hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Emery-Dreifuss型筋ジストロフィーの核膜構造と核内Ca動態の検討

昨年度に引き続き、エメリードレフュス症候群の病態解明のため、原因蛋白であるエメリン、ラミン、及びネスプリンをノックダウンしたラット新生仔心筋、及びiPS細胞を用いて、核内カルシウム動態、核膜陥入層の評価、及び本疾患の下流シグナルの解析を行った。昨年度に引き続き、本研究室にて作製した、エメリードレフュス型筋ジストロフィー(EDMD)由来iPS細胞から分化させた心筋細胞を用いて本疾患の下流シグナル解析を行った。核内カルシウム動態の変化によりCAMKIIが活性化しNFATの核内移行が促進することが予測されたため、免疫染色を行ったが、NFATの核内移行の割合には変化が認められなかった。また、ERKの細胞内分布を同様に免疫染色にて評価を行ったところ、ERKの分布については、有意な変化は認められなかったものの、pERKの核内の蛍光強度の増強が確認された。このため、pERKについてウエスタンブロット法を行ったが、pERKの蛋白発現について有意な変化は認められなかった。EDMD由来iPS細胞心筋において、血清存在下で、ヒストン脱アセチル化酵素のひとつであるHDAC3の核内移行率が低下している可能性が免疫染色にて示唆された。また、ラミンA/CをsiRNAを用いてノックダウンさせたラット新生仔心筋を作成することができた。ラミンA/Cをノックダウンさせたため、核膜陥入層の評価には、ラミンB1を免疫染色し、核膜陥入層、核面積の評価を行ったところ、核膜陥入層が減少し、核面積が増大することを確認することができた。しかしながら、ネスプリンノックダウンさせたラット新生仔心筋を作製することはできなかった。今後は、カルシウム動態とHDAC3の関係性の検討、及びラミンノックダウンモデルを用いて、核内カルシウム動態の変化をエメリンノックダウンモデルと同様に評価していく予定としている。今回、我々はエメリードレフュス症候群の病態解明のため、原因蛋白であるエメリン、ラミン、及びネスプリンをノックダウンしたラット胎児心筋、及びiPS細胞を用いて、核内カルシウム動態、及び核膜陥入層の評価、及び本疾患の下流シグナルの解析を行った。ラミン、ネスプリンをノックダウンしたラット胎仔心筋を、siRNAを用いて作製を試みるも、十分に発現を低下させた胎仔心筋を作製することが本年度中にはできなかった。このため、本研究室にて、以前作製した、核蛋白であるエメリンのエクソン6の1735G→Aに変異を有したエメリードレフュス型筋ジストロフィー由来iPS細胞から分化させた心筋細胞を用いて、核内カルシウム動態、及び核膜陥入層の評価を行ったところ、50% decay timeの有意な延長と、核膜陥入層の減少が確認された。また、ERKの細胞内分布を同様に免疫染色にて評価を行ったところ、ERKの分布については、変化は認められなかったものの、pERKの核内の蛍光強度の増強が認められた。今後、ERKについてウエスタンブロット法にて蛋白発現の評価、及び、核内、細胞質内における変化を免疫沈降法を用いて行っていくと同時に、ラミン、ネスプリンノックダウンラット胎仔心筋が作成された場合には、同様にERKの評価、及びその下流のシグナルの変化を評価する予定としている。進捗状況はやや遅れていると考えられる。当初、ラット胎仔心筋を用いて、ラミンをノックダウン及びネスプリンをノックダウンしたエメリードレフュス症候群モデル心筋を作製し、核内カルシウム動態、及び核膜陥入層の評価を行う予定であったが、ラットの胎仔心筋の作成にあたり、ラット胎仔心筋と線維芽細胞の分離が不十分であり実験の進行が滞ってしまったが、パーコール液の濃度調整、及び遠心機の回転速度の調整によってラット胎仔心筋の十分な分離を行うことができた。また、ラミンノックダウン、及びネスプリンノックダウンの条件検討を試みたが、効率の良いノックダウンの条件が得られず、実験の進行に支障をきたしてしまった。このため、以前作成した1735G→Aの変異を有したエメリン欠損したエメリードレフュス型筋ジストロフィー由来のiPS心筋細胞を用いて、下流シグナルを並行して行うことした。まずは免疫染色を行い、NFAT、ERK、pERKの細胞内分布を評価する方針とした。免疫染色については、NFATは核内移行の割合には変化が認められなかった。ERKについては、変化は認められなかったものの、pERKの核内の蛍光強度の増強が認められた。

核内カルシウム動態の変化によりCAMKIIが活性化しNFATの核内移行が促進することが予測されたため、免疫染色を行ったが、NFATの核内移行の割合には変化が認められなかった。また、ERKの細胞内分布を同様に免疫染色にて評価を行ったところ、ERKの分布については、有意な変化は認められなかったものの、pERKの核内の蛍光強度の増強が確認された。このため、pERKについてウエスタンブロット法を行ったが、pERKの蛋白発現について有意な変化は認められなかった。EDMD由来iPS細胞心筋において、血清存在下で、ヒストン脱アセチル化酵素のひとつであるHDAC3の核内移行率が低下している可能性が免疫染色にて示唆された。また、ラミンA/CをsiRNAを用いてノックダウンさせたラット新生仔心筋を作成することができた。ラミンA/Cをノックダウンさせたため、核膜陥入層の評価には、ラミンB1を免疫染色し、核膜陥入層、核面積の評価を行ったところ、核膜陥入層が減少し、核面積が増大することを確認することができた。しかしながら、ネスプリンノックダウンさせたラット新生仔心筋を作製することはできなかった。今後は、カルシウム動態とHDAC3の関係性の検討、及びラミンノックダウンモデルを用いて、核内カルシウム動態の変化をエメリンノックダウンモデルと同様に評価していく予定としている。研究開始初年度であり、実験の準備に時間を要した。今後、安定して培養可能となったラット胎仔心筋の系を用いて、実験を進めていく。前年度、siRNAにてラミンとネスプリンのノックダウンを試みたが、十分なノックダウン効率を得ることができなかった。条件検討、及び新たなsiRNAを用いてノックダウンを試みる。ラミン、ネスプリンノックダウンのラット胎仔心筋が作成されたのちは、フェノタイプ確認のためにラットの胎仔心筋の核面積、細胞質面積の測定、及び核膜陥入層の評価、細胞質、核内カルシウム動態の評価(F/Fo、Time to peak, 50% decay time)を、蛍光カルシウムインディケーターであるFluo4を用いて行っていく予定としている。また、メカニズムの検索についてはpERKの核内の蛍光強度の増強が認められたことより、今後、ERKについてウエスタンブロット法にて蛋白発現の評価、及び、核内、細胞質内における変化を免疫沈降法を用いて行っていくと同時に、ラミン、ネスプリンノックダウンラット胎仔心筋が作成された場合には、同様にERKの評価、及びその下流のシグナルの変化を評価する予定としている。ERKのシグナルに関して結果が得られなかった場合については、ラミンノックダウン及び、ネスプリンノックダウン胎仔心筋と健常胎仔心筋を、マイクロアレイを用いて、発現の変化しているカスケードがないかを検討する予定としている。本年度の事業計画の中で、使用予定であった物品費については、ラット胎仔心筋の購入、及び購入予定であった抗体については、当研究室での共同購入等を行ったために、本年度については本研究費を充てる必要がなかったということ、また、核内カルシウム動態、及び核膜陥入層の実験を行うだけの心筋細胞が得られなかったため、必要とされる試薬の量が減ったが、次年度実験が進展するにつれて、必要とする試薬が増加するため来年度の試薬費用に充てる予定としている。また、本年の国際学会発表は他の資金を利用したため本研究費を使用しなかったが、次年度の旅費に充てる予定としている。
ハーフメタル強磁性単結晶薄膜のスピン分解電子状態

