hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管微小環境を介した肝類洞リモデリング制御機構の解明と肝再生治療への応用

肝臓は再生能が旺盛な臓器として知られ、ラットの肝臓を3分の2切除しても1週間程で元の重量に戻ることが知られている。この再生の主体は、肝機能の中心を担う肝実質細胞の増殖・分裂によるものであるが、このとき同時に血液の流れが伴わないと肝実質細胞は生存し機能することが出来ない。本研究では、血流の維持に不可欠な肝類洞(血液の通り道)の再構築がどのようにして起こるのかを肝微小循環の視点から検討し、その結果肝再生の過程においては肝類洞内皮細胞の増殖・遊走が重要であることが示唆された。部分肝切除後の肝再生機転において肝類洞の再構築が不可欠であることが知られているが、その過程でS1Pを介した肝類洞内皮細胞の遊走・増殖(肝類洞再構築)が重要な役割を果たしており、その制御には少なくとも一部SphK1が関与している可能性が示唆された。我々はこれまで、ラット肝よりコラゲナーゼ灌流法によって分離・作成した初代培養系の肝類洞内皮細胞(LSECs)を用い、その増殖・遊走能がsphingosine 1-phosphateによって制御されていることをin vitroで明らかにしてきた。このことは、部分肝切除後の肝再生が肝細胞の増殖・分化のみならず、肝再生後期における肝類洞再構築に密接に関わっていることを示唆するものであり、本年度ではin vivoにおける部分肝切除後ラットにsphingosine 1-phosphateの産生を担うsphingosine kinase (SphK)の阻害剤(SKI-I)を投与することでsphingosine 1-phosphateの肝再生に及ぼす影響を検討した。コントロール群における部分肝切除後の肝細胞DNA合性能(BrdU labeling index)は、肝切除後24時間でピークに達した後低下し、liver/body weightは肝切除後4日でほぼ元に回復した。又、部分肝切除後における肝類洞内皮細胞のDNA合性能は部分肝切除後3-4日でピークに達することから、SKI-I投与は肝再生早期(024h)と後期(7296h)の2群において行なった。その結果、いずれの群においてもliver/body weightに有意な変化は認められなかったが、BrdU labeling indexを用いた部分肝切除後の肝細胞DNA合性能は、肝再生後期投与群で抑制されている傾向にあった。我々はラット部分肝切除モデルにおいて、肝再生後期における肝類洞再構築が肝実質細胞の増殖に不可欠であることを示し、その過程でスフィンゴシン-1-リン酸による肝類洞内皮細胞の遊走・増殖が重要であることをを主としてin vitroの細胞培養系を用いて明らかにしてきた。今回、ラット部分肝切除モデルの肝再生早期と後期の各々においてスフィンゴシン-1-リン酸をin vivoで投与したところ、肝再生前期における投与では肝実質細胞のDNA合成に変化がみられなかったのに対し、肝再生後期における投与では肝実質細胞のDNA合成の増加を認めた。スフィンゴシン-1-リン酸は肝実質細胞に対する増殖作用を有しないことが知られていることから、この事実はスフィンゴシン-1-リン酸を介した肝類洞再構築の増強によるものであることが示唆された。研究補助員が入院を繰り返し最終的に健康上の理由で退職を余儀なくされたが、後任が決まるまでに時間を要した為。ラット部分肝切除後モデルにおける肝再生の完成には肝類洞の再構築が不可欠であり、その過程で肝類洞内皮細胞の増殖・遊走が重要な役割を担っていると考えられているがその詳細は明らかではない。我々はリゾリン脂質のひとつであるスフィンゴシン-1-リン酸が肝再生後期における肝類洞再構築を制御している可能性を示してきたが、本研究の最終年度では、ラット部分肝切除後モデルにおいてin vivoでスフィンゴシン-1-リン酸の阻害剤を投与し、肝再生前期と後期における肝実質細胞の増殖に及ぼす影響を検討した。その結果、肝再生前期にスフィンゴシン-1-リン酸の阻害剤を投与した場合には肝実質細胞のDNA合成に変化が認められなかったのに対し、肝類洞再構築の生じる肝再生後期において投与した場合にはコントロール群に比し肝実質細胞のDNA合成が有意に抑制されることが明らかとなった。スフィンゴシン-1-リン酸は肝実質細胞自体への直接的増殖能増強作用を有さないことがin vitroで示されていることから、肝再生の調節には肝実質細胞への直接的な増殖シグナルのみならず、肝実質細胞の置かれた環境(肝類洞微小環境)の適正な制御が重要であることが示唆された。in vivoの実験は大量のラットを用いる為多くの時間を要するが、研究補助員の健康上の理由(入院)で実験を一時中断せざるを得なかった。又、退職後の後任が決まるまでに予想外の期間が必要であった。肝類洞再構築に関するin vitroとin vivoのデータを総合的に解析し、肝再生におけるその意義をより具体的に明らかにしていく予定である。

