hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒカゲノカズラ科植物を素材とする新しい機能性分子の探索と生合成経路の解明

北海道名寄にて採取したアスヒカズラの全草より得たアルカロイド画分をアミノシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて分離した。得られた粗画分に対し、今回新たに迅速な新規アルカロイドの探索法として考案したHMQCスクリーニングを適用し、さらにシリカゲルカラム、FL100Dカラム、アミノシリカゲルカラム、逆相HPLCの分離法を種々組合わせて分離精製を進めた結果、6種の新規リコポジウムアルカロイドlycopladine Hおよびlyconadin C-Gを単離した。各種二次元NMRにより詳細な構造解析を行った結果、lycopladine Hは、azocane環、[2,2,2]-bicyclooctane環、3-piperidone環から構成される新規四環性のアルカロイドであることが明らかとなった。Lyconadin Cは、decahydroquinoline環、cycloheptene環、α-pyridone環から構成される新規四環性のアルカロイドであり、既知化合物lyconadin Aの直接の生合成関連化合物として初めての例である。また、lyconadin Cは、分子内でC-H...Nの弱い水素結合を形成していることが、量子化学計算より示唆された。Lyconadin Dは、既知化合物fastigiatineのdes-N-acetyl、C-1ケト体であり、アスヒカズラからfastigiatineタイプの骨格を有するアルカロイドが単離されたのは、今回が初めての例である。また、lyconadin Eはlyconadin Dのdes-N-methyl体である。Lyconadin Fは、既知化合物lyconadin BのC-5-N-1の結合が開裂した新規四環性アルカロイドであり、末端アミドを有するリコポジウムアルカロイドが単離されたのは、今回が初めての例である。また、lyconadin Gは、既知化合物lyconadin Bの4,5位が飽和となり5位に水酸基が結合した新規アルカロイドであり、分子内にヘミアミナール構造を有しており、lyconadin Fと互変異性体の関係にあることが^1H-NMRより明らかとなった。Lycopladine Hおよびlyconadin C-Eは、量子化学計算よりその構造を絶対配置まで帰属した。また、lyconadin FおよびGは、既知化合物lyconadin Bとの化学相関により絶対配置まで帰属した。リコポジウムアルカロイドの絶対配置の帰属に量子化学計算を導入したのは、今回が初めての例である。北海道名寄にて採取したアスヒカズラの全草のメタノール抽出エキスをアルカロイド分配し、得られたクロロホルム可溶画分をLH-20ゲル濾過クロマトグラフィーで分離し、さらにシリカゲルカラムクロマトグラフィー、逆相HPLCで精製した結果、3種の新規リコポジウムアルカロイドlycopladines F,Gおよびcomplanadine Eを単離した。各種二次元NMRにより詳細な構造解析を行った結果、lycopladine Fは、既知化合物lycodineの2位にγ-アミノ酪酸(GABA)が結合した構造であることがわかった。^1H-NMRよりlycopladine Fは、GABA結合部位である17位の立体異性体の3.5:1の混合物であることが示唆され、二の部分の立体化学は一級アミンをMTPAアミド化し、改良モッシャー法を適用することでmajor isomerは17S、minor isomerは17Rであると帰属した。Lycopladine FのGABA部分はL-オルニチン由来であると推定した。Lycopladine Gは、lycopladine Fの17位ケト、20位カルボン酸メチルエステル体であることが明らかとなった。Complanadine Eは、既知化合物complanadine Aのヘキサヒドロ体であることがわかった。既知化合物lycodineのピリジン環がピペリジン環まで還元された部分構造をもつアルカロイドは、complanadine Eが初めての報告である。

Lyconadin Fは、既知化合物lyconadin BのC-5-N-1の結合が開裂した新規四環性アルカロイドであり、末端アミドを有するリコポジウムアルカロイドが単離されたのは、今回が初めての例である。また、lyconadin Gは、既知化合物lyconadin Bの4,5位が飽和となり5位に水酸基が結合した新規アルカロイドであり、分子内にヘミアミナール構造を有しており、lyconadin Fと互変異性体の関係にあることが^1H-NMRより明らかとなった。Lycopladine Hおよびlyconadin C-Eは、量子化学計算よりその構造を絶対配置まで帰属した。また、lyconadin FおよびGは、既知化合物lyconadin Bとの化学相関により絶対配置まで帰属した。リコポジウムアルカロイドの絶対配置の帰属に量子化学計算を導入したのは、今回が初めての例である。
極長鎖脂肪酸をターゲットとした新規抗癌治療戦略

癌細胞は、正常とは異なる代謝経路を利用していることが以前より指摘されている。我々研究は、近年、大腸癌において極長鎖脂肪酸(Very Long Chain Fatty Acid; VLCFA)が遊離の状態で著しく蓄積していることを初めて見出した。VLCFAは通常皮膚以外にはごく微量にしか存在しない。癌細胞内におけるVLCFAの異常蓄積について、その分子機構や生理的意義は全く分かっていない。本研究は、癌細胞が遊離VLCFAを蓄積させる分子機構、生理的意義および癌における役割を解明し、VLCFAをターゲットとした新規抗癌治療戦略を提唱することを目的としている。
未較正画像データを用いた高精度３次元復元と写実的なレンダリング

難関国際会議での登壇発表やトップジャーナルへの投稿など、順調に研究が進んでいる。11月からの5ヶ月の間に目的としていた(A)「見え」のモデリングと(B)局所的な画像のアライメントの定式化を達成できた。3次元復元のための画像の収集も始めており、概ね順調に進展している。
子房切片培養法によるキウイフルーツと近縁種の雑種植物の誘導

