hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アミノ酸代謝を制御するハブ分子の多面性の理解に向けた天然物化学遺伝学

生体内の分子は相互作用をすることでネットワークを形成し、それが生命システムをつくる。ネットワークの中心に存在するハブタンパク質は、多くの分子と相互作用し、多様な機能を発揮する。天然物リガンドには何故か、こういったハブタンパク質を標的とするものが多いようである。ハブタンパク質を阻害すれば周辺ネットワークに大きな摂動が生じるが、一対一対応を想定した既存の鍵と鍵穴モデルの適用ではハブタンパク質のマルチな機能を区別して解析することは不可能である。同じハブタンパク質を標的にしていても構造多様性を有し、少しずつ異なる表現型を示す天然物リガンドを使い分けることでハブタンパク質の機能解析を効果的に推進することを目標に、本研究ではアミノ酸代謝を変調するリガンドの探索とその作用機序解析を推進した。すなわち分裂酵母を単一のアミノ酸を窒素源として培養し、特定のアミノ酸に選択的に生育阻害や形態変化を誘導する微生物培養液抽出物をスクリーニングにより取得後、活性本体を精製・構造解析を行った。その結果、特定のアクチン重合阻害剤やFKBPの阻害化合物がセリンの資化を選択的に阻害すること、二価イオンに親和性を示すイオノフォアが化合物によってプロリンやグルタミン酸の資化を優先的に阻害することを見出し、プロリンの資化を抑える化合物として真菌から新規リポペプチドを同定した。アクチン重合阻害剤は多数知られているが特定の化合物のみがアミノ酸選択性を発揮すること、イオノフォアについてもin vitroでのイオン選択性だけでは説明できないアミノ酸選択性を示すことを見出しており、細胞レベルでの詳細な機能解明により、アミノ酸代謝の制御メカニズムの一端が明らかになると期待できる。プロリンの資化を優先的に阻害する新規リポペプチドは、活性型と不活性型が取得できており、プロリン代謝を解析する優れたツール化合物になると期待できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。例えば細胞骨格を形成する主要タンパク質であるアクチンに作用する化合物は多く知られている。同じハブタンパク質を標的にしていても構造多様性を有し、少しずつ異なる表現型を示す天然物リガンドを使い分けることでハブタンパク質の機能解析を効果的に推進することを目標に、本研究ではリガンドの探索とその作用機序解析を推進している。初年度には、セリンの資化を優先的に阻害するアクチン重合阻害剤に加えて、FKBPの阻害化合物がセリンの資化を選択的に阻害することを見出し、その分子メカニズムの解析を開始した。また、プロリンの資化を抑える化合物の精製・構造解析と、新しい天然物リガンドのスクリーニングも微生物培養液抽出物コレクションを用いて進めている。分裂酵母をモデル生物として用い、特定のアミノ酸資化を抑制する化合物の取得に成功しており、初年度の成果としてはまずまずと思われる。また、そのなかには天然物の断片化合物も含まれ、それは意外なことにFKBPの阻害剤であった。申請者らは既にrapamycinがセリンの資化を抑制することを明らかにしており、TORがセリンの資化と関連有るものと考えていた。しかし、新たに同定したFKBPの阻害剤はTORの機能抑制はしないことが知られており、rapamycinもFKBPに結合することから、FKBPがセリンの資化を制御している可能性が示唆された。

FKBPには多数の基質タンパク質があると予想されているが、その機能には不明な点が多く、同定した天然物リガンドやその断片化合物をツールとして機能解明が進むことが期待できる。初年度に同定した化合物群は、標的分子が未知のものも含んでおり、それらを同定する必要があるが、次年度の生化学的な試験やゲノムワイドなスクリーンにより、明らかにしたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。アミノ酸代謝を制御するネットワークを同定し、特にその中心的な役割を担うハブタンパク質の機能を解析するために、本研究では多様な天然物リガンドを用いた化学遺伝学と、標的タンパク質の変異体を用いた遺伝学を推進する。基本的な方針は下記のように初年度とは変わらないが、得られた天然物リガンドの標的分子については、あらたにFKBPを遺伝学的な検証の対象にする必要がある。1天然物リガンドの探索:単一のアミノ酸を唯一の窒素源として培養した細胞に対する微生物培養液抽出物の生育阻害試験を行う。複数のアミノ酸についてスクリーニングし、特定のアミノ酸の資化を阻害する天然物リガンドを単離・構造決定する。構造が決定された化合物について、大量培養による化合物の供給を検討し、類縁化合物の取得と化学変換による構造活性相関研究を展開する。2天然物リガンドの作用機序解析・代謝物解析:分裂酵母細胞内の遊離アミノ酸を中心とした30余りの代謝物を、確立済みのLC-MSによる定量解析法により検出し、得られた天然物リガンドの代謝への影響を検討する。・標的タンパク質の変異体の作製と解析:セリンの資化との関連が示唆されているアクチンとFKBPについて、遺伝子破壊や変異体作製を行い、天然物リガンドとその標的分子、そしてアミノ酸資化との関係性を解析する。標的分子が未同定の天然物リガンドについては、出芽酵母変異株コレクションを用いて標的経路を絞り込み、一方でプローブ分子を作製し、物理的相互作用を指標に標的分子を探索する。
善光寺門前町に関する総合的研究

