hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エストロゲン関連遺伝子の遺伝子多型を加味した乳癌リスクモデルの構築に関する検討

1.生活や食習慣が乳腺濃度や浮癌罹患リスクに及ぼす影響に関する検討(ケース・コントロール研究):これまで行った乳腺濃度に関する研究範囲を拡大し,ケース(乳癌症例)とコントロール(検診症例)を対象として,生活歴や生活習慣に関する詳細な調査と,マンモグラフィ濃度の測定を行い,乳癌リスク因子と乳腺濃度との関連性,乳腺濃度の乳癌罹患リスクの予測因子としての意義を明らかにする.研究2.エストロゲン合成酵素および受容体における遺伝子多型と乳腺濃度・乳癌罹患リスクとの関連性に関する検討(ケース・コントロール研究):研究1において,対象者の同意のもとに血液サンプルの採取を行う.これまでに,乳癌罹患リスクに関連すると報告の多い,エストロゲン合成酵素,エストロゲン受容体,IGF産生経路の遺伝子領域を標的としてSNP解析を実施する.各領域の遺伝子多型が,乳癌リスクに及ぼす寄与度を数値化し,特定領域の遺伝子多型を乳癌リスクモデルに組み込むことの有用性と妥当性について検証する.【研究の進捗】上記研究遂行のため「日本人女性の乳がん発症リスクに関する症例対照研究」実施計画書を作成.同研究計画は平成22年8月31日に開催された岡山大学大学院医歯薬学総合研究科ヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理審査委員会にて承認された.以後,研究協力機関(香川県立がん検診センター,香川県立央病院,水島協同病院)とともに症例集積を開始した.平成23年2月22日現在,ケース120例,コントロール200例(予定症例数1000例のうち32%)の症例集積を完了した。収集調査票の電子化,収集血液サンプルのDNA抽出,画像解析ソフトを用いたマンモグラフィ濃度の測定を並行して実施中である.現ペースの持続により,今夏には予定症例数に達する見込みであり,平成24年3月を最終解析の目標期日としている【研究の目的】乳癌罹患リスクモデルの構築は,検診と予防の観点から重要な臨床課題であるが,日本人女性を対象とした確立したリスクモデルはない.近年の遺伝子研究の結果,特定領域の遺伝子多型が乳癌の発症リスクに関連することが報告されている.遺伝子多型には人種差が存在するため,日本人女性における遺伝子多型と乳癌リスクとの関連を独自に検証する必要がある.本研究では,従来の乳癌リスク因子を詳細に調査するとともに,エストロゲン代謝,エストロゲン受容体,IGF(Insulin Like Growth Factor)の遺伝子領域における遺伝子多型の乳癌リスクとしての因子解析を行い,より包括的かつ近代的な日本人乳癌リスクモデルの構築を目的とする.【研究実施計画】現在,乳癌罹患リスクモデルの構築における重要な課題は,これまでに明らかになっているリスク因子に加え,遺伝子の多型性をリスク因子としてモデル加えることに意義があるか否かの検証である.また,乳癌リスク因子と乳腺濃度との関連,乳腺濃度の乳癌罹患リスクの予測因子としての意義の検証することは,乳癌検診や予防方法の研究に直結する重要な研究課題である.我々はこれらを明らかにするため,研究期間内に以下の研究を計画した.研究1.生活や食習慣が乳腺濃度や乳癌罹患リスクに及ぼす影響に関する検討(ケース・コントロール研究):これまで行った乳腺濃度に関する研究範囲を拡大し,ケース(乳癌症例)とコントロール(検診症例)を対象として,生活歴や生活習慣に関する詳細な調査と,マンモグラフィ濃度の測定を行い,乳癌リスク因子と乳腺濃度との関連性,乳腺濃度の乳癌罹患リスクの予測因子としての意義を明らかにする.研究2.エストロゲン合成酵素および受容体における遺伝子多型と乳腺濃度・乳癌罹患リスクとの関連性に関する検討(ケース・コントロール研究):研究1において,対象者の同意のもとに血液サンプルの採取を行う.
高透磁率粒子添加超電導強界磁を応用した30kVA潮流同期発電機の研究

環境問題への対策であるCO2の排出量の削減は、世界規模で取り組むべき課題として挙げられている。日本国内の電力分野では脱原発の動きも伴い、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電システムが注目を集めている。本研究は、潮の流れを用いた柵クラスの発電機のスケールモデルである30kVAプロトタイプを試作し、その成立性の評価・検証完了を目標に行うものである。平成24年は電気設計、機械設計からなる回転機を構成する要素技術と、バルク界磁に必要な冷却・着磁技術を融合し、実装試験により発電機の成立性の評価までを行った。その実績は下記の通りである。1、冷却に関して、超電導回転機を安定的に冷やすことのできる100kW級の冷凍能力を有するシステムの構築に成功しさらなる改良として、回転部を冷却するための手法である回転継手の改良を行い、海流発電機に向けた超電導界磁の簡便な冷却技術として凝縮ネオン(-250K)を用いた超電導強界磁の冷却装置に関する実証実験を完了した。その結果、超電導界磁極を安定的に臨界温度以下へ冷却可能であることを確認した。2,超電導界磁に関しては、着磁方法の改良により捕捉磁束をさらに増大させることに成功した。新たな知見として磁性材を超電導界磁の一部として用いた場合の性能向上に関しての基礎研究を行いその成果を欧州超電導会議にて発表した。実験の実施に関しては他のグループの協力を得て行った。3、上記研究成果より得られた強界磁を利用して構築した発電機特性の検証を行った。発電機としての評価には海潮流発電で得られる入力トルクの代わりに外部動力である誘導電動機を用いて擬似的に一定の入力トルクを与えた。誘導電動機の出力軸を、冷却システムが搭載されている超電導発電機の入力軸へと直結し、界磁の温度上昇や発電波形を得て、超電導発電機に必要な要素の成立性検証を完了した。運搬、設置コストや整備性の観点から、実用的な海潮流エネルギー回収システムの実現には小型、軽量、低速高効率の発電を保証する同期発電機が必須である。本研究では、高温超電導体の結晶の塊である成型バルク界磁磁石を開発し、MWクラスのスケールモデルである30kVAプロトタイプを試作し、その成立性の評価・検証を行う。平成23年度の実績として、以下の内容を実施した。1、バルク超電導体の性能向上のため、高温超電導体(GdBa_2Cu_3O_7)の溶融成長過程において、鉄系合金磁性粒子を添加することにより最適な磁束ピン止め効果を特定することを掲げた。鉄系合金磁性粒子を添加し、その超電導特性を測定した結果、添加なしのバルク体と比べて臨界電流値の向上が確認された。また外部磁場1T-2Tの実用磁場中での臨界電流の回復(セカンダリーピーク)を確認した。特にFe-Niを添加したバルク体では、1.5Tの磁場中で臨界電流値が2.5倍に向上することを確認した。2、実用磁石特性を検証するために、成型加工機により作製された直径16mmのバルク体に静磁場を印加して着磁を行った。その結果、捕捉磁束密度分布の改善と2倍以上の捕捉磁束を確認した。これは前述の臨界電流値の向上を裏付ける結果であるとともに、回転機の特性向上が期待される。3、磁石全体に均一な添加粒子の分散が重要である。このため走査電子顕微鏡によりミクロからナノレベルの構造組織を検証して、磁石の微細構造組織の評価検証を行った。走査型電子顕微鏡を用いた観察は東京大学物性研究所との共同利用、及びフランスのLaboratoire CRISMAT/ENSICAENとの共同研究で実施した。結果に関して、平成23年12月、JSPSの短期招聘によりProf.Jacques Noudemを招くことができ、実質を伴った多くの議論が実現できたことも成果としてあげられる。

