hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家族性パーキンソン病モデルマウスにおけるミトコンドリア異常と錐体外路系変性の関係

dystrophyの定義となる選択的な軸索変性とミトコンドリアの傷害の有無を明らかとするために、生体内で産生される過酸化脂質分解物である4-ヒドロキシ-2-ノネナール(4-HNE)に対する免疫組織学的染色を行い、野生型マウスと比較した。結果はノックアウトマウスの黒質から線条体へ投射する軸索においてHNEが高発現していた。このことから脊髄神経細胞で見られた光顕的に明らかとなるミトコンドリア異常は観察されないものの、ミトコンドリア機能不全が軸索障害の原因となっている可能性が示唆された。マウスの繁殖が困難でMPTP投与実験が施行できなかったので、代わりにPLA2G6関連神経変性症(PLAN)の錐体外路系における軸索変性についてマウスと同様の病態がみられるか解析した。Periodic Acid Shiff(PAS)染色では、PAS陽性の大型スフェロイドを被殻に多数、淡蒼球や皮質にも少数観察された。空胞化、膜様化して内部に顆粒を多数伴うスフェロイドが多かった。THに対する免疫反応性は高度に低下していたが、TH強陽性のスフェロイド様構造物を被殻に多数認めた。一方、グルタミン酸トランスポーター(VGlut1)に対する染色性は中等度低下していた。組織の粗しょう化している被殻では陰性で、島回では比較的保たれた。脳梁など白質にVGlut1陽性のスフェロイドを多数認めた。以上の結果は、ノックアウトマウスで見られた線条体の病理像はPLANとほぼ同様であった。神経内科分泌されたドパミンを前シナプス内に回収して再利用に備えるドパミントランスポーターDATの発現は15週令のノックアウトマウスでは野生型と同様であったが、1年令より経時的に低下した。発症早期から線条体におけるDATの発現が低下する点は、パーキンソン病と同様であり非常に興味深い。DAT, VMAT2, αシヌクレイン、ミトコンドリアマーカー2種類に対する免疫組織学的染色では、いずれもTH強陽性の円状構造物へ合致する凝集は認められなかった。また、脊髄・脳幹などに多く認められたリン酸化αシヌクレイン陽性構造物は錐体外路系には明らかでなかった。凍結切片において、側坐核、帯状回、中隔野などにTH陽性の腫大した遠位軸索を認めた。TH強陽性の円状構造物は、VMAT2やDAT、ミトコンドリアマーカーとの関連は明らかなく、きわめて特徴的な構造物であることが判明した。また、遠位軸索の腫大そのものであると考えられ、錐体外路系における神経軸索ジストロフィーの病理学的指標となる可能性が示された。MPTP投与に対する病変の比較については、マウスへの感染の問題によりノックアウトマウスの飼育が中断されるなどの事情のため遅れがある。n=1ではあるが、THの発現が低下するなど予想通りの結果が得られたので、検討するには十分な実験条件は得られている。MPTPの投与実験の進行が遅れている一方で、培養細胞の実験系が確立され、ノックアウトマウスで認められたミトコンドリアの機能異常とαシヌクレインの蓄積が確認された。また、Cell titer blue(CTB○R)assayとLactate Dehydrogenase(LDH)assayにより、PLA2G6ノックダウン細胞ではcell viabilityのが有意に低下していた。
ゲノム情報から探るアオキ属の適応分化と系統進化

アオキ属の分類の再検討、系統進化・適応進化の理解を目指し、分類学的・地理的に属を網羅したサンプリングを踏まえて、葉緑体DNA(複数の遺伝子領域と非遺伝子領域)と核DNA(ITS領域、gapC遺伝子、rpb2遺伝子)による系統解析を実施した。その結果、新亜属を認識すべきであることが強く示された。またアオキは殆どの葉緑体DNAと核DNAのITSでは単系統だが、rbcL、gapC、rpb2では多系統群で、大陸産種との交雑で異質4倍体系統が生じ、同質4倍体系統との二次的交雑を経験したことが示唆された。さらに前者は大陸産種と同一のrbcL配列をもち、その要因について葉緑体DNA完全長解析を進めている。本研究では日華植物区系に固有な植物群であるアオキ属(ガリア科)に注目し、ゲノム情報を駆使することで、属内の系統分類および進化について明らかにすることを目的としている。研究計画では、(1)アオキ属および日本周辺地域に分布するアオキ種内における葉緑体DNA(特にrbcL遺伝子)に働く自然選択についての葉緑体DNA全塩基配列決定による検証、(2)アオキ種内の一部系統における異質倍数化についての複数核DNAによる系統解析による検証、をすることを目的としている。解析準備の都合、当初計画の実際年度を変更し、二年目以降に計画していた核DNAによる系統解析を先に進めた。本研究計画以前に試料採取と解析を進めていたが、ここ数年に現地研究者の協力で新たに入手できていた中国(云南・貴州・重慶・湖北・湖南・広東・江西)産の16個体(葉緑体DNA非遺伝子領域・FCMによる倍数性は解析済み)について、葉緑体rbcL遺伝子の配列決定を行った上で、ITS領域およびgapC遺伝子の塩基配列の決定と系統解析を進めた。さらに新たな核DNAマーカーを探索により、rpb2遺伝子についてPCR増幅プライマーの設計して国内外からの計57個体について解析を進めた。多くの個体が4倍体であることでクローニングに時間を要し、rpb2遺伝子の配列決定はまだ完了していないが、以下が明らかとなっている。1)葉緑体DNA、核DNA3領域による系統解析からは、アオキ属は大きく2つの系統に分化しており、形態形質も踏まえて新亜属を認める必要がある。2)種レベルでは、葉緑体DNA(rbcL除く)およびITS領域ではアオキは単系統群であるが、gapC遺伝子およびrpb2遺伝子では単系統群にはならず、過去に大陸産種との交雑があったことが示唆される。3)rbcL遺伝子でアオキは単系統群にならず、一部系統は中国産複数個体と同一の配列を保持していた。当初計画では、初年度に葉緑体DNA全塩基配列の解析を進める予定であったが、サンプル準備の都合と育児休暇を取得したことで解析が進んでいない。それに代わり、核DNA(rpb2遺伝子)の解析を進めたが、4倍体個体が多くあるためにクローニングによる分離に時間がかかり、一部解析が完了していない。本研究では日華植物区系固有のアオキ属(Aucuba)の系統分類および進化について、ゲノム情報を駆使して明らかにすることを目的としている。初年度から核DNAに基づく解析を進めており、解析が完了していなかったrpb2遺伝子の解析を行った他、新たに複数の大陸産個体について葉緑体DNA・核DNA(ITS、gapC、rpb2)解析および倍数性解析を行った。rpb2遺伝子は多型が多いが系統情報が少ないため、ネットワークとして種の関係を検討した。葉緑体DNAとITSでは単系統群となるA. japonicaは、gapCと同様に、rpb2では多系統群になる。ただし、A. japonicaは、gapCでは大きく2系統に区別できるが、rpb2では様々な系統に分散していた。ITSでは協調進化の影響を受け、種分化してから十分な時間が経っているため、単系統群になっていると考えられ、gapCとrpb2では祖先多型が保持されており、A. japonicaの4倍体系統が異質倍数化に起因し、その後、別系統の4倍体との遺伝子流動が生じたことを示していると考えられる。核DNAの系統解析は、大陸産含めた複数の4倍体の起源を探る目的で実施したが、ほとんどが同質倍数体というよりも異質倍数性であると考えられたが、倍数化後の二次的な遺伝子流動を考えると、異質倍数体の交雑親種まで推定することは困難であることがわかった。新たな大陸産個体からは、同所的に2倍体と4倍体の別種が分布していることが明らかになった。また、通常の4倍体と6倍体の中間的なゲノムサイズをもつ個体が見つかったが、倍数レベル推定は染色体数既知の2倍体を基準にフローサイトメーターによるゲノムサイズ比較を行っているため、染色体数の直接的なカウントが必要である。本年度までの結果を踏まえて、アオキ属の系統分類についての学術論文の準備を進めている。解析対象の半数以上がゲノムサイズ比較から4倍体と推定され、また核DNA解析からは異質倍数体と考えられ、同一個体内に3種類あるいは4種類の配列を保持していた。そのため、クローニングによる配列の決定において、PCR増幅時の人工的な組み換え配列を除去することが必要であり、1サンプルあたり数十のクローン配列を検討しなくてはならず想定外に時間を要した。データが出揃うのが予定よりも遅れたため、学会発表・学術論文の投稿まで行うことができなかった。

