hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子ビーム積層造形した医療用チタン合金の高強度化と骨伝導付与技術の構築

そこで,チタン合金表面に最適なポーラス空間を設け,体内で自発的にアパタイト核が析出・形成する骨伝導能付与技術の構築を目的とした.短時間加熱処理にて硬さと強度が向上する高強度化プロセスの構築を確立した.すなわち,力学特性に及ぼす短時間加熱処理の影響を評価し,そのメカニズムを考察した.また,その他の表面改質手法にもトライし,同材の疲労特性向上を目指した点は,順調に伸展したと考える.一方,擬似体液中で自発的にアパタイトが析出する骨伝導能の付与については,その手法の検討および実施を行った.しかしながら,系統的な実験結果の採取までは至っておらず,継続的な骨伝導能の付与の検討が必要である.機械工学まず,単に擬似体液中に浸漬するのみでポーラス空間のイオン濃度が高まる反応プロセスを構築させる.つまり,析出反応の促進を空間の大きさやかかる濃度(pH)を高めることを意図する.したがって,擬似体液下で最適な空間から析出するアパタイトの結晶成長速度及び組織学的評価を行う.具体的には,アパタイト核の発生から成長過程の空間的・時間的高倍率観察と結晶構造解析による存在状態を通じて,空間デザインが析出反応に関与するメカニズムを明確にする.次に,擬似体液中におけるより体内を考慮したアパタイト析出能の評価から,生体機能を高次化したチタン合金の生体応用を視野に入れた学術研究を通じて,QOLを向上させるインプラントデバイスを提案する.ミクロな結晶方位分布をEBSD(既設)を用いて結晶方位解析を行う予定であったが,試料の作製が困難であり,結果に至っていない状況にある.また,短時間高周波熱処理にて硬さと強度が向上する高強度化プロセスの構築を検討したが,試験条件の決定あるいは最適化までは至っておらす,継続的な疲労特性の把握が必要である.物品費が計画した価格よりも安かった.まず,結晶構造の詳細な解析と,短時間高周波熱処理条件の最適化を継続して実施する.そして,骨欠損部に埋入した同材が骨と直接結合するためには,その表面で骨類似アパタイト層の形成,すなわち,骨伝導能の付与が必要である.今後,擬似体液中で自発的にアパタイトが析出する骨伝導能の付与を,ジオメトリなポーラス形状による空間デザインについて検討する.それには,表面のイオン濃度を高めることが重要であり,最適かつ効果的なジオメトリなポーラス空間をデザインする.また,これまでの熱処理プロセスを施さずに,すなわち,単にポーラス積層造形をし,擬似体液中に浸漬するのみでポーラス空間のイオン濃度が高まる反応プロセスを構築させることが重要である.つまり,析出反応の促進を空間の大きさ,つまり,ポーラス形状とすることでかかる濃度(pH)を高めることを意図する.(1)ポーラス空間を変化させた造形材を作製する.その際,幅と高さの検討を通じて,積層造形可能な限界空間の程度を検討する.(2)(1)とは別に,擬似体液下で最適な空間から析出するアパタイトの結晶成長速度及び組織学的評価を行う(研究補助).具体的には,アパタイト核の発生から成長過程の空間的・時間的高倍率観察と結晶構造解析による存在状態を通じて,空間デザインが析出反応に関与するメカニズムを明確にする.生体機能性を評価するために必要な物品費である,薬品類費および加工類費と合わせる.
鉄系高温超伝導体と同じ結晶構造を持つ新規バルク希薄磁性半導体の電子構造の解明

半導体の電荷自由度の操作を利用した既存のエレクトロニクスに磁性体のスピン自由度の操作を融合した新しいエレクトロニクスは、スピンエレクトロニクス(スピントロニクス)と呼ばれ、全く新しいデバイスの開発が期待されている。半導体に磁性原子をわずかにドープした希薄磁性半導体は、半導体と磁性体の両方の性質を示す物質で、スピントロニクスの中核を担う材料として期待されている。強磁性発現の起源として、離れて点在する磁性イオンの局在磁気モーメントが、半導体中を走り回る遍歴キャリアとの交換相互作用を通じて結合することで強磁性が発現するキャリア誘起強磁性が提唱され、より転移温度の高い物質の開発に向け精力的な研究がなされている。代表的な物質として、Ga1-xMnxAsや室温を超えるキュリー温度(Tc)を持つTiCoO2などが知られ、制御性の向上に努力が注がれている。しかしながら、GaMnAs等の既存物質では、Mnの化学的溶解度が低いこと、Mnドーピングにより磁性元素とホールを同時に導入するため、キャリア数と磁性元素量を独立に変化させることができないことなどが大きな問題となってきた。近年、122型鉄砒素系高温超伝導体と等しい結晶構造を持つ新規希薄磁性半導体Ba1-yKy(Zn1-xMnx)2As2が合成された。本系は高いTc=220 Kを持つことに加えて、BaサイトをKで置換することでホールを注入し、磁性元素MnはZnサイトに導入するため、両者を独立に制御できる。本研究では、本希薄磁性半導体の電子構造及び磁気構造を角度分解光電子分光、X線磁気円二色性、及び共鳴非弾性軟X線散乱の方法を用いて調べた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
IT化に伴うスキルマネジメントの変容-金型産業におけるスキル形成と国際分業-