3、上記研究成果より得られた強界磁を利用して構築した発電機特性の検証を行った。発電機としての評価には海潮流発電で得られる入力トルクの代わりに外部動力である誘導電動機を用いて擬似的に一定の入力トルクを与えた。誘導電動機の出力軸を、冷却システムが搭載されている超電導発電機の入力軸へと直結し、界磁の温度上昇や発電波形を得て、超電導発電機に必要な要素の成立性検証を完了した。平成23年度の目標として掲げた、高温超電導体(GdBa_2Cu_3O_7)の溶融成長過程における最適な磁束ピン止め効果の特定に関して、鉄系粒子の添加により捕捉磁束密度が向上するなどの結果を得ることができた。結晶中の微細構造に関しては磁石全体にわたって均一な添加粒子の分散が重要である。現在までに走査電子顕微鏡によりミクロからナノレベルの構造組織を検証して、均一性を含む磁石の評価検証を行うことができた。これらの結果は、試作機界磁への実装に直ちに適用できる成果であった。また、次年度の30kVA同期型超電導発電機の開発に向けて、超電導発電機に付随する各要素技術と30kVAの発電機の概念設計を完了、回転子の試作改良研究を開始した。次年度に向けて機器設計の完成と、試作機を用いた成立性の実証試験による成果が期待できる。超電導材料の性能向上に関して、鉄系合金磁性粒子を添加した超電導体の特性をSQUID(超電導量子干渉計)を用いて測定した際、磁場中で超電導特性が向上する現象(セカンドピーク)が確認された。このセカンドピークの出現に関しての理由は添加したNiやGaに起因するものと考えられるものの、未だ確定されていない。今後、分析型透過電子顕微鏡で測定された画像も含め、微細構造の観察結果をより精査し、要素を確定する計画である。2年間の期間をもって推進される本研究の最終目標は、この超電導材料を利用した海潮流同期発電機に向けたスケールモデルの試作機による実証である。次年度は電気設計、機械設計からなる回転機を構成する要素技術と、バルク界磁に必要な冷却・着磁技術を融合し、実装試験により発電機の成立性の評価までを行う。
計算量的仮定に基づくノンユニバーサル量子計算の研究 -SBQPと多項式階層

ユニバーサルではないが、古典計算機よりも高速であるような量子計算機は非ユニバーサル量子計算と呼ばれている。本研究においては、多項式階層の崩壊と、非ユニバーサル量子計算の量子優越性についての研究を行った。特に、DQC1モデルと呼ばれる、1量子ビットのみがPureでそれ以外は全て完全に混合したような初期状態を持つ量子計算機モデルと、IQPと呼ばれる、交換するゲートのみからなる量子計算機モデルについての研究を行った。これらのモデルにおいては、その出力確率分布がもし古典計算機で効率的にサンプルできたら多項式階層が第三レベルで崩壊する。その崩壊を第二レベルに拡張するために、これまで使われてきたPostBQPというクラスの代わりに、SBQPやNQPと言うクラスを考えた。これにより、出力確率分布が古典計算機で多項式時間でmultiplicative errorでサンプルできたら、多項式階層が第二レベルで崩壊することを証明した。また、DQC1モデルの入力のPureな1量子ビットが、ノイズによりデコヒアーした場合でも、その出力が古典計算機で効率的にサンプルできたら、BQPがSBPに含まれることをしめした。これはBQPが多項式階層に含まれることを意味するが、それは信じられていないので、これも、DQC1モデルの量子優越性を示す結果となる。28年度が最終年度であるため、記入しない。量子計算機で効率的に解ける問題のクラスであるBQPは、AWPPというクラスで抑えられていることが知られている。しかしながら、AWPPはもともと古典計算量の分野で研究されたクラスであり、定義も、GapP関数を用いて人工的になされているため、量子計算の研究者にとってはいまいち意味がつかみにくい。そこで、我々は、AWPPが制限されたポストセレクション量子計算クラスと等価であることを示した。また、そのクラスはWPPといったようなクラスも含んでおり、WPPは例えばGraph non-isomorphismを含んでいるため、BQPには含まれないだろうと考えられる。その意味では、その制限されたポストセレクションクラスは真にBQPより上にあるクラスであるといえ、近年注目を浴びている、BQPのちょっと上のクラスに対して、良い例となっているといえる。また、NPの量子版であるQMAにおいて、検証者の能力が通常はBQPであるが、それをほぼBPPまで下げる方向の研究も行った。具体的には、検証者の能力として、Clifford gate operationもしくは1キュービット測定のみで良いということを示した。さらに、One clean qubitモデルにおけるエラー削減についても検討し、十分なPureなアンシラが無いにもかかわらず、Error redctionが可能であることなどを示した。これは、DQC1モデルの古典シミレート不可能性にもつながる。予定以上に進展が得られ、重要な会議や雑誌において結果を発表することができた。今後も着実に研究を進めていく。特に、AWPPの系列のBQPの上と、QMAの系列のBQPの上についてなにか関連が無いか調べる。
細胞死制御異常によるヒト遺伝性疾患の病態解明

