hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機ヘテロ原子化合物の反応と機能開発に関する研究

1.有機IV族元素化合物の反応と機能開発:リビングアニオン重合法用いて単分散型高分子量ポリシリレンを合成した(櫻井)。二価ケイ素中間体や同ゲルマニウム中間体、ヘテロ原子間のイリド生成をスペクトル的に確認した(安藤)。Pd、オヨビTi化合物へのトランスメタル化を利用した有機スズ、ハロゲン化物およびオレフィンの三成分系カップリング反応を開発した(右田)。炭素骨格転位反応におけるシリル基の電子的効果を利用し高立体選択的-炭素環拡大反応を実現した(桑嶋)。ラダーポリシランやオクタシラキュバンなどの新規縮合多四員環ポリシランを合成した(永井、松本)。2.有機V、VI族元素化合物の反応と機能開始:リン、硫黄およびセレンを含む多重結合化合物の立体保護に成功した(稲本)。ヘテロ原子中心ラジカルを単位とするポリマーの有機磁性材料への応用を試みた(岩村)。ヘテロ原子置換カルベノドの反応を利用した高選択的シクロアルカンカルビノール合成法を開拓した(奥)。Hypervabentな有機ゲイ素化合物を経由する新規反応を開発した(秋葉)。3.有機遷移金属化合物の反応と機能開発:遷移金属錯体による1,4-エピペルオルキシドの触媒的分解反応を開拓した(野依)。求電子性官能基を有する有機亜鉛化合物を用いる炭素骨格構築法を開拓した(因丸)。疎水性アミノ酸を有するペプチドのFe_4S_4錯体が高電位にて電子移動を行なうことを見いだした(中村)。反応性に乏しいニトリルの金属錯体による活性化に成功した(村橋)。4.有機ヘテロ原子化合物の理論化学:ヘテロ原子の分子力場用算用パラロータを作製した(大沢)。ピリジン-N-オキシドにおける塩基性度およびNMR化学シフトに及ぼす置換基効果を解析した(都野)、求核種に関する溶質間及び溶質-溶媒間相互作用を解析した(速水)。1.有機IV族元素化合物の反応と機能開発:ビシクロ〔2.2.0〕ヘキサシランやトリシクロ〔4.2.0.0^<2,5>〕デカシラフ等の高エネルギーケイ素骨格物質の合成に成功するとともに,これら化合物が高い電磁波応答性を示すことを明らかにした(永井).大環状ポリ(シロキシアセチレン)の分子内オリゴメル化が遷移金属錯体存在下で生起することを見出すとともに,この反応ガフルベン誘導体の直接合成法を提供することを明らかにした(桜井).低温のマトリックス中で,シリレンガリン,窒素,イオウ,酸素等のヘテロ原子を含む基質とイリドを形成することをスペクトル的に証明した(安藤).2.有機V,VI族元素化合物の反応と機能開発:立体保護効果を利用し, P=P,P=C,P=C=N,P=C=P等の結合を有する新規低配位クン化合物の単離に成功するとともに,同手法ガチオアルデヒドやセレノアルデヒドの安定化にも有効であることを見出した.また,これら化合物群が特異な反応を行なうことを明らかにした(稲本).「タコ」形シクロファンをホスト分子とし,疎水性のエステル形B_<12>をゲスト分子とする二元系人工酵素を用いて, 2ーアセチルー2ーエトキシカルボニルプロパン誘導体の1,2ーHX交換反応を水中で効率よく行わしめることができた(村上).3.有機遷移金属化合物の反応と機能開発:低原子価ルテニウムヒドリド錯体ガニトリルの水和を活性化する事実を利用して, δーケトニトリルの水和とそれに続く分子内縮合により, (-)ープミリオトキシンC等の動物性アルカロイドが効率よく合成されることを見出した(村橋).4.有機ヘテロ原子化合物の理論化学:ペニングイオン化電子分光による分子軌道の電子分布分析は,ヘテロ原子化合物の求電子試剤に対する反応性を評価する上で有効であることを明らかにした(原田).1.有機IV族元素化合物の反応と機能開発:リビングアニオン重合法用いて単分散型高分子量ポリシリレンを合成した(櫻井)。

反応性に乏しいニトリルの金属錯体による活性化に成功した(村橋)。4.有機ヘテロ原子化合物の理論化学:ヘテロ原子の分子力場用算用パラロータを作製した(大沢)。ピリジン-N-オキシドにおける塩基性度およびNMR化学シフトに及ぼす置換基効果を解析した(都野)、求核種に関する溶質間及び溶質-溶媒間相互作用を解析した(速水)。
実多項式写像の特異点の実変形、モノドロミーの分解および接触構造に関する研究

