hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
副甲状腺ホルモンによって造血幹細胞移植の効率化をめざす研究

目的:サルの系において,造血幹細胞移植前後で副甲状腺ホルモン(PTH)を投与し骨芽細胞を刺激することによって,移植後の造血幹細胞の生着促進効果を明らかにする.そのために平成19年度は,ポジティブ・コントロール2頭目のサル移植実験を実施した.すなわち,骨芽細胞への分化能をもつ間葉系幹細胞(MSC)を共移植することによって造血幹細胞(CD34^+細胞)の生着促進効果を検討した.方法:共移植するMSCは,サル骨髄血中の付着性単核球を用いた.CD34^+細胞は二等分した上で,それぞれを異なるレトロウイルスベクター(G1NaとLNL6)を用いて遺伝子標識した.レシピエントのサルには,あらかじめブスルファン(8mg/kg)を1回静注することによって移植前処置を施行した.サル自家移植の系で,同一個体の左右別々にヘミ移植を行った(個体差の影響を排除するため).すなわち,右側には造血幹細胞(LNL6で標識)とMSCを骨髄内に直接,共移植した.左側にはコントロールとして造血幹細胞(G1Naで標識)のみを骨髄内に移植した.移植後の造血について,共移植群(LNL6標識)と単独移植群(G1Na標識)のどちらに由来するか判定した.結果・考察:昨年度実施した1頭目も本年度実施した2頭目も,移植後のコロニーアッセイによって,共移植群が単独移植群に比べて数倍の生着効率を示した.サルを用いた実験から,MSCを造血細胞と共に骨髄内へ直接移植すると,造血細胞の生着を高められることを示した.来年度以降は,PTH投与によって,ポジティブ・コントロール実験結果に匹敵する生着促進効果が見られるかどうかを検討したい.目的:サルの系において,造血幹細胞移植前後で副甲状腺ホルモン(PTH)を投与し骨芽細胞を刺激することによって,移植後の造血幹細胞の生着促進効果を明らかにする。そのために平成18年度は,サルの移植実験系を構築し,実際にポジティブ・コントロール実験を1頭実施した。すなわち,骨芽細胞への分化能をもつ間葉系幹細胞(MSC)を共移植することによって造血幹細胞の生着促進効果を検討した。方法:骨髄破壊的前処置としてサルに放射線を照射した。移植は自家移植の系で,個体差の影響を排除するため同一個体の左右各々にヘミ移植を行った。すなわち,右側には造血幹細胞(CD34^+細胞,レトロウイルスベクターG1Naで標識)とMSC(骨髄間質細胞,レトロウイルスベクターPLIIで標識)を骨髄内に共移植した。左側にはコントロールとして造血幹細胞(レトロウイルスベクターLNL6で標識)のみを骨髄内に移植した。移植後の造血が,共移植群(G1Na標識)または単独移植群(LNL6標識)のどちらに由来するかを判定した。具体的には,腸骨(左右から中立)から採取した骨髄細胞のコロニーアッセイを行い,各コロユーに対してG1NaとLNL6を判別するPCRを行った。結果・考察:造血幹細胞をMSCと共移植した場合,造血幹細胞の生着がよりよい傾向が観察された(約5倍).MSCを共移植すれば,骨髄内でMSCから骨芽細胞が分化し,造血幹細胞のユッチが創出され,造血幹細胞の生着が促進されたのではないかと考えられる。もしそうだとすれば,PTHでも同様な生着促進効果がみられることが期待できる。平成19年度は,いよいよPTHを投与して,本年度のポジティブ・コントロール実験結果に匹敵する生着促進効果が見られるかどうか検討したい。目的:サルの系において,造血幹細胞移植前後で副甲状腺ホルモン(PTH)を投与し骨芽細胞を刺激することによって,移植後の造血幹細胞の生着促進効果を明らかにする.そのために平成19年度は,ポジティブ・コントロール2頭目のサル移植実験を実施した.すなわち,骨芽細胞への分化能をもつ間葉系幹細胞(MSC)を共移植することによって造血幹細胞(CD34^+細胞)の生着促進効果を検討した.方法:共移植するMSCは,サル骨髄血中の付着性単核球を用いた.CD34^+細胞は二等分した上で,それぞれを異なるレトロウイルスベクター(G1NaとLNL6)を用いて遺伝子標識した.レシピエントのサルには,あらかじめブスルファン(8mg/kg)を1回静注することによって移植前処置を施行した.サル自家移植の系で,同一個体の左右別々にヘミ移植を行った(個体差の影響を排除するため).すなわち,右側には造血幹細胞(LNL6で標識)とMSCを骨髄内に直接,共移植した.左側にはコントロールとして造血幹細胞(G1Naで標識)のみを骨髄内に移植した.移植後の造血について,共移植群(LNL6標識)と単独移植群(G1Na標識)のどちらに由来するか判定した.結果・考察:昨年度実施した1頭目も本年度実施した2頭目も,移植後のコロニーアッセイによって,共移植群が単独移植群に比べて数倍の生着効率を示した.サルを用いた実験から,MSCを造血細胞と共に骨髄内へ直接移植すると,造血細胞の生着を高められることを示した.来年度以降は,PTH投与によって,ポジティブ・コントロール実験結果に匹敵する生着促進効果が見られるかどうかを検討したい.
単細胞生物を用いた化学刺激受容機構の生理学的研究