本研究では細胞死がその病態に関わる家族性疾患をモデルとして、その遺伝子変異がどのような分子基盤で細胞死誘導に依存した生体応答を惹起しているかについて解明することを目的とした。以下の研究を平成30年度に実施した。(1)家族性寒冷蕁麻疹の新しい原因遺伝子としてNLRC4を同定した。変異NLRC4を過剰発現するトランスジェニックマウスでは関節炎や皮膚炎が観察され、IL-1bあるいはIL-18のいずれかの欠損によって炎症は顕著に改善することが明らかになった。IL-18がどのような細胞に作用して炎症を引き起こしているかについての検討を進め、IL-18受容体発現細胞としてT細胞のサブポピュレーションを同定した。(2)NLRC4の活性を制御することが出来る分子経路を見いだすために、各種阻害剤を用いてNLRC4の活性を制御することが出来る阻害剤を検索した。その結果、3種類の阻害剤でNLRC4の活性を上昇させることができた。阻害剤の作用点を同定することにも成功した。(3)肝細胞死モデルを用いてNLRC4の役割について領域内の共同研究をすすめた。NLRC4を欠損するマウスにおいては、肝細胞死モデルマウスではその病態を軽減させることを見出した。その結果、肝臓の線維化を抑制する可能性が考えられた。どの細胞がNLRC4を発現しておりその病態に関与するかについては現在検証を進めている段階である。それ以外の遺伝性疾患についても動物モデルを樹立して、その発症機構についての検証を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ヒト疾患の発症に決定的に寄与する分子機構を解明するために、遺伝性疾患の原因遺伝子を同定するアプローチはきわめて信頼性の高い方法論の一つである。血球貪食症候群の原因遺伝子であるFHL6のヒト変異と同様の部位に変異を持つFHL6ノックインマウスを樹立した。FHL6の変異によって細胞死が亢進することは明らかになっている。現在、免疫学的変化および細胞死に関わる分子・細胞貪食に関わる分子群の発現と機能を検討している。従来の研究で、家族性寒冷蕁麻疹の新しい原因遺伝子としてNLRC4を同定した。NLRC4の変異の結果、細胞死の亢進とIL-1bの産生亢進が観察されている。一方、海外の研究グループはNLRC4異常によって発症する腸炎を主体とする自己炎症性疾患を報告した。我々は、腸炎を主体とする自己炎症病態についてNLRC4の変異の有無を検討したが,NLRC4のエクソン領域およびエクソンーイントロン境界領域には変異を見いだすことができなかったことから、この症候群ではNLRC4以外の変異が関与することが考えられた。罹患者のゲノムサンプルを用いたゲノム解析を開始した段階である。現在、エクソーム解析を実施中であり、その詳細な解析を平成27年度には実施する予定である。また、変異が確認された場合には、その遺伝子の機能解析も併せて行うことを計画している。以下の研究を27年度に実施した。1.平成26年度には、血球貪食症候群の原因遺伝子であるFHL6のヒト変異と同様の部位に変異を持つFHL6ノックインマウスを樹立した。本マウスを用いて、免疫学的変化および細胞死に関わる分子・細胞貪食に関わる分子群の発現と機能を検討している。2.平成26年度までの研究によって、家族性寒冷蕁麻疹の新しい原因遺伝子としてNLRC4を同定した。変異NLRC4を過剰発現するトランスジェニックマウスでは関節炎や皮膚炎が観察され、血清IL-1bとともにIL-18の過剰産生が観察された。このトランスジェニックマウスの炎症応答にIL-1bとIL-18が関与しているかを知るために、IL-1bの欠損マウスを交配した。その結果、炎症応答は軽減したが、完全には炎症応答は消失しなかった。NLRC4の変異は血清IL-18の産生が極めて高いことが報告されている。そこで、IL-1b欠損マウスと共にIL-18欠損マウスを交配したマウスを作成して、IL-18がその炎症応答に関わるかについて検討することを計画した。現在、マウスの交配を行っているところであり、そのマウスは平成28年度の初頭に解析することが可能である。3. NLRC4の活性を制御することが出来る分子経路を見いだすために、各種阻害剤を用いてNLRC4の活性を制御することが出来る阻害剤を検索した。平成28年度にはその分子経路に関与する分子について詳細な解析を行う予定である。4. NLRC4に結合する分子を同定するために、変異NLRC4を誘導性に発現することが可能なベクターを構築して、THP-1へ遺伝子導入を行った。各遺伝性疾患のモデルマウスを独自に樹立した。このモデルマウスを用いて、細胞死がどのように遺伝性疾患の病態と関連しているかについての解析を行っている。研究の進行は、当初に予定した研究計画に沿ったスケジュールで実施することができている。

また、共同研究プロジェクトに関しても、各種細胞死関連マウスを用いた研究を順調に計画にそって実施している。本研究では細胞死がその病態に関わる家族性疾患をモデルとして、その遺伝子変異がどのような分子基盤で細胞死誘導に依存した生体応答を惹起しているかについて解明することを目的とした。以下の研究を平成28年度に実施した。1.平成26年度までの研究によって、家族性寒冷蕁麻疹の新しい原因遺伝子としてNLRC4を同定した。変異NLRC4を過剰発現するトランスジェニックマウスでは関節炎や皮膚炎が観察され、血清IL-1bとともにIL-18の過剰産生が観察された。このトランスジェニックマウスの炎症応答にIL-1bとIL-18が関与しているかを知るために、IL-1bの欠損マウスを交配した。IL-1bあるいはIL-18のいずれかの欠損によって炎症は顕著に改善することが明らかになった。また、両者の欠損では炎症はほぼ完全に消失した。IL-1bの欠損によってIL-18の産生は低下することから、IL-18の産生にはIL-1bの関与が大きいことが明らかになった。IL-18がどのような細胞に作用して炎症を引き起こしているかについて検討を進めている段階である。2. NLRC4の活性を制御することが出来る分子経路を見いだすために、各種阻害剤を用いてNLRC4の活性を制御することが出来る阻害剤を検索した。その結果、3種類の阻害剤でNLRC4の活性を上昇させることができた。阻害剤の作用点についての検討を進めている段階である。3.肝細胞死モデルを用いてNLRC4の役割について領域内の共同研究をすすめている。4. Notchと細胞死を制御する経路との関係性について、ヒト疾患における役割を中心に解析をすすめている。独自に樹立した各種遺伝性疾患のモデルマウスを用いて、細胞死がどのように遺伝性疾患の病態と関連しているかについての解析をほぼ計画に沿って実施できている。以下の研究を平成29年度に実施した。(1)家族性寒冷蕁麻疹の新しい原因遺伝子としてNLRC4を同定した。変異NLRC4を過剰発現するトランスジェニックマウスでは関節炎や皮膚炎が観察され、IL-1bあるいはIL-18のいずれかの欠損によって炎症は顕著に改善することが明らかになった。IL-18がどのような細胞に作用して炎症を引き起こしているかについての検討を進め、IL-18受容体発現細胞、およびその作用機序についての検討を進めている段階である。(2)NLRC4変異によってマクロファージ活性化症候群が発症することも知られていることから、NLRCC4変異がどのような機序によりマクロファージ活性化症候群の発症に関与するかについて検討している。(3)NLRC4の活性を制御することが出来る分子経路を見いだすために、各種阻害剤を用いてNLRC4の活性を制御することが出来る阻害剤を検索した。
新規細胞死抑制剤を鍵とするネクローシス分子機構の解明研究

