hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炭素-炭素不飽和化合物から多元素環状化合物の一段合成法の開発

不飽和化合物のカルボニル化反応は工業的にも利用されている代表的な金属錯体触媒反応の一つである。私達は水性ガスシフト反応条件下での触媒的環化カルボニル化反応によってアセチレン類からフラノンが高収率で得られることを見出し、水酸基やアミノ基などの反応性官能基を持つアセチレン類では隣接官能基も反応して種々の有用複素環化合物が合成できることを報告している。本研究では、有用な多元素環状化合物の高選択的な新規合成法の開発を目的として、不飽和炭化水素化合物の触媒的環化カルボニル化について検討を重ね、今年度の研究成果として以下のような結果を得た。(1)2-アルキニルベンジルアミン誘導体をロジウムカルボニル錯体触媒存在下、一酸化炭素30気圧、100°Cでカルボニル化反応を行なうと、7員環生成物であるベンゾアゼピノン誘導体か良好な収率で生成した。一方、200°C、70気圧の一酸化炭素加圧下での反応では、6員環のイソキノリノン誘導体が主生成物として得られ、同一基質・同一触媒であっても反応条件によって,異なる生成物を与えることを明らかにした。(2)ロジウムカルボニル錯体触媒存在下、ノルボルネンをTHF中、一酸化炭素80気圧、60°Cで反応させると、2分子のノルボルネンと2分子の一酸化炭素が反応したラクトン誘導体が高収率で得られた。(3)ロジウムカルボニル錯体を触媒としてアゾベンゼンのカルボニル化を行うと、アゾベンゼン1分子に2分子の一酸化炭素が反応した4環性化合物indazolo[2,1-a]indazole-6,12-dioneが生成した。本系にニトロベンゼンを添加すると良好な水素トラップ剤として機能し、生成物の収率は最高79%まで向上することを明らかにした。一酸化炭素をベースにする有機合成反応は学術的にも実用的にも極めて重要な反応である。特に、不飽和炭化水素のカルボニル化は基質の増炭と官能基化が同時に行われる点で合成化学上有用である。私達は以前に、ロジウム触媒を用いると水性ガスシフト反応条件(CO+水)下、アルキンが環化カルボニル化されてフラン-1(3H)-オンなどの複素環生成物を与える新規な反応を見出した。また、ルテニウム触媒を用いると、アレニルアルコールからも直接ラクトンが生成する新規なカルボニル化反応も見いだしている。そこで、本研究では、有用な多元素環状化合物の新規合成法の開発を目的に、種々の不飽和化合物を対象にそれらの環化カルボニル化を試みる計画を立て、本年度はアレンのカルボニル化を試み、下記の研究結果を得た。(1)5-アミノペンタ-1,2-ジエンや4-アミノペンタ-1,2-ジエンなどのアレニルアミンをルテニウム触媒存在下、トリエチルアミン中、80度でカルボニル化すると6員環ラクタムが高収率で得られた。(2)アレニルアルコールのカルボニル化反応の基質適用範囲を調べるために、種々の置換基をもつ1,2,3置換アレニルアルコールのカルボニル化を試みたところ、アルキル基、アリール基やビニル基などの置換基をもつアレニルアルコールからも高収率で置換フラノンが得られたことから、適応範囲がきわめて広い有用性の高い反応で有ることが分かった。(3)アレニルアルコールのカルボニル化反応機構について検討した結果、ルテニウム3核クラスターを活性種とするカルボニル化反応である可能性が示唆された。また、重水素を使った実験から環化カルボニル化の反応経路についても有益な知見を得た。
所有・所在概念の連続性とその言語化にはたらく諸条件に関する言語横断的比較対照研究

初年度は、本プロジェクトが研究対象とする「できごと(イベント)の所有」現象について、1経験者主語、2事象的意味をもつ名詞句、3ヴァレンス拡大、4所有文・所在文の主題と述部の特性の4項目について、日本語との比較対照を念頭に置きつつ、経験的・記述的アプローチを中心にデータベースの整備を進めた。今泉(日・英語、統括)は、メンバー間の協働体制の基礎固めを目的とした調整を進め、年度末に「所有」と「所在」をテーマとした研究会(於:愛媛大学)を開催した。研究会では、「所有」と「所在」概念のオーバーラップ現象を見直すにあたり、先行プロジェクトの成果と課題を概観するとともに、経験者主語の意味と統語的ふるまいを例に「できごとの所有」を規定する語彙分解的アプローチの経験的・記述的妥当性を明示した。さらに語彙分解的アプローチにおける基本関数の在り方をめぐって、次年度以降の研究課題を提示した。藤縄(ドイツ語)は外部所有者表現としての与格構文を日本語の多重主語構文と対照しながら、この現象におけるイベントという意味論的単位の関与性を再確認し、その中間成果を複数の研究会やワークショップにて発表・報告した。米田(バントゥ諸語)は、タンザニアで調査を行い、所在・所有文を中心にスワヒリ語のコピュラ文のデータを収集し、コピュラ文が用いられる範囲について研究会にて報告した。また、存在文における主語の現れ方に関するデータを複数のバントゥ諸語から収集し、主語のプロパティに見られる言語差を検討した。さらに、バントゥ諸語の存在文における主語の現れ方をまとめ、主題性を中心に主語のプロパティに見られるバリエーションについて国際学会にて発表した。樋口(アルタイ諸語)は、中期語資料としてモンゴル語仏典のテキストを精査し同期の言語接触の様相を解明しつつそれが惹起した構造変化の詳細を跡付け、その成果の一部を公開した。本プロジェクトは、「所有と所在」をテーマとして、広範囲にわたる言語(群)を分析対象とする言語横断的調査・研究を目的するため、多種多様な分析対象と研究背景をもつメンバーで構成されている。したがって、初年度は、プロジェクト開始にあたり、メンバー間の協働体制の基礎を固め、問題の所在や理論的背景についての共通認識を明確にしたうえで、各メンバーが記述的研究をすすめることができるような基盤づくりに注力する必要があった。具体的には、意味論的単位としての「できごと(イベント)」についての捉え方や、「できごと(イベント)の所有」を想定する語彙分解的アプローチの意味的基盤についてある程度共通認識をもったうえで、データ収集・調査・分析を進めていくことができるよう、メンバー間で調整しつつ、年度末には研究会を開催した。その結果、当初の研究実施計画に沿って上記のとおりの成果を得ることができた。特に、初年度末の研究会では、具体的なデータに基づく活発な討論が実現し、次年度に向けての具体的な研究計画を立てることができた点が有意義であった。初年度の成果にもとづき、データべースの充実と理論的整備をはかる。夏までにメンバー全員によるワークショップを行い、進捗状況を確認するとともに、秋以降はこれに基づいた口頭発表や論文による成果報告をすすめる。具体的には、初年度末の研究会の藤縄発表において問題提起された、ドイツ語の自由与格現象等に見られる「関与」の概念が、スワヒリ語をはじめとするバントゥ諸語(米田担当)や、アルタイ諸語(樋口担当)ではどのように言語化されているのかという点についての調査・研究をすすめる。さらに、夏頃までに開催予定のワークショップでは、今泉が日本語における間接受動文(多重主語構文との関連を含めて)、「見つかる」などの受動詞に相当する現象における「関与」の概念と、初年度に導入した「できごとの所有」による分析の可能性を導入し、メンバーによる討論を通して、データベースの整備をすすめる予定である。さらに、上記の予定の進捗状況に応じて、アラビア語研究者を招聘した研究会を開催し、諸言語における「所有」と「所在」の両概念の連続性についての討論を行うべく準備中である。

