hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マントルウェッジでの流体交代作用と遷移元素濃集過程

マントルウェッジに由来するかんらん岩やそのアナログ物質と考えられるオフィオライト底部のかんらん岩を採取し,沈み込むスラブから放出される流体の性質と,それによる元素の移動を伴う交代作用について検討をおこなった。火山フロント下の最上部マントルでは普遍的にH2O流体が観察され,マントルの改変作用に重要な役割を果たしていることが分かった。また,遷移元素やLIL元素をより溶解する高NaCl濃度の存在を確認した。島弧環境で形成されたオフィオライトや,メタモルフィックソール直上のオフィオライト底部かんらん岩でも,塩素イオンや炭酸イオンを含む水流体による交代作用を確認した。マントルウェッジにおける流体による元素の移動・濃集過程を検討するために,島弧マントルに由来するかんらん岩捕獲岩中に観察される交代作用についての検討と,それに関連した流体包有物の解析,また,マントルウェッジに放出された流体の初生的性質を解明するために,変成岩に伴うマントルかんらん岩の解析をおこなっている。平成25年度は,変成岩に伴うかんらん岩に見られる流体交代作用の地球化学的な解析を重点的におこない,オフィオライトのし上げ時に下位に形成されるメタモルフィックソールからH2O流体が付加され,改変を受けていることが確かめられた。また,極域ウラルで採取した高圧変成岩に伴うかんらん岩体では大規模に含水鉱物が形成されていることが確認された。特に,緑泥石や角閃石類の形成が顕著で,変成岩の形成に伴って放出されるH2O流体による岩石学的な改変を捉えるために,化学的な解析を始めたところである。マントルウェッジ上部のマントルに由来するかんらん岩捕獲岩中の流体包有物については,カムチャツカ弧のかんらん岩中に観察されたH2O流体の解析を引き続きすすめている。特に,H2O流体の塩濃度(NaCl eq.)を決定し,大規模に交代作用を受けているかんらん岩とそうでないもの,また,交代作用を引き起こした物質(H2O流体もしくはH2Oに富む珪酸塩メルト)の違いにより,観察されるH2O流体の塩濃度組成が系統的異なることがわかるなど,成果が出てきているところである。マントルウェッジにおける流体や珪酸塩メルトによる元素移動過程,特に白金族元素を含む遷移元素の移動(除去・濃集)過程の解明を目的とし,2012年度は既に解析をすすめていたカムチャツカ弧のアバチャ火山に産するマントルかんらん岩の機器分析に加えて,カムチャツカ弧の他の火山に産するマントルかんらん岩の解析をおこなった,かんらん岩捕獲岩中に観察される流体は,アバチャ火山ではH2Oを主体とするものが優勢であったが,他の火山ではH2Oを含むものも観察されるが,むしろCO2を主体とするものが多いという結果が得られた.このことは,同じ火山フロント下でもマントルウェッジ上部に到達する流体の性質が異なり,それに伴ってマントルウェッジの下部から運搬される物質(元素)が異なっていることを示唆している.更に,オマーンオフィオライト底部のかんらん岩の解析を開始し,底部に形成されたメタモルフィックソール形成時に放出されたと思われる流体による交代作用の検討も開始した.島弧マントルでの流体および珪酸塩メルトによる物質移動について検討するため,マントルウェッジに流入する初生スラブ流体を保存していると思われる変成岩に伴うかんらん岩体と,それら流体が最終的に到達すると考えられるマントルウェッジ上部に由来するかんらん岩捕獲岩について,岩石学的・地球化学的性質の検討をおこなった。具体的には,現地調査により採取した試料を処理し,偏光顕微鏡をもちいた岩石学的記載と,波長分散型EPMAやLA-ICP-MS,XRFをもちいて得られた機器分析データに基づいて解析をおこなった。マントルウェッジ上部における流体交代作用の検討のため,新たにルソンー台湾弧の火山前線に位置するイラヤ火山のかんらん岩捕獲岩について解析をおこなった。多量のH2O流体包有物が観察されるアバチャ火山の捕獲岩と同様,H2O流体が普遍的に存在していることが分かった。また,遷移元素の運搬に重要な役割を持つH2O流体のNaCl濃度は比較的高く,かんらん岩に記録された交代作用の程度と関連して変化している可能性がある。詳細な検討は今後も継続しておこなう計画である。変成岩に伴うかんらん岩体に記録された交代作用の解析としては,ロシア,極域ウラル地域のライ・イズ岩体に貫入した岩脈についておこなった。この岩脈はかんらん岩とAlに富むH2O流体との相互反応で形成されたと考えられ,岩相が脈壁から中央部にいくに従って角閃石岩からルビーと金雲母を含む斜長石岩,斜長石岩まで変化し,クロムスピネルが多量に晶出している。

この岩脈の構成鉱物には塩素イオンや亜硫酸イオンなどを含むH2O流体が含まれており,これらのイオンを含む流体がマントルウェッジ内で効果的にクロムを運搬していることが示唆された。マントル岩石学カムチャツカ弧のアバチャ火山に産するかんらん岩捕獲岩については問題が無いが,シベルッチ火山の追加試料のロシア側からの輸送が遅れており,追加の解析が進んでいない。また,フィリピン,ルソン弧のイラヤ火山の現地調査にH25年度は行くことができなかった。しかし,H26年度5月に現地調査の計画があるため,十分挽回できると考えている。オフィオライト底部のかんらん岩を用いた解析は順調にすすんでおり,最終年度であるH26年度中の論文化を目指す。これまで解析をすすめてきていたアバチャ火山のかんらん岩捕獲岩については,引き続き順調に処理をすすめているところである.カムチャツカ弧の他の火山由来のマントル捕獲岩の試料の入手にやや手間取っているが,以前に入手したシベルッチ火山のものやベズミヤーニ火山のものの解析をすすめている,また,マントルウェッジで発生する初生スラブ流体を捉えるためのオマーンオフィオライトの底部かんらん岩の解析も順調にすすんでいる.マントルウェッジ上部で観察される流体による元素濃集過程については,これまで得られたデータに加えて,新たにフィリピン,ルソン弧の火山フロント下マントルに由来するかんらん岩捕獲岩のものを解析することで,そのプロセスについてより包括的な議論をする。両者の比較検討をおこない,火山フロント下マントルでの流体交代作用について一般的なモデルの提唱を目指す。また,オフィオライト底部かんらん岩に記録されていると考えられる,初生スラブ流体による元素移動に関しては,既にいくつかの異なる深度に由来すると考えられるかんらん岩体(オマーンオフィオライト,トルコのメルシンオフィオライト,北部ウラル地域のかんらん岩体)から試料を採取しているので,その解析をすすめる。今年度も引き続きカムチャツカ弧のマントルかんらん岩捕獲岩を使って,マントルウェッジ内で活動している流体やメルトの性質と組成決定をおこなう.また,今年度はフィリピン,ルソン弧の火山フロントに位置するイラヤ火山の現地調査をおこない,それによって採取された捕獲岩の解析を開始する.加えて,島弧リソスフェアの断片であると考えられているトルコのオフィオライトについて,新たに野外調査をおこない試料を採取し,マントルウェッジにおける流体やメルトによる交代作用について検討をおこなう.この際,特に微量元素を濃集しやすい単斜輝石や角閃石に注目して解析をおこなう.流体包有物が観察される場合には,その相同定と微量元素濃度測定をおこない,流体などによって運搬される微量元素の移動について検討する.研究の遂行に必要な物品が残額(205円)で購入できなかったため。次年度配分予定の物品購入費とあわせて使用予定である。24年度にはカムチャツカ半島における野外調査ができず,使用を計画していた基金の一部を繰り越すことになった.カムチャツカ半島での野外調査が可能な時期は限られているので,その日程調整をおこないつつ,可能であれば野外調査をおこなう.現地調査が難しいようであれば現地受入研究者と連絡をとりあい,試料の郵送を依頼するなどして試料を入手する.今年度は,繰り越した基金の一部と今年度配分予定の基金を使用して,トルコのオフィオライト調査およびフィリピン,イラヤ火山の調査をおこなう.
ニホンザルは洞窟を使って豪雪の厳冬期をいかに克服するか

