hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規好冷菌の探索と有用酵素の開発

1.シベリアの永久凍土から、4°Cで生育し、37°Cで生育しない好冷細菌Acinetobacter sp.DWC6を単離した。本菌が、低温生育時に、菌体外にトリグリセリドを効率よく分解する酵素を分泌することを明らかにした。LB培地で4°Cで生育させた場合、初濃度1%の大豆油の60%が7日間で分解され、本菌が低温環境での廃水処理に利用可能であることが示された。2.Acinetobacter sp. DWC6から、脂肪酸ビニルエステルを良好な基質とする低温活性脂質分解酵素の遺伝子を単離した。本遺伝子のORFは777bpからなり、258アミノ酸残基をコードしていた。本酵素は、β-ケトアジピン酸エノールラクトンヒドロラーゼと高い相同性を持つことが示された。大腸菌を宿主とした本酵素の高発現系を構築し、酵素を均一に精製して諸性質を明らかにした。本酵素は単量体であり、短鎖アシル基を持つ脂肪酸ビニルエステルを効率的に加水分解した。本酵素はまた、4°Cにおいて、プロピオン酸ビニルとプロパノールからプロピオン酸プロピルを生成する反応など、種々のエステル交換反応を触媒した。ビニルエステルをアシル供与体とするエステル交換反応によってエステルを合成する上で有用な酵素であると考えられた。3.Acinetobacter sp. DWC6から低温活性エステラーゼをコードする遺伝子を単離した。本エステラーゼの特定部位の配列を比較した結果、エステラーゼーリパーゼファミリー内のESTグループに属する可能性が示された。大腸菌を宿主とした高発現系を構築し、酵素の諸性質を調べた結果、短鎖アシル基を持つエステルに対して高い活性を持ち、また、常温菌の酵素に比べて活性化エネルギーが低いという低温適応した性質が認められた。低温菌は、0°Cあるいはそれ以下の温度でも生育可能な極限環境微生物であり、その酵素は一般に低温で高い活性を示す。このような好冷酵素は、例えば冷水で洗濯をする場合に添加する洗剤用のセルラーゼやリパーゼをはじめ、低温で行うことが望ましい食品のプロセッシングなどへの適用が可能である。本研究では、アラスカ、シベリアの永久凍土や南極海から新規低温菌を見いだし、それらが生産する有用好冷酵素の酵素学的特性を明らかにし、応用を計ることを目的としている。本年度は、アラスカ大学フェアバンクス校のKeller教授、およびロシア科学アカデミー土壌科学、光合成研究所のSamalkin博士の協力のもとに、シベリアやアラスカの土壌から単離した低温菌Acinetobactersp.DWC6や好冷菌Pseudomonassp.strainB11-1の好冷性リパーゼやプロテアーゼの機能と構造について検討した。精製されたこれら酵素はいずれも常温菌の相同な酵素と比べて、低温での高い活性と低い熱安定性を示した。明らかにされた一次構造や、立体構造モデルの解析などから、これらの好冷酵素は(1)アルギニン含量よりもリジン含量が高い、(2)プロリン含量が低い、(3)タンパク質表面上に、アスパラギン酸とグルタミン酸が多く分布する、(4)芳香族間相互作用、イオン対、水素結合、疎水性相互作用が少ない、などの構造的特性を有していることが明らかとなった。この結果、好冷酵素は常温菌の相同な酵素より柔軟な構造をとるものと予想され、これが低温での高い活性と低い熱安定性をもたらすものと考えられた。1.シベリアの永久凍土から、4°Cで生育し、37°Cで生育しない好冷細菌Acinetobacter sp. DWC6を単離した。

本菌が、低温生育時に、菌体外にトリグリセリドを効率よく分解する酵素を分泌することを明らかにした。LB培地で4°Cで生育させた場合、初濃度1%の大豆油の60%が7日間で分解され、本菌が低温環境での廃水処理に利用可能であることが示された。2.Acinetobacter sp. DWC6から、脂肪酸ビニルエステルを良好な基質とする低温活性脂質分解酵素の遺伝子を単離した。本遺伝子のORFは777bpからなり、258アミノ酸残基をコードしていた。本酵素は、β-ケトアジピン酸エノールラクトンヒドロラーゼと高い相同性を持つことが示された。大腸菌を宿主とした本酵素の高発現系を構築し、酵素を均一に精製して諸性質を明らかにした。本酵素は単量体であり、単鎖アシル基を持つ脂肪酸ビニルエステルを効率的に加水分解した。本酵素はまた、4°Cにおいて、プロピオン酸ビニルとプロパノールからプロピオン酸プロピルを生成する反応など、種々のエステル交換反応を触媒した。ビニルエステルをアシル供与体とするエステル交換反応によってエステルを合成する上で有用な酵素であると考えられた。3.Acinetobacter sp. DWC6から低温活性エステラーゼをコードする遺伝子を単離した。本エステラーゼの特定部位の配列を比較した結果、エステラーゼ-ソパーゼファミリー内のESTグループに属する可能性が示された。大腸菌を宿主とした高発現系を構築し、酵素の諸性質を調べた結果、単鎖アシル基を持つエステルに対して高い活性を持ち、また、常温菌の酵素に比べて活性化エネルギーが低いという低温適応した性質が認められた。
アミド水素に依存しないタンパク質立体構造解析のためのNMR測定および解析法の開発

