hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家庭内暴力発生のダイナミックスと有効な対応

ファミリー・バイオレンスの発生を説明する三つの理論、すなわちリスク要因論、家族システム論、入れ子型エコロジカル理論、についてその有効性と限界をまず検討した。三つのうち入れ子型エコロジカル理論は最も有効であり、諸要因を入れ子状に重なった、マクロシステム、外システム、ミクロシステム、個体発生的要因のいずれかに分類し、その相互作用をみるものである。この理論枠組を用いて、全国都道府県警察本部少年課に対する質問紙調査結果と少年による家庭内暴力の問題に取組む全国の民間団体に対する質問紙調査結果とを分析した。平成20年度においては、全般的な文献研究を行ったが、特に「広汎性発達障害」を抱える青少年における暴力・非行の問題に焦点を絞った。広汎性発達障害のうち自閉症の概念は、1943年に発表されたL.Kannerの論文「情緒的接触の自閉的障害」に起源を有している。またKannerの論文が発表された翌年の1944年、H.As-pergerは「小児期の自閉的精神病質」という論文を発表したが、長い間注目されなかった。Aspergerの論文が再評価されるのは、1981年のL.Wingの論文「アスペルガー症候群:臨床知見」においてであり、彼女はこの論文において、アスペルガー症候群を自閉症スペクトラム(広汎性発達障害)の一つとして位置づけた。アスペルガー症候群などの広汎性発達障害が直接的に、暴力や非行を惹起するという根拠は今日に至るまで得られていない。広汎性発達障害を抱える青少年が示す傾向、すなわち、自分の行動が他人に及ぼす影響を認識できないこと、強迫的に追い詰めること、表情や状況を理解できないこと、他人に利用されやすいこと、規則をかたくなに守ろうとすること、等は、暴力や非行の直接的な動機というよりは、間接的な理由ないし形式面における関連性というべきであろう。見落としてはならないのは、広汎性発達障害を有する青少年の生育暦における被虐待経験やいじめられ経験の存在である。これらの経験は、広汎性発達障害を有する青少年のセルフ・エスティームの低下をもたらし、このことが暴力や非行に対する閾値を低下させている可能性があるという点である。まず諸文献に拠りながら、理論的枠組みのさらなる精緻化をはかった。内容は以下のとおりである。家庭内暴力発生を説明する方法として、さまざまなリスク要因を挙げるというのがあるが、これでは要因相互の関係や発生のダイナミックスが明らかにならない。その欠点を克服するものとして、たとえばNested Ecological Theoryがある(Cottrell & Monk, 2004等)。これは諸要因をMacrosystem(文化、信念等)、Exosystem(社会的要因)、Microsystem(家族ダイナミックス)、Ontogeny(個人的要因)に分類し、各々のシステムが相互に他のシステムの外的環境となって影響を与え合うと考える理論であるが、特に文化的価値や信念システムの包括的な影響を重視する。また特に家族システム内のダイナミックスに焦点を絞る方法もある。家族社会学における従来の家族ストレス論では、R・ヒルの「ABC-Xモデル」(Hill, R.1949)やH・I・マッカボンやJ・M・パターソン(McCbbin & Patterson, 1983)があり、ストレッサーに対して家族システムが認識=意味づけに基づき、その資源を動員して適応する、あるいは適応に失敗するプロセスを描き出している。報告者の井上も「ストレッサーへの2段階適応モデル」を提起しているが、これは前述のNested Ecological Theoryにやや類似するものである(拙著『ファミリー・バイオレンス-子ども虐待発生のメカニズム-」、『平成1617年度科学研究補助金(基盤研究(C))研究成果報告書子ども虐待への臨床社会学的介入』等参照)。調査については、全国都道府県警察本部少年課に対して、質問紙調査を実施した。質問内容は、少年による家庭内暴力の過去5年間の認知件数、親子関係の特徴、少年の性格特性、助言・指導の方針等である。この質問紙調査の回答に関しては、現在集計・分析中である。子ども虐待発生メカニズムとそれへの対応・防止を考えた申請者の先行研究において考案された「ストレッサーへの2段階適応モデル」を、子による家庭内暴力に適用しようというのが本研究の目指すところであった。まず理論的考察の部分では「ストレッサーへの2段階適応モデル」をも含む家族システム論的アプローチの有効性と限界を明らかにし、その限界を超えるものとしてのNested Ecological Theoryについて検討した。有効性については平成1617年度、平成1819年度の科学研究費補助金による研究ですでに明らかであるが、限界としては以下の点が挙げられる。家族システム論では、暴力はストレッサーへの対処・適応の機能不全により発生する<ネガティブ>な結果であるが、そうでないものすなわち価値・規範に同調した<ポジティブ>な結果としての暴力(例えば体罰肯定的文化)や、また弱者の怒りや憎しみを直接的に表現した粗野なメッセージ(M.ヴィヴィオルカの言うところの「表出的暴力」)としての暴力も存在する。家族システム論にはこのような暴力を適切に取扱うことができないという限界がある。

このような家族システム論の限界を踏まえ、Nested Ecological Theory(入れ子型エコロジカル理論)について検討した。この理論では、家族システムは相互作用する4つのシステムすなわちマクロシステム(全体社会の文化・価値・規範)、外システム(社会構造的要因)、ミクロシステム(家族内相互作用のパターン)、個体発生的要因の一つに位置づけられている。このような理論的枠組みのもと、少年による家庭内暴力の問題に取組む全国の民間団体から65団体を無作為抽出し、家族の特性や助言・指導について質問紙調査を行い、現在結果を分析中である。
桑原隲蔵『中等東洋史』の中国語訳本に関する調査とテキストの比較研究

