hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性疼痛下におけるモルヒネ反復投与後のオピオイド受容体とその情報伝達機構の変容

慢性的かつ重篤な痛みを有するがん患者にとって、その痛み緩解のためのモルヒネ使用は必須である。最近、興味ある臨床報告として慢性疼痛下、モルヒネの鎮痛効果に対する耐性が形成されにくいことが知られるようになったことから、平成11年度には、フォルマリン処置した慢性疼痛モデル動物を作成することでモルヒネ耐性の形成抑制を実験的に証明し、その発現機序の一つとしてκオピオイド受容体の関与を明らかにした。近年、モルヒネの耐性形成機序としてオピオイド受容体細胞内受容体伝達機構の変容、特にPKAやPKCなどのリン酸化タンパク質による脱感作機構の関与が注目されている。そこで、平成12年度は慢性疼痛下でのモルヒネ耐性形成抑制機構におけるPKA、PKCの関与を明らかにすると共に、それらに対するκオピオイド受容体の果たす役割についても検討を加えた。モルヒネの作用するμオピオイド受容体が豊富に存在する脳内中脳部位における[^<35>S]GTPγS結合を指標にしたGタンパク質活性は、モルヒネ耐性形成時には抑制、慢性疼痛下の耐性形成抑制時には有意な上昇が観察された。また、PKAに対するアンチセンスあるいはPKCの抑制剤であるカルホスチンCの処置によってモルヒネの耐性形成の抑制が認められた。さらに、慢性疼痛下、モルヒネ耐性形成抑制がみられた動物の中脳部位におけるPKC活性は有意に減弱した。上記に挙げた慢性疼痛下におけるモルヒネ反復投与後の細胞内情報伝達機構の変容は、κ受容体に対するアンチセンス処置によって全てが消失し、正常動物におけるモルヒネ耐性形成時の値と同程度になった。以上の成績を総括すると、慢性疼痛下におけるモルヒネ耐性形成抑制は、痛み刺激によってκオピオイド受容体が活性化された結果、モルヒネ反復処置によるPKA、PKC活性の上昇が阻止されることによって耐性形成の遅延および抑制現象が誘導される可能性が示唆された。近年、慢性疼痛下にあるがん患者において、モルヒネ鎮痛効果に対する耐性が形成されにくいとの臨床報告がなされている。そこで、本研究では慢性疼痛モデル動物を作成し、モルヒネの耐性・依存性形成の有無を確認するとともに、その作用機構におけるオピオイド受容体の関与について検討を加えた。慢性疼痛モデルはddY系雄性マウスの左肢足蹠にホルマリンを投与することで作成した。正常動物ではモルヒネ5日間の反復投与によって鎮痛効果に対する耐性の形成が観察されたものの、慢性疼痛モデル動物においてはその耐性形成が有意に抑制された。さらに、この耐性形成の抑制は、κ受容体アンタゴニストであるノルビナルトルフィミンあるいはκ受容体に対するantisense oligodeoxynucleotideの処置によって消失した。一方、δ受容体アンタゴニストのナルトリンドールは、慢性疼痛下におけるモルヒネの耐性形成の抑制効果に対して何らの影響も及ぼさなかった。また、慢性疼痛モデルにおいては、ナロキソン誘発による退薬症候の発現もほぼ完全に抑制された。以上、本研究で作成した慢性疼痛モデルを用いることによって、モルヒネの鎮痛効果に対する耐性および依存形成が抑制されるという臨床知見を再現することに成功した。さらに、そのモルヒネ耐性不形成機構に、δ受容体の関与は少なく、κ受容体が大きな役割を果たしている可能性が示唆された。臨床的には、慢性疼痛患者においてモルヒネ耐性は形成されにくいと言われているものの、その治療が長期にわたることで、実際にはかなり高用量のモルヒネを使用する場合が見受けられる。この様な状況においてκ受容体を刺激するとモルヒネの増量なしに鎮痛効果の維持ができる可能性が考えられた。
特殊領域の研究

本研究では、特殊領域の研究を中心に、研究代表者および各研究分担者の専門分野において主として、つぎのような研究成果を得た。1.チューブ領域の研究の成果として、チューブ領域上の完備多項式ベクトル場の延長に関する結果を、「延長定理」として整理確立した。また「延長定理」を用いて、n次元複素数空間内のチューブ領域のアフィン自己同型群のリー環内での、n次元可換イデアルの特徴付けに関する結果を得た。そしてその応用として、アフィン自己同型のみを許容するチューブ領域に関する正則同値問題に肯定的解答を与えた。2.ラインハルト領域、あるいは弱擬凸領域の研究に関連して、球面状境界点をもつ一般複素楕円体の特徴付けの問題を研究した。そして、そのような一般複素楕円体は概ね球に限られるというリーマンの写像定理型の結果を得た。さらに、チューブ領域の研究がラインハルト領域の研究を補完するという側面を明らかにするため、この結果のDadok-Yangによる球面状チューブ多様体の分類を用いた別証明を試み、ある種の一般複素楕円体に対してそれに成功した。3.特殊領域の境界の研究に関連して、CR構造の研究を行った。そしてCRリー代数の双対カテゴリーであるDRリー代数に関する議論を展開し、特にその集合論的な表現の特性を明らかにした。4.トーラス作用の研究の一環として、射影的トーリック多様体のアンプル直線束に関する正規生成性についての結果を得た。また「偏極代数多様体に対する小林・ヒッチン対応」に関連して、チアンにより導入されたファノー多様体に対する二種類の安定性、K安定性とCM安定性、の関係について詳しく考察した。5.特殊領域の境界の幾何学の研究に関連して、平均曲率一定曲面の種々の一般化を行った。1.チューブ領域の研究については、これまでの研究成果の一部を論文としてまとめ、その中で2次元チューブ領域の分類を与えた。この論文は雑誌に投稿中である。そしてチューブ領域上の完備多項式ベクトル場の延長に関する結果を整理し、それを2次元チューブ領域の分類を通して検証した。そしてCRベクトル空間あるいはそのリー代数の双対カテゴリーとして、種々のDRカテゴリーの定式化を行い、他の古典的な複素カテゴリーなどとの間に成立する複素化や埋め込み等の関手的な関係を明らかにした。4.トーラス作用の研究の一環として、二木指標の一般化にあたる板東・カラビ・二木指標を研究した。その結果、ファノー多様体の場合にわかっていたいくつかの性質が、一般の射影的代数多様体のケーラー類にまで拡張できた。5.特殊領域の境界の幾何学の研究に関連して、2次元複素空間形内の極小曲面を、ガウス曲率が一定、あるいは平均曲率ベクトル場が平行という条件の下に調べた。1.チューブ領域の研究については、チューブ領域上の完備多項式ベクトル場の延長に関する結果を、「延長定理」として整理確立した。

