hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
角膜ヘルペス治療における分子標的の解明

2.マウスHSV角膜感染モデルを用いてhelicase-primase阻害作用をもつ新しい抗ウイルス薬点眼投与を行い、その有効性を涙液のHSV real-time PCR,上皮病変臨床スコア、眼球・三叉神経節のHSV力価測定にて調べた、その結果、感染後2日に樹枝状病変を確認してからの点眼開始で3mg/ml群ではその翌日、0.3mg/ml群ではその翌々日から有意に涙液中のHSV-DNAと上皮病変臨床スコアを抑制し、感染後7日目(治療後5日目)の眼球のウイルス力価を両群とも有意に抑制した。以上から、この抗ウイルス薬の点眼としての有効性が示された。【目的】単純ヘルペスウイルス(HSV)による内皮炎の病態はよくわかっていない。そこで角膜内皮におけるHSV感染の分子メカニズムを調べるため、in vitroにおいて培養ヒト角膜内皮にHSVが感染した際の全ゲノム転写解析を行ってきたが、Indoleamine 2,3-deoxygenase(IDO)がもっとも発現が増強された因子の一つであったため、今年度はその免疫制御に果たす役割を検討した。【方法】不死化ヒト角膜内皮細胞にHSV1型KOS株を感染させ、IDOの酵素レベルでの変化を検討した。末梢血由来の抗原提示細胞とHSV特異的CD4+T細胞の混合リンパ球刺激試験に、HSV感染ヒト角膜内皮によって誘導されたT細胞を添加し、その調節活性につき検討した。更にその系でIDOの発現を変化させることで調節活性への影響を検討した。【結果】HSV感染後、IDO転写のみならずIDOタンパクおよび酵素活性の顕著な増大を感染12時間後から認めた。このIDOの誘導はtoll-like receptor9(TLR9)阻害オリゴにて有意に抑制された。一方、HSV感染角膜内皮とHSV特異的アロリンパ球との刺激試験では、CD4+T細胞が増殖しIL-10を産生した。HSV感染角膜内皮と72時間混合培養したアロCD4+T細胞は、末梢血由来の抗原提示細胞によるHSV特異的CD4+T細胞の増殖反応を抑制することができ、HSV感染角膜内皮は、抗原特異的調節性Tリンパ球(Treg)誘導活性を持つことが判明した。さらにこの作用は、角膜内皮のIDO発現をIDO特異的siRNA transfectionにより抑制すると減弱した。また、プラスミドのtransfectionによりIDOを過剰発現させたヒト角膜内皮では、HSV特異的なIL-10産生性CD4+Tregの誘導活性が増大した。【結論】ヒト角膜内皮は、HSVが感染するとTLR9を介して酵素発現レベルにおいてIDOを発現し、CD4Tregを誘導することで、免疫寛容の状態を導いていると考えられた。
女性定年退職者の社会関係

本研究は,定年の及ぼす諸影響(生活経済面,心身の健康面,社会関係・生きがい面など)のうち,比較的研究の進んでいない社会関係面の分析を試みたものである。家族,親族,友人,近隣,等の諸関係への影響について,定年者の人生経路を考慮して分析した。定年者のそれまでの職業履歴,時代的背景,定年後の時間的経過,とりまく家族環境,男女の別などの諸要素が与える媒介的機能に注目してみた。これまで,家族内外での祖父母と孫の関係や,地方都市郊外における高齢者世帯のサポートネットワークの調査研究を積み重ね,さらに地方国立大学の教育学部を卒業した女性高齢者の職業経歴および現在のサポートネットワークの調査を実施してきた。今回は,この主題に関係する諸文献を収集検討し,さらに具体的には,地方中枢都市の学校教育施設において長く教員生活をおくり,定年を経て,現在も同じ都市域において生活をおくっている高齢者(63-77歳)を対象に調査票による調査を実施し,また一部の対象者については面接を試みた。調査票は,上記の枠組みにしたがって質問を構成し,該当の年代の教職員録を基礎に選定した483人に郵送し,350人の回答を得た。きわめて誠実な協力を得て有効な結果を得ることができた。定年後の諸関係は豊富であり,サポートネットワークも多様に展開していることがわかった。地域社会におけるさまざまな活動に積極的に参加し指導的な位置を得ている人も少なくない。制度的な団体などに限定されず,ボランタリックな活動にも多くの人々が取り組んでいる姿が浮かびあがった。地方都市域に限定される結果ではあるが,地域社会における教員の社会的地域や社会生活における定着性,また教員文化のありかたにも注目の必要があるようである。したがって,定年前の職業に関して,教員とは別のものをみて比較する必要もあると思われる。
交差軸トラクションドライブを応用した自動車用シャフトドライブCVTの開発研究