本研究は、明治期日本の代表的な東洋史教科書である桑原隲蔵の『中等東洋史』の漢訳本を可能な限り調査・収集し、桑原東洋史の歴史叙述の特徴を考察したうえで、原著とその漢訳本との比較分析を通じて、日本の「東洋史」がなぜ清末期の中国で「中国史」と見なされ、どのような翻訳・改編を経て「中国史」になったかを明らかにした。1.資料の収集について初年度の平成21年度において、東書文庫、国立国会図書館、京都大学図書館桑原隲蔵『中等東洋史』の日本語諸版本について調査を行った。現時点では、『中等東洋史』2種類(1898年初版と1968年全集収録版)とその改版本6種類、改訂本3種類、教授資料1種類を入手した。また、明治期に日本で出版された支那史・東洋史教科書をも可能な限り収集した(支那史教科書17種類、東洋史教科書33種類)。東京都立中央図書館実藤文庫、北京図書館、南京図書館、上海図書館などで桑原隣蔵『中等東洋史』の漢訳本について調査した。これまでに知られていない版本を含む6種の異なる訳本を入手した。ただし、図書館の閲覧条件の制約によりコピーが入手されていないものと所蔵が判明されていないものもある。今年度中に引き続き調査を行う予定である。なお、那珂通世『支那通史』をはじめとする清末中国で刊行・翻訳された日本の支那史・東洋史教科書、および同じ時期に出版された中国人編纂の中国史教科書についても調査した。2,資料の分析と研究成果(1)桑原隣蔵『中等東洋史』の日本語諸版本の分析を通じて、桑原東洋史教科書の内容が時代と共に変化するプロセスを明らかにした。その成果として、「東洋史の時空-桑原隲蔵『中等東洋史』に関する-考察」(『愛知県立大学外国語学部紀要』(地域研究・国際学編)第42号、2010年3月(pp. 143-165))と題した学術論文が公表されている。(2)桑原隣蔵『中等東洋史』を明治中期支那史・東洋史教科書の系譜のなかで考察し、同時代日本の東洋史教科書における『中等東洋史』の位置づけを明らかにする。その成果はすでに論文にまとめ、今年度中に公表される予定である。(3)桑原隲蔵『中等東洋史』の原著と漢訳本のテキストの比較を通じて両者の異同を分析する(現在その作業を行っている)。1,資料の収集について平成22年度においては、前年度に引き続いて、国内外の図書館で桑原隲蔵『中等東洋史』の中国語諸版本について調査を行った。中国では北京図書館、南京図書館、上海図書館、日本では京都大学文学部附属図書館・桑原文庫、広島大学附属図書館、岐阜大学附属図書館でそれぞれ資料を収集した。なかでも、これまでに知られていない桑原隣蔵『中等東洋史』の訳本・張仁侃閲『東洋史要原本』(未刊)を北京図書館(古籍部)で発見したことが特筆すべきである。そのほか、南京図書館、上海図書館で清末期に出版された中国史、東洋史の貴重な教科書を閲覧・複写(一部)することができた。2,資料の分析と研究成果(1)21年度、22年度に入手した桑原隲蔵『中等東洋史』の中国語訳諸版本の分析、および同時代日本・中国で出版された桑原隲蔵東洋史教科書以外の東洋史教科書、中国史教科書との比較分析を行った。その成果は「桑原隣蔵東洋史教科書とその漢訳テクスト-『東亜史課本』との比較分析を中心に」と題した学術論文にまとめ、『愛知県立大学外国語学部紀要』(地域研究・国際学編)第43号、2011年3月、pp.61-82)に掲載されている。(2)桑原騰蔵『中等東洋史』を明治中期支那史・東洋史教科書の系譜のなかで考察し、同時代日本の東洋史教科書における『中等東洋史』の位置づけについて分析した。その成果は「書写中国-明治時期日本的支那史・東洋史教科書的中国表述」と題した学術論文にまとめ、黄東蘭編『再生産的近代知識』(『新史学』第4巻、中華書局、2010年12月)に収録されている。(3)桑原隲蔵『中等東洋史』とその漢訳本の一つである陳慶年編『中国歴史教科書』の三つの版本とを比較分析し、その成果を「「東洋史」から「中国史」へ-桑原隲蔵『中等東洋史』の漢訳テクストを通して」と題してアジア教育史学会2010年度例会(2011年1月29日、国士舘大学にて)で報告した。今年度中に論文にまとめ、学術誌に投稿する予定である。1,資料の収集について21年度、22年度に続いて、今年度も桑原隲蔵『中等東洋史』(大日本図書、1898年)の日本語・中国語諸版本、諸訳本、および明治期の支那史・東洋史教科書を網羅的に調査した。

2,資料の分析と研究成果について桑原隲蔵『中等東洋史』とその前に出版された田口卯吉『支那開化小史』や那珂通世『支那通史』などの支那史書物とを比較し、『中等東洋史』の歴史叙述の特徴を考察した。また、『中等東洋史』とその最初の漢訳本である樊柄清訳『東洋史要』、清末の歴史家陳慶年が樊柄清訳本に基づいて改編した『中国歴史教科書』、および清朝政府の教科書審査意見に基づいて修正された同書の改訂版という四つのテキストを比較し、以下の結論が得られた。すなわち、桑原の東洋史は、神武紀年の採用や章節体を用いた簡潔な叙述スタイル、および「東方亜細亜」(日本を除く)の諸民族を対等に扱い、その歴史的役割を重要視するなどの点においては儒家の歴史叙述と大きく異なる。一方、同書は、中国歴代の正史を主な史料とした点、中国史が圧倒的に多くの分量を占めている点、桑原の「東洋」が華夷秩序下の「中国」(「内部」と「外藩」からなる)と空間的に重なる点、およびその民族叙述が中国歴代の正史が描いた中国史上王朝交替の「一治一乱」の構図と重なり、歴史を循環的にとらえた点において儒家の伝統的な歴史叙述に通底するなど、清末期中国の知識人にとって共感できる点も多かった。以上の成果を国内外のシンポジウムや学会で発表し、韓国の学術誌『概念と疎通』(翰林大学)第八号に掲載した。3,新たな問題領域の開拓本研究を通じて、明治期日本の中国史通史・断代史教科書のテキストを分析し、近代日本の中国認識の歴史的形成、およびそれに附随する歴史意識を解明するという新たな研究領域を開拓し、研究の一層の深化が期待される。
砕波帯の乱れの時空間構造に関する研究

砕波帯の乱れに関しては、最近研究が始められたが、これまでは主に、砕波帯内のいくつかの点で測定されたオイラー流速からその特徴を現象として理解するにとどまっている。この研究では、砕波帯の乱れを発生し移流する砕波帯の大規模な水平渦状運動を含めた砕波帯での運動を、可視化実験と数値シミュレーションによって解明しようとしたものである。最初に、これまでの乱れの測定結果から、波の一周期の間における乱れの鉛直分布の変化を、「tuibulent wakeあるいはmixing layerにおける速度欠損に相当するものが、砕波の峯の水塊の飛び出しによって生じ、それが移流される」というモデルによって説明することを試みた。しかしながら、とくに巻き波型砕波の場合には、波の峯からの水塊の飛び出しのスケールが大きく、その水塊と前面のトラフ水面の間での大きな速度勾配による水平渦状運動および乱れの発生が支配的であると考え、まず実験水槽内で、水塊の飛び出しと水平渦状運動を定性的に把握した。その結果水塊の飛び出し、前面水面への突入、再飛び出しおよび水平渦状運動の発生という過程が、繰り返されることがわかった。水理実験では、これ以上の詳細、および定量的な評価が困難なため、次に数値シミュレーションによって解明することにした。用いた数値計算手法は、いわゆるMAC法である。このモデルは一次元であり、セルの大きさが0.5cm程度であるので、いわゆる斜め渦および水滴や気泡の存在を表現出来ないが、飛び出した水塊内の極めて速い水粒子速度、水平渦状運動の循環の値の時間変化、渦度の空間分布、圧力の空間分布などが明らかにされた。
神経微小環境と胆道発癌に関する機序解明と治療標的の検討

