hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
昆虫幼虫における外皮形態形成の分子メカニズムの解明

メラニン合成経路の解明に向け、昆虫のドーパミンメラニン形成においてキーエンザイムとして働いている、TH(チロシン水酸化酵素)とDDC(ドーパ脱炭酸酵素)に注目し実験を進めてきた。脱皮期、THとDDCは、黒色縞模様直下の真皮細胞で、局所的にmRNAの発現が上昇し、TH・DDCタンパク質の局在を引き起こしていた。このようなTH・DDCの局所的な発現調節を解明する為に、真皮細胞におけるDDCの発現を誘導することが報告されている、GBP(growth blocking peptide)に注目して実験をおこなった。その結果、in vivo, in vitro両実験系において、TH・DDC共にGBPによる発現の誘導が確認された。また、このGBPによる発現誘導は、カルシウムキレート剤EGTAを反応溶液に加えることで完全に阻害されることから、細胞外カルシウムの細胞内への流入が不可欠であると考えられる。またカルシウム蛍光指示薬Fluo-3を使用し、カルシウム流入細胞を可視化したところ、黒色縞模様直下の真皮細胞でのみカルシウムの流入が観察された。このことから、GBPは細胞内カルシウム濃度を上昇させ、TH・DDC発現を誘導している。そしてこのGBPによる細胞内カルシウムの流入は、黒色縞模様直下の真皮細胞でのみ起こることが、ドーパミンメラニン形成を引き起こしていると考えられる。また、ショウジョウバエ胚の創傷部位におけるTH・DDC発現誘導にERK(細胞外シグナル調節キナーゼ)活性化が関与していると報告されているが、GBPによるTH・DDC発現誘導において、ERK活性化はまったく関係していなかった。このことは、GBPによるTH・DDC発現誘導メカニズムは、これまで知られているものとは違う、新しいシグナル伝達経路であると考えられる。これまで本研究では、DDC(ドーパ脱炭酸酵素)にのみ注目し研究を進めてきた。しかしメラニンは、数多くの酵素による、とても複雑な合成経路を有している。このメラニン合成経路における、DDCの重要性を確認する為、メラニン合成経路においてDDCよりも上流に位置するTH(チロシン水酸化酵素)について研究を行った。ヒト・ショウジョウバエTHの相同配列部分から縮重プライマーを設計し、RT-PCR方を用いて、鱗翅目昆虫において初めてTHのクローニングに成功した。THはDDCと同じように、皮膚で発現し、脱皮期に発現量が上昇することを確認した。しかし脱皮期におけるTH活性は、ほとんど変化していなかった。このことから、THはDDCほど黒色縞模様形成に積極的に関与していないと考えられる。しかしTHは、新しいマーカー遺伝子として使用できる可能性がある。これからは、DDC・THを用いて、GBPによる、DDC発現上昇のメカニズムを解明していく。黒色・白色縞模様直下の真皮細胞は、細胞増殖の面で異なっていることは、これまでの研究で明らかになっている。このことから、形態的な差異が真皮細胞に存在するのではないかと考え、電子顕微鏡を用いた、皮膚の形態観察を行った。その結果、白色縞模様直下の真皮細胞にのみ、多数の尿酸小胞が存在していた。これは同じ鱗翅目昆虫カイコガ幼虫の真皮細胞に存在し、光を反射することで皮膚を白く見せている。このように全く異なった性質を持つ真皮細胞が、隣り合わせで存在し、皮膚の模様を決定しているのである。この位置関係を決定する遺伝子を網羅的に解析する為、Differential Display法を用いた。まだ解析の途中ではあるが、黒色・白色縞模様において発現量の異なる遺伝子を、3クローン得ることに成功した。この3クローンについては、さらに解析を進めていく方針である。またこの方法を用いて、さらなる候補遺伝子の探索を行っていく。昨年からメラニン合成経路の解明に向け、昆虫のドーパミンメラニン形成において不可欠だと考えられている、TH(チロシン水酸化酵素)とDDC(ドーパ脱炭酸酵素)の両者に注目し実験を進めてきた。組織化学的解析(免疫組織染色・in situハイブリダイゼーション)により、THはDDCと同じように、脱皮期の黒色縞模様直下真皮細胞でmRNAの高発現、タンパク質の局在を確認することができた。またTHの酵素活性も黒色縞模様を有する背側でのみ、脱皮期において上昇していた。これは脱皮期における黒色縞模様直下真皮細胞のTHmRNA局所的高発現が、THタンパク質の局在を招き、その結果として酵素活性の上昇を引き起こしたと考えられる。これまでの結果から、黒色縞模様直下の真皮細胞では、TH・DDCが局所的に高発現することによって、それぞれの酵素活性の上昇を引き起こし、ドーパミン産生量を局所的に増加させていると考えられる。またTH・DDCの阻害剤をそれぞれ脱皮前の幼虫に注入すると、脱皮後の幼虫には黒色メラニンがまったく存在していなかった。このことからも、両者がメラニン合成経路においてキーエンザイムとして働いていることを証明できたのである。以上のことから、THとDDCは同じ時期に同じ真皮細胞で発現の上昇が引き起こされていることが確認された。また、真皮細胞におけるDDCの発現は、GBP(growth blocking peptide)によって誘導されることがこれまでに報告されている。このことから、THもまたGBPによって発現を調節されているのではないかと考え、実験を行った。その結果、in vivo・in vitroの両実験系においても、GBPによってTHの発現は誘導された。このことから、脱皮期における体内のGBP濃度の変化が、TH・DDC発現のスイッチを押しているのかもしれない。

このGBPによるTH・DDCの発現誘導を足掛かりに、TH・DDCの発現メカニズムの解明を行っていき、メラニン合成経路の上流部分の解明を進めていく。メラニン合成経路の解明に向け、昆虫のドーパミンメラニン形成においてキーエンザイムとして働いている、TH(チロシン水酸化酵素)とDDC(ドーパ脱炭酸酵素)に注目し実験を進めてきた。脱皮期、THとDDCは、黒色縞模様直下の真皮細胞で、局所的にmRNAの発現が上昇し、TH・DDCタンパク質の局在を引き起こしていた。このようなTH・DDCの局所的な発現調節を解明する為に、真皮細胞におけるDDCの発現を誘導することが報告されている、GBP(growth blocking peptide)に注目して実験をおこなった。その結果、in vivo, in vitro両実験系において、TH・DDC共にGBPによる発現の誘導が確認された。また、このGBPによる発現誘導は、カルシウムキレート剤EGTAを反応溶液に加えることで完全に阻害されることから、細胞外カルシウムの細胞内への流入が不可欠であると考えられる。またカルシウム蛍光指示薬Fluo-3を使用し、カルシウム流入細胞を可視化したところ、黒色縞模様直下の真皮細胞でのみカルシウムの流入が観察された。このことから、GBPは細胞内カルシウム濃度を上昇させ、TH・DDC発現を誘導している。そしてこのGBPによる細胞内カルシウムの流入は、黒色縞模様直下の真皮細胞でのみ起こることが、ドーパミンメラニン形成を引き起こしていると考えられる。また、ショウジョウバエ胚の創傷部位におけるTH・DDC発現誘導にERK(細胞外シグナル調節キナーゼ)活性化が関与していると報告されているが、GBPによるTH・DDC発現誘導において、ERK活性化はまったく関係していなかった。このことは、GBPによるTH・DDC発現誘導メカニズムは、これまで知られているものとは違う、新しいシグナル伝達経路であると考えられる。
審美面と強度を兼ね備えたナノジルコニアクラスプの創製

