hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタボローム解析による植物オルガネラ膜電子電達成分の分子多様性と機能特異性の解明

植物が生産する有機化合物は,5万種あるいは10万種以上とも言われる.このように多様な植物代謝産物が生産される背景には,高等植物の種多様性と,それらの多様な種において独自に進化した遺伝子(機能)の多様性があることは言うまでもない.そして,植物物質生産機能に関与する遺伝子の中で最も多様性に富むのが,シトクロムP450(P450)遺伝子ファミリーである.そこでP450とその電子伝達体遺伝子変異に起因する「代謝産物プロファイル変化」を「表現型の変化」として把握し,電子伝達体が関与する代謝機能を同定すること,さらに代謝産物プロファイル変化を基にして,電子伝達体と特定のセットを構成する末端P450酵素遺伝子を同定することを目的にしてFT-ICR-MS, GC-MS, LC-MSの組合せによる代謝産物の質量分析を基礎として研究を行った.まず,植物ミトコンドリア電子伝達鎖を構成するシロイヌナズナ遺伝子(AtMFDRおよびAtMFDX)を新規に同定することに成功し,さらにその分子生物学的,細胞生物学的,生化学的な研究を行った.研究成果は14回の口頭発表(P450国際学会(UCLA)招待講演,日本農芸化学会シンポジウム講演を含む)を行い,二編の専門国際誌に掲載された.植物が生産する有機化合物は,5万種あるいは10万種以上とも言われる.このように多様な植物代謝産物が生産される背景には,高等植物の種多様性と,それらの多様な種において独自に進化した遺伝子(機能)の多様性があることは言うまでもない.そして,植物物質生産機能に関与する遺伝子の中で最も多様性に富むのが,シトクロムP450(P450)遺伝子ファミリーである.そこでP450とその電子伝達体遺伝子変異に起因する「代謝産物プロファイル変化」を「表現型の変化」として把握し,電子伝達体が関与する代謝機能を同定すること,さらに代謝産物プロファイル変化を基にして,電子伝達体と特定のセットを構成する末端P450酵素遺伝子を同定することを目的にしてFT-ICR-MS, GC-MS, LC-MSの組合せによる代謝産物の質量分析を基礎として研究を行った.まず,植物ミトコンドリア電子伝達鎖を構成するシロイヌナズナ遺伝子(AtMFDRおよびAtMFDX)を新規に同定することに成功し,さらにその分子生物学的,細胞生物学的,生化学的な研究を行った.研究成果は14回の口頭発表(P450国際学会(UCLA)招待講演,日本農芸化学会シンポジウム講演を含む)を行い,二編の専門国際誌に掲載された.シロイヌナズナゲノム上には偽遺伝子を含み約273種のP450遺伝子と,関連する電子伝達体遺伝子が14個存在することがわかった.そのうち,ミトコンドリア膜電子伝達成分として機能すると予想される新規のフェレドキシンとその還元酵素をコードする遺伝子に対して詳細な研究を行った.すなわち,シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)ゲノムに2種のADXホモログ遺伝子(AtMFDX1,AtMFDX2)と単一のADRホモログ遺伝子(AtMFDR)を同定し,cDNAクローニングと異種発現系における機能解析,さらに細胞分画とイムノブロット解析,GFP一過性発現実験から,これらの遺伝子がコードするタンパクは植物ミトコンドリアに局在する電子伝達系を構成すること,さらに両遺伝子発現が花芽特異的であることを報告した.これらの結果から,AtMFDXとAtMFDRは花芽組織特異的な代謝経路に関与することが示唆された.これまで植物ミトコンドリア型P450とともに,ミトコンドリア型フェレドキシンとフェレドキシン還元酵素の存在は明らかになってなかった.そこで,遺伝子過剰発現による偶発的遺伝子発現抑制,RNAiおよびアンチセンスRNA発現による逆遺伝学的方法でAtMFDXとAtMFDRの生理機能を解明することを目的に,AtMFDX1のRNAi発現植物を9系統,AtMFDRのRNAi発現植物の5系統を得た.また,2種のAtMFDR1のT-DNA挿入変異系統を同定した.現在,これらの植物体の表現型とそれぞれの標的遺伝子の発現量について解析を行っている.植物が生産する有機化合物は,5万種あるいは10万種以上とも言われる.このように多様な植物代謝産物が生産される背景には,高等植物の種多様性と,それらの多様な種において独自に進化した遺伝子(機能)の多様性があることは言うまでもない.そして,植物物質生産機能に関与する遺伝子の中で最も多様性に富むのが,シトクロムP450(P450)遺伝子ファミリーである.そこでP450とその電子伝達体遺伝子変異に起因する「代謝産物プロファイル変化」を「表現型の変化」として把握し,電子伝達体が関与する代謝機能を同定すること,さらに代謝産物プロファイル変化を基にして,電子伝達体と特定のセットを構成する末端P450酵素遺伝子を同定することを目的にしてFT-ICR-MS, GC-MS, LC-MSの組合せによる代謝産物の質量分析を基礎として研究を行った.まず,植物ミトコンドリア電子伝達鎖を構成するシロイヌナズナ遺伝子(AtMFDRおよびAtMFDX)を新規に同定することに成功し,さらにその分子生物学的,細胞生物学的,生化学的な研究を行った.研究成果は14回の口頭発表(P450国際学会(UCLA)招待講演,日本農芸化学会シンポジウム講演を含む)を行い,二編の専門国際誌に掲載された.
トラフグのフグ毒センシングに関する行動・分子生物学的研究