中国における台湾系金型メーカーを中心としたヒアリング調査によって、この地域の企業における技術管理に関しては少なくとも以下の3つの方向性を示すことができると考えられる。まず、最新鋭の機械、ソフトウエアを導入し、スキルレス化を進め、人材育成は行わず、成形不良が出ないぎりぎりの、そして決して高いとはいえない精度の金型を製作することによって、利益をあげる方向が確認できる。ただし、この場合、加工材料や金型の構造が類似した範囲にとどまることが必要となる。次に工作機械は最新鋭のものを導入し、CAD/CAMベンダーとも連携しCAD/CAE/CAMソフトのカスタマイズによって、より一層のスキルレス化を進める方向が認められる。そこでのオーナーはスキルの重要性に気づいており、技術顧問のような形で日本の中でもトップレベルのスキル保有者を雇用している。ただし、自社で人材育成を行う予定はない。第3に、スキルを保有している人材を雇用し、組立・調整の仕上工程において徹底的な修正をして金型を完成させる方向性がみられた。近年の日本の金型産業を概観すると、金型生産の海外への生産移管が進み、競争優位の低下が危惧されている。しかし、現状では技術的に高度な金型についての品質、精度、コスト、納期、複雑さといった諸点を同時に満足させることのできる国は結局のところ日本以外にはないということも次第に鮮明となっている。しかしこのような金型は一部に限られるため今後いっそうの日本の強みを生かした金型製作(自動化を進めた上でのより高度なスキルの必要な金型の製作)が求められるであろう。今年度(1年目)は先行研究の中から,研究代表者もメンバーとして参加した大阪経済大学の研究チームが昨年度行った日本,韓国,台湾における金型メーカーアンケート調査を選び,追加的検討を行った。具体的には,日本,台湾,中国(上海)において好業績の金型メーカーに対するヒアリング調査である。先行研究では3次元CADの設備の導入比率は日本と台湾の金型メーカーでは大差は無かった。しかし,ヒアリング調査では,限られたサンプルではあるが,実際に3次元ソリッドによる金型設計を行っている比率は台湾メーカーが圧倒的に高いという結果であった。この差異は,日本の金型メーカーには,初めて製作される金型が発注されることが多く,ユーザーから提供される製品設計データの品質に問題があり,金型設計において多くの手直し作業が必要となるためソリッド設計では工数がかかりすぎることなどが原因としてあげることができる。他方,台湾メーカーでは,一度日本で製作された金型が2番型,3番型として発注されるケースが多く,すでにできあがった金型構造のパターン化が容易である。このため,3次元ソリッドCADを活用し「設計の標準化(スキルレス化)」が進み,金型として精度が出ない部分は,仕上工程の人海戦術で対応し,完成させている。近年,台湾の金型産業は急速に空洞化している。台湾模具工業公会でのヒアリング調査では,会員企業の約6割が中国大陸に進出していた。標準化された金型設計を3次元ソリッドCADで行い,仕上工程を人海戦術によって金型を製作する方法を台湾から中国に移転することは比較的容易であり,さらに低コストの金型製作を可能にすると考えられる。昨年度行った調査において台湾金型メーカーでは,日本で製作経験のある金型の構造をパターン化(データーベース化)することで,3次元ソリッドCADを活用した「設計の標準化(スキルレス化)」を進め,精度が出ない部分は仕上工程の人海戦術で対応し完成させていた。このような方法は,「技術面,コスト面から見た国際分業の観点」からも中国で行った方がより効果が得られると考え,本年度は,中国最大の家電メーカーであるハイアール社の内製プラスチック金型工場において金型製作の分業方法,設備,人員配置と経験年数,管理方法,従業員の賃金について調査を行った。特に強調しておくべき点は,3次元ソリッドCADのメリットのみを最大限活用し,最終工程において金型を修正する11のブースがあり,ここではトンガン,シンセンの日系金型メーカーで数年以上のキャリアを積んだ作業者が年俸12万元という高給で雇用されており,台湾以上にシステマチックな後工程による「尻ぬぐい」方式の金型製作が行われていた点である。また,海外工場での技術指導の問題点については,中国の大手家電メーカーの内製金型部門において指導を行っていた日本人技術者から匿名を条件に,現地での技術指導の方法およびスキルに対する考え方や技術修得の問題点について3度のヒアリング調査を行い,詳細な説明およびデータの提供を受け,現地における技術,スキル移転の考え方の日本との相違を再認識した。残された課題としては,3次元ソリッドCADが普及した最近10年弱の期間における金型製作の変遷を調査するだけでなく,日本において本格的な金型製作が始まったと考えられる戦後からの変遷の中で捉えることが重要ではないかと考え,平成16年度の研究実施計画に盛り込みたいと考えている。

そこでのオーナーはスキルの重要性に気づいており、技術顧問のような形で日本の中でもトップレベルのスキル保有者を雇用している。ただし、自社で人材育成を行う予定はない。第3に、スキルを保有している人材を雇用し、組立・調整の仕上工程において徹底的な修正をして金型を完成させる方向性がみられた。近年の日本の金型産業を概観すると、金型生産の海外への生産移管が進み、競争優位の低下が危惧されている。しかし、現状では技術的に高度な金型についての品質、精度、コスト、納期、複雑さといった諸点を同時に満足させることのできる国は結局のところ日本以外にはないということも次第に鮮明となっている。しかしこのような金型は一部に限られるため今後いっそうの日本の強みを生かした金型製作(自動化を進めた上でのより高度なスキルの必要な金型の製作)が求められるであろう。
カイコPiwiサブファミリーのヘテロクロマチン形成誘導とゲノム安定化機構

