hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダウン症患者の歯科疾患発症の特異性に関与する要因の検索

乳歯エナメル質表層のFとMg濃度の分析では,F濃度はDown症児は健常児に比して相対的に低い濃度を示し,歯頚側内層においてその差は顕著であった。Mg濃度の分析では,Down症児は健常児に比して全層において高い濃度を示し,内層においてその差は顕著であった。エナメル質表層部の酸脱灰性では,Down症児は健常児に比して脱灰量は大きかった。これらの結果からは,Down症児の歯の低齲触性を証明する結果は得られなかったため,より内層の新産線周辺部の組成分析をDown症児と健常児で比較した。その結果,新産線内外の何れの深さでもF濃度はDown症児は健常児に比して低い濃度を示し,Mg濃度は両者間に顕著な差は認められなかった。これらの一連のエナメル質の生化学分析からは,Down症児の歯の低齲触性を肯定する結果は得られず,逆に,エナメル質の低石灰性がトリソミー21の特異性であることが強く示唆された。Down症児の歯肉繊維芽細胞は通法の継代培養を重ねることが極めて困難で,継代培養が可能であった細胞についてもDown症の細胞増殖能が明らかに劣り,Down症患者の歯周疾患の易発症性,難治性,憎悪傾向と関連付ける結果が得られた。しかし,通法の継代培養を重ねることが困難であった細胞にDown症患者の歯周疾患発症の特異性を示す情報が多く含まれていると推察されるため,今後,この分野の分析が必要と考える。本年度,Down症候群児と健常児の乳歯エナメル質の生化学的分析および歯肉由来繊維芽細胞の生化学的特徴の相違について検索を行った。抜去上顎第二乳臼歯エナメル質表層部の生化学的組成の分析では,micro-sampling法により表層より20μmの深さまでのFとMg濃度を測定分析した。F濃度ではDown症児は健常児に比して相対的に低い濃度を示し,歯頚側内層においてその差は顕著であった。エナメル質の酸脱灰量の分析では,Down症児は健常児に比して脱灰量は大きく,その差は歯頚側において顕著に認められた。以上の結果からDown症児の乳歯エナメル質表層は健常児に比べ石灰化不良であり,Down症児の低齲触性を証明する結果は得られなかった。現在,新産線を含むエナメル質内層と外層の組成を健常児と比較・検討中である。歯肉由来繊維芽細胞の生化学的特徴の検索では,Down症児の歯肉繊維芽細胞は健常児のそれと比べ,継代培養を重ねる毎に細胞数の増殖率の衰えが認められ,MTT法(Colorimetric assay for cell survival and proliferation)での評価で継代初期の段階ですでに両者間にの細胞増殖能に差が認められた。そこで,現在この相違について要因検索を実施しているところである。Down症患者の唾液,歯垢,食習慣,嗜好,歯口清掃状況などの口腔内環境の特異性分析については,障害児・者施設で他の障害を含めて調査中である。これらの結果からは,Down症児の歯の低齲蝕性を証明する結果は得られなかったため,より内層の新産線周辺部の組成分析をDown症児と健常児で比較した。

その結果,新産線内外の何れの深さでもF濃度はDown症児は健常児に比して低い濃度を示し,Mg濃度は両者間に顕著な差は認められなかった。これらの一連のエナメル質の生化学分析からは,Down症児の歯の低齲蝕性を肯定する結果は得られず,逆に,エナメル質の低石灰化性がトリソミ-21の特異性であることが強く示唆された。Down症児の歯肉繊維芽細胞は通法の継代培養を重ねることが極めて困難で,継代培養が可能であった細胞についてもDown症の細胞増殖能が明らかに劣り,Down症患者の歯周疾患の易発症性,難治性,増悪傾向と関連付ける結果が得られた。しかし,通法の継代培養を重ねることが困難であった細胞にDown症患者の歯周疾患発症の特異性を示す情報が多く含まれていると推察されるため,今後,この分野の分析が必要と考える。
レ-ザ-によるX線輻射の発生の研究

平成元年2月ー3月に大阪大学レ-ザ-核融合研究センタ-の激光X II号ガラスレ-ザ-を用いて日独共同実験を行った。この共同実験に先立って、1年余りかけて周到な準備をして実験に臨んだ。このため実験計画通りに実験することができた。実験結果の解析を日独で分担してテ-マ毎に12年かけて行った。その成果を国際会議で発表し高い評価を受けてきた。また研究論文の発表を現在行いつつある。研究成果の概要を以下に記す。1.X線輻射のキャビティ中の閉じ込め高Z物質(金)で構成される中空キャビティにX線輻射を閉じ込めることにより輻射強度を増大させ、240eVの輻射温度を達成した。本実験ではガラスレ-ザ-の3倍高調波光を発生させ、波長351nmの短波長レ-ザ-光でキャビティを照射したので、高いX線発生効率を得ることができ、その結果輻射閉じ込め効果を明確に示すことができた。輻射の閉じ込めは、キャビティ壁を照射するX線強度が強いと、高い効率でX線が再放出されることにより生じる。輻射閉じ込めの実験的観測は、高Z物質中での輻射輸送・発生過程の理論を検証するものである。またこの結果生じる高強度輻射場は、X線源として下記に述べる研究に役立てられた。2.高密度物質中での輻射輸送高強度X線が高密度物質中を伝播する様子は、物質の原子番号に依存する。高Z物質では、X線輻射で生成したプラズマがX線を再放出するため、輻射は熱波として拡散的に固体内部へ伝播する。低Z物質では自発光が少ないため、外部から照射したX線が物質をイオン化しつつ内部へ進行する加熱波として伝播する。輻射輸送の様子を実験的に観測するため、上記の輻射閉じ込め実験において、キャビティ壁に設けた小さな観測穴に薄膜を貼り付け、その薄膜中を伝播してくるX線のスペクトルの時間変化を、外部より観測した。代表的物質として金(Z=79)及びAl(Z=13)を観測対象とした。その結果、金における熱波及びAlにおける加熱波の伝播の直接観測に始めて成功し、理論との詳細な比較を行うことができた。3.輻射駆動型タ-ゲット爆縮輻射を閉じ込めることにより、輻射強度が増大し且つ空間的均一性が良くなる。したがってキャビティ中に核融合タ-ゲットを置くと、タ-ゲットは強い輻射で一様に照射されることになる。タ-ゲットとしては、X線に対する吸収率の良い低Z物質が適している。タ-ゲットによる吸収が大きすぎるとキャビティ中での輻射増大効果を打ち消すことになるので、キャビティと内球の形状、大きさ、物質等に関し最適設計を行う必要がある。このような設計に必要な基本量を上記の2つの研究で得たので、それをもとにタ-ゲット設計を行い爆縮実験を実施した。その結果、輻射閉じ込めによるキャビティ中での輻射場の均一化が実験的に示され、その中に置かれた核融合タ-ゲットを球対称性を保ったまま高密度に圧縮し、圧縮プラズマ中で核融合反応を発生させることに成功した。この研究により、輻射駆動型爆縮の理論的及び実験的基礎付けがなされたので、これをもとに高利得タ-ゲットの設計を行える準備が整った。以上本共同研究を通じて、レ-ザ-プラズマ中でのX線の発生と輸送、輻射閉じ込めによる輻射増強、及び輻射駆動型爆縮に関する定量的理解が得られた。またX線計測に関する技術的問題に関しても多くの知見が得られた。日本とドイツの研究に対する取り組み方の違い等、いわゆる国際交流の面でも収穫の多い共同研究であった。