フグに対するフグ毒の生態学的意義の解明の一環として,トラフグ稚魚のフグ毒の知覚・摂取と脳内作用を詳細に調べた。まず,Y字迷路水槽内でフグ毒に対する行動を調べ,毒の取り込みを免疫組織化学により調べた結果,トラフグ稚魚はフグ毒を嗅覚で感知して摂取し,取り込んだフグ毒が肝臓,皮膚,および脳と感覚器(眼,嗅覚器)に速やかに移行されることを明らかにした。フグ毒を感知した個体の脳内遺伝子発現を次世代シーケンサーで調べたところ,トラフグはフグ毒を嗅覚受容体で感知し,次に食欲が促進されてフグ毒の摂取を開始し,脳内に直接作用して報酬系が活発化されるという経路が示唆された。「トラフグのTTXセンシングは嗅覚である」ことを立証する行動実験を実施した。Y字迷路水槽の両端にアガロースゲルを置き,もう1基の水槽には迷路の両端にそれぞれTTX含有アガロースとそうでないアガロースゲルを置いた。これらの水槽に無毒のトラフグ人工種苗を入れたところ,トラフグがTTXに対して誘引され,これを取り込む行動(摂餌行動)を示した。一方,嗅覚を遮断したトラフグを同様に迷路に入れたところ,TTXに対して反応を示さなかった。このことから「トラフグのTTXセンシングが嗅覚であること」が確認できた。上記行動実験で得られたTTXの無い環境(対照水槽)の個体と、TTXを感知して摂取する行動を示した個体について、それぞれ嗅神経と脳をサンプリングし、全RNAを抽出した後、cDNAを合成した。連携研究者の木下らの研究グループとともに、Ensembleトラフグゲノムデータベース(FUGU4.0)上にある転写産物の配列42、690個を抽出し、トラフグ用のDNAマイクロアレイを構築し,得られたcDNAを鋳型にCy3でラベルしたcRNAを転写し、上述のマイクロアレイにハイブリダイズして、各スポットのシグナルを調べた。TTX反応個体とそうでない個体についての嗅神経および脳のDNAの発現の差異についてクラスター解析を行い、TTXセンシングに関わる遺伝子の発現プロファイルを調べたところ,TTXに対して特異的に発現する遺伝子の候補が見つかった。昨年度までにトラフグがTTXを嗅覚によって感知して,体内に摂食により取り込むことを明らかにし,さらにTTXに誘引された個体と刺激していない個体の脳および嗅覚組織の間で,フグゲノムマイクロアレイによる遺伝子発現の差異を調べてフグ毒感知に関わる候補遺伝子を挙げた。本年度は無毒のトラフグ稚魚を2群に分け,通常の海水とTTXを溶解した海水に稚魚をそれぞれ浸漬し,その直後から新鮮海水に戻して3時間までのタイムコースのサンプルを作成した。マイクロアレイによって得られた候補遺伝子の発現パタンをRT-PCRによって調べた。その結果,TTX刺激区では刺激直後からTTX耐性Naチャネル遺伝子,IGF-I結合タンパク質遺伝子,ニューロペプチドY受容体遺伝子の発現量が有意に上昇することが判明した。このことは,TTX感知からフグ毒を摂食という行動で取り込むに至るまでの一連の行動シーケンスに対する準備が,TTX感知後速やかに遺伝子レベルで準備されていることを示唆する結果であった。一方,嗅覚受容体遺伝子とcAMP経路およびIP3経路に関連する遺伝子の発現パターンは試験区間で同様であったことから,TTXの感知に関連する遺伝子は現時点では特定できなかった。「トラフグのフグ毒センシングの機構と,中枢神経と行動に対する作用」を解明するために,フグ毒を感知または蓄積させた無毒人工種苗を用いて,それぞれの嗅上皮と脳での遺伝子発現を網羅的に調べた。嗅上皮では嗅覚受容体,脳では摂食を調節する神経ペプチドおよび行動に関与する脳内モノアミンを目的遺伝子とした。新鮮海水に浸漬した個体とフグ毒添加海水に浸漬して嗅覚を刺激した無毒人工種苗の嗅上皮と脳から,それぞれ全mRNAを次世代シーケンサーを用いて配列決定をし,目的遺伝子のmRNAのコピー数を計数して比較し,フグ毒の感知により発現の変動する遺伝子を調べた。フグ毒の刺激によって,嗅上皮ではOR嗅覚受容体の1種が,脳では摂食亢進性神経ペプチドの受容体1種の発現が,対照個体に比べて有意に増加したことから,トラフグ稚魚はフグ毒を感知すると食欲が促進されると考えられた。次に,生理食塩水またはフグ毒を投与した個体にを用いて,嗅上皮と脳についてそれぞれ次世代シーケンサーによりフグ毒の蓄積により発現の変動する遺伝子を調べた。フグ毒の投与により,嗅上皮では嗅覚受容体のOR(6種)とV2R(1種)が発現変動することで嗅覚系が再編成されることが示された。

また,フグ毒の投与によって脳内モノアミンの放出に関わるシナプス小胞モノアミントランスポーターの発現が倍増加し、ドーパミンの放出を促進するカンナビノイド受容体の発現が1.5倍増加したことから、報酬系に関与するドーパミンが分泌された可能性が高いと考えられた。トラフグ稚魚はフグ毒を感知すると食欲が促進されフグ毒の摂取を開始し,これが脳内に直接作用して報酬系が活発化することから,フグは進化の過程でフグ毒を報酬として認識することで,フグ毒を積極的に取り込むようになったという新たな仮説が導き出された。26年度が最終年度であるため、記入しない。水産増殖学26年度が最終年度であるため、記入しない。年次計画にほぼ沿って順調に進行しているため上記評価とした。マイクロアレイによる遺伝子解析では,飼育魚については必要十分な標本が得られているが,予備的解析として有毒天然魚の解析も視野に入れていた。天然稚魚がほとんど採れておらず,標本を採集することが出来なかった。嗅覚系の経路の遺伝子発現については,既知の経路とは異なる経路でTTXを感知している可能性が示唆されたため,次年度以降で新たに検索をすることとしたい。実験2)TTXセンシングおよびTTX動態の責任遺伝子スクリーニング(続き)実験1で得られたTTXセンシング個体と非センシング個体で、TTX感知に関する遺伝子を調べることは可能になるが、TTXを摂取・蓄積する過程での発現プロファイルを追うことが出来ない。そこで、無毒トラフグ人工種苗に対して、通常の飼料とTTX含有飼料を与える2群に分けて飼育をする。ここで、投与から1時間1日間の間隔で5日程度の経時的なサンプリングを実施する。感覚神経および感知して摂取する行動を示した個体について、それぞれの個体の嗅神経と脳をサンプリングし、全RNAを抽出後にcDNAを合成し、トラフグDNAマイクロアレイによる発現解析を行う。実験3)リアルタイムPCRによる責任遺伝子の脳内および感覚器官での発現状況実験2によって予察されたフグのTTXセンシングとTTX動態に関わる遺伝子の中から、責任遺伝子を絞り込む必要がある。そこで、実験2で推定されたTTXセンシング関連遺伝子についてリアルタイムPCRによる発現解析をし、嗅覚器官と脳内での遺伝子発現の動態を精査するとともに、TTX溶液を鼻に滴下した個体についてもそれぞれ嗅神経と脳をサンプリングし、全RNAを抽出した後、cDNAを合成する。これらのcDNAを、実験2から責任遺伝子候補となった遺伝子のプローブを作成して、リアルタイムPCRによる発現解析を実施し、定量的に評価をすることによって、フグのフグ毒感知と体内動態・行動に関わる責任遺伝子を決定する。今年度は申請代表者の阪倉が,研究室の大学院生を指導しながら,連携研究者の高谷および木下とともに以下の調査・実験を進める。実験1)リアルタイムPCRによる責任遺伝子の脳内および感覚器官での発現状況(昨年度からの継続)これまでのサンプルを最大限活用して,トラフグがTTXによる刺激を受けたときにどのような経路でこれを認識しているのかを明らかにするために,候補遺伝子のリアルタイムPCRによる発現解析を実施を継続するとともに,次世代シーケンサを活用してフグのフグ毒感知と体内動態・行動に関わる責任遺伝子を決定をしたい。実験2)n situハイブリダイゼーションと免疫組織
現代の状況における藝術体験とエ-トス