さらに、バントゥ諸語の存在文における主語の現れ方をまとめ、主題性を中心に主語のプロパティに見られるバリエーションについて国際学会にて発表した。樋口(アルタイ諸語)は、中期語資料としてモンゴル語仏典のテキストを精査し同期の言語接触の様相を解明しつつそれが惹起した構造変化の詳細を跡付け、その成果の一部を公開した。本プロジェクトは、「所有と所在」をテーマとして、広範囲にわたる言語(群)を分析対象とする言語横断的調査・研究を目的するため、多種多様な分析対象と研究背景をもつメンバーで構成されている。したがって、初年度は、プロジェクト開始にあたり、メンバー間の協働体制の基礎を固め、問題の所在や理論的背景についての共通認識を明確にしたうえで、各メンバーが記述的研究をすすめることができるような基盤づくりに注力する必要があった。具体的には、意味論的単位としての「できごと(イベント)」についての捉え方や、「できごと(イベント)の所有」を想定する語彙分解的アプローチの意味的基盤についてある程度共通認識をもったうえで、データ収集・調査・分析を進めていくことができるよう、メンバー間で調整しつつ、年度末には研究会を開催した。その結果、当初の研究実施計画に沿って上記のとおりの成果を得ることができた。特に、初年度末の研究会では、具体的なデータに基づく活発な討論が実現し、次年度に向けての具体的な研究計画を立てることができた点が有意義であった。初年度の成果にもとづき、データべースの充実と理論的整備をはかる。夏までにメンバー全員によるワークショップを行い、進捗状況を確認するとともに、秋以降はこれに基づいた口頭発表や論文による成果報告をすすめる。具体的には、初年度末の研究会の藤縄発表において問題提起された、ドイツ語の自由与格現象等に見られる「関与」の概念が、スワヒリ語をはじめとするバントゥ諸語(米田担当)や、アルタイ諸語(樋口担当)ではどのように言語化されているのかという点についての調査・研究をすすめる。さらに、夏頃までに開催予定のワークショップでは、今泉が日本語における間接受動文(多重主語構文との関連を含めて)、「見つかる」などの受動詞に相当する現象における「関与」の概念と、初年度に導入した「できごとの所有」による分析の可能性を導入し、メンバーによる討論を通して、データベースの整備をすすめる予定である。さらに、上記の予定の進捗状況に応じて、アラビア語研究者を招聘した研究会を開催し、諸言語における「所有」と「所在」の両概念の連続性についての討論を行うべく準備中である。物品等の効率的な執行に努めた結果,残額が生じたが,次年度も引き続き,物品費などに使用する。
クリガニの性フェロモンに関する研究

1.クリガニン配偶行動の観察クリガニの配偶行動の全体を明らかにするために配偶行動を観察した。その結果、クリガニは脱皮の直後にしか交尾を行わないSoft Female Mating型の配偶行動、即ち交尾前ガード、メスの脱皮とそれに引き続く交尾を示した。飼育下では性比はオスの配偶行動に影響を与えなかった。また、複数のペアを一つの水槽で飼育すると一つのペアの脱皮直後のメスから放出された交尾行動刺激フェロモンが隣のペアのオスの交尾行動をひき起こすことが観察され、養殖環境下におけるフェロモン濃度の管理が正常な交尾行動を維持するために重要である事が明らかとなった。2.抱きつき行動刺激フェロモンメスの尿特異的に存在する化合物を2次元NMRを用いて検索したところ、コハク酸、トリメチルアミンオキシド、酢酸塩および尿素が検出された。これらの化合物の活性試験を行ったが個々の化合物および混合物は活性を示さなかった。LC-MSを用いて分析したところ、フォトダイオードアレイでは検出されなかったメス特異的成分が複数確認され、現在構造解析中である。3.電気生理学的フェロモン検出法の開発フェロモンは複数成分から構成されていると考えられるため、個々の成分を検出するためにフェロモン受容器からの電気生理学的応答を利用する方法を考案した。フェロモン受容器である第一触角の外肢の神経束からメス尿に対する応答が記録され、本法はフェロモン成分の検索に有効であると考えられる。
Dーアミノ酸による蛋白恒常性破綻（小胞体ストレス）の腎臓病における病因論の解明

