hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲスト分子から非対称性が誘起される超分子ホスト錯体の研究開発

超分子化学、ホスト・ゲスト化学に基づいて設計された、ピリジン環とフェノール環からなる「ピリジンーフェノール交互型フォルダマー」を基に、非対称な配位場の構築を目指した。側鎖に配位部位を導入したフォルダマーを設計・合成し、内孔の糖質ゲストを入れ替えると錯体上の立体が制御できるような「糖質ゲスト→フォルダマーのらせん→側鎖の錯体部位」と非対称性が伝播すると予想した。ピリジンーアセチレンフォルダマーについて、CH2Cl2/THF中、糖(octyl β-D-glucoside)を加えた場合にその主骨格がキラルならせんを形成し、糖はらせんの内側へ取り込まれた。その状態へMg(ClO4)2などの金属塩を加えていったところ、フォルダマーに対して塩を一定量(Mg2+塩の場合は3当量)加えたときに誘起CDが最も強まった。側鎖の数に見合った当量のイオンがらせんを安定化させたと考えられる。併行して、フェノールとピリジンをC3v型に配置させた三座配位子を用いたD3h型かご状錯体の作成およびキラル誘導について検討を行った。かご状錯体は、C3v三座配位子とPd2+前駆体を2:3のモル比で作用させると形成することが、X線結晶構造解析や1H NMR、質量分析から確かめられた。このかごは、内側にフェノール性ヒドロキシ基が6個配置した構造をとっており、さらに内孔にグリコシドが取り込まれると、かごの骨格にキラリティーが誘起され、上記のフォルダマーの錯体と同様に誘起CDを現した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当研究グループが開発を行ってきた「ピリジンーフェノール交互型フォルダマー」は、糖質などのゲスト分子を強く取り込みながら、らせん型の高次構造を形成する。このとき、ゲスト分子のキラリティーがらせんのキラリティーへと転写される。本研究課題では、(1)側鎖に配位部位を導入した「ピリジンーフェノール交互型フォルダマー」を設計・合成し、糖認識と金属塩の添加による非対称性の変化についてCD計測などにより検討を行った。(2)併行して、トリフェノールートリピリジン分子を三座配位子として用いたM3L2型かご状錯体の開発も行い、糖認識によりかご構造がキラルに捻れて非対称性が伝わる系を見出した。(1)配位性部位を持つピリジンーフェノール交互型フォルダマー側鎖に配位部位を導入した「ピリジンーフェノール交互型フォルダマー」について設計と合成を行った。得られたフォルダマーが、CH2Cl2/THF中、糖質を加えた場合にその主骨格がキラルならせんを形成することを見出した。そのらせん型錯体へMg(ClO4)2を加えていったところ、塩を3当量加えたときにCDが最も強まり、その後は衰えていった。同様の現象はSc塩でも見られ、側鎖の数に見合った当量のイオンがらせんを安定化させる一方、過剰のイオンは内孔へも配位して糖認識を阻害すると考えられた。(2) M3L2型ヘキサフェノールかご状錯体トリフェノールートリピリジン分子を三座配位子として、Pd(II)前駆体を2:3のモル比で作用させるとかご状錯体が形成することが、X線結晶構造解析や1H NMR、質量分析から確かめられた。このかごは、内側にフェノール性ヒドロキシ基が6個配置したヘキサフェノール構造を持っており、さらに内孔にグリコシドが取り込まれると、かごの骨格にキラリティーが誘起されCDをあらわした。(1)配位性部位を持つピリジンーフェノール交互型フォルダマーこの項目については、設計と合成の進捗はほぼ予定通りであるが、合成段階の中で収率が不十分であるなど最適化の余地が残る。得られたフォルダマーの挙動の調査や金属塩の添加効果は始まったところである。(2) M3L2型ヘキサフェノールかご状錯体この項目については、設計と合成、糖認識の機能評価と非対称性の発現までの成果がとりまとまり、この春に論文を欧文誌へ投稿、掲載された(J. Org. Chem., 2018, 83, 3132 - 3141.)。

かご状錯体は、C3v三座配位子とPd2+前駆体を2:3のモル比で作用させると形成することが、X線結晶構造解析や1H NMR、質量分析から確かめられた。このかごは、内側にフェノール性ヒドロキシ基が6個配置した構造をとっており、さらに内孔にグリコシドが取り込まれると、かごの骨格にキラリティーが誘起され、上記のフォルダマーの錯体と同様に誘起CDを現した。(1-1)配位性部位を持つピリジンーフェノール交互型フォルダマーの性能評価:前年度までの合成に至った、配位部位を持つピリジンーフェノール交互型フォルダマーの基本的な機能について、以下の3点を精査する。(i)糖質ゲストを分子認識できるか、(ii)キラルならせんを形成できるか、(iii)糖質ゲストなし、側鎖に金属を作用させたときにらせんが安定化されるか、である。(i)(ii)については、以前のピリジンーフェノール交互型フォルダマーの場合と同様の検討により確かめる。(iii)については、らせんの形成をCDスペクトルにより確かめることができない(キラル源がない)ため、側鎖の1H NMRシグナルの変化を観測して金属中心が入ったかどうかを推定することになろう。(1-2)機構の一般性の検討:糖質ゲストと金属前駆体についてスクリーニングを行い、非対称性の伝播の機構にどれだけの一般性があるかを調べる。糖質ゲストのサイズによる非対称性の制御が可能かどうか、検討を広げる。また、伸長したフォルダマーを用いた、巨大ならせん型構造と多糖類との組み合わせも検討の対象とする。(2) M3L2型ヘキサフェノールかご状錯体: M3L2型かご状錯体についても併行して研究を行う。前年度に論文として成果を報告したかご状錯体について、糖認識機能の向上とねじれにより現れるCDの強化を狙い、検討を続ける。申請者が今春に富山大学から姫路獨協大学へ移籍したため、研究環境を再構築しなければならない状況にある。富山大学に残した研究協力者とも連携しながら進めていきたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
分子組織体修飾電極の構築と評価

本研究は、共有結合やイオン結合を用いて三次元的に構造制御された金属・半導体クラスター積層膜を構築し、積層膜の構造評価を行うとともに、形成積層膜の光学特性や電子特性を調べ、電子移動過程の追跡することを目的として行った。まず、結合性官能基をもつアルキルチオール分子と機能性官能基を持つアルキルチオール分子をそれぞれに合成し、これらの混合自己組織化単分子層を表面固定させた金超微粒子を合成した。次いで、末端に結合性官能基をもつアルキルチオールSAM修飾金基板を作製し、修飾する金超微粒子及びイオン性高分子の入った溶液中に浸し、静電的相互作用を利用したイオン性高分子との交互積層法により金超微粒子の配列や機能性分子同士の間の距離を制御しつつ、積層化した。この積層膜を、X線光電子分光法、透過電子顕微鏡、赤外分光法などを用いて詳細な構造評価を行った。また、光学特性を分光エリプソメーターや紫外可視分光法などによって評価した。さらに電気化学測定と水晶振動子マイクロバランス測定を組み合わせることによって、電子移動過程の追跡をおこなった。これらの実験結果から集積層内の電子移動は、金クラスター間のホッピングによること、また集積層内のイオン輸送および電子移動が非常に速く起こることがわかった。この他、集積層の光学特性が、基板(金、石英、ITOなど)によって大きく変化することを見出した。
炭素-ホウ素結合および関連共有結合の活性化に基づく精密制御重合系の開発