平成3年度から平成4年度にかけて、従来の研究課題でありまたそれについて総合研究を実施してきた<美的体験>、<関心性>、<ポイエーンス>などとの関連のもとに、学説史的研究を基礎としつつ、多様な方位や位相において現われてきた<美的体験>および<藝術体験>を、とくに<現代>というトポスに着目しつつ検証してきた。研究の方位は、いわゆるポストモダンニズムの原典とも言うべき脱構築の論理の検証と現代的意味を考察するもの、とくに音楽に着目して<音>に回帰し藝術論からデザイン論への転換を試みるもの、造形藝術の局面において所有コンセプチュアル、アートを批判的に吟味し現代的なインスタレーションの意味を明らかにしようとするもの、<理解>そのものの再吟味から新しい相関性への通路を聞こうとするもの、あるいはコミュニケーションを否定することから開かれる藝術作品の存在論の現代的位相を獲得しようとするもの、とりわけエ-トス論の立場から藝術体験そのものや民族音楽(藝術)を論じようとするもの、また総じて社会学的な視点を導入し、複製の問題や社会性を分析しようとするものなど、まことに多彩であり、アプローチの多様さと複雑さがあらためて認識された。この多様性をもっとも緩やかに包括するものは、総体的認識としての世界像をもその展望におく哲学的な<エ-ティケ->と自由なフィロロギ-である。所謂ポストモダンあるいは反近代そして新しい展開を見せつつある今日的状況を見すえるためには、<academic eorrectness>が必須であり、そのための<距離のパトス>と<自由>の意識そして厳格な<方法意識>が必須であることが明確になったことが、最大の収穫であり、また複雑に関連する多様なパラダイムを一義的に整理することなくもちこたえてゆくことが、あらためて確認された。それゆえ、本研究はさらに機会を得て続行することが必要である。本年度は総合研究初年度であり、各自が総合研究の全体的テ-マの下に個別的研究や資料の収集、調査を進める傍、参加者合同の研究会における研究発表や質疑応答を行い、現代というトポスにおける藝術体験の諸相への認識を深め、とりわけその所在と意味について自己を見失いつつある人間のエ-トスとの相関性についての知見を得ることができた。研究発表としては、藤田が所謂ポスト・モダニズムの先駆者とも目されるニ-チュのニヒリズムの継受と変容という視点からエ-トス論を発表し、庄野が音楽を所謂〈藝術〉のトポスから〈デザイン〉のトポスへの移行における〈音への立ちあい〉という観点より捉え直すことを提案した。さらに利光は既にひとつのカテゴリ-として定着している〈コンセプチュアル・ア-ト〉をその原点に立戻りつつ批判的に吟味することによって現代的なインスタレ-ションへの視点を明らかにし、山縣は従来どちらかと言えば副次的とされていた精神医学的見地からの藝術への接近を積極的に試み、また佐々木は既に日常化している翻訳の問題をあらためて劇的世界の表現としての解釈という観点から〈理解〉における基本的な問題へと還元して新たな文化的問題を開示した。何れの発表にも通底していることは、現代を捉えるパラダイムが豊富であるにも拘わらず、その割には我々の当面の課題である藝術もエ-トスもまた現代というトポスも極めて分り難くなっており、また多様な現象が同時に並行しているかに見えるためシュノプシスを得ることが一層因難になってきているということである。それ故逆に我々としては、方法やパラダイムを逆に簡素化し、事態を率直に読む学問的態度へと自らを還元してゆかなくてはならないということである。

本年度は研究成果の刊行を目標としつつ、引きつづき研究発表や討論を重ねてきた。本年度の研究発表は、「モダニズム体験とエートス」という課題のもとに、浅井健二郎がベンヤミンにもとづきながら〈窓〉の現代的意味について、尼ケ崎彬が「芸術と社会」という表題のもとに、社会における芸術の位置と芸術における社会的要因についてその相互浸透性と相即性を現代というトポスにおいて論じた。また渡辺裕は、現代におけるメディアに着目して、複製芸術の生成過程を、大石昌史は、むしろ逆に非コミュニケーションとしての芸術経験という観点に立って、ハイデガーにおける芸術作品の存在論を発表し、現代芸術へのアクセスの多様さを如実に示す結果となった。また他方もうひとつの重要な課題であるエートス論については、小穴晶子が民族音楽における音楽エートス論を、また瀧一郎がベルクソンにおけるエートス論的芸術の位置づけを、伊藤るみ子が現代の音楽体験におけるエートスの問題性を論じて、おのおのそれなりの問題点を残しながらも興味深いアプローチを呈示した。以上の如く、我々の研究課題は、社会思想ないし社会学的な観点から、また芸術体験そのものへの反省や芸術解秋の存在論という視点から、また民族学的・社会学的なトポスにおけるエートスと表象の相関を見るという立場から、あるいは哲学的なエーティケーの立場からと、まさしく、総合研究にふさわしい多様な角度から考察されることになった。しかし、これらの多様なアプローチにもかかわらず、モダンとポストモダンの関係が依然として問題として残り、作品あるいは芸術的活動が今後いかなる意味で社会に定位されてゆくのかについての見通しは立っていない。現代を捉えるパラダイムの表面上の豊かさにも関わらず、解釈の有機性があらためて問われることとなった。
ステロイドレセプタ-間相互作用による遺伝子発現制御

ステロイド受容体の構造と遺伝子活性化能との相関を変異受容体を持つ培養細胞を用いて検討した。マウス乳癌細胞(SCー3)では、導入されたMMTVーCAT遺伝子を活性化するために、高濃度のグルココルチコイド(G)が必要であった。この細胞のG受容体(GR)とホルモンとの親和性は正常であること、正常GRの発現ベクタ-をCoーtransfectionすると生理的濃度のGでMMTVーCATが活性化されたことより、SCー3細胞のGRに変異が存在することが推定された。PCR法によりC領域のバリンがグリシンに点変異していることが明らかとなった。遺伝子活性化には2量体形成が必須とされていることから、SCー3細胞の変異GRは、2量体形成能に異常があることが示唆された。一方生理的濃度のアンドロゲン(A)でもMMTVーCATは活性化されるが、この活性化は生理的濃度のG刺激により抑制された。以上の結果は、この変異GRは、遺伝子活性化能を持つ1量体になり難いこと、1量体でプロモ-タ-に結合したGRは、他の転写因子による遺伝子活性化を抑制するとの新しい作用機構の存在を示している。エストロゲン(E)応答細胞(Bー1F)にも変異E受容体(ER)が同定された。このERは、ホルモン非結型で多量体構造をとっており、DNAと強固に結合していた。このERのD領域にグルタミンからリジンへの点変異が存在した。この細胞にEstrogen Responsive Element(ERE_2)ーCAT遺伝子を導入すると、エストロゲンのみならず、レチノイン酸(RA)でも活性化された。このRAによるERE_2の活性化は抗エストロゲン剤により阻止されること、RA受容体に変異が存在しないこと、正常ERを持つ細胞系では観察されないこと等から、ERの点変異がRA受容体に入ったシグナルをERに伝えERE_2の活性化に導く新しい伝達経路が作られたことを示す。以上受容体の構造と遺伝子発現制御との相関をアミノ酸レベルで明らかにした。ステロイドレセプタ-ファミリ-に属する蛋白による遺伝子発現は、色々なレセプタ-蛋白のネットワ-クで複雑に制御されていることが判明してきた。我々の研究室で樹立した、マウス乳癌由来のSCー3細胞及びマウス間質細胞腫由来のBー1F細胞は、種々のステロイドレセプタ-を発現している。前者はグルココルチコイドレセプタ-(GR)、アンドロゲンレセプタ-(AR)、エストロゲンレセプタ-(ER)及び甲状腺ホルモンレセプタ-(T_3R)を含有しており、後者はAR、ERとレチノイン酸レセプタ-(RAR)を含有していた。これらの細胞に種々のホルモン応答性プロモ-タ-と結合したChloramphenicol Acetyl Transferase(CAT)遺伝子を持つプラスミドをTransfectionを行った。用いたプロモ-タ-としては、Mouse Mammary Tumor Virus(MMTV)のプロモ-タ-、Estrogen Responsive Element(ERE)をThymidine Kinase(tk)のプロモ-タ-と結合したもの(EREーtk)、Retinoic Acid Responsive Elementとtkプロモ-タ-と結合したもの(RREーtk)を用いた。SCー3細胞にMMTV-CATを導入した後、グルココルチコイドとアンドロゲンで刺激した。