アポトーシスは細胞が自ら死へと至る現象として発見されて以来、生体の維持に重要な役割を果たすものとして盛んに研究されてきた。一方ネクローシスは、外界からの物理的傷害による受動的な死として位置づけられ、ほとんど研究対象とされてこなかった。しかしながら近年様々な疾患でネクローシスの関与が明らかになると共に、ある種のネクローシスでは分子機構の存在が推定されるようになってきている。このような背景で申請者は、酸化的ストレスで誘導されるネクローシスを抑制する低分子化合物Indolylmaleimide (IM)誘導体の開発に成功している。そこで本研究ではこのIM誘導体の作用機序解明を通して、ネクローシスの分子機構を明らかにすることを目的とする。昨年度はIM誘導体を種々構造展開して、蛍光性誘導体、ビオチン化誘導体をはじめとして様々なプローブ分子を得ることに成功した。そこで、本年度は昨年度に得られたプローブ分子を用いて作用機序の解明、特に作用部位の解明に焦点を絞り、研究を展開した。その結果、蛍光団を導入した誘導体の細胞内局在を調べることで、IM誘導体がミトコンドリアに直接作用して、その機能破綻を止めていることを明らかにした。一方で、化合物を固定化したアフィニティービーズを用いてミトコンドリアに存在する結合蛋白質を同定することにも成功しており、今後これら結合蛋白質とネクローシスの関連性を調べる予定である。近年爆発的に進展した細胞死研究の中で、「アポトーシス」は細胞が自ら死へと至る能動的な死として注目され、その特徴的な形態変化と共にその分子機構が詳細に解明されてきた。これとは対照的に「ネクローシス」は、細胞が外界から物理的傷害を受けた時に誘導される受動的・非生理的な死として位置づけられてきた。しかしながら最近様々な疾患でネクローシスの関与が明らかになると共に、ある種のネクローシスでは何らかの制御機構の存在が推定されるようになってきている。このような背景で、我々はエトポシドなどの抗ガン剤により誘導される「アポトーシス」は抑制せず、酸化的ストレスにより誘導される「ネクローシス」を抑制するというユニークな低分子化合物IM-54をはじめとするIM(Indolylmaleimide)誘導体の開発に成功している。そこで、本研究ではこの新規細胞死抑制剤をプローブとして用いることで、いまだ未解明の細胞死「ネクローシス」を分子レベルで解明することを目標とする。今年度はIM誘導体のプローブ化を目指し、活性を損なうことなく各種官能基(蛍光団、ビオチンなど)を導入するための構造変換方法を検討した。その結果、蛍光団を導入したIM誘導体、IM誘導体を固定化したアガロースビーズ、ビオチンを導入したIM誘導体などの合成に成功した。今後はこれらを用いてターゲット分子の同定および作用機序の解明を目指す予定である。
極微小試料のアルゴン-アルゴン年代と希ガス同位体比に基づいた地球進化の研究

本研究では地球進化を解明するための手段として、微小試料を用いて年代及び希ガス同位体比を測定する方法を確立し、それらの応用を行うことを目標とした。そのために、岩石や鉱物からのガス抽出のためにアルゴンレーザーを用いることにより、数mg以下の試料から分析に必要なガス抽出を行えるシステムを開発した。本研究で対象とする試料からの脱ガス量がきわめて少ないので、システムそのものからのバックグラウンドを最小限にするために、用いる真空計やガスの精製部分について脱ガスの少ない材質を使用すると共に、システム全体の容量が可能な限り小さくなるようにした。抵抗加熱炉を用いた段階加熱に相当する脱ガス法をアルゴンレーザーによって行うための基礎実験を繰り返した。中性子照射を行った雲母鉱物粒などに対して、レーザーの出力を調整することにより段階加熱に相当する脱ガス法を行うことができ、それを利用してアルゴン-アルゴン法によるプラトー年代を求めることが出来た。5億年程度の年代においてはこれまでの方法によって得られたアルゴン-アルゴン年代に比較しても十分な精度を得られているので、それより古い年代の試料に対しては実用上十分に本方法が適用出来る見通しが立った。しかし1000万年より若い年代の試料に対してはその精度の点で問題が残っている。またレーザー加熱により、約20億年前にカナダに噴出したコマチアイトから希ガス抽出を行い、その希ガス組成を同様の方法で得た現在の玄武岩中の希ガス組成と比較した。その結果、放射性起源のヘリウム、アルゴン以外の希ガスに関しては、コマイチアイトの方が玄武岩よりもクリプトンやキセノンの含有量が多いように見える。その原因の解明は、本研究ではまだ限られた岩石試料しか扱っていないので、さらに広範囲の試料についてのデータを得て地球進化との関連についての詳細な検討を必要とする。本研究は限られた微小試料を用いて希ガス同位体比測定や^<40>Ar-^<39>Ar年代測定を行ない、地球進化に関する種々の情報を得る方法を確立し、地球の進化に関する新しい知見を得ることを目的としている。それらの方法の一つとしてレーザー加熱による微小試料からの脱ガスに関する基礎的実験を行なった。アルゴンレーザーを用いての実験で、黒雲母は全岩試料中の場合と鉱物片のみの場合では、鉱物片のみの方が容易に融解し得ることが明らかになった。全岩試料の場合は周囲の鉱物に熱が逃げてしまい、効率が落ちるためと考えられる。長石や石英など白色や透明系の鉱物は、有色鉱物に比べてレーザーによる加熱効率が著しく低いことも実証された。レーザー加熱による試料の温度計測は赤外線放射温度計にクローズアップレンズをつけたものを使用した。これにより直径0.4mmの部分の600°C以上の温度測定が可能であるが、放射率が定まらないので相対温度のみが得られるに留まり、更に検討の余地がある。レーザー加熱により脱ガスしたアルゴンの測定は四重極分析計で行なったが、感度や精度が不十分であり、高精度の同位体比測定は今年度購入した高感度の磁場型質量分析計(VG3600)による測定が必要である。VG3600については現在基礎データーを蓄積中であるが、ブランク量も低く、微小試料の同位体比測定が可能である見通しが立った。またコイルヒーターを用いたブランク量の低い、試料からのガス抽出装置を開発しており、来年度には実用化できる見通しである。一方、ホット・スポット地域の試料(南太平洋海洋島・ハワイ、アイルランド)海嶺玄武岩などを手に入れ、来年度の分析に備えている。今年度は、先ず昨年度の当研究費で購入した希ガス測定用質量分析計(VG3600)の調整及びその基礎データを集積して、その信頼度の検討を行った。