本研究は、カテコールボランのようなホウ素化合物とロジウムなどの遷移金属錯体を用いて種々のビニルモノマーの重合を検討し、炭素-ホウ素結合の活性化に基づく精密制御重合系の開発を行うことを目的としている。本年度はます、昨年度の結果に基づき、さらにp-メトキシスチレンの重合を種々のホウ素化合物と遷移金属錯体を用いて検討した。ホウ素化合物としては、種々の置換基を有するカテコールボラン誘導体やピナコールボラン、9-BBNなどが有効であり、これらにより得られたポリマーのMALDI-TOF-MS解析を行った結果、ホウ素化合物がポリマーの末端に存在することが示された。また遷移金属錯体としては、ロジウム錯体以外にもパラジウム錯体を用いても重合が進行し、特に、カチオン錯体の活性が高いことが明らかとなった。キラルホスフィン配位子を有するロジウム錯体を用いても同様な重合が進行したが、生成ポリマーの立体規則性には大きな違いが見られなかった。他のモノマーの重合を検討した結果、p-クロロメチルスチレン、N-ビニルカルバゾール、イソブチルビニルエーテルの重合が進行し、前二者の重合において分子量の制御が可能であった。しかし、スチレンやエチレンなど通常の配位重合では重合するが極性基を持たないモノマーや、電子豊富な二重結合を持たないモノマーの重合は進行しなかった。一方、p-クロロメチルスチレンとスチレンの共重合では、p-クロロメチルスチレンのみ消費され、またクロロメチル基から重合は開始しないことなど、通常のカチオン共重合挙動とは異なることから、カチオン重合機構の可能性は低いことがわかった。以上の結果より、この重合は、ホウ素化合物が開始剤として働きポリマー鎖を生成し、生長反応は遷移金属錯体にモノマーが配位する機構で進行することが示された。本研究は、カテコールボランのようなホウ素化合物とロジウム錯体を用いてスチレンなどオレフィン類の重合を検討し、炭素-ホウ素結合の活性化に基づく精密制御重合系の開発を行うことを目的としている。本年度は、まず、カテコールボランにロジウム錯体〔(1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン)(1,5-シクロオクタジエン)ロジウムテトラフルオロホウ酸塩〕を組み合わせて、p-メトキシスチレンの重合を、塩化メチレン中、少量のTHF存在下、30°Cおよび60°Cで検討した。いずれの場合も重合が進行し、生成ポリマーの分子量は重合率と共に増加し、カテコールボラン1分子から1分子のポリマーが生成すると仮定した計算値に近いものとなった。ポリマーのGPC曲線は分子量分布がやや広いものの(M_w/M_n2.0)、単峰性を保ったまま高分子量側にシフトした。これらのことより、カテコールボランとロジウム錯体を組み合わせた開始剤系により、p-メトシスチレンの重合がリビング的に進行することが示された。さらに、これらの濃度を変化させて重合を行ったところ、ロジウム錯体濃度の増加に伴い重合加速した。ポリマーの分子量はロジウム錯体濃度にはほとんど依存せず、カテコールボランの濃度に大きく依存し、カテコールボラン1分子から1分子のポリマーが生成すると仮定した計算値に近くなった。同様な重合は、カテコールボランとp-メトキシスチレンの付加体をカテコールボランの代わりに用いても可能であった。また、種々のホスフィンを添加して重合を行うと、ホスフィンの種類と濃度によって重合速度が変化し、多量のホスフィン存在下では重合が進行しなかった。これらの結果より、カテコールボランから生成した炭素-ホウ素結合にロジウム錯体が作用し、重合が進行していると考えられる。

以上の結果より、この重合は、ホウ素化合物が開始剤として働きポリマー鎖を生成し、生長反応は遷移金属錯体にモノマーが配位する機構で進行することが示された。
気液液固四相連続反応器の開発

四相反応のモデルとしてカルボベンゾキシフェニルアラニンの脱保護基反応を行った。この反応は有機相中の原料が反応して出来た生成物が水相に溶けだしていく反応分離である。触媒としてPd/C、溶媒として1,2ジクロロエタンを用いてこの反応を行った。回分式反応器を用いて反応の性質を調べたところ水がない条件では反応が進行しないことがわかった。流通式管型反応器を用いてこの反応を行ったところ触媒が失活した。これは触媒担体が親油性であるため触媒近傍に有機相が滞留し生成物が水相に抽出されずに触媒表面に析出し、それが失活の原因となったのである。そこで触媒担体を親油性である活性炭から親水性であるアルミナに変更し反応実験を行った。触媒は日本エンゲルハルド社製0.5wt%Pd/アルミナを用いた。まず、回分式反応器を用いて活性炭担体を用いた触媒との比較を行った。触媒をメッシュで作った籠に入れて撹拌軸に取り付け反応を行った。活性炭担体の場合に比べて反応速度の低下がみられた。次に流通式反応器としてトリクルベッドリアクターを用いて反応を行った。Pd/C触媒では生成物の析出が生じた条件でPd/アルミナ触媒を用いたところ析出を生じずに安定して反応した。しかし、反応率はPd/Cの初期活性に比べ低い物となった。これは触媒が水に覆われてしまい原料の溶けた有機溶媒が触媒にアクセスしにくくなったためである。そこで、触媒に部分的に撥水加工を施したところ有機溶媒が接触し易くなり反応率の向上が見られた。活性炭担体の場合に比べて反応速度の低下がみられたが、これは両触媒の担持方法の違いによるものと思われる。両触媒とも担持率は同じであったが活性炭は細孔内までPdが分散していたのに対してアルミナは表面に集中して担持しており触媒の効率が悪くなったと思われる。また、溶媒として1,2ジクロロエタンと1-オクタノールを比較したところその二つに差は出なかった。今後は塩素の含まれない1-オクタノールを溶媒として用いることにした。
逃げ面クロムめっきにより自己研摩特性をもたせた木工用刃物の開発