本研究の目的は、単細胞生物を用いて細胞レベルにおける化学刺激受容機構を明らかにすることである。主な研究成果は次の通りである。1、ゾウリムシのキニーネに対する化学受容機構の解明。膜電位固定法を用いて、脱分極性、過分極性キニーネ受容電位発生機構を解析した。これら極性の異なるキニーネ受容電位はイオンチャンネルの活性化により生じることが明かとなった。また、外液イオン置換実験より、脱分極性受容器電位はCaチャンネルの、過分極性化学受容電位はKチャンネルの活性化によることが解った。2、ゾウリムシのアルカロイドに対する化学受容機構の解明。3種類のアルカロイドの受容経路を調べた。ゾウリムシはクロロクイン、ブルシン、ストリキニンを細胞の前端部に与えると脱分極性の、後端部に与えると過分極性の化学受容電位を発生した。交叉順応を調べた結果、これら3種類のアルカロイドは同一の経路で受容され、キニーネはこれらとは別の経路で受容されることが明かとなった。3、ゾウリムシの外液イオンに対する化学受容機構の解明。ゾウリムシが高濃度K溶液中で示す後退遊泳反応の制御機構を調べた。ゾウリムシは高濃度K溶液を与えると、持続性の脱分極を示した。K依存性後退遊泳に対応するCaコンダクタンスは投与後の脱分極反応の延長として現れた。K依存性Caコンダクタンスの不活性化の時間経過は後退遊泳の持続時間と良く一致した。4、ゾウリムシの化学受容突然変異体の性質の解明。ゾウリムシのKag突然変異体のKイオンに対する過剰な後退遊泳反応の原因を調べた。Kagの発生する活動電位に対応する膜電流は野生型と殆ど変わらなかった。KagはKイオン投与に対して野生型と同様の脱分極反応を示した。K依存性Caコンダクタンスの不活性化はKagの方が野生型より約10倍遅かった。KagはK依存性Caコンダクタンスの不活性化の異常により、過剰な後退遊泳をすると考えられる。本年度は主にゾウリムシが受容する化学物質の検討と、それら物質に対するゾウリムシの行動反応、膜電位反応について調べた。また、突然変異体作成の準備を進めた。1.苦み物質としてしられるキニ-ネについて、脱分極性、過分極性のキニ-ネ受容器電位のイオン機構を明らかにした。また、キニ-ネ以外の苦み物質についても検討し、ゾウリムシが3種類のアルカロイド、クロロクイン、ストリキニン、ブルシンに対して化学分散を示すことが明らかとなった。更に、これらの物質に対する受容器電位を記録した。3種類のアルカロイドの受容経路はキニ-ネの受容経路とは異なるものだった。2.高等動物で神経伝達物質として知られているアセチルコリン、また、そのアゴニストとして知られるニコチンについて検討した。ゾウリムシはアセチルコリンに対して化学集合を示した。集合の原因となる膜電気現象は、投与に伴い生じる一過性の過分極と投与終了後に生じる脱分極からなることが明らかとなった。これらの反応は不安定であり、定量的解析は今後の課題だが、引き続き反応が安定に記録できる条件を検討中である。ゾウリムシはニコチン投与に対して持続性の脱分極を示した。この電位反応は、膜コンダクタンスの増加を伴わず、電位固定条件下でも逆転電位を示さなかった。また、ゾウリムシはニコチンに対して化学集合も化学分散も示さなかった。

これらの結果より、ニコチンに対する膜電位反応は原形質膜の表面電位を変化させるものであると結論した。この課題に関して、更に別のアゴニストであるムスカリンについて検討を始めた。3.キニ-ネに対して化学走性を示さない突然変異体の作成に関しては、大量培養の条件が整い、行動反応を指標にしたスクリーニング法の確立を試みている。更に検討を進め突然変異体の作成を目指すつもりである。前年度に引き続き、ゾウリムシの化学刺激受容機構について調べた。広範な化学物質について検討を続けているが、本年度は主にゾウリムシの生息する淡水の主要なイオンの一つである外液K^+イオンの受容機構を明らかにした。また、K^+化学刺激に異常をもつ突然変異体を調べて、これが化学受容機構に異常を持つものであることが明らかとなった。これにより、ゾウリムシの化学受容制御機構を生理学的だけでなく遺伝学的にも解析する道が開かれた。以下に結果を列挙する。これらの研究成果は、現在、論文投稿を準備中である。1、K^+刺激に対する行動反応。野性型ゾウリムシは高濃度K+溶液中で、数秒から数十秒後退遊泳を示した。K^+刺激に対して過剰な後退遊泳反応を示すKag mutantは高濃度K^+溶液中で野性型より約十倍長い後退遊泳を示した。K^+に対する反応性を欠損したCNRmutantは後退遊泳を示さなかった。2、K^+により誘起される後退遊泳行動の制御機構。微小電極を刺入したゾウリムシに高濃度K^+溶液を与えると持続的な膜の脱分極が生じた。脱分極の大きさは野性型、Kag,CNRでほぼ同じであったが、野性型とKagでは投与終了後に反応の延長がみられた。この延長反応は持続的投与に対して不活性化を示した。また、延長反応は後退遊泳の原因である繊毛逆転の持続時間と対応した。K^+に対して反応性をもたないCNRでは延長は見られなかったことから、この脱分極の延長がK^+受容器電位を反映していると考えられる。3、Kagの過剰な後退遊泳行動の原因。Kagの活動電位を検討したところ、野性型との違いは見い出せなかった。一方、K^+受容に伴う脱分極反応の延長を比較すると、野性型に比べてKagのほうが不活性化の時間経過が約十倍長かった.この受容機構の不活性化の異常によりKagの過剰な後退遊泳が生じると考えられる。前年度に続き、ゾウリムシの外界の化学環境として重要な無機イオンの受容系についてさらに検討をすすめた。様々な無機イオンに対する受容系を調べ、また、突然変異体を用いて遺伝学的側面からKイオン受容系の活性を制御している遺伝子の解明に着手している。以下に結果を示す。(1)Kイオン受容系の性質をさらに詳しく調べるために、Kイオンに対して行動反応を示さない突然変異体(cnrD)を用いて、比較対照実験を行った。cnrDはKイオン投与に対して、活動電位を発生せず、また、Kイオン依存性Caコンダクタンスも見られなかった。この突然変異体は活動電位に対応するCaチャンネル機能に欠損を持つことが知られているので、Kイオン依存性Caコンダクタンスと活動電位に対応するCaコンダクタンスの制御機構に共通部分があることが示唆された。
閉塞膀胱の病態における膀胱上皮Epacの役割の解明