わが国には、キウイフルーツ近縁種のサルナシ、マタタビが各地に分布している。Actinidia属における種間雑種の育成を試みているが、組合せによっては胚の発育停止かみられ発芽力のある種子が得られない場合がある。そこで、本研究では、Actinidia属の種間交雑における未熟胚からの植物誘導を目的に子房切片培養を、また、親植物や雑種の判定の基礎としてパーオキシターゼアイソザイムの変異について検討した。1.子房切片培養による植物誘導・・サルナシ(2n=58)×Matua及びサルナシ(2n=116)×サルナシ(2n=116)の交配組合せにおいては、培養切片からの種子の発育は、生長調節物質無添加区では培養後2週間目頃から白色状の種子が生長した。切片上で23mmに生長した種子を各培地区へ移植した。サルナシ(2n=116)×サルナシ(2n=116)の交配組合せでは、Zeatin Img/1区においてShootが分化、発根もみられた。サルナシ(2=58)×Matua,サルナシ(2n=116)×サルナシ(2n=116)及びBruno X Matuaの各交配組合せでは種子の生長かみられるものの、植物誘導までに至っていない。今後は、さらに植物誘導率向上のための各種培養条件、他の交配組合せにおける植物誘導について検討したい。2.パオキシターゼアイソザイムの変異・・(1)キウイフルーツでは陽極に早く泳動したバンド域で、ヘイワード、ブルーノ及びマツアでは3本、ゴールデンキングでは4本認められた。陰極側でマツアでは3本のバンドかみられた。(2)サルナシでは陽極に早く泳動したバンド域では4本のバンドが認められた。(3)マタタビでは陽極側に早く泳動したバンド域では5本のバンドが認められた。(4)シマサルナシでは陽極側に早く泳動したバンド域では4本のバンドがみられた。これらから、陽極側に早く泳動したパンド域の比較によってActinidia属の種の判定の可能性が示唆された。今後は多くの種や種間雑種について検討したい。Actinidia属の種間交雑における未熟胚からの植物誘導を目的に,第1段階として交雑和合及び不和合な組合せ間の交配を行い,それらの子房切片培養を試みた。その結果,サルナシ(2n=58)×Matua及びサルナシ(2n=116)×サルナシ(2n=116)の交配組合せにおいては,培養切片からの種子の発育は,生長調節物質無添加区では培養後2週間目頃から白色状の種子が出現し、12mm程度に生長した。これら生長がみられた種子は1切片当たり14個であった。Bruno×Matuaの交配組合せでは生長調節物質添加区で種子の発育はみられたが生長は遅かった。一方,各交配組合せにおいても,GA25mg/l区では,一部種子の生長がみられるものの,切片がカルス化して種子を覆うようになった。GA50mg/l区では切片のカルス化が顕著で種子の生長はみられなかった。切片上で23mmに生長した種子(培養後3060日)を各培地区へ移植した。

移植された種子の多くは25日で褐変枯死したが,一部は生長を続けた。すなわち,サルナシ(2n=116)×サルナシ(2n=116)の交配組合せでは,Zeatim 1.0mg/l区においてShootが分化,発根もみられた。これらは基部がカルス化したので地上部を切ってLBA処理した後,バ-ミキュライトまたは1/2MS寒天培地へ移植して発根を促した。生長調節物質無添加区では種子の発育がみられ,発根したが生長が遅く完全な植物体となっていない。サルナシ(2n=58)×Matua,サルナシ(2n=116)×サルナシ(2n=174)及びBruno×Matuaの各交配組合せでは種子の生長がみられるものの,植物誘導までに至っていない。これらの結果は植物組組培養学会が発表した。今後は,さらに植物誘導率向上のための各種培養条件,他の交配組合せにおける植物誘導について検討する必要がある。また,キウイフル-ツ及び近縁種(サルナシ,マタタビ)や子房切片から誘導された植物のパ-オキシタ-ゼアイソザイム分析については現在,実験を継続中である。本研究では、キウイフルーツ及び近縁種の葉に含まれているパーオキシターゼアイソザイムについて検討した。成葉をリン酸Buffer(pH7.0)で磨砕し、4°C、14000rpmで20分間遠心分離を行った。上澄み液を試料とし等電点電気泳動法によりパーオキシターゼアイソザイム分析を行った。泳動様式は水平式で超薄層(0.5mm)ポリアクリルアミドゲルを使用した。活性染色は、o-dianisidine、0.2M酢酸ナトリウム、過酸化水素水を用いた。染色したゲルを乾燥後、クロマトスキャナにより測定した。1.キウイフルーツに現われるザイムグラムのバンドは全体で陽極側に56本、陰極側に13本みられた。そのうち陽極に早く泳動したバンド域において、ヘイワード、ブルーノ及びマツアでは3本、ゴールデンキングでは4本認められた。また、陰極側においてブルーノ、ゴールデンキングでは活性の強いバンドが1本、ヘイワードでは活性が強いバンドが1本と弱いバンドが1本認められた。マツアでは明らかな3本のバンドがみられ、雌雄間に若干の差異が認められた。2.サルナシでは陽極に早く泳動したバンド域では4本のバンドが認められ、これらがサルナシの特徴であった。陰極側では1本のバンドがみられ、また活性の弱いものもあり差は認められなかった。3.マタタビでは陽極側に早く泳動したバンド域では5本のバンドが認められ、陰極側では活性が弱かった。4.シマサルナシでは陽極側に早く泳動したバンド域では4本のバンドがみられたが陽極側の1本は非常に活性が弱かった。陰極側では1本のバンドがみられた。以上から、陽極側に早く泳動したバンド域の比較によってActinidia属の種の判定の可能性が示唆された。また、雌雄株の判定には陰極側のバンドに一部差異がみられたが、さらに検討が必要と思われた。今後は多くの種、品種や種間雑種個体について検討するとともに、品種の判別についても調査を進めてゆきたいと考えている。
幼児の音声情報解読とその表現の発達状況ー人間関係構築との関連を視点とした国際比較