高Z物質では、X線輻射で生成したプラズマがX線を再放出するため、輻射は熱波として拡散的に固体内部へ伝播する。低Z物質では自発光が少ないため、外部から照射したX線が物質をイオン化しつつ内部へ進行する加熱波として伝播する。輻射輸送の様子を実験的に観測するため、上記の輻射閉じ込め実験において、キャビティ壁に設けた小さな観測穴に薄膜を貼り付け、その薄膜中を伝播してくるX線のスペクトルの時間変化を、外部より観測した。代表的物質として金(Z=79)及びAl(Z=13)を観測対象とした。その結果、金における熱波及びAlにおける加熱波の伝播の直接観測に始めて成功し、理論との詳細な比較を行うことができた。3.輻射駆動型タ-ゲット爆縮輻射を閉じ込めることにより、輻射強度が増大し且つ空間的均一性が良くなる。したがってキャビティ中に核融合タ-ゲットを置くと、タ-ゲットは強い輻射で一様に照射されることになる。タ-ゲットとしては、X線に対する吸収率の良い低Z物質が適している。タ-ゲットによる吸収が大きすぎるとキャビティ中での輻射増大効果を打ち消すことになるので、キャビティと内球の形状、大きさ、物質等に関し最適設計を行う必要がある。このような設計に必要な基本量を上記の2つの研究で得たので、それをもとにタ-ゲット設計を行い爆縮実験を実施した。その結果、輻射閉じ込めによるキャビティ中での輻射場の均一化が実験的に示され、その中に置かれた核融合タ-ゲットを球対称性を保ったまま高密度に圧縮し、圧縮プラズマ中で核融合反応を発生させることに成功した。この研究により、輻射駆動型爆縮の理論的及び実験的基礎付けがなされたので、これをもとに高利得タ-ゲットの設計を行える準備が整った。以上本共同研究を通じて、レ-ザ-プラズマ中でのX線の発生と輸送、輻射閉じ込めによる輻射増強、及び輻射駆動型爆縮に関する定量的理解が得られた。またX線計測に関する技術的問題に関しても多くの知見が得られた。日本とドイツの研究に対する取り組み方の違い等、いわゆる国際交流の面でも収穫の多い共同研究であった。
可視高精度分光撮像測光による系外惑星大気の研究

今年度は、低分散分光撮像装置LISSに系外惑星観測用のスリット(10秒角)を製作、西はりま天文台口径2mなゆた望遠鏡のカセグレン焦点の搭載した。2015年12月13日に系外惑星の見つかっているXO-3システムを、掩蔽時刻の少し前から参照星と共に観測を行った。掩蔽時刻になると、惑星XO-3bに起因すると思われる約1%の明るさの現象を観測した。しかし、約1時間後から曇天となり、掩蔽途中で観測を終えることとなった。また、将来の高精度観測をめざし、15バンド同時撮像装置DMCの高感度化のため、完全空乏層型CCDを3個購入した。またその他の財源によりCCDを10個購入した。さらに読み出しエレクトロニクスの必要部品などを購入、デュワーの設計を勧めた。DMC改良は計画時にくらべより高い感度のCCDを搭載することになったが、一方、財源の都合で、高感度化の完成は2016年度となった。DMCによる系外惑星観測は2016年度以降にDMCの改良が完了次第、申請時の計画より高感度な観測を実施していくことができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本計画は系外惑星の掩蔽観測による大気モデルへの制限を行うことを、国内の12m級望遠鏡にとりつけた2つの装置(LISS, DMC)で行うことが目標である。平成26年度は、主に低分散分光器LISSの低分散分光モードを西はりま天文台のなゆた2m望遠鏡でたちあげることを中心に進めた。より具体的には、LISSのための分光用スリット、波長較正用光源、フィルターなどを製作し、26年7月に西はりま天文台にLISS全体を送った。試験観測を7月に行い基本的性能を確認、その後、4回試験観測を実施した。試験観測において掩蔽観測で重要な特に、ガイダーによる観測の性能を確認できた。また、国内においては最も暗いg19.5等級の超新星の同定に成功した。これによって、LISSはほぼ当初の性能を満たすことが確認でき、次回には多天体用スリットを用いた掩蔽観測が行える状態にできた。DMCについては、CCDの高速読み出しのため、CCDそのものの交換をする計画とし、追加予算の努力を行った。幸い27年4月に予算が認められ、具体的に交換へと進んでいけることとなった。LISSの立ち上げはほぼ順調で、あとはスリットを系外惑星用に製作すれば観測可能である。DMCはCCDをできるだけ高感度のものにするため追加予算を待った。そのため、予定よりやや遅れているが、より性能の高い状態で系外惑星掩蔽観測が可能となる予定である。27年度はLISSについては明るい系外惑星系にあわせた多天体スリットを製作し、観測を行う。特にMuSCAT3色同時撮像カメラを岡山天体物理学観測所74インチ望遠鏡に取り付けての観測と、LISSを西はりま天文台なゆた2m望遠鏡にとりつけての観測を同時に行い、できるだけ装置の特性と大気の影響をきりわけた観測を行う予定である。またDMCについてはCCD、読み出しエレクトロニクス、デュワーなどの更新を行う。CCDは完全空乏層型の高感度CCDとし、エレクトロニクスは木曽観測所広視野カメラKWFC用に開発されたKiso Array Controllerを改良して用いる。いずれもLISSでの経験の延長上にあり、大きな技術的な問題はないと思われ、研究協力者の大学院生を中心に製作を行っていく予定である。
ERE配列に接続したルシフェラーゼ遺伝子をアデノウイルスベクターを用いて遺伝子導入し,その発現を指標としたエストロジェンの転写活性化能が,プロラクチン細胞においてドーパミンD2受容体刺激特異的に抑制されることを確認し,そのメカニズムを検討した。パーコール密度勾配遠心分離法により得られた75%濃縮プロラクチン細胞集団において,ブロモクリプチンによりルシフェラーゼ遺伝子発現が抑制されることを確認した。またこのルシフェラーゼ遺伝子発現が,エストロジェン受容体アンタゴニストであるICI182,780投与により用量依存性に抑制された。このエストロジェンの転写活性化能は,ブロモクリプチンの内因性アゴニストであるドーパミンによっても抑制された。このブロモクリプチンの抑制作用は,ドーパミンD2受容体アンタゴニストの投与により用量依存的に回復し,ドーパミンD1受容体アゴニストを投与した場合にはブロモクリプチンの作用は再現されなかった。またこのようなエストロジェンの転写活性化能に対するドーパミンの抑制作用は,細胞株GH4ZR7では認められなかった。1,ウエスタンブロッティング法及び,Quantitative RT-PCR法により,ブロモクリプチン投与におけるエストロジェン受容体αの発現量の減少が認められなかったことから,ドーパミン刺激によるエストロジェンの転写活性化能抑制作用は,エストロジェン受容体αの発現量減少に基づくものではないことが確認された。2,フォルスコリンの投与により,ブロモクリプチンによる抑制作用は部分的に回復したが,完全には回復しなかった。またブロモクリプチンの抑制作用はPKAインヒビターの投与により再現されることは確認できず,ドーパミンの作用がcAMP抑制を介した経路をとる可能性は低いと考えられた。プロラクチン細胞において、estrogen receptor (ER)のリガンド非依存性活性化が認められるかどうかを検討した。プロラクチン細胞特異性は、Cre/loxPシステムにより実現した。ERの活性化を検出する系として、独自に作成したestrogen response element (ERE)配列の下流にthymidine kinase (TK)promoterおよびluciferase遺伝子を接続したDNAコンストラクト(2×ERE/TK.Luc)をadenovirus vectorを用いて細胞に遺伝子導入した。ER活性化が認められた場合には、ICI182,780の処置によりその活性が消失するかどうかでER特異的であることを確認した。1.リガンド非依存性のER活性化における、IGF-1、EGF、forskolin、bromocriptine (BC)の効果を調べたところ、無処置および長期エストロジェン投与ラットの初代培養下垂体細胞および、細胞株MCF7、GH3、GH4C1におけるいずれの細胞種においても効果は認められなかった。2.MCF7 cellにおいて、由来の異なる3種のEREレポーター遺伝子(ERE-TK、3ERE-TATA、4ERE-TATA)によっても、ERのリガンド非依存性活性化は認められなかった。3.一方で、リガンド依存性のER活性化が、BCの存在によりある程度抑制されたことから、ドーパミンによるPRL細胞機能抑制作用とエストロジェンの作用機構が、ER活性化においてクロストークしている可能性が示唆された。本研究より、初代培養プロラクチン細胞、またその細胞株であるGH3、GH4C1、その他MCF7細胞においても、エストロジェン以外の刺激により、ERがリン酸化などの修飾を受けて転写活性化能を獲得する経路は認められないことが明らかとなった。
EUにおける下位国家主体の権限強化

