hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満誘導性疾患発症におけるCCL19-CCR7経路の役割解明

本研究では、CCL19-CCR7経路が肥満誘導性慢性炎症およびインスリン抵抗性の発症に及ぼす影響を明らかにする目的で、脂肪細胞および肥満・糖尿病モデルマウス、Ccr7遺伝子欠損マウスを用いて、糖脂質代謝や組織中の炎症応答について検討を行った。その結果、脂肪組織中のCCL19産生量の増大には、活性化マクロファージ、樹状細胞等の免疫担当細胞の誘導が関与していることが示され、CCL19-CCR7経路はエネルギー代謝の制御に関与し肥満誘導性慢性炎症、インスリン抵抗性に影響を及ぼす可能性が示唆された。CCL19-CCR7経路が肥満誘導性慢性炎症およびインスリン抵抗性発症に及ぼす影響を明らかにするため、1in vivo、in vitroでのCCL19およびCCR7の発現、2Ccr7遺伝子欠損(Ccr7KO)マウスでの糖脂質代謝および組織中の炎症性細胞浸潤について検討した。1の結果、I)野生型(WT)マウスと比べ、肥満、糖尿病モデルマウスでの血中CCL19濃度の有意な増大を認めた。II)高脂肪食(HFD)負荷WTマウスでは脂肪組織、肝臓におけるCcl19遺伝子発現、血中CCL19濃度の有意な増大を認めたが、Ccr7KO/HFD群ではND負荷群と同程度であった。III)脂肪細胞においてLPS、TNF-α刺激時のCcl19遺伝子発現が増大したが、LPS刺激下でマクロファージと共培養した脂肪細胞での発現レベルには及ばなかった。2の結果、I)Ccr7KO群ではHFD誘導性の肝IRS-1リン酸化抑制の改善を認めた。II)WT/HFD群では脂肪組織重量、脂肪細胞の肥大化および肝組織中の脂肪蓄積を認めたが、Ccr7KO/HFD群ではいずれも通常食群と同レベルであった。また、WT/HFD群で認められたCD11c陽性細胞を含む脂肪組織中の著明な炎症性細胞浸潤はCcr7KO/HFD群では認められなかった。III)冷刺激下での直腸温測定では、Ccr7KO/HFD群で有意に高値を示した。また、脂肪組織中のUcp-1遺伝子発現はWT/HFD群に比べCcr7KO/HFD群で有意に亢進していた。以上から、肥満、糖尿病における脂肪組織中のCCL19産生量の増大には、活性化マクロファージおよびCCL19産生細胞である樹状細胞等の免疫担当細胞の誘導が関与していることが示された。また、CCL19-CCR7経路はエネルギー代謝の制御に関与し、肥満誘導性慢性炎症およびインスリン抵抗性に影響を及ぼすことが示唆された。CCL19-CCR7経路が肥満誘導性慢性炎症およびインスリン抵抗性の発症に及ぼす影響を明らかにするため、1CCL19およびその受容体CCR7の発現について、脂肪細胞および肥満・糖尿病モデルマウスを用いた検討、2Ccr7遺伝子欠損(KO)マウスにおける糖脂質代謝、組織中の炎症性細胞浸潤についての検討を行った。2の結果、I)Ccr7KOマウス肝臓ではWTに比べ、HFD誘導性のIRS-1リン酸化抑制の減弱がみられた。II)WTマウスではHFD誘導性の脂肪組織重量の増大、脂肪細胞の肥大化、肝組織中の脂肪蓄積を認め、さらに、脂肪組織中にCD11c陽性細胞を含む炎症性細胞性浸潤の亢進を認めたが、Ccr7KOマウスではいずれも通常食群と同程度であった。III)HFD負荷Ccr7KOマウスでは冷刺激下での直腸温が有意に高く、また、脂肪組織中のUCP-1遺伝子発現の有意な亢進がみられた。以上から、脂肪組織中のCCL19産生量の増大には、活性化マクロファージ、樹状細胞等の免疫担当細胞の誘導が関与していることが示され、CCL19-CCR7経路はエネルギー代謝の制御に関与し肥満誘導性慢性炎症、インスリン抵抗性に影響を及ぼす可能性が示唆された。肥満、糖尿病における脂肪組織中のCCL19産生量の増大には、活性化マクロファージおよびCCL19産生細胞である樹状細胞等の免疫担当細胞の誘導が関与していること、CCL19-CCR7経路はエネルギー代謝の制御に関与することで、肥満誘導性慢性炎症およびインスリン抵抗性に影響を及ぼすことを示唆する結果を得たため、引き続き詳細な機序について明らかにする。歯周病学以下の点について検討する。1CCR7欠損マウスにおけるエネルギー消費への影響について2肥満・糖尿病患者および歯周病患者の血清CCL19濃度とそれぞれの病態との関連について解析の結果から、CCL19-CCR7経路が脂肪の蓄積そのものに影響を及ぼし慢性炎症、インスリン抵抗性の発症に関与していることが考えられる場合には、脂肪蓄積制御機構とCCL19-CCR7経路との関連について詳細に検討する。

概ね計画通りに進んでおり、「研究計画・方法」で述べた、解析に必要な実験試薬・実験器具類に使用したが、海外での成果発表を行う機会が得られなかったこと、試薬等については極力浪費をしないよう努めたことが経費削減につながったと思われる。今後予定している、マウスにおけるエネルギー消費の検討、臨床研究等において計画的に使用する。また、成果報告についても積極的に行い、次年度への繰り越し金と合わせて有意義に活用する。
イネ種子形を制御する遺伝子群の同定