山中が考案した円すいディスクと両端にローラがついたシャフトを用いてトラクションドライブにより,無段変速を行う機構(シャフトドライブCVT)の研究を行った.目標とした5項目についての成果は以下の通りである.〔1.スピン低減ディスクの開発〕ディスクの断面形状を曲面とする,低スピン型ディスクを考案した.設計手法を高度化し,さらにスピン発生量を低減したディスク(ゼロスピンディスクと称する)を発案し,その効果を実験により確認した.スピンの発生がないため,ほとんどすべりが発生しないことを確認した.(目標達成)〔2.変速機構の実現〕製作した試験機の変速動作中のアクチュエータの消費動力を測定し,設計通りに小さいことを確認した.変速時間の短縮に取り組み,モータの交換と細部の改良により最大減速→増速まで0.5sで変速できるようになった.伝達トルク容量が小さいので,バックアップローラを付加する改造設計を行っている.(目標達成)〔3.伝達容量増大〕バックアップローラの追加により伝達容量と効率の向上を図った.(目標達成)〔4.改良型CVTの設計と評価〕ゼロスピンディスクに加えて,新たにカウンターシャフト機構を考案した.これにより動力伝達経路が増えて,さらに伝達容量が増大することを期待している.これらを搭載した試験機を製作し,伝達トルク90Nmを達成した.300Nmを達成できる目処はついているので,現在細部の改良中である.(目標未達)〔5.疲労強度〕疲労強度シミュレーション法の改良を行っている.またローラ疲労試験機の設計を行い,製作中である.(目標達成)この他にも,与えられた仕様を満たし,最もディスクとローラの重量が軽くなるように最適設計を行う手法を開発した.期間中に原著論文9編が採択された.その内1編に対し,日本機械学会賞(論文)が授与された.山中が考案した円すいディスクと両端にローラがついたシャフトを用いてトラクションドライブにより,無段変速を行う機構(シャフトドライブCVT)の研究を行った.目標とした5項目についての成果は以下の通りである.〔1.スピン低減ディスクの開発〕ディスクの断面形状を曲面とする,低スピン型ディスクを考案した.設計手法を高度化し,さらにスピン発生量を低減したディスク(ゼロスピンディスクと称する)を発案し,その効果を実験により確認した.スピンの発生がないため,ほとんどすべりが発生しないことを確認した.(目標達成)〔2.変速機構の実現〕製作した試験機の変速動作中のアクチュエータの消費動力を測定し,設計通りに小さいことを確認した.変速時間の短縮に取り組み,モータの交換と細部の改良により最大減速→増速まで0.5sで変速できるようになった.伝達トルク容量が小さいので,バックアップローラを付加する改造設計を行っている.(目標達成)〔3.伝達容量増大〕バックアップローラの追加により伝達容量と効率の向上を図った.(目標達成)〔4.改良型CVTの設計と評価〕ゼロスピンディスクに加えて,新たにカウンターシャフト機構を考案した.これにより動力伝達経路が増えて,さらに伝達容量が増大することを期待している.これらを搭載した試験機を製作し,伝達トルク90Nmを達成した.300Nmを達成できる目処はついているので,現在細部の改良中である.(目標未達)〔5.疲労強度〕疲労強度シミュレーション法の改良を行っている.またローラ疲労試験機の設計を行い,製作中である.(目標達成)この他にも,与えられた仕様を満たし,最もディスクとローラの重量が軽くなるように最適設計を行う手法を開発した.期間中に原著論文9編が採択された.その内1編に対し,日本機械学会賞(論文)が授与された.山中が考案した円すいディスクと両端にローラがついたシャフトを用いてトラクションドライブにより,無段変速を行う機構(シャフトドライブCVT)の研究を行っている.目標とした5項目についての16年度の進展状況は以下の通りである.〔1.スピン低減ディスクの開発〕スピン発生量を1/5に低減したディスクを設計し,速度伝達効率改善に有効であることを実験により確認した.〔2.変速機構の実現〕従来考えていた機構を大幅に見直し,新たな機構を考案した.一つのモータで駆動し,変速動作に必要な動力を低減する方法を見出した,これは従来のベルトCVTに比べて大きな特徴になると考えている.これらを実証するための試験機の設計を完了し,製作準備を行っている.また変速性能の評価方法を決定し,シミュレーションによる事前評価を行っている.〔3.伝達容量増大〕中間ローラの反対側からディスクを押付けるバックアップローラ機構の理論解析と実験による効果の確認を行った.増速状態の試験結果では最大効率94%を得た.従来の80%程度から飛躍的な向上であり,目標を達成した.〔4.改良型CVTの設計と評価〕(17年度以降の実施予定)〔5.疲労強度〕曲げ強度用に提案した疲労強度シミュレーション法をピッチングを対象とした面圧強度の場合に適用する方法を検討した.単純に係数を乗じて主応力をせん断応力に変換し,他の研究成果のデータを用いて検証をしたところ,良好な結果を得た.今後はこのシミュレーションの改良とローラを使った疲労試験の準備を行う.山中が考案した円すいディスクと両端にローラがついたシャフトを用いてトラクションドライブにより,無段変速を行う機構(シャフトドライブCVT)の研究を行っている.目標とした5項目についての17年度の進展状況は以下の通りである.〔1.スピン低減ディスクの開発〕16年度に開発したものより,さらにスピン発生量を低減したディスク形状を考案し,理論的解析を行った.

これにより面圧の増加を抑制しつつ,スピンを減少させることに成功した.〔2.変速機構の実現〕新たに考案した変速機構のメリットを実証するための試験機を製作し,性能評価試験を行った.変速動作中のアクチュエータの消費動力はきわめて,小さく現状のベルトCVTの短所を解決できる技術開発ができた.またMATLABを用いたシミュレーション法も確立し,実験結果とよく一致することを確認した.〔3.伝達容量増大〕16年度に目標達成済.〔4.改良型CVTの設計と評価〕バックアップローラと新形低スピンディスクを用いて,伝達トルク300Nmを達成できる目処がついた.基本設計を完了し現在,試験機の設計を行っている.〔5.疲労強度〕疲労強度シミュレーション法の改良とプログラミングを行っている.またローラ疲労試験機の設計を行い,実験の準備中である.山中が考案した円すいディスクと両端にローラがついたシャフトを用いてトラクションドライブにより,無段変速を行う機構(シャフトドライブCVT)の研究を行った.目標とした5項目についての18年度の進展状況は以下の通りである.〔1.スピン低減ディスクの開発〕17年度に考案した,さらにスピン発生量を低減したディスク(ゼロスピンディスクと称する)の効果を実験により確認した.スピンの発生がないため,ほとんどすべりが発生しないことを確認した.(目標達成)〔2.変速機構の実現〕製作した試験機の変速動作中のアクチュエータの消費動力を測定し,設計通りに小さいことを確認した.変速時間の短縮に取り組み,モータの交換と細部の改良により最大減速→増速まで1sで変速できるようになった.伝達トルク容量が小さいので,バックアップローラを付加する改造設計を行っている.〔3.伝達容量増大〕16年度に目標達成済.〔4.改良型CVTの設計と評価〕ゼロスピンディスクに加えて,新たにカウンターシャフト機構を考案した.これにより動力伝達経路が増えて,さらに伝達容量が増大することを期待している.これらを搭載した試験機を製作し,伝達トルク90Nmを達成した.300Nmを達成できる目処はついているので,現在細部の改良中である.〔5.疲労強度〕疲労強度シミュレーション法の改良を行っている.またローラ疲労試験機の設計を行い,製作中ある.この他にも,与えられた仕様を満たし,最もディスクとローラの重量が軽くなるように最適設計を行う手法を開発した.今年度は研究最終年であり,国際会議で2件の発表を行い,4編の原著論文が採択された.
アルカリ硬直および酸硬直筋におけるアクチンおよびミオシンフィラメントの動き

当該年度においては、前年度の主要なテーマであった筋の硬直の発達と関連する代謝に関する研究の補足を行なったのち、本年度の主要テーマである単一筋線維の熱拘縮についての研究を行なった。筋の熱拘縮を誘起する閾値温度が溶媒のpH値の如何によって著しく異なることは前年度において予備的に明らかにしていたが、当該年度は特にこの点を検討するため、種々pH値,ATP濃度および温度条件下における単一筋線維の張力の発達の如何を調査した。また、同時に、アクチンおよびミオシンフィラメント構成タンパク質の状態を推定することを目的として筋張力試験と同一の条件下での処理を行なった筋線維について電気泳動法による解析を行なった。その結果、単一筋線維の熱拘縮誘起閾値温度はATP濃度とpH値に依存していることが明らかになった。すなわち、低pH領域(酸性側pH領域)では熱拘縮が起こりにくく数mMのATP共存下では体温または通常みられる発熱時の体温程度の温度では熱拘縮は生じなかった。しかるに、アルカリpH領域ではその程度の温度条件下でも容易に熱拘縮することが明らかになった。また、このような熱拘縮はアクチンフィラメント上に位置する調節タンパク質トロポニンの熱による脱感作に基づくものであった。これらの知見はアルカリ硬直や豚ストレス症侯群およびヒト悪性高熱症において観察される筋のけいれんや拘縮の原因をなすものとの推論を導き出すに足る証左を与えるものと考える。尚、これらの研究は全てウサギ大腰筋を使用したものであったが、これを組織化学的性質を異にする筋線維についても拡大し、出来れば本年度内に完成したいと考えていたが、この点については目下研究中の段階に留まった。
ポルフィリン骨格導入によるアイオネン高分子の高機能化

