hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人悪性中皮腫に高頻度で見出された３ｐ領域欠損の機能解析と診断への応用

日本人の悪性中皮腫(MM)について、腫瘍の初代培養から樹立されたMM細胞(兵庫医科大学での樹立株)のうち、上皮型5細胞(BAP1:-/-2株、-/+1株、変異なし2株)、非上皮型3細胞(変異なし)の計8細胞を選択し、全エクソーム解析を行った。我々が既に報告しているCDKN2A、BAP1と他施設が報告したNF2以外に、細胞の2/3以上に共通する遺伝子変異は新たに見つからなかった。そこで少なくとも1細胞の両アレルにvariant・欠損がある遺伝子を拾い上げ、annotation分析したところ、クロマチンリモデリング・mSWI/SNFパスウェイが挙がってきた。8細胞ともSWI/SNF遺伝子群の4遺伝子のうち1つ以上の遺伝子に変異があった。BAP1変異を持つ3細胞は、ヒストン修飾4遺伝中2遺伝子に、BAP1変異がない5細胞は転写因子・コファクター16遺伝子中2遺伝子以上に変異があった。シグナル伝達関連8遺伝子にも5細胞で変異があった。Variantの大半は稀なゲノム多型として報告されていたが、機能障害性変異であることが示唆された。一方、我々はMM治療薬剤としてヒストン脱アセチル化阻害剤(HDACI)に注目したが、有効な効果は得られなかった。ゲノム解析結果から、HDACIが効果を発揮できない要因は、クロマチン構造を保つ遺伝子群にMMは機能異常を持つためと推測された。続いてMM患者のgermlineで上記variantの有無を検討したところ、大多数のvariantが1アレルに検出された。BAP1を含む3p領域がホモ接合の例もあった。この結果は、germlineでのvariant検出でリスクアセスメントが可能であることを示唆している。なお、BAP1変異率は我々の報告が最も高く論議の対象となっていたが、他施設では混在する正常組織の分別が不十分で検出率が低かった可能性も判明した。人類遺伝学HDAC-I抵抗性の解明が必要となり、当初の計画よりも遅れている。本研究計画の当初は、MMでは少数のマスター遺伝子の機能障害から、クロマチン構造とゲノムの不安定性が起こったと推測していたが、H25年度の結果からMM全体に共通する少数のマスター遺伝子変異は見られず、細胞ごとに異なる転写制御遺伝子変異プロファイルを持つことが明らかになった。よって少数の遺伝子を発現ベクターで回復する当初の実験計画には実効性がないことが判明した。以上の結果から、当初の実験予定の変更を余儀なくされた状況となり、計画の再考が必要となったことが、遅延の理由である。1. BAP1遺伝子欠損をMLPAで検出することが可能となった。(評価)MLPA法は、迅速なスクリーニング検査として優れている。日本の悪性中皮腫では上皮型が頻度が高くかつ治療への感受性が他の組織型に比べて高い。BAP1遺伝子変異は、この上皮型の80%以上に認められることから、MLPA法の有効性を-シークエンシング法等で検証することで、悪性中皮腫のタイプ診断や早期診断を迅速に実施できる技術となる。よって引き続き解析を続ける必要がある。2.BAP1近傍の遺伝子変異を検索し、少数例ではあるが塩基置換例を見出した。(評価)PBRM1遺伝子に欠損以外に塩基置換による遺伝子機能欠損がある症例があることが判明した。
地方財政から見た市町村の最適人口規模を、地域住民の厚生から評価・導出する

まず、前年度までに進めていた都道府県の地方分権に関する研究を引き続き行った。この研究では、Granger因果テスト、Wavelet平滑化法を用いて「地方分権」の意味を再考してみることを目的としている。これらの成果を「地方分権とは何か-WISAMを用いた分析-」としてまとめ、日本統計学会で報告したその学会報告でのコメントを元に論文に加筆・修正を加え、現在学術雑誌に投稿中である。次に、最敵人口規模に関する先行研究の調査・収集を行った。これらの先行研究を調査した結果、最適人口規模の研究では、住民に対する行政サービス水準が考慮されていないこと、地域別で最適人口規模の分析が行われていないという二点の問題点が明らかとなった.そこで、この二つの問題点を考慮するために、費用最小化が達成される最適人口規模と行政サービス水準最大化が達成される最適人口規模を地域別に導出することを試みた。分析の結果、費用最小化では各地域の人口規模は最大で約2倍の格差が存在し、また、行政サービス水準最大化では回帰式の推定が上手くいかず、行政サービス水準を考慮する必要はないことが明らかにされた。これらの分析結果は論文「地域別の最適人口規模」の形にまとめ、日本財政学会で報告した。学会でのコメントを参考に、論文に加筆・修正を行った。その論文は近日『オイコノミカ』に掲載予定である。さらに最適人口規模に関する理論モデルを、地方政府の視点から分析を行っているものを中心として調査・収集した。その結果これまでの分析では、地方政府の供給する地方公共財は消費目的の公共財を想定しており、その公共財が直接外部効果を発生するものとして分析が進あられていることが分かった。これらの問題点に対処するために、地域住民の効用を最大とすることを目的として・社会資本が生活基盤、生産基盤双方の側面から地域住民に与える影響を考慮しながら、最適人口現模の導出を試みた.この研究成果は近日中に論文の形でまとめ、学会で報告する予定である。
PEG修飾ナノキャリアによる静注型ネオワクチンアジュバントの開発