これまでにBimolecular Fluorescence Complementation (BiFC)法で確認されたカイコHP1とPiwiタンパク質の相互作用をInsect two-hybrid system (12H)を用いて追試した。その結果、BiFC法による解析の結果と同様にカイコHP1とPiwiの間に相互作用が認められた。また、RNAiを高効率で誘導できる培養細胞BmN4-SID1を用いて、カイコPiwiとHP1の相互作用の関係をRNAiと12Hを用いて解析したところ、カイコPiwiとHP1βの相互作用にはHP1αが必要であることが明らかとなった。さらに、piRNA顆粒の一つであるNuage様の顆粒構造中で確認されたAgo3-Siwiの相互作用および局在にpiRNA関連因子が関与しているか否かをpiRNA関連因子をノックダウンしたBmN4-SID1においてBiFC法によって解析した。その結果、Nuage関連因子と考えられるVLG、Tudor、Spindle-Eノックダウン細胞においてBmAgo3-Siwiの局在の乱れが確認されたが、他のpiRNA顆粒としてショウジョウバエで報告されているYb-bodyの構成因子のホモログであるカイコArmitageおよびYbはノックダウンを行なってもBmAgo3-siwiの局在に影響を与えなかった。さらに、抗Yb抗血清を用いて培養細胞BmN4の免疫染色を行なったところ、BmN4ではYbを含む顆粒は観察されなかった。したがって、BmN4にはYb-body様の構造体は存在しないと考えられる。これまでの結果より、BmN4においてはカイコPiwiタンパク質の多くは細胞質中に顆粒として存在するが、一部が核内でHP1との相互作用を介して染色体構造変換に関与し、それらのPiwiタンパク質がクロマチン構造を制御しているモデルが考えられる。piRNAなどのsmall RNAの解析を培養細胞を用いて行う場合には(1)Argonauteおよび関連遺伝子の発現、(2)small RNAの発現、(3)small RNAの標的(トランスポゾン)の発現、の3つの条件が要求される。多くのモデル生物においてpiRNA経路でこの3つの条件を満たす培養細胞はほとんど報告されていない。しかし、カイコにはこれら3つの条件を満たし、piRNA経路が機能していると考えられる培養細胞BmN4が存在する。近年、カイコでは卵巣とBmN4で発現しているpiRNAについては報告がなされたが、piRNA経路がBmN4で機能しているか否かについての報告は無い。そこで本研究では、BmN4を用いてその標的と考えられるレトロトランスポゾンのPiwiサブファミリーによる発現制御の解析を行った。カイコのテロメアはSARTやTRASと呼ばれるレトロトランスポゾンによって維持されており、我々はBmN4においてこれらとPiwiサブファミリー遺伝分の発現を確認した。SARTおよびTRASに対するpiRNAをデータベースを用いて検索したところ、これらに相同性のあるpiRNAが認められた。したがって、SARTおよびTRASはpiRNA経路の標的であると推測される。さらに、BmN4においてPiwiサブファミリー遺伝子のノックダウンを行ったところ、これらトランスポゾンの発現上昇が認められた。したがって、カイコ培養細胞BmN4は前述の3つの条件を満たし、さらにpiRNA経路によってテロメア特異的なレトロトランスポゾンのSARTおよびTRASを抑制していることが明らかとなった。すなわち、BmN4はpiRNA経路が機能しており、piRNA経路関連遺伝子群の解析に有用であることが示された。また、カイコPiwiサブファミリーはテロメア特異的なトランスポゾンの制御を介してテロメア長の維持に関わっていることが示唆された。RNAサイレンシング関連因子であるPiwiサブファミリーは生殖細胞内でsmall RNAによって標的を認識し、エピジェネティックなサイレンシングを行っていると考えられている。高等真核生物ではショウジョウバエやマウスにおいてPiwiサブファミリーとエピジェネティクスの直接的もしくは間接的な関係が報告されている。カイコは2つのPiwiサブファミリー遺伝子Ago3とSiwiを持ち、典型的なHP1ホモログとしてHP1αとHP1βを持つ。今回、BiFC法を用いた解析により、BmN4において2種のカイコPiwiタンパク質とHP1αおよびHP1βが主に核内で相互作用もしくは極めて近接した状態にあることを示唆する結果を得た。また、BmN4において免疫染色ではVasaと異なる顆粒でのシグナルが強く観察されたAgo3およびSiwiがBiFC法によって核周辺のVasaの存在する顆粒内で相互作用していることが観察された。さらに、UASの下流にホタルルシフェラーゼ(Luc)を配置したレポーター(UAS-Luc)とGal4 DNA binding domain(Gal4-DBD)融合Ago3もしくはSiwiを発現するベクターを共にBmN4に導入したところ、Gal4-DBDとUAS-Lucを導入したコントロール区の細胞と比べてLuc活性の低下が観察された。さらに、RNAiによってHP1βをノックダウンしたところ、Gal4-DBD-Ago3およびGal4-DBD-Siwi導入区のLuc活性の回復が見られた。以上から、カイコPiwiサブファミリータンパク質はBmN4においてHP1と相互作用し転写抑制に関わっていると推測される。

その結果、BiFC法による解析の結果と同様にカイコHP1とPiwiの間に相互作用が認められた。また、RNAiを高効率で誘導できる培養細胞BmN4-SID1を用いて、カイコPiwiとHP1の相互作用の関係をRNAiと12Hを用いて解析したところ、カイコPiwiとHP1βの相互作用にはHP1αが必要であることが明らかとなった。さらに、piRNA顆粒の一つであるNuage様の顆粒構造中で確認されたAgo3-Siwiの相互作用および局在にpiRNA関連因子が関与しているか否かをpiRNA関連因子をノックダウンしたBmN4-SID1においてBiFC法によって解析した。その結果、Nuage関連因子と考えられるVLG、Tudor、Spindle-Eノックダウン細胞においてBmAgo3-Siwiの局在の乱れが確認されたが、他のpiRNA顆粒としてショウジョウバエで報告されているYb-bodyの構成因子のホモログであるカイコArmitageおよびYbはノックダウンを行なってもBmAgo3-siwiの局在に影響を与えなかった。さらに、抗Yb抗血清を用いて培養細胞BmN4の免疫染色を行なったところ、BmN4ではYbを含む顆粒は観察されなかった。したがって、BmN4にはYb-body様の構造体は存在しないと考えられる。これまでの結果より、BmN4においてはカイコPiwiタンパク質の多くは細胞質中に顆粒として存在するが、一部が核内でHP1との相互作用を介して染色体構造変換に関与し、それらのPiwiタンパク質がクロマチン構造を制御しているモデルが考えられる。
2次元波動分離方式による振動インテンシティ測定