モノマーとして5,15-位にピリジル基を有する新規のポルフィリン誘導体を合成した。また、このポルフィリン誘導体と塩化亜鉛を反応させ、亜鉛錯体を合成した。これらのポルフィリン誘導体と1,4-ブタンジトリフルオロメタンスルホネートを反応させて4級化反応を進行させることによりポリフィルン骨格を主鎖中に有する新しいアイオネン高分子を高収率(>80%)で得た。また、上記のポルフィリン誘導体をトリフルオロメタンスルホン酸メチルで4級化反応し、モデル化合物の合成も行った。得られたポリマー及びモデル化合物の化学構造はIR,^1HNMR測定により確認した。上記のアイオネン高分子及びモデル化合物はDMF,DMSO等の極性有機溶媒に可溶であり、ポリマーはキャスト法によりフィルム成型が可能である。電気化学的測定からポリマー及びモデル化合物共に2段階の可逆的な酸化還元特性を示すことがわかった。また、紫外-可視吸収スペクトル及び蛍光スペクトルの測定では、亜二チオン酸ナトリウム等の還元剤の添加によりポルフィリンのソーレー帯の吸収の減少と蛍光の消失が見られ、新たにカチオンラジカル生成に基づくブロードな吸収ピークが観測された。このスペクトル変化は空気酸化によって可逆反応であることがわかった。上記の酸化還元反応挙動はビオロゲン(4,4^1-ビピリジニウム塩)のレドックス挙動と良く類似しており、これらの化合物が、5,15-位のピリジル基を介してポルフィリン骨格中の共役系の変換を伴って、ワイツ型の酸化還元能を有していることが明らかとなった。
同所的に分布する近縁ショウジョウバエ2種の資源利用と遺伝分化

Lordiphosacollinella(サキグロショウジョウバエ)は、日本を含む東アジアに広く分布するショウジョウバエで、ニリンソウなどの草本を主な繁殖資源として利用する。一方、北海道には、これと形態的に酷似したLordiphosa sp. aff. collinellaと呼ばれる未記載種がL. collinellaと同所的に分布するが、本種はフッキソウの群落上から高頻度で採集される。これらの観察状況から、Lordiphosa sp. aff. collinellaはL. collinellaの一部系統からフッキソウへと資源利用を変換することで同所的に分化したという、生態的種分化の仮説が予想される。この仮説を検証するため、H30年度は、これまで試行回数が少なかった幼虫の生育実験を重点的に行い、両種の資源利用能力に違いがあるかどうかを改めて調査した。具体的には、両種それぞれの成虫にニリンソウ、およびフッキソウを別々に与えて産卵させ、孵化して成虫になるまでの生存率と日数を調査するとともに、羽化した成虫の胸部のサイズを計測した。その結果、両種間では、調査した何れの形質においても顕著な差が認められず、幼虫の資源利用能力に違いがないことが確認された。一方、前年度までに行った雌成虫の産卵選好性の調査では、L. collinellaはニリンソウとフッキソウの両者に選好性を示す一方、L. sp. aff. collinellaはフッキソウに対して強い選好性を示すことが確認された。従って、これらの結果は、幼虫の資源利用能力よりも、雌成虫の産卵選好性の違いが、資源利用の違いに大きく関与したことを示唆する。さらに、前年度までに行った遺伝分化の調査から、両種の生殖隔離はすでに成立済みで、種分化が比較的短時間で生じたことが示唆された。Lordiphosacollinella(サキグロショウジョウバエ)は、日本を含む東アジアに広く分布するショウジョウバエで、ニリンソウなどの草本を主な繁殖資源として利用している。この仮説を検証するため、L. collinellaおよびL. sp. aff. collinellaのそれぞれについて、ミトコンドリアDNAのCOI領域と核DNAのAdh領域の塩基配列を決定し、集団間における遺伝分化の程度を調査した。その結果、ハプロタイプのグルーピングのみによって両種を識別できるほどの顕著な差異は認められなかったが、Fstは2種の同所的な集団間で有意な値を示したことから、両種の生殖隔離はすでに成立済みで、種分化が比較的短時間で生じた可能性が示唆された。また、両種の資源利用の様式に違いがあるかを検証するため、ニリンソウとフッキソウに対する雌成虫の産卵選好性を調査した結果、L.collinellaはニリンソウに、L. sp. aff. collinellaはフッキソウに好んで産卵する傾向が認められた。一方、幼虫の生育実験を行ったところ、両種ともニリンソウとフッキソウで成虫まで生育する個体が確認された。従って、雌成虫の選好性の違いにより、両種はそれぞれ異なる食草を繁殖資源として利用している可能性が示唆された。遺伝分化の解析については、これまで、L. collinellaについては国内30地点に加え中国6地点の試料(合計584個体)、L. sp. aff. collinellaについては北海道13地点の試料(合計262個体)を対象に、COI遺伝子とAdh遺伝子の塩基配列を決定して解析を行なうことができた。従って、遺伝解析用の試料収集は非常に順調である。また、両遺伝子を解析したところ、ハプロタイプネットワークのトポロジーからは2種を識別できないが、Fstは2種の同所的集団間で有意な値を示すという、一致した結果が得られている。また、雌成虫の産卵選好性(oviposition preference)、および幼虫の生育(larval preformance)の解析については予備調査の段階であるものの、幼虫の生育能力に顕著な違いが認められなかった一方、雌成虫の産卵選好性に違いが認められるという、興味深い傾向が観察されている。従って、これらの進捗状況から、現在までの達成度については、おおむね順調に進展していると判断される。この仮説を検証するため、今年度は、生息環境(マイクロハビタット)、寄主選好、および繁殖特性といった、両種の生態的特性の違いに関する調査を重点的に行った。