本研究では免疫細胞への新たな抗原送達法としてPEG修飾リポソームによる免疫系の活性化(ABC現象)を利用した方法を提案した。本提案は、PEG修飾リポソーム投与によって脾臓辺縁体のB細胞が感作され、数日後に投与したPEG修飾リポソームを捕捉し、速やかに胚中心の樹状細胞に運ぶ、という我々の極めてユニークな発見に基づいている。当初の目論見通り、あらかじめ少量のPEG修飾リポソームで刺激することで、少量の抗原(OVA)を含むPEG修飾リポソームを投与するだけで高い抗OVA IgG、抗OVA IgMを誘導することができた。PEG修飾リポソームはTI抗原であり、これにTD抗原を封入して投与する事でTI経路の活性化を利用してTD抗原に対する免疫反応が亢進される事を確認した。通常のアジュバントは皮下の抗原提示細胞を利用して免疫増強活性を示すが、本方法は脾臓の免疫系を活性化して免疫増強作用を得るものであり、新規なメカニズムに基づくアジュバントとなるものと期待される。本研究では免疫細胞への新たな抗原送達法としてポリエチレングリコール(PEG)修飾リポソームによる免疫系の活性化(ABC現象)を利用した方法を提案しようとしている。本提案は、PEG修飾リポソーム投与によって脾臓辺縁帯のB細胞が感作され、数日後に投与したPEG修飾リポソームを捕捉し、速やかに胚中心の樹状細胞に運ぶようになる、という研究代表者らによる極めてユニークな発見に基づくものである。この現象を利用すれば、多量の抗原を効率よく抗原提示細胞に受け渡すことができ、非常に強いアジュバントを開発できる可能性が高い。当該研究期間において、脾臓辺縁体B細胞によるPEG修飾リポソームの輸送現象を利用し、PEG修飾リポソームに封入したタンパク抗原(卵白アルブミン)に対する抗体反応の増強効果について検討した。空のPEG修飾リポソームによる前刺激により、少量の抗原でanti-OVA IgMおよびanti-OVA IgG分泌量が有意に増加した。PEG修飾リポソームはT cell independentな抗原であることがわかっているが、TD抗原を封入することでTI経路の活性化を利用してTD抗原に対する免疫反応を亢進させることがわかった。通常のアジュバントは皮下の抗原提示細胞を利用して免疫増強作用を示すが、本方法は脾臓の免疫系を利用して免疫増強作用を得るものであり、新規なメカニズムに基づくアジュバントとなる可能性が示唆された。当該研究期間において、脾臓辺縁体B細胞によるPEG修飾リポソームの輸送現象を利用し、PEG修飾リポソームに封入したタンパク抗原に対する抗体反応の増強効果について検討した。空のPEG修飾リポソームによる前刺激により、少量の抗原(TNP-ficol)でanti-TNP IgM分泌量が有意に増加し、分泌のピークが前刺激がない場合と比べて2日(免疫から3日後)ほど早くなることが分かった。さらに、T細胞依存性の抗原であるリゾチウム封入PEG修飾リポソームを用いた場合でも、少量の抗原で比較的早く抗体が分泌される事が明らかとなった。これらのことから、脾臓辺縁体B細胞によるPEG修飾リポソームの輸送現象を利用することにより、PEG修飾リポソームに封入された抗原に対する抗体反応を増強することが示唆された。脾臓辺縁体B細胞によるPEG修飾リポソームの詳細な輸送機構は現在検討中であるが、この現象は新規な抗原送達システムとして有用であることが示唆された。当初の計画通り順調に検討が進んでいる。当該年度は、PEG修飾リポソーム投与によるMZ-B細胞感作によって細胞性免疫が誘導されているかを研究計画調書に記した方法に従って、以下に示した項目に対して検討する。I. pDNA

送達による脾臓樹状細胞内でのOVA発現誘導II. CTL依存的OVA+細胞障害性試験III. OVA封入PEG修飾リポソーム投与による抗腫瘍効果の検討平成24年度の繰越額に関しては、3月使用分であり、4月に支払いが行われる予定であるため、平成23年度分として既に執行を終えている。平成24年度に関しては、上記当初研究計画にしたがい、平成23年度に行った免疫活性化機構に関する研究を更に発展させ、そのために必要な実験動物や抗原タンパクなどを購入する予定である。また、平成23年度の成果に関して、複数の国内学会にて発表を行い、社会への還元に努める。
地球温暖化防止に向けた国際技術協定の制度設計

気候変動緩和のためには環境技術のさらなる発展が重要であると考えられている.しかしながら,各国が単独で環境技術の開発を行っている現状では,十分な技術革新・普及には結びついていない.この問題を解消するための1つの手段として,国際技術協定という制度が注目されている.本研究では,ゲーム理論を用いて,国際技術協定が効果的に機能する条件をいくつか明らかにした.1つ目のプロジェクトは掲載先が決まり,2つ目のプロジェクトも国際学会にて報告されるなど,具体的な成果が得られていることから,おおむね順調であると判断した.本研究の目的は、気候変動緩和のための多国間技術協力の有効性を分析することである.具体的には、ゲーム理論を用いて、環境技術に関する国際協定がもたらす社会的効果を調査し,協定が効果的に機能する状況・条件を明らかにすることをめざしている.以上の目的のもと,本年度は2つのプロジェクトを進めた.第1のプロジェクトでは,技術採択便益(=環境技術を採択することによる環境改善便益)の不確実性が国際技術協定の有効性に与える影響を分析した.具体的には,技術を採択する段階で,(1)技術採択便益に関する正確な情報を知っているケース(不確実性なしケース)と(2)技術採択便益に関する正確な情報を知らないケース(不確実性ありケース)の2つのケースに分けて国際技術協定の提携形成に関する分析を行った.分析の結果,不確実性の存在が国際技術協定の有効性に正の影響を与えることを明らかにした.この結果の背後にあるメカニズムの解明が最大の課題であったが,国内外での学会やセミナー報告を通じて一定の進展を得ることができたと考えている.第2のプロジェクトでは,技術採択便益のスピルオーバーが技術協定の有効性に与える影響を分析した.その結果,技術採択便益のスピルオーバー度合いが大きくなるほど,社会厚生は大きくなるが,逆に加盟国数は小さくなるということを明らかにし,そのメカニズムを示した.また,研究成果を国内の学会にて報告することで,論文の内容の改訂作業を進めることができたと考えている.気候変動緩和のためには環境技術のさらなる発展が重要であると考えられている.しかしながら,各国が単独で環境技術の開発を行っている現状では,十分な技術革新・普及には結びついていない.この問題を解消するための1つの手段として,国際技術協定という制度が注目されている.本研究では,ゲーム理論を用いて,国際技術協定が効果的に機能する条件をいくつか明らかにした.第1のプロジェクトに関しては,掲載予定先のエディターとやり取りし,論文内の細かい表現等を改善する予定であるが,このプロジェクトは概ね終了したとみなされる.第2のプロジェクトについては,分析結果は明らかになっているので,今後は学会報告を重ね,査読付き国際学術雑誌へ投稿できるレベルまで改善を重ねる予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。環境経済学28年度が最終年度であるため、記入しない。
好中球造血におけるG-CSF受容体シグナルとC/EBPαとのクロストークの解明