これまで溶液NMRによるタンパク質の立体構造解析のためには,軽水(H2O)溶媒に溶解したタンパク質試料を用いて,アミド水素由来の信号を手がかりとして主鎖連鎖帰属をおこなう必要があった.しかし,アミド水素は溶媒中のH2O分子と交換しうるため,ある条件下ではアミド水素由来信号が検出できず,その結果,スペクトル解析が困難であった.研究代表者らは,新規NMR測定法である3DHCA(N)COパルスシークエンスを開発した.この手法を用いて,重水(2H2O)溶媒中においてもタンパク質の主鎖連鎖帰属が可能となることを示した.これまで溶液NMRによるタンパク質の立体構造解析のためには,軽水(H2O)溶媒に溶解したタンパク質試料を用いて,アミド水素由来の信号を手がかりとして主鎖連鎖帰属をおこなう必要があった.しかし,アミド水素は溶媒中のH2O分子と交換しうるため,ある条件下ではアミド水素由来信号が検出できず,その結果,スペクトル解析が困難であった.研究代表者らは,新規NMR測定法である3DHCA(N)COパルスシークエンスを開発した.この手法を用いて,重水(2H2O)溶媒中においてもタンパク質の主鎖連鎖帰属が可能となることを示した.本研究の目的は,従来,NMRによるタンパク質主鎖連鎖帰属法において必須であったアミド水素の化学シフトに依存しない主鎖連鎖帰属法および立体構造解析法を開発することである当該年度の研究計画は,アミド水素に依存しないタンパク質主鎖連鎖帰属スキームを開発することであった.計画のとおり,新規パルスシークエンス3D HCA(N)CO法を開発した.この測定法の感度および分解能については,標準タンパク質試料を重水溶媒に溶解し,さらに重水素デカップルを併用することにより,他の既発表測定法と遜色ないことを確認した.実際にGB1タンパク質を用いて,他の測定法(HCACO, HCAN, HCA(CO)N)と併用することでタンパク質主鎖の連鎖帰属が確実におこなえる手法を確立した.さらに,次年度以降の研究計画に前倒しで取り組んだ.重水溶媒中で得たNOESYスペクトル由来の距離制限を用いて立体構造計算をおこない,軽水溶媒由来の立体構造と比較したところ,ほぼ同一の立体構造が得られ,また,構造収束の指標(主鎖rmsd)は,前者が0.40A,後者が0.48Aであった.以上の結果から,重水溶媒中におけるタンパク質の主鎖連鎖帰属および立体構造解析は,従来型の軽水溶媒中での解析と同程度の精度であることがわかった.ここで開発した測定・解析手法は,酸性中性域にて溶解度の低いタンパク質の立体構造解析に有効である研究計画調書に記載したとおり,報告者は,NMR法において主鎖アミド水素に由来しないタンパク質立体構造解析法を開発し,さらにGB1タンパク質について立体構造解析をおこない,アミド水素由来の距離制限を用いなくとも,じゅうぶん高精度の立体構造が得られることを実証した.この研究成果は原著論文(Ogura eta1., Journal of Biomolecular NMR 47, 243-248, 2010)として発表済みである.本研究は当初計画どおり完了したため,24年度は本研究の成果をさらに発展させ,本手法をタンパク質と相互作用するペプチドの構造およびダイナミクス解析に応用することにした.Grb2タンパク質のSH3ドメインはプロリンを多く含む10残基ペプチド(PRR)を認識・結合することで,細胞内シグナル伝達を担う機能をもっている.すでにSH3-PRR複合体の立体構造はNMR法およびX線結晶構造解析法によって解析されているが,PRRがSH3ドメインと結合していない状態での立体構造,および,SH3に結合する際の詳細なメカニズムは不明であった.そこで,報告者は,本研究で開発したNMR測定および解析法を適用し,PRRがフリー状態においてもヘリックス構造を有していることをあきらかにした.PRRは主鎖アミド水素含量が極端に少ないため,報告者の開発した手法は非常に有効であった.さらに,NMR緩和分散法により,PRRがSH3ドメインに結合する際にどの領域がコアとなっているかがわかった.本研究の目的は,従来,NMRによるタンパク質主鎖連鎖帰属法において必須であったアミド水素の化学シフトに依存しない主鎖連鎖帰属法および立体構造解析法を開発することである.前年度までにアミド水素に依存しないタンパク質主鎖連鎖帰属スキームを開発した.本手法により,重水溶媒に溶解したタンパク質の主鎖連鎖帰属スキームを確立した.さらに,重水溶媒中で得たNOESYスペクトル由来の距離制限を用いて立体構造計算をおこなったところ,軽水溶媒中で得たNOESYスペクトル由来の距離制限を使用した場合と同程度の精度で立体構造解析できることがわかった.当該年度は前年までの実績を踏まえて,今手法をSH3ドメインのリガンドペプチドの立体構造解析に応用した.このリガンドペプチドは10残基からなる低分子量ペプチドであるが,プロリンに富むアミド配列をもつことから従来法のアミド水素に依存した主鎖連鎖帰属法ではスペクトル解析が困難であった.このペプチドに対して本研究で確立した手法を適用し,主鎖連鎖帰属を完了することができた.主鎖連鎖帰属結果に基づいた化学シフト値の統計的アプローチにより,このペプチドがSH3ドメインと結合していない状態においても,ある程度の二次構造を形成していることが示唆された.さらに,NMR緩和分散法を用いて,このペプチドがSH3ドメインと相互作用する際の立体構造ダイナミクスを解析した.

その結果,ペプチドのうちふたつの残基がSH3ドメインとの相互作用に重要な役割を担っていることがわかった.交付申請書の研究計画に記載した内容はすべて実験および解析が完了し,すでに原著論文として発表済みである.23年度以降は硯究をさらに発展させて,タンパク質-ペプチド相互作用機構の解明にとりくんでいる.24年度が最終年度であるため、記入しない。ひきつづき,本研究で開発した手法をタンパク質-ペプチド相互作用機構の解明に応用する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
気孔孔辺細胞における光情報伝達とH^+-ATPaseの活性制御

昨年度の研究により青色光が孔辺細胞細胞膜H^+-ATPaseのC-末をリン酸化し、この酵素の活性化を引き起こす事を証明した。従って、この細胞膜H^+-ATPaseをリン酸化するプロテインキナーゼが存在し、その酵素が青色光により活性化される事が期待される。カビ毒フシコクシンもH^+-ATPaseを活性化するので、その様子と青色光による活性化の様子を比較した。カビ毒フシコクシンはH^+-ATPaseをリン酸化し、そのリン酸化はC-末に局限して起きた。また、リン酸化されるアミノ酸の種類はセリンとスレオニンであった。このリン酸化の様子は青色光とフシコクシンで全く同一であり、このリン酸化反応に同一のプロテインキナーゼが関与している事を示している。一方、青色光によるH^+-ATPaseのリン酸化はキナーゼ阻害剤K-252aに強く阻害された。しかし、フシコクシンによるリン酸化はほとんど阻害されなかった。この事実と一致して青色光によるH^+放出はK-252aで阻害されるが、フシコクシンによるH^+放出は阻害されなかった。このことは、H^+-ATPaseを直接リン酸化するキナーゼはK-252aに阻害されにくく、青色光情報伝達系のより上流のキナーゼはK-252aに感受性が高いことを示唆している。そこで、H^+-ATPaseの抗体を用いた免疫沈降産物中のプロテインキナーゼ活性を測定すると、H^+-ATPaseがリン酸化され、そのリン酸化にはカルシウムは必要とされなっかた。従って、H^+-ATPaseのC-末を基質とするカルシウム非依存性のプロテインキナーゼが孔辺細胞中に存在することが示唆された。現在このキナーゼを単離すべくTwo-hybrid法を用いたスクリーニングを遂行している。
味蕾内でATPが仲介する味覚情報伝達機構の解明

