蓄が各国の穀物生産,消費,輸出入,市場価格の水準および変動に与える影響を具体的に計測した.5.以上の分析結果をもとに,進行中のWTO農業交渉における各国提案を踏まえつつ,わが国が提案している国際穀物備蓄構想の有効性と今後の展開方向について考察した.本研究の目的は次の6点である.1.国際穀物備蓄政策の食料安全保障および市場安定化効果を把握するためのフレームワークについての理論的整理を行う.2.食料安全保障の観点から,政府が操作可能な政策変数として,各国の事情に応じて最低限必要となる穀物の供給量,最大備蓄規模,積増し量および放出量を設定した上で,備蓄に関する政府の意思決定モデルを相補性法を利用して構築し,それを不完全競争下の貿易政策シミュレーションモデル(線形・静学体系および非線形・動学体系)に統合する.3.先進国および発展途上国を含む各国の穀物生産,消費,輸出入および市場価格について,国際備蓄がそれらの水準と変動にいかなる影響を及ぼすか,気象変動にともなう生産量の変動を考慮しつつ,シミュレーション分析を行う.4.先進国および発展途上国を含む各国の穀物生産,消費,輸出入および市場価格について,国際備蓄の規模および場所の違いがそれらの水準と変動にいかなる影響を及ぼすか,シミュレーション分析を行う.5.以上の分析結果をもとに,進行中のWTO農業交渉における各国提案を踏まえつつ,わが国が提案している国際穀物備蓄構想の有効性と今後の展開方向について考察する.そして,本年度における研究の概要をまとめると,以下のとおりである.1.国際穀物備蓄政策の食料安全保障および市場安定化効果を評価するフレームワークの理論的整理を行い,関連する研究のレビューを行った.特に,不作時の輸出規制による穀物価格変動に対する備蓄放出効果の理論的分析を中心に据えた.2.備蓄に関する政府の意思決定モデルを構築した上で,それを不完全競争下の貿易政策シミュレーションモデルに統合し,シミュレーション分析に必要な計算プログラムとデータセットを作成した.本研究の目的は,国際穀物備蓄政策の有効性を,特に食料安全保障および市場価格の安定化の観点から把握するための理論的・実証的フレームワークを構築し,それらを用いたシミュレーション分析によって,国際穀物備蓄政策の有効性の具体的な検証を行うことである.平成16年度に実施した研究は,以下のとおりである.1.国際穀物備蓄政策の食料安全保障および市場安定化効果を把握するためのフレームワークについての理論的整理を行った.2.食料安全保障の観点から,各国の事情に応じて最低限必要となる穀物の供給量,最大備蓄規模,積増し量および放出量を政府が操作可能な政策変数として設定し,備蓄に関する政府の意思決定モデルを構築した.3.相補性法を利用して,備蓄に関する政府の意思決定モデルを不完全競争下の国際貿易空間均衡モデルに統合し,国際備蓄の多地域間シミュレーション分析法を開発した.4.気象変動にともなう生産量の変動を考慮しつつ,国際備蓄の多地域間シミュレーション分析を行い,国際備蓄が各国の穀物生産,消費,輸出入,市場価格の水準および変動に与える影響を具体的に計測した.5.以上の分析結果をもとに,進行中のWTO農業交渉における各国提案を踏まえつつ,わが国が提案している国際穀物備蓄構想の有効性と今後の展開方向について考察した.
ツメガエル卵母細胞を利用した新規の膜電位依存性酵素の同定

我々はこれまでにアフカリツメガエル卵母細胞をイオンチャネル等の膜蛋白質発現系細胞として使用する実験を行ってきた。その過程において、アフリカツメガエル卵母細胞においては、内因性に、電位依存的にPI(3,4)P2量が増える現象が存在することを見出した。これまで電位依存的に酵素活性が生じる現象は、申請者らの見出した電位依存性ホスファターゼ以外には知られていない。しかし、本酵素活性は申請者らの見出したものとは性質が異なるため、本メカニズムを明らかにすることで、膜電位を基盤とする新規の酵素活性メカニズムが同定できるのことが期待される。加えて我々は、既にアフリカツメガエルと同様の両生類であるアカハライモリの卵母細胞においては、上記電位依存性酵素活性が認められないことを確認している。したがってアフリカツメガエル卵母細胞とアカハライモリ卵母細胞の両者を実験に用い、その生理的、分子生物学的性質を比較、検証することで、この新規の膜電位依存的酵素活性を担う分子の同定が可能となるのではないかと考えた。本研究ではトランスクリプトーム解析と機能的スクリーニングを組み合わせたアプローチをとることで、まずはこの分子実体を同定することを目標とする。加えて、本分子が種を超えてどの程度保存されているのか、どの部位に発現しているのかを検証することで、新規膜電位依存的酵素活性がどの程度重要であるのかについても考察したいと考えている。初年度は、アフリカツメガエル卵母細胞で内因性に認められる電位依存性酵素活性が、ホスファターゼ活性によるのか、或いはキナーゼ活性によるのかを同定することを目的とした。そこでまずはPI(3)P, PI(4)P, PI(3,4,5)P3について、それぞれのプローブをコンストラクションにより作製し、mRNAをアフリカツメガエル卵母細胞へと注入することで、そのシグナルの電位依存的な変化が認められるかを確認した。しかし予想外のことに、いずれのプローブを用いても、シグナルの変化を認めることは出来なかった。