hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単一磁束量子回路における動作速度の量子力学的極限の追究

また、動作マージンが期待通りとならない点については、製造ばらつきと、熱雑音による影響を取り入れた定量的なシミュレーション、実験による温度依存の調査等を実施して原因を追究する計画である。以上から、本研究は概ね順調に進展していると考えられる。今後は、高速性と低消費電力性の両面を追求して設計した、単一磁束量子回路において、タイミング揺らぎやビット誤り率を精密に計測することにより、論理回路における量子力学的揺らぎの効果を明らかにすることを目指す。次年度以降、(1)デバイス作製プロセス、(2)回路設計、(3)高周波精密計測の3つの項目に対して以下のように進める。項目(1)のデバイス作製プロセスについては、窒化ニオブを用い、回路作製に適用可能な特性をもつジョセフソン接合の作製を進める。特に集積回路作製の観点から、微小ジョセフソン接合の均一性の評価を行い、微細加工や障壁層構造について検討を行う。項目(2)の回路設計については、アナログ回路シミュレーションを用い、低消費電力性と高速性の両面から回路パラメータの最適化を行う。タイミング揺らぎを評価するため、まずはリング発振回路などの設計を行う。項目(3)の極低温高周波計測については、低エネルギー化した小規模SFQ回路やリングオシレータを、液体ヘリウム温度以下の低温で評価することを目指す。通常の設計による回路と比較することで、各種特性の温度依存関係を明らかにする。このための、系統的なデータを効率よく得るための測定環境の構築についても進める。
花粉壁エキシンの立体構造の構築における多糖の役割

シロイヌナズナの花粉のエキシンは、平面的な網目構造であるテクタムがバキュラと呼ばれる柱で花粉表面から持ち上げられた形の立体構造である。この構造を作るための設計図がゲノム中のどのような遺伝情報として書かれているのか、このことを明らかにするのが本研究の目的である。平成30年度は、これまでの解析でエキシン形成に必須の働きを持つことが明らかになった細胞壁多糖、特にキシラン、ペクチン、およびアラビノガラクタンタンパク質(AGP)がいつ、どこで、どのような構造を作るのかを詳細に解析した。キシランとペクチンに対する特異抗体を用いた顕微鏡観察から、この両者は花粉四分子期の小胞子の表面でエキシンの形成に先駆けて現れ、特徴的なモジュールを作ることが明らかになった。ペクチンとキシランは積み重なっており、やがてエキシンの網の目(ラクナ)になる部分に存在していた。この関係はカロース壁が消失した遊離小胞子期になっても変わらなかった。これに対し、AGPはテクタムと全く同じ網目構造として観察され、テクタムを覆い、キシランとはほぼ同一平面で排他的に分布することが明らかになった。キシランを合成できない突然変異体はラクナが消失するが、このときキシランとともにペクチンも減少しており、ペクチンの分布はキシランに依存することがわかった。これに対し、AGPはほぼ正常に蓄積していた。AGPはタペート細胞から小胞子の表面に供給されると推定されており、キシランやペクチンとは無関係にエキシンの表面に沈着するのだと考えられる。次年度は他の突然変異体を用いた観察も行い、多糖間の相互作用や多糖が作る構造の相互依存性について解析を進める。花粉四分子ではカロース壁が邪魔をするため小胞子表面の多糖のモジュール構造を可視化するのが難しかったが、カロース壁を分解する方法を開発して比較的きれいな像を得ることができるようになり、当初懸念された問題点の一つが解決された。また、網目サイズが変化する突然変異体の原因遺伝子の同定やタペート細胞で発現するAGPの同定が進んでおり、研究の進捗は順調である。キシランやAGPを合成できない突然変異体やエキシンの原料であるスポロポレニンを合成できない突然変異体を用い、多糖モジュールおよびエキシンの形成がどのような相互依存性を持つのかを明らかにする。網目サイズが変化する突然変異体の原因遺伝子を同定し、網目の大きさを決める遺伝的なしくみについての手がかりを得る。さらに、タペート細胞で合成されるAGPが小胞子の表面に運ばれることを示し、エキシン形成におけるAGPの機能を考察する。設備備品として顕微鏡カメラを購入する予定で予算計上していたが、別途入手することができ、本研究予算では購入する必要がなくなったために次年度使用額が発生した。

一方、植物栽培室等の使用料(「その他」費目)が当初予定よりも多く必要になり、これは次年度以降も継続的に必要になる。したがって、次年度使用額を2019-20年度の植物栽培室等使用料に充て、消耗品費の不足が生じないようにする。
熱ショック転写因子による炎症反応のネガティブフィードバック機構

