hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
嚥下障がい者に対する頸部聴診法の有効性を探る

頚部聴診法は聴診器を頚部にあて、嚥下音や呼吸音を聴取して嚥下障害をスクリーニングする検査法である。数多くスクリーニング検査としての有用性が報告されているが、その音の検出には加速度ピックアップを用いたものが大部分である。ここで問題となるのはこのような装置を使用した場合では、実際の聴診器から聞こえる音と相違があることである。これでは臨床において簡便に頚部聴診法を導入することに困難を生じる。そこで、実際に聴診器から聞こえる嚥下音や呼吸音を録音、解析し、スクリーニング検査としての有効性を探ることを目的として研究を進めた。平成22年度は前年度の継続を行い、引き続き正常な嚥下音および呼吸音の解析を行った。平成21年度で行った方法に則り、1回嚥下の水を用いた解析:水約5mlを用いて以下の解析を行った(水は他の試料に比較して嚥下音が明瞭に検出できるため)。1)嚥下音の性状、長さ(時間)、音圧2)嚥下前後の呼吸音の性状、発生するタイミング、嚥下後の呼吸は呼気なのか?吸気なのか?その結果、正常な嚥下では短く明瞭な嚥下音が聴集でき、嚥下後の呼吸音は呼気になっている者が多かった。しかし22年度症例数を増やしても個人差が大きく標準化することは困難であった。また、22年度継続課題であった3)1回嚥下と連続嚥下の比較を行った。その結果、正常な嚥下音および呼吸音と同様に個人差が大きく、標準化することが困難であった。今年度で3年間の研究は終了するが、引き続き研究を継続して、健常者における嚥下音および呼吸音の標準化を目指し、将来的には嚥下障がい者についても言及していきたいと考える。
スペクトル画像による三次元画像計測と質感認識

本研究は,RGBカラー画像より多くの情報を持つスペクトル画像を質感計測に用いることで,多種の材質に対応した視覚による非接触型の触覚センサの実現を目指すものである.また,スペクトル画像に適した三次元画像計測の実現およびその計測結果と組み合わせることにより,反射特性の計測ができより信頼性の高い質感計測が可能になると考える.まず,分光プリズムとCCDの組合せによるスペクトル画像の入力システムの構築,ならびに本システムによって測定された分光反射率の精度評価を分光輝度計により行い,スペクトル画像入力システムとしての特性を評価した.この結果,簡易型のスペクトル分布計測器として十分に使用できるものであることが分かった.また,評価した特性をもとに,グレーコードパターンを用いたパターン光投影による三次元画像計測手法を本システムに導入し,物体の形状と表面スペクトル分布を同時に計測するシステムを構築した.本研究では,ターンテーブルによる円筒形の物体の計測とスライドステージによる平面状の物体の計測を可能とし,それぞれ約1mm程度の計測精度となった.さらに,研究で使用した分光プリズムの入射スリット幅,レンズ,CCDの組合せによる計測範囲の検討考察を行った.これらの研究結果により,計測された三次元情報をもとに,計測物体の反射特性の計測を行った.本研究では,完全拡散反射物体を仮定して分光反射特性を求めることができた.本研究は、RGBカラー画像よりもっと多くの情報を持つスペクトル画像を質感計測に用いることにより、多種の材質に対応した視覚による非接触型の触覚センサの実現を目指すものである。また、スペクトル画像に適した三次元画像計測の実現およびその計測結果と組合わせることで、反射特性の計測が可能となりより信頼性の高い質感計測が可能になるものと考える。まず、分光プリズムとCCDの組合わせによるスペクトル画像の入力システムの構築、ならびに本システムによって測定された分光反射率の精度評価を分光輝度計により行い、スペクトル画像入力システムとしての特性を評価した。この結果、簡易型のスペクトル分布計測器として十分に使用できるものであることが分かった。また、評価した特性を基に、これまで研究されてきたグレーコードパターンを用いたパターン光投影による三次元画像計測手法を本システムに導入し、物体の形状と表面スペクトル分布を同時に計測するシステムを構築した。本研究においては、ターンテーブルによる円筒形の物体の計測とスライドステージによる平面状の物体の計測を行うことが可能となった。また、三次元形状の計測制度は約1mm程度であることが分かった。さらに計測された三次元情報をもとに、計測物体の反射特性の計測を行った。本研究では、完全拡散反射物体を仮定して分光反射特性を求めることができた。今後、完全拡散反射成分のみならず、鏡面反射成分の反射特性の計測なども行う予定である。本研究は,RGBカラー画像より多くの情報を持つスペクトル画像を質感計測に用いることで,多種の材質に対応した視覚による非接触型の触覚センサの実現を目指すものである.また,スペクトル画像に適した三次元画像計測の実現およびその計測結果と組み合わせることにより,反射特性の計測ができより信頼性の高い質感計測が可能になると考える.まず,分光プリズムとCCDの組合せによるスペクトル画像の入力システムの構築,ならびに本システムによって測定された分光反射率の精度評価を分光輝度計により行い,スペクトル画像入力システムとしての特性を評価した.この結果,簡易型のスペクトル分布計測器として十分に使用できるものであることが分かった.また,評価した特性をもとに,グレーコードパターンを用いたパターン光投影による三次元画像計測手法を本システムに導入し,物体の形状と表面スペクトル分布を同時に計測するシステムを構築した.本研究では,ターンテーブルによる円筒形の物体の計測とスライドステージによる平面状の物体の計測を可能とし,それぞれ約1mm程度の計測精度となった.さらに,研究で使用した分光プリズムの入射スリット幅,レンズ,CCDの組合せによる計測範囲の検討考察を行った.これらの研究結果により,計測された三次元情報をもとに,計測物体の反射特性の計測を行った.本研究では,完全拡散反射物体を仮定して分光反射特性を求めることができた.
媒質効果による核子-核子散乱振幅の核内変化