Brieskorn型の平面曲線複素特異点の複素共役変数による線形な変形は、一般にgeneric mapになることを証明し、さらに現れるカスプの数の評価を与えた。実孤立特異点については、特異値集合がカスプが1つのinnermostな単純閉曲線をもつような変形は存在しないこと、逆に、カスプの数が1でなければ、実変形が存在することを証明した。また、安定写像と3次元多様体の幾何構造との関係に関して、Turaevのshadowと安定写像のStein factorizationを対応させることで、それらの複雑度が一致することを示し、さらに安定写像の複雑度により双曲体積の上下からの評価を与えた。複素特異点を実モース化して得られるdivideと呼ばれるリンクの構成の一般化として、shadowとのそのリンクの研究を進めた。Costantino-Thurstonの論文で指摘されているように、shadowは3次元多様体からの安定写像と密接に関係している。この対応は安定写像のStein factorizationとshadowがほぼ完全に対応していることに依るもので、与えられた3次元多様体に対し、特異ファイバーの少ない安定写像を具体的に構成することが可能となる。例えば、交点数nのリンクに対しては余次元2の特異ファイバーを高々n-2個しか持たない安定写像を構成できることが分かる。さらに、complexityが多様体の双曲体積を上下からboundすることを示した。グラフ多様体に対してはcomplexityとGromov normが共に0となることから、この結果は佐伯氏による単純安定写像の存在とグラフ多様体に関する結果の一般化と見なすことができる。Brieskorn型の平面曲線複素特異点の実変形についての研究を行った。具体的には、Levineの判定法を用いて特異点の線形な実変形が一般にgeneric mapであることを示し、さらにそのカスプの数の評価を与えた。Brieskorn型の平面曲線特異点はモース特異点も含む。近年のレフシェッツ束からbrokenレフシェッツ束への変形で使われているWrinklingと呼ばれる実変形も今回の研究の枠組みに含まれている。Generic mapとは安定写像の条件を少し緩めたクラスであり、安定写像を含む概念である。前年度では、Turaevのshadowは安定写像のStein factorizationと見なせるというCostantino-Thurstonの視点を利用して安定写像と多様体のトポロジーについての研究を行ったが、同様の考察を今回のgeneric mapへの変形に適用することで、実変形によるモノドロミーの分解の研究などをトポロジー、特にハンドル分解の視点から進めることが可能になる。複素特異点のモース特異点たちへの変形では、2ハンドルへの分解を経由して、多様体上の接触構造の特徴付けがなされている。実変形によるモノドロミーの分解が明確にできれば、複素変形と同様の視点で、多様体上の接触構造の特徴付けができることが期待される。また、shadowの3次元版であるMatveevのspineについての研究を行い、2橋結び目補空間のspineを具体的に構成することで、補空間のMatveev complexityに対して良い評価を得ることができた。3次元におけるspineと4次元におけるshadowを結びつけることで、研究の方向性をさらに広がることが期待される。実孤立特異点の変形から得られる特異値集合の形に関する研究を行った.前年度までの研究において,複素孤立特異点の安定写像への線形な変形により特異値集合としてどのようなカスプ付き曲線が得られるかを考察したが,そのほとんどの場合は2重点をもつはめ込まれた曲線となった.そこでカスプ付きの単純閉曲線が特異値集合として得られるかについて考察し,カスプが1つのinnermostな単純閉曲線は構成できないことを示した.これは曲線を境界とする円盤上の自明束の存在から簡単に示すことができる.さらに,カスプの数が1以外のときにはそのような孤立特異点の変形が構成できることを示した.カスプが無い場合は稲葉氏の重み付き斉次混合多項式の孤立特異点の変形から得られる.カスプの数が2の場合はEliashbergとMishachevのwrinklingがその例となる.カスプの数が3以上の場合は,前年度に扱った複素孤立特異点の線形な変形から得られることが確認できる.これでinnermostなカスプ付き単純閉曲線の存在/非存在について完全に決定したことになる.孤立特異点のモノドロミーと変形後のグローバルなモノドロミーを比較することで,安定写像の特異点のモノドロミーの研究に役立つことが期待できる.また,安定写像からの多様体の具体的構成の高次元の研究の足掛かりとして,単連結な5次元多様体へのpseudo-freeな円作用に関する考察を行った.例外軌道が2つの5次元ホモロジー球面を円作用の情報から具体的に構成した.Brieskorn型の平面曲線複素特異点の複素共役変数による線形な変形は、一般にgeneric mapになることを証明し、さらに現れるカスプの数の評価を与えた。Brieskorn型の複素多項式特異点の実変形の具体的な考察に成功したことで、実変形の具体的なモデルを得ることができた。

これは大きな前進であり、これを足掛かりにモノドロミーの分解などを考察できる環境が整ったと言える。現在、モノドロミーの分解を利用して、どのようなgeneric mapが特異点の変形から得られるかについて、位相的な情報を用いて研究を進めているところである。特異点論、トポロジーまずカスプの近傍において消滅サイクルの位置と対応するハンドル分解を明確にする。その際、全空間である4次元球体をハンドル分解できちんと記述することが重要である。次に変形で得られるような大域的な特異点集合に対して、各カスプのハンドル分解がどのように貼りあうかを考察することで、多様体の位相的性質を導き出す。さらに変形前の特異点の位相的な情報を用いることで、そのような特異点集合が変形により得られるかを考察する。モノドロミーの分解まできちんと書き下せた場合には、接触構造にまで考察を進める。安定写像をshadowを使って具体的に記述できたので、今後の研究ではshadowを用いて特異点の変形を具体的に記述することができるようになった。また、branched shadowと接触構造との関係はCostantinoによりすでに指摘されており、一連の研究対象を組み合わせる十分な準備ができたと考えられる。前年度において、混合多項式特異点のデータ収集のため研究支援員を雇う予定であったが、予定していた研究者が直前に他の職についたいため、研究計画を修正した。当該年度では予定通り研究支援員を雇い研究を進めたが、前年度の雇用に使う予定だった金額の一部がまだ未使用となった。Divideとshadow、そしてレフシェッツ束との関係を明確にすることでモノドロミーの情報を引き出し、接触構造との関係を明確にする。最終年度も研究計画に沿って、混合多項式特異点のデータ収集のため研究支援員を雇う予定である。混合多項式特異点のデータ収集に関して研究者を研究支援員として雇う予定であったが、予定していた研究者が直前に他の職についたため、shadowに関する研究を先に行い、混合多項式のデータ収集を後回しにした。前年度の計画に沿って、今年度、予定していた研究者を研究支援員として雇い、混合多項式特異点のデータ収集を行う。
毛細管力を利用した血漿分離チップの開発

本研究では、1滴の血液から高効率に血漿分離を行うことを目的とし、毛細管力のみを駆動力とした血漿分離チップの開発を行った。2μmの隙間を微細加工技術により形成させ赤血球と血漿を分離することを企図した。作製したマイクロデバイスへ血液を導入すると3分以内に200ナノリットルの血漿を得ることに成功した。本デバイスは、毛細管力を駆動力とするためシステム全体の小型化およびポータブル装置として最適である。本研究では、オンサイト血液診断を目指した血漿分離チップの開発を目的としている。本研究で提案する血漿分離技術は、毛細管力を駆動力としたマイクロ流路によるポンプレス血漿分離という特徴を有している。毛細管力は主に流路の幅と表面濡れ性に支配される。そこで毛細管力を効率的に向上させるため、流路の幅・深さといった構造と流路表面の濡れ性について検討した。チップ材料は、安価で成形が容易なPMMA(ポリメタクリス酸メチル)を材料とし、ホットエンボスにより成形を行った。流路成形のための温度、圧力といった条件の最適化を行った。その結果、アスペクト比5程度の流路成形することができた。また、表面濡れ性の向上させるため、酸素プラズマ処理およびリジンポリマーの表面修飾により行った。表面処理に関しても、プラズマ照射条件、およびポリマー修飾条件の最適化を行った。以上の条件を踏まえ、血漿分離評価を行った結果、流路の幅が2マイクロメートルの流路が最も高効率に分離できることを見出した。その血漿分離能は、1分間に200ナノリットルであった。本研究で提案するチップは、毛細管力を送液駆動力としているため、ポンプ、チューブ、電源といった外部装置が不要である。したがって、オンサイトで様々な状況における血液診断への要素技術になると考えられる。また、血漿分離後の血液成分計測を目指して、新規電気化学センサーの開発も行った。電極表面へ金属触媒を修飾した選択的尿酸センサーを開発した。本研究課題では、外部駆動力を必要としないポンプレス血漿分離チップの開発を目的とした。これまでに報告されている血漿分離マイクロ流路は、遠心力、誘電泳動、ポンプ圧を駆動力としているが申請者が提案する血漿分離チップは、毛細管力を利用する。毛細管力を利用することにより外部駆動力(シリンジポンプ、チューブ、電源など)を必要としないオンサイト分析チップが実現する。平成22年度までに、血漿分離チップの設計・作製そして評価を行った。赤血球の大きさ(直径7μm、高さ2μm)に対し、L/S=2/12μmアスペクト比1の構造体を作製した。平成23年度は、作成したデバイス表面への化学修飾および血漿分離評価を行った。血漿分離効率・時間を向上させるために、材料表面の改質に着目して研究を行った。毛細管力は材料表面の濡れ性が高いほど、増加すると考えられる。そこで、材料表面を親水化処理することによって毛細管力の向上を図った。材料表面に酸素プラズマ処理およびUV照射を行い、材料表面を活性化させた(J,Chai,et. al., Langmuir, 20,10919-10927,(2004))。さらに、赤血球の表面電荷はマイナスに帯電していることが知られているため、側鎖にカチオン性アミノ基を有したpoly-L-リジンを材料表面へ吸着させ、静電吸着による血漿分離高効率化を試みた。血漿分離評価を行った結果、流路の深さがマイクロメートルの流路が最も高効率に分離できることを見出した。これは、流路表面へ最適な親水化処理を施した場合にのみ分離可能であり、その血漿分離能は、1分間に200ナノリットルであった。
遺伝損傷の機構と発現