刃物は、木材を切削するにしたがって、刃先が丸みを帯びるように摩耗する。本研究は、このような摩耗経過をたどらないように、刃物の逃げ面だけに非常に薄くクロムをめっきすることにより、逃げ面側の摩耗を抑制する一方めっきをしていないすくい面側から主に摩耗を進行させて、刃先が常に鋭利に維持される自己研摩と呼ばれる特性をもたせた木工用刃物の開発を目的として行われた。まず、平削り切削試験機を試作して、気乾状態の木材の二次元平削りを刃物が寿命になるまで繰り返す基礎実験を行った。めっきをしていない刃物でも、刃先近傍のすくい面が切屑の流出圧力によって押しこすられたように摩滅することや、靱性の大きい鋼種ほど、刃先の丸みが小さく維持されることが分かった。そこで、靱性の大きい鋼種である青紙一号、SKS-3,SKH-51について、クロムめっきした刃物を実験したところ、逃げ面にめっきした刃物が、自己研摩特性を明確に示した。すなわち、刃先は常に鋭利に維持された。それゆえに、刃物は切削初期の切れ味を寿命近くまで維持するという驚異的なことが明らかになった。また、めっきした刃物は、めっきしていない刃物の5倍以上の寿命を示した。なお、青紙一号やSKS-3の方が、SKH-51より良好な自己研摩特性を示した。クロム厚さの有効範囲は0.6μm-3.1μmであった。最適な切込量は50μmであった。次に、これらの基礎実験の結果に基づいて、鋼種をSKS-3、クロム厚さを2μmとしためっき刃物を用いて、超仕上げ鉋盤による実用試験を行った。試験したすべての条件である5樹種、0°60°のバイアス角、40μm160μmの切込量に対して自己研摩特性が現れた。以上のように、クロムを逃げ面にめっきした刃物の実用の可能性を明らかにし、本研究の目的をほぼ達成することができた。刃物の切れ味が低下しないようにするために、刃物の逃げ面側にだけに非常に薄くクロムめっきすることにより、逃げ面側からの摩耗を防ぐ一方、すくい面側からの摩耗を積極的に行わしめることにより、刃先が鋭利に維持される自己研磨特性をもたせた刃物を開発することがこの研究の目的である。本粘土は1)刃物綱種などの刃物条件の影響2)切込量などの切削条件の影響を、実験室的な切削試験機により繰り返し平削りを行って、刃物の摩耗性質から詳細に調べることを当初計画した通りに実行した。まず刃物綱種の影響については、めっきをしない刃物でも、マカンバ材を削るとすくい面側から切屑で研磨されているような摩耗形態となることが、摩耗刃物を走査電顕で観察した結果、明らかになった(論文1)。この結果は逃げ面摩耗を防げば、切れ味の低下を防ぐことができるであろうという自己研磨の原理を考え出す手がかりとなったものである。またすくい面側の切屑の研磨作用を引き出すには、靭性の大きい刃物綱種の方が有利であることも分かった。

これらの結果はクロムめっき刃物についても同様に当てはまり、靭性の大きい綱種の方が、すくい面が凹面状にえぐれるように摩耗して、より理想的な自己研磨特性をもっていた(未発表)。自己研磨特性をもちやすい綱種の一つとして、SKS-3が有力であることが分かった。そこで、次にクロム厚の影響については、SKS-3を用いて逃げ面側にのみクロムめっきをした刃物でスプルースを削ったところ、最適クロム厚は13μmであることが分かった。このクロム厚の刃物は、めっきをしない刃物の切削長0.20.3kmにおける切れ味を34kmまで維持して、驚異的な結果を示した(論文2)。次に切込量の影響については、クロム厚1.2μmの刃物でスプルースを削ると、切込量が切屑の形態に大きな影響をもち、最良の自己研磨特性を導く最適切込量が存在し、50μm近辺であることが明らかになった(論文2)。木工用刃物は使用するに従って、刃先が次第に丸められるように磨耗する。本研究では、このような磨耗経過をたどらないように、刃物の逃げ面だけに非常に薄くクロムをめっきすることにより、めっきをしていないすくい面から常に研磨しているように磨耗を進行させる自己研磨特性をもたせた刃物の開発を目的とした。昨年度(初年度)は実験的な切削試験により、その特性を引き出し得る刃物条件および切削条件を明らかにした。今年度は、その結果に基づいて、実用的な試験を超仕上げ鉋盤を用いて行った。試験は、気乾状態の木材を超仕上げ鉋盤により、連続的に往復切削させながら切削を繰り返し、刃先の磨耗形態および切削面粗さを測定した。樹種は針葉樹3種類、広葉樹2種類、バイアス角は0°60°、切込量は40μm160μmについて検討したところ、クロムをめっきした刃物は自己研磨特性を示し、実用の可能性が明らかになった。その際、すくい面を凹面状に研磨するような良好な自己研磨の形を得る条件は、広葉樹より針葉樹、小さいバイアス角、比較的大きい切込量であった。比較のために試験しためっきをしていない市販の刃物は、クロムをめっきした刃物と異なり、逃げ面側に磨耗が著しく発達し、その磨耗部が切削面を押しつぶすような悪い作用をするように思われた。反面、むしろ逃げ面から刃先が研磨される効果をもつ例外的な条件の存在も明らかになった。これは、樹種がベイスギというごく限られた条件にだけ起こり、クロムをめっきした刃物の磨耗形態が理想に近い良好な自己研磨の形をしているにもかかわらず、その切削面粗さが、クロムをめっきしていない市販の刃物よりやや大きくなった。以上のように計画した通りに超仕上げ鉋盤による逃げ面クロムめっき刃物の実用試験を実施し、その刃物の実用の可能性を十分に実証し、ほぼ目的を達成できた。
熱傷性ショックにおけるケミカルメディエーターの役割

熱傷性ショックにおける多臓器不全の発生メカニズムの更なる解明を目的とし,まず肝臓について検討した。【方法】ネンブタール麻酔下のラットの一側下肢を75°C・1分間熱湯へ浸漬した。このモデルをA群(熱傷直後),B群(3時間後),C群(6時間後)およびD群(24時間後)にわけ,対象群と共に麻酔下で脱血屠殺した。血清中のGOT,GPT,NPN,BUN,CPK,LDHを定法に従い測定し,熱傷部の筋肉の湿重量と乾燥重量の比を浮腫度とした。光顕,透過型電顕法により,組織学的変化を観察した。【結果】熱傷受傷後に死亡する例はなかった。熱傷部の浮腫度はA群及びD群では変化が認められなかったが,B群およびC群で著明に増加した。血清中の各酵素はいずれもA群では対照群に比して変化が認められなかったが,B群およびC群では有意に上昇した。組織学的に光顕では,A群に著変は認められなかった。B群では血管内皮細胞の腫大,変性および部分的な剥離など血管壁細胞の障害および血管周囲の浮腫が認められた。肝細胞の好酸性化などを含む肝細胞壊死が小葉中心性に認められた。C群では上記の所見がやや高頻度に認められたが,他に著変は認められなかった。D群では著変は認められなかった。電顕では,B群で肝ジ-ヌソイドにおける血管内皮細胞に空胞変性が認められ,肝細胞の浮腫を主体とした変性も認められた。C群では上記の所見が高頻度に認められた。【結論】熱傷性ショックにおいて,受傷後3時間以降に熱傷部の浮腫とともに肝機能障害を認め,肝臓血管内皮細胞障害および肝細胞壊死など肝実質の障害像も観察された。今後これらの障害とケミカル・メディエーターとの関係および他臓器の組織学的変化をも併せ検討する予定である。
アブラナおよびペチュニアの自家不和合性の分子機構