両ホルモンともCAT活性を誘導しえたが、アンドロゲンの方がより強力なインデュ-サ-であった。このアンドロゲン依存性CAT活性の誘導はグルココルチコイドを共存させることにより明らかに抑制された。MMTVのレセプタ-結合部位でARとGRが競合阻害がおこっていることが推察される。一方Bー1F細胞に(ERE)_2-tk-CATを導入すると、エストロゲンのみならずレチノイン酸刺激にても、CATの誘導が観察された。ところが(RRE)_2-tk-CATを導入してもCATの誘導が確認できなかった。RARの一次構造(特にDNA結合領域で)に変異があり、遺伝子誘導特異性を変化させたと理解できる結果である。MMTV上でのARとGRの結合部位、RARの一次構造の変異の部位の決定が次年度での主な課題である。ステロイド受容体の構造と遺伝子活性化能との相関を変異受容体を持つ培養細胞を用いて検討した。マウス乳癌細胞(SCー3)では、導入されたMMTVーCAT遺伝子を活性化するために、高濃度のグルココルチコイド(G)が必要であった。この細胞のG受容体(GR)とホルモンとの親和性は正常であること、正常GRの発現ベクタ-をCoーtransfectionすると生理的濃度のGでMMTVーCATが活性化されたことより、SCー3細胞のGRに変異が存在することが推定された。PCR法によりC領域のバリンがグリシンに点変異していることが明らかとなった。遺伝子活性化には2量体形成が必須とされていることから、SCー3細胞の変異GRは、2量体形成能に異常があることが示唆された。一方生理的濃度のアンドロゲン(A)でもMMTVーCATは活性化されるが、この活性化は生理的濃度のG制激により抑制された。以上の結果は、この変異GRは、遺伝子活性化能を持つ1量体になり難いこと、1量体でプロモ-タ-に結合しGRは、他の転写因子による遺伝子活性化を抑制するとの新しい作用機構の存在を示している。エストロゲン(E)応答細胞(Bー1F)にも変異E受容体(ER)が同定された。このERは、ホルモン非結合型で多量体構造をとっており、DNAと強固に結合していた。このERのD領域にグルタミンからリジンへの点変異が存在した。この細胞にEstrogen Responsive Element(ERE_2)ーCAT遺伝子を導入すると、エストロゲンのみならず、レチノイン酸(RA)でも活性化された。このRAによるERE_2の活性化は抗エストロゲン剤により阻止されること、RA受容体に変異が存在しないこと、正常ERを持つ細胞系では観察されないこと等から、ERの点変異がRA受容体に入ったシグナルをERに云えERE_2の活性化に導く新しい伝達経路が作られたことを示す。以上受容体の構造と遺伝子発現制御との相関をアミノ酸レベルで明らかにした。
メソンスペクトロスコピ-の研究ーエキゾチック状態の探索

1987年4月にKEKで行われたハドロンスペクトロスコピ-国際会議を契機に,CERN(欧州),IHEP(ソ連)及びKEKの間で検討されていた共同研究計画が急速に具体化し,1988年4月より海外学術研究として軌道に乘る亊が出来た。CERNとIHEPは共に同型のガンマ線ホドスコ-プ型検出器・GAMSスペクトロメ-タ-を有し,既にフランス・ベルギ-・ソ連を中心にイタリア・アメリカ等が加わった国際共同研究を組んでいた。そこにKEKが加わり,CERN・450Gev,IHEP・70Gev,KEK・12Gevと異った三つの加速器エネルギ-領域に於て,互いに相補的な研究を進めることになった。共同研究は,旅費の屈さを別にすれば,亊前の研究計画の検討に沾って極めて順調に展開した。デ-タ採取と部分波解析:CERN及びIHEPに於けるデ-タ採取は下表のように行われた。CERNにあるGAMSー4000は既によく調整され検出器系で,この共同研究の期間にデ-タ採取系の増強を行ない,デ-タ採取の効率を上げた。後述するようにGAMSー4000は1993年まで稼動する予定である。他方,IHEPはGAMSー2000を増強し,タ-ゲット周辺と広角度領域にカロリメ-タ-を配し,4π立体角に可能な限り近づける努力を行ない,名称もGAMSー4πに改めた。GAMSー4πは更に大型ドリフトチエンバ-を1991年より装備する予定で,これらの増強に於てKEKはチエンバ-信号読出系及びカロリメ-タ-信号分析系エレクトロニクス回路の開発・設計を行った。得られたデ-タの解析は夫々の研究機関で解析が進められている。ηπ^0π^0終状態の解析はKEKの中心的興味の課題である。1986年にKEKに於てπ^+π^ーη系に見出した7(1400)の相補的な崩壊モ-ドになり,エキゾチクスの存在が期待されているJ^<pc>=O^<ー+>状態に新しい知見をもたらすものと期待している。解析は現在尚進行中である。ωπ^0系はCERN・IHEP・KEK3研究材関が夫に独立に追求している課題である。1987年,KEKが未だ参加していないGAMS共同研究は世界で初めてクォ-ク・反クォ-クからはつくり得ない中間子状態・エキゾチック状態をηπ^0系に発見したと報じた。本当であればQCD理論にあって大ニュ-スであり,確認が急がれている。KEKにあってはこの実験と独立にπ^-η系で検証を試み,現在解析が進行中で,解析の途上,既にIHEP・CERNの諸君と極めて有益な議論が交換されている。GAMSの結果と並びKEKの結果が如何に得られるか,本共同研究にあって1991年度の最大の課題の一つである。検出器系の増強:科研費海外学術研究は派遣旅費の支援のみであるが,幸いKEKの理解を得て検出器系の開発研究をすすめる亊が出来た。GAMSー4000の於てはVMEシステムに依るデ-タ採取系の増強を計ることが出来,デ-タ採取の効率を上げることが出来た。GAMSー2000は先述のように4π立体角への増強を行なった。この増強にあって我々のエレクトロニクス開発・設計・製作への寄与は本質的である。1991年12月のデ-タ採取はこの増強されたシステムで行われる予定である。共同研究の総括と今後の展望:CERN・IHEP・KEK3極の3ケ年共同研究は順調にデ-タを採取し,現在も解析がすすめられている。本共同研究の当初の目標の一つであった解析方法を互いに共通の基盤に乘せ議論するという目論見は徐々に成果を見つつある。先述のωπ^0,ηπ^0/ηπ^ーなどがその役割を担った。3ケ年の間に得られたデ-タの解析は今後も何らかのやり方で継続したい、本科研費による研究はこの3ケ年で終了するが,CERNがLHCのために固定タ-ゲット実験を1993年以降全てIHEPに移す意向を表明しているのを考慮して,1992年度以降はIHEPを中心に研究がすすめられるものと思える。