イネの種子サイズを制御する遺伝子群の理解を深めるため、新奇短粒変異体srs2とsrs6の短粒の原因となる遺伝子の探索を行った。srs2は、BRASSINOSTEROID- SIGNALING KINASE 2 :ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2(BSK2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)内にナンセンス変異を引き起こすSNPを検出した。srs6はF-boxタンパク質をコードするERECT PANICLE 3 (EP3)遺伝子内に終始コドンが生じる一塩基置換を見出した。現在、形質転換による相補性検定とCRISPR-cas9システムを用いて原因遺伝子の特定を試みている。短粒変異体srs2、srs4、srs6について原因遺伝子の単離を目指し、遺伝解析を進めている。srs2はポジショナルクローニングにより、原因遺伝子の候補領域を第10染色体の約700kbまで絞り込んだ。次に、srs2について次世代シークエンサーによる全ゲノム配列の解読を行い、この候補領域内のSNPを検出した結果、Os10g0571300(プロテインキナーゼ様タンパク質)内にナンセンス変異を引き起こすSNPが検出された。この遺伝子は、シロイヌナズナBRASSINOSTEROID-SIGNALINGKINASE2: BSK2 (ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2)のオルソログと考えられた。ブラシノステロイドはこれまでにイネの種子形に関与することが報告されている。さらに、遺伝子発現データベース(RiceXpro)によるとこの遺伝子は花器官における発現量が他の器官に比べて高い傾向にあることが示されている。以上のことより、Os10g0571300がsrs2の原因遺伝子である可能性は十分に高いと考えられるため、野生型Os10g0571300をsrs2変異体に導入し、相補性検定を行う準備を進めている。srs4及びsrs6については、次世代シークエンサーを用いて迅速に突然変異体の原因遺伝子を同定するため、MutMap+法を試みた。しかしながら、原因遺伝子の存在を示す有意なピークを検出することはできなかった。この原因として、参照配列として用いた野生型が、変異体作成時の親(変異原処理を行った野生型)と異なっており、遺伝背景の違いによる無関係な遺伝子多型が解析結果に影響したものと考えられる。この対応策として、今回MutMap+法で使用した野生型の全ゲノムの塩基配列を決定後、QTL-seqを考えており、材料の準備を開始した。短粒変異体srs2、srs4、srs6について短粒の原因となる遺伝子の探索を行った。srs2変異体について次世代シークエンス解析による全ゲノム配列の決定を行ったところ、候補領域内にシロイヌナズナのBRASSINOSTEROID-SIGNALINGKINASE 2 : BSK2(ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)内にナンセンス変異を引き起こすSNPを検出した。srs6ではインド型イネKasalathとの交配後代集団を用いたラフマッピングで、第2染色体上の約9 Mbの候補領域内に原因遺伝子として有力な候補となる遺伝子を見出した。その遺伝子は2009年にPiaoらにより報告された直立穂の表現型を示す変異体erect panicle 3 : ep3の原因遺伝子であり、F-boxタンパク質をコードするEP3 (Os02g0260200、LOC_Os02g15950)であった。srs6変異はそのep3変異よりも5'上流で終止コドン形成を引き起こす一塩基置換であった。表現型に若干の差異は、srs6変異がep3よりも5'上流側で終止コドンを形成するため、機能の欠失がより強いことに由来すると考えている。つまり、短粒や草丈の矮化、密穂といったsrs6特有の表現型は新奇アリルによって見出された新しい表現型である可能性が高い。srs4はインド型イネKasalathとの交配後代集団を用いたラフマッピングで明らかになっていた第1染色体について、全ゲノム配列データを解析したが、候補遺伝子の絞り込みが難しかった。次世代シークエンスデータを活用することで、srs2の原因遺伝子候補はシロイヌナズナのBRASSINOSTEROID-SIGNALING KINASE 2 : BSK2(ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)、srs6の原因遺伝子候補がerect panicle 3 : ep3の原因遺伝子であり、F-boxタンパク質をコードするEP3 (Os02g0260200、LOC_Os02g15950)であることを見出した。srs4についてはMutMap+法及びQTL-seq法、2つの解析を試みたが、どちらも有意な結果は得られなかった。この原因は、srs4自身はT65由来との記載はあるものの、今回リファレンスゲノムとして用いたT65との間になにがしかのアウトクロス等が生じ、遺伝背景が複雑となることによるノイズが原因で、MutMap+やQTL-seqでの有意なピークの検出を妨げていると考えた。

srs2は27年度までにBRASSINOSTEROID-SIGNALING KINASE 2 : BSK2(ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)内にナンセンス変異を引き起こすSNPを検出した。これを証明するために、野生型BSK2遺伝子をsrs2に形質転換する相補性検定を試みた。しかしながら、srs2は発芽率の低下、カルス誘導能の低下、再分化能の低下がみられ、形質転換が困難であった。そこで、野生型系統のBSK2を遺伝子編集で破壊することで、検証を試みた。遺伝子編集個体を作出し、その表現型を調査したところ野生型個体よりも種子が有意に短くなっていた。この結果から、SRS2遺伝子はBSK2をコードしていると結論した。さらに、srs2変異体とd1変異体との二重変異体を作成したところ、種子長、草丈に関してd1変異体と酷似した表現型であった。このことから、srs2変異体はD1遺伝子がコードするヘテロ三量体Gタンパク質αサブユニットのシグナル伝達に関わる事が推測された。srs6は27年度までにF-boxタンパク質をコードするEP3遺伝子内に変異を見出している。この遺伝子変異がsrs6の原因であることを証明するために、形質転換による相補性検定を試みている。srs4は27年度までに実施したインド型イネカサラスとの交配後代を用いた遺伝子マッピングが困難であった。この原因は、日本型-インド型の遺伝背景の違いにより、srs4表現型の出現頻度を低下させるような効果が表れていると推測した。野生型系統T65と、日本晴と交配した雑種集団の再構築を開始、srs4変異体と野生型品種T65と日本晴を交配し、F1種子を得た。イネの種子サイズを制御する遺伝子群の理解を深めるため、新奇短粒変異体srs2とsrs6の短粒の原因となる遺伝子の探索を行った。srs2は、BRASSINOSTEROID- SIGNALING KINASE 2 :ブラシノステロイドシグナル伝達キナーゼ2(BSK2)のオーソログ遺伝子(OS10g0571300)内にナンセンス変異を引き起こすSNPを検出した。srs6はF-boxタンパク質をコードするERECT PANICLE 3 (EP3)遺伝子内に終始コドンが生じる一塩基置換を見出した。現在、形質転換による相補性検定とCRISPR-cas9システムを用いて原因遺伝子の特定を試みている。短粒変異体srs2、srs4、srs6の原因遺伝子の単離を目指し、遺伝解析を進めている。srs2についてはポジショナルクローニングと次世代シークエンス解析によって、候補となる遺伝子を特定できたので、形質転換による相補性検定を開始した。この変異体解析は順調に進んでいる。srs4、srs6については、次世代シークエンスデータを用いた解析方法の1つ、MutMap+法による遺伝子単離を試みたが、解析材料の影響により、候補遺伝子は同定できなかった。この結果を考察し、MutMap+法に用いた解析データを活用できる別の解析方法であるQTL-seqを行う準備を始めた。この解析には、現在所有している解析データに加えて、野生型の全ゲノム配列のみが必要であり、ゲノム抽出用の材料を生育中である。原因遺伝子の単離後、速やかに遺伝子の機能解析を進めるための二重変異体作は、順調に進められている。
光学活性ポリメタクリルアミドの不斉合成、構造、機能に関する研究