細菌感染や様々な病気は炎症性遺伝子群の誘導と体温上昇からなる発熱反応をひき起こす。発熱は予後を良くする因子であるがその分子機構は十分に明らかにされていない。本研究では、温熱ストレスに対する細胞の主要な応答機構である熱ショック応答と炎症反応の接点について解析を行った。炎症性遺伝子群の誘導は主にIL-6遺伝子の働きによって発熱をひき起こすが、温熱ストレスを感知する熱ショック転写因子が大多数の炎症性遺伝子群の発現誘導を負に制御する分子機構を明らかにした。熱ショック転写因子HSF1は、温熱ストレス時の熱ショック遺伝子群の発現誘導を起こすだけでなく、正常な細胞の分化や増殖に関わるFGF、LIF、IL-6などのサイトカイン遺伝子の発現調節にも関与している。我々の研究から、熱ショック応答と免疫・炎症反応が協調的な制御があることが示唆されてきた。今回、HSF1による重要な炎症制裁とカインIL-6遺伝子の発現調節の分子機構をマウス胎仔繊維芽細胞MEFと腹腔マクロファージを用いて解析した。その結果、1)HSF1はIL-6遺伝子プロモーター上流にある熱ショックエレメントに構成的に結合しており、この結合がLPS刺激による最大の発現誘導には必要であること、2)HSF1欠損細胞ではIL-6遺伝子の転写活性化因子NF-κBや抑制因子ATF3のDNAへの結合が抑制されること、3)ヒストン脱アセチル化阻害剤やDNAメチル化阻害剤によって、HSF1欠損細胞でのIL-6遺伝子発現が回復すること、4)HSF1があることによって、ヒストン修飾酵素CBPやBRG1がプロモーター上ヘリクルートされること、5)制限酵素切断解析から、HSF1があることによってクロマチン構造が開いていること、が明らかになった。以上のことから、HSF1はIL-6遺伝子のプロモーター上流に結合することによって、クロマチン構造を変化させ、転写活性化因子や転写抑制因子の結合に影響を与えることによって、IL-6遺伝子の転写制御に関与するという新しい分子機構が明らかになった。熱ショック転写因子HSF1は温度ストレスを感知することで、熱ショック遺伝子群を誘導して細胞死を防ぎ、それ以外にも個体発生の過程で多くの役割を担っている。我々は、さらに、HSF1が免疫応答に必須であることを見いだし、その分子機構の少なくとも一部は、HSF1のクロマチン制御を介するIL-6遺伝子の制御であることを明らかにした。本研究では、発熱レベルの温熱ストレスがHSF1を介して炎症性サイトカイン産生を抑制することを明らかにした。マウスマクロファージと胎児繊維芽細胞MEFをLPSで刺激すると主要な炎症性サイトカインIL-6が誘導される。我々は、細胞を発熱レベルの温熱にさらすと、HSF1を介するIL-6誘導の顕著な抑制がみられることを明らかにした。そこで、HSF1ターゲット遺伝子群を検索した所、IL-6の転写を抑制するATF3を同定した。HSF1はATF3遺伝子に直接結合し転写を誘導し、その誘導はLPS刺激により増強される。ATF3欠損MEF細胞では、LPSによるIL-6誘導は亢進し、温熱ストレスによる発現抑制を認めなかった。DNAマイクロアレイ解析から、LPS刺激により誘導を受ける100遺伝子を同定し、そのうち約90%の遺伝子の発現誘導が温熱処理により抑制される。その多くの誘導がATF3を介して抑制されることが分かった。個体レベルでは、IL-6は主要な発熱性サイトカインであり、LPS刺激によりIL-6の産生亢進とともに発熱がひき起こされる。HSF1欠損マウスでは、LPS刺激後の血清IL-6濃度が亢進し、その全身性効果である発熱反応や急性期反応蛋白質群の産生も亢進した。さらに、発熱反応のないIL-6欠損マウスにLPS刺激を行うと、HSF1のATF3プロモーターへの結合とその誘導、そしてATF3のIL-6プロモーターへの結合が減弱することが分かった。以上の結果は、HSF1-ATF3経路が、発熱性サイトカインであるIL-6の発現抑制を介して炎症性反応を抑制していることを示している。
rasノックアウトマウスを用いた新規のRasシグナル伝達機構の研究

哺乳類の3種のras, H-, N-, K-rasをそれぞれ欠損したマウスおよび多重ras欠損マウスを作成、解析した。H-ras欠損およびN-ras欠損マウスさらにH-rasN-ras2重欠損マウスは見かけ上正常に発達、成長し、寿命も野生型と変わらなかったが、K-rasノックアウトマウスは胎生期に致死となった。H-ras欠損マウスではDMBAおよびTPAによる化学皮膚発がん実験で、皮膚パピローマの数が野生型の約7分の1になった。また、H-ras欠損マウスに生じたパピローマでは半数以上でK-rasに活性化型の変異が生じていることを明かとした。従って、腫瘍形成能については活性化型H-Rasの機能を活性化型K-Rasが捕えることがわかった。また、K-ras欠損マウスにヒトプロト型H-ras遺伝子を導入したトランスジェニックマウスでは致死が回復した。従ってRasタンパク質の機能は細胞増殖、初期発生において重複していると示唆された。また、H-ras欠損マウスの海馬ではグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体チャンネルのNR2サブユニットのチロシンリン酸化の向上、それに伴うNMDA受容体を介するシナプス応答の上昇、さらにはシナプス伝達の長期増強の増加が見られた。従って、H-Rasタンパク質はNMDA受容体のチロシンリン酸化を制御することにより、NMDA受容体応答、長期増強を制御していることが示唆された。また、Ras情報伝達系とNMDA受容体の関係を明らかにするため、海馬培養細胞をNMDA刺激した。この時、ERKおよびp38MAPKの活性化と共に、NMDA受容体のチロシン脱リン酸化が起こることが明かとなった。また、このERKの活性化にはRasの活性が必要であることが明かとなった。1) rasノックアウトマウスでのMAPキナーゼ(ERK)活性測定シナプス伝達の長期増強が増加したH-rasノックアウトマウス海馬でのERKの活性および発現量を測定した。活性測定は、基質となるミエリン塩基性蛋白質のゲル内リン酸化法により行い、活性化型(リン酸化)ERKを特異的に認識する抗体を用いたWestern blott解析によっても検討した。その結果、H-rasノックアウト海馬ではERKの発現量に変化はないが、ERKの活性が野生型の約80%に減少していることが明らかとなった。このことは、中枢神経系でERKがH-Ras蛋白質のターゲットとして働いていることをin vivoで初めて確認したことになる。2) rasノックアウトマウスでのリン酸化酵素の活性化H-rasノックアウトマウス海馬では、NMDA受容体活性化が生じている。NMDA受容体各サブユニットに対する特異的抗体による免疫沈降、および抗リン酸化チロシン抗体によるWestern blott解析から、NR2AおよびNR2Bサブユニットのチロシンリン酸化量の昂進が明らかとなった。また、H-rasノックアウトマウスでのチロシンリン酸化は、海馬粗抽出液を用いた抗リン酸化チロシン抗体によるWestern blott解析や、in vitroでの海馬粗抽出液のチロシンリン酸化活性の測定から、NMDA受容体特異的ではなく、チロシンリン酸化酵素活性の上昇によるものであると考えられた。3) NMDA受容体のチロシンリン酸化による活性制御は、SrcもしくはFyn等のSrcファミリーキナーゼによって行われていると考えられている。そこで、Rasによる制御を受けるチロシンリン酸化酵素特定のため、H-ras、fynダブルノックアウトマウス、H-ras、srcダブルノックアウトマウスを作成した。