デ-タ採取と部分波解析:CERN及びIHEPに於けるデ-タ採取は下表のように行われた。CERNにあるGAMSー4000は既によく調整され検出器系で,この共同研究の期間にデ-タ採取系の増強を行ない,デ-タ採取の効率を上げた。後述するようにGAMSー4000は1993年まで稼動する予定である。他方,IHEPはGAMSー2000を増強し,タ-ゲット周辺と広角度領域にカロリメ-タ-を配し,4π立体角に可能な限り近づける努力を行ない,名称もGAMSー4πに改めた。GAMSー4πは更に大型ドリフトチエンバ-を1991年より装備する予定で,これらの増強に於てKEKはチエンバ-信号読出系及びカロリメ-タ-信号分析系エレクトロニクス回路の開発・設計を行った。得られたデ-タの解析は夫々の研究機関で解析が進められている。ηπ^0π^0終状態の解析はKEKの中心的興味の課題である。1986年にKEKに於てπ^+π^ーη系に見出した7(1400)の相補的な崩壊モ-ドになり,エキゾチクスの存在が期待されているJ^<pc>=O^<ー+>状態に新しい知見をもたらすものと期待している。解析は現在尚進行中である。ωπ^0系はCERN・IHEP・KEK3研究材関が夫に独立に追求している課題である。1987年,KEKが未だ参加していないGAMS共同研究は世界で初めてクォ-ク・反クォ-クからはつくり得ない中間子状態・エキゾチック状態をηπ^0系に発見したと報じた。本当であればQCD理論にあって大ニュ-スであり,確認が急がれている。KEKにあってはこの実験と独立にπ^-η系で検証を試み,現在解析が進行中で,解析の途上,既にIHEP・CERNの諸君と極めて有益な議論が交換されている。GAMSの結果と並びKEKの結果が如何に得られるか,本共同研究にあって1991年度の最大の課題の一つである。検出器系の増強:科研費海外学術研究は派遣旅費の支援のみであるが,幸いKEKの理解を得て検出器系の開発研究をすすめる亊が出来た。GAMSー4000の於てはVMEシステムに依るデ-タ採取系の増強を計ることが出来,デ-タ採取の効率を上げることが出来た。GAMSー2000は先述のように4π立体角への増強を行なった。この増強にあって我々のエレクトロニクス開発・設計・製作への寄与は本質的である。1991年12月のデ-タ採取はこの増強されたシステムで行われる予定である。共同研究の総括と今後の展望:CERN・IHEP・KEK3極の3ケ年共同研究は順調にデ-タを採取し,現在も解析がすすめられている。本共同研究の当初の目標の一つであった解析方法を互いに共通の基盤に乘せ議論するという目論見は徐々に成果を見つつある。先述のωπ^0,ηπ^0/ηπ^ーなどがその役割を担った。3ケ年の間に得られたデ-タの解析は今後も何らかのやり方で継続したい、本科研費による研究はこの3ケ年で終了するが,CERNがLHCのために固定タ-ゲット実験を1993年以降全てIHEPに移す意向を表明しているのを考慮して,1992年度以降はIHEPを中心に研究がすすめられるものと思える。
鉛フリー・ピエゾセラミックスのハイブリッド焼結化による複合体ドメイン制御

正方晶タングステンブロンズ(TTB)型構造の鉛フリーKBa_2Nb_5O_<15>セラミックスの常圧合成が可能となり、その圧電特性をはじめて測定した。プレス成形方向に対して平行(サンプルA)または垂直(サンプルB)となるように焼結体から2種類のサンプル試験片を切り出したところ、サンプルAでは自発分極方位のc軸結晶方位に一致する棒状KBa_2Nb_5O_<15>セラミック粒子が比較的整列して試験片の厚み方向に成長していた。その結果、サンプルBに比較してサンプルAでは厚さ方向の強誘電体残留分極値および圧電特性がより優れていた。150°Cで35kV/cmの電界を印加してサンプルAの分極処理を実施したところ、厚み方向の電気機械結合定数k_t=0.436、圧電定数d_<33>=36pC/Nが得られた。2種類に切り出した試験片を比較することによって、鉛フリーKBa_2Nb_5O_<15>圧電セラミックスにおける電界印加時の180°ドメイン壁の動きに関した異方分極に関する知見を得た。この圧電物性値は,他の代表的なタングステンブロンズ型およびビスマス層状構造強誘電体の無配向セラミックス材料より比較的高い値を示すことを確認した。本研究では鉛フリーピエゾセラミックスの新プロセシングと高機能化の可能性を探究するために、アルカリニオベート系TTB型強誘電体のKBa_2Nb_5O_<15>セラミックスをモデル材料として、その圧電特性を明らかにすることにはじめて成功した。KBa_2Nb_5O_<15>は結晶異方性をもつため、プレス成形体を作製する際に供する仮焼粒子の形状に応じて、焼結時に優先配向性が自然付与され、その結果、セラミックスの圧電特性に異方性が顕在化することが明らかとなった。例えば熱間一軸成形、反応性テンプレート焼結、あるいは磁場配向制御、等の強力な粒子異方操作を施せば、さらに優れた圧電特性が得られることが予想できる。(1-x)(Na_<0.5>K_<0.5>)NbO_3-xLiNbO_3系においてx=0.05-0.07とした場合に、モルフォトロピック相境界(MPB)が存在し、カップリング係数とd_<33>値が極大値を示す。本研究では、ラマン分光法を用いて(Na_<0.5>K_<0.5>)NbO_3へのLiNbO_3の固溶状態やそれに伴う構造変化を調べ、X線回折結果との比較を行った。特に、両者の固溶域やNbO_6八面体においてラマン活性モードであるν_1振動の変化と誘電/圧電物性との関連に関して詳細に調べた。x=0.2以上の組成では239,272,365,430cm^<-1>(F_<2g>およびF_<1u>)ピークの出現など、擬イルメナイト構造に帰属すると推測される特徴的なスペクトル形状へと変化しており、XRPDでも(Li, Na, K)Nbo_3固溶体とは別に明瞭なLiNbo_3ピークが同定された。一方、x=0.15以下の組成では、50cm^<-1>付近のソフトモードに起因した大きな散乱強度が次第に弱まり、70cm^<-1>付近にはNa^+/K^+、そして196cm^<-1>にはK^+のそれぞれ並進モードに帰属するピークが明瞭になった。また、全組成に渡って615-635cm^<-1>付近に大きなピークが観察されたが、これはNbO_6八面体の全対称伸縮モードν_1(A_<1g>)であり、特にx=0.03-0.07の組成において急激に高波数シフトしていた。この組成域ではわずかな組成変動によって固溶体の格子体積が大きく変化し、誘電率およびd_<33>値も急上昇することが同時に観測された。したがって、ν_1モードのラマンシフト量で表されるNbO_6八面体中のNbイオン分極が誘電/圧電物性の変化を大きく支配していることが確認された。これらは複合体ドメイン構造を有する材料組成の組み合わせ設計に活かされる重要な知見となる。