本研究は広島大学放射光科学研究センターにおいて,分子線エピタキシー(MBE)法を用いて,完全スピン分極(ハーフメタル)電子状態を持つとされる充填ホイスラー型強磁性合金単結晶薄膜を単結晶基板上に作成し,スピン分解光電子分光により,スピンに依存したバンド構造の解明を行うことを目的として研究を行った。蒸着ガンを用いて作成したfccCo/Cu(001)磁性超薄膜について,スピン角度分解光電子分光の「その場」測定に成功し,スピンに依存したバンド構造を明らかにすることが出来た。特に,負にスピン偏極した表面特有の電子構造を世界に先駆けて観測した。この様なスピン編曲した表面電子状態は磁気トンネル接合素子が示す磁気伝導現象の理解につながると考えられる。また,fcc Fe超磁性薄膜についても実験を行い,世界に先駆けて,スピンに依存した電子構造を解明した。本研究では,電子構造の波数依存性についても測定し,これまで決着の付かなかったFe 3dのスピン交換分裂したバンドを特定することに成功した。上記の成果を,国内外で行われた数々の国際会議や国内学会にて成果発表を行った。本研究は広島大学放射光科学研究センターにおいて,分子線エピタキシー(MBE)法を用いて,完全スピン分極(ハーフメタル)電子状態を持っとされる充填ホイスラー型強磁性合金単結晶薄膜を単結晶基板上に作成し,高輝度放射光ビームラインの整備と「スピン分解光電子分光装置」旨の接続を完了させ,放射光を用いたスピン分解光電子分光およびスピン偏極電子源で励起するスピン分解逆光電子分光測定により,直接的に「ハーフメタル性」の検証およびスピンに依存した電子のバンド構造について「その場」評価を行うことを目的としている。平成17年度に購入した,蒸着ガンを用いてコバルト磁性超薄膜を作成し,スピン角度分解光電子分光の「その場」測定に成功し,スピンに依存したバンド構造を明らかにすることが出来た。さらには,軟X線および硬X線放射光を用いてハーフメタル強磁性体と予言されているNi Mn Sb,Ru_<2-x>Fe_xCrSi,Co_2MnGe,Co_2MnSiなど多数の物質についてバルク電子状態を明らかにし成果をあげた。今後これらの単結晶薄膜試料について,スピン角度分解光電子分光測定を行っていく予定である。一方,ビームラインBL-19Bの整備を行い,真空紫外領域の光エネルギーにおいてエネルギー分解能10,000以上が達成された。スエーデンのルント大学が所有する放射光施設MAXを訪問し,同施設のスピン分解光電子分光プロジェクトについて情報収集し,さらには今後の発展について意見交換をした。さらにはドイツのベルリンにある放射光施設BESSYでは,時間分解型のスピン分解光電子分光装置が開発されたばかりである。これについても情報収集を行った。本研究は広島大学放射光科学研究センターにおいて,分子線エピタキシー(MBE)法を用いて,完全スピン分極(ハーフメタル)電子状態を持つとされる充填ホイスラー型強磁性合金単結晶薄膜を単結晶基板上に作成し,スピン分解光電子分光により,スピンに依存したバンド構造の解明を行うことを目的としている。蒸着ガンを用いてコバルト磁性超薄膜を作成し,スピン角度分解光電子分光の「その場」測定に成功し,スピンに依存したバンド構造を明らかにすることが出来た。特に,世界で初めて負にスピン偏極した表面特有の電子構造を観測した。この様な表面電子状態は磁気トンネル接合素子が示す磁気伝導現象の理解には不可欠である。また,fccFe超磁性薄膜についても実験を行い,世界に先駆けて,スピンに依存した電子構造を解明した。上記の成果を,パリ(フランス)で開催された,ヨーロッパ表面会議で成果発表を行った他,多数の国内会議で成果発表を行った。
スペースVLBIによる活動銀河核の吸収線サーベイ

1.スペースVLBI(VSOP)による電波銀河OQ208の観測結果のまとめた。1998年度に発見した電波銀河OQ208における非対称な自由ー自由吸収の成果を、日本天文学会欧文報告(PASJ)に投稿して掲載された。2.VSOPによるセイファート銀河3C84の観測結果をまとめた。セイファート銀河3C84の電波ローブが周囲のプラズマに衝突して還流を形成する様子を明らかにした。この結果は1999年日本天文学会春季年会および国際電波科学連合(U.R.S.I)1999年総会(カナダ・トロント:発表者は井上允)にて報告した。3.VSOPとVLBA(米国地上VLBI装置)による18天体のサーベイ観測を行った。18天体のうち観測が終了した9天体について、全てのサンプルでOQ208と同様の自由-自由吸収が検出された。クェーサー型のサンプルでは吸収係数が二つの電波ロープ方向で非対称なのに対して、電波銀河型のサンプルでは対称であることを発見した。この結果は、クェーサーと電波銀河の見かけの違いが視線角によって起こるものである、とする統一モデルを指示している。この結果については、1999年7月の国際研究集会「Lifecycles of radio galaxies」(米国・ボルチモア:発表者は澤田-佐藤聡子)、1999年日本天文学会秋季年会、および1998年度VLBIシンポジウムで報告した。このサンプルの中でセイファート銀河NGC1052については、自由-自由吸収を起こす低温・高密度のプラズマが半径0.5pcの円盤状に中心核を取り巻いていることを明らかにした。この結果については2000年1月の国際研究集会「The VSOP Symposium」(日本・相模原)で発表した。1998年度は、(1)スペースVLBI(VSOP)による電波銀河OQ208の観測、(2)VSOPによるセイファート銀河3C84の観測、(3)VSOPによる電波銀河Cygnus Aの観測、(4)国内VLBI観測網による活動銀河9天体の吸収線サーベイ観測を行った。(1)では、電波銀河OQ208が5 GHzより低周波側で二つの電波ローブが非対称な自由-自由吸収を示すことを発見した。二つの電波ローブ方向の吸収係数の差から吸収体の温度と密度を求め、電波ローブが低温・濃密なプラズマに閉じこめられていることを明らかにした。電波銀河の進化モデルに影響を与えると考えられる。この結果は第32回COSPAR総会及び1998年日本天文学会秋季年会で報告した。また、Publication in Advances in Space Researchに投稿中。さらに日本天文学会欧文報告(PASJ)にも投稿準備中である。(2)では、セイファート銀河3C84の電波ローブが周囲のプラズマに衝突して還流を形成する様子を明らかにした。この結果は1999年日本天文学会春季年会で報告する予定であり、論文を準備中である。(3)は観測は終了し、現在データを解析中である。1999年度内に結果をまとめて報告予定。(4)では9天体について吸収線サーベイを行った結果、吸収係数の上限値3%で検出されなかった。これらのことから、自由-自由吸収を示すガスの温度・密度に制限があたえられる。この結果は1998年度VLBIシンポジウムで報告した。
パンルヴェ方程式およびガルニエ系の特殊解とモノドロミ