肝臓病学in vivoの実験結果をより確実なものにし、これまでin vitroの実験系で得られた結果と整合性が得られるかどうかを確認する予定である。初代培養肝類洞内皮細胞を用いた実験は比較的順調に進展しているが、in vivoにおける肝再生モデルにおいて実験環境が整わず、平成26年度の優先的な課題としたい。研究補助員の入院とその後の退職により研究計画が大幅に遅延した為。研究補助員の健康上の理由(入院)で一時実験を進めることが出来ず、後任が決まるまでの期間実験を中断せざるを得なかった。研究成果の発表に伴う学会参加費用及び論文作成費用初代培養肝類洞内皮細胞を用いた実験結果を、in vivoにおける肝再生モデルに応用し、包括的な視点より肝再生における肝類洞微小環境の位置づけを明確にしていきたい。in vivoとin vitroの実験結果を相補的に解析し、肝類洞再構築の肝再生における役割を明らかにする。in vivoの実験の準備環境が整わず、予定されていた研究費を翌年度に使用することになった。in vivoの実験環境を整備し、前年度の実験の遅れを取り戻すことが出来るよう努める。
外国人日本語学習者のための音声学習支援システムの研究

平成4年度は,3年度に完成した外国人日本語学習者のための特殊拍習得支援システムについて,いくつかの学会・国際シンポジウムなどで発表を行うかたわら,日本語学習者に対する試用を行い,その使用状況や発音改善などにつきデータを収集した。また、学習者の使用前後の音声の日本人による聴取・評価実験も行い,以下の知見を得た。1.コースウエアの評価試用の過程で,音声波形の観察とマウス操作による細部の聴き比べが,自分の発音の自覚と改善へと繋がることが観察された。本システムは,特に時間的な要素に左右される特殊拍の発音訓練に有効であるが,細かく聞いてくので,音声波形情報からでは読み取れない単音の音価やアクセントの異同などについても,学習者が気付いて改善していく例がまま見受けられ,総合的な発音教育としても有効なシステムであると言える。2.学習者の自己評価と日本人の評価学習者の練習1回目の音声と,最後に一応の満足を得た音声,およびその中間に位置する音声をデータとして,日本語母語話者に対して聴取・評価実験と簡単なインタビューを行った。その結果,日本人の評価も学習者の自己評価と概ね一致することがわかったが,次の3点のような興味ある事柄も得られた。(1)学習者の音声にいくつかの問題がある場合,そのうち一つが改善されても全体評価はあまり変わらない(つまり,上達したとは認定しない)。(2)発音に慎重になるあまり,スピードが遅くなると日本人評価は低下する。(3)日本人が発音評価で重視するポイントは,拍感覚の実現,アクセントの習得,個別の単音の習得で,その重要度ランクは人によって異なる。(4)場面を考え感情をこめた発話を低く評価することがよくある。
極限状態, または非平衡状態での材料作製プロセス

本年度は当重点領域研究としては初年度であるので,組織作りと,将来計画,実験準備に費したグループもいるが,前から関連のある研究を行なっているものはめざましい進展がみられた.堂山は分子線エピタキシー装置,スパッタリング装置の導入により,磁性薄膜の研究の準備をし,これと同時に高温超伝導の平衡,非平衡のプロセスによる性質の違いを研究した.主な内容はBa_2YCu_3O_<7-X>において炉冷,空冷,熱平衡による結晶構造の変化と遷移温度が格子定数b/a, C/aに関することを認め,その関係を得ている.またメスバウアー効果を用いたFe^<3+>, Fe^<4+>の混合状態があることを認めた. Bi-Sr-Ca-Cu-O系の高温超伝導体において結晶構造をきめ,マイスナー効果,電気抵抗,正ミューオン測定を行った.小泉らはNbN系超伝導窒化セラミックスの自己燃焼合成を行なった.反応律速過程の活性化エネルギーとして290KJ/molを得た.Tcは15K,銅を加えた試料で17.5Kであった. Mo-Nb-N系の固溶体薄膜も合成し, Tcとして13Kを得ている.若槻らはダイヤモンドとBNのウルツ鉱対応相の変換機構や速度論的特徴を明らかにした.また黒鉛/ダイモンド平衡圧の精密測定を行なっている.この他C/BN固溶体を高圧下のパルス加熱により得ることができた.これらは将来の高温絶縁体,半導体材料として有望視されている.今井はN-シリル化ジアミンを用いるポリアミドの合成-成形法により,半屈曲性構造のポリイミドと剛直鎖棒状構造をポリイミドを組合わせ,ランダムおよびブロック共重合体を合成し,成形加工して得られるポリイミド共重合体フィルムについて特性表評価を行なった.これにより大幅な高性能フィルムが得られる見通しを得た.本年度は当重点領域研究としては初年度であるので,組織作りと,将来計画,実験準備に費したグループもいるが,前から関連のある研究を行なっているものはめざましい進展がみられた.堂山は分子線エピタキシー装置,スパッタリング装置の導入により,磁性薄膜の研究の準備をし,これと同時に高温超伝導の平衡,非平衡のプロセスによる性質の違いを研究した.主な内容はBa_2YCu_3O_<7-X>において炉冷,空冷,熱平衡による結晶構造の変化と遷移温度が格子定数b/a, C/aに関することを認め,その関係を得ている.またメスバウアー効果を用いたFe^<3+>, Fe^<4+>の混合状態があることを認めた. Bi-Sr-Ca-Cu-O系の高温超伝導体において結晶構造をきめ,マイスナー効果,電気抵抗,正ミューオン測定を行った.小泉らはNbN系超伝導窒化セラミックスの自己燃焼合成を行なった.反応律速過程の活性化エネルギーとして290KJ/molを得た.Tcは15K,銅を加えた試料で17.5Kであった. Mo-Nb-N系の固溶体薄膜も合成し, Tcとして13Kを得ている.若槻らはダイヤモンドとBNのウルツ鉱対応相の変換機構や速度論的特徴を明らかにした.また黒鉛/ダイモンド平衡圧の精密測定を行なっている.この他C/BN固溶体を高圧下のパルス加熱により得ることができた.これらは将来の高温絶縁体,半導体材料として有望視されている.今井はN-シリル化ジアミンを用いるポリアミドの合成-成形法により,半屈曲性構造のポリイミドと剛直鎖棒状構造をポリイミドを組合わせ,ランダムおよびブロック共重合体を合成し,成形加工して得られるポリイミド共重合体フィルムについて特性表評価を行なった.これにより大幅な高性能フィルムが得られる見通しを得た.
認知症の方の快適な身体活動と介護者の負担軽減につながる動作誘導・介助法を提案する