本研究では、ATP受容体およびATPの代謝産物であるアデノシンの受容体(A1,A2A, A2B, A3)のラット味蕾における発現を調べた。P2X4受容体が味蕾に発現していることをRTPCR、in situ hybridization、免疫組織化学を用いて明らかにした。さらに味蕾細胞に発現が見られたP2X4受容体について、他の味蕾細胞マーカーとの二重免疫組織化学をおこなった。P2X4受容体を発現する細胞は、味蕾の細胞型のII型細胞のマーカーであるgustducin、III型細胞のマーカーであるNCAMとは一致がみられなかった。P2X4受容体を発現する味蕾細胞は、gustducinを発現しないII型細胞あるいはI型細胞であることが示唆された。免疫電顕法を用いて詳細なP2X4受容体発現細胞の検索を行っている。さらにアデノシン受容体に関しては、味蕾を含む舌上皮を用いたRT-PCRによりA1、A2A、A2B、A3のすべての発現がみられた。茸状乳頭、葉状乳頭、有郭乳頭を用いて免疫組織化学、in situ hybridizationをおこなったところ、いくつかのアデノシン受容体の味蕾内での発現を示唆する結果が得られた。ATPがP2X2、P2X3受容体を介して味覚伝達機構に深く関与することが報告され(Finger et al.,2005)、ATPが味覚情報伝達物質として注目されている。本研究により味蕾において複数のATP受容体、アデノシン受容体の発現がみられたことで、味蕾内でATPが多様な情報伝達に関与することが考えられた。本研究では、ATP受容体のP2XおよびP2Y受容体のラット味蕾における発現について調べた。RT-PCRでP2X受容体については、味蕾を含む舌上皮にP2X4受容体およびP2X7受容体が発現していた。また同様にP2Y受容体について調べた結果、P2Y1受容体、P2Y2受容体、P2Y4受容体、P2Y6受容体およびP2Y12受容体の発現がみられた。またこれらの受容体のうち一部について免疫組織化学をおこなった。P2X4受容体、P2Y1受容体およびP2Y4受容体は、味蕾細胞の一部に発現がみられた。P2X7受容体は、味蕾内の神経線維に発現がみられた。以上の結果から味蕾内で複数のATP受容体が発現しておりATPが情報伝達物質として重要な役割を担っていることが示唆された。さらにP2Y受容体について、他の味蕾マーカーとの二重免疫組織化学をおこなった。P2Y4受容体を発現する細胞は、味蕾の細胞型のII型細胞のマーカーであるgustducinとは一致がみられなかった。P2Y1受容体を発現する細胞は、gustducinを発現している細胞、していない細胞の両方にみられた。一方、P2Y4受容体を発現する細胞は、味蕾のシナプスを持つ細胞型であるIII型のマーカーであるNCAMとよく一致していた。また味蕾内で発現している細胞数についてP2Y1受容体よりもP2Y4受容体のほうが少なかった。これらの結果からP2Y4受容体を発現する味蕾細胞は、特にシナプス伝達制御に何らかの機能をもつことが示唆された。
胎児発育に関する総合的研究

胎児発育には母体、胎盤、胎児の各因子が関与し、その総合的解析が必要である。本研究では胎児発育に関する多項目について以下の成績が得られたり超音波断層装置による推定児体重の計算プログラムを7種類開発作製し、これらの精度評価を行い、IUGR児においても精度の高い計算プログラムを確立した。2)超音波Doppler法によりIUGRでは正常に比して臍帯血流は低血流かつ血管抵抗の増加が認められ、この傾向は妊娠中毒症のあるIUGRで著明であった。この成績より臍帯血流量の変化はIUGRの成因および発現過程に密接に関与することが示された。3)妊娠中毒症では高率にIUGRが発症するが、その母体の血液凝固線溶系は凝固優位の状態にあり、かつ母体血管内皮細胞および胎盤絨毛細胞の凝固抑制機能、PGI_2産生能が低下していることが示された。すなわち妊娠中毒症におけるIUGRには子宮、胎盤循環障害が密接に関与することが示された。4)新たに開発したEGF、IGF-1のRIA法により、母体血中IGF-1は胎児発育と、また母体血中EGFは胎盤発育と密接に関与することが示された。5)新生児発育、小児発達follow up studyのため病歴情報を分娩、新生児、乳児検診に3大別し、そのリレーショナルデータベースを構成した。このシステムの運用により母体、胎児、新生児、小児に至る一貫した情報が得られ、正確なfollow up studyが可能となった。とくにSGAの極未熟児における神経学的後遺症の検討より、胎内管理、周産期管理の重要性が示された。6)IUGRの胎内治療として、子宮胎盤循環不全の改善と胎児への栄養補給を目的としたヘパリンーマルトース療法を確立し、その臨床的有用性が示された。本研究では胎児発育に関する多項目につき、以下の成績が得られた。1)超音波断層診断装置による推定児体重の計算プログラムを開発、作製し、7種の体重推定方法についての精度評価を行った。2)妊娠中期の妊婦においてFetoscopyを施行し、子宮内胎児の視診および胎児採血による胎児異常の診断が可能であることが示された。3)超音波pulse doppler法により、胎児臍帯静脈血流量と血管抵抗を測定し、IuGRでは正常群に比して低血流量、かつ血管抵抗の増加が認められ、この傾向は妊娠中毒症のあるIuGRで著明であった。この成績より臍帯血流量の変化はIuGRの成因および発現過程に密接に関与することが示された。4)IuGR発症と密接に関係する妊娠中毒症において、凝固線溶系の鋭敏な指標であるFPA,FPBβ,および血管系線溶能の指標であるIPAを測定した。その結果、妊娠中毒症では発症の初期病態において凝固線溶亢進状態で、かつ血管系機能はその能力の限界にあった。5)母体、臍帯血、羊水中の各種ホルモンの測定は、ACTH、甲状腺ホルモンは市販キットにて測定、ステロイドホルモンはHPLCを用いた測定系を開発中である。7)新生児発育、小児発達follow up studyのため、病歴情報を分娩、新生児、乳児検診に3大別し、そのリレーショナルデータベースを構成した。このシステムの運用により、母体、胎児、新生児、小児に至る一貫した情報が得られ、正確で詳細なfollow up studyが可能となった。胎児発育には母体,胎盤,胎児の各因子が関与し、その総合的解析が必要である。