1.研究目的遺伝損傷は大別して遺伝子突然変異と染色体突然変異から成る.両者は自然にもわずか生じているが,放射線や化学物質の一部は著しくそれを高める.遺伝情報は親から子へ,細胞から細胞へ正しく伝わり,それによって生物種ならびに種の特性が正確に保たれる.遺伝損傷の発現は,生物に異常をもたらし,長期的には種の変化=進化につながる可能性を有する.本研究は生物において,主に放射線や化学物質による遺伝損傷がどのようにして生じ,それがどのようにあらわれるかを研究するための組織づくりと,重要かつ緊急な研究課題を設定することを目的とする.2.研究経過と成果研究班会議を2回(東京と京都),小委員会を2回(東京と京都)開催し,本研究の推進について協議,討論した.まず第1回班会議において,本標題の研究を重点的かつ緊急に実施すべきであることが合意されそのために昭和64年度発足の重点領域研究に応募することが決められた.少人数の委員によって申請案作成のための研究計画の検討が行なわれ, 2回の小委員会によって申請原案が作成された.その案は班会議で了承され,昭和63年3月に文部省へ申請した.具体的計画として4年間の重点領域研究組織をつくり,次の6課題について計画研究方式で研究を進めるとともに,公募方式を併用して研究する.(1)遺伝損傷生成の初期過程の研究,(2)化学的遺伝損傷の機構とその発現,(3)DNA修復機構の遺伝子操作による研究,(4)染色体異常と遺伝子再構成,(5)配偶子損傷の発現と伝達機構,(6)組織・個体における遺伝損傷の発現と修飾.全体の主題は本研究と同じ「遺伝損傷の機構と発現」とし,研究代表者は池永満生(京都大学放射線生物研究センター教授)を予定している.参加予定者は計画研究約55名,公募研究約15名,合計約70名,予算規模は4年間合計約6億6千万円を計上している.1.研究目的遺伝損傷は大別して遺伝子突然変異と染色体突然変異から成る.両者は自然にもわずか生じているが,放射線や化学物質の一部は著しくそれを高める.遺伝情報は親から子へ,細胞から細胞へ正しく伝わり,それによって生物種ならびに種の特性が正確に保たれる.遺伝損傷の発現は,生物に異常をもたらし,長期的には種の変化=進化につながる可能性を有する.本研究は生物において,主に放射線や化学物質による遺伝損傷がどのようにして生じ,それがどのようにあらわれるかを研究するための組織づくりと,重要かつ緊急な研究課題を設定することを目的とする.2.研究経過と成果研究班会議を2回(東京と京都),小委員会を2回(東京と京都)開催し,本研究の推進について協議,討論した.まず第1回班会議において,本標題の研究を重点的かつ緊急に実施すべきであることが合意されそのために昭和64年度発足の重点領域研究に応募することが決められた.少人数の委員によって申請案作成のための研究計画の検討が行なわれ, 2回の小委員会によって申請原案が作成された.その案は班会議で了承され,昭和63年3月に文部省へ申請した.具体的計画として4年間の重点領域研究組織をつくり,次の6課題について計画研究方式で研究を進めるとともに,公募方式を併用して研究する.(1)遺伝損傷生成の初期過程の研究,(2)化学的遺伝損傷の機構とその発現,(3)DNA修復機構の遺伝子操作による研究,(4)染色体異常と遺伝子再構成,(5)配偶子損傷の発現と伝達機構,(6)組織・個体における遺伝損傷の発現と修飾.全体の主題は本研究と同じ「遺伝損傷の機構と発現」とし,研究代表者は池永満生(京都大学放射線生物研究センター教授)を予定している.参加予定者は計画研究約55名,公募研究約15名,合計約70名,予算規模は4年間合計約6億6千万円を計上している.
発展途上国における環境政策の実証分析

本研究では、中国、インドネシア、インド、及び世界各国のデータを用い、環境政策や経済政策の有効性に関する実証分析を行い、現在の経済状況にとって適応可能な環境政策の提言を行う。本研究は、国、地域、企業ベースの経済データ、環境負荷データを用いて実証分析を行うものである。特に国ごとについては、既存研究よりデータを増やし途上国の環境データを整備したものとなっている。1.経済効率性の分析周到な準備のもとに良く設計された環境規制は、技術進歩の加速を促すと考えられるが、逆にそうでないものは、技術進歩を抑制する結果となる。本研究では、技術進歩を促す要因または阻害する要因について分析し、将来シミュレーションを行った。2.環境負荷量の大小を決める要因の分析中国の環境負荷量の大小を決める要因分析を計量分析を用いて、分析した。また同様の方法をインドを対象にしても行った。これによてい、効率的に将来の汚染を削減できる手段についての分析を行った。3.エコ・エフィシェンシー(環境効率性)の測定現在の環境政策のエコ・エフィシェンシー(環境効率)についての計測を行った。中国、インドに関しては規制と排出量の関係から分析を行い、環境効率を計測した。また、直接規制と近年採用させた市場メカニズムに基づいた政策によって、どの要因が環境効率を上昇させるかについて分析を行った。また、途上国ごとのテータを用い、どのような制度設計であれは環境汚染を削減できるかについての検討を行った。(1)経済効率性の分析技術進歩は、環境問題による制約から生活水準の低下を守る重要な要素であると考えられる。周到な準備のもとに良く設計された環境規制は、技術進歩の加速を促すと考えられるが、逆にそうでないものは、技術進歩を抑制する結果となる。環境規制が技術進歩を促し、そして長期的視点に立てば、生産性も向上し環境保全も実現されるという政策シナリオ分析が可能となる。本研究では、これまで中国の経済効率性を計測した。(2)環境負荷量の大小を決める要因の分析環境負荷については、その大小を決める要因について以下のように分析している。特に成長著しい時期における中国の環境負荷量の大小を決める要因の分析、あるいは業績が悪化しつつある時期についても同様の要因分析を行っている。(3)エコ・エフィシェンシー(環境効率性)の測定最後に現在の環境政策のエコ・エフィシェンシー(環境効率)についての計測を行う。中国に関しては現状、直接規制と近年採用されたレイティングと呼ばれる企業の環境格付け制度(この制度によって、企業の自主的取り組みを期待している)があるが、罰則がないなどの理由であまり機能しているとは言えない。現状どれだけの環境効率があるかを、その規制と排出量の相関性から分析し環境効率を計測する。そして現在行われている政策は環境課徴金と環境アセスメントが中心で、税額が低く規制も弱いのが現状である。政策の変化に伴う環境効率への影響について分析を行った。
リン脂質（レシチン）の改変・加工に用いる新規耐熱性ホスホリパーゼの性質と応用