側鎖にかさ高い置換基を有するメタクリル酸エステルは、アニオン重合でだけでなくラジカル重合において、イソタクチックに富むポリマーを生成する。さらに、不斉な条件で重合を行うこと、左右どちらか一方巻きに片寄ったらせん構造を有するポリマーを与える。本研究では、かさ高い置換基を有するメタクリルアミド誘導体(N-[(4-ブチル)トリフェニルメチル]メタクリルアミド(BuTrMAM)、N-[(4-ブチルフェニル)ジベンゾスベリル]メタクリルアミド(BuPDBSMAM))をモノマーとして、ラジカル重合およびアニオン重合による一方巻きらせんポリマーの合成を行うことを目的とした。1.BuTrMAMおよびBuPDBSMAMのラジカル重合を(+)-メントール、または(-)-メントール中で行った。得られたポリマーは光学活性で、さらに、円二色性(CD)スペクトルの測定を行ったところポリマーの不斉構造に基づく吸収が観測された。これらはポリマーが-方巻きに片寄ったらせん構造を有していることを示唆している。また、BuTrMAMと光学活性なN-[(R)-(+)-1-(1-ナフチル)エチル]メタクリルアミド((+)-NEMAM)の共重合を行った。得られたコポリマーの旋光度とCDスペクトルから、(+)-NEMAMユニットがポリマーに一方巻きに片寄ったらせん構造を誘起したことが示された。2.有機亜鉛化合物(n-Bu_4ZnLi_2)とハロゲノ糖(2,3,4,6-テトラ-O-アセチル-α-D-ガラクトピラノシルブロマイド(Gla-Br))からなる不斉アニオン開始剤を用い、BuTrMAMのアニオン重合を行ったところ、得られたポリマーは光学活性であった。ポリマーのCDスペクトル、および^1H NMRスペクトル、MALDI-TOF-MSスペクトルは、糖残基が一方巻きらせん構造を誘起していることを示唆した。N-トリフェニルメタクリルアミド(TrMAM)の誘導体としてN-(4-ブチルフェニル)ジフェニルメチルメタクリルアミド(BuTrMAM)を合成し、メントールなどの光学活性な溶媒中で温度を変化させてラジカル重合を行った。得られたポリマーは、クロロホルム、テトラヒドロフランなどの溶媒に可溶であった。ポリマーの^1H-NMRは非常にブロードで、立体規則性を見積もることはできなかったが、重濃硫酸に溶解させるとポリメタクリルアミドに変換され、その^1H-NMRよりほぼ100%イソタクチックであることがわかった。ポリマーは光学活性であり、D線での比旋光度は約10°と、一方向巻きのポリメタクリル酸トリチルのそれと比べると30分の1程度であった。この旋光性はポリマーのらせん構造によると思われるが、らせんの片寄りはあまり大きくないと判断される。亜鉛のアート錯体であるt-Bu_4ZnLi_2と光学活性なハロゲン化合物からなる開始剤に用いてBuTrMAMのアニオン重合について検討した結果、ポリマーが生成し、比旋光度が20°を越えるポリマーが得られることがわかった。ラジカル重合で得られたポリマーよりらせんの片寄りは大きいと考えられる。また、N-(2,6-ジエチルフェニル)メタクリルアミドやN-(2,6-ジメチルフェニル)メタクリルアミドのメントール中でのラジカル重合においても光学活性なポリマーが生成することを見いだした。

一方、N-フェニルメタクリルアミドやN-(2-メチルフェニル)メタクリルアミドは、同様の条件では光学活性なポリマーを与えず、不斉な構造をポリマーに誘起するには、2および6位の両方に置換基が必要であることが明らかになった。側鎖にかさ高い置換基を有するメタクリル酸エステルは、アニオン重合でだけでなくラジカル重合において、イソタクチックに富むポリマーを生成する。さらに、不斉な条件で重合を行うこと、左右どちらか一方巻きに片寄ったらせん構造を有するポリマーを与える。本研究では、かさ高い置換基を有するメタクリルアミド誘導体(N-[(4-ブチル)トリフェニルメチル]メタクリルアミド(BuTrMAM)、N-[(4-ブチルフェニル)ジベンゾスベリル]メタクリルアミド(BuPDBSMAM))をモノマーとして、ラジカル重合およびアニオン重合による一方巻きらせんポリマーの合成を行うことを目的とした。1.BuTrMAMおよびBuPDBSMAMのラジカル重合を(+)-メントール、または(-)-メントール中で行った。得られたポリマーは光学活性で、さらに、円二色性(CD)スペクトルの測定を行ったところポリマーの不斉構造に基づく吸収が観測された。これらはポリマーが一方巻きに片寄ったらせん構造を有していることを示唆している。また、BuTrMAMと光学活性なN-[(R)-(+)-1-(1-ナフチル)エチル]メタクリルアミド((+)-NEMAM)の共重合を行った。得られたコポリマーの旋光度とCDスペクトルから、(+)-NEMAMユニットがポリマーに一方巻きに片寄ったらせん構造を誘起したことが示された。2.有機亜鉛化合物(n-Bu_4ZnLi_2)とハロゲノ糖(2,3,4,6-テトラ-O-アセチル-α-D-ガラクトピラノシルブロマイド(Gla-Br))からなる不斉アニオン開始剤を用い、BuTrMAMのアニオン重合を行ったところ、得られたポリマーは光学活性であった。ポリマーのCDスペクトル、および^1H NMRスペクトル、MALDI-TOF-MSスペクトルは、糖残基が一方巻きらせん構造を誘起していることを示唆した。
ヘパリンコファクターIIの動脈硬化進展抑制に対するトランスレーショナルリサーチ

トロンビンは血管内皮細胞・血管平滑筋細胞・血小板に存在するトロンビン受容体(PARI)を介して、細胞遊走・増殖、活性酸素産生などを来たし、血管リモデリングに深く関与している事が明らかとなっている。ヘパリンコファクターII(HCII)は肝臓で合成分泌される一本鎖糖蛋白質で、主に傷害血管内皮下でのトロンビン作用を特異的に阻害する。我々はこれまでに多彩な動脈硬化性病変を呈したHCII欠乏症患者を見出し、血漿HCII活性が高い患者では、冠動脈形成術後のステント再狭窄や頸動脈プラークの形成が抑制されることを報告してきた。本研究では、血管リモデリングにおけるHCII作用の分子機構の解明を行うため、gene targeting法を用いてHCII欠損マウスを作成した。HCIIホモ欠損マウスは既報とは異なり、胎生致死であったためヘテロ欠損マウスを用いて、大腿動脈のカフ障害およびワイヤ障害モデルを作成したところ、HCIIヘテロ欠損マウスでは野生型マウスに比較して新生内膜肥厚の増大とPARIの発現亢進を認めた。またこれらの血管リモデリング異常はヒト精製HCII蛋白の補充で抑制された。次に粥状硬化におけるHCIIの作用を解明するため、ApoE欠損マウスとの2重変異マウスを作成した。2重変異マウスでは、ApoE単独欠損マウスに比較して、大動脈弁直上部のプラークが増大し、同部位の活性酸素産生が亢進していた。以上のことからHCIIはPAR1の発現や活性酸素産生の調節を通じて血管リモデリング抑制因子として作用することが明らかとなった。我々はヘパリンコファクターII(HCII)欠損マウスの作成を行なったが、胎生致死となり、ホモ欠損マウスを得ることが出来なかった。既報のHCIIホモ欠損マウス(He & Tollefsen et al.2002 J Clin Invest)は生存が報告されているため、Washington大学のDouglas M, Tollefsen教授よりHCIIヘテロ欠損マウスを譲り受け、当方のHCIIヘテロ欠損マウスとの交配実験を行なった。その結果、双方のmutant alleleを有するHCIIホモ欠損マウスは産出されたが、血漿HCII活性は10-20%程残存していた。このことから、HCII完全欠損では胎生致死の可能性が示唆され、HCIIは胎児成育に必須の分子であることが示唆された。次に血管リモデリングにおけるHCIIの生理的役割の解明のため、当方で作成したHCIIヘテロ欠損マウスを用いて、大腿動脈カフ傷害モデルおよびワイヤー傷害モデルを作成した。4週後に大腿動脈を摘出し、病理組織学検討を行なった結果、HCIIヘテロ欠損マウスでは野生型マウスに比較して、有意に新生内膜肥厚を来たしており、ワイヤー傷害後の血栓形成による動脈閉塞も、HCIIヘテロ欠損マウスで有意に高率であった。HCIIヘテロ欠損マウスにおいて増強されたこれらの血管リモデリングや向血栓性は精製ヒトHCII蛋白の4週間腹腔内投与(25mg/kg)によって完全に抑制された。これらの成果は2006年11月に米国心臓学会学術集会(Chicago)において発表した。その他、冠動脈疾患患者の長期予後に関する血漿HCII活性の検討や、HCIIの肝細胞での合成を高める化合物のスクリーニングに関しても現在精力的に解析を進めている。トロンドンは血管内皮細胞・血管平滑筋細胞・血小板に存在するトロンビン受容体(PAR1)を介して、細胞遊走・増殖、活性酸素産生などを来たし、血管リモデリングに深く関与している事が明らかとなっている。我々はこれまでに多彩な動脈硬化性病変を呈したHCII