原子核内において核子や中間子の性質が変化している可能性が最近理論的に示唆され、原子核・素粒子物理学で興味がもたれている。このような原子核場による媒質効果を、核内での核子-核子散乱振幅を通じて調べることが本研究の目的である。そのため、原子核内の核子-核子散乱とみなすことができる準弾性散乱のexclusive測定[(p, 2p)反応]によって微分断面積と偏極分解能(Ay)を測定した。その結果、Ayが自由空間での核子-核子散乱の値に比べて大幅に減少しているとの結果を得、また、その減少の程度が標的核によって異なっていることを発見した。原子核内で静止状態にある核子との準弾性散乱を実験的に選択すればこの反応の起こる平均核密度が定義でき、その値が原子核の飽和核密度の約50%にも達する場合があることが本研究を通じて見い出したが、上記Ayは、この平均核密度の単調関数として減少しており、何らかの媒質効果の存在を強く示唆する結果となっている。このような媒質効果のひとつとして、Dirac相対論的効果によるものがある。これは核内で核子のスピノルが変化しているとする理論的予測で、その効果を核内核子の質量変化としてとらえる。本研究グループでは、インディアナ大学の理論グループによる手法によってこの効果の(p, 2p)反応への影響を計算し、定性的には実験データを再現する結果を得た。核子散乱による核内部状態の研究は強い吸収効果にのために不可能であるとされていたが、本研究によってその有効性が示され、強い相互作用で支配されるハドロン多体系としての原子核の研究に新たな展開をもたらすものと期待している。本年度は、主として本格的実験研究に備えてのハードウェアの開発ならびに総合テストを行った。各開発については以下の結果を得ている。1データ収集系の整備(坂口)京大グループにおいて開発されたVMEを用いたデータ収集系が実用の域に達し、核相関測定に必要なハード系を整備を行った。さらに、より高速なデータ転送系の構築を目指して、CAMACを経由しないデータ収集系の開発も順調に進んでいる。2オンラインモニター系の強化(野呂)データ収集系から計算機ネットワークによってデータをワークステーションに送り、オンラインモニターを行うシステムを完成させ、データ収集能力に影響を与えずに強力・高速な解析を可能にした。従来のVAXによる収集系とVMEを用いた収集系のいずれでも用いることができるため、本研究に限らず、当センターにおける他の実験でも広く用いられている。3横偏極ビームの供給(畑中)ビームライン偏極度系を整備した。2台のソレノイド磁石を用いての2種の横偏極陽子ビームの加速に成功。両者の偏極度が、予想通りほぼ直行していることを確認した。以上の開発成果を基にして平成7年夏には縦偏極ビーム、冬には横偏極ビームを用いて相関実験での偏極移行パラメータの測定を実施し、計画した効率での測定ができることを確認した。現在、詳細な解析によってデータの信頼度を確認している段階である。前年度の行った個々の実験装置・技術面の開発成果を総合し、(p,2p)反応(核内陽子-陽子(p-p)散乱)における2回散乱実験を世界で始めて成功させた。縦・横両偏極ビームを用いることによって、全方向に対する偏極移行量(Dnn,Dll,Dss,Dls,Dsl)ならびに偏極(P),偏極分解能(Ay)を測定、前方放出陽子に関するスピン完全実験となっている。本研究に関連した我々の成果のひとつとして、この(p,2p)反応における反応点の平均密度の評価がある。今回測定を行った標的^1H,^<40>Ca,^6Li,^<12>

Cはそれぞれ異なった平均密度での測定に対応しており、上記測定はp-p散乱偏極観測量の核密度依存性を調べたことに対応している。測定結果は、偏極分解能(Ay)が自由空間での値から核密度の関数として大きく減少するのに対して、偏極移行量(Dij)は殆ど変化していないというものであった。これは、核子-核子(NN)散乱振幅の核内変化が、各スピン成分相互間の位相の変化として現れ、その相対的大きさの変化は少ないことを示している。このことは提唱されているいくつかの理論に対してその妥当性の判断基準を与えるものであり、たとえばDirac相対論的アプローチを定性的は支持するものである。さらに、自由空間でのp-p散乱では時間反転対称性からの帰結としてP=Ayが成立するが、本測定では成立していなかった。このことは、陽子が束縛されている影響(オフシェル性)によって核内NN散乱振幅には自由散乱では現れない項が存在していることを示している。
界面ゆらぎを完全に除去したIV族半導体の極短周期超格子の作製

1.Si、Geの原子層エピタキシ-原子層エッチングを交互に行い最表面で偏析したGeを除去する事を用いた極短周期超格子の製作法を提案した。2.上記の製作法を実現するため、室温で清浄Ge表面に吸着した塩素がGeCl_2として高温で熱脱離する事を用いた、昇温脱離法によるGeの原子層エッチングを提案した。3.塩素圧力100mTorr、昇温温度400°Cとしたとき、Geのエッチング速度は塩素照射時間80秒(照射量8×10^6L(ラングミュア))以上、昇温時間40秒以上で飽和し、飽和値は1原子層/サイクルであった。また、エッチング速度は昇温温度260°C以上のとき1原子層/サイクルで飽和した。以上よりGeの原子層エッチングが実現することを実験的に明らかにした。4.100サイクルの原子層エッチングによっても表面粗さは3.5原子層程度しか増大しない事をAFM測定により明らかにした。5.Geのエッチング温度がSiの場合(650°C)と比較して低いこと、また、塩素照射量がSiの場合(5×10^4L)と比較して多いことから、選択的にSiまたはGeをエッチングする可能性が明らかとなった。6.上記24.の成果を第4回ALE国際シンポジウムで報告した。
SCFユビキチンリガーゼの標的蛋白質の網羅的スクリーニング

ユビキチン化に依存した制御蛋白質の分解は、細胞機能を正常に保つために必須である。SCFユビキチンリガーゼは、Skp1、Cdc53、F-box蛋白質などからなるユビキチンリガーゼである。このなかで、ユビキチン化の標的蛋白質を結合するのがF-box蛋白質である。出芽酵母には、F-box蛋白質は複数存在し、それらの変異株の表現型も様々である。実際、SCFユビキチンリガーゼは、細胞周期・フェロモン応答・アミノ酸合成をはじめ、細胞増殖を多岐にわたって制御していることが、明らかになっている。しかし、SCFユビキチンリガーゼによるユビキチン化の標的蛋白質はほとんど明らかとなっていない。本研究は、SCFユビキチンリガーゼによるユビキチン化の標的蛋白質を明らかにすることを目的として、SCFユビキチンリガーゼによるユビキチン化の標的蛋白質を明らかにするための実験系の構築を行った。
IDH-wildtype gliomaにおける悪性化機構の解明

本研究では病理画像のデジタル解析、および摘出検体の分子解析を行い、GBMとpre-GBMの間の決定的な違いを明らかにする。
記憶の形成・維持におけるCaMKIIが構成する自己活性型タンパク質複合体の解析