1.アブラナの自家不和合性雌ずいのSRK受容体下流の情報伝達系の解明を目的として、自家和合性変異株イエローサルソンの原因遺伝子Mのポジショナルクローングを行った。その結果、M遺伝子は、MLPKと名付けた新規膜結合型蛋白質キナーゼをコードしていることが示された。変異株においては、1塩基非同義置換によりMLPKはキナーゼ活性を失っていることが判明した。この変異株の柱頭に野生型MLPKを一過的に発現させると自家不和合性が回復することが示され、MLPKが自家不和合性の情報を正に伝達する鍵因子であることが明らかとなった。MLPKは、これまでに機能が殆ど解明されていない受容体様細胞質キナーゼ(RLCK)ファミリーに属する蛋白質であったが、細胞膜に局在しており、恐らくSRK近傍で機能していると考えられた。MLPKの活性化機構や基質を明らかにすることで情報伝達系の解明が加速するものと期待される。2.ペチュニアの自家不和合性昨年度、ナス科植物ペチュニアと同じ配偶体型自家不和合性を示すバラ科植物ウメのS遺伝子座の解析から、花粉因子の有力な候補遺伝子SLFを発見した。しかし、ウメを用いての形質転換による機能証明は困難であったことから、本年度は、そのオルソログをペチュニアで探索した。その結果、ペチュニアの3つのSハプロタイプからSLFオルソログと推定される遺伝子を単離することができた。現在、花粉因子としての機能の証明を、形質転換の手法を用いて進めている。また、SLFはFボックス蛋白質として、推定標的蛋白質であるS-RNaseの蛋白質分解に関与していると期待される。SLFのS-RNaseとの相互作用の検証と、Fボックス蛋白質としての機能検証が、今後の重要研究課題として残されている。1.アブラナ科植物の自家不和合性の花粉因子の探索アブラナ科植物の自家不和合性の花粉側の因子の候補分子として、これまでシステイン8個を含む分子量約7000のタンパク質を見いだしてきたが、本研究では、さらに、その候補分子に類似した遺伝子は全てのS系統の植物に存在し、それらのアミノ酸組成が大きく変化していること、また、ゲノム上SRKのきわめて近傍にあることを明らかにした。さらに、花粉や葯での発現すること、さらに、形質転換実験、および、柱頭上での花粉の吸水反応を指標とした生物検定系によって、これが花粉因子の本体であることを確定することが出来た。この遺伝子は便宜的にSP11と呼んでいる。現在、この花粉因子を大腸菌やバキュロバイラスによる発現、あるいは化学合成によって、大量に得ることを計画している。また、S遺伝子座の全体像の理解のため、この領域のゲノム解析をすすめている。2.ペチュニアの自家不和合性にかかわるS遺伝子座の解析ペチュニアは配偶体型自家不和合性を示し、柱頭のS遺伝子座はS-Rnaseである。本研究では、S-Rnaseを含むゲノム断片約40kbを得て、その塩基配列を決定した。また、その断片を使ったFISH法により、ペチュニアではS遺伝子は、第3染色体のセントロメアのごく近傍にあることを明らかにした。現在、この領域にあり、花粉で発現している遺伝子を探索している。1)アブラナ科植物の自家不和合性にかかわる花粉因子の研究Brassica campestrisにおいてSRKのリガンドである花粉因子として明らかにされたSP11タンパク質を化学合成し、その生物活性を確認するとともに、それを用いて、分子中4対存在するS-S結合の位置を決定した。その様式は、ディフェンシン類のものと同一であった。また、現在この化学合成したSP11タンパク質を用いて、NMRによって、立体構造を解析している。さらに、大腸菌により、SP11タンパク質を作成する方法も確立した。また、葯・花粉にSP11タンパク質が存在することを抗体染色によって確認し、それらを大量に集め、SP11タンパク質を精製することに成功した。その量はきわめて少なかったが、質量分析法による分子量の測定値から、成熟タンパク質のN末端部位を特定することが出来、S-S結合の存在も確認した。またSP11タンパク質をコードするゲノム遺伝子を単離し、そのプロモータ領域を解析した。さらに、プロモーター領域とGFPの融合遺伝子を作成し、それを遺伝し導入した植物でのGFPの発現様式から、SP11タンパク質の胞子体・配偶体型発現に関わる領域を特定することが出来た。2)ペチュニアの自家不和合性に関わる花粉因子の探索ゲノムライブラリーから、S-RNase遺伝子を含む断片を取得し、それらの塩基配列を決定して、花粉因子の候補を検索している。また、花粉において発現しているmRNAについて網羅的にクローニングしてその塩基配列を決定している。1、アブラナ科植物の自家不和合性にかかわる研究BrassicarapaにおいてSRKのリガンドである花粉因子として明らかにされたSP11タンパク質を免疫沈降法で、膜画分より精製し、その分子量を測定した。その結果に基づいて、SP11を化学合成し、それを用いて、柱頭膜画分とSP11との結合性を見た。その結果、SP11はSRK/SLG複合体にS遺伝子型特異的に結合することが判明した。膜画分には、高親和性と低親和性結合部位があり、前者のKd値はnMレベルであった。また、この状態で、ATPを加えることにより、SRKがS遺伝子特異的にリン酸化されることが判明した。