研究のまとめとして、EUにおける下位国家主体の権限や地位に関する先行研究について収集した関係書籍、資料の分析を行ない、それをもとにEUの統合プロセスの中で下位国家主体の権限拡大の動きについて検証した。具体的には、欧州統合の過程において下位国家主体がどのように位置づけられてきたのかについて、EU加盟国の中でも連邦制度を採用し、下位国家主体の権限拡大に向けて、積極的関与を行ってきたベルギーやドイツの事例を中心に検討した。これらのケースを通じて、連邦制を採る分権度の高い加盟国とそこに所属する下位国家主体が、統合が進む中で、自らの権限を確保するために、EUレベルにおいても働きかけてきたことが明らかになった。また下位国家主体の政治的プレゼンスの向上について考える際、1994年に設置されたEUの地域委員会の存在意義は非常に大きい。EU加盟国における政治制度の分権度は多様であるが、下位国家主体のEUでの政策決定へのチャンネルが確保されたという意味において画期的であった。地域委員会の実効的パワーについては依然強いとはいえないが、欧州統合における第三レベルへの眼差しは確固たるものになったといえる。超国家的な欧州委員会、国家レベルの代表からなる閣僚理事会、下位国家主体の代表からなる地域委員会という、複数レベルの統治機構が相互に作用を及ぼしながら機能する場面がしばしば認められるようになった。EUとして複数のレベルに権限を分散する連邦主義的な統合へと進むことで、各加盟国内の分権傾向も強まるというかたちでの強い相互補完関係が見出される。いわゆる「多層統治」と言われる国際政治における新しい統治システムの典型的な事例として捉えることができる。さらにEUレベルでの地位の上昇が国内での発言力の強化にも繋がり、相互に関わりながら下位国家主体の権限の強化へと向かってきたことも事実である。すなわち、加盟国内での分権化とEUレベルでの分権化という二つの動きが相乗効果としてみられ、下位国家主体の権限は強化される方向で推移していると考えられ、今後の欧州統合の重要な方向性を示していると言える。
刺激量・時間・タイミング 機械刺激が筋萎縮を抑える効果は何によって高まるか?