本研究における目的は,善光寺の門前町を総合的に明らかにすることである。その結果は次のようにまとめられる。1.長野市の都市機能における善光寺の社会・経済的役割についての分析を行なった。その結果,現在の長野市においては門前町としての機能の重要性が少なくなり,行政・経済的中枢管理機能の重要性が高まっていることが明らかになった。2.中世の寺社参詣路の形成およびその機能的役割を解明するために,中世の善光寺を訪れた人々の記録を分析した。3.善光寺信仰の形成と特質を明らかにするためにアジアを代表する宗教の一つであるヒンズ-教の聖地ベナレスの信仰と長野市善光寺のそれとの比較を行なった。また,イスラム教,キリスト教における巡礼との比較を行なった。4.善光寺門前町を教材とするためには,国際的・歴史的・地理的視野など多角的な検討が必要とされる。このために,新善光寺についての実地調査を行ない,スライドの作成を行なった。善光寺門前町に関する総合的研究の初年度においては,まず,現在の長野における善光寺の社会・経済的役割を把握するための実地調査を実施するとともに,善光寺門前町の構造と善光寺信仰の全国的普及の過程を確認するために,関西,南東北,そして南関東方面における新善光寺の現地調査を実施した。あわせて,(1)国際的認識の育成に関するもの,(2)歴史的認識の育成に関するもの,(3)地理的認識の育成に関するもの,(4)人の生きかたについての育成に関するもの,(5)政治・経済・社会的認識の育成に関するもの,の5つの観点から,善光寺信仰に関する文献の収集・分析を行なった。また,門前町の成立と一体不可分にある善光寺参詣路の形成を解明するために,主として中世・近世の紀行文・謡曲や物語を分析した。その結果,京・善光寺間のル-トは,東山道・木曽道(中仙道)よりも北陸道の利用が圧倒的に多いことが確認できたので,参詣路と沿道の善光寺信仰との関係を跡づけるために,越後国(新潟県)内の新善光寺の現地調査と間取りを実施した。国際化という観点からは,中世のヨ-ロッパおよびイスラ-ム世界における巡礼について,わが国における研究史を追跡し,その概要を理解するとともに,現地を訪れて巡礼の実態を検分した学識者から事情を聴取した。また,善光寺信仰の特質を考察する手がかりを得るため,(1)善光寺信仰の初期の様相,(2)インドの宗教都市における寺院信仰の形成過程の比較,という二点に留意して次の活動を行なった。まず東京、京都の大学図書館を訪問し資料の収集に努め,それと共に,日本インド学仏教学会,「女性と仏教」研究会,日本宗教学会,説話伝承学会例会などに参加してさまざまな研究者から意見・情報を得るよう努力した。本年度は,長野市の都市機能における善光寺の社会・経済的役割についての分析を引続き行ない,検討を加えた。その結果,現在の長野市は門前町としての機能が薄れており,むしろ行政・経済的中枢管理機能が卓越していることが明らかになった。また,中世の寺社参詣路がどのようにして形成され,またそれがどのような機能を有していたかを解明するための基礎的作業として,中世の善光寺を訪れた人々の記録や関係記事を収集し,それによって想定される善光寺参詣路の特徴なども考察した。国際的比較については,善光寺信仰の形成と特質を明らかにするために,アジアを代表する宗教の一つであるヒンズ-教の聖地ベナレスの信仰と長野市善光寺平のそれとの比較を行った。また,イスラムとキリスト教,イスラム教におけるスンニ派とシ-ア派における巡礼のありかたについての考察を行なった。教材化については,善光寺門前町を広い視野からとらえるためには,国際的・歴史的・地理的視野を含めた多角的視野から検討する必要があることを解明した。また,地理的視野にたった具体的な教材化をはかるために陸上・河川交通の要衝に立地する新善光寺の実地調査を行ない,TP・スライド教材の作成を行なった。
Direct neurotizationと幹細胞移植による皮膚知覚回復促進の試み

本年度は、direct neurotization法の確立を目指した動物モデル作成を行った。ラット背部において切開を加え、肋間より出る背部皮神経を同定・切断・広背筋下へ埋入することにより背部皮膚知覚脱失モデルを作成した。本モデルにおいては全身麻酔下にて痛覚、温覚(60°C)が皮下に存在するcutaneoustrunci muscleの反射収縮により評価可能であった。その後、背部皮神経Th13の内側枝を遠位部で切断し、異なる部位の真皮下へ固定することでdirect neurotizationを試みた。本年度においては、実験群として以下の3グループを作成した。すなわち、1神経断端を皮膚真皮内に埋入、縫合固定する群、2神経断端を真皮直下に縫合固定する群、3神経縫合を行わない群、をそれぞれ作製する。今後、痛覚、温覚に関して知覚領域(innervated )と非知覚領域(denervated)の境界線の変化を経時的に評価していく予定としている。現時点では、解析の途中ではあるものの、1群と2群の双方において、direct neurotizationの効果を認めている。フォローアップ期間は今のところ、3カ月間の予定としている。フォローアップ終了時においては、組織採取を行い、抗ニューロフィラメント抗体、抗ミエリンタンパク抗体などを用いた組織免疫学的評価を含む検討を行っていく予定としている。予定していた動物モデル作成をほぼ完了することができた。現時点ではDN法の効果をある程度確認できている。今後、さらに術後の回復程度を解析していく予定である。今後は、知覚回復程度の評価に加え、組織学的評価も加えることで、総合的にDN法の有用性を検討していく予定である。本年度における研究必要経費の一部は、他財団からの助成金で賄うことが可能であった。本年度使用しなかった助成金に関しては、次年度における動物モデル作成費、試料作成費へ充てる予定としている。
トリパノソーマ類の寄生成立の初期条件:嫌気的ピリミジン生合成能の獲得

さらに、T.cruziの寄生適応機構として新規P-type ArPaseの同定を行ない、これが細胞内からのNa^+(またはK^+)の排出に関わる酵素であり、細胞外寄生(高Na^+濃度)と細胞内寄生(高K^+濃度)の両者においてイオン恒常性の維持に重要な役割を果す可能性を示した(Iizumi, et al., BBA 2006)。本年度は、遺伝子水平転移によって獲得され、原虫の低酸素適応に寄与したと考えられるピリミジン生合成経路第4酵素dihydroorotate dehydrogenase (DHOD)の生理機能と遺伝子多型について、Trypanosoma cruzi Tulahuen株のDHOD遺伝子3ローカスを全てクローニングし、遺伝子多型を調べた。その結果、DHOD遺伝子のORF(942塩基対)中に、26箇所という高頻度の塩基置換が認められた。これらの塩基置換が酵素性状に影響するのかどうかを調べるために、DHOD遺伝子3ローカスについてそれぞれ組換え体酵素を作製し、その酵素活性を解析したところ、酵素学的性状は極めて似通っており、少なくともTulahuen株においてはDHOD遺伝子の塩基置換は酵素性状に影響を与えないことが明らかとなった(Sariego, et al., Parasitol.Int, 2006)。この成果は、DHODを標的とした治療薬開発に重要な知見を与えると考える。ピリミジン生合成経路の第5酵素orotate phosphoribosyltransferase(OPRT)と第6酵素orotidine-5'-monophosphatedecarboxylase(OMPDC)は、トリパノソーマ類では特異オルガネラであるグリコソームに局在する。興味深いことに、両酵素遺伝子は動物や植物の持つOPRT/OMPDC融合遺伝子とは逆の順に融合し(OMPDC/OPRT融合)、同原虫類のOMPDCドメインは遺伝子水平転移によって獲得されたと推定される。遺伝子クローニングの結果、ボド類はOMPDC/OPRT融合遺伝子を、ユーグレナ類はOPRT/OMPDC融合遺伝子を持つことが明らかとなったが、核酸データベース検索を行なったところOMPDC/OPRT融合遺伝子は他の生物群(シアノバクテリアおよびストラメノパイルに属する珪藻と卵菌)にも存在していた。分子系統学的解析の結果、トリパノソーマ類とストラメノパイルのOMPDC/OPRT融合遺伝子は独立に生じたこと、シアノバクテリアはトリパノソーマ類のOMPDC/OPRT融合遺伝子を水平転移によって獲得したことが強く示唆された(Makiuchi, et al., Gene, in press)。これは、同じ組み合わせかつ同じ順序の遺伝子融合が独立に起こりうることを示す初めての研究である。また本年度は、クルーズトリパノソーマの異なるイオン環境への適応において重要な役割を担う分子の同定に成功した。申請者らがTcENAと名付けた遺伝子はP-type ATPaseをコードし、哺乳類細胞発現系を用いた酵素学的解析から、ヒトナトリウムポンプの阻害剤ウアバインに耐性を示し、Na^+またはK^+存在下でATPase活性を示した。さらに、TcENA過剰発現原虫は高濃度のNa^+存在下においても運動性を保つことから、TcENAは細胞内からのNa^+(またはK^+)の排出に関わる酵素であり、細胞外寄生(高Na^+濃度)と細胞内寄生(高K^+濃度)の両者においてイオン恒常性の維持に重要な役割を果たしていると考えられた(Iizumi, et al., BBA2006)。
肺組織で観察される単球系細胞の性状解析と法医診断