薄板構造における振動インテンシティを計測する手法として,波動合成法を提案した.これは振動インテンシティを評価する点の近傍の変位のみを局所的にフーリエ変換するものである.この計測法では計測点を評価点を中心とする円上に配置することができ,格子状に計測点を配置する従来の差分法よりも計測が容易である.また,計測点数の選択の自由度も高い.基礎的な場合について計測精度のシミュレーションを行った.計測誤差がなければ計測径は小さいほど精度が高いが、実際の計測では不可避なこの計測誤差を考慮すると,ある程度計測径を大きくした方がよい.この点は差分法と同様であるが,精度が良好な範囲が差分法よりも広く,ロバストな計測法であるということができる.実測においてはレーザードップラー振動計を用いた.センサーヘッド回転機構を試作し,基本的な振動場について振動インテンシティを計測した.レーザービームは回転軸にオフセットさせるのではなく,傾ける方式とした.振動インテンシティから推測されたパワーは計測した入力パワーとよく一致し,計測法の妥当性は証明された.近接場の項を考えず,分解する波動の数と計測点数を同一とする場合,その数nは4ではやや精度が悪いが,6以上では十分であると判断された.センサー回転機構は三脚の上に載るほどの小型のもので,計測に大がかりなXYテーブルやロボットは不要であり,かつ計測対象の大きさに制限がなくなる.よってこの方法は極めて実用的なものである.本研究では板における振動インテンシティを、計測点を囲む円を等分割する点での振動測定から求めることが特徴となっている。計測の基礎となっている振動方程式はせん断変形や回転慣性を無視している。この方程式は4階の微分方程式であるが、本研究で用いる手法ではさらにfar fieldの仮定をおいて2階とした方程式を基礎としている。まず、これらの仮定による計測範囲の限界について考察し、通常興味の対象となる範囲の測定に対しては本手法を十分妥当性を持つことを明らかにした。次いで、測定点数と計測精度の関係を明らかにした。旧来行われている最も簡便な方法はx,y軸に2点ずつの測定点を配置するものであるが、これは本手法において測定点数を4とすることに相当する。検討の結果、この4点の場合は精度が特によくないが、点数を増やしていくことにより急激に精度は向上することがわかった。しかし、実際の計測においては、各測定点でのデータに誤差が含まれることは避けられず、点数を増やすほど精度がよくなるとは限らない。この測定値の誤差が計測値に与える影響をシミュレーションにより評価した。測定点が増えるほど測定値の誤差の影響が大きくなり、総合的には測定誤差に応じて適当な測定点数があることが明らかとなった。今回は交付の時期が遅かったため測定器の納入が非常に遅い時期となり、予備実験も行うことができず、また設計もまだ終わっていない。平成8年度へ向け、設計を早急に行うことが課題である。薄板構造における振動インテンシティを計測する手法として,波動合成法を提案した.これは振動インテンシティを評価する点の近傍の変位のみを局所的にフーリエ変換するものである.この計測法では計測点を評価点を中心とする円上に配置することができ,格子状に計測点を配置する従来の差分法よりも計測が容易である.また,計測点数の選択の自由度も高い.基礎的な場合について計測精度のシミュレーションを行った.計測誤差がなければ計測径は小さいほど精度が高いが、実際の計測では不可避なこの計測誤差を考慮すると,ある程度計測径を大きくした方がよい.この点は差分法と同様であるが,精度が良好な範囲が差分法よりも広く,ロバストな計測法であるということができる.実測においてはレーザードップラー振動計を用いた.センサーヘッド回転機構を試作し,基本的な振動場について振動インテンシティを計測した.レーザービームは回転軸にオフセットさせるのではなく,傾ける方式とした.振動インテンシティから推測されたパワーは計測した入力パワーとよく一致し,計測法の妥当性は証明された.近接場の項を考えず,分解する波動の数と計測点数を同一とする場合,その数nは4ではやや精度が悪いが,6以上では十分であると判断された.センサー回転機構は三脚の上に載るほどの小型のもので,計測に大がかりなXYテーブルやロボットは不要であり,かつ計測対象の大きさに制限がなくなる.よってこの方法は極めて実用的なものである.当初の見込みでは、インテンシティを評価する点を中心とする円周上で振動計測を行い、そのデータに演算を行うことにより、その中心「一点」のインテンシティを評価できるであろうと考えていた。しかし、研究の進行に伴い、中心一点ではなく、その点を中心とするある範囲でインテンシティの「分布」を評価できることがわかった。この適切な範囲を求めるシミュレーションを行った。シミュレーションのパラメーターとしては計測円の直径、計測点数、波動に分解するときに近接場を考慮するか、計測点を必要とされるより多くとって、各波動の係数を最小自乗的に求めるかを考慮し、各計測値には誤差が含まれない場合と、含まれる場合について、平面波が一方向のみに進行する場合や、拡散波の場合についてシミュレーションを行い、本法が少ない計測点で簡易な計測ながらよい精度でインテンシティ分布を求めることができることを確認した。このような計測が可能になれば、計測範囲全体をこの一回の計測で処理可能な範囲のブロックに分割し、ブロックごとに分布を求めそれを総合することにより、全体の分布を求めることができる。

このような円周上での振動速度をレーザー振動計を用いて迅速に計測する装置を試作した。周囲を減衰材でダンプした鋼板を用い、シミュレーションに基づき計測範囲をブロックに分割して計測を実施し、本法がきわめて少ない計測点で広い範囲のインンシティ分布を効率よく計測できる方法であることを確認した。
G蛋白質非依存的な情報伝達を行い、抗癌剤の標的であるケモカイン受容体の構造解析

ケモカイン受容体CXCR7は、様々ながん細胞で大量に発現しており、新たな抗がん剤の創薬ターゲットと考えられているGタンパク質共役型受容体(GPCR)である。CXCR7の特徴としては、他のケモカイン受容体と配列上の類似性が高いにもかかわらずGタンパク質を介す情報伝達経路を持たず、βアレスチンを介す情報伝達経路だけを持つことが挙げられる。本研究計画では、創薬や機能解明に役立てるため、CXCR7の構造解析を目指した。現状では、結晶が得られず、構造解析は成功していない。新たな抗がん剤のターゲットとして注目されているCXCケモカイン受容体7は、G蛋白質共役型受容体の一種であるが、G蛋白質共役型受容体の情報伝達経路であるG蛋白質を介す経路およびβアレスチンを介す経路のうち後者だけを持つという独特の特徴を持つ。このような特徴を持つCXCケモカイン受容体7の立体構造を解明することは、G蛋白質共役型受容体のβアレスチンを介す情報伝達経路の詳細な理解や、この経路だけに作用する新規薬剤もしくは新規抗がん剤の合理的な開発に役立つ。G蛋白質共役型受容体は、柔軟性が高く不安定な膜蛋白質であるため結晶化が難しい。結晶化を成功させるためには、G蛋白質共役型受容体のループ領域を別の水溶性蛋白質に置換し、リガンドを結合させて安定化させる必要がある。またG蛋白質共役型受容体の結晶は、微結晶であることも多く、本研究では、次世代X線源であるX線自由電子レーザーを利用した効率的なデータ測定を行う必要も考えられた。そこで本年度は、CXCケモカイン受容体7のループ領域を各種水溶性蛋白質に置換し安定化させること、および、X線自由電子レーザーを用いた測定系を確立することを目指した。安定化のために、T4リゾチーム、cytochrome b562RIL、rubredoxinなどの挿入を検討した結果、cytochrome b562RILを挿入したもので野生型と比較して単分散性が大きく改善するものが得られた。発現量についても、改善した。X線自由電子レーザーを用いた測定系については、コントロール用の蛋白質を用いて検討した結果、実際に蛋白質の微結晶からデータを収集するための装置や位相決定などで実績を上げることができ、G蛋白質共役型受容体の結晶からデータを取得するための基礎が確立できた。CXCケモカイン受容体7の細胞内第3ループにcytochromeb562RILを挿入することで安定性や発現量を改善できた。また、蛋白質の微結晶をX線自由電子レーザーに照射させるための装置類や、位相決定法など、G蛋白質共役型受容体結晶のデータ測定にX線自由電子レーザーが使用できる目処が立った。そのため、計画はおおむね順調に進展していると判断できる。新規の抗がん剤の標的としても注目されているケモカイン受容体7は、GPCRの一種だが、Gタンパク質とは共役せず、βアレスチンとだけ共役するという特徴を持つ。本研究ではケモカイン受容体7の立体構造を解明し、GPCRのβアレスチンを介す情報伝達経路の詳細な理解や、新規抗がん剤の合理的な開発などに役立てることを目標としている。GPCRを結晶化するにはループ領域を他の親水性タンパク質で置換したり、点変異を導入することにより安定化させる必要がある。親水性タンパク質としては、これまでにT4リゾチーム、cytochrome b562RIL、rubredoxinなど他のGPCRの安定化に利用されたもののほか、幾つかのGPCRを安定化しそうなタンパク質を試した。また、これらの挿入部位もN末端や細胞内第3ループなどを検討した。これまでのところ細胞内第3ループにcytochromeb562RILを挿入したコンストラクトが最も良い単分散性を示した。また、数10箇所の点変異導入も検討し、いくつかのものでは安定性が向上していた。このようなスクリーニングを効率的に行うために、新たなスクリーニング方法も開発した。成績の良かったコンストラクトは昆虫細胞もしくは酵母で大量発現し結晶化を試みた。リガンドは、低分子化合物のほか、環状ペプチドも試した。現在までに結晶化には成功していない。。GPCRの結晶は微結晶であることが多く、本研究ではX線自由電子レーザーを用いたシリアルフェムト秒結晶構造解析を行う可能性も考えられた。そこでX線自由電子レーザーを利用するための測定系の開発にも取り組み、データ取得のための基盤を確立できた。X線自由電子レーザーを利用するための測定系の基盤は想定より早く確立できた。ケモカイン受容体7の結晶化には成功していないが、受容体の結晶化には通常は3年以上は必要である。新規の抗がん剤の標的としても注目されているケモカイン受容体7は、GPCRの一種であるが、例外的にGタンパク質とは共役せず、βアレスチンとだけ共役するという特徴を持つ。本研究では、ケモカイン受容体7の立体構造を決定し、GPCRのβアレスチンを介す情報伝達経路の詳細な理解や、新規抗がん剤の合理的な開発などに役立てることを目標とした。これまでのGPCRの構造解析研究では、GPCRを安定化させるため、リガンドを結合させ、構造の柔軟なループ領域を他の親水性タンパク質で置換し、点変異を導入することで結晶化されている例が多い。