本研究では,幼児の音声情報獲得とその表現の発達の状況及び,それに影響を及ぼす環境要因を明らかにすることを目指し,36歳児を対象として,保育形態の異なる4つの保育園(124人)での2種類の調査と,幼保園の60名を対象としたレキシカルバイアスに関する国際比較調査を行った。本研究は、幼児の音声情報解読屠蘇の表現の発達状況を調査し、それに影響を及ぼす環境要因を国際比較も含めて明らかにするとともに、幼児期の人間関係構築力との関連を見出すことを目的としている。本年度は、まず、10種類の間投詞的応答表現「ハイ」(1:明るい返事,2:聞き返す感じ,3:わかったわかったという感じ,4:どうでもいい感じ,5:注意を喚起させる感じ,6:嫌々ながらの感じ,7:話題の転換,8:急かせる感じ,9:緊張した返事,10:やれやれどうしたのという感じ)を刺激音声として用いた音声情報解読の調査を、保育形態の異なる4園の3歳児から6歳児に対して行なった。調査は2014年10月(A,B,C園)と12月(D園)に、4保育園の幼児124名を対象として、34名一組のインタビュー形式で行った。なお、A園とD園は自ら選んでする遊びを中心とした異年齢混合保育、B園とC園は比較的一斉保育の行われることの多い年齢別クラスの保育園である。その結果、年齢とともに音声情報解読の精度が高くなっていることが明らかとなった。さらに、幼児の回答を「話者の気持ちや状況を自分の言葉で回答=2点」、「適当な選択肢を回答=1点」、「無回答・無関係な回答=0点」として点数化したところ、A、B、C園は近似した平均点を示しており、これら3つの園よりもD園は、どの年齢においても平均点が高くなっている。また、A園とD園はB園・C園よりも、他者と「同じ」と答える傾向がかなり小さい。しかしながら、保育形態の同じA園とD園において、発達の状況は異なる。D園においては、発言が最も積極的であり、回答における形容詞・副詞の使用が他園に比べてかなり高く、他園にはないような表現も散見される。このような理由から、今後はD園の保育の実際を詳細に調査し、保育形態といった環境要因との関連について継続的に研究してゆく必要がある。本研究は,幼児の音声情報解読とその表現の発達状況を調査し,それに影響を及ぼす環境要因を明らかにすることを目的とする。音声情報の獲得に関しては,10種類の間投詞的応答表現「ハイ」に対する幼児の音声評価調査から,「音声情報解読は年齢と共にその精度を増し,具体的で多様な回答が得られるようになること」,「具体的で多様な回答には,音声情報を表現するための多様な語彙の獲得が窺える」,「自ら選んでする遊びを中心とした保育形態のなかで幼児は,自分の思いを自分の言葉で相手に伝えることを獲得しているのではないか」といった結果を得た。また,調査協力園のうちの一つの園が他園に比べて音声情報獲得に突出していたため,その保育園を訪問して観察および聞き取り調査を行ったところ,保育者と幼児との応答的な言葉のやり取りに優れていることが分かった。次に同じ幼児を対象として,「ふつう」「うれしい」「怒った」「悲しい」の4種類の表情絵に合う感情を,順に「おはよう」で発声する音声表現の調査を行った。その結果,「年齢と共に感情の音声表現が上達する」,「うれしさはスタッカート,悲しみや優しさはレガート,怒りはアクセントのように表現される傾向にある」ことが明らかとなった。また,「おはよう」と「ハイ」の平均得点には正の相関が認められ(r=.547, p<.001),音声情報の獲得とその表現との関係性が示唆された。異なる音響特性で歌唱した6種類の「おはよう」に対する幼児と大学生の感情判断』調査(吉永・無藤,2015)において,幼児(56歳児)は「おはよう」の意味内容を優先する傾向にあり,どの音声刺激に対しても「うれしい」と回答する傾向にあったが,本調査の発話における感情表現において,幼児は明らかにその音声特徴を使い分けており,一つひとつの語をどのように発話するのかにまで表現を微細に工夫しようとしていることが窺えた。平成27年度は,代表の吉永に,単著の出版(「子どもの音感受の世界」=本研究の一環)および勤務校の移動などがあったため,国際比較に向けての準備および,音声情報獲得と人間関係構築に関する分析が,やや遅れている。言語内容と話し方(感情表現)が矛盾する短文を聞いたとき,大人はどのように話されたか(パラ言語)で話者の感情を判断するが,幼児期から10歳位までの子どもは,言語内容を優先する傾向にあるということが,海外の調査研究で明らかになっている(Friend,2000,Morton&Trehub,2001)。本年度は,言語内容と話し方の矛盾する短文を作成し,日本の幼児が海外での先行研究と同様の感情判断を行うのかということについて,MortonとTrehub(2001)の先行研究に準じた調査を実施した。Happy sentences(ママが私におやつをくれました。今日のかけっこで,一等賞でした。上手に絵が描けたね),Sad sentences (大切にしていたおもちゃが壊れてしまいました。お腹が痛くて,遠足に行くことができません。散歩の途中で道に迷ってしまいました),Angry sentences(早くお風呂に入りなさい,何度言ったらわかるの。

一人で行っちゃダメって言ったでしょ)の8文を作成し,それぞれ「嬉しい」「悲しい」「怒った」の3種類の感情で発声した刺激音声を,計24種類用意した。調査は,A・B二つの園において,年少児から年長児まで10名ずつ、計60名の幼児から回答を得た。24課題のうちの16の矛盾文に対し,言語内容で回答=1点,パラ言語で回答=0点を割り当てて点数化し,個々の合計について,04点をパラ言語型,510点を混合型,1116点を言語内容型として分類した。Mortonらに代表される海外の先行研究では,幼児期から10歳位までの子どもは言語内容を優先する傾向にあると述べられているが,本調査ではA保育園では,年中児(M=5.20),B幼稚園では年長児(M=6.47)において,パラ言語で判断していることが明らかになった。本研究では,幼児の音声情報獲得とその表現の発達の状況及び,それに影響を及ぼす環境要因を明らかにすることを目指し,36歳児を対象として,保育形態の異なる4つの保育園(124人)での2種類の調査と,幼保園の60名を対象としたレキシカルバイアスに関する国際比較調査を行った。調査1:文献調査に関しては、各自が進めているが全体の整理には至っていない。調査2:「短い一文と感情認識」についての調査の追試は、予定どおり27年度に実施予定である。調査3:10種類の「ハイ」の音声刺激による情報解読と基本感情の音声表現の調査については、両調査共に予定どおり実施することができた。音声情報解読については、環境要因との関係を27年度の課題とする。音声表現に関しては、27年度に分析予定であり、予定どおりです。調査4:異なる音響特性の音声刺激を用いた情報解読手がかりの調査・国際比較に関しては、音声刺激の作成には至っていないが、実施のデザインが決まりつつあり、28年度の実施に向けて概ね予定どおりである。今後の推進方策は以下の5点である。(1)音声情報獲得・感情の音声表現に優れていた保育園での個別調査を行い,環境要因との関係についての考察を深める。(2)音声判断の手掛かりが感情と矛盾したときの感情判断に関する調査(Morton&Trehub)を応用し,国内で同様の調査を実施し,国際比較を行う。(3)これまでの調査のVTRおよび保育園での聞き取り調査に基づいて,音声情報獲得と人間関係構築の分析を行う。(4)これまでの成果を7月に開催される国際学会で発表し(エントリー済み),国際交流を図ることで,環太平洋地域での調査に繋ぐ。(5)これらの成果は随時学会発表を行うともに,論文にまとめ,学会誌に投稿する。子ども学まず、レビューの整理(調査1)に基づいて、調査2の「短い一文と感情認識」についての音声刺激を作成し、国内の35歳児を対象として先行研究結果と比較する(27年度)。調査3の10種類の「ハイ」の音声刺激による解読と基本的感情の音声表現の調査に関しいては、研究実績の概要で挙げたD園での観察調査を実施すると共に、インタビューの内容を詳細に分析する。さらに、音声表現のデータの分析を行い、その結果は、学会で随時公表してゆく。調査4の異なる音響特性の音声刺激を用いた情報解読手掛かりの調査・国際比較に関しては、刺激音声を作成すると共に国内の幼稚園・保育園においての調査を行い,その結果を国際学会での発表をとおして海外の幼稚園・保育園の研究協力を依頼したい。28年度には海外における調査を行い、音声解読の音響的手掛かりを視点とした幼児の「声の感受」の状況についての国際比較を行う。
大阪上町台地の総合的研究－東アジア史における都市の誕生・成長・再生の一類型－