新規好熱性細菌Caenibacillus caldisaponilyticusB157T株が産生する耐熱性ホスホリパーゼA1の大量調製法の確立を行う。その後、本酵素の温度、pH、有機溶媒、阻害剤、金属イオンに対する影響や、基質特異性などの酵素化学的・物理化学的諸性質を明らかにする。さらに、本酵素を用いて、市販レシチン(大豆レシチンや卵黄レシチン)の乳化特性に優れたリゾレシチン(リゾリン脂質)への変換や、機能性脂肪酸側鎖に富むレシチンへの改変を行う。また、本酵素を用いて調製したリン脂質とその誘導体の物理化学的性質などを明らかにし、本酵素の産業利用可能性を評価する。
新演劇における上演脚本・資料に関する総合的研究

明治近代社会に登場した新演劇、それは明治の現代劇であった。が、そのように理解されていないのが歴史上の現実である。本研究は、その現代劇の解明と歴史上への位置づけの再検討のためのものである。当該演劇の資料調査・収集が本研究の目的である。したがって資料の調査・収集が終了した段階で本研究は終了する。これまで調査してきたように、特に川上音二郎の新演劇運動は他者の追随を許さぬ斬新なものであった。しかし海外・国内における上演や行動に関してその評価は低く、さらには偽りの記述がこれまで多かったのである。川上とその集団の上演脚本・批評の収集につとめ、真の姿を明らかにすることで明治近代社会に登場した新演劇とは、明治の現代劇とは、どのようなものであったのかを明らかにする。今年度は、昨年のアメリカ大陸横断という初めての研究成果を踏まえて、とくにニューヨークに焦点を絞り、公立図書館で調査を実施、かなりな成果を上げることができた。特にルイ・フェローとの関係をアメリカ側の資料で知ることができた。フランスでは、パリで調査を実施した。国立図書館の状況が変わり、調査に手惑い時間がかかったが、ここでも予定した成果を上げることができた。ルイ・フェローに関しても収集することができた。国内調査においても、これまでの調査で、大阪・福岡・東京における資料がほぼ、収集できた。そのため、以後はこれまでの資料から一つの仮説を証明する段階に入る。論文を執筆し、それを本にして上梓することになるだろう。二年はかかるとみている。これまでの調査で、わたくしが立てている仮設、演劇が誕生すると共に社会の文化の中に組み込まれ、そして形骸化する、という仮説がどうやらほぼ、証明できるという手ごたえを得た。一つの例は、川上の「金色夜叉」上演であり、後に登場した有島武郎の「或る女」上演形態をみて、大いなるヒントを得たのである。明治近代社会における調査・資料の収集は終了した。今年度で、新演劇に関する資料収集・調査の研究は終了したい。したがって次年度の科学研究費は申請しない。今年度は当初に予定したように新演劇に関する海外調査および国内調査を行った。アメリカは想像を絶する広さで移動に時間がかかったが、短時間の割には公演地の地理的状況の把握ができ、成果が上がった。しかし図書館に長い間こもって調査することができなかったために2009年度にも再度、アメリカの二都市の図書館調査を集中的にする予定である。思いもよらない円高が続いたため、当初予定していたアメリカ以外にロンドンにも短期間の調査に行くことができた。ここでも公演の地理的状況および建物の把握ができた。また大学の研究費をつかい、台湾にも調査に出向くことができた。経済の不況が私の研究調査には大いに力を貸してくれたことになる。今年度の目的は海外巡業の地理的状況の把握と資料の収集であった。前者は大きな成果が上がったが、資料は時間切れ30パーセントぐらいの収集であったため、次年度に続ける予定でいる。この調査は日本にいてはできないことであるからその点での成果は大きい。新演劇のアメリカ巡業の旅程を明確に把握できたことと、ロンドン公演も地理的状況を把握することができ、さらには台湾の実情も若干わかった。これが今年度の大きな成果である。
深層学習とCAEシミュレーションの融合による非経験的製剤設計支援システムの構築