本研究では胎児発育に関する多項目につき、以下の成績が得られた1)超音波断層診断装置による推定児体重の精度評価と同時に、妊娠中期における各測定項目の総合的判定基準を作成し、それによりLFD,SFD児発生予測が可能となった。2)妊娠中期のFetoscopyの臨床応用を試み、胎児異常の診断が可能であったが、羊水中粒子による視野の防げ、可視範囲などに問題点が残された。3)超音波pulse doppler法による胎児臍帯動脈血管抵抗(PI)の算出により、IUGRでは正常群に比してPIの増加が認められ、多数の臨床例よりPIは、IVGRの成因と密接に関与することが示された。また母体循環動態が妊娠中期に著しく変動する妊娠中毒症々例ではIVGR発症率が高率であった4)胎児発育と密接に関係する妊娠中毒症においては、血管内皮細胞表面に存在し、トロンビンのリセプターとして凝固系を制御するトロンボモジュリン(TM)がIVGRを高率に合併する中期発症型妊娠中毒症において母体,胎盤,臍帯血管内皮で抵下していることが示された。5)ヒト胎盤のgrowthfactorおよびそのレセプターの測定を【^(125)I】-IGF-I,【^(125)I】-EGFを用いて行い、両成長因子のレセプターが同定でき、妊娠週数と共に増加する結果が得られた。6)胎児新生児の発育について新たに作成した胎児発育曲線および、新生児期の発育データより在胎24週より出生後18週項までは直線的な発育をすることが示され出生後の児発育のverosityは胎児のそれとほぼ一致することが明らかとなった。7)小児発達のfollow up studyより、小児の神経学的障害発生には妊娠中期の母体合併症の胎児に与える影響に関する検討が重要であり、特に胎児の頭部の発育に着目すべきであることが示された。胎児発育には,母体,胎盤,胎児の各因子が関与し,その総合的解析が必要である.本研究では多項目について研究し,以下の成績を得た.1)超音波断層診断装置による推定児体重の計算プログラムを開発,作製し, 7種の体重測定法についての精度評価を行い,臨床応用している.2)超音波pulse doppler法により, IUGRでは正常に比して臍帯血流は,低血流量,かつ血管抵抗の増加が認められ,この傾向は妊娠中毒症のあるIUGRで著明であった.この成績より臍帯血液量の変化はIUGRの成因に密接に関与することが示された.3)妊娠中毒症では,母体の血液凝固線溶系が凝固優位の状態にあることが示され,かつ血管内皮細胞の凝固抑制機能も低下していることが明らかとなりこのため胎児,胎盤系の微少循環障害がひきおこされ, IUGRが発症することが示された.4)妊娠2436週における母体血中IGF-1が胎児発育と密接な関係にあることが示された.6)新生児発育,小児発達follow up studyのため,病歴情報を分娩,新生児,乳児検診に3大別し,この総合的運用により母体,胎児,新生児,小児に至る一貫した情報が得られ,正確で詳細なfollow upが可能となった.以上より,本研究により胎児発育には母体循環動態(血液凝固線溶系を含む)胎児胎盤微少循環動態Growth Hormoneが密接に関与することが明らかとなった.これら各因子の障害により, IUGRとなった児の長期予後は精神,神経学的発達障害を高率に発症することが明らかとなり, IUGRの早期診断と胎内管理の重要性が示された.胎児発育には母体・胎盤・胎児の各因子が関与し、その総合的解析が必要である。今年度は胎児発育の多項目について昨年度に引続き研究を行い、以下の成績を得た。
中国大国化構想に関する包括的研究

昨年度から行ってきたローズヴェルト米大統領の中国大国化構想に関する研究をもとに、2018年9月、大阪大学政治史研究会において、「F. D.ローズヴェルトの戦後アジア構想ー中国大国化の条件」と題した研究発表を行った。また、同じタイトルの論文の執筆にも当たった。その論文は、2019年刊行予定の瀧口剛編『近現代東アジアの地域秩序と日本』(大阪大学出版会)に収録されることになっている。副題にあるように、これら研究発表、論文で明らかにしたのは中国大国化の条件である。従来、ローズヴェルトの中国大国化構想に条件があるということはほとんど考えられてこなかった。だが、ローズヴェルトが無条件に、中国に対して「大国」という国際政治上の特別な地位を与えようとしていたわけではない。上記の研究発表、論文では中国大国化構想と1930年代の西半球政策(善隣外交)との関係を解明することで、中国大国化の条件を明らかにした。その条件を具体的に記すと次の3つとなる。(1)国家統一(国民党と共産党の対立関係の解消)、(2)アメリカのアジア・プレゼンスを認めること、(3)善隣外交の実践。これら条件を明らかにすることで、中国大国化構想が戦後破綻した理由や名実ともに大国となった現在の中国に対するアメリカの政策を考慮する上での重要な示唆を得られたと考えている。なお、中国大国化構想に関するより包括的な研究成果は現在執筆中の単著に反映させる予定である。本年度においてはまず、史料を収集し、分析する作業を行った。第一に公刊史料の収集・分析に努め、その上で非公刊史料の収集・分析に力を注いだ。なお、史料を収集し、分析する作業と並行して、学術文献・論文の収集、分析にも当たった。これら作業を通して、交付申請書に記載した3つの課題に関する重要な知見が得られたと考えている(3つの課題とは、次のとおりである。1中国大国化構想の前提を成したローズヴェルトの「大国による世界管理」構想に関する検討。2中国に期待されたアジアにおける地域的役割についての考察。3中国が国連安保理常任理事国としての地位を獲得するまでの中国大国化構想の展開過程、特にカイロ宣言、ヤルタ密約の再考)。上記の作業を通して得られた知見をもとに、中国大国化構想に関する非公刊論文(2015年12月に中国・長春で行われた国際シンポジウム、「近代中国と東アジアの新環境」に提出した論文と、2016年10月の日本国際政治学会・研究大会に提出した論文)のブラッシュアップを行った。この成果は、来年に公刊される予定の論文集において発表する予定である。また、2017年11月に開催された大阪大学政治史研究会で「F.D.ローズヴェルトの秩序構想と戦後アメリカ外交ー中国大国化構想を中心に」と題した研究報告を行った。この報告は、ローズヴェルトの中国大国化構想の内容を確定させた上で、その戦後における展開をも見ようとしたものである。この成果は、現在執筆中の単著に反映させる予定である。公私で忙しかったことに加え、当初考えていた以上に学術文献、論文が多く、国内で収集できる資料も膨大であったことから、アメリカでの資料収集を行うことができなかった。だが、「研究実績の概要」に記した非公刊論文のブラッシュアップや単著の執筆をかなりの程度、行うことができたと考えている。引き続き、史料、学術文献、論文の収集、分析に努める。そして、非公刊論文の発表と単著の完成を目指したいと考える。
X線結晶構造解析によるアミノアシルtRNA合成酵素の反応機構の解明