一般的に使用される部分床義歯のクラスプは,審美性に劣り,金属アレルギーの場合には使用できないことから,レジンコーティング法やノンクラスプ義歯等の様々な材料や工夫が検討されているが不明確な部分が多く,弾性が低いことからジルコニアのクラスプへの応用には至っていない.そこで,本研究では,われわれは高い破壊靱性を持ちながら弾性も有するナノジルコニアに着目し,審美性・機械強度に優れた新規クラスプの開発を行い,臨床応用を目指す.3点曲げ試験や引抜試験、臨床応用に関する評価から,ナノジルコニアを義歯のクラスプに工夫して利用することで臨床応用できる可能性が示唆された.現在の歯科治療には,患者からの審美面に対する要求や金属アレルギーに対する問題から,ジルコニアをはじめとしたオールセラミック修復が広く用いられている.一般的に使用される部分床義歯のクラスプは,審美性に劣り,金属アレルギーの場合には使用できないことから,レジンコーティング法やノンクラスプ義歯等の様々な材料や工夫が検討されているが不明確な部分が多く,弾性が低いことからジルコニアのクラスプへの応用には至っていない.そこで,本研究では,われわれは高い破壊靱性を持ちながら弾性も有するナノジルコニアに着目し,審美性・機械強度に優れた新規クラスプの開発を行い,臨床応用を目指す.既成の金属クラスプ材料として使用されるコバルトクロム合金,金銀パラジウム合金,3級金合金および本実験に使用するナノジルコニアの厚みを変化させ,3点曲げ強度を調べることで義歯のクラスプとして十分な維持力を発揮できる条件を策定したところ、新規材料であるナノジルコニア材料の強度について検討したところ、クラスプとして使用するのに十分な強度を有するということが明らかとなった。本講座で作製した模型より従来の金属によって作製されたクラスプおよびCADCAM法によりナノジルコニアから作製したクラスプを繰り返し荷重試験により比較・検討することから,鉤腕の変形や破損の少ないクラスプの設計の可能性を模索する.CADCAMにより、左右側567欠損に対し4にナノジルコニアクラスプを作成したが、適合度の点でさらなる検討が必要であると判断した。CADCAMにより、左右側567欠損に対し4にナノジルコニアクラスプを作成したが、適合度の点でさらなる検討が必要であると判断した。現在の歯科治療には,患者からの審美面に対する要求や金属アレルギーに対する問題から,ジルコニアをはじめとしたオールセラミック修復が広く用いられている.一般的に使用される部分床義歯のクラスプは,審美性に劣り,金属アレルギーの場合には使用できないことから,レジンコーティング法やノンクラスプ義歯等の様々な材料や工夫が検討されているが不明確な部分が多く,弾性が低いことからジルコニアのクラスプへの応用には至っていない.そこで,本研究では,われわれは高い破壊靱性を持ちながら弾性も有するナノジルコニアに着目し,審美性・機械強度に優れた新規クラスプの開発を目指し,臨床応用に取り組む過程の一部を報告する.上下顎臼歯部欠損を認める患者で,エックス線写真検査による歯槽硬線は明瞭で,歯根膜腔の拡大,歯根の破折は認めなかった.歯周基本検査から,歯周ポケットは4mm以下,動揺度0であった.しかし,既往歴として金属アレルギーを有する事から,金属を使用しない本義歯の使用について十分説明し,作製を開始した.結果から,維持腕にはポリエステル樹脂を利用することとした.完成したナノジルコニアフレームにご満足いただき、次回義歯を装着する予定である.ナノジルコニアを利用したクラスプ設計は困難であるものの本報告のようにポリエステル樹脂を利用すれば、金属アレルギー患者に対して補綴治療の選択肢の一つとなりうる。今後も検討を続けていく予定である.現在ナノジルコニアを使用した義歯は順調に経過をみている。現在の歯科治療には,患者からの審美面に対する要求や金属アレルギーに対する問題から,ジルコニアをはじめとしたオールセラミック修復が広く用いられている.一般的に使用される部分床義歯のクラスプは,審美性に劣り,金属アレルギーの場合には使用できないことから,レジンコーティング法やノンクラスプ義歯等の様々な材料や工夫が検討されているが不明確な部分が多く,弾性が低いことからジルコニアのクラスプへの応用には至っていない.そこで,本研究では,われわれは高い破壊靱性を持ちながら弾性も有するナノジルコニアに着目し,審美性・機械強度に優れた新規クラスプの開発を行い,臨床応用を目指す.ナノジルコニアを拮抗腕使用し、ポリエステル樹脂を唇側に使用した場合、十分な維持が獲得できることが明らかとなったので、和田精密株式会社の協力のもと、患者に十分な説明とご理解を得たうえで臨床応用に臨んだ.患者は初診時69歳の女性で初診日は平成29年9月24日、主訴は臼歯部欠損による咀嚼障害であった.また、既往歴は金属アレルギーで義歯に金属を使用することができないことからナノジルコニアを利用した義歯の利点欠点について説明し、補綴治療を開始した.エックス線写真検査による歯槽硬線は明瞭で,歯根膜腔の拡大,歯根の破折は認めなかった.歯周基本検査から,歯周ポケットは4mm以下,動揺度0であった.しかし,既往歴として金属アレルギーを有する事から,金属を使用しない本義歯の使用について十分説明し,作製を開始した.維持腕にはポリエステル樹脂を利用することとした.完成したナノジルコニアフレーム義歯に対し、患者から十分な満足をいただき、良好な経過を辿っている.今後とも経過を観察する予定である.