記憶を規定する最小単位のシナプスでは入力刺激を受けると伝達効率および構造に持続する変化が生じる。しかし、一過的な刺激を持続する生化学反応へ変換するメカニズムは不明である。我々は、この過程において酵素(CaMKII)が基質(Rac活性化因子TIAM1)との結合により相互に活性化しあう自己活性化複合体となりシナプス構造を維持することを見出した。さらにCaMKIIとTIAM1以外の基質の結合も発見したため、より大きな概念として記憶の形成・維持には、CaMKIIと基質による自己活性化型タンパク質複合体が必要であるという新しい仮説をたてた。この仮説を立証するため、以下の3つの実験計画を行っている。計画1自己活性化型複合体のできないCaMKIIノックインマウスによる記憶学習解析CaMKIIノックインマウスを用いた行動テストを行った。恐怖条件付け試験では、ヘテロ接合体マウスは記憶障害が認められた。また、ホモ接合体は、産仔をうまく育てない表現型がみられた。人工授精法で多数のホモ接合体個体の産仔をえる条件を得たので、この方法で行動解析を引き続き行なっていく。計画2 CaMKIIノックインマウスを用いたCaMKII結合因子の網羅的探索およびリン酸化解析現在、ノックインマウスの質量分析計を用いたリン酸化解析中である。また、結合分子の解析は免疫沈降可能な特異抗体の選別中である。さらに、培養細胞を使った相互作用解析を行い、いくつかのCaMKII結合タンパク質候補を得ている。計画3 CaMKII複合体によるシナプス可塑性制御:LIMK1-CaMKII複合体の解析現在、LIMK1にあるCaMKII結合領域の絞り込みを行なっている。また、CaMKIIによるリン酸化のLIMK1酵素活性にあたえる影響を調べた。CaMKIIによるリン酸化がLIMK1活性を更新することがわかった。人工授精の手法を用いて産仔を得る方法により、効率よくホモ接合体を得ることができていおり、来年度での行動試験での進展が期待できる。市販の抗体は、免疫沈降ができても、共沈降分子が得られないものが多い。培養細胞を用いた結合分子探索では、興味深い分子が多数得られているので、ノックインマウス個体からの免疫沈降産物との比較により、脳神経系特異的な相互作用が得られるのを期待している。ウイルスベクターによるヘテロ接合体個体の記憶障害の救出を利用し、CaMKIIによる記憶保持の時間枠を探索する。ツールとしてのウイルス作成と発現制御についての予備実験を始める。リン酸化状態の網羅的な解析の結果を個別タンパク質で確認していく。また、抗体の選別終了後、脳組織からのサンプル調整を試みる。CaMKIIとの結合不全変異体が出来次第、海馬神経細胞でのシナプス構造可塑性実験を分子置換法を用いて検討していく。

また、ホモ接合体は、産仔をうまく育てない表現型がみられた。人工授精法で多数のホモ接合体個体の産仔をえる条件を得たので、この方法で行動解析を引き続き行なっていく。計画2 CaMKIIノックインマウスを用いたCaMKII結合因子の網羅的探索およびリン酸化解析現在、ノックインマウスの質量分析計を用いたリン酸化解析中である。また、結合分子の解析は免疫沈降可能な特異抗体の選別中である。さらに、培養細胞を使った相互作用解析を行い、いくつかのCaMKII結合タンパク質候補を得ている。計画3 CaMKII複合体によるシナプス可塑性制御:LIMK1-CaMKII複合体の解析現在、LIMK1にあるCaMKII結合領域の絞り込みを行なっている。また、CaMKIIによるリン酸化のLIMK1酵素活性にあたえる影響を調べた。CaMKIIによるリン酸化がLIMK1活性を更新することがわかった。計画1自己活性化型複合体のできないCaMKIIノックインマウスによる記憶学習解析CaMKIIノックインマウスを用いた行動テストを行った。恐怖条件付け試験では、ヘテロ接合体マウスは記憶障害が認められた。人工授精の手法を用いて産仔を得る方法により、効率よくホモ接合体を得ることができていおり、来年度での行動試験での進展が期待できる。市販の抗体は、免疫沈降ができても、共沈降分子が得られないものが多い。培養細胞を用いた結合分子探索では、興味深い分子が多数得られているので、ノックインマウス個体からの免疫沈降産物との比較により、脳神経系特異的な相互作用が得られるのを期待している。ウイルスベクターによるヘテロ接合体個体の記憶障害の救出を利用し、CaMKIIによる記憶保持の時間枠を探索する。ツールとしてのウイルス作成と発現制御についての予備実験を始める。
ロンドン王立協会の初期活動における音楽理論の研究

本研究は、科学革命期におけるロンドン王立協会の音楽への取り組みを対象とする。協会会員で、神経生理学のパイオニアとして知られる解剖学者トマス・ウィリス(1621-75)はその著書『脳の解剖学』(1664年)の中で、音楽認識の直感性を強調した。彼の知見は、当時の音楽理論家たちに音楽に対する感受性の生理学的な根拠として理解され、18世紀に展開された、音楽的な「趣味」という考え方に影響を与えた可能性があることが明らかになった本研究は、科学革命期におけるロンドン王立協会の音楽への取り組みを対象とする。彼の知見は、当時の音楽理論家たちに音楽に対する感受性の生理学的な根拠として理解され、18世紀に展開された、音楽的な「趣味」という考え方に影響を与えた可能性があることが明らかになった本研究課題は、17世紀科学革命期における英国の音楽理論をロンドン王立協会との関わりから解明しようとするものである。初年度にあたる平成22年度は、美学史的な関心から、当時の聴覚の捉え方と音楽実践との関係性を中心に調査し、以下の2点において有意な研究成果を得ることができた。(1)トマス・サモン(1648-1706)の音律に関する理論:サモンは職業音楽家ではなかったが、当時の中産階級における音楽愛好熱の高まりを背景に、愛好家でも読み易い独自の記譜法を提唱するなど、音楽実践の領域に深く関わっていた。彼は当時普及しつつあった平均律に異議を唱え、純正律の使用を推奨する。そして、その実践のためにヴィオルのための独自のフレットの配置を考案し、王立学会の会合で実演する機会を得ている。サモンは純正な音程による聴覚の陶冶を意図していた。(2)トマス・ウィリス(1621-75)による脳解剖と音楽的能力:王立協会会員で医者であったウィリスは、脳をはじめとする神経系の解剖学の先駆者として重要だが、著書『脳の解剖』において聴覚機能と脳の関係について論じ、その中で音楽的記憶の能力が先天的な脳の様態に起因することを指摘する。この知見は同時代の感性論にも影響を与え、当時の刊行物から、神経系と聴覚的感性の因果関係についての言説をいくつか認めることができた。これらの研究成果は、18世紀に台頭した美の判定能力としての趣味をめぐる議論の形成過程を、聴覚という観点から見直す上で大きな手掛かりを与えてくれるものと思われる。本研究課題は、17世紀科学革命期の英国において、史上最初の科学者団体であるロンドン王立協会が音楽理論についてどのようなアプローチをしていたのかを解明することを目的としている。二年目にあたる平成23年度は、前年度の研究成果を受け継ぎ、王立協会会員で、医者、解剖学者であったトマス・ウィリス(1621-75)の著作『脳の解剖学』(1664年)における音楽聴に関する神経生理学的な見解と、同時代の英国の音楽理論家による音楽についての趣味論的な議論との関連について研究を行った。ウィリスによれば、音楽の知覚は不随意的な身体運動を司る小脳によって担われ、そこに音楽的な記憶が蓄積される。そして、音楽の知覚が意思や欲求を司る大脳に関与しないということは、それが身体的な直感性に根差していることを示している。このウィリスの知見は、少なくとも、ウィリアム・ホールダー(1616-97/98)とトマス・サモン(1648-1706)という二人の同時代の音楽理論家によって受容されたことが確かめられる。彼らは「なぜ音楽を好む人と好まない人がいるのか」という趣味論的な関心のもとにウィリスの知見を位置づけているが、このような関心自体はウィリスにおいて顕在化していたものではない。しかし、サモンの他、ハチソンやカント等18世紀の論者たちが、音楽聴に快を見出す特別な能力(=趣味)の存在を認め、その判断の直感性を指摘していることを考えると、ウィリスの脳科学的な知見は、音楽における趣味判断の直感性を生理学的に説明したものとして、ホールダーとサモンに理解されたものと推察される。この研究成果は、平成23年10月に東北大学で開催された第62回美学会全国大会において口頭発表し、論文として学術雑誌『美学』第240号(平成24年6月刊行予定)に掲載予定である。
自由境界問題と像処理法の変分問題における特異点の特徴づけ微小構造