ニホンザルは、厳冬期の豪雪地域を生き抜くために、洞窟を防寒目的で利用します(洞窟利用)。この研究では、ニホンザルが洞窟をどのように利用しているのか、またどういった環境条件(気温や積雪量など)で利用するのかについて明らかにすることを目的としています。また、ニホンザルは暖冬の場合、洞窟を利用しません。利用するのは、生命が危険にさらされるくらい、雪が降ったり気温が低下した冬季に限られます。ニホンザルは、人間を除く霊長類において、最も北限に生息域を広げています。言い換えると、洞窟利用の詳しい戦略と環境条件を明らかにすることで、霊長類の生息域の北方への拡大過程についても理解を深めることができます。
質量分析法によるリガンド-レセプター相互作用の精密解析

ソフトなイオン化を特徴とするエレクトロスプレー質量分析計(ESI-MS)は、タンパク質と金属イオンあるいは低分子リガンドとの非共有結合による相互作用を解析できる装置として期待されている。最近、発がんプロモーターであるホルボールエステルが、プロテインキナーゼCδ(PKCδ)のC1ドメインの亜鉛フィンガー様配列に結合することによって、PKC C1ドメインから亜鉛が放出され、その亜鉛が各種情報伝達に関与しているという興味深い仮説が提唱された。本研究は、PKC C1ドメインとホルボールエステル[phorbol 12,13-dibutyrate (PDBu)および12-O-tetradecanoylphorbol 13 acetate (TPA)]との結合をESI-MSによって解析し、亜鉛の放出を精密に検証することを目的とした。PKCδおよびPKCγのC1Bドメインの亜鉛フィンガー様配列を固相法により合成し、亜鉛でフォールディングした後、過剰の亜鉛を透析により取り除き凍結乾燥したものを実験に用いた。本ペプチドは、水に再溶解することによって、透析前のサンプルと同等の高いPDBu結合能を示した。次に、本PKC C1ペプチドをPDBuあるいはTPA、およびホスファチジルセリンとともにインキュベーションし、亜鉛特異的なキレート剤による蛍光強度を測定することによって、放出された亜鉛を定量した。その結果、ポジティブコントロールである過酸化水素の添加では、顕著な蛍光強度の増加が認められたが、ホルボールエステル類(PDBuおよびTPA)による変化は全く検出されなかった。さらに、ESI-MSを用いた解析を行なったところ、PDBuとPKC C1ペプチドとの結合体のピークが観測された。しかしながら、PDBu添加によるPKC C1ペプチドからの亜鉛原子の放出は認められなかった。しかし、ESI-MSによってタンパク質と金属イオンとの相互作用を厳密に解析できた例はきわめて少ない。本研究は、プロテインキナーゼC(PKC)の発がんプロモーター結合部位であるClドメイン(亜鉛フィンガー)に着目し、ESI-MSによってPKC Clドメインに対する亜鉛ならびに他の金属イオンの配位数を決定するとともに、配位によるClドメインの立体構造変化を解析することを目的とした。PKCηは、発がんプロモーターの標的組織であるマウス背部皮膚に発現しているアイソザイムである。PKCηのClBドメインは、中性条件下における溶解性が高く、また発がんプロモーターであるホルボールエステル(PDBu)に対する結合能も極めて高い(解離定数0.45nM)。そこで約50残基からなるPKCηのClBペプチド(η-ClB)を高純度で化学合成し、ESI-MS解析に供した。η-ClBの多価イオンスペクトルは、2当量の塩化亜鉛処理によって低価数側にシフトし、亜鉛の配位による高次構造の変化が認められた。また4当量の塩化亜鉛を加えても多価イオンスペクトルは2当量のものと変わらなかったことから、η-ClBは特異的に2個の亜鉛を配位していることが明らかになった。また、亜鉛と同族のカドミウムを用いて同様の実験を行ったところ、カドミウムも亜鉛と同様に特異的に2原子配位していることが判明した。一方、塩化銅の処理では、銅の配位は認められず、また分子量が6マス減少したことなどから、酸化によって分子内S-S結合が生成していることが示唆された。これより、η-ClBの塩化銅処理によるPDBu結合能消失のメカニズムが明らかになった。
覚醒剤乱用者における覚醒剤精神病の成因に関する研究

プロトン・マグネティック・レゾナンス・スペクトロスコピー(^1H-MRS)は磁気共鳴を利用したスペクトロスコピーで、脳内分子組成の変化を検出することが可能である。これを用いて覚醒剤精神病者の脳内分子組成の変化と精神症状との関連性について検討した。本研究は浜松医科大学倫理委員会において承認を得ている。検査前に被験者に研究の詳細を説明し、文書による同意を得た後、覚醒剤使用者13名と健常者11名を対象に、^1H-MRSを施行した。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)覚醒剤使用者では、健常者と比較して左右大脳基底核におけるクレアチン・クレアチンリン酸(Cr+PCr)が有意に低下していた。(2)覚醒剤の使用期間が長いほど、Cr+PCrが低下していた。(3)Cr+PCrの低下の度合が大きいほど、覚醒剤精神病症状(幻覚・妄想など)が重症であった。Cr+PCrは細胞内ATP/ADPの利用および貯蔵に関与しており、その低下は細胞内エネルギー利用の障害と関連することが示唆されている。従って、覚醒剤使用者では細胞内エネルギー利用に障害が生じており、それが覚醒剤精神病症状の病態発生に関与していることが示唆された。本研究は、覚醒剤精神病の発生メカニズムを解明する上で画期的な成果をあげた。また、本研究内容は原著論文として、米国神経精神薬理学会誌(Neuropsychopharmacology)に受理され、国際的な評価を得た。
新興国におけるＩＴサービス業の産業集積地域の形成過程と構造変化に関する比較研究