一般的に使用される部分床義歯のクラスプは,審美性に劣り,金属アレルギーの場合には使用できないことから,レジンコーティング法やノンクラスプ義歯等の様々な材料や工夫が検討されているが不明確な部分が多く,弾性が低いことからジルコニアのクラスプへの応用には至っていない.そこで,本研究では,われわれは高い破壊靱性を持ちながら弾性も有するナノジルコニアに着目し,審美性・機械強度に優れた新規クラスプの開発を行い,臨床応用を目指す.3点曲げ試験や引抜試験、臨床応用に関する評価から,ナノジルコニアを義歯のクラスプに工夫して利用することで臨床応用できる可能性が示唆された.ナノジルコニアは維持腕として使用すると破折すると考えられるので、両側拮抗腕としての設計を開始している。次年度は、すでに使用されている金属床等との比較を行う予定である。歯科補綴学ナノジルコニア材料を使用したCADCAM法によるクラスプ設計依頼を前年度末に行ったため、次年度使用に至りました。中間欠損の模型を使用し、ナノジルコニア材料によりCADCAM法により、クラスプを作成し、繰り返し着脱法により維持検定を行う。
自閉症における臓器連関を介した病態制御機構の解明

自閉症スペクトラム障害(ASD)への関連が示唆されている遺伝子のうち、全身で機能する遺伝子の変異に関しては、他の臓器での変化が血液循環を介して病態に影響する可能性が考えられる。そこで本研究では、ASD関連遺伝子CHD8に着目し、その変異型マウスと野生型マウスとの並体結合実験によりこの点を明らかにする。2個体を外科的に結合して体循環を共有した後、野生型または変異型の脳機能の変化を、組織および行動のレベルから解析する。さらに原因となる血中因子と由来となる臓器を明らかにする。
血液凝固第VIII因子産生細胞の起源解明による新たな血友病治療への展開

血液凝固第VIII因子(FVIII)は他の凝固因子と異なり、様々な組織の内皮細胞や間質細胞が産生細胞と考えられている。しかし、生体でFVIIIを産生する細胞の解剖学的部位や細胞の特徴は分かっていない。我々はFVIII産生細胞を同定するために、Cre発現でFVIIIが欠損するとEGFPを発現するノックインマウスを作製した。本研究は、本マウスを用いて個体発生過程におけるFVIII産生細胞の起源を同定し、その生物細胞学的な特徴を明らかとすることが目的である。2018年度は、1)発生過程におけるFVIII産生細胞の同定、2)FVIII産生細胞の特性解析、3)FVIII-ノックインマウス由来ES細胞の樹立、を予定した。成マウスでは、EGFP陽性をしめすFVIII産生細胞は、CD31、CD146が高陽性でLyve1陽性の類洞内皮細胞であった。肝臓以外にはEGFPの発現は認めなかった。EGFP陽性細胞はE12.5から肝臓に出現し、胎仔の成長に伴い徐々に増加し、新生仔では、成マウスと同程度の割合まで到達した。成マウスではEGFP陽性細胞はLyve1陽性をしめすが、胎児期には必ずしも一致しなかった。Lyve1陽性細胞は胎生期に徐々にEGFPを獲得した。E17.5の野生型マウスからLyve1陽性細胞をソーティングした。また、FVIIIノックインマウスの受精卵からES細胞を樹立した。さらに、肝臓でのFVIII産生細胞に特異的に発現しうる複数の表面マーカーを同定した。今後はFVIII産生細胞の分化に特異的な転写因子群や特異的マーカーを同定し、FVIII産生細胞の分化手法や特異的な遺伝子導入法を開発する。2018年度は、1)発生過程におけるFVIII産生細胞の同定、2) FVIII産生細胞の特性解析、3) FVIII-ノックインマウス由来ES細胞の樹立、を予定した。FVIII産生細胞がEGFPで検出できるノックインマウスを用いて、各発生段階でのEGFP発現を経時的に観察した。EGFP陽性細胞(FVIII産生細胞)はE12.5より肝臓に出現した。EGFP陽性細胞の割合は徐々に増加し、新生仔では、ほぼ成マウスと同程度であった。成マウスではEGFP陽性細胞は、Lyve1陽性をしめすが、胎児期には必ずしも一致しなかった。E17.5の胎仔肝臓からLyve1陽性細胞をRNA解析用にソーティングした。またKIマウスの交配から受精卵を得て、この受精卵からES細胞を樹立した。2018年度に予定していたマイクロアレイ解析が、年度末までに終了せず、マイクロアレイ解析については2019年度におこなうこととした。一方で、FVIII産生細胞において特異的に発現する、Lyve1以外の細胞表面マーカーを複数同定した。E17.5マウス胎仔からLyve1陽性細胞のソーティングは終了しており、今後はE14.5のマウス胎仔からLyve1陽性細胞をソーティングし、両者のmRNA発現をマイクロアレイで解析し、FVIII産生細胞の分化に必要な転写因子群や特異的表面マーカーを同定する。また、候補となる転写因子群のウイルスベクターを作製し、FVIII産生細胞のex vivo分化手法を確立する。また、FVIII産生細胞に効率的に遺伝子導入が可能なプロモーターを同定する。EGFP

陽性細胞(FVIII産生細胞)はE12.5より肝臓に出現した。EGFP陽性細胞の割合は徐々に増加し、新生仔では、ほぼ成マウスと同程度であった。成マウスではEGFP陽性細胞は、Lyve1陽性をしめすが、胎児期には必ずしも一致しなかった。E17.5の胎仔肝臓からLyve1陽性細胞をRNA解析用にソーティングした。またKIマウスの交配から受精卵を得て、この受精卵からES細胞を樹立した。2018年度に予定していたマイクロアレイ解析が、年度末までに終了せず、マイクロアレイ解析については2019年度におこなうこととした。一方で、FVIII産生細胞において特異的に発現する、Lyve1以外の細胞表面マーカーを複数同定した。E17.5マウス胎仔からLyve1陽性細胞のソーティングは終了しており、今後はE14.5のマウス胎仔からLyve1陽性細胞をソーティングし、両者のmRNA発現をマイクロアレイで解析し、FVIII産生細胞の分化に必要な転写因子群や特異的表面マーカーを同定する。また、候補となる転写因子群のウイルスベクターを作製し、FVIII産生細胞のex vivo分化手法を確立する。また、FVIII産生細胞に効率的に遺伝子導入が可能なプロモーターを同定する。2018年度に予定していたマイクロアレイ解析が、年度末までに終了せず、マイクロアレイ解析を2019年度におこなうこととした。
超臨界流体による成形体の脱溶媒

試料として超硬合金(10%のコバルトを含むタングステンカーバイド)の射出成形体を用い、超臨界二酸化炭素によるバインダーの除去について検討した。バインダーには低分子成分としてパラフィンワックスとステアリン酸,高分子成分としてポリエチレンとポリブチルメタクリレートを用い、バインダー添加量及び低分子成分と高分子成分の比を種々変えて試料を作成し、種々の条件でバインダーの除去(脱脂)を行った。1.脱脂率の検討結果温度,圧力,時間等の脱脂条件及びバインダー組成と低分子成分の脱脂率の関係を検討した。その結果、温度及び圧力が高いほど脱脂率が高く、脱脂率と時間の関係はFickの拡散方程式で良好に相関できることが判明した。また、バインダー添加量が小さく、低分子成分の比が大きいほど脱脂率は高くなった。なお、従来の加熱脱脂法に比べて脱脂時間を大幅に短縮することが可能であった。2.脱脂体の健全性の検討結果バインダー添加量が4wt%で全バインダー中の低分子成分の割合が60wt%程度の試料では、検討を行った全ての脱脂条件で欠陥の発生がなかった。このバインダー組成からはずれるほど欠陥の発生の頻度が高くなった。脱脂条件は脱脂体の健全性にはあまり影響がなかった。3.焼成体の強度の検討結果健全性の良好な試料を焼成して3点曲げ強度を測定した。脱脂後の成形体中に残存しているバインダーの量が少ないほど焼成体の強度が向上し、従来法の製品の強度と同程度の値を得ることができた。以上より、超臨界脱脂法では適切なバインダーを探索することにより脱脂時間を大幅に短縮することができ、製品の強度も従来品と同程度であることが分かった。
電子受容性を有する不斉配位子を用いた触媒的不斉反応の開発