認知症を有する方の日常生活において、介護者が動作を誘導・介助することがある。適切な動作の誘導・介助は認知症の方の快適な身体活動を促し、ひいては身体機能維持につながる。反対に適切とはいえない介護は、認知症の行動・心理症状(妄想、徘徊、興奮、暴言など)を悪化させる可能性がある。理学療法士は起きる、座る、立つ、歩くなど、日常生活の基本的な動作を維持・改善するための働きかけを得意とし、これによって対象者の動作の習得、身体機能の維持改善を図る。そこで、理学療法士が認知症を有する方に対して行う動作の誘導・介助の方法を調査し、介護に役立つマニュアルを作成することを目的に研究を計画した。当該年度は、理学療法士に対して行った調査(理学療法場面の観察と記録、理学療法士へのインタビュー)から、インタビュー後に作成した逐語録の一部を研究協力者とともに分析した。逐語録の分析においては、動作の誘導・介助をその方法で行う背景や理由、配慮している点などについて理学療法士が述べた内容を分類し、いくつか特徴的なキーワードを抽出した。理学療法場面の観察と記録を行う際、参加協力を依頼した認知症の方の認知機能、身体機能には幅があり、介助・誘導量も軽度からほぼ全介助まで、様々であった。介護に役立つマニュアル作成には、認知症の方の認知機能、身体機能に関わらず、理学療法士が共通して述べているキーワードを抽出することが必要であると考えられるため、引き続き分析を行う。また、認知症を有する方の動作介助・誘導の際の身体動作や声かけの時間的な流れについて、理学療法場面の観察時に撮影したビデオ画像から解析する。本研究で行うインタビューの分析は研究代表者が初めて手掛ける方法であったことから、想定以上に時間を要し、研究の進行が遅れていた。さらにその分析方法に精通している研究協力者から指導を受けるにあたり、当該年度に発生した西日本豪雨および台風の影響のため、指導を受ける日程が繰り返し延期となった。その結果、分析が遅延し、当初計画していた学会発表、論文投稿に至っていない。1.引き続き、理学療法士に対して行った調査(理学療法場面の観察と記録、理学療法士へのインタビュー)から、インタビュー後に作成した逐語録の分析を行う。認知症の方の認知機能、身体機能には幅があり、介助・誘導量も軽度からほぼ全介助まで様々であるが、認知症の方の認知機能、身体機能に関わらず、理学療法士が共通して述べているキーワードを抽出することを目指す。なお、分析方法の指導を受けていた研究協力者から指導を受けることが困難となったため、今後は別の研究者に指導・助言を受ける必要がある。2.理学療法場面の観察時に撮影したビデオ画像から、認知症を有する方の動作介助・誘導の際の身体動作や声かけの時間的な流れを解析する。認知症を有する方の日常生活において、介護者が動作を誘導したり介助することがある。ご家族など身近な介護者による適切な介護は、認知症の方の快適に身体活動を促すことに貢献する。反対に認知症の方への適切とはいえない介護により、時には認知症の周辺症状(妄想、徘徊、興奮、暴言)が悪化する場合もある。理学療法士は起きる、座る、立ち上がる、歩くなど、基本的な動作の維持・改善の働きかけを得意とする。これによって対象者の動作の習得と身体機能の維持改善を図り、介護者に介助方法をアドバイスする。そこで、認知症を有する方に対して理学療法士が行う動作の誘導・介助の方法をマニュアル化できれば、介護者に広く提示できると考え研究を計画した。当該年度は調査準備として、1)医学倫理審査委員会への申請手続、2)理学療法士への協力依頼、3)インタビューガイドの作成、4)分析装置による予備解析を行った。調査準備が整った後、協力依頼の承諾を得られた理学療法士3名に対し、調査を行った。調査は、A)治療場面における理学療法士の動作の誘導・介助方法の観察、B)理学療法士へのインタビュー、C)理学療法士の経験年数と所属した施設の分類、治療を受けた認知症の方の基本特性に関する情報収集であった。A)は寝返り、起き上がり、座位、立位、歩行の基本的な動作のうち、治療中に行った姿勢や動作の観察およびビデオ撮影を行った。B)は、治療中に撮影したビデオ画像を理学療法士とともに見ながら、理学療法士が治療中に行った対象者への動作の誘導・介助方法について、その方法で行う背景や理由、実施の際に配慮している点に関して、インタビューガイドに沿って聴取した。C)はあらかじめ作成した用紙を配布し、理学療法士に記載してもらった。調査にあたり、理学療法士への協力依頼と承諾に加えて、理学療法士が所属する施設の長、所属する施設の関連部署および、理学療法を受ける対象者の方々への協力依頼と承諾を得るための手続きに関する時間の見積もりが不十分であった。結果として、3名の理学療法士にご協力いただき、調査できたが、当該年度中に予定していた調査後のビデオ画像の分析およびインタビュー後の逐語録作成は未実施である。反対に適切とはいえない介護は、認知症の行動・心理症状(妄想、徘徊、興奮、暴言など)を悪化させる場合もある。