その可能性として、(1)内因性の酵素活性の影響を受ける基質量が、その総量と比較して限られているため、検出できなかった可能性、(2)各プローブに脂質のアシル基の長さなど何らかの選択性が存在しており、それがシグナルを検出するうえで障害となっている可能性、(3)我々が選択的プローブで見出している現象が、なんらかのartifactであり、現実にはPI(3,4)P2の量を反映していない可能性、などが考えられる。まずは(3)の可能性を否定するため、PI4K阻害剤であるwortmaninの投与実験を行う実験も行った。Wortmaninを投与すると、細胞内の多くのPIPsは枯渇化すると考えられる。このような条件下で再度実験を行うと、内因性の酵素活性は認められなかった。すなわちこの酵素活性は、プローブによる何らかのartifactなどではなく、確かにPIPsの実験系を介していることが明らかとなった。また、来年度の研究でイモリの卵母細胞を用いるため、繁殖期を迎えたアカハライモリを購入した。我々の先行研究において、蛋白質のホスファターゼ活性を阻害するvanadate投与により、アフリカツメガエルにおける内因性酵素活性が消えることが示唆されている。今後はこの実験をもう一度再検証し、本酵素活性がキナーゼ活性によるものでなく、ホスファターゼ活性によるものであることを再確認する。また、アカハライモリ卵母細胞と、アフリカツメガエル卵母細胞からmRNAを回収し、次世代シーケンスを用いた解析を行うことにより、両者における遺伝子の発現差異を比較する。アフリカツメガエル卵母細胞に発現していて、アカハライモリ卵母細胞に発現していないイノシトールリン脂質に対するホスファターゼ/キナーゼ分子を網羅的に探索する。このなから得られた候補分子に対し、各々のアンチセンスオリゴをアフリカツメガエル卵母細胞に注入することで上記活性が抑えられるかを検証する。これにより対象分子を絞り込む。また、上記対象分子をクローニングしてmRNAを合成しイモリ卵母細胞へ発現させ、電位依存性酵素活性が生じるかどうかを調べることで、この未知の電位依存的酵素活性の分子実態を解明する。また、この遺伝子が脊椎動物で保存されて存在するかを検証し、保存されている場合には組織での発現分布を調べる。認められた組織に着目し、電位依存的な酵素活性がその組織で存在するかを検証する。既にノックアウトマウスが存在する場合にはノックアウトマウスを入手し、電位依存的酵素活性が消失しているかどうかを確認する。

本研究ではトランスクリプトーム解析と機能的スクリーニングを組み合わせたアプローチをとることで、まずはこの分子実体を同定することを目標とする。加えて、本分子が種を超えてどの程度保存されているのか、どの部位に発現しているのかを検証することで、新規膜電位依存的酵素活性がどの程度重要であるのかについても考察したいと考えている。初年度は、アフリカツメガエル卵母細胞で内因性に認められる電位依存性酵素活性が、ホスファターゼ活性によるのか、或いはキナーゼ活性によるのかを同定することを目的とした。そこでまずはPI(3)P, PI(4)P, PI(3,4,5)P3について、それぞれのプローブをコンストラクションにより作製し、mRNAをアフリカツメガエル卵母細胞へと注入することで、そのシグナルの電位依存的な変化が認められるかを確認した。しかし予想外のことに、いずれのプローブを用いても、シグナルの変化を認めることは出来なかった。その可能性として、(1)内因性の酵素活性の影響を受ける基質量が、その総量と比較して限られているため、検出できなかった可能性、(2)各プローブに脂質のアシル基の長さなど何らかの選択性が存在しており、それがシグナルを検出するうえで障害となっている可能性、(3)我々が選択的プローブで見出している現象が、なんらかのartifactであり、現実にはPI(3,4)P2の量を反映していない可能性、などが考えられる。まずは(3)の可能性を否定するため、PI4K阻害剤であるwortmaninの投与実験を行う実験も行った。Wortmaninを投与すると、細胞内の多くのPIPsは枯渇化すると考えられる。このような条件下で再度実験を行うと、内因性の酵素活性は認められなかった。すなわちこの酵素活性は、プローブによる何らかのartifactなどではなく、確かにPIPsの実験系を介していることが明らかとなった。また、来年度の研究でイモリの卵母細胞を用いるため、繁殖期を迎えたアカハライモリを購入した。我々の先行研究において、蛋白質のホスファターゼ活性を阻害するvanadate投与により、アフリカツメガエルにおける内因性酵素活性が消えることが示唆されている。今後はこの実験をもう一度再検証し、本酵素活性がキナーゼ活性によるものでなく、ホスファターゼ活性によるものであることを再確認する。また、アカハライモリ卵母細胞と、アフリカツメガエル卵母細胞からmRNAを回収し、次世代シーケンスを用いた解析を行うことにより、両者における遺伝子の発現差異を比較する。アフリカツメガエル卵母細胞に発現していて、アカハライモリ卵母細胞に発現していないイノシトールリン脂質に対するホスファターゼ/キナーゼ分子を網羅的に探索する。このなから得られた候補分子に対し、各々のアンチセンスオリゴをアフリカツメガエル卵母細胞に注入することで上記活性が抑えられるかを検証する。これにより対象分子を絞り込む。また、上記対象分子をクローニングしてmRNAを合成しイモリ卵母細胞へ発現させ、電位依存性酵素活性が生じるかどうかを調べることで、この未知の電位依存的酵素活性の分子実態を解明する。