hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎特異的遺伝子のクローニングと機能の解析

本研究では、腎特異的水チャネルであるAQP2(バゾプレシン感受性水チャネル)と腎に比較的特異的な水チャネルAQP3を中心に機能と発現制御の解析を行った。さらに、新規の水チャネルであるAQP7とAQP8のクローニングにも成功した。以下にこの2年間の研究成果を、水チャネルの種類別に述べる。AQP2のチャネル孔は水特異的であり、イオンコンダクタンスを持たないことを示した。さらに臨床医学的研究としてAQP2の遺伝子異常で発症する常染色体劣性遺伝の腎性尿崩症の本邦第1例を報告した。患者は両親のAQP2遺伝子に1箇所ずつ存在する点転移を両方有する複合ヘテロ接合体であった。AQP3チャネルが尿細管細胞の血管側膜に局在することを免疫組織化学的に確かめるとともに、脱水によってAQP3mRNAの発現が増加することを示した。さらに、AQP3水チャネルに存在する水銀感受性シスチンの部位を同定するとともに、AQP3の同一のチャネル孔が水とグリセロールを通すことを示した。精巣に特に多く発現し、水のみならずグリセロールや尿素に対しても透過性のある新規水チャネルAQP7をクローニングした。AQP7は初めて精巣に存在が確認された水チャネルである。AQP7に続いて精巣に発現している2番目の新規水チャネルAQP8をクローニングした。AQP8は肝臓にも多く発現しており、また、機能的には水特異的であることを示した。1.水チャネルの1つであるアクアポリン3(AQP3)の腎臓内での局在の免疫組織化学的に調べた。AQP3は集合尿細管、特に髄質および乳頭部集合尿細管の血管側膜に特異的に分布していることが判明した。また、脱水によってAQP3の産生が増加することが、mRNAおよび蛋白レベルで確かめられた。2.AQP3の水チャネル機能は水銀によって阻害される。この、水銀による阻害部位を変異型AQP3を作製して調べたところ、cysteine-11であることが判明した。さらに、変異型AQP3を用いた検討により、AQP3の水チャネル孔の構造がAQP1および2に類似していることが確かめられた。3.AQP3は、水のみならずグリセロールや尿素といった小分子を通すことが知られている。AQP3の水銀感受性と変異型AQP3を用いた検討から、水と小分子は共通の孔を通ることが示唆された。4.サブトラクション法を用いて、腎臓特異的に発現する遺伝子(おそらく、その断片)を得た。現在、遺伝子の全長をとり、塩基配列を確認している。今後、機能についての検討を行う予定である。昨年度に得られたデータに加えて本年度新たにデータを得ることができ、本年度のみで質の高い論文を6つ発表した。以下にそれらの論文の概要を発表順に述べる。1.AQP3水チャネルが尿細管細胞の血管側膜に局在することを免疫組織化学的に確かめるとともに、脱水によってAQP3mRNAの発現が増加することを示した。2.バゾプレシン感受性水チャネルであるAQP2のチャネル孔は水特異的であり、イオンコンダクタンスをもたないことを示した。この実験は、AQP1が、水のみならずイオンコンダクタンスを持つことを示唆する結果が他の研究室より発表されたために行ったものである。3.精巣に特に多くを発現し、水のみならずグリセロールや尿素に対しても透過性のある新規水チャネルAQP7をクローニングした。4.AQP7に続いて精巣に発現している2番目の新規水チャネルAQP8をクローニングした。5.バブプレシン感受性水チャネルであるAQP2の遺伝子異常で発症する腎性尿崩症の本邦第1例を報告した。患者は両親のAQP2遺伝子の転変異を有する複合ヘテロ接合体であった。
非加熱型の深部体温計測装置の開発

プローブの体表面と金属外気面の温度差と熱抵抗比から皮下深部温を測定する非加熱型深部体温度計を開発した。非加熱型深部体温計は厚さの異なる断熱材で皮膚表面を覆った時、断熱材の熱抵抗比kを一定とし皮下組織の熱抵抗値が消去できる方法である。熱流補償法の深部体温計と非加熱加熱深部温の比較において、学生20人の側頭部深部温は36. 85±0. 25°C、熱補償法では36. 87°C±0. 26°Cと良く一致し、2つの方法には有意の正の相関(p<0. 01)が得られた。【研究目的】プローブの体表面と外気面の温度差と断熱材の熱抵抗値比から皮下深部温を測定する非加熱型の深部体温計測装置の開発を目的とする。プローブ内の断熱材の熱抵抗は同一素材の厚さの違いにより設定する。熱抵抗値比はシミュレーション実験より最適値を設定する。平成21年度において、熱抵抗値比の設定と深部温度検出能力の検証はシミュレーション実験より行う。プローブの構造、断熱素材の選択、プローブの体表面の温度として金属円盤の中心温、金属リング温とし、金属ブロック温は中心部位置の上部と金属リング位置として温度分布測定を行い測定原理の実証を行う。[研究目的]プローブの体表面と外気面の温度差と断熱材の熱抵抗値比から皮下深部温を測定する非加熱型の深部体温計測装置の開発を目的とする。平成22年度は、実用的な携帯型の深部温度計を製作する。プローブの上部に電子回路を装着する。CPU部、増幅部、メモリ部,データの入出力をコンピュータのUSBで行う。連続測定は、1分間間隔で26時間である。[研究成果]携帯型としての電子回路の制作を行った。携帯型は、メモリ内臓型の非加熱型深部体温計装置である。仕様は、CPU:テキサス・インスツルメンツMSP430F249、8MHzクロック、12ビットAD変換、EEPROM:容量32KBytes(8chデータを1600点保存可能)、RF Transmitter:送信周波数315MHz、変調方式:AsK、電源:3V-Li一次電池CR1216(待機時消費電流:3μA)である。生体応用実験について、健常被験者の前額部・腹部の深部温度は舌下温との温度差が±0.1°C以内に達する応答時間が約3060分であった。深部温度と舌下温の温度差の平均値と偏差値は温度が平衡した後の測定値で0.03±0.05°Cから0.08±0.06°Cといずれも±0.1°C以内を示した。長時間測定の睡眠時の腹部深部体温の応答時間が約50分で、舌下温を10分ほどのタイムラグはあるもののよく追従した。また、健常女子被験者の4ヶ月分の測定結果より、早朝に生理周期における高低温の2相性が最もよく現れることを示した。この成果を「非加熱型深部体温計による唾眠時の腹部深部温測定」と「非侵襲的非熱型体表面深部体温計の開発」として平成22年8月札幌の第25回日本臨床体温研究会で発表した。[研究目的]プローブの体表面と外気面の温度差と熱抵抗比から皮下深部温を測定する非加熱型深部体温度計の開発を目的とする。平成23年度は、長時間連続測定を睡眠時に適用し、脳波から求めた睡眠レベルと深部体温の変動から睡眠評価に関する研究を行う。婦人体温計として、入眠時から起床時までの腹部深部温の変動から性周期との関係に関する研究を行う。高齢者の健康管理の指標として、深部体温より生体リズム・睡眠リズムとして高齢者の健康管理指標に関する研究を行う。[研究成果]入院高齢者の深部体温リズムと睡眠・覚醒リズムの関連性において、深部体温下降期(最適フィット曲線における最大値から最小値への移行期)の睡眠構造の特徴および深部体温上昇期(最適フィット曲線における最小値から最大値への移行期)の睡眠構造について、各睡眠Stageがみられるか否かを検討した。すべての対象者において深部体温の上昇・下降に関係ない一定の睡眠構造がみられた。婦人体温計として長時間測定の睡眠時の腹部深部体温は早朝に生理周期における高低温の2相性が最もよく現れることを示した。これは、生理周期の低温期と高温期の差は0.30.4°Cであることから、睡眠中の腹部深部温度値もほぼ同じ差を示した。