大阪上町台地とその周辺を対象に、古環境復元と関連させ、誕生・成長・再生をくりかえす大阪の、各時代の都市形成と都市計画の実態を探求した。古環境復元では、膨大な発掘資料・文献史料などを地理情報システムに取りこんで活用し、従来にない実証的な古地理図などを作成した。その結果、自然環境が、都市計画やインフラの整備と強い関連があること、難波京をはじめ、前代の都市計画が後代に利用され重畳していくようすなどが明らかになった。本共同研究により、より実証的な大阪の都市史を描く基盤ができたと考える。本研究は、大阪上町台地を対象に、地理情報システム(GIS)を構築して環境変化を復原し、考古学で明らかにする土地利用・交通・産業などの実態、さらに文献史学の成果とあわせ、誕生・成長・再生を繰り返す都市大阪の、時代に合わせた都市計画とその実態、意義を探ることを目的とする。5年計画の初年度に当る21年度は、18名の連携研究者を組織し、「古環境GIS」「考古情報」「文献情報」の3チームにより研究を進めた。古環境GISチームでは、GISの設計と古地形・古植生の試作、および試資料の収集を目指した。まず本研究の基礎となるGISの導入と設計を行い、各発掘地点の位置情報を正確に得るため、GPS受信機を導入し実用化した。また、発掘調査の遺構データ(目標:約1,000件)をGISに実装する作業を進めたほか、上町台地とその周辺部の古環境を復原するため、花粉をはじめとする各種の分析を実施した。考古情報チームでは、GIS作成のための基礎作業として、発掘調査の遺構データの収集とデジタル化を進めたほか、図書資料等の情報収集を行った。文献情報チームでは、GISに活かすため、文献史料に記載された上町台地の地名や地形等の検索作業に着手した。また、類似の環境にある中・近世の都市の事例を参考にするための巡検を行い、地方にある大坂関係の文献史料を調査した。本研究の意義は、都市と呼べる性格が連綿と続く日本で類い稀な地域である上町台地という対象の特異さ、膨大な発掘データが蓄積された資料の有利さ、地形・地質・古環境・考古学等のデータで構築したGISの活用という方法の斬新さ、以上の3点にある。21年度は3チームが共同し、上記の作業と研究を統合しつつ、本研究の基礎となるGISの構築に向け基本的作業を行った。本研究は、大阪上町台地を対象に、地理情報システム(GIS)を構築して環境変化を復元し、考古学で明らかにする土地利用・交通・産業などの実態、さらに文献史学の成果とあわせ、誕生・成長・再生を繰り返す都市大阪の、時代に合わせた都市計画とその実態、意義を探ることを目的とする。2年次も18名の連携研究者を組織し、「古環境GIS」「考古情報」「文献情報」の3チームにより研究を進めた。古環境GISチームでは、発掘データの入力作業を継続して微細な地形復元を行い、ArcGISで作成した遺構データの表示・活用の方法を工夫した。これとともに、環境復元のための発掘試料の自然科学分析を行って、3年次に目指す古植生復元の基盤を充実させた。考古情報チームでは、GISと統合する発掘遺構のデジタル化作業を進めた。また、古環境GISチームの地形復元の成果を活かし、難波京復元に関するシンポジウムを行った。また、古代都市関係の定期的な研究会と国際的な比較資料の調査を行うとともに、古代以前の生産・流通に関する資料調査を進めた。文献情報チームでは、上町台地を構成する要素である宗教都市・港湾都市・城下町に関する他地域の最新情報と比較資料を収集するため、3か所の現地調査を実施した。また、2年次は宗教都市を研究主題としたことから、「寺社と中世都市」に関するシンポジウムを開催した。本研究の意義は、都市と呼べる性格が連綿と続く日本で類まれな地域である上町台地という対象の特異さ、膨大な発掘データが蓄積された資料の有利さ、地形・地質・古環境・考古学等のデータで構築したGISの活用という方法の斬新さ、以上の3点にある。2年次は、GISの構築と地形復元を進めつつ、それらを活用し、難波京・中世大阪などの個別テーマに関する考古学・歴史学の成果とあわせた検討に入った。本研究は、大阪上町台地を対象に、地理情報システム(GIS)を活用して古環境変化を復元し、考古学・文献史学との協働により、誕生・成長・再生をくりかえす都市大阪の、時代に合わせた都市計画・土地利用・産業・交通などの実態と、その意義をさぐることを目的とする。3年次も約20名の研究者(分担者・協力者)を組織し、「古環境GIS」「考古情報」「文献情報」の3チームにより研究をすすめた。