転写因子であるC/EBPαおよびサイトカインであるG-CSFとその受容体を介するシグナル伝達経路は、好中球造血に必須である。我々はG-CSF刺激によりC/EBPαの転写能が亢進すること、G-CSF受容体のY704とY764のチロシン基のリン酸化から始まる古典的MAPK経路が、G-CSF刺激によるC/EBPα転写能亢進の主要な役割を果たしていることを昨年までの研究で明らかにしてきた。本年度はG-CSF刺激により活性化されるC/EBPαの領域の同定を試みた。293T細胞にG-CSF受容体、C/EBPαの認識塩基配列の下流にルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだレポーターコンストラクトと伴に、野生型および種々のC/EBPα変異体を導入し、G-CSF刺激によるC/EBPαの転写活性能亢進に必要なC/EBPαの領域を検討した。126から200番目のアミノ酸を欠失したC/EBPα、200から255番目のアミノ酸を欠失したC/EBPαは、G-CSF刺激により野生型C/EBPαと同様に活性化されたが、1-118番のアミノ酸を欠失したC/EBPαおよび1-70番のアミノ酸を欠失したC/EBPαは、G-CSF刺激により活性化されなかった。よって、C/EBPαの5領域がG-CSFによる転写活性亢進に必須であることが判明した。次に、C/EBPαの21番目のアミノ酸であるセリンをアラニンに、および31-34アミノ酸がERKの活性化に重要なDEFドメインであるため、31番目のアミノ酸であるフェニルアラニンをアラニンに置換したC/EBPαのG-CSFによる活性化能を検討した。21番および31番のアミノ酸を置換したC/EBPαは、野生型と同様に活性化されており、このことよりERKにより直接C/EBPαが活性化されるのではなく、ERKが他の分子を活性化し、間接的1こC/EBPαが活性化されているメカニズムが想定された。C/EBPαは好中球の分化に必須の転写因子であり、その欠損マウスでは好中球が全く存在しない。一方、G-CSFまたはG-CSF受容体が欠損すると好中球は正常の15%程度に減少し、G-CSF-G-CSF受容体を介するシグナル伝達経路は好中球造血に必須である。我々はG-CSF刺激によりC/EBPαの転写能が亢進することを以前報告しており、本研究においてこのシグナル伝達経路を検討した。293T細胞にC/EBPα、G-CSF受容体、C/EBPαの認識塩基配列の下流にルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだレポーターコンストラクトの3者を導入し、G-CSF刺激後のC/EBPαの転写能を検討した。野生型のG-CSF受容体は、G-CSF刺激によりC/EBPαの転写能を亢進するシグナルを伝達するが、これにMAPキナーゼの阻害剤であるU0126を添加すると著明に、PD98059添加時には半分程度に抑制された。細胞質内の4つあるチロシン(704Y,729Y,744Y,764Y)を種々の組み合わせでフェニルアラニンに置換したG-CSF受容体変異体を用いて検討を行うと、704Yと764Yをフェニルアラニンに置換したG-CSF受容体では、G-CSF刺激によるC/EBPαの転写能の亢進作用が阻害されていた。以上の結果よりG-CSF受容体のY704とY764のチロシン基のリン酸化から始まる古典的MAPK経路が、G-CSF刺激によるC/EBPα転写能亢進の主要な役割を果たしていることを明らかにした。次に、ERKによりリン酸化されると推定されるC/EBPαのセリン/スレオニンをリジンに置換した変異体を用いて検討を行った。G-CSF刺激により活性化されるC/EBPαの転写能亢進は、リジンに置換した場合も影響を受けず、C/EBPαの活性化はERKによりC/EBPαが直接活性化されるのではなく、他の分子を介した間接的な作用であると考えられる。

126から200番目のアミノ酸を欠失したC/EBPα、200から255番目のアミノ酸を欠失したC/EBPαは、G-CSF刺激により野生型C/EBPαと同様に活性化されたが、1-118番のアミノ酸を欠失したC/EBPαおよび1-70番のアミノ酸を欠失したC/EBPαは、G-CSF刺激により活性化されなかった。よって、C/EBPαの5領域がG-CSFによる転写活性亢進に必須であることが判明した。次に、C/EBPαの21番目のアミノ酸であるセリンをアラニンに、および31-34アミノ酸がERKの活性化に重要なDEFドメインであるため、31番目のアミノ酸であるフェニルアラニンをアラニンに置換したC/EBPαのG-CSFによる活性化能を検討した。21番および31番のアミノ酸を置換したC/EBPαは、野生型と同様に活性化されており、このことよりERKにより直接C/EBPαが活性化されるのではなく、ERKが他の分子を活性化し、間接的1こC/EBPαが活性化されているメカニズムが想定された。
移民の親の教育関与を支える＜家族ー学校ー地域連携モデル＞に関する日米研究

本研究の目的は、アメリカのモデルケースに示唆を得ながら、日本社会で移民の親の教育関与を支えるための反同化主義的な<家族ー学校ー地域連携モデル>を提案することである。日米のフィリピン系と中国系移民家族を事例に、移民の親の教育関与の多様な実態とメカニズムを解明し、学校と地域のネットワークにおいて移民の親の教育関与を促す文化的・構造的条件について明らかにすることを意図する。このため日本とアメリカでフィールド調査を行う。
高圧下における金属・シリケイト間の希ガスの分配実験

最近の希ガス研究から地球内部には始源的な太陽型組成の同位体比をもつヘリウムとネオンが残っていることがわかっている。Davies(1990)は、始源的なヘリウムは地球のマントルではなく、コアにあって、ゆっくりと地球表面に脱ガスしているのではないかと考えた。このことは、ヘリウムは、コア・マントル分離の際シリケイトよりも金属のコアに入りやすいということを前提にしている。我々はこの仮説を検証するため高圧下におけるシリケイト・金属間の希ガスの分配実験を行った。(1)最初の実験では、トルコの玄武岩と鉄粉を体重比にして約1:1(重量比1:3)に混合した試料を用いた。5,20,60,100kbの圧力下で、1600°Cに温度を上げ、急冷した後、金属相とシリケイトガラス相を分離し、それぞれの希ガス含有量を気体用質量分析計で測定した。金属・シリケイト間の希ガスの分配係数は1より小さく、圧力が増加するにつれて減少することがわかった。(2)次に、シリケイト試料に玄武岩ではなく、超塩基性岩を用いた実験を行った。超塩基性岩としては、日本一の目潟のレルゾライトを用いた。5,20,40,60kbで、やはり1600°Cでの金属とシリケイトガラス間の希ガスの分配を調べた。希ガスの分配係数は、やはり1より小さく、圧力が増加するにつれて減少する。現在までに行った実験では、いずれも希ガスは金属相よりもシリケイト相に優先的に分配されるという結果であった。これらの結果は、もし平衡下でコアがマントルから分離したとしたら、希ガスはコアには入らなかったということを示唆している。現在、より現実に近い系として鉄に硫黄をいれた試料についての実験を継続中である。
有限要素解析法を用いた骨強度評価システムの臨床応用に関する研究