熱中症及び熱傷性ショックで死亡したグループ(第1群)と,機械的窒息で死亡したグループ(第2群)に分けて,細胞数の比較検討を行ない,病理組織学的観察を行ったところ,機械的窒息死事例の肺組織においては,高温の悪影響による熱中症や熱傷性ショック死事例と比べて,単球及び多核巨細胞が多数認められた。また,一酸化炭素中毒死のグループ(第3群)にもマクロファージ及び多核巨細胞減少の傾向が認められ,遊走する数はある程度,浸出物の多寡と相関する傾向にあった。法医診断において,単球系細胞の観察によって,以上3群間の鑑別診断の精度が上がるものと考えられた。機械的窒息例の肺組織を観察すると、単球系細胞(単球、マクロファージ、多核巨細胞)の出現が認められることは知られているが、これら細胞の数量的評価は未だ充分には行われていない。本年度は、熱中症を疑われる6ヶ月男児、熱傷性ショックで死亡した44歳及び85歳男性、ならびに87歳女性のグループ(第1群)と、機械的窒息で死亡した2ヶ月及び6ヶ月の男児、並びに64歳男性と4050歳の身元不明男性のグループ(第2群)に分けて、細胞数の比較検討を行った。司法解剖施行時に採取した肺組織を通常のホルマリン固定後、パラフィン切片を作製して、まずヘマトキシリン・エオジン(HE)染色を施して観察した。対物レンズを40倍とする高倍率下で、無作為に選んだ視野に観察される肺胞内浸出液の量、及び細胞数を調べた。この際、単球及びマクロファージは顆粒を伴う広い胞体を有し、肺胞壁から肺胞側に遊離しているものを選んで算定し、多核巨細胞は核が2個以上のものを数えた。また、免疫組織化学的検討として、HAM56をはじめとする抗マクロファージ抗体で標識した後に、間接法で発色させた肺胞マクロファージの局在と細胞数を観察した。以上の観察を行ったところ、機械的窒息死事例の肺組織においては、高温の悪影響による熱中症や熱傷性ショック死事例と比べて、単球及び多核巨細胞が多数認められた。今後、HAM56以外の細胞マーカーを用いて、さらに検討を加える予定である。また、免疫組織化学的検討として、HAM56及びCD68の、いわゆる抗マクロファージ抗体で標識した後に、間接法で発色させた肺胞マクロファージの局在と細胞数を観察した。免疫組織化学的にCD68陽性細胞はHE染色で観察及び算定された単球/多核巨細胞とほぼ同じ数と分布を示した。HAM56は、CD68陽性細胞を対象(100%)としたとき、その85%/80%が陽性であった。我々は司法解剖施行時に採取した肺組織を通常のホルマリン固定後、パラフィン切片を作製して、まずヘマトキシリン・エオジン(HE)染色を施して観察した。

また、免疫組織化学的検討として、HAM56及びCD68の、いわゆる抗マクロファージ抗体で標識した後に、間接法で発色させた肺胞マクロファージの局在と細胞数を観察した。前年度までに、熱中症を疑われる6ヶ月男児、熱傷性ショックで死亡した44歳及び85歳男性、ならびに87歳女性のグループ(第1群)と、機械的窒息で死亡した2ヶ月及び6ヶ月の男児、並びに64歳男性と4050歳の身元不明男性のグループ(第2群)に分けて、細胞数の比較検討を行ない、病理組織学的観察を行ったところ機械的窒息死事例の肺組織においては、高温の悪影響による熱中症や熱傷性ショック死事例と比べて、単球及び多核巨細胞が多数認められた。免疫組織化学的にCD68陽性細胞はHE染色で観察及び算定された単球/多核巨細胞とほぼ同じ数と分布を示した。HAM56は、CD68陽性細胞を対象(100%)としたとき、その85%/80%が陽性であった。今年度、新たに一酸化炭素中毒死のグループ(第3群)を加えて検討したところ、熱が関与した死亡例と類似して、一酸化炭素中毒でもマクロファージ及び多核巨細胞減少の傾向が認められ、遊走する数はある程度、浸出物の多寡と相関する傾向にあった。
統合失調症病態解明のための仮死モデル

周産期の低酸素状態は統合失調症の危険因子である。そこで子宮内低酸素状態を実験的に経験させたラットを用いて、統合失調症モデルとしての有用性を検討した。(モデルの作製)妊娠満期SDラットを帝王切開し、一側の双角子宮を胎仔を含んだまま37°Cの生食に15分間浸し低酸素状態を経験させた(仮死モデル群)。もう一側の子宮から得られた仔(帝切群)と、同日に別の母から生まれた仔(自然分娩群)をそれぞれ代理母に保育させた。(結果)(1)メタンフェタミン0.5mg/kg腹腔内投与後の移所行動量は生後6週では3群間に有意な差を認めなかったが、生後12週では仮死群が他2群と比べ有意に増加していた。メタンフェタミン2.0mg/kgでは、生後6週で帝切群と比べ仮死群で有意に増加し、生後12週では他2群と比べ仮死群で有意に増加していた。(2)NMDA受容体遮断薬MK-801(0.3mg/kg)腹腔内投与後移所行動量では生後6週および12週ともに3群間に有意な差は認めなかった。(3)社会的行動では生後6週および12週において3群間に有意な差は認めなかった。(4)知覚情報処理系の障害を表す聴性刺激先行刺激抑制(Prepulse inhibition : PPI)は生後6週および12週ともに3群間に有意な差は認めなかった。(5)放射状8方向迷路による空間学習能力の検討では,生後6週および12週ともに有意な差は認めなかった。(6)海馬歯状回穎粒細胞層下帯の神経細胞新生(BrdU取り込み細胞)数は生後6週では3群間に優位な差は認めなかったが,生後12週では、自然分娩群と比べて、帝切群と仮死群で有意に低下していた。(まとめ)子宮内仮死モデルではドパミン神経伝達の異常が認められ統合失調症の病態の一部を再現した。また、この異常に海馬神経幹細胞の低下が関与している可能性が示唆された。出生時のhypoxicbrain damageは統合失調症の危険因子である。そこで子宮内低酸素状態を実験的に経験させたラットを用いて統合失調症の動物モデルとしての有用性を検討した。Sprague-Dawley系雌性ラット妊娠満期最終日に開腹して子宮を取り出す。その双角子宮の一側を、胎仔を含んだまま37°Cの生理食塩水に15分間浸すことで低酸素状態を経験させる。これを仮死モデル群とする。もう一側の子宮から得られた仔を帝切群とし,同日に別の母から生まれた仔を自然分娩群とする。これら3群をそれぞれ代理母ラットに保育させて以下の実験を施行した。1.メタンフェタミン2.0mg/kg腹腔内投与時の移所行動量は生後6週,12週および24週において仮死群で有意に増加していた。NMDA受容体遮断薬MK-801(0.3mg/kg腹腔内投与)では6週,12週および24週で3群間に移所行動量の増加量に差は認められなかった。2.社会的行動では6週,12週および24週で3群間に有意な差は認められなかった。3.統合失調症の生物学的なマーカー(中間表現型)として着目されている感覚運動系の障害を表す聴性刺激驚愕反応の先行刺激による抑制(Prepulse inhibition : PPI)は6週,12週および24週ともに3群間に有意の差は認められなかった。4.放射状8方向迷路による空間学習能力の検討では,6週では空間学習記憶に有意な差は認めなかった。12週は現在評価中である。24週では、作業記憶および参照記憶ともに仮死群において有意に障害されていた。5.脳病理組織学的変化は現在評価中である。