処方の異なる粉体試料27種類をシンプレックス格子計画に従って調製し、それらの圧密過程をDrucker-Prager cap (DPC)モデルでモデル化し、9種類のDPCパラメータを測定した。粉体試料の主要成分である乳糖、コーンスターチ及び結晶セルロースを要因とする多項式により、DPCパラメータを近似した結果、ヤング率、ポアソン比、初期密度、凝集力及び一部の塑性変形パラメータは高精度に予測され(R2=0.98以上)、DPCモデルを用いた残留応力推算の妥当性が示唆された。軸対称平面モデルを仮定し、DPCモデルを組み込んだ有限要素法(FEM)により、最大主応力、最小主応力及びミーゼス相当応力を推算した。平型錠では、いずれの応力もほぼ一様に分布したが、凸面錠では、臼壁の近傍で特異な応力分布が認められ、特に杵面の圧縮軸に対して、水平方向に引張応力が、垂直方向に圧縮応力が残留した。粉体処方の差は、応力の強弱に対して強く影響したが、分布状態への影響はほとんど見られなかった。錠剤断面(右側半面)の最大主応力、最小主応力及びミーゼス相当応力の推算値(総数300箇所)を要因とし、部分最小二乗法(PLS)を適用した結果、錠剤の硬度及び崩壊時間は高精度に予測された。要因重要度の指標としてvariable importance in projection(VIP)を求め、錠剤断面上にマッピングした。その結果、平型錠では、VIPが一様であったのに対し、凸面錠では、錠剤周辺部で高値を示し、特に臼壁近傍で最大値を示した。また、スパースモデリングより弾性ネットを選択し、錠剤の品質特性の予測を試みた。その結果、わずか数点の応力値から、PLSに匹敵する予測式が得られた。これより品質特性の予測に有意に寄与する残留応力部位を特定することができた本研究は当初の計画に従って概ね順調に進捗している。DPCモデルによる錠剤内残留応力の推算から最大主応力、最小主応力及びミーゼス相当応力の分布状態を同定し、また、これら残留応力の強度と分布状態が、錠剤形状により大きく変化することを明らかにした。DPCパラメータの多くは、錠剤の主要な成分である乳糖、コーンスターチ及び結晶セルロースの配合比からなる多項式により高精度に近似された。これより、DPCモデルを組み込んだFEMシミュレーションの妥当性が検証された。錠剤内残留応力は、従来、臼壁拘束条件下で推算されてきたが、本研究では、非拘束条件下での推算に成功し、拘束条件下とは残留応力が大きく異なることを明らかにした。非拘束条件下での推算によって、実態を忠実に反映する残留応力を、高精度に推算することができた。残留応力の推算値による錠剤の品質特性の分析では、PLSの適用により錠剤の硬度及び崩壊時間の良好な予測結果が得られた。深層学習の適用も試みているが、現時点では好ましい結果が得られていない。深層学習はビッグデータの分析に適用され、画期的な成果が数多く報告されている。しかし本研究での実験データは小規模(27×300)であり、そのため深層学習が十分に機能しなかった可能性がある。一方、スパースモデリングの適用では、卓越した分析結果が得られ、錠剤の品質特性の高精度な予測に加えて、予測に寄与する残留応力部位のピンポイントな特定に成功した。平型錠では、予測に寄与する応力部位は、錠剤断面に対して一様に分布したが、凸面錠では、錠剤周辺部、とくに臼壁近傍に集中する傾向が見られた。実験データの更なる収集と、FEMシミュレーションの精度向上によって、錠剤品質特性に及ぼす力学的要因を解明できる可能性が示唆された。平成28年度までの研究により、錠剤の品質特性に寄与する残留応力の強度と部位が特定されたため、今後は錠剤の製造プロセスにおける潜在構造の抽出を試みる。引き続き深層学習の効果的な適用を模索するとともに、新たに構造方程式モデリング及びベイジアンネットワークの可能性を探る。構造方程式モデリングでは、粉体の構成成分比や粉体物性から、粉体の機能を代表する潜在変数を抽出する。また、錠剤の品質に関わる各種特性より、錠剤の機能を代表する潜在変数を推定する。両潜在変数間の因果関係を推定することによって、錠剤の製造工程全体のモデル化を試みる。同様にベイジアンネットワークを適用し、粉体成分から粉体物性を経由して、錠剤特性に繋がるネットワークモデルを構築する。これより、製造工程に関わる設計因子の事前確率から、品質特性の事後確率を推定する。これらの分析を通じて、錠剤製造工程の科学的理解の可能性について検討する。計算化学により得られた結果を実験的に検証することも重要な課題である。現在、X線断層写真による錠剤断面の密度分布の計測を進めている。予備実験からは、X線断層写真の輝度に大きな差異は認められなかった。そこで、新たなデータ処理技術として、輝度の粗視化による分析について検討する。錠剤の3次元X線画像を小さな直方体(ボクセル)で被覆し、各ボクセルのX線輝度の粗密をヒストグラムとして表すことを試みる。具体的には、ヒストグラムの歪度の大小から錠剤断面の密度の差異を推定しようとするものである。また錠剤強度に関する実験として、圧縮破壊プロセスの測定にDIC(digital image correlation)を導入し、外力に対する破壊現象とFEMシミュレーションとの相関分析を行う。以上より実験を必要としない非経験的製剤設計支援システムの構築を試みる。錠剤は医薬品適用剤形のおよそ50%を占める最も重要な剤形の一つである。

錠剤は服用し易く適切な服用量を計数できるメリットがある。一方で、錠剤製造工程の科学的理解が十分に進んでいるとは言い難い。錠剤の多くは粉体や顆粒の圧密により製造されるため、その内部には様々なベクトルを持つ応力が残留する。本研究では、コンピューターシミュレーションから推算された力学データに部分最小二乗法(PLS)を適用することによって、錠剤の引張強度(TS)と崩壊時間(DT)の予測を行った。錠剤の主要な成分として、乳糖、コーンスターチ、結晶セルロースを選択し、シンプレックス格子計画に割り付け10種類の混合粉体を調製した。この粉体200 mgを打力8 kNにて圧縮し、直径8 mmの錠剤を製した。錠剤の形状として、平錠(FLAT)と曲率半径16mm及び12mmの凸型錠(R16及びR12)を選択した。粉体圧縮過程をDrucker-Prager-cap(DPC)式によりモデル化し、錠剤内に残留する最大主応力(MPS)とミーゼス相当応力(vMES)を有限要素法により推定した。乳糖や結晶セルロースの多い処方では、臼壁面から上杵周辺部にかけてMPSの強い残留が見られた。一方vMESは臼壁側に多く残留した。また残留応力の分布は錠剤形状により大きく変化し、錠剤の曲率が強くなるほど残留応力分布の偏りが生じた。MPSとvMESを説明変数としてPLSを適用した結果、TSとDTはいずれも高精度に予測された。一般にMPSは脆性材料の、vMESは塑性材料の力学特性の評価に利用されている。これより錠剤の破壊や崩壊は、脆性と塑性の両者の影響を受け、その力学的物性は弾塑性体として理解できる可能性が示唆された。本研究は当初の予定通りおおむね順調に推移している。DPCモデルによる錠剤内残留応力の推算からMPS及びvMESの分布状態を同定し、またMPS及びvMESの強度と分布状態は、錠剤形状により大きく変化することを明らかにした。さらに、残留応力分布への錠剤処方の影響は弱く、処方が変化しても類似の分布状態を示したが、その強度は処方成分の影響を強く受けることを見いだしている。PLSの適用により、TS及びDTは高精度に予測され、MPSとvMESを推算することの重要性が示唆された。またPLSの結果より、MPSとvMESはいずれも錠剤の品質特性の予測に大きく寄与しており、錠剤を弾塑性体として力学的に取り扱うことの妥当性が示された。新たな予測技術としてスパースモデリングの適用を進め、すでに錠剤の重要品質特性の予測に寄与する残留応力部位を特定できる可能性を見いだしている。多くの処方成分とプロセスを経て製造される錠剤を科学的に理解することは必ずしも容易ではないが、PLSで得られた予測結果に基づいてスパースモデリングを効果的に活用すれば、従来困難とされてきた錠剤設計に内在する潜在的な構造を解明できると考えられる。コンピューターシミュレーションの実験的検証も重要な課題である。現在、温度と圧力を感知して発色するマイクロカプセルを導入し、錠剤断面の密度分布を測定することによって、コンピューターシミュレーションの実験的検証を進めている。研究の進捗状況に問題点は見られない。
パーキンソン病マウスモデルにおける免疫チェックポイント分子PD-1の解析