その結果、マイクロハビタットの調査において、L. collinellaはさまざまな草本がある環境下で生息が確認された一方、L. sp. aff. collinellaは専らフッキソウがある環境下で生息が確認された。また、雌成虫の産卵選好性を調査した結果、L.collinellaはニリンソウとフッキソウの両者に選好性を示す一方、L. sp. aff. collinellaはフッキソウに対して強い選好性を示すことが確認された。さらに、両種の卵サイズと卵数について計測を行ったところ、L. collinellaは「小卵多産」、L. sp. aff. collinellaは「大卵少産」である傾向が確認された。従って、両種は産卵選好性のみならず、マイクロハビタットや親の資源投資の様式にも違いがあることが示された。前年度からの遺伝分化の解析に加え、今年度は両種の生態的特性の違いに関する調査を重点的に行うことができた。その結果、両種は形態的に類似しているにもかかわらず、遺伝的のみならず、生態的も顕著な分化が生じていることが示された。とりわけ、両種では産卵選好性のみならず、マイクロハビタットや繁殖特性(親の資源投資の様式)にも違いがあることが示され、このことは両種の分化過程を理解する上で重要な示唆を与えると判断される。そして、前年度からの遺伝分化の解析結果をふまえると、これらの生態的特性の違いは比較的短時間で生じたと推定され、このことは、おそらく第四紀の急速な気候変動に伴う植生の変化に伴い、両種の分化が急速に進行したのでは、という仮説を提唱する。従って、これらの進捗状況から、現在までの達成度については、おおむね順調に進展していると判断される。Lordiphosacollinella(サキグロショウジョウバエ)は、日本を含む東アジアに広く分布するショウジョウバエで、ニリンソウなどの草本を主な繁殖資源として利用する。一方、北海道には、これと形態的に酷似したLordiphosa sp. aff. collinellaと呼ばれる未記載種がL. collinellaと同所的に分布するが、本種はフッキソウの群落上から高頻度で採集される。これらの観察状況から、Lordiphosa sp. aff. collinellaはL. collinellaの一部系統からフッキソウへと資源利用を変換することで同所的に分化したという、生態的種分化の仮説が予想される。この仮説を検証するため、H30年度は、これまで試行回数が少なかった幼虫の生育実験を重点的に行い、両種の資源利用能力に違いがあるかどうかを改めて調査した。具体的には、両種それぞれの成虫にニリンソウ、およびフッキソウを別々に与えて産卵させ、孵化して成虫になるまでの生存率と日数を調査するとともに、羽化した成虫の胸部のサイズを計測した。その結果、両種間では、調査した何れの形質においても顕著な差が認められず、幼虫の資源利用能力に違いがないことが確認された。一方、前年度までに行った雌成虫の産卵選好性の調査では、L. collinellaはニリンソウとフッキソウの両者に選好性を示す一方、L. sp. aff. collinellaはフッキソウに対して強い選好性を示すことが確認された。
新規含セレン分子ーセレノカルボン酸誘導体の分子設計と新合成法の開発

近年セレノカルボン酸エステルに脳神経ブロック剤としての有効性及び液晶性が見い出され注目を集めている。本研究では含セレン有機分子特ににセレノカルボン酸誘導体合成の最も基本的かつ重要な出発化合物となるセレノカルボン酸ナトリウム塩及びカリウム塩の合成法の確立とそれらの反応性を明らかにすることを目的とした。結果:液体アンモニア中金属ナトリウムとセレンとから調製したセレン化ナトリウムにエ-テル中当モルのアシリクロリドを0°Cで2時間反応させることにより目的のセレノカルボン酸ナトリウム塩が高収率で合成できることを見い出した。また同様にセレン化カリウムとの反応からはセレノカルボン酸カリウム塩が高収率で合成できることを見い出した。これらナトリウム塩及びカリウ塩を系統的に合成してスペクトルを明らかにした。IRスペクトル及びSeー77梓磁気共鳴スペクトルからこれら塩はセレンに陰電荷が極在化した構造をしているものと推測された。これまで合成例のないセレノカルボン酸Seーアルキンエステルの合成法を確立し,それらがアルコ-ルと反応しセロンエステルを高収率で与えることを,また第1級アミン,第2級アミンと反応し対応するセレノアミドを高収率で生成することを見い出した。セレノカルボン酸ナトリウム及びカリウム塩はオルガノ鉛クロリドと反応しSeーオルガノ鉛セレンカルボキシレ-トをほゞ定量的に与えることを見い出し,それらのスペクトルと反応性を明らかにした。さらにリチウムアリキンセレノラ-トとイミンとの反応からβーセレンノラクタムが高収率で得られ,それらの構造は何れもシス-異性体であることを見い出した。
新規還元的脂肪酸代謝の探索と有用物質生産プロセスの開発

チグリン酸(TGLA)の炭素炭素間二重結合を単結合へと飽和化し(S)2-メチル酪酸(S-2MBA)へと変換する微生物を選抜した。さらに本反応は、3ステップの反応であることを明らかにし、各反応を触媒する微生物を選抜することによりS-2MBAの生産量向上に成功した。また、C14脂肪酸のカルボキシル基をアルコールへと還元する微生物を選抜し、本反応を詳細に解析することにより、C14脂肪酸のCoA体をアルデヒドへと変換する酵素を特定した。現在幅広く研究が進んでいる微生物研究の脂肪酸代謝は、酸素が存在する好気条件下での代謝であり、酸化的反応(不飽和化反応)が主である。それに対し、還元反応(飽和化反応)に関する知見はほとんどない。また、工業的有機合成で行われる還元反応では、高温・高圧を必要とするだけでなく、位置特異性や幾何選択性がほとんどないことから、有機合成での位置・幾何選択的な還元反応は不可能である。そこで本研究では、微生物を用いた還元的反応に着目し、新規還元的脂肪酸・有機酸代謝の探索を、ガスクロマトグラフを導入して精力的に行った。1)不飽和脂肪酸の還元的脂肪酸代謝について平成23年度では、新たにターゲット化合物(分岐鎖不飽和有機酸)を設定し、本化合物を幾何選択的に還元(飽和化)する微生物の探索を行った。方法は、微生物を培養・集菌・洗浄した洗浄菌体を触媒とし、基質とともに嫌気的にインキュベート(反応)を行った。反応後、反応液を解析することにより生成物の有無を確認した。その結果、ある種の微生物がターゲット化合物を幾何選択的に還元(飽和化)することを見いだした。さらに詳細な反応機構の解明を行った結果、本反応は複数の酵素が関与する反応であることを示唆した。2)カルボキシル基をアルコールへと還元する活性について平成23年度では、ある脂肪酸を対象にカルボキシル基をアルコールへと還元する能力を有する微生物の探索を行った。方法は、基質である脂肪酸を添加した培地に微生物を植菌して培養を行い、培養終了後の培養液を解析することにより、カルボキシル基のアルコールへの還元活性を解析した。その結果、タイプの異なる複数の微生物が、本基質のカルボキシル基をアルコールへと還元することを見いだした。さらに、本菌の洗浄菌体を触媒として、基質とともに反応を行ったところ、洗浄菌体においても、カルボキシル基のアルコールへの還元を確認した。そこで本研究では、微生物を用いた還元的反応に着目して、新規還元的脂肪酸・有機酸代謝の探索を行った。その結果、いくつかの反応を見いだした。平成25年度は、平成24年度に取得したある鎖長の脂肪酸のCoAエステル体をアルコールへと還元する株に着目し、本反応に関わる酵素の特定を試みた。その結果、CoAエステル体をアルデヒドへと変換する酵素と、CoAエステル体をアルコールへと変換する酵素が存在することが示唆された。そこで、あまり知見が無いCoAエステル体をアルデヒドへと変換する酵素についてさらなる精製を行い、本反応を触媒する酵素の特定に成功した。さらに本酵素を大量発現する形質転換体を作製し、諸性質の解明を行った。また、ウシのルーメン液より様々な嫌気性細菌を単離し、嫌気的な反応による脂肪酸変換を試みた結果、αリノレン酸やγリノレン酸、エイコサペンタエン酸(EPA)などの二重結合を異性化し、共役脂肪酸へと変換する微生物の取得に成功した。今後、これらの代謝を詳細に解析することによりさらなる還元反応ライブラリーの拡充に繋がることが期待できる。現在幅広く研究が進んでいる微生物研究の脂肪酸代謝は、好気条件下での代謝であり酸化反応(不飽和化反応)が主である。また、工業的有機合成で行われる還元反応では、高温・高圧を必要とするだけでなく、位置特異性や位置選択性がほとんどないことから、有機合成での位置選択的な還元反応は不可能である。そこで本研究では微生物を用いた様々な還元反応に着目し、新規還元的脂肪酸・有機酸代謝の探索を行った。1)不飽和脂肪酸の還元的脂肪酸代謝について:分岐鎖不飽和有機酸を幾何選択的に還元(飽和化)する微生物を取得してるが、その無細胞抽出液を用いた反応では、還元活性を示さなかった。