「古環境GIS」では、数千点の発掘調査データの入力、数百点のボーリングデータの整理をおこない、本研究に有効活用できるよう検索・表示方法を改良した。自然科学分析を補強し、主要時期の古環境の復元のため、地形学図と古植生図の作成を段階的にすすめている。また「考古情報」と共同し、難波宮期以前の古環境復元と遺跡の動態に関するシンポジウムを開催した。「考古情報」では、難波宮以前の都市発展の研究のため、窯業などの生産と流通をさぐる分析や現地調査、交通に関する研究、集落・官衙に関する研究等を、個々に進めた。また、都城制研究会を定期的に開催して難波宮期や廃都後の研究を進め、中近世の時期については「文献情報」と共同し、主に他地域との比較研究を重点的におこなった。「文献情報」では、港湾と中世都市に関するシンポジウムを開催し、大阪に関する歴史事項の文献史料データベースの作成をすすめた。本研究の意義は、都市と呼べる性格が連綿とつづく日本で類まれな地域である上町台地という対象の特異さ、膨大な発掘データが蓄積された資料上の有利さ、地形・地質・植生・考古学・文献史料等のデータで構築したGISの活用という方法上の新しさ、以上の3点にある。3年次は、GIS構築のためのデータを蓄積した後、古地形図・古植生図作成による古環境復元、各時期にわたる個別テーマに関する考古学・歴史学の研究を進展させた。本研究は、大阪上町台地を対象に、地理情報システム(GIS)を活用して古環境を復元し、考古学・文献史学等との協働により、誕生・成長・再生をくりかえす都市大阪の、時代に合わせた都市計画・土地利用・産業・交通などの実態と、その意義をさぐることを目的とする。前年度までと同様に、約20名の研究者(分担者・協力者)を組織し、「古環境GIS」「考古情報」「文献情報」の3チームにより研究をすすめた。「古環境GIS」では個々人が分担し、弥生時代から豊臣期の地形変遷の復元、植生・土地利用の復元を、「考古情報」「文献情報」では、定期的な研究会や現地調査などにより共同・個別のテーマ研究をすすめた。最終年度を迎え、12月に本研究の総括として、シンポジウム「上町台地から都市を考える」・分科会「平安時代の大阪」「都市大阪各論」と、古環境復元を主とするポスターセッションにて25本の報告をおこなった。この報告を受け、弥生時代から江戸時代にいたる都市大阪論の個々の成果を文章化・図化し、約250頁の成果報告書にまとめた。本研究の成果は多岐にわたるが、下記の二点は多くの関連研究の基盤となる成果と考えられる。一点目は、実証的かつ詳細な古地形の復元とその変遷を示したことである。これを基に時期別の古植生と土地利用の復元も示した。これらは従来の同種の復元案に比し、格段に精度を上げたものであり、弥生時代以降の当地域のすべての歴史研究の基礎として今後活用されると考える。二点目は、難波京の条坊遺構について十分な予見をもって発掘調査・研究できるレベルまで進歩した点である。歴史上の度重なる開発で多くの破壊を被っていることなどから、難波京の調査研究の進展については悲観的な見方もあったが、積山洋の研究と地理情報システムなどを活用した本研究により、それは払拭されると考える。本研究は、大阪上町台地を対象に、地理情報システム(GIS)を活用して古環境変化を復元し、考古学・文献史学との協働により、誕生・成長・再生をくりかえす都市大阪の、時代に合わせた都市計画・土地利用・産業・交通などの実態と、その意義をさぐることを目的とする。4年次も約20名の研究者(分担者・協力者)を組織し、「古環境GIS」「考古情報」「文献情報」の3チームにより研究を進めた。
ハイブリッド型負イオン源におけるセシウム添加効果及び負イオン引出し機構の解明

炉心プラズマの加熱に必要な中性粒子ビーム入射(NBI)装置用の大電流負イオン源の開発を目標に、体積生成型負イオン源の素過程の解明並びに負イオン生成の高効率化について検討した。そして、平成67年度の研究により以下の結果を得た。(1)重水素(D_2)放電によるD^-生成は水素放電中のH^-生成と同様な2段階過程(高速電子による振動励起分子D_2(v^")生成と低速電子のD_2(v^")への解離付着)によるものであることを確認した。(2)ダブルプラズマ法によるプラズマ生成を行うことにより(即ち、高速電子を含む電子エネルギー分布をより最適化することにより)、D^-/H^-生成の高効率化が可能であることを実験的に示した。(3)プラズマパラメータの制御によっては、D^-生成をH^-生成より大きくしうる可能性のあることを実験的に示した。いくつか報告されている従来の研究では、いずれもH^-生成に比較してD^-生成は少となっており、我々の研究で初めてD^-生成がH^-生成を凌ぐ結果を得たことになる。(4)セシウム添加効果を負イオン源モデルの数値解析により検討し、H^-生成の増大現象及びH^-生成のガス圧依存性について、ほぼ実験結果に対応する依存性を再現できた。D^-生成に関しても、同様の結果を得た。(5)粒子シミュレーションにより、負イオン引出しと磁気フィルター作用について検討した。負イオン引出しに関しては、チャイルド・ラングミュア則が成立する領域のあることが判明した。また、磁気フィルター作用により、一方(上流側)に高温・高密度のプラズマ、他方(下流側)に低温・低密度の拡散プラズマが形成される。これに対応して、上流側ではプラズマ電位が高電位、下流側では低電位となる電位構造が形成される。炉心プラズマの加熱に必要なNBI装置用の大電流負イオン源の開発を目標に、体積生成型負イオン源の素過程の解明並びに負イオン生成の高効率化について検討し、本年度の研究により以下の結果を得た。(1)重水素放電によるD^-生成を行い、D^-生成はH^-生成と同様な2段階過程(高速電子による振動励起分子D_2(V")生成と低速電子のD_2(V")への解離付着)によるものであることを確認した。(2)ダブルプラズマ法によるプラズマ生成を行うことにより、高速電子を含む電子エネルギー分布を最適制御し、D^-/H^-生成の高効率化が可能であることを実験的に示した。(3)プラズマパラメーターの制御によっては、D^-生成をH^-生成より大きくしうる可能性のあることを実験的に示した。いくつかなされている従来の研究では、いずれもH^-生成に比較してD^-生成は少となっており、我々の研究で初めてD^-生成がH^-生成を凌ぐ結果を得たことになる。(4)セシウム添加効果を負イオン源モデルの数値解析により検討し、H^-生成の増大現象及びH^-生成のガス圧依存性について、ほぼ実験結果に対応する依存性を再現出来る結果を得た。負イオン引出しについても、チャイルド・ラングミュア則が成立する領域のあることが判明した。磁気フィルターによりその一方(上流側)に高温、高密度のプラズマと、他方(下流側)に低温、低密度の拡散プラズマが形成され、上流側では高電位、下流側では低電位の電位構造が形成される。

炉心プラズマの加熱に必要な中性粒子ビーム入射(NBI)装置用の大電流負イオン源の開発を目標に、体積生成型負イオン源の素過程の解明並びに負イオン生成の高効率化について検討した。本年度の研究により以下の結果を得た。(1)重水素(D_2)放電てよるD^-生成は水素放電中のH^-生成と同様な2段階過程(高速電子による振動励起分子D_2(V")生成と低速電子のD_2(V")への解離付着)によるものであることを確認した。(2)タブルプラズマ法によるプラズマ生成を行うことにより(即ち、高速電子を含む電子エネルギー分布をより最適化することにより、D^-/H^-生成の高効率化が可能であることを実験的に示した。(3)プラズマパラメータの制御によっては、D^-生成を、H^-生成より大きくしうる可能性のあることを実験的に示した。いくつか報告されている従来の研究では、いずれもH^-生成に比較してD^-生成は少となっており、我々の研究で初めてD^-生成がH^-生成を凌ぐ結果を得たことになる。(4)セシウム添加効果を負イオン源モデルの数値解析により検討し、H^-生成の増大現象及びH^-生成のガス圧依存性について、ほぼ実験結果に対応する依存性を再現できた。D^-生成に関しても、同様の結果を得た。(5)粒子シミュレーションにより、磁気フィルター作用について検討した。磁気フィルター作用により、一方(上流側)に高温・高密度のプラズマ、他方(下流側)に低温・低密度の拡散プラズマが形成される。これに対応して、上流側ではプラズマ電位が高電位、下流側では低電位となる電位構造が形成される。
フッ化ナトリウムの発癌機構の解析