セカンドメッセンジャーcAMPのターゲット分子の一つであるExchange protein directly activated by cAMP (Epac)の膀胱における発現を、蓄積された臨床データの利用可能なヒト組織にて比較検討した。閉塞膀胱および正常膀胱においてEpac1、Epacd2ともに有意な差を認めなかった。Ussing chamberを使用し膀胱上皮表面積の測定も行ったが、正常膀胱と閉塞膀胱において信頼のおけるデータを採取することが不可能であった。以上よりEpacが膀胱に発現しているものの、病的状態でも発現に変化はなく、Epacをターゲットとした研究を進める意義は低いと思われた。1、本研究において、初年度は様々な生物学的プロセスにおいて不可欠であるセカンドメッセンジャーcAMPのターゲット分子の一つであるExchange protein directly activated by cAMP (Epac)の膀胱における発現をヒト組織にて比較検討した。閉塞膀胱および正常膀胱それぞれにつき膀胱上皮組織、膀胱平滑筋に分けて発現を比較したが、Epac1、Epacd2ともに有意な差を認めなかった。2、実験動物(マウス)にける膀胱出口部部分閉塞モデルの作成。このモデルマウスの膀胱上皮組織ならび膀胱平滑筋を採取し、RT-PCR用サンプル、蛋白実験用サンプルを採取している。これらの解析を今後行う予定である。パイロットスタディとは異なり確保していたヒト組織ではEpacの発現に有意な差が出なかったため、サンプル数を増やし比較検討した点が挙げられる。また膀胱出口部部分閉塞モデルマウスの確立に時間を要した点が挙げられる。膀胱上皮組織の機能において新規cAMPセンサーであるExchange protein directly activated by cAMP (Epac)の関与が注目されている。本研究において、様々な生物学的プロセスにおいて不可欠である、セカンドメッセンジャーcAMPのターゲット分子の一つであるEpacの膀胱における発現を、蓄積された臨床データの利用可能なヒト組織にて比較検討した。膀胱上皮機能の一つである上皮細胞内のdiscoidal/fusiform-shaped vesiclesが伸展刺激などに応じて細胞壁へfusionし膀胱上皮の内腔表面積の拡張を特殊改良したUssing chamberを使用し膀胱上皮表面積の測定も行ったが、正常膀胱と閉塞膀胱において信頼のおけるデータを採取することが不可能であった。以上よりEpacが膀胱に発現し、Epacが膀胱上皮表面積の拡張に関係しているものの、前立腺肥大症などに伴う下部尿路症状を呈する病的状態においては発現に変化はなく今後のこのEpacをターゲットとした研究を拡大し治療薬の開発、ならびに臨床応用に直結する可能性は低いと思われた。ヒトにおいて正常膀胱と閉塞膀胱でEPACの発現に有意な差を認めなかったため、今後はウロダイナミクスにおいてのパラメーターやIPSS(国際前立腺症状スコア)やOABSS(過活動膀胱症状質問票)などにおける症状などで違いがあるかなどを検討する。また、膀胱出口部部分閉塞モデルなどにて、他の分子(例えばRab,Rap,Ras)についても発現を確認する。医学
バイカル湖表層メタンハイドレートの多相形成環境の解明

世界で唯一、湖底にメタンハイドレートを産する淡水湖「バイカル湖」は、ハイドレート包有ガスの組成、起源、ハイドレート結晶構造等が場所により異なるという、複雑な多様性を有していることが明らかになった。本研究以前には9箇所であったハイドレート生成域は、現在では26箇所に増えており、そのうち15箇所については、本研究の直接的成果である。また、メタン湧出・ハイドレート生成形態にも多様性が見られ、18箇所は泥火山起源、1箇所がポックマーク、7箇所がメタンシープに起因すると考えられる。世界で唯一、湖底にメタンハイドレートを産する淡水湖「バイカル湖」は、ハイドレート包有ガスの組成および起源が採取場所により異なり、さらに、生成ハイドレートの結晶構造も変化するという複雑な多様性を有することが明らかにされている。本研究は、こうした多様性を把握した上でハイドレート生成メカニズムを理解するための基盤となる「表層ハイドレートのキャラクタリゼーション・マップ」の作成を目指している。ハイドレート生成活動は時間と共に変動すると考えられるが、その動態を把握するためにはモニタリング調査が必要であり、本研究はその基礎を確立しようとするものである。本年度は、ロシア科学アカデミーシベリア支部陸水学研究所(グラチェフ所長)と共同で、ロシア調査船ベレシャーギン号を用いて2009年9月3日19日にバイカル湖中央湖盆および南湖盆においてフィールド調査を行った。これまでに得られた音波探査(サイドスキャンソナー探査、マルチビームプロファイラー探査、地震探査等)データを参照しつつ、音響探査を実施しながら、選定された表層ハイドレートの生成候補地点で重力コアラーによる掘削を行い、合計約48mの湖底堆積物表層コアを採取した。現場では、コア採取後直ちにコア層位が観察され、ヘッドスペース法によりガスサンプルが、スクウィーザーおよび遠心分離器を用いて間隙水サンプルが収集された、調査船に搬入したガスクロマトグラフ測定装置を用いた現場解析からは、メタンハイドレート包有ガスおよび堆積物間隙水溶存ガスの組成が明らかになり、さらに数本の湖底コア解析からは、湖底表層部の溶存ガス濃度プロファイルが得られた。フィールド調査後の研究室内コア解析については、現在北見工業大学未利用エネルギー研究センター等において、主として堆積物間隙水の化学分析と、間隙水溶存ガスの組成および同位体解析等が行われている。本年度は、ロシア科学アカデミーシベリア支部陸水学研究所(グラチェフ所長)と共同で、ロシア調査船ベレシャーギン号を用いて2010年9月14日27日にバイカル湖中央湖盆および南湖盆においてフィールド調査を行った。これまでに得られた音波探査(サイドスキャンソナー探査、マルチビームプロファイラー探査、地震探査等)データを参照しつつ、音響探査を実施しながら、選定された表層ハイドレートの生成候補地点で重力コアラーによる掘削を行い、合計約158mの湖底堆積物表層コアを採取し、新しいサイトからガスハイドレートを回収した。現場では、コア採取後直ちにコア層位が観察され、ヘッドスペース法によりガスサンプルが、スクウィーザーおよび遠心分離器を用いて間隙水サンプルが収集された。調査船に搬入したガスクロマトグラフ測定装置を用いた現場解析からは、メタンハイドレート包有ガスおよび堆積物間隙水溶存ガスの組成が明らかになり、さらに数本の湖底コア解析からは、湖底表層部の溶存ガス濃度プロファイルが得られた。本年度は、ロシア科学アカデミーシベリア支部陸水学研究所(グラチェフ所長)と共同で、ロシア調査船ベレシャーギン号を用いて2011年6月19日7月3日にバイカル湖中央湖盆および南湖盆においてフィールド調査を行った。これまでに得られた音波探査(サイドスキャンソナー探査、マルチビームプロファイラー探査、地震探査等)データを参照しつつ、音響探査を実施しながら、選定された表層ハイドレートの生成候補地点で重力コアラーによる掘削を行い、合計約194mの湖底堆積物表層コアを採取し、5つの新しいサイトからガスハイドレートを発見した。