ロジウム-テトラフルオロベンゾバレレン触媒を用いた不斉反応として、β-アルコキシアクリル酸エステルに対するアリールボロン酸の不斉付加反応を報告した。ホスフィン配位子を用いた場合はそのような反応はほとんど進行せず、キラルジエン配位子に特異的な反応であるといえる。キラルジエン配位子の中でも、フェロセニル基を置換基として持つFc-tfb^*を用いることで、99.5%以上という非常に高いエナンチオ選択性を達成した。この反応の生成物は、簡単な変換によりβ-ヒドロキシカルボン酸へと光学純度を損なうことなく誘導でき、生理活性化合物の合成などへと展開できる可能性がある。また、ロジウム-ジエン触媒によるアリールボロン反応剤の1,4-付加反応の速度論の研究を行った。以前の当研究室での研究により、ビスホスフィン配位子であるbinapを用いた場合と比べ、ジエン配位子であるcodを用いた場合により速く反応が進行することが示されており、それぞれの触媒系における速度定数が求められていた。今回、塩基の添加効果およびキラルジエン配位子を用いた場合の速度定数を求める実験を行った。まず、塩基の添加により、律速段階であるトランスメタル化が10倍程度促進されることが示された。この結果は、宮浦らによる報告とよく一致するものである。また、キラルジエン配位子を用いた場合は、ロジウム錯体が触媒活性を示さない二量体になりやすいこと、およびその平衡定数やトランスメタル化の速度定数がキラルジエン配位子の置換基により大きく異なることが示された。このような反応速度の定量的な解析をキラルジエン配位子を用いて行ったのは初めてであり、今後の触媒設計に重要な示唆を与える結果であるといえる。新たな触媒反応を報告するとともに、速度論の研究により素反応や反応機構に関する研究も行った。そのため、ほぼ期待通りの研究が出来たと評価できる。ロジウム-テトラフルオロベンゾバレレン触媒を用いた不斉反応を二つ見出し報告した。一つめは、鎖状エンインアミドに対するアリールボロン酸の付加反応で、生成物として軸不斉アレンが高エナンチオ選択的に得られる。同様の反応形式は銅触媒を用いて達成されているが、不斉反応の例はまったく報告されていなかった。軸不斉アレンは有機合成におけるビルディングブロックとして有用な化合物であり、その選択的な合成法の開発は重要であるといえる。また本研究では、最適な配位子以外を用いた場合の反応性の変化や副生物の構造から、触媒の構造による反応の位置選択性の変化に関しても考察を行っており、触媒開発に関する知見が得られている点も重要といえる。二つめは、環状エノンに対する末端アセチレンの付加反応である。既に当研究室から、ビスホスフィン配位子を用いた電子不足オレフィンに対する末端アセチレンの付加反応が数例報告されているが、環状エノンに対する反応は他の基質と比べ立体選択性が低下するという知見が得られていた。本研究で見出した反応は、キラルジエン配位子を用いた末端アセチレンの不斉付加反応の最初の例であり、種々の環状エノンに対し高エナンチオ選択的に生成物を与えることから、これまでのビスホスフィン配位子を用いた報告と相補的なものであるといえる。また、通常不安定とされているロジウムアセチリド種を単離および構造決定しており、錯体化学の分野においても興味深い結果といえる。
電極反応を用いる有機ケイ素化合物の電子移動反応

電極反応を利用した有機ケイ素化合物の電子移動を詳しく検討するとともに、その特性を生かした簡便かつ高選択的な合成反応を開発する目的で研究を行った。オレフィンのアリル位やヘテロ原子の隣の炭素にシリル基を導入すると酸化電位が著しく低下することを見出した。この効果は電子移動に対するケイ素のβ効果とみることができ、その原因を明らかにするため、分子軌道計算を用いて解析を行った。その結果、ケイ素が電子移動により生成するβ位のカチオンラジカルを安定化する効果は小さく、むしろ電子移動が起こる前の中性分子において炭素ーケイ素σ結合とオレフィンやヘテロ原子のp軌道が相互作用することによりHOMOのエネルギーが上昇することが大きな要因であると示唆された。したがって、この効果は分子のコンホメーションにより大きく影響をうけ、コンホメーションの固定した分子を合成し酸化電位を調べたところ、炭素ーケイ素結合とp軌道が重なりやすい系では酸化電位が低く、そうでない系では酸化電位が高いという結果が得られた。このような知見をもとに、合成反応への応用を試みた。ケイ素はα位のアニオンを安定化することが知られており、MeOCH_2SiMe_3やMeOCH(SiMe_3)_2などから容易にカルバニオンを発生させることができ、有機ハロゲン化物やカルボニル化合物など種々の親電子試薬と反応させることができる。得られた化合物のO-C-Si部分は酸、塩基、化学的な酸化剤に安定であるので、この部分に影響を与えずに種々の化学変換を行うことが可能である。必要な変換を行った後、電極反応を行うことにより温和な条件でO-C-Si部分をアルデヒドやエステルに変換することに成功した。以上のことから、有機ケイ素化合物の電子移動反応の特性を生かした全く新しいタイプの合成等価体を開発することができた。
口腔バイオフィルムの分散能と抗菌能を有する光触媒・ポリフェノール合剤の新規開発

TNT-PolyP mixture(以下,合剤)として期待する効果が最大限に発揮される至適な形状のTiO2 nanotubes(TNT)を形態学的解析によって確認しつつ合成する。一方,TNTに保持するPolyP(EGCGとCCM)の至適濃度や混合比を,細菌学的解析等を通して決定する。そして,合剤の口腔バイオフィルムの初期形成阻止や成長抑制の効果を検証するとともに,齲蝕誘発モデルで形成させたバイオフィルム内の菌体内外多糖および歯質の超微構造に合剤が与える影響を解析する。さらに,歯根部試料を調製し,歯根表面の耐酸性や再石灰化能に及ぼす合剤の効果を検証する。これらの検証を行った上,臨床応用に向けた具体的な技術指針を確立する。
フォトアフィニティーラベル法を用いた耐性克服薬剤の検索と耐性機構の解析