欠乏症患者を見出し、血漿HCII活性が高い患者では、冠動脈形成術後のステント再狭窄や頸動脈プラークの形成が抑制されることを報告してきた。本研究では、血管リモデリングにおけるHCII作用の分子機構の解明を行うため、gene targeting法を用いてHCII欠損マウスを作成した。HCIIホモ欠損マウスは既報とは異なり、胎生致死であったためヘテロ欠損マウスを用いて、大腿動脈のカフ障害およびワイヤ障害モデルを作成したところ、HCIIヘテロ欠損マウスでは野生型マウスに比較して新生内膜肥厚の増大とPAR1の発現亢進を認めた。またこれらの血管リモデリング異常はヒト精製HCII蛋白の補充で抑制された。次に粥状硬化におけるHCIIの作用を解明するたあ、ApoE欠損マウスとの2重変異マウスを作成した。2重変異マウスでは、ApoE単独欠損マウスに比較して、大動脈弁直上部のプラークが増大し、同部位の活性酸素産生が亢進していた。以上のことからHCIIはPAR1の発現や活性酸素産生の調節を通じて血管リモデリング抑制因子として作用することが明らかとなった。
発動分子集積体の光力学機能創出とフィルムデバイスの創成

本研究課題では,時空間的に強度が変調した光による新しいエネルギー変換プロセスを開拓する。自然界に学び動く光を利用することで異方性分子を配向したフィルムを作製することができれば,優れた光学機能を有するフィルムデバイスを実現できる。中でも,二次元分子配向パターニングは材料に新たな光学機能を付与する上で非常に重要である。二次元分子配向は一般的に光配向法で形成されており,光応答性分子を用いることで偏光方向に沿った分子配向を誘起することができる。一方で,偏光や光応答分子を必要とせず,光重合に伴い発生する物質移動に基づく新たな分子配向法を開発している。この手法では,光の形状や動きを設計することで様々な分子配向を一段階で誘起できる利点がある。本年度は,パターン光を用いて微細かつアレイ状の放射状分子配向フィルムを作製し,光学機能の評価を行った。アクリレートモノマーと架橋剤を混合した後,紫外領域に吸収をもつ光重合開始剤を添加し,重合用試料とした。この試料をガラスセルに封入し,照射パターンを自由に設計することが可能なプロジェクターを用いて光重合を行った結果,放射状分子配向がアレイ状に集積したフィルムの作製に成功した。さらに,作製したフィルムに波長633 nmのHe-Neレーザー光を入射すると,軸対称偏光ビームが多数同時に発振することを確認した。上記の通り,光の形状を設計することでアレイ状に集積した放射状分子配向の作製に成功した。ベクトルビームを多数同時に発振する光機能を有することも明らかになりつつある。このような,放射状の分子配向をもつ液晶材料は入射した直線偏光レーザー光を軸対称偏光ビームに変換することが知られており,超解像イメージングやナノ加工の分野で鍵技術となり得る。光重合過程における分子の動きと配向を利用した表面凹凸構造体の形成やその外部刺激による応答機能を調べることで,より詳細に本光重合法のメカニズムを解明する。また,力学刺激によるフィルムの巨視的変形を分子の動きや配向変化を可視化することで,作製したフィルムの力学応答定量解析についても検討を進める。
糖尿病性腎症の進展を抑制する新規『尿細管・間質領域指向性リポソーム』の創出

糖尿病モデルラットにおいてファージディスプレイペプチドライブラリー法により、腎尿細管・間質領域に特異性を持つペプチドの候補を得た。また糖尿病性腎症尿細管部位で発現が増加するRAGEに対して特異的に結合するペプチドも数候補得た。さらに線維化部位への指向性を持つペプチドにより表面修飾を施したリポソームを作製し、その体内動態を調べた結果、リポソームの線維化部位への指向性が認められた。リポソーム内にステロイドを内封する系の確立にも成功し、今後糖尿病モデルラットにおいて腎尿細管・間質領域に特異性を持つリポソームにステロイドを内封し、その動態解析・治療効果について検討するだけの成果を得た。本研究はDDS技術を駆使することによって、疾患腎の『尿細管・間質領域』へ薬物を送達することによって、腎疾患進展スピードを抑え、患者QOLの改善に寄与することを目的とする。以下に具体的な研究項目と遂行状況をを以下に挙げた。I.『尿細管・間質領域』に特異的に集積するペプチドを決定する。本研究では糖尿病性腎症疾患腎の尿細管・間質領域への薬物送達を目標としているため、現在糖尿病モデルラットの病態進展を観察している。腎への影響が顕著に現れた時点での集積ペプチド探索を行う。II.糖尿病性腎症尿細管部位で発現が増加するRAGEに対して、特異的に結合するペプチドの決定。腎尿細管上皮細胞に対するAGEの作用に関する検討し、細胞応答を確認した。現在詳細の解析を行っている。III.各種腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作製と指向性の評価。本研究では糖尿病性腎症疾患腎の尿細管・間質領域への薬物送達を目標の第一段階としている。尿細管・間質領域への送達への可能性を検討するため、ネフローゼモデルラットに対して、線維化部位への指向性が認められたペプチドの尿細管・間質領域の線維化部位に対する集積を検討し、有意な集積を見出した。またIの予備検討として、ネフローゼモデルラットの尿細管・間質領域に集積するペプチドを明らかにするため、ファージディスプレイペプチドライブラリー法を用いた検討を行っている。IV.ステロイド剤内封腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作製とその治療効果の評価。ステロイドを内封したリポソームの創製に取り組んでいる。HPLCによるステロイド定量の系を確立し、封入には成功している。ステロイド封入率・血中滞留性の向上など多様な改良を加えていく予定である。本研究はDDS技術により、糖尿病性腎症腎の『尿細管・間質領域』へ薬物を送達することによって、腎疾患進展スピードを抑え、患者QOLの改善に寄与することを目的とするものである。この課題においては糖尿病モデルラットに対して、ファージディスプレイペプチドライブラリー法によるインビボバイオパニングを実施し、腎内の『尿細管・間質領域』と糸球体を分離することによってそれぞれに特異的に集積するペプチドを回収した。II.糖尿病性腎症尿細管部位で発現が増加するRAGEに対して、特異的に結合するペプチドに関する検討では、インビトロにおいてRAGEタンパクとペプチドライブラリーによるパニングを実施・検討中である。III.各種腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作成と指向性の評価においては、半月体性糸球体腎炎モデルを用いて、線維化部位への指向性が認められたペプチドの尿細管・間質領域への集積を検討し、有意な集積を見出し、学会発表をおこなった。IV.ステロイド剤内封腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作製とその治療効果の評価においては、ステロイド内封リポソーム投与あるいはステロイド単独投与による治療効果の比較を、半月体性糸球体腎炎モデルにて実施した。生化学・薬物送達学・腎臓学申請時に組み立てた各研究項目に対して、すべてにおいて確実に前進しているため、概ね順調に進行していると考えられる。本項目に関しては、糖尿病モデルラットにおいて腎まで症状が広がるのに時間がかかっている状況である。本項目では培養細胞を用いてAGEによって引き起こされるある細胞応答を見出した。III.各種腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作製と指向性の評価では、ファージディスプレイペプチドライブラリー法によるペプチド解析を実行した。IV.ステロイド剤内封腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作製とその治療効果の評価においては、ステロイドの内封まで到達しているため応用段階まで到達している。現在はI(『尿細管・間質領域』に特異的に集積するペプチドを決定する)における、糖尿病性腎症モデルラットの病態観察が計画進行における律速段階となっている。