本研究計画では、T4リゾチームやcytochrome b562RILなど、他の研究で使用されたものを中心に、幾つかの水溶性タンパク質を用いて、細胞内第3ループの置換と点変異の導入により、単分散性と熱安定性が上昇したコンストラクトを得た。しかし、我々がこれまでに結晶化に成功した他のGPCRのコンストラクトと比べると、やや劣る結果であった。結果として、発現量も低かった。一定レベル以上の単分散性・安定性を示したコンストラクトについて、低分子リガンド、環状ペプチドを結合させて結晶化を行ったが、結晶は得られなかった。更に、細胞外領域に結合するいくつかのナノボディーを結合させて結晶化を試みたが、結晶は得られなかった。このほかに、天然のリガンドであるケモカインの生産を試みた。大腸菌で発現させ、リフォールディングを行った。しかし、最終的に取得できる量が少なく、結晶化を試みる段階には至らなかった。一方で、本研究で用いた熱安定性のスクリーニング方法などは、他のGPCRの構造解析研究に応用でき、それらの研究の迅速化に役立った。ケモカイン受容体CXCR7は、様々ながん細胞で大量に発現しており、新たな抗がん剤の創薬ターゲットと考えられているGタンパク質共役型受容体(GPCR)である。CXCR7の特徴としては、他のケモカイン受容体と配列上の類似性が高いにもかかわらずGタンパク質を介す情報伝達経路を持たず、βアレスチンを介す情報伝達経路だけを持つことが挙げられる。本研究計画では、創薬や機能解明に役立てるため、CXCR7の構造解析を目指した。現状では、結晶が得られず、構造解析は成功していない。CXCケモカイン受容体7の細胞内第3ループにcytochromeb562RILを挿入することで安定性や発現量を改善できたが、まだ結晶化には成功していない。そこで、他のG蛋白質共役型受容体の構造解析研究を参考に、CXCケモカイン受容体7に新たに変異を導入し、さらなる安定化を目指す。また、低分子リガンドや環状ペプチドなどを結合させることでも安定化を試みる。また、安定性向上の手法の一つとして、立体構造認識抗体を結合させる方法もある。これにより、膜蛋白質が一定の状態に固定されるとともに、親水性領域が増大することから、結晶化の確率も増加する。そこで、CXCケモカイン受容体7の安定化に成功したら、構造認識抗体の作製を開始する。これらの方法により結晶化に成功したら、SPring-8やSACLAでデータ収集を行う。現状のコンストラクトで水溶性蛋白質の接続部位の検討や複数の点変異の組み合わせなどにより更に安定性を向上させ、結晶化を成功させる。また、これまでに試した低分子量リガンド、環状ペプチドの親和性が不十分である可能性を考え、ケモカインの生産型を確立し、ケモカインとの複合体の結晶化も試みる。29年度が最終年度であるため、記入しない。構造生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
テトラマーを用いた細胞傷害性Tリンパ球の刺激法の開発