また「延長定理」を用いて、n次元複素数空間内のチューブ領域のアフィン自己同型群のリー環内での、n次元可換イデアルの特徴付けに関する結果を得た。そしてその応用として、アフィン自己同型のみを許容するチューブ領域に関する正則同値問題に肯定的解答を与えた。これらの結果をまとめた論文を現在準備中である。2.ラインハルト領域の研究に関連して、n次元複素数空間の一つの特徴付けを試みた。具体的には、「n次元複素数空間内の領域が、n次元複素数空間の正則自己同型群と位相群として同型な正則自己同型群をもつならば、その領域自体がn次元複素数空間と双正則同値になるか?」という問題に部分的解答を与えた。3.特殊領域の境界の研究に関連して、CR構造の研究を行った。そしてCRリー代数の双対カテゴリーであるDRリー代数に関する議論を展開し、特にその集合論的な表現の特性を明らかにした。4.トーラス作用の研究の一環として、定スカラー曲率ケーラー計量の存在に対する障害として知られる板東・カラビ・二木指標を研究した。その結果、板東・カラビ・二木指標が幾何学的不変式論における代数多様体の半安定性に対する障害となっていることを示した。5.特殊領域の境界の幾何学の研究に関連して、2次元複素空間形内の平行な平均曲率ベクトル場をもつ実2次元曲面の局所的形状を決定した。本研究では、特殊領域の研究を中心に、研究代表者及び各研究分担者の専門分野において主として、つぎのような研究成果を得た。1.チューブ領域の研究については、リー群論における共役性定理を、多項式無限小自己同型をもつチューブ領域に関する正則同値問題へ応用するための準備的考察として、無限小自己同型環が可解である場合の実験的研究を試みた。そして正則自己同型群が可解で、ある次元の軌道を持つ場合に、多項式無限小自己同型をもつチューブ領域の正則自己同型群の構造を明らかにすると同時に正則同値問題へ肯定的解答を与えた。2.ラインハルト領域の研究に関連して、n次元複素数空間からいくつかの座標超平面を引き抜いて得られる空間Xの一つの特徴付けを試みた。具体的には、「連結なn次元複素多様体Mが、空間Xの正則自己同型群と位相群として同型な正則自己同型群をもつならば、M自体がXと双正則同値になるか?」という問題に部分的解答を与えた。本研究においてこれまで研究を行ってきたCR空間のカテゴリーには有限次元の条件が付与されていたが、それでは応用上制約が強すぎるので、無限次元まで許容出来るように理論の再構築を行った。4.トーラス作用の研究の一環として、射影的トーリック多様体のアンプル直線束に関する正規生成性についての結果を得た。また「偏極代数多様体に対する小林・ヒッチン対応」に関連して、チアンにより導入されたファノー多様体に対するニ種類の安定性、K安定性とCM安定性、の関係について詳しく考察した。5.特殊領域の境界の幾何学の研究に関連して、平均曲率一定曲面の種々の一般化を行った。
地域性を考慮した建築群の地震被害リスクの評価手法

都市の建築物群の地震被害を予測する場合、地震危険度の地域性を適切に考慮することが必要となる。このため、地震統計に基づき地域ごとの年平均地震発生回数とマグニチュードの関係を定め、ポアソン発生過程を想定して、エプスタイン-ロムニッツの方法によりある期間内における最大地震動強さの予測を行った。マグニチュードの確率分布モデルとしては宇津の改良グ-テンベルグ-リヒタ-式を用い、マグニチュードの上限を考慮した。青森県東方沖の地震活動域を想定し、ある期間内の最大マグニチュードの確率分布及びこれによる八戸市の最大加速度の確率分布を求めた。このような検討により、想定期間と予想最大加速度の関係が適切に評価されると考えられる。また、地震動は地盤構造の特性によって大きく影響される。特に地盤の不整形性と地震動特性の関係に注目し、兵庫県南部地震の被害に基づく検討を行った。建築物群の被害率予測を行うに当たっては、建築物の耐震性能の確率分布を実情に基づいて評価し、建物被害率を適切な地震動指標の関数として表わす必要がある。地震動強さの指標としては最大速度と震度の2つが一般に用いられる。この両者が指数関数の関係にあることを考慮して、建物被害率と2つの地震動指標の関係を簡潔な形で導いた。また、兵庫県南部地震による構造被害の検討及び制震構造物の解析を行い、地震動の破壊力と被害の関係を考察した。
急流に特化したカエルの１系統に生じた顕著な種分化現象に関する生物地理学的研究