我々はCKD患者の尿中・血中D-アミノ酸を測定する中、腎機能低下に伴うD-セリンの体内蓄積を見いだし、本研究ではヒト近位尿細管上皮細胞に対するD-セリンの病態生理学的活性を検討した。D-セリン刺激尿細管細胞はL-セリンに比し、細胞死亢進や細胞周期停止を呈した。重要なことにD-セリンは尿細管の細胞老化マーカーやSASP,特に炎症系サイトカイン産生を上昇させた。その分子機序として、尿細管細胞内D-/L-セリン比率の上昇がアミノ酸枯渇シグナル誘導性細胞死(GCN2-ATF4-CHOP経路の活性化)を惹起した。以上、D-セリンはアミノ酸代謝系を破綻させて尿細管老化を促す新規尿毒症物質と考えられる。近年、D-アミノ酸の生体内での病態生理学的意義が注目されている。我々は、慢性腎臓病(CKD)の進行に重要である尿細管障害、特に尿細管間質の線維化に関連するD-アミノ酸の探索を試みた。具体的に、ヒト近位尿細管上皮細胞培養株であるHK-2とヒト近位尿細管上皮細胞初代培養細胞であるNHRECを用い、それらの培地中にD-セリン(CKD患者血中にて濃度が上昇することが示唆されている)を負荷したところ(10-20mM, 48hr)、L-セリンでは変化を及ぼさないが、D-セリン添加で細胞増殖障害が生じることが示された。この細胞増殖障害は、細胞生存判別試薬を用いた細胞数カウントとMTSアッセイの両者で確認された。またCKD患者で血中濃度が変動することが示唆されている他のD-アミノ酸であるD-プロリン・D-アラニンにおいても同様の実験を行ったが、細胞増殖障害は認めなかった。D-セリンによる尿細管細胞増殖障害の機序の1つとして、BAXとPUMAの遺伝子発現上昇を認め、ミトコンドリア依存性のアポトーシス誘導シグナルが関係していると考えられた。D-セリンによる尿細管細胞障害の表現型としては、アネキシンV染色陽性細胞、及びカスパーゼ3/7活性陽性細胞の増加を確認し、アポトーシス陽性細胞の増加が確認された。また、D-セリン負荷で細胞周期停止に関わるp16とp21の発現も亢進し、PI染色でG2/M期細胞周期停止を確認した。さらにD-セリン負荷により老化の表現型が亢進することをγH2AX染色とSA-βGal染色陽性像にて確認した。D-セリン負荷で誘導される尿細管細胞老化は、IL-6とIL-8の発現上昇、分泌上昇を認め、Senescence-Associated Secretory Phenotype(SASP)を示すことから、周囲の細胞への炎症波及を起こす可能性が考えられた。D-アミノ酸の、中でもD-セリンのヒト近位尿細管上皮細胞への病態生理学的活性の一端を明らかにすることが出来た。今後、in vivoにおけるD-セリンの病態生理活性の解明を遂行する上で有益な情報が得られた。我々はこれまでにCKD患者における尿中・血中D-アミノ酸測定を進める中、疾患に伴うD-セリンの体内蓄積を見いだした。D-セリンはCKD増悪因子の可能性が報告されている。本研究ではヒト近位尿細管上皮細胞の株化細胞HK-2や初代培養細胞NHRECに対するD-セリンの病態生理学的活性を目的とした。我々は昨年度までに、D-セリン刺激(5-20mM, 48hr)尿細管細胞はL-セリン刺激に比し、有意に細胞死の亢進(Annexin V陽性、bax、bcl-2発現変動)や細胞周期の停止(G2/M期)などを呈することを明らかにし、さらに重要なことにD-セリンによる細胞障害は細胞老化(p21、p16、SA-βGの亢進)、さらにSenescence-Associated Secretory Phenotype (SASP,特に炎症系サイトカインIL-6、IL-8)の発現も上昇させることを明らかにしてきた。そこで本年度はその分子機序を解析し、D-セリンは尿細管細胞のアミノ酸枯渇シグナル誘導性細胞死(GCN2-ATF4-CHOP経路)を介して細胞の恒常性を破綻させることを見いだした。さらにD-セリンによる尿細管細胞毒性はL-セリン添加で軽減され、他のL-アミノ酸添加ではみられないことから、尿細管細胞内D-/L-セリン比率がアミノ酸代謝経路を変動させ、アミノ酸枯渇シグナル誘導性細胞死に関与する可能性を明らかにした。さらに興味深いことに、D-セリン添加尿細管細胞ではセリン合成経路活性化が認められ、D-/L-セリン比率の恒常性維持のためにセリン合成経路が活性化すると考えられ、セリン代謝系の細胞機能維持における重要性が示唆された。以上の成果より、D-セリンはアミノ酸代謝系を介して尿細管老化、ひいては尿細管機能障害(特に細胞増殖・修復機能において)を促す新規尿毒症物質であることが示された。その分子機序として、尿細管細胞内D-/L-

セリン比率の上昇がアミノ酸枯渇シグナル誘導性細胞死(GCN2-ATF4-CHOP経路の活性化)を惹起した。以上、D-セリンはアミノ酸代謝系を破綻させて尿細管老化を促す新規尿毒症物質と考えられる。in vitroにおいてD-セリンのヒト近位尿細管上皮細胞への病態生理学的活性の一端を明らかにすることが出来たので、それら成果に基づいて、in vivoにおけるD-セリンの腎臓(特に尿細管間質)における病態生理学的活性の解明を遂行する。分子腎臓学
水道水中に含まれる有機有害物質の溶存状態の解明とその分離除去機構に関する研究