また、2相性の変動は入眠時刻によるが、変動幅が最も大きくなる時刻は入眠後の4時間経た朝の5:30前後を示した。従来の目覚め時に測る婦人体温計測に比べ、本装置は腹部にプローブを装着するだけで、簡便でかつ高精度で測定できることを認めた。入院高齢者の体温概日リズムにおいて昼夜間わず不規則に変動する逸脱型があることを明らかにした。女性入院高齢者では深部温が昼夜を問わず不規則に変動し、概日リズムのない逸脱グループがあったことが明らかになった。そのため、概日リズムを整えるためには、まず24時間深部体温をモニタリングし、これらの特性に合ったケアを行うことが重要であると示唆された。
非定常・間欠効果による磁気リコネクションの大規模エネルギー解放の実験的解明

磁気リコネクション時の電流シートへのプラズマ流入と電流シート内蓄積、リコネクションによる排出の関係を粒子保存則と異常拡散の両面から明らかにした。その結果、インフローを増やすに従って、リコネクションが準定常から間欠モードへ移行する過程が明らかになった。インフローが低速の時は、シートのインフローとアウトフローが釣り合って準定常リコネクションが実現されるが、インフローが増加すると、1)シートが粒子溜まりとして作用してインフローが高速化する。さらにインフローが増加すると、シート幅δに対するラーマ半径pの大小によって2ケースが生じた。即ち、縦磁場が小さく、δ<pのため電流シートに大きな異常抵抗が発生すると、2)シートの異常抵抗拡散により、リコネクション速度が高速化し、一方、縦磁場が大きく同異常抵抗が小さいと、2')プラズモイド放出などの非定常な粒子排出による高速化が発生することが判明した。1)はリコネクション前半、2)2')は後半に高速化を引き起こす。2')では電流シート放出に伴ってシートがダイナミックにラーマ半径程度に狭窄化、或いは磁気島が発生して磁場拡散が発生することが明らかになった。以上、シートの異常拡散とプラズモイドがそれぞれ運動論、MHD領域の高速リコネクション機構になっていることが判明した。最後に能動的検証法として、電子サイクロトロン加熱で電流シートを加熱すると、抵抗拡散のみが低下してリコネクション速度が低下する。このことにより、高速リコネクションには粒子放出と抵抗拡散の双方が必要であり、インフローと抵抗拡散、粒子排出の釣り合いがくずれると、定常リコネクションが非定常化し、最後はプラズモイドなど間欠的なエネルギー放出モードへ移行することが明らかになった。本年度は、高磁場化(<2kG)したトカマクプラズマ2個を軸対称合体させることにより、低損失磁気リコネクションを実現し、製作したパワークローバと制御コイルによってインフロー制御を行なった。拡散領域への磁束・粒子の流入速度を上昇させると、準定常なリコネクションが非定常状態に移行し、最後に電流シート放出が起ることが判明した。特に電流シート放出時のリコネクション電界は電流シート抵抗から予測される値の概ね3-5倍に達する。一般に、電流シート付近の非定常磁場変化は、拡張オーム則における磁場の時間変化の項を通じてリコネクションの高速化に大きく寄与することがわかった。電流シートの成長はインフローの高速化を引き起こし、その極限として電流シート放出を位置づけることができた。この結果は柴田らの太陽コロナで衛星観測された間欠リコネクションを統一的に説明する可能性がある。エネルギー放出の規模はPrivateな磁束が再結合してcommon磁束になる場合と、その逆の場合で大きく異なり、後者の場合、電流シートが平衡条件を満たしつつ、安定に成長してプラズモイドとなることが判明した。現在、星野、堀内らの計算機シミュレーションで見られる間欠リコネクションとの比較を継続中である。衛星観測と理論と室内実験を一体化した検討を小野、柴田、星野でさらに発展させ、11月25-27日にはUS-Japan Symposium on Plasma Merging and Magnetic Reconnectionを箱根で主催し、日米欧の主要研究者と共に非定常リコネクションや電流シート放出の物理について議論を深めた。これらの成果は小野が「高磁気圧下の磁力線再結合現象」の題目で矢崎学術賞を受賞するに至っている。また、電流シート拡散の能動制御のため、2年計画で電子サイクロトロン加熱電源を拡充中であり、今年は発振部の設計・製作を行った。本年度は、インフローの連続変化実験により、非定常リコネクションを構成する電流シートへのプラズマ粒子流入とアウトフローによる粒子排出を2次元イオン密度計測と磁場計測によるフロー計測から明らかした。電流シート間欠排出による高速リコネクションの物理機構、即ちインフロー流束がアウトフロー流束を上回ると、電流シートが粒子溜まりとして成長してインフローを支え、さらにインフローが大きいとそれが電流シートやプラズモイドとして排出されてさらなるインフロー増加があることが判明した。