本研究では、抗原/HLA多量体を用いてウイルス特異的CTLの選択的増殖法を開発することを目的とした。末梢血単核球を分離後、ペプチド/HLA多量体を添加して5日間培養した。ウイルス特異的ペンタマー(五量体)では細胞増殖はほとんど認めなかったが、テトラマー(四量体)添加にて抗原特異的CTLの明らかな増殖を認めた。EBウイルス(EBV)、サイトメガロウイルス(CMV)、成人T細胞白血病ウイルス(HTLV-I)の各種慢性感染ウイルスに対するHLA-A2テトラマーを合成し増殖効果を比較した。CMVテトラマーが最も増殖刺激効果が高く、無添加培養と比較してウイルス特異的CTLは8-16倍に増えていた。HTLV-I特異的CTLは4-8倍、EBV特異的CTLは1-1.2倍であった。またCMVテトラマーの刺激でCMV特異的CTLの増殖を認めたが、EBVテトラマーおよびHTLV-Iテトラマーで刺激したリンパ球はCMV特異的CTLの増加は認めず、テトラマー特異的に増殖していることが判った。CMVテトラマーの指摘濃度は2ul/mlであった。この指摘濃度においては抗CD28抗体や抗CD49d抗体の添加による相乗効果は認められなかった。1ラウンドのテトラマー刺激ではCTLの増殖を認めたが、2ラウンド以上の刺激ではさらなるCTL増殖は認めず、免疫療法に必要と考えられる10^8個のCTLを得ることはできなかった。この無反応化の原因は同定していないが、feeder細胞の減少により他の分子からの刺激の低下やサイトカインの低下が関与している可能性がある。本研究によってテトラマーで抗原特異的CTLを選択的に刺激できることがわかったが、大量に抗原特異的CTLを得るためには更なる検討が必要である。ヒト白血球抗原(HLA)の四量体(テトラマー)と抗原の複合体が開発され、抗原特異的Tリンパ球のT細胞レセプター(TCR)に結合するため、詳細な細胞性免疫の研究が可能となった。一方ウイルス感染症においてはウイルス特異的細胞傷害性Tリンパ球(CTL)がウイルス排除に重要な役割を果たしている。ウイルス特異的CTLを増強する免疫療法ができれば、急性および慢性のウイルス感染症の制御が可能になると考えられる。本研究では、HLA多量体/抗原の複合体を用いて、CTLの選択的増強法を開発することを目標とした。計画書申請の段階では四量体(テトラマー)のみが入手可能であったが、その後TCRへの結合力が増加した五量体(ペンタマー)が開発されたため、主にペンタマーを用いて研究を行った。HTLV-I Tax11-19特異的CTLが高頻度に観察されるHLA-A2陽性HTLV-I感染患者を選択し、末梢血リンパ球をFicoll法で分離した。これにHLA-A2/HTLV-I Tax11-19ペンタマーを各種濃度で添加し、IL-2を添加して4-5日培養し増殖反応を測定したが、ペンタマー添加による有意な細胞増殖は観察できなかった。リンパ球の増殖にはTCRからのシグナルが必須であり、細胞表面のCD28分子やCD49d分子などの副刺激分子からの副シグナルも必要である。そのため、ペンタマーとともにCD28を刺激するための抗CD28抗体を培養液に添加して増殖反応を観察したが、有意な増殖は認めなかった。さらに、HTLV-I Tax11-19特異的CTL株を新たに樹立し、同様の実験を行ったが有意な増殖を認めなかった。現時点での実験条件ではTCRのクラスター化が不十分であり、細胞増殖のための十分なシグナルが入っていない可能性があるため、細胞を濃縮した状態での刺激や固相化等にて条件を整える予定である。
特別養護老人ホームの終末期ケアにおける多職種連携とケアの質の評価に関する研究

本研究の目的は、特別養護老人ホームで行われる看取りケアのための多職種連携の体制や研修、および看取りケアの質の向上に向けた施設の取り組みについて明らかにすることを目的とした。前年度に実施された郵送調査の回答施設のうち、同意が得られた7施設対象に、施設で利用する看取り介護指針および、看取り委員会等の施設独自の体制に関する資料、および当該施設で看取りが行われた入所者の実際のケアプランを入手し、分析した。また、施設長を含む職員計16名へのインタビュー調査を行った。ほぼ全ての施設において、看取りケアに関する振り返りを行う機会を持ち、そのために事前に職員へのアンケート調査や遺族調査を行って実施した看取りケアの総括を行っていた。職員は、振り返りの機会や委員会活動によって、自分たちができたことを認め合い、次の看取りケアに生かせることを実感として持っていた。多職種連携という観点では、普段からの他職種間のコミュニケーションが重要と考えている点は施設で共通しており、家族への入所者の状態を説明する際には、看護職は医療的な面を含め身体状況について、介護職はその日の様子や言動など具体的なことを伝えており、両者の情報を集約して生活相談員が伝えている等、施設により多様性があった。看取り介護の職員研修は主には施設内での勉強会が多く、外部の研修会への受講や、施設間での学び合い等の機会は数少なかった。したがって、多職種による看取りケアの質の向上には、地域に開かれた学習機会の必要性が示唆された。当初の研究計画にあった多面的なケアの質に関する実態調査と遺族調査が行えていないため、遅れていると判断した。本年度に入手した実際の看取り事例のケアプランと職員の語りを分析し、簡潔な事例調査用紙および遺族用質問紙を開発する必要がある。最終年度となる次年度では、改めて協力機関を募って遺族調査を含めた調査を実施するよう、検討する。また、職員インタビューでは、看取りをサポートする組織体制のあり方を検討するためにさらに協力者を増やして、インタビューを実施できるよう検討する。3年計画で実施する本研究の初年度は、これまでの1)国内外の研究レビューと2)関係者による検討委員会の立ち上げと全国の特養における郵送調査を行った。1)では、海外の研究レビューによる終末期ケアと関連のありそうなケアの質の指標として学術的・客観的な指標を選別することである。その結果、日常的なケアの質を測定する手法はかなり確立されており、1構造2プロセス3アウトカムの種類別に整理し、施設間で比較可能にするための手法があった。また昨今では入所者本人に価値観や主観的な面に着目した測定指標(Self-Reported Quality of Life)の活用も注目されており、本人の価値観や尊厳が重視される終末期ケアの評価にも利用できる可能性が示唆された。また、緩和ケア・エンドオブライフケアに着目した評価の側面としては、1施設の特性2職員の体制や教育3医療・介護のケア内容4入所者本人からの評価5家族(遺族)からの評価があり、多面的に行う必要性が示唆された。2)では、関係団体の協力を得て、調査計画について検討を行った。専門家による検討委員会では、看取り介護加算に掲載される内容と現場での実践状況について議論し、調査項目の精錬を行った。調査は1000施設に郵送調査を実施し、229施設の有効回答を得た。その結果、看取り介護加算が届け出ている施設では99.4%が看取り介護指針を有、届け出がない施設でも53%と多くの施設で指針が作成されていた。看取り介護に関する教育では、「看取り介護指針・説明支援ツール」に掲載されている7つの職員研修のうち、実施状況として最も評価が高かったのは「夜間および緊急時への対応」で、低かったのは「死生観教育」であった。以上の検討により、次年度の調査では施設ごとの看取り介護指針を資料として入手するとともに教育内容についても調査を行う必要性が示唆された。当初は、文献レビューにおいて、海外からの研究指標で活用可能な指標をすぐに定義できると想定していたが、終末期ケアに着目した場合は、その評価は多面的にならざるを得ず、調査計画において協力施設の負担が過大となる懸念が生じたため、調査の計画が遅延した。