(a)2次元退化ガルニエ系および(b)4次元パンルヴェ型方程式における超越的特殊解の研究(a)G(9/2),G(5)及びG(14),G(23)に対し、対称解の存在を示し、線型モノドロミを計算した結果につき学会報告した(2010慶応大、名古屋大、2011-3早稲田大)。(b)藤、鈴木系の特異点における有理型解の分類及び線型モノドロミの計算、笹野系の特異点における有理型解の分類による藤、鈴木系との違い、藤、鈴木系および行列型パンルヴェの退化系NY{A4},IV{Mat}およびII{Mat}につき学会報告した(2011-9信州大,2012-3東京理科大,2012-9九州大,2013-9愛媛大)。2次元ガルニエ系には下記に示す退化図式がある(※G(113)からG(23)へも退化が存在する):1.今年度はG(5)、G(14)に加え、来年度以降に予定していたG(23)について、含まれるパラメータが一般の値をとるときの特殊解(対称解)と、対応する線型方程式のモノドロミを具体的に計算した。G(5)とG(14)については、平成22-9-24日本数学会秋季総合分科会(名古屋大)にて発表した。G(23)については平成23-3-23日本数学会年会(早稲田大)にて講演した(震災のため中止となったが、成立したと認められている)。2. G(5)については、対称解の分類と対応する線型方程式のモノドロミの計算が完成した。対称解は、鈴木正樹氏により構成されたG(5)の初期値空間が5枚のチャートから成り、それぞれが正準変換で結ばれていること、各チャート上に正則解が存在することを用いて計算した。一方、ハミルトン系から独立変数s2についての4階非線型偏微分方程式を導き、これを満たす有理型解が初期値空間から求めた解に一致することを確かめ、対称解の分類を完成した。この内容をまとめて日本学士院紀要に投稿中である。1)パンルヴェ空間をより高次元の世界から見るために、昨年度来の2次元ガルニエおよびその退化系に加え、4次元パンルヴェ型方程式21,21,111,111に対して、その超越的な特殊解の研究をおこなった。本研究では、坂井によるフックス型方程式のモノドロミ保存変形から導かれたハミルトン系を解いて特殊解を求め、そのいくつかについて対応する線型方程式のモノドロミを具体的に計算した。第6パンルヴェ型方程式では原点の近傍に4個の有理型解をみつけたが、4次元パンルヴェ型方程式では6個の正則解の他に極をもつ2パラメータ解が可算無限個存在することを見つけた。この内容については日本数学会(平成23-9-30信州大及び24-3-28東京理科大)にて発表した。2)2次元ガルニエおよびその退化系G(11111),G(1112),G(5)についての研究成果を23-3-17熊本大にて発表した。またG(5)に対する対称解についての論文が日本学士院紀要に掲載された。(a)4次元パンルヴェ型方程式21,21,111,111(藤、鈴木系)および31,22,22,1111(笹野系)に続き、4次元パンルヴェ型方程式の退化系につき研究を行った。退化系については川上、中村、坂井による研究があり、この中でNY{A_4}は野海、山田により発見されたA4型パンルヴェ方程式と呼ばれ、第4パンルヴェ方程式の拡張である。原点の近傍における対称解は16個しかないこと、これらにベックルント変換を作用させると同心正5角形3つの頂点15個と中心配置に配置され、またベックルント変換で閉じて居ること、この中の1つの解につき線型モノドロミを計算したことを学会発表した(2013年9月愛媛大)。(b)同じく退化系のうち、行列型パンルヴェ方程式IV{Mat}およびII{Mat}はそれぞれ第4及び第2パンルヴェ方程式の拡張であり、これらについても原点の近傍における対称解の分類を行ったが、線型モノドロミの計算については未完である。この2つの行列型パンルヴェ方程式についても同じく愛媛大での学会にて発表した。(a)4次元パンルヴェ型方程式21,21,111,111(藤、鈴木系)について、特異点の近傍における有理型解の分類を行った。

4次元パンルヴェ型方程式31,22,22,1111(笹野系)は21,21,111,111と同じく第6パンルヴェ方程式の拡張とされているが、同様に特異点近傍における有理型解を分類することによりその違いを明らかにし2012-9-18日本数学会秋季総合分科会(九大)にて発表した。(b)4次元パンルヴェ方程式の退化系については川上、中村、坂井らの研究があり、この中で、((11)),((1)),111は第4パンルヴェ方程式の拡張であり、16個の対称解を分類し、それらがベックルント変換で互いに移り合うことを示した。またこのうちの一つの解について、線型モノドロミを具体的に計算した。これについては今年9月、日本数学会秋季総合分科会(愛媛大)にて発表する予定である。(c)同じく第4パンルヴェ方程式の拡張である行列型パンルヴェ方程式((2)),((2)),211および第2パンルヴェ方程式の拡張である行列型パンルヴェ方程式(((2))),(((11)))についても対称解の存在を示し、それぞれ12個、7個の対称解を求めた。4次元パンルヴェ型方程式21,21,111,111に対して、その超越的な特殊解の研究をおこなったが、予想以上に成果が出、有理型解の分類が完成した。25年度が最終年度であるため、記入しない。(a)4次元パンルヴェ型方程式21,21,111,111(藤、鈴木系)と31,22,22,1111(笹野系)については、有理型解の分類が完成した。両者の違いは、前者にはq1,q2にn位の極を持つ2ーパラメータ解が各特異点t=0,1,無限大の近傍に存在するのに対し、後者にはゼロパラメータ解のみ存在すること、また、後者には特異点t=1,無限大の近傍には極を持つ解が存在せず、正則解のみであり、第6パンルヴェ型方程式に対しては、前者のほうが自然な拡張と言える。この内容については学会発表も出来たが、これらの解がベックルント変換で互いに移り合うことを示すことが未完である。21,21,111,111には(藤、鈴木系)の他に(津田系)というのがあり、両者は同じものと言われているが、証明はされていない。後者についての有理型解の分類が未完であり、これを完成させることにより両者の違いを明らかにできる。(b)4次元パンルヴェ方程式の退化系のうち、第4パンルヴェ方程式の拡張である行列型パンルヴェ方程式((2)),((2)),211および第2パンルヴェ方程式の拡張である行列型パンルヴェ方程式(((2))),(((11)))については、平成25年度以降に予定していたが、それぞれ12個、7個の対称解を得たことから、これらの補完計算を行うことにより、対称解の分類に近ずくことが出来た。(c)4次元退化パンルヴェ型方程式((11)),((1)),111の解空間の一つの表現を得たことから、今まで気付かなかった第4パンルヴェ方程式の解空間が見えて来た。これについては平成25年9月の日本数学会秋季総合分科会(愛媛大)にて発表予定である。4次元パンルヴェ型方程式21,21,111,111(藤、鈴木系)に加え、同じく第6パンルヴェ型方程式の拡張とされる31,22,22,1111(笹野系)に対しても特異点近傍における有理型解の分類を行うことによりその違いを明らかにする。これにより第6パンルヴェ型方程式では見えなかった新しい発見があると期待している。(a)4次元パンルヴェ型方程式には第6パンルヴェ方程式の拡張として、坂井により新しく見出された行列型パンルヴェ方程式22,22,22,211があり、これについて各特異点近傍における有理型解の分類を行うとともに、この解に対する線型モノドロミを具体的に計算する。
幼児の咀嚼・咬合力の減弱に及ぼす諸要因に関する研究