この圧電物性値は,他の代表的なタングステンブロンズ型およびビスマス層状構造強誘電体の無配向セラミックス材料より比較的高い値を示すことを確認した。本研究では鉛フリーピエゾセラミックスの新プロセシングと高機能化の可能性を探究するために、アルカリニオベート系TTB型強誘電体のKBa_2Nb_5O_<15>セラミックスをモデル材料として、その圧電特性を明らかにすることにはじめて成功した。KBa_2Nb_5O_<15>は結晶異方性をもつため、プレス成形体を作製する際に供する仮焼粒子の形状に応じて、焼結時に優先配向性が自然付与され、その結果、セラミックスの圧電特性に異方性が顕在化することが明らかとなった。例えば熱間一軸成形、反応性テンプレート焼結、あるいは磁場配向制御、等の強力な粒子異方操作を施せば、さらに優れた圧電特性が得られることが予想できる。
チャネル蛋白相互作用の分子構造基盤

1)チャネル蛋白質の立体構造モデルを、帰納的なホモロジー・モデリング手法と、相同性が低い所で利用される演繹的な計算機シミュレーションによる方法との、2つのアプローチ方法によって精度良く作成し、各アミノ酸残基が、チャネル機構に果たす役割を解明すること、2)チャネル蛋白質のイオン、水、小分子の分子認識とベクトル輸送を定量的に解析するため、膜分子および溶媒分子を含めたリアルなチャネル蛋白質システムの分子モデルを構築し、ダイナミックな計算機実験を行って、その分子論的機構を解明すること、の2項目を目的とした。(1)に対しては、蛋白質のflexibleなループ構造に対して、マルチカノニカル分布を自動的に発生できるForce-biased multicanonical MD法と溶媒の効果を取り入れるGeneralized Born法とを組み合わせた、精度の高いホモロジーモデル構築方法を平成16年度までに確立でき、実際のチャネル蛋白質への応用も行えた。さらに、蛋白質分子表面データベースを利用して機能部位を探索する手法を平成15年度までに確立・実施し、平成16年度には蛋白質問相互作用データベースの構築による相互作用を行う蛋白質対を同定する仕組みを開発できた。(2)に対しては、平成14年度から新たに開始した、NMR実験においてsaturation transfer実験から相互作用界面情報を抽出し、それに基づく複合体モデルを構築する手法を、residual dipole観測も加える形で平成16年度までに確立することができ、その手法を具体的なチャネル蛋白質とその阻害剤との複合体モデリングに応用するという成果を上げることができた。また、平成16年度までに作成した新しいBrownian Dynamicsのプログラムにより、K^+-チャネルにおけるK^+イオンのチャネル透過率の推定法を開発した。まず、本研究で開発する方法論の調査を行い、これまでのホモロジーモデル作成手法を整理した。そして、ループ構造の高い精度でのモデル作成を行うため、自由エネルギーの低い複数のペプチド・フラグメント構造を探索し、自由エネルギー地形を計算機シミュレーションによって求める手法に着手した。本研究に着手する前には気がつかなかったが、このような構造探索においては、用いる力場が、二次構造の存在確率に大きな影響を与えることがわかった。この問題を克服し、力場の違いを補正する新たなアルゴリズムを開発したところ、良好な結果を得た。今後は、構造探索の方法のみでなく、実験に最も合致する力場の開発も目指す。一方、蛋白質の立体構造と機能との関連を、従来とは異なる分子表面の形状と物性の見地から分類・整理し、その分類をもとにして各蛋白質の分子機能への関連付けを試みた。分子表面(コノリー面)を構築する三角形の頂点における電位と疎水性・親水性に対応づける。この表面画像をカラーで図示し、electrostatic-surface of Functional site(eF-site)と呼ぶデータベースとしてインターネットで公開した。ここでは、機能部位と関連させるため、抗体分子の抗原認識部位、アミノ酸配列上のモチーフ・データベースPROSITEに対応したもの、リン酸結合部位に特化したもの、酵素活性部位を集めたもののそれぞれのデータベースを開発した。これら表面図形を客観的に識別し、表面の分類を行うため、クリーク探索の手法を開発した。この時の表面形状と物理化学的特性の類似性をスコアとして、他の多くの分子表面間との比較とからZスコアを求め、識別を行った。抗体の例において、同一の抗原に対する抗体が、他の抗体から識別されたり、酵素の活性部位がフォールドとは別に識別できていることが示された。昨年度までに整理したホモロジーモデル作成手法によって、スルホニル尿素受容体カルボキシル末端側にあり、細胞内ADPiやK^+-チャネル開口薬などの薬理学的特性をおっている核酸結合ドメインの立体構造モデルを構築し、変異体による実験を説明できた。