そこで平成24年度、本反応について詳細に検討した結果、本反応は基質のCoA体が関与していること、さらに二重結合の飽和にはFAD、NADH、NADPH、およびある遺伝子を発現した形質転換体の無細胞抽出液が共存した時に二重結合の飽和化が進行する事を明らかにした。2)カルボキシル基をアルコールへと還元する活性について:ある鎖長の脂肪酸を対象にカルボキシル基をアルコールへと還元する株を1株選抜し、本株の無細胞抽出液は遊離体の脂肪酸をアルコールへと還元しないが、CoA誘導型脂肪酸をアルコールへと還元する事を見出した。3)還元反応ライブラリーの構築:反芻動物であるウシのルーメン液を採取し、様々な微生物の単離を行った。単離していないルーメン液を用いて脂肪酸還元反応について予備検討を行ったところ、申請者が既に取得している反応とは異なる挙動を示した事から、新たな還元反応を取得できる可能性が期待できる。上記で述べたターゲットとした化合物2種類に対して、期待していた変換能を有する微生物の取得に成功した。さらにこれらの微生物を用いて、詳細な反応機構や酵素の同定等を手がけており、おおむね順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究テーマでは、いくつかの脂肪酸有機酸還元反応について解析を行っており、それぞれの反応において、微生物のみならず、無細胞抽出液においても活性を見出している。さらに、反芻動物由来ルーメン液から、様々な嫌気性微生物の収集も手がけており、さらなる還元反応ライブラリーを構築できる環境にある。平成23年度において取得した反応について詳細に検討するとともに、物質生産プロセスの開発を目指す。本研究内容に新規性が多く、また幅広い応用性が期待できる内容を含んでいるため、様々な用途への可能性を探る。本研究テーマでは複数の還元反応について解析を行っている。既に取得している反応に関しては、更なる詳細な解析を行う。また、新たな探索源を取得した事から、さらなる還元反応ライブラリーの構築を試みる。
ヒト絨毛癌細胞におけるPP5/TFPI-2の発現制御と血行性転移における役割

正常絨毛膜細胞では高発現しているセリンプロテアーゼ・インヒビターPP5のmRNAの発現が培養絨毛癌細胞で無くなっている。臨床的に観察される絨毛癌の強い浸潤性増殖と肺への高い血行性転移能の獲得には、PP5の発現喪失が関与しているが高い。そこで、本研究では培養絨毛癌細胞、(JAR,NJG,BeWo,SCH)におけるPP5遺伝子の発現喪失の機構について検討した。PP5・cDNAの全長をプローブとして用いたサザン・ブロット法、ドット・ブロット法に依る検索では、対照として用いたヒト正常胎盤組織と比べて、PP5遺伝子の欠失、組み替え、コピー数の減少など、明らかな異常は認められなかった。DNAの脱メチル化剤である5-アザシチジンを用いた実験やTPAに依る刺激では数株で僅かに正常長のPP5・mRNAの発現が見らた。この結果は、培養絨毛癌細胞におけるPP5遺伝子の発現喪失に、エピジェネテック・コントロールが関与することを示唆するものである。脱メチル化剤、5-アザシチジンの実験結果を踏まえて、PP5遺伝子プロモーター領域のメチル化による不活化の可能性の検討した。DNAのメチル化に影響されない制限酵素Msplと、Msplのアイソザイムでメチル化感受性のHapllを用いたサザン・ブロットを行ったが、正常対照と培養絨毛癌細胞の間にパターンの変化は見られなかったが、PP5・cDNAの全長をプローブとして用いた為、メチル化がプロモーター領域の一部に限局していて、変化のあるプロモーター領域DNA断片が検出できなかった可能性が否定できない。そこで、PCR法を用いて遺伝子プロモーター領域をクローニングする方法を用いてPP5プロモーターの一部をクローニングした。このフラグメントをプローブに用いて再度MsplとHapllを用いたサザン・ブロットを行う予定である。
高齢者の社会的ネットワークと生命予後の関連に健康診査所見が交絡要因として持つ影響

本研究は、高齢者での社会的ネットワークと生命予後との関連に、健康状態の客観的側面が交絡要因として及ぼす影響の大きさを、主観的側面のそれと比較することを目的とする。解析対象者は、1991年3月に高知県大月町で、65歳以上在宅高齢者を対象として実施した、生活様式と健康状態に関する悉皆質問紙調査に回答し、かつ1990年度に同町で実施された老人保健法による基本健康診査を受診した784名である。このコホートでの1995年3月31日までの死亡者54名を、住民基本台帳との照合により同定した。解析対象とした社会的ネットワークは、就労・役割、婚姻状況、世帯構成、子との交流、親族との交流、友人との交流、近所づきあい、グループ活動参加の8項目であった。健康状態の主観的側面として自覚的健康状態を、客観的側面として基本健康診査所見の総合判定結果を利用した。死亡との関連を示す相対危険度の点推定値が2以上であった社会的ネットワークの項目は、男の65-74歳群では、世帯独居、配偶者なし、グループ活動参加なしの3項目、男の75歳以上群では、友人なし、グループ活動非加入の2項目、女の65-74歳群では、就労・役割なし、友人なし、隣人との交流なしの3項目、女の75歳以上では、隣人との交流なし、グループ活動非加入の2項目であった。Mantel-Haenszel法を用いて自覚的健康状態を調整すると、これらの相対危険度の多くが減少し、特に女の75歳以上群でのグループ活動非加入の値は53%も減少した。一方、健康診査の総合判定結果を調整した時の相対危険度の減少は、最も減少が大きかった男の75歳以上群での友人なしとグループ活動非加入でも13%にとどまった。従って、健康状態の主観的側面と客観的側面とでは、社会的ネットワークと死亡との関連を交絡する状況が異なっており、どちらか一方のみの調整では十分でないと考えられた。今後、生存機関を考慮するCox比例ハザードモデルを用いた検討を進める。
近現代日本のオーケストラ活動のレパートリー形成に関する実証研究