そこで、理学療法士が認知症を有する方に対して行う動作の誘導・介助の方法を調査し、介護に役立つマニュアルを作成することを目的に研究を計画した。当該年度は前年度に引き続き、調査協力の承諾を得られた理学療法士2名の調査を行った。調査は理学療法場面の観察と記録、理学療法士へのインタビュー、理学療法場面観察中に治療を受けていた認知症の方の基本特性に関する情報収集であった。調査項目のうち、インタビューは治療中に撮影したビデオ画像をみながら、理学療法士が治療中に行った動作の誘導・介助方法について、その方法で行う背景や理由、配慮している点などを聴取し、インタビュー後に逐語録を作成した。理学療法士1名分の逐語録について、研究協力者とともにいくつかのまとまりに分類し、一部、特徴的な単語を抽出した。逐語録の分析は途中の段階であり、今後は他のインタビューについても分析し、これまで調査協力の得られた理学療法士5名が共通して述べている単語を抽出する予定である。また、理学療法士が認知症を有する方の動作介助・誘導をどのように行っているのか、治療中に撮影したビデオ画像の解析も行う予定である。認知症を有する方への理学療法の経験が豊富で、なおかつ、調査期間中に認知症を有する方を治療している理学療法士に調査協力を依頼するのに時間を要した。また、調査項目の一つであるインタビュー内容の分析に要する時間の見積もりが不十分であったため、予定よりも分析に時間がかかっている。認知症を有する方の日常生活において、介護者が動作を誘導・介助することがある。適切な動作の誘導・介助は認知症の方の快適な身体活動を促し、ひいては身体機能維持につながる。反対に適切とはいえない介護は、認知症の行動・心理症状(妄想、徘徊、興奮、暴言など)を悪化させる可能性がある。理学療法士は起きる、座る、立つ、歩くなど、日常生活の基本的な動作を維持・改善するための働きかけを得意とし、これによって対象者の動作の習得、身体機能の維持改善を図る。当該年度は、理学療法士に対して行った調査(理学療法場面の観察と記録、理学療法士へのインタビュー)から、インタビュー後に作成した逐語録の一部を研究協力者とともに分析した。逐語録の分析においては、動作の誘導・介助をその方法で行う背景や理由、配慮している点などについて理学療法士が述べた内容を分類し、いくつか特徴的なキーワードを抽出した。理学療法場面の観察と記録を行う際、参加協力を依頼した認知症の方の認知機能、身体機能には幅があり、介助・誘導量も軽度からほぼ全介助まで、様々であった。介護に役立つマニュアル作成には、認知症の方の認知機能、身体機能に関わらず、理学療法士が共通して述べているキーワードを抽出することが必要であると考えられるため、引き続き分析を行う。また、認知症を有する方の動作介助・誘導の際の身体動作や声かけの時間的な流れについて、理学療法場面の観察時に撮影したビデオ画像から解析する。本研究で行うインタビューの分析は研究代表者が初めて手掛ける方法であったことから、想定以上に時間を要し、研究の進行が遅れていた。
マイクロバイオームからみた慢性閉塞性肺疾患の新規病態分類の提案

慢性閉塞性肺疾患(COPD)は臨床経過から1肺進行形(局所型)2併存症進行形(全身型)3局所・全身型4安定型の4型に分類され、この病態分類に応じた治療戦略を立てることで予後改善に寄与すると仮想し、局所型では口腔-気道細菌叢、全身型では腸内細菌叢のバランスの乱れ(Dysbiosis)から臨床経過を予測できるかについて検証し、細菌叢からみた病態分類を作成するとともに各群における治療戦略をも提案する。
水素の関与する分解-再結合反応の系統的研究と次世代水素貯蔵材料への応用