パーキンソン病(PD)の病態に炎症の関与が示唆されているが、どの様な免疫システムが関与するかは不明な点が多い。しかし、近年α-シヌクレイン(AS)が、腸から迷走神経を介して脳へ伝播する事が報告され、ASの病的な蓄積に腸内細菌叢の変化や全身炎症が関与している可能性が示唆されている。そこで、脳のみならず腸を中心とした全身炎症がPD発症に関連すると仮説を立てた。この仮説を明らかにするために制御性T細胞に関連するprogrammed cell death-1(PD-1)への抗体およびPD-1ノックアウトマウスとPDモデルマウスを用いてASの凝集及びドパミン神経細胞変性と炎症の関連について検討する。
アルツハイマー病治療薬の薬効評価のためのモデル動物の開発

213番目のイソロイシンがスレオニンに変異したプレセニリン遺伝子を導入したknock-inマウスの作成に成功した。このマウス脳では変異アレルの数に依存して、Aβ42/A β40比が上昇することが確認された。さらに免疫組織化学的に検討した結果、30週齢・8月齢・24月齢においてもホモまたはヘテロの動物において、老人斑及び神経原線維変化や神経細胞死は認められなかったが、抗GFAP抗体を用いた免疫組織化学的検討では24月齢では星状膠細胞がPS1変異の数に応じて増生する事が確認され、この変化はhomozygousの海馬で顕著であり、同じことはWestern法にても確認された。さらに、24月齢の動物を抗Aβ抗体を用いた免疫組織化学的検討すると、細胞内Aβ42がPS1変異の数に応じて蓄積することが観察され、その所見はhomozygousの大脳皮質第2-3層に顕著であった。この結果は、PS1の変異に老化が加わると星状膠細胞の増生やアミロイドの蓄積などアルツハイマー病脳で見られる変化を生じることを示唆していた。さらに、モデルマウス由来の初代神経細胞培養において、細胞を刺激した時にGRP78などのシャペロン蛋白の発現が少ないことが判明した。シャペロン蛋白の発現はUPR(Unfolded Protein Response)と呼ばれる反応で制御されていることから、このメカニズムに沿って解析したところ、プレセニリンはIre1という小胞体上のセンサー蛋白と結合しており、プレセニリン変異を持つ細胞は小胞体ストレスに暴露するとIre1の活性化が少なく、GRP78を誘導できないことが判明した。このためプレセニリン変異導入細胞では小胞体ストレス暴露時には細胞はアポトーシスを起こしやすいという。これによりプレセニリン変異のもつ細胞死への関与のメカニズムの一部分は解明されたと考えられる。本年度は、大阪の家族性アルツハイマー病で見いだされた遺伝子変異を持つプレセニリン1(PS1)遺伝子を導入したノックインマウスの作成に着手した。129SVJマウスジェノミックライブラリー(Stratagene)をスクリーニングし、PS-1遺伝子のエクソン8を含む領域をクローニングした。Quick Change SITE DIRECTED MUTAGENESIS KIT(Stratagene)を用いてこのクローンのエクソン8に遺伝子変異(1213T)を導入し、またES細胞選別時のセレクションマーカーとして34塩基からなるlox部位ではさまれたネオマイシン耐性遺伝子をイントロンに挿入した。こうして得られたターゲッティングベクターをエレクトポレーション法にてES細胞に導入した。1週間後にコロニーを回収し、ProteinaseK処理を行った後、染色体DNAを回収し、サザン法・PCR法にて相同組み換えを起こしているES細胞を選別した。このES細胞を用いてアグリゲーション法にてキメラマウス6匹を得、B6の雌と交配、生まれた仔のうちagoutiのものを選び、その尾の一部を切断した試料から染色体DNAを抽出してPCR法にて導入した変異が入っていることを確認した。今回、このF1を用いて予備的解析を行った。脳ホモジュネート中のAβ40とAβ42をELISAにて定量したが、対照マウスに比し、有意な変化は認められなかった。また、免疫組織学的に検討したが、アミロイドの沈着は認められなかった。更にイントロンに入っているネオマイシン耐性遺伝子の影響を除去するため、oocyteの段階からcreリコンビネース活性を有するマウス(CAG-cre transgenic mouse)の供与を受け、上で述べたマウスと交配を行いこの遺伝子の除去した。今後はこのマウスを用いて検討を進める予定である。

大阪の家族性アルツハイマー病で見いだされた遺伝子変異(1213Tを持つプレセニリン1(PSl)遺伝子を導入したノックインマウスの作成した。129SVJマウスジェノミックライブラリー(Stratagene)をスクリーニングし、PS-1遺伝子のエクソン8を含む領域をクローニングした。Quick Change SITE DIRECTED MUTAGENESIS KIT(Stratagene)を用いてこのクローンのエクソン8に大阪の家族性アルツハイマー病で見つかった遺伝子変異(1213T)を導入し、またES細胞選別時のセレクションマーカーとして34塩基からなるlox部位ではさまれたネオマイシン耐性遺伝子をイントロンに挿入した。こうして得られたターゲッティングベクターをエレクトポレーション法にてES細胞に導入した。このES細胞を用いてアグリゲーション法にてキメラマウス6匹を得、B6の雌と交配、生まれた仔のうちagoutiのものを選び、その尾の一部を切断した試料から染色体DNAを抽出してPCR法にて導入した変異が入っていることを確認した。このマウスとcreリコンビネース活性を有するCAG-cre transgenic mouseを交配させ、イントロンに入っているネオマイシン耐性遺伝子の影響を除去した。得られたホモ、ヘテロ、野生型PSlマウスの脳ホモジュネート中のAβ40とAβ42をELISAにて定量したところ上記の順でAβ42が上昇していることが確認された。この結果は、ノックインマウス胎児脳より調整した初代神経培養細胞でも確認できた。昨年度我々は、大阪の家族性アルツハイマー病で見出された遺伝子変異(I213T)を持つプレセニリン1(PS1)遺伝子を相同組み換えにより相当するエクソン8に導入したknock-inマウスを作成に成功した。プレセニリンは小胞体(ER)に局在することが知られているが、ERにはunfolded proteinが蓄積するERstressが知られ、細胞死につながると考えられている。そこで今年度は、PS1knock-inマウスを用いて、PS1とERstressの関連について検討した。Knock-inマウスのうち変異がheterozygousに入っている雌雄で交配させ、胎生17.5日目に子宮より胎児を取り出し、初代神経培養細胞を調整した。5日間の培養の後、ERstressとしてtunicamycinを培地中に加え、細胞死をLDHrelease量で評価した。ERstressに対し、homozygous細胞はheterozygousやwild typeの細胞より脆弱であることが示された。この時のunfolded protein responseのひとつであるGRP78の発現は、homozygous細胞で抑制されていることが示された。この初代神経細胞にSemilki Forest Virusを)用いてGRP78を予め発現させてやると、homozygous細胞のERstressに対する脆弱性はwld typeとほぼ同様になった。これらの結果から、変位型のPS1は細胞のERstressに対する反応、特にunfolded protein responseであるGRP
室町・桃山期小袖型服飾各類にみる衣材・染織技術・服飾観の相関性に関する研究