平成10年度には、自由境界の正則性に関する新しいアプローチでを発展させた:従来のアプローチの多くはexcess area評価に基づき、又、そのexcess area評価を導き出すには最大値原理または解のより特別な性質を用いることが多かった。発展させたアプローチは、「Liapunovの直接法」とPlateau問題についての結果に動機づけられている。このアプローチは、energy decay評価に基づき、エネルギー汎関数の性質のみを用いているため、システムなどへの応用も考えられる。また、excess area評価を含まないため、特異点でのblow-up極限の一意性、特異集合の正則性にも応用が可能である。一方、この方法を用いて、γ∈(0,1),∂_tu-Δu=-max(u,0)^γの高次元での自由境界の正則性を示した:自由境界∂{u>0}を、C^<1/2,1+μ>-曲面である集合Rと、χ{u>0}の密度がほとんどいたる点において0または1になる集合∂{u>0}-Hの、二つの集合に分けることができる。従って、物理学的な立場からは特異集合∂{u>0}-Rを無視することができる。一方、上記の「energy decayアプローチ」を一相オブスタクル問題Δu=χ{u>0}の場合に関して実行し、自由境界の正則性の巨視的な判定基準を高次元で導き出した。その論文は二次元の場合についての、特異点構造の完全な分析も含む。1 Hi-Jun Choe氏と半線形の熱方程式の非負の解を考察し、解のoptimalな正則性と非退化と自由境界のHausdorff測度の評価を証明した。非線形の項の指数が正のときは、さらに、ノントリビアルなself-similarな解の非存在により自由境界を二つの部分にわけることができる:時間のみに依存する解が一意のblow-up極限になっている閉集合Hと、任意のblow-up極限がsteady-state solutionになっている補集合。それに続いて、Hがn次元のLipschitz超曲面に含まれることを証明した。最後に、空間一次元のとき、自由境界の正規部分が開集合で、Holder連続な超曲面になることを示した。2上記の問題では、自由境界のHausdorff次元1を持つ特異部分の正則性を扱った。3 Reifenbergのepiperimetric inequalityという概念を使うことにより、障害物問題の解のenergy decayとblow-up極限の一意性を導きだした。帰結として、この半線形の等方性のある自由境界問題について、実解析と抽象解析の方法のみによって自由境界の正則性を証明することに成功した。多くの場合、解の特異点での漸近的なbehaviourもそれで特徴づけることができる。
光学活性有機金属反応剤の調製法の開発と有機合成への展開

電子移動過程の立体制御に基づく反応制御に間する研究に関して以下の研究を行った。1)α-クロロアルキルスルフィドに対して二ヨウ化サマリウムを作用したところ熱的に安定な有機サマリウム種が得られた。このサマリウム種はConfigurtioanal Stableであることが明らかになった。この研究は、α-へテロ原子置換有機サマリウム反応剤に関する基礎研究であり、プロキラルなt近一ジョードアルカンとニョウ化サマリウムとの反応において、光学選択的に一方のヨウ素をサマリウムに変換し、光学活性α-へテロ原子置換有機サマリウムを調製する研究に展開している。2)亜鉛とgem-ジハロアルカンによるgem-ジメタル活性種の合成を明らかにし、この活性種はアルデヒドのアルキリデン化に有効であり、二塩化チタン共存下ではケトンのアルキリデン化に有効であることが明らかなった。また、α位にケイ素が置換したgem-二亜鉛種の調製とその反応を行い、ビニルシランをカルボニル化合物から調製する方法を開発した。このケイ素が置換したgem-二亜鉛種の二つ炭素-亜鉛結合を順次選択的に炭素-炭素結合に変換することができることを明らかにした。しかし、上記の成果において前者の有機サマリウム種の調製では、既に反応および活性種の性質に関しては明らかになった部分があるが、電子移動過程を制御する適切なルイス塩基の決定ができていない。この部分を明らかにする必要がある。後者の二亜鉛種においては、上記の成果に加えて、反応活性種の構造と性質を更に明らかにする必要がある。
カルシウム放出調節機構に焦点をあてた小胞体ストレス誘導分子Herpの機能解析