本調査中の採取コアのうち、ガスハイドレートを含むコアは、合計11本であった。現場では、コア採取後直ちにコア層位が観察され、ヘッドスペース法によりガスサンプルが、スクウィーザーおよび遠心分離器を用いて間隙水サンプルが収集された。調査船に搬入したガスクロマトグラフ測定装置を用いた現場解析からは、メタンハイドレート包有ガスおよび堆積物間隙水溶存ガスの組成が明らかになり、さらに数本の湖底コア解析からは、湖底表層部の溶存ガス濃度プロファイルが得られた。フィールド調査後の研究室内コア解析については、現在北見工業大学環境・エネルギー研究推進センター(旧未利用エネルギー研究センター)等において、主として堆積物間隙水の化学分析と、間隙水溶存ガスの組成および同位体解析等が行われている。世界で唯一、湖底にメタンハイドレートを産する淡水湖「バイカル湖」は、ハイドレート包有ガスの組成および起源が採取場所により異なり、さらに、生成ハイドレートの結晶構造も変化するという複雑な多様性を有することが明らかにされている。本研究は、こうした多様性をもつバイカル湖表層メタンハイドレートの生成メカニズムの解明を目指している。本年度は、ロシア科学アカデミーシベリア支部陸水学研究所(グラチェフ所長)と共同で、ロシア調査船ベレシャーギン号を用いて2012年7月14日28日にバイカル湖北湖盆、中央湖盆および南湖盆においてフィールド調査を行った。これまでに得られた音波探査(サイドスキャンソナー探査、マルチビームプロファイラー探査、地震探査等)データを参照しつつ、音響探査を実施しながら、選定された表層ハイドレートの生成候補地点等で重力コアラー、ベントスコアラー、グラブ等による試料採取を行った。合計約158m長の湖底堆積物表層コアを採取し、5つの新しいサイトからガスハイドレートを回収した。本調査中の採取コアのうち、ガスハイドレートを含むコアは、合計17本であった。調査船に搬入したガスクロマトグラフ測定装置を用いた現場解析からは、メタンハイドレート包有ガスおよび堆積物間隙水溶存ガスの組成が明らかになり、北湖盆の湖岸温泉水からも溶存ガス濃度が得られた。フィールド調査後の研究室内コア解析については、北見工業大学環境・エネルギー研究推進センター等において、主として堆積物間隙水の化学分析と、間隙水溶存ガスの組成および同位体解析等が行われた。得られた成果を総括するために平成25年1月に北見で国際ワークショップを開催し、成果報告書に纏めて発行した。初年度調査では、南湖盆および中央湖盆において、これまでに発見済みの表層ガスハイドレート産出サイトを確認したに留まったが、第2第3年度では中央湖盆において、合計10箇所の新しい産出サイトを発見しており、そのうち6箇所がククイキャニオンに集中していることを明らかにした。南湖盆と中央湖盆の全体像は概ね明らかになってきており、来年度(最終年度)の調査・測定解析によってハイドレートの広域分布特性を解明できるものと思われる。
歯科診療所を中心とした摂食・嚥下ネットワークの設立に関する調査研究

全国規模での歯科診療所を中心とした摂食・嚥下リハビリテーションネットワークの設立を目的とし、各地域の歯科医師会および病院歯科に対して以下の6項目のアンケート調査を行った。(1)各地域の摂食・嚥下障害治療に関するニーズの把握(2)摂食・嚥下障害治療に関する歯科医師会・病院歯科の対応の現状把握(3)摂食・嚥下障害治療に関する医療連携の現状把握(4)摂食・嚥下障害治療に関する問題点の抽出(5)摂食・嚥下障害治療に関する今後の展望(6)各地域の歯科医師会・病院歯科の摂食・嚥下リハビリテーションネットワーク参加への意向調査対象は北海道、東京都、愛知県、大阪府、広島県の全郡市歯科医師会194カ所および病院歯科319カ所で回収率は郡市歯科医師会67.0%,病院歯科44.2%であった。今回のアンケート結果より、歯科に対する摂食・嚥下障害に関するニーズは十分感じ理解していること、また、摂食・嚥下障害は歯科単独での診断、治療は困難であることが多く、病診連携、チーム医療が必要であることも十分理解されていた。しかし歯科医師はその診断、治療に対する複雑、困難さを気にするあまり、講習会や研修を終了しても、臨床の場でそれを生かすことなく、積極的になりきれていないという結果であった。在宅や施設に戻った、慢性期の摂食・嚥下障害患者の口腔ケアや摂食・嚥下機能の回復維持を図り、かかりつけ歯科医として患者の摂食・嚥下機能障害の早期発見や予防に貢献することは、高次医療機関との緊密な連携と摂食・嚥下障害に関する十分な情報があれば十分可能と考える。以上のことから、歯科診療所中心とした摂食・嚥下リハビリテーションネットワーク(摂食・嚥下障害に関する病診連携と、インターネットを利用した、摂食・嚥下障に関する情報提供、情報共有、相談システム)を早期に構築することが摂食・嚥下障害に悩む患者の福音になるものと思われる全国規模での歯科診療所を中心とした摂食・嚥下リハビリテーションネットワークの設立を目的とし、各地域の歯科医師会および病院歯科に対して以下の6項目のアンケート調査を行った。以上のことから、歯科診療所中心とした摂食・嚥下リハビリテーションネットワーク(摂食・嚥下障害に関する病診連携と、インターネットを利用した、摂食・嚥下障に関する情報提供、情報共有、相談システム)を早期に構築することが摂食・嚥下障害に悩む患者の福音になるものと思われる
ヒト消化器癌の悪性化と癌関連遺伝子-DNA修復機構の異常とpolyamine代謝