病態進展の観察結果により糖尿病性腎症疾患腎への集積ペプチド探索・解析が進行すれば、III(尿細管・間質領域指向性に関する評価)、IV(ステロイド内封封腎尿細管・間質領域指向性リポソームの作製とその治療効果の評価)の予備実験の結果を踏まえ、糖尿病性腎症の進展抑制に関して、大きな滞りなく新たな知見を見出せると考えている。II(RAGEに対して、特異的に結合するペプチドの決定)に関しては、コンピューターシュミレーションによって、RAGEに対して構造生物学的に親和性の高いペプチドを数候補ピックアップし、現在解析中の細胞応答に対する影響に関して検討する予定である。参加予定にしていた学会があったが、実験スケジュールの関係上参加を見送ったため旅費の申請金額相当が次年度使用額として生じた。最新の知見を身につけるため、次年度の学会参加の旅費に使用する予定である。
軍事と外交から見るソ連の帝国建設：カリム・ハキーモフ（1892-1937）の研究

本研究は、タタール人革命家でソヴィエト外交官のカリム・ハキーモフ(1892-1937)の伝記的研究を通じて、中央アジアの内戦で「反帝国主義」のスローガンを掲げ現地民の支持を得ようとしたボリシェヴィキの奮闘こそが、初期ソヴィエト外交(とくに対イラン、サウジアラビア、イエメン)を形作ったことを解明した。しかも、「反帝国主義の帝国」ソ連を支えた制度や実践が、実は帝政期からの遺産に多くを負っていたことも明らかになった。本研究は、モスクワ、ウファ、ロンドンの文書館を中心に未公刊史料を博捜することで新しい研究領域を開拓し、関連する国外の研究者とも協力しながら、積極的に成果を海外に発信した。本研究は、他分野間の対話を促す触媒としての役割を目的の一つとして掲げている。25年度は、国内外の研究者との意見交換を通じて、本研究をより広い文脈に位置づける条件を整えた。8月に大阪で開催されたスラヴ・ユーラシア研究東アジア大会では、Between Anti-Imperialism and Imperial Legacy: The Bolsheviks'Involvement in the Middle Eastというパネルを組織した。そこで研究代表者は、紅海東岸での英ソの競合、それを利用するサウジアラビアとイエメンという文脈にハキーモフの活動を位置付ける報告を行なった。これを契機に、サンクトペテルブルグ・ヨーロッパ大学のSamuel J. Hirst氏(ソ連・トルコ関係)、マンチェスター大学のDenis Volkov氏(ロシア・イラン関係)、広島市立大学のヤロスラフ・シュラトフ氏(日ソ関係)と共同研究を進めることになった。我々は26年11月の北米のスラヴ・ユーラシア学会(ASEEES)に両大戦間期に関する二つのパネルを提案し、すでに承認されている。これは共同研究の最初の成果となる。また、昨年11月に史学会の公開シンポジウム「帝国とその周辺」で「協力者か攪乱者か?ロシア帝国のタタール人」という報告を行ない、ハキーモフの足跡を「帝国の遺産」の中に位置づけた。25年度は資料調査の面でも前進があった。とりわけ、バシュコルトスタン共和国中央歴史文書館に所蔵されている、ハキーモフの生涯全般にわたる文書群(f. R-4771)は予想以上に豊かだった。また、ハキーモフの生まれた村にある博物館でも調査を行ない、貴重な写真を複写することができた。本研究は新史料を博捜することを重要な目的に掲げているので、今後は本研究で収集した資料を提供することで、地元に研究成果を還元することも考えている。それと関連して、27年度にウファで予定されているハキーモフ生誕125周年の国際会議で報告することも打診されている。26年度も国際的な業績作りと史料収集の両面で大きな成果があった。6月末と7月頭にそれぞれワルシャワとロンドンで第一次世界大戦関連の国際会議で報告し、これと合わせて当初27年度に予定していた大英図書館India Office Records(IOR)での調査を前倒しで行なった。10月にはカザンとモスクワでロシアのイスラームに関する国際会議に参加し、タタール語文献の豊富なカザン連邦大学図書館に加え、ハキーモフのタシュケント時代についてモスクワの軍事文書館(RGVA)で調査を行なった。11月の北米のスラヴ・ユーラシア学会(ASEEES)では、1920年代後半のソ連のメッカ巡礼事業を帝政期との連続性と新しさの観点から報告した。12月には、27年度にウファで開催される予定だったハキーモフ生誕125周年の国際会議が前倒しで開催されたので、そこで基調講演を行なうことができた。史料調査の最大の成果は、イラン北東部のマシュハドで総領事だったハキーモフの足跡をIORで辿れたことだ。ハキーモフの経歴の中でマシュハドとラシュトで総領事として勤務した時期(1921-24年)は謎が多く、ロンドンでの調査は従来の空白を埋める第一歩となった。またカザン連邦大学図書館では、内戦期に赤軍で印刷されていたタタール語の出版物を集めた。モスクワのRGVAでは、前年度に行なったバシュコルトスタン共和国中央歴史文書館での調査のノートを基に、1920年にオレンブルグからタシュケントに移ったハキーモフが勤務したトルキスタン方面軍政治部の文書を閲覧した。そこでは、ハキーモフが現地民から赤軍を組織する際の政治教育で中心的な役割を果たしていたことが、従来知られていない文書とともに確認することができた。平成27年度も国際的な業績作りと史料収集の両面で大きな成果があった。特に、本研究も共催の一角を担って、スラブ・ユーラシア研究センターの夏期シンポジウム「ロシアとグローバルヒストリー」を組織できたことの意義は大きい。この研究集会には、8月に幕張で開催された国際中東欧研究協議会(ICCEES)第9回世界大会に合わせて来日したベテランと新進気鋭の歴史家を招待できた。現在、その成果として、国外の出版社から英文論集を出す計画が進んでいる。幕張での国際会議ではパネル「戦間期アジアにおけるボリシェヴィキ:反帝国主義の帝国建設?」を組織し、極東とトルコの事例を含めることができた。史料調査の最大の成果は、3月にモスクワの三つの文書館(外交史料館AVPRF、経済文書館RGAE、社会政治史文書館RGASPI)で行なった調査から得られた。そこでは二つの目的があった。