萎縮軽減に効果的な繰り返し伸長刺激の周波数を明らかにするために、坐骨神経を切除したラットのヒラメ筋に対して異なる周波数の伸長刺激を1日15分間、2週間与えた後、筋線維横断面積を比較した。その結果、5秒間伸長刺激を加え5秒間弛緩させる繰り返し伸長刺激が最も筋萎縮を軽減させることが判明した。また、本周波数の繰り返し伸長刺激は、他の周波数に比べて、筋肥大に関わるシグナルの活性が有意に高いことが判明した。我々は坐骨神経を切断した筋萎縮モデルラットを用い、筋に周期的な機械刺激を加えると、萎縮が軽減されることを明らかにしてきた。しかし、どのくらいの機械刺激量を加えると筋萎縮を軽減できるのか、また、どのような刺激方法が最適なのかは未だ明らかでない。そこで本研究では、ラットの骨格筋に定量的な機械刺激を加えることができる装置を作製し、どのような機械刺激(刺激量、周波数、波形)が筋萎縮を軽減するのに最適なのかを、組織化学的手法を用いた形態学的視点と生化学的手法を用いたメカニズム的視点から明らかにすることを目指す。本年度は、機械刺激が筋萎縮を軽減すること定量的に明らかにするためのラットの足関節背屈装置を作製し、その作動確認を行った。具体的には、ラットの足関節を一定のトルクで背屈させることにより、ヒラメ筋を一定量伸張さる系を確立した。ステッピングモータにより他動的にラットの足関節を底背屈させ、さらに、トルクセンサによりラットの足関節に加わるトルクを感知し、常に一定のトルクを加えることのできるような機構とした。特に、コントローラユニット(制御部)の開発により、トルク制御を行い、どのくらいの範囲の周波数制御が可能かを検証しながらの開発を行った。その結果、本装置を用いることで常に足関節に対するトルクを一定量に保ちながら、周波数の下限が0.5Hz(ラットの足関節を1秒間背屈位、1秒間底屈位に保持する繰り返し運動)の運動を15分間続けること、上限が持続的に伸張位に保持する運動を15分間続けることを行うことができることを確認した。また、足関節に対する一定量のトルクは、4mNm8mNmの範囲で常に与えることができ、現実的に実験に対応することができることを確認した。坐骨神経を切断した筋萎縮モデルラットを用い、筋に周期的な機械刺激を加えると、萎縮が軽減されることを明らかにしてきた。そこで本研究では、ラットの骨格筋に定量的な機械刺激を加えることができる装置を作製し、どのような機械刺激が筋萎縮を軽減するのに最適なのかを明らかにすることである。これまでの研究で、機械刺激が筋萎縮を軽減すること定量的に明らかにするためのラットの足関節背屈装置を作製し、その作動確認を行った。また、他の研究で足関節背屈装置により定量的な周期的伸張刺激(背屈トルク8mN・mで背屈位保持5秒間-中間位5秒間を繰り返す)を1日1回15分間、14日間与えると、筋萎縮軽減効果があることを確認している。そこで本年度は、除神経ラットに対して、これまで効果が認められている背屈位保持5秒間-中間位5秒間という刺激の周波数を1秒-1秒、25秒-25秒、450秒-450秒に変えて、最も萎縮軽減効果のある刺激の周波数を検討した。その結果、25秒-25秒、450秒-450秒の周波数では、萎縮軽減効果が認められないことが判明した。一方、周波数を1秒-1秒にすると、萎縮軽減効果は認められるものの、5秒-5秒に比べて効果は減少した。一般的に、外的環境の変化に対する細胞の応答は、その変化量が多いほど大きいといわれる。25秒-25秒や450秒-450秒よりも5秒-5秒の方が効果が認められたことは、一般的な細胞の応答現象と同様の応答が骨格筋にもおこることを説明するものである。ただ、5秒-5秒比べ、刺激の変化量が多いと考えられる1秒-1秒で、萎縮軽減効果が低くなっており今後の検討課題である。これまで我々は、坐骨神経を切断した筋萎縮モデルラットを用い、筋に周期的な機械刺激を加えると、萎縮が軽減されることを明らかにしてきた。しかし、どのような機械刺激量を加えると筋萎縮を軽減できるのか、また、どのような刺激方法が最も効果的なのかは未だ明らかでない。本研究では、筋に対して一定の刺激を加えることが可能な小動物用足関節運動装置を用いて、筋に加える刺激量(伸張刺激の強度と時間の積)を統一し、萎縮筋に対して、周波数が異なる伸張刺激を加えた時の筋線維横断面積を比較した。除神経ラットのヒラメ筋に対し、除神経翌日から13日間毎日伸張刺激を加えた。

伸張刺激の強度は全群同じとし、足関節背屈運動中のヒラメ筋伸張位を保持する時間を1、5、25、450秒とすることで、加える伸張刺激の周波数が異なる1秒群、5秒群、25秒群、450秒群を作製した。除神経14日後にヒラメ筋を採取、筋線維横断面積を測定した。その結果、450秒群、25秒群の筋線維横断面積は非伸張群と違いはなかったが、周波数の高い5秒群はそれら3群に比べ有意に大きかった。ところが更に周波数の高い1秒群は、5秒群に比べ有意に小さかった。また、筋構成蛋白質の合成に関わるAktの活性を調べたところ、伸張位にて5秒保持する伸張刺激を加えた群のAkt活性は非伸張群比べ高い値を示した。一方、450秒、25秒、1秒保持の伸張刺激を加えた群のAkt活性は非伸張群と有意な違いはなかった。以上のことより、ラット除神経筋に対する伸張刺激による筋萎縮軽減効果は、加える伸張刺激の周波数によって異なり、ある周波数帯の伸張刺激で効果が得られ、それよりも周波数が高くても低くても効果が減少することが判明した。この結果は、人を対象として伸張刺激による筋萎縮軽減効果を検証する際に、伸張刺激の周波数に着目し検証することの重要性を示すものであると考える。当初に計画していた通りに、昨年度にラットの足関節背屈装置完成し、その作働確認を行い、本年度に、実際にその装置を用いることによる萎縮軽減効果が確認できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度、最終年度に当たり、刺激量や頻度をさらに詳細に検証していく予定である。これらのことが十分に明らかになったら、そのメカニズムの解明に着手する。
数論的代数幾何学の研究

加藤は保型形式の岩澤理論をめざし,古典的岩澤理論における明示相互法則の拡張にあたる,重みが任意の保型形式に対する明示相互法則を証明し、もう一歩で保型形成の岩澤理論の建設ができる所まで来た。藤田は偏極構造の研究を応用し,随伴束のvery amplenessについての成果を得,Ein-Lazarsfeldらの結果を改良した。石井は3次元FANO多様体の分類に森理論を使った著しい結果を得た辻はカレント理論に関する0次コホモロジーの増大度の評価,部分多様体からの二重可積分な正則切断の拡張定理を得た。これらは将来数論的代数幾何への応用が見込まれる。水本はEisenstein seriesの新しい方法での研究をおこない、その解析接続と関数等式の、Langlands理論によらない証明を得た。
酸化ストレスで誘導されるトレハローストランスポーター遺伝子の発現制御機構の解明