近年,経済成長の著しい新興国におけるITサービス業の地域的展開とそれにともなって形成される産業集積地域の実態ならびに構造変化を解明することを目的とした。その結果,以下の点について明らかとなった。すなわち,新興国の中でもインドにおけるITサービス業は輸出を背景としたオフショア方式により発展してきた。こうしたオフショア方式は新たなITサービスの勃興に寄与し,ITを活用した関連サービスの輸出という新分野の開拓へとつながっている。当該国のITサービス業は輸出指向型産業としての性格を今まで以上に強化しつつある。そうしたITサービス業の急成長を支えたのは優秀かつ豊富な人的資源の存在であった。本年度は,インドのITサービス業に関する基礎資料の収集に努めた。インド各州政府のなかでもカルナータカ州はITサービス業部門の外資系企業の誘致に積極的であり,当該州の政府機関から産業政策に関する資料収集を行った。また,ESCやNASSCOMはICT企業やインド経済の動向に関する資料が充実しており,これらの資料収集も行った。さらに,アメリカ合衆国におけるインド人技術者の動向がインドのITサービス業の発展と当該産業の集積地域の形成に大いに関係していることから,合衆国についての資料収集も合わせて行った。今年度収集した資料の分析の結果,北川(2011)において論じたように,以下の点について明らかとなった。すなわち,インドのITサービス業は経済自由化以降,輸出指向型産業として急成長を遂げ,インド国内のみならずグローバルスケールにおいても重要な地位を確固たるものとしてきた。輸出を通じて成長したインドITサービス業は,インド全体の貿易構造にも影響を及ぼすまでの規模に成長している。インドにおけるITサービス業の空間構造は6大集積地域形成に集約されるが,ITサービスの輸出を指向するICT企業の集積が進むことにより,各産業集積地の発展が促進されている。すなわち,ITサービス輸出額の多寡は当該の産業集積の規模を反映しているわけではなく,むしろ,各産業集積地のITサービス業の成長性に基づいている。ITサービス業の発展とそれによってもたらされる当該産業の空間構造の形成と再編に関して,大都市地域への立地指向性や良質な労働市場を背景として産業集積地域を形成するといった当該産業の有する特性だけでなく,ITサービスの輸出を促進させるインド政府による産業政策の影響も無視できないことが判明した。本年度は,インドにおけるITサービス業の集積過程を人的資源の動向から把握するために,横河電機など,インドへ進出している日本国内のITサービス業企業(以下,日系ITサービス業企業とする)において,現地での技術者採用の動向や採用方法,その経緯や課題などについて実態調査を行うことにつとめた。その結果,いくつかの企業において,ITサービス業技術者のライフヒストリーに注目して聞き取り調査を行うことが可能であった。こうしたライフヒストリー分析により,ローカルな人的資源の蓄積過程を企業レベルにおいて把握することが可能となった。なお,今年度収集した資料の分析の結果,以下の点について明らかとなった。本年度は,新興国におけるITサービス業の産業集積地域の形成過程の実態解明と輸出環境の変化などによる当該産業の構造変化の特徴について明らかにした。とくに、以下の点について明確なものとなっている。インドのITサービス業は1991年の経済自由化以降、グローバルスケールにおいて重要な地位を確固たるものとしてきた。輸出を通じて成長したITサービス業は,インド全体の貿易構造にも影響を及ぼすまでの規模に成長している。一方、中国においては、改革開放以降、製造業の発展を中心に急速な経済成長をみたが、ITサービス業に関しても,近年、輸出指向型産業として急成長を遂げ,グローバルスケールでの確固たる地位は築くに至っていないが、東アジアにおける拠点的なITサービス業集積を形成している。ITサービス業の発展とそれによってもたらされる当該産業の空間構造の形成と再編に関しては、大都市地域への立地指向性や良質な労働市場を背景として産業集積地域を形成するといった当該産業の有する特性だけでなく、ITサービスの輸出を促進させる各国政府による産業政策の影響も無視できないことも判明している。また、輸出環境の変化は、当該産業の構造変化、すなわち、ソフトウェア産業を中心としたITサービス業から、BPOなどアウトソーシングビジネスを含んだITサービス業の勃興により、ICT産業全体の構造変化を誘導し、こうした構造変化は産業集積地域の再編にも影響していることが、インドにおける事例研究により明らかとなった。

本年度は,新興国におけるITサービス業の集積過程を人的資源の動向から把握するために,インドおよび中国へ進出している日本国内のITサービス業企業(以下,日系ITサービス業企業とする)において,現地での技術者採用の動向や採用方法,その経緯や課題などについて実態調査を行うことにつとめた。その結果,いくつかの企業において,ITサービス業技術者のライフヒストリーに注目して聞き取り調査を行うことが可能であった。こうしたライフヒストリー分析により,ローカルな人的資源の蓄積過程を企業レベルにおいて把握することが可能となった。なお,今年度収集した資料の分析の結果,以下の点について明らかとなった。すなわち,インドのITサービス業は経済自由化・改革開放以降,輸出指向型産業として急成長を遂げ,グローバルスケールにおいても重要な地位を確固たるものとしてきた。輸出を通じて成長したITサービス業は,インド全体の貿易構造にも影響を及ぼすまでの規模に成長している。一方、中国においてはグローバルスケールでの確固たる地位は気づくに至っていないが、東アジアにおける拠点的なITサービス業集積を形成している。ITサービス業の発展とそれによってもたらされる当該産業の空間構造の形成と再編に関して,大都市地域への立地指向性や良質な労働市場を背景として産業集積地域を形成するといった当該産業の有する特性だけでなく,ITサービスの輸出を促進させる各国政府による産業政策の影響も無視できないことが判明した。新興国のうち,インドにおけるITサービス業の産業集積地域の形成と構造変化に関しては概ね資料の収集と分析が終了し,得られた知見をまとめる段階にある。25年度が最終年度であるため、記入しない。新興国のうち,インドにおけるITサービス業の産業集積地域の形成と構造変化に関しては概ね資料の収集と分析が終了し,得られた知見をまとめる段階にあるが、中国に関しては十分とはいえない。今年度中に遅れを取り戻したい。当初の研究計画の通り,新興国のうち,比較対象となる中国におけるITサービス業の産業集積地域の形成と構造変化に関する資料収集と分析を行う予定である。当初の研究計画の通り,新興国におけるITサービス業の産業集積地域の形成と構造変化に関する分析とまとめを行う予定である。
1960年代の日本の「砂糖外交」：「キューバ糖依存」回避の模索