本研究では日華植物区系固有のアオキ属(Aucuba)の系統分類および系統進化・適応進化について、ゲノム情報を駆使して総合的に理解することを目的としている。昨年度までに分類学的にも地理的にも属を網羅したサンプリングと、葉緑体DNA(複数の遺伝子領域および非遺伝子領域)と核DNA(ITS領域、GapC遺伝子、rpb2遺伝子)に基づく解析を実施し、この結果を踏まえて系統分類に関する論文の準備していたが、アオキ属のいくつかの学名に命名上の問題があることがわかり、原記載論文とタイプ標本の再調査により問題点を整理して論文を準備しているところである。また系統解析の結果のうち、葉緑体DNAにおいてrbcL遺伝子ではA. japonicaが単系統にはならないが、他の遺伝子および非遺伝子領域ではA. japonicaが単系統になることを考慮して、代表サンプルを選抜して、葉緑体DNA全塩基配列の決定を試みた。断片化が少なくなるように生葉から全DNAを抽出した後、葉緑体DNA(約15万bp)を8分割(約1.2万bp2.4万bp:2つのIR領域は1区分として)して増幅するように設計されたプライマーセットを用いてLong PCRによる増幅を行い、ライブラリー調整を行った。Long PCRでは8区分された領域全てを増幅できないサンプルがあったため最終的にはアオキ属の18サンプルと、外群(ガリア属)の1サンプルについてライブラリー作成を行った。この後、次世代シークエンサーにより配列データを取得する予定であったが、ライブラリー作成に時間が要したことと、機器の不調で現段階で取得には至っていない。引き続き、葉緑体DNA全塩基配列の決定のための解析を進める予定で、A. japonica種内で、葉緑体DNAにおいてrbcL遺伝子に自然選択が働いているかを検証できる。アオキ属の分類の再検討、系統進化・適応進化の理解を目指し、分類学的・地理的に属を網羅したサンプリングを踏まえて、葉緑体DNA(複数の遺伝子領域と非遺伝子領域)と核DNA(ITS領域、gapC遺伝子、rpb2遺伝子)による系統解析を実施した。その結果、新亜属を認識すべきであることが強く示された。またアオキは殆どの葉緑体DNAと核DNAのITSでは単系統だが、rbcL、gapC、rpb2では多系統群で、大陸産種との交雑で異質4倍体系統が生じ、同質4倍体系統との二次的交雑を経験したことが示唆された。さらに前者は大陸産種と同一のrbcL配列をもち、その要因について葉緑体DNA完全長解析を進めている。rpb2遺伝子の塩基配列決定を早急に完了し、葉緑体DNAおよび核DNA(ITS・gapC・rpb2)の系統解析を踏まえた系統分類の論文執筆を行う。また葉緑体DNA全塩基配列の解析に取り組むこととする。まず染色体数のカウントを実施し、昨年度から準備を進めているアオキ属の系統分類についての学術論文を仕上げる。また葉緑体DNA全塩基配列の解析に取り組み、研究協力者のアドバイスを仰ぎながら代表サンプルについての解析を進め、A. japonicaの種内系統間にみられる葉緑体DNA rbcL遺伝子の複数の非同義置換について、自然選択によるものなのか、rbcL遺伝子自体の水平移動により獲得されたものなのかを検証する。植物系統分類
創傷治癒過程における結合組織成長因子の発現

マウス皮内にTGFβを局注した後皮膚を採取し,結合組織成長因子の発現をin situ hybridization法を用いて検討したがbackgroundが強くコントロール群と有意な差は認められなかった。マウス皮膚に直径5mmの皮膚欠損を作製し結合組織成長因子の発現を検討したが創部の状態が悪く有意な差は認められなかった。ヒト病理組織標本を用いて,ケロイドと強皮症患者皮膚における結合組織成長因子の発現を検討した所,正常皮膚に比べて発現の増強がみられた。表皮においてインテグリンとCD9の発現を検討した所インテグリンα3β1とCD9の関与が示唆され創傷治癒過程における発現を今後検討していく予定である。
DNA修復遺伝子欠損マウスを用いた中枢ニューロン死分子機構の解析

脳神経系におけるニューロンのアポトーシスは、非分裂細胞にとって、その死が置き換えがきかないことからも重要なものと考えられている。特に、疾患あるいは障害によって生じるアポトーシスは、脳神経系における機能に重大な影響を及ぼすものと考えられる。私達は分散培養した小脳顆粒細胞を用いてDNA鎖切断傷害で生じるアポトーシスに、がん抑制遺伝子p53が関わっていることを明らかにしてきた。今年度は、ヌクレオチド除去修復関連遺伝子がニューロンのアポトーシスにどのように関与するかを調べるため、ヌクレオチド除去修復機構に欠損を持つヒトの遺伝病、色素性乾皮症(Xeroderma pigmentosum:XP)やコケイン症候群(Cockayne syndrome:CS)の原因遺伝子の一つであるXPA遺伝子やCSB遺伝子を欠損したマウスの培養小脳顆粒細胞を用い、DNAに損傷を与える様々な刺激(UV,γ線,H_2O_2)が各遺伝子型ニューロンのアポトーシスに及ぼす効果を調べた。その結果、UVによるDNA損傷に対しては、XPA遺伝子および、CSB遺伝子欠損マウスともに、野生型マウスと比べ培養ニューロンにおける細胞死がより促進された。この結果はすでに報告されているXPA遺伝子と同様CSB遺伝子も、中枢神経系のヌクレオチド除去修復機構において重要な役割を持つことを示している。またXPA、CSB蛋白質の欠失によるヌクレオチド除去修復欠損に起因して、ニューロン死を促進する何らかのシグナルが出される可能性を強く示唆するものである。
皮膚内分解性新規経皮吸収促進剤の開発と評価