本年度の実施内容は、ネムリユスリカトレハローストランスポーター遺伝子PvTRET1転写開始点上流近傍に存在する酸化ストレス応答性エンハンサー領域の特定である。前年度に構築済みの高効率且つ安価な直接的転写活性量測定法に基づき、実験を行った。遺伝子導入及び発現効率の低下という問題に直面した。これは、樹立された細胞株の安定性に寄与するものと想定された。本課題で基準となるEf1a遺伝子プロモーターの配列から、別のhouse keeping遺伝子の再選定を行った。候補遺伝子の選定は農業生物資源研究所昆虫機能研究開発ユニットで整備されつつあるネムリユスリカゲノムデータベース上で、乾燥及び吸水過程に関わらず、安定的に高発現の遺伝子上位3つをピックアップした。プロモーター領域は困難であったため、上流に隣接する遺伝子の末端までのゲノムDNAを既に構築済みのPvEf1aプロモーター領域と組み替えた。その結果、PvEd1aよりも、PvGAPDH遺伝子のプロモーターの方が高効率に遺伝子を導人・発現することができた。また、遺伝子導入装置の電気パルス条件、バッファ、DNA濃度も再設定しなおしたことで、解析に十分なサンプルの調整が可能となった。(抄録なし)当該年度の研究計画は1.ネムリユスリカ由来培養細胞株への外来遺伝子導入/発現法の確立と2.直接的な転写活性量の測定法の構築の二つであり、そのいずれも達成された。課題1の遺伝子導入法はエレクトロポレーション法とプロモーターの改良で高発現の導入系を構築することができた。ルシフェラーゼ活性測定など従来のレポーターアッセイ系は、転写活性よりも翻訳活性を測定していると考えられる。研究遂行者の発案により、定量PCR装置を用いた直接的に転写活性量を測定する解析系が構築された。トランスフェクション時のプラスミドをDNaseで破壊し、プラスミドベクター特異的プライマーを用いた定量PCR法を用いて転写活性量を測定する本手法は、分泌型アルカリホスファターゼ酵素活性を測定するよりも高感度且つ、転写活性測定系として適していると考えられる。課題1と2の手法を組み合わせることで、非常に高感度に転写レベルを測定することが可能になった。酸化ストレス応答因子とプロモーターの結合部位を特定するため、酸化ストレス応答性エンハンサー(oxidative stress responsiveel ements : ORE)候補領域の一部を欠失したデリーションクローンを作製した。レポーターアッセイを行い、転写活性が消失する領域の絞り込みを行った。現在のところ、転写開始点上流2kb以内にORE候補領域の存在が推定されたので、より詳細な絞り込みを遂行中である。当該年度における研究計画は達成されたため。研究計画に記載した通りに研究を遂行する。昨年度に構築した転写活性測定法と作製したデリーションクローンを用いて、OREの絞り込みを行う。絞り込んだORE候補配列を既知のデータベースで照合する。ビオチンを標識したOREのDNA配列とH_20_2処理を施したユスリカ培養細胞から抽出した核タンパクを用いたゲルシフトアッセイによって、OREと核タンパク質の結合の有無を検証する。ビオチン標識DNAと結合する核タンパクをアフィニティクロマトグラフィーで回収し、精製したタンパクのアミノ酸シークエンスを行う。アミノ酸配列を既知の転写因子と照合することで、遺伝子の発現を制御する酸化ストレス応答因子の同定を試みる。この応答因子が未知の転写因子であった場合、当研究室で構築されつつあるネムリユスリカゲノムシークエンスを駆使して、転写因子をコードする遺伝子の塩基配列を決定する。決定後、この因子を抗原とするペプチド抗体を用意する。転写因子に対するsiRNAを合成し、ノックダウンPv細胞の遺伝子発現量を調査する。(抄録なし)
動的過程における生理活性金属錯体の研究

生理活性発現には分子間の連携反応や情報伝達ならびに関与する分子の溶液中での動的構造が決定的に重要であるとの観点から、本研究は、名古屋大学研究グループとイタリアカターニア大学の研究グループとの協力研究として平成9年度から11年度にわたり行われたものである。生理活性物質あるいはその部分構造を有するモデル化合物について、とくに金属イオンに配位した状態での構造と溶液内挙動、分子間に非共有性相互作用、科学的反応性、ならびにこれらの基本情報としての熱力学的性質を明らかにすることを目的として、名古屋大学側は新しい錯体の合成、構造決定、pH滴定およびNMRスペクトルによる溶液平衡と溶液中での構造の解明、錯体の反応性の検討を行い、カターニア大学側はこれらの情報に基づいて精密カロリメトリーによる熱力学パラメーターの決定を行った。名古屋大学側は分子認識を可能にする側鎖官能基を有するアミノ酸含有三元白金(II)および銅(II)錯体を合成し、スペクトル、溶液平衡の解析、X線結晶構造解析を行い、錯体分子内での芳香環スタッキング、金属イオン-芳香環相互作用、および水素結合の存在を結論した。白金(II)錯体による芳香族分子の会合体形成について、錯体の構造と熱力学的パラメーターの間に強い相関が存在することが明らかとなり、分子認識の原動力である芳香環スタッキングと水素結合の効果的組合せが重要であると結論された。分子間相互作用と分子認識能発現の観点から、溶液平衡、カロリメトリー、NMRスペクトル、結晶構造解析等の実験データを総合的に解析し、分子動力学計算等の理論計算からの情報をふまえて、溶液内での生理活性など分子機能発現に至る過程をより詳細に明らかにすることができた。金属錯体が示す生理活性は錯体の酸化還元反応とこれによるO_2分子の活性化、錯体と他分子との会合体形成と分子認識などの側面を有し、いずれも熱力学的に解明されるべき現象である。近年、錯体構造のコンフォーメーション変化を抑制して反応の特異性を高める試みがなされはじめており、熱力学的にも興味深い。本研究は機能性複合体形成過程を解明する目的で、まず、名古屋大学研究グループが分子認識を可能にする側鎖官能基を有するアミノ酸含有三元白金(II)および銅(II)錯体を各種合成し、スペクトル的性質および銅(II)錯体については溶液平衡の解析を行った。これにより錯体分子内での芳香環スタッキング、水素結合の存在を結論した。また、X線結晶構造解析により結晶中での錯体の構造を明らかにした。こられらの結果を得て、平成9年9月4日より9月15日まで山内、小谷、廣田がイタリアに赴き、ビテルボで開催されたイタリア分析化学会およびカタ-ニア大学にてArena教授、Rizzarelli教授と研究打合せを行った。上記複合体形成反応のカロリメトリーによる解析の方法について具体的検討を行い、白金(II)錯体-ヌクレオチド系については解析可能であること、タンパク質を含むシトクロムc-またはプラストシアニン-ペプチド系については、濃度、安定性、反応部位が多いことなどの困難があることが判明し、いずれも今後さらに検討することになった。また、測定方法・装置についても打合せを行ない、構造、溶液平衡、スペクトルについては主として名古屋大学グループが、カロリメトリーはカタ-ニア大学グループがそれぞれ担当することとした。平成10年3月にArena教授が日本を訪れた際に名古屋にてさらに打合せを行った。金属錯体が示す生理活性は標的分子との弱い相互作用よる結合に由来するので,金属近傍の相互作用は金属錯体に特有の生理活性と関連づけられる。金属イオンの持つ電子的相互作用,電荷間相互作用が金属近傍の相互作用に大きな影響を与え,錯体と他分子との会合体形成と分子認識などの特異性を有し、いずれも熱力学的に解明されるべき現象である。