戦後の食生活改善はめざましく、今や軟食化を招き、幼児の成長に異変とも見える現象が歯科保健的視点から呼ばれている。咀嚼・咬合力の減弱傾向が示されてから久しく、その要因分析および関連性について解明することを目的に研究を継続した。今回は要素(変数)を増加し、幼児の日常食生活習慣から気になる摂食状況および咬合圧測定値との関連性を検討した。結果、要因分析から直接的咀嚼機能因子(口に残る、口に溜まる、口から出す、時間がかかる、疲れる)食事周辺環境因子(流し食、丸のみ、歯列矯正、外的条件として:腹すき、楽食)成育過程因子(栄養哺乳方法、乳歯萌出、離乳食開始)の3因子に集約され、これらが幼児各期に影響を及ぼしていることが示唆された。特に、食生活習慣の大半は平常であるが、現代社会の余波にテレビ鑑賞の影響、ディナー食の1人食事等の家庭状況また、摂食前提条件である空腹感、楽しく食べることの無体験児の存在が浮上した。咬合圧測定値と3因子の関連性では4歳は「口に残る」、5歳児は「乳歯萌出」に関連性の高いことが証に示唆された。乳歯萌出との関連はその後の摂食に大きな影響を示し、直房哺乳が咀嚼に必要な筋肉のトレイニングであることが証である。口から出すとの関係は噛む圧力との関係であり、固形物が噛めないことは咀嚼もできないに繋がると云える。また、東京近郊に位置する両毛地区は、幼児の成育環境空間では適応しているものの摂食環境では都会化と贅沢が一際目立ち、市町村各地域差は見られい。むしろ、東京児には空腹感、楽しく食べる、は残存した。今後の課題には健やかな咬合力を備える子どもの口腔保健活動の一試案に、「噛み噛み運動」を付記した。この実証的研究は重要で意義深い問題として取り組んで行く。本研究は幼児の食生活習慣の変化に伴い、楽して摂食のできる(噛まなくても食べられる)又は、成長期にあることを重視した保健的探求を施している。つまり、流し食(汁かけご飯等)、かめない子・のめない子の諸要因分析、検討を行っているものである。既に小児の咀嚼・咬合力の減弱傾向は明らかである。特に3歳児には気になる食事状況要因(口に残る・口から出す・時間がかかる・丸のみ)と咬合力の大きさ(値)の相関および気になる食事状況間の関連性のあることが確かである。此の度は対象(有効対象1044件78.5%)の増加と食事状況周辺関係項目(要因変数)の増加により分析検討を施した。幼児の食生活背景変数には哺乳経過、汁かけご飯、気になる食事状況要因、食欲、摂食要時間、テレビ見ながら摂食、歯列、屋外遊び等を親の主観的観察からのチェックを素にスケール化して、その成因・誘因の諸条件との関連性を統計的にコンピュータ処理を行い、より明らかに究明している。結果、3歳児には気になる食事状況要因に「口に残る・口から出す・時間がかかる・丸のみ・口に溜まる」の変数に、食事状況周辺要因変数として「流し食・腹すき・疲れる・テレビ食・外遊び・歯列・性別」を加え相関をみた。

それには、気になる食事状況要因変数が主要因であり、つまり、「食物が口に残ると口に溜まり、口から出す又は丸のみし、それには時間がかかり疲れてしまう。外因にはテレビを見て休む。また、外遊びをして腹をすかせ、早く流し食をしてテレビを見る」等の繋がりの深さが一応誘因として明らかにされた。5歳児には3歳児同様に気になる食事状況要因間に相関を認めた。5歳児と3歳児の違いには、前者は「歯列、楽食、疲れる」に、後者は「性別」に相関を認めた。幼児被験者(80件、36歳児)の咬合力値の実態ではデンタルプレスケールを使用して、オクルーザー(咬合圧測定システム)で測定した。各幼児被験者は咬頭嵌合位の姿勢で3回測定し平均値で検討した。咬合力の「よい・わるい」は親の主観的観察から判定して区分し、3歳児の「よい」は約261.0N(Nニュートン)「わるい」は約186.0N、全児では「よい」は約286.4N、「わるい」は約263.4Nであった。既に、先行結果では、3歳児は「流し食、気になる食事状」と咬合力値との相関が認められた。平成10年度には咬合力値と、気になる食事状況、その他周辺要因変数との関連性、保健行動指導視点や先進国との対比の検討を施す予定である。戦後の食生活改善はめざましく、今や軟食化を招き、幼児め成長に異変とも見える現象が歯科保健的視点から呼ばれている。咀嚼・咬合力の減弱傾向が示されてから久しく、著者はその成因探求に要素を拡大して要因分析および関連性を解明することを目的に研究を継続した。今回は要素(変数)を20項目に増加し、幼児の日常食生活習慣から気になる摂食状況背景も増加して解析し、咬合圧測定値との関連性を検討した。結果、要因分析から直接的主要因子(口に残る、口に溜まる、口から出す、時間がかかる、疲れる)周辺環境因子(流し食、丸のみ、歯列矯正、外的条件として:腹すき、楽食)成育過程因子(栄養哺乳方法、乳歯萌出、離乳食開始)の3因子に集約され、これらの因子が幼児各期に影響を及ぼしていることが示唆された。特に、食生活習慣の大半は平常であるが、現代社会の余波にテレビ鑑賞の影響、ディナー食の1人食事等の家庭状況、摂食前提条件である空腹感、楽しく食べることの無体験児の存在が表面化した。咬合圧測定値と3因子の関連性では4歳、5歳児に「口に残る」「乳歯萌出」に、先行調査でも「口に残る」「口から出す」に関連性を示し、これらは幼児の発達途上に深い関係を示唆した。乳歯萌出との関連はその後の食事摂取に大きな影響を示し、直房哺乳が咀嚼に必要な筋肉のトレイニングであることが証である。口から出すとの関係は噛む圧力との関係であり、固形物が噛めないことは咀嚼もできないに繋がると云える。また、両毛地区の特性として、この地区は東京近郊にあり、幼児の成育環境空間では適応しているものの摂食環境では都会化と贅沢が一際目立った。しかし、市町村各地域差は見られなかった。むしろ、東京児には空腹感、楽しく食べるところは存在した。これらは人間本来の食文化のあり方、および人的環境として関わる地域の支援者の再認識を問われる示唆である。今回は咀嚼・咬合の異常者出現率は米国に比べ、5歳児に多く、6歳児には減少していた。なお、今後の研究課題には健やかな咬合力を備えた子どもの発育を促すために口腔保健活動、の一試案に「噛み噛み運動」を付記した。これらの実証的検討を行うことは意義探く重要な研究課題としている。
胆道癌に対する抗癌剤gemcitabine奏効例の選別化