今年度は、インドネシア南カリマンタン州メラトゥス山系において野外調査を行い、研究目的であるボルネオハヤセガエル属の幼生・成体標本の作製と、それらの形態学的及び分子遺伝学的解析を行った。また、これまでミトコンドリアDNAを用いた解析では妥当な結果が得られていなかった系統群に関して、MIGseqを利用したSNP解析を行い、形態形質と整合する遺伝構造を確認した。これらの結果を、過年度に行った博物館標本の解析と合わせて検討した結果、メラトゥス山系に見られる2種のボルネオハヤセガエル属はいずれも未記載種であり、うち1種はマレーシア領にも生息しているものの、もう1種はマレーシア領からは採集されていない種であることが明らかになった。また、インドネシア領でも地域によってはマレーシア領の既知種が確認され、これまで未知であった各種の全島的な分布が解明されつつある。本属の多様性の中心は、その生息種数からみて明らかにマレーシア領のキナバル山クロッカー山系にある。ボルネオ島の最北端、最西端、最南端を巨大な三角形として見た場合、この地域は最北の頂点に相当する。一方、これまでの研究で、この三角形の西の頂点に相当するマレーシア領クバ国立公園に関しては知見の蓄積があり、今回の研究で南の頂点に相当するインドネシア領メラトゥス山系についても詳細な知見が得られた。この3頂点のボルネオハヤセガエル属の種組成は完全に異なっており、その間の地域の種組成は、それらがモザイク状に入り混じった混合集団で説明できることが明らかになってきた。この結果からは、本属の各種が地理的な分断と二次的な分散を繰り返しながら島内で多様化してきた進化史が垣間見える。ボルネオ島の両生類でこのような全島レベルの生物地理的な議論が可能な系統群はこれまでになく、本研究の成果は本島の両生類相の顕著な固有性と多様性の成因を解明する、重要な知見となる。ボルネオ島の流水環境で顕著な種分化を遂げているボルネオハヤセガエル属の採集を目的として、マレーシア領サラワク州の調査を行い、得られた標本の遺伝的、形態学的解析を行った。その結果、調査地において初報告となる種を発見した他、幼生・成体の形態的特徴や環境選好性の違いに関して、同所的に生息している既知種との比較を行い、成体の形態的特徴がきわめてよく似た複数種が共存している背景について考察した(論文準備中)。また現地の研究機関で保存されている標本群についても調査を行い、収蔵されている標本の同定に多数の誤りを含んでいることを明らかにするとともに、正しい同定に基づいた分布域の再整理の作業を進めた。この整理を通して、本属に関する情報に不確かな部分の多かったサラワク州の状況を改善し、既に情報の蓄積の多いサバ州との対比が可能になってきた。その内容については現在検討中であるが、サバ州に比べてサラワク州は同所的に共存する種数が少なく、州全体としてもサバ州ほど多様性が高くないことが明らかになりつつある。こうした傾向は、これまでの文献情報からある程度憶測できるものではあるが、これまで両生類相の研究自体がサバ州で特に盛んに行われており、サラワク州の調査が圧倒的に不足していた現状に鑑みると、実データに照らしてこうした結果が示されたことには一定の意義がある。以上の結果からは、本属の分化の中心がサバ州にあるように見受けられ、そうした状況がもたらされた要因について興味が持たれるが、これについては29年度以降のインドネシア領での調査の結果が俟たれる。本来28年度は、調査対象生物群に関する情報が皆無に近いボルネオ島インドネシア領の調査を進める予定であったが、調査許可の遅れのため、本年度には予定していた調査が行えなかった。このため、「実績の概要」欄に示した調査は、既に調査許可のあるマレーシア領内で、当初の計画の代替案として行ったものである。その結果、概要欄に示した通り、ある程度新規の知見も得られ、広い意味では本研究の目的とは合致した進捗が得られてはいるものの、申請時に具体的なアプローチとして示したインドネシア領内の両生類相の解明という意味では遅延が生じていると言わざるを得ない。このため(3)やや遅れている。とした。ボルネオ島の流水環境で顕著な種分化を遂げているボルネオハヤセガエル属の、インドネシア領内での多様性の把握を目的として、インドネシア・ボゴール動物学博物館に滞在し、収蔵されている標本の整理、および計測を行った。また、南カリマンタン州メラトゥス山系において短期間の野外調査を行い、標本を作製した。これまでインドネシア領内における本属の多様性はほとんど未解明の状態であったが、今回の調査を通してそのおおまかな姿が明らかになってきた。以下にその結果の概要を述べる。(1)博物館収蔵標本のうち、インドネシア領内の複数の地点から採集されているある形態型は、一見してマレーシア領内で採集されてきたどの種とも大きく異なる特徴を持つ。この標本については、液浸標本からのDNA抽出を試みたが成功しなかったため、分子遺伝学的解析を行えていないが、未記載種である可能性が高い。(2)野外調査で得られた標本は、分子遺伝学的にはマレーシア領内で得られているある1群の系統に含まれるが、この1群は、これまでも各地で成体や幼生の形態的特徴に異なる点が見られており、実態の捉えにくい種である。今回インドネシア領で得られた幼生の形態も、従来他地域で得られたどの幼生とも異なっていたことから、複数の種に分割する必要があると考えられる。

(3)本属には大きく分けて大型の種と小型の種が存在する。これまで大型種はマレーシア領サバ州とその周辺にしか知られていなかったが、インドネシア領内の情報がほとんどなく、実態は未解明のままだった。今回、博物館収蔵標本を多数検討したが、大型種はインドネシア領内でもサバ州との国境付近でしか採集されておらず、本属の大型種がボルネオ島内でもサバ州周辺に固有なグループである可能性が示唆された。また、同所的に出現する種の内訳を見ても、ボルネオハヤセガエル属の多様性の中心がサバ州にあることが改めて浮き彫りとなった。本研究課題の進捗にあたっては、インドネシア政府の調査許可取得が難航していることが大きな影響を及ぼしている。本来であれば平成28年度の年度末には許可を取得しており、野外調査を始めているはずであったが、実際には諸事情から予定より大幅な遅れを取っており、平成29年度末時点でようやく許可の道筋が見えてきた段階にある。これに伴って、当初は初年度からインドネシアで野外調査を行うとしてきた計画を変更し、平成28年度はマレーシア領サラワク州での調査、平成29年度は、博物館収蔵標本調査と、現地カウンターパートの調査に同行する形での短期の野外調査を行うことで、研究計画を変更し、研究を進めてきた。このため、当初想定していた内容をそのまま実現することはできていないが、それでも研究題目を大きくはずれることなく計画を修正し、ある程度の成果が挙がっている。今年度は、インドネシア南カリマンタン州メラトゥス山系において野外調査を行い、研究目的であるボルネオハヤセガエル属の幼生・成体標本の作製と、それらの形態学的及び分子遺伝学的解析を行った。また、これまでミトコンドリアDNAを用いた解析では妥当な結果が得られていなかった系統群に関して、MIGseqを利用したSNP解析を行い、形態形質と整合する遺伝構造を確認した。これらの結果を、過年度に行った博物館標本の解析と合わせて検討した結果、メラトゥス山系に見られる2種のボルネオハヤセガエル属はいずれも未記載種であり、うち1種はマレーシア領にも生息しているものの、もう1種はマレーシア領からは採集されていない種であることが明らかになった。また、インドネシア領でも地域によってはマレーシア領の既知種が確認され、これまで未知であった各種の全島的な分布が解明されつつある。本属の多様性の中心は、その生息種数からみて明らかにマレーシア領のキナバル山クロッカー山系にある。ボルネオ島の最北端、最西端、最南端を巨大な三角形として見た場合、この地域は最北の頂点に相当する。一方、これまでの研究で、この三角形の西の頂点に相当するマレーシア領クバ国立公園に関しては知見の蓄積があり、今回の研究で南の頂点に相当するインドネシア領メラトゥス山系についても詳細な知見が得られた。この3頂点のボルネオハヤセガエル属の種組成は完全に異なっており、その間の地域の種組成は、それらがモザイク状に入り混じった混合集団で説明できることが明らかになってきた。この結果からは、本属の各種が地理的な分断と二次的な分散を繰り返しながら島内で多様化してきた進化史が垣間見える。ボルネオ島の両生類でこのような全島レベルの生物地理的な議論が可能な系統群はこれまでになく、本研究の成果は本島の両生類相の顕著な固有性と多様性の成因を解明する、重要な知見となる。
マントル中における水のダイナミクスと地球深部での水のサイクル