また、昨年度開発を始めた蛋白質表面構造と物性のデータベースelectrostatic-surface of Functional site (eF-site)では、蛋白質の立体構造と機能との関連を、従来とは異なる分子表面の形状と物性の見地から分類・整理し、その分類をもとにして各蛋白質の分子機能への関連付けを試みている。分子表面(コノリー面)を構築する三角形の頂点における電位と疎水性・親水性に対応づけ、インターネットで公開している。今年度は、さらに、チャネル蛋白質を含む膜蛋白質に対するeF-site/membraneを構築・公開した。次に、チャネル蛋白質における物質輸送のシミュレーションとして、まずKcsA K^+-チャネルの結晶構造を基にして静電ポテンシャルを計算し、その電位中でのBrownian Dynamicsによるシミュレーション計算プログラムを作成し、計算を開始した。さらに、本年度から膜輸送に関わる蛋白質のX線結晶解析の準備として、SPring-8の生体超分子構造解析ビームライン(大阪大学)の性能向上を行った。本ビームラインでは、検出器としてイメージングプレート装置とアレイ式のCCD検出器切り替えて利用している.このうちアレイ式のCCD検出器は,素子間の個性の違いにより,(補正はしているが若干の)系統誤差を生じる.これを補正するために,新たにローカルスケーリングのためのソフトウェアを開発した.これにより,全体のR-mergeで0.2-0.3%程度の改善が見られた.1)チャネル蛋白質の立体構造モデルの作成とそのモデルに基づく実験結果の解析K^+チャネルの薬理特性の研究が行われているKir6.2,Kir6.1およびATP感受性K^+チャネルのスルホニル尿素受容体の立体構造モデルの構築を行い、それぞれに表れる伝導性や薬理特性の違いを、立体構造モデルによって説明した。2)蛋白質の表面形状と物性データベース(eF-site)と表面構造の認識・分類蛋白質の機能発現と立体構造との関連を、分子表面形状と物性から分類・整理するためチャネル蛋白質を含むデータベースを構築・公開し、分子表面の高速識別手法としてグラフ理論を基にしたクリーク探索手法を開発した。3)NMRのSaturation Transterを利用したチャネル蛋白質とリガンドとの複合体立体構造モデリング手法の開発イオンチャネルとその阻害剤のSaturation Transfer実験結果(東大薬・嶋田一夫教授との共同研究)を利用し、阻害剤側の結合部位に対する実験情報を満たすように複合体モデルを構築するドッキング・シミュレーション手法を開発した。4)シミュレーション計算による分子認識機構の解析構造サンプリングによる演繹的モデリング手法の開発を進め、ペプチドやループ構造のモデリングと自由エネルギー地形の解析を行った。(1)チャネル蛋白質の立体構造モデルの作成手法の改良本年度は、溶媒効果を精度良く取り込める
セレノプロテインPを標的とした新規糖尿病治療薬の結晶構造解析に基づく開発

セレノプロテインP(SeP)の過剰分泌は、肝臓や骨格筋にインスリン抵抗性を惹起する。さらに、過剰なSePはLDL受容体ファミリーに属するLRP1を介して骨格筋に取り込まれ、運動抵抗性を引き起こす要因となる。本研究では、SePの構造解析およびSePと受容体との相互作用解析を行うことで、SePを標的とした阻害剤を見出し、インスリン抵抗性関連疾患に対する新規な治療法の開発を目指している。本年度は、分子間相互作用解析装置(Biacore)を用いてシステイン置換体SeP(cSeP)とApoER2(LRP8)との相互作用解析を行った。LDL受容体ファミリーに属するApoER2のドメイン構造はLRP1と類似しており、実際、精巣や脳ではSeP受容体として機能している。解析の結果、cSePはApoER2に結合するが、極めて解離しにくく、EDTA存在下においてもApoER2から解離しなかった。ApoER2の一般的なリガンドはリガンド結合ドメインに結合する。そこで、リガンド結合ドメインに変異を導入したApoER2を用いて相互作用解析を行ったところ、cSePは変異型ApoER2に対しても野生型ApoER2と同程度の結合を示した。これらの結果は、ApoER2のリガンド結合ドメイン以外のドメインにcSePが結合することを示唆している。細胞を用いたcSePとApoER2の相互作用解析に関する既報(J Biol Chem 2014)では、ApoER2のベータプロペラドメインにcSePが結合するとの報告がなされており、本研究の結果とも矛盾しない。従って、SePは極めてユニークな結合様式でApoER2と結合して細胞内に取り込まれると考えられる。今後、天然型SePを用いてApoER2との相互作用解析を行うとともに、LRP1との相互作用解析を行う予定である。研究代表者の所属研究機関変更(金沢大学から生理学研究所)があり、タンパク質精製装置や相互作用解析装置の系を新たに立ち上げる必要などが生じたため、計画よりも遅れている。システイン置換体SeP(cSeP)がApoER2と複合体を形成しやすいこと、極めて解離しにくいこと、さらに、その結合様式が極めてユニークであることを明らかにすることが出来た。そこで、構造解析に関してはcSePとApoER2との複合体の結晶構造解析を中心にして進める。また、複合体は分子量も大きくなることから、電子顕微鏡を用いた構造解析が可能であるとも考えられるため、今後、検討したい。現時点では、cSePとApoER2のユニークな結合様式は、SePに含まれるすべてのセレノシステインをシステインに置換したことによる影響であることも否定できない。そこで、天然型SePとApoER2、さらにLRP1との相互作用解析を行い、SePと受容体の詳細な結合様式を解明する。ヘパトカインであるセレノプロテインP(SeP)の過剰分泌は、肝臓と骨格筋にインスリン抵抗性を誘導し、2型糖尿病の病態を形成する。本研究では、SePによるインスリン抵抗性誘導作用の阻害剤をSePの結晶構造解析およびSePと受容体との詳細な相互作用解析に基づいて開発することを目指している。本年度は、分子間相互作用解析装置(Biacore)によりSePと受容体との相互作用解析を行った。特に、先行研究にて骨格筋におけるSePの受容体がLRP1であることを解明していたので、SePとLRP1との相互作用解析を行った。その結果、LRP1に存在する4つのリガンド結合ドメインのうち、SePは特定のリガンド結合ドメインとのみ相互作用することが示唆された。Biacoreを用いたハイスループットスクリーニングによりSePとLRP1との相互作用を阻害する化合物を見出すことにしたが、LRP1を一般的な方法でセンサーチップに固定した場合、1回膜貫通型の膜タンパク質であるLRP1の性質が担保されない可能性もある。そこで、細胞膜上と同様な環境でLRP1を固定することを目指し、C末にbiotin acceptor sequenceを融合させた受容体を調製し、それをビオチン化することで固定する方法を用いることにした。実際、LRP1と同様にLDL受容体ファミリーに属し、さらに、精巣においてはSePの受容体として機能するApoER2を用いて系を構築して評価を行ったところ、極めて優れた系であることが確認された。今後、SePおよびシステイン置換体SePとApoER2との相互作用解析を、さらに、LRP1を用いても系を構築し、SePとLRP1との詳細な相互作用解析を、次いで、ハイスループットスクリーニングによる阻害剤探索を行う予定である。本研究で用いた手法により受容体をBiacore用センサーチップに固定する方法は、1回膜貫通型の受容体を細胞膜と同様な環境に固定することが出来るため、タンパク質間相互作用解析に極めて有用であることを確認することができた。本年度のうちに、この方法をLRP1にも適応し、ハイスループットスクリーニングまで行うことを目指していたが、biotin acceptor sequenceを融合させたLRP1の発現量がApoER2などと比べると予想外に低く、センサーチップに固定するほどの精製LRP1を得ることができなかった。