角質層のバリヤー機能のため著しく皮膚透過性の低いイオン解離する弱電解質薬物の経皮治療システムの開発を目的として、皮膚内分解性新規経皮吸収促進剤(YKS)を合成し、ラットにおけるin vitro及びin vivo評価を行い以下の成果を得た。1)四級アンモニウム構造を有するグリセリド誘導体であるYKSは、アニオン性モデル薬物として使用したクロモグリク酸ナトリウム(SCG)に対してカウンターイオンとして作用し、脂溶性イオン対を形成することにより皮膚透過性を大きく改善した。2)YKSは、pH安定性試験及び皮膚一次刺激性試験の結果、生分解性で低刺激性であり、有効で安全性の高いカウンターイオンであることが示唆された。3)イオン対形成による経皮吸収促進作用は、YKSによる皮膚前処置との組み合わせによりさらに改善された。4)生体への投与を考慮し、イオン対の溶解性の高い親油性基剤であるプロピレングリコール(15):イソプロピルアルコール(75):イソプロピルミリステート(10)基剤にSCG-YKSイオン対を飽和溶解度まで溶解して適用した場合、SCGの皮膚透過性はSCG単独の場合に比較して、透過速度で約15倍、透過係数で約3倍増加した。5)in vitro透過実験から求めた透過速度及びラグタイムと静注による体内動態パラメーターを用いてSCGの血中濃度推移の予測を行ったところ、in vivoの結果とは必ずしも一致するものではなかったが、in vivoにおいてもイオン対形成の有効性を明らかにすることができた。SCGのような水溶性の高い、消失半減期の短い(約24分)薬物の経皮吸収がYKSの共存下で大きく改善できたことから、YKSとのイオン対形成を利用してイオン解離する薬物の安全で有効な経皮治療システムへの応用が期待できる。角質層のバリヤ-機能のため著しく透過性の低いイオン解離する弱電解質薬物の経皮治療システムの開発を目的として、新規に合成した四級アンモニウム構造を有する一連のグリセリド誘導体(7種)(以下YKS)を用い、その物理化学的性質、生分解性、皮膚透過性について評価を行った。1.pH安定性試験から、YKSは弱酸性条件下では分解は顕著に抑制され、角質層中では安定に存在し、生きた表皮以下の組織への拡散にともない代謝酵素の作用も加わり生体成分及び類似成分に加水分解される生分解性カウンターイオンであることが示唆された。白色家兎を用いた皮膚時刺激性試験の結果、YKSの刺激性は弱くAzoneと比較した場合(3%)、一次刺激指数も小さく回復性の点でも優れていることが示された。pH安定性、低刺激性の点から安全性の高いカウンターイオンであると考えられた。2.アニオン性モデル薬物として使用したクロモグリク酸(以下SCG)のみかけ分配数はYKS共存下で、イオン対形成により著しく増加し、SCGの脂溶性の調節が可能であることが明らかとなった。3.SCGのラット皮膚に対する透過性は、YKS共存により促進されたが透過のラグタイムが変化しないことからイオン対形成による角質層/基剤間分配係数の増加に起因することが判明した。4.YKSの皮膚前処置により、SCGの累積性透過量はYKSの濃度依存的に増加したが、ラグタイムが減少したことからその促進作用は皮膚内拡散性改善に起因することが判明した。5.イオン対と前処置との組み合わせにより、透過速度で約33倍、透過係数で約189倍もの著しい促進効果が認められ、イオン対と前処置との組み合わせが有用であることが判明した。現在、イオン対の溶解度の高い親油性基剤を使用しin vivoラット皮膚透過実験を行いその有用性について検討中である。

角質層のバリヤー機能のため著しく皮膚透過性の低いイオン解離する弱電解質薬物の経皮治療システムの開発を目的として、皮膚内分解性新規経皮吸収促進剤(YKS、7種)を合成し、ラットにおけるin vitro及びin vivo評価を行った。前年度までに以下のことを明らかにした。1)四級アンモニウム構造を有するグリセリド誘導体であるYKSは、アニオン性モデル薬物として使用したクロモグリク酸ナトリウム(SCG)に対してカウンターイオンとして作用し、脂溶性イオン対を形成することにより皮膚透過性を大きく改善した。2) YKSは、pH安定性試験及び皮膚一次刺激性試験の結果、生分解性で低刺激性であり、有効で安全性の高いカウンターイオンであることが示唆された。3)イオン対形成による経皮吸収促進作用は、YKSによる皮膚前処置との組み合わせによりさらに改善された。本年度は、生体への投与を考慮し、イオン対の溶解性の高い親油性基剤を用いて検討を行い以下の結果を得た。1)プロピレングリコール(15):イソプロピルアルコール(75):イソプロピルミリステート(10)基剤にSCG-YKSイオン対を飽和溶解度まで溶解して適用した場合、SCGの皮膚透過性はSCG単独の場合に比較して、透過速度で約15倍、透過係数で約3倍増加し、イオン対形成による角質層-基剤間分配係数の増加に起因することが判明した。2) in vitro透過実験から求めた透過速度及びラグタイムと静注による体内動態パラメーターを用いてSCGの血中濃度推移の予測を行ったところ、in vivoの結果とは必ずしも一致するものではなかったが、in vivoにおいてもイオン対形成の有効性が明らかとなり、SCGのような水溶性の高い、消失半減期の短い(約24分)薬物に対しても、YKS共存下においては長時間有効血中濃度を維持できることが示唆された。
酵母に見出した酸化ストレス下に生成する一酸化窒素の生理機能の解明