骨粗鬆症の診断には骨の強さを評価することが重要であり、骨密度がその目的で広く利用されている。一方、骨密度のみでは骨強度の評価には不十分であり、その他に骨のマクロあるいはミクロの構造も重要と考えられている。そこで最近は、骨構造を力学的な強度の視点から解析する方法の開発が進められている。骨構造の評価法には骨塩定量装置を用いた簡便な方法やX線CTと有限要素解析を使った詳しい方法などがあり、本研究にてその臨床的有用性を検討した。[目的]健常および骨粗鬆症の成人男女を対象にして、定量的CTによる有限要素法(CT/FEM)を実施し、基準値作成のためのデータを取得するとともに、その有用性の評価を行った。[方法]CT/FEMによる腰椎および大腿骨近位部の骨強度(CT-強度)の測定について、測定の再現性、体格指標や運動歴との関係、加齢変化を検討した。さらに、二重エネルギーX線吸収法(DXA)による腰椎および大腿骨近位部の測定を実施し、CT-強度と骨密度やHip Structure Analysis(HSA)による大腿骨近位部の骨構造指標(HSA指標)との比較を行った。[結果]CT/FEMによる骨強度測定はCVが2-3%以下の良好な再現性を示したが、若年成人ではやや再現性が低下する傾向がみられた。CT-強度は骨密度より体格指標との間に強い相関を示し、特に立位条件の大腿骨近位部強度と体重の間に高い相関を認めた。大腿骨と腰椎の何れも、CT-強度は運動歴との間にも正相関の傾向を示した。また、CT-強度は腰椎と大腿骨近位部ともに加齢とともに減少し、特に女性の閉経後で強い傾向を示した。CT-強度とHSA指標との関係は若年者と高齢の骨粗鬆症患者とでは異なる傾向を示した。[考察]CT/FEMによる骨強度測定は、骨の変形が強い症例や若年者の高骨密度例を除くと比較的良好な再現性を示し、診断や経過観察での利用が可能と思われた。また、体格指標、運動歴、加齢変化などを反映することが確認でき、HSA指標とも一定の関連を示すことが明らかとなった。今後は、骨折リスクとの関係について検討を進めていく予定である。さらに、現在、臨床で広く使用されている二重エネルギーX線吸収法(DXA)による腰椎および大腿骨近位部の測定を実施し、CT-強度とDXAによる骨密度や大腿骨近位部の骨構造指標(HSA指標)との比較を行った。[結果]CT/FEMによる骨強度測定は概ね良好な再現性を示した。CT-強度は骨密度より体格指標との間に強い相関を示し、運動歴との間にも正相関の傾向を示した。骨折患者と対照例を比較した検討では、CT-強度はDXAによる骨密度やHSA指標と比べて同等以上の弁別能を示した。一方、大腿骨近位部の骨構造指標についてはDXA法でもCT法に近い精度が得られた。[考察]CT/FEMによる骨強度測定は、概ね良好な再現性を示し、診断や経過観察での利用が可能と思われた。また、体格指標、運動歴、加齢変化などを反映することが確認でき、骨折のリスク評価でも一定の有用性が示唆された。今後は骨折のリスク評価や薬物治療の効果判定などについて、DXAとの使い分けを含めた意義付けに関する検討が必要と思われる。[目的]日本人成人男女を対象にして、定量的CTと有限要素法を用いた骨強度測定(CT/FEM)を行い、骨粗鬆症診断におけるその有用性の評価を前年度に引き続いて実施した。[方法]対象は下肢の関節置換術の術前、糖尿病あるいは原発性副甲状腺機能亢進症で、いずれも原疾患の診療目的でCT検査を予定していた症例である。腰椎と大腿骨近位部について、CT/FEMによる骨強度(CT-強度)の測定および二重エネルギーX線吸収測定法(DXA)による骨密度の測定を実施した。さらに、大腿骨近位部の骨構造指標(HSA指標)をCTおよびDXAによって求めた。[結果]CT-強度は骨密度とともに体格指標との間に強い相関を示した。また、CT-強度は腰椎と大腿骨近位部のいずれも加齢とともに減少し、特に女性の閉経後で強い傾向を示した。

骨折患者と対照例を比較した検討では、CT-強度はDXAによる骨密度やHSA指標と比べて同等以上の弁別能を示した。一方、大腿骨近位部のHSA指標についてはDXA法でもCT法に近い精度が得られた。糖尿病患者と非糖尿病患者の比較では、CT-強度と他の検査指標の関係に明らかな相違は認められなかった。原発性副甲状腺機能亢進症については、副甲状腺摘出術後の骨強度の改善をCT/FEMによって検出することができた。[考察]CT/FEMは、骨粗鬆症における骨強度の低下を感度よく検出し、糖尿病あるいは副甲状腺機能亢進症などの続発性骨粗鬆症に対しても適用できた。ただし、DXAとの使い分けを考える上では、縦断研究による骨折のリスク評価などの検討が今後さらに必要と思われる。論文発表には至っていないが、データの収集及び解析はほぼ終了しており、ほぼ当初の計画通りに進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。追加のデータの収集及び解析を終了させ、結果を総括と論文化を進める予定である。
分散位置情報サービスと空間コンテンツ融合に関する研究

本研究では「空間辞書」と「空間スキーマ」という2つの切り口が重要と考え、それぞれを理論的に体系化するとともに、実際に実システムを構築し、また実際の空間データを利用したり制作することにより、われわれが提案する枠組みの健全性の検証を行った。(I)空間辞書(または、分散位置情報サービス、分散地図情報ウェブサービス):空間辞書とは、ある項目に対して、対応する空間情報(たとえば、位置や形状や方向)が登録された辞書である。空間辞書の具体例は地図データ、地名辞書、電話番号表、郵便番号表などである。空間辞書は、辞書としてさまざまなコンテンツから参照されるため、厳密性・正確性・網羅性などの品質の高さが重要視されるデータである。(II)空間スキーマ(または、空間メタデータ。これを基本に空間コンテンツ融合を実現する):あらゆるコンテンツに空間情報をメタデータとして付与する仕組みは重要である。ただし、われわれが提案するマルチメディアコンテンツの内容記述モデルでは、位置(ロケーション)だけでなく、視点と注視点・方向・画角・世界座標と写真座標・2Dと3D・注釈(ラベル)・空間精度・可視性・対象距離・大きさ・縮尺などの、より高度な空間情報の利用を仮定しており、これらの空間メタデータをマルチメディアコンテンツの「空間スキーマ」と呼ぶ。空間スキーマが付与されたコンテンツは、空間キーにより検索が可能になる。また、コンテンツで空間スキーマを持つものを空間コンテンツと呼ぶ。空間辞書と空間コンテンツの違いは、URLとHTMLの違いに近く、前者は厳密性と品質の高さが重要であるが、後者は記述の開放性・簡便性が重要である。空間コンテンツ自身も、品質が保証されれば空間辞書として用いることができる。また、既存の空間辞書を用いて、デジタルコンテンツに空間情報を追加することが可能である。また、不足している情報を相互に補完させ、さらには相互発展させる枠組みも重要であり,これに関しても体系化を行った。われわれの昨年度までの研究で明らかにしたように、GPSケータイ電話などでの現在の位置情報の利用の仕方は、まだ十分に洗練されたものとはなっておらず、位置情報の「意味」を体系化する必要がある。たとえば、デジタル写真のメタデータとして、カメラの位置だけを付与しても、デジタル写真に写っている対象実体を位置的に表現できておらず、メタデータとしては不十分である。われわれは、カメラの位置に加えて、方向と画角もメタデータとして加えることにより、写真に写っている対象実体に関する情報を追加でき、より精度高く・高度な情報アクセスと共有が可能となるというモデルを提案し、試作システムを開発してきた。つまり、われわれが提案するマルチメディア・コンテンツの内容記述モデルでは、位置(ロケーション)だけでなく、視点と注視点・方向・画角・世界座標と写真座標・2Dと3D・注釈(ラベル)・空間精度・可視性・対象距離・大きさ・縮尺などのより高度な空間情報の利用を仮定しており、これらの空間メタデータをマルチメディア・コンテンツの「空間スキーマ」と呼ぶことにする。今年度は、一般ユーザがデジタル写真にカメラの位置や方向などの空間スキーマを付与する仕組み、およびその空間スキーマを通して写真の内容である注釈を3次元空間として共有・同定させることにより、新しい写真に自動的に注釈を伝播付与させ、写真の内容索引を簡便に生成する枠組みを体系化した。つまり、地図データおよびユーザが付与する注釈の地物データを空間辞書として利用することにより、映像と現実空間とを相補的にマッピングさせる現実的な枠組みを提案した。今年度の成果である、空間スキーマと空間辞書に基づく映像の空間構造化は、映像の価値・機能・再利用性を高め、インターネットという情報共有空間上で、人間が本質的に持つ表現する活動の力により、映像コンテンツ群と空間辞書が自律発展する潜在エネルギーを上昇させることにつながると考えている。
卵巣における新しいプロラクチン放出ペプチド作用機構の機能的組織学的研究