本研究は、大正期から昭和初期にかけての東京および複数の地方都市の性格の異なるオーケストラに注目し、包括的なレパートリー・データの収集と統計分析を通して、日本における管弦楽レパートリーの形成に関する実証研究を行なうものである。これまで(平成16、17年度)の研究経過として、高等教育機関の学生オーケストラ(9団体、1902-1941)と新交響楽団のレパートリー(1927-1941)をサンプルとして分析した結果、1920年代から30年代前半までのレパートリー形成には地域・団体ごとにばらつきが見られる一方、1930年代後半以降はドイツ・オーストリア音楽を中心とするレパートリーの「標準化」が全国的に進むという結論を得ている〔「日本音楽学会第56回全国大会発表要旨」『音楽学』第51巻3号225-226頁;拙稿「20世紀初期の日本における管弦楽レパートリー形成」『お茶の水音楽論集特別号徳丸吉彦先生古稀記念論文集』(2006)〕。こうした1930年代後半の「レパートリーの標準化」の背景にある潜在的要因としては情報、演奏技術、時代的背景が挙げられる。平成18年度は、これらの要因のうち「情報」に注目し、1)当時の洋楽演奏において影響力を持った団体のレパートリー情報が他団体に及ぼす影響、2)国産レコード発売(1927年)以降のレコード情報がオーケストラのレパートリーに与える影響について、東京音楽学校(1888-1941)のレパートリーを追加したサンプルを用いて検証した。その結果、1)レパートリーの全体傾向をみると東京音楽学校、新交響楽団が学生オーケストラのレパートリー形成に影響を与えており、指標としての役割を果たしたこと、2)レコードは、時代様式レベルのレパートリーに関する価値観を変化させたわけではないが、個々の曲目レベルでは各団体の選択に影響を与えており、その影響の与え方は団体の性格(成熟度合や役割)と関係を持つとの結論を得た〔日本音楽学会第57回全国大会にて口頭発表〕。レパートリーが形成される過程には、単なる嗜好や認識の変化だけでなく、演奏団体の性格(成熟度や性格)、影響力をもつ個人、メディア、地理的要因、社会的変化など複数の潜在的要因が関わっていると考えられる為、今後はこれら諸要因とレパートリー形成の関係について更なる検証を行う予定である。本研究は、近現代日本の交響楽団を対象とし、資料研究に基く演奏活動のデータ収集と、デーダの統計分析を通して、西洋音楽のレパートリー形成に関する包括的な実証研究を行うものである。本年度は、明治35(1902)年から大正15(1926)年までに民間で設立された交響楽団を対象とし、データ・サンプルの分析を通して、初期のレパートリー形成の傾向について考察した。(1)職業交響楽団設立(大正15年「新交響楽団」)以前に、全国の高等教育機関に設立された学生交響楽団に関する資料調査とデータ収集を行い、データベースの構築とその解析を行った。考察対象は、東京帝国大学学友会音楽部オーケストラ、京都帝国大学学友会音楽部オーケストラ、東北帝国大学学友会音楽部オーケストラ、北海道帝国大学の札幌シンフォニー・オーケストラならびに文武会音楽部オーケストラ、九州帝国大学フィルハーモニー・オーケストラ、慶應義塾大学ワグネルソサイエティ、早稲田大学交響楽団、学習院大学輔仁会音楽部オーケストラの9団体とし、第二次世界大戦終了年(1945)までに演奏された曲目をサンプルとした(サンプル数3,829)。(2)本サンプルのレパートリー構成を調べるため、全演奏曲目を(1)曲種と編成、(2)時代様式に基いて分類した。次に、レパートリー構成の変動を調べるため、(3)管弦楽演奏の比率と、(4)時代様式別分類で最も高い構成比を示した古典派作品の演奏比率に注目し、時代的推移と団体別差異を分析した。さらに、古典派作品演奏に関する線形最小二乗法による重回帰分析を行った結果、本サンプルだけでなく母集団においても、時代を追うごとに古典派の受容は高まり、また、時代の影響を統御した後でも、団体ごとに差があるということが明らかになった。本分析により、明治後期から昭和戦前期のアマチュア交響楽団における西洋音楽受容は、当時の西洋社会で既に「正典化」された作品を中心に行われたこと、また、そのレパートリー形成は「正典化」の過程を促進しながら普及したことが明らかになった。本研究は近現代日本のオーケストラに注目し、日本における西洋音楽のレパートリー形成に関する実証研究を行うものである。本年度は、大正期から昭和初期までを中心に、東京および複数の主要地方都市のオーケストラ活動からレパートリー・データベースを構築し、レパートリーの定量的分析を通して西洋音楽の受容過程の考察を行った。全国的な演奏活動を対象とするため、明治末から大正期に全国の高等教育機関に設立された学生オーケストラ9団体と、1926年に創設された日本初の職業オーケストラ「新交響楽団」をサンプルとした。本サンプルのレパートリーの全体的傾向を概観すると、初期には多様性が認められたが、次第にドイツ系音楽を中心とする受容に変化することが分かる。このレパートリー形成を実証するために、代表的な6つの時代様式(古典派、19世紀ドイツ・ロシア・フランス・東欧、20世紀日本)を取り上げ、各時代様式の演奏比率の団体間の違い、時代による違いについて、線形最小二乗法による重回帰分析により分析した。本分析の結果、1920年代から1930年代前半までは各時代様式の演奏比率に団体差が確認され、団体ごとに独自のレパートリー形成を行っていたことが分かった。当初からレパートリーの中心を占めていた「古典派」作品も、演奏度合いには団体ごとにばらつきがあったこと、ベートーヴェン演奏は1920年代から団体差が見られないため、既に全国的に普及していたことが示された。