小胞体ストレスで誘導されるHomocysteine-induced ER protein (Herp)は機能が不明な小胞体局在タンパク質で、細胞内量が厳密に制御されていることが報告されており、小胞体関連分解に関与すると考えられている。本申請では、Herpが小胞体でのカルシウム放出機構に関連していること、およびHerpの分解がユビキチンープロテアソーム分解系と非ユビキチンープロテアソームによって制御されていることを明らかにした。これらの結果からも、Herpがカルシウム放出などの生体内にとって重要な役割を果たしているために、細胞内量が厳密に制御されている可能性が考えられた。小胞体のタンパク質品質管理機構の破綻は小胞体ストレスとして多くの疾患の発症や病態形成に関与する可能性が示唆されている。小胞体ストレスで誘導されるHomocysteine-induced ER protein (Herp)は機能が不明な小胞体局在タンパク質である。したがって、Herpの小胞体における機能を明らかにすることは、小胞体ストレスによって引き起こされる疾病の発症原因や治療法開発に繋がる可能性が考えられる。そこで、本申請においては、特にカルシウム放出調節機構に焦点をあて小胞体でのHerpの機能解析を行う。さらに、小胞体でのカルシウム放出機構以外にHerp自身の分解機構も含め、小胞体関連分解(ERAD)においてどのような機能(役割)を担っているか詳細な検討を行う。本年度は、小胞体におけるカルシウム動員機構およびHerpの分解機構の解明を中心に研究を展開した。1. Herp欠損細胞において小胞体からのカルシウム動員が抑制されることを空間的および時間的解像度に優れた高速共焦点レーザー顕微鏡(Nikon RCM/Ab)を用いて確認を行った。さらに、Herp siRNAを用いてHerpをノックダウンし、小胞体からのカルシウム動員が抑制されることも観察した。2. Herpの分解機構の解明:Herpの半減期は約2時間であり、その細胞内量は厳密に制御されていることが考えられるが、制御機構を含め詳細はほとんど解明されていない。そこで、小胞体局在ユビキチンリガーゼであるシノビオリンがHerpと相互作用することが報告されているので、シノビオリンを中心に分解機構の解明を進めた。その結果、ユビキチンープロテアソーム系とユビキチンープロテアソーム系以外のHerpの分解機構で存在していることを明らかにし、その詳細な機構の解析を行った。小胞体のタンパク質品質管理機構の破綻は小胞体ストレスとして多くの疾患の発症や病態形成に関与することが示唆されている。小胞体ストレスで誘導され小胞体関連分解に関与するHomocysteine-induced ER protein (Herp)は機能が不明な小胞体局在タンパク質で、糖尿病発症などに関与することが報告されている。そこで、本申請においては、特にカルシウム放出調節機構に焦点をあて、小胞体でのHerpの機能解析を行っている。さらに、小胞体でのカルシウム放出機構以外にHerp自身の分解機構も含め、ERADにおいてどのような役割(機能)を担っているか詳細な検討を行っている。本年度は前年度からの引き続きであるHerp分解機構およびカルシウム放出機構の解析を行った。小胞体カルシウム動員機構に関しては、Herp siRNAを用いてHerpをノックダウンし、小胞体からカルシウム動員が抑制されることを確認した。この結果は、Herp欠損細胞と同じ結果を示しており、Herpが小胞体からのカルシウム放出に関与していることを強く示唆している。分解機構に関しては、ユビキチン非依存プロテアソーム分解系が関与していることを明らかにし研究成果をまとめて論文として発表した。本年度は、Herpの分解機構に関しては、Herpの分解機構にはユビキチンープロテアソーム分解系とユビキチンに依存しないプロテアソーム分解系が存在することを明らかにし論文としてまとめた。したがって、Herpの分解機構に関して、予定通り順調に進んでいる。小胞体におけるカルシウム動員機構については、Herp欠損細胞およびHerpノックダウンで、小胞体からのカルシウムの放出が抑制されたことりHerpが小胞体からのカルシウム動員に関与していることが強く示唆できたと考えている。しかしながら、Herp欠損によりどのような機構でカルシウム放出が抑制されているか検討段階である。Herpの分解機構に関して、ユビキチンープロテアソーム分解系とユビキチンに依存しないプロテアソーム分解系が存在することを明らかにし論文としてまとめた。

小胞体におけるカルシウム動員機構については、Herp欠損細胞およびHerpノックダウンで、小胞体からのカルシウム放出が抑制されることより、Herp機能欠損によりどのような機構でカルシウム放出が抑制されているか検討を行った。予備的な検討より小胞体からのカルシウム放出に関わるイノシトール三リン酸(IP3)受容体の発現がHerpをノックダウンすることにより減少する結果が得られているので、再現性および、Herp欠損細胞にIP3受容体を過剰発現させた場合に小胞体からのカルシウム放出が相補されるか検討を行うため、IP3受容体のcDNAをサブクローニングした発現ベクター系の構築を行った。小胞体ストレスで誘導されるHomocysteine-induced ER protein (Herp)は機能が不明な小胞体局在タンパク質で、細胞内量が厳密に制御されていることが報告されており、小胞体関連分解に関与すると考えられている。本申請では、Herpが小胞体でのカルシウム放出機構に関連していること、およびHerpの分解がユビキチンープロテアソーム分解系と非ユビキチンープロテアソームによって制御されていることを明らかにした。これらの結果からも、Herpがカルシウム放出などの生体内にとって重要な役割を果たしているために、細胞内量が厳密に制御されている可能性が考えられた。本年度は、平成26年度の研究実施計画に記載した予定どおりにほぼ研究が進み、Herpの分解機構に関して、研究結果をまとめ論文に投稿中である。また、小胞体におけるカルシウム動員機構についてもHerpをノックダウンさせた場合でもHerp欠損細胞と同様にカルシウム動員が抑制されたことより、Herpが小胞体からのカルシウム動員に関与していることを強く示唆できたと考えている。さらに、Herp欠損細胞においてはカルシウムを除去した状態で培養を行うと細胞接着が弱まることが観察され、引き続き平成27年度以降もHerp欠損と細胞接着にも着目していく予定である。最終年度の28年度は、in vivoの系を中心に疾患とHerpの役割について解析を行う予定である。また、Herp欠損細胞およびHerpノックダウンさせた場合に観察されるカルシウム動員の抑制機構の解析を行っていく予定である。予備的な検討より小胞体からのカルシウム放出に関わるイノシトール三リン酸(IP3)の発現がHerpをノックダウンすることにより減少する結果が得られているので、再現性および、Herp欠損細胞にIP3を過剰発現させた場合に小胞体からのカルシウム放出が相補されるか検討を行う。また、Herp欠損マウスの臓器(肝臓・脳)におけるカルシウム放出変動の解析を行う予定である。医療薬学平成27年度以降はin vivoの系を中心に疾患とHerpの役割について解析を行う予定である。また、Herp欠損細胞およびHerpをノックダウンさせた場合に観察されるカルシウム動員の抑制機構の解析を行っていく予定である。Herp欠損マウスの臓器(肝臓・脳)におけるカルシウム放出変動の解析:Herp欠損マウスにおいては、肝臓のERAD基質の分解が低下しているとともに、耐糖能の障害、脳虚血に対する抵抗性の低下を示すことが報告されている。
炎症性腸疾患における腸管神経の関わりについて