本研究では、日・キューバ関係の外交史料の一次資料の探索とその読解が必要である。そのために、国内・海外の史料館に行く必要がある。本年度の予定では、東京にある外交史料館とワシントンDCの米国国立公文館に出張する予定であった。しかし、日本の史料館の場合、毎月申請できる史料は3つに限られている。しかも、申請しても直ちに見ることはできない。申請してから1年ぐらいかかるものもある。そこで、私は職場の大学の学生に協力してもらい、多くの申請を行った。この作業は2019年8月まで終わる予定であり、ある程度見れるようになってから外交史料館の出張はない。今年度の後半に出張する可能性はあるが、まだ未定である。史料の中には日本とキューバ関係のみならず、国際砂糖協定における日本の政策、他の砂糖輸出国との関係(豪州、フィリピン、台湾、ブラジル)、さらに日本の対ラテンアメリカ関係、対日関係の史料も含まれている。海外の史料館(米国)には、史料申請する必要はなく、昨年度の9月に2週間の調査を行った。その史料は多く、それを解読した上で、国内の学会で発表する予定である。今回は1950年から1969年にかける、日本の砂糖政策、日・キューバ関係に加えて、国際砂糖協定における米国の政策、米国の対キューバ政策に関する史料を獲得できた。最後に、1950年代60年代における日本の対ブラジル政策(砂糖)にも注目し、この史料分析を行う予定であり、ブラジルの調査も考えている。昨年度に予定していた海外出張は無事に終わり、多くの史料を得ることができた。この読解が必要であるが、本年度にその作業ができる。一方、予定していた国内出張は史料の申請の影響でできなかったが、本学の学生の協力のおかげで、本研究に必要な史料を申請する事が概ねできた。この作業は本年度の夏には終わり、史料がある程度見れることができれば、東京の外交史料館に出張できる。本年度はキューバの史料館に行く予定であり、その準備は問題なく行う事ができている。また新しい史料を通じて、論文執筆と学会発表の準備を進める事ができる予定である。日本の史料館の史料が完全に見る事ができるのは来年度になる。その結果、日本側の本格的な史料分析は来年度になる予定である。その間に、米国側の史料、キューバの史料を中心に分析を行い、論文執筆をする予定である。また、計画では米国の史料館に二回出張する予定であったが、英国に行くことを考えている。国際砂糖協定の本拠地はロンドンにあり、1950年代1960年代にかけて、英国は世界の砂糖政策に大きな影響を及ぼした。その史料を見るtことできるので、この史料を研究に使いたい。また、英国は日本と同様に、米国の対キューバ政策から距離を置き、外交を関係を維持した。その意味で、英国の対キューバ路線も、本研究に重要だと考えている。

国際砂糖協定の本拠地はロンドンにあり、1950年代1960年代にかけて、英国は世界の砂糖政策に大きな影響を及ぼした。その史料を見るtことできるので、この史料を研究に使いたい。また、英国は日本と同様に、米国の対キューバ政策から距離を置き、外交を関係を維持した。その意味で、英国の対キューバ路線も、本研究に重要だと考えている。2018年度は、書籍を買う予定であったが、最終的に使用しなかった。
間葉系幹細胞の分化メカニズムと病変形成に係わる機能的役割の解明

間葉系細胞の分化メカニズムを解明するために、未分化幹細胞由来株(MT-9、TSD-B9)を用いて以下の実験を行った。MT-9はラットの悪性線維性組織球腫由来の細胞株で多分化能のある細胞であり、TSD-B9はラットの悪性奇形腫由来の細胞株で、外胚葉、内胚葉、中胚葉へ分化し得る原始胚細胞の特性を備えている細胞である。1.骨芽細胞への分化:BMP-2を主成分とする骨分化サプリメントをこれら細胞株に添加したところ、骨分化の指標であるコッサ染色陽性のカルシウムの沈着が増加し、さらに培養上清中のアルカリフォスファターゼ活性が上昇した。2.脂肪芽細胞への分化:Indomethacin、dexamethasone、insulinを主に含んだ脂肪分化サプリメントをこれら細胞株に添加したところ、脂肪芽細胞への分化指標であるオイルレッド0染色に赤染する脂肪滴を含有した脂肪芽細胞が増加した。3.筋線維芽細胞への分化:線維化部位において筋線維芽細胞への分化に係わるとされるTGF-β1をこれら細胞株に添加したところ、筋線維芽細胞の免疫表現型であるα-平滑筋アクチン陽性細胞が増加し、その増加はウエスタンブロット法によっても確認された。5.以上の成果は、未分化間葉系細胞の分化メカニズムの一端を明らかにするものであり、これら細胞株は間葉系分化メカニズムの研究において有用である。6.さらに、新たな間葉系由来の細胞株として、ラット胸部皮下に発生した悪性線維性組織球腫から組織球の特性を現す細胞株の確立に成功した。また、ラットの子宮頚部に発生した悪性シュワノーマからもシュワン細胞の分化や機能的役割を解明する上で有用な細胞株の樹立にも成功した。本研究の目的は、ラットに自然発生した腫瘍から間葉系細胞株を確立し、それらの特性を間葉系細胞の分化の観点から解析するとともに、多分化能幹細胞株を用いて間葉系の分化メカニズムとその分化規定因子を明らかにすることである。さらに、これら細胞株を用いて間葉系細胞の病態生理学的な役割を追求することで、種々の病変形成における間葉系細胞の機能的役割を明らかにすることである。本年度においては、高分化型の間葉系細胞の確立を試みた。ラットの皮下に発生した悪性シュワン細胞腫から移植腫瘍と培養細胞株の確立に成功した。この細胞株は、細胞外基質であるコラーゲン存在下よりもラミニンの存在下で細胞突起をより進展すること、またED1に陽性となるマクロファージ様の特性を現すことを明らかにした。さらに、TGF-β1の存在下においてDNA合成能が低下し、細胞周期の初期規定遺伝子であるc-mycの発現が低下することを示した。これはシュワン細胞はTGF-β1により細胞増殖が抑制されることを示す。また、シュワン細胞はlow-density lipoprotein receptor-related proteinを発現し、その発現はLPS存在下で低下することを明らかにした。これらのデータはシュワン細胞の機能的特性は周囲の微小環境因子に依存し変化することを示唆する。現在は、多分化能を示すラットの悪性線維性組織球腫由来細胞株を用いて骨への分化と脂肪芽細胞への分化能について検討している。この研究は再生医学における間葉系細胞の分化機序の解明に資するものである。ラットに自然発生した腫瘍から間葉系細胞株を確立し、それらの特性を間葉系細胞の発生・分化の観点から解析するとともに、多分化能幹細胞株を用いて間葉系の分化メカニズムとその分化規定因子を明らかにすることを研究目的とする。