胆管癌は予後不良な悪性疾患であるが、有効な治療・予防法が確立されていない。研究代表者は、ストレス下でカテコラミンが、β2アドレナリン受容体(ADRB2)を介して腫瘍増生を促し、神経成長因子が交感神経伸長を促進させることで、膵前癌病変や膵癌が増生されることを突き止めた。また、そのシグナルを阻害することで腫瘍増生を抑制することも突き止めた。胆管癌も膵癌同様、多段階発癌を特徴するため、胆管癌も同様のメカニズムを有する可能性が高い。本研究ではストレスが誘発するカテコラミンとその受容体であるADRB2が胆道発癌・癌促進に関与することを明らかにし、予後不良な胆管癌治療の標的になる可能性が期待できる。
自転効果の緯度依存性と加熱の日周変動に注目した潮流海底境界層の乱流特性の研究

潮流海底境界層の乱流特性とそれに伴う混合過程を、地球自転ベクトルの水平成分fcと加熱の日周変化に注目した3次元DNSモデル実験に基づき検討した。まず、緯度75、45、15、および0度に対して、自転ベクトルの水平成分がある場合(以後、ケースFC)と無い場合(ケースNFC)について、加熱・成層のない密度一様条件での乱流特性を比較した。緯度が下がるほど、ケースFCとNFCでの境界層厚の比(FC/NFC比)が増加することを見出した(最大で2倍)。また、海面加熱下(一定と日周変化する場合)での境界層の乱流特性を調べ、ケースFCにおいて乱流強度が潮流の位相に依存した周期内変動を示すこと、加熱の日変化が境界層を海底付近に限定する効果を持つことを発見した。最終年度には過去2年間で行った実験結果を踏まえ、緯度30、5度の実験を新たに加えて密度の鉛直乱流フラックスと平均鉛直分布から渦拡散係数を定量的に評価し、潮流海底境界層の乱流特性を検討した。初期成層した状態から始めた実験では、海底境界層がケースNFCよりケースFCで厚くなり、層内で大きな拡散係数(100400 cm^2/s)が見積もられた。境界層厚のFC/NFC比は自転ベクトルの水平成分が大きい低緯度(30度未満)ほど大きくなり(1.32.0)、それより高緯度では1程度であった。また、拡散係数のFC/NFC比は緯度30度を除くと1.72.8の大きな値を示した。FC/NFC比が1.2と例外的に小さかった緯度30度では、慣性周期が潮流周期のちょうど2倍であり、境界層が他の緯度とは異なる特性を持つことが示唆された。混合層モデルの高精度化に対する検討は十分には行えなかったが、稠密な観測が必ずしも容易ではない現状において、本研究の成果は今後の取り組みに向けて重要な基礎データ・知見として意義深いものである。本年度は、潮流海底境界層の緯度および地球自転ベクトルの水平成分に対する依存性を3次元DNSモデル実験を行い検討した。緯度75度、45度、15度および、0度(赤道)に対して、それぞれ自転ベクトルの水平成分がある場合(以後、ケースFC)とない場合(ケースNFC)について、12時間周期の往復振動流を外力として実験を行った。ケースNFCでは、研究代表者らがこれまで明らかにしてきたのと同様に、周期平均した海底境界層の厚さがおおむねu*/|σーfs|でスケーリングされた。ただし、u*:摩擦速度、σ:潮流の角振動数、fs=2ωsinθ:緯度θにおける地球自転(角振動数ω)の鉛直成分(コリオリパラメータ)である。このケースでは、緯度0度の場合がいわゆるストークス層(非回転系での潮流境界層)にあたり、境界層が最も薄い。緯度が上がるとともに境界層は厚くなり、臨界緯度(潮汐周期と慣性周期が一致)に最も近い緯度75度での層厚は0度での十倍以上に達した。ケースFCでは自転ベクトルの水平成分fc (=2ωcosθ)の効果によって全ての緯度で境界層が厚くなった。その影響はfsがゼロとなりfcが最も大きい赤道で顕著であり、境界層の厚さはケースNFCにくらべ2倍以上に達した。緯度が上がるとともに両ケースの差は急激に小さくなり、緯度15, 45, 75度それぞれでの層厚比は1.3, 1.1, 1.0程度であった。fcに対するこのような依存性については更に実験ケースを増やしてその詳細なメカニズムを明らかにする予定だが、低緯度での選択的な効果がうかがわれる興味深い結果である。境界層特性の緯度依存性および自転ベクトルの水平成分の影響についての実験と解析は、当初計画に沿っておおむね順調に進んでいる。海面加熱下における潮流海底境界層の特性を、地球自転ベクトルの水平成分と加熱の日周変化に注目して3次元DNSモデル実験を行い、検討した。実験では海面加熱の影響が強く現れる沿岸浅海域を想定し、自転ベクトルの水平成分がある場合(以後、ケースFC)とない場合(ケースNFC)について、12時間周期の往復流(基本潮流)を外力として与えた。基本潮流の流向(位相)に依存してケースFCに現れる乱流特性(強度)の非対称性は加熱下でより強化された。すなわち、基本潮流が西向きの場合、境界層乱流はケースNFCと同様に生じるのに対して(強度は若干強い)、東向きの場合には乱流の発生が転流直前まで遅れるとともに、その強度は強まりより高くまで達するという特徴を初めて捉えた。これらのメカニズムと現実海洋での意義は次年度以降に詳細な検討を予定している。なお、このような非対称性の強化は低緯度ほど顕著であり、緯度45度では実験の期間内には生じなかった(35潮汐周期)。海面加熱に日周変化がある場合の潮流海底境界層は、加熱強度が一定の場合に比較して海底付近に限定される傾向が強い。海面付近には加熱の日周変化によって強い成層(昼間)と鉛直一様な対流混合層(夜間)が交替して現れるようになり、対流混合層以深への熱輸送が効率的に行われるようになったためと考えられる。ただし、加熱開始から十分に時間が経過すると(2週間程度)、この日周変化の効果は薄れる。また、夜間の対流混合層や潮流海底境界層の厚さが水深に比べて小さい場合にもこの効果は現れにくくなる。