大気組成のアルゴンを用いてその同位体比及び感度の再現性などを検討し、デイリーコレクター部の汚れによるノイズの除去、標準ガス試料の量の調整、ガス試料の導入操作法の改善などを行った結果、当初見られていたガス圧の変化に伴う同位体比の変動などの問題は解決した。またアルゴンレーザー加熱によるガス抽出に関しての実験を昨年度から続けているが、有色鉱物については完全な脱ガスを行える条件を設定することが出来た。しかし石英や長石などの白色鉱物については、そのままでは熱の吸収率が悪く周囲へ熱が逃げてしまうので、各鉱物粒などにカーボンなどのコーティングをするなどの措置をとる必要があり、その具体的な方法を模索している。これらのレーザー加熱によって試料から脱ガスしたアルゴンに対して、VG3600を用いてアルゴン-アルゴン年代測定を試みた結果、現在の条件においても数10Ma程度の年代測定が可能であることが明らかになった。更にそれよりも若い年代値の試料に対してもレーザー加熱による年代測定を可能とするべく、ガス抽出系等を含むブランクの改善、質量分析計のノイズレベルの低下などを目指して実験を行っている。また海嶺玄武岩のガラス部分を表層から内部へ2.5mmずつの厚さをもつ板状に切断してその希ガス量、同位体比の変化を調べた結果、直接海水に接している部分については海水からの希ガス同位体の影響があることが明らかになった。このことは、地球内部の希ガス同位体に関する情報を得るために用いる海嶺玄武岩のガラスについても、その用いる試料については少なくともその表層部は避けるべきであることを示唆している。本研究では地球進化を解明するための手段として、微小試料を用いて年代及び希ガス同位体比を測定する方法を確立し、それらの応用を行うことを目標とした。そのために、岩石や鉱物からのガス抽出のためにアルゴンレーザーを用いることにより、数mg以下の試料から分析に必要なガス抽出を行えるシステムを開発した。本研究で対象とする試料からの脱ガス量がきわめて少ないので、システムそのものからのバックグラウンドを最小限にするために、用いる真空計やガスの精製部分について脱ガスの少ない材質を使用すると共に、システム全体の容量が可能な限り小さくなるようにした。抵抗炉を用いた段階加熱に相当する脱ガス法をアルゴンレーザーによって行うための基礎実験を繰り返した。中性子照射を行った雲母鉱物粒などに対して、レーザーの出力を調整することにより段階加熱に相当する脱ガス法を行うことができ、それを利用してアルゴン-アルゴン法によるプラトー年代を求めることが出来た。2億年程度の年代においてはこれまでの方法によって得られたアルゴン-アルゴン年代に比較しても十分な精度を得られているので、それより古い年代の試料に対しては実用上十分に本方法が適用出来る。しかし1000万年より若い年代の試料に対してはその精度の点で問題が残っている。またレーザー加熱により、約20億年前にカナダに噴出したコマチアイトから希ガス抽出を行い、その希ガス組成を同様の方法で得た玄武岩中の希ガス組成と比較した。その結果、放射性起源のヘリウム、アルゴン以外の希ガスに関しては、測定精度内では両者に有意な差を見いだすことが出来なかった。
痴呆患者における意味処理能力の縦断的研究

痴呆患者の意味処理能力の低下を引き起こすメカニズムを検索することを目的に、痴呆患者の意味処理能力の縦断的追跡を行った。1.対象:アルツハイマ-型老年痴呆患者軽度7名、中等度8名(軽度患者の追跡研究見通しのため中等度を含めた)。2.検査:高次脳機能検査老研版(見当識、記憶、言語、視空間認知・構成の各領域を含む)。意味処理に関する課題(1)漢字50単語の読解検査:漢字と絵の照合,(2)単語の意味把握検査:具象・抽象語の意味を説明する。(3)単語のカテゴリ-分類:4つの異なる上位概念に各々属する単語を分類する課題。3.重症度別結果の概要:(1)見当識:軽度、中等度ともに見当識の成績にはバラツキが見られた。(2)記憶障害:軽度では直後再生記憶の障害、中等度では直後再生記憶、長期記憶の両方に障害が認められた。(3)言語、視空間認知・構成:重症度が増すにつれて障害も重度になる。言語と視空間認知・構成との関係を見ると、軽度に比べて、中等度で言語と視空間認知・構成能力の成績に解離の見られる症例数がより多かった。(4)漢字50単語の読解検査:軽度では障害なし。中等度では全員障害が認められた。(5)単語の意味把握検査:軽度では障害なし。中等度では8名中、4名に障害が認められた。(6)単語のカテゴリ-分類:軽度では分類すべきカテゴリ-に含まれなかった語数は全課題数の2%に満たなかったが、中等度では23%に及んだ。また、あるカテゴリ-に含まれるべきでない語がそのカテゴリ-に含まれる語数が、軽度で前課題数の1%、中等度で6%あった。(4)(6)の結果から、単語の意味理解は痴呆の重症度が進行するに連れて低下すること、中等度痴呆患者では、単語の上位概念とその下位概念との対応関係の崩壊が認められ、意味記憶構造の障害があること、が示唆された。今後、アルツハイマ-型老年痴呆(軽度)について縦断的に追跡を重ね、意味処理能力の崩壊過程と痴呆の進行過程との対応の確認が必要である。
社会ネットワークの進化過程evolving process分析

本科学研究費による研究は、2001年に開始され3年間にわたるものであった。1995年以来、オランダの研究者との協同研究で、「友人のネットワーク」を理論的・経験的分析を行ってきている。理論的には、evolving process of friendshipの解明のためのシミュレーション・モデルの開発を、実証的には、両国での大学生の友人形成にかんする縦断的調査を実施して、それを分析してきている。2001年以降の3年間の研究の目的は、これまで行ってきた研究の更なる展開であり、理論的には、これらの研究は「不完全情報下のネットワーク形成」であり、これは『甲南大学研究紀要』2002として、結実している。これはオランダ、グロニゲン大学の協同研究者・F.Stokman教授、E.Zeggelinkらとの研究の成果を、筆者の責任で論文にしたものである。実証面では、オランダ、日本の大学生に対する縦断的調査(dynamic research)であり、これは2002年の国際社会ネットワーク学会「INSNA」での協同報告、そして「類は友を呼ぶ?」という論文(甲南大学紀要、2003)に結実している。これは、協同研究の1つの区切りとして、とくに日本の大学生を中心にして、筆者の責任でまとめたものである。これは、さらに2004年5月のINSNA XXV(スロベニア)において、2時点の日本のデータの変化について報告の予定である。さらに、こうした「whole network」研究だけでなく、「personal network」についても研究を続けている。これは、「パーソナル・ネットワークの分析-甲南大学生の場合-」(甲南大学紀要2004)という形で結実することになっている。さらに、この研究で、「ネットワークとコミュニティ」という方向でも発展している。社会ネットワークのevolving processについて、とくに友人ネットワークの動態分析を理論、実証両面からさぐる研究をおこなった。理論面では、シミュレーション手法を使いながら、友人形成過程モデルの開発、発展を行なった。とくに、オランダの共同研究者とおこなってきた、情報の不確実な状況下でのネットワーク形成のシミュレーション分析にかんして、甲南大学紀要に「不完全情報下におけるネットワーク形成」として、論文を仕上げた。実証面では、モデルのいくつかのパラメータ推定のためのデータ収集を、日本、オランダではすでに行っているが、そのデータの分析をおこない、国際学会で報告する準備ができた。ネットワークの生成にかかわる基礎研究は、今後のさまざまな形でのネットワーク分析の基盤を構成し、さらにはそのための基礎資料としての「データ収集」は必須である。今回フランスの研究者も加わり、3国間の比較研究が実ればネットワーク動態研究の飛躍的な発展が期待される。大学の新入生にたいして10ヵ月間にわたる友人形成にかかわる継続(longitudinal)調査を実施しており、そのデータ分析を実施し、日本、オランダ、フランスのデータ間比較を行う準備ができた。社会ネットワークのevolving processについて、とくに友人ネットワークの動態分析を理論、実証両面から探る研究を、オランダの研究者と協同でおこなっている。理論面では、シミュレーション手法を使いながら、友人形成過程モデルの開発、発展をおこなっている。この点では、2002年3月に刊行された『甲南大学紀要』121号に、「不完全情報下のネットワーク形成」と題して、出版した。実証面では、モデルのパラメタ推定のために、日本、オランダ、フランスの大学生を対象として、新たなデータ収集をおこなった。これらの実をあげるため、2002年夏に、海外研究をオランダ、フランスの共同研究者とともにおこなった。オランダでは、F.Stokmanらとの共同執筆の打ち合わせ、フランスでは、協同データ収集のための打ち合わせをおこなった。この協同研究の1つの成果として、2003年3月に刊行される『甲南大学紀要』に「類は友を呼ぶ-友人形成過程に影響を与えるメカニズムの解明に向けて-」と題して出版される。