高水素貯蔵密度を有する錯体水素化物やペロブスカイト水素化物における分解-再結合反応に伴う脱水素化特性や再水素化特性、さらには添加物による反応促進効果などを系統的に評価した。得られた研究成果は以下の通りである。1.Mg系錯体水素化物Mg(BH_4)_2では、約520Kから脱水素化反応が始まり、14.5質量%もの水素が多段反応により放出された。その脱水素化過程を詳細に調査した結果、Mg(BH_4)_2がMgB_<12>H_<12>のような中間化合物を経て、まずMgH_2まで、さらにMgまで分解することにより水素が放出されることを解明した。水素圧力-組成-等温線の測定においても、脱水素化過程における中間化合物の生成を示唆する結果が得られた。2.脱水素化後のMg(BH_4)_2(すなわちMgとBとの混合体)の再水素化特性も調査した。その結果、673K、40MPaの水素中で、中間化合物の生成をともなって6.1質量%の水素が再水素化できることを実証した。このような中間化合物の生成は、錯体水素化物の脱水素化・再水素化特性において極めて重要であることを世界で初めて見出した。3.Mg(BH_4)_2に対するTi系添加物の効果を評価した結果、特にTiCl_3の添加により脱水素化温度が523Kから353Kにまで劇的に低下する現象も確認した。すなわち、適正な添加物の選択によって反応促進効果が顕著に現れるといえる。4.ペロブスカイト水素化物NaMgH_3に関しては、約6.0質量%の水素が放出されることを明らかにした。また、673Kにおける水素圧力-組成-等温線の測定からは、2段階の分解-再結合反応が進行することも確認した。高水素貯蔵密度を有する錯体水素化物やペロブスカイト水素化物を合成し、それらの結晶構造や化学結合状態などを評価した。得られた成果は以下の通りである。1.Mg系錯体水素化物Mg(BH_4)_2を液相でのメタセシス反応(NaBH_4とMgCl_2との陽イオン交換反応)により合成した。沈殿物はNaClのみであり、溶液を真空脱気して得られる白色粉末は結晶性の良いMg(BH_4)_2である。この試料の結晶構造や化学結合状態などを詳細に調べた。2.Liに加えて他の金属(陽イオン)を同時に含む錯体水素化物MLi_<m-n>(BH_)_m(M=Zn(n=2),Al(n=3),Zr(n=4);n【less thanor equal】を固相でのメタセシス反応(LiBH_4とM塩化物とのミリング処理)により合成した。MがZnとAlの場合では、昇温過程でM(BH_4)_nとLiBH_4への分解反応が進行した。一方、MがZrの場合では、組成比mの減少に伴い脱水素化温度が連続的に低下する現象がみられ、適切な陽イオンを組合せることにより錯体水素化物の脱水素化温度が劇御できることが判明した。3.(Li_xNa_<1-x>)Mg系水素化物を各二元水素化物のミリング処理により合成した。x=0ではペロブスカイト構造を有するNaMgH_3が生成し、また中間組成であるx=0.5ではペロブスカイト構造を保った状態でLiによるNaの部分置換が可能となる。一方、x=1.0ではペロブスカイト構造が確認できなかった。これらの結果は、Goldschmidt許容因子やPauling第一法則などを考慮した構成イオンの幾何学的配置条件からテイサン案されるペロブスカイト構造生成領域とよく一致する。

4.ペロブスカイト水素化物NaMgH_3に関しては、約6.0質量%の水素が放出されることを明らかにした。また、673Kにおける水素圧力-組成-等温線の測定からは、2段階の分解-再結合反応が進行することも確認した。
卵減数分裂におけるサイクリンAの機能

サイクリンはcdkと結合してcdkキナーゼ活性を調節することで細胞周期進行を制御するタンパク質因子である。細胞周期におけるA型サイクリンの機能と構造の関係を明らかにするため、XenopusサイクリンAを出芽酵母に導入して細胞周期停止を引き起こし、それを抑圧する酵母変異株(サプレッサー変異)を分離して、サイクリンA機能に関る因子の同定及びその解析を行った。(1)Xenopusの卵成熟と胚発生過程における生殖細胞型サイクリンA1と体細胞型サイクリンA2の発現を調べた。サイクリンA1は卵母細胞成熟のGVBDの時期に合成を開始し、器官形成期後消失した。一方、サイクリンA2は卵母から卵割期では発現せず、器官形成期後に発現がみられた。サイクリンA1とA2で発現の時期が異なる。(2)サイクリンA1cDNAを出芽酵母の発現ベクターにつないでGAL1プロモーターにより発現させて酵母の細胞周期を停止させた。サイクリンAの発現は、本来、分裂期で母細胞と娘細胞に分配されるべき染色体DNAがそのまま娘細胞に引っ張りこまれる現象を引き起こした。この染色体の異常な動きはDNA複製なしに起こった。サイクリンA1と酵母Cdc28の複合体に依存したキナーゼ活性に依存してこの現象が起こった。さらに、サイクリンA1による細胞周期停止抑圧する酵母変異株(サプレッサー変異)を分離してその遺伝子をクローニングし、CDC28の3つの異なる変異を同定した。それら3つの変異部位はサイクリン分子と向き合ったCdc28のC末端葉ドメインにマップされた。変異部位の違いにより、それぞれのサイクリン-Cdc28複合体との結合能に差が見られた。細胞周期各時期におけるサイクリン-Cdk複合体の結合特異性に、CdkのC末端葉とサイクリンの相互作用が重要な働きをしているのかもしれない。
CDNAマイクロアレイによる臓器不全の早期診断と抗TLR抗体による治療効果の検討