近年の分子生物学の発達により消化器外科領域の癌については大腸癌を中心にして癌化や悪性化の仕組がわかってきた。現在までに大きく2つの癌化機構が考えられている。一つは、いわゆるgenomic instability型で、染色帯の不安定さを伴い主として幾つかの癌抑制遺伝子の変異を伴う経路で比較的良く研究されている。二番目は、いわゆる遺伝子不安定性を示すgenetic instability型で、DNA複製に伴うミスマッチ修復不全が原因となり、主として単純な繰り返し配列(microsatellite遺伝子)の突然変異を伴う経路で、これに関与する癌関連遺伝子群はあまり良く分かっていない。我々は後者の経路について癌関連遺伝子探しを行ってきた。まず着目したのはE2F-4である。この遺伝子は細胞周期に関与する遺伝子の一つで重要な転写活性因子に位置付けられおり、蛋白のコード領域にmicrosatelliteを含んでいる。大腸癌手術症例の癌部、非癌部の検討で、遺伝子不安定性を示す癌だけにE2F-4遺伝子の高率な突然変異を見いだし報告した。その後、我々の共同研究者であるメリ-ランド大学のメルツアー博士のグループは、さらに胃癌や潰瘍性大腸炎に伴った腫瘍においても同様の遺伝子変異を高率に見つけ、我々と共同でCancer Res.に報告した。又今年の米国癌学会および米国DDWにおいても発表したが、我々の研究は大腸研究の世界的権威Stanley Hamilton博士により米国癌学会のサンライズセッションでも取り上げられた。この全く新しい遺伝子変異が消化器癌の癌化にどような機構を介して関係しているのか現在検討中であるが、現在幾つかの知見が得られつつある。一つは、この遺伝子変異の前に、mutator遺伝子MSH3の突然変異が起こり、これが引き金になってE2F-4の変異を生じていることがはっきりしてきた。当科で行われた手術切除標本の癌部、非癌部の凍結標本バンクをもとにtotal RNA,DNAの抽出を行っている。原則として、tRNAを用いてoncogeneのcoding全領域をRT-long PCRにより増幅し、これを制限酵素で切ってSSCP解析を行ってきている。とれたcDNAはcloningし、clone、RT-PCR ptoduct、genomic DNAを材料に、ABIオートシーケンサーによる遺伝子配列の決定を行っており、mutationの検出およびその確認には重複確認を原則とし慎重を期している。その結果、新たなmutationの検出がなされるようになってきた。その一つとして、大腸癌において、ODC(ornithine decarboxylase)のcoding regionにいくつかのmissense mutationが存在が見つかってきた。しかし、一部まだ確認作業中のため、および、発現実験が残っているため、発表は差し控えている。方法の概要は以下のとおりである。coding領域を含むExon 3からExon 12をカバーするprimer pairを設計した。つまり、5'priner-GCACACGCAG-AGGGATTTGGAAおよび3"primer-ATC ATGGCGACCCTACTCTTACAを用いて、1610bpのrt-PCR産物を得た。これをNde I and Ban Iで切り、変成させた切断DNA断片をポリアクリルアミドゲルに泳動した。同一癌患者の正常組織と癌組織よりのsampleで、泳動パターンに変化のあったものついて、ODC rt-PCR fragmentをpBSKS(-)のEcoR IとHinc IIのunique siteにdirect orientedにcloningした。さらにcodingl領域の内側にいくつかのsequence用のprimerをつくり、5'側3'側の両方より、ABIオートシーケンサーにより遺伝子配列を決定した。異常の見られた配列については、rt-PCR産物のdirect sequenceによる確認を行い、さらに、genomic DNAをdirect sequenceし、現在最終確認している。異常のあったクローンについてNIN3T3細胞にtransfectionして、transform能を見ようとしているところである。(目的)

DNAミスマッチ修復機構の異常により発症するとされる非ポリポ-ジス性家族性大腸癌(HNPCC)を始めとする一連の癌においては、修復異常の次に何が起こるのか良く分かっていない。破綻したmutator遺伝子のターゲットとして、一部の癌腫でTGF-BtypeII receptor (TGFBII)にmutationがあることが解ってきたが、それ以外のターゲットは不明である。一方、細胞周期に関連する転写活性因子E2F-4のcoding領域にCAG繰り返し配列があり、mutator遺伝子の有力な標的になりえると考えて、以下の研究を行った。(方法)当科で手術された20名の大腸癌患者の癌部及び非癌部より抽出したRNAよりE2F-4の全coding領域のcDNAのlongRT-PCRを行い、DpnII,BfaIで切断した後、SSCP解析を行った。変異の見られたものについてsequenceを行い、変異部を明かにし、さらに同一の変異をgenomic DNAにおいて確認した。また4種のmicrosatellite markerをもちいてMI(microsatellite instability)を検討した。(結果)解析したsporadic大腸癌の20例中、MI(+)の2例に一致してE2F-4遺伝子のCAG繰り返し数の変異(減少及び増加)が癌特異的に見られた。(考察)MI(+)を示すsuporadic大腸癌では、HNPCCでみられる程TGFBIIの異常が無いことが報告されており、ターゲット遺伝子の発見が待たれていた。今回の検討で、MI(+)を示すsuporadic大腸癌で高頻度(2/2)に、癌特異的なE2F-4遺伝子の変異が見つかり、破綻したmutator遺伝子のターゲットとして大腸の発癌機構に関与している可能性が示された。近年の分子生物学の発達により消化器外科領域の癌については大腸癌を中心にして癌化や悪性化の仕組がわかってきた。現在までに大きく2つの癌化機構が考えられている。一つは、いわゆるgenomic instability型で、染色帯の不安定さを伴い主として幾つかの癌抑制遺伝子の変異を伴う経路で比較的良く研究されている。二番目は、いわゆる遺伝子不安定性を示すgenetic instability型で、DNA複製に伴うミスマッチ修復不全が原因となり、主として単純な繰り返し配列(microsatellite遺伝子)の突然変異を伴う経路で、これに関与する癌関連遺伝子群はあまり良く分かっていない。我々は後者の経路について癌関連遺伝子探しを行ってきた。まず着目したのはE2F-4である。
議会不信は制度か文化か―公共的討議による克服の可能性―