腸管神経が過剰であるNcx-KOマウスを用いたDSS誘導腸炎モデルを用いた当研究から、腸管神経由来一酸化窒素は、腸管上皮のe-cadherinを発現制御することにより上皮透過性をコントロールすること、また、腸内フローラの恒常性維持において重要な役割を持つことを示唆した。以上から、腸管神経は腸管において、その恒常性の維持と炎症性腸疾患において何らかのかかわりを持つことが明らかとなった。腸管では、免疫・内分泌・神経系が相互作用により恒常性を維持しているが、神経系の役割については不明である。当研究では、腸管神経系の役割の解明を目的とし、その一部を明らかとした。腸管神経過剰であるNcx-KOマウスは、DSS誘導腸炎モデルにおいて非常に高い感受性を示した(高い死亡率と激しい体重減少、腸管組織における炎症性サイトカインの高産生、激しい細胞浸潤)。また、DSS投与後高い確率で血便を呈したことから、腸管バリアの破たんが予想された。腸管バリアを形成する腸管上皮細胞において、Ncx-KOマウスでは細胞間接着タンパクであるe-cadherinの発現が減少し、上皮の透過性が亢進した。一方で、一酸化窒素合成阻害薬(NOS)を投与すると、上皮e-cadherinの発現は改善した。また、DSS投与とともに抗生物質を投与したところ改善した。以上から、Ncx-KOマウスでは、神経過剰による一酸化窒素(NO)の過剰から上皮e-cadherinの発現が低下し、細菌の侵入を容易にしていることが示唆された。ところが、NOS投与によって、症状は改善しなかったため、腸管神経由来NOによる守護的な役割があると考えられた。マクロファージ由来NO同様、腸管神経由来NOも、殺菌作用や、腸内環境を維持する役割を持つことが考えられた。そこで、腸内フローラについて調べたところ、Ncx-KOマウスでは、好気条件で生育する菌が野生型と比べ10100倍増えており、腸内細菌科の菌数が増加していた。以上より、Ncx-KOマウスでは腸内フローラのバランス異常を認めた。以上の結果より、腸管神経は、腸管恒常性の維持と炎症性腸疾患において何らかの関わりを持つことが明らかとなった。当研究の研究成果は、腸管神経の役割を解明することは、ヒトの炎症性腸疾患における病態のコントロールおよび治療において将来的に有用である可能性を示した。これまで、DSS誘導腸炎モデルにおいて、Ncx-KOマウスでは、野生型と比べて高感受性および大腸組織では炎症像を認めている。またNcx-KOマウスの腸管上皮では、透過性が亢進しているが、免疫染色法によりe-cadherinの発現が低下していた。一方Ncx-KOマウスの腸管では腸管神経節の増加を認めているが、一酸化窒素合成酵素(NOS)のタンパク発現について調べたところ、野生型と比較して神経系NOS(nNOS)の発現が上昇していた。そこでNcx-KOマウスに、NOS阻害剤であるL-NAMEを投与し、腸管上皮の透過性について調べたところ、野生型と同じレベルまで改善した。またL-NAME投与下における腸管上皮のe-cadherinの発現について調べたところ、Ncx-KOマウスでは投与前と比べ、発現の増強がみられた。このようにL-NAME投与下においては、腸管上皮の透過性の改善とe-cadherinの発現増強がみられたにも関わらず、DSS誘導腸炎モデルにおいてはL-NAME投与群ではさらに感受性が増強した。さらに、nNOS特異的な阻害剤L-NPA投与下において、DSS誘導腸炎モデルを作製したところ、同様の結果が得られた。一方で、iNOS特異的な阻害剤1400wを皮下注射投与し、DSS誘導腸炎モデルを作製したが、投与有無において差を認めなかった。以上の研究により、Ncx-KOマウスでは腸管上皮バリア機構の異常と腸管上皮細胞のE-cadherin発現減少、過剰な腸管神経細胞数とnNOS発現増加が明らかになった。一方、NOS阻害剤投与においてE-cadherin発現および腸管上皮透過性は改善したものの、DSS誘導腸炎は悪化した。このことは腸管神経細胞由来のNOが上皮透過性に関しては低下させているが、腸炎発症に関しては保護的に機能していることを示唆している。当初の計画通り、Ncx-KOマウスにおける腸炎自然発症とDSS誘導腸炎モデル高感受性が、腸管神経過剰によるNO過剰の影響であることを明らかとした。腸管におけるNOの役割についても順調に解析が進んでいる。今後の研究計画においては、腸管神経細胞由来NOの炎症性腸炎発症における役割についてNcx-KOマウスを中心に解析を行う(A)。次に腸管神経細胞過剰状態における腸管免疫機能についての解析を行う(B)。A.炎症性腸炎発症における神経細胞由来NOの役割についての解析:(A-1)L-NPA投与後における腸管組織の詳細な解析(A-2)nNOS由来NOの細菌等に対する役割についての解析

(1)腸管組織における免疫担当細胞による炎症性サイトカイン産生について(2)腸内細菌叢について(3)抗生物質投与下におけるDSS誘導腸炎モデルについて検討(A-3)nNOS由来NOの腸管上皮バリア機構への影響に関する解析B.腸管神経と腸管免疫細胞との関わりに関する解析:(B-1)Ncx-KOマウスにおける腸管免疫担当細胞の機能について(1)腸管の感染防御において自然免疫機構を担当するマクロファージや樹状細胞について(2)パイエル板IgA陽性B細胞や、粘膜固有層IgA形質細胞、IgA分泌機構について(3)制御性T細胞(4)Th17細胞、Th9細胞(B-2)Kif26a-KOマウスを用いた解析(B-3)腸炎発症における他の神経伝達物質の関与についての解析消耗品費として、化学薬品、抗体、プライマー等、また、マウスを用いた研究が中心となるため、マウス購入、飼育等に使用。旅費として、日本免疫学会に発表の予定。
甲殻類における遊離D-アラニンの浸透圧調節物質としての生理機能