進行・再発胆道癌に対する新規抗癌剤gemcitabine(GEM)の効果につき検討した。臨床例では奏効率18%、腫瘍制御率59%、無効が41%であり、部位別には胆嚢癌や肝内胆管癌に比べ肝外胆管癌に高い有効性が認められた。奏効例選別化を目的とし、胆道癌におけるGEM代謝酵素の発現を調べたところ、3種の代謝酵素のタンパク発現と抗腫瘍効果に有意な関連は見られなかったが、GEM奏効例に限りhEBT1タンパクの高発現が見られた。また、胆道癌に対する薬剤効果判定を実現するために、同所性移植胆道癌ヌードマウスモデルを確立した。平成19年度は作成した動物モデルがgemcitabineの奏効モデルとして適正であることを確認し、この成果をAnnals of Surgical Oncology誌にpublishした。さらに、胆道癌の臨床症例を集積し、現在までgemcitabine投与症例は総計107例となった。これらに対するgemcltabineの薬剤効果はpartial response(PR)11%、stable disease(SD)52%、progressive disease(PD)37%であった。これら症例の中から、materialとして解析可能な凍結組織36例、ホルマリン固定組織59例のリストアップを完了した。また、gemcitabine代謝酵素発現を検討するために、抗体としてRRM1、RRM2、dCK、CDA、5'-NT、hENT-1を入手し、現在実験の条件付けを行っている。きらに、上述の胆道癌モデルにおいて、転移部位の凍結組織、ホルマリン固定組織を確保した。1.平成19年度に、同所性移植胆道癌ヌードマウスモデルの確立と、このモデルのgemcitabine投与効果判定実験の適性につきAnnals of Surgical Oncology誌に報告した。2.平成19-20年度にかけて、臨床進行・再発胆道癌でのgemcitabine投与例73例につきその効果を判定し、各種学会や雑誌に報告を行った。結果を要約すると、全体の78%にgemcitabineの継続投与が可能で、投与例の平均生存期間12ヶ月、1年生存率48%、CR0%、PR18%、SD41%、PD41%で、部位別には胆嚢癌や肝内胆管癌に比較して肝外胆管癌に高い有効性が認められた。3.平成19-20年度に、蓄積した胆道癌の凍結組織を用いてgemcitabine代謝酵素の発現をWestern blot法で検討した。検討を予定していた6種類の代謝酵素の中で、3種類(5'-NT,dCK,RRM2)は特異抗体による目的バンドの検出が難しく、本研究には適当でないと思われた。3種類(RRM1,CDA,hENT1)は目的バンドが明瞭に検出でき、本研究でのタンパク発現検討に適当と考えられた。また、これらのタンパク発現は免疫組織化学染色でも確認された。4.平成20年度に、上記3種のタンパク発現とgemcitabine投与効果との関連につき検討を行った。対象は18例で、その内訳は抗腫瘍効果を認めた例(PR+SD)12例、認めなかった例(PD)6例であった。それぞれのタンパク発現をβactinで標準化した量で検討すると、各タンパク発現と抗腫瘍効果に明らかな関連を認めなかったが、gemcitabineが奏効したPR例ではhENT1高発現という特徴があった。5.胆嚢癌同所性移植モデルにおける転移臓器別(肝、肺、腹膜、リンパ節)のRRM1,CDA,hENT1のタンパク発現と、臨床進行・再発胆道癌での各代謝酵素のmRNA発現は現在検討中である。
SCID-huを用いたHTLV-1感染キャリアモデルの作成

本研究では、HTLV-1の感染が原因で発症する成人T細胞白血病(ATL)の発症予防法および治療法を開発する目的で、HTLV-1感染ヒトTリンパ球を個体内に持つ、HTLV-1感染キャリアマウスモデル系の開発を試みた。1.ヒト化マウス(SCID-hu)の作製:ヒト臍帯血より精製したCD133陽性造血幹細胞を、γ線照射処理したNOD-SCID/IL2R γ-chain knock-out(NOG-SCID)マウスの大腿骨骨髄内に注入・移植することで、高率に(平均72.3%)CD45陽性ヒト血球を有するヒト化マウスを作成した。骨髄中では、CD20,CD33,CD34,CD14,CD41等ヒト骨髄球およびリンパ球特異的抗原陽性細胞の分化が正常に進んでおり、脾臓内においても、正常個体と同程度のヒトTリンパ球の分化が観察された2.ヒト化マウス腹腔内へのMT-2細胞移入によるHTLV-1感染:同ヒト化マウス腹腔内に、γ線照射により増殖を阻止したHTLV-1産生細胞株MT-2を移入することでHTLV-1の感染を試みたところ、脾臓内ヒトTリンパ球におけるHTLV-1プロウイルスの組み込みと共に、脾臓の肥大を伴うCD4(+)T細胞数の増加が観察された。さらに、同CD4(+)T細胞の9割以上は、ヒト感染個体における主要なウイルスリザーバーであり、且つATL細胞の特徴でもあるCD4(+)CD25(+)細胞であった。以上の結果より、NOG-SCIDマウスへのヒト臍帯血移植により作成したヒト化マウスに、HTLV-1産生細胞株を移入することで、HTLV-1感染ヒトT細胞を有するマウスの作成に成功し、さらに、ATLに類似した感染T細胞の異常増殖を再現することが出来た。今後、ATL発症予防法および治療法開発への応用が期待される。1.ヒト血球系を有するマウスの作製:ヒト臍帯血よりFicoll密度遠心法を用いて分離した単核球画分を各種分化抗原に対する抗体を表面に持つ血球分離用磁気ビーズで処理・除去し、linage陰性造血幹細胞を精製した。これを、3Gyの全身γ線照射処理した8週齢Icr-SCIDマウス(5匹)の大腿骨骨髄内に6x10^5cell/10μl/個体で注入した。6週間後、マウスより骨髄細胞を採取し、抗ヒトCD45抗体を用いて、フローサイトメトリーでヒト血球系細胞の定着率を測定したところ、全てのマウス骨髄中において4,015.3%(平均9.4%)のヒト血球の定着が確認された。Icr-SCIDでは移植リンパ球の分化が不完全であることが明らかとなっていることから、現在、より強度の免疫不全であるNOD/SCIDを用いて移植実験を行い、同時にHTLV-1の感染も試みている。また、NOD/SCIDとcommon γchain或いはRag2遺伝子の同時欠損マウスを用いて、リンパ球分化が十分に達成される事が示されているため、同系統のマウスの分与依頼を継続して行っている。2.マウスへのHTLV-1感染:野生型マウス(C57BL/6J)骨髄内に、マイトマイシンC処理したHTLV-