1.フミン質の水中における溶存状態はpHに依存し,酸性領域では低分子量成分であるフミン酸として,中性領域では高分子量成分であるフミン酸として存在する事が分かった.また無機電解質(比較的少量)を添加すると,低分子量成分が擬集し高分子量化した.さらに高濃度の無機電解質を添加すると分子量成分であるフミン酸が塩析され,水溶液中に溶存するフルボ酸(低分子量成分)の割合が増加した.フミン質の吸着特性は,その溶存する分子量成分と炭素系吸着剤の細孔容積の関係に大きく依存する事が分かった.そこで吸着量に及ぼす無機電解質の影響を検討したところ,そのアニオン種によらずカチオン種の原子価及び濃度の増加に依存した.塩析を起こさない無機電解質濃度領域では,メソ細孔の発達した吸着剤の方が良く,一方,塩析後に溶存するフミン質の吸着量はミクロ細孔の発達した吸着剤の方が良い事が分かった.以上の事から,水中に溶存するフミン質の効率良い吸着除去には,溶存成分の分子量分布を十分考慮した吸着剤の選択が重要である.2.純水を貯蔵した場合,バクテリアの汚染が容易に起こり,さらに細菌性パイロジエンの汚染は,増殖した生菌及び死菌にかなり依存した.溶存するエンドトキシンサブユニットの大きさは100〓程度であり,そのミセル状態の大きさは1000〓以上である事が分かった.その吸着特性は,エンドトキシンサブユニットの大きさとほぼ同じである細孔容積が多く存在する吸着剤程良かった.また細孔容積が大きい吸着剤程,溶液中に存在するエンドトキシン濃度は低く,吸着速度は速かった.3.水道水中のエンドトキシン濃度は月間変動した.また水道水中のエンドトキシンの吸着量は,フロインドリッヒ式で整理でき,細孔容積の大きい吸着剤の方がその定数Kも増加した.細菌性の内毒素(エンドトキシン)を吸着操作により有効に除去するには,吸着剤の細孔分布を考慮する事が重要である.1.フミン質の水中における溶存状態はpHに依存し,酸性領域では低分子量成分であるフミン酸として,中性領域では高分子量成分であるフミン酸として存在する事が分かった.また無機電解質(比較的少量)を添加すると,低分子量成分が擬集し高分子量化した.さらに高濃度の無機電解質を添加すると分子量成分であるフミン酸が塩析され,水溶液中に溶存するフルボ酸(低分子量成分)の割合が増加した.フミン質の吸着特性は,その溶存する分子量成分と炭素系吸着剤の細孔容積の関係に大きく依存する事が分かった.そこで吸着量に及ぼす無機電解質の影響を検討したところ,そのアニオン種によらずカチオン種の原子価及び濃度の増加に依存した.塩析を起こさない無機電解質濃度領域では,メソ細孔の発達した吸着剤の方が良く,一方,塩析後に溶存するフミン質の吸着量はミクロ細孔の発達した吸着剤の方が良い事が分かった.以上の事から,水中に溶存するフミン質の効率良い吸着除去には,溶存成分の分子量分布を十分考慮した吸着剤の選択が重要である.2.純水を貯蔵した場合,バクテリアの汚染が容易に起こり,さらに細菌性パイロジエンの汚染は,増殖した生菌及び死菌にかなり依存した.溶存するエンドトキシンサブユニットの大きさは100〓程度であり,そのミセル状態の大きさは1000〓以上である事が分かった.その吸着特性は,エンドトキシンサブユニットの大きさとほぼ同じである細孔容積が多く存在する吸着剤程良かった.また細孔容積が大きい吸着剤程,溶液中に存在するエンドトキシン濃度は低く,吸着速度は速かった.3.水道水中のエンドトキシン濃度は月間変動した.また水道水中のエンドトキシンの吸着量は,フロインドリッヒ式で整理でき,細孔容積の大きい吸着剤の方がその定数Kも増加した.細菌性の内毒素(エンドトキシン)を吸着操作により有効に除去するには,吸着剤の細孔分布を考慮する事が重要である.今年度の実験計画に基づき、水中に存在するトリハロメタン(発ガン性物質)前駆体であるフミン質、細菌性パイロジェン(発熱性物質)、バクテリア及びその他の有機有害物質の溶存状態並びに各種吸着剤による除去を検討した。1.フミン質の水中における溶存状態と除去(1)pHの影響:フミン質は中性領域で分子量1005000の幅広い分布を持つ成分であり、それはPH変化により分画することができ、pH2.8では低分子量成分(1001000)が、pH6.8では高分子量成分(10005000)が分離された。IRの結果から、前者はフルボ酸成分、後者はフミン酸成分である事が分かった。これらの炭素系吸着剤に対する吸着量を測定したところ、低分子量成分はミクロ孔の細孔容積と、一方、高分子量成分はメソ孔の細孔容積と相関性が得られた。(2)塩添加の影響:フミン質の吸着量は無機塩のアニオン種によらずカチオン種の原子価及び濃度に依存して増加した。また、その塩濃度の増加によって上記の低分子量成分が凝集し高分子量化(10003000)する事が分かった。この様に、フミン類の吸着除去には溶存成分の分子量分布を考慮した細孔分布の選定が重要である。

2.水中に溶存するバクテリア及びパイロジェンの除去:純水を貯蔵した場合、バクテリアの汚染が容易に起こり、さらに細菌性パイロジェンの汚染が増殖した生菌及び死菌に依存した。次に、生菌のイオン交換樹脂カラムによる殺菌処理を行ったところ、アニオン・カチオン各交換樹脂単独系よりも混床系の方が有効であった。また、細菌性パイロジェンの吸着除去は吸着剤の細孔分布に依存し、メソ孔が多量に存在する吸着剤ほど有効であった。3.イオン交換樹脂からの溶出物:吸着剤として用いるイオン交換樹脂からも微量の有機物が溶出し、カチオン系から酸性物質、アニオン系からトリメチルアミンやメタノールが検出されたが、これらは反対の樹脂により吸着除去できた。
心房細動における炎症の関与-マクロファージの役割に関する検討と治療標的の検索

心房細動は、心不全や心臓弁膜症などによる心房伸展の際に発症することが知られている。また、心房細動の発症及び進展には心房の炎症と線維化が重要な役割を果たす。本研究では、心房筋に伸展刺激を加えた際に生じる炎症メカニズムを、マクロファージを中心に検討した。心房筋細胞は伸展刺激によって一過性に細胞外にATPを放出し、そのオートクライン作用によってケモカインの発現を誘導してマクロファージ浸潤を惹起していることが判明した。この機序は心房細動の発症に関与していると思われる。心房細動時の心房の炎症・線維化メカニズムにおけるマクロファージの役割を検討するため、2つの実験を行い、以下のような実験成果を得た。1.心房線維化におけるマクロファージの役割の検討-in vitro心房細動の病態下において、その進行に心筋細胞とマクロファージの間のオートクライン/パラクライン作用が関与していることを示す所見を得た。特に、伸展刺激によって心房筋細胞がATPを短時間放出することが判明し、それらが心筋細胞自身及びマクロファージのサイトカイン等の産生を促していることが認められた。さらに、この心房筋からのATP放出に関与する分子を同定した。心房細動の際には、心房は高頻度に興奮するという電気生理学的な変化と、心房内圧の上昇による圧負荷を受けるという機械的変化が生じるが、心房の伸展刺激がオートクライン/パラクライン作用の直接の誘導因子であることが判明した。一方、心房筋細胞の高頻度刺激では、このATP放出に関与する分子の発現が誘導されることがわかり、心房細動の病態下では高頻度刺激と伸展刺激が相乗的に作用していることが示唆された。2.心房細動時に生じる心房線維化モデルマウスの作成心房細動の初期に見られる心房筋の炎症を研究の対象とするため、心房の炎症及び線維化の動物モデル作成を試みた。現在までのところ、低酸素飼育マウスモデル及び高血糖マウスモデルによってある程度の炎症を伴う組織学的変化を誘導することが可能となった。現在最も効率の良いプロトコールを検索中である。1.心房筋の伸展刺激により惹起されるマクロファージの遊走能亢進のメカニズムマウス心房筋細胞とマクロファージを共培養し、心房筋細胞に物理的伸展刺激を加えると、マクロファージの遊走能が著明に亢進した。この遊走能亢進はATP分解酵素やgap junction channelのブロッカーにより抑制され、心房筋からgap junction channelを介して放出されたATPあるいは他のヌクレオチドが関与していると考えられた。また、心房筋細胞に伸展刺激を加えるとgap junction channelを介した一過性の細胞外へのATP放出が認められた。放出されたATPは、オートクライン作用によって心房筋細胞のP2レセプターに作用してケモカイン発現を誘導し、その結果マクロファージの遊走能亢進に寄与していることが明らかとなった。2.マウス病態モデルによる心房へのマクロファージ浸潤心房伸展刺激をマウスに与え、マクロファージの浸潤の有無を検討した。心房伸展刺激として、低気圧飼育モデル及び大動脈縮窄モデルを作成して免疫組織染色により評価したところ、どちらのモデルでも経時的な心房へのマクロファージ浸潤が見られた。心房の伸展刺激は、心房筋から放出されたヌクレオチドによるオートクライン/パラクライン作用を介してマクロファージの浸潤を惹起することが明らかとなった。これは心房伸展における心房炎症の初期メカニズムと考えられ、心房細動の新たなupstream治療の標的となると考えられる。
建築物の風応答に対する合理的な居住性の評価手法