齲蝕予防に使用されているフッ化ナトリウムの安全性については議論の多いところであるが、このフッ化ナトリウムには、近年培養哺乳類細胞に形態形質転換、悪性形質転換、染色体異常、DNA障害や遺伝子突然変異などをひきおこす細胞遺伝学的障害能があることが報告されている。フッ化ナトリウムのDNA障害能や遺伝子突然変異誘導能には作用時間依存性があり、ある時間以上作用させないとこの現象があらわれてこない。その理由の一つに、フッ化ナトリウムによる細胞遺伝学的効の強弱が細胞周期の各時期で異なることが考えられる。したがって本研究ではこの可能性を試すため、培養ヒト二倍体線維芽細胞を用いて、その細胞周期の各時期にフッ化ナトリウムを作用させ、細胞周期の各時期ごとの致死効果と染色体異常誘導能を比較した。フッ化ナトリウムの300900μg/mlをG_1期、DNA合成期(S期)の前期、S期の中期、S期の後期およびG_2期にそれぞれ3時間ずつ作用させたところ、細胞生存率は細胞周期の各時期によって異なり、G_1期、G_2期またはS期の後期、S期の中期、S期の前期の順に低下した。フッ化ナトリウムの50300μg/mlを同様に作用させ、最初の細胞分裂中期で染色体異常の出現頻度を調べたところ、S期の前期または中期に有意な上昇がみられたが、G_1期、S期の後期およびG_2期ではみられなかった。このことから、フッ化ナトリウムのヒト二倍体線維芽細胞に対する致死効果と染色体異常誘導能には細胞周期依存性があり、S期の前期や中期で強くS期の後期、G_1期、およびG_2期で弱いことがわかった。本年度はNaFの染色体異常や遺伝子傷害能のメカニズムを探る目的で, NaFの染色体異常誘導にDNA複製が関与しているかどうか調べた.この実験のためヒト二倍体細胞を既法(T.Tsutsui et al, J.Cell.physiol, 120.219-224, 1984)に従って同調培養した.次にS期(89時間)を3時間ずつ3期に分割し,各期にNaFを作用させ,細胞生存率と染色体異常の頻度を調べた.その結果以下のことがわかった.1.NaFによる細胞毒性(細胞生存率より決定)はS期の初期で最も強くあらわれ,次いでS期中期, S期後期, G2期の順に弱くなった. Go期ではほとんど毒性があらわれなかった.2.染色体異常誘導能については3回実験を行なった.その結果S期中期に最も高頻度に異常が出現し, S期初期や後期にはそれより低下する傾向にあった.結論はまだ得られていない.NaFの細胞毒性や染色体異常誘導能は作用時間と作用濃度の積でほぼ一定である(T.Tsutsui et al, Mutat Res, 139:193-198, 1984)ことから,今後濃度や作用時間を変動させて詳細に検討する必要がある.齲蝕予防に使用されているフッ化ナトリウムの安全性については議論の多いところであるが、このフッ化ナトリウムには、近年培養哺乳類細胞に形態形質転換、悪性形質転換、染色体異常、DNA傷害や遺伝子突然変異などをひきおこす細胞遺伝学的傷害能があることが報告されている。フッ化ナトリウムのDNA傷害能や遺伝子突然変異誘導能には作用時間依存性があり、ある時間以上作用させないとこの現象があらわれてこない。その理由の一つに、フッ化ナトリウムによる細胞遺伝学的効果の強弱が細胞周期の各時期で異なることが考えられる。

フッ化ナトリウムの300900μg/mlをG_1期、DNA合成期(S期)の前期、S期の中期、S期の後期およびG_2期にそれぞれ3時間ずつ作用させたところ、細胞生存率は細胞周期の各時期によって異なり、G_1期、G_2期またはS期の後期、S期の中期、S期の前期の順に低下した。フッ化ナトリウムの50300μg/mlを同様に作用させ、最初の細胞分裂中期で染色体異常の出現頻度を調べたところ、S期の前期または中期に有意な上昇がみられたが、G_1期、S期の後期およびG_2期ではみられなかった。このことから、フッ化ナトリウムのヒト二倍体線維芽細胞に対する致死効果と染色体異常誘導能には細胞周期依存性があり、S期の前期や中期で強くS期の後期、G_1期、およびG_2期で弱いことがわかった、
真核細胞誕生機構の解明に挑むーミトコンドリア分裂装置のポストゲノム情報を基に