1.アメリカザリガニ,ケフサイソガニ,クロベンケイガニを淡水から全海水まで順応させた結果,塩分濃度の上昇に伴って遊離アミノ酸含量は顕著に上昇するが,D型アミノ酸ではいずれの種および組織でもD-Alaのみが著しく増加し,全Alaに対するD-Alaの占める比率も全海水では約50%にまで上昇した.これらのことから,D-Alaはこれら甲殻類の細胞内等浸透圧調節の主要なエフェクターであることが確認された,2.秋に降河産卵回遊するモクズガニでは4-6月の個体よりも7-10月の個体の方がD-Ala含量が高く,全アラニンに対する比率もそれぞれ26および37%と,夏から秋に多くなっていた.これらを海水に順応させたところ,7-10月の個体の方が順応過程におけるD-Alaの上昇は大きく,全海水中でのD-Ala含量は秋に河口および海で捕獲した個体とほぼ一致していた.一方,体液のD-Ala含量はきわめて少なく,他の遊離アミノ酸およびベタイン類と共に,海水順応に伴ってほとんど増加を示さず,無機イオンの顕著な増加が認められた.これらのことから,モクズガニの降河回遊中に体液の浸透圧はほとんど無機イオンで調節され,筋肉等の組織においては45%以上が遊離アミノ酸等による等浸透圧調節に依存し,上記の他種と同様にD-Alaは主要なエフェクターと考えられた.3.アメリカザリガニに対するD,L-Alaの投与実験,海水中での絶食実験から,D-Ala濃度は筋肉中で,厳密に調節されていることが明らかとなった.4.モクズガニのD-Ala含量は体重および甲幅との相関を示さず,また雌雄による差も認められず,発生の所期段階から存在することが明らかになった.1.アメリカザリガニ,ケフサイソガニ,クロベンケイガニを淡水から全海水まで順応させた結果,塩分濃度の上昇に伴って遊離アミノ酸含量は顕著に上昇するが,D型アミノ酸ではいずれの種および組織でもD-Alaのみが著しく増加し,全Alaに対するD-Alaの占める比率も全海水では約50%にまで上昇した.これらのことから,D-Alaはこれら甲殻類の細胞内等浸透圧調節の主要なエフェクターであることが確認された,2.秋に降河産卵回遊するモクズガニでは4-6月の個体よりも7-10月の個体の方がD-Ala含量が高く,全アラニンに対する比率もそれぞれ26および37%と,夏から秋に多くなっていた.これらを海水に順応させたところ,7-10月の個体の方が順応過程におけるD-Alaの上昇は大きく,全海水中でのD-Ala含量は秋に河口および海で捕獲した個体とほぼ一致していた.一方,体液のD-Ala含量はきわめて少なく,他の遊離アミノ酸およびベタイン類と共に,海水順応に伴ってほとんど増加を示さず,無機イオンの顕著な増加が認められた.これらのことから,モクズガニの降河回遊中に体液の浸透圧はほとんど無機イオンで調節され,筋肉等の組織においては45%以上が遊離アミノ酸等による等浸透圧調節に依存し,上記の他種と同様にD-Alaは主要なエフェクターと考えられた.3.アメリカザリガニに対するD,L-Alaの投与実験,海水中での絶食実験から,D-Ala濃度は筋肉中で,厳密に調節されていることが明らかとなった.4.モクズガニのD-Ala含量は体重および甲幅との相関を示さず,また雌雄による差も認められず,発生の所期段階から存在することが明らかになった.1.アメリカザリガニ,ケフサイソガニ,クロベンケイガニおよびモクズガニを淡水から全海水まで順応させた結果,塩分濃度の上昇に伴って増加したD型アミノ酸はD-Alaのみであった。いずれの種および組織でも順応に伴ってD-Ala含量は著しく増加し,全Alaに対するD-Alaの占める比率も全海水では約50%にまで上昇した。以上のことからD-Alaが細胞内浸透圧調節物質の一つであることが判明した。2.アメリカザリガニを淡水,1/2海水および全海水で絶食させると,淡水では筋肉中の含量は減少し,D型の占める比率も低下したが,1/2海水ではD-Ala含量は増加し,D型の占める比率も上昇した。全海水では含量は減少したものの,比率は絶食前後で約50%と変動しなかった。3.産卵回遊するモクズガニの生殖腺が発達する前では,海水順応過程でD-Alaは増加した。回遊直前では順応に伴ってD-Alaは増加せず,淡水で最も高く,1/2海水で減少し,全海水で淡水の約80%にまで回復した。D-Alaの占める比率は35%で変化しなかった。自然環境中においても塩分濃度の上昇に伴うD-Alaの増加は認められず,上流域が最も高く,中流域で減少し,海岸で上流域とほぼ同レベルであった。4.淡水および1/2海水順応アメリカザリガニにD-Alaを投与すると,投与直後はD-Alaが急激に増加するが,1日経過するとD-Alaが減少し,L-Alaが急激に増加した。4日後には投与前の含量に戻り,肝膵臓のD,L-Alaレベルに与える影響は小さかった。L-Alaを投与した場合も同様であった。

1.4月から10月までの毎月1回淡水順応モクズガニ試料を入手し,各5尾について諸組織中の遊離DL-アミノ酸含量を測定した.その結果,含量は異なるものの,どの組織でも主要なアミノ酸はD-,L-アラニン,D-,L-アルギニン,タウリンおよびグリシンであった.これらのうち,L-アルギニンおよびグリシンの季節変動は大きく,筋肉では68月に最低値を示し,9月に最高値を示した.D-,L-アラニン含量は夏から秋にかけて増加し,D-アラニンの全アラニンに対する比率も4-6月の26%から10月の37%まで上昇を示した.2.遊離D-アラニン含量はモクズガニの体重および甲幅との相関を示さず,また雌雄間にも統計的有意差は認められなかった.3.上記の各月のモクズガニを実験室で淡水から全海水にまで順応させた.筋肉中のD-アラニン含量は4-6月の個体と7-10月の個体との比べると,淡水,1/2海水および全海水のいずれにおいても7-10月の個体で高く,海水順応に伴って上昇を示した.7-10月の全海水順応個体では,10月に河口および海で捕獲したモクズガニとほぼ同程度の含量であった.一方,体液のD-アラニン含量はきわめてわずかであり,海水順応に伴う濃度上昇は認められず,このことは全遊離アミノ酸およびベタイン含量についても同様で,海水順応に伴って無機イオンの上昇が顕著であった.したがって,モクズガニは秋の降河産卵回遊中に体液の浸透圧はほとんど無機イオンで調節し,筋肉等の組織においては45%以上が遊離アミノ酸等による等浸透圧調節に依存し,D-アラニンの寄与はおよそ20%に達し,他の甲殻類と同様にD-アラニンは等浸透圧調節の主要なエフェクターと考えられた.
難治性口腔癌に対する鉄取り込み阻害またはフェロトーシス誘導による新規治療法の開発

鉄キレート剤デフェロキサミンが、口腔扁平上皮癌細胞HSC2、HSC3、HSC4、Ca-9-22、SASの増殖に与える影響をMTT assayを用いて検討を行った。デフェロキサミン(0 - 200 μg/ml)の濃度で、48時間以上の処理時間にて有意な増殖抑制効果を示した。具体的にはデフェロキサミン50 μg/ml、72時間処理の場合、コントロール(未処理対照)と比較して、増殖抑制率はHSC2では74%、HSC3では73%、HSC4では70%、Ca-9-22では62%、SASでは56%であり、HSC2に対する効果が最も顕著であった。一方ヒト表皮角化細胞HaCaTでは70%の増殖抑制率であり、正常細胞に対しても顕著な増殖抑制効果を発現した。興味深いことに、抗癌剤5-FU耐性株HSC2/FUでは68%であり、デフェロキサミンは抗癌剤耐性株に対しても顕著な増殖抑制効果を発現した。さらに、デフェロキサミン処理を行ったHSC2細胞のTUNEL染色を行ったところ、核の断裂や凝集が観察されたが、Caspase-3抗体でWestern blottingを行ったところ、Cleaved Caspase-3のバンドが検出できず、Caspase-3に依存しないフェロトーシスが惹起されていると考えられた。また正常細胞HaCaTに対しても、デフェロキサミンは増殖抑制効果を発現したため、デフェロキサミンの抗腫瘍効果とともに安全性を評価するために、HSC2移植担癌ヌードマウスに対してデフェロキサミン(200mg/kg)1日1回3週間連続腹腔内投与を行ったところ、生食を投与したコントロール群と比較して、HSC2腫瘍は35%縮小し有意な抗腫瘍効果を発現するとともに、体重変化では有意差を認めず、皮膚にも明らかな変化は認められなかったことから、デフェロキサミンの副作用は少なく、その安全性は高いと考えられた。複数の口腔扁平上皮癌細胞株に加え、正常表皮角化細胞、さらには抗癌剤耐性口腔扁平上皮癌細胞株に対する鉄キレート剤デフェロキサミンの細胞増殖への影響を確認できた。また、デフェロキサミン処理が口腔扁平上皮癌細胞においてCaspase-3の活性化を介さない細胞死を惹起していることを確認し、フェロトーシスの誘導を示す事ができた。さらに、平成31年度に研究を予定していた担癌ヌードマウスに対するデフェロキサミン投与の抗腫瘍効果や副作用の検索も行うことができた。なお、デフェロキサミンの実験系と共に、抗マラリア薬であるアルテスネートの実験系も進めて、徐々にデーターを蓄積できている。これらのことから、おおむね順調に研究が進展していると考えている。本年度はアルテスネートの実験系をさらに進めて、正常細胞と口腔扁平上皮癌細胞で、アルテスネートの作用がどのように異なるのか、その作用メカニズムの詳細を検討するとともに、担癌ヌードマウスに対するアルテスネート投与の抗腫瘍効果や副作用の検索を予定している。また、アルテスネートがフェロトーシスを惹起可能か否かを検索するとともに、フェロトーシス誘導のメカニズムについても検討したいと考えている。なお、口腔扁平上皮癌細胞ではグルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)の発現が高く、GPX4の発現抑制が癌の進展を抑え、フェロトーシスを誘導可能であることから、GPX4発現がアルテスネートの効果予測因子となり得るか否かも検索したいと考えている。