高速リコネクション発生のもう一つの要件である大きなリコネクション電界の発生についても、同一インフローならば電流シートの異常抵抗の小さい時のみに電流シート間欠放出が発生することが判明した。一方、リコネクションのエネルギー変換作用の2次元計測も2次元イオン温度計測が急進展し、アウトフローによる下流領域2カ所のイオン異常加熱がはっきりと観測され、太陽フレア類似のプラズマ加熱機構が実験室でも確認できた。衛星観測と理論と室内実験を一体化した検討を小野、柴田、星野でさらに発展させ、11月3-5日にはUS-Japan Symposium on Plasma Merging and Magnetic Reconnectionを米国カリフォルニア州カタリナ島で共催し、日米欧の主要研究者と共に非定常リコネクションや電流シート放出の物理について議論を深めた。これらの成果は「プラズマ合体を用いた磁気リコネクション室内実験」の題目でプラズマ核融合学会論文賞、「プラズマ合体研究装置TS-4の完成と各種コンパクトトーラス生成実験の成功」の題目で電気学会進歩賞を受賞するに至っている。また、電流シート拡散の能動制御のための電子サイクロトロン加熱電源の整備(2年計画)が電源部製作により完成となり、試運転に成功した。16年度は、8chのCO2レーザ干渉計と2次元可視光(イオン温度・密度)計測を完成し、シートへのプラズマ流入と電流シート内蓄積、リコネクションによる排出の関係を粒子保存則と異常拡散の両面から明らかにした。その結果、リコネクションが準定常から間欠モードへ移行する過程が明らかになった。インフローが低速の時は、シートのインフローとアウトフローが釣り合って準定常リコネクションが実現されるが、インフローが増加すると、1)シートが粒子溜まりとして作用してインフローが高速化する。さらにインフローが増加すると、シート幅δに対するラーマ半径ρの大小によって2ケースが生じた。即ち、縦磁場が小さく、δ<ρのため電流シートに大きな異常抵抗が発生すると、2)シートの異常抵抗拡散により、リコネクション速度が高速化し、一方、縦磁場が大きく同異常抵抗が小さいと、2')プラズモイド放出などの非定常な粒子排出による高速化が発生することが判明した。1)はリコネクション前半、2)2')は後半に高速化を引き起こす。2')では電流シート放出に伴ってシートがダイナミックにラーマ半径程度に狭窄化、或いは磁気島が発生して磁場拡散が発生することが明らかになった。以上、シートの異常拡散とプラズモイドがそれぞれ運動論、MHD領域の高速リコネクション機構になっていることが判明した。最後に能動的検証法として、20kW,0.2msec,2.45GHzの電子サイクロトロン加熱で電流シートを加熱すると、抵抗拡散のみが低下してリコネクション速度が低下した。
パレットレンタルシステム改善によるパレット利用促進について

全国的なパレットレンタルのサービスを実施している日本パレットレンタル株式会社と日本パレットプール株式会社の2社を対象に、(1)パレットのレンタル方法、(2)事業拠点数ならびに配置、そして、(3)拠点施設内作業に関する調査を実施した。この調査結果を基に、パレットレンタル・デポ、パレット生産工場、需要地をノードとし、これらノード間の借用及び返却のパレット輸送をリンクとするネットワークとしてモデル化した。また、輸送費だけでなく各ノードにおけるパレットの保管費も考慮できるように、パレット在庫を考慮に入れた最適化問題として定式化した。構築したモデルを用いてパレットレンタル企業の費用削減のための方策として、次の3つの検討を行い、それぞれ次のことが分かった。(1)パレットの品質標準化による費用の削減品質保証により、同一素材・寸法のパレットを業種別に分けずにすむ場合の費用削減効果について試算した。その結果、3アイテムを1アイテムに集約できれば、在庫費用を13%程度削減できることが分かった。(2)デポの拠点集約による費用の削減デポを集約し、集配圏を拡大することにより、どの程度、費用削減が可能か試算を行った。この結果、集配圏を3倍に拡大した場合、在庫費用を19%程度削減できることが分かった。(3)パレットの乾燥時間短縮による費用の削減プラスチックパレットを使用することによる乾燥期間の短縮による費用の削減効果を検討した。その結果、在庫費用を約21%程度削減できることが分かった。1.パレットレンタルシステムの調査全国的なパレットレンタルのサービスを実施している日本パレットレンタル株式会社と日本パレットプール株式会社の2社を対象に調査を実施した。主たる調査項目は次の3項目である。(1)パレットのレンタル方法荷主は発地のデポで、必要な枚数のパレットを借り、目的地まで輸送をした後、着地で不要となった時点で、着地のデポへパレットを返却している。また、他の品物、CDやビデオのレンタル方法と異なる大きな特徴として、借用したパレットと返却するパレットは必ずしも同一でなくてもよく、荷主の利便性向上のために同数のパレットを返却することが認められていることが分かった。(2)事業拠点数ならびに配置パレットレンタルシステムにおける事業拠点は、大きく二種類あり、一つは返却されたパレットの選別、修繕等を行う規模の比較的大きな拠点と、もう一つは製品等のパレットの保管のみを行う小規模の拠点から構成されることが分かった。この内、修繕等を行う拠点は、全国に数十拠点あり、保管のみを行う拠点は、二百拠点程度ある。(3)拠点施設内作業修繕等を行っている拠点における作業工程について調査を実施し、パレットの工程上の流れについて明らかにした。2.数理的方法による検討(1)モデル化パレットレンタル・デポ、パレット生産工場、需要地をノードとし、これらノード間の借用及び返却のパレット輸送をリンクとするネットワークモデルを構築した。そして、このネットワークモデルに関して線形計画法を用いて数理モデルとして定式化を行った。(2)感度分析パレットレンタルシステムにおける拠点配置に大きく影響する要因として、パレットの集配にかかる所要時間が上げられる。そこで時間価値の概念を導入し、集配にかかる所要時間と拠点配置の関係について感度分析を実施した。1.数理的方法による検討(1)モデル化平成16年度に構築したパレットレンタル・デポ、パレット生産工場、需要地をノードとし、これらノード間の借用及び返却のパレット輸送をリンクとするネットワークモデルを拡張し、各ノードにおけるパレット在庫を考慮した数理モデルを構築した。(2)検討項目構築したモデルを用いて、費用削減のための方策として次の3つの検討を行った。(1)パレットの品質標準化による費用の削減(2)デポの拠点集約による費用の削減(3)パレットの乾燥時間短縮による費用の削減2.検討結果(1)パレットの品質標準化による費用の削減材質、寸法が全く同じパレットでも業種別に異なるアイテムとして使用されている。そこで品質の保証を行い、業種別にアイテムを分けずにすむ場合の費用削減効果について試算した。

(2)デポの拠点集約による費用の削減デポの立地は、顧客の倉庫等の近接地としていることが多く、施設の固定費が増大している。そこで一つのデポの集配圏の拡大により、拠点を集約することにより、どの程度、費用削減が可能か試算を行った。この結果、集配圏を3倍に拡大した場合、在庫費用を19%程度削減できることが分かった。(3)パレットの乾燥時間短縮による費用の削減木製パレットをレンタルする場合、1週間程度の乾燥期間必要である。そこで、プラスチックパレットを使用することによる乾燥期間の短縮による費用の削減効果を検討した。その結果、在庫費用を約21%程度削減できることが分かった。
時空間入力パターンに励起された神経回路網の非線形動力学的研究