PrRPは卵巣機能に重要な影響を及ぼしているおり,われわれが先に提唱したERAANPSやGHと深く関わり,Steroidogenesis,DNA Polymerase a活性などの卵巣機能調節に深く関わっていることが明らかにされてきている。概略的には計画的に進んでいる。
カイコの休眠誘導にみられる脳可塑性の新奇メカニズムの分子・細胞動態解析

カイコの胚休眠誘導において、母蛾の環境温度の受容から次世代卵の休眠性の決定に至る過程には休眠ホルモンの放出制御の過程で脳可塑性がみられる。そして、その脳可塑性にはこれまでに知られていない「単純で効率的」な新奇のメカニズムをもつ可能性がある。このメカニズムを立証するために多種の遺伝子改変カイコを作出して、分子・細胞レベルでの詳細な動態解析を行なうとともに、個体レベルでの表現型解析を進めている。本研究では、次の3つのサブテーマ[A] [C]を行なっている。[A]細胞性GABAトランスポーター(BmGAT1)の機能解析: BmGAT1のKO系統では、次世代卵を休眠誘導条件にしても非休眠卵を産卵することがわかった。そこで、この系統における血液中のDH濃度を測定するほかBmGAT1の機能解析を行なっている。さらに、組み換えAcNPVを利用してBmGAT1遺伝子の上流域10 kbのレポーター遺伝子コンストラクトを作製した。このコンストラクトをもとに種々のAcNPVを作製し、BmGAT1の遺伝子発現に関わるシスエレメントの同定を目指している。[B]DH分泌制御に関わる神経回路網の同定と拡散性伝達の検証:piggyBAC遺伝子組み換えカイコを利用したGAL4/UASシステムにより、休眠誘導に関わる神経連絡の調査を進めている。[C]インシュリンシグナル経路・時計遺伝子と脳可塑性の関連性の調査:組み換えAcNPVを利用してボンビシン遺伝子の発現の調節に関わるシスエレメントの同定を目指している。また、時計遺伝子群のKO系統の休眠性を調査し、これらの遺伝子の休眠性との関連を解析している。研究計画調書の研究計画・方法の通りにおおむね進んだ。特に、GABAトランスポーターおよび時計遺伝子群と休眠誘導との関係において、今後の研究の進展を見込める結果を得た。しかしながら、サブテーマ[B]に関する遺伝子組み換えカイコの作出が遅れている。研究計画調書の研究計画・方法の通りに進める。特に、サブテーマ[B]に関する遺伝子組み換えカイコの作出と神経ネットワーク解析を精力的に進める。
軟骨細胞及び軟骨膜細胞を利用した気管軟骨の再生に関する研究

我々が使用している再生誘導型人工気管はすでに臨床応用が行われ良好な結果を得ているが、骨格が汎用プラスティック製であるため小児には使用されていない。本研究では骨格を担いうる気管軟骨の再生を究極的な目標とし、軟骨軟骨細胞および軟骨膜細胞を再生誘導型人工気管に付加した新規培養気管を作製し、移植実験を中心に検討を行った。新規培養気管で再建したウサギ気管欠損部には新生軟骨が確認され、気管軟骨の再生が期待される結果が得られた。軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取〕軟骨細胞および軟骨膜細胞の採取、培養に関して以下のような変更を加えた。全身麻酔下に日本白色系ウサギのの肋軟骨を摘出する際に、気胸の原因となる壁側胸膜損傷が生じうることから、これを予防するための工夫を行った。肋軟骨を軟骨膜を温存した状態で外側面のみ露出させて、壁側胸膜側の剥離操作は行わないこととした。露出させた範囲で肋軟骨を摘出したが、その際に壁側胸膜側の軟骨および軟骨膜は一部残しながら、軟骨を長軸方向に裂くように切断操作を行った。これにより壁側胸膜への侵襲的な操作を回避することが可能となった。また、軟骨膜細胞を採取する際にこれまでは軟骨膜の組織片培養を行ってきたが、今年度は軟骨細胞の採取と同様に酵素処理もあわせて行った。軟骨膜細胞をコラゲナーゼ処理し、さらに濾過を行って細胞を採取した。これを培養液中で培養したところ付着系の細胞が得られた。形態的には組織片培養を行って得られた軟骨膜細胞と同様であった。〔培養気管の作成〕軟骨細胞あるいは軟骨膜細胞をコラーゲン溶液に懸濁した細胞含有コラーゲン溶液を、自己組織再生型人工気管に浸透・ゲル化させ、培養気管を作製できた。〔気管再建〕全身麻酔下にウサギの頸部皮膚を縦切開し、さらに前頸筋を正中で縦切開し喉頭および気管を露出させた。気管前壁を気管の約3分の1周、長軸方向に1215mm範囲で切除した。気管欠損部を覆うように半円筒形の培養気管を留置し、ナイロン糸にて空気漏れが無いよう慎重に縫合固定した。最後に前頸筋および皮膚を縫合した。今回肋軟骨採取、あるいは培養気管移植を経た後、予定した観察期間を満たす前にウサギが死亡したことにより、今年度は培養気管移後の軟骨再生に関して評価するには至らなかった。軟骨細胞・軟骨膜細胞を有する培養気管の作製を行った。〔軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取〕全身麻酔下に、ウサギ(本白色系ウサギ♂)の肋軟骨を採取した。採取の際には胸壁損傷に伴う気胸を起こさないよう注意して操作した。採取した肋軟骨を軟骨組織と軟骨膜組織に分断し、それぞれ小さな組織片に細分した。軟骨細胞は、軟骨組織片をコラゲナーゼ処理し浮遊する細胞を濾過することで採取可能であった。軟骨膜細胞は10%FBS含有D-MEM用いて組織片培養を行うことで採可能であった取した細胞の継代培養を行う。得られた細胞を継代培養し、必要な細胞数を確保できた。〔培養気管の作製〕I型コラーゲン溶液に再構成用緩衝液及び培養された軟骨細胞あるいは軟骨膜細胞を混合し細胞含有コラーゲン溶液を作製した。コラーゲン溶液は37°Cでゲル化するものを用いた。ウサギの気管再建目的に作製した自己組織再生型人工気管に細胞含有コラーゲン溶液を浸透させゲル化させ、培養気管を作製でした。〔標本作製・評価〕。作製した培養気管をパラフィン包埋し、組織切片を作製した。H-E染色での観察では、人工材料のコラーゲン線維の間隙に付加した細胞がほぼ均一に散在していることが確認できた。我々が開発した再生誘導型人工気管はすでに臨床応用が行われ概ね良好な結果を得ているが、骨格がポリプロピレン製であることから成長期にある小児への適応はない。小児症例にも適応しうる人工気管の開発を究極的な目的とし、本研究では気管軟骨の再生を意図して、自家の軟骨細胞および軟骨膜細胞を付加した新規培養気管を作製し、実験動物での移植実験を中心に評価を行った。〔軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取〕全身麻酔下に日本白色系ウサギの肋軟骨および軟骨膜を摘出した。気胸の回避を意図して、壁側胸膜側の軟骨および軟骨膜は一部残した。軟骨膜細胞の採取は、軟骨細胞の場合と同様に酵素処理を用いて行った。〔細胞の蛍光標識〕採取した軟骨細胞および軟骨膜細胞に対して、蛍光タンパクであるGFPおよびTOMATOの遺伝子導入を行い、細胞の蛍光標識とした。遺伝子導入後、in vitroにてそれぞれの蛍光が発現していることを確認した。〔培養気管の作成〕軟骨細胞あるいは軟骨膜細胞をコラーゲン溶液に懸濁した細胞含有コラーゲン溶液を、自己組織再生型人工気管に浸透・ゲル化させ、培養気管を作製した。