本研究は、国会に対する信頼が2010-2014年の調査(世界価値観調査第6波)において19.8%と低位であることを問題とし、制度的要因と文化的要因の双方から不信を克服する改善策を検討した。特に、文化的要因の中でも、情報技術に着目し、議会ホームページへのアクセス・視聴が国会の信頼を向上させることを明らかにした。政治に関する対話は、国会の信頼を高める訳ではないが、政府の信頼・政治家の信頼を高めることに繋がるため、副次的に国会の信頼向上に寄与すると考えられる。信頼を高めるためには、監視と制裁のシステムを取り入れることが必要であり、有権者が正しい情報を入手し、監視を行っていくことが求められるといえる。平成27年度の研究実績として、討議により合意の可能性を見出した点、及び制度的要因及び文化的要因の双方が議会の信頼に影響を与えていることを確認した点である。本研究の目的は、国会に向けられる不信の原因を探求し、信頼を取り戻すためにいかなる審議、活動が有権者の信頼獲得に影響を与えているのかを明らかにすることである。研究実施計画に照らし、平成27年度は、国レベルでの議会の不信構造を明らかにすることであった。小選挙区を重視する選挙制度は、政治的有効性感覚の低下より、議会の不信につながると予想していた。予想通り、議会の政党数が多い方が議会への信頼に繋がることを確認した。また、文化的要因として、解放に向けた価値観(emancipative values(Welzel 2013))が、議会への信頼に繋がることを予想したが、予想と反し、議会への信頼を引き下げることが明らかとなった。これは個人主義が進んだ結果の価値観であると考えられる。次に、合意への可能性を見出すために、話し合い、討議によって、相手の意見の尊重、意見の不一致、妥協という態度が変わるのかを検証した。その結果、対立する意見の方に理屈があると認識すれば、相手の意見の尊重が促されることが明らかとなった。また、リベラリズム及びコスモポリタニズムという価値観は、政策態度の決定に影響を与えているものの、討議前よりも影響力が低下することが明らかとなった。このことから、討議による合意の可能性があることが示唆されたといえる。研究の進捗状況は、やや遅れている。実証分析を行うに当たって、データの収集に時間がかかったためである。いかなる審議が議会の信頼に貢献するかについて、膨大な国会審議のデータを扱うため、それを分類し、データセットとして分析するまでに、予想よりも時間を費やしていることが影響している。平成28年度の研究実績として、議会の信頼について、国レベル及び個人レベルの信頼の規定要因についての研究を行った。国レベルにおける研究として、制度的要因と文化的要因のどちらが信頼に影響を与えているのかを検証した。制度的要因として、、二院制であるか否か、大統領制、半大統領制あるいは議院内閣制であるか、単一制国家であるか連邦制国家であるか、選挙制度に関しては様々な種類があるため有効議会政党数を用いた。文化的要因として、解放に向けた価値観(Emancipative Value)と社会関係資本を用いた。分析の結果、議会が信頼を高めるための制度的な改革を行うには、比例代表制の選挙制度にして有効議会政党数を増やし、半大統領制が好ましいといえる。ただし、半大統領制である国は、パキスタン、レバノン、エストニアであるため、半大統領制であるから、議会への信頼を高めるといえるのかどうかは、更なる検証が必要であると考えられる。他方で文化的要因から考慮すると、解放に向けた価値観は議会への信頼を引き下げるといえる。他者信頼が議会への信頼を引き上げるため、社会関係資本の構築が好ましいといえる。ただし、善教(2013)が指摘するように、参加に基づく市民文化をユートピアとして描くことにどれほどの説得力があるかは、批判的に検討する必要があるといえる。こうした国レベルの分析に加えて、個人レベルの信頼についての検討を行っている。平成28年度において、研究計画に照らし、実験室実験によるデータを収集しており、現在は、その分析を行っている。国会の討議に着目し、野党が対案を提出した場合に政府与党案と一括審議される場合の効果を明らかにする。現時点では、野党が政府に対する質疑と野党が野党議員提出者に対する質疑の性質が異なっているといえる結果が得られており、討議により有権者に異なる影響をもたらすと考えられる。今後の研究の進め方としては、データ分析を速やかに行い、執筆し、結果をまとめることに集中することを予定している。インターネットでの議会信頼の要因と、大学生の議会信頼のデータを分析することで、研究は大きく前進すると考えられる。既に、大半のデータ収集、及び文献の収集を終えているため、平成28年度は、分析を中心として進めることを考えている。

また、残りのデータ収集については、コード化作業が含まれており、周囲の研究者や補助者の協力を得ながら進めていきたいと思っている。議会次年度使用額として6円生じているが、これは物品等を購入した際の端数であり、研究計画への問題は生じていない。次年度使用額として6円生じているが、これは物品等を購入した際の端数であり、研究計画への問題は生じていない。そのため、次年度(2016年度)は、計画通りに使用する予定である。
高効率不斉配位子の開発と触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応への応用

光学活性体を効率的に合成するためには、高効率な触媒的不斉合成法が有用であり、我々はすでに独自の配位子設計コンセプトを提出し、多くの高効率不斉ビスホスフィン配位子を開発し、それらのRhやRu錯体触媒を用いる非常に高い不斉収率での不斉水素化を実現してきている。またそれらを用いる幾つかの光学活性な生理活性化合物や天然物の全合成を実現して来ている。一般的なビジホスフィン配位子においてジアリールホスフィノ基の立体配座を表示するP/M-chiralityのコンセプトを提出し、触媒配位子の立体配座と生成物の絶対配置との一般的関係を明らかにし、またホスフィノ基以外の隣接基により生成物の立体に大きな影響を与えることを明らかにした。さらに遷移金属と7員環の錯体を形成する配位子での隣接基の効果については明らかにされていなかったので、ノルボルナン骨格を有し各種の隣接関与基をもつ新しい不斉配位子(BHMP類)を設計しその効率的な合成法を開発した。さらにそれらのPd錯体触媒を用いるカルバニオンの不斉アリル化反応を検討し、隣接基によるエナンチオ選択性の改善を実現した。また既に研究者によって、オレフィンのヒドロシリル化において比較的高いエナンチオ選択性を示すことが明らかにされているモノホスフィン配位子である各種のスルホニルアミノホスフィン(Ms-Valphos類)のPd錯体を触媒とするオレフィンやエナミドの不斉ヒドロアリール化反応を検討し、従来の配位子よりも高いエナンチオ選択性を実現した。
制約論理プログラミングに基づく高機能グラフィックインタ-フェ-スの設計

本研究におけるインタフェ-ス設計へのアプロ-チは、関係すなわち制約概念を基にし、制約論理プログラミング言語を用いてオブジェクト間の関係を宣言的にプログラミングするというものである。前年度は、幾可的関係を処理する制約論理プログラミング言語Tritonを開発し、インタフェ-ス設計を2次元図形のレイアウト問題とみなして、図形を自動配置する方法を示した。本年度は3次元図形を扱えるような制約論理型言語ICL(Integrated constraint Language)を開発し、より高度な問題としてロボット作業環境の構築を取り上げ、制約論理プログラミングによるインタフェ-ス設計の有効性を明らかにした。ICLの機能は以下のようである。1.階層制約、条件制約、OR制約といった特殊な制約に対する評価機構2.ベクトル演算、行列演算の制約評価機構3.座標系演算(同次座標系表現)の制約評価機構4.部分項、自由変数5.関係表現6.制約伝播の制御機構ICLを用いることにより、以下の成果が得られた。1.関係のみの記述であるためプログラムが簡潔である。2.部分変更の際のユ-ザ-の負担を軽減する。3.オブジェクトの再利用、再定義が容易である。4.プログラムからオブジェクト間の関係を容易に理解できる.本研究におけるインタフェ-ス設計へのアプロ-チは、関係すなわち制約概念を基にし、制約論理プログラミング言語を用いてオブジェクト間の関係を宣言的にプログラミングするというものである。4.プログラムからオブジェクト間の関係を容易に理解できる.
卵巣癌におけるモルフォゲンシグナルのシステム生物学的解析による治療開発