(6)海馬歯状回穎粒細胞層下帯の神経細胞新生(BrdU取り込み細胞)数は生後6週では3群間に優位な差は認めなかったが,生後12週では、自然分娩群と比べて、帝切群と仮死群で有意に低下していた。(まとめ)子宮内仮死モデルではドパミン神経伝達の異常が認められ統合失調症の病態の一部を再現した。また、この異常に海馬神経幹細胞の低下が関与している可能性が示唆された。
京都大学教養部図書館の明治期物理学関連図書に関する研究

京都大学の現総合人間学部の図書館には、京都大学の前身校が明治時代に購入した大量の物理学の書籍がって、その多くは輸入した教科書である。我々は台帳や当該図書に当たって、出版、購入年を特定し、980点について目録を作成した。また、これらの前身校が同時期に購入した和書や、300点以上の物理実験機器の調査も行ってきた。これらの歴史的資料の分析から、近代日本の黎明期における中等教育の中での物理教育の実態が解明されるようになった。この資料群の歴史的価値を明らかにし、また、この分野の先行研究との情報交換をはかるため、我々は「旧制三高の保存史料に関するシンポジウム」を開催し、札幌農学校、旧制一高などの資料との比較研究を行った。同シンポジウムにおいて、旧制三高の資料群は、教科書、実験機器、台帳その他の基礎資料のすべてにわたってかなりよく保存されていて、このような例は日本の他の教育機関では見られていないことが確認され、この資料群の調査分析の重要性が改めて指摘された。同シンポジウムへにおける講演および議論は別冊の報告書にまとめた。1)本年度の研究実施計画で、調査対象を「三高物理蔵書」と略称して、購入時期別に、(A)明治21年(京都移転)以前に購入したもの、(B)22年以後30年まで(第三高等中学校時代)の購入分、(C)それ以後(第三高等学校時代)のもの、の3グループに分類した。この全てのグループの洋書について、原簿及び閲覧カードからの基礎データの入力を終えた。さらにBグループまでは個々の図書と対応させてチェックを行った。2)とくにAグループの洋書については、蔵書印から三高前史の経過と対応させて、購入時期を限定し、中等教育の変遷との関係を分析する事が出来た。特に、明治12年、大阪専門学校となった時期から購入図書の内容に変化がみられる。大阪英語学校の時期までは、外国語の修得によるエリート養成の一段階であったが、それに対応して物理では初等中等レベルの入門書を購入しており、それを直接教科書として使用していたと考えられる。大阪専門学校以後は、国語でエリート養成中等教育を行う方向で制度の整備が始まり、それに対応して教科書のレベルも高くなると共に、ラボラトリーレベルの実験書や、個別分野の図書の購入も始まる。3)これらの図書の教育史的意義を考究するため、「神陵史稿本」をはじめとする三高資料を調査閲読したが、その中には明治12年以降の学校の年報もしくは一覧が残されており、目的の第三に挙げた三高以来所蔵の実験機器の教育史的・科学史的意義についても、並行して分析が可能になった。4)調査の結果から、多量の明治期の図書や実験機器、および購入原簿等の基礎資料が一括して残されているという恵まれた状況は、国内の他の教育・研究機関に例を見ないものであり、日本の近代中等教育の成立と、その中での科学教育の展開を実証する、貴重な資料であることが、研究の着手当時よりもさらに明確になった。1)京都大学総合人間学部(旧教養部)図書館に保存されている「三高物理蔵書」のうち、洋書の明治期購入分について、図書原簿、図書カード、現存図書の全てを照合して、目録を作成した。現存図書に関して、著者、書名、出版年、購入年、価格、分類番号などを特定し、続けて内容の分析を進めつつある。2)今年度に入り、「稿本神陵史」をはじめとする学校史や明治期の各年度の年報、一覧などの基礎的資料の分析も進み、教育制度、カリキュラムなどの変遷と関連づけて、購入書籍の意味づけを分析する基礎が出来た。3)当部局に保存されている物理学実験機器についても、永平幸雄氏、鉄尾実与資氏らと共にデータ・ベース化を進め、同時期に購入された教科書の教科内容や図版などとの照合を行い、旧制三高の前身校の物理教育の変遷と保存機器との関連の分析を進めることが出来た。物理機器の調査においても、上記の基礎資料が分析を進めるのに貴重な情報を多くもたらした。4)以上の成果をもとにして、去る12月4日に、先行研究グループと意見交換を行うシンポジウムを開催した。そこで、改めて当部局の保存図書、及び実験機器の史料価値の高さが各方面から指摘され、一層の研究と保存のための努力を要請された。このシンポジウムの成果をもとにして、研究報告をまとめつつある。

5)以上の研究の結果、当部局の保存図書、実験機器は、他の教育機関に比べて残存率が高く、量的にも多いだけでなく、明治初期に外国から購入したものも多く、原簿、学校史、その他の基礎資料が整っていることから、質的にも史料価値が高く、明治期の日本の近代化と、その中での後期中等教育の成立過程を、資料面から検証して行くべき内容を持っていることが確証されたと考えている。
沖縄返還を巡る日本－沖縄交渉過程に関する研究