一方、1930年代後半には、多くの時代様式の演奏比率に団体差がなくなっていくが、これはレパートリーの標準化が進んだことを意味する。一部の時代様式には団体差が残るが、その団体差はプロとアマチュアに二元化していった。つまり、この時期にアマチュア間ではレパートリーの標準化が著しく進むが、プロは新たなレパートリーを開拓するなどアマチュアとの差異化を図ったことが示された。標準化の背景には、プロの活動、ラジオ、レコード、評論などメディアの影響、時代的背景があるが、これらの要因分析は来年度の研究課題とする。本研究は、大正期から昭和初期にかけての東京および複数の地方都市の性格の異なるオーケストラに注目し、包括的なレパートリー・データの収集と統計分析を通して、日本における管弦楽レパートリーの形成に関する実証研究を行なうものである。これまで(平成16、17年度)の研究経過として、高等教育機関の学生オーケストラ(9団体、1902-1941)と新交響楽団のレパートリー(1927-1941)をサンプルとして分析した結果、1920年代から30年代前半までのレパートリー形成には地域・団体ごとにばらつきが見られる一方、1930年代後半以降はドイツ・オーストリア音楽を中心とするレパートリーの「標準化」が全国的に進むという結論を得ている〔「日本音楽学会第56回全国大会発表要旨」『音楽学』第51巻3号225-226頁;拙稿「20世紀初期の日本における管弦楽レパートリー形成」『お茶の水音楽論集特別号徳丸吉彦先生古稀記念論文集』(2006)〕。こうした1930年代後半の「レパートリーの標準化」の背景にある潜在的要因としては情報、演奏技術、時代的背景が挙げられる。平成18年度は、これらの要因のうち「情報」に注目し、1)当時の洋楽演奏において影響力を持った団体のレパートリー情報が他団体に及ぼす影響、2)国産レコード発売(1927年)以降のレコード情報がオーケストラのレパートリーに与える影響について、東京音楽学校(1888-1941)のレパートリーを追加したサンプルを用いて検証した。その結果、1)レパートリーの全体傾向をみると東京音楽学校、新交響楽団が学生オーケストラのレパートリー形成に影響を与えており、指標としての役割を果たしたこと、2)レコードは、時代様式レベルのレパートリーに関する価値観を変化させたわけではないが、個々の曲目レベルでは各団体の選択に影響を与えており、その影響の与え方は団体の性格(成熟度合や役割)と関係を持つとの結論を得た〔日本音楽学会第57回全国大会にて口頭発表〕。レパートリーが形成される過程には、単なる嗜好や認識の変化だけでなく、演奏団体の性格(成熟度や性格)、影響力をもつ個人、メディア、地理的要因、社会的変化など複数の潜在的要因が関わっていると考えられる為、今後はこれら諸要因とレパートリー形成の関係について更なる検証を行う予定である。
飛躍のある確率微分方程式とマリアヴァン解析の研究

ウイナー空間上のマリアヴァン解析は1980年代にマリアヴァンによって創められたが、その後多くの研究者の努力によって精緻な理論が構築されている。その結果はウイナー過程に基づく連続な確率微分方程式に応用され、方程式の解の分布の滑らかさについて注目すべき結果が得られている。しかし飛躍のある確率微分方程式の研究には従来のマリアヴァン解析の理論は適用できない。ランダムな飛躍を規定するポアソン空間(ポアソンランダム測度)についての解析が必要になる。本研究ではウイナー空間とポアソン空間の直積空間上にマリアヴァン解析の理論を展開し、その結果を飛躍のある確率微分方程式の解の分布の滑らかさについて新しい結果を得た。その研究途上において愛媛大学の石川保志の協力を得ており、結果は同氏との共著論文としてまとめた。さらに、飛躍のあるレビー過程によって生成される確率空間のマルチンゲールの構造を研究し、その結果を数理ファイナンスの問題に応用した。株価の変動を記述する確率過程(価格過程)が飛躍を持つとき、市場は完備ではなくなる。そのためリスク中立確率(同値マルチンゲール測度)が一意に定まらず、一般に無限個存在する。またオプションなどの条件付請求権は必ずしも複製可能とは限らず、その価格を一意に定めることはできない。本研究ではすべての同値マルチンゲール測度のもとでマルチンゲールとなる確率過程は割引価格過程に基づく確率積分で表現できることを示し、そのことを用いて条件付請求権の上限価格と下限価格を定めた。飛躍のある確率微分方程式の解の分布密度関数の存在と滑らかさについて研究した。研究対象とした方程式は、ウイナー過程とポアソン過程を共に含む一般のレビー過程によって駆動される方程式であった。まず抽象ウイナー空間とポアソン空間の直積空間の上でマリアヴァン解析を展開し、直積空間上に与えられた確率ベクトルの分布が滑らかな密度関数を持つための判定条件を求めた。つぎにその結果を確率微分方程式に応用し、レビー過程及び方程式の係数が共に退化していなければ解の分布はなめらかな密度関数を持つことを示した。類似の問題はこれまでフランスの数学者達によって研究されているが、飛躍がある場合には確率微分方程式の解は必ずしも微分同型の流れを定義しないために、係数に複雑な仮定をおかねばならなかった。本研究者は標準型(canonical)方程式を取り上げたために、解は常に微分同型の流れを定義することを示すことができ、そのためにマリアヴァン解析の成果を有効に応用することができた。本年度は飛躍のある確率微分方程式に関する理論を数理ファイナンスの問題に応用した。最近数理ファイナンスにおいて、株や債券の価格変動が必ずしも連続でなく、飛躍が起こる場合が重視されるようになった。この場合、条件付請求権は必ずしも達成可能ではなくなり市場は完備ではない。またリスク中立確率(マルチンゲール測度)が一意に定まらないなど複雑な現象が起こる。本研究では、渡辺信三氏との共同研究で得た飛躍のあるマルチンゲールの表現定理を数理ファイナンスの観点から見直して再構成した。その理論を応用して、株や債券の価格変動を記述する価格過程が指数レビー過程で表される場合に、すべてのリスク中立確率を決定した。また市場が完備でないために条件付請求権の価格を一意に定めることはできないが、その上極限価格と下極限価格を決定した。これらの価格は、リスク中立確率を変えて得えられる、割り引いた条件付請求権の平均値の集合の上限及び下限として決定することができた。また投資家のもう効用を最大にする消費・投資計画の問題にマルチンゲールの表現定理を応用し、一般の凸増加型の効用関数に対して最適消費・投資計画が存在することを示した。さらに指数型効用関数、対数型効用関数及び等弾力効用関数の場合に具体的な最適消費・投資計画を求めた。これらの成果を発表するため、現在資料の点検・整理を行っている。本年度は新たに愛媛大の石川保志氏と「ウイナー・ポアソン空間上のマリアヴァン解析」について共同研究を行った。