既に解読した原始紅藻の100%ゲノム情報(Matsuzaki et al. Nature 428, 653, 2004)を基盤に、MALDI-TOF MSを用いて、単離に成功しているミトコンドリア分裂装置(Yoshida et al. Science 313, 1435, 2006)の全タンパク質の解析を行い、その由来を追跡して、宿主細胞による共生細菌の統御の視点から真核細胞誕生のしくみを推定することができた。本研究の目的は、原始紅藻シゾンの葉緑体とミトコンドリアの分裂マシンを単離し、それを構成する全タンパク質とその遺伝子を同定すること、これらの遺伝子の分裂増殖における役割と進化的意味を同定することある。本研究ではこの目的に沿って研究を遂行し、次の成果を得た。1.M期前期と後期の細胞ではミトコンドリア分裂マシンが不安定であり、この分裂マシンのタンパク質を直接同定できなかったが、次の方法で同定した。ミトコンドリア/色素体分裂マシン複合体と色素体分裂マシンを得た。これらを液クロ・MSにかけ、前期の細胞から得られたミトコンドリア/色素体分裂マシン(M+P)の複合体からタンパク質を同定した。次に、色素体分裂マシンとミトコンドリア分裂マシンの複合構造が乖離する後期の細胞から、色素体分裂マシンを単離しタンパク質を同定する。この色素体分裂マシンから得られた全タンパク質(P)を、複合体の全タンパク質から引くことによって((M+P)-P=M)、ミトコンドリア分裂マシンの全タンパク質と遺伝子を同定した。2.このミトコンドリア分裂マシンの全タンパク質を解析した。ほとんどの分裂に関わる遺伝子は、細胞周期特異的に発現するので、マイクロアレイでその発現様式を検証し、分裂マシンの内か外かを決定するためにシグナルペプチドの有無や原核生物のゲノム情報を使って調べた。その結果FtsZタンパク質の形成を促すZEDタンパク質が内側に発見された。3.単離されたZED遺伝子をGFPや各タンパク質の抗体を使い、局在や発現時期を調べ、その遺伝子破壊技術で機能を解析した。その結果、この遺伝子の一部に細菌のゲノムにあるZAP遺伝子の一部が残っていた。これは真核細胞誕生機構を考える上で重要な知見となった。本研究の目的は、従来の研究成果を基盤に研究を進め、ミトコンドリア分裂装置の全構成タンパク質を明らかにし、そこから真核細胞誕生の謎を解明することであった。次の項目について解析を行った。1.ミトコンドリア分裂装置を構成する全タンパク質とその遺伝子の同定単離ミトコンドリア分裂装置を、液クロ・MSにかけた。その結果、細菌の細胞分裂に使われたFtsZに加え、新たに細菌由来と思われるZap様タンパク質が確認された。また細胞核ゲノム由来のダイナミン(1Dnm1)が観察された他、新たにほとんどの細胞小器官の分裂を同時に制御するタンパク質「T」が見つかった。2.複膜系・単膜系オルガネラの分裂機構を再検討した上記のと合わせて、オルガネラ全体の分裂の検討を行った。複膜系のオルガネラ分裂に関しては基本的にはこれまで観察してきたのと同様の結果であったが、単膜系のゴルジ体、ERの分裂は細胞核の分裂に同調、依存していること、リソソームとマイクロボディの分裂はミトコンドリアの分裂に接触・依存していることが明確となった。更にこれらERとマイクロボディの分裂に直接に関わる細胞核ゲノムコードのタンパク質(Dnm1)が見つかった。3、オルガネラの分裂の最後に起こる細胞質分裂にあらたな知見全オルガネラが分裂する最後に細胞質分裂が起こる。この分裂に多くのタンパク質が関与しているが、その内のEF1αが、真核細胞誕生の際の始原的分裂装置となっていることが明らかとなった。4.解析から分かった全オルガネラの分裂増殖を統御する遺伝子従来の知見と合わせて、進化の早期に細胞核が共生細菌を捉えるために保有していた幾つかの遺伝子が、全オルガネラの分裂増殖に機能するという新たなモデルを提示した。
非侵襲的計測法脳磁図を用いたアルツハイマー病の視空間認知機能障害の解明

アルツハイマー病の早期診断となりうるその特徴的臨床症状の視空間認知機能障害の解明を目的に、平成7年度は、人の頭頂葉を対象に視空間認知に必要な視覚情報と眼球の位置情報との統合機構の解明を脳神経細胞活動の非侵襲的計測方法SQUIDを用いて試みた。視空間の視覚情報として、点滅する発光ダイオードを視覚刺激点として使用し、眼球位置を決めるのに常時点灯の発光ダイオードを固視点として使用した。♯1)固視点を不変に(眼球位置一定)、視覚刺激点のみを水平方向に位置を変えた網膜入力変更型、♯2)固視点と視覚刺激点の相対的位置関係を同一にして双方を同時に水平方向に位置を変えた網膜入力一定下での眼球位置変更型2条件下で頭頂葉にて誘発脳磁界計測をおこなった。その結果♯1において、誘発応答脳磁界は解析結果から頭頂葉、頭頂間溝に活動源が推定され、その位置と磁界応答の大きさは網膜の刺激部位によって変化がみられた。♯2においては、網膜刺激部位が同一であれば磁界応答は眼球位置によって変化せずにほぼ一定であり活動源は少し変化することが観察された。こうした結果から視覚情報と眼球位置情報は頭頂葉で統合される場合、網膜座標が優位の統合が主体であると考えられる。そして、この眼球位置と網膜情報の統合に障害がみられると視空間の位置情報形成が正確でなくなり視空間認知障害につながると思われる。従って、アルツハイマー病では頭頂葉に病変が出現するとこうした障害につながっていくものと考えられる。
ヒルベルト空間上の作用素不等式の開発とその応用

ヒルベルト空間上の有界線形作用素の順序保存に関する有名なLowner-Heinz(1934)の定理は次のことである。A≧B≧OならばA^p≧B^pただし1≧p≧0、しかしA≧B≧Oであってもp>1に対しては必ずしもA^p≧B^pとは限らない。このため応用の上で大変不便であったので、それを解消するために我々はFuruta inequality(1987)を次のように確立した。最近Furuta inequalityの一般化が得られたが、これはAndo-Hiaiによるlog majorizationと同値な作用素不等式とFuruta inequalityを補間する作用素不等式である。このGeneralized Furuta inequalityのたった1頁の証明が得られた。更にこれらに関連した作用素関数との同値性が示された。今後益々Furuta inequalityの応用や発展が期待される。最近、Reid inequality,Lowner-Heinz,Heinz-Kotoの3つの不等式が同値であることやこれ等の発展が得られた。更に一般化されたFuruta inequalityを示すことができるoperator functionsの列が得られた。A≧B≧0ならばA^p≧B^pただし1≧p≧0、しかしA≧B≧0であってもp>1に対しては必ずしもA^p≧B^pとは限らない。このGeneralizedFuruta inequalityのたった1頁の証明が得られた。
チタンのオッセオインテグレーション獲得に関与する遺伝子クローニングとその応用