2007年の研究成果:1.アルミニウム、水素を含むスティショバイトのポストスティショバイト相転移(スティショバイトからCaC12構造への相転移)の圧力が低圧側へと大きく移動することが明らかとなった。またアルミニウムを含むスティショバイトでは25GPaで相転移することが分かった(アルミニウムを含まない場合の相転移圧力は50-60GPa)。この結果より、これまで謎とされていた下部マントル最上部における地震波異常の原因を、沈み込む海洋スラブ中におけるポストスティショバイト相転移で説明できる可能性がある。またアルミニウムを含むスティショバイトは20GPaで0.3wt%まで水を含みうることが分かった。2.鉄を含む場合と含まない場合のオリビン、ウォズリアイト、リングウッダイトの含水量を系統的に調べ、上部マントルとマントル遷移層における含水量マップを推定した。3.SPring-8放射光施設において、マルチアンビル高圧装置と放射光X線を用いて含水B相と鉄を含むD相の圧力-体積-温度の関係を調べ、各相の状態方程式を得た。これにより、マントル深部条件でのパイロライト組成における含水B相とD相の密度を正確に見積もることが可能となった。下部マントル最上部におけるこれらの含水相による沈み込むスラブ(1wt%の含水量)の密度は、1.5-2.0%減少することが明らかとなった。以上より、1wt%以上の水を含む含水スラブは周囲のマントル岩石よりも軽く、下部マントル深部までは沈み込んでいかないであろう。
乳癌の初期浸潤に関する病理形態学的アプローチ

浸潤癌成分が少ない乳腺の初期浸潤癌について臨床病理学的に解析した。乳腺病理の専門家でも通常の染色標本のみでは浸潤成分の有無の判定にばらつきがあり筋上皮に対する免疫染色の併用が重要と思われた。浸潤径5mm以下の癌については、組織型や内因性サブタイプの分布は浸潤癌全体と同様で非浸潤癌とは異なっていた。一方、非浸潤癌の段階で浸潤癌に移行する可能性を推測する指標としてインテグリンαvβ6が有望と考えられた。また、浸潤前段階での基底膜変性などにuPARやPAI-1が関与し浸潤開始とともにMMPが発現することも明らかになった。しかし全ての癌症例が同じ過程を経ない可能性が残され、今後の検討課題と考えられた。浸潤径5mm以下の初期浸潤性乳癌265例(平均年齢57歳、全例女性)を収集し解析した。これらの症例の中には、多発癌(同時または異時性、同側多発または両側発生)が23例(8.7%)含まれていた。また、同一病巣内に乳管内癌を介する多発浸潤巣を認めたのは43例(16.3%)と高頻度であった。浸潤巣は多くが浸潤性乳管癌・通常型だが、特殊型は22例(8.3%)で、粘液癌10例、浸潤性微小乳頭癌7例、浸潤性小葉癌3例、アポクリン癌2例が見られた。3例は被包型乳頭状癌に付随した浸潤巣であった。リンパ節転移は検索224症例中24例(10.7%)に存在し、そのほとんどが0.2mm未満のITC(isolated tumor cells)または2mm未満の微小転移巣であった。内因性サブタイプ別にはLuminal A型166例(62.6%)、Luminal B型36例(13.8%)、HER2型29例(10.9%)、トリプルネガティブ型29例(10.9%)で、通常型浸潤性乳癌でみられる分布と差はなかった。以前の検討で、非浸潤性乳管癌においてはLuminal型がより多く、トリプルネガティブ型が少ない傾向を認めたが、初期浸潤の段階ですでに通常の浸潤癌と同じ症例分布を示していることを確認した。次に、病理診断のコンサルテーションを受けた乳管内乳頭状病変(乳頭腫、非浸潤性乳管癌、一部に浸潤癌成分を有する乳頭腺管癌)について、HE染色標本1枚を抽出し、バーチャルスライド化して、10名の乳腺領域を専門とするボランティア病理専門医に観察を依頼したところ、非浸潤性乳管癌9例のうち7例でいずれか1名以上が浸潤癌ないしその疑いと判定、一方、乳頭腺管癌3例では浸潤なしと判断した医師はそれぞれ2、4、4名であった。初期浸潤に関するHE染色での形態診断には限界があり、より客観的な判定法を構築することが必要と考えられた。[目的]乳がんの初期浸潤における形態的特徴と、癌進展や予後との関連について探索する。[材料と方法]最大浸潤径が5mm以下の初期浸潤癌78例について、5種類の免疫染色マーカー(p63,uPAR,PAI-1,MMP-2,MMP-9)に対し免疫組織染色を施し解析した。[結果]腫瘍の浸潤径は0.15 (平均2.9) mm、リンパ節転移は76例中11例に認められた。p63は筋上皮マーカーであるため,消失していれば浸潤癌と考えた。膨張性増殖パターンを示すものは別途EPC(被包型乳頭癌)と分類した。uPARは非浸潤癌部で72/73例、浸潤癌部では58/64例で、PAI-1は,非浸潤癌部では69/72例、浸潤癌部では56/61例の癌細胞に発現が見られ、発現スコアはいずれも非浸潤癌で有意に高値であった。MMP-2は54/76例、MMP-9は56/76例の間質に発現を認めた。浸潤癌間質にMMP-2発現を認めた例はPgR陽性率が低く,Ki-67LIが高かった。また、MMP-2, MMP-9ともに浸潤径が大きい例ほど高発現であった。[考察とまとめ]uPARやPAI-1は浸潤前段階での基底膜変性などに関与し、浸潤開始とともにMMPが発現を開始する可能性が示唆された。また、MMPが腫瘍周囲のマトリックスを破壊することで,腫瘍がより増殖するためのスペースを生み出し,増殖能が高まる可能性がある。今後は症例数と、パラメーターを増やして更に検討を進める。また、三次元立体構築の解析は予備検討が終了し、初期浸潤像をダイナミックに捉えるための検討実施に移行する予定である。【研究1】初期浸潤癌における癌の進展メカニズムを解析する目的で、最大浸潤径が5mm以下の初期浸潤癌78例についてp63,uPAR,PAI-1,MMP-2,MMP-9、integrin αvβ6)に対する免疫染色を実施した。