境界層特性の日周加熱に対する依存性に加え、加熱に伴う乱流特性の非対称性強化という成果を得ており、おおむね順調に進んでいる。潮流海底境界層の乱流特性とそれに伴う混合過程を、地球自転ベクトルの水平成分fcと加熱の日周変化に注目した3次元DNSモデル実験に基づき検討した。まず、緯度75、45、15、および0度に対して、自転ベクトルの水平成分がある場合(以後、ケースFC)と無い場合(ケースNFC)について、加熱・成層のない密度一様条件での乱流特性を比較した。緯度が下がるほど、ケースFCとNFCでの境界層厚の比(FC/NFC比)が増加することを見出した(最大で2倍)。また、海面加熱下(一定と日周変化する場合)での境界層の乱流特性を調べ、ケースFCにおいて乱流強度が潮流の位相に依存した周期内変動を示すこと、加熱の日変化が境界層を海底付近に限定する効果を持つことを発見した。最終年度には過去2年間で行った実験結果を踏まえ、緯度30、5度の実験を新たに加えて密度の鉛直乱流フラックスと平均鉛直分布から渦拡散係数を定量的に評価し、潮流海底境界層の乱流特性を検討した。初期成層した状態から始めた実験では、海底境界層がケースNFCよりケースFCで厚くなり、層内で大きな拡散係数(100400 cm^2/s)が見積もられた。境界層厚のFC/NFC比は自転ベクトルの水平成分が大きい低緯度(30度未満)ほど大きくなり(1.32.0)、それより高緯度では1程度であった。また、拡散係数のFC/NFC比は緯度30度を除くと1.72.8の大きな値を示した。FC/NFC比が1.2と例外的に小さかった緯度30度では、慣性周期が潮流周期のちょうど2倍であり、境界層が他の緯度とは異なる特性を持つことが示唆された。混合層モデルの高精度化に対する検討は十分には行えなかったが、稠密な観測が必ずしも容易ではない現状において、本研究の成果は今後の取り組みに向けて重要な基礎データ・知見として意義深いものである。H28年度に得た自転ベクトルの水平成分の効果が赤道を中心とした低緯度で選択的に現れるという興味深い結果を、実験ケースを追加してさらに検討し、その緯度依存性を定量的に明確化する。同時に、2年目に予定していた日周加熱の効果についての実験を行う。加熱が加わることで乱流の非対称性が強化されるという興味深い結果について、引き続き検討を加え、そのメカニズムを明らかにするとともにパラメータを変えた実験を多数行うことでその定量化を目指す。また、研究成果の取りまとめと公表を行う。計算機使用料の一部を別経費で賄えたこと、計算機がリプレースされて計算効率が向上したことにより、計算機使用料が少なくなったことがおもな理由である。(理由)計算機使用料の一部を別経費で賄えたこと、計算機性能の向上にともなう計算機使用料の低下が繰り越されたことが主な理由である。(使用計画)平成29年度に新たに見出した乱流特性の非対称性に注目した実験ケースを当初計画より増やすことを予定しており、そのための計算機使用料に充てる。平成28年度に使用していた既存のノートPCを更新するとともに必要なソフトを導入して、研究の実施を円滑化、効率化する予定である。
マクロファージのグアニリンとその受容体によるエネルギー代謝調節機構の解明

これまでに申請者は、高脂肪食を摂取しても肥満を呈さない肥満抵抗性ラットの解析から、本来、消化管に存在し水・電解質代謝に機能する生理活性ペプチド;グアニリン(Gn)と、その受容体であるグアニリル酸シクラーゼC(GC-C)が内臓脂肪組織内マクロファージに高発現していることを見出した。さらに、Gn/GC-Cをマクロファージ特異的に発現させたダブルトランスジェニック(dTg)ラットを作製し、同Tgラットも肥満抵抗性であることを明らかにしてきた。本研究では、Gn/GC-C発現マクロファージの炎症抑制機序を解析した。高脂肪食摂取した野生型(WT)ラットでは、腸間膜脂肪組織のマクロファージにおいて、炎症性サイトカインの発現が普通食を摂取したWTラットに比べ有意に増加したが、Gn/GC-Cを発現するTgラットのマクロファージでは、炎症性サイトカインの発現は普通食を摂取したTgラットと同程度であり、炎症性サイトカイン発現の増加は認められなかった。また、Tgラットでは高脂肪食摂取によりPKG(Protein kinase G)/VSAP(Vasodilator-stimulated phosphoprotein)経路の亢進が認められ、高脂肪食を摂取しても脂肪組織へのマクロファージの浸潤が抑制されていた。これらのことから、マクロファージのGn/GC-Cは、cGMP/PKG/VASP経路を介して炎症性サイトカインの発現を抑制し、高脂肪食による慢性炎症や肥満を抑制している可能性が明らかとなった。申請者の研究グループは、自然に存在する高脂肪食に耐性を示すラットの中には、生理活性ペプチドであるグアニリン(Gn)とその受容体であるGC-Cの両分子が、マクロファージに高発現している個体があることを見出した。GnおよびGC-Cは、主に消化管で発現し、水・電解質代謝調節に機能していることが知られているが、マクロファージでの発現や肥満制御分子としての役割は全く報告されておらず、高脂肪食への曝露から生体を防御する新たな機能分子として着目される。これまでに申請者は、Gn/GC-Cをマクロファージ特異的に発現させたGn/GC-Cダブルトランスジェニック(Tg)ラットの作出に成功し、同ラットが肥満や脂肪肝を呈さない肥満抵抗性の表現型を示すことを報告してきた。本研究では、Gn/GC-C Tgラットを用いて、Gn/GC-Cシステムと生体のエネルギー代謝特性との関連を検討した。Gn/GC-C Tgラットは、高脂肪食摂取10週目以降には野生型(WT)ラットの体重を下回る。体重差が認められる高脂肪食摂取10週目以降で、耐糖能試験やインスリン負荷試験を行った場合には、WTラットで耐糖能異常やインスリン抵抗性が認められるが、Gn/GC-C Tgラットでは認められなかった。しかし、高脂肪食摂取10週目以前では、WTラットとTgラットに明らかな差は認めれなかった。また、WTラットに比べGn/GC-C Tgラットは、行動量や酸素消費量が有意に高かった。グアニリン/GC-Cをマクロファージ特異的に発現させたトランスジェクラットのエネルギー代謝特性を解析した。また、グアニリン/GC-Cシステムの機能連関を解析中である。申請者は、マクロファージ特異的に生理活性ペプチドであるグアニリンとその受容体であるグアニル酸シクラーゼC(GC-C)を高発現させたダブルトランスジェニックラットを作出し、同ラットは高脂肪食に対して肥満や脂肪肝を呈さない肥満抵抗性の表現型を示すことが明らかにしてきた。また、in vitroの実験において、グアニリン/GC-C発現マクロファージと脂肪細胞を共培養すると脂肪滴の蓄積が抑制されることやマクロファージのグアニリンとGC-Cをノックダウンすると脂肪滴の蓄積が回復することを明らかにしてきた。さらに、グアニリン/GC-C発現マクロファージの培養液で脂肪細胞を培養すると、脂肪滴蓄積抑制と脂肪酸合成酵素(Fasn)の発現が有意に低下することから、グアニリン/GC-C発現マクロファージが分泌する何らかの液性因子が脂肪細胞に作用し、脂肪滴の蓄積を抑制させることが示唆された。そこで、申請者は、グアニリン/GC-Cダブルトランスジェニックラットの腹腔内マクロファージを回収し、DNAマイクロアレイ解析により発現遺伝子を網羅的に解析し、その中でシグナルペプチドを有するペプチドやタンパク質を調べたところ、いくつかの候補因子が検出された。現在、それらの候補因子を含む培養液で脂肪細胞を培養し、脂肪滴蓄積抑制効果やFasn mRNAの減少を指標に確認を行っている。さらに、同定された液性因子の作用機序を検討する予定である。実験計画どおりに実施できたため。高脂肪食摂取した野生型(WT)