1。グルタミルtRNA合成酵素とグルタミン酸tRNAの複合体のX線結晶構造解析tRNA^<Glu>の遺伝子を高度好熱菌からクローニングし、T7 RNA polymeraseを用いてin vitroで大量のtRNA^<Glu>を調製した。PEG1500と硫安の混合系を沈殿剤として用いることで、板状結晶(0.4×0.2×0.01mm)を得た。高エネルギー研究所のBL6Aを用いて回折強度の測定を行ったところ、厚みが10μmと極めて薄いにもかかわらず、3.5Åまでの反射を集めることに成功し、晶系はmonoclinic P2で格子定数はa=105.5Å,b=130.6Å,c=113.4Å,β=117.0°であることがわかった。さらに最近、結晶を瞬間凍結することによって、3.0Åまでの分解能の反射データを収集することに成功した。今後分子置換法を用いて、このGluRS・tRNAGlu複合体の結晶構造を解明していく予定である。これにより、結晶にグルタミン酸およびcaged-ATPを浸潤させて、レーザー光により反応をトリガーすることにより、時分割ラウエ法を行うための基盤を確立することに成功した。2。イソロイシルtRNA合成酵素(IleRS)のX線結晶構造解析我々はすでに高度好熱菌IleRSの結晶化(単斜晶系C2:a=160Å,b=95Å,c=128Å,b=128°)に成功していたが、この結晶の水銀化合物置換体、メチオニンをセレノメチオニルに置換したIleRS、イソロイシルAMPのヨード化アナログを結合させた置換体、新たにシステイン残基を導入した変異体IleRSの水銀置換体を用いて、重原子同型置換法により位相決定に成功し、2.8Å分解能での構造を決定することに成功した。高度好熱菌IleRSは、Rossmann foldを含む触媒ドメイン、それに挿入されたβシート構造に富むCP-1およびCP-2ドメイン、tRNAのアンチコドンを認識するα-helix bundleから成るドメインの計4ドメインが緊密に結合して、rigidなL字型構造をとっていた。近縁なMetRS(大腸菌由来)と比較すると、触媒ドメインおよびC端側のα-helix bundleドメインは構造が非常に良く似ているのに対し、CP-1およびCP-2ドメインは構造が全く異なっていた。このCP-1およびCP-2ドメインは、興味深いことに4つのシステイン残基からなる新規のタイプのzincfingerを持ち、それぞれ亜鉛イオンを結合していた。IleRSとtRNAのドッキングモデルを作成したところ、CP-1ドメインの根本の亜鉛イオンは、tRNAのアクセプターステムに近接しており、アクセプターステムの認識に寄与していることが示唆された。1。2。IleRSとtRNAのドッキングモデルを作成したところ、CP-
原発性胆汁性肝硬変における好酸球増多の機序に関する研究

原発性胆汁性肝硬変(PBC)の病態を、好酸球、マスト細胞機能という新しい視点から検討した。1)PBC患者の末梢血および肝組織における好酸球活性化の証明flowcytometryを用いた精密好酸球数測定により、PBCでは、他の肝疾患に比し、有意に末梢血好酸球数が高値であることを明らかにした(Am Gastroenterol掲載)。また、好酸球顆粒蛋白に対するmonoclonal抗体を用いた免疫染色により、PBCの肝臓門脈域では有意に高度の好酸球浸潤がみられること、末梢血と門脈域の好酸球数は正相関することを示す一方(日本および米国肝臓病学会発表)、米国Mayo Clinic免疫学部門Gleich教授と共同研究により、PBCにおける血清好酸球顆粒蛋白濃度が、他の肝疾患に比し、有意に増加していることを明らかにした(日本および米国肝臓病学会発表)、以上から、好酸球は、PBCの末梢血ならびに肝臓局所において、単に数量的に増加しているのみでなく、機能的にも活性化状態にあることが明らかになった。2)PBCにおける好酸球活性化因子の検討Th2細胞からの中心的な向好酸球cytokineであるIL-5の血清濃度は、PBCで高値であった(発表予定)。また、マスト細胞顆粒蛋白であるtryptaseに対するmonoclonal抗体を用いた免疫染色を行い、PBC門脈域では有意に高度のマスト細胞浸潤がみられること、単位面積あたりの好酸球数とマスト細胞数には有意の正相関がみられることを明らかにした(日本および米国肝臓病学会発表)。以上から、PBCの好酸球増多には、Th2細胞、マスト細胞活性化が関与している可能性が示唆された。3)ウルソデオキシコール酸(UDCA)による好酸球数減少機序の検討PBCの治療薬として注目されているUDCA投与により、PBCの末梢血および肝臓局所の好酸球数が劇的に減少することを明らかにした(Am J Gastroenterol掲載)。現在、この好酸球数の減少が、血清IL-5濃度の減少と門脈域マスト細胞数の減少を伴っているものか否か検討中である。また、今後、UDCAが好酸球機能に直接及ぼす影響を検討していく予定である。
ベルギーにおける幻想文学の語圏越境的研究

本年度は、前年度に調査と分析を進めていた19世紀末のベルギー・オランダ語文壇における象徴主義受容の問題点についての考察を進めた。これまでのオランダ語文学史においては、フランス語圏に十年ほど遅れたオランダ語圏の文学革新運動では自然主義が中心となり、象徴主義は大きなインパクトを残さなかったとされてきた。確かにオランダでは明らかに自然主義の作家達がその中心を担っていたが、ベルギーのオランダ語文学の近代化を担った文芸誌『Van nu en straks』誌の主催者であったヴェルメイレンは、本誌の創刊に当たっては同じ言語圏のオランダよりも自国のフランス語文芸誌を範としたと記しており、創刊年に発表されたヴェルメイレンの文学論や文芸作品を分析した結果、同時代に隆盛を見せていたフランス語圏の象徴主義文学から少なからぬ影響を受けていたことが明らかとなった。この成果については夏にベルギーで開催された国際オランダ学会で発表し、従来のオランダ語文学史の記述に対する問題提起を行ったが、オランダ語文学を専門とするネイティヴの研究者達からは肯定的な反応を得ることができた。本研究については今後学術論文の形で国際学会に投稿を行う。また、九月にはウクライナで開催された国際学会に参加し、ベルギー・フランス語圏の象徴主義文学にみられるアイデンティティーの複雑な現れについて翻訳という観点から論じた研究発表を行い、本発表に基づく英語論文を投稿した。その他、「風景」という視点からベルギーの象徴主義文学と絵画を比較考察した論稿の収録された共著本が十月に出版された。国内外での四本の学会発表の他、共著本の出版、国際学会誌への投稿を行うことができ、当初の予定以上に成果の発表が進んだ。今年度は成果の発表を多く行えた一方で、資料の調査および分析に時間を十分に割くことができなかったため、来年度前半はこちらに注力しつつ、年度後半に成果を学会での発表および論文の形でまとめて行く。初年度の今年度は、ベルギーのフランス語圏における象徴主義と幻想文学の連関を探るにあたって、文献収集を始めとする基礎的調査を主に行う予定であったが、一定の成果も形にすることができた。九月には「風景」という観点からフランス語圏の象徴主義を再考するシンポジウムに招かれ、ベルギーの事例について文学と絵画の比較芸術学的観点から研究発表を行ったが、ここではフランスの象徴主義を巡る他の研究者の報告や議論を通じて今後の研究を進める上で有益な示唆を多く得ることができた。短期の研究出張を活用し、オランダ語圏、フランス語圏における幻想文学関連資料についてベルギーの国立図書館、大学図書館で一次資料の収集を行い、これまでに取り組んできたベルギーにおける象徴主義研究の成果に、本研究課題である、象徴主義後の幻想文学の展開についての考察を加えた形で、現時点までの成果を単著『想像された「北方」ー象徴主義におけるベルギーの地詩学を巡ってー』としてまとめることができた。他方、20世紀中盤のオランダ語幻想文学の考察に先立ち、これまで20世紀初頭にわずかに展開されたと考えられてきたオランダ語圏における象徴主義の受容を再考するため、1893年に創刊された文芸誌『Van Nu en Straks』誌の初期における言説分析に取り組み、19世紀末におけるフランス語圏の象徴主義運動からの影響を調査した。この成果については次年度の前半に学会で報告を行う予定である。予定していた文献収集、一次資料の調査をおおむね行うことができた。シンポジウムでの研究発表のほか、これまでの成果を単著の形で発表することができた。来年度はまず、ベルギーのオランダ語圏における象徴主義受容についての研究成果を国際学会で発表し、論文の形でまとめる。フランス語圏については20世紀初頭から中盤における幻想文学論を比較検討し、オランダ語圏との影響関係を調査して行く。