uPARは非浸潤癌部で72/73例、浸潤癌部では58/64例(90.6%)で、PAI-1は,非浸潤癌部では69/72例(95.8%)、浸潤癌部では56/61例(91.8%)の癌細胞に発現が見られ、発現スコアはいずれも非浸潤癌で有意に高値であった。MMP-2は54/76例(71.1%)、MMP-9は56/76例(73.7%)の間質に発現を認めた。Integrin αvβ6については、まず市販抗体(クローンE7P6)を用いたところ、27/76例(34.2%)の癌細胞に発現があり、非浸潤癌部(32.4%;24/74例)が浸潤癌部(19. 7%;12/61例)より陽性例が多かった。また、非浸潤癌部におけるintegrin αvβ6は発現の低い症例ほどMMP-9陽性例が有意に多い傾向がみられた(p=0.0291)。次に英国からの供与抗体を用いて検討したところ、67.1%の症例において非浸潤癌部辺縁に残存する筋上皮細胞に高発現がみられた。また、被包型乳頭癌では発現低下傾向があった。高発現例はMMP-9発現低下、高度核異型、HER2陽性、浸潤部uPAR発現高率と有意な相関を認めた。後者の結果からは、Integrin αvβ6は非浸潤癌における浸潤予測の指標となりうるとともに、浸潤開始により筋上皮とともに発現が低下するものと推測された。【研究2】初期浸潤癌症例のうち3例を抽出し、200枚の連続切片を作成した。それらに対し画像解析ソフトを用いて、3次元立体構築画像の作成を試みた。浸潤癌成分が少ない乳腺の初期浸潤癌について臨床病理学的に解析した。乳腺病理の専門家でも通常の染色標本のみでは浸潤成分の有無の判定にばらつきがあり筋上皮に対する免疫染色の併用が重要と思われた。浸潤径5mm以下の癌については、組織型や内因性サブタイプの分布は浸潤癌全体と同様で非浸潤癌とは異なっていた。一方、非浸潤癌の段階で浸潤癌に移行する可能性を推測する指標としてインテグリンαvβ6が有望と考えられた。また、浸潤前段階での基底膜変性などにuPARやPAI-1が関与し浸潤開始とともにMMPが発現することも明らかになった。しかし全ての癌症例が同じ過程を経ない可能性が残され、今後の検討課題と考えられた。平成25年度の臨床病理学的な解析結果を基盤として、免疫染色を実施して評価を行った。染色条件の設定と、客観的評価法の確立に予想以上に手間取った。この点はある程度解決できたので、パラメーターの追加と、関連施設を含めて症例追加を試みる予定である。また、三次元立体構築については、臨床検体であるパラフィンブロックをつぶして実施する必要があり、予備検討を行ったため、検体での解析を今後行う予定である。人体病理学前年度に施行した検討について、有意差を持った結果を得ることができたので、さらに検討のパラメーターを追加することと、症例数を追加することによって、その成果の検証の度合いを高める予定である。最終的に初年度実施した、ヘマトキシリンエオジン染色での研究成果と合わせて、寄り精度の高い病理診断と臨床病理学的な癌の性質の評価関して、適切な社会発信を試みたい。初年度は、症例の収集のための標本の抽出・見直しを行い、データベース化を諮るのに、予想以上の時間を要した。川崎医科大学附属病院における手術症例のみでは解析に不十分と考えられたため、川崎医科大学・同附属病院倫理委員会の承認を得た上で、北福島医療センターと東北公済病院に依頼し、症例を追加した。病理組織診断時の標本全てを再度観察し、最終的に3施設で265例の初期浸潤癌データベースを構築することができた。しかし、この作業に時間を要し、当初の予定であった浸潤巣の免疫組織学的検討、ならびに3次元立体構築の検討の開始にまでは至ることができなかった。しかし、この間、コンサルテーション症例を用いた病理組織診断の精度管理検討を実施し、初期浸潤巣の病理組織診断の判定においては、病理専門医同士のコンセンサスが得られにくい症例が存在し、より客観的な判定法が確立されていないという問題が残されることも明らかになった。
前立腺癌の再燃およびドセタキセル耐性獲得メカニズムにおける微小環境の影響

去勢抵抗性となった前立腺癌に対して、ドセタキセルを中心とした抗癌化学療法が施行され、有効性を示すが、この治療にもやがて前立腺癌は耐性を示す。耐性化の機序として微小環境が関与している可能性を考え、前立腺癌細胞PC-3と癌由来間質細胞を共培養し、ドセタキセルに対する感受性の変化を観察した。しかし、明らかな影響は確認されなかった。次にアンドロゲン感受性前立腺癌と去勢抵抗性前立腺癌において間質細胞の遺伝子発現の違いがある可能性があったため、cDNA microarrayを用いて間質細胞間で遺伝子発現プロファイルを作成し、いくつかの遺伝子が、去勢抵抗性前立腺癌由来間質細胞で発現が変化していた。H25年度は、間質細胞の初代培養は長期培養ができないことから、前立腺癌組織針生検から樹立された間質細胞のうちホルモン療法後に再燃した患者から得られた間質細胞を用いてSV40-Tantigenを導入し強制発現させ不死化を試みた。ところが、SV40-Tantigenを用いても不死化する細胞が出現せず、長期間継代培養することができず、間質細胞の不死化は断念せざるを得なかった。このため、すでにある正常前立腺由来間質細胞と前立腺癌由来間質細胞とをアンドロゲン非依存性細胞株PC-3, DU145と共培養して、パクリタキセル、ドセタキセルに対する感受性の変化を調査した。その結果、間質細胞の有無にかかわらず、ドセタキセルに対する感受性に変化は認められなかった。またパクリタキセル耐性細胞株PC-3-TxR, DU145-TxRとも共培養させ、ドセタキセルに対する感受性の変化を観察した。この実験においても間質細胞の有無で感受性の変化は観察されなかった。このため、間質細胞の種類(異なる患者由来の間質細胞)や、間質細胞の数などを調整して検討中である。また異なる患者由来の間質細胞からRNAを抽出した後、cDNA microarray analysisを行い、間質細胞の遺伝子発現プロファイルを作成した。間質細胞がドセタキセル耐性に関与する可能性が示唆されたときに、間質細胞このプロファイルを用いることによって、抗癌剤耐性化に関与する遺伝子を同定中である。H27年度は、H26年度に行った前立腺癌由来間質細胞と正常前立腺由来間質細胞のcDNA microarray analysisでの間質細胞の遺伝子発現プロファイルに引き続いて前立腺癌由来間質細胞(PCaSC)と去勢抵抗性前立腺癌間質細胞(CRPC-SC)との間で発現の亢進している遺伝子の同定の続きを行った。4種類の遺伝子がCRPC-SCにおいて発現が亢進していることを確認した。また、H27年度はH26年度に作製することができたカバジタキセル耐性株PC-3-TxR/CxRとDU145-TxR/CxRを用いて、親株であるPC-3, DU145, PC-3/TxR, DU145-TxRとの遺伝子発現プロファイルを行った。カバジタキセル耐性の原因となる遺伝子を明らかにするためには、PC-3とDU145の両細胞で共通に変化している遺伝子を同定することにより効率よく行えると考えた。この考えに基づいて、PC-3-TxR/CxRとDU145-TxR/CxRの細胞で共通に2倍以上発現の亢進している遺伝子12種類、1/2以下に発現の減弱している遺伝子2種類を確認した。各細胞におけるそれらの遺伝子の発現状態をプライマーを作製してRT-PCRにて再確認し、順次これらの遺伝子のsiRNAを作製し、PC-3-TxR/CxRとDU145-TxR/CxRに強制発現させてそれらの遺伝子をノックダウンすることによって、カバジタキセルに対する感受性がどのように変化するかを確認した。しかし、残念ながらどの遺伝子をノックダウンしてもカバジタキセルに対する感受性は変化しなかった。腫瘍学間質細胞の不死化に失敗したため、間質細胞の初代培養を用いてのみの実験となり、実験の効率が低下した。平成26年度は再燃前立腺癌に対する新規抗癌剤cabazitaxelが保険収載され、臨床でも使用可能となるため、このcabazitaxelに対する前立腺癌細胞耐性株を樹立し、親株との比較、間質細胞共存下での感受性の変化を観察する予定である。また耐性株を樹立後、親株と耐性株の遺伝子発現プロファイルを明らかにするためにcDNA microarray analysisを行う予定である。平成25年度に行った間質細胞の培養実験があまり上手くいかなかったため、消耗品費を当初より使用せずに残額が生じた。平成25年度に引き続きin vitroでの培養細胞の維持、管理に使用し、cDNA microarray analysisを行うために使用する予定である。また、細胞を培養するためのCO2インキュベーターが老朽化しているため、この更新費用にあてる予定である。
プロトン・電子の量子効果を考慮した新しい第一原理分子理論の開発および応用