本研究では、SePの構造解析およびSePと受容体との相互作用解析を行うことで、SePを標的とした阻害剤を見出し、インスリン抵抗性関連疾患に対する新規な治療法の開発を目指している。本年度は、分子間相互作用解析装置(Biacore)を用いてシステイン置換体SeP(cSeP)とApoER2(LRP8)との相互作用解析を行った。LDL受容体ファミリーに属するApoER2のドメイン構造はLRP1と類似しており、実際、精巣や脳ではSeP受容体として機能している。解析の結果、cSePはApoER2に結合するが、極めて解離しにくく、EDTA存在下においてもApoER2から解離しなかった。ApoER2の一般的なリガンドはリガンド結合ドメインに結合する。そこで、リガンド結合ドメインに変異を導入したApoER2を用いて相互作用解析を行ったところ、cSePは変異型ApoER2に対しても野生型ApoER2と同程度の結合を示した。これらの結果は、ApoER2のリガンド結合ドメイン以外のドメインにcSePが結合することを示唆している。細胞を用いたcSePとApoER2の相互作用解析に関する既報(J Biol Chem 2014)では、ApoER2のベータプロペラドメインにcSePが結合するとの報告がなされており、本研究の結果とも矛盾しない。従って、SePは極めてユニークな結合様式でApoER2と結合して細胞内に取り込まれると考えられる。今後、天然型SePを用いてApoER2との相互作用解析を行うとともに、LRP1との相互作用解析を行う予定である。研究代表者の所属研究機関変更(金沢大学から生理学研究所)があり、タンパク質精製装置や相互作用解析装置の系を新たに立ち上げる必要などが生じたため、計画よりも遅れている。1)相互作用解析biotin acceptor sequenceを融合させたLRP1の発現ベクターの改良、また、培養条件などの検討を行う。その際、biotin acceptor sequence以外の配列を利用することも検討する。例えば、His-tagをLRP1に融合させれば、NTAが固定されているセンサーチップを用いることで、また、抗体をLRP1に融合させれば、Protein AやProtein Gが固定されているセンサーチップを用いることで、細胞膜と同様な環境に受容体を固定することが可能であるかもしれない。構築できた系を用いて相互作用解析およびハイスループットスクリーニングにまで展開したい。2)結晶構造解析システイン置換体SePの結晶化スクリーニングを行ってきたが、結晶化には成功していない。相互作用解析によりSePと相互作用するLRP1のドメインの詳細を解明し、その知見も活用しながらSeP/LRP1(ドメイン)複合体の結晶化スクリーニングを開始したい。システイン置換体SeP(cSeP)がApoER2と複合体を形成しやすいこと、極めて解離しにくいこと、さらに、その結合様式が極めてユニークであることを明らかにすることが出来た。そこで、構造解析に関してはcSePとApoER2との複合体の結晶構造解析を中心にして進める。また、複合体は分子量も大きくなることから、電子顕微鏡を用いた構造解析が可能であるとも考えられるため、今後、検討したい。
中国およびその周縁国に分布する作物資源の遺伝的評価と開発的研究(第2次)

各作物グループとも以下のとおり海外での調査・採集を行った.1.イネグループ:初年目は中国雲南省からラオス,タイヘと南下し,栽培および野生イネを探索・収集し,主に陸稲を収集した.2年目は中国広西省から国境を越えて北ベトナムに入り、その行程で稲調査を行った。その後、ベトナム山岳部のもち稲調査などを行い、ラオスに達した。ベトナムからラオスにかけての地域ではもち稲を中心とした調査を行った.2.ムギ類グループ(オオムギ・コムギ):初年目は中国四川省に入り、四川農業大学の協力のもとに調査・収集した。異常な大雨のために道路が破壊され、予定のルートを変更せざるを得なかったたが、所期の目的はほぼ達成できた。2年目はヒマラヤ山脈を経てチベットの対局に位置するネパールとブータンでネパールトリブファン大学の協力のもとに収集及び調査した。また,2カ年にわたり,これまで収集サンプルの少なかった中国昆明周辺のムギ類遺伝資源を中国科学院昆明植物研究所の協力で調査・収集した。3.ダイズグループ:初年目は中国貴州省カイリー市から広西荘族自治区の桂林市にかけて、ミャオ族、トン族およびチワン族の集落を中心にダイズ在来種の調査を行った。遼東半島の北朝鮮国境を流れる鴨緑河を中心に、野生ダイズの分布および生態を調査した。2年目はネパール、インドネシアについて、ダイズ在来種の調査を行った。ベトナム国境域およびミィヤンマー国境域では主としてミィヤオ族など少数民族の居住するを重点的に調査した。各作物グループとも以下のとおり海外での調査・採集を行った.1.イネグループは中国雲南省からラオス,タイへと南下し,栽培および野生イネを探索した結果,総数228点の栽培イネ(主に陸稲)を収集した.得られたサンプルについてアイソザイム遺伝子を調査したところ,日本の在来陸稲と異なる変異を有していることならびに自殖性植物でありながら,遺伝子型が極めて雑ぱくであることが明らかとなった.2.ダイズグループは中国貴州省カイリー市から広西荘族自治区の桂林市にかけて、ミャオ族、トン族およびチワン族の集落を中心にダイズ在来種の調査を行った。また、ダイズの発酵食品について各少数民族から情報を収集した。8地点のアイソザイム遺伝子型を調査した結果、収集地点間で遺伝的多様性の大きさが異なっていた。3.ムギ類グループ(オオムギ・コムギ)は7月下旬吉野が中国雲南省に入り、中国科学院昆明植物研究所の協力のもとにオオムギ63サンプルとコムギ87サンプルを採取した。それぞれ岡山大農学部および資生研で特性調査中である。また、武田、加藤、辻本、露崎の4名は8月下旬四川省に入り、四川農業大学の協力のもとにオオムギ225サンプルとコムギ116サンプルを採取した。これらも岡山大農学部、横浜市立大学、岡山大資生研で特性調査中である。四川省の捜索においては異常な大雨のために道路が破壊され、予定のルートを変更せざるを得なかったたが、所期の目的はほぼ達成できた。各作物グループとも以下のとおり海外での調査・採集を行った.1.イネグループ:中国の南外縁に位置するベトナムおよびラオス東北部の調査を行った。中国広西省からベトナムにかけては、もち品種、うるち品種および野生稲遺伝資源が豊富に認められた。本グループでは中国広西省から国境を越えて北ベトナムに入り、その行程で稲調査を行った。ベトナムからラオスにかけての地域ではもち稲を中心とした調査を行い、現在,昨年度の北ラオスで得たデータとの比較を試みている。

2.ムギ類グループ:ヒマラヤ山脈を隔ててチベットの対局に位置するネパールとブータンで収集及び調査した。いずれの国においてもグループを2班に分け、分布の異なるとみられる地域を効率よく調査した.現地においては食文化との関わりを意識しながら、コムギ在来品種とその近縁野生種、オオムギの在来品種の聞き取り調査、採集を行った。また,これまで収集サンプルの少なかった中国昆明周辺のムギ類遺伝資源を調査・収集した。3.ダイズグループ:中国およびその周辺に位置するネパール、インドネシアについて、ダイズ在来種の調査を行った。ネパールではムギ班と行動を共にして調査を進めた.ベトナム国境域およびミィヤンマー国境域では主としてミィヤオ族など少数民族の居住するを重点的に調査し、半野性的ダイズ在来種の分布を調べた。