本研究は、従来「小袖類」として一括して議論される傾向にある小袖・袷・単物・帷子など、小袖を典型として類似する外形を備えた服飾群、すなわち小袖型服飾を個別に細分して扱い、歴史的変遷を視野に入れつつ、室町・桃山期における基礎的な美的特質を服飾ごとに抽出することを目的としている。室町・桃山時代の記録日記類や文書など、同時代の文献資料を可能な限り猟渉し、小袖型服飾各類の記事を拾い出し、それらの色彩および装飾や材質についてのデータを集積した。また、染織品の現存遺例の調査や、画中服飾資料として服飾を描いた絵画の調査を行い、染織技術や服飾に関するデータの集積を行った。文献資料から得られたデータに分析を加えた結果、小袖・袷・単物と帷子・湯帷子との間では、およそ15世紀まででは画然とした相違があったが、16世紀に入って特に中頃を過ぎると、相違が少なくなり、更に17世紀以降になると、ほとんど同化する道を辿ることが判明した。本年度は特に帷子に焦点を絞って、その材質の変遷を論文としてまとめ、『国立歴史民俗博物館研究報告』125集(2006.3)に発表した。以下、帷子の材質の変遷について、概略を記す。15世紀においてはまず麻の布(布は植物繊維の織物をいう)であった。末期には絹物もあったとは言え、特殊な用途の、かつ一時的な摂取であったと考えられる。16世紀に入ると、布物の種類も増えると同時に、生絹という絹物も見られるようになる。そして、16世紀の末期ともなると、生絹は広範に普及をみせたが、他の絹物も使われるようになるのは、17世紀以降のことであった。まず、室町・桃山時代の記録日記類や文書など、同時代の文献資料を可能な限り猟渉し、小袖・袷・単物・帷子・湯帷子など、小袖型服飾各類の記事を拾い出し、それらの色彩および装飾や材質についてのデータを集積した。そのデータに分析を加えた結果、小袖・袷・単物と帷子・湯帷子との間では、およそ15世紀まででは画然とした相違があったが、16世紀に入って特に中頃を過ぎると、その相違が少なくなり、更に17世紀以降になると、ほとんど同化する道を辿ることが浮かび上がってきた。特に材質の面では、両者間の相違の変遷を明瞭に示すことができる。すなわち、当初、小袖・袷・単物は絹(動物繊維)物として、帷子・湯帷子は布(植物繊維)物として区別されていたのが、やがて交差してそうした区別が不明瞭になっていくこととなる。このことについての詳細は、平成16年度または平成17年度中に、論文にまとめて発表を行う予定である。また、如上の材質と関わりをもち、大きな問題となってくる例として、「辻が花」を採り上げて特に研究を進めた。今日、室町時代から桃山時代頃の絞りを主体にした模様染の遺品を、「辻が花」と呼んでいるが、この「辻が花」と当時の文献に見える「辻が花」とは、同一視できるという確証を欠いている。遺品の地質が練緯という絹物である一方、文献では帷子と関わる模様染として「辻が花」が出てくるのである。材質の点から、遺品の「辻が花」は本来の「辻が花」ではないと判断し、「辻が花」の実像の構築を進めた。その中間報告は、平成16年度の美術史学会全国大会に於いて口頭で発表する。このほか、染織品の現存遺例の調査や、画中服飾資料として服飾を描いた絵画の調査を行い、染織技術や服飾に関するデータの集積を行った。文献資料から得られたデータに分析を加えた結果、小袖・袷・単物と帷子・湯帷子との間では、およそ15世紀まででは画然とした相違があったが、16世紀に入って特に中頃を過ぎると、その相違が少なくなり、更に17世紀以降になると、ほとんど同化する道を辿ることが判明した。材質の面では、当初、小袖・袷・単物は絹物として、帷子・湯帷子は布物として区別されていたのが、やがて交差してそうした区別が不明瞭になっていくこととなる。染色技術についても、はじめは、小袖・袷・単物は絞染、帷子・湯帷子は糊防染が多かったのが、材質面での区別が不明瞭になっていくことに伴い、そうした相違が解消される方向へと進むことが浮かび上がってきた。同時に、小袖のみ、もしくは、.

帷子のみにしか見られない染色の名称があることも判り、この点については、『紫明』16号(2005.3)で中間報告を行った。本研究は、従来「小袖類」として一括して議論される傾向にある小袖・袷・単物・帷子など、小袖を典型として類似する外形を備えた服飾群、すなわち小袖型服飾を個別に細分して扱い、歴史的変遷を視野に入れつつ、室町・桃山期における基礎的な美的特質を服飾ごとに抽出することを目的としている。室町・桃山時代の記録日記類や文書など、同時代の文献資料を可能な限り猟渉し、小袖型服飾各類の記事を拾い出し、それらの色彩および装飾や材質についてのデータを集積した。また、染織品の現存遺例の調査や、画中服飾資料として服飾を描いた絵画の調査を行い、染織技術や服飾に関するデータの集積を行った。文献資料から得られたデータに分析を加えた結果、小袖・袷・単物と帷子・湯帷子との間では、およそ15世紀まででは画然とした相違があったが、16世紀に入って特に中頃を過ぎると、相違が少なくなり、更に17世紀以降になると、ほとんど同化する道を辿ることが判明した。本年度は特に帷子に焦点を絞って、その材質の変遷を論文としてまとめ、『国立歴史民俗博物館研究報告』125集(2006.3)に発表した。以下、帷子の材質の変遷について、概略を記す。15世紀においてはまず麻の布(布は植物繊維の織物をいう)であった。末期には絹物もあったとは言え、特殊な用途の、かつ一時的な摂取であったと考えられる。16世紀に入ると、布物の種類も増えると同時に、生絹という絹物も見られるようになる。そして、16世紀の末期ともなると、生絹は広範に普及をみせたが、他の絹物も使われるようになるのは、17世紀以降のことであった。
蛋白質架橋形成酵素トランスグルタミナーゼの生理機能と遺伝子発現調節機構