脳は、状態をリセットすることなく、時空間信号の入出力変換を適切に行う機能的モジュール群によって構成されていると考えられる。これまでの研究では、このようなモジュールを理解および解析するための力学的枠組みについて考察してきた^<[1]>。これによると、複数の時空間入力パターンが途切れることなく連続して入力されるフィードバック結合を持つニューラルネットワークの動作は、入力パターンに対応した励起アトラクタを次々に遷移して行く過程と捉えることができる。励起アトラクタとは、同一の入力パターンを仮想的に無限回入力した後行き着く不変集合である。有限時間の入力パターンに対しては、行き着く前に遷移することになり、励起アトラクタの周りに広がりを生ずる。今回この"広がり"について詳細に解析した結果、励起アトラクタ間を遷移する軌道は状態空間に"フラクタル的な広がり"を形成することが明らかとなった。フラクタル遷移は、散逸力学系に普遍的な現象であると考えられる。状態のリセットをすることなく時間発展するダイナミカルシスムは外部から次々と入力される複数の時空間入力パターンに対して、それらの時間系列を、フラクタル的な階層構造として、状態空間の部分空間である出力に反映する。脳の機能的モジュール間でフラクタル遷移を積極的に利用している可能性がある。時間軸上での情報処理の観点から、脳の機能を考える上で極めて興味深いものである。
14族典型元素不飽和環状化合物の合成法の開発と構造および反応性

我々が既に合成に成功しているフリーなケイ素カチオン種であり且つケイ素原子を骨格元素とするホモ芳香族性化学種であるシクロテトラシレニリウムイオンは、立体的に小さい求核剤であるメチルリチウムとの反応でメチル基の付加によってケイ素不飽和4員環化合物シクロテトラシレンを与えたのに対し、嵩高いトリアルキルシリルナトリウムとの反応では1電子還元反応が進行してケイ素ラジカル種-シクロテトラシレニルラジカルが生成することを見い出し、ケイ素ラジカル種を初めて安定に単離することに成功した。X線結晶構造解析の結果、4員環内に組み込まれたアリル型ラジカルであることを明らかにし、シクロテトラシレニリウムイオンにおいて発現していた1,3-位のケイ素間の相互作用によるホモ芳香族性が、1電子還元により消失することも分かった。また、シクロテトラシレニルラジカルのさらなる1電子還元によりケイ素4員環状アニオン種-シクロテトラシレニドイオンの合成にも成功し、その分子構造を決定した。本研究で合成、単離に成功したシクロテトラシレニリウムイオン-シクロテトラシレニルラジカル-シクロテトラシレニドイオンはそれぞれ反応活性なカチオン、ラジカル、アニオン中心がアリル型ケイ素π電子系上に非局在化していることを核磁気共鳴、電子スピン共鳴等の分光法により明らかにした。また、シクロテトラシレニリウムイオン-シクロテトラシレニルラジカル-シクロテトラシレニドイオンは化学的な酸化還元により相互変換が可能であり、高周期14族元素のみからなるπ電子系において2段階の可逆な酸化還元系を構築できることも明らかにした。
非対称二カ国モデルにおけるバブルと政策効果の研究

(1)については、金融政策における標準的ルールであるテイラー・ルールをバブルの価格水準にも反応する形に拡張することによって(leaning against the wind policy)、国内・海外利子率上昇に伴うバブルの価格の変動を抑制できることと、バブルの変化への反応度を高めることにより経済厚生を改善できることを示した。これは、バブルの変化により強く反応することにより、利子率上昇に伴うバブルの下落と賃金の下落を抑制することができ、その結果、純資産の減少を通じた起業家の消費水準の低下を緩和すると同時に、賃金の低下を通じた労働者の消費水準の落ち込みを緩和するためである。(2)については、部分均衡モデルを構築し、金融規制としてヴァリュー・アット・リスク(VaR)制約を導入した。ここで、VaR制約とは、銀行の自己資本が当初の保有水準よりも低くなる確率が、ある定められた確率以下になるように銀行の投資行動を規制するものである。この規制の下で、収益が不確実な投資と一定の確率で価値が無くなるバブル資産という二つの危険資産に関する金融機関のポートフォリオ選択行動を分析し、制約となる確率とバブル資産保有量の間には非単調な関係があり、規制の強化は、当初はバブル資産保有量を減少させるが、更なる規制強化はバブル資産保有量の増大をもたらすことを示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、バブルが自国と海外の経済成長率に与える影響を分析した。これを論文としてまとめ、海外の学術雑誌への投稿を始めている。また、来年度の学会での発表を予定している。本年度の研究において、閉鎖経済モデルであるHirano and Yanagawa(2017)を非対称二カ国モデルへと拡張し、バブルの存在条件とバブルが長期経済成長率に与える影響を分析した。結果は次の三点にまとめることができる。1.このモデルにおいては、高い生産性の資産家と低い生産性の資産家が存在する。高い生産性をもつ資産家の割合が、均斉成長均衡におけるバブルの存在条件において重要な役割を果たすことを明らかにした。特に自国と比べ海外においてその割合が高い場合では、海外の金融摩擦の程度が高ければ高いほどバブルが存在しやすくなることを示した。また、海外における高生産性の資産家の割合が比較的に低い場合には、両国の金融摩擦の程度が中程度であるか、もしくはその程度の非対称が高い場合にバブルが存在しやすくなることを明らかにした。2.バブルの両国の経済成長率への効果については、世界全体で見た場合の金融摩擦の程度が高い場合には経済成長促進効果を、低い場合には経済成長抑制効果を持つことを示すことができた。また、このバブルの成長効果に対しても高い生産性の資産家の割合が影響を持つことも明らかにした。3.バブルが成長促進効果を持つ場合にはバブルの崩壊によりその効果が失われ、両国の長期的な経済成長率の低下をもたらすことを示した。本年度は政策の分析にはいたらなかったものの、計画の通りバブルを扱うことのできる非対称二カ国モデルを構築し、バブルが両国の経済成長率に与える影響の分析をした。また、その結果をまとめ、学会での発表を予定でき、海外の学術雑誌への投稿を開始できた。以上からおおむね順調に進展している考える。本年度は、1.昨年度に構築した非対称な二国モデルにおいてバブルが自国と他国の経済成長率に与える影響を分析し、その成果をAnnals of financeに採択された。2.開放経済におけるバブルと金融政策の関係を扱える新たなモデルの構築に取り組んだ。後者の分析においては、価格の硬直性を導入することにより、金融政策を明示的に扱えるようにモデルを拡張した。その際、小国開放モデルの分析枠組みを採用した。この設定の下で、テイラールールに基づく金融政策の変更は、定常状態に向けての移行経路上でバブル資産の水準を変化させ得ることを確認した。その上で、予期されない海外金利ショックに対する自国経済の調整過程に対して金融政策の変更が及ぼす効果の分析を行った。その結果は以下の通りである。(1)インフレ率にのみ反応する標準的なテイラールールのもとでは、インフレ率の変化により強く反応して名目金利を変化させるならば、インフレ率はより安定化するが、バブル資産の変動が大きくなる。これは、名目利子が大きく変化するために実質利子率が大きく変化し無裁定条件を通じてバブル資産の変動を大きくしてしまうためである。(2)インフレ率と実質為替レートに反応するテイラールールのもとでは、インフレ率の変化により強く反応する場合には、インフレ率とバブル資産の変動がより小さくなる。これは、例えば、海外の利子率が上昇する場合、実質為替レートは上昇し、その上昇によりテイラールールが名目利子率を下げるように反応することで、名目利子率の変動が抑えられる。インフレ率の変化により強く反応するほど実質為替レートの上昇は大きくなり、名目利子率をより下げ、その変動がより抑えられる。その結果、実質利子率の変動が小さくなることを通じてバブル資産の変動が抑制されるためである。今年度は、当初の計画のとおり、1.の研究をセミナーやカンファレンスで報告を重ね、その成果を国際学術雑誌Annals of financeに発表することが出来た。また、金融政策を扱えるようモデルを拡張し、テイラールールが移行過程に与える影響を分析した。以上より、おおむね順調に進展していると考える。