さらに、これら細胞株を用いて間葉系細胞の病態生理学的な役割を追求することで、種々の病変形成における間葉系細胞の機能的役割を明らかにする。本年度は、子宮原発の内膜間質肉腫から確立した間葉系細胞株の特性解析を行った。F344ラットの子宮に自然発生した子宮内膜間質肉腫から移植腫瘍(RY)と培養細胞株(RY-PB)の確立に成功し、さらにRY-PBから限界希釈法によりクローン細胞株(RY-B-E3)を誘導した。原発腫瘍とRYは、卵円形から紡錐形細胞が束状に配列し、vimentin抗体に対し陽性となり間葉系細胞の特徴を示した。さらにED1、ED2に対する陽性細胞が散見されマクロファージ系の特性を有するとともに、OX6(ラットMHCクラスII認識抗体)陽性細胞が混在していた。RY-PBとRY-B-E3においては、これら抗体に陽性であるとともに、さらにα-平滑筋アクチン(SMA)陽性細胞が出現し、電顕的に細胞質にtubulovesicular system (TB)様の構造が存在した。RY-B-E3にTGF-β1を添加するとSMA陽性の筋線維芽細胞様の免疫表現型が用量相関性に増加し、抗TGF-β抗体によりその表現型が抑制された。これらの成績より、子宮内膜間質肉腫は、未分化間葉系細胞に起源があり、樹状細胞様(ED1/ED2/OX6陽性、TB様構造の形成)と筋線維芽細胞様(SMA陽性)の方向に分化する潜在能力を有することを明らかにした。また、筋線維芽細胞への分化にはTGF-β1が係わることが分かった。この研究は再生医学における間葉系細胞の分化機序の解明に資するものである。間葉系細胞の分化メカニズムを解明するために、本年度は未分化幹細胞由来株(MT-9、TSD-B9)を用いて以下の実験を行った。MT-9はラットの悪性線維性組織球腫由来の細胞株で多分化能のある細胞であり、TSD-B9はラットの悪性奇形腫由来の細胞株で、外胚葉、内胚葉、中胚葉へ分化し得る原始胚細胞の特性を備えている細胞である。1.骨芽細胞への分化:BMP-2を主成分とする骨分化サプリメントをこれら細胞株に添加したところ、骨分化の指標であるコッサ染色陽性のカルシウムの沈着が増加し、さらに培養上清中のアルカリフォスファターゼ活性が上昇した。3.筋線維芽細胞への分化:線維化部位において筋線維芽細胞への分化に係わるとされるTGF-β1をこれら細胞株に添加したところ、筋線維芽細胞の免疫表現型であるα-平滑筋アクチン陽性細胞が増加し、その増加はウエスタンブロット法によっても確認された。5.以上の成果は、未分化間葉系細胞の分化メカニズムの一端を明らかにするものであり、これら細胞株は間葉系分化メカニズムの研究において有用である。6.さらに、新たな間葉系由来の細胞株として、ラット胸部皮下に発生した悪性線維性組織球腫から組織球の特性を現す細胞株の確立に成功した。また、ラットの子宮頚部に発生した悪性シュワノーマからもシュワン細胞の分化や機能的役割を解明する上で有用な細胞株の樹立にも成功した。
日本型インフルエンサーの普遍性と特異性に関する日米比較研究

大学発ベンチャー企業を担い手とする「分岐型イノベーション」創出を可能にする地域エコシステムの構築について、日米という文化、歴史、制度も大きく異なる両国において、地域エコシステムの構築に成功して「分岐型イノベーション」を創出するとともに、その成果を新たな産業形成につなげ、地域経済を再生しえた地域においてはインフルエンサーが大きく貢献していた事実を明らかにすることができた。インフルエンサーは、外部者としての視点を地域に持ち込み、ビジョンを提示しつつ、これに賛同する実務家をネットワーク化し、「分岐型イノベーション」創出を担うベンチャー企業の育成支援組織を整備しつつ、成功事例を生み出すことによって、このネットワークの必要性を認知させ、規範化させることによって、地域における新たな制度構築を実現する。ただ、この構築プロセスはアメリカの成功事例においても10年以上かかる困難な過程であった。この期間は、既存の政治や行政の時間軸とは大きく異なるがゆえに、エコシステム構築の活動は先進国における地域経済再生策として策定・実施されながら、十分な成功を上げえない原因となっており、日米の事例をもとにこの原因を明らかにすることに成功した。インフルエンサーは、この既存の政治や行政の時間軸の制限を超えて、大学発ベンチャー企業支援にコミットし続けることができるだけでなく、成功事例がインフルエンサーの活動の正当性を与える根拠となっていた。本研究においては、インフルエンサーによる地域エコシステム構築を地域における新たな制度(=Small iと定義される)構築という観点から整理し、インフルエンサーというアクターの活動、及び地域エコシステムの具体的な構築モデルを提示するとともに、新たな制度構築が既存制度に同化される(=Institutional Isomorphic)の陥穽についても、明らかにすることができた。本年度は、本研究の理論的基盤構築に向け、メールだけでなく、現地にも訪れ、共同研究者のテキサス大学オースティン校IC2研究所の研究理事のD・ギブソン教授や関連分野の研究者たちとの意見交換、及び鶴岡市とオースティン市とのエコシステム構築過程に関する事実の確認とその類似性と差異性に関する比較検討などを行い、研究対象の確定を行った。この作業と併せて、エコシステムの概念規定とその構築過程の理論的基盤を究明するため、関連分野に関する先行理論の網羅的な分析・評価を通じ、制度と組織の連携を重視するW・スコットなどの研究成果などをもとに、インフルエンサーが働き掛ける対象としての組織フィールド概念の抽出と、組織フィールドにおけるアクターとその行為が組織変革をもたらし、これによる組織変革が制度化(=Institutionalization)するプロセスの理論的基盤を明らかにする作業を行った。以上の作業を通じ、エコシステムと呼ばれる、ベンチャー企業の多数の新規創業(以下簇業という)・成長・集積をもたらす地域の支援組織の具体的な概念規定と、その構築過程について、インフルエンサーの具体的な活動やこれに触発される関係組織の変革と、その変革が制度として地域に埋め込まれる(=Embeded)過程について、実証分析を行う上で不可欠な理論的枠組みを提示することができる。これまでベンチャー企業支援については、国のマクロ政策、及びメゾ組織としての地域の支援組織、アントレプレナー論などミクロの企業家活動が分離され、それぞれ連携することなく研究されてきたが、上記のような理論基盤を確定することにより、マクロ・メゾ・ミクロの三層構造を通じた統合的かつ実証的なベンチャー企業の簇業・成長・集積に対する分析視角を提示できるだけでなく、実効性ある支援策を提示できるようになると考えられる。本年度の研究課題である日米インフルエンサーの類似性と差異性を区分する理論的基盤の究明にほぼ目処がついた点を挙げることができる。次年度以降はこの理論をヤードスティックとしつつ、オースティンと鶴岡のインフルエンサーの具体的な活動の収集・分析・評価を行う予定である。本年度は、研究協力者のテキサス大学オースティン校付属IC2研究所Senior Research ScientistのDavid V. Gibson教授とオースティン市と鶴岡市における大学発ベンチャー企業の成功事例について、詳細な比較検討を行い、Ecosystem構築におけるInfluencerの役割の類似性と差異性を明らかにした。併せて、この類似性と差異性を一般化し、日米におけるEcosystem構築プロセスの普遍化を行う際の理論モデルの検討を行い、B・FeldがStartup Community(2012)で提示したEntrepreneurial Ecosystem及びM・StorperがKeys to the City(2013)において提起したCapital I(=マクロ制度)とSmall i(=メゾ制度)に注目し、大学発ベンチャー企業の簇業(=多数の創業)・成長・集積を実現するには、地域(=メゾ・レベル)におけるEcosystem構築が重要であるが、Ecosystemが社会科学の概念として一般化していない現状を踏まえ、Ecosystemをメゾ制度構築と定義したうえで、メゾ・レベルの制度構築プロセスとして、これを一般化するモデルの検討を行った。制度構築については、制度が持つ「鉄の檻」としての特性から、その変化をもたらすモデルの提示は不十分であった研究の現状を踏まえ、W・ScottがInstitutions and Organizations 4thedition(2014)において提起したOrganization Fieldに注目するとともに、その抽象性が持つ限界にも配慮し、ここで提起されたActorのInventionとNegotiationの具体的な内容を明らかにすべく、オースティン市と鶴岡市におけるInfluencerの活動を普遍化する作業を行った。オースティン市と鶴岡市におけるInfluencerの活動の普遍性と、この活動をモデル化したメゾ・レベルの制度構築モデルの提示を通じて、研究者のみならず政策担当者にも大きく注目されたEcosystem構築について、具体的な活動内容を明らかにしえる成果を得られ、それを研究論文として発表できたこと、これを理由としてあげられる。