研究代表者は、実験室酵母において高温培養や過酸化水素処理等の酸化ストレス下で、プロリンからアルギニン合成が亢進されること、増加したアルギニンからNOが生成し、細胞にストレス耐性を付与することを見出した。また、酵母のNO合成に関与するタンパク質として、鉄硫黄クラスターへの電子の転移活性が報告されているTah18を同定した。Tah18はDre2タンパク質と複合体を形成し、鉄硫黄クラスタータンパク質の形成に関わっている。また、高濃度の過酸化水素処理によって両者の相互作用が解離し、Tah18がミトコンドリアに局在することで細胞死を誘導すると考えられている。今年度は、Dre2がTah18のNOS様活性に及ぼす影響、および高温ストレス下でのNO生成とその制御機構について解析した。まず、Dre2遺伝子の上流にガラクトース誘導性プロモーターを組み込んだ条件的破壊株を作製し、細胞内のDre2の発現量を変化させながらNO合成酵素(NOS)活性を測定した。その結果、Dre2の発現量の減少に伴い、NOS活性が上昇することが明らかになった。次に、大腸菌から精製した組換えタンパク質を用いて、in vitroの反応系にDre2を添加し、Tah18のNOS様活性を測定した。その結果、Dre2含量の増加に伴い、生成するNOレベルは顕著に低下した。これらの結果から、Dre2はTah18と相互作用することで、Tah18のNOS様活性を抑制する因子であると考えられた。また、高温ストレス時のNO生成はストレス開始後5分ですでに誘導されること、およびストレス直後のNO生成には関連遺伝子(TAH18, DRE2など)の転写レベルでの制御を介さないことが判明した。これらの結果から、高温ストレスによってTah18-Dre2複合体が解離し、Tah18が遊離することでNOS活性が誘導される可能性が示された。24年度が最終年度であるため、記入しない。また、酵母のNO合成酵素(NOS)として、鉄硫黄クラスターへの電子の転移活性が報告されているTah18タンパク質を同定した。今年度は、NO合成に関与するTah18の特性を解析するとともに、NOの下流シグナル経路の解析を行った。また、実用パン酵母におけるNOの合成系およびその生理機能についても解析した。まず、組換え酵素を用いて、Tah18のNOS活性に関するキネティクスを測定したところ、Tah18単独で哺乳類のNOSと同程度の値が得られた。次に、Tah18と相互作用するDre2タンパク質がNOS活性に及ぼす影響を調べたところ、Dre2の条件的破壊株では、細胞内のDre2発現量の減少に伴い、NOS活性が上昇することを見出した。これらの結果から、Dre2がTah18のNOS活性を負に制御している可能性が考えられた。次に、非酵素的NOドナーで処理した細胞を用いてDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果、銅代謝(還元、取込み、輸送)に関与する転写因子Mac1の制御下にある遺伝子群(CTR1,FRE1,FRE7等)の転写量が増加していた。また、NO処理後の細胞では、細胞内の銅含量や銅依存的superoxide dismutase(SOD)活性が有意に上昇していた。以上の結果から、NOがMac1の活性を制御し(ニトロソ化?)、銅依存的なSODの活性上昇を介して、酵母に酸化ストレス耐性を付与することが明らかになった。さらに、プロリン・アルギニン代謝の鍵酵素(Pro1,Mpr1)の高機能型変異酵素を発現させることで、NO合成系を強化した実用パン酵母を作製し、製パンストレス下での発酵能を評価した。その結果、製パンストレス(乾燥、冷凍など)に応答して生成したNOが、ROSレベルの上昇を抑えることで、発酵力を向上させることが判明した。

これらの結果から、Dre2はTah18と相互作用することで、Tah18のNOS様活性を抑制する因子であると考えられた。また、高温ストレス時のNO生成はストレス開始後5分ですでに誘導されること、およびストレス直後のNO生成には関連遺伝子(TAH18, DRE2など)の転写レベルでの制御を介さないことが判明した。これらの結果から、高温ストレスによってTah18-Dre2複合体が解離し、Tah18が遊離することでNOS活性が誘導される可能性が示された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、酵母におけるNOの生理機能と下流シグナル経路の解明を目的に、1)ニトロソ化タンパク質の同定と抗酸化能との関連性解析2)cGMPの検出とグアニル酸シクラーゼの探索3)NO応答性の未知のシグナル伝達系や代謝系の解析を行なう。3)については、当初の計画をほぼ達成しており、科学的に価値の高い知見が数多く得られた。1)2)については、実験系の確立にメドが立ち始めており、今後の進展が期待できる。1)については、高温処理下におけるニトロソ化タンパク質の網羅的解析を行なう。具体的には、ビオチン・スイッチ法を用いてビオチン化したニトロソ化タンパク質をLC/MS/MSで同定し、ニトロソ化部位を決定する。2)については、高温またはNO処理下における細胞内cGMP含量やGC活性をELISA法で測定する。次に、多くの細菌ではアデニル酸シクラーゼがGC活性も有しているため、酵母の同遺伝子欠損株を用いてGC活性を検討する。
道教の伝経儀式の成立と師観念の展開

本研究は六朝時代から唐代(4世紀末-9世紀頃)までの、道教の経典伝授儀礼の成立と、経典伝授と密接な関わりを持って発生した「師」観念について考察する。とくに道教の経典伝授の儀礼化の問題を、三教交渉史・宗教文化史の観点から考え、道教史の展開や六朝隋唐宗教文化史を理解することを目的とする。24年度は臨壇三師について分析を加え、道仏交渉の側面から考察を進めた。研究内容は以下の通りである。1仏教における経師:仏教において経師は、一般的に三蔵(経律論)に対応する経師・律師・論師の中の「経師」を指すが、梁・僧祐の『高僧伝』巻十三の「経師」は「美声をもって経典を転読する僧侶」や「梵唄に長けたもの」を意味する。このような経師の位置づけを道教の誦経と照らし合わせ、経典の誦読が流行した六朝宗教文化に対する知見を得た。2道教の伝経儀式における臨壇三師:道教の経典伝授の際に壇上に登る三師、すなわち度師・監度・保挙を、仏教の受戒儀式と比較検討した。臨壇三師は仏教受戒の三師(和尚・阿闍梨・教師)と対応関係はあるものの、道教経典に渊源を置く。「保挙」は内伝(仙人の伝記)において仙人となる人物を「保証する神仙」を意味し、それはまた六朝期の官僚推薦制度における「薦挙の保証人」を取り入れたもの、「監度」は上清・霊宝諸経において道教修行者を監察する神仙・真人に由来するものであることを明らかにした。臨壇三師の名は伝経の証人として経典と共に伝授され、道蔵の諸経巻末に「保挙/監度/度師」とあるのはそのなごりであることが判明した。3道仏交渉史からみる宗教文化:六朝以来仏教と道教の間に共通する現象を、受戒・伝経を中心に考察した。仏道の両教において、5世紀から7世紀の間は寺院・道観の様々の制度が定められる時期である。仏教の場合、受戒に和尚・戒師・教師の三師を立てた実例は、405年「十誦律比丘戒本徳祐題記」(S797)に確認され、劉宋以降戒壇の形式が定められる唐・道宣の『戒壇図経』に至るまで、戒壇関連の記録に「臨壇大徳」の語が散見される。一方、道教の臨壇三師は、劉宋の陸修静によって定められ、771年金仙・玉真公主の受度に「臨壇大徳証法三師」が立てられたこと、宋皇后の伝経記録に三師の実名が確認される。23年度は玄師と経師の観念を中心に、経典伝授系譜上の三師(経師・籍師・度師)について考察した。玄師は道教の三寶(道・経・師)のうち、師宝にあてられたが、その淵源は4世紀末の茅山の啓示と上清経の成立に遡る。つまり「玄師」は霊媒楊羲のもとに降臨した仙人魏夫人のことを指し「天界の師」、「道の世界における師」という意味を持ち、「経師」は玄師から天上の経典を授かり許謐一家に伝えた楊羲を指す。最初「経師」は媒介役に過ぎず、師としての権威を持たなかっだが、上清経は経師の尊重を唱え、それを下敷きにして「経師・籍師・度師」の三師を尊んだ霊宝経において、経師は「伝授系譜における曽師」にあてられ、経典の由來するところとして崇敬の対象となった。これらの三師は、伝授系譜の由緒正しさを証明するものとして、授経の際に三師の諱を記し経典と合わせて伝授されたのみならず、誦経の際に師の姿を思い描いて拝礼を行う、存思の対象となった。このような諸師観念の展開と共に道教史に起きた注目すべき変化は盟の形式にある。『抱朴子』が伝える古典的な道教の盟は、師弟が動物の血をすする「血盟」であった。しかし上清経の成立に伴って血盟は廃止され、神々に伝授の事実を告げる「告盟」と、経師がいない場合は玄師に誓って経典を自受する「隱盟」という新しい盟の形式が登場した。このような新しい儀式の発達は、六朝時代における上清経の流布という特殊な事情を背景としている。霊宝経における、髪と血を赤青の絹に代替する「丹青」の誓は、帰三宝礼とともに道教の標準的な伝経儀礼に取り入れられた。以上の成果を通じて、道教における「師」観念の諸相を解明するとともに、道教の伝経儀式が、仏教の影響のみならず、道教特有の経典観に基づくこと、そして教えの淵源を問う中国の伝統的な系譜意識をその根底におくことを明らかにした。本年度は計画どおり、六朝から隋唐にいたるまでの、道教における「師」観念と経典伝授儀式について研究を行った。