第一に、イラン北東部のマシュハドで総領事だったハキーモフの足跡(1921-1923年)について、平成26年度に大英図書館のIndia Office Recordsで得た情報とソヴィエト政府側の記録を対照させること。第二に、ハキーモフのブハラ勤務時代(1920年9月から21年6月)に関する情報を増やすことである。ハキーモフのイラン時代は依然謎が多いとはいえ、当時外務人民委員(外相)だったチチェーリンの官房の文書(AVPRF, f. 04)、そして対外通商人民委員部の対イラン貿易の文書(RGAE, f. 413)は、イギリス側の情報を補強し、さらにソヴィエト側の意図を読み取れたという意味で極めて有意義だった。ハキーモフのブハラ時代については、RGASPIに所蔵の党中央委員会の中央アジア局(f. 61)とコミンテルンのトルキスタン局(f. 544, op. 4)の文書がとりわけ有益だった。これまでの資料調査で、まだ精粗はあるものの、オレンブルグ、タシュケント、ブハラ、マシュハド、ジッダ、サヌアというハキーモフのキャリア形成の軌跡は見通せるようになった。平成26年度までにハキーモフの紅海東岸における活動について2本、平成27年度にオレンブルグ、タシュケント、ブハラの軌跡について1本、分量のあるコンフェレンス・ペーパーにまとめることができ、今後の課題も明確になった。また、平成27年度の業績にある『越境者たちのユーラシア(シリーズ・ユーラシア地域大国論5)』でも、ハキーモフの伝記研究の重要性をより広い文脈に位置付ける論考を収めることができた。平成27年度の最後に、謎の多いハキーモフのイラン時代について集中的に史料収集できたことは、今後の研究の進展に決定的な意味を持つ。最終年度は、論文執筆と史料収集で大きな成果があった。現在、岩波書店から『ロシア革命とソ連の世紀』全5巻の刊行が予定されているが、その第5巻『越境する革命と民族』に収めるべく、「反帝国主義の帝国:イスラーム世界に連なるソヴィエト・ロシア」という論考を執筆した。これは、革命家ハキーモフがオレンブルグ、タシュケント、ブハラ、マシュハド、ジッダと転任する軌跡の背後に、中央アジアのムスリム地域を再征服する内戦と反帝国主義のソヴィエト外交(モスクワを頂点とする非対称な同盟の構築)が継ぎ目なく連続するダイナミズムを読み取るものである。そして、そのダイナミズムを支えたソヴィエト政権の制度や実践が、実は帝政期の遺産に多くを負っていたことを明らかにした。この論文は2017年秋に出版予定である。本研究の全体像をまとめるこうした作業から浮かび上がってきたのは、ハキーモフの中央アジア時代について研究を深める必要があるということである。とりわけ、帝政期に徴兵対象ではなかった現地民からどのように赤軍が作られたのかという問いは、本研究が今後展開しうる新しい方向性の一つを示している。このような判断から、3月にモスクワの二つの文書館(軍事文書館RGVAと社会政治史文書館RGASI)で調査を行った。2015年に出たAdeeb Khalidの著書Making Uzbekistanは、ソヴィエト政権成立における現地民の知識人の役割を強調するものであり、ボリシェヴィキの仲介者だったタタール人にはほとんど注目していない。
陽子・ヘリウム３散乱系における三体力発現機構の研究

本研究では陽子・ヘリウム3弾性散乱から、四核子系散乱における三体力発現性、及びスピン・アイソスピン依存性を定量的に評価することを目的としている。これまでに我々が行ってきた重陽子・陽子弾性散乱における三体力の研究から(1)中間エネルギー領域(入射粒子のエネルギーが核子あたり100MeV付近)、(2)重心系における散乱角度100度付近、において三体力の効果が顕著であることがわかっている。陽子・ヘリウム3散乱においても、同様の条件が必要になることが理論的にも予想されている。また、三体力のスピン・アイソスピン依存性にアプローチするためには、偏極量の測定が重要である。本研究では、偏極ヘリウム3標的の開発を東北大学サイクロトロンラジオアイソトープセンターで行い、70MeVにおける陽子・ヘリウム3弾性散乱の偏極分解能測定の開発研究を行い、測定器系を確立した。得られた実験結果は現在開発中である。併行して、三体力を含む四核子系厳密理論計算をリスボン大学のDeltuva氏に依頼し、中間エネルギーにおける三体力の効果を実験と理論の比較から見積もる段階までに進めた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では陽子・ヘリウム3弾性散乱から、四核子系散乱における三体力の発現性、及びスピン・アイソスピン依存性を定量的に評価することを目的としている。これまでに我々が行ってきた重陽子ー陽子弾性散乱における三体力の研究から(1)中間エネルギー領域(入射粒子の核子当たりのエネルギーが100メガ電子ボルト付近)、(2)重心系100度付近、において三体力の効果が顕著である事がわかっている。陽子・ヘリウム3散乱においても、同様の条件が必要になる事が理論的にも予想されている。またスピン・アイソスピン依存性にアプローチするためには、偏極量の測定が重要である。本年度は、上記条件(1)、(2)における陽子・ヘリウム3散乱のスピン観測量測定を実現するための準備を行った。具体的には、100メガ電子ボルトの陽子ビームが得られる東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター(CYRIC)の加速器を用い測定を行う事を想定し、検出器系の建設、及び偏極ヘリウム3標的の開発を進めた。偏極ヘリウム3の生成にはスピン交換法を採用、有限角度測定を実現するためのガラスセルの開発を行い、偏極生成に成功するところまで実現した。同時に、CYRICにおいてテスト実験を行い、陽子・ヘリウム3起因のイベントを同定する事に成功した。また、三体力を含む四核子系厳密理論計算の依頼をリスボン大学のDeltuva氏に依頼し、中間エネルギーにおける三体力の効果を理論的に見積もる事を進めている。本年度は、陽子ーヘリウム3散乱の測定器系の建設、及び偏極標的の建設を始めた。標的に方では、偏極生成に成功し、また加速器を用いたテスト実験も行う事ができた。これにより、陽子ーヘリウム3散乱の偏極分解能測定を行う基盤が出来た。陽子ーヘリウム3散乱の偏極分解能測定には、偏極標的の偏極度の向上が必須となってくる。現況では、目的としている偏極度20%には到達していない。今後は、標的セルの最適化を測るとともに、偏極度測定の精度をあげる工夫を行う事によって、散乱の非対称度の測定を可能にするシステムを構築する事を目指す。併行して、ビーム実験を行い、得られた結果と理論計算との比較を行う事により、三体力を含む核力によって四核子系散乱がどのように記述されるかを考察する。
GPUスパコンを用いた都市風況解析の実時間アンサンブルデータ同化