看取り介護の職員研修は主には施設内での勉強会が多く、外部の研修会への受講や、施設間での学び合い等の機会は数少なかった。したがって、多職種による看取りケアの質の向上には、地域に開かれた学習機会の必要性が示唆された。当初の研究計画にあった多面的なケアの質に関する実態調査と遺族調査が行えていないため、遅れていると判断した。本年度に入手した実際の看取り事例のケアプランと職員の語りを分析し、簡潔な事例調査用紙および遺族用質問紙を開発する必要がある。今回の実態調査をふまえ、さらに踏み込んだ内容での職員調査や教育内容に関する調査を該当施設にて行うこととする。海外研究レビュー結果からの活用可能な指標を決定し、これについても併せて調査を実施する。最終年度となる次年度では、改めて協力機関を募って遺族調査を含めた調査を実施するよう、検討する。また、職員インタビューでは、看取りをサポートする組織体制のあり方を検討するためにさらに協力者を増やして、インタビューを実施できるよう検討する。
食物繊維摂取と脳報酬系摂食調節との関連－腸管微生物叢に着目して－

ヒトの摂食行動は,恒常的調節系と報酬系による調節を受ける.肥満者はこれらの機構が破綻した状態にあり,肥満の予防及び治療において,摂食調節機構の正常化を図ることは有効かつ必要不可欠な手段である.摂食調節機構の正常化に寄与する栄養素として食物繊維が注目されているが,その食欲抑制効果は腸内細菌の寄与を受け,食物繊維の質・量の違いによって修飾される可能性がある.本研究は,肥満者・非肥満者において,食物繊維摂取と摂食調節,特に脳報酬系による調節機能との関連を明らかにし,それらの関係に寄与する腸内細菌を探索することを目的とした.成人男女106名の習慣的な食事摂取状況及び食行動を調査した.加えて,脳報酬系が関わる調節機能を評価するために,ストループ課題及び先行手がかり課題を空腹時に実施した.後者では,先行刺激として食品画像(高エネルギー食品)・非食品画像を呈示し,その後に出現する目標に対する反応時間と正確性を記録した.非食品画像の後に呈示された目標と食品画像の後に提示された目標に対する反応時間の差を算出し,食への潜在的意識の度合いを評価した.ストループ課題では,文字の意味と色が一致している試行と不一致試行の反応時間を用いてストループ干渉を算出した.精神疾患を有する者や正答率が低い者を除く98名を対象とし,肥満群(21名)と非肥満群(77名)において,習慣的な摂取量(不溶性食物繊維,水溶性食物繊維,総食物繊維)とストループ干渉あるいは食への潜在的意識との関係を検討した.その結果,水溶性食物繊維摂取量とストループ干渉あるいは食への潜在意識との関係が群間で異なることが明らかとなった.2019年度に実施予定であった食物繊維摂取と摂食調節の関係に寄与する腸内細菌の探索は,新規に採択された研究課題の一部として引き続き進行する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
金・3d遷移金属人工格子の^<197>Auメスバウア-効果

金・3d遷移金属人工格子の内,本年度は主にAu/Ni人工格子の^<197>Auメスバウア-効果測定を行った。Au/Ni金属人工格子は積層周期が30Å以下になると,その弾性率が異常に大きくなる“ス-パ-モデュラス効果"を示すこと,又,積層周期の減少とともに強磁性体であるNi層の磁性はどのように変化するのか,非磁性であるAu層は厚さの減少とともにNi層の影響を受けてどのような磁性を示すようになるのか等,多くの興味ある現象が期待され,^<197>Auメスバウア-効果測定を種々の積層周期を有するAu/Ni人工格子を試料として測定した。測定に使用したAu/Ni人工格子試料は京大化研で作製されたものであり,250ÅのAu下地に53Å,30Å,10Åの積層周期を有するAu/Ni人工格子である。^<197>Auメスバウア-効果測定は196┫D2┣D1196Pt(N,δ)┣D197┫D1Pt反応により生成された白金金属膜中の┣D1197┫D1Ptをガンマ線源とし,人工格子をガンマ線吸収体として16Kにて行った。^<197>Ptの生成および測定は京大原子炉実験所にて行った。53A^^°周期試料による^<197>Auメスバウア-スペクトルは下地のAu層とAu人工格子内部層のAuによる通常のAu金属と同じアイソマ-シフト値を有する吸収線と重畳して異ったアイソマ-シフト値を示す成分が観測された。この成分はAu/Ni界面でのAu層によるものと考えられ,吸収線の面積から,界面から約2層のAuがNi層の影響を受けていることが判明した。30A^^°周期の人工格子ではそれらの成分が増大すること,10A^^°周期の人工格子では人工格子中のすべてのAuが純Au金属状態とは異ったアイソマ-シフト値を示し,Ni層の影響を受けて磁気分裂した成分になっていることが判明した。吸収面積をAu下地からの寄与と比較することによって,10A^^°人工格子中のAu原子のデバイワ-ラ-因子はBulk値のそれよりも1.4倍も大きいことが判明し,デバイワ-ラ-因子からス-パ-モデュラス効果を検証することができた。
植物液胞形成メカニズムを探る