今年度は成果の発表を多く行えた一方で、資料の調査および分析に時間を十分に割くことができなかったため、来年度前半はこちらに注力しつつ、年度後半に成果を学会での発表および論文の形でまとめて行く。
グラフのライドシェアリング問題とその応用に関する研究

本研究ではグラフのライドシェアリング問題を解く効率のよいアルゴリズムの設計論を構築するとともに緊急支援物資輸送などへの応用可能な経路策定方法論を研究目的とする。ライドシェアリング問題を含む実社会で生じる問題のほとんどは一般グラフにおいて理論的にNP困難であることが示されている。グラフ構造がある程度制限した場合には多くのNP困難な計算問題が多項式時間計算可能であることが予想されている。本研究では、応用上よく現れるグラフのクラスに限定し、ライドシェアリング問題を解くアルゴリズムの設計論を構築し、大規模災害発生時に刻々変化する道路網に対応可能なよりよい緊急支援物資輸送経路を策定することが目的である。
推力装置搭載によるヒューマノイドの移動様式拡張と空中マニピュレーション能力の獲得

今年度はまず飛行プラットフォームの自律飛行を可能にする自己状態推定手法の確立に取り組んできた.まず,自己状態推定に必要なセンサの選定を行い,IMU+GPS+ステレオカメラのビジュアルオドメトリという統合的なセンサユニットを確立した.このユニットに対して,異種センサのタイムスタンプを同期するカルマンフィルタを実装し,屋内外での自己状態推定の検証を行った.さらに,本研究の目標である推力装置搭載のヒューマノイドの土台となる多リンク系飛行ロボットを用いて高精度な自己位置・速度の推定を確認し,さらには屋外での自律飛行を実現した.これにより,小型ヒューマノイドの自律飛行が可能になると考えられる.次に,安定な空間移動・空中マニピュレーシを保証する小型ヒューマノイドへの推力装置の搭載方法について検討を行った.ヒューマノイドの両脚部の付け根にダクテッドファン型の推力装置を取り付けることを基本指針として,CADレベルでのモデル構成を行い、全身の運動学についての分析を行った.さらに,ヒューマノイド脚部の関節運動を制御入力とみなす力学モデルの定式化を試み,今までの研究成果を参考に2個の推力装置に関する推力の大きさと向きを同時に操作する制御システムの雛形を設計した.最終的にはシミュレーション環境での仮想モデルの飛行動作の評価を行った.以上により,実機実装に必要な構成要素と飛行安定性に必要な制御システムの構築に関する重要な知見が得られた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
医薬リ-ド構造の論理的創製法の開発

コピュータを用いて論理的に薬物・生理活性化合物の新規リ-ドを見出すための方法論には、活性に必須な条件を満たす構造をコンピュータが自動的に構築する方法と、3次元構造データベースから検索する方法とがある。当研究者らは後者の方法として自動ドッキングのために開発したADAMを利用して、標的受容体への結合性で3次元構造データベースを検索する方法(ADAM&EVE)の開発に世界で初めて成功した。入手可能な化合物のデータベースを対象とすれば、ヒットした化合物を合成することなく入手して活性を評価できる点で優れている。その有効性はHIVプロテアーゼとジヒドロ葉酸還元酵素の系で新規のリガンドや阻害剤を見つけることができたことから証明された。ただ、入手可能化合物の数とバラエティは存在可能な化合物数に比べてはるかに少いのとコンフォメーションを考慮すれために検索に時間がかかること、化合物群の3次元構造の妥当性に問題があるのが欠点である。その点前者の構造自動構築法LEGEND(受容体の立体構造既知のとき)とLINKOR(受容体の立体構造が未知のとき)は、化合物の既知未知に関係なく受容体の薬物結合部位やそのモデルにうまくはまる構造を構築して提示してくれるが、合成に時間と労力がかかり、活性を証明するのに時間がかかるのが欠点である。そこで本研究では、3次元データベース法と自動構築法の両方の長所を合わせ持つ方法として、自動構築された複数の構造を検索分子として類似骨格をもつ構造や置換基の異なる構造を入手可能化合物の2次元データベースから検索する新方法EUREKAを開発した。非常に高速なため化合物数が1桁上がっても利用できるのが特徴である。上記ジヒドロ葉酸還元酵素に適用したところ、阻害剤として既に知られている化合物の他にそれらの類緑体の殆どが2次元データベースからヒットしたことから、その有効性が証明された。コンピュータを用いて論理的に薬物・生理活性化合物の新規リ-ドを見出すための方法論には、活性に必須な条件を満たす構造をコンピュータが自動的に構築する方法と、3次元構造データベースから検索する方法とがある。当研究者らは既に前者の独自な方法論LEGEND(受容体の立体構造既知のとき)とLINKOR(同未知のとき)の開発に成功している。LEGENDは乱数と力場を用いてリガンド結合部位の空間と可能なトポロジーを探索しつつ、1原子ずつ発生し、分子内・分子間エネルギー的に安定な分子を構築する。本研究ではまずLEGENDについて、ねらった官能基と水素結合できるヘテロ原子を発生する、分子の成長方向を制御する、小さい環構造のライブラリから自動ドッキングにより出発構造を選べる、などさまざまな改良を加えた。その結果水素結合も多く安定に相互作用し得る多様な構造をリガンド候補として示唆できるようになった。その有効性を試すため、ジヒドロ葉酸還元酵素の系に本方法を適用し、示唆された化合物の1つを合成してみたところ阻害活性を実験的に証明することができた。さらに当研究者らは後者の方法として、蓄積された膨大な数の既知化合物から新規活性を見出す新しい方法ADAM&EVEの開発に成功した。3次元データベースから受容体の薬物結合部位によくフィットする化合物を検索する方法であり、この方法でヒットされた化合物は非常に高い確率で活性を示すことが示すことができた。