本研究ではcDNAマイクロアレイを用いて術後重症感染症と臓器不全に関わる遺伝子群の同定を試み、その病態の解明、早期診断、さらに新たな治療法開発の可能性を検討した。また、抗TLR抗体による敗血症および臓器不全の治療効果を検討した末梢血中のIL-6やIL-10濃度は感染合併例、臓器不全合併例が有意に高値を示しており、術後早期のマーカーとしての有用性が確認された。末梢血中のsCD30(Th2反応の液性マーカー)は術前から術後1週間まで感染合併例、臓器不全合併例が有意に高値を示した。sCD30は術後合併症の術前予測を可能にする可能性が示された。cDNAマイクロアレイ及びRT-PCRによる検討では、GATA3(Th2 regulatory gene)の発現が、末梢血中のsCD30(Th2液性マーカー)と同様に、術前から術後1週間まで感染合併例、臓器不全合併例で高発現を示した。逆に、T-bet(Th1 regulatory gene)は術後3日から2週にかけて感染合併例、臓器不全合併例で高発現を示した。GATA3およびT-betの遺伝子発現は、周術期の病態においてreciprocalな関係にあり、特にGATA3の術前からの高発現は術後感染症・臓器不全の早期診断を可能にする極めて重要な遺伝子と考えられた。TLR2およびTLR4も術後3日から感染合併例、臓器不全合併例で高発現を示したが、早期診断のマーカーとしてはGATA3が最も有力な因子と考えられた。抗TLR2および抗TLR4モノクローナル抗体を用いた治療効果は本研究では明らかにすることが出来なかった。感染症の病態においては発症機転がより重要な要素となっていると考えられた。本研究からGATA3の術前高発現群が術後感染症・臓器不全のhigh-risk groupと考えられ、GATA3およびsCD30は臨床的に極めて重要なマーカーと考えられた。[臨床的検討]肝切除症例の検討臨床的検討において、周術期における術後重症感染症および臓器不全合併例では対照に比較して、有意にpro-inflammatory cytokinesおよびchemokines産生能の上昇が認められた。次年度には、さらに症例数を追加検討する予定である。[基礎的検討]CLP ModelとOBJ Modelを用いた臓器障害発症メカニズムの検討#CLP mouse Model:盲腸の結紮穿刺により腹膜炎を起こし、肝障害および腎障害を誘導する。#OBJ mouse Model:胆管結紮により閉塞性黄疸を起こし、Endotoxin投与により肝障害、肺障害を誘導する。<末梢血単核球LPS刺激によるcytokines及びchemokines産生能>基礎的検討においても、両モデルにおいて対照に比較して、有意にpro-inflammatory cytokinesおよびchemokines産生能の上昇が認められた。しかし、各臓器におけるcytokines及びchemokinesの発現分布に差があり、今後更なる検討課題である。[臨床的検討]肝切除症例の検討cDNAマイクロアレイ及びRT-PCRによる検討では、GATA3(Th2 regulatory gene)の発現が、末梢血中のsCD30(Th2液性マーカー)と同様に、術前から術後1週間まで感染合併例、臓器不全合併例で高発現を示した。

TLR2およびTLR4も術後3日から感染合併例、臓器不全合併例で高発現を示したが、早期診断のマーカーとしてはGATA3が最も有力な因子と考えられた。[基礎的検討](1)CLP ModelとOBJ Modelを用いた臓器障害発症メカニズムの検討(2)抗TLR2および抗TLR4モノクローナル抗体を用いた治療効果の検討CLP mouse Model(盲腸の結紮穿刺により腹膜炎を起こし、肝障害および腎障害を誘導する)およびOBJ mouse Model(胆管結紮により閉塞性黄疸を起こし、Endotoxin投与により肝障害、肺障害を誘導する)の検討では、両モデルにおいて対照に比較して、有意にpro-inflammatory cytokinesおよびchemokines産生能の上昇が認められた。しかし、各臓器におけるcytokines及びchemokinesの発現分布に差があり、一定の傾向が認められなかった。また、抗TLR2および抗TLR4モノクローナル抗体による治療効果の検討では、明らかの効果は認められなかった。
アクリル酸エステル誘導体のタンデム型環化反応の開発と生理活性天然物合成への応用