1)rasノックアウトマウスでのMAPキナーゼ(ERK)活性測定H-rasノックアウトマウス海馬で、定常状態ではERKの活性が約80%程度に減少していたが、海馬スライスにNMDAを添加したさいには、野性型と同様にERKの活性化が見られた。また、野性型およびH-rasノックアウトマウスの胎生16.5日の海馬から単離した初代培養細胞にNMDAを添加した場合も、ERK活性の上昇が野性型、H-rasノックアウト細胞のいずれにおいても見られた。2)NR1ノックアウト細胞でのERK活性測定NMDA受容体はチャンネルとしての活性にとって必須なNR1サブユニットとその活性を調節し、グルタミン酸およびNMDAと結合するNR2サブユニットから構成されている。NR1ノックアウトマウスから単離した海馬初代培養細胞にNMDAを添加したところ、ERKの活性化が見られた。NR1ノックアウト細胞ではNMDAチャンネルは形成されないが、NMDA結合部位を持つNR2Bは、NR1がないため野性型細胞に比較し発現量が低いが、発現する。従って、このNR1ノックアウト細胞で見られたNMDAによるERKの活性化はNMDAのNR2Bへの結合による活性化、もしくはNMDA受容体以外のNMDA結合蛋白質によって介され、細胞内へのカルシウム流入とは独立に起こっている可能性を示唆している。そこで、現在NMDA受容体が発現せず、しかもNMDAによるERKの活性化がおこらない細胞にカルシウムイオンを透過しない点突然変異を導入したNR1と野性型のNR2Bを発現するベクターを導入し、上の仮説が正しいかどうかを検証中である。哺乳類の3種のras,H-,N-,K-rasをそれぞれ欠損したマウスおよび多重ras欠損マウスを作成、解析した。H-ras欠損およびN-ras欠損マウスさらにH-rasN-ras2重欠損マウスは見かけ上正常に発達、成長し、寿命も野生型と変わらなかったが、K-rasノックアウトマウスは胎生期に致死となった。H-ras欠損マウスではDMBAおよびTPAによる化学皮膚発がん実験で、皮膚パピローマの数が野生型の約7分の1になった。また、H-ras欠損マウスに生じたパピローマでは半数以上でK-rasに活性化型の変異が生じていることを明かとした。従って、腫瘍形成能については活性化型H-Rasの機能を活性化型K-Rasが補えることがわかった。また、K-ras欠損マウスにヒトプロト型H-ras遺伝子を導入したトランスジェニックマウスでは致死が回復した。従ってRasタンパク質の機能は細胞増殖、初期発生において重複していると示唆された。また、H-ras欠損マウスの海馬ではグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体チャンネルのNR2サブユニットのチロシンリン酸化の向上、それに伴うNMDA受容体を介するシナプス応答の上昇、さらにはシナプス伝達の長期増強の増加が見られた。従って、H-Rasタンパク質はNMDA受容体のチロシンリン酸化を制御することにより、NMDA受容体応答、長期増強を制御していることが示唆された。また、Ras情報伝達系とNMDA受容体の関係を明らかにするため、海馬培養細胞をNMDA刺激した。この時、ERKおよびp38MAPKの活性化と共に、NMDA受容体のチロシン脱リン酸化が起こることが明かとなった。
ABO式血液型遺伝子のエンハンサーの同定に基づく統合的転写調節機構の解明

ABO式血液型亜型のうち日本人に最も多いBm型では、血球系細胞特異的エンハンサー(+5.8-kb site)内に約5.8kbの欠失がある(Bm5.8)事を既に報告したが、本研究ではBm型の原因がB遺伝子の転写低下であることを明らかにした。さらに、異なる欠失領域に基づく新たなBm遺伝子(Bm3.0)を同定し、他の亜型のAmやA3型でも、この領域内のRUNX1, GATA-1 and GATA-2等の認識配列に欠失や塩基置換があることを発見した。また、通常のABO式血液型で+5.8kb siteに6種のハプロタイプを見出しABO遺伝子型と特異的なリンクを見出した。近年、申請者らは赤白血病細胞K562を用いて、ABO遺伝子第1イントロン内5.8kb(+5.8kb site)に血球系特異的な転写活性化領域(エンハンサー)を見出し、この領域にはGATA転写因子が関与していることを報告した。また、Bm型では、+5.8kb siteを含む、約5.8kbの塩基が欠損していることを発見した。通常のABO式血液型1005例にこの欠損は認められず、調べたBm型及びABm型112例中111例に同じ欠損が認められ、この欠損はBm遺伝子に特異的であることが推測された。一方、欠損のないBm型では、+5.8kb site中のGATA転写因子結合サイトに一塩基置換が認められ、これによって+5.8kb siteへのGATA1、2転写因子の結合が阻害され、転写活性が消失することが確認された。また、peptide nucleic acid(PNA)PCR clamping法を応用して、ABO遺伝子のO、A、Bアリルをそれぞれ特異的に増幅する方法を開発し、Bm型の一塩基置換が、Bアリルに存在することが証明できた。この方法を用いて、通常の方法では判定が不可能であるB(0.3%)、O(99.7%)のキメラ型のDNAから、B遺伝子の型を判定することに成功した。更に、Bm型と同じ正常をもつAm型の2例では、+5.8kb site内に23bpの欠損が認められた。Am型ではGATA結合サイトに変異は無いが、RUNX1結合部位が欠損しているため、RUNX1が結合できず、転写活性が消失している事が、ゲルシフトアッセイ及びレポーターアッセイによって確認された。また、+5.8kb site内に存在する数種類のSNPsの組み合わせから、6種のハプロタイプに分類出来、A型は04型、B型は06型、O型は01、02、03、05型で、ABO型の判定がこの領域でも可能であることが示唆された。これまで申請者らは、ABO遺伝子第1イントロン内5.8kb(+5.8-kb site)に血球系特異的な転写活性化領域(エンハンサー)を見出し、Bm型では領域内の約5.8kbの塩基の欠損(Bm5.8遺伝子)や一塩基置換(Bm+5890T>G遺伝子)が認められ、Am型でもエンハンサー内の23bpの欠損が認められ、+5.8-kb siteがAやB遺伝子の転写活性に関係していることを明らかにした。今回新たに、A3型ではA alleleの+5.8-kb site内に新規の1塩基置換(5893G>Aまたは5909A>G)が、B3型ではB alleleのプロモーター内に新規の1塩基置(-77C>G)がそれぞれ同定され、reporter assayの結果から、これらの変異がABO遺伝子の転写活性を低下させている事が確認された。また、Bm型500例以上の遺伝子解析の結果、殆どは+5.8kb欠失(Bm5.8)であるが、新たに+5.8-kb site内に3.0kbの欠失をもつ、Bm型(Bm3.0)を同定した。Bm5.8とBm3.0についてABO遺伝子第1イントロンの全塩基配列を比較した結果、この2つの遺伝子は共通の欠失領域をもつ1つの遺伝子から生じたものでなく、独立した由来であると考えられた。また、Bm、B、O型の赤血球系前駆細胞(CD34陽性細胞)について、ABO遺伝子等の発現解析を行ったところ、通常のBやO型では、より未分化な細胞で最も強く、以後減少し、Bm型ではいずれの分化段階においても、allele特異的RT-PCRにてO遺伝子は発現しているが、B遺伝子の発現は認められず、細胞培養上清のB合成酵素活性も検出できなかった。また、B型赤血球系前駆細胞を用いたChIP assayで、+5.8-kb siteにRUNX-1、GATA-1/2が共に結合することを明らかにした。既に我々は、血球系細胞特異的エンハンサー(+5.8-kb site)を同定し、ABOの亜型であるBm、AmやA3型ではこの+5.8-kb siteに欠失や塩基置換があることを報告してきた。今回は、通常型ABO式血液型の+5.8-kb siteのハプロタイプについて解析を行い、両者の間の遺伝子型特異的なリンクを検討した。通常型ABO式血液型113名の遺伝子のエキソン6・7及び+5.8-kb siteの塩基配列を調べた。その結果+5.8-kb siteには6種類のハプロタイプが見いだされ、それぞれABOInt1*01-06と命名した。