1.多剤耐性克服薬剤のスクリーニングと構造活性相関ジヒドロピリジン誘導体24種類の多剤耐性克服活性を調べた.そのうちの13は多剤耐性変異株KBーC_1の抗がん剤耐性を完全に克服した.9種は部分的に耐性を克服し, 2種は耐性克服活性を有しなかった.耐性を完全に克服するグループはビンブラスチンのフォトアフィニティー誘導体,^<125>IーNASVによるPー糖蛋白質のフォトラベルを低濃度で阻害したが,耐性克服活性を有しないグループはフォトラベルを阻害しないことが判明した.構造と耐性克服活性についての検索により疎水性の強い誘導体ほど強い耐性克服活性を有することが判明した.2.多剤耐性克服薬剤による耐性克服の機構我々は合成イソプレノイドSDBエチレンジアミンがある種の制癌剤の効果を増強し多剤耐性を克服することを明らかにした.この合成イソプレノイドの作用機構をさらに詳しく調べるため^<125>IでラベルしたSDBエチレンジアミンのフォトアフィニティー誘導体を合成した.フォトアフィニティーラベルの実験により, SDBエチレンジアミンは多剤耐性変異株KBーCh^Rー24より分離したmembrane vesicleの150ー170K蛋白質と特異的に結合することが判明した.この膜蛋白は分子量や多剤耐性変異株に存在し薬剤感受性親株には存在しないことなどからPー糖蛋白質と同一と考えられる. SDBエチレンジアミンと150ー170K蛋白質の結合は,耐性克服薬剤ベラパミール,フェノチアジン系カルモジュリン阻害剤,レセルピンにより阻害された.抗がん剤ビングラスチンもこの結合を阻害したがコルヒチンでは阻害することができなかった.以上の結果よりSDBエチレンジアミンは能動排泄ポンプと考えられているPー糖蛋白質と結合すること,その結合部位は抗がん剤や他の耐性克服薬剤の結合部位と同一らしいことが明らかとなった.1.多剤耐性克服薬剤のスクリーニングと構造活性相関ジヒドロピリジン誘導体24種類の多剤耐性克服活性を調べた.そのうちの13は多剤耐性変異株KBーC_1の抗がん剤耐性を完全に克服した.9種は部分的に耐性を克服し, 2種は耐性克服活性を有しなかった.耐性を完全に克服するグループはビンブラスチンのフォトアフィニティー誘導体,^<125>IーNASVによるPー糖蛋白質のフォトラベルを低濃度で阻害したが,耐性克服活性を有しないグループはフォトラベルを阻害しないことが判明した.構造と耐性克服活性についての検索により疎水性の強い誘導体ほど強い耐性克服活性を有することが判明した.2.多剤耐性克服薬剤による耐性克服の機構我々は合成イソプレノイドSDBエチレンジアミンがある種の制癌剤の効果を増強し多剤耐性を克服することを明らかにした.この合成イソプレノイドの作用機構をさらに詳しく調べるため^<125>IでラベルしたSDBエチレンジアミンのフォトアフィニティー誘導体を合成した.フォトアフィニティーラベルの実験により, SDBエチレンジアミンは多剤耐性変異株KBーCh^Rー24より分離したmembrane vesicleの150ー170K蛋白質と特異的に結合することが判明した.この膜蛋白は分子量や多剤耐性変異株に存在し薬剤感受性親株には存在しないことなどからPー糖蛋白質と同一と考えられる. SDBエチレンジアミンと150ー170K蛋白質の結合は,耐性克服薬剤ベラパミール,フェノチアジン系カルモジュリン阻害剤,レセルピンにより阻害された.抗がん剤ビングラスチンもこの結合を阻害したがコルヒチンでは阻害することができなかった.以上の結果よりSDBエチレンジアミンは能動排泄ポンプと考えられているPー糖蛋白質と結合すること,その結合部位は抗がん剤や他の耐性克服薬剤の結合部位と同一らしいことが明らかとなった.
局所的量子分子動力学法による単層ナノチューブ生成機構の解明

高温オーブン・レーザー蒸発フラーレン生成装置やアーク放電フラーレン生成装置において,炭素ナノチューブが生成することが分かっているが,通常生成されるナノチューブは,チューブが何重にも入れ子状になった多層チューブであり,単層のナノチューブの生成には炭素材料にNiやCoなどの金属を添加することが必要である.本年度試作した高温オーブン・レーザー蒸発装置においてもNiとCoを添加した炭素材料を用いて,単層ナノチューブが生成されることを確認している.本研究では金属原子あるいは金属クラスターと干渉しながら単層炭素ナノチューブが生成する過程を分子シミュレーションによって予測することが最終目標であったが,特に,ナノチューブ生成の初期過程において,金属原子と炭素クラスターが相互作用する部分に注目した.ここで,金属原子としてNiに着目したが,同様の実験条件でScやLaを炭素材料に添加すると金属原子を内包したフラーレンが生成されることから,比較のためにScとLaについても計算を行った.最初に,金属原子(Ni,Sc,La)と炭素原子との原子間ポテンシャルを密度汎関数法(B3LYP)を用いた量子計算の結果に基づいて構築した.炭素原子と金属原子との相互作用は炭素ー炭素間の共有結合を表現するTersoff型のポテンシャルをベースとし,炭素クラスターと金属原子間の電荷移動を量子計算により見積もり,これに基づくクーロン力を加えて表現した.このポテンシャルを用いた古典分子動力学法シミュレーションの結果,LaやScの場合はフラーレンに内包されたが,Ni原子は,フラーレン構造に近いクラスターの大きな環状の穴部分に付着して,あたかも閉じたフラーレン構造の形成を阻止するかのように働くことが分かった.このように,フラーレンケージ形成をNi原子が妨害することが単層ナノチューブ生成につながると考えられる.高温オーブン・レーザー蒸発フラーレン生成装置やアーク放電フラーレン生成装置において,炭素ナノチューブが成長することが分かっているが,通常生成されるナノチューブは,チューブが何重にも入れ子状になった多層チューブであり,単層のナノチューブは金属添加物がないと生成されないと考えられる.最近の実験的研究によってニッケルとコバルトの組み合わせやニッケルとイットリウムを組み合わせた金属添加物が有効であることが分かっており,本研究では金属原子あるいは金属クラスターと干渉しながら単層炭素ナノチューブが生成する過程を分子シミュレーションによって予測することを試みた.最初に,第一次近似として,金属原子(ニッケル)と炭素原子との相互干渉ポテンシャルを密度汎関数法(B3LYP)の量子計算によって求め,これを用いた古典分子動力学法によるシミュレーションを試みた.また,ランタンやイットリウムなどの金属原子の場合はフラーレンに内包されることが分かっており,これらの場合とニッケルの場合とを比較検討した.ランタンやイットリウムなどの金属では金属原子から炭素クラスターへの電荷の移動がかなりあるが,ニッケルの場合は電荷移動が小さいため,クーロン力によるポテンシャル項は考慮せずに,炭素原子同士のポテンシャルと似た形でのポテンシャル関数を構築した.これを用いたシミュレーションの結果,ニッケル原子はフラーレン構造に近いクラスターの大きな環状の穴部分に付着して,あたかも閉じたフラーレン構造の形成を阻止するかのように働くことが分かった.今後,さらに大きく炭素クラスターが成長した場合に単層ナノチューブへと成長するか否かの検討が必要である.また,多くの実験では2通りの金属を用いているが,これらがそれぞれどのような役割を持つのかをさらに検討する必要がある.高温オーブン・レーザー蒸発フラーレン生成装置やアーク放電フラーレン生成装置において,炭素ナノチューブが生成することが分かっているが,通常生成されるナノチューブは,チューブが何重にも入れ子状になった多層チューブであり,単層のナノチューブの生成には炭素材料にNiやCoなどの金属を添加することが必要である.本年度試作した高温オーブン・レーザー蒸発装置においてもNiとCoを添加した炭素材料を用いて,単層ナノチューブが生成されることを確認している.本研究では金属原子あるいは金属クラスターと干渉しながら単層炭素ナノチューブが生成する過程を分子シミュレーションによって予測することが最終目標であったが,特に,ナノチューブ生成の初期過程において,金属原子と炭素クラスターが相互作用する部分に注目した.ここで,金属原子としてNiに着目したが,同様の実験条件でScやLaを炭素材料に添加すると金属原子を内包したフラーレンが生成されることから,比較のためにScとLaについても計算を行った.最初に,金属原子(Ni,Sc,La)と炭素原子との原子間ポテンシャルを密度汎関数法(B3LYP)を用いた量子計算の結果に基づいて構築した.炭素原子と金属原子との相互作用は炭素ー炭素間の共有結合を表現するTersoff型のポテンシャルをベースとし,炭素クラスターと金属原子間の電荷移動を量子計算により見積もり,これに基づくクーロン力を加えて表現した.このポテンシャルを用いた古典分子動力学法シミュレーションの結果,LaやScの場合はフラーレンに内包されたが,Ni原子は,フラーレン構造に近いクラスターの大きな環状の穴部分に付着して,あたかも閉じたフラーレン構造の形成を阻止するかのように働くことが分かった.このように,フラーレンケージ形成をNi原子が妨害することが単層ナノチューブ生成につながると考えられる.
多様な情報に基づく感性形成機構