これは、1997年の日本とオランダの大学生データを、共同論文にまとめ、欧文ジャーナルに投稿する予定の草稿の一部を筆者の責任でまとめたものである。社会ネットワークのevolving processについて、とくに友人ネットワークの動態分析を理論、実証両面からさぐる研究をおこなっている。理論面では、シミュレーション手法を使いながら、友人形成過程モデルの開発、発展を行なった。とくに、オランダの共同研究者とおこなってきた、情報の不確実な状況下でのネットワーク形成のシミュレーション分析にかんして、2002年に、甲南大学紀要に「不完全情報下におけるネットワーク形成」として、論文を仕上げた。実証面では、モデルのいくつかのパラメータ推定のためのデータ収集を、日本、オランダではすでに行っているが、そのデータの分析をおこない、2002年、国際学会で報告した。これらは、2003年、甲南大学紀要に、「類は友を呼ぶ-友人形成過程に影響を与えるメカニズムの解明に向けて-」として、論文を仕上げた。これはオランダ、日本の学生の友人ネットワークのデータを、オランダの共同研究者とともにおこなっている研究を、私の責任で、まとめたものである。さらに、2003年度には、甲南大学の学生に対して、「パーソナル・ネットワークデータ」を収集し、これを甲南大学紀要に、「パーソナル・ネットワークの分析-甲南大学生の場合-」として、論文にしている。
2重ランダム偏光変調暗号化法とそのセキュリティー光メモリへの応用

本年度は、2重ランダム偏光変調暗号化法をディジタルホログラムによる記録再生に利用すること、およびホログラム記録材料の開発を試みた。はじめに、3次元物体のディジタルホログラム記録と再生方法を提案し、その原理確認実験を行った。自由空間伝播した3次元物体からの光を用いて位相シフトディジタルホログラムにより物体の複素振幅情報を抽出する。再生時には、位相情報のみを用いて3次元物体の再生を行った。位相変調型空間光変調器を用いて良好な3次元物体(ネジ、サイコロ)の再生像を得た。この実験では、直線偏光による干渉光のみを用いたが3次元散乱物体では偏光がランダム化されるため、偏光を分離して情報を再生する必要がある。今後2重ランダム偏光変調暗号化を適用する予定である。次に、暗号化された3次元物体の記録・再生方法を新しく提案した。ディジタル化された信号はネットワーク配信可能なためセキュリティー画像通信への応用が期待される。2重ランダム暗号化法による暗号化画像をディジタルホログラムとして記録し、それを実時間再生可能な画像データ通信に用いる。受信側では、あらかじめ送られた鍵となるディジタルホログラムを用い、光相関器を用いて光学再生する。3次元空間の任意の位置に置かれた2値画像の記録・再生を計算機実験と光学実験で行い、良好な再生結果を得た。この結果は、現在学術論文誌に投稿すべく準備中である。記録材料の研究として、ニオブ酸ストロンチウムバリウム結晶の高性能化と不揮発記録への材料開発を試みた。ルテニウムイオンをドープすることで、可視光域での吸収が増加し、1W/cm2の書込光強度で立ち上がり時間0.4秒、2光波混合ゲイン19cm^<・1>を得た。また、紫外光照射による大きなフォトクロミック効果を示すことがわかった。この着色は、633nmの光を照射することによって消去するごとができた。今後、偏光依存性と不揮発記録を検討し、ホログラムメモリ材料としての評価を行い、高性能化を試みる。本研究では、2重ランダム偏光変調暗号化法を提案し、それを用いてデータ保護機能をもつセキュリティーホログラフィックメモリシステムの開発を試みる。本年度は、2重ランダム偏光変調暗号化法の提案、数値計算による安全性の評価、そして原理確認実験を行った。2重ランダム偏光変調暗号化法では、入力情報を光の偏光情報に変換して、暗号化を行う。元の2次元デジタル信号は、2つの直交する直線偏光として表示される。この入力偏光分布は、入力面、フーリエ面に置かれた2枚のランダム偏光変調マスクによりランダム偏光化される。ランダム偏光変調マスクとして、液晶空間光変調器等の制御可能な複屈折素子を用いる。この暗号化では、複屈折素子の各画素において主軸方向と位相差の2つのパラメータを持つため、従来の位相のみを用いた光暗号化方法よりも変調パラメータの全数が多くなり計算量的安全性が増す。復号時には、ベクトル位相共役波を用いることにより、暗号化時と同じマスクを復号鍵として使用することができる。再生された信号は、偏光板により強度信号として読み出される。はじめに、2重ランダム偏光変調暗号化法の安全性の評価として、デジタル画像に対するビットエラーレートを定量的に評価した。その結果、2枚のランダム偏光変調マスクを用いた場合に暗号化された信号のビットエラーレートは約0.5になり、白色雑音化されることがわかった。原理確認実験では、2つの液晶空間光変調器を用いて、入力偏光状態をランダム偏光状態に変換し、それをバクテリオロドプシンに記録した。バクテリオロドプシンは、光異性化により偏光情報を記録することができるため、ベクトル位相共役波の発生が可能である。2枚の2値画像を用いて、暗号化と復号を行い、良好に再生されることを確認した。

ルテニウムイオンをドープすることで、可視光域での吸収が増加し、1W/cm2の書込光強度で立ち上がり時間0.4秒、2光波混合ゲイン19cm^<・1>を得た。また、紫外光照射による大きなフォトクロミック効果を示すことがわかった。この着色は、633nmの光を照射することによって消去するごとができた。今後、偏光依存性と不揮発記録を検討し、ホログラムメモリ材料としての評価を行い、高性能化を試みる。
気管支喘息発症メカニズムにおけるCGRP及び接着分子の関与