これは、バブルの変化により強く反応することにより、利子率上昇に伴うバブルの下落と賃金の下落を抑制することができ、その結果、純資産の減少を通じた起業家の消費水準の低下を緩和すると同時に、賃金の低下を通じた労働者の消費水準の落ち込みを緩和するためである。(2)については、部分均衡モデルを構築し、金融規制としてヴァリュー・アット・リスク(VaR)制約を導入した。ここで、VaR制約とは、銀行の自己資本が当初の保有水準よりも低くなる確率が、ある定められた確率以下になるように銀行の投資行動を規制するものである。この規制の下で、収益が不確実な投資と一定の確率で価値が無くなるバブル資産という二つの危険資産に関する金融機関のポートフォリオ選択行動を分析し、制約となる確率とバブル資産保有量の間には非単調な関係があり、規制の強化は、当初はバブル資産保有量を減少させるが、更なる規制強化はバブル資産保有量の増大をもたらすことを示した。今後は、以下のことを中心として、研究を行う予定である。1.本年度の研究について、学会等で得られるアドバイスや投稿プロセスを通じ論文を洗練させ、国際学術誌への掲載の採択を目指す。2.モデルを金融政策やマクロプルーデンス政策といった、様々な政策を扱えるように拡張し、バブルと政策の効果を分析する。それをワーキングペーパーとしてまとめ、国際学術誌への投稿を目指す。今後は、以下のことを中心に研究を行う予定である。(1)本年度の2.の研究について、経済学的な解釈を深め、論文として纏める。さらに、セミナーやカンファレンスなどで報告を行いより洗練させ、国際学術誌への投稿し採択を目指す。(2)金融仲介機関などを取り入れ、より現実に即するようモデルを拡張しバブルの影響を分析する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
うつ症状を有する高齢者における会話量が認知機能に与える影響

本研究では、うつ症状を有する高齢者において客観的会話量が認知機能および身体的・社会的虚弱との関連性について横断的・縦断的検討を行うことを目的としている。コホート調査に登録されている75歳以上の高齢者からGDS点数が6点以上のものを抽出し、記憶力、注意力・実行力、情報処理速度に構成された認知機能検査を行い、さらに2週間における会話量を測定した。その後、それらの縦断的関連および身体的虚弱・社会的虚弱と会話量との関連における検討を行ったが、研究の継続が困難となったため、補助事業廃止申請を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、うつ症状を有する高齢者において客観的会話量が認知機能及び身体的・社会的虚弱との関連性について横断的・縦断的検討を行うことを目的としている。本年度は、大規模疫学調査に参加した75歳以上の高齢者からGDS点数が6点以上の者を抽出し、2週間にわたる会話量を測定した。また、記憶力、注意力・実行力、情報処理速度のテストを行い、会話量との関連性を分析した。今後は、1年後、本研究の対象者に同様の評価項目を用いた事後調査を行い、縦断的検討を行うことでうつ症状の高齢者における社会参加促進の開発を検討していく。現在までに研究実施体制が確立され、本研究課題の目的であったうつ高齢者の会話量と認知機能・身体的・社会的虚弱との関連性に関する検討が行われてきた。本研究課題を最後まで実施するため、計画していた通りにアウトカムに関する評価を行いながら、これまで得られたデータの解析を着実に遂行する。また、本研究課題で得られた研究成果を迅速に発表していくことを予定している。
母胎間シグナル伝達による胎児赤血球脱核機構の解析～胎盤の造血ニッチとしての役割～