入手可能な化合物のデータベースを対象とすれば、ヒットした化合物を合成することなく入手して活性を評価できる点で優れている。その有効性はHIVプロテアーゼとジヒドロ葉酸還元酵素の系で新規のリガンドや阻害剤を見つけることができたことから証明された。ただ、入手可能化合物の数とバラエティは存在可能な化合物数に比べてはるかに少いのとコンフォメーションを考慮するために検索に時間がかかること、化合物群の3次元構造の妥当性に問題があるのが欠点である。その点前者の構造自動構築法LEGEND(受容体の立体構造既知のとき)とLINKOR(受容体の立体構造が未知のとき)は、化合物の既知未知に関係なく受容体の薬物結合部位やそのモデルにうまくはまる構造を構築して提示してくれるが、合成に時間と労力がかかり、活性を証明するのに時間がかかるのが欠点である。そこで本研究では、3次元データベース法と自動構築法の両方の長所を合わせ持つ方法として、自動構築された複数の構造を検索分子として類似骨格をもつ構造や置換基の異なる構造を入手可能化合物の2次元データベースから検索する新方法EUREKAを開発した。非常に高速なため化合物数が1桁上がっても利用できるのが特徴である。上記ジヒドロ葉酸還元酵素に適用したところ、阻害剤として既に知られている化合物の他にそれらの類縁体の殆どが2次元データベースからヒットしたことから、その有効性が証明された。
戦略的協働を通じた価値創造モデルのダイナミズム

本研究によって解明された戦略的協働を通じた価値創造は,21世紀の社会の課題に挑むための方法の1つである.この戦略的協働は,今日,世界中で急速に増加しつつあり,多元的な社会的価値の創造に対して大きな潜在力を秘めている.3年間の研究プロジェクトの結果,戦略的協働を通じた価値創造に関する7つの協働プロジェクトの詳細な事例研究を通じて,戦略的協働の本質が明らかにされた.われわれの研究成果は,18の命題として提示されている.これら18命題は,(1)参加者の特定化と協働の設定に関する命題,(2)アジェンダの設定を解決策の特定化に関する命題,(3)組織のやる気と活動に関する命題,(4)協働の決定・正当化と協働の展開に関する命題の4つに区分されて整理された.本研究の意義は,大きく次の3点である.第1に,戦略的協働を通じた価値創造を分析するための理論的枠組である協働の窓モデルが導出された.第2に,戦略的協働を通じた価値創造の実態が正確に解明された.第3に,戦略的協働を通じた価値創造に関する実践的指針が提示された.本研究によって解明された戦略的協働を通じた価値創造は,21世紀の社会の課題に挑むための方法の1つである.この戦略的協働は,今日,世界中で急速に増加しつつあり,多元的な社会的価値の創造に対して大きな潜在力を秘めている.3年間の研究プロジェクトの結果,戦略的協働を通じた価値創造に関する7つの協働プロジェクトの詳細な事例研究を通じて,戦略的協働の本質が明らかにされた.われわれの研究成果は,18の命題として提示されている.これら18命題は,(1)参加者の特定化と協働の設定に関する命題,(2)アジェンダの設定を解決策の特定化に関する命題,(3)組織のやる気と活動に関する命題,(4)協働の決定・正当化と協働の展開に関する命題の4つに区分されて整理された.本研究の意義は,大きく次の3点である.第1に,戦略的協働を通じた価値創造を分析するための理論的枠組である協働の窓モデルが導出された.第2に,戦略的協働を通じた価値創造の実態が正確に解明された.第3に,戦略的協働を通じた価値創造に関する実践的指針が提示された.本年度は以下の通り,おおむね研究計画に沿って研究が実施された.第1に,「価値創造ビジネス・モデルおよび戦略的協働」に関連する文献ならびに各種資料(1次および2次資料)を入手・渉猟し,これまでの研究をそれぞれ各自の専門領域の立場から多面的にサーヴェイしつつ,試論的分析枠組を演繹的に導出した.この作業と並行して,パイロット・スタディを行うべき調査対象の選定も行った.第2に,戦略的協働をつうじた価値創造モデルのダイナミズムの実態を把握すると同時に,資料収集と意見交換を行うために調査を実施した.その上で,研究メンバーの各自が1ないし2事例を分担してパイロット・スタディを実施し,上記の枠組を確認するとともに枠組の洗練化を図った.同時に,試論的な仮説の導出が試みられた.第3に,これらパイロット・スタディを通して,定性的研究(事例研究)で用いるインタビュー項目(半構造化インタビューの質問項目)の特定化が進められた.あわせて,選定した参与観察のフィールドへ実際に出向き,今後のリサーチを行うための基盤づくりを実行した.最後に,有効な価値創造型ビジネス・モデルを保有すると考えられる組織を抽出するために,調査対象となり得る組織の予備的なデータベースの作成に着手した、次年度以降の調査・分析においては,これら調査対象組織の価値創造モデルを詳細に検討し,類型化等の分析作業に着手する予定である.なお,本年度の研究成果の一部は,次頁に示す研究論文および著書として発表されている.本年度は以下の通り,おおむね研究計画に沿って研究が実施された.4月9月パイロットスタディの結果を踏まえて,分析枠組の構築に着手するとともに,各自1ないし2事例を選定し,詳細な事例研究(メインリサーチ1)を開始した.あわせて,参与観察を本格的に開始するための準備に取りかかった.10月12月日米企業の事例研究を継続するとともに,次年度に行う質問票調査のための予備調査を開始するとともに,質問票の具体的なストラクチャーの検討を行った.あわせて,国内の事例研究を一層精緻化するために,研究交流を実施した.1月3月事例に関する詳細な分析を実施するとともに,事例研究の成果をまとめた中間報告書を論文として公刊した.あわせて,日本生産管理学会における研究報告を実施した.次年度に実施予定である質問票調査のための予備調査に着手するとともに,質問票のストラクチャーに関する具体的検討を行った.加えて,質問票送付先組織の選定に着手した.なお,本年度の研究成果の一部は,次頁に示す研究論文4編および学会報告1件として発表されている.研究プロジェクトの最終年度である平成21年度は,概ね研究計画どおりに研究が進展した.具体的には,戦略的協働を通じた価値創造モデルに関するこれまでの研究成果をまとめ,(1)学会報告を行い(8件),(2)個々の論文として発表するとともに(10件),(3)研究の集大成として,著書として刊行するために原稿を執筆した.当該書籍に関しては,現在,原稿の最終的な調整段階にあり,近日中に有斐閣から『戦略的協働の本質-NPO,政府,企業による価値創造』として公刊されることが決定済みである.