ラットでは、腸間膜脂肪組織のマクロファージにおいて、炎症性サイトカインの発現が普通食を摂取したWTラットに比べ有意に増加したが、Gn/GC-Cを発現するTgラットのマクロファージでは、炎症性サイトカインの発現は普通食を摂取したTgラットと同程度であり、炎症性サイトカイン発現の増加は認められなかった。また、Tgラットでは高脂肪食摂取によりPKG(Protein kinase G)/VSAP(Vasodilator-stimulated phosphoprotein)経路の亢進が認められ、高脂肪食を摂取しても脂肪組織へのマクロファージの浸潤が抑制されていた。これらのことから、マクロファージのGn/GC-Cは、cGMP/PKG/VASP経路を介して炎症性サイトカインの発現を抑制し、高脂肪食による慢性炎症や肥満を抑制している可能性が明らかとなった。マクロファージにおけるGn/GC-Cカスケードと炎症制御機構と脂肪の蓄積抑制に機能するグアニリン/GC-C発現マクロファージ由来の液性因子の探索を進めている。当初の研究計画に沿って、研究を進める予定である。
りん光材料の磁性変化を利用した新原理によるレーザーマニピュレーション技術の開発

平成28年度に、アントラセンを用いた、燐光状態と基底状態での磁性の差を利用した非接触マニピュレーション実験を行い、平成29年度には蓄光材料を用いて同様の実験を行った。このとき、後者の方がはるかに応答も早く運動の範囲も広かったことから、平成30年度は引き続き蓄光材料を用いて研究を行ったが、特に力を入れたのは、次の2点であった。【(1)運動の解析】本研究で購入したりん光測定装置で、発光の緩和プロセスを調べ、それに対応させて、物質の磁気的応答の変化を見積もった。この実験から、磁化率の変化のプロセスと、発光強度の変化のプロセスは、大きく異なっていることが分かった。そこで、2段階のプロセスを考え、励起状態にある電子が元に戻らずに、別のドープ材料のエネルギー準位へ一旦トラップされるプロセスを考慮し、それぞれの過渡応答の解析を行った。これにより、電子励起後の緩和プロセスが概ね明らかになった。【(2)3次元物体の操作】昨年度までの実験では非接触操作に用いたサンプルのサイズが小さかったため、実験結果も質点の運動として解析することが出来た。しかし、ある程度の大きさを持つ物体を使うと失点の運動とはみなされなくなる。物体の運動の基本は、並進と回転であるが、上述のように並進運動による非接触操作可能になったので、次のステップとして、大きなサンプルの非接触操作実験を行った。ここでは、球体に近い、正20面体の物体を用い、不均一に光を当て、それによって生じるトルクを使って、物体を回転させる実験を行った。まだ、完全に成功したわけでないが、回転に十分な力を光と磁場で生み出すことには成功している。現在、トルクが足りない状態で、おそらく、これは試料内部の不均一性が原因だと考えている。これらの研究成果は、国内外の学会で発表した。ここには、3件の招待講演が含まれている。平成28年度は、当初の予定通り、アントラセンを用いてレーザーマニピュレーション技術の開発に取り組んだ。ここでは、塩化マンガンの水溶液中を媒体として、その中でアントラセンの磁気浮上状態を実現させた。磁場分布計算ソフトを用いて、永久磁石周辺の磁場分布を正確に求めたところ、興味深いことに、二つの磁石を少し離した状態で引き合うような配置にすることで、その隙間の空間では、非常に大きな磁場勾配が発生し、しかも、その大きさが、局所的には超電導磁石のそれに相当することが分かった。実験では、磁気浮上状態にあるアントラセンに対して、365 nmのLED光を照射して、非接触マニピュレーションを試みた。その結果、500 T*T/m程度の磁気力場(BdB/dz)が存在するところで、毎分0.1 mm程度の運動を観測することができた。且つ、光照射をやめると、運動が止まるような様子も観測された。理想的には完全に可逆的な現象を観測することが目的であったが、光照射の前の位置に戻る様子は観測されなかったことから、おそらく、光照射によって、単に3重項状態が出てきただけでなく不可逆な化学反応が生じてしまっていることが予想される。今後は、不可逆な変化の起こらない系での実験をデザインする予定である。また、購入した分光光度計で、数種類の夜光塗料材料の燐光スペクトルを得た。こちらは、寿命が長く、化学的にも安定と考えられるため、今後の実験への利用が期待できる。平成28年度は、これらの結果を応用物理学会で2件報告した。平成28年度は、当初の予定通り、アントラセンを用いてレーザーマニピュレーション技術の開発に取り組んでおり、塩化マンガンの水溶液中を媒体として、その中で非接触マニピュレーションの対象物質であるアントラセンの磁気浮上状態も実現できている。また、磁場分布計算ソフトを用いて、永久磁石周辺の磁場分布を正確に求めたところ、二つの磁石を少し離した状態で引き合うような配置にした場合、その隙間の空間では、非常に大きな磁場勾配が発生し、しかも、その大きさが、局所的には超電導磁石のそれに相当することが分かった。この結果は、本来ならば超電導磁石を使わないと実現できないような系でも、永久磁石で実験可能となる可能性を示唆するもので、今後の研究を進めるうえで、非常に有益な情報を得ることができた。実験では、磁気浮上状態にあるアントラセンに対して、365 nmのLED光を照射して、非接触マニピュレーションを試みた結果、500 T*T/m程度の磁気力場(BdB/dz)が存在するところで、毎分0.1 mm程度の運動を観測することができた。これは、大きな進展である。また、光照射をやめると、運動が止まるような様子も観測された。ただし、当初の目的である「光を用いて非接触で物体を操作する」という目的は達成できている。平成28年度は、これらの結果を応用物理学会で2件報告しており、以上のことから順調に進展していると判断した。