〔気管再建〕全身麻酔下にウサギの頸部皮膚を縦切開し、さらに前頸筋を正中で縦切開し喉頭および気管を露出させた。気管前壁を気管の約3分の1周、長軸方向に1215mm範囲で切除した。気管欠損部を覆うように半円筒形の培養気管を留置し、慎重に縫合固定した。最後に前頸筋および皮膚を縫合した。〔標本の作製・評価〕再建した気管を摘出し、固定後薄切して組織学的な評価を行った。軟骨細胞および軟骨膜細胞の両者を付加したモデルでは5週間後、気管欠損部に軟骨様組織の形成が確認できた。自家肋軟骨由来の軟骨細胞および軟骨膜細胞を付加した培養気管を用いて気管欠損部を再建したところ、欠損部に軟骨様組織の再生が確認された。軟骨細胞および軟骨膜細胞は気管軟骨の再生に促進的に働くことが示唆せれた。耳鼻咽喉科〔軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取〕ウサギの肋軟骨の採取から、軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取、さらに細胞培養に至る方法に若干の変更を加えることで、細胞採取の手技的向上を図ることができ、おおむね達成できたと考えられた。〔培養気管の作製〕培養軟骨細胞あるいは軟骨膜細胞を人工材料に導入する方法は、おおむね達成できたと考えられた。〔気管再建〕気管欠損部の作製に関しては、おおむね手技を確立できた。培養気管と気管の縫合に関しては、術後に死亡するケースを経験したことを受け、原因の一つとして疑われている気道狭窄、縦隔気腫等を作らないような縫合の工夫が必要と考えられた。気管再建に関してはやや遅れていると判定した。〔標本作製・評価〕今年度および次年度で標本の採取・評価を行う計画であるが、今年度は標本の評価には至らず、やや遅れていると判定した。軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取〕ウサギの肋軟骨の採取から、軟骨細胞、軟骨膜細胞の採取、さらに細胞培養に至る方法の確立は、最終的に必要細胞数が確保できたことから、おおむね達成できたと考えられた。〔培養気管の作製、標本の作製・評価〕培養軟骨細胞あるいは軟骨膜細胞を人工材料に導入する方法は、ゲル化するI型コラーゲン溶液を用いた細胞懸濁液として人工材料に導入することで、人工材料内に均一に細胞を播種できることが確認できたことから、おおむね達成できたと考えられた。ウサギの気管再建の実験および評価を中心に行う。〔培養気管の作製〕培養軟骨細胞、軟骨膜細胞を用いて培養気管モデルを作製する。〔気管再建〕培養気管を気管欠損部に縫合する際に、気道狭窄回避を意図して再建部分の内腔をむしろ拡大するような縫合を行う。さらに縦隔気腫予防を意図して縫合の間隔をより狭くするなどの工夫を行う。〔標本採取、標本評価〕観察期間の後に気管を摘出する。摘出した気管の凍結切片、パラフィン切片、あるいはTEM用の標本を作製する。H-E染色やトルイジンブルー染色等での形態観察を行う。蛍光顕微鏡にて蛍光標識した細胞を経時的に評価する。免疫染色(type II collagen等)、TEMにて軟骨組織の構造、再生気管の層構造を評価する。質的評価としてはRT-PCR(type II collagen、aggrecan)などを行う。in vivoで、ウサギの気管欠損部への培養気管の移植実験を中心に行う。前年度の研究も継続して行う。〔細胞の蛍光標識〕移植細胞を宿主細胞と区別・同定できるように、遺伝子導入技術を用いて、培養軟骨細胞と培養線維芽細胞に蛍光蛋白(GFP、YFP等)などの遺伝子を導入試みる。〔培養気管の作製〕標識された培養軟骨細胞、軟骨膜細胞を用いて平成24年度と同様に培養気管モデルを作製する。
植物の発生・分化に関与する色素体包膜タンパク質の解析

CRLタンパク質は色素体へのタンパク質輸送やストレス応答などに関与するタンパク質と相互作用し、これらを介して植物の形態形成に関与する可能性が示唆された。crl変異体では色素体分裂に必要なタンパク質量の減少によって色素体分裂が阻害されていることが示唆された。CRLが局在する小胞は色素体外包膜を含む一重膜構造体である事が示唆され、小胞への局在にはアミノ末端領域が必要であった。また、CRLはミトコンドリアにも局在した。シロイヌナズナのLer系統にはcr1変異体の表現型を抑圧するサプレッサー遺伝子が存在していた。現在このサプレッサー遺伝子のマッピングを進めている。また、シロイヌナズナCRL遺伝子プロモーターで転写されるCRL-YFP遺伝子(PCRL-CRL-YFP)発現植物を作製し、CRL-YFPが葉緑体包膜以外にも、核周縁部、細胞質内の小胞、小さなドットの構造体に存在する事を確認した。様々な領域を欠失したCRLとGFPあるいはYFPとの融合タンパク質遺伝子を発現する形質転換シロイヌナズナを作製し、CRLタンパク質の細胞内局在に必要な領域を解析した。その結果、CRLタンパク質が葉緑体包膜および、小胞、ドット状の構造体に局在するためには、アミノ末端側の133アミノ酸残基が必要である事が明らかとなった。この領域には、膜貫通領域、ゴルジ体から小胞体へ輸送されるタンパク質に見られる共通配列、小胞体から細胞外へ分泌されるタンパク質に見られる共通配列が存在した。これらのどの共通配列を含む領域が欠失しても、CRLタンパク質が葉緑体外包膜には局在しない事が示唆された。この結果は、膜貫通領域とそれに隣接する塩基性アミノ酸とが、葉緑体外包膜へのタンパク質局在に必要十分であるという従来の報告とは異なるものである。また、酵母ツーハイブリッドスクリーニングによって得られたCRLタンパク質と相互作用するタンパク質の細胞内局在を、シロイヌナズナ細胞における一過的発現によって調べた。その結果、2種類のCRL相互作用タンパク質は細胞質に局在した。これらのタンパク質がCRLタンパク質の細胞質ドメインと相互作用するかは今後検討する予定である。シロイヌナズナCRL遺伝子としての機能を持つCRL-YFP融合と、各種オルガネラ局在蛍光タンパク質との細胞内共局在を解析した結果、CRLタンパク質が局在する、小さなドット状の構造体がミトコンドリアであることが明らかとなった。ミトコンドリアへの局在にはN末端の60アミノ酸領域または、CRLタンパク質の37-132アミノ酸領域が必要であった。ミトコンドリア局在蛍光タンパク質を発現している植物体を用いて、野生型とcrl変異体とで、ミトコンドリアの数と形態を観察したが、両者の間に顕著な差はなかった。今後は、crl変異体におけるミトコンドリアの機能について検討する予定である。野生型シロイヌナズナの全不溶性タンパク質画分より、n-dodecyl-β-D-maltosideを用いてCRLタンパク質を可溶化し、それをBN-PAGEによって分離した結果、CRLタンパク質は分子量約140kDaと約60kDaの複合体に含まれていることが、抗CRL抗体を用いた解析から明らかとなった。さらに、SDS-PAGEによって、CRL複合体を分別し、MALDI-TOF-MSを用いて、CRL複合体に含まれるタンパク質の同定を試みたが、回収できた試料がすくなく、タンパク質同定には到らなかった。この結果から、CRL複合体構成成分を同定するには、解析に用いるタンパク質量を増やし、抗CRL抗体カラムを用いて複合体を濃縮することが必要であると考えられた。触これまでにシロイヌナズナCRLタンパク質はミトコンドリアと色素体に局在することを明らかにしたが、今年度はミトコンドリアと色素体への局在シグナルが、CRLタンパク質のN末端よりにある短い疎水性領域であることを明らかにした。さらに、その疎水性領域内のグリシン残基のアスパラギン酸への置換によって、色素体へのタンパク質輸送のみが阻害される事を明らかにした。CRLタンパク質はオルガネラ膜アンカー型タンパク質の1つであるが、これらタンパク質の輸送にはankyrin repeat-containing protein 2A, 2B (AKR2A, 2B)が関与することがすでに報告されている。酵母ツーハイブリッド系を用いた解析から、AKR2Aタンパク質がCRLの輸送シグナルである短い疎水性領域に結合することが明らかとなった。これらの結果から、AKR2タンパク質によってCRLタンパク質は色素体とミトコンドリアへ輸送されることが示唆された。どのような機構でミトコンドリアと色素体への輸送の選別が行われているかは今後の課題である。また、CRLとしての機能をもつCRL-GFPタンパク質を発現しているシロイヌナズナから、抗GFP抗体を用いてCRLタンパク質と相互作用するタンパク質を精製した。その結果、色素体へのタンパク質輸送に関与する色素体外包膜タンパク質Toc75-IIIと、ストレス応答などに関与するProhibitin(PHB)タンパク質が、CRLと相互作用するタンパク質候補として得られた。