本研究によって解明された戦略的協働を通じた価値創造は,21世紀の社会の課題に挑むための方法の1つである.この戦略的協働は,今日,世界中で急速に増加しつつあり,多元的な社会的価値の創造に対して大きな潜在力を秘めている.3年間の研究プロジェクトの結果,戦略的協働を通じた価値創造に関する7つの協働プロジェクトの詳細な事例研究を通じて,戦略的協働の本質が明らかにされた.われわれの研究成果は,上述の書籍中の最終章において,18の命題として提示されている.これら18命題は,(1)参加者の特定化と協働の設定に関する命題,(2)アジェンダの設定を解決策の特定化に関する命題,(3)組織のやる気と活動に関する命題,(4)協働の決定・正当化と協働の展開に関する命題の4つに区分されて整理された.本研究の意義は,大きく次の3点である.第1に,戦略的協働を通じた価値創造を分析するための理論的枠組である協働の窓モデルが導出された.第2に,戦略的協働を通じた価値創造の実態が正確に解明された.第3に,戦略的協働を通じた価値創造に関する実践的指針が提示された.
核酸をベースとしたワクチン免疫源性誘導メカニズムの解明

本研究はDNAワクチンなどの核酸をベースとした免疫療法において、今まで知られていたTLR9を介したDNAの自然免疫反応やその後の獲得免疫などを含めた生体の防御反応にと比較して各々がどのような役割を担っているかを解明することを目的としている。ワクチンの効果にはアジュバントになる分子または因子が必須であることが知られている。DNAワクチンに関しては、プラスミドに存在するCpGモチーフという特殊なDNA配列がToll-like receptor 9(TLR9)に認識されて起こる自然免疫の活性化がアジュバント効果を担っていると考えられていた。しかし、今回の研究でそのアジュバントの因子とは、CpGなどの配列ではなく、DNAの右巻きの二重らせん構造(B-form DNA)であり、それがTLR9を「介さずに」、細胞内でTank-Binding Kinase 1(TBK1)という酵素(シグナル伝達分子)が活性化されることでDNAワクチンの効果が誘導されていることを遺伝子欠損マウスを使った実験で突き止めた。さらに、骨髄移植の実験を用い、細胞ごとのTBK1の役割を検討した結果(1) DNAワクチンによるCD4T細胞、B細胞(抗体)の誘導には樹状細胞などの免疫細胞でのTBK1依存性の自然免疫活性化経路が重要であること、(2)細胞性免疫誘導のためにはDNAが主に取り込まれる筋肉細胞などにおける、TBK1依存性の自然免疫活性化シグナルが重要であることなどが明らかになった。最後に、最近TLRに依存しないDNAのセンサー分子として発表されたDAI(ZBP1)という分子の遺伝子欠損マウスを作製し、同様にDNAワクチンを投与したが、TLRに依存しないDNA(B-DNA、DNAワクチン)の認識にDAIは必須ではないことが判明、さらに未知の受容体分子の存在が示唆された。DNAワクチンに関しては、プラスミドに存在するCpGモチーフという特殊なDNA配列がToll-like receptor 9 (TLR9)に認識されて起こる自然免疫の活性化がアジュバント効果を担っていると考えられていた。さらに、骨髄移植の実験を用い、細胞ごとのTBK1の役割を検討した結果(1)DNAワクチンによるCD4T細胞、B細胞(抗体)の誘導には樹状細胞などの免疫細胞でのTBK1依存性の自然免疫活性化経路が重要であること、(2)細胞性免疫誘導のためにはDNAが主に取り込まれる筋肉細胞などにおける、TBK1依存性の自然免疫活性化シグナルが重要であることなどが明らかになった(図1)。最後に、最近TLRに依存しないDNAのセンサー分子として発表されたDAI (ZBP1)という分子の遺伝子欠損マウスを作製し、同様にDNAワクチンを投与したが、TLRに依存しないDNA (B-DNA、DNAワクチン)の認識にDAIは必須ではないことが判明、さらに未知の受容体分子の存在が示唆された。

本研究はDNAワクチンなどの核酸をベースとした免疫療法において、今まで知られていたTLR9を介したDNAの自然免疫反応やその後の獲得免疫などを含めた生体の防御反応にと比較して各々がどのような役割を担っているかを解明することを目的としている。ワクチンの効果にはアジュバントになる分子または因子が必須であることが知られている。DNAワクチンに関しては、プラスミドに存在するCpGモチーフという特殊なDNA配列がTLR9に認識されて起こる自然免疫の活性化がアジュバント効果を担っていると考えられていた。しかし、今回の研究でそのアジュバントの因子とは、CpGなどの配列ではなく、DNAの右巻きの二重らせん構造(B-form DNA)であり、それがTLR9を「介さずに」、細胞内でTank-Binding Kinase 1(TBK1)という酵素(シグナル伝達分子)が活性化されることでDNAワクチンの効果が誘導されていることを遺伝子欠損マウスを使った実験で突き止めた。さらに、骨髄移植の実験を用い、細胞ごとのTBK1の役割を検討した結果(1)DNAワクチンによるCD4T細胞、B細胞(抗体)の誘導には樹状細胞などの免疫細胞でのTBK1依存性の自然免疫活性化経路が重要であること、(2)細胞性免疫誘導のためにはDNAが主に取り込まれる筋肉細胞などにおける、TBK1依存性の自然免疫活性化シグナルが重要であることなどが明らかになった。最後に、最近TLRに依存しないDNAのセンサー分子として発表されたDAI(ZBP1)という分子の遺伝子欠損マウスを作製し、同様にDNAワクチンを投与したが、TLRに依存しないDNA(B-DNA、DNAワクチン)の認識にDAIは必須ではないことが判明、さらに未知の受容体分子の存在が示唆された。