218/226アリルで、ABOInt1*04を有するアリルではA遺伝子と、ABOInt1*06を有するアリルではB遺伝子と、ABOInt1*01-03、ABOInt1*05アリルではO遺伝子とリンクしていると推測された。Peptide Nucleic Acid (PNA)-clamping PCR及びクローニングにより、AおよびB遺伝子のアリル特異性は確認された。また、各種ハプロタイプの+5.8-kb siteを組み込んだルシフェラーゼレポータープラスミドを用いたレポーターアッセイでは、6種のハプロタイプ間にはエンハンサー活性に有意な差がなかった。一方、8アリルにおいて例外が存在し、ABOInt1*03がB遺伝子と、ABOInt1*04がO遺伝子と、ABOInt1*05がA遺伝子、ABOInt1*06がA遺伝子とリンクしたアリルが見出され、いずれもAやB遺伝子とリンクしたアリルであることが直接証明された。ABO遺伝子のイントロン6或いはエキソン7中で組み換えが生じた事例は既に報告されており、ABOInt1*06がA遺伝子とリンクしたアリルは、組み換えにより生じたと推測され、他の5例も組み換えにより生じた可能性が考えられた。ABO式血液型亜型のうち日本人に最も多いBm型では、血球系細胞特異的エンハンサー(+5.8-kb site)内に約5.8kbの欠失がある(Bm5.8)事を既に報告したが、本研究ではBm型の原因がB遺伝子の転写低下であることを明らかにした。さらに、異なる欠失領域に基づく新たなBm遺伝子(Bm3.0)を同定し、他の亜型のAmやA3型でも、この領域内のRUNX1, GATA-1 and GATA-2等の認識配列に欠失や塩基置換があることを発見した。また、通常のABO式血液型で+5.8kb siteに6種のハプロタイプを見出しABO遺伝子型と特異的なリンクを見出した。これまで、AやB抗原が減弱しているABO式血液型亜型では、Bm型をはじめ、Am型やA3型でも、+5.8-kb site内のGATAやRUNX-1転写因子結合サイトを含む塩基配列の欠損や塩基置換が原因で、ABO遺伝子の転写活性が低下し、AやB抗原の発現が減弱していることが確認された。B3型では、プロモーター内の1塩基置換も同定され、これらの亜型の遺伝子検査が可能となったことから、これまで曖昧であった亜型の血液型判定が正確にできるようになった。ABO遺伝子は、未分化の細胞で最も強く、分化とともに発現が低下しており、この発現には、転写因子GATA-1/2やRUNX-1が関与していることも明らかになった。これに対して、Bm型ではいずれの分化段階においても、B遺伝子の発現は認められないことをはじめて証明した。なお、転写因子RUNX-1は急性骨髄性白血病の患者においてしばしば相互転座のために変異することが知られており,白血病患者における血液型変換の新たな機構の解明が可能になると考えられる。法医学分野これまで、コード領域に変異を持たない変異型のABO式血液型の遺伝子発現制御機構は不明であったが、我々が新規に発見したエンハンサー+5.8kb siteが、血球系のABO遺伝子の発現を調節しており、Bm型やAm型の赤血球抗原減弱の原因が解明された。これらの転写調節にはGATA1、GATA2及びRUNX1転写因子が関与していることも確認され、研究の進展が見られた。また、この領域内のSNPsの組み合わせから、数種類のハプロタイプが存在し、これらがABO式血液型と関連している事から、ABO式血液型の新たな判定方法の開発にも繋がった。更にABO遺伝子のPNA PCR clamping法を開発し、キメラのような微量な抗原を産生するABO遺伝子の型判定までも可能になり、遺伝子検査方法の進展も見られ、25年度の研究目的はほぼ達成された。
イネ遺伝資源の吸水・水利用・蒸散機構に関する生理学的・形態学的研究