経典伝授の系譜を表す三師(經師・籍師・度師)と道教経典の伝授儀礼については、若干の先行研究があるが、概ね三師説に基づいた経典伝授の系譜を探ることにとどまった。本研究では道教の伝経儀式に現れる「玄師」「経師」「籍師」「度師」などの「師」観念の由来とその変遷を全面的に考察し、道教が仏教の影響を受けつつも、独特の経典重視思想に基づいて「師」観念や伝経儀礼を発展させたことを明らかにした。以上の成果は、論文にまとめて『三教交渉研究論叢続編』に発表した。また香港中文大学の『道教文化研究中心通訊』にその成果を海外に紹介した。計画以上の成果としては、道教の伝経に関連する資料調査において、文献資料のほかに、図像資料を発見したことである(道蔵の中の図像、北京故宮博物院や日本MOA美術館所蔵の絵画)。これらの図像資料は、道教においては「経典を授ける」のが教えの伝授を象徴するほど重要なものであったことを物語っており、中国宗教思想の観点から検討する必要があろう。前年度は主に道教史を中心に研究を行ったが、24年度は道仏交渉史の側面から研究を進める。具体的な研究内容は以下のようである。(1)仏教における経師観念:仏教における経師は、一般的に三蔵(経・律・論)に対応する経師・律師・論師の中の「経師」を指すが、「美声をもって経典を読誦する僧侶」「梵唄に長けたもの」を意味する場合もある。特に後者は経典の転読が流行した六朝時代の宗教文化と関連するものと思われる。仏教文献に現れる用例分析を通じて、「経師」観念の多様な意味とその歴史的変遷を探り、道教との関係も検討する。(2)仏教の受戒と道教の伝経儀式における三師観念の比較:道教の経典伝授の儀式に登場する「臨壇三師(度師・監度・保挙)」は、仏教の受戒における三師と対応関係が認められるものの、完全に一致するのではなく、道教経典にその淵源を持つものである。仏教と道教の三師観念の比較を通じて、道教はいかなるところを仏教から借用しているか、また道教独自の意味合いがあるのはいかなるところかを明らかにする。(3)道仏交渉史からみる六朝宗教文化の研究:六朝時代の仏教と道教の間には共通する現象が少なくない。たとえば、仏教の菩薩戒では、戒を授ける直接の師匠がない場合、仏菩薩に誓って自ら受戒する「自受」の方法がある。それと非常に類似した経典の伝授方法が六朝道教文献にみられる。このほかにも経典の誦読、入門式(受戒と伝経)の整備などにおいても共通するところがある。このような道仏の両教の共通現象の比較分析を通じて、相互影響関係を解明するとともに、六朝時代の独特な精神文化ないし宗教文化の様相を明らかにする。次年度の研究を行うためには、仏教の受戒関係資料とそれと関連する道教儀礼文書を体系的に収集・整理することがその前提となる。研究費は主に(1)その資料の収集と整理、(2)敦煌写本(フランス国立図書館)と道蔵版本(宮内庁)などの文献調査にあてる計画である。
電位依存性イオンチャネルの電位センサーの位置の研究

バクテリア由来のNaチャネルであるNaChBacの変異体解析によって、電位センサーに位置するT110にシステインを導入した際に自発的なチャネルの失活が観察されており、この事実はT110C同士の結合が強く示唆されていた。これについて、4つのサブユニットを結合させた変異体の解析によって、T110間の近接は一つのチャネル内部で起こりうる事を示すことが出来た。また、今までの様々な変異体の解析から得られた知見を統合し、これをNaChBac以外のチャネルで見られる現象とも比較しながら実験結果を解釈して、電位依存性イオンチャネルに対する議論を深めることが出来た。まず、4量体型のNaChBac変異体に導入したシステインの影響を解析した結果から、24回膜貫通型のイオンチャネルのサプユニット配置を議論し、これらのチャネルのサブユニットが周回状の配置を取らない可能性を示唆した。また、T110C変異体の電流減衰の挙動を解析した結果から、電位センサーの側方への可動性は、脂質膜の性質変化などの膜電位とは別の機構によって制御されているのではないかという仮説を提起した。電位依存性イオンチャネルの開閉と脂質2重膜の性質との関係は、電位依存性のKチャネルでも報告されており、本研究で見出された電位センサーの側方への動きはこういった性質の基礎となっている可能性を示唆した。これまでの実験から、T110同士の接触は細胞外で起きていることを確認していた。そこで、電気生理の手法を用いて、T110C変異体の電流減衰をもとに、電位センサーの側方への動きの原因となる因子を探索した。具体的には、電位センサーの側方への動きに膜電位依存性及びチャネル活性依存性があるかどうかを解析する為に、ホールセル記録に伴う電流減衰に関して、ホールセル記録開始後1分経過時と6分経過時の電流を測定してその間に起こる減衰の割合を定量化した。この系を用いて、電流が減衰している5分間の電位を様々に変化させた。まず、5分間の保持電位を過分極のままにしておく場合と脱分極状態に保持しておいた場合の両者を比べ、電流減衰の割合に電位依存性があるかどうかを調べたが、両者に顕著な違いは認められなかった。次に、保持電位を過分極にしながら短い脱分極を繰り返し与え、チャネルを何度も活性化させることで、電位を感知するチャネルの動きに電位センサーの側方の動きが関わるかどうかを調べたが、この実験でもコントロールとの間に違いは見られなかった。これらの事から、電位センサーの側方の動きは、これまでの電位感受とは違う機構によって制御されている可能性があると考えた。また、生化学の実験から、T110C変異体は細胞に発現させて培養している時点においてT110C変異体は多量体化しない事が確認されていた。従って、電気生理による実験とは逆に、T110C変異体が多量体化する事が出来る培養条件を探索し、それによって電位センサーの動きを制御している因子を明らかにしようと考えた。まず、培養している状態での電位センサーの動きを調べるためにスペーサーを用いた実験を行い、10オングストローム程度のスペーサーによってT110C変異体が多量体化出来ることを明らかにした。昨年までの研究により、T110同士の結合が強く示唆されていたが、依然としてT110に導入されたシステイン及びヒスチジンが、使用している培養細胞由来のタンパク質と相互作用することで電流の減衰を見せているという可能性を完全に否定できていなかった。この問題の解決のために、本来4量体を形成して機能しているNaChBacを適切なリンカー配列で繋いで、複数の6回膜貫通ドメインを繰り返し持つNaChBacの多量体型チャネルタンパク質を構築することを試み、作成した多量体型チャネルの電流を測定することでT110に導入されたシステインの挙動を更に詳細に解析した。いくつかの4量体型チャネルの挙動を解析した結果、特定のサブユニットの電位センサーにシステイン変異を導入した場合のみに電流の減衰が認められた。また、4つ繋いだサブユニットのうち、単一のサブユニットにのみシステイン変異を導入しても電流の減衰は認められなかった。これらの多量体型チャネルの解析はT110C変異体の電流減衰が外部の分子との相互作用によってもたらされる可能性を否定し、T110に導入したシステインがチャネル内で結合を形成している証拠となる。更に、導入されたシステインは4量体チャネルの中で特定の電位センサーに導入されたシステインとしか結合を形成できないであろう事も確認できる。また、今回の結果により、6回膜貫通ドメインを複数持っているチャネルがどのような順番でフォールディングしてチャネルを形成しているのかという問題についても考察を加えた。