【研究の目的と概要】本研究の目的は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)およびACTH受容体であるメラノコルチンレ受容体(MC1R-5R)の赤血球造血における役割を明らかにすることである。ヒト臍帯血由来CD34陽性造血前駆細胞(HSC)から成熟赤血球を誘導する培養系を用いて、赤芽球分化段階におけるMCRsの発現解析、MCRs特異的中和抗体および阻害剤による機能阻害実験、MCRs下流のシグナル伝達の解析等を行った。その結果、HSCにおいて、ACTHはMC1R, MC2R, MC5Rの3種類の受容体を介して機能していることが明らかとなった。さらに、MC1R, MC2R, MC5Rを介したシグナルは、ERK, JAK/STAT, AKTの各径路を活性化するとともに、エリスロポイエチン下流のシグナルに影響を与えることが示唆された。【最終年度(平成25年度および補助事業期間延長によるH26年度)の研究成果】培養HSCに対するMCRsのノックダウン実験、ならびにマウス胎盤Pomc(プロオピオメラノコルチン、ACTH前駆体)およびマウス胎児赤芽球MCRsのin vivoノックダウンシステム構築を試みた。レンチウイルスベクターによるノックダウンコンストラクトを複数種類検討したものの、発現抑制を示すコンストラクトが得られず、実験系の確立には至らなかった。MC5Rのin vivo機能解析に関しては、Mc5rノックアウトマウスを導入した。ホモ個体の生存率が著しく低かったものの(約160受精卵から3頭のみ出生・生存)、ヘテロ個体作出等により、順調に繁殖用コロニーが確立できつつある。H25年度までの研究成果をまとめ、論文を国際誌に投稿した。平成24年度は、すでに確立しているヒト臍帯血由来CD34陽性細胞から赤芽球に分化させ、脱核の行程を経た赤血球まで成熟させる培養技術の改良を試みた。その結果、生理的条件下において最終的に脱核した細胞(脱核率)を、これまでの約50%から7585%に増加させることに成功し、安定した培養系を構築した。また、この培養法においてもACTHの赤血球脱核誘導作用を確認した。そこでヒト赤芽球を用いて、ACTHのレセプター(メラノコルチンレセプターファミリー: (MC1RMC5R)の各々の赤芽球ステージにおける詳細な発現解析を行った。MC2Rは塩基性、多染性、正染性赤芽球のステージで発現していた。MC1Rは塩基性赤芽球で高発現しており分化/成熟が進むにつれ減少した。一方MC5Rは塩基性赤芽球での発現は低く、分化/成熟が進むにつれ増加した。ACTHを塩基性赤芽球から添加した場合、無添加で培養した細胞に比してMC5Rの発現が更新した。さらに、塩基性赤芽球のステージでMC1R、MC2R、MC5Rの中和抗体を添加してその分化調節への影響を調べた。MC1Rからのシグナルをブロックすると、多染性赤芽球で分化ステージがストップした。またMC2Rからのシグナルをブロックすると細胞の増殖が抑制され、塩基性赤芽球で分化ステージがストップした。最後にMC5Rからのシグナルをブロックすると、正染性赤芽球で分化ステージがストップした。以上のことからMCRファミリーは、MC2R、MC1R、MC5Rの順に赤芽球の分化調節に関与していることが示唆された。また、MC5Rの中和抗体で、脱核のシグナルに関与することが報告されているAKTのリン酸化が抑制されたことから、MC5Rが脱核を調節していることが示唆された。本研究は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)が赤芽球分化を促進し、分化最終段階である脱核に必要な因子の一つであることを明らかにすることである。H24年度までにヒト臍帯血由来CD34陽性造血前駆細胞(HSC)において、このシグナルにはACTHのレセプターであるメラノコルチンレセプター(MC1-5R)のうち、MC1R, MC2R, MC5Rの3種類が関与していることを見いだしている。H25年度ではこの成果を研究計画に従い論文にまとめ投稿を行ったが、その結果Reviewerからレセプターのレンチウイルによるノックダウン実験を要求された。そのため論文受理を最優先とし、HSCから成熟赤血球への培養系においてレンチウイルスベクターをもちいたshRNAによるMCRノックダウン実験を新たに開始した。HSCを7日間増幅後、これをストック細胞として液体窒素で保存した。この保存細胞をHPGM培地(Lonza)にエリスリポイエチン、Stem Cell Factor,インターロイキン-3,インターロイキン-6を添加して4日間分化させ(分化期:D0-D4日)、ここで細胞を希釈して継代しエリスロポイエチンとACTHを添加して培養する事により、脱核するまで成熟させた(成熟期:M0-M7日)。D0-D4日の期間細胞は前赤芽球から塩基性赤芽球に分化するが、このD2日目においてレンチウイルスの濃度を変えて感染させたところ、ある濃度以上ではウイルス濃度に依存して死細胞が増加した。また、最大濃度の条件でも感染を示すGFP陽性細胞が、フローサイトメトリーの測定で約30%であった。次年度には、最大限の感染効率を得つつ、感染細胞が未感染のものと同等の脱核率が得られる条件を検討することとした。【研究の目的と概要】

本研究の目的は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)およびACTH受容体であるメラノコルチンレ受容体(MC1R-5R)の赤血球造血における役割を明らかにすることである。ヒト臍帯血由来CD34陽性造血前駆細胞(HSC)から成熟赤血球を誘導する培養系を用いて、赤芽球分化段階におけるMCRsの発現解析、MCRs特異的中和抗体および阻害剤による機能阻害実験、MCRs下流のシグナル伝達の解析等を行った。その結果、HSCにおいて、ACTHはMC1R, MC2R, MC5Rの3種類の受容体を介して機能していることが明らかとなった。さらに、MC1R, MC2R, MC5Rを介したシグナルは、ERK, JAK/STAT, AKTの各径路を活性化するとともに、エリスロポイエチン下流のシグナルに影響を与えることが示唆された。【最終年度(平成25年度および補助事業期間延長によるH26年度)の研究成果】培養HSCに対するMCRsのノックダウン実験、ならびにマウス胎盤Pomc(プロオピオメラノコルチン、ACTH前駆体)およびマウス胎児赤芽球MCRsのin vivoノックダウンシステム構築を試みた。レンチウイルスベクターによるノックダウンコンストラクトを複数種類検討したものの、発現抑制を示すコンストラクトが得られず、実験系の確立には至らなかった。MC5Rのin vivo機能解析に関しては、Mc5rノックアウトマウスを導入した。ホモ個体の生存率が著しく低かったものの(約160受精卵から3頭のみ出生・生存)、ヘテロ個体作出等により、順調に繁殖用コロニーが確立できつつある。H25年度までの研究成果をまとめ、論文を国際誌に投稿した。我々はこれまでにラット14-15 days post coitum (dpc)に特異的に母胎間シグナルleukemia inhibitoryfactor (LIF)-adrenocorticotropic hormone (ACTH)- LIFがあることを見いだし、このシグナル伝達により胎児大脳皮質神経細胞の細胞分裂が誘導されることを報告してきた。本申請課題では、このLIF-ACTHシグナルによる胎児造血制御の解析を行うため、まず初めにマウス胎児血清中のACTH濃度の発生ステージに伴う変化を計測した。マウス胎児では11.5-12.5 dpcで高い値を示し、13.5-15.5 dpcにかけて濃度が低下した。さらに12.5 dpc母獣にLIFを投与し5分おきに胎児の血清ACTH濃度の変化を測定したところ、1030分後にかけて増加し続けた。このことから、ラット同様にマウスでは母体間LIF-ACTHシグナル伝達が12.5 dpcに存在する事が示唆された。次に、胎児末梢循環中の生理的な脱核率をみるため、胎児1個体ごとの血球をSYTO16(核染色)とTER119(成熟赤血球マーカー)で二重染色しフローサイトメーターで計測した(脱核率:TER119陽性SYTO16陰性/ TER119陽性SYTO16陽性)。ACTHの高濃度ステージの翌日である13.5 dpcより脱核が誘導され、脱核率は15.5 dpcでほぼ90%に達した。また、我々は13.5-14.5 dpcでは脱核率の個体差が大きいが、頭殿長(CRL)との間に高い相関性があることを見いだし今後の実験においてはCRLでnormalizeすることとした。次に母獣LIF投与により胎児脱核率の上昇が見られるかについて検討を行い、CRL値の同じものでの比較で有意に上昇することを確認した。
中等化学教育における個人実験を通しての科学的表現力育成に関する調査研究