本研究は機能性複合体形成過程を解明する目的で、まず、名古屋大学研究グループが分子認識を可能にする側鎖官能基を有するアミノ酸含有三元白金(II)および銅(II)錯体を各種合成し、スペクトル的性質および銅(II)錯体については溶液平衡の解析を行った。これにより錯体分子内での芳香環スタッキング、水素結合の存在を結論した。また、X線結晶構造解析により結晶中での錯体の構造を明らかにした。これらの結果を得て、平成10年12月19日より12月25日まで山内がイタリアに赴き、カターニア大学にてArena教授、Rizzarelli教授と研究打合せを行った。上記複合体形成反応について数種の白金(II)錯体を持参し,カロリメトリーによる解析が可能であることを確認し,現在精密な測定を遂行しているところである。タンパク質を含むシトクロムc-またはプラストシアニン-ペプチド系については、濃度、安定性、反応部位が多いことなどの困難があることが判明し、今後の課題となっている。構造、溶液平衡、スペクトルについては主として名古屋大学グループが、カロリメトリーはカターニア大学グループがそれぞれ担当することになっている。この決定を受けて名古屋大学側は生理活性に密接に関連していると推定される新規の相互作用系を見出し,カターニア側との研究打合せを行うべく,平成11年3月に山内,小谷がカターニアに向けて出発した。[1]金属錯体が示す生理活性は他分子との会合体形成,分子認識などの側面を有し,熱力学的に解明されるべき現象である。名古屋大学研究グループは分子認識を可能にする側鎖官能基を有するアミノ酸含有三元白金(II)および銅(II)錯体を合成し,スペクトル,溶液平衡の解析,X線結晶構造解析を行い,錯体分子内での芳香環スタッキング,水素結合の存在を結論した。芳香環スタッキングについては金属イオン-芳香環相互作用を含むこと,銅-インドール環相互作用はη2型結合を形成し,アセトニトリルと置換しうることを見出した。[2]これらの諸点について,平成11年9月11日から20日まで山内,廣田がカターニア大学に赴き,議論し,種々の測定手段について打合せを行った。平成12年2月17日から23日までアレーナ教授を招聘した。アレーナ教授はカロリメトリーによる熱力学的パラメーターの測定結果をまとめ,論文の一部として持参した。また,当方のX線解析結果に基づいたガウシアン計算を行い,溶液中での会合体の構造を算出した。詳細な打合せを行った結果,白金錯体による芳香族分子の会合体形成について,錯体の構造と熱力学的パラメーターの間に強い相関が存在することが明らかとなり,分子認識の原動力である芳香環スタッキングと水素結合の効果的組合せが重要であると結論された。[3]研究をまとめるため,平成12年3月9日から16日まで山内がカターニア大学に赴き,共同研究の最終打合せと論文原稿の作成を行った。分子間相互作用と分子認識能発現の観点から,溶液平衡,カロリメトリー,NMRスペクトル,結晶構造解析等の実験データを総合的に解析し,分子動力学計算等の理論計算からの情報をふまえて,溶液内での生理活性など分子機能発現に至る過程をより詳細に明かにすることができた。
水素によって表面終端されたナノ結晶シリコンの生成機構と光物性

当該補助金によるこれまでの研究から水素中でのレーザーアブレーションによるナノ結晶生成過程と水素化過程の全貌が明らかになってきた。水素ガス圧を変化させてもナノ結晶の一次粒径はほぼ一定であり変化するのは二次構造である。この構造からナノ結晶の生成過程を考察すると水素ガス圧はプルームの大きさをコントロールするパラメーターとして作用しプルームの大きさと基板位置の関係が本質であることが明らかになった。プルームが基板位置よりも十分に小さい場合にはプルーム内部で生成したナノ結晶同士が衝突しクラスターを形成する。そしてさらにクラスター同士がクラスター・クラスター凝集を始める。この形成された凝集構造は繊維状の形態を示しこれが基板に到達する。プルームが大きくなるとナノ結晶が基板上で堆積し基板上に柱状の凝集構造を形成する。得られた試料の一次構造は水素化シリコンのナノ結晶ではなく水素で表面が覆われたナノ結晶である。これは水素とシリコンの結合が高温では安定ではないことが原因であることがプルームの分光を行なうことによって明らかになった。この表面水素の二次構造に与える影響に関して調べるためにバックグラウンドガスに水素とヘリウムの混合ガスを用いて水素分圧を変化させた。その結果、表面の水素は表面構造の安定化に寄与し、表面水素の多い試料は凝集度が低くなる傾向があることが明らかになった。これらの結果はパルスレーザーアブレーション法によって凝集構造を広範囲に変化しうることを示す。凝集構造は凝集度が高ければナノ結晶間の波動関数の重なりが無視できなくなり光学吸収単に影響をもたらすことが予想される。事実、本研究では凝集度と光学吸収端の相関の実験的事実をつかむに至った。上記のように表面水素化は表面構造の安定性を通して光物性に大きく影響することを明らかにしたのが当該助成金による主要な結果である。本研究はナノ作成時の表面反応過程を解明し良質な表面を持つ試料を作成するとともに、ナノ結晶表面が光学的特性に与える影響を明らかにしようというものである。気相成長法で作成したナノ結晶の特徴としてナノ結晶同士の凝集過程がある。凝集はナノ結晶単体を議論する際には必ずしも好ましいことではないが、ナノ結晶をマクロな系としてとらえるためには重要である。以前から雰囲気ガス中でレーザーアブレーション中を行うとガス圧に伴って粒系が変化すると信じられている。しかし筆者らの研究で一次粒子の粒系はあまり変化せずむしろ二次粒子の形状が大きく変化することが明らかになった。すなわち雰囲気ガス圧を制御することによって変化するのは主に一次粒子の粒径ではなく凝集過程であることを見出した。本研究では詳細に雰囲気ガス圧と生成物の形状を観察することによって、ナノ結晶集合体はガス圧が高くなるに従って柱状構造、カリフラワー構造、繊維状構造に変化していくことを明らかにした。比較的低ガス圧では一次粒子は弾道的に基板に到達し基板上で凝集が起こる。それに対してガス圧が高くなるとシリコンナノ結晶はプルーム内に閉じ込められプルーム内部での一次粒子の衝突によって凝集を起こし、凝集した繊維状の物体が基板上に到達すると考えると実験事実を矛盾なく説明できる。さらに本研究では作成された試料の発光特性を時間分解発光の測定により調べた。すると同じような発光波長帯に酸化による発光と表面自己束縛励起子による発光があることを発見し、今までひとつと考えられてきた発光の原因が二つ以上存在することを明らかにした。このように本年度はナノ結晶の生成過程と発光過程に関して両面からの研究を前進させた。次年度は両者の関連性に関してより深く議論していきたい。本年度は前年度に引き続きプルームの測定および解析を行った。