まず、4量体型のNaChBac変異体に導入したシステインの影響を解析した結果から、24回膜貫通型のイオンチャネルのサプユニット配置を議論し、これらのチャネルのサブユニットが周回状の配置を取らない可能性を示唆した。また、T110C変異体の電流減衰の挙動を解析した結果から、電位センサーの側方への可動性は、脂質膜の性質変化などの膜電位とは別の機構によって制御されているのではないかという仮説を提起した。電位依存性イオンチャネルの開閉と脂質2重膜の性質との関係は、電位依存性のKチャネルでも報告されており、本研究で見出された電位センサーの側方への動きはこういった性質の基礎となっている可能性を示唆した。
X線自由電子レーザーを利用する液体構造3次元解析法の開発に向けて

本研究では、X線自由電子レーザーから得られる高強度コヒーレントパルス光を用いた液体の3次元構造解析の実現を目指して、実験および解析手法の開発を進めた。実験では、XFEL実験に供する液体試料を生成するエレクトロ・スプレー・イオン化装置の開発と、XFELによる試料損傷の評価を行った。XFELを用いた液体の構造解析手法として、逆モンテカルロ法を基にした、実空間からの構造決定法の開発を行った。X線自由電子レーザー(XFEL)完成時に速やかにこれを利用するために、XFELの試験機としてSPring-8内に建設され共同利用に供されている極紫外自由電子レーザー(EUV-FEL)を使って予備的な実験を行った。試料としては、実験装置への汚染等の負担が少ない希ガスをクラスターとして噴射したものを採用した。具体的には、アルゴンやキセノンをノズルから超音速ジェットとして噴出した。アルゴン、キセノンいずれのクラスターについても、レーザー光の吸収に伴ってクラスターから放出される光電子数は、クラスターサイズが小さい時には、サイズに比例するが、サイズが大きくなると飽和効果のため、光電子放出の効率が著しく低下することを見出した。なお、これらの実験では、多数のイオンの3次元運動量を同時に検出するため、不感時間を極力抑制した計測法を用いた。次に、液体試料を噴出するために、エレクトロ・スプレー・イオン化を利用する試料作製装置を設計・試作した。試料としては、蒸気圧が著しく低い、室温イオン液体を念頭においている。将来、XFELのコヒーレント光を利用した構造モデリング手法を開発するため、まずこのイオン液体の平均構造を特定し構造モデルを構築する必要がある。そのため、典型的なイオン液体である【C4mim】[PF6]について、従来の放射光を用いた回折実験を行い、構造解析を行った。また、イオン液体の物性については、これまでの研究成果をまとめて国際会議で招待講演として発表した。室温イオン液体試料のナノ液滴を生成することを目的として、エレクトロ・スプレー・イオン(ESI)化を利用する液滴試料作製装置を試作した。ESIは、乾燥窒素などの噴霧ガスと電場を併用して電荷を有する液滴を生成する手法であり、引き出し電場の正負に応じて正イオンと負イオンのいずれも生成することができるという特長を有する。製作した装置に対して、試料生成の重要なパラメータである試料流量、噴霧ガス流量、印加電圧によるビーム生成の様子を確認した後に、真空槽内に設置して生成する試料ビームの質量分析を行った。また、最終的なX線自由電子レーザーでの実験に対応するために、多段の差動排気を有する真空槽を製作し、ESI装置を設置した状態での動作確認を進めた。そのため、典型的なイオン液体である[C4mim]【PF6】について、従来の放射光を用いた回折実験を行いた構造解析を行った。回折実験から得られた1次元の構造因子データS(Q)に対して、逆モンテカルロ法(RMC)を用いた構造モデリングを試み、実験データをよく再現する構造モデルの探索を進めた。特に、イオン液体試料のS(Q)の微細な構造を再現することを目的として、RMC法に分子力学(MM)法を組み込むことで、分子やイオンの形を保持できるRMC_MM法を採用して、解析手法の開発を進めた。室温イオン液体の構造解析の可否について評価するために、これまでに従来のX線回折などで得られている構造情報をもちいてXFELで得られるスペックル像の再構成を行い、評価を進めた。サイズの異なるいくつかのイオン液体液滴についてスペックルパターンを得ることが出来、スペックルパターンには明瞭な液滴サイズ依存性が見られた。特に像の強度分布の周期に現れる液滴サイズ依存性から、XFEL実験で必要とされる試料サイズなど、実験遂行のための条件などについての情報が得られた。XFFL施設であるSACLAを利用して、XFELパルスによるシングルショットX線回折実験の技術開発および予備的な測定を行った。液体試料を真空中に導入可能な液体ジェット装置を用いていくつかの高分子微結晶を導入し、XFEL照射によって得られる回折像の取得を試みた。実験を行うために、液体ジェット導入可能な高真空チャンバー、装置の精密位置調整機構、散乱光除去光学系、X線検出器などの開発と調整を進めた。マイクロメーターオーダーの微結晶を試料とした計測からはXFELパルス1ショット毎に明瞭なラウエ回折像が観測され、1ショットXFEL回折によって構造解析が可能なことを確認した。これらの予備的なデータから、高品質のX線回折取得のために必要な装置の精度についての知見を得ると共に、目的とする液体試料で必要となる集光条件を始めとする種々の条件についての知見を得た。以上の予備実験を通して、実機で行う実験のための装置改造や解析手法の検討を進めた。
植物プラスチドにおける蛋白質輸送の分子メカニズムの解析