本研究の目的は、タンパク質架橋形成酵素トランスグルタミナーゼの生理機能と遺伝子発現調節機構を分子レベルで解析することである。研究期間において得られた成果を以下にまとめた。1.ヒト肝癌細胞株HepG2をインターロイキン-6(以下IL-6と略す)で処理すると、細胞のトランスグルタミナーゼ活性はIL-6の濃度およひ処理時間に依存して増加した。デキサメサゾンはIL-6の活性誘導作用を増加させた。免疫化学的解析は、IL-6による活性誘導が、組繊型トランスグルタミナーゼの量的増加に起因していることを示した。ノーザン解析の結果は、この活性誘導に相関するかたちで本酵素のmRNAレベルが上昇することを示した。このmRNAのレベル上昇はタンパク質生合成に非依存的であった。IL-6によるトランスグルタミナーゼ活性の誘導は、ラット初代培養肝細胞やマウス骨髄細胞株M1においても観察された。2.IL-6は肝細胞の急性期反応を誘発する主要シグナル因子である。リポポリサッカライドやテルペン油で人為的に急性期反応を引き起こしたマウスの肝トランスグルタミナーゼ活性が上昇することから、IL-6は生体中でも肝トランスグルタミナーゼの誘導因子として作用することか示唆された。本酵素は、肝細胞の急性期反応プロセスあるいは他のIL-6応答性のプロセスに関与するものと推定された。3.モルモット肝トランスグルタミナーゼ遺伝子の5'上流領域をクローニングしその塩基配列を決定した。転写開始点の上流付近には、TATA配列、CAAT配列、GC富領域が存在した。さらに上流には、IL-6応答配列をはじめとする各種の転写調節配列に対応する領域が見られ、本酵素遺伝子の発現は多様な制御機構により調節されているものと推定された。IL-6はこの上流領域が有する基本プロモーター活性を増加させた。本研究の目的は蛋白質架橋形成酵素トランスグルタミナ-ゼの生理機能を分子レベルで理解することおよび本酵素の遺伝子発現調節機構を解析することである。今年度に行った研究により以下の成果を得た。1.培養細胞系を用いたトランスグルタミナ-ゼの動態解析ーヒト肝癌細胞株HepG2をインタ-ロイキンー6(以下ILー6と略す)で処理すると,細胞のトランスグルタミナ-ゼ活性はILー6の濃度および処理時間に依存して増加した。テキサメサゾンはILー6の活性誘導作用を増強する効果を示した。免疫化学的解析は,ILー6による活性誘導が,細胞の可溶性画分にある組織型トランスグルタミナ-ゼの量的増加に起因していることを示唆した。2.動物組織におけるトランスグルタミナ-ゼの動態解析ーILー6は肝細胞の急性期反応を誘発する主要シグナル因子である。リポポリサッカライドやテルペン油で人為的に急性期反応を引き起こしたマウスの肝トランスグルタミナ-ゼ活性が上昇することから,ILー6は動物体中でも肝トランスグルタミナ-ゼの誘導因子として作用することが示唆された。本酵素が肝細胞の急性期反応プロセスに関与するのか,他のILー6感受性プロセスに関与するのかを解析する必要がある。3.遺伝子発現の解析ーヒト組織型トランスグルタミナ-ゼのcDNAをプロ-グとしたノ-ザン分析の結果は,ILー6によるHepG2細胞の本酵素活性の誘導に先行するかたちで本酵素のmRNAレベルが上昇することを示した。このmRNAレベル上昇は蛋白質合成に非依存的であった。遺伝子クロ-ニングとそれを材料とした転写制御領域の解析により,ILー6をはじめとする各種のシグナル因子が本酵素の遺伝子発現を制御する機構を明らかにしていく予定である。

本研究の目的は、タンパク質架橋形成酵素トランスグルタミナーゼの生理機能と遺伝子発現調節機構を分子レベルで解析することである。研究期間において得られた成果を以下にまとめた。1.ヒト肝癌細胞株HepG2をインターロイキン-6(以下IL-6と略す)で処理すると、細胞のトランスグルタミナーゼ活性はIL-6の濃度および処理時間に依存して増加した。デキサメサゾンはIL-6の活性誘導作用を増加させた。免疫化学的解析は、IL-6による活性誘導が、組織型トランスグルタミナーゼは量的増加に起因していることを示した。ノーザン解析の結果は、この活性誘導に相関するかたちで本酵素のmRNAレベルが上昇することを示した。このmRNAのレベル上昇はタンパク質生合成に非依存的であった。IL-6によるトランスグルタミナーゼ活性の誘導は、ラット初代培養肝細胞やマウス骨髄細胞株M1においても観察された。2.IL-6は肝細胞の急性期反応を誘発する主要シグナル因子である。リポポリサッカライドやテルペン油で人為的に急性期反応を引き起こしたマウスの肝トランスグルタミナーゼ活性が上昇することから、IL-6は生体中でも肝トランスグルタミナーゼの誘導因子として作用することが示唆された。本酵素は、肝細胞の急性期反応プロセスあるいは他のIL-6応答性のプロセスに関与するものと推定された。3.モルモット肝トランスグルタミナーゼ遺伝子の5'上流領域をクローニングしそのまま塩基配列を決定した。転写開始点の上流付近には、TATA配列、CAAT配列、GC富領域が存在した。さらに上流には、IL-6応答配列をはじめとする各種の転写調節配列に対応する領域が見られ、本酵素遺伝子の発現は多様な制御機構により調節されているものと推定された。IL-6はこの上流領域が有する基本プロモーター活性を増加させた。
疼痛に伴う循環反応における視床下部室傍核でのプロエンケファリン遺伝子の役割の検討

1)プロエンケファリンmRNAに相補的なオリゴヌクレチドを作成し、ペントバルビタール麻酔下で脳定位固定装置にセットしたウイスターラットの視床下部に1μl注入した。このオリゴヌクレオチドの、侵害刺激としてのテ-ルクランプによる血圧上昇に対する影響を調べたが、本年度の研究では有意な変化が無く、オリゴヌクレオチド作成方法の再検討を考慮中である。2)NO電極を同じラットの視床下部に挿入し、侵害刺激に対するNO濃度の増加を前年度の研究(平成8年度科学研究)をより掘り下げて、実験終了後にクレシルバイオレットによる組織染色で電極先端部を同定したところ、視床下部室傍核および視索上核においてNO濃度が増加する可能性が示唆された。3)ペントバルビタール麻酔下のウイスターラットの体幹部を、75°Cの湯水に背部、左右体側部をそれぞれ15秒間、腹部を6秒間浸して第3度の熱傷モデルを作成した。このラットの熱傷を受けていない下肢の熱逃避時間は、熱傷作成14日後においてコントロール群に比べて有意に増加していた(12.0±1.5vs.8.5±0.2sec)が、同じ14日後にホルマリンテストを施行したところ第1相の下肢フリンチ回数が有意な差は無かったが、第2相で明らかな有意な増加が認められた。中枢神経系での侵害受容ニューロンの感作が生じた可能性が示唆されるが、視床下部における変化は今後の研究課題である。4)臨床研究として帝王切開術後の患者に、術後鎮痛として硬膜外腔にオピオイド受容体の部分アゴニストであるブプレノルフィンを投与した群と投与しなかった群で、母乳量および新生児の体重増加を比較した。ブプレノルフィン投与でそれぞれの値は有意に抑制され、侵害刺激下でのオピオイド受容体とオキシトシンやプロラクチンとの視床下部での関与が示唆された。