双環性シクロペンタノンは数多くの天然有機化合物の重要な部分構造であるだけでなく、様々な生理活性化合物の合成前駆体としても有用なことから、その効果的合成法開発に向けた種々の試みが行われている。アクリル酸エステル誘導体から一挙にシクロペンタノン環を形成する効率的方法として、電気分解やアルカリ金属などを使用する連続的な還元的環化-Dieckmann縮合があるが、それらの分子内反応への適応による双環性シクロペンタノン誘導体合成は知られていない。本研究はアクリル酸エステル誘導体を利用する有用な環化反応の開発とその応用による生理活性天然物の新規合成ルート開発を目的に行われた。最初に見出したのは、分子内に2つのアクリル酸エステル部位を有する化合物とSmI_2の反応で、この反応により様々なビシクロ[3.3.0]オクタノン誘導体及びビシクロ[4.3.0]ノナノン誘導体が合成できる。この反応は中員環が縮環したシクロペンタノンの合成には適さなかったが、さらなる検討の結果、これらの合成にも適応できる1,2-シクロブタンジカルボキシラートのSmI_2による環拡大反応を見出した。生理活性天然物合成への応用研究では4つの化合物の合成が達成され、これらの方法の有用性が示された。すなわち、アクリル酸エステル誘導体のSmI_2が誘起する環化反応の利用によりヒルスタン型セスキテルペンhirustene、エレマン型セスキテルペンeleman-8β,12-olideの形式全合成、及びケトン及びエステルを備えたアクリル酸エステル誘導体のSmI_2による連続的環化反応を鍵ステップとする植物ホルモンgibberellin A_1の全合成が達成された。生理活性物質の中には特有の環状構造を有し、分子内に多様な官能基が複雑に組み込まれたものが多数存在する。それらを合成する際問題となるのは、いかにその環状構造を適切な官能基を備えた形で効率的に構築するかである。本研究は、著者らが最近見出したアクリル酸エステル誘導体のSmI_2によるタンデム型環化反応の多環状構造構築における適応範囲と限界、生理活性天然物合成への応用、及び新たな環形成反応の開発を目的に行われた。まず、分子内に2つのアクリル酸エステル部位を有する種々の化合物を合成し、SmI_2との反応を検討した。その結果、この連続環化反応が様々なビシクロ[3.3.0]オクタノン誘導体及びピシクロ[4.3.0]ノナノン誘導体合成に有効であり、かつ基質二重結合のシス、トランスの使い分けにより核間シス体、トランス体が立体選択的に合成できることを明らかにした。この反応は、中員環が縮環したシクロペンタノンの合成には適さないが、更なる検討の結果、これらの合成にも適応できる1,2-シクロブタンジカルボキシラートのSmI_2による環拡大反応を見出した。生理活性天然物合成への応用研究では三つの化合物の合成が達成され、これらの方法の有用性が示された。すなわち、アクリル酸エステル誘導体のSmI_2によるタンデム型環化反応で合成されるビシクロ[3.3.0]オクタノン誘導体を用いたヒルスタン型セスキテルペン1-desoxyhypno-philin及びhirusteneの形式全合成、並びに、ケトン及びエステルを備えたアクリル酸エステル誘導体のSmI_2による連続的環化反応を鍵ステップとする植物ホルモンgibberellin A_1の全合成の達成である。生理活性物質の中には特有の環状構造を有し、環状部分に多様な官能基が複雑に組み込まれたものが多数存在する。これらを合成する際、その環状構造を適切な官能基を備えた形でいかに効率的に構築するかが重要な問題となる。

本研究は、著者らが最近見出したアクリル酸エステル誘導体のSmI_2による連続環化反応の多環性分子合成における適応範囲と限界、生理活性天然物合成への応用、及び新たな環形成反応の開発を目的に行われた。昨年度までの研究で、次の3点の成果:1)SmI_2が誘起する新規環拡大反応の開発;2)SmI_2の誘起する連続的反応の適応範囲と限界の解明;3)セスキテルペンhirustene及び植物ホルモンgibberellin A_1合成の達成、を得ている。本年度はこれらの研究結果を踏まえ、SmI_2による連続的環化反応を合成ルートの基軸とするgibberellin合成経路の改良を中心に検討を行った。まず、アクリル酸エステル部、ケトン、エステルの順で配置した鎖状化合物を数種合成して、SmI_2による連続的環化反応を検討し、アクリル酸エステル部二重結合がZ配置の基質がこの還元的環化-Dieckmann縮合-ラクトン化に高い立体選択性を示すことを明らかにした。次いでC/D環を有する鍵反応の基質の合成を検討し、1,3-シクロヘキサジオンより18工程で合成する経路を開発した。この際、C/D環形成には3-(2-プロピニル)シクロヘキサノン誘導体のラジカル環化を使用した。合成した基質にSmI_2を作用させると期待する連続的環化反応が高立体選択的に進行し、gibberellinの骨格が得られた。この化合物から(±)-gibberellin A)_1への変換は容易に行われた。このルートを用いると1,3一シクロヘキサジオンより(±)-gibberellin A_1が23工程で合成できる。
日本古代の政務形態と官僚制の実態解明－宮室構造と宮廷儀礼の復原を手がかりとして－