プラスチドは、葉緑体に代表される特徴的なオルガネラで、光合成の他、アミノ酸代謝や脂質代謝、硫黄同化および窒素同化にも重要な役割を担っている。これらの生理機能は、2千とも3千とも言われるプラスチド蛋白質が、適切な時期に、適切な組織・器官において、適切な量、配置されることで維持されている。プラスチドを構成する蛋白質の多くは核ゲノムにコードされており、前駆体として細胞質ゾルで合成された後、プラスチドヘと輸送される。この輸送にはプラスチド包膜に存在する蛋白質輸送装置やそれと協同的に働くプラスチド内外の分子シャペロン蛋白質が関与している。申請者は平成17-18年度に本特定領域公募班として採用されin vivo・in vitroの実験系双方を用いた解析から、特に制御メカニズムの中心に位置すると予想される内包膜に存在する蛋白質輸送装置の同定を進めてきた。その結果、内包膜には、およそ1メガダルトンにもおよぶ新規な輸送装置複合体が存在していることを明らかにした。この複合体には、未同定のコンポーネントが多数含まれていることが期待され、現在、シロイヌナズナおよびエンドウ葉緑体の内包膜から、この蛋白質輸送装置複合体の精製を進めている。特に、シロイヌナズナにおいては、この1メガダルトンの内包膜輸送装置の中核を成すと考えられるコンポーネントに関して、ノックアウト植物体、アンチセンス植物体および過剰発現植物体の選別段階に入っており、いくつかの興味深い表現型が観察されている。また、これらの変異植物体のさまざまな器官におけるプラスチド分化への影響を生細胞を用いて可視化して観察するために、GFP(緑色蛍光蛋白質)にプラスチド局在化シグナル配列を付加した融合蛋白質を恒常的に発現するシロイヌナズナのラインも整備済みである。植物においてプラスチドは、葉緑体に代表される特徴的なオルガネラで、光合成の他、アミノ酸代謝や脂質代謝、硫黄同化および窒素同化にも重要な役割を担っている。プラスチドを構成する蛋白質の多くは核ゲノムにコードされており、前駆体として細胞質ゾルで合成された後、プラスチドへと輸送される。葉緑体に代表される植物プラスチドを構成する蛋白質の多くは核ゲノムにコードされており、前駆体として細胞質ゾルで合成された後、プラスチドへと輸送される。この輸送にはプラスチドを囲む2重の包膜(外包膜と内包膜)それぞれに存在する蛋白質輸送装置やそれらと協同的に働くプラスチド内外の分子シャペロン蛋白質が関与している。われわれは、プラスチド外包膜に存在する蛋白質膜透過装置Tocが800kD1000kDの超分子複合体として存在していること、構成要素の存在比、そのコアとなる因子について明らかにした。さらに最近、前駆体の輸送中間体を用いた解析により、前駆体がTocを通過した後に相互作用していると考えられる超分子複合体の検出に成功した。蛋白質の一生の中で、細胞内輸送の問題は、生命活動の基幹に関わる問題であり、現在の細胞生物学の最重要課題のひとつである。不明の点が多いプラスチドへの輸送メカニズムの中でも外包膜の通過後の過程はまだまだ未同定の因子やメカニズムが隠されていると思われる。この過程に関わる新規複合体を解明することで、プラスチド形成に分野だけでなく、蛋白質の一生の全体像の理解という当該領域の推進に貢献できると考えている。
新ラージ・テニスボール打撃時におけるプレイヤの上肢系衝撃振動の測定と予測

国際テニス連盟(ITF, The International Tennis Federation)は,コートの条件に応じて試験的に新しい2種類のボールを導入することを決めた.室内コートや天然芝のような高速コートでは現在のボールより直径を約68%大きくして球速を抑え,逆にクレーコートのような球足の遅いコートではスピードが出るボールを使用し,また,中間のコートでは通常のものを使用するという試みである.新ラージ・ボールの導入は,男子テニスのスピード化によりラリーが続かなくて見て面白くないという状況に対する歯止めであり,プレイヤにとっても観客にとってもテニスの魅力と楽しみを増そうという意図である.しかし,ウインブルドン(全英)選手権では,まだ使用されていない.本研究は,ITF主導によるラージ・ボール導入の影響に関する一連の研究の一部として実施したプレイヤの上肢に加わる衝撃振動の測定経験を基にして,さらに詳細な実験と理論解析を行い,プレイヤの上肢の衝撃振動におよぼすラージ・ボールの影響を定量的に研究した.主な結果は以下のようになる.(1)ラージ・ボールとノーマル・ボールをフォアハンド・ストロークで打撃したときのラケット・ハンドルと手首関節の衝撃振動を予測した結果は実測波形の特徴を比較的良く表した.(2)オフセンタ打撃でもセンタ打撃でも,また,ストリングス初張力が異なる場合も,ラージ・ボールとノーマル・ボールには大きな違いがないという実験結果を裏付けることができた.(3)したがって,ラリーにおけるラージ・ボールは空気抵抗の増大により速度が低減し,その結果,インパクト条件が同じであれば,腕系の衝撃振動も低減することになる.(4)ラージ・ボールは,ノーマル・ボールの場合に比べて,衝突力はわずかに小さく,接触時間はやや長い.国際テニス連盟(ITF, The International Tennis Federation)は,コートの条件に応じて試験的に新しい2種類のボールを導入することを決めた.室内コートや天然芝のような高速コートでは現在のボールより直径を約68%大きくして球速を抑え,逆にクレーコートのような球足の遅いコートではスピードが出るボールを使用し,また,中間のコートでは通常のものを使用するという試みである.新ラージ・ボールの導入は,男子テニスのスピード化によりラリーが続かなくて見て面白くないという状況に対する歯止めであり,プレイヤにとっても観客にとってもテニスの魅力と楽しみを増そうという意図である.しかし,ウインブルドン(全英)選手権では,まだ使用されていない.本研究は,ITF主導によるラージ・ボール導入の影響に関する一連の研究の一部として実施したプレイヤの上肢に加わる衝撃振動の測定経験を基にして,さらに詳細な実験と理論解析を行い,プレイヤの上肢の衝撃振動におよぼすラージ・ボールの影響を定量的に研究した.主な結果は以下のようになる.(1)ラージ・ボールとノーマル・ボールをフォアハンド・ストロークで打撃したときのラケット・ハンドルと手首関節の衝撃振動を予測した結果は実測波形の特徴を比較的良く表した.(2)オフセンタ打撃でもセンタ打撃でも,また,ストリングス初張力が異なる場合も,ラージ・ボールとノーマル・ボールには大きな違いがないという実験結果を裏付けることができた.(3)したがって,ラリーにおけるラージ・ボールは空気抵抗の増大により速度が低減し,その結果,インパクト条件が同じであれば,腕系の衝撃振動も低減することになる.(4)ラージ・ボールは,ノーマル・ボールの場合に比べて,衝突力はわずかに小さく,接触時間はやや長い.国際テニス連盟(ITF, The International Tennis Federation)は,コートの条件に応じて試験的に新しい2種類のボールを導入することを決めた.室内コートや天然芝のような高速コートでは現在のボールより直径を約68%大きくして球速を抑え,逆にクレーコートのような球足の遅いコートではスピードが出るボールを使用し,また,中間のコートでは通常のものを使用するという試みである.新ラージ・ボールの導入は,男子テニスのスピード化によりラリーが続かなくて見て面白くないという状況に対する歯止めであり,プレイヤにとっても観客にとってもテニスの魅力と楽しみを増そうという意図である.しかし,ウインブルドン(全英)選手権では,まだ使用されていない.本研究は,ITF主導によるラージ・ボール導入の影響に関する一連の研究の一部として実施したプレイヤの上肢に加わる衝撃振動の測定経験を基にして,さらに詳細な実験と理論解析を行い,プレィヤの上肢の衝撃振動におよぼすラージ・ボールの影響を定量的に研究した.本年度は,以下の項目について研究し,一部はすでに学術雑誌などで発表した.(1)衝突解析に使用するために,芝のコートで採用が予定されている公認の新ラージ・ボールの反発特性および復原力特性を明らかにした.(2)新ラージ・ボールを用いて,男子全日本ランカー(上級者)による実打実験(フォアハンド・ドライブ)における手首関節,肘関節およびラケットハンドル部の加速度を実測し,従来からのノーマル・ボールの実測波形と比較して,ラケットと上肢系の衝撃振動におよぼす新ラージ・ボールの影響を明らかにした.(3)異なるストリングス・テンション(初張力)で実験し,テンションの影響を調べた.(4)グリップの握りの強さとラケット・腕系の減衰特性の関係を調べた.国際テニス連盟(ITF, The International Tennis Federation)は,コートの条件に応じて試験的に新しい2種類のボールを導入することを決めた.室内コートや天然芝のような高速コートでは現在のボールより直径約68%大きくして球速を抑え,逆にクレーコートのような球足の遅いコートではスピードが出るボールを使用し,また,中間のコートでは通常のものを使用するという試みである.