建築空間内では体感だけでなく視覚的にも揺れを認知する。建築分野での振動覚等への視覚の影響に関する研究では、実験対象とした視覚因子のリアリティの欠如、視覚因子の目視時間長を考慮していない、窓外視覚因子のみしか考慮していない、といった問題がある。このような問題を解決するため、実建築物内での通常生活時の、振動知覚に対する視覚因子となり得る物品の目視時間長等、視覚による振動知覚に影響すると考えられるデータの計測を行った。人の滞在時間が最も長いと考えられる住宅およびオフィスを対象に、以下の手順で視覚因子の目視時間長、距離および目視回数の計測を行った。1)実在する建築物の居住者の顔にCCDカメラ付きメガネを装着し、通常生活時に見ている物を映像で一人80分間記録した。2)計測を行っている間、観察者はその居室におり、部屋の平面図および対象視覚因子の配置位置と設置状況、記録開始時点からの被験者の計測居室内での居場所、姿勢、作業内容を記録した。3)記録した映像等を元に各視覚因子が視野に入り始めてから視野から見えなくなるまでの時間長、目視時の被験者から目視した因子までの距離、および因子の目視回数を計測した。この結果以下のような結果が得られた。1)通常生活時の姿勢は座位が最も多い。2)視覚因子が視野に入り始めてから視野から見えなくなるまでの目視時間長は、平均7.1秒、変動計数3.5の対数正規分布を示し、被験者の性別や年齢、居室等の違いで明確な違いがない。3)目視時の被験者から目視した視覚因子までの距離は、計測中に被験者が滞在したオフィスの居室広さが住宅より広いため、フィスの場合の変動計数が住宅よりも大きい。しかし、平均はほぼ同じ値を示す。4)視覚因子の目視回数は、オフィスの目視回数が住宅に比べて少ない。そして、若い世代よりも高齢世代で明らかに目視回数が少ない傾向が現れた。1.実建築物での居住性に関するヒアリング調査の実施実建築物で風振動が発生した場合、居住者が振動に対しどのような感覚を抱くのかを把握するために、新宿にある実高層ビルの風振動実測と同時並行で、振動感覚に関するヒアリング調査を3回実施した。その時に応じて振動様相が異なるため、今後更なる継続実施を行っていく。2.他分野の動揺症・重心動揺関連の文献調査実験的研究のテーマは、建築物の風振動時の視覚的な振動知覚因子を考慮した振動の知覚及び振動が原因となる不快症状に関する研究に主眼を置いている。この二つのテーマに関しては建築学分野では研究事例が少なく、医学・心理学・生理学・鉄道工学・造船学・映像工学など、多数の領域で有効な先進研究が多数ある。これらの研究論文及びデータの収集に相当の時間を費やした。3.室内視覚因子の振動知覚への影響に関する研究視覚因子が実環境下において振動知覚にどの程度影響を及ぼすのかを調べる研究である。視覚因子が原因の振動知覚は以下の三点で説明できるが、既往研究では(1)の考慮がされていない。(1).振動物体を見ていた時間(2).振動知覚者と振動物体までの距離および振動物体の振動振幅(3).物体の輝度実環境下では、振動知覚に影響を及ぼす視覚因子として共通した物が存在する。実建築環境での(1)と(2)がどのようになっているのかを調査するため、被験者に実オフィス・住宅空間で通常活動中にCCDカメラを装着してもらい、視覚因子の録画分析を行っている。同時に(3)の計測も行っている。4.室内視覚因子の不快感覚への影響に関する研究案既往の振動に関する視覚因子の不快感覚への影響の研究事例も極めて数が少ない。そして、この既往研究では以下のような問題が残っている。(1).視覚因子の再現性が不十分(2).視覚因子として考えられる物全てを考慮した上での実験ではない(3).実環境では振動暴露を受ける人は、視覚因子を必ずしも見ている訳ではないが、被験者は実験中に視覚因子に向かった姿勢をしており不自然こうした問題を解決するために視覚因子の振動による不快感覚への影響に関する振動台実験を計画している。1.3.の調査は実オフィス・住宅空間の利用および被験者の実験参加の同意をえた上で行っている。被験者のプライバシー保護について、十分配慮を行う同意をえている。実建築環境での振動知覚は体感であるとは限らず、視覚・聴覚的に揺れを認知する事が、実建築での調査結果から分かっている。そして、体感振動刺激と視覚的振動刺激との間に差が生じると振動に対する不快感覚が助長・誘発される可能性がある。それに対し、視覚因子に関する研究報告は極めて数が少ない。これら数が少ない実験的研究では、被験者は視覚因子を常に見ている状態の結果であるが、実建築環境では視覚因子を常に見ている訳ではない。こうした状況を考えると、既往研究は実建築環境の視覚因子の振動知覚および振動による不快感覚への影響を十分正確にとらえられているとは言いがたい。本研究では、視覚因子の目視時間長の影響を考慮に入れ、より実環境に近い状況で視覚的振動知覚状況・体感と視覚による振動感覚量の差の状況・それに伴う視覚因子の不快感覚に影響を定量的に確認する事を目的とする。本年度は第1段階として実環境状況下で視覚的振動知覚がどの程度の加速度振幅で発生するのかを確認し、体感振動感覚と視覚的振動感覚の間にどの程度感覚量の差が生じているかの検討を行った。研究は以下の流れを踏んだ。