その結果プルームの伝播過程、ナノ結晶生成過程、表面形成過程に関して多くの知見を得ることができた。不活性ガス中および低ガス圧中でのプルームの伝播、反応過程は筆者らの研究以前にすでに多くの研究がなされている。筆者らの興味はナノ結晶が生成されるような比較的高い雰囲気ガス圧でのレーザーアブレーション中のシリコンと雰囲気ガスの反応過程である。レーザーパルスをターゲットに照射させた直後数百ナノ秒までの間には雰囲気ガスの影響はほとんどなく水素ガスに由来するプルームの発光は観察されなかった。この時間においては放出されたシリコン種は断熱膨張によって冷却し、ナノ結晶の結晶核が生成されると考えられる。その後Si-H種に由来する発光が観察された。したがって数百ナノ秒以降の時間でシリコン種と雰囲気の水素ガスが反応したと考えられる。その後はナノ結晶が成長し粒径が4-5nmのナノ結晶となる。もしナノ結晶表面がSi-Hボンドで覆われていたとすると結晶の核形成過程のポテンシャルバリアーがなくなり核形成は活発になり一方成長は抑制されることが期待される。しかしながらSi-Hボンドは700K以上では安定に存在せずプルームの初期温度は数万度の上ることから、ナノ粒子が形成されても十分に冷却されるまでは表面に強いボンドとしてのSi-Hは存在しないことになる。したがってナノ結晶はこの温度以下に冷却したときに初めて表面がSi-Hボンドで囲われ安定化する。この温度以下ではナノ結晶の成長よりもナノ結晶同士の衝突、凝集が重要となる。また最近の研究から表面の水素はナノ結晶同士の凝集過程を抑制していること、凝集構造はナノ結晶の光学バンドギャップに影響を与えていることが明らかになってきた。以上のように本研究でナノ結晶の生成過程およびナノ結晶表面の反応と形成過程が明らかにすることができた。今後は水素化に限定せずに表面窒化の観点からナノ結晶シリコンの生成過程と光物性に関して議論を進めていく。当該補助金によるこれまでの研究から水素中でのレーザーアブレーションによるナノ結晶生成過程と水素化過程の全貌が明らかになってきた。水素抑圧を変化させてもナノ結晶の一次粒径はほぼ一定であり変化するのは二次構造である。この二次構造は特にガス圧の高いときには自己相似性を持つフラクタル構造となる。この構造からナノ結晶の生成過程を考察すると水素ガス圧はプルームの大きさをコントロールするパラメーターとして作用しプルームの大きさと基板位置の関係が本質であることが明らかになった。プルームが基板位置よりも十分に小さい場合にはプルーム内部で生成したナノ結晶同士が衝突しクラスタークラスター凝集を始める。この形成された凝集構造は繊維状の形態を示しこれが基板に到達する。プルームが大きくなるとナノ結晶が基板上で堆積し基板上に柱状の凝集構造を形成する。これらの結果はガス圧と基板間隔の制御によって凝集構造を自在に変化しうることを示す。得られた試料の一次構造は水素化シリコンのナノ結晶ではなく水素で表面が覆われたナノ結晶である。
独立行政法人における業績管理システムの有効活用に関する研究

本研究は、わが国の独立行政法人における業績管理システムの活用と効果に関するものである。わが国の制度は、法人への分権化度が高く計画・実績のコントロールが強いシステムでああり、形骸化をもたらす可能性がある。業績管理情報が利用され業績向上につなげるためには、トップマネジメントのリーダーシップやミドルの能力向上策、部門間連携を活性化させるような組織文化に関するコントロールの実現が重要である。独立行政法人のマネジメントに関する国際的な文献調査を行い、Zragoza大学Vicente Pina教授Lourdes Torres教授Ana Yetano准教授と意見交換を行った。その結果、業績管理システムの制度化が、各独立行政法人内の業績管理システムの形成に影響を及ぼす度合い、その業績管理システムが使用される度合いは多様であり、制度化を推し進めても組織内部の業績管理システムが機能していない可能性があること、組織的な要因が影響を及ぼしている可能性が高いことがわかった。このような研究をふまえ、先行的に実施した定量的なデータをもとに分析を行い、Ana Yetano准教授と共に、Asia Pacific Interdisciplinary Research in Accounting Conferenc(2013)にて学会報告を行った。その結果、業績管理システムの活用において、組織文化、コミュニケーション、リーダーシップなどの組織要因の重要性を明らかにすることができた。また、業績評価結果の意思決定への活用について、行政組織の資源配分、予算編成のプロセスを考察するために、日本会計研究学会課題委員会「公共経営の変容と会計学の機能」に参画し、平成25年度においてはとくに行政組織の予算編成プロセスに関する、伝統的なアプローチと近年における変化について考察を行った。平成26年度はインタビュー調査、文献調査、海外研究者との意見交換と、これらに基づくサーベイ・データの分析結果の検討、論文作成・投稿を実施した。インタビュー調査においては、独立行政法人化による業績向上について、とくに医療機関などの収益獲得型事業においては、コスト低減効果は必ずしも大きくないが、むしろ柔軟で迅速な設備・機器調達、雇用による収益獲得機会の追求によるメリットが大きく、組織運営のベースが変化することで、職員の行動に変化をもたらすことがわかった。他方、文献や海外研究者(Vicente Pina教授、Ana Yetano准教授など)の意見では、組織形態の変更や計画・評価制度を導入しても、形骸化や粉飾に近い行動に結びつくことが指摘されており、インタビュー結果もふまえサーベイ・データの分析において確認した。分析の結果、短期、中期の計画・評価制度を活用し業績に結びつけている組織は、高い目標設定と実施を可能にするリーダーシップや組織横断的なコミュニケーションなどの組織文化的側面の能力の高い組織であることが伺えた。以上の分析から、独法化による基本的な組織運営方法の変更や計画・評価制度の導入は、PDCA(計画、実施、評価、行動)サイクルを回す一つのきっかけとなり得るが、情報活用や業績に結びつけるためには計画・評価制度の導入だけでは不十分であり、組織風土改革、人材育成等を含む包括的な取り組みが必要であることがわかった。平成27年度は、国内外の研究者・実務家と意見交換を行い、定量分析の追加的な検討を行うと共に、独立行政法人化された医療組織に関する事例研究を実施し、独立行政法人のマネジメントコントロールの枠組みを検討した。定量分析の結果、制度的な分権化や業績管理システムを導入しただけでは業績管理情報の活用や業績改善につながらないこと、業績につなげるためには、計画策定等にマネージャーなどの実施担当者がどれほど関与しているかという組織的要因、変化に対するトップの積極姿勢と職員の意欲、部門を超えたコミュニケーションなどの文化的要因が大きく影響していることが明らかになった。識者等との意見交換の結果をふまえると、日本の制度は、法人の独立性が高い一方で、中央省庁(自治体)所管部局による計画策定・評価段階のコントロールが強いシステムであるため、法人のトップが強いリーダーシップを発揮し、主体的に組織変革や新しい取り組みを進めていく必要があり、また、職員が積極的に新しい取り組みを行い、部門を超えて互いにコミュニケーションを取り支援を行う組織風土を醸成していかないと、組織内において業績管理のコントロールを強めようとした際にむしろ組織の抵抗を受ける可能性が高いことがわかった。事例研究では、医療法人を対象に、計画・評価システムの運用に関わる定量的分析結果の適合性について検討すると共に、新たな課題等について整理した。対象は、地方独立行政法人那覇市立病院、および神戸市民病院機構である。両法人とも、理事長、院長の強いリーダーシップと経営構造変革の実現により、業績を回復、成長することができている。他方、課題は、自治体所管部局側のコントール力であり、独立行政法人化に伴い医療機関の質的管理ノウハウが失われると、財務偏重のコントトールが強まり中長期的な視野に立ったコントロールができなくなる可能性があることがわかった。国内独立行政法人に関するデータを使い、海外の先行研究と関連付けながら、統計的分析を行い、論文としてまとめることができた。論文は、International Journal of Public Administration誌に投稿し受理された(平成27年度掲載予定)。管理会計独立行政法人には、造幣局のような製造業から医療機関、研究所、基金など多様であり、より深い研究を行うためには、業種を絞って調査することが重要である。