建築物が密集する都市部における汚染物質拡散予報を実現するため、GPUで高速に計算できる格子ボルツマン法に基づく風況解析の実時間アンサンブルデータ同化手法を開発する。既往研究では都市部2km四方・1m解像度の実時間計算が達成されているが、計算には百台規模の並列計算を要している。アンサンブル計算に基づくデータ同化手法を導入するためには1ケースの計算規模を数GPU程度に抑える必要がある。本課題では、AMR法の高度化により要求GPU数を既往研究の10分の1以下まで低減するとともに、アンサンブルデータ同化手法を導入し、汚染物質の高精度拡散予測システムの実現を目指す。
ホタテガイ繊毛型視細胞におけるGo型G蛋白質が共役する新しい光情報変換機構の解明

ホタテガイの繊毛型視細胞では、新しいサブタイプのGo-ロドプシンが、Go型G蛋白質と共役していることを我々は見いだした。本研究ではGo-ロドプシンとGoとの相互作用についてその特徴を調べるとともに、エフェクター酵素の同定を試みた。1.前年度の研究により、ウシロドプシンをベースとして、第三ループ(V-VIループ)をGoロドプシンのものと置換すると、著しくGoの活性化効率が増加することがわかった。そこで、どのようなメカニズムであるかを詳細に検討するために、、第三ループの詳細な変異体とG蛋白質の変異体を作製した。Go口ドプシンの第三ループは、全体としてGoの認識に関与するとともに、それはGoのαサブユニットのC末端11残基を認識することが明らかになった。また、ムスカリン性アセチルコリン受容体のm2の第三ループとウシロドプシンとのキメラ変異体を作製し、Goの認識機構を比較したところ、Goロドプシンとm2との機構がよくにていた。2.電気生理的な研究によれば、繊毛型視細胞の光感受性チャンネルは、K^+チャンネルで、cGMP濃度の上昇で開くことが報告されている。そこで網膜に存在するグアニレートシクラーゼ(GC)をPCR法を用いて検索した。その結果、7種類のGCの遺伝子断片が前年度に得られた。それらに対する抗体を作製しimmunoblotにより詳細に検討した結果、7種の内の3種類が網膜の視細胞分画に多く検出された。その3種類は、一次配列からは既知のサブタイプに含まれることが分かった。ホタテガイの繊毛型視細胞には、既知のとは異なるタイプの視物質(Go-ロドプシン)が存在し、それはGo型G蛋白質と共役していることを我々は見いだした。この新しい光情報変換機構の詳細を理解するために、本研究ではGo-ロドプシンとGoとの相互作用についてその特徴を調べるために、エフェクター酵素の同定を試みた。1.Go-ロドプシンはGoと相互作用するための特別な視物質であるか?あるいは蛋白質の発現パターンにより視物質とGoが組み合わされたのか?を明らかにするために、Go-ロドプシンを培養細胞系での発現を試みたが、活性のある蛋白質は得られなかった。そこで、ウシロドプシンをベースとして、G蛋白質との相互作用部位(細胞質内のループ部分)をGo-ロドプシンやGqと共役するロドプシン(Gq-ロドプシン)と置換した変異体を作製したGoの活性化能を比較した。その結果、第三ループ(V-VIループ)をGoロドプシンのものと置換すると、著しくGoの活性化効率が増加した。したがって、我々が見いだした新しいロドプシンは、確かにGoを活性化するサブクラスであることが強く示唆された。2.電気生理的な研究によれば、繊毛型視細胞の光感受性チャンネルはK^+チャンネルで、cGMP濃度の上昇で開くことが報告されている。その結果、7種類のGCの遺伝子断片が得られた。それらを大腸菌で強制発現させ、抗体を作製した。immunoblotの結果、7種の内の数種類が網膜の視細胞分画に多く検出された。今後、免疫組織化学的な手法を用いて繊毛型視細胞の外節(光受容部位)に存在するGCを同定していくための準備を進めている。
湿潤熱帯アジアにおける照葉樹種の分類学的研究

本研究は日本の照葉樹林帯の基幹をなすローラシア系の植物群を対象として湿潤熱帯アジア(マレシア)における種分化の実態を調べることで,東アジアと東南アジアにおける同じ植物群の進化の様相を比較することを目的とした。湿潤熱帯アジアにおける照葉樹植物群の代表としてハイノキ科ハイノキ属(Symplocos)をとりあげ,主として国内外の植物研究機関に収蔵されている植物標本を用いて分類学的な研究を行った。まず,東南アジア湿潤熱帯域に広域分布をする種群としてS. fasciculata群,S. odoratissima群を選び,分類学的植物地理学的な解析を行なったところ,ボルネオ島の東西で明瞭に分布のパターンが異なることが明らかになった。西側では単一の種が大きな分布域をもち,特に後者の群では東側の島嶼部で多様な分化がみられ,熱帯雨林の氷河期における分断と島嶼による種分化の影響が推察された。西マレシア域に位置するスマトラ島,ボルネオ島に産する全種の分類学的検討の結果では,前者では30種を認めることができたが,後者では分類が困難な群が多く,今回は分類学的結論には至らなかった。しかし,いずれも山地毎に固有な植物群の分化が見られ,特に3000m以上の高山を擁するスマトラ北部および中部,ボルネオ北部(キナバル山)で著しかった。日本の照葉樹林における対応する植物群は,山地による隔離よりもむしろ海洋による隔離が強く関与しているが,湿潤熱帯アジアでは海洋による隔離に加えて生育に適した山地域が隔離されていることが,同様に種分化や遺存に関わっているようである。核DNAおよび葉緑体DNA塩基配列を用いた解析も試みたが,多型は検出されるものの種分化の様相を明らかにできるほどの解像度は得られなかった。本研究は日本の照葉樹林帯の基幹をなすローラシア系の植物群を対象として湿潤熱帯アジアにおける種分化の実態を調べることで,東アジアと東南アジアにおける同じ植物群の進化の様相を比較研究することを目的としている。湿潤熱帯アジアにおける照葉樹の代表としてボルネオのハイノキ科を取り上げ研究を行った。まずボルネオに分布するハイノキ科全種について基礎文献調査および学名情報の整理を行い,チェックリストを作成した。比較のため,同じ西マレシア地域の湿潤熱帯域にあるスマトラについても同様にチェックリストを作成した。東南アジア湿潤熱帯地域の植物標本資料を大量に所蔵するボゴール植物標本館(インドネシア)およびシンガポール植物園(シンガポール)は来年度移転のため一時休館が予定されており,来年度の調査は難しくなると判断されたため,平成17年度中に両館を訪れタイプ標本を重点的に調査した。ボルネオを中心とした湿潤熱帯地域で種分化を起こしたと考えられる群については詳しく調べる必要があるため,Symplocos fasciculataおよびS.odoratissima群についてボルネオだけでなく近隣の地域を含めて標本の検討を行い分布情報を調べたところ,両群ともボルネオ島の東部と西部でそれぞれ異なる種が分布していることが明らかとなった。熱帯山地林,特にボルネオのキナバル山を中心とする地域で種分化を遂げたと推定されるS.laeteviridis群については分子系統学的解析を行なうことを試みた。すでに蓄積した標本資料からDNAを抽出し,trnL-F領域およびITS領域の塩基配列を予備的に調査したところ,いくつかの塩基置換があることがわかったため継続して解析を進める。予定していたS.ophirensis群の重点的解析および花粉形態の検討は今年度は達成できなかった。本研究は日本の照葉樹林の基幹をなすローラシア系の植物群を対象として湿潤熱帯アジアにおける種分化の実態を調べることで,東アジアと東南アジアにおける同じ植物群の進化の様相を比較研究することを目的としている。湿潤熱帯アジアにおける照葉樹の代表としてボルネオなど西マレシア地域のハイノキ科を重点的に取り上げ,研究を行った。