1)CCDカメラ付メガネを被験者に80分間装着してもらい実際のオフィス・住宅での通常作業時の視覚因子目視時間長を計測。2)各目視事象中の視覚因子の振動振幅閾値の推定。3)その閾値振幅発生に必要な視覚因子への入力加速度の推定。4)上記のデータを用いた、各加速度レベルごとの視覚的振動知覚確率の推定。その結果以下のような事が分かった。(1)1Hz以下で1cm/s^2以下の低振動数低振幅の居室振動では、視覚振動刺激が体感振動刺激を上回ってしまう。(2)1Hz以下で10cm/s^2程度以上の低振動数大振幅の居室振動では、視覚振動刺激より体感振動刺激が大きく上回ってしまう。(3)4Hz以上の高振動数の居室振動では、相当な大振幅でない限り視覚振動刺激は発生せず、振幅に関係なく体感振動刺激が支配的になる。建築空間内では体感だけでなく視覚的にも揺れを認知する。建築分野での振動覚等への視覚の影響に関する研究では、実験対象とした視覚因子のリアリティの欠如、視覚因子の目視時間長を考慮していない、窓外視覚因子のみしか考慮していない、といった問題がある。このような問題を解決するため、実建築物内での通常生活時の、振動知覚に対する視覚因子となり得る物品の目視時間長等、視覚による振動知覚に影響すると考えられるデータの計測を行った。人の滞在時間が最も長いと考えられる住宅およびオフィスを対象に、以下の手順で視覚因子の目視時間長、距離および目視回数の計測を行った。1)実在する建築物の居住者の顔にCCDカメラ付きメガネを装着し、通常生活時に見ている物を映像で一人80分間記録した。2)計測を行っている間、観察者はその居室におり、部屋の平面図および対象視覚因子の配置位置と設置状況、記録開始時点からの被験者の計測居室内での居場所、姿勢、作業内容を記録した。3)記録した映像等を元に各視覚因子が視野に入り始めてから視野から見えなくなるまでの時間長、目視時の被験者から目視した因子までの距離、および因子の目視回数を計測した。この結果以下のような結果が得られた。1)通常生活時の姿勢は座位が最も多い。2)視覚因子が視野に入り始めてから視野から見えなくなるまでの目視時間長は、平均7.1秒、変動計数3.5の対数正規分布を示し、被験者の性別や年齢、居室等の違いで明確な違いがない。3)目視時の被験者から目視した視覚因子までの距離は、計測中に被験者が滞在したオフィスの居室広さが住宅より広いため、フィスの場合の変動計数が住宅よりも大きい。しかし、平均はほぼ同じ値を示す。4)視覚因子の目視回数は、オフィスの目視回数が住宅に比べて少ない。そして、若い世代よりも高齢世代で明らかに目視回数が少ない傾向が現れた。
生体骨格筋におけるマイクロRNAの代謝動態の解析

これまで,小分子ノンコーディングRNAであるマイクロRNA(miRNA)の代謝動態を検討するために,培養細胞を用いた実験が行われており,現在までの報告では,miRNAの半減期は数時間から48時間程度とされている.一方,生体におけるmiRNAの代謝動態に関する報告はないが,申請者らは最近,生体骨格筋でmiRNAが極めて安定に維持されることを見出したことから,培養細胞と生体内におけるmiRNAの代謝動態には大きな乖離があることが示唆された.そこで本研究では,マウスの骨格筋をモデルとし,新生RNAをラベリング・追跡する技術を用いて,生体内におけるmiRNAの代謝動態を明らかにすることを目的とする.これまで,小分子ノンコーディングRNAであるマイクロRNA(miRNA)の代謝動態を検討するために,培養細胞を用いた実験が行われており,現在までの報告では,miRNAの半減期は数時間から48時間程度とされている.一方,生体におけるmiRNAの代謝動態に関する報告はないが,申請者らは最近,生体骨格筋でmiRNAが極めて安定に維持されることを見出したことから,培養細胞と生体内におけるmiRNAの代謝動態には大きな乖離があることが示唆された.そこで本研究では,マウスの骨格筋をモデルとし,新生RNAをラベリング・追跡する技術を用いて,生体内におけるmiRNAの代謝動態を明らかにすることを目的とする.
水素吸放出サイクル時に導入される格子欠陥の解明と水素吸蔵合金の高寿命化への応用

水素吸蔵合金は、クリーンエネルギーへの転換に欠かせない材料である。LaNi_5系合金は水素吸蔵合金として実用化されている合金であるが、水素吸蔵・放出を繰り返すことによって、吸蔵量が低下するなどの性能劣化が起こることが問題となっている。本研究では、248KにおけるLaNi_5およびLaNi_<4. 8> Sn_<0. 2>合金の水素吸蔵・放出繰り返しによる劣化過程を、陽電子寿命測定を用いて調べ、水素化物生成過程で形成される格子欠陥が水素吸蔵量低下の原因であることを明らかにした。地球温暖化などの地球環境問題に対する解決策のひとつであるクリーンエネルギーとして水素の利用が注目されている。水素吸蔵合金は、水素の貯蔵・輸送装置、水素自動車用燃料タンク、蓄熱装置、ヒートポンプ、水素分離・精製装置、二次電池などへの応用が考えられており、クリーンエネルギーへの転換に欠かせない材料である。LaNi_5へのSnの添加は、この水素吸蔵・放出繰り返しによる性能劣化の抑制に効果があることが知られているが、そのメカニズムは不明である。本研究では、この原因を明らかにするため、Sn無添加LaNi_5合金とSn添加LaNi_<4.8>Sn_<0.2>合金の水素吸蔵・放出繰り返しによる劣化過程を、陽電子寿命測定を用いて調べることにした。本年度はLaNi_5について実験を行った。水素吸蔵は3MPaの水素圧力を負荷することによって、水素放出はロータリーポンプで真空排気することによって行い、いずれの処理も温度248Kにおいて行った。1300サイクル後のLaNi_5の水素吸蔵量を測定した。水素吸蔵・放出サイクルを繰り返すと、LaNi_5の吸蔵量は著しく低下した。300サイクル後のLaNi_5のX線回折プロファイルを測定したが、Ni相やLaHx相の回折ピークは観測されず、disproportion reactionは起こっていないことが明らかになった。一昨年度のLaNi_5に続き、昨年度から、LaNi_<4.8>Sn_<0.2>ついて実験を行っている。1300サイクル後のLaNi_<4.8>Sn_<0.2>の水素吸蔵量を測定した。1サイクル時のLaNi_<4.8>Sn_<0.2>の水素吸蔵量はLaNi_5の水素吸蔵量のおよそ85%程度しかないが、水素吸蔵・放出サイクルを繰り返すと、LaNi_5の吸蔵量は著しく低下したのに対して、LaNi_<4.8>Sn_<0.2>の吸蔵量はほとんど変化しなかった。十数回の水素吸蔵・放出サイクルを繰り返した後の吸蔵量で比較すると、LaNi_<4.8>Sn_<0.2>の方がLaNi_5の吸蔵量より大きくなることが明らかになった。水素吸蔵合金は、水素の貯蔵・輸送装置、水素自動車用燃料タンクなどへの応用が考えられており、クリーンエネルギーへの転換に欠かせない材料である。本研究では、この原因を明らかにするため、LaNi_5とLaNi_<4.8>Sn_<0.2>合金の水素吸蔵・放出繰り返しによる劣化過程を、陽電子寿命測定を用いて調べることにした。