大学発ベンチャー企業を担い手とする「分岐型イノベーション」創出を可能にする地域エコシステムの構築について、日米という文化、歴史、制度も大きく異なる両国において、地域エコシステムの構築に成功して「分岐型イノベーション」を創出するとともに、その成果を新たな産業形成につなげ、地域経済を再生しえた地域においてはインフルエンサーが大きく貢献していた事実を明らかにすることができた。インフルエンサーは、外部者としての視点を地域に持ち込み、ビジョンを提示しつつ、これに賛同する実務家をネットワーク化し、「分岐型イノベーション」創出を担うベンチャー企業の育成支援組織を整備しつつ、成功事例を生み出すことによって、このネットワークの必要性を認知させ、規範化させることによって、地域における新たな制度構築を実現する。ただ、この構築プロセスはアメリカの成功事例においても10年以上かかる困難な過程であった。この期間は、既存の政治や行政の時間軸とは大きく異なるがゆえに、エコシステム構築の活動は先進国における地域経済再生策として策定・実施されながら、十分な成功を上げえない原因となっており、日米の事例をもとにこの原因を明らかにすることに成功した。インフルエンサーは、この既存の政治や行政の時間軸の制限を超えて、大学発ベンチャー企業支援にコミットし続けることができるだけでなく、成功事例がインフルエンサーの活動の正当性を与える根拠となっていた。本研究においては、インフルエンサーによる地域エコシステム構築を地域における新たな制度(=Small iと定義される)構築という観点から整理し、インフルエンサーというアクターの活動、及び地域エコシステムの具体的な構築モデルを提示するとともに、新たな制度構築が既存制度に同化される(=Institutional Isomorphic)の陥穽についても、明らかにすることができた。当初の研究計画に従い、次年度は日米の事例からインフルフェンサーの具体的な活動を修・分析・評価し、その類似性と差異性を究明する。これまで2年間の研究において、成功した地域におけるInfluencerの活動の普遍性とモデル化を行ってきたが、このモデルの一層の適応可能性を明らかにすべく、Ecosystem構築に失敗した地域における原因を究明するため、本モデルを適用して、失敗の原因を理論的に明らかにすることに挑戦したい。
ヒートアイランドの解明に向けたGPS温度計の開発とその応用