本研究では腫瘍の転移や腫瘍と周囲環境の相互作用に重要と思われる形態形成因子であるBMPの卵巣癌における役割について研究をおこなった。漿液性卵巣癌組織片でのBMPシグナリングの細胞内伝達物質であるSMAD5の発現を検討したところ、SMAD高発現のグループは予後が不良であった。卵巣がん細胞株を用いてBMPシグナルを促進すると腫瘍の増大を認め、反対にSMAD5のリン酸化を阻害してBMPシグナルを抑制すると腫瘍増殖は抑制された。以上よりBMPシグナリングは卵巣癌の予後に関与しており治療ターゲットとなりうることが示された。マイクロアレイデータセットGSE3149を用いて漿液性卵巣癌の組織片におけるBMPシグナリングの細胞内伝達物質であるSMAD5の発現を検討したところ、SMAD高発現のグループは低発現のグループと比較して有意に予後が不良であった。2002年から2008年に京都大学付属病院にて初回治療をおこなった36人の漿液性卵巣癌患者の標本を用いて、BMPシグナル活性化の細胞内指標であるリン酸化SMAD5の免疫組織染色を行った。リン酸化SMAD5高発現のグループは低発現のグループと比較して、全生存率、無病生存率ともに有意に予後が不良であった。漿液性卵巣癌細胞株はBMP2刺激によりSMAD5のリン酸化が亢進し核内へ移行し、また細胞増殖が促進されたBMPによる増殖亢進はG1/S期移行の亢進によるものであった。免疫不全マウスに漿液性卵巣癌細胞株を皮下投与して腫瘍を形成させたところ、BMPは腫瘍増大を促進させ、シグナル阻害物質にて抑制された。またこの腫瘍を摘出して免疫染色を行ったところ、Dorsomorphi投与群ではリン酸化SMAD5が高発現し、また増殖活性を示すKI67の発現も亢進していた。以上よりBMPシグナリングは卵巣癌の予後に関与しており治療ターゲットとなりうることを示した。Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT;上皮間葉移行)は上皮細胞が間葉系様細胞に形態変化する現象であり、癌細胞の浸潤、転移との関連が示唆されているが、BMPシグナル促進にてEMTに特徴的な分子の発現が変化し、形態学的にも上皮細胞が間葉系細胞に類似した携帯に変化することが確認できた。以上より、BMPシグナルは細胞増殖だけではなく、癌細胞の浸潤、転移と関連する事が示唆された。ウェブ上で一般公開されているマイクロアレイデータセットGSE3149を用いて漿液性卵巣癌の組織片におけるBMPシグナリングの細胞内伝達物質であるSMAD5の発現を検討したところ、SMAD高発現のグループは低発現のグループと比較して有意に予後が不良であった。漿液性卵巣癌細胞株におけるBMPおよびそのレセプターの発現をmRNAにて検討したところ、いずれの細胞株も発現していた。漿液性卵巣癌細胞株にリコンビナントBMP2たんぱくを添加すると、SMAD5のリン酸化が亢進し核内へ移行することが確認された。このSMAD5のリン酸化はBMPシグナリング阻害剤であるDorsomorphinにより抑制された。またBMPたんぱく添加によりBMPシグナリングを活性化した卵巣癌細胞株では細胞増殖が促進され、SMAD5のsiRNAによるノックダウンおよびDorsomorphinにより増殖が抑制された。BMPによる増殖亢進はG1/S期移行の亢進によるものであった。免疫不全マウスに漿液性卵巣癌細胞株を皮下投与して腫瘍を形成させ、BMPあるいはDorsomorphinを投与し腫瘍の増大を観察したところ、BMPは腫瘍増大を促進させ、Dorsomorphinは抑制した。卵巣癌細胞株におけるBMP,BMPレセプターの発現について検討し確認した。卵巣癌細胞株のBMPシグナリングによる増殖能の変化を検討し確認した。BMPによる上皮間葉移行については、現在その発現形の変化について実験中である。BMPによる腫瘍内、腫瘍近傍の免疫細胞に与える影響については、マイクロアレイデータセットを用いて解析した。

その結果、BMPシグナリングの細胞内伝達物質であるSMAD5と免疫細胞の表面マーカーとに明らかな相関を認めなかったため、以降の実験については現在検討中である。計画書提出当時は予定してなかったが、卵巣癌患者の臨床検体におけるリン酸化SMAD5の発現が予後に影響することを免疫組織染色にて示した。前年度で得られた実験結果より数理モデルを構築し、卵巣癌におけるBMPシグナルの機能制御を解析する。これにより卵巣癌の進展、浸潤、転移の鍵となる分子を予測する。予測された分子をレトロウイルスによる強制発現細胞、抗体、阻害剤、siRNA、ノックアウトマウス等を用いて亢進あるいは抑制し、卵巣癌に対する機能を解析する。同様に卵巣癌組織内の腫瘍浸潤免疫細胞について数理モデルを構築し、抗腫瘍免疫に働くシグナルを予測する。Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT;上皮間葉移行)は上皮細胞が間葉系様細胞に形態変化する現象であり、癌細胞の浸潤、転移との関連が示唆されているが、BMPはその誘導因子の一つと言われている。BMP添加あるいはシグナル阻害によりEMTに与える影響を検討する。また、癌の浸潤部位の周囲にリンパ球が集合する様子は臨床検体にてよく見られる像であるが、EMTを起こした癌細胞に対する免疫細胞の作用を検討する。具体的にはEMT癌細胞の周囲に集まるリンパ球のphenotype(細胞障害性細胞なのか、免疫抑制系のリンパ球か)、EMT癌細胞によるリンパ球のphenotypeの変化、腫瘍が産生するBMPのリンパ球への作用について検討する。BMPは癌細胞のEMTにどのような影響をもたらすのか、卵巣癌細胞株にリコンビナントBMP蛋白を添加して培養し、その形態の変化、表面マーカーの変化、EMTに特異的とされる分子の解析をタイムラプス観察、リアルタイムPCR、免疫染色を用いたフローサイトメトリーにより解析する。さらに、EMTを起こした癌細胞と免疫細胞の関係を検討するためin vitroでの共培養をおこない、癌細胞および免疫細胞双方の形態の変化、表面マーカーの変化をタイムラプス観察、リアルタイムPCR、フローサイトメトリーにより解析する。In vitroでの結果を踏まえてマウスに卵巣癌細胞株を移植し、BMPを投与し、腫瘍の進展、浸潤、転移と腫瘍内の微小環境における免疫細胞の分布、種類、機能、活性についてフローサイトメトリー、免疫組織染色を用いて検討する。研究費を上記の実験を行うために抗体等試薬、免疫染色関連消耗品、各種キット、培養液、実験動物の購入に使用する予定である。
DNAグリコシラーゼスーパーファミリーの基質特異性発現の構造基盤