これまでにLaNi_5について、300回までの水素吸蔵・放出サイクルを行う間での陽電子寿命変化の測定を行ったので、今年度はLaNi_<4.8>Sn_<0.2>ついて300回までの水素吸蔵・放出サイクルを行う間での陽電子寿命変化の測定を行った。水素吸蔵は3MPaの水素圧力を負荷することによって、水素放出はロータリーポンプで真空排気することによって行い、いずれの処理も温度248Kにおいて行った。水素吸蔵を行う前の陽電子平均寿命は、LaNi_5とLaNi_<4.8>Sn_<0.2>いずれも、128psであったが、水素吸蔵・放出1サイクル後の陽電子平均寿命は、LaNi_5が182psであるのに対して、LaNi_<4.8>Sn_<0.2>は150psであった。この結果は、水素吸蔵・放出サイクルを繰り返すことによって形成される格子欠陥量が、LaNi_5に比べて、,LaNi_<4.8>Sn_<0.2>では著しく少ないことを示唆しており、このためにLaNi_<4.8>Sn_<0.2>では水素吸蔵・放出繰り返しによる性能劣化が抑制されている事が明らかになった。
乳癌のエストロゲン枯渇耐性獲得におけるエストロゲン受容体の機能制御機構

エストロゲン依存性の増殖を示すMCF-7B細胞を長期間エストロゲン枯渇下で培養することにより得られた耐性株MCF-7Dと親株MCF-7Bを用いて乳癌のエストロゲン枯渇耐性におけるエストロゲンレセプターα(ERα)の関与について検討した。エストロゲン枯渇条件で培養したMCF-7D、MCF-7B両細胞の細胞内のエストロンおよびエストラジオールの濃度に大差は無く、細胞内でのエストロゲン産生とは関係が無いことを明らかにした。次に両細胞におけるERαの転写活性について検討を行った。エストロゲン応答配列(ERE)をプロモーター上流に有するレポーター遺伝子を導入し、各種エストロゲン濃度下での転写活性を検討した。エストロゲン枯渇下でもMCF-7D細胞は内因性ERαの転写活性が認められた。さらにERαの活性化ドメインであるAF-1ならびにAF-2は、それぞれがエストロゲン枯渇下のMCF-7D細胞における活性化に寄与していることをGAL4のDNA結合ドメイン(DBD)を連結したキメラ遺伝子を一過的に導入することにより明らかにした。この活性化メカニズムをさらに詳細に検討するため、これらのキメラ遺伝子を安定に発現する形質転換株を作成した。MCF-7D細胞では、AF-1、AF-2いずれのドメインもE2によって活性化を受け、その活性は抗エストロゲン剤ICI182,780により、効果的に阻害された。さらに、ERE断片を足場とするDNA-pull down実験により、転写活性化に関与する蛋白質コンプレックスに違いが認められた。また、MCF-7D細胞におけるMAPKの恒常的活性化が直接的にERαの活性化を担っている事、このMAPKの活性化には膜結合型ERαが関与していることを明らかにした。エストロゲン依存性の増殖を示すMCF-7B細胞を長期間エストロゲン枯渇下で培養することにより得られた耐性株MCF-7Dと親株であるMCF-7Bにおけるエストロゲンレセプターα(ERα)の転写活性について検討を行った。エストロゲン応答配列(ERE)をチミジンキナーゼプロモーターの上流に連結させたルシフェラーゼレポーター遺伝子を導入し、各種エストロゲン濃度下での内因性ERαの転写活性について検討したところ、耐性株MCF-7Dはエストロゲン枯渇下でもERαの転写活性が認められた。さらにエストロゲン濃度依存的に転写が亢進され、1nMで極大に達した。一方、親株MCF-7Bでは100nMで極大に達し、これらの細胞間でエストロゲンによる活性化機構に違いがあることが示唆された。さらにERαの2つの活性化ドメインAF-1とAF-2の活性化能を、Gal4DBDとの融合蛋白質として各細胞内で発現させレポーター遺伝子を用いて解析を行ったところ、AF1ドメインではエストロゲンの濃度によらずMCF-7Dで約4倍の転写活性化能が認められた。また、AF-2ドメインでは、エストロゲン枯渇下でもMCF-7Dで転写活性化能があり、1nMで極大に達したのに比し、MCF-7Bでは0.1nMより転写活性化が認められ、100nMで極大に達した。これらの転写活性化の違いを明らかにするために、EREをタンデムに連結したものを足場とするDNA-pullむdownを行った。MCF-7Bではエストロゲン存在下でのみ、Coactivatorが複合体に含まれていたが、一方MCF-7Dではエストロゲン枯渇下でもERαに結合するCoactivatorが同定された。以上よりMCF-7Dではエストロゲン枯渇下でエストロゲンによらないCoactivatorをリクルートするERαの活性化メカニズムの存在が示唆された。

エストロゲン依存性の増殖を示すMCF-7B細胞を長期間エストロゲン枯渇下で培養することにより得られた耐性株MCF-7Dと親株であるMCF-7Bにおけるエストロゲンレセプターα(ERα)の転写活性について検討を行った。エストロゲン応答配列(ERE)をプロモーター上流に有するルシフェラーゼレポーター遺伝子を導入し、各種エストロゲン濃度下でのエストロゲン枯渇下でもMCF-7D細胞は内因性ERαの転写活性が認められ、さらにERαの活性化ドメインであるAF-1ならびにAF-2は、それぞれがエストロゲン枯渇下のMCF-7D細胞における活性化に寄与していることをGal4DBDのDNA結合ドメインを連結したキメラ遺伝子を一過的に導入することにより明らかにした。また、EREをモチーフとするDNA-pull down実験により、転写活性化に関与する蛋白質コンプレックスに違いが認められた。一方、細胞生物学的な実験によりMCF-7D細胞におけるMAPKの恒常的活性化が直接的にERαの活性化を担っている事を明らかにした。この活性化メカニズムについてさらに詳細に検討するために、本年度はMCF-7DにAF-1あるいはAF-2とGal4DBDのDNA結合ドメインを連結したキメラ遺伝子を安定に発現する形質転換株の作成を行った。また、この細胞をエストロゲン存在下で長期培養を行うことにより、エストロゲン依存性を示す細胞へ変換したものも調整した。これらの形質転換株を用いてさらに詳細な転写活性化機構について明らかにする。エストロゲン依存性の増殖を示すMCF-7B細胞を長期間エストロゲン枯渇下で培養することにより得られた耐性株MCF-7Dと親株であるMCF-7Bにおけるエストロゲンレセプターα(ERα)の転写活性の違いをすでに見出している。本年度はこの制御を明らかにするためにMCF-7DにERαの転写活性化ドメインであるAF-1あるいはAF-2とGal4DBDのDNA結合ドメインを連結したキメラ遺伝子を安定に発現する形質転換株を用いて、さらに詳細な検討を行った。1)内在性ERαと同様にGAL4DBD AF-2安定形質転換株MCF7-D細胞はより低濃度(10^<-9>M)のE2でAF-2ドメイン由来転写活性が飽和する。2)E2存在下でMCF7-D細胞ではGAL4DBD AF-1転写活性がICI濃度依存的に抑制される。3)内在性ERαとは異なり、E2枯渇条件下でAF-2ドメインによる転写活性はICI耐性に大きな差異は認められなかった。以上よりMCF-7D細胞では、ERαの持つ2つのドメインAF-1 AF-2はそれぞれE2に対する応答性があることが示唆された。一方、EREをモチーフとするDNA-pull down実験により、E2存在下・非存在下におけるMCF-7DとMCF-7Bの間に転写活性化に関与する蛋白質コンプレックスに違いが認められた。さらにGAL4DBD AF-2安定形質転換株を用いてGal4DBDをモチーフとするDNA-pull down実験を行ったところ、両細胞株間で著しい違いは認められなかった。また、細胞生物学的な実験によりMCF-7D細胞におけるMAPKの恒常的活性化が直接的にERαの活性化を担っている事を明らかにしており、ERαの転写活性化がリン酸化により制御されており、エストロゲン枯渇耐性獲得において共役因子のリクルートが関与していることが示唆された。
新生ポリペプチド鎖による膜透過能の監視と転写－翻訳制御機構