1感染細胞株MT2を注入し、1ヶ月および2ヶ月後に、同マウスの脾臓、骨髄および末梢血より細胞DNAを精製し、10^5細胞相当のDNAを用いて、HTLV-1ゲノムに対するPCRを行った。同PCRでは10^2個の感染細胞が検出できるが、HTLV-1 DNAの増幅は観察されず、HTLV-1感染が十分に起こっていないと結論した。マイトマイシンC処理で感染力が低下すること、および、腹腔内移入で高い感染効率が得られることが明らかになっていることから、現在、マイトマイシンC未処理MT2を用いて、腹腔内移入法との比較を行っている。1.ヒト血球系を有するマウス(SCID-hu)の作製:ヒト臍帯血より精製したlinage陰性CD34陽性造血幹細胞を、全身γ線照射処理した5週齢NOD-SCIDマウスの大腿骨骨髄内に6x 10^4cell/10ml/個体で注入した。6週間後、骨髄細胞を採取し、抗ヒトCD45抗体を用いて、ヒト血球系細胞の生着率を測定したところ、マウス骨髄中において50-90%(平均72%)のヒト血球の生着が確認された。2.SCID-huへのHTLV-1感染:ヒト血球の生着が確認されたSCID-huマウス腹腔内に10^5のHTLV-1感染細胞株MT2を注入し、血球細胞へのHTLV-1の感染を試みたところ、ほとんどの例において、末梢血白血球ゲノムへのHTLV-1の組込みがPCRにより確認された。そこで、感染マウスの脾臓及び骨髄より回収した血球を、ヒトCD45抗原を指標に分画し、陽性画分および陰性画分それぞれのゲノムについてHTLV-1プロウイルスの組込みを検討したが、CD45陰性画分にしかウイルス感染は確認出来なかった。この結果は、NOD/SCIDを用いたSCID-huにおいては、ヒトリンパ球の分化が十分に進行しないため、ヒト血球へのHTLV-1の感染が観察されなかったと考えられた。1.NOD-SCID/IL2Rγ-chain knock-out (NOG-SCID)マウスを用いたSCID-huの作製:ヒト臍帯血より精製したAC133陽性造血幹細胞5x10^4個を、全身γ線照射処理した6週齢NOD-SCIDマウスの大腿骨骨髄内に注入し移植した。6週間後、骨髄細胞を採取し、抗ヒトCD45抗体を用いて、ヒト血球系細胞の生着率を測定したところ、マウス骨髄中において33-94%(平均72.3%)のヒト血球の生着が確認された。2.SCID-huにおけるヒトTリンパ球の分化:上記SCID-huをさらに4ヶ月あるいは6ヶ月飼育し、同脾臓におけるリンパ球の分化を解析したところ、それぞれ20.3%、58.7%の脾臓細胞においてCD3陽性細胞が検出され、Tリンパ球の分化が確認された。さらに、CD3陽性細胞中、CD4(+)CD8(-)、CD4(-)CD8(+)、CD4(+)CD8(+)の細胞が、各々約50%、約20%、約25%存在し、正常なT細胞の機能的分化が示唆された。2.SCID-huへのHTLV-1感染:ヒト造血幹細胞移植後5ヶ月のSCID-huマウス腹腔内に2x10^6のHTLV-1感染細胞株MT2を注入し、3週間後、摘出した脾臓および骨髄細胞から調整したゲノムDNAを用いて、血球細胞へのHTLV-1の感染をPCR法で計測した。その結果、ヒトCD45陽性脾臓細胞においてHTLV-1プロウイルスの組み込みが検出され、同SCID-huマウスにおけるヒト血球細胞へのHTLV-1感染が確認された。また、非移植マウスにおいては脾臓への浸潤が確認されたMT2細胞が、SCID-huマウスでは骨髄に特異的に集積したことから、脾臓におけるMT2排除機構成立の可能性が示唆された。
ラット骨組織における微小血管内皮細胞による骨代謝調節作用の解明(特に一酸化窒素、エンドテリンの産生とその調節機構について)

以下に、本研究を通じて得られた成果をまとめる。1.レドックス制御が血管内皮細胞機能に及ぼす影響ヒト微小血管内皮細胞に一酸化窒素(NO)を短期間曝露させると細胞接着が低下すること、また、炎症性メデイエーターであるトロンビンによる細胞接着抑制効果がNOを介してなされることを電気抵抗測定装置(ECIS)を用いて証明した。また、構成的NO合成酵素活性を慢性的に抑制されたラットでは、酸化的ストレスが亢進し、腎機能も障害されることをin vivoではじめて明らかにした。さらに、酸化的環境におけるNOの化学的動態を化学数式を用いて明らかにした。2.血管内皮機能不全の細胞生物学微小血管の拡張反応、血栓抑止あるいは血管新生には、十分なNO活性が必須であり、血管内皮障害と動脈硬化の発症にはNO活性の低下が深く関与することを示した、われわれの過去の報告をまとめた。3.代謝性骨疾患の病態生理小児に特有な代謝性骨疾患の病態生理を、上の1.2.で得られた知見に基づいて解明する臨床研究を開始した。以上の研究については、すべて論文あるいは口演の形で発表した。In vivoにおいて,骨組織の血管内皮細胞が産生するエンドテリン-1(ET-1)の骨代謝調節機構を明らかにする目的で,8週齢のSDラット(♂)にET-1のA型受容体の阻害剤(FR139317,50mg/kg/日)とそのvehicleを24週間投与(i.p.)し,腰椎骨塩量と骨代謝マーカーの変動を比較した。A型受容体の阻害剤(FR139317)を慢性的に投与されたラットの腰椎骨増量は対照に比べて有意に低下していた。またこの変化は骨形成マーカーである血中オステオカルシン濃度の有意な低下を伴っていた(骨吸収マーカーである尿中コラゲンン架橋排泄には有意な変化はみられなかった)。以上の結果から,骨組織の血管内皮細胞が生理的に産生するET-1がラットの骨形成を促進し,骨発育を促す作用を有することがin vivoレベルではじめて証明された。さらに,6週齢のSDラット(♂)の骨組織から微小血管内皮細胞を単離した。この細胞が構成的に一酸化窒素(NO)を産生することを蛍光マーカー(DAF-2)を用いて,リポ多糖(LPS)により誘導型NO合成酵素を発現することを培養液中のNO代謝物の測定により証明した。3.代謝性骨疾患の病態生理小児に特有な代謝性骨疾患の病態生理を、上の1.2.で得られた知見にもとづいて解明する臨床研究を開始した。
カルボラン含有MRI造影剤の合成と応用