これによって、SP11はSRKのリガンドそのものであることが証明され、アブラナ科植物での自家不和合性の自他識別システムの基本構造を明らかにできた。さらに、花粉で劣性を示すS系統のSP11遺伝子を明らかにし、優性のS系統のSP11とは、シグナルペプチド部位も異なっていること、成熟タンパク質部分では、優性系統よりも変異が少ないことを明らかにした。さらに、劣性ホモ系統では、SP11遺伝子は葯のタペート細胞で発現するのに対し、優性系統とのヘテロ体では、その発現が抑制されていることを見いだした。この現象は、優劣性の決定の新しい機構と考えている。2、ペチュニアの自家不和合性に関わる花粉因子の探索花粉において発現しているmRNA、約4000種についてクローニングして、その塩基配列を決定している。これらのESTを用いて、今後、S遺伝子間で発現様式が似ており、多型性を示す遺伝子群を検索する予定である。1.アブラナの自家不和合性に関わる研究本科植物については、すでに花粉側因子の実体SP11を解明し、花粉の自他識別がSP11と乳頭細胞膜上のSRK受容体キナーゼ複合体とのリガンド-リセプター相互作用を介して行われていることを明らかにした。本年度は、この自他識別反応についての蛋白質構造化学的解析と、受容体下流の情報伝達に関わる鍵分子の探索を行った。すなわち、花粉側因子SP11については、活性型の構造を持つ蛋白質を全化学合成し、その立体構造をNMRスペクトルで明らかにした。また、SRK下流の情報伝達系に関わる鍵分子を同定する目的で、受粉後にリン酸化レベルの変動する柱頭タンパク質を精査し、自家あるいは他家受粉時に特異的にリン酸化されるタンパク質を複数見出すことに成功した。2.ペチュニアの自家不和合性に関わる研究ペチュニアのゲノム解析を通じ、ナス科植物のS遺伝子座はセントロメア近傍に位置し、繰り返し配列が多く複雑で、花粉側因子の同定には不向きであることを示してきた。そこで本年度は、ナス科植物と同じ自家不和合性機構を有し、かつゲノムサイズが小さなバラ科植物ウメに着目し、そのS遺伝子座を解析することで花粉側因子の探索を行った。その結果、有力な花粉側因子候補SLF (S-locus F-box)を見出すことに成功した。SLF遺伝子は、1)雌ずい側因しS-RNase遺伝子のすぐ下流の変異に富んだS遺伝子座領域に存在し、2)S-複対立遺伝子毎に異なる特異的な配列を有し、3)花粉(管)で特異的に発現していることを明らかにした。これらの実験データは、SLFがバラ科植物の自家不和合性の花粉側因子であることを極めて強く示唆するものである。現在、ペチュニアでもSLF遺伝子候補を見出しており、花粉側因子であるかの解析を進めている。1.アブラナの自家不和合性雌ずいのSRK受容体下流の情報伝達系の解明を目的として、自家和合性変異株イエローサルソンの原因遺伝子Mのポジショナルクローングを行った。その結果、M遺伝子は、MLPKと名付けた新規膜結合型蛋白質キナーゼをコードしていることが示された。変異株においては、1塩基非同義置換によりMLPKはキナーゼ活性を失っていることが判明した。
凝縮系におけるフラクタル構造と励起エネルギ-移動

複数個の分子が集まって分子間力による凝集体を形成するとき、その形状は一見ランダムにみえるがある規則性(フラクタル構造)が存在し、これは励起分子ダイナミクスにおいて特異的なふるまいを示す。物質表面に吸着された色素分子の分布あるいは単分子膜中のゲスト分子の分布において、ゲスト分子は均一ランダムに格子点を埋めて分布するのではなく、互いに寄り集まり一定の規則をもった島状構造を作ることが示され、分子間の励起エネルギ-移動において従来の均一系とは全く異なる挙動を示す。本研究課題では、(1)ベシクル・シリカゲル表面に吸着したエネルギ-ドナ-、アクセプタ-色素の間の励起エネルギ-移動について調べ、(2)LB膜中の色素分子の分布構造について明らかにし、(3)分子集合体におけるフラクタル構造の概念を確立するとともに、フラクタル構造と励起分子ダイナミクスとの関係、などの問題について、主として励起エネルギ-移動の現象を利用して、ピコ秒レ-ザ-蛍光分光法に基づいて詳細に調べた。本研究の成果を要約すれば、種々の凝集系、ベシクル、シリカゲル、バイコ-ルガラスおよびLB単分子膜などにおいて、分子の凝集過程が種々異なることを反映してフラクタル構造、フラクタル次元においても互いに異なること、フラクタル構造には2種類あり、(1)空間分布におけるフラクタル構造、および(2)エネルギ-移動の時系列における階層的フラクタル構造である。ベシクルにおいては(1)、LB膜においては(2)、その他は(1)と(2)との中間的であることがわかった。さらに実験から求められたフラクタル次元について、計算機によるフラクタル構造のシミュレ-ションを行なうことにより、フラクタル構造を視覚的にも捉えることが可能になった。複数個の分子が集合して分子凝集体を形成するとき、その形状は一見ランダムにみえるがある規則性(フラクタル構造)が存在し、これは励起分子ダイナミクスと密接な関連をもつ。本研究課題では、励起エネルギ-移動の現象を利用して、分子集合体における分子の分布状態のフラクタル性について、ピコ秒レ-ザ-蛍光分光法に基づいて詳細に調べる。本年度の研究成果は次のように要約される。(1)ベシクル表面の吸着色素分子およびLB単分子膜中の色素分子間の励起エネルギ-移動とフラクタル構造ベシクル表面に物理吸着された色素分子について種々のドナ-分子を用いて調べた結果、色素分子(アクセプタ-)の分布は共通してフラクタル次元1.3であることがわかった。この分布を具体的に示すために計算機によるシミュレ-ションを行い、分布パタ-ンを描き出すことに成功した。次いでLB単分子膜中に色素分子を組み入れ2次元単分子膜における励起エネルギ-移動について、資料温度を変化させて調べた結果、LB膜の場合と異なって、フラクタル構造に2種類あり、(1)空間分布におけるフラクタル構造(フラクタル次元1.3-1.8)および(2)エネルギ-移動現象の時系列における(階層的)フラクタル構造である。一般に吸着と単分子膜形成において分子の凝集過程は異なるが、その分布構造における違いはフラクタル次元と関連していることが示された。2.ピコ秒レ-ザ-蛍光分光装置の改良フラクタル構造・フラクタル次元について高い精度で定量化するために、蛍光減衰曲線の測定においてフェムト秒時間分解能を達成する必要があり、そのために光検出器として従来の光電子増倍管から冷却型CCDストリ-クカメラへ変更する。本年度は装置の一部を購入し、システム製作を開始した。現在、その予備的なデ-タを測定をしつつあり、次年度において完成させる。

(1)<ピコ秒レ-ザ-蛍光分光装置の改良を完成>___ーフラクタル構造・フラクタル次元について高い精度で定量化するために、蛍光検出器として従来の光電子増倍管の他に冷却型CCDストリ-クカメラを導入し、蛍光減衰曲線の測定においてフェムト秒時間分解能を達成させた。(2)<単分子膜における色素分子間の励起エネルギ-移動>___ー単分子膜としてラングミュア・ブロジェト(LB)膜を用い、ドナ-・アクセプタ-分子として種々の色素分子を組み入れ、励起エネルギ-移動の実験すなわちドナ-蛍光減衰曲線の測定とその速度論的解析に基づき、LB膜中における色素分子の分布構造を調べた。色素分子の種類によって集合状態が異なりフラクタル構造および次元を異たすこと、またとくに後に述べる時系列フラクタル構造を調べるために、試料温度を変化させて膜中の分子運動と階層構造の関連について調べた。本研究課題でとりあげた数種類の凝集系、すなわちベシクル、シリカゲル、バイコ-ルガラスおよびLB単分子膜において、分子の凝集過程は互いに異なることを反映してフラクタル構造、フラクタル次元においても互いに異なることが明らかになった。また、フラクタル構造には2種類あり、(1)空間分布におけるフラクタル構造、および(2)エネルギ-移動現象の時系列における(階層的)フラクタル構造である。ベシクルにおいては(1)、LB膜においては(2)、その他は(1)と(2)との中間的であることがわかった。実験から求められたフラクタル次元について計算機によるフラクタル構造のシミュレ-ションを行い、これまでの実験および理論的研究を総括し、分子の凝集過程でできる規則性すなわちフラクタル構造について体系化することができた。
放射線被ばくによる染色体構造異常の形成機構の解明