湛水区と湿潤畑区におけるイネの物質生産反応における品種間差に焦点を当て,物質生産に差をもたらす生理形態的要因を明らかにすることを目的とした.湿潤畑区で湛水区よりも高い物質生産を示した品種は,茎数が湛水区に比べ湿潤畑区で20%程度増加し,主茎葉齢も遅延せず,葉面積が湿潤畑区で有意に拡大した.これらの品種は湿潤畑区における根表面積の維持程度が大きく,個体あたりの吸水量が湿潤畑区で有意に増加した.吸水量とN吸収量には有意な相関関係が認められた.以上のことから湿潤畑区で高い物質生産を示した品種は,吸水・N吸収能の向上により養水分供給が増加した結果,茎数の増加に伴う葉面積の拡大により光合成量が増加し,湿潤畑区で物質生産能が向上したものと推察した.供試70品種の中で最も高い水ストレス耐性を示したPuluik Arangの生理形態学的応答について,根系機能に着目してより詳細な研究を進めている.植物体め吸水・水輸送に関与が示唆されているアクアポリンのうち根での発現が認められる12種のmRNAレベルでの発現量を解析した結果,軽度の水ストレスで増加する分子種が存在すること,対照品種に比較し顕著に発現量が多い分子種が存在することが明らかとなった.Puluik Arangは高次側根を発生させるL型側根数の出現率が高いことが観察された.これら分子生理的,形態学的特性の吸水能への関与の解明にはさらなる研究が必要であるが,一連の研究結果から,Puluik Arangは水ストレスに対して優れた適応性を発揮し,初期生育における水ストレス耐性の重要な遺伝資源となりうる可能性が示唆された.農業生物資源研究所(NIAS)の世界のイネコアコレクション(69品種)を材料として用い,湛水・湿潤畑(土壌水ポテンシャル-0.10MPa)・乾燥畑(同-0.52MPa)といった異なる土壌水分に対するイネ幼植物の物質生産反応の遺伝的変異を解析した.全乾物重の度数分布は湛水区と湿潤畑区で類似した分布を示し,乾燥畑区では他の2区に比べ低い階級に多くの品種が分布した.全乾物重について,いずれの処理区でもインディカ,ジャポニカ亜種間に明瞭な差異は認められなかった.吸水量と全乾物重にはいずれの処理区においても強い正の相関関係が認められた.一方,水利用効率と全乾物重には有意な相関関係が認められなかった.このことから現存する栽培イネの物質生産能は吸水能が強く関与しているものと推察した.しかし両畑条件下で物質生産量が多い品種の中には,他の品種に比べ水利用効率が高いものがいくつか存在し,限られた水資源による安定的稲作には水利用効率の遺伝的改良も一つの要点であることが示唆された.根乾物重および冠根数を調査した結果,いずれの形質も吸水量と有意な相関関係が認められた.このことから根系発達は吸水能と密接な関係があることを認めた.現在,根長や根表面積などより詳細な形態的特性についても調査中である.また根重あたりの吸水量にはいずれの処理区でも幅広い品種間変異が存在した.この度数分布は湛水区では亜種間で明瞭な差異は認められなかったが,両畑区ではジャポニカ品種が上位にくる特徴があった.これらのことから根の量的な発達だけではなく,単位根量あたりの吸水量を高めることも,吸水能の飛躍的向上に寄与する可能性が示唆された.湛水区と湿潤畑区におけるイネの物質生産反応における品種間差に焦点を当て,物質生産に差をもたらす生理形態的要因を明らかにすることを目的とした.湿潤畑区で湛水区よりも高い物質生産を示した品種は,茎数が湛水区に比べ湿潤畑区で20%程度増加し,主茎葉齢も遅延せず,葉面積が湿潤畑区で有意に拡大した.これらの品種は湿潤畑区における根表面積の維持程度が大きく,個体あたりの吸水量が湿潤畑区で有意に増加した.吸水量とN吸収量には有意な相関関係が認められた.以上のことから湿潤畑区で高い物質生産を示した品種は,吸水・N吸収能の向上により養水分供給が増加した結果,茎数の増加に伴う葉面積の拡大により光合成量が増加し,湿潤畑区で物質生産能が向上したものと推察した.供試70品種の中で最も高い水ストレス耐性を示したPuluik Arangの生理形態学的応答について,根系機能に着目してより詳細な研究を進めている.植物体め吸水・水輸送に関与が示唆されているアクアポリンのうち根での発現が認められる12種のmRNAレベルでの発現量を解析した結果,軽度の水ストレスで増加する分子種が存在すること,対照品種に比較し顕著に発現量が多い分子種が存在することが明らかとなった.Puluik Arangは高次側根を発生させるL型側根数の出現率が高いことが観察された.これら分子生理的,形態学的特性の吸水能への関与の解明にはさらなる研究が必要であるが,一連の研究結果から,Puluik Arangは水ストレスに対して優れた適応性を発揮し,初期生育における水ストレス耐性の重要な遺伝資源となりうる可能性が示唆された.
光解離性修飾基導入による蛋白質の構造と機能の研究

蛋白質のフォールディング反応に関して、ストップドフロー法を用いた研究により、比較的遅い時間領域での情報は多く得られたが、ストップドフロー法の不感時間である1ミリ秒よりも早い時間領域での知見は依然少なく、フォールディング反応の初期過程を種々の蛋白質で観測できる新しい手法が待ち望まれている。また、蛋白質のフォールディング過程での蛋白質の水和に関する情報は限られている。そこで、本研究では、蛋白質から光解離する修飾基を用いて、光で蛋白質のフォールディング反応を開始させる新しい手法を、アポプラストシアニン(apoPC)などを例に提案している。本年度は以下の成果を得た。1.修飾apoPCへの光照射前後での立体構造変化:最少培地で形質転換した大腸菌を培養し、^<15>NラベルapoPCを得た。得られた^<15>N-apoPCの2次元NMRを測定し、観測されたピークを帰属した。その後、^<15>N-apoPCのCys84に4,5-ジメトキシオルトニトロベンジル基を修飾し、2次元NMRを測定したところ、修飾apoPCが完全な変性状態にあることが判明した。この修飾apoPCに355nmのパルス光を照射すると、apoPCのネイティブ構造に由来する2次元NMRピークが観測され、光照射により蛋白質の立体構造が元に戻ることが証明された。2.ApoPCのフォールディング反応における蛋白質の体積変化:過渡回折格子法により、修飾apoPCへ355nmの光を照射すると、修飾基が400nsで蛋白質から解離することが解った。また、光照射すると、約270μsで蛋白質の体積減少が観測され、この体積変化は変性状態から初期段階での疎水基凝集への変化に帰属できた。この体積変化に帰属できる相は、変性剤存在下で修飾apoPCに光を照射した場合や、apoPCと同様の方法で修飾したモデルペプチド(N-acetyl-Asp-Gly-Cys)に光を照射した場合には観測されなかった。3.ApoPCのフォールディング反応における蛋白質と水分子の相互作用:修飾apoPCへ光照射後、23msのタイムスケールで拡散定数が増大することが、過渡回折格子法により解った。この変化は、蛋白質と水分子の分子間水素結合が、蛋白質内の分子内水素結合へと変化したことに対応すると解釈した。蛋白質がどの様にして決まった高次構造を形成するかは未だ謎も多い。ストップドフロー法を用いた研究により、蛋白質のフォールディング反応に関して、比較的遅い時間領域での情報は多く得られたが、ストップドフロー法の不感時間である1ミリ秒よりも早い時間領域での知見は依然少なく、フォールディング反応の初期過程を種々の蛋白質で観測できる新しい手法が待ち望まれている。本研究では、蛋白質から光解離する修飾基を用いて、光で蛋白質のフォールディング反応を開始させる新しい手法を提案し、以下の成果を得た。1.プラストシアニン(PC)のCys84の硫黄原子は銅に配位している。PCから銅を外して得たアポPCのCysの硫黄原子にオルトニトロ、ベンジル基のジメトキシ誘導体を修飾することに成功した。修飾アポPCには、修飾基に由来する355nmの吸収帯が存在し、この吸収帯は蛋白質の吸収からずれているので、光照射による蛋白質の変性を最小限に抑えられた。修飾PCに355nmのパルス光を照射すると、修飾基に由来する355nmの吸収が減少し、同時に、ニトロソ化合物に由来する280nm付近の吸収が増大した。この結果より、光照射により修飾基が蛋白質から遊離したことが判明した。2.PCのモデルペプチド(N-acetyl-Asp-Gly-Cys)のCysの硫黄原子に、オルトニトロベンジル基のジメトキシ誘導体を修飾することに成功した。修飾モデルペプチドには、修飾基に由来する355nmの吸収帯が存在した。過渡回折格子法を用いて、光を照射したときの反応を調べたところ、解離基の拡散に由来するシグナル成分が観測された。3.遺伝子操作により、マッコウクジラのミオグロビンにCysを1つあるいは2つ導入し、これらの変異蛋白質を精製することに成功した。これにより、ミオグロビンのフォールディング反応の初期過程を調べる準備が整った。この修飾