シロイヌナズナSNARE分子の細胞内局在の系統的解析高等植物細胞は、高度に発達した細胞内小器官(オルガネラ)を持ち、それらのオルガネラにタンパク質を輸送するための複雑な細胞内小胞輸送システムを持つ。一方、輸送小胞が標的オルガネラが融合するためには、それぞれの輸送経路に特異的なSNARE分子が必要であることが判っているが、高等植物のモデルであるシロイヌナズナのゲノム中には全部で54種類のSNARE分子をコードする遺伝子が存在するが、それらの局在の大部分は不明である。私は、これらSNARE分子の局在を調べる目的で、それぞれのSNAREタンパク質とGFPとの融合タンパク質を発現するプラスミドを構築し、それらをシロイヌナズナ培養細胞に導入後、共焦点レーザー顕微鏡により観察することにより、各SNARE分子の細胞内局在を決定した。それと同時に、他の生物種のSNARE分子との系統解析を行うことにより、細胞内局在とSNARE分子の進化の関係についても解析を行った。その結果、Qa, Qb, Qcに属するSNARE分子はそれぞれ他の生物種との間に配列の類似性と細胞内局在の相関が認められたが、R/VAMPファミリーに属するSNAREは、配列の類似性と細胞内局在の明確な相関は認められなかった。Qa, Qb, Qc-SNAREはオルガネラに局在するSNARE, R/VAMPは輸送小胞に存在するSNAREであることを考えると、真核生物では、それぞれの門が分化する前にオルガネラの進化が完了し、種分化が起こった後に、細胞内輸送経路がそれぞれの種において進化したことを示唆している。(1) AtVam3タンパク質と相互作用するタンパク質を単離するために、シロイヌナズナツ-ハイブリッドライブラリーシステムの作成を行った。(a) BDベクターの作成:AtVam3タンパク質のC末端の膜貫通領域を除いた細胞質部分とGAL4結合ドメインとの融合タンパク質を発現するコンストラクトを作成した。(b) AtVam3タンパク質BDベクター融合タンパク質とシロイヌナズナADツーハイブリッドライブラリー(クローンテック)をイースト(CG1945)に共発現させ、トリプトファン、ロイシシ、ヒスチジンを欠損した培地中で生育するコロニーを選択中である。(2) AtVAM3遺伝子の構造解析データベースサーチの結果、シロイヌナズナH^+-PPase遺伝子は第5番染色体上に存在することか明らかになった。またこの遺伝子は7つのエクソンにコードされている事も分かった。現在発現調節機構を解明するためにプロモーター領域の解析を行っている。(3)液胞膜H^+-PPaseのプロモーター領域の解析H^+-PPaseは植物液胞膜に存在するプロトンポンプでピロリン酸の加水分解エネルギーを用いてプロトンを液胞内に輸送する。H^+-PPaseは様々な生理条件下で発現が調節されている事が知られているが、その発現調節機構は依然として不明である。今回H^+-PPaseの発現調節機構を解明することを目的としてH^+-PPaseのプロモーター領域を含む全長約5kbのH^+-PPase遺伝子をクローニングし、配列決定、遺伝子構造解析を行った。(1)AtVam3タンパク質を相互作用する可能性のある分子AtNyv1(AtNyv1-1AtNyv1-5)の配列をシロイヌナズナゲノムデータベースより単離し、それぞれの抗体を作成し、組織特異性・細胞内局在などの解析を行った。(2)シロイヌナズナ新規t-SNARE分子AtVAM7をシロイヌナズナゲノム第一番染色体中に発見した。その後シロイヌナズナcDNAライブラリーより、PCR法によりAtVAM7 cDNAを単離し、抗体を作成した。この抗体を用いた解析により、AtVam7タンパク質は主に根で特異的に発現していることが判った。またショ糖密度勾配法を用いた解析により、このタンパク質は液胞に存在している可能性が示唆された。(3)AtVam3タンパク質とGFPとの融合タンパク質を発現するように設計したT-DNAベクターをシロイヌナズナに形質転換し、GFPの蛍光を蛍光顕微鏡下で、AtVam3-GFP融合タンパク質の細胞内での挙動を観察した。その結果融合タンパク質は液胞に存在することが確認された。また実際に液胞同士が融合していく様子を始めて観察することに成功した。(4)液胞のサイズ調節に関連していると思われる分子AtFAB1を単離し、解析を始めた。現在、抗体を作成中である。(5)液胞膜H^+-PPaseのプロモーター領域の解析H^+-PPaseのプロモーター領域中に花粉特異的に発現を調節している部位を発見し、現在までに、30bpの領域まで絞り込んで解析を進めている。またこの花粉特異的プロモーター領域の下流にH^+-PPaseの配列を逆向きにつないでアンチセンスの配列を植物に発現させるを花粉が正常に発達しなくなり、雄性不稔の形質を示すようになった。現在このプロモーター領域は関西TLO株式会社を通じて特許出願中である。(1)蛍光液胞膜マーカーGFP-AtVam3を用いた液胞の動的構造の解析液胞膜に局在すると考えられているシンタキシンファミリーたんぱく質AtVam3に緑色蛍光たんぱく質GFPをつなげたものを発現するトランスジェニックシロイヌナズナを作成し、液胞膜の構造を、植物が生きている状態で共焦点レーザー顕微鏡で観察した。

その結果、(a)液胞の内側には、チューブ状の構造体、あるいはチューブ状の構造が丸くなって出来た筒状の構造体、小胞状の構造体など液胞内構造体が観察された。(b)ロゼット葉の表皮細胞を、経時的に観察すると、液胞の中にチューブ状の構造が現れたり、チューブ状の構造が投げ縄状に変化したり、激しく動いていることがわかった。またこの動きはアクチンの重合阻害剤であるサイトカラシンDを加えることにより停止することから、アクチンが何らかの役割を果たしていることが示唆された。このように、液胞膜は今まで考えられていた以上に複雑な構造をしていて、なおかつダイナミックに構造を変化させていることがわかった。(2)AtVam3に相互作用するたんぱく質の探索出芽酵母ではAtVam3に相同なたんぱく質であるVam3に相互作用するたんぱく質としてVam7が知られている。Vam7はSNAP-25ファミリーに属するたんぱく質で酵母の液胞膜上にVam3と複合体を形成して存在している。我々は、AtVam3に相互作用するたんぱく質を検索する目的で、Vam7のアミノ酸配列を元にしてシロイヌナズナのゲノムからVam7に相同なたんぱく質を検索した。その結果、Vam7に弱い相同性をもつたんぱく質を一種類発見した。このたんぱく質(AtSYP51)はシンタキシンファミリーのたんぱく質で、動物のシンタキシン8に比較的高い相同性を持っていた。GFPとAtSYP51の融合たんぱく質を作製して、シロイヌナズナの培養細胞に一過的に発現させたところ、このたんぱく質は液胞膜上に局在していることがわかった。また特異的抗体を作成後、免疫沈降法によってAtVam3との相互作用を調べたところ、AtVam3とAtSYP51は共免沈してくることがわかった。この結果より、AtVam3とAtSYP51は共に液胞膜に存在し、互いに相互作用していることがわかった。シロイヌナズナv-SNARE分子の系統的解析シロイヌナズナのt-SNARE分子はAtVam3,AtPep12,KNOLLE, AtTlg2,AtSed5など様々なものが単離され、解析されている、一方、v-SNARE分子はシロイヌナズナゲノム上に多数存在することは確認されているが、その多くは機能、細胞内局在などまだ未同定である。我々はシロイヌナズナゲノム配列からすでに酵母、動物などで同定されているv-SNARE分子の配列を元にして24種類のv-SNARE分子を同定した。次にそれらを分子系統樹に従い。8つのグループに分類し、それぞれのグループに属するv-SNARE分子のGFP融合たんぱく質を作成し、シロイヌナズナ培養細胞に発現させて、それぞれの細胞内局在を調べた。その結果、グループ1に属するv-SNARE分子はAtVAMP727を除いて全て細胞膜に局在していた。グループ3に属するv-SNAREは小胞体に、グループ4,5は液胞膜に,グループ6はPVCと細胞膜か液胞膜、グループ7,8はゴルジ体に局在していた。AtVAMP727はFM4-64を用いた解析からエンドソームに局在することが示唆された。