crl変異体では色素体へのタンパク質輸送に一部欠損が見られ、さらに、phb遺伝子変異体と類似した表現型が観察された。これらの事から、Toc75-IIIとPHBタンパク質が実際にCRLと相互作用している可能性が高いと考えられた。これまでCRLタンパク質の細胞内局在に関する解析、および、既知色素体タンパク質との相互作用解析には一定の進展があったが、植物体からのCRLタンパク質複合体の単離と解析は、得られる複合体の量が少ないため、解析が遅れている。また、および、crl変異のエンハンサー、サプレッサーの単離は変異原処理したcrl変異体植物の稔性が低下してしまうため、十分な数のスクリーニングを行えていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。CRLタンパク質がミトコンドリアにも局在することが明らかとなったため、CRLタンパク質を色素体あるいはミトコンドリアの一方のみに局在させることで、CRL遺伝子それぞれのオルガネラでどのような機能を果たしているのかを解析する予定である。また、植物体からの複合体の単離・解析は、出発材料の量を更に増やし、抗体カラムを利用して、複合体を濃縮する。エンハンサー、サプレッサーの解析は、変異原処理する稔性低下を考慮して種子数を増やして行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。
植物の形質多様性の原理の解明

本研究の目的は、植物多様性の主要軸と見なされる葉の光合成能力の多様性と、植物の高さの多様性に着目し、それぞれのトレードオフとその物理的・生化学的基盤の解明した。光合成能力の多様性については、数百種のデータを解析した結果、長い寿命をもつ葉は、細胞壁の重量割合が高く、そのため、(1)光合成タンパク質の割合が少ない、(2)細胞壁が厚いためにCO2拡散抵抗が大きい、という2つの要因により、光合成効率が低いことが明らかになった。植物の高さの多様性については、気候帯によらず、共存樹種間では、樹高とともに光獲得効率が増加し、光利用効率が低下するという一貫した傾向を見出した。本研究は、植物の形質の多様性がどのような原理に基づいて生じているのかを明らかにすることが目的である。特に植物多様性の主要軸と見なされる葉の光合成能力の多様性と、植物の高さの多様性に着目し、それぞれのトレードオフとその物理的・生化学的基盤の解明を目指している。光合成能力の多様性については、京都の上賀茂試験地を中心に、20種あまりの木本や草本植物の光合成速度と葉寿命を追跡した。また別プロジェクトの支援を受けて、ハワイ調査に参加し、現地で、ハワイフトモモの多様な遺伝型について、光合成測定を行った。これらの測定結果と生化学分析から、光合成能力の多様性をもたらすトレードオフの生化学的基盤に迫っている。植物の高さについては、苫小牧研究林にて、森林クレーンを利用し、多種が共存する林の葉群分布、光分布、直径成長量などを計測した。これにより、高さ成長に伴う光獲得効率と光利用効率が推定できるようになった。また次年度計画しているマレーシアのランビル国立公園に下見に行き、調査ができる手応えを得た。光合成能力の多様性については、前年度から行っている京都の上賀茂試験地での種間比較やハワイのハワイフトモモの多様な遺伝型比較に関するサンプルの分析や解析を進めている。様々な種に適用できる生化学分析の手法開発に多くの時間を費やし、一定の成果を得た。現在進行中の生化学分析から、光合成能力の多様性をもたらすトレードオフの生化学的基盤に迫っている。また文献レビューを行い、光合成能力の多様性をもたらす生理基盤に関する定量的評価を行い、論文執筆中である。植物の高さ多様性については、マレーシアのランビルヒルズ国立公園にて、森林クレーンを利用し、多種が共存する林の樹冠分布、光分布、直径成長量などを計測した。これにより、高さ成長に伴う光獲得効率と光利用効率が推定できるようになり、これまでの苫小牧や屋久島のデータと比較可能になった。予備的解析結果を生態学会大会で発表した。計画していた光合成測定も、森林調査も無事終了し、予定通りである。興味深い結果が得られ、学会発表を行い、論文も執筆中である。また関連論文も複数発表することができた。本研究の目的は、植物多様性の主要軸と見なされる葉の光合成能力の多様性と、植物の高さの多様性に着目し、それぞれのトレードオフとその物理的・生化学的基盤の解明を目指すことにより、植物多様性の原理を理解を深めることであった。光合成能力の多様性については、葉の寿命とトレードオフの関係にある光合成効率(窒素あたりの光合成速度)に着目し、長い葉寿命に必要な丈夫な構造がなぜ光合成の効率を低下させるのかについて詳細な解析を行った。本研究では、申請者自らがデータを集めるだけでなく、国際共同研究チームを組織して、世界規模のデータベースを構築することにより、国際的に一般性の高い検証も行った。数百種に及ぶ詳細なデータを解析した結果、長い寿命をもつ葉は、細胞壁の重量割合が高く、そのため、光合成タンパク質の割合がすくないこと、さらに細胞壁が厚いためにCO2拡散抵抗が高まることにより、光合成の効率が低いことが明らかになった。これらの研究結果は、植物科学の一流雑誌に掲載され、また生態学の権威であるReich教授による論評も付けられるなど、注目度が高い論文になったと考えている。植物の高さの多様性については、計画どおり、苫小牧、屋久島、ランビルでの調査を行い、樹木の成長を光獲得効率と光利用効率に分けて解析を行った。その結果、共存樹種間では、樹高とともに光獲得効率が増加し、光利用効率が低下するという一貫した傾向が見られた。また水平方向と垂直方向の光の不均一性を考慮した解析も考案し、興味深い結果が得られた。これらの研究成果については論文執筆中である。計画していた光合成測定も、樹冠調査も順調に進み、予定通りである。