apoPCに355nmのパルス光を照射すると、apoPCのネイティブ構造に由来する2次元NMRピークが観測され、光照射により蛋白質の立体構造が元に戻ることが証明された。2.ApoPCのフォールディング反応における蛋白質の体積変化:過渡回折格子法により、修飾apoPCへ355nmの光を照射すると、修飾基が400nsで蛋白質から解離することが解った。また、光照射すると、約270μsで蛋白質の体積減少が観測され、この体積変化は変性状態から初期段階での疎水基凝集への変化に帰属できた。この体積変化に帰属できる相は、変性剤存在下で修飾apoPCに光を照射した場合や、apoPCと同様の方法で修飾したモデルペプチド(N-acetyl-Asp-Gly-Cys)に光を照射した場合には観測されなかった。3.ApoPCのフォールディング反応における蛋白質と水分子の相互作用:修飾apoPCへ光照射後、23msのタイムスケールで拡散定数が増大することが、過渡回折格子法により解った。この変化は、蛋白質と水分子の分子間水素結合が、蛋白質内の分子内水素結合へと変化したことに対応すると解釈した。
〈旅〉と〈住〉の間-移住・地域選択をめぐる愛着と動機の言説の相互作用論的分析

本研究は、脱都市移住という現象をメインの題材に、居住地選択とそれにともなう地域への愛着を考察するための新たな枠組みを構築するためものである。具体的なアプローチとしては、北海道と沖縄という周縁地域に新たな<住>をもとめた世帯の言説であり、流行歌のなかに吐露された心情、そしてCMや雑誌記事などが主たる分析の対象となっている。結論としては、今日の地域選択において<住>と<旅>とは相互浸透し始めている。しかしこうした日常と非日常の要素が混じり合った<住>をとらえる眼差しにはまだ多くの混乱が見られるのも事実である。80年代以降、過疎に悩む多くの町村が地域活性化の一手段として移住促進政策を打ち出しているが、現実の移住者の<住>意識と当該地域のそれとはかなりの隔たりを見せていることが多く、また地域への愛着のとらえ方にも食い違いが多々見られる。すなわち、<旅>を含む<住>とマジメな<住>、「生まれ落ちた土地への愛着」と「選び取った土地への愛着」という質的相違が、時にストレンジャーとネイティブとのコンフリクトの遠因となっていることが多い。それはひいては、<旅>や観光に対するホスト社会とゲスト社会との認識のずれ、非日常的言説を排除した地平にたつ日常といった問題に敷衍できるものである。しかし、こうした二元的対立の結節点として、今日の主体的に地域選択をした多くの「よそ者」たちがいる。かれらは様々な形で地域と関わり、地域文化を創造している。すなわち、かれらは本来的な意味での流動化社会の申し子であり、新たな文化創造の主体となっているのである。脱都市移住動機、地域選択の概要を把握するため、本年度はまず雑誌記事から抽出した移住者のデータベース化に着手した。そのため専用のサーバーおよび入力用のコンピュータ、そしてネットワーク対応のデータベース・ソフトを導入し、入力のネットワーク化をはかった。結果、一元的なデータ管理をできる環境が整い、複数の研究補助者により入力が可能となり、効率が向上したばかりでなく、入力の正確さが保たれるようになった。これで入力のためのデータベース環境は完成した。本年度入力したデータは948件である。簡単な集計を施した結果、当初のもくろみ通り、移住動機に<旅>の要素が、具体的・直接的な移住動機の背後に多々みられることが判明した。そこには旅の経験、特に若年期における体験が、生まれ育った土地から新たに選択された土地への移住に大きく作用している。暫定的な仮説であるが、本年度2回のインタビュー行(北海道・「とほ」宿計9世帯、および札幌において移住者ネットを主宰するNPO法人「北海道開拓使の会」元事務局長)と、上記の1.5次データから、「いつか住んでいる土地を去るかもしれない」という漂泊的意識と、現住地に対する愛着(特に地域活動参加の意欲や開発などにともなう具体的な活動など)とは、負の相関がないことが考えられる。逆に<旅>の意識が強ければ強いほど現住地に対する愛着やこだわりが強いことが考えられるのである。しかしそれ故、すなわち移住動機や地域選択において<旅>が前面に出るがゆえに、地域との摩擦が生じている事例もあれば、またネイティブとの感情的な行き違いがある事例も観察された。次年度は、データ入力の留意点として、また聞き取り調査におけるウェイトとしてこれらの点をより精緻に深化させる必要があると考えている。本年度は、引き続き北海道における「とほ」宿への聞き取り調査を継続して実施した。また、昨年度ある「とほ」宿において紹介された、沖縄県石垣市および竹富町在住の移住者、そしてその移住者からさらに紹介された他の移住者を含め、集中的にインタビューを実施した。その結果、北海道と沖縄というかけ離れた二つの地域であるが、脱都市移住におけるモチーフにかなりの共通性がみられることが判明した。

この二つの地域への移住者は共に<旅>のモチーフが居住地選択の動機に滑り込んでいる。そして、現居住地への愛着(ならびに地域参加への意欲)においてもまた「選び取った場所」という意識が、地元住民とは異なる形で(ときには地元住民のそれよりも強く)、関与している。しかし、そうした愛着や意識は必ずしも<定住>や<永住>とは結びついていないことが、インタビューにおいては理解された。すなわち、ある意味で<漂泊>をはらむ<定住>なのである。その意味で、この意識を追求することは、今後、脱都市という領域にとどまらず、都市や郊外における住民意識の潜流を探ることに有効であると思われる。本年度は、こうした観点から、<漂泊>と<定住>の間における愛着というものを考えるにあたり重要となる'家族'に焦点を当て、愛着の形と言説との相互作用を探る論考を提示した。平成15年度は、2つの<周縁>性に焦点をあて、補足的にインタビューを実施し、雑誌データの分析結果と照合させながら、移住と居住地選択・愛着の内実を他分野に応用可能な形でまとめる。なお、データサーバー用のパーソナルコンピューターが不調となり、より安定的にデータ入力をおこなうため、新たに1台購入しシステムの入れ替えをした。現在、入力データ数は2038世帯である、入力は8月頃に完了の予定である。本年度は、サーバー機の不調やシステムの入れ替えなどで遅れていた、移住者データベース作成が中心であった。『田舎暮らしの本』(宝島社)など総合的な田舎暮らし関連雑誌から得た移住者の基本的属性の入力は初年度から継続しているが、本年度はさらに、一昨年北海道の移住者より紹介があり何度か聞き取り調査を実施した沖縄への移住世帯のデータを充実させるべく、琉球関連の雑誌を揃え、新たに入力対象とした。このため本年度はデータベース作成のための謝金が膨れあがったが、それでも、私費・学内研究費を使用し沖縄本島に聴取調査に赴いた。訪問先は北海道と同様「とほ」宿を経営する2世帯と東京から移住した和紙職人である。合わせて、これまで情報が乏しかった沖縄本島北部の移住に関する基礎的な情報収集を行った。昨年度は沖縄と北海道という<周縁>性を共有する土地において、地域選択と愛着、そして定住意識においてかなりの部分共通するものがあると結論づけたが、3年度に渡る聴取りを通して得られた点は、両地域の「愛着の形」が微妙に異なるものであることも判明した。詳細は報告書(冊子)に譲るが、一つの仮説として、地域選択から愛着へというプ過程に関与する'stranger-native interaction'における異なりと同等性というウェイトの相違がある。すなわち、通常「よそ者扱い」というとき、違う人間として扱われるか、下の扱いをされるかという2点が不分明なまま往々語られるが、前者の場合よりも後者の扱いの時の方が人は愛着を感じにくい。逆に前者の場合「愛着の形」は<旅>のモチーフを含んだ独特のものになり、ここから2つの周縁地域の相違が生じると考えられるのである。このように今日の地域でも異人性は諸々の様相を呈する。本年度は上記の仮説の下で報告書をまとめ、11月に行われる第77回日本社会学会において一般報告を行う予定である。
近世日本の刑事司法に関する基礎的研究