放射線被ばくによる染色体構造異常の形成機構について、DSBs修復に関連する蛋白質が損傷部位に集積し構築する「放射線誘発核内ドメイン」に注目し、染色体構造異常の形成メカニズムの解明に取り組む。また、低線量放射線被ばく、特に医療放射線被ばくによるゲノム障害について、染色体構造異常や放射線誘発核内ドメインをマーカーに用いて取り組む。これらの研究を推進することにより、分子細胞生物学的及び分子細胞遺伝学的観点から包括的な放射線の人体影響の解明に取り組む。1)放射線誘発核内ドメインの構造構築解析化学反応としてのゲノム修復に位置情報を組み入れた染色体構造異常の形成メカニズムを検討するために、超解像顕微鏡や次世代シーケンサーを用いたHi-C解析を用いて放射線誘発核内ドメイン内部の微細構造及び染色体DNAとの関連についての解析を行う。平成30年度は、正常組織由来ヒト培養細胞株などについて、SUMO化修飾システムなどゲノム修復の制御に関わるタンパク質翻訳後修飾システムの機能抑制による、RAD51フォーカスと損傷部位、相同部位の位置関係の変化を解析することで損傷部位と相同部位との正確な会合のメカニズムの解明に取り組んだ。2)医療放射線被ばくのゲノム損傷評価本研究項目では、我々が開発した染色体解析技術であるPNA-FISH法を用いて、CT検査などの医療放射線被ばくによる染色体異常誘導の解析を行うことで、医療放射線被ばくの人体影響を定量的に評価する。さらに、gH2AXフォーカスなどの放射線誘発核内ドメインの自動解析システムを用いたゲノム損傷の定量的評価法の確立に取り組む。平成30年度は、広島大学病院で不整脈、肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、これらの技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行った。放射線誘発核内ドメインの構造構築解析については、平成30年度は、正常組織由来ヒト培養細胞株などについて、SUMO化修飾システムなどゲノム修復の制御に関わるタンパク質翻訳後修飾システムの機能抑制による、RAD51フォーカスと損傷部位、相同部位の位置関係の変化を解析することで損傷部位と相同部位との正確な会合のメカニズムの解明に取り組んだ。医療放射線被ばくのゲノム損傷評価については、平成30年度は、広島大学病院で不整脈、肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、これらの技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行った。放射線誘発核内ドメインの構造構築解析については、引き続きRAD51フォーカスとRAD51以外の修復関連タンパク質が構築するgH2AXや53BP1フォーカスなどの放射線誘発核内ドメインとの相対的位置関係の変化を検討する。これらの解析を通して、損傷部位と姉妹染色分体上などの相同部位との正確な会合のメカニズムを明らかにすることで、染色体構造異常の形成機構の解明に取り組む。医療放射線被ばくのゲノム損傷評価については、引き続き、広島大学病院で不整脈、肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、この技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行い、CT検査による低線量被ばくの人体影響を評価するためのデータを蓄積する。さらにgH2AXフォーカスを用いたDNA損傷誘導についての検討も進める。

放射線誘発核内ドメインの構造構築解析については、引き続きRAD51フォーカスとRAD51以外の修復関連タンパク質が構築するgH2AXや53BP1フォーカスなどの放射線誘発核内ドメインとの相対的位置関係の変化を検討する。これらの解析を通して、損傷部位と姉妹染色分体上などの相同部位との正確な会合のメカニズムを明らかにすることで、染色体構造異常の形成機構の解明に取り組む。医療放射線被ばくのゲノム損傷評価については、引き続き、広島大学病院で不整脈、肝臓がんなどのためCT検査を受ける症例について、検査の前後に末梢血を採取し、この技術を用いてリンパ球についての二動原体染色体・環状染色体の検出を行い、CT検査による低線量被ばくの人体影響を評価するためのデータを蓄積する。さらにgH2AXフォーカスを用いたDNA損傷誘導についての検討も進める。
肥満に対する減量およびリバウンド防止のための効果的治療法の開発と検証

肥満患者に対して認知行動療法を行い、減量及びリバウンド防止に必要な条件と方法を、前向き研究にて同定した。女性肥満患者119名に対し、10か月間の集団認知行動療法を実施した。7か月間の減量期終了時に身体活動強化群と復習群の2群に無作為に分けた。治療終了後2年間体重をフォローし、身体活動強化群のリバウンド防止効果の検証をメインアウトカムとした。結果は、1)10ヶ月の治療完遂者は88名であり、平均減少体重は10.8kgであった。2年後平均3.9kgリバウンドしたが、2群間の体重に差はみられなかった。2)睡眠時覚醒回数が減量効果を予測した。3)治療期間中の脱落は、体形への強いこだわりが最も予測した。肥満治療では、減量した体重をいかにして再増加(リバウンド)することなく維持できるかが喫緊の課題となって久しい。我々は肥満患者に対して外来にて集団で認知行動療法を行い、減量および減量後の体重維持(リバウンド阻止)に必要な条件とその方法を、以下の3つに分けて、前向き研究にて同定し検証することを今年度の課題とした。1)リバウンド防止のための効果的治療の検証、2)睡眠関連の生理学的指標と減量および体重維持との関連、3)心理社会的変数と減量および体重維持との関連。女性肥満症患者119名(平均46.8歳、平均BMI31.5)に対し、10か月間計38セッション(各90分間)の集団認知行動療法を外来にて実施した。7か月間を減量期、続く3ヵ月間はリバウンド防止を目的とする体重維持期間とした。治療前後で各種心理テスト及びアクチグラフを実施し、その変化及び減量に対する影響を検討した。全10か月の治療完遂者は88名(74%)であり、平均BMI減少率は14.2%であった。食行動関連指標では、過食スコア(BITE)、食事制限、脱抑制、空腹感の各スコア(TEFQ)及びむちゃ食いスコア(BES)の有意な低下を認め、ボディイメージ(BSQ)の有意な改善が見られた。QOL関連は、身体機能、社会生活機能(SF-36)が有意に改善した。アクチグラフによる睡眠関連指標では、睡眠時間に変化なかったが、睡眠潜時の短縮、睡眠効率の上昇、覚醒回数の低下がみられた。また、覚醒回数が減量効果を予測した。一般心理指標では、抑うつスコア(CES-D)が減少傾向を示した。肥満症患者に対する集団認知行動療法では、摂食関連指標、ボディイメージ、QOLの他、睡眠関連指標の改善がみられ、個人療法に匹敵する減量効果が認められた。外来治療における集団療法は個人療法に比べ費用対効果性に優れ、今後積極的に導入すべきであると考えられた。肥満治療では、減量した体重をいかにして再増加(リバウンド)することなく維持できるかが全世界的に喫緊の課題となっている。我々は肥満患者に対して外来にて集団で認知行動療法を行い、減量および減量後のリバウンド防止に必要な条件とその方法を、以下の3つに分けて、前向き研究にて同定し、検証することを課題とした。女性肥満症患者119名に対し、10か月間計38セッションの集団認知行動療法を外来にて実施した。減量期終了時に2群に無作為に分け、治療終了後2年時点の体重をもって両群のリバウンドの程度を比較することをメイン・アウトカムとした。また治療前後でアクチグラフ及び各種心理テストを実施し、その変化及び減量に対する影響を検討した。1)全10か月の治療完遂者は88名であり、平均BMI減少率は14.2%であった。現在、すべての患者が治療終了後1年を経過しており、その後の追跡調査を継続している。2)アクチグラフによる睡眠関連指標で、覚醒回数が減量効果を予測した(Sawamoto&Nozaki:Nutr Diab, 2014)。3)減量後、食行動関連指標では、過食スコア(BITE)、食事制限、脱抑制、空腹感の各スコア(TEFQ)及びむちゃ食いスコア(BES)の有意な低下を認め、ボディイメージ(BSQ)の有意な改善が見られた。肥満症患者に対する集団認知行動療法では、摂食関連指標、ボディイメージ、QOL他、睡眠関連指標の改善がみられ、個人療法に匹敵する減量効果が認められた。外来治療における集団療法は個人療法に比べ費用対効果性に優れ、今後積極的に導入すべきであると考えられた【目的】肥満治療では、減量した体重をいかにしてリバウンドすることなく維持できるかが全世界的に喫緊の課題となっている。我々は肥満症患者に対して認知行動療法を行い、減量および減量後のリバウンド防止に必要な条件とその方法を、前向き研究にて同定し、検証することを課題とした。【方法】女性肥満症患者119名に対し、10か月間計38回の集団認知行動療法を外来にて実施した。7か月間を減量期、続く3か月間はリバウンド防止を目的とする体重維持期間とした。減量期終了時に身体活動強化群と復習群(対照群)の2群に無作為に分けた。