今年度はスマトラおよびボルネオの全種についてオランダ国立植物標本館のタイプ標本を検討し,昨年度行ったシンガポール植物園(シンガポール)およびボゴール植物標本館(インドネシア)の調査結果と合わせて分類学的再構成を試みた。ボルネオの高山を中心に多様に分化したと考えられるSymplcos laeteviridis群についてtrnL-FおよびITS領域のDNA配列を調べることによって種分化の様相を明らかにしようと試みたが,変異はあるものの十分な解像度のある分子系統樹を得ることは残念ながらできなかった。特定の種群としてはS.cochinchinensis群,S.ophirensis群についてマレー半島を含む西マレシア地域における分化と地理的分布を調査した。氷期にはスンダ陸棚として連続していたと考えられる西マレシア地域では低地に分布する種では広い分布域を持つものが多かった。しかし,山地に生育する種では山地ごとに多くの固有種が分化しており,特に3000m以上の山岳を有する北スマトラのアチェ山地,北ボルネオのキナバル山域で著しかった。日本では海による隔離が影響しているが,湿潤熱帯アジアでは山地が隔離されていることが同様に種分化や遺存に関わっている可能性が示唆された。日本で広い分布域をもつ種群は湿潤熱帯アジア域では見られないか遺存的に山地域に隔離分布しており,逆に湿潤熱帯アジア域にしかみられない種群も多く認識された。
非天然型プレニル化芳香族化合物合成系の構築

本研究課題では、プレニル基転移酵素を大量発現させた大腸菌の形質転換体を用いた微生物変換を基本的な原理として、プレニル化芳香族化合物合成系の構築を目指す。このプレニル化芳香族化合物合成系を構築するにあたって、まずは、クローニング済みのゲラニル基転移酵素の性質を詳細に解析する必要がある。そこで、本年度は本酵素の基質特異性について検討した。大腸菌で発現させ精製したゲラニル基転移酵素を用いて、まずは、1,3-ジヒドロキシナフタレン(DHN)、1,6-DHN、2,7-DHNをプレニル基受容体として、ジメチルアリル2リン酸(DMAPP)、ゲラニル2リン酸(GPP)、ファルネシル2リン酸(FPP)をプレニル基供与体として酵素活性の検出を試みた。その結果、いずれのDHN化合物も、Mg^<2+>存在下でのみ効率良く反応が進行した。ただし、プレニル基供与体としてはGPPが最も効率よく、DMAPPは基質とならず、FPPではごく弱い活性が検出されるのみであった。次に、ナリンゲニンなどのフラボノイド類やレスベラトロールやオリベトールといった植物ポリケチドを基質として検討した。その結果,検討したほとんどの化合物(ナリンゲニン、ダイゼイン、ゲニステイン、オリベトール、オリベトール酸、レスベラトロール)が本酵素によってゲラニル化されることが判明した。また、それらの反応産物のすべての構造を決定したところ、興味深いことに、本酵素は炭素-炭素結合のみならず炭素-酸素結合をも生成することができ、6-ゲラニルナリンゲニンに加えて7-O-ゲラニルナリンゲニンも反応産物として生成していることが明らかとなった。7-O-ゲラニルナリンゲニンは我々の知る限り新規化合物である。これらの結果から、本酵素の基質特異性はプレニル基供与体については厳密である一方、プレニル基受容体については極めて寛容であることが判明した。各基質に対する動力学的パラメーターは今後の課題である。
チェルノブイリ周辺小児甲状腺がんの分子疫学調査

国際機関との共同研究として、小児甲状腺がんの症例対照研究および特定被曝集団の長期追跡調査を実施すると共に、国際甲状腺組織登録バンクの管理運営に継続参加し、収集した標本を基に各種免疫組織学的解析および甲状腺がん関連遺伝子の解析を行い、主として以下の成果を得た。1.チェルノブイリ事故後周辺地域で多発した小児甲状腺がんが事故で放出された短寿命放射性ヨードによることを再確認した。また、小児甲状腺がんに関する症例対照研究の予備解析結果を報告した。2.T-PCRの問題点を指摘し、新しいret/PTC遺伝子異常の再配列を発見した。さらに、axlとそのリガンドであるgas6の発現異常をチェルノブイリ周辺甲状腺がん組織で証明し、c-abl非受容体型チロシンリン酸化酵素の甲状腺がん過剰発現を証明した。3.ロシア連邦の甲状腺がん症例の入手済み手術標本を用いて、ミトコンドリア遺伝子(mtDNA)の部分欠失や巨大欠損の詳細なプロファイル解析を行い、放射線被曝線量との相関関係を示唆するデータを得た。4.Select-PCR法による放射線誘発新規遺伝子hSNKのクローニング後、特異的モノクローナル抗体の作成に成功し、甲状腺がんにおける免疫組織学的検索を行い特許を取得した。5.国際甲状腺組織登録バンク運営の一環として、現地からの研修生を受け入れ、組織からのDNA、RNAの同時抽出を指導した。6.甲状腺がんの新しい細胞内情報伝達系の異常所見として、beta-cateninの局在異常とがん化機構への関与を明らかにし、さらに血管内皮細胞に特異的に存在するTie-2や血管増殖因子が甲状腺がん細胞に異所性に過剰発現する事実を発見した。7.最近5年間のチェルノブイリ関連プロジェクトの総まとめを行い、現時点での学術共同研究の問題点、今後の展望と研究の方向性を提言し、国際的な単行本として出版した。