光合成能力の多様性については、これまでのデータを詳細に解析し、必要あれば、再測定を行う。また生化学分析と解剖学的分析を進める。また現在執筆中の論文を投稿する。植物の高さの多様性については、これまでのデータを解析し、共存樹種の光競争様式の違いを明らかにし、論文を執筆・投稿する。28年度が最終年度であるため、記入しない。植物生態光合成能力の多様性については、昨年度測定したデータを詳細に解析し、必要あれば、再測定を行う。また生化学分析を進める。植物の高さについては、本年度はマレーシアのランビルで調査を行う。昨年の苫小牧のデータと合わせて解析し、共存樹種の光競争様式の違いを明らかにする。英文校閲を今年度行わなかったので、次年度に回した。英文校閲等に使用する。
心肥大におけるデスミンのアイソフォームとりん酸化について

デスミンに2種類のアイソフォームが知られている.我々はラット正常心筋において2種類のアイソフォームalpha,betaが存在することを確認した.ラットにモノクロタリン投与と投与し,肥大右室心筋,右室心筋を作製した.二次元電気泳動法を用いて心筋構造タンパク質を定量し,両心筋でコントロール群に比較し,デスミンの増加を認めた.さらにラットの冠動脈を結紮することにより,心筋梗塞モデルを作製し,6週間飼育した.非心筋梗塞部位は代償性に肥大しており,二次元電気泳動法をもちいて心筋構造タンパク質の定量を行うとコントロール群に比較し,デスミンの増加を認めた.肥大右室右房心筋,さらに肥大左室心筋でもデスミンのアイソフォームalpha,betaを認めた.さらにコントロール群に比較し,betaの増加を認めた.デスミンを抽出しすることに成功した.現在リン酸化酵素,脱リン酸化酵素にてデスミンをリン酸化,脱リン酸化するとともに,二次元電気泳動法を用いて電気泳動し,そのスポットがいかに変化するかを検討中である.デスミンに2種類のアイソフォームが知られている.我々はラット正常心筋において2種類のアイソフォームalpha,betaが存在することを確認した.ラットにモノクロタリン投与と投与し,肥大右室心筋,右室心筋を作製した.二次元電気泳動法を用いて心筋構造タンパク質を定量し,両心筋でコントロール群に比較し,デスミンの増加を認めた.さらにラットの冠動脈を結紮することにより,心筋梗塞モデルを作製し,6週間飼育した.非心筋梗塞部位は代償性に肥大しており,二次元電気泳動法をもちいて心筋構造タンパク質の定量を行うとコントロール群に比較し,デスミンの増加を認めた.肥大右室右房心筋,さらに肥大左室心筋でもデスミンのアイソフォームalpha,betaを認めた.さらにコントロール群に比較し,betaの増加を認めた.デスミンを抽出しすることに成功した.現在リン酸化酵素,脱リン酸化酵素にてデスミンをリン酸化,脱リン酸化するとともに,二次元電気泳動法を用いて電気泳動し,そのスポットがいかに変化するかを検討中である.
乳癌におけるプロテアーゼインヒビターPP5/TFP1-2遺伝子発現について

近年、血液凝固反応が癌の浸潤、転移の成立に深く関与していることを示す報告が多数なされている。癌細胞が産生する凝固反応の惹起物質は主にTF(以下TF)である、凝固第X因子の活性化能を持つ。TFは生理的な止血・凝固システムの中心的分子であると同時に、胎生期の血管形成、VEGFの産生、血管新生にも深く関与することが明らかにされている。本研究では、(1)TF細胞内ドメインがアクチン結合蛋白ABP280と結合し細胞骨格にドックしていること、(2)TFを強制発現する癌細胞の接着、遊走が、抗TF抗体、凝固第VII因子により亢進すること、(3)TFを介する細胞の密着に際してfocal adhesion kinaseのリン酸化が起こることを明らかにした。また、手術材料を使った免疫組織化学的解析から、(1)invasion frontの癌細胞がTFを強く発現する傾向があること、(2)透過性の亢進した腫瘍血管の周囲に血液凝固第VII因子の抗原反応が見られることを示した。以上の結果は、透過性の亢進した血液から漏出する第VII因子がTFを発現するinvasion frontの癌細胞の向血管性増殖を促し、浸潤・転移の成立に寄与する可能性を示唆する。TFには、生理的抑制物質TFPI-1およびPP5/TFPI-2が知られている。本研究では更に、腫瘍細胞とその周囲の正常血管内皮細胞にTFが発現していることが示されて注目を集めている乳癌について、手術例6例の癌部、非癌部組織よりRNAを抽出し、TFおよび抑制因子TFPI-1およびTFPI-2の発現をRT-PCR法で検討した。癌部、非癌部いずれの組織でもTFPI-2の発現を認めたが癌組織では、発現が減弱している傾向が見られた。このことから、TFの抑制物質も併せて解析してゆく必要があることがわかる。今後、免疫組織学的に更に詳細な検討を行う予定である。(方法)乳癌20例から癌部、非癌部、および線維腺腫5例の腫瘍部から約0.5cm^3の標本を採取した。標本の一部を用いてH-B染色を行い、病理組織を確認した後、ISOGENのプロトコルに従い、mRNAを抽出した。PP5/TFPI-2mRNAの発現は、cDNAプローブを用いてノーザン法で観察した。(結果)PP5/TFPI-2mRNA発現は、非癌部正常乳腺、線維腺腫では、全例で観察されたが、癌部では20例中16例で認められなかった。(考察)乳癌におけるPP5/TFPI-2遺伝子発現の消失は、乳癌の増殖浸潤能に影響していると考えられる。現在、正常で発現するPP5/TFPI-2mRNAが、乳癌で消失、低下する現象は、PP5/TFPI-2mRNA発現の低下が、その遺伝子座である7q31.1-31.2にLOHが生じた後、残ったアレルのPP5/TFPI-1遺伝子の点突然変異によるジェネテイツクな変化か、DNAチル化などによるエピジェネテイックな変化によるものか、原因となる遺伝子変化を観察中である。癌細胞が産生する凝固反応の惹起物質は主にTF(以下TF)であり、凝固第X因子の活性化能を持つ。