音楽を聴いた時に感じる印象は人によってさまざまである.これは、人がそれぞれの潜在意識の中に音楽に対するモデルを持っているからである.本研究では,そのようなモデルを機械学習の手法によって獲得することにより,目的とする印象を喚起するような編曲を自動的に行う手法を開発した.まず,様々な楽曲に対する被験者の評価を基に,被験者が感じた特徴を帰納学習により抽出し、コードのつながりに注目することによって,感性モデルを構成する.それを用いて,指定された感性に訴えるものへと他曲を編曲し,被験者に提示した.感性に対する刺激の度合を編曲後の曲と元の曲とについて比較・検討とした結果,全体の流れが重要である「安定度」および「嗜好度」については編曲前後での改善の度合が低かったが,全体の流れに左右されにくい「明るさ」については改善の度合いが高かった.以上により,機械学習の手法が感性情報の抽出及び創造に有効であることが確かめられた.さらに,感性の曖昧さに対応する学習手法として,グラフリダクションを応用した手法を提案した.これはニューラルネットワークで用いられているような重みの学習を行うが,グラフの書換えを動的に行うことにより,学習対象が命題論理から述語論理に拡張されている.従来の機械学習法では,曖昧な概念を扱いにくいため,感性情報処理との親和性が低いと見られてきたが,この手法により,そのような垣根を取り除くことができた.音楽を聴いた時に感じる印象は人によってさまざまである.これは、人がそれぞれの潜在意識の中に音楽に対するモデルを持っているからである.本研究では,そのようなモデルを機械学習の手法によって獲得することにより,目的とする印象を喚起するような編曲を自動的に行う手法を開発した.まず,様々な楽曲に対する被験者の評価を基に,被験者が感じた特徴を帰納学習により抽出し、コードのつながりに注目することによって,感性モデルを構成する.それを用いて,指定された感性に訴えるものへと他曲を編曲し,被験者に提示した.感性に対する刺激の度合を編曲後の曲と元の曲とについて比較・検討とした結果,全体の流れが重要である「安定度」および「嗜好度」については編曲前後での改善の度合が低かったが,全体の流れに左右されにくい「明るさ」については改善の度合いが高かった.以上により,機械学習の手法が感性情報の抽出及び創造に有効であることが確かめられた.さらに,感性の曖昧さに対応する学習手法として,グラフリダクションを応用した手法を提案した.これはニューラルネットワークで用いられているような重みの学習を行うが,グラフの書換えを動的に行うことにより,学習対象が命題論理から述語論理に拡張されている.従来の機械学習法では,曖昧な概念を扱いにくいため,感性情報処理との親和性が低いと見られてきたが,この手法により,そのような垣根を取り除くことができた.
ＢＭＰネットワークにより形成される卵胞機能制御の新たなパラダイムの解明