ホウ素中性子捕捉療法に於いて、最もガン細胞内のホウ素濃度が高いときに中性子照射を行うことが治療効果を上げる鍵となるが、現在まで生体内でのホウ素分布を経時的に観測する方法はない。我々は、脳のMRイメージングに利用されているGd-DTPAを10_Bキャリアーに導入した、ガドリニウム-ジメチレントリアミン五酢酸ーカルボラン複合体を設計し、合成に成功した。そして、合成した化合物を担ガンラットに投与した後、15分後および60分後、ラットを-80度の低温バスで凍結し、縦断面をスライスしたものを特殊フィルムに張り付け、中性子を照射した。このようにして得られたフィルムをαラジオオートグラフにより生体内ホウ素分布を測定した。その結果、合成した化合物は腫瘍の特に内部の壊死部分に取り込まれたが、腫瘍活性部分である外側の組織にはあまり取り込まれていないことが分かった。さらに60分後には化合物は、腸管部分より代謝されていることが分かった。臓器のMRイメージングには、十分その機能を果たしていたが、腫瘍組織への選択的蓄積性が見られないことからホウ素中性子捕捉療法への応用は困難である。我々は、脳のMRイメージングに利用されているGd-DTPA(“マグネビスト"の名で上市)を^<10>Bキャリアーに導入した、ガドリニウム-ジメチレントリアミン五酢酸-カルボラン複合体を設計し、合成に成功した。このことにより今まで困難とされていた投与後の生体内における^<10>Bキャリアーの分布及び濃度をMRイメージングにより連続的に即時に測定できるようになる。本研究では、この新世代^<10>Bキャリアーであるガドリニウム-ジメチレントリアミン五酢酸-カルボラン複合体の動物実験を目指して大量合成をおこなった。そして、既に臨床応用されているMRI造影剤マグネビストとの生体内における挙動の相違について検討した。担ガンラットに合成した化合物を投与した後、5分から60分MRイメージングにより生体内における分布を追跡した結果、マグネビストは、半減期20分で代謝されるのに対し、合成した化合物は60分後もそのコントラスト効果が見られた。また化合物は、腫瘍内だけでなく、肝臓、腎臓、肺といった内臓部分にも多く蓄積することが分かった。我々は、脳のMRイメージングに利用されているGd-DTPA(“マグネビスト′′の名で上市)を^<10>Bキャリアーに導入した、ガドリニウム-ジメチレントリアミン五酢酸ーカルボラン複合体を設計し、合成に成功した。そして、既に臨床応用されているMRI造影剤マグネビストとの生体内における挙動の相違について、担ガンラットを用いて検討した。合成した化合物をラットに投与した後、5分後、20分後、60分後、ラットの臓器を取出し、おのおののガドリニウムの濃度をICP-AES法を用いて測定した。その結果、合成した化合物は脳および腫瘍にはあまり取り込まれず、むしろ肝臓、腎臓、肺といった部分に多く蓄積していることが分かった。さらに60分後には化合物は、ほとんど代謝されていることが分かった。臓器のMRイメージングには、十分その機能を果たしていたが、腫瘍組織への選択的蓄積性に関しては、ほとんど期待できない。本研究では、脳のMRイメージングに利用されているGd-DTPAを^<10>Bキャリアーに導入したガドリニウムージメチレントリアミン五酢酸ーカルボラン複合体を設計し、合成に成功した。合成した化合物を担ガンラットに投与した後、15分後および60分後、ラットを-80度の低温バスで凍結し、縦断面をスライスしたものを特殊フィルムに張り付け、中性子を照射した。

このようにして得られたフィルムをαラジオオートグラフにより生体内ホウ素分布を測定した。その結果、合成した化合物は腫瘍の特に内部の壊死部分に取り込まれたが、腫瘍活性部分である外側の組織にはあまり取り込まれていないことが分かった。さらに60分後には化合物は、腸管部分より代謝されていることが分かった。臓器のMRイメージングには、十分その機能を果たしていたが、腫瘍組織への選択的蓄積性が見られないことからホウ素中性子捕捉療法への応用は困難である。
アクチン系細胞骨格の細胞内不均等局在は如何にして生じるか:細胞極性生成機構を探る

ストレスファイバー・接着斑・ラメリポディア・フィロポディアが1個の細胞に共存するNg108-15細胞を用いて、特定のアクチン構造に集積するアクチン結合蛋白質の分布解析を行った。その結果、EGFP-ファシンはフィロポディアに局在、EGFP-カルデスモン、EGFP-非筋型トロポミオシンはフィロポディアとストレスファイバーに局在、EGFP-平滑筋型トロポミオシンはストレスファイバーに局在、EGFP-ドレブリンはフィロポディアの基部と接着斑に局在することが明らかになった。ドレブリンとカルデスモン・ファシンの局在が異なる理由を探るため、ドレブリンの発現蛋白質を得て生化学的解析を行い、トロポミオシン、カルデスモン、ファシンとの関連を調べた。ドレブリンはアクチン5分子にドレブリン1分子の割合で、アクチン線維にストイキオメトリカルに結合した。さらにカルデスモンのアクチン結合を70%阻害した。この阻害効果はトロポミオシンで促進された。カルデスモンは、N-WASPとArp2/3によるプラス端アクチン重合促進を阻害する事から、これらの因子を介してドレブリンがアクチン重合の極性を調節している可能性が示唆される。また、ドレブリンはミオシンVのアクチン活性化ATPase活性を60%阻害したが、アクチン滑り速度には影響を及ぼさなかった。このことは、ドレブリンを結合したアクチンレール上では少ないエネルギーで長い距離滑り運動が出来る事を示唆しており、アクチンの運動極性の制御に関わっていると考えられる。以上の結果、及び我々が以前示したドレブリンとファシンの競合的アクチン結合、ファシンとトロポミオシン・カルデスモンの競合的アクチン結合の結果より、主要なアクチン結合蛋白質が同時にアクチン線維上に共存できず、そのためにアクチン構造の棲み分けが生じて細胞極性が形成されるという可能性が示唆された。まず、種々のEGFP-アクチン結合蛋白質導入細胞に於ける融合蛋白質の局在を調べた。EGFP-ファシンはフィロポディアに局在、EGFP-カルデスモン、EGFP-非筋高分子量型トロポミオシン、EGFP-非筋低分子量型トロポミオシンはフィロポディアとストレスファイバーに局在、EGFP-平滑筋型トロポミオシンはストレスファイバーに局在、EGFP-非筋型αアクチニン、EGFP-平滑筋型αアクチニンは接着斑とストレスファイバーに局在、EGFPドレブリンはフィロポディアの基部と接着斑に局在していた。次に、変異体による解析を、ファシンで行った。ファシンはC-kinaseによってリン酸化され、アクチン結合能を失う事が知られている。そこで、リン酸化部位をAに置き換えた疑似非リン酸化型、Dに置き換えた疑似リン酸化型変異体を作成して同様の観察を行った。非リン酸化型ファシンではフィロポディアが発達し、アクチン繊維の上にしっかりと乗っていたのに対し、疑似リン酸化型はフィロポディア上に局在していなかった。このことから、ファシンのリン酸化がフィロポディアへの局在を制御している事が示唆された。また、非リン酸化型ファシン導入細胞ではフィロポディアは太く発達し、ラメリポディア中に観察される細いフィロポディア様アクチン構造は消失していた。このことは、ファシンがフィロポディアの形成に関与している事を示唆している。現在、種々のアクチン結合蛋白質のアクチン結合部位のみを含んだEGFP-融合蛋白質のコンストラクトを作成中であり、次年度は、これと全長蛋白質との局在の比較を行い、アクチン結合蛋白質が特定のアクチン構造に局在する仕組みを探っていきたい。