平成28年度、アントラセンを用いて、燐光状態と基底状態での磁性の差を利用した非接触マニピュレーションを試み、ゆっくりではあるが光による非接触操作を確認できた。ただし、本来は可逆的な運動を期待していたにもかかわらず、非可逆的なふるまいを示した。そして、その原因がUV照射によるアントラセンの非可逆的な化学反応によるものと考えた。そこで、平成29年度は、昨年度の終盤での材料探索の中に、次の実験の材料の候補として挙げていた夜光塗料材料を用いた実験を主に行った。実験では、500 T^2/m程度の磁気力場(BdB/dz)が存在するところで、塩化ガドリニウム水溶液中に入れられた夜光材料の小片を磁気浮上させ(磁気アルキメデス浮上)、LED光をON/OFFすることで、浮上した物体の非接触操作を行った。なお、この材料は湿気によって構造が壊れてしまうため、微粒子状のものを樹脂に埋包した複合材料を用いた。実験の結果、光のONとOFFに応じた物体の可逆的な運動が観測された。すなわち、本研究の主目的がついに達成できたと言ってよい。研究成果は、応用物理学会や日本磁気科学会で発表を行った。これには2件の招待講演も含まれている。メカニズムを考えるとき、光を吸収による物体の温度上昇の効果と、光による磁性変化の効果のどちらが優勢なのかをはっきりさせることは非常に重要である。そこで、平成29年度の終盤で赤外線カメラを購入し、自分たちの実験における温度上昇を見積もり、その結果、熱の効果は極めて小さいことがわかった。昨年度の研究で主に用いていた材料は有機材料であったが、平成29年度は無機材料(夜光塗料材料)を用いた。実験のアイデア、また、実験の手法は基本的には変わらないものの、実験の結果は大きく異なった。例えば、昨年度の結果は、非接触操作の際の物体の運動のスピードが非常に遅く、数回繰り返すと不可逆な動きが観測されることもあり、非接触操作に初めて成功したという点では大きな進歩であったが、実験の結果としてはまだ初歩的な結果であった。それに対して、今年の実験では、非接触操作を何度繰り返しても同じような動作が見られる不可逆性が確認され、さらに、物体が動くスピードや物体が動いた距離も大きく、格段の進歩があったと言える。まさに、磁場と光を用いた新しい非接触操作技術の開発に成功したと言え、本研究の主目的が達成されたと言っていいような成果である。なお、厳密にいえば、夜光塗料材料は、研究タイトルに入れたりん光材料(三重項状態と一重項状態の間の変換プロセスが存在するもの)とは異なるが、どちらも電子の励起と緩和プロセスにおいて磁気モーメントが変化するという点は同じである。したがって、今年度の研究のアイデアにおける基本原理は当初のアイデアと同じである。また、この非接触操作が「本当に」物体の磁性変化によるものなのか、あるいは、温度の変化、さらにそれに伴う体積の変化によるものなのか、を検証することは非常に重要な実験であるが、29年度に購入した赤外線カメラを用いた物体の温度の経時計測の結果は、磁性変化によるものであることを強く示唆していた。このことからも、本年度の実験は、研究アイデアの実現と、その結果の検証の両方の意味で大きな進展があったと言える。平成28年度に、アントラセンを用いた、燐光状態と基底状態での磁性の差を利用した非接触マニピュレーション実験を行い、平成29年度には蓄光材料を用いて同様の実験を行った。
神経興奮伝播と単一細胞活動の同時記録によるシナプス可塑性調節機構の解析

皮膚感覚などの体性感覚情報は脊髄後角で処理され視床をへて大脳に投射される。また、脊髄に終末する各種の下行性線維がそれを調節する。今までの研究から、入力線維終末のシナプス伝達が長期的に増強されるか抑圧されるのかを抑制性介在細胞が調節している可能性が明らかになった。そこで本研究では、神経活動のイメージングと単一細胞内記録を同時に行う計測システムを構築し、介在細胞等が可塑性発現に果たす役割を調べる事が本研究の目的であった。1.内因性光応答のイメージングとスライスパッチによる細胞内記録の同時計測を試みた。しかしながら結果的に、ホールセルパッチの記録時間が通常10分程度と短く、30分以上の記録時間を必要とする可塑性に関する実験を日常的に行い種々のデータを得ることは困難であった。そこで、脊髄後角の投射細胞を脳から電位感受性色素で逆行性に染色し、イメージングにより単一細胞記録を取ることを試みることにした。その結果、単一のマージナル細胞の細胞内電位を長時間、光応答として記録することが出来た。単一細胞からの光学的電位計測は世界でも成功例が少なく、現在、可塑性についての実験データを収集している。2.可塑性を調節する物質の探索を行い、(2)CRFが神経可塑性の発現を調節することを突き止めた。3.最近、細胞外空間からの非シナプス伝達が細胞群全体の興奮性の調節を行っている可能性が問題となっているので、細胞外空間量を光応答として計測し、その細胞外空間量の変化を生成するメカニズムを明らかにした。現在、これが神経可塑性を調節するのかについて取り組んでいる。4.可塑性発現の調節にシナプス前修飾は非常に重要と思われるので、種々の物質についてシナプス前修飾の可能性を探索した。その結果、(4)カフェイン、ハロセン、及びバニロイド受容体賦活剤が一次求心性線維終末をシナプス前修飾する事を明らかにした。我々は脊髄切片後角の神経活動を光学的にイメージングし、体性感覚の情報処理に重要な神経可塑性と緩徐応答を解析してきた。その過程で、入力線維終末のシナプス伝達が長期増強されるか長期抑圧されるのかは抑制性介在細胞が調節している可能性が明らかになった。しかし、現有のイメージング装置では細胞群全体の活動しか記録できず、単一細胞レベルの現象との対応については確証が得られない。本研究では、神経活動のイメージングと単一細胞内記録を同時に行う計測システムを構築し、介在細胞が可塑性発現に果たす役割を調べる。具体的には、一次求心性線維への高頻度条件刺激で後角に生じる神経興奮の可塑的変化について、まず、可塑的変化領域にある細胞を、その形態を赤外位相差顕微鏡像で同定した上でホールセルパッチし、(1)どの種類の細胞が可塑性に関与しているのかを直接的に調べる。また、その細胞を種々のタイミングで刺激するなどして、(2)抑制性介在細胞の賦活が可塑性の方向(長期抑圧か増強)を決めるのかを検証しその条件を調べる。さらに、我々は、低頻度条件刺激が高頻度条件刺激による長期増強をリセットすることを示したが、(3)2種類の条件刺激はどこでどのように相互制御をするのか明らかにし、(4)可塑性発現を調節する物質の探索も行う。