卵巣内の細胞間連携において、エストロゲンが卵母細胞のERと顆粒膜細胞のGRKを介してFSH受容体作用を持続させること、KL/c-kitループが卵母細胞BMPの影響下でエストロゲンを調節することがラット卵胞細胞での実験から示された。卵胞機能の保持に関わるメラトニンとBMPの機能連関も明らかとなり、BMPによるプロゲステロン産生制御に対してメラトニン作用が拮抗すること、循環血中のBMP-9もプロゲステロン合成を抑制することが示された。さらに、BMP-4はGnRH分泌制御に重要なキスペプチン作用を抑制してエストロゲンによるGnRH分泌へのフィードバックに影響するという新たな中枢BMP作用も示された。前年度からの継続部分として、卵母細胞とestrogenによる顆粒膜細胞FSH-Rシグナルの増幅メカニズムを解明するために、顆粒膜細胞のFSH-R脱感作機構であるGRKとFSH-Rシグナル増幅の機序を探索した。estrogenの存在下・非存在下で培養した卵母細胞とstage-matchした顆粒膜細胞と共培養し、BMPの存在下で顆粒膜細胞のFSH-R活性を検討し、卵母細胞・顆粒膜細胞間の連携によるFSH-R作用増幅におけるBMPの新たな側面が見出された。さらに、卵胞機能の保持に寄与するメラトニン分子にも注目してBMP機能との連関を検討したところ、BMP-6に代表されるFSHによるprogesterone分泌抑制に対して、MT1シグナルが拮抗することが新たに示された。PCOSにおいて、BMP-6発現の増加が認められる報告を考慮しても、BMPシグナルとMT1シグナルの拮抗作用の意義を追求すべきと考えられた。他方、BMPは視床下部ー下垂体におけるGnRH-LH/FSH分泌制御にも直接関与するため、視床下部GT1-7・ゴナドトロープ細胞においても、BMP作用の影響をGnRH-LH/FSH分泌軸H-P-Oへの影響を検討した。BMP-4がkisspeptin作用を抑制しながら、estrogenによるGnRH制御シグナルの調節に寄与する新たな機序が示された。現在卵母細胞転写因子Foxo分子にも着目してBMPの発現調節機序を検討している。Foxo3aはPI3Kの下流に位置する転写因子で、原始卵胞から初期卵胞まで卵母細胞核内に発現し、卵胞成長に抑制的に作動し、卵母細胞BMP-15の発現を減弱する。Foxo発現変化によるBMPの発現とステロイド合成への影響を評価し、卵母細胞より分泌されるBMPを診断ツールとして利用することを目指してさらに研究を進める。今年度の研究では、卵母細胞とBMPを取り巻く、卵胞内のcell-to-cell communicationの分子メカニズムの解明と、これに寄与する新規卵母細胞因子を探索した。卵胞BMPシステムは、FSHの刺激下で卵母細胞を中心に卵胞を構成する細胞間を取り巻き、autocrine/paracrine機序により卵胞の正常な発育・ステロイド合成を調節する細胞間コミュニケーターである。さらに、BMPから顆粒膜細胞へのFSH-Rシグナル制御の一方で、FSH自体も顆粒膜細胞のBMPR-Smadシグナルを増幅する相互作用が存在するという我々の知見に基づき、未だ情報の乏しい卵母細胞とBMPシステムの関連に注目して研究を進めた。これまでの研究の中で、卵母細胞とestrogenによる顆粒膜細胞FSH-Rシグナルの増幅メカニズムに着目して研究を進めたところ、卵母細胞とestrogenの共存下において顆粒膜細胞のFSH-R脱感作機構であるGPCR kinases(GRK)/β-arrestinが負に制御されることが認められた。このGRK/arrestinファミリー分子が、FSH-Rシグナルの増幅因子として機能していることを仮定し、卵巣顆粒膜細胞に発現するGRK-2,-5,-6およびβarrestin-1,2の機能がFSH-R活性の多寡に関与する可能性に着目して検討を行った。GRK-siRNA, GRK-dominant negativeを用いたFSH-R機能の変化とBMP作用との関連を探索することにより、卵母細胞ー顆粒膜細胞間の連携によるFSH-Rシグナル増幅およびaromataseの発現・活性の機序に、FSH受容体脱感作因子GRK分子のdownregulationが関与することが新たに示された。次年度は、この研究結果を活かしてさらに、この分子メカニズムの詳細を探索したいと考えている。今年度の研究では、血中に存在する循環因子BMP-9の内分泌作用について研究を進めた。BMP-9は他のBMP分子と比して高濃度に存在しているが、その生殖内分泌作用は不明であるため、ラット顆粒膜初代培養細胞を用いてステロイド産生に対する影響とoocyteとの関連を検討した。

その結果、BMP-9はFSHにより誘導された顆粒膜細胞でのEstradiol産生能には影響を与えないが、Progesterone合成を濃度反応性に抑制することが明らかとなった。また、この作用はoocyte存在の有無により変動せず、BMP-9はFSHによるcAMP合成をProgesterone同様に濃度反応性に抑制し、FSHにより誘導されるStAR・P450scc・3βHSDおよびFSHRのmRNAレベルを抑制した。さらに、BMP-9は顆粒膜細胞の細胞内シグナル伝達として、Smad1/5/8のリン酸化を介することが示唆された。BMPの受容体ECDやALK阻害薬を用いた検討から、BMP-9の顆粒膜細胞における受容体としてALK-1/BMPRIIが機能することが示された。BMP-9はoocyteでなく顆粒膜細胞に発現を認めており、卵胞に局在する他のBMP分子と同様にFSHにより誘導されるProgesterone合成を抑制し、黄体化抑制因子として機能する可能性が新たに示された。現在、卵母細胞転写因子Foxo3aに着目し、BMP-15の発現調節について検討している。Foxo3a過剰発現による卵胞BMPシステム発現への影響、ステロイド合成系・細胞分裂周期の変化へアプローチし、mutant-Foxo3a導入によるFoxo3a活性調節下でのBMP-15/BMP受容体の発現・機能への影響について研究を進めている。内分泌内科学、生殖内分泌学今回の研究内容の一部は論文発表でき、一部は修正投稿中の状態である。特に、研究の経過中に見出されたメラトニン作用とBMP機能との関連として、メラトニンは卵胞顆粒膜細胞でのBMP作用に拮抗してプロゲステロン合成維持に寄与する新たな作用機転が示さたことから、新たな視点として今後の研究に活用したい。また、中枢性神経内分泌として、GnRHの分泌変動と時計遺伝子の関与として、Kisspeptin・BMP-4・Melatoninによる時計遺伝子とGnRHの発現の変化、そのEstrogenによる影響についても新たな展開が見出され、次年度の研究にも取り入れたい。これに関与する論文が掲載決定となった。とくに、卵母細胞とestrogenの共存下において顆粒膜細胞のFSH-R脱感作機構であるGPCR kinases(GRK)/β-arrestinが負に制御されることが発見され、GRK/arrestinファミリー分子が、FSH-Rシグナルの増幅因子として機能していることが新たに注目される内容であった。GRK-siRNA, GRK-dominant negativeを用いた研究から、卵母細胞ー顆粒膜細胞間の連携によるFSH-Rシグナル増幅およびaromataseの発現・活性の機序に、FSH受容体脱感作因子GRK分子のdownregulationが関与することが新たに示さ、この結果を論文発表することができた。今後、次年度の研究において、この分子機序の詳細についても検討を進めていきたいと考えている。次段階では、卵母細胞より分泌されるBMPを卵母細胞機能の診断ツールとして利用することを目指す。
様々なトリコテセン毒素を生産するフザリウム属菌の毒素生合成遺伝子の単離と解析