新ラージ・ボールの導入は,男子テニスのスピード化によりラリーが続かなくて見て面白くないという状況に対する歯止めであり,プレイヤにとっても観客にとってもテニスの魅力と楽しみを増そうという意図である.しかし,ウインブルドン(全英)選手権では,まだ使用されていない.本研究は,ITF主導によるラージ・ボール導入の影響に関する一連の研究の一部として実施したプレイヤの上肢に加わる衝撃振動の測定経験を基にして,さらに詳細な実験と理論解析を行い,プレイヤの上肢の衝撃振動におよぼすラージ・ボールの影響を定量的に研究した.本年度の主な結果は以下のようになる.(1)ストリングス・テンションの異なるラケットでラージ・ボールを打撃したときのラケット・グリップおよび手首関節の衝撃振動波形を計算機シミュレーションにより予測し,実測結果と同様の結果を得た.(2)計算機シミュレーションにより予測した衝撃振動波形のピーク値に着目して,従来のノーマル・ボールとの違いのメカニズムをインパクトにおける衝突力,接触時間,ボールとストリングスの最大変形量などの衝突諸量,およびラケットの振動およびラケット・ハンドルと手首関節の衝撃振動などについて定量的に明らかにした.(3)研究成果の一部はすでに学術雑誌などで発表した.
クロイツフェルト・ヤコブ病の病原因子はプリオンでない可能性がある

プリオン病の病原体は感染型プリオン蛋白からのみ構成されるというプリオン説が、広く受け入れられている。しかし、我々はプリオン病感染マウス脾臓と唾液腺において感染型プリオン蛋白と感染価に乖離が認められることを報告した。そして、プリオン蛋白欠損マウスに感染実験を行ったところ、感染後29週の欠損マウスの脳内にわずかながら感染価を検出した。これらのことはプリオン説に反し、プリオン病の病原体が感染型プリオン蛋白で構成されていない可能性を示唆した。このことをさらに確認するために、感染後50週、56週、58週、94週、100週、112週にプリオン蛋白欠損マウス脳を摘出し、それぞれの脳乳剤を正常マウス(ddY)に接種して感染性の検討を行った。50週後の脳は12匹のマウスに、56週後の脳は10匹のマウスに、58週後の脳は11匹のマウスに接種したが、すべてのマウスは発症しなかった。しかし、94週後の脳を接種した9匹のマウスのうち1匹が139日後に、100週後の脳を接種した15匹のマウスのうち13匹が182426日後に発症し、112週後の脳を接種した17匹のマウスのうち10匹が193378日後に発症した。そして、これらの発症したマウスの脳内には感染型プリオン蛋白が認められた。これらの実験結果は、プリオン病の病原体が感染型プリオン蛋白で構成されていない可能性をさらに強く示唆した。しかし、10 ^5LD_<50>くらいの感染価を含む脳乳剤を接種したにもかかわらず、94週、100週、112週後の脳内に認められた感染価は10 ^3LD_<50>以下であった。50週、56週、58週後の脳内には全く感染性が検出できなかったことは、94週、100週、112週後の脳内に認められた感染価がはじめに接種した脳乳剤からのものではないことを示している。クロイツフェルト・ヤコブ病に代表されるプリオン病の病原因子は、蛋白分解酵素抵抗性の異常型プリオン(PrP^<res>)と考えられており、これが中枢神経で産生されている正常型プリオン(PrP^c)と接触してこれをPrP^<res>に変換し発症するとの仮説がある。我々はPrP欠損(PrP^<-/->)マウスにPrP^<res>を接種しても発症しない事を確認し、仮説を支持する結果を得た。しかしPrP^<res>接種PrP^<-/->マウスの脳乳剤を野生型マウス脳に接種したところ、PrP^<res>の蓄積がない為、接種後25週迄に脳内の感染価は消失しマウスは発症しなかったが、29週になって再び感染価が出現した。これはPrP^<res>以外に感染性に関わる他の因子の存在が疑われた。この現象の再現性を検証する為に、PrP^<-/->マウスをヘテロ欠損(PrP^<-/->)マウスの交配により作出し(遺伝子型はpolymerase chain reactionにより識別)、PrP^<res>接種PrP^<-/->マウス脳を25112週にわたり剔出し、その乳剤を(一部60°C、80°C30分加熱)野生型マウスに接種し感染性の有無を検討した。接種材料は数匹の脳をプールしたもの及び個々の脳とし、陽性対照はPrP^<res>接種PrP^<-/->マウス脳を用いた。この結果陽性対照例(接種後29週)は非加熱、60°C加熱PrP^<res>接種例で全例発症(前者:120150日、後者:139175日)したが(80°C加熱材料は240日まで未発症)、PrP^<res>接種PrP^<-/->マウス脳では接種後240日現未発症である。但し、接種後94週のPrP^<-/->マウス脳(9匹中1例)に感染性が認められたので現在その再現性を検討中である。本研究の観察期間はまだ短く、少なくとも1年以上の期間を要するので、次年度に最終結論が得られる事になるので、今迄に得られた途中経過について記載した。