平成27年度においては、医療機関など業種を特定し、当該業種の法人における計画・評価システムの運用について検討する。その際には、同じ業種で、地方独立行政法人の違いについても明らかにする必要がある。文献研究をほぼ計画通り実施し、海外研究者との意見交換も計画通り実施することができた。また、海外研究者のアドバイスをもとに文献を整理し、国際学会で報告を行うことができた。さらに、会計研究学会の課題委員会の場を有効活用し、財務会計、税務、財政など公会計に関する多様な研究者と意見交換を行い、重要な知見を得ることができた。平成26年度中に実施予定であったインタビュー調査の一部、海外研究者との意見交換について、日程等の調整がつかず平成27年度に繰り越すことになった。平成26年度においてはインタビュー調査を実施し、実際の組織の取り組み、課題等を記述、整理する予定である。当初は、国内の独立行政法人を対象とした研究を計画していたが、海外における評価は、日本を含めた東アジア諸国を対象とした研究であることがわかった。このため、26年度においては、少なくとも文献研究レベルで研究の対象範囲の拡大化をはかりたい。インタビュー調査の日程調整を進めており、国内においては6月、海外においては7月9月の間に実現する予定である。国内専門家へのインタビュー調査について、実現できなかったものが4件あった。平成26年7月頃にインタビュー調査を実施予定である。
アクアポリン2のリン酸化と細胞内分布および細胞内移送に関する解析

腎臓の細胞膜水チャネルであるアクアポリン2は、生体内バソプレッシン濃度の変化に応じて細胞内と細胞膜を移行するが、その際のアクアポリン2の256番目のセリンと269番目のセリンのリン酸化について検討した。バソプレッシンの濃度が低いと、269番目のセリンはリン酸化されずに細胞内に存在し、バソプレッシンの作用によって急速にリン酸化され、アクアポリン2は細胞膜に移行することが判明した。また、バソプレッシンの作用を阻害すると、アクアポリン2は細胞内に戻りながら急速に脱リン酸化されることが判明した。つまり269番目のセリンがリン酸化されたAQP2は、細胞膜に存在しやすいことが判明した。一方、これまで重要とされてきた256番目のセリンについては、リン酸化が細胞膜への移行には直接影響を与えないことが判明した。バソプレッシンは、腎臓の水チャネルであるアクアポリン2の細胞内分布を変化させ、水の再吸収量を調節する。本研究の目的は、バソプレッシンによる、アクアポリン2のリン酸化が、細胞内分布・細胞内移送を調節するメカニズムを解明することである。22年度は、アクアポリン2の4つのリン酸化部位のうち、256番目のセリンのリン酸化を認識する抗体を作製した。抗体の作製には抗原として合成ペプチドを用い、ウサギに免疫したが、得られた血清にはリン酸化フォームを認識する抗体と非リン酸化フォームを認識する抗体が含まれることが判明した。そこで、ペプチドカラムを用いてアフィニティー精製をおこない、得られた抗体の特異性を慎重に検討した。その結果、256番目のセリンがリン酸化されたアクアポリン2を特異的に認識する抗体が得られた。23年度以降にこの抗体を用いて解析を進めることとした。また、アクアポリン2のリン酸化と細胞内分布・細胞内移送に関しての解析を、培養細胞系でもおこなうために、アクアポリン2遺伝子を、腎臓由来の培養細胞であるLLC-PK1細胞に導入し、安定的に発現した細胞を得た。この細胞も23年度以降の解析で用いることとした。22年度は、アクアポリン2のほかに、同じ水チャネルのアイソフォームであるアクアポリン4とアクアポリン5の、下垂体における分布局在に関して詳細な検討をおこなった。この結果、アクアポリン4が下垂体前葉の濾胞星状細胞に発現することをみつけ、濾胞星状細胞が前葉内での水移動に関与するという新たな可能性を示唆することができた。またアクアポリン4とアクアポリン5は、ラトケ遺残腔に面する辺縁上皮細胞にも分布することが判明した。これらの成果は学会等で発表し、学術雑誌に投稿準備中である。23年度はアクアポリン2の4つのリン酸化部位のうち、256番目のセリン(S256)のリン酸化を認識する抗体を用いた解析をおこなった。バソプレッシン欠損ラットを用いた検討では、バソプレッシンの存在しない状態でもS256のリン酸化はある程度みられ、アクアポリン2は細胞内に分布するが、バソプレッシンを投与するとリン酸化が増加し、細胞膜表面に多く分布することが判明した。このことからS256はバソプレッシン非依存的にリン酸化されうるが、細胞膜への移行にはバソプレッシンが必要であることが示唆された。さらに23年度は269番目のセリン(S269)のリン酸化を認識する抗体の作製も試み、リン酸化ペプチドカラムおよび非リン酸化ペプチドカラムを用いた精製により、特異的な抗体を得ることができた。この抗体を用いた免疫染色では、S269リン酸化アクアポリン2は、細胞膜表面にのみ分布することがわかってきた。このことから、細胞膜表面へ移動したアクアポリン2の細胞膜への係留とS269のリン酸化の関係が示唆された。さらに23年度には、MDCK培養細胞を用いた解析で、アクアポリン2の細胞膜表面からの取り込み過程に関する検討をおこなった。その結果、アクアポリン2は、細胞膜の微小膜ドメイン構成タンパク質であるカベオリン1と密接に関係しながら、細胞膜表面から細胞内へと取り込まれることを明らかにすることができた。これらの成果は学術集会で発表し、一部は学術雑誌に掲載が決定し、一部は投稿準備中である。