4-acetylnivalenol(4-AANIV)と4,15-diacetylnivalenol(4,15-diANIV)を混合生産する菌株を用い、トリコテセンの側鎖多様性を生み出す遺伝的メカニズムを明らかにすることを目指してtypeBトリコテセン生合成遺伝子(Tri遺伝子)の機能と生合成経路の解析を行なった。まず、C-7/C-8位の水酸化に関わるFgTrilを標的遺伝子破壊したところ、主にcalonectrinが蓄積し、C-4位が水酸化されたトリコテセンは検出されなかった。このことから、typeBトリコテセンではA-ringの修飾が起こってからC-4位の水酸化が起こることが示された。実際、C-4位が修飾された4,15-diacetoxyscirpenolをフィーディングしてもA-ringの修飾は進まなかった。次に、C-4位にアセチル基が入らないようにC-4位水酸化酵素遺伝子Tri13やアセチル化酵素遺伝子Tri7を破壊した株では、C-15位が脱アセチル化された代謝産物が検出できないことが明らかとなった。このことから本菌株のC-15位脱アセチル化酵素は、4,15-diANIVのみを基質として作用できることが示された。そこで、本菌株cell freeextractを調整し、硫安分画を行なったところ、4,15-diANIVを脱アセチル化する酵素活性を検出することに成功した。本酵素を陽イオンカラムクロマトグラフィーによって部分精製したところ、至適pHを4付近にもつ酸性デアセチラーゼであることが明らかになった。トリコテセン生合成経路の分子状酸素付加ステップのうち、対応するシトクロムP450モノオキシゲナーゼ遺伝子(CYP遺伝子)が未同定のものを単離することを試みた。まずFusarium graminearumの全ゲノムデータベースから見出された135個のCYP候補のうち、毒素生産時特異的に発現しかつ近縁の毒素非生産菌には存在しない遺伝子を5つ同定した。それぞれの遺伝子を標的破壊してCYP欠損株を作成したが、いずれも野生型株と同様に4-acetylnivalenolを生産した。この結果から、未同定の酸素付加ステップを担う生合成遺伝子は構成的に発現しているか、既知の生合成遺伝子が複数の酸素付加ステップを担っているか、のいずれかである事が示唆された(Tokai T et al.2005)。そこでCYPをコードする既知の生合成遺伝子Tri4とTri1の機能を検証した。1、FgTri1またはFsTri1を発現する組換え酵母に中間体calonectrinをフィーディングした(FgはF.graminearum、FsはC-7が水酸化されないT-2 toxin生産菌Fusarium sporotrichioidesに由来することを表す)。より親水性の増した変換産物が前者からは2つ、後者からは1つ検出された。このことからFgTri1はC-8の水酸化に加え、C-7の水酸化にも関与する事が示唆された。2、Tri5とTri4を共発現する組換え酵母培養液の代謝産物を解析したところ、コントロール酵母では見られない代謝産物が複数検出された。さらにこれらの代謝産物は経時的に移行した。このことから、Tri4は中間体trichodieneに複数の酸素を順次付加していく多機能CYPをコードしていることが示された。4-acetylnivalenol(4-ANIV)を生産するFusarium graminearumは,フザリウム型type Bトリコテセンの中で最も生合成に要する経路数が多いと考えられる。そこで4-ANIVと4,15-acetylnivalenol(4,15-ANIV)を混合生産する菌株を用い、トリコテセンの側鎖多様性を生み出す遺伝的メカニズムを明らかにすることを目指してtype Bトリコテセン生合成遺伝子(Tri遺伝子)の機能と生合成経路の解析を行なった。

まず、FgTri1を標的遺伝子破壊したところ、主にcalonectrin(CAL)が蓄積し、C-4位が水酸化されたトリコテセンは検出されなかった。このことから、type BトリコテセンではA ringの修飾が起こってからC-4位の水酸化が起こることが示された。一方、C-4位にアセチル基が入らないようにC-4位水酸化酵素遺伝子やアセチル化酵素遺伝子を破壊した株では、C-15位が脱アセチル化された代謝産物が検出できなかった。このことから本菌株のC-15位脱アセチル化酵素は、4,15-ANIVのみを基質として作用できることが示された。そこで、本菌株からcell free extractを調整し、硫安分画を行なったところ、4,15-ANIVを脱アセチル化する酵素活性を検出することに成功した。本酵素を陽イオンカラムクロマトグラフィーによって部分精製したところ、至適pHを4付近にもつ酸性デアセチラーゼであることが明らかになった。
技術経営教育とイノベーションに関する国際比較研究

1聞取り調査による仮説モデルの構築実際に大きな成果を挙げた技術者30余名に聞取り調査を行った。聞取り調査→コーディング→KJ法による育成要因の分類→データベース化という手順を経ることにより、聞取り調査データの定量的扱い1がかなり可能になり、網羅的なコンピテンシーマップが作成された。また、モデル構築の過程で、育成要因間の相互関係や時系列を分析し、実際には複雑な育成の過程を、先行研究のような単純な要因論ではなく、動的なプロセスとして扱うことを可能にした2先行研究との比較先行研究で指摘されていた日本企業の技術者育成要因は公式(形式的)なもので、実際には非公式要因が育成に効果的であることを示した。組織に依存したキャリア形成が主とされるが、リスクを勘案した挑戦度の高い計画を提案する者には相当の権限が委譲されるという、見えにくい二重構造が存在するとの含意を得た。3調査票調査と聞取り調査との比較一般的な技術者集団を対象にした調査票調査を行い、聞取り調査と比較し、大きな成果を挙げた人とそうでない人の行動特性等の相違を明らかにした。以下は最終的な含意の一部である。(1)上司が与える適切な機会が成長を促すが、本人の姿勢がその後を大きく分け、機会と成果の好循環/悪循環を生む。(2)機会付与後のフォローアップの有無や質も成長の成否を分ける。上司の育成能力や、育成の場の構築力はより議論されるべき。(3)大きな成果を挙げた技術者の設定するゴールは遠い。彼らは、自分の業務に留まらず技術が世に出るまでの長いR&Dプロセスを俯瞰し、公式/非公式な手段を組み合わせ構造的な溝の架橋を創発的に行う。彼らが構築したものは、新規事業に適合した知識/資源ネットワークである。(4)以上はフィールドワークから構築した詳細な仮説から明らかになったのであり、アプリオリな仮説に基づいては解明は困難だっただろう。本年度の研究実績は、下記の3点に大別される。1.事例の追加および産業ごとの特徴の見直し化学産業を中心に、追加聞き取り調査を行った。これにより、優れた技術者を育成する要因として、経験にとらわれすぎないことを挙げる回答者が多いことが明らかになった。また、回答者の約半数が、入社後かなり早い段階で非常に大きな成果を挙げていた。自動車・エレクトロニクス産業における回答者と比較すると、特に前者は研究開発フェーズが異なる複数の技術者から共通して挙げられたことより、1つの発明に事業の成否が影響を受けやすい、いわゆる素材型産業の特徴であろう。また、回答者の多くが現在40-50歳代であり、競争・育成環境の偏りには注意が必要である。2.理論の精緻化成果を挙げた技術者は時に既存の組織を超えて独自のネットワークを構築し、その際、組織に働きかけ組織を巧みに利用して力を引き出す能力(レバレッジ能力)が有効に働く。筆者らはこれをエンジニアコンピテンシーモデルとして提出したが、上記聞き取り調査から得られた知見は、同モデルを支持するものであった。彼らが構築するものとして、人的、知識、および資源ネットワークが挙げられる。従って、ダイナミックなナレッジネットワーク(Rosenkopf)およびResource Based Viewの観点からも、同モデルを検討した。3.先行研究調査(追加)文化的差異が日米企業のマネジメントの差異をもたらすとする1980年代の一連の先行研究を調査したが、技術マネジメントや技術者教育と文化的差異はあまり関連がないというのが最近の議論である。