本研究は,チタン製インプラントのオッセオインテグレーション獲得に関連する遺伝子を明らかにすることを目的としている.チタンプレート上での細胞培養及び発現遺伝子の解析を行った.すなわち,チタンの間葉系幹細胞に対する影響を検討するに先立って,チタン上で培養細胞がどのような影響を受けるか,取りわけ骨芽細胞が分化していく段階でマスターキーとなる遺伝子が存在するかどうかを検討した.その手法として骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1 cell)を研磨ガラスにチタンをコーティングしたプレート上で培養し,研磨ガラスおよび異種金属であるクロムと比較してどの様な影響があるか検討した.その結果,細胞接着・増殖・分化はチタン,クロム,研磨ガラスの順に高く,チタン上での骨芽細胞培養では細胞接着・増殖・分化が促進されることが明らかとなった.また,研磨ガラス,チタンプレート,クロムプレート上それぞれで,発現に変動のある遺伝子をサブトラクティブハイブリダイゼーション法にてスクリーニングし,その候補遺伝子としてEST遺伝子を含むxab-2, sod-1, galectin-1, actin related protein 2/3 mRNA, RIKEN cDNA 2210013021gene, EST 601086505F1, and EST 01439などが検出された.これらの遺伝子の内,xab-2, sod-1, galectin-1の発現量を定量PCRであるリアルタイムPCRにて検討した結果,培養14日目における遺伝子発現量はチタン,クロム,研磨ガラスの順に高い発現を示した.本研究は,チタン製インプラントのオッセオインテグレーション獲得に関連する遺伝子を明らかにすることを目的としている.チタンプレート上での細胞培養及び発現遺伝子の解析を行った.すなわち,チタンの間葉系幹細胞に対する影響を検討するに先立って,チタン上で培養細胞がどのような影響を受けるか,取りわけ骨芽細胞が分化していく段階でマスターキーとなる遺伝子が存在するかどうかを検討した.その手法として骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1 cell)を研磨ガラスにチタンをコーティングしたプレート上で培養し,研磨ガラスおよび異種金属であるクロムと比較してどの様な影響があるか検討した.その結果,細胞接着・増殖・分化はチタン,クロム,研磨ガラスの順に高く,チタン上での骨芽細胞培養では細胞接着・増殖・分化が促進されることが明らかとなった.また,研磨ガラス,チタンプレート,クロムプレート上それぞれで,発現に変動のある遺伝子をサブトラクティブハイブリダイゼーション法にてスクリーニングし,その候補遺伝子としてEST遺伝子を含むxab-2, sod-1, galectin-1, actin related protein 2/3 mRNA, RIKEN cDNA 2210013021gene, EST 601086505F1, and EST 01439などが検出された.これらの遺伝子の内,xab-2, sod-1, galectin-1の発現量を定量PCRであるリアルタイムPCRにて検討した結果,培養14日目における遺伝子発現量はチタン,クロム,研磨ガラスの順に高い発現を示した.1.ラット骨髄間葉系幹細胞の採取と骨芽細胞への分化・培養雄性4週齢のWistar系ラット大腿骨より骨髄液を吸引・採取し細胞を含んだ懸濁液を培養し、24時間後に血球成分を除去するために培地交換を行った。その後3日毎に培地交換を行い、培養皿に付着している細胞の培養・継代を行った結果、紡錘形の単一な細胞が得られた。その後、Zukら(2001)の方法に従い、骨芽細胞へ分化誘導するために石灰化培地を用いて細胞を培養した結果、多角形の単一な細胞外形を示した。今後は細胞外基質合成の定量及び分化マーカーの確認を行い、骨芽細胞としての分化度や機能を検討する予定である。2.チタンプレート上での舳胞培養及び発現遺伝子の解析骨髄間葉系幹細胞から分化誘導した骨芽細胞をチタンプレート上で培養しチタンの影響を検討するに先立ち、骨芽細胞様細胞株をチタン上で培養し、通常の培養皿と比較して細胞動態にどの様な影響があるか検討した。(1)細胞接着への影響通常の培養皿と比較してチタンプレートへの細胞接着は細胞播種後2、3、5時間後で有意に高い値を示した。(2)細胞増殖への影響通常の培養皿と比較してチタンプレート上での細胞増殖は細胞播種後より低い傾向を示し、3、4日後では有意に低い値を示した。(3)細胞分化への影響分化の指標としてアルカリホスファターゼの活性を比較検討した結果、通常の培養皿と比較してチタンプレート上でのアルカリホスファターゼ活性は低い値を示した。(4)発現遺伝子の解析通常の培養皿と比較してチタンプレート上での発現に変動のある遺伝子をマイクロアレイ法にて網羅的に解析した結果、ミオシンなどの細胞骨格に関する遺伝子の発現の上昇が認められた。1.チタンプレート上での細胞培養及び発現遺伝子の解析骨髄間葉系幹細胞から分化誘導した骨芽細胞をチタンプレート上で培養しチタンの影響を検討するに先立ち、骨芽細胞様細胞株をチタン上で培養し、通常の培養皿および異種金属であるクロムと比較して細胞動態にどの様な影響があるか検討した。(1)チタンおよびクロムプレート材料表面の粗さを均一にするために,研磨ガラスに真空蒸着法によってチタンおよびクロムを400Åの厚さで蒸着した。(2)細胞接着への影響通常の培養皿と比較してチタンプレートへの細胞接着は低い傾向を示し,クロムではさらに細胞接着が抑制されていた。

(3)細胞増殖への影響通常の培養皿と比較してチタンプレート上での細胞増殖は低い傾向を示すものの,細胞播種後3日以降ではほぼ同程度の増殖を示した。クロムにおいてもチタンとほぼ同程度の増殖を示した。(4)細胞分化への影響分化の指標としてアルカリホスファターゼの活性を比較検討した結果、通常の培養皿と比較してチタンプレート上でのアルカリホスファターゼ活性は低い値を示した。また,クロムはチタンとほぼ同程度の活性を示した。(5)発現遺伝子の解析通常の培養皿と比較してチタンプレートおよびクロムプレート上での発現に変動のある遺伝子をサブトラクティブハイブリダイゼーション法にて解析した。その結果,アガロース電気泳動のバンドのパターンに差を認め,チタン上での遺伝子発現とクロム上での遺伝子発現が異なることが判明した。次年度は,それら遺伝子の同定を行っていく予定である。本研究は,チタン製インプラントのオッセオインテグレーション獲得に関連する遺伝子を明らかにすることを目的としている.今年度は,チタンプレート上での細胞培養及び発現遺伝子の解析を行った.すなわち,チタンの間葉系幹細胞に対する影響を検討するに先立って,チタン上で培養細胞がどのような影響を受けるか,取りわけ骨芽細胞が分化していく段階でマスターキーとなる遺伝子が存在するかどうかを検討した.その手法として骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1 cell)を研磨ガラスにチタンをコーティングしたプレート上で培養し,研磨ガラスおよび異種金属であるクロムと比較してどの様な影響があるか検討した.その結果,細胞接着・増殖・分化はチタン,クロム,研磨ガラスの順に高く,チタン上での骨芽細胞培養では細胞接着・増殖・分化が促進されることが明らかとなった.また,研磨ガラス,チタンプレート,クロムプレート上それぞれで,発現に変動のある遺伝子をサブトラクティブハイブリダイゼーション法にてスクリーニングし,その候補遺伝子としてEST遺伝子を含むxab-2,sod-1,galectin-1, actin related protein 2/3 mRNA, RIKEN cDNA 2210013021gene, EST 601086505F1, and EST 01439などが検出された.これらの遺伝子の内,xab-2,sod-1, galectin-1の発現量を定量PCRであるリアルタイムPCRにて検討した結果,培養14日目における遺伝子発現量はチタン,クロム,研磨ガラスの順に高い発現を示した.今後はこれらの遺伝子の更なる関連を検討し,間葉系幹細飽に対する影響も検討していく予定である.