また治療前後でアクチグラフ及び各種心理テストを実施し、睡眠や心理的要因が減量に与える影響を検討した。【結果】1)全10か月の治療完遂者は88名であり、平均BMI減少率は14.2%であった。治療終了後2年時点で、身体活動強化群と復習群間でリバウンド防止効果に差はみられなかった。2)アクチグラフによる睡眠関連指標で、べースラインの睡眠時覚醒回数が減量効果を予測した。すなわち、覚醒回数が5回以上の群の減量率が15.4%に対し、5回未満では11.7%と有意差を認め、後者ではインスリン抵抗性が有意に高かった(Nutr Diab 4: e144,2014)。3)治療による睡眠時間の増加が、独立して血清アディポネクチンの増加量と有意な関連を示した(Obesity Facts 9,2016)4)治療期間中のドロップアウトの予測因子は、体形への強いこだわり、几帳面さに欠ける性格、小児期に受けた母親からの低い養護、無職であった。(Obes Sci Prac 2,2016)。【結論】身体活動強化は治療後のリバウンド防止に有効ではなかった。減量治療に当たっては睡眠の評価が重要であることが示唆された。肥満患者に対して認知行動療法を行い、減量及びリバウンド防止に必要な条件と方法を、前向き研究にて同定した。女性肥満患者119名に対し、10か月間の集団認知行動療法を実施した。7か月間の減量期終了時に身体活動強化群と復習群の2群に無作為に分けた。治療終了後2年間体重をフォローし、身体活動強化群のリバウンド防止効果の検証をメインアウトカムとした。結果は、1)10ヶ月の治療完遂者は88名であり、平均減少体重は10.8kgであった。2年後平均3.9kgリバウンドしたが、2群間の体重に差はみられなかった。2)睡眠時覚醒回数が減量効果を予測した。3)治療期間中の脱落は、体形への強いこだわりが最も予測した。本研究は、肥満患者に対して行った認知行動療法に基づく無作為化比較試験であり、減量後のリバウンド防止効果を検証することを主目的とする。減量期終了時に、維持期の異なる治療内容で2群に無作為化して分け、その後治療を完遂した88名を6ヶ月毎に追跡調査している。エンドポイントは治療終了2年後であり、平成28年3月ですべての患者の追跡を終える予定である。なお、今年度は減量効果に及ぼす睡眠関連指標の影響を検討し、ベースラインの覚醒回数が治療による減量率を予測するという新たなエビデンスを得ることができ、その成果がNutrition and Diabetes(2014)に掲載された。内分泌t代謝系の心身医学本研究の中核である10ヶ月間の肥満治療は終了したので、今後は無作為化した2群間で2年後のリバウンドの程度を比較することが最終課題となる。治療期間中の脱落率が約4分の1であったので、フォロー中にできるだけ脱落者を出さないようにすることが、結果の精度を高めることになる。したがって、手紙や電話、参加者のネットワークなどを通じて、データの収集を怠らないように努める。また、減量治療によるバイオマーカーの変化と睡眠関連指標との関連、むちゃ食いなどの食行動異常とバイオマーカーとの関連、およびドロップアウト患者の心理特性についての各論文を現在執筆中であり、今年度内に国際英文誌に掲載されることを目標とする。
文書画像アーカイブに対するテキスト情報に依存しない内容解析

本研究は、手書き筆記における書体や字形のゆらぎ、あるいは経年劣化などの理由により機械判読が困難である文書画像を対象に、画像特徴に基づいて特定の文字列の出現頻度や出現パターン、あるいは複数の文字列の共起性などを解析することにより、文書画像に記載された文字列の構造を解き明かしていくことを目的としている。本年度も、昨年度に引き続き、明治期の未翻刻の新聞画像を対象に、文字認識を経ることなく頻出語を抽出し、また抽出された頻出語の重要度の評価を行う研究を行った。昨年度までの研究で確立させた、単文字画像の画像特徴量のクラスタリングと離散化による擬似コード化の成果を土台として、昨年度の成果に加え、頻出語の重要度を測定する指標として、語の出現間隔に着目し、その分布が幾何分布に従うか否かの適合度を測るという手法を考案し、実験により検証した。これは、頻出語のうち機能語のような重要度の低い語はランダムに出現するため、その出現間隔はおおよそ幾何分布に従うと考えられる一方、重要度の高い語は、ランダムではなく、一定期間に集中的に出現する可能性が高く、その出現間隔は幾何分布とは離れたものとなるとの知見に基づくものである。実験の結果、開発した手法を採用することにより、機能語のような重要度の低い語を除外して、その時期の主要な話題を表すような語を拾い出すことが一定程度可能であることが確認できた。特に短期間に集中的に出現する語は高い精度で抽出することができた。昨年度までで確立した単文字画像の擬似コード化の結果は安定した精度を出しており、それを土台とした頻出語の重要度評価の精度向上も順調に進展している。当初研究計画に基づき、引き続き研究を推進していく。本年度は、明治期の未翻刻の新聞画像を対象に、文字認識を経ることなく頻出語を抽出し、また抽出された頻出語の重要度の評価を行う研究を行った。その際、この研究の土台にあたる、文字切出しの精度向上や画像特徴量の性能向上について、単文字画像の正規化方法を見直すことなどにより、一定の成果を得ることが出来た。また、頻出語の抽出に必要となる画像特徴量の離散化で用いているk-means法によるクラスタリングについて、多段階でこれを行うことにより精度の向上が得られることを確認した。さらに、頻出パターンの重要度の評価については、対象文書が新聞記事であることから時系列を考慮して該当語の出現の集中度合いを評価することが有効であることを見いだし、記事中に連続して出現した日数を表す指標を評価に組み入れることで重要度評価の精度が向上することを確認した。これらをもとに実データ(「函館新聞」明治14年分)を対象に重要語抽出実験を行ったところ、地名や人名などの固有名詞を含む、いくつかの重要語を抽出可能であることが確認できた。文字切出しの精度向上、画像特徴量の性能向上、クラスタリングの精度向上、重要度評価の精度向上など、順調に進展している。当初予定していた学会参加費等が事情により当該年度は不要となったため、次年度以降に使用する。今年度中に投稿した国際会議の開催日が翌年度であるため、次年度に使用する。
心理的ストレスと歯痛