本年度は主たる研究成果として単著1冊、共著1冊を発表した。単著として『日本復帰と反復帰:戦後沖縄ナショナリズムの展開』(早稲田大学出版部)を執筆した。これは2012年度に提出、学位受領した博士論文へ大幅に加筆・修正をし、単行本としたものである。もっとも大きな変更は「第4章琉球政府による尖閣諸島領有権問題への対応」および「第8章反復帰論と沖縄独立論」を追加した点にある。第4章では1970年前後の日本と沖縄による尖閣諸島領有権と資源開発をめぐる交渉過程を、第8章では日本復帰から今日に至るまでの沖縄独立論として表出する沖縄ナショナリズムの様相を考察した。これら学位受領後に行った研究を加えることにより、さらなる議論の充実を図ることができた。本書は2015年5月に出版予定である。共著としては『シリーズ日本の安全保障4沖縄が問う日本の安全保障』(岩波書店)内の「第2章戦後沖縄と平和憲法」を執筆した。本書では戦後沖縄における平和憲法への姿勢を、不在、希求、批判そして離脱という転換の連続とした上で、日本の安全保障政策と照らし合わせながら論じた。本書は2015年4月28日に刊行された。その他、学会発表としては日本平和学会沖縄地区研究会で研究報告「戦後沖縄の住民運動と日本国憲法」を行った(2015年1月28日、琉球大学)。本報告では復帰運動と日本国憲法の関係性について考察した。また、沖縄タイムスには大田昌秀著『沖縄戦の深層』への書評(2014年10月4日)、戦後沖縄史を代表する政治家の一人である瀬長亀次郎の未発表原稿への解説(2015年3月23日4月13日、計4回)を掲載した。なお、2014年度沖縄文化協会比嘉春潮賞(歴史・考古)を受賞したことを付記する。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は論文および新聞や雑誌などの活字メディアに研究成果を発表した。論文として「屋良朝苗の日本復帰運動の原点-1953年の全国行脚一」(『沖縄文化』112号)を掲載した。これは本研究で最も重要な研究対象である屋良朝苗(琉球政府行政主席、沖縄県知事)が有した復帰思想の原点を追究した論考である。屋良は公には沖縄が日本への帰属することは「民族的文化的歴史的に当然」であると訴えていた。しかし、日記に遺された内容から内面では沖縄民族意識を屋良は自覚していた。これは70年代まで続く日本政府との復帰に関する交渉内容に通底する特徴の一つといえる。研究ノート「戦後沖縄政治史を掘り起こす-『屋良朝苗日誌』の可能性-」(『早稲田琉球・沖縄研究』第4号)は、本研究が重要視している資料『屋良朝苗日誌』の翻刻である。60年代後半から70年代にかけての日本政府高官との会談録に該当する部分など、特に研究対象として重視している個所を取り上げた。同時に戦後沖縄史研究の貴重資料であることを解説した。また、博士学位申請論文「戦後沖縄の帰属論争と民族意識-日本復帰と反復帰」(早稲田大学社会科学研究科)を提出し、審査の結果、博士(学術)を受領した。日本復帰賛成派の屋良朝苗と日本復帰反対派の新川明(思想家)の言説を比較することにより、沖縄帰属論争とは国家と民族の関係性を巡る議論であったことを論証した。本年度中に収集した資料を活用し分析を加えたことは、本論文の完成に不可欠であった。上記の研究発表のほか、沖縄の地元紙『沖縄タイムス』でエッセー欄「唐獅子」(半年間、全13回)を担当し、日本復帰についての研究動向や現在の米軍基地問題などをテーマに連載した。そのほか、有斐閣PR誌『書斎の窓』、中高の社会科教師向け雑誌『歴史地理教育』にて沖縄返還に関する研究の一端を紹介した。本年度は共著1冊、単著1冊および研究報告1本を発表した。共著『平和を考えるための100冊+α』(日本平和学会編、法律文化社、2013年11月)では「沖縄『自立』への道を求めて」を担当した。本書は平和をテーマとした文献の書評集であり、表題の書籍のほか複数の文献に言及しながら沖縄の自治と平和について論じた。単著として『戦後沖縄の帰属議論と民族意識ー日本復帰と反復帰』(早稲田大学モノグラフ91、早稲田大学出版部、2013年11月)が刊行された。本書は昨年度学位授与された博士論文が元になっており、早稲田大学文化推進部出版企画委員会の審議の結果、出版に至った。この中で日本政府と琉球政府間における「本土並み」をめぐる議論を扱っている。研究報告として『韓琉フォーラム「東アジア平和空間の創出」』(2014年2月11日、沖縄大学)にて「領土問題と東アジアの平和: 1970年前後の琉球政府による尖閣問題への対応」を行った。本フォーラムは韓国と日本、そして沖縄から研究者が集まり、東アジアの平和について議論し交流を深めることを目的として開催された。報告と議論は逐語通訳(日本語ー韓国語)を通して行われた。本報告では琉球政府による尖閣諸島問題への対応を分析することにより、沖縄といえども資源を巡るナショナリズムにとらわれる危険性を指摘した。

さらに尖閣問題解決に期待される沖縄の役割として、先行研究で言及されてきた沖縄の外交権の拡大よりも、その活用方法が重要であることを明らかにした。『琉球新報』2月12日および2月18日の紙面において本フォーラムについて報道され、18日付紙面では報告者による研究発表の概要が紹介された。本年度は主たる研究成果として単著1冊、共著1冊を発表した。単著として『日本復帰と反復帰:戦後沖縄ナショナリズムの展開』(早稲田大学出版部)を執筆した。これは2012年度に提出、学位受領した博士論文へ大幅に加筆・修正をし、単行本としたものである。もっとも大きな変更は「第4章琉球政府による尖閣諸島領有権問題への対応」および「第8章反復帰論と沖縄独立論」を追加した点にある。第4章では1970年前後の日本と沖縄による尖閣諸島領有権と資源開発をめぐる交渉過程を、第8章では日本復帰から今日に至るまでの沖縄独立論として表出する沖縄ナショナリズムの様相を考察した。これら学位受領後に行った研究を加えることにより、さらなる議論の充実を図ることができた。本書は2015年5月に出版予定である。共著としては『シリーズ日本の安全保障4沖縄が問う日本の安全保障』(岩波書店)内の「第2章戦後沖縄と平和憲法」を執筆した。本書では戦後沖縄における平和憲法への姿勢を、不在、希求、批判そして離脱という転換の連続とした上で、日本の安全保障政策と照らし合わせながら論じた。本書は2015年4月28日に刊行された。その他、学会発表としては日本平和学会沖縄地区研究会で研究報告「戦後沖縄の住民運動と日本国憲法」を行った(2015年1月28日、琉球大学)。本報告では復帰運動と日本国憲法の関係性について考察した。また、沖縄タイムスには大田昌秀著『沖縄戦の深層』への書評(2014年10月4日)、戦後沖縄史を代表する政治家の一人である瀬長亀次郎の未発表原稿への解説(2015年3月23日4月13日、計4回)を掲載した。なお、2014年度沖縄文化協会比嘉春潮賞(歴史・考古)を受賞したことを付記する。26年度が最終年度であるため、記入しない。現在まで研究成果を論文や雑誌記事などとして随時発表してきた。また、沖縄県公文書館での資料収集もおおむね予定通りのペースで進んでおり、分析も現在進めている。資料を精査後にさらなる調査が必要かどうかを判断するが、現状としては当初の計画に鑑みて順調だと言える。研究成果の発表については学位論文および共著の刊行や尖閣問題に関する研究報告、現地での資料収集については公文書の複写および元琉球政府職員へのインタビューなどを行ってきた。当初の計画に鑑みてもおおむね予定通りであり、順調に進展しているといえる。今後は尖閣諸島領有権問題に関する琉球政府の対応についてまとめ、学会報告および論文として発表する予定である。特に琉球政府が領有宣言を行った1970年前後に焦点をあて、分析を進めていく。その後は変動相場制移行に伴う通貨交換補償問題など、他の日本復帰に関する重要懸案についての考察に移る。資料収集も沖縄県公文書館にて昨年度と同程度に、また必要に応じて外務省外交史料館などでも調査を行う。同時に、博士論文を書籍として出版する準備を同時に進める予定である。今後の研究については、まず尖閣問題への琉球政府の対応をテーマとした論文の学会誌への投稿を計画している。
臨海の遺跡における金属製象嵌遺物の崩壊過程の解明と新たな保存方策の創出