我々は昨年度、ストレスファイバー・接着斑・ラメリポディア・フィロポディアが1個の細胞に共存するNg108-15細胞を用いて、特定のアクチン構造に集積するアクチン結合蛋白質の分布解析を行った。その結果、EGFP-ファシンはフイロポディアに局在、EGFP-カルデスモン、EGFP-非筋型トロポミオシンはフィロポディアとストレスファイバーに局在、EGFP-平滑筋型トロポミオシンはストレスファイバーに局在、EGFP-ドレブリンはフィロポディアの基部と接着斑に局在することが明らかになった。そこで今年度、ドレブリンとカルデスモン・ファシンの局在が異なる理由を探るため、ドレブリンの発現蛋白質を得て生化学的解析を行い、トロポミオシン、カルデスモン、ファシンとの関連を調べた。ドレブリンはアクチン4分子にドレブリン1分子の割合で、アクチン線維にストイキオメトリカルに結合した。さらにカルデスモンのアクチン結合を70%阻害した。この阻害効果はトロポミオシンで促進された。カルデスモンは、N-WASPとArp2/3によるプラス端アクチン重合促進を阻害する事から、これらの因子を介してドレブリンがアクチン重合の極性を調節している可能性が示唆される。また、ドレブリンはミオシンVのアクチン活性化ATPase活性を60%阻害したが、アクチン滑り速度には影響を及ぼさなかった。このことは、ドレブリンを結合したアクチンレール上では少ないエネルギーで長い距離滑り運動が出来る事を示唆しており、アクチンの運動極性の制御に関わっていると考えられる。以上の結果、及び我々が以前示したドレブリンとファシンの競合的アクチン結合、ファシンとトロポミオシン・カルデスモンの競合的アクチン結合の結果より、主要なアクチン結合蛋白質が同時にアクチン線維上に共存できず、そのためにアクチン構造の棲み分けが生じて細胞極性が形成されるという可能性が示唆された。
マイクロ波伝搬中の高温超伝導薄膜における2次元位相コヒーレント転移

本年度は,マイクロ波伝搬過程において、重要な超伝導現象と思われる超伝導のグラニュラー性に起因したカイラルグラス転移に注目し、以下の研究を行った。微小な超伝導グレインが弱く結合したセラミック超伝導体は、グレイン間のジョセフソン相互作用に基づく相転移を起こす系として大変興味深い。特にd波超伝導体の場合は、O接合とπ接合がランダムに共存するために、グレイン間の相互作用にフラストレーションが生じ、通常の電気抵抗ゼロの超伝導状態とは異なる秩序相(カイラルグラス相)が出現すると予測されている。これまでに筆者はサブミクロンサイズのグレインで構成されたYBCOセラミックスを取り上げ、グレイン間秩序化温度Tc2において、非線型磁化率χ_2(<0)が発散する現象を観測し、これらの結果がカイラルグラス転移を示唆することを報告してきた。本年度は,同様の系について、その秩序状態における熱残留磁化Mrの長時間緩和について調べた。実験では、グレイン間の相転移点Tc2(=55K)以下の様々な温度まで磁場中冷却した後の残留磁化Mrに関する時間緩和曲線を測定した。Tc1以下35Kまでは磁化の減衰が認められ、その関数形は単緩和的でも対数緩和的でもなく、特にTc2近傍では、スピングラス系でよく観測されるStretched exponential関数によく一致する。さらに、磁場中冷却後、磁場の印加を中止するまでの時間(tw)をおいて測定をおこなった。その結果、twの増大に伴って、初期緩和の速度が明らかに遅くなると同時に、関数形が対数緩和型に近づく振る舞いが観測された。後者の傾向は、スピングラス磁性体では見られない振る舞いであるが、カイラルグラスモデルとの関連を今後明らかにすべきである。本研究ではグラニュラーな超伝導薄膜に擾乱として高周波電流を流し、その超伝導秩序化を調べるために実験を進めている。本年度は主に交流磁化率測定システムの構築、そして酸化物超伝導薄膜の交流磁化率測定及び高周波を流した場合の予備的な実験を行った。本研究で用いる実験システムは、高周波電流の導入の容易さなどを考慮して、冷凍機による試料冷却法を用いた。高周波は、冷凍機外部から試料まで極細同軸ケーブルによって導入し、実際に試料を透過した高周波レベルを調べるために、冷凍機外部へ導出する同軸ケーブルを備えている。また、交流磁化率は相互誘導法によって測定した。研究対象としたEuBa_2Cu_3O_7超伝導薄膜は、数百Åサイズのc軸配向グレイシによって構成されている。測定ではまず超伝導薄膜の交流磁化率測定を行い、薄膜に対しても高感度測定が可能であることを確認した。また用いた薄膜は90Kで超伝導転移が生じていることを確認した。この温度はEuBa_2Cu_3O_7の超伝導臨界温度92Kにほぼ一致する。次に、高周波を伝搬させた場合(入カ電カによる試料の加熱をさけるため-10dBm以下)の測定を行った。その結果、高周波を流さない場合の結果とほぼ一致しており、擾乱によって低下が予想されるグレイン間超伝導転移点は、グレイン内転移とほぼ同じ温度で生じている。この結果からこのレベルの高周波では、超伝導秩序に影響を及ぼさないことがわかった。高配向超伝導薄膜は、グレイン間の結合が非常に強く、高周波による擾乱に対しても、グレイン間の超伝導コヒーレンス性はほとんど乱されていないと推測される。今後、グレインの結晶配向性に乱れを入れた薄膜、そして膜厚数百Åの薄膜について観測していく予定である。