従来の研究によれば、近世の糺問主義のもとでの刑事裁判では、奉行所で無罪を宣告するのは奉行の恥辱であるので、そうならぬよう奉行所の裁判にかける前に下吟味においてふるいにかけ、有罪と思料されるものだけを奉行所に送った。そして、一たん奉行所で裁判をすることになると、そこでは「吟味詰の口書」をとること、即ち、有罪宣告のための供述調書をとることが終局目標とされ、そのため自白が執拗に追求された。即ち、有罪確保をめざして徳川幕府の刑事裁判は進行していった、といっても過言ではない。しかし、この見解からは「無罪」の姿が浮かび上がってこない。糺問主義の刑事裁判では裁判役所での事実認定は有罪の事実認定だけが追求されたのであろうか。「無罪」の事実認定はなされなかったのであろうか。本研究では、こうした問題関心のもとに、江戸幕府刑事裁判における「無罪」に焦点をあて、近世(江戸時代)前半期の長崎奉行所の裁判では奉行所での審理(吟味)の結果、「無罪」を申し渡した事例が多かったことを明らかにした。特に注目すべきことは、奉行所での審理の結果、犯罪の事実は認定されなかったという事例が極めて多かったことである。「犯罪事実が存在しなかった」、「罪を犯す意思がなかった」などの理由で「無罪」を申し渡された事例が少なくなかった。その背景には、捜査と公判の手続が未分離であったこと、下吟味でのスクーリングがゆるやかであったことが想定される。近世の糺問主義手続のもとでの刑事裁判において「無罪」判決が多数みられ、しかも、そこには、一たん奉行所で審理を開始したからには何としても有罪にもちこむ、といった有罪確保へのこだわりが見られなかったということは、従来の有罪確保主義的な刑事裁判像に修正を迫ることになろう。また、有罪確保主義を江戸時代からの伝統と見る精密司法論に対しても問題を投げかけることになろう。本研究では、江戸幕府刑事司法における捜査・犯罪事実の認定手続に焦点をあてて、江戸幕府刑事手続の積極面を解明するとともに、その積極面のなかに同時に問題点がはらまれていたことを明らかにすること、そして、そのことにより刑事手続の積極面がいかなる内的関連をもって問題点を生み出したのかを明らかにすることを目的としたものである。そのことを論証するためには、刑事手続に関する史料の収集が決定的に重要になる。そのため、研究の第一年度である本年度は、史料調査・収集に重点を置いた。未刊史料の調査収集という点では、中央裁判機関関係の史料、地方裁判機関関係の史料について、それぞれ一定の古文書(裁判取調・刑の擬律等に関する史料)を複写し、入手することができた(東京大学、東北大学、九州大学所蔵史料)。既刊史料の調査・収集については、江戸幕府刑事判例集のなかでの基本的判例集ともいうべき『御仕置例類集』(江戸幕府評定所編纂)全16冊を入手することができた。未刊・既刊の史料収集については一定の前進が見られたといってよい。しかし、必ずしも十全とはいえない。既刊・既刊史料に中には、村方、町方の刑事手続きについて詳細に記録したものもあるのでは無かろうかと思われるので、次年度に若干の補充調査を試みたいと思っている。収集した史料の解読・分析については当初予定していたほど十分な進展を見ることができなかった。特に未刊史料(古文書)の解読作業は難航し、なかなかはかどらなかった。次年度の大きな課題といえよう。

本研究は、江戸幕府の刑事司法における捜査、犯罪事実の認定手続に焦点をあてて、江戸幕府刑事手続の積極面を明らかにするとともに、そこに見られた問題点をも明らかにすること、そしてその両者の内的関連を明らかにすることを目的としたものである。昨年度は研究の第一年度であるので、基本史料の調査・収集に重点を置いた。本年度は基本史料を補充するいくつかの未刊史料、既刊史料を調査・収集(東京大学、国立国会図書館、内閣文庫、伊豆韮山郷土資料館)するとともに、収集した史料の解読作業を併行して進めた。また、これまであまり十分に調査できていなかった地方の幕府直轄領の刑事手続に関する未刊、既刊の史料についても調査し、若干のものを収集できた(長崎、伊豆韮山など)。刊本史料は比較的スムースに読み込めているが、未刊史料(古文書)の解読作業は今年も難航しており、予想したようにはスムーズに進捗していない。とはいえ、作業は一定の前進を見せており、少しつつ近世社会の刑事手続の実態が明らかになりつつある。その成果の一端は、2006年7月16日の刑事司法研究会(於:コープイン・京都)で報告させていただいた。まだまだ未解明の部分が少なくないので、この報告をさらに補充していくことが今後の課題である。地方の刑事事件のうち少なからぬ部分は、その刑事処分について地方から中央に伺い、中央の指示を仰ぐので、地方と中央の双方から刑事手続の実態についてアプローチできればと思っている本研究は、近世日本の刑事司法のあり方に関する従来の研究の再検討をふまえて、刑事司法についての新しい像を構築するための基礎的研究を行うことを目的としていた。研究の最終年に入り、これまで収集してきた史料を総点検し、従来の研究を再検討するなかで、まとめの作業に入った。史料の不足した部分については補充の史料調査を行った。全体として見ると、刑事司法のすべての手続を再構築するには、まだ少し足りない部分があるため、その部分は留保しつつ、従来の糺問主義手続のもとでの刑事裁判像の再検討作業を行った。従来、近世前期幕府刑事法の研究については近世前期の研究が手薄であったことを考え、刑事判例の保存状態のよい長崎奉行所での刑事裁判を対象にして、作業を進めた。犯罪行為の認定にかかわって、「犯罪行為をしていない」「自首」「自白」「双方無罪・宥免願」「温情」「正当防衛・無礼討ち」「罪を犯す意思がない」の八項目にわたり検討し、糺問主義手続のもとでの「無罪」の意味について、明らかにすることができた。従来の刑事裁判像とは異なった刑事裁判像を提示することができたのではなかろうかと思われる。
耐熱性,好熱性プロテアーゼ,アクアライシンIの遺伝子操作による改造