古墳から出土した金属製象嵌遺物は、多くの場合、表面が錆こぶで覆われているために象嵌文様の全体像を目視できない。考古学の調査、博物館施設での展示に供するため、表面の錆こぶを削り落とす、象嵌の表出という作業を経て文様があらわになる。古墳時代に比較的類例が多いとされている鉄地銀象嵌の場合、材質の性質上、象嵌の表出の後に鉄が腐食して錆こぶとなり象嵌を覆うこと、空気中の成分と象嵌線の銀が反応して象嵌が変色して、象嵌の鮮明さが失われることが、博物館施設での管理の上で課題となりうる。特に、海岸近くの遺跡においては長年の埋蔵環境の過程で、海塩粒子に由来すると考えられる金属腐食の促進成分が象嵌製品の内部にしみ込んでいると考えるが、現代保存修復の技術においては、腐食の促進成分を完全には除去できない。博物館施設において教育普及に資することを前提に、展示ケースの空気環境を研究対象とした。適切な空気環境を構築する上で重要な因子を、温度、湿度、ガス状化学物質、塵埃と限定した。これらの因子を管理する上で、空気調和設備、照明、ケース内装材、ケースの排熱機構に関して、建設から30年程度の博物館の既存設備を適切に更新する要件を整理した。さらに、空気環境の維持管理において、既存設備の季節に応じた検査結果から、実現可能な定期検査と検査結果に基づく対処に関するリスクアセスメントを作成した。
多段階酸化還元系を利用した有機エレクトロクロミズム系の構築

酸化還元活性なπ電子系化合物に、更に酸化還元活性な発色団であるアズレン、2H-シクロヘプタ[ b]フラン-2-オン、フェロセンを複数個配置した新規な酸化還元活性システムの構築を行い、電気化学的な酸化還元反応により多段階に色調が変化する機能性色素の構築に成功した。エレクトロクロミズムは電気化学的な酸化還元により,電子スペクトルが可逆的に変化する酸化還元系で観測される現象である。これまでのアズレン環を利用した有機エレクトロクロミズム系においては生成するラジカルイオン状態の安定性に問題が残り、電気化学的還元条件下においては色調の変化を示すが可逆性の点では課題が残っていた。そこで申請者はより安定な有機エレクトロクロミズム分子の構築を目的とし、酸化還元活性なπ共役系にさらに酸化還元活性な発色団であるアズレン環を複数個配置した新規な酸化還元活性システムの構築を行い、サイクリックボルタンメトリー法やスペクトロエレクトログラムにより有機エレクトロクロミズム能を検討した。これまで我々が実証してきたジ(アズレニル)メチルカチオンの高い安定性を利用し、エレクトロクロミズム系へと展開した。チオフェン環の結合したジ(アズレニル)メチルカチオン種とチオフェン環を挟んだ安定ジカチオン種を合わせて合成することにより、ジカチオン種とモノカチオン種との詳細な比較を行うと共に、生成したジカチオン種が一段階二電子の電子移動により安定化されたエレクトロクロミズム系として機能することを明らかにした(T.Shoji et al. Eur. J. Org. Chem. 2011,584-592.)また、アリールエチニル基の置換した2H-シクロヘプタ[b]フラン-2-オンとテトラシアノエチレンとの形式的な[2+2]環化付加反応を経て、新規なテトラシアノブタジエン(TCBD)誘導体を合成した。これらの化合物がUV/Visスペクトルならびに時間依存密度汎関数法(TD-DFT)による計算によって分子内電荷移動吸収(ICT)を示すことを明らかにした。さらにサイクリックボルタンメトリー(CV)測定において、分子内のTCBD数に比例した電子数の移動を伴う可逆な還元波を示した。また、これらの化合物のエレクトロクロミズム挙動を検討した結果、電気化学的還元条件下で顕著な色調の変化を示すことを明らかにした(T. Shoji et al.Chem. Eur. J. 2011,17,5116-5129.)。有機エレクトロクロミズム系分子の構築を目指し、アントラキノジメタンおよびフルオレン骨格を酸化還元的に活性な部分構造とし、さらに酸化還元活性なπ電子系置換基としてエチニルフェロセンを複数個配置した新規なエンジインシステムを、エチニルフェロセンと対応するジブロモエチレンとのパラジウム触媒を用いたアルキニル化反応によりワンポットで合成することに成功した。またエンジインのアセチレン部位とテトラシアノエチレンとの反応を検討したところ、[2+2]環化付加が進行しテトラシアノブタジエンへ変換することに成功した。生成したエンジインおよびテトラシアノブタジエンは電気化学的酸化還元反応により顕著な色調の変化を示し、エレキトロクロミズム分子として機能することを明らかにした(Eur.J.Org.Chem., 2011, 5134-5140)。アリールエチニル基の置換した2H-シクロヘプタ[b]フラン-2-オンと2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-1,4-ベンゾキノンとの[2+2]環化付加反応によって、新規なベンゾキノン縮環型シクロブテンが生成することを明らかにした(Heterocycles, 2011, 83, 2271-2274)。またアリールエチニル基の置換した2H-シクロヘプタ[b]フラン-2-オンとテトラシアノキノジメタンとの形式的[2+2]環化付加反応を経て、新規なジシアノキノジメタン(DCNQ)誘導体を合成した。さらにサイクリックボルタンメトリー(CV)測定において、分子内のDCNQの数に比例した電子数の移動を伴う可逆な還元波を示した。また、これらの化合物のエレクトロクロミズム挙動を検討した結果、電気化学的還元条件下で顕著な色調の変化を示すことを明らかにした(Org.Biomol.Chem., 2012, 10, 2431-2438)。
HPV-16型感染の関与が疑われる食道癌の発癌過程における横断的遺伝子解析