平成13年度には、まずスライスパッチの技術を韓国の研究者から習得し論文を発表した。次いで、イメージングとホールセルパッチの同時計測システムを完成した。現在、長時間記録を安定に取るための最終的な調節を行っている。また、光応答の原理を調べる研究と、微小部位のイメージングの可能性を探るためにシナプス前終末修飾作用の解析を行い、前者は論文として投稿中、後者は印刷中である。皮膚感覚などの体性感覚情報は脊髄後負で処理され視床をへて大脳に投射される。また、脊髄に終末する各種の下行性線維がそれを調節する。我々は脊髄切片後角の神経活動を光学的にイメージングし、体性感覚の情報処理に重要な神経可塑性と緩徐応答を解析してきた。その過程で、入力線維終末のシナプス伝達が長期増強されるか長期抑圧されるのかは抑制性介在細胞が調節している可能性が明らかになった。しかし、現有のイメージング装置では細胞群全体の活動しか記録できず、単一細胞レベルの現象との対応については確証が得られない。本研究では、神経活動のイメージングと単一細胞内記録を同時に行う計測システムを構築し、介在細胞が可塑性発現に果たす役割を調べる。具体的には、一次求心性線維への高頻度条件刺激で後角に生じる神経興奮の可塑的変化について、まず、可塑的変化領域にある細胞を、その形態を赤外位相差顕微鏡像で同定した上でホールセルパッチし、(1)どの種類の細胞が可塑性に関与しているのかを直接的に調べる。また、(2)抑制性介在細胞の賦活が可塑性の方向(長期抑圧か増強)を決めるのかを検証しその条件を調べる。さらに、我々は、低頻度条件刺激が高頻度条件刺激による長期増強をリセットすることを示したが、(3)2種類の条件刺激はどこでどのように相互制御をするのか明らかにし、(4)可塑性発現を調節する物質の探索も行う。平成14年度には、内因性光応答のイメージングとスライスパッチによる細胞内記録の同時計測を試みた。しかしながら結果的に、ホールセルパッチの記録時間が通常10分程度と短く、30分程度は必要な可塑性に関する実験は殆ど困難であった。そこで、脊髄後角の投射細胞を脳から電位感受性色素で逆行性に染色し、イメージングにより単一細胞記録を取ることを試み、その結果、一層マージナル細胞から良好に長時間の記録が取れた。そこで現在、可塑性について実験データを収集している。また、従来からの継続として、内因性光応答のメカニズムの解析、カフェインとハロセンによるシナプス前修飾、バニロイド受容体による修飾の解析を行い、前2者は論文として出版され、最後のものは現在、投稿中である。
MHC分子に高親和性を示す抗原上アグレトープのアミノ酸モチーフの検索

T細胞が抗原を認識し反応するためには、主要組織適合抗原複合体(MHC)分子、抗原ペプチド、T細胞抗原レセプター(TCR)の3者による3分子複合体の形成が必要になる。従って、抗原ペプチドがMHC分子に結合できれば、その抗原ペプチドはT細胞を活性化できると考えられる。我々は、マウスMHCクラスII分子の各ハプロタイプ特異的に結合しT細胞を活性化するペプチドを同定し、昨年報告した。今年度はヒトのMHC分子に結合するペプチドを同定するために、ヒトのMHC遺伝子を移入したトランスジェニックマウスの作製を試みた。当研究室で作製中のDR4トランスジェニックマウスにはPCRでは遺伝子が導入されていることが確認されたので、現在各組織でのDR4分子の発現を検討している。これとは別に、九大の笹月先生よりDOw6トランスジェニックマウスが提供されたので、DQw6に結合しT細胞を活性化するハトチトクロームC類似のペプチドを同定した。MHC分子と結合するアグレトープである46,54番残基がそれぞれアルギニン、アラニンのペプチド(AEGRSYTVANKAKGIT)がDQw6分子に結合することが判明した。また、インフルエンザウイルスのヘムアグルチニンの123-138番残基よりなるペプチド(EGFTWTGVTQNGGSNA)もDQw6分子に結合することが明らかになった。MHC分子と結合するハトチトクロームc由来の部分を残しTCRに結合する部分(エピトープ)をインフルエンザウイルスのヘムアグルチニンに置換することにより、元々は免疫原性のないペプチドに免疫原性を持たすこと可能になる(カセットセオリー)ことを我々はマウスで証明している。従って、ヒトのMHC分子と結合するモチーフが同定されたことにより、ヒトに有効なインフルエンザウイルスに対するペプチドワクチン作製の可能性が示された。T細胞が抗原を認識し反応するためには、主要組織適合抗原複合体(MHC)分子、抗原ペプチド、T細胞抗原レセプタ-(TCR)の3者による3分子複合体の形成が必要となる。したがって、抗原ペプチドがMHC分子に結合できれば、その抗原ペプチドはT細胞を活性化できると考えられる。そこで、我々は、マウスMHCクラスII分子の各ハプロタイプ特異的に結合し、T細胞を活性化するペプチドを同定しようと試みた。ハトチトクロ-ムc43ー58番残基類似ペプチド50Vのアグレト-プ(抗原上のMHC分子に結合する部位)である46、54番残基を種々のアミノ酸に置換することにより、マウスMHCクラスII分子の各ハプロタイプ特異的に結合し、T細胞を活性化するペプチドを発見することができた。すなわち46番残基が疎水性のフェニルアラニン(F)であるペプチドはA^<b,d,q,s>分子に結合し、負の電荷のグルタミン酸(D)であるペプチドはA^k分子に結合し、正の電荷のアルギニン(R)を有するペプチドはA^<u,v>分子に結合した。またこれらのペプチドの54番残基がアラニン(A)であるものは最も強く各クラスII分子に結合した。以上のことより、ハトチトクロ-ムc由来の骨格を有している限り、各クラスIIハプロタイプに対して、46、54番残基が常にアグレト-プとして働くことが判明した。さらに、50Vのエピト-プ部分である50番残基の前後のアミノ酸を置換しても、クラスII分子との結合には影響が見られないことから、インフルエンザAichi株のヘムアグルチニン(HA)の一部のペプチドを上記の各クラスII分子ハプロタイプ特異的に結合するペプチドに置換挿入したハイブリッドペプチドを作製した。現在、これらのペプチドを使用してインフルエンザに対するペプチドワクチンの作製が可能か否か検討中である。