翻訳停止という現象が引き起こす細菌の遺伝子発現制御機構に着目し、この機構の過程における転写から翻訳後までを標的とした多面的なアプローチから、翻訳停止が起因となる新たな発現制御モデルの提示を目指している。2018年度は、翻訳アレストによるRNA二次構造変化を起因とした発現制御機構の実態を解明すべく、RNA二次構造情報を得ることができるRNA SHAPE法と無細胞翻訳系を融合させた実験系の開発に取り組み、これまでに提案している作業仮説の検証を行った。また、細胞内でのvemP-secDF2 mRNAの安定性に着目して研究を進めたところ、細胞内膜への局在化によりmRNAが不安定化されることを見出した。このことから、SecDF2の発現は翻訳レベルだけでなくmRNAレベルでの調節機構も有しており、二段階のタイトな発現制御が行われていることが示された。また、翻訳アレスト時の新生ポリペプチド鎖に着目し、翻訳アレスト時の各残基とリボソームトンネルの位置関係を検証した。60残基以上の新生鎖がリボソーム内に位置していることを明らかにした。この情報は、VemP新生鎖領域の役割について明らかにするうえで重要な情報であると考える。更に、特別研究員として採用される以前より行っていた研究について取りまとめを行い、筆頭著者の一人として国際雑誌Bioscience, Biotechnology, and Biochemistryへの発表を行った。本年度は、vemP-secDF2 mRNAの新奇な転写後制御について見出し研究を発展させてきた一方で、当初の目標であった学術雑誌への掲載について達成することができなかったため。最終年度は、これまでに得られた成果の取りまとめを目標に進める。1.翻訳アレストに伴ったRNA二次構造変化を実験的に捉え、これまでに得られているRNA二次構造と下流遺伝子発現に関する基礎的なデータを踏まえて論文化を目指す。2.標的化に伴ったmRNAの分解にかかわる因子の探索を行い、その分子機構について明らかにする。3.取得した新生鎖領域とリボソームトンネルの位置関係に関する情報をもとにリボソーム外領域のVemP新生鎖の役割について解析を進める。ビブリオ属細菌がもつVemPの新生ポリペプチド鎖を介した翻訳アレストによる発現制御機構に着目して、翻訳アレストとその新生ポリペプチド鎖が与えるRNAレベルへの変動【1】や、翻訳アレストの解除機構【2】について明らかにすることを目的とする。昨年度は、新生鎖によって引き起こされる翻訳アレストがアレストサイト下流のRNA二次構造に与える影響とそれによって起きる発現制御の分子機構に着目して研究を行った。特に、RNAの二次構造を実験的にとらえることに注力し、二次構造変化と遺伝子発現がどのように共役しているかを明らかにすることを目指した。翻訳アレストと共役したRNA二次構造変化を捉えることはできなかったが、RNA二次構造を実験的に明らかにする手法を習得し、この実験系を用いた対象RNAの二次構造解析やその領域の変異解析により、RNA二次構造が発現制御に厳密にかかわっていることを示した。また、翻訳アレスト時の新生鎖のうち合成されて間もないC末端側の20アミノ酸の新生鎖領域の網羅的な変異解析により、翻訳アレストに重要であるアミノ酸とVemP新生鎖によるユニークなアレスト機構に関して明らかにし、その成果を国際学術雑誌journal of Biological Chemistry誌に報告した。さらに、初期の段階で合成されたN末端側の新生鎖領域についても変異解析をおこなっており、翻訳アレストの安定化を引き起こす変異体を複数得ることができた。これらの変異体は、翻訳アレストが解除される条件下でも翻訳アレストが安定的に維持されていた。本研究を遂行するにあたり、RNA二次構造を実験的に明らかにする手法「RNA SHAPE法」の実験系の立ち上げ・確立を行うことに注力し、比較的早い段階で実験系を確立することに成功したため、スムーズにデータの取得が可能となった。また、当初目的としていた新生鎖領域の変異体の取得に成功した。今後は、今年度得られた結果をもとに、これまで計画していた通りに実験を進める。

具体的には、今年度取得した発現制御が異常となるRNA二次構造の変異体と野生型を比較することで、転写におけるRNA動態を明らかにする。また、得られた翻訳アレストを安定化する変異体について議論すべく、新生鎖領域のリボソームにおける空間的な位置情報を取得する。さらに、翻訳アレストとRNAの二次構造動態に関する研究をまとめた論文の学術誌掲載を目指す。最終年度は、これまでに得られた成果の取りまとめを目標に進める。1.翻訳アレストに伴ったRNA二次構造変化を実験的に捉え、これまでに得られているRNA二次構造と下流遺伝子発現に関する基礎的なデータを踏まえて論文化を目指す。2.標的化に伴ったmRNAの分解にかかわる因子の探索を行い、その分子機構について明らかにする。3.取得した新生鎖領域とリボソームトンネルの位置関係に関する情報をもとにリボソーム外領域のVemP新生鎖の役割について解析を進める。