食道癌の発癌機構は広範囲な研究が大規模に行われたにもかかわらず、ほとんど明らかにされていない。食道癌の病因としてのヒトパピローマウイルス(HPV)の関与を明確に示すためには、HPV感染、細胞内p53蛋白レベルあるいはp53と相補的な役割を果たしている他の癌抑制遺伝子などとの相互関連を疫学的に検討する必要がある。最近、中国において、同じ生活習慣を持つ同一地域内における、食道癌の高発生地域と低発生地域の住人からinformed consentを得て採取した検体を対象に、PCRとISHにより評価し、HPV-16感染と食道癌の発生についての検討が行われた。今回、HPV感染の食道癌発生に及ぼす影響を検討する目的で、これらの検体を用いて、geneticあるいはepigeneticな解析を行った。癌関連遺伝子のgeneticな解析として、現在までに206検体のうち50検体についてDNAを抽出し、p53のエクソン6,7,8,9,をSSCP法にて遺伝子異常の有無について検討したが、今のところ異常な移動度を示したバンドの発現は認めなかった。次に、食道癌との関連が示唆されている腫瘍関連遺伝子E-cadherin,H-cadherin,TGF-βシグナル伝達因子に関しても同時に解析した。現在までにSmad4のエクソン8,9,10,11をSSCP法にて遺伝子異常の有無について検討したが、今までに異常な移動度を示したバンドの発現は認めなかった。尚も引き続き検討中である。今後、これらの症例における癌関連遺伝子のかかわり、ウイルス発癌の解析などを通じ、ヒト発癌過程解明に貢献できると考えている。
衛星搭載冷却赤外線望遠鏡を目標とした高精度軽量鏡の試作・開発

まず、低温用の軽量鏡材料の調査を行ない、SiC(シリコンカーバイド)が低温での変形が少なく、また多孔質のSiCを母材に使用すれば、軽量化の点でも有利であることが確認されたため、SiCの軽量150mmの球面軽量鏡を試作し、評価を行なった。この際、研磨のために表面に付けるSiCのCVD層の非一様性が研磨の段階でも問題になることがわかった。さらに液体ヘリウム温度での鏡面測定を行ない、低温での性能を評価した。低温テストでもこの非一様性に起因すると考えられる鏡面の歪みが観測されたため、CVDのプロセスを改善して、試作を再度行ない低温テストを行なった。CVDのプロセスを改善した結果、研磨時に問題が発生することはなくなった。また、一回目に見られたような鏡面の変形もなくなったが、一回目では確認できなかった、支持のための構造に起因する変形が見られるようになった。これはCVD層と母材の多孔質SiCとの熱膨張の差に起因するものと考えらる。いずれにせ変形量は1ラムダ(可視光)程度であり、低温での再現性もきわめてよいので、冷却試験の結果を反映させて研磨することも可能と結論される。また、最終的に試作された鏡は、一回目に比べて精度の高いものが得られており、著しい改善が見られ、CVDプロセスの改善の成果がはっきり確認できた。これらの結果に基づき、次期赤外線衛星で検討している700mmの望遠鏡の概念設計・検討を行なった。上記のように、現状では低温で変形のない、完璧な試作品がまだ得られていないが、本研究により、問題点はブランクの製作、特に形状・CVD層の生成の過程にあることがわかり、改善の方向も明らかになっている。このため、解決すべき課題は残っているが、要求を満たす衛星用低温軽量望遠鏡の製作はSiC鏡により十分進められると結論され、本研究の主たる目的は達成された。本年度はシリコンカーバイドを用いた150mmの軽量球面鏡の設計・製作・常温での評価試験を行った。これに先立ち、低温軽量鏡の素材についての調査、検討を行った。重量的にはベリリュウムが優位であることが指摘されているが、国内での製作には環境上の問題があり困難である。シリコンカーバイドは、当初重量的に問題があると考えられたが、素材の物性の測定から、製造方法によっては非常に比重の低いものが製作可能であり、しかもその表面をCVD加工することにより、研磨性を高められることがわかった。この他強度等の点でもベリリュウムより優位であることから、シリコンカーバイドを素材として用いることに決定した。製作した球面鏡は常温での試験を行った。結果は現在解析中であるが、予備的な検討結果では充分な性能が示されている。この製作を通じ、軽量鏡の設計、研磨等の過程で素材の評価を行い、データを収集した。来年度はクライオスタットに組み込み、窒素温度での冷却試験を行う予定でその準備も進めている。本年度は、まず、昨年度試作した150mmのシリコンカーバイド製の軽量鏡の冷却試験を行なった。この結果、鏡の研磨の精度をあげるために表面に付けられたCVD層と構造のポーラスな部分との性質の違いにより、バイメタル効果が生じ、液体窒素温度付近で、収差の状態が大きく変化することがわかった。これは主に、もともとのブランクが、最終形状から大きく離れていたために、研磨の段階で非対称に研磨したために生じたものであると考えられる。

従って、今後、ブランクの段階である程度形状をそろえる工夫が必要であることがわかった。但し、今回のテストでは、形状の変化は、1ラムダ(可視光)程度であるので、充分な注意をブランク作成の際に行なえば、充分要求精度を満たせるものと考えられる。また、試験は液体窒素温度まで行なえば、大きな変化は充分評価できることもわかった。また、本年度は支持機構の設計・検討も行なった。この結果を吟味して、来年度は支持機構も含めた冷却試験を行ない、総合評価を行なう予定である。昨年度の冷却試験より、CVD層とポーラスな部分とのバイメタル効果が課題であることが判明したため、CVD層の生成、及び鏡材ブランクの製作に留意し、再度試作を行ない、冷却試験を行なった。この結果、昨年度にみられたような、鏡面全体にわたる変形はなくなったものの、鏡支持機構のため設けられてている厚みの異なる部分に集中した変形がまだ見られた。変形量は1ラムダ(可視光)程度であり、低温での再現性もきわめてよいので、冷却試験の結果を反映させて研磨することも可能と結論される。また、試作された鏡自身も初年度のものに比較して、精度の高いものが得られており、著しい改善が見られた。これらの結果に基づき、次期赤外線衛星で検討している700mmの望遠鏡の概念設計・検討を行なった。上記のように、現状では低温で変形のない、完璧な試作品がまだ得られていないが、本研究により、問題点はブランクの製作、特に形状・CVD層の生成の過程にあることがわかり、改善の方向も明らかになっている。このため、解決すべき課題は残っているが、要求を満たす衛星用低温軽量望遠鏡の製作はSiC鏡により十分進められると結論され、本研究の主たる目的は達成された。
Cdc42特異的ヌクレオチド交換因子FGD1の分子細胞生物学的機能解析