ウイナー空間とポアソン空間の直積空間上に定義された確率ベクトルに対しマリアヴァン共分散行列を導入し、それが可逆かつ逆行列が任意の1より大きいpに対してp乗積分可能であれば、その確率ベクトルの分布は滑らかな密度関数を持つことを証明した。この結果はウイナー空間上に定義された確率ベクトルの分布の滑らかさにつてマリアヴァンが得た結果の拡張になっている。さらにその結果を飛躍のあるレビー過程によって統御される確率微分方程式の解に応用して、方程式が非退化の場合は解の分布は滑らかな密度関数を持つことを示した。さらに、飛躍のあるレビー過程によって生成される確率空間のマルチンゲールの構造を研究し、その結果を数理ファイナンスの問題に応用した。株価の変動を記述する確率過程(株価過程)が飛躍を持つとき、取引市場は完備ではなくなる。その結果、多くのリスク中立確率(同値マルチンゲール測度)が存在する。また必ずしも、すべてのマルチンゲールが(割り引かれた)株価過程による確率積分で表される(マルチンゲール表現をもつという)とは限らない。そのためオプション価格を一意に定めることはできない。本研究ではすべての同値マルチンゲール測度のもとでマルチンゲールとなる確率過程はマルチンゲール表現を持つことを示し、そのことを用いてオプションの上限価格と下限価格を定めた。
糖鎖異常に起因するヒト疾患モデルマウスの開発と発症機構の解析

ガラクトース転移酵素やシアル酸合成酵素の遺伝子改変マウスを解析することにより,IgA腎症やネフローゼの発症に糖鎖異常が関わっていることを明らかにした。また,ガラクトース含有糖鎖はその種類によって,空間学習・記憶や協調運動などの高次脳機能や初期発生にも重要な役割を担っていることを明らかにした。これらの成果は糖鎖の生物学的重要性を示すと共に,ヒト疾患の診断や治療に応用できると考えられる。1)DMRVモデル(GNE点変異マウス)の解析GNE点変異マウスの月齢を追って,骨格筋の病理切片の解析を行ったところ,10ケ月齢を過ぎる頃から筋繊維に好塩基性封入体が認められ,DMRVの発症が疑われた。免疫染色により封入体の性状を解析したところ,ユビキチンやβアミロイドなどの蓄積が認められ,ヒトのDMRVと類似の病態を発症していることが明らかとなった。また,電顕観察でも封入体にオートファゴソーム様の構造物が認められた。各種のレクチンを用いて,筋繊維のレクチンブロットやレクチン染色を行ったところ,いくつかのレクチンでGNE点変異マウス特異的に変化を示すものが認められ,シアル酸の付加の程度が異なるタンパク質があることがわかった。現在それらの同定を進めている。2)IgA腎症モデル(β4GalT-1欠損マウスの解析)GFPで標識したβ4GalT-1欠損マウスの骨髄細胞をX線照射した野生型マウスに移植して,IgA腎症の発症を試みた。しかしながら,β4GalT-1欠損マウスの骨髄細胞に何らかの欠損があるために生着率が悪く,他の免疫不全マウスを宿主にすることを検討している。また,逆の骨髄移植を行いβ4GalT-1欠損マウスに発症するlgA腎症の抑制を試みる実験を進めている。3)β4GalT-2欠損マウスの脳神経系の解析β4GalT-1に最も相同性のあるβ4GalT-2欠損マウスを作成し,行動解析と脳での糖鎖解析を行った。各種の行動解析をテストバッテリー方式に行ったところ,このマウスは空間学習と運動学習に障害があることがわかった。また,脳における機能性糖鎖の発現を解析したところ,HNK-1糖鎖の発現が著しく減少していることがわかった。(1) DMRVモデル(GNE点変異マウス)の解析GNE点変異マウスに出現する封入体と加齢した野生型マウスにみられる管状凝集体は,構造的に類似していることがわかった。質的な違いを検討したところ,GNE点変異マウスの封入体はオートファジー様の変化が出現することがわかった。また,筋細胞表面の膜タンパク質の糖鎖構造を各種レクチンを用いて解析したところ,シアル酸が欠損したタンパク質をいくつか検出することができた。(2) IgA腎症モデル(β4GalT-1遺伝子欠損マウス)の解析β4GalT-1遺伝子欠損マウスに正常マウスの骨髄を移植した場合は,IgA腎症を抑制するまではいかなかったが,血中IgA濃度は抑制されることがわかった。また,逆の移植では予期せぬことであったが,β4GalT-1遺伝子欠損マウスの骨髄細胞が生着しないことがわかった。こちらは骨髄細胞のホーミングという視点で新たなプロジェクトを開始した。一方,β4GalT-1遺伝子をB細胞で過剰発現するTgマウスの作製を進めており,IgAの糖鎖異常とIgA腎症の関連を明らかにする。(3) β4GalT-2遺伝子欠損マウスの解析β4GalT-2遺伝子欠損マウスの行動解析をテストバッテリー式に行ったところ,空間学習と協調運動/運動学習に障害があった。HNK-1糖鎖の発現が,β4GalT-2遺伝子欠損マウスの海馬や大脳皮質で顕著に減少していた。HNK-1糖鎖の合成を担うGlcAT-P欠損マウスも空間学習に障害があったが,協調運動には問題がなかった。したがって,β4GalT-2はHNK-1糖鎖の合成に必須であり,β4GalT-2遺伝子欠損マウスの空間学習障害は海馬でのHNK-1糖鎖の消失が原因であるが,協調運動の障害は別の機能性糖鎖の関与が考えられた(JBC in press)。(1) GNE(シアル酸合成酵素)点変異マウスの解析当初はヒトの遺伝性筋疾患であるDMRVのモデルマウス作製を目指していたが,結局マウスでは顕著な筋繊維の変性や筋力低下は見られなかった。しかし,若年よりタンパク尿が顕著に見られ,ネフローゼ症候群様の病態を示すことがわかった。糸球体の濾過機能を担う足細胞に発現しているPodocalyxinのシアル酸欠損により濾過機能が破綻していることが強く示唆され,論文投稿準備中である。(2) β4GalT-1(ガラクトース転移酵素)欠損マウスの解析β4GalT-1欠損マウス由来の骨髄細胞を正常マウスに移植してもほとんど生着しないという興味深い現象を見いだした。

骨髄幹細胞自身の増殖性やコロニー形成率には問題がなく,骨髄へのホーミングが障害を受けていた。骨髄幹細胞の骨髄へのホーミングを制御する新しい糖鎖接着分子の存在を示す結果であり,臨床面での応用も期待される。論文投稿を進めている。一方,このマウスのIgA腎症の発症機構を解明するためにB細胞にβ4GalT-1を強制発現するTgマウスを作製した。本研究は終了するが,別のプロジェクトでIgA分子の糖鎖を正常に戻すとIgA腎症の発症が抑えられることを示したいと考えている。(3)その他のβ4GalT欠損マウスの作出と解析β4GalT-2欠損マウスが空間学習・記憶や運動学習・協調運動に障害があることを明らかにした研究は論文として発表した(JBC,2009)。次に作製したβ4GalT-5欠損マウスは,予想に反して発生初期に致死となることを見いだした。テトラプロイドレスキュー実験により,胚体よりは胚体外組織の異常が致死の原因であることを明らかにした。この成果は論文投稿中である。