高等学校化学および中学校理科における実験レポートを中心とした表現力の育成に関する研究計画に基づき,次のとおり進めてきた。1.東京近郊の中・高等学校および新潟県,群馬県,長野県の各県教育センターより研究協力委員として協力を得た。東京近郊の研究協力委員を中心に月に1回ずつ研究会を開催した。2.昨年度から開発してきた高等学校化学IB用の個人実験教材(実験プリント)10教材を各協力校で実施するとともにその結果を基に改訂作業を進めた。3.中学校でも理科2年用に開発してきた実験教材(実験プリント)5教材を,各協力校で実施しするとともにその結果を基に改訂作業を進めた。4.高等学校と中学校の改訂した実験教材および教師用手引き,さらに,今年度の実践結果について,報告書にまとめた。結果を分析し,実験での定型文を使った記述を何度も繰り返すことにより,生徒も定型文に慣れ,適切な文章を書けるようになっていくこと,「考察」の定型文における要素である「結果」と「結論」および「根拠」は,議論の一般構造として知られている「トゥルミン・モデル」における骨格の要素と同じであり,表現において重要な要素であること,「結果」と「考察」を記述する際のチェックポイントとして,「質問されたことに答えているか」,「一つの定型文の中に,無理に多くの情報を詰め込みすぎていないか」,「『考察』を書くときに『実験結果の原因』を書いていないか」などがあることを明らかにした。1.新潟県,長野県,群馬県の各県教育センターおよび東京近郊の中・高等学校より研究協力委員として協力を得た。2.高等学校化学の個人実験教材(実験プリント)を,結果および考察について書かせる項目を入れるように改訂ないし開発し,10教材を冊子にまとめた。3.2学期より高等学校教材の改訂作業とともに各校で実験を実施した。4.中学校理科2年用の実験教材(実験プリント)5教材を,高等学校と同様に開発作成した。5.調査結果について,3月に各県センターの指導主事らの研究協力委員会議を開催し,分析結果の報告と今後の調査分析の進め方等について検討した。また,高等学校と中学校の改訂した実験教材および教師用手引き,さらに,今年度の実践結果については,中間報告書にまとめた。各学校における実践において,定型文を示すことが結果と考察に記述に有効であること,何回か繰り返すうちに定型文が定着していくことがわかった。また,生徒も結果や考察が文章として書けたことを喜んでいる様子であるとの報告も複数の学校からあった。課題としては,実験レポートに書かれた文章の分析と,定型文を実験レポートへどのように生かしていくか,その手立てを示すことが残っている。2.昨年度から開発してきた高等学校化学1B用の個人実験教材(実験プリント)10教材を各協力校で実施するとともにその結果を基に改訂作業を進めた。3.中学校でも理科2年用に開発してきた実験教材(実験プリント)5教材を,各協力校で実施するとともにその結果を基に改訂作業を進めた。

結果を分析し,実験での定型文を使った記述を何度も繰り返すことにより,生徒も定型文に慣れ,適切な文書を書けるようになっていくこと,「考察」の定型文における要素である「結果」と「結論」および「根拠」は,議論の一般構造として知られている「トゥルミン・モデル」における骨格の要素と同じであり,表現において重要な要素であること,「結果」と「考察」を記述する際のチェックポイントとして,「質問されたことに答えているか」,「一つの定型文の中に,無理に多くの情報を詰め込みすぎていないか」,「『考察』を書くときに『実験結果の原因』を書いていないか」などがあることを明らかにした。
ウアバインによるNa^+,K^+-ATPase遺伝子の発現調節機構の解明

前年度の研究では、ウアバインによるNa^+,K^+-ATPaseの発現抑制効果が、α1サブユニットに特異的であり、βサブユニットには何ら影響しないこと、さらにその効果がα1サブユニット遺伝子発現において転写レベルで抑制することを明らかにした。本年度は、ウアバインの細胞内取り込みに対するタイムコースと細胞内に取り込まれたウアバインが核を含めた細胞小器官へ分布する程度について調べた。さらに、ウアバイン処置開始後、初期誘導遺伝子であるc-fosの発現変化とそのタイムコースについても調べた。ウアバインは時間依存性(t1/2=24h)に細胞内に取り込まれ、約48h後にその最大値を示した。また、細胞内に取り込まれたウアバインの細胞小器官へ分布は、Microsomal fraction、Mitochondrial fraction、Nuclear-membr ane fraction、次いでSuper natant fractionの順に多かった。細胞培養液中への1μMウアバイン処置48h後におけるIntact Nucleiには、最大131.7±4.4p moles/mg proteinのウアバインが取り込まれた。ウアバイン処置後のc-fosの発現は、ウアバイン処置開始6h後に微量ではあるが、一過性の有意な発現が確認できた。さらに、c-fosの発現量は培養液中のK^+イオン濃度の上昇に伴い増加する傾向にあることを明らかにした。現在、Na^+,K^+-ATPase α1サブユニット遺伝子の発現抑制とc-fos発現との相互作用について、また、それら遺伝子とK^+イオンとの関係についてさらに詳細に検討中である。ウアバイン高感受性(IC50=300nM)のNa/K-ATPaseα1サブユニットが発現しているHeLa細胞に、ウアバイン低感受性(IC50=250μM)の外来Na/K-ATPaseα1サブユニットをステイブルに発現させたウアバイン抵抗性細胞(Oua-R細胞)を樹立し、比較的低濃度のウアバイン(300nM1μM)存在下で7日間培養した。ウアバインの存在あるいは非存在下で培養したOua-R細胞により調製した膜標本を用いてNa/K-ATPase活性を測定した結果、ウアバイン処置したOua-R細胞では、HeLa細胞に内在するウアバイン高感受性のNa/K-ATPase活性が、ウアバインの用量依存的に低下することがわかった。一方、ウアバイン低感受性の外来Na/K-ATPase活性には何ら影響が認められなかった。また、その際の内在Na/K-ATPaseβ1サブユニットのタンパク発現量には変化が認められなかった。次にノザンブロット解析を行った結果、ウアバイン高感受性型の内在Na/K-ATPaseα1のmRNAの発現量が,ウアバインの用量依存的に減少することがわかった。ところが、ウアバイン低感受性型の外来Na/K-ATPaseα1mRNAの発現量はATPase活性の場合と同様、何ら変化が認められなかった。次にウアバイン処置群におけるOua-R細胞の分裂増殖は、無処置群の場合と比べて何ら違いが認められなかった。内在Na/K-ATPaseα1遺伝子の転写に対するウアバインの効果を調べるためにRun-on実験を行った結果、転写率の有意な低下が認められた。以上の結果より、ウアバインの長期処置は、HeLa細胞におけるNa/K-ATPaseα1遺伝子の発現を転写抑制により阻害することが明らかとなった。
ヒト・レトロウイルスのT細胞腫瘍化における2段階機構の解析