ストレス時代といわれる現代社会において、心理的、社会的ストレスが原因で精神や身体臓器に不調や異常を訴える患者が、歯科領域においても増加している。一方、歯科臨床において歯痛を主訴とする患者は多く、歯痛の評価は疾患の診断と治療にかかせないが、歯痛は、他の組織の痛みと同様に心理的因子によって修飾され、複雑な臨床症状を呈することも少なくない。しかし、歯痛に及ぼす心理的ストレスの影響については、不明な点が多い。そこで本研究は、不安や緊張の持続によって生じる現代人の心理的ストレスが、歯痛に及ぼす影響を解明することを目的とした。歯痛の評価に用いるVisual Analogue Scale (以下VASと略す)は、グラフィックメソッドの一つで、幸福感の自己評価や抑鬱の測定に効果的であることから、情動や感情など心理的因子によって大きく変動する痛みの測定に有効とされ、実験的疼痛にも臨床的疼痛にも高い信頼度を持つことが、報告されている。しかし、VASは同一人の痛みの比較には有効であるが、異なる人または種々の疾患の比較は難しいという欠点を持つことが知られている。本年度は、電気刺激による実験的歯痛をVASを用いて評価し、種々の比較を可能とするVASによる測定方法の確立を試みた。その結果、1)電気刺激量と歯痛のVASの相関および再現性は良好であった。2)VASのスケール右端最大値を"想像上の最強の痛み"と規定することにより、VAS値のばらつきは縮小した。3)VASのスケール右端最大値を"想像上の最強の痛み"と規定し、さらに痛みの測定に先立ち、同一スケール上に"過去の最強の痛みの経験"を比較基準として記入させることによりVAS値のばらつきは縮小した。4)測定結果に術者の違いによる差はみられなかった。以上の方法を用いることにより、VAS値の精度が高まることが確認された。
キナーゼ活性を欠失する増殖因子型受容体の生理機能の解明

増殖因子受容体の生物学的機能の発現には、リガンド結合にはじまる内因性チロシンキナーゼの活性化が必須であるが、キナーゼ活性を持たない増殖因子型受容体が正常組織にも発現していることが見いだされた。本研究においては私共が見いだしたキナーゼ欠損型のEphファミリー受容体、EphB6の生理機能を解明するために、キナーゼ欠損型受容体ErbB3とEphファミリー受容体研究のそれぞれにおいて世界をリードしている米国の研究者達と共同研究をすすめた。研究代表者松井は3度ニューヨークに赴き、研究分担者であるAaronson、Bergemann、伊藤博士らと本研究領域に関する最新の情報交換を行うともに、in situ hybridization法の技術指導をうけた。また、中本およびBergemann博士を招へいし、本学の院生に直接技術指導を行ってもらった。EphB6受容体発現は、健常人末梢血白血球では主にCD4陽性のTリンパ球の一部に認められるが、CD4+/CD8+胸腺細胞にはより強い発現がみられ、T細胞の分化/成熟に伴う生理的な遺伝子発現調節機構の存在が示唆されることや、既知のEph受容体リガンドの中ではephrinB2がEphB6受容体に高親和性に特異的結合する事を明らかにした。また、世界に先駆けEphB6遺伝子ノックアウトマウスの作製にも成功しが、当該マウスの中枢神経機能の解析をさらに進めるため、クリーブランド・クリニックに移籍した中本賢博士にマウスを送付するとともに、マウス作成にたずさわった松岡博士を派遣し、人的・物的交流をさらにすすめ国際的学術共同研究を推進しており、キナーゼ欠損型の本受容体の生理機能の解明はチロシンキナーゼ型増殖因子受容体を介する細胞間相互作用の活性発現の分子機構にも新しい概念をもたらす可能性があると考えている。増殖因子受容体の生物学的機能の発現には、リガンド結合にはじまる内因性チロシンキナーゼの活性化が必須であるが、最近キナーゼ活性を持たない増殖因子型受容体が正常組織にも発現していることが見いだされた。本研究においては私共が見いだしたキナーゼ欠損型のEphファミリー受容体、EphB6の生理機能を解明するために、キナーゼ欠損型受容体ErbB3とEphファミリー受容体研究のそれぞれにおいて世界をリードしている米国の研究者達と共同研究をすすめている。研究代表者松井が平成10年9月にニューヨークに赴き、研究分担者であるAaronson、Bergemann、伊藤博士らと第1回の会合を行い、本研究の進捗状況ならびに本研究領域に関する最新の情報交換を行った。平成10年12月にはハーバード大学の中本博士を招へいし第2回情報交換会議を行った。EPh受容体の中枢神経機能、特に神経回路形成におけるEphA3およびephrinA2の機能的意義の詳細な解析状況を報告いただくとともに、今後のEphBの細胞生物学的機能解析法に関する情報交換を行った。平成11年2月には私どもの研究協力者である大学院生下山をニューヨークに同行し、Bergemann博士の指導のもとマウス胎児におけるEphB6mRNA発現をin situ hybridization法にて検討するとともに、当該技術の習得のための指導をうけた。私どもは本年度、EphB6遺伝子ノックアウトマウスの作製にも成功しており、キナーゼ欠損型の本受容体の生理機能の解明はチロシンキナーゼ型増殖因子受容体を介する細胞間相互作用の活性発現の分子機構にも新しい概念をもたらす可能性があると考えている。増殖因子受容体の生物学的機能の発現には、リガンド結合にはじまる内因性チロシンキナーゼの活性化が必須であるが、本研究においては正常組織にも発現しているキナーゼ活性を持たない増殖因子型受容体研究を国際共同研究として行った。