気管支喘息は、気道平滑筋収縮、血管透過性亢進、血管拡張等による気管支収縮を主体とする病態であり、種々の化学物質が複雑に関与していると考えられる。本研究では、最新のバイオテクノロジー産物を応用し、CGRP及び接着分子の喘息発症への関与を検討する。CGRPは気道に広く分布する神経ペプチドで血管拡張作用を有することが報告されているが、喘息発症に関しては、未だ不明の点が多い。また、接着分子は、細胞間相互作用を媒介する分子群で、喘息発症に関与する可能性が考えられるが、未だ検討されていない。本研究では動物モデルを用いて気道及び肺組織抵抗を測定し、気道及び末梢肺組織におけるCGRP及び接着分子の影響を特異的に評価した。モルモット運動誘発性喘息モデルは、ヒトの運動誘発性喘息と同様の時間経過・特徴を呈することが報告されている。本モデルは、気道内温度の変化による血管透過性亢進が発症の一因と考えられ、CGRPとの関連が疑われる。本研究では、CGRP投与群において過換気負荷誘発反応の低下を認め、モルモット運動誘発性喘息モデルにてCGRPが重要な役割を演じている可能性が示唆された。アレルギー喘息モデルとして、OA-sensitized Brown-Norwayラットを用いた。本モデルは、早発型反応(15分以内)及び遅発型反応(4-6時間)を高率に呈し、ヒトのアレルギー喘息と同様の時間経過を示すことが報告されている。本研究の結果より、抗ICAM-1,LFA-1モノクローナル抗体の投与により、早発型、遅発型反応が抑制されることが示された。CGRP及び接着分子は、種々の炎症性疾患に関与することが報告されており、気管支喘息との関連についても、今後の研究の進展が期待される。
C型肝炎ウイルスNS3領域由来の腫瘍形成能発現タンパク解析による肝発癌機構の解明

わが国の肝細胞癌はC型肝炎ウイルス(HCV)の持続感染との関連が大きい.しかしながら,本ウイルス感染の肝細胞癌化機構はまったく明らかではない.われわれは,HCVがフラビウイルスと同一構造を示すことに着目し,フラビウイルスの持つウイルス複製機構に基づいてHCV-NS3領域の機能を追求したところ,HCV-NS3タンパクがマウス細胞NIH3T3に対して形質転換能と腫瘍形成能とを発現することを発見した(J.Virol.,69:3893,1995).したがって,ウイルス感染細胞に対して,HCV-NS3が細胞癌化機能を発現する可能性が示唆されるところであるが,その機構は不明である.この点を解明する目的で,まず,宿主タンパクとくにp53との相関を追求した.すなわち,NIH3T3およびヒト肝細胞由来株KN73にHCV-NS3とp53発現ベクターを同時に遺伝子導入したところ,共導入細胞の細胞増殖能およびヌードマウス腫瘍形成能のいずれもが,HCV-NS3発現ベクター単独導入細胞に比し明らかに低下することを見いだした.次に,NS3のN末端領域と相互作用を示す宿主タンパクのスクリーニングを行ったところ,HCV-NS3結合陽性の8クローンを採取した.これらクローンの遺伝子解析を行うと,small nuclear RNP(SmD)のmRNAの全領域が挿入されていることが判明した.また,このSmDのC末端領域がHCV-NS3と結合することが明らかとなった.以上の成績から,HCV-NS3細胞形質転換機構は,HCV感染細胞の宿主タンパクとのきわめて密接な相互関係のもとで行われること,このとき,HCV-NS3と結合する宿主タンパクは,その一部は核内に存在するタンパクであることが強く示唆された.本研究から,HCV持続感染による長期間にわたる宿主タンパクへの影響が細胞の形質転換と細胞癌化の一因となることが想定されるところである.C型肝炎ウイルス(HCV)は20.30年におよぶ慢性肝炎(持続感染)の後、肝細胞癌を発生させるとされるが、その機構については全く明らかではない。われわれはこれまでに遺伝子導入による手法でHCVの非構造蛋白NS3のアミノ末端側領域(NS3-N)に細胞形質転換、腫瘍原性活性が存在することを示し、また、この腫瘍原性は腫瘍抑制遺伝子p53の共導入によって失われることを示してきた。これまでの諸事実からHCVによる細胞癌化においてp53を含む宿主蛋白の作用が関わることが推察される。本研究では動物細胞における2-hybridassay法を用いて、両蛋白の細胞における相互作用を明らかにする目的で解析を行った。培養細胞株はCOSおよびHepG2を用い、プラスミドはDNA結合ベクター(pM)、転写活性化ベクター(pVP16)(Clontech)にそれぞれHCV-NS3-N、NS3-Cおよびp53等を挿入したものを作製した。転写リポーター遺伝子としてはCAT(発現ブラスミドpG5CAT)を用いた。CAT発現量はELISA(ベーリンガーマンハイム)によって測定した。HCVのNS3蛋白のアミノ末端側(NS3-N)を発現するpVP-HN3-Nとp53発現のpM53の共導入によって発現ベクターpG5CATによる発現CAT量は対照プラスミドに比べわずかではあるが増加がみられた。その増加はポジティブ対照として用いたSV40のT抗原(pVP16T)によるCAT発現量の10-20%であった。この現象はHepG2細胞においては弱く、COS細胞の場合に顕著に認められた。以上の結果から、直接的か否かはともかく、動物細胞においてHCV-NS3-Nとp53とは弱いながらも反応する可能性が示された。さらに、それらの反応に他の宿主蛋白の介在を示唆するデータも得ている。HCV-NS3-Nによる細胞癌化にp53関与は示唆されるところであるが、その詳細についてはさらに解析が必要である。わが国の肝細胞癌はC型肝炎ウイルス(HCV)の持続感染との関連が大きい.しかしながら,本ウイルス感染の肝細胞癌化機構はまったく明らかではない.われわれは,HCVがフラビウイルスと同一構造を示すことに着目し,フラビウイルスの持つウイルス複製機構に基づいてHCV-NS3領域の機能を追求したところ,HCV-NS3タンパクがマウス細胞NIH3T3に対して形質転換能と腫瘍形成能とを発現することを発見した(J.Virol.,69:3893,1995).したがって,ウイルス感染細胞に対して,HCV-NS3が細胞癌化機能を発現する可能性が示唆されるところであるが,その機構は不明である.この点を解明する目的で,まず,宿主タンパクとくにp53との相関を追求した.すなわち,NIH3T3およびヒト肝細胞由来株KN73にHCV-NS3とp53発現ベクターを同時に遺伝子導入したところ,共導入細胞の細胞増殖能およびヌードマウス腫瘍形成能のいずれもが,HCV-NS3発現ベクター単独導入細胞に比し明らかに低下することを見いだした.次に,NS3のN末端領域と相互作用を示す宿主タンパクのスクリーニングを行ったところ,HCV-NS3結合陽性の8クローンを採取した.これらクローンの遺伝子解析を行うと,small nuclear RNP(SmD)のmRNAの全領域が挿入されていることが判明した.また,このSmDのC末端領域がHCV-NS3と結合することが明らかとなった.以上の成績から,HCV-NS3細胞形質転換機構は,HCV感染細胞の宿主タンパクとのきわめて密接な相互関係のもとで行われること,このとき,HCV-NS3と結合する宿主タンパクは,その一部は核内に存在するタンパクであることが強く示唆された.