本年度は、昨年度に引き続き、プロトン・電子混合系を量子力学的に取り扱うための基礎理論を開発し、具体的な並列化プログラムコードの作成、およびいくつかの応用計算を実行した。経路積分法は、N体の原子核の量子問題をN×P体(P:ビーズの数)の原子核の古典問題に置き換える手法であるので、P台の並列計算機の導入により、計算効率が向上することが期待される。そこで昨年度購入した並列計算機および本学教育用の計算機(合計24ノード)に本手法を移植するため、ab initio経路積分法のプログラムコードを並列化対応に書き換えた。既存設備であるPentium 4/2.6GHzマシン単体では、一つのH_3O^+イオンを計算する(30,000step,300K)のに2ヶ月以上の計算時間が必要とされたが、24並列計算機の導入により同レベルの計算が2日余りで終わり、飛躍的な並列化効率を確認することができた。本手法は、経路積分法と高精度ab initio分子軌道法を組み合わせることで、核の量子効果だけでなく温度効果も同時に取り込むことを可能とする。最も単純なH^+イオンの水和クラスターである、H_3O^+イオンにおけるH/D同位体効果、温度効果を詳細に解析した。非調和性の効果により、OH距離はOD距離よりも長くなった。またhを3つの水素原子からなる平面とO原子間との距離とすると、H_3O^+イオンのhは、D_3O^+イオンのhより短くなっており、H_3O^+イオンはより遷移状態に近い構造をとることがわかった。従来の調和振動子に基づく解析では、このような幾何学的同位体効果、温度効果を表現することはできない。酸素原子の同位体置換体(H_3^<18>O^+イオン)においては、OH距離はH_3O^+イオンのOH距離と近い値を持つのに対し、hはむしろD_3O^+イオンの場合と似た値をとるという、大変興味深い結果が得られた。また、同位体効果が電子状態に与える影響も見出した。以上の成果を、Journal of Chemical Physics誌に報告した。本年度は、プロトン・電子混合系を量子力学的に取扱うための基礎理論を開発し、具体的なプログラムコードの作成、およびいくつかの簡単な計算を実行した。1.多体効果を含めたab initio多成分分子軌道法の構築申請者は既に、独立粒子近似および完全配置間相互作用(Full CI)法に基づいて、電子だけでなく陽電子・プロトンといった質量の軽い粒子の波動関数を同時に解く手法を提唱した。本年度は、Full CI計算が不可能な系に対して核-電子相関を取り込むために、展開を途中で打ち切ったCI法(SCI、SDCI、SDTCI)を開発した。LiH,LiD,LiTといった水素化リチウムの同位体に適用したところ、エネルギー、構造、電子状態、さらには分極率といった物性値に、大きな同位体効果を見出し、Journal of Molecular Structure (Theochem)誌に報告した。また、Pd金属中のH, D原子の同位体効果も本手法で見出し、Chemical Physics Letters誌に報告した。本申請課題のような水素の振動エネルギーレベルの計算を行うには、経験的なポテンシャルや密度汎関数法は有効ではなく、ab initio分子軌道法による精密な電子状態の評価が不可欠となる。そこで本年度は、電子状態計算として、多体効果(電子相関)を含めたab initio分子軌道計算のルーチンを作成した。具体的には、ab initio経路積分法のプログラムに、電子相関を摂動論的に考慮したMP2法によるエネルギー、および力を算出するルーチンを組み込んだ。そして、H_3O^+イオン、およびそれらの重水素置換体についての計算を実行した。HをDに置換することにより、水素原子核自身の量子効果だけでなく、OD距離がOH距離よりも短くなるといった骨格構造の変化を見出した。また温度を上げるごとにより、OH距離が長くなるといった温度効果も表現することに成功した。以上の成果を、Chemical Physics Letters誌に報告した。

またhを3つの水素原子からなる平面とO原子間との距離とすると、H_3O^+イオンのhは、D_3O^+イオンのhより短くなっており、H_3O^+イオンはより遷移状態に近い構造をとることがわかった。従来の調和振動子に基づく解析では、このような幾何学的同位体効果、温度効果を表現することはできない。酸素原子の同位体置換体(H_3^<18>O^+イオン)においては、OH距離はH_3O^+イオンのOH距離と近い値を持つのに対し、hはむしろD_3O^+イオンの場合と似た値をとるという、大変興味深い結果が得られた。また、同位体効果が電子状態に与える影響も見出した。以上の成果を、Journal of Chemical Physics誌に報告した。
高等学校国語科における音声言語スキルに関する系統的カリキュラムモデルの開発