HTLV-I感染ヒトT細胞はIL-2依存性に増殖し、これら細胞の中からIL-2非依存性増殖細胞株が得られる。このHTLV-I腫瘍化の第1段階におけるIL-2依存性増殖能獲得にはHTLV-I・px産物(p40)発現が重要であると考えられている。本研究では先づpx遺伝子発現を十分に行わせるためにそのプロモーターであるLTRの解析を行った。その結果これまで報告されていたu3領域に加えてR領域もpx発現に強く影響することを明らかにした。このLTR・pxをヒトT細胞(Jurkat)に導入することによってIL-2レセプター発現が誘導されることを2重染色蛍光抗体法を用いて確認したが、Jurkat細胞の中でもpx発現はあるがIL-2レセプター発現がみられないクロンも存在することから、pxによるIL-2レセプター発現は微妙に調節された条件下でのみ誘導可能であることが示唆された。なお正常T細胞へのpx遺伝子導入によるIL-2依存性細胞株の樹立は今後の大きな課題として残されている。腫瘍化の第2段階におけるIL-2非依存性細胞への形質転換機構に関する解析の中で、IL-2依存性T細胞株の中からTPA or PDBu依存性増殖細胞株株(TPA-Mat)が樹立された。TPA or PDBu以外の腫瘍プロモーターの中でCキナーゼ活性化物質は例外なくTPA-Matの増殖を促進することから、TPA-Matの増殖シグナルはCキナーゼの活性化によるものと考えられた。従って、IL-2非依存性増殖機構の1つとして持続的なCキナーゼ活性化を考えることができる。現在、この点をさらに解析中である。また、正常T細胞、IL-2依存性細胞に、最終的に腫瘍化したT細胞遺伝子を導入する方法をさらに開発中である。
神経軸索ガイダンスの方向極性を制御するエンドサイトーシス調節因子の同定

神経軸索の先端構造である成長円錐は、周辺環境に存在する軸索ガイダンス因子に誘引・反発されることで遥か遠隔の標的まで辿り着く。過去に我々は、成長円錐の反発がクラスリン依存性エンドサイトーシスの非対称化によって駆動されることを明らかにしていた。本課題では、成長円錐の反発を担うエンドサイトーシス調節因子として、ホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼgamma-90(PIPKIgamma90)を同定した。神経回路形成過程の神経軸索先端部に現れる成長円錐は、細胞外環境に呈示される多彩な軸索ガイダンス因子の濃度勾配に応じて自身の運動性を変化させ、軸索を正しい標的まで牽引する。研究代表者はこれまでに軸索ガイダンスの分子機構を解析し、Ca2+シグナルにより誘起される成長円錐片側でのエクソサイトーシスとエンドサイトーシスのバランスによって軸索の旋回方向(誘引/反発)が決定されることを解明してきた。また、Ca2+下流においてエンドサイトーシスの促進と抑制を担う分子としてそれぞれカルシニューリンとCdk5を同定した。本課題では、カルシニューリンとCdk5により拮抗的リン酸化制御を受けるエンドサイトーシス調節因子を同定することを目的としている。これまでに、エンドサイトーシス調節因子の候補としてPIPKIgamma90に着目し、研究代表者が実験試料として用いているニワトリの脳組織からPIPKIgamma90をクローニングすることに成功していた。そこで本年度は、まずニワトリ脊髄後根神経節細胞におけるPIPKIgamma90タンパク質の発現を抗体染色法により確認した。続いて、PIPKIgamma90のkinase-dead変異体を作成し、成長円錐におけるエンドサイトーシスと旋回運動に対する寄与を検証した。その結果、反発性Ca2+シグナルに応じて誘起されるエンドサイトーシスの非対称性および成長円錐の反発性旋回運動にPIPKIgamma90のkinase活性が必要であることが示された。一方、成長円錐の誘引性旋回運動にはPIPKIgamma90 kinase活性は必要無かった。さらに、内在性PIPKIgamma90のsiRNAノックダウンによっても同様の結果を得た。以上の結果から、PIPKIgamma90が成長円錐の旋回方向を決定するエンドサイトーシス調節因子として機能することが強く示唆された。第一候補として、dephosphinと総称されるクラスリンアダプタータンパク質群の一員であるホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼgamma(PIPKIg)に着目している。しかしながら、研究代表者が実験試料として用いているニワトリのPIPKIはこれまでクローニングされていなかった。そこで本年度は、まずニワトリPIPKIgのクローニングを行った。その結果、C末端領域にクラスリンアダプタータンパク質AP2との結合領域を持つバリアントと持たないバリアントの2種類が存在することを確認し(それぞれPIPKIg90およびPIPKIg87)、その全長配列を決定した。続いて、成長円錐の反発性旋回運動におけるPIPKIg90ーAP2間結合の必要性を検証するために、ニワトリPIPKIg90のAP2結合領域配列のペプチド断片を合成し、これが成長円錐の旋回運動に及ぼす影響について解析した。その結果、この合成ペプチドはケージドCa2+による誘引性旋回運動には効果が無く、その一方で反発性旋回運動を消失させることが明らかになった。神経回路形成過程の軸索先端部に現れる成長円錐は、細胞外に呈示される多彩な軸索ガイダンス因子の濃度勾配に応じて自身の運動性を変化させ、軸索を正しい標的まで牽引する。本課題では、カルシニューリンとCdk5により拮抗的にリン酸化制御を受けるエンドサイトーシス調節因子としてPIPKIgamma90に着目した。PIPKIgamma90は、形質膜上のイノシトールリン脂質PI4Pをリン酸化しPIP2を合成する酵素である。