複数の口腔扁平上皮癌細胞株に加え、正常表皮角化細胞、さらには抗癌剤耐性口腔扁平上皮癌細胞株に対する鉄キレート剤デフェロキサミンの細胞増殖への影響を確認できた。また、デフェロキサミン処理が口腔扁平上皮癌細胞においてCaspase-3の活性化を介さない細胞死を惹起していることを確認し、フェロトーシスの誘導を示す事ができた。さらに、平成31年度に研究を予定していた担癌ヌードマウスに対するデフェロキサミン投与の抗腫瘍効果や副作用の検索も行うことができた。なお、デフェロキサミンの実験系と共に、抗マラリア薬であるアルテスネートの実験系も進めて、徐々にデーターを蓄積できている。これらのことから、おおむね順調に研究が進展していると考えている。本年度はアルテスネートの実験系をさらに進めて、正常細胞と口腔扁平上皮癌細胞で、アルテスネートの作用がどのように異なるのか、その作用メカニズムの詳細を検討するとともに、担癌ヌードマウスに対するアルテスネート投与の抗腫瘍効果や副作用の検索を予定している。また、アルテスネートがフェロトーシスを惹起可能か否かを検索するとともに、フェロトーシス誘導のメカニズムについても検討したいと考えている。なお、口腔扁平上皮癌細胞ではグルタチオンペルオキシダーゼ4(GPX4)の発現が高く、GPX4の発現抑制が癌の進展を抑え、フェロトーシスを誘導可能であることから、GPX4発現がアルテスネートの効果予測因子となり得るか否かも検索したいと考えている。この金額の今年度の使用計画は、実験動物の購入に使用する。
核融合炉設計と評価(総括班)

総括班会議,研究会「炉設計と評価」,研究成果報告会などによって,計画研究「プラズマ状態トリチウムの透過ならびに生成不純物の挙動に関する実験的研究」及び「大型核融合実験装置のプラズマ生成技術」を中心に,関係公募研究を着実に遂行し,またそれらの有機的発展をはかることに努めた.同時に,計総括班の事業として「特異装置群による共同研究「,ワークショップ「社会的受容性から見た核融合技術の評価」,並びに研究会「磁気閉じ込め核融合における新方式"inーsituコンパクト高効率熱ー電気変換(CompactFusion Advanced Rankine Cycle)"を行った.共同研究については本特別研究において取上げられた課題ですでに終了したものの中から,特に(1)その成果を共同利用に供する事によってより有効に活用する事,(2)その成果を他の装置に適用することによって完成度を高める事を目的として11件を取上げ,成果を挙げることができた.ワークショップについては現存各分裂炉を参考に問題点を拾い出した.その評価とデータベース化は次年度の作業とする予定である.総括班会議,研究会「炉設計と評価」,研究成果報告会などによって,計画研究「プラズマ状態トリチウムの透過ならびに生成不純物の挙動に関する実験的研究」及び「大型核融合実験装置のプラズマ生成技術」を中心に,関係公募研究を着実に遂行し,またそれらの有機的発展をはかることに努めた.同時に,計総括班の事業として「特異装置群による共同研究「,ワークショップ「社会的受容性から見た核融合技術の評価」,並びに研究会「磁気閉じ込め核融合における新方式"inーsituコンパクト高効率熱ー電気変換(CompactFusion Advanced Rankine Cycle)"を行った.共同研究については本特別研究において取上げられた課題ですでに終了したものの中から,特に(1)その成果を共同利用に供する事によってより有効に活用する事,(2)その成果を他の装置に適用することによって完成度を高める事を目的として11件を取上げ,成果を挙げることができた.ワークショップについては現存各分裂炉を参考に問題点を拾い出した.その評価とデータベース化は次年度の作業とする予定である.
AIKキナーゼファミリーの癌細胞における発現と機能解析

Auroraファミリーキナーゼは染色体分配および細胞質分裂に関与すると考えられており、ショウジョウバエのAurora、出芽酵母のIpl1、C. elegansのAIR1およびAIR2、XenopusのEg2などを含む。ヒトにおいては、少なくとも3種類の関連遺伝子(Aurora A、B、C)が存在することが明らかとなっている(課題名にはAIKとしているが、最近Aurora A、B、Cの統一名が提唱された)。ヒトAuroraBについては、dominant negative遺伝子の発現によって細胞質分裂が正常に行われないという報告がなされているが、ヒトAuroraAおよびAuroraCについては細胞分裂時における機能の解析はなされていない。今回、ヒトAuroraファミリーについて以下の諸点を明らかにした。1)Dominant negative AuroraAのHeLa細胞での過剰発現によって多核細胞が生じ、中心体数に異常が見られた。細胞分裂時には中心体の位置の異常や染色体が赤道面に並ばないなどの異常が見られ、種々の部分欠失GFP融合蛋白質を用いた解析から、Au-roraAのキナーゼ領域中のN-末端領域が中心体への局在に必要であると考えられた。2)AuroraA及びAuroraBの時間的・局所的発現を詳細に検討し、これらがヒストンH3のSer-10をin vivo及びin vitroでリン酸化することを明らかにした。また、AuroraAが、AuroraBに比べてより効率よくヒストンH3をリン酸化した。3)細胞分裂の初期に重要な役割を果たすNIMA-related kinases(NEKs)の1つであるヒトNEK7cDNAをクローニングし、その遺伝子がヒト染色体1q31.3に局在することを明らかにした。また、NEK3のcDNAもクローニングし染色体座位を明らかにした。