平成30年度の研究においては、前年度までの成果を踏まえ、高等学校における音声言語に関する効果的なカリキュラム構築を見据えた実践研究を実施した。具体的には、現行学習指導要領「国語総合」「国語表現」を対象に、生徒の実態の異なる複数の高等学校に、研究協力校として、主として論理的思考力の育成を目指した複数単元での指導と検証を行ってもらった。高等学校では、音声言語を重点的に取り上げた実践の蓄積自体がこれまで十分に行われておらず、研究協力校によっては、単元の構想がねらいに即さないものもみられたが、継続して訪問調査を行った。その成果の一部を、研究協力者とともに、令和元年6月に開催される第136回全国大学国語教育学会茨城大会において、「高等学校国語科における音声言語カリキュラム開発に関する研究ー論理的思考力の育成を目指した「国語表現」の事例を中心にー」として発表することとした。本発表においては、(1)論理的コミュニケーションの状況変化、(2)教師による実践の振り返り、(3)次年度カリキュラムへの更新、(4)新学習指導要領実施に向けた知見、の4点において成果と課題を整理した。重点とした(1)においては、1論理の構成を明確にさせるために特定の型を用いることは有効であるが、定着には継続的に用いる必要があるとともに、その限界にも留意する必要があること。2生徒の意識の重点は、論理の構成が定着する段階から、相手意識を重視する段階へと移行する状況がみられたものの、その関連性については明確ではないこと。3公的な場で相手を説得する営みを通して、自らの言葉遣いへのメタ認知が高まる状況がみられたこと。4相手を論理的に説得することと社会生活や自己のキャリアとの関わりを意識させることには意義があったこと、などを明らかにした。初年度における研究成果としては、高等学校段階における音声言語スキルに関するカリキュラムモデルの構築に向けた文献・研究状況の収集が挙げられる。収集に当たっては、研究所内の図書館や他の図書館等における文献に加え、国語科教科書の記載、学会における研究状況の収集等を行い、高等学校に限らず、音声言語に関する研究資料を広く対象としている。文献については、これまでの学習指導要領や同解説の記載をはじめ、音声言語に関する辞典や音声言語に関する研究所や論文、とりわけ主にイギリスをはじめとする研究論文のの記載の収集を中心に行った。また、教科書については、主に高等学校段階の教科書について、昭和30年代の「現代国語」教科書から現行「国語表現」教科書に至るまでの音声言語に関する記載状況の概要を確認した。学会の動向については、主に全国大学国語教育学会の2回の研究大会に参加し、音声言語に関する研究発表の状況の把握や研究者との情報交換を実施し、音声言語スキル全般の研究状況に加えて、高等学校段階に特化した研究の存在の有無や研究内容等について状況の確認を行った。上記の方法で収集した情報を検討し、さらなる情報の収集のための文献探索や、高等学校における音声言語指導に関する実践者の情報の収集を行うとともに、中央教育審議会における次期学習指導要領の改訂に向けた検討の状況について確認し、本研究の位置付けに関する確認を行った。収集した音声言語スキルに関する整理を現在行いつつあるが、予想したとおり、義務教育段階に比べて、高等学校段階の文献や資料等は実践事例も含めて非常に限られており、音声言語に関するカリキュラムモデルを構築したり、その成果を学会発表したりするには十分な状態とは言えない。特に、義務教育終了から高等学校に至る段階において、情報が不足しており、話題の積み上げやスキルとしての内実を想定するのがやや困難な状況である。また、高等学校の共通性と多様性の問題をどのようにとらえ、汎用性を有するモデルとして提案していくかという点についても、今後十分な検討が必要である。2年目における研究成果としては、初年度に引き続き、高等学校段階における音声言語スキルに関するカリキュラムモデルの構築に向けた文献・研究状況の収集が挙げられる。収集に当たっては、研究所内の図書館や他の図書館等における文献に加え、国語科教科書の記載、学会における研究状況の収集等を行い、高等学校に限らず、音声言語に関する研究資料を対象としている。文献については、初年度に収集したものに加え、中学校における音声言語教育に関するもの、昭和30年代以降の高等学校「現代国語」における音声言語教育の実践に関するものなどを中心に収集し、整理を行った。学会の動向については、主に全国大学国語教育学会の研究大会に参加し、音声言語に関する研究発表の状況の把握や研究者との情報交換を実施し、初年度に引き続き、音声言語スキル全般の研究状況に加えて、高等学校段階に特化した研究の存在の有無や研究内容等について状況の確認を行った。また、高等学校教員に対するヒアリングや授業研究等の機会を通して、高等学校における「話すこと・聞くこと」の実践状況についても調査を行った。高等学校においては、義務教育段階で身に付けた音声言語に関する資質・能力についての理解が十分でないことに加え、「話すこと・聞くこと」に関する指導経験も十分でないことから、指導がカリキュラム的視点で行われていないことが多いことが明らかとなった。上記の方法で収集した情報を検討し、さらなる情報の収集のための文献探索や、高等学校における音声言語指導に関する実践者の情報の収集を行った。依然として、義務教育段階に比べて、高等学校段階の文献や資料等は非常に限られており、音声言語に関するカリキュラムモデルの構築と検証には十分とは言えない状況である。特に、カリキュラムを見据えた実践等に乏しく、単発の取組に終わっているものがほとんどであった。理論的なカリキュラムモデルと実践的なカリキュラムとの調整をどのように図っていくかについては、今後十分な検討が必要である。3年目における研究成果としては、前年度に引き続き、高等学校段階における音声言語スキルに関するカリキュラムモデルの構築に向けた文献・研究状況の収集が挙げられる。