本研究から,HCV持続感染による長期間にわたる宿主タンパクへの影響が細胞の形質転換と細胞癌化の一因となることが想定されるところである.C型肝炎ウイルス(HCV)は20-30年におよぶ慢性肝炎(持続感染)の後、肝細胞癌を発生させるとされるが、細胞形質転換の機構は依然として明らかではない。われわれはこれまでに遺伝子導入による手法でHCVの非構造蛋白NS3のアミノ末端側領域(NS3-N)に細胞形質転換、腫瘍原性の活性が存在することを示し、また、この腫瘍原性は腫瘍抑制遺伝子p53の共導入によって失われることを示してきた。これまでの諸事実からHCVによる細胞癌化においてp53を含む複数の宿主蛋白の作用が関わることが推察される。ここではそれら未知のHCV-NS3反応(結合)宿主蛋白を酵母を用いた2-hybrid assay法によって検索した。その結果、ヒトcDNAライブラリーから、NS3と反応する蛋白として陽性クローン16種が得られたが、その中でSmD(small nuclear RNP)、DNA helicaseモチーフを有する蛋白などの細胞核蛋白及び未同定の蛋白を検出することができた。SmDについては大腸菌で発現させ、NS3-Nとの結合性をin vitroで調べたところ、実際に結合が起こっていることを証明することができた。HCVは細胞質で増えるRNAウイルスであるが、その複製時にはウイルス蛋白の一部が核に移行しうると考えられるので、ここで示された、NS3結合核蛋白がHCVによる細胞形質転換の機構の中で、役割を果たしていることが推察される。p53との関連性を含め、今後SmD発現ベクターを作成し、遺伝子導入法等を用い、蛋白の機能解析をすすめる。わが国の肝細胞癌はC型肝炎ウイルス(HCV)の持続感染との関連が大きい.しかしながら,本ウイルス感染の肝細胞癌化機構はまったく明らかではない.われわれは,HCVがフラビウイルスと同一構造を示すことに着目し,フラビウイルスの持つウイルス複製機構に基づいてHCV-NS3領域の機能を追求したところ,HCV-NS3タンパクがマウス細胞NIH3T3に対して形質転換能と腫瘍形成能とを発現することを発見した.したがって,ウイルス感染細胞に対して,HCV-NS3が細胞癌化機能を発現する可能性が示唆されるところであるが,宿主細胞因子との関連は不明である.平成12年度は,この点を追求して以下の成果を得た.まず,酵母の2-ハイブリッドアッセイ法を用いてNS3のN末端領域と相互作用を示す宿主タンパクのスクリーニングを行ったところ,His培地での発育およびLacZ活性の有無によって288個の陽性クローンを採取した.このうち,βガラクトシダーゼ活性陽性クローンは15であり,このうちHCV-NS3と結合したのは8クローンであった.これらクローンの遺伝子解析を行う目的で,NSP-7クローンを大腸菌内でグルタチオントランスフェラーゼ融合タンパクとして発現させ,マルトース融合タンパクとともにカラム抽出によって部分精製を行ったところ,small nuclear RNP(SmD)のmRNAの全領域が挿入されていることが判明した.このNSP-7のHCV-NS3との結合域を明らかにする目的で,欠失タンパクを構築して発現の有無を検索した.
生体硬組織結晶の発現機構と成長に関する三次元的超微構造の解明

当初目的とした凍結超ミクロトーム法は、研究最終年度に至るまで、本研究の目的に合致する機器を使用することができなかったので、メタアクリル樹脂包埋法によって観察試料の作成をおこなった。前年までの概要報告にあるとおり、本研究では、揮発性の高い樹脂モノマーを重合するために、多くの工夫を発見した。一つは、試料ビンを密封重合容器として利用する方法である。これにより、重合前ならびに重合期間中のモノマーの揮発を最小限に押さえることができた。この時、試料が最終的に重合した樹脂ブロックの中央に来るよう、予め容器の中で最終量の半量の樹脂を重合させておき、その上に資料を載せ、残りの半量を重合させるという2段階の重合操作を行うことを工夫した。ただし、この方法によるとその後の試料作成操作において、試料が比較的大きな樹脂ブロックの中にあるので、切り出しまで時間がかかり、またアクリルブロックはノコギリ等で切り出すことは簡単であるが、切り出し作業の途中で試料の方向性を失わないよう恒に確認しつつ作業することが必要であることがわかった。この確認作業は昨年度まではブロックの方向を示す特定の形態を与え、その形を保存しながら整形咲いていたが、今年度は、この方法に整形途中でブロック側面を研磨して透明とし、何度も内部の試料の方向を確認しつつ背軽作業を行った。この方法は従来よりも煩雑で時間がかかるが、精密な試料の方向性を維持する方法としては優れていると考えた。さらに準超薄切片作成時に行う試料の方向の最終確認が短時間で済み、結果として超薄切までの時間は、一個の試料だけを考えればほぼ同じであった。アクリル樹脂超薄切片を、脱包埋するために超薄切片をスライドグラス上に貼りつけるための適当な方法は最後まで解決できなかった。当初エポキシ樹脂を薄く塗り、その上に超薄切片を載せ、エポキシ樹脂重合完了後モノマーで超薄切片の脱包埋を行うことを試みたが、エポキシ樹脂の膨化を止める方法が見つからなかった。全体として、当初の研究遂行に当たり、上記のような想定外の問題克服に時間がかかり過ぎ、本実験まで到達できなかった。しかしながら、今回の4年間にわたる研究の結果、上記のように本来の目的を達成することは種々の理由によりできなかったが、分担研究者は本研究を分担するとともに分担者個々の本来の研究を実施した結果、別に提出する「平成15年度科学研究補助金(基盤研究(B))研究成果報告書」に示すように多くの優れた研究成果を挙げることができた。本研究ではじめて採用することとなる、急速凍結固定法を実施するための、凍結ウルトラミクロトーム用クライオセクショニング装置(ライヘルト=ユングFCS)が、受領した今年度分研究費では購入できなかったので、学内で利用できる装置を探しているところである。そこで、まず通常の化学固定による方法で試料作成を試みた。本研究の特徴である切片の脱包埋樹脂を可能とするために、メチルメタクリレート樹脂に包埋した。