位置情報と気温情報を自動計測することのできるGPS温度計を開発し、都市の熱環境解析に有効であることを確認した。GPS温度計を用いて地方小都市である熊本県八代市を対象に自動車や自転車等を用いた気温分布計測を行い、ヒートアイランドの実態を明らかにするとともに都市内緑地や河川の気温低減効果を確認した。また。本研究の成果を活用して、新たな気象観測装置について2件の特許出願を行った。本研究は、近年さらに深刻化して来ているヒートアイランド現象を解明し、その有効な解決策を提案して行くことを目的に、(1)GPS機能を有した温度計測器(GPS温度計)を開発し、水平・垂直方向の気温分布を詳細かつ正確で、長期に亘って観測可能な新たな計測手法を提案するとともに、(2)地方都市を対象に、都市スケールや街区スケールの気温分布を詳細に計測することで、地方都市におけるヒートアイランド構造を明らかにする。また。1. GPS温度計の開発平成20年度は試作機を完成し、GPSの位置精度に関する検討、バッテリーの消費電力に関する検討および温度センサの測定精度に関する検討を行った。また、平成21年度以降の本格的な計測に向けて、GPS温度計を10台制作するための準備として、基本設計を完了し、材料・部品を購入すると共に、回路基板を作成した。2.係留気球の製作市販のアドバルーンキットを基に、ヘリウムを使用したガス係留気球を作成すると共に、電動ウィンチと組み合わせた、垂直気温分布観測システムを構築し、材料強度・上昇性能の確認や昇降作業時の問題点について検討を行った。3.八代市を対象とした気温分布の予備的計測平成21年度以降の本格的な計測に向けて、GPS温度計利用上の課題整理とその改善を行うために、八代市を対象として、自動車による水平気温分布の移動観測と、係留気球による垂直気温分布の移動観測を行った。自動車観測については、停車時の測定データの取り扱いや、マップ化の手法について検討を行い、係留気球観測については、昇降時のGPS装置の揺れや、日射の影響について検討を行った。1.GPS温度計の開発昨年度までの試作機を基に、GPS温度計完成のために基本設計をやり直し、10台分の回路基板の作成と組み立てを行った。2.ヒートアイランド構造の計測(1)気温の水平分布の実測八代市を対象として、自動車による水平気温分布の移動観測を行い、GPS温度計利用上の課題整理とその改善を行った。また、海と山に挟まれた、八代市日奈久町の温泉街を対象として、自転車を用いた気温の移動観測と、徒歩による風向風速の移動観測を行い、街区程度の熱環境計測にもGPS温度計が有効であること、土地被覆や地形、自動車からの排熱及び陸海風の影響によって気温分布が変化することを明らかにした。(2)気温分布図の作成方法の検討気温分布図の作成に関して、測定点データからの距離により重み付け平均をとり非測定点の気温を推定する方法とバイリニア法による推定方法を比較検討した。3.ヒートアイランドの数値シミュレーションヒートアイランドの数値シミュレーションに向けたソフトウェアの導入と計算モデル作成の方法について検討を行った。また,予備調査として,全国の気象官署のデータについて,都市のヒートアイランドと人口との関係を地球温暖化問題と関係づけて評価した。(1)GPS温度計の測定精度の検討と改善昨年度に作成したGPS温度計の水平・垂直方向の位置測定精度、温度測定精度、反応速度、電池寿命等について検討し、ソフト・ハード的な改良を行った。(2)気温の水平分布の実測(1)自動車による都市スケールでの移動観測八代市を対象として、自動車による気温の移動観測を冬期、朝夕1週間程度連続して実施し、交通量や気象条件の変化に伴う、都市内外の気温分布について明らかにした。(2)自転車・自転車・徒歩による街区スケールでの移動観測八代市中心部にある八代城跡を対象として、自動車・自転車・徒歩による詳細な気温分布観測を実施し、緑地及び堀の水面がもたらす冷却効果について検討した。(3)係留気球による垂直気温分布観測方法の検討航空航路近傍における夜間の温度計測を可能にするため、気象観測用自律飛行体として、独自の構造を持つ飛行体を考案し、原理確認の試験機を製作し特許出願を行った。(3)ヒートアイランドの数値シミュレーション地球規模の温暖化と都市の高温化は分離できないが、人間活動の影響の指標として人口と都市の高温化および温暖化率との関係を推定し、両者の分離を試みた。また、八代市中心部付近の夏季の地表付近の気温の日変化を、数値モデルを用いて調べた。その結果、中心部の八代城周辺の水辺がヒートアイランドの低減効果が期待できることが分かった。(1)GPS温度計実用機の製作と測定精度の検討昨年までに制作したGPS温度計の試作機をベースに、基板をプリント化し、本格実測に向けて電源の長寿命化、軽量化を図り、耐衝撃性を向上させた実用機を制作した。また、今後の活用に向けて、湿度センサの使用や無線機によるデータ収集への対応も可能にした。GPS温度計の水平・垂直方向の位置測定精度、温度測定精度、反応速度、電池寿命等について検討した結果、都市温熱環境の計測手段として、有効であることを確認した。

(2)気温の水平分布の実測(1)自動車による都市スケールでの移動観測八代市を対象として、自動車による気温の移動観測を夏季及び冬季に行い、八代市程度の地方小都市においても、明確なヒートアイランドが発生していることを確認した。また、中心部から郊外にかけての気温分布断面プロフィールの継続観測により、中心部を流れる球磨川及び前川の気温低減効果を明らかにした。(2)自転車・自転車・徒歩による街区スケールでの移動観測八代市中心部にある八代城跡を対象として、夏季及び冬季に自動車・自転車・徒歩による詳細な気温分布観測を実施し、緑地及び堀の水面がもたらす冷却効果について検討した。(3)ヒートアイランドの数値シミュレーション八代市中心部付近の地表付近の気温・気流分布特性について、数値モデルにより検証を行った。
海洋性好熱菌による難分解性プラスチックの分解及び有用物質生産システムの構築

本研究は、ポリ塩化ビニル(PVC)など難分解ハロゲン化合物を、海洋性細菌を用いて分解し有用物質を生産するシステムの基盤構築を目的としている。そのため昨年度までに、モノブロモ酢酸(MBA)の微生物に対する増殖阻害作用を利用した集積・分離培養法を確立し、鹿児島県若尊カルデラの海底コア試料から極めて高い脱ハロゲン活性を発現するBacillus属137c株を分離することに成功した。今年度は、本菌株より脱ハロゲン化酵素(HAD)の遺伝子クローニングを試みた。また、得られた137c株HAD候補遺伝子ならびに既報のProteobacteria門のHAD遺伝子のアミノ酸配列に基づき最尤法により系統樹を作成するとともに、海洋メタゲノム(GOS : Global Ocean Sampling)におけるBacillus属細菌HAD様遺伝子の分布を調査した。データベースよりBacillus属細菌ゲノム情報よりHAD様遺伝子配列を検索した結果、いずれもGroup II HAD様配列であり計23配列得られた。これらは酵素性状が報告されているProteobacteria門のGroup II HAD配列とは異なる4つのグループ(14)に大別された。137c株に対してHAD様遺伝子を探索したところグループ3特異プライマーによるPCRによって増幅産物が得られた。本遺伝子ホモログは、海洋メタゲノムから得られなかったが、ごく最近砂漠塩湖より分離された好塩性B.coahuilensisのゲノム上に見出された。16S rDNAに基づく系統樹においても、137c株はB.coahuilensisを含む中度好塩性Bacillus属細菌と近縁であり高塩分環境におけるHADの重要性が示唆された。また、本HADはgroup Iに属するHADと同様にL体とD体両方のハロゲン化合物に対して活性を示す。しかしながら、Group Iの酵素反応に重要なアミノ酸配列YGNPHYは認められなかった。また本HADは構成的に発現することから、誘導的に発現する既報のHADと転写制御においても大きく異なる。これまで、Bacillus属細菌由来のHADに関する知見は皆無であり、ハロゲン化合物の分解のための新たな酵素資源としての利用が期待される。本研究は、ポリ塩化ビニル(PVC)など難分解物質を、海洋性細菌を用いて分解し有用物質を生産するシステムの基盤構築を目的としている。今年度の成果は以下のとおりである。1)脱ハロゲン化酵素(デハロゲナーゼ)保有株の分離と酵素の性状解析PVC分解中間産物の一つと推定される、低分子のハロ酸を基質とするハロ酸デハロゲナーゼ(haloacid dehalogenase; HAD)を保有する細菌の探索を行った。分離においては、HADを有さない大腸菌の増殖阻害を引き起こすことが報告されているモノブロモ酢酸(MBA)を用いたスクリーニングを試みた。MJTY培地にMBAを添加したMBA培地を用いて、鹿児島県若尊カルデラの海底コアサンプルから微生物の分離を行った。本コアから、37°C好気下のMBA培地で良好な増殖を示すI37c株の純粋分離に成功し、その粗酵素液からMBAに対するHAD活性を検出した。I37c株の16S rDNA塩基配列はBacillus aquimarisと100%の相同性を示した。さらに、本株より部分精製したHADの性状解析を行った。I37c株のHADの至適反応温度およびpHは約41°C、pH 10で、既知のHADと類似していた。また、本HADはgroup Iに属するHADと同様にL体とD体両方の2-クロロプロピオン酸に対して活性を示した。本成果をMicrobe&Environmental誌に投稿し、現在査読中である。MBA添加培地により、海産試料からHAD保有細菌をスクリーニングすることが可能となった。21年度は本手法を用いて分離規模を拡大し、既報のHADと生化学的性状の異なる有用な菌株の分離を目指す。2)キチン資化細菌の分離上記で用いた若尊カルデラの海底コアには、付近に生息するサツマハオリムシに由来する大量のキチン堆積物を含む。そこで、同コアサンプルより、キチン添加ゾベル海水を用いてキチン資化細菌の分離を試みた。その結果、キチンを炭素源として増殖可能な菌株を得た。本菌株の16S rDNA塩基配列は、Neptunomonas japonicaと93%の相同性を示し、Oceanospirillaceae科の新属細菌種と判断した。蟹殻などとして大量に廃棄されるキチンの有効利用に向けた、新規有用酵素の開発基盤となるものである。本研究は、ポリ塩化ビニル(PVC)等難分解物質を海洋細菌を用いて分解し、有用物質を生産するシステムの基盤構築を目的としている。昨年度モノブロモ酢酸(MBA)の微生物に対する増殖阻害作用を利用した集積培養(MBA法)を試み、鹿児島湾若尊カルデラの海底コア試料から、構成的に高い脱ハロゲン活性を発現するBacillus I37c株の分離に成功した。そこで本年度は、本スクリーニング法を一部改変した寒天培地法(以下改変MBA法)により、新規の脱ハロゲン活性保有菌の探索を試みた。【方法】2009年5月23目鹿児島県指宿市山川沿岸域から採取した海水を用いた。(1)改変MBA法によるスクリーニング:1.5%寒天培地(MJ人工海水+酵母エキス+トリプトン)に110mM MBA+2mM HEPES Bufferと試料を塗沫し、好気37°Cで一晩静置培養しコロニーを得た。(2)脱ハロンゲン化