Cdc42はRhoファミリーに属する低分子量GTPaseで、活性化によりアクチン再構成を誘起し糸状突起の伸張を促進するほか、接着斑形成、セリン・スレオニン-キナーゼPAKの活性化、JNK-MAPキナーゼ活性化、DNA合成促進などの多彩な細胞機能を制御している。しかし、これらの細胞応答の具体的なシグナル経路については殆ど不明である。前年度までの研究実績に基づいて本年度は、FGD1に結合する蛋白質の同定を試みたが、Cdc42のシグナルを調節するような分子を同定することはできなかった。その一方で、Cdc42と協調的に機能すると考えられるRhoのシグナル伝達系路の機能解析を行い以下のような結果を得た。即ち、Rhoの標的蛋白質Rhoキナーゼは細胞質分裂や細胞骨格制御などに中心的役割を果たしているが、その詳細な分子機構は不明であった。この度私共は、Rhoキナーゼによる中間径フィラメントであるデスミン・ビメンチンのリン酸化が蛋白質フォスファターゼ1との協同的メカニズムにより制御されていることを報告した。この実験結果は、細胞骨格蛋白質のリン酸化がキナーゼだけによる一方向性のものではなく、フォスファターゼによる脱リン酸化との精妙なバランスによって非常にダイナミックにコントロールされていることを細胞レベルで証明したものである。本研究では、Cdc42特異的活性化因子(グアニンヌクレオチド交換反応因子)FGD1がどのような分子メカニズムでCdc42依存性の細胞内現象を制御しているか、さらに、これらの機能発現におけるFGD1のDH領域およびPH領域の役割を解明を試みた。その結果、1)Cdc42によるJNK活性化、DNA合成、およびアクチン再構成は、各々異なるエフェクター分子により制御されていること、2)アクチン再構成を起こすためには、FGD1がPH領域を介して細胞内の特定の部位に局在し、そこでCdc42を活性化する必要があること、3)PAK活性化は、JNK活性化には不要であること、4)FGD1にはCdc42以外の標的蛋白質が存在する可能性が高いことを明らかにした。一方、FGD1のDH/PH領域を用いた酵母Two-hybridスクリーニングを行い、FGD1に結合する蛋白質の同定を試みた。現在までのところ、ヒト脳ライブラリーから4種類の陽性クローンを単離しており、それらの塩基配列を決定中である。
加齢黄斑変性モデルの作成と老化バイオマーカーの単離

網膜内でフリーラジカルスカベンジャーとして機能している銅・亜鉛依存型superoxide dismutaseSOD1)のノックアウトマウスが、加齢によりdrusen,ブルッフ膜の肥厚、脈絡膜新生血管を生じることを報告した。われわれの報告したSod1-/-マウスは光学顕微鏡レベルでdrusen, CNVという代表的な所見を呈することが特徴で、現時点で優れた動物モデルと考えられる。さらにSod1-/-マウスがAMDの諸病変を模倣することは、AMDの発症に酸化ストレスが原因として関与することを強く示唆している。AMDは重篤な視力低下をきたす疾患であるが、その進行型の臨床像は、網膜変性を主体とする地図状萎縮と脈絡膜新生血管(CNV)を主病変とする惨出型に分類される。これまで何がこの2つの病理像を決定しているのかは明らかでなかった。CNVに対しては光線力学療法、抗血管新生因子療法が行われてきた。しかしながら地図状萎縮を呈する網膜変性に対しては有効な治療はなかった。われわれは、SOD1ノックアウトマウスの網膜機能の評価を行い、本マウスが加齢依存的に網膜の機能低下をきたすことを網膜電図を用いて証明した。(AM J Pathol in press, 2008)この結果は酸化ストレスの完進が、脈絡膜新生血管の発生のみならず、網膜変性をきたすことも証明した。さらに本研究で、進行型AMDの2つの表現型(地図状萎縮と脈絡膜新生血管)が遺伝学的に同一であることが示された。現在、視細胞死を主病変とする網膜変性に有効な治療は少なく、1部のグループで抗酸化剤の大量静脈注射が試みられている。われわれの研究結果は網膜変性への抗酸化剤の投与に理論的な裏づけを与えたと考えられる。加齢黄斑変性の動物モデルの開発加齢黄斑変性は先進国の高齢者の失明原因の主因であり、進行した場合脈絡膜萎縮に陥り、有効な治療が限られている。本疾患は両眼に発症し、drusenや脈絡膜新生血管などの特徴的な眼底所見を呈する。これまで本疾患には酸化ストレスが関わっていることが示唆されていたが、いったいそれが原因なのかそれとも単に変性過程の付随現象として関与しているのかが不明であった。われわれは活性酸素の代表的なスカベンジャーである銅・亜鉛依存型superoxide dismutase欠損マウスに注目し、本マウスが加齢により眼底に加齢黄斑変性症様変化をきたすことを報告した。本マウスは年齢によりdrusenや脈絡膜新生血管、肥厚したブルッフ膜を呈する。また、強い光被爆によって病変の発生の1部を加速させ得ることも示され、網膜に対する光被爆のメカニズムを解析するためのモデルになりうると考えられる。さらに接着分子であり、転写因子として機能するベーターカテニンが本モデルの発症に関与することを示唆した。本研究は動物レベルで酸化ストレスがAMDの原因として関与することを示しており(Ratmer A, NatureReview Neuroscience,2006で紹介された)、またAMDの諸病変の多くを模倣する優れた動物モデルであることを証明した。
ミセルを用いたキャピラリー電気泳動と微量タンパク質の分離定量

本年度は非イオン性界面活性剤ミセルを用いる電気泳動法の研究を行った。キャピラリー電気泳動においてイオン性界面活性剤活性剤を添加することによるミセル動電クロマトグラフィーが既に報告されているが、より分子量の大きい生体物質を分離するためには相互作用がミセル動電クロマトグラフィーで用いられるイオン性界面活性剤活性剤より相互作用の小さいミセルについて検討する必要があった。非イオン性界面活性剤ミセルの有効性はモチリンペプチドの分離において顕著に認められた。ドデシンベルゼンスルホン酸ナトリウムあるいは臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウムなどのイオン性界面活性剤を用いた場合界面活性剤とミセルとの相互作用が強すぎるためこれらの物質はミセルに取り込まれてしまい分離が困難であるが、Tween20のような非イオン性界面活性剤を用いることにより分離することができた。非イオン性界面活性剤を用いるこの方法によると電荷の違いによってのみ分離する従来の電気泳動法では困難であった類似ペプチドの分離が可能になった。ペプチドの一種である、II種のアンジオテンシンII誘導体について分離を試み120mMのTWEENを添加することによりこれらの分離が初めて可能になった。さらにこの系について分離の可能性を調べるため24種のダルシルアミノ酸誘導体を分離した。これらの物質をキャピラリー電気泳動で電荷の違いのみによって分離することは困難である。イオン性界面活性剤を添加するミセル動電クロマトグラフィーについても検討されているが、移動時間が接近しているため分離再現性の問題があった。分離条件の最適化の結果100mMのTween20を添加したpH2.4の緩衡溶液を用いて23種のダンシルアミノ酸を再現性よく分離することができた。