すべての生物は通常の環境下起こる様々なDNAの損傷を修復する多様な機構を備えている。損傷塩基を認識しそのN-グリコシド結合を切断、損傷塩基を除去するDNAグリコシラーゼもその1つである。我々は3-メチルアデニンDNAグリコシラーゼII(AlkA)のX線構造解析を行い、DNAグリコシラーゼスーパーファミリーの存在を見いだした。本研究の目的は、大腸菌AlkA(反応を起こさない変異型D238N)と基質DNAとの複合体並びにAlkA-基質ヌクレオシドの3次元構造をX線結晶構造解析法で決定し、原子レベルの正確さでDNAグリコシラーゼスーパーファミリーのメンバーが如何に損傷DNAを特異的に認識し除去するのかを解明することである。AlkA変異型D238Nを純度よく精製し、中心にミスマッチ塩基対をもつDNAオリゴマーとD238Nの複合体結晶を得るため、結晶化条件とDNAオリゴマーの配列の検討を行っている。AlkA野生型とメチル化プリンヌクレオチド複合体の結晶を既に結晶化条件の確立した方法で調製した野生型結晶にメチル化プリンヌクレオチドを浸漬させて調製し、高エネルギー加速器研究機構の放射光(PF)で3種のX線回折データを測定し、すべて1.8Å分解能の良好なデータを得た(それぞれR_<merge>:2.2%,5.2%,4.1%;Completeness:88.4%,94.2%,93.6%)が、現在のところメチル化プリンヌクレオチドに相当する電子密度が観測できていない。AlkA結晶の1.5Åの高分解能での精密化、並びにDNAグリコシラーゼファミリー間で異なる酵素活性を発現するアミノ酸残基の位置の同定と酵素活性の改変に成功した。これらの成果から、本DNAグリコシラーゼスーパーファミリーの多様な基質特異性と異なる酵素活性を発現する立体構造上の理由をうまく説明できた。本研究の目的は、大腸菌AlkA(反応を起こさない変異型D238N)と基質DNAとの複合体並びにAlkA-基質ヌクレオシドの結晶化を行い、AlkAの構造を用いた分子置換法を用いて、その3次元構造を決定し、原子レベルの正確さでDNAグリコシラーゼが如何に損傷DNAを認識し除去するのかを解明することである。alkA遺伝子を欠損させた大腸菌BL21(DE3,AlkA^-)を調製し、それにalkA変異型遺伝子を導入、AlkA変異型D238Nを大量生産し、純度よく精製した。中心にミスマッチ塩基対をもつDNAオリゴマー(鎖長は13mer)を合成し、D238Nとの複合体結晶を得るため、結晶化条件の検討を行っている。尚、結晶化条件の検討は、両者の複合体結晶を核酸の結晶化に実績のある沈殿剤を用いたスパースマトリックス法を行っている。AlkA野生型と7-メチルグアノシン複合体の結晶化は、既に結晶化条件の確立した方法で調製した野生型結晶に7-メチルグアノシンを浸漬させることにより行っている。

野生型結晶を7-メチルグアノシンを3種の濃度と時間で浸漬させ、100Kで高エネルギー加速器研究機構の放射光(PF)ビームラインBL18Bで測定し、分解能1.8Åの回折データ3種を得たが、現在のところ7-メチルグアノシンに相当する電子密度が観測できていない。現在さらに浸漬条件の検討を行っている。すべての生物は通常の環境下起こる様々なDNAの損傷を修復する多様な機構を備えている。損傷塩基を認識しそのN-グリコシド結合を切断、損傷塩基を除去するDNAグリコシラーゼもその1つである。我々は3-メチルアデニンDNAグリコシラーゼII(AlkA)のX線構造解析を行い、DNAグリコシラーゼスーパーファミリーの存在を見いだした。本研究の目的は、大腸菌AlkA(反応を起こさない変異型D238N)と基質DNAとの複合体並びにAlkA-基質ヌクレオシドの3次元構造をX線結晶構造解析法で決定し、原子レベルの正確さでDNAグリコシラーゼスーパーファミリーのメンバーが如何に損傷DNAを特異的に認識し除去するのかを解明することである。昨年に引き続き、AlkA変異型D238Nを純度よく精製し、中心にミスマッチ塩基対をもつDNAオリゴマーとD238Nの複合体結晶を得るため、さらに広範な結晶化条件の検討と、DNAオリゴマーの配列の検討も合わせて行っている。AlkA野生型とメチル化プリンヌクレオチド複合体の結晶を既に結晶化条件の確立した方法で調製した野生型結晶にメチル化プリンヌクレオチドを浸漬させて調製し、高エネルギー加速器研究機構の放射光(PF)で数種のX線回折データを測定したが、現在のところメチル化プリンヌクレオチドに相当する電子密度が観測できていない。AlkA結晶の1.5Åの高分解能での精密化、並びにDNAグリコシラーゼファミリー間で異なる酵素活性を発現するアミノ酸残基の位置の同定と酵素活性の改変に成功した。これらの成果から、本DNAグリコシラーゼスーパーファミリーの多様な基質特異性と異なる酵素活性を発現する立体構造上の理由をうまく説明できた。
ブラケットとワイヤー間の摩擦力に及ぼす抵抗荷重と矯正力の作用ポイントの影響

ワイヤーとブラケット間の摩擦力は両者間の接触部分における垂直力と摩擦係数との積で表される。歯の滑走移動において見られる歯の傾斜は,歯の抵抗の大きさに対する矯正力の負荷様式の違いに加えて,ブラケットが滑走するアーチワイヤーの硬さあるいは張力が関与し,ブラケットとワイヤー間の摩擦力の大きさにも影響を及ぼすものと考えられる。また,歯の移動に対する抵抗の大きさは歯の変位によって増加する。本研究では抵抗荷重におもりおよびコイルスプリングを用いて,歯の滑走移動(sliding movement)におけるアーチワイヤーの張りが,摩擦力あるいは牽引力とどのような関係にあるのかを検討した。また,牽引中の牽引力の変化を波形としてとらえ周波数分析を行なった。以下その結果を報告する。1.おもりを抵抗荷重とした場合,ワイヤーの張力が小さい時には歯の長軸の傾斜が大きく牽引力も大きかった。しかし,歯の長軸のモーメントが少ない力の作用様式ではワイヤーの張力による差は認められなかった。2.いずれの牽引方法においても三つのピークを示す周波数の分布が見られ,ワイヤーをfreeにした場合にはそのピークが右偏する傾向が見られた。また,歯の長軸が大きく傾斜し牽引力が経時的に増加する牽引方法ではきわめて低い周波数におけるピークが顕著であった。3.コイルスプリングを抵抗にした場合,ワイヤーに張力を与えた時の歯の長軸の傾斜が小さく,牽引力が大きかった。4.牽引力からコイルスプリングの抵抗の大きさを差し引いた摩擦力は,ワイヤーの両端を固定した時の方が大きかった。以上のことから,牽引力を小さくするためには,ワイヤーに張力を与えて歯の傾斜を防ぐのではなく,矯正力の作用点を適正に選択し,歯の長軸の傾斜を抑え,ワイヤーのたわみを可及的に小さくすることが重要であることがわかった。