活性の測定:生じたコロニーから分離株を得て好気培養した。細胞を超音波破砕して粗抽出液を調製後、モノクロロ酢酸(MCA)を基質として37°Cで反応させ、脱離するCl濃度を水銀(II)チアシオン酸による発色量を測定した。1分間の脱離Cl量(μmol)を1Unit(U)と定め、粗抽出液中の活性を求めた。【結果と考察】改変MBA法により多くのコロニーが得られた。分離株をMBA添加区と非添加区で培養した結果、2株(Y2-1、Y2-11)において、タンパク質1mg当たり各々0.14Uと0.05Uの活性が認められた。改変MBA法でHAD保有株を比較的効率よく探索可能であるが、さらに集積培養を併用してより高い脱ハロゲン活性を有する菌株と新規な脱ハロゲン酵素保有菌の取得が可能になると期待される。本研究は、ポリ塩化ビニル(PVC)など難分解ハロゲン化合物を、海洋性細菌を用いて分解し有用物質を生産するシステムの基盤構築を目的としている。そのため昨年度までに、モノブロモ酢酸(MBA)の微生物に対する増殖阻害作用を利用した集積・分離培養法を確立し、鹿児島県若尊カルデラの海底コア試料から極めて高い脱ハロゲン活性を発現するBacillus属137c株を分離することに成功した。今年度は、本菌株より脱ハロゲン化酵素(HAD)の遺伝子クローニングを試みた。また、得られた137c株HAD候補遺伝子ならびに既報のProteobacteria門のHAD遺伝子のアミノ酸配列に基づき最尤法により系統樹を作成するとともに、海洋メタゲノム(GOS : Global Ocean Sampling)におけるBacillus属細菌HAD様遺伝子の分布を調査した。データベースよりBacillus属細菌ゲノム情報よりHAD様遺伝子配列を検索した結果、いずれもGroup II HAD様配列であり計23配列得られた。これらは酵素性状が報告されているProteobacteria門のGroup II HAD配列とは異なる4つのグループ(14)に大別された。137c株に対してHAD様遺伝子を探索したところグループ3特異プライマーによるPCRによって増幅産物が得られた。本遺伝子ホモログは、海洋メタゲノムから得られなかったが、ごく最近砂漠塩湖より分離された好塩性B.coahuilensisのゲノム上に見出された。16S rDNAに基づく系統樹においても、137c株はB.coahuilensisを含む中度好塩性Bacillus属細菌と近縁であり高塩分環境におけるHADの重要性が示唆された。また、本HADはgroup Iに属するHADと同様にL体とD体両方のハロゲン化合物に対して活性を示す。しかしながら、Group Iの酵素反応に重要なアミノ酸配列YGNPHYは認められなかった。また本HADは構成的に発現することから、誘導的に発現する既報のHADと転写制御においても大きく異なる。これまで、Bacillus属細菌由来のHADに関する知見は皆無であり、ハロゲン化合物の分解のための新たな酵素資源としての利用が期待される。
EIA結合蛋白質p300の生理機能と癌遺伝子c-jumの発現制御機構の解析

マウスF9細胞等の胚性腫瘍細胞は、レチノイン酸(RA)処理やアデノウイルスE1Aの発現等により分化が誘導され、c-jun遺伝子は、F9細胞の分化に伴ってその発現が誘導される。本研究の目的は、F9細胞の分化に伴うc-jun遺伝子の発現誘導機構を解析することにより、細胞分化の分子機構を解明することを目的とする。今年度は、以下の解析を行ない、E1A結合蛋白質p300がこの制御に深く関与していることを明らかにした。(1)c-jun遺伝子上流にRAやE1Aによる発現誘導に必要なDNA配列(DRE)を同定した。未分化F9細胞には、このDREに特異的に結合する転写因子DRF1及びDRF2が存在する。このうちDRF2は細胞分化に伴って消失し、この変化には蛋白質リン酸化が関与していることが示唆された。(2)E1Aによるc-junの発現誘導には、E1Aのp300と結合する領域が必要であることが示された。(3)293細胞よりp300を精製し、抗p300抗体を作成した。DRF1及びDRF2は抗p300抗体よりスーパーシフトした。また、p300を293細胞に強制発現させるとDRF1の量が増加した。しかし、精製したp300は単独ではDREに結合しなかった。これらのことから、DRFはp300を含む複合体であることが示された。(4)p300は細胞分化に伴って高度にリン酸化された。また、p300とパヒローマウイルスE2のDNA結合領域の融合蛋白質は、細胞分化にともなってE2結合部位依存的に転写を活性化した。以上の結果から、p300のリン酸化によりDRFが活性化されて、c-junの発現を誘導すると考えられた。