T細胞が抗原を認識し反応するためには、主要組織適合抗原複合体(MHC)分子、抗原ペプチド、T細胞抗原レセプター(TCR)の3者による3分子複合体の形成が必要になる。従って、抗原ペプチドがMHC分子に結合できれば、その抗原ペプチドはT細胞を活性化できると考えられる。我々は、マウスMHCクラスII分子の各ハプロタイプ特異的に結合しT細胞を活性化するペプチドを同定し、昨年報告した。今年度は、ヒトのMHC分子に結合するペプチドを同定するために、ヒトのMHC遺伝子を移入したトランスジェニックマウスの作製を試みた。当研究室で作製中のDR4トランスジェニックマウスにはPCRでは遺伝子が導入されていることが確認されたので、現在各組織でのDR4分子の発現を検討している。これとは別に、九大の笹月先生よりDQw6トランスジェニックマウスが提供されたので、DQw6に結合しT細胞を活性化するハトチトクロームc類似のペプチドを同定した。MHC分子と結合するアグレトープである46,54番残基がそれぞれアルギニン、アラニンのペプチド(AEGRSYTVANKAKGIT)がDQw6分子に結合することが判明した。また、インフルエンザウイルスのヘムアグルチニンの123-138番残基よりなるペプチド(EGFTWTGVTQNGGSNA)もDQw6分子に結合することが明らかになった。MHC分子と結合するハトチトクロームc由来の部分を残しTCRに結合する部分(エピトープ)をインフルエンザウイルスのヘムアグルチニンに置換することにより、元々は免疫原性のないペプチドに免疫原性を持たすことが可能になる(カセットセオリー)ことを我々はマウスで証明している。従って、ヒトのMHC分子と結合するモチーフが同定されたことにより、ヒトに有効なインフルエンザウイルスに対するペプチドワクチン作製の可能性が示された。
赤血球系細胞における遺伝子情報発現の制御機構および細胞分化における役割の解明

本研究の目的は、赤血球分化に関与する遺伝情報発現制御機構を総合的に解明することである。まず、ヘム合成系の酵素であるコプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPO)遺伝子をモデル系として採用し、赤血球系細胞とそれ以外の細胞における同遺伝子の発現制御機構の違いを明らかにすることを試みた。CPO遺伝子のプロモーター領域の解析により、同領域における新規CPREモチーフが重要であることが明らかになった。次に、赤血球分化に重要なNF-E2のファミリー分子として、Nrf3やBach1の機能の解明を試みた。その結果、Nrf3にはCaspase9と相互作用する領域が存在することを明らかにした。また、たいへん興味深い知見としてBach1がヘムを結合することを見いだした。さらに、Bach1遺伝子破壊マウスでは、ヘムオキシゲナーゼ1遺伝子の恒常的発現上昇が起こっていることを見いだした。これらのことから、ヘムの存在量により、Bach1の機能が変化する可能性が示唆される。ヘムが少ない場合は、ヘムオキシゲナーゼ1の基質が少ないことになり、同酵素の発現量は少なくてよいはずである。したがって、Bach1はヘムの量をモニタリングしつつ、ヘム依存性の制御を生み出しているものと考えられる。この予想どおり、Bach1のDNA結合は過剰のヘムの存在により顕著に抑制される。したがって、ヘムが過剰の場合は、Bach1によりヘムオキシゲナーゼ1の転写が抑制され、ヘムが減少するとその抑制が解除されることで転写が上昇するものと考えられる。1)NF-E2の関連因子の解析:血液細胞特異的転写因子NF-E2の関連因子としてNrf3(NF-E2-related factor3)を新たに単離し、その性質を検討した。その結果、Nrf3はMafKとへテロ2量体を形成し、NF-E2結合部位即ちMaf認識配列(MARE)に結合して転写活性化能を示すこと、ヒト胎盤およびB細胞・単球系列での発現が高いことが知られ、特にB細胞分化の後期に機能している可能性が示唆された。また、Nrf3遺伝子は他のNF-E2関連因子と同様に染色体のHox遺伝子クラスターの近くに局在しており、本関連因子群はHoxクラスター祖先遺伝子近傍の共通な祖先遺伝子から染色体重複により分岐したという説を支持していた。2)ヘム調節モチーフ(HRM)の解析:(1)5-アミノレブリン酸合成酵素のミトコンドリア移行のHRMによる調節には2つのHRMの存在と共にHREを含む領域の高次構造も重要であること、細胞内ヘム濃度の変動に対するHREの感受性は非赤血球型酵素の方が著しく高いことが確かめられた。(2)血球分化にも関連の深いBTBおよびhZip領域を有する転写因子Bach1には6ヶ所のHREが存在する。Bach1のDNA結合活性に対するヘムの影響を調べたところ、10^<-6>Mまたはそれ以下の低濃度のヘムの存在により著しく抑制されることが知られ、本転写因子に対し酵母HAP1因子のようなヘムによる調節が働いている可能性が示唆された。3)コプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ(CPO)遺伝子の転写調節:ヘム生合成系酵素の一つCPOのプロモーター領域の解析により、本遺伝子プロモーター機能に対する調節機構は赤血球系と非赤血球系とでは異なること、しかし新たに見出された調節配列CPRE(CPO regulatory element)は両系列の細胞において重要であることが明らかにされた。1.コプロポルフィリノーゲンオキシターゼ(CPO)の細胞系列特異的発現に関与する転写因子の単離と機能解析:昨年度に細胞系列特異的発現に重要な役割を果たす新しいシス因子CPREがマウスCPO遺伝子プロモーター領域に同定されたが、本年度はこれに結合するトランス因子の探索を行った。CPREをプローブとするサウスウェスタンブロット法やゲル移動度法を用いた解析によりK562細胞等に強い結合活性を認めたので、さらに、K562細胞cDNAライブラリーについてサウスウェスタンスクリーニング法を実施した。

その結果、206アミノ酸から成り、転写活性化能を持つ一つの新しいタンパク質因子が単離された。さらに、本因子はK562細胞やHeLa細胞のほか、脳組織において高い発現を示すこと、CPREに特異的に結合することなどが明らかにされた。2.NF-E2結合配列を介した転写調節機構の解析:新規のNF-E2関連因子Nrf3のC末端付近には、アポトーシスと関係の深いタンパク質分解酵素カスパーゼ9と相互作用のある領域が存在することを確認した。3.ヘム調節モチーフ(HRM)による調節機構の解析:Bach1はBTBおよびbZip領域を有する血球分化にも関連の深い転写因子で、6ヶ所のHRMを持つ。また、本因子はMAREと呼ばれるエンハンサーへの結合において転写活性化因子NF-E2(p45)と競合し、転写を抑制する。大腸菌に作らせた野生型および変異型のBach1蛋白質とヘムとの相互作用について解析した結果、ヘムとBach1との結合とヘムによるBach1のDNA結合活性の抑制とはよく一致することが明らかとなった。さらに、Bach1遺伝子破壊マウスでは何れの組織でもヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)の発現が著しく増加しており、正常動物ではBach1/ヘム系によるHO-1遺伝子発現調節機構が存在する可能性が示唆された。