アクアライシンI(aqualysin I)はグラム陰性の高度好熱性細菌Thermusaquaticus YT-1が菌体外に生産する耐熱性のアルカリ性セリンプロテアーゼである。この酵素のN末端とペプチド断片のアミノ酸配列を決定し、これに基づいて1517塩基からなる3本のoligodeoxyribonucleotideを合成した。これをプローブとしてT.aquaticusのDNAのPstI断片(約1.1kb)を大腸菌HB101とpUCベクターを用いてクローニングし、1,105塩基の塩基配列を決定した。この塩基配列によりコードされるアミノ酸配列の1つは、終止コドンを1個も含まないopen reading frameからなり、酵素タンパク質から決定された計103残基のアミノ酸配列と一致した。化学分析によれば、アクアライシンI(成熟酵素)はN末端がAlaで、GlyをC末端とする284残基のアミノ酸からなり、分子量は約28,500である。アクアライシンIの遺伝子の成熟酵素をコードすると考えられる領域のアミノ酸配列から得られる残基数は281(分子量28,349)で、化学分析によるものと良く一致した。得られたアクアライシンIのアミノ酸配列はproteinase K、thermitase(以上はアクアライシンIと同様システインを含む酵素)、subtilisinなどのセリンプロテアーゼのものと高い相同性を示し、活性中心付近での相同性は特に高かった。大腸菌においてlacプロモータによりこの遺伝子を発現させたが、プロテアーゼ活性の上昇はみられなかった。また、高度好熱菌においてクローニングしたアクアライシンIの遺伝子を発現させることも試みたが成功しなかった。従って、本研究においては、大腸菌や枯草菌などの宿主-ベクター系においてアクアライシンIの遺伝子を発現させる系を確立することが今後の大きな課題である。それにより、本年度中には出来なかったが、遺伝子操作によるアクアライシンIの改造が可能となる。
インターロイキン-13を標的としたアレルギー疾患治療戦略の開発

本研究計画全体の目的はIL-13シグナルの制御による気管支喘息の治療法の開発である.この実現のために,平成16年度においては以下の二つの研究目的を設定し,実験を行った.本年度については目的を達成したと考えられる.1.IL-13と受容体との結合様式の解明IL-13は気管支喘息をはじめとするアレルギー疾患の病態において重要な役割を果たしており,IL-13とその受容体との結合様式を知ることによって適切な阻害戦略の開発が可能になる.われわれは,IL-13/IL-13受容体複合体のホモロジーモデルに従って,IL-13Rα1につき16種,IL-13Rα2につき20種のアミノ酸置換体を作成し,それぞれの変異がIL-13との結合に与える影響を調べた.その結果,IL-13Rα1のLeu319,Tyr321およびIL-13Rα2のTyr207,Asp271,Tyr315,Asp318がIL-13との結合に関与していることが分った.また,これらの残基とは別に受容体のアミノ末端のフィブロネクチンタイプIIIドメイン(D1ドメイン)の機能解析を行い,IL-13Rα1のD1ドメインはIL-13との結合に必須であるものの,IL-4との結合には不要であること,およびIL-13Rα2のD1ドメインは受容体の発現に重要であることが判明した.これらの知見よりIL-13:IL-13Rα1:IL4Rαの複合体は2:2:2の6量体を形成すると予想された.2.ウイルスベクターを用いて制御性IL-13受容体を喘息モデルマウスに発現させることによる喘息病態のコントロール気管支喘息の動物モデルとしてオバアルブミン(OVA)により感作・誘発される喘息モデルが広く用いられている.われわれは,ウイルスベクターを用いてIL-13の制御性受容体であるIL-13Rα2をマウス気道組織に発現させることによりOVA誘発喘息モデルの喘息症状の緩和が可能であるか否か検討を試みた.予備的な実験においてはIL13Rα2発現により,気道過敏性の低下,気管支洗浄液中の好酸球数の低下が確認された.本研究計画全体の目的はIL-13シグナルの制御による気管支喘息の治療法の開発である.この実現のために,平成16年度においては以下の二つの研究目的を設定し,実験を行った.本年度については目的を達成したと考えられる.1.IL-13と受容体との結合様式の解明IL-13は気管支喘息をはじめとするアレルギー疾患の病態において重要な役割を果たしており,IL-13とその受容体との結合様式を知ることによって適切な阻害戦略の開発が可能になる.われわれは,IL-13/IL-13受容体複合体のホモロジーモデルに従って,IL-13Rα1につき16種,IL-13Rα2につき20種のアミノ酸置換体を作成し,それぞれの変異がIL-13との結合に与える影響を調べた.その結果,IL-13Rα1のLeu319,Tyr321およびIL-13Rα2のTyr207,Asp271,Tyr315,Asp318がIL-13との結合に関与していることが分った.また,これらの残基とは別に受容体のアミノ末端のフィブロネクチンタイプIIIドメイン(D1ドメイン)の機能解析を行い,IL-13Rα1のD1ドメインはIL-13との結合に必須であるものの,IL-4との結合には不要であること,およびIL-13Rα2のD1ドメインは受容体の発現に重要であることが判明した.これらの知見よりIL-13:IL-13Rα1:IL4Rαの複合体は2:2:2の6量体を形成すると予想された.2.ウイルスベクターを用いて制御性IL-13受容体を喘息モデルマウスに発現させることによる喘息病態のコントロール気管支喘息の動物モデルとしてオバアルブミン(OVA)により感作・誘発される喘息モデルが広く用いられている.われわれは,ウイルスベクターを用いてIL-13の制御性受容体であるIL-13Rα2をマウス気道組織に発現させることによりOVA誘発喘息モデルの喘息症状の緩和が可能であるか否か検討を試みた.予備的な実験においてはIL13Rα2発現により,気道過敏性の低下,気管支洗浄液中の好酸球数の低下が確認された.