収集に当たっては、研究所内の図書館や他の図書館等における文献に加え、国語科教科書の記載、学会における研究状況の収集等を行い、高等学校に限らず、音声言語に関する研究資料を対象としている。文献については、前年度までに収集したものに加え、音声言語教育に限らず、国語教育や論理的思考力に関するものを広く収集し、本研究の進捗に資する知見が得られないか検討を行った。学会の動向については、全国大学国語教育学会やカリキュラム学会などの研究大会に参加し、音声言語教育や論理的思考力に関する研究発表の状況の把握や研究者との情報交換を実施し、前年度までに引き続き、音声言語スキル、思考スキル全般の研究状況に加えて、高等学校段階に特化した研究の存在の有無や研究内容等について引き続き状況の確認を行った。上記の方法で収集した情報を踏まえ、第133回全国大学国語教育学会にて「高等学校国語科における音声言語カリキュラム開発のための一考察ー高等学校国語科特有の資質・能力とは何かを探る」と題する口頭発表を行い、音声言語スキルに関する先行研究の状況、高等学校国語科におけるカリキュラム開発に向けた方向性を示した。また、研究期間を延長し、次年度の実践による検証に向けた情報収集や、研究協力者との連絡調整を行った。本年度は、先行研究の乏しさを踏まえながらも、音声言語に関するカリキュラムモデルの構築と検証を図る予定であったが、研究代表者の身分の変更により、他の業務が増加した。加えて、高等学校学習指導要領改訂に関する業務に忙殺されたため、当初予定していた研究計画が十分進捗しなかった。したがって、研究期間を1年間延長し、当初の計画の実施を図る予定である。平成30年度の研究においては、前年度までの成果を踏まえ、高等学校における音声言語に関する効果的なカリキュラム構築を見据えた実践研究を実施した。具体的には、現行学習指導要領「国語総合」「国語表現」を対象に、生徒の実態の異なる複数の高等学校に、研究協力校として、主として論理的思考力の育成を目指した複数単元での指導と検証を行ってもらった。高等学校では、音声言語を重点的に取り上げた実践の蓄積自体がこれまで十分に行われておらず、研究協力校によっては、単元の構想がねらいに即さないものもみられたが、継続して訪問調査を行った。その成果の一部を、研究協力者とともに、令和元年6月に開催される第136回全国大学国語教育学会茨城大会において、「高等学校国語科における音声言語カリキュラム開発に関する研究ー論理的思考力の育成を目指した「国語表現」の事例を中心にー」として発表することとした。本発表においては、(1)論理的コミュニケーションの状況変化、(2)教師による実践の振り返り、(3)次年度カリキュラムへの更新、(4)新学習指導要領実施に向けた知見、の4点において成果と課題を整理した。
活性化好中球による肝細胞障害機序の解折

肝における虚血再潅流障害や肝切後の肝細胞障害の際、組織障害と活性化好中球との関係が注目されている。各種サイトカインにより遊走、活性化された好中球は活性酸素や顆粒成分を介して組織障害を引き起こすと考えられている。そこで、われわれはG-CSF(granulocyte-colony-stimularing-factor)を経門脈的に投与し白血球増多、好中球機能の賦活を誘導し活性化好中球が肝細胞に及ぼす影響を検討した。実験動物としてHartley系雄性モルモットを使用し、脾臓を有茎に脱転し背部皮下に固定して、脾静脈を介した経門脈的投与ルートを造設した。そのモデルを用いて経門脈的にG-CSFを投与すると血清GOT,GPTが有意に上昇し、組織学的には好中球浸潤を伴った肝細胞障害が発生した。またその際、肝組織内過酸化脂質が有意に上昇していた。次にG-CSF投与前にPGI^2、OKY046を経門脈的に投与するとGOT,GPTの上昇はG-CSF単独投与に比べて有意に抑制された。以上の実験結果から生体内で活性化された好中球は活性酸素、アラキドン酸代謝経路を介して肝細胞障害を引き起こすことが示唆され、好中球を介した組織障害に対するPGI_2,OKY046の有効性を確認した。
光受容関連分子の遺伝子操作による研究

本申請研究では遺伝子操作技術を用いて,光受容関連タンパク質の微細構造と機能,光受容関連タンパク質遺伝子の構造と発現,細胞内で起こるそれら遺伝子発現の光調節機構を解析することを目的としている.本年度は以下に述べるような成果が得られた.視覚に関しては,ニワトリのロドプシン遺伝子を単離し,その塩基配列を決定し,これまで塩基配列が決定されているウシ,ヒトのロドプシン,ヒトの色覚(赤・緑・青)の遺伝子と比較し,機能的に重要な部位や,発現を制御している部位を推定した(徳永).また,網膜で特異的に発現しているタンパク質のcDNAをクローニングしたところ,今まで報告されていないタンパク質が見つかった(三木).視物質の再生に重要な働きをするレチナール結合タンパク質について,そのcDNAの塩基配列を決定した(尾崎).光合成に関しては,光化学反応中心のタンパク質,特に酸素発生に関与するマンガン結合タンパク質について解析するために,そのcDNAをラクトースプロモーターにつなぎ,大腸菌で発現させる系を確立した(桑原).また,ゼニゴケ葉緑体遺伝子の全塩基配列が決定されて,そのうちpibAやrbcLが光によって誘導されることが知られている.それらの光誘導機構を解析するために,それらのプロモーターの活性をtRNAサプレッサーの発現で鋭敏に検出できるベクターを開発した(井口).光回復酵素に関しては,作用スペクトルの異なる酵母・藍藻の光回復酵素のcDNAを単離し,酵母と藍藻のハイブリッド光回復酵素を作り,機能部位の同定を行った(安井).光形形態形成に関してはエンドウのフィトクロム遺伝子の構造を解析し,上流に発現を制御する部位が2ヶ所見つかった(佐藤).フィトクロムcDNAをペチュニアに導入する系を作り導入したがまだ発現する導入体は得られていない(米田).本申請研究では遺伝子操作技術を用いて,光受容関連タンパク質の微細構造と機能,光受容関連タンパク質遺伝子の構造と発現,細胞内で起こるそれら遺伝子発現の光調節機構を解析することを目的としている.本年度は以下に述べるような成果が得られた.視覚に関しては,ニワトリのロドプシン遺伝子を単離し,その塩基配列を決定し,これまで塩基配列が決定されているウシ,ヒトのロドプシン,ヒトの色覚(赤・緑・青)の遺伝子と比較し,機能的に重要な部位や,発現を制御している部位を推定した(徳永).また,網膜で特異的に発現しているタンパク質のcDNAをクローニングしたところ,今まで報告されていないタンパク質が見つかった(三木).視物質の再生に重要な働きをするレチナール結合タンパク質について,そのcDNAの塩基配列を決定した(尾崎).光合成に関しては,光化学反応中心のタンパク質,特に酸素発生に関与するマンガン結合タンパク質について解析するために,そのcDNAをラクトースプロモーターにつなぎ,大腸菌で発現させる系を確立した(桑原).また,ゼニゴケ葉緑体遺伝子の全塩基配列が決定されて,そのうちpibAやrbcLが光によって誘導されることが知られている.それらの光誘導機構を解析するために,それらのプロモーターの活性をtRNAサプレッサーの発現で鋭敏に検出できるベクターを開発した(井口).光回復酵素に関しては,作用スペクトルの異なる酵母・藍藻の光回復酵素のcDNAを単離し,酵母と藍藻のハイブリッド光回復酵素を作り,機能部位の同定を行った(安井).光形形態形成に関してはエンドウのフィトクロム遺伝子の構造を解析し,上流に発現を制御する部位が2ヶ所見つかった(佐藤).フィトクロムcDNAをペチュニアに導入する系を作り導入したがまだ発現する導入体は得られていない(米田).