本研究は、日本古代の王宮における政務形態を、主として政務が行われた空間の実態的な考察と、宮廷儀礼の執行形態の復原によって解明しようとするものである。平成26年度は、これまで行った研究を総括・体系化し、その成果を学界に発表するため、単著『日本古代の王宮構造と政務・儀礼』の執筆に力を注いだ。本書は、従来史料の稀少な古代の政治形態を具体的に把握するのは困難とされているが、1王宮の空間構造に着目し、2政務の基盤となる官人の勤務制度の分析と、3それらの上に展開される儀礼構造という3つの視角を組み合わせて総合的に考察することにより、日本の古代国家の政治形態の制度的変遷とその特質を、新たな視点から解明することを目的とする。日本の王宮の儀礼空間の変遷から見た政務・儀礼の特色については、以下のように考えられる。すなわち、日本古代の儀礼では、第一に節会に代表される饗宴儀礼の比重が大きいことが指摘できる。また、王宮への出仕を意味する朝参には、朝堂での日常政務のための尋常朝参、天皇の聴政が行われる朔日・旬日の朝参のほか、節会や外国使節の賜宴などに出席するための行事朝参があり、行事への出席が「見参」として把握される。このことは、饗宴儀礼への参加が官人としての職務であることを表しており、儀式を滞りなく行うことが、官人の天皇に対する「仕奉」の一環として認識されていたことを意味する。これらのことから、日本の礼制は天皇と官人との君臣秩序の維持を主眼としており、古代日本における儀式は、饗宴儀礼の重視に看取されるように、天皇と官人との人格的関係性を形成・確認するためのものという意味合いが強かったと見られる。すなわち、この支配者層の人格的結合を土台として官制機構や各種の支配制度が成り立っているのであり、この権力主体の結合の構造が、日本の律令制国家の政治形態の基層を成していると考えられるとの結論を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、日本の古代国家の政務手続の制度を、主として平安時代の政務形態の分析をもとに、王宮内の政務が行われた「場」に即して実態的に考察し、古代官僚制の基礎的制度を解明しようとするものである。考察にあたっては、A宮室構造の復原・B太政官政務と内裏行事・C官僚制的諸制度という3つの研究視角を設定する。2012年度は、まずA宮室構造の復原について小墾田宮以降平安宮までの王宮の主要な政務・儀礼空間である朝堂(執務庁舎)を中心に、遺跡の最新の発掘成果と実地踏査をふまえて検討した。その結果に基づき、C官僚制的諸制度のうち朝参(朝廷出仕)と上日(勤務日数)の制度に着目し、その仕組みを『延喜式』『類聚符宣抄』等の史料の読解により明らかにした。その上でB太政官政務とそれに密接に関わる天皇聴政のあり方について言及し、論文「日本古代の朝参制度と政務体系」(『史学雑誌』122-3、2013年3月)として発表した。さらに、論文投稿後に行った日本史研究会古代史部会例会での口頭発表「日本古代の朝参制度と太政官政務形態の展開」では、上記の内容に加えて平安時代前期の太政官政務の変質過程と太政官官人の上日把握場所について考察し、今後の研究の見通しを得た。またBの内裏行事について、内裏で行われる重要な儀式の一つである除目に着目し、摂関期院政期頃の貴族社会の説話を集めた『言談抄』に見える除目故実を題材とした研究発表も行った(於東京大学史料編纂所)。それと関連して、除目に関する申文などの諸記録・先例等を集成した儀式書『魚魯愚抄』・『魚魯愚別録』の書誌的な検討を進めた。良質な本文を持つにもかかわらず十分な調査が行われていない東山御文庫本(京都市所在)と陽明文庫本(京都市所在)に注目し、受入研究者である東京大学史料編纂所の田島公教授とともに両写本を実見・調査し、両写本が『魚魯愚抄』・『魚魯愚別録』の重要な写本であることを確認した。本研究は、日本古代の王宮における政務形態を、主として政務が行われた「場」の実態的な考察と、宮廷儀礼の執行形態の復原によって解明しようとするものである。考察にあたっては、A宮室構造の復原・B太政官政務と内裏の儀式・C官僚制的諸制度という3つの研究視角を設定する。平成25年度は、まずA宮室構造の復原に関連して王宮に置かれた庭と苑に着目し、『続日本紀』等の史料に見える利用形態から両者の機能について考察した。その結果、朝庭は律令制に則った儀式を行う空間であるのに対し、苑池は主に節日の饗宴の場として利用され、その本質は令制以前からの池辺での祓禊儀礼にあること、また苑での宴は律令制的秩序を離れた天皇と侍臣との人格的関係を醸成するという性格を有し、庭と苑両者の儀礼が相俟って節日の儀礼体系を構成していたことを明らかにし、論文にまとめた。また、A宮室構造の復原及びB太政官政務と内裏の儀式の双方に関わる視角から、平安宮の清涼殿の構造復原と、清涼殿における天皇の日常生活について考察した。

平安宮内裏の清涼殿の構造とそこで起居する天皇の日常については、古記録や文学作品から断片的に言及されるのみであったが、『西宮記』『侍中群要』、東山御文庫本『日中行事』等の儀式書の記事を読み込み、また身舎の内側だけなく孫廂や簀子縁等の政務と儀式を行う空間の広さ、部屋を仕切る障子の高さ等を考慮することで、より具体的な復原を試みた。平安期の天皇と貴族の日常を実態的に把握することにより、C官僚制的諸制度の解明に連なる新たな研究の見通しを得た。上記に加え、宮廷儀礼を分析する一視角として儀式に不可欠な奏楽に着目し、陽明文庫所蔵の古代音楽関係資料(『琴歌譜』『五絃琴譜』等)の原本調査を行うとともに、同文庫所蔵の雅楽の古楽器・笙(銘「菊丸」)の学術調査に関わり、京都市で行われた一般向けの公開講座で、その伝来について研究報告を行った。本研究は、日本古代の王宮における政務形態を、主として政務が行われた空間の実態的な考察と、宮廷儀礼の執行形態の復原によって解明しようとするものである。平成26年度は、これまで行った研究を総括・体系化し、その成果を学界に発表するため、単著『日本古代の王宮構造と政務・儀礼』の執筆に力を注いだ。本書は、従来史料の稀少な古代の政治形態を具体的に把握するのは困難とされているが、1王宮の空間構造に着目し、2政務の基盤となる官人の勤務制度の分析と、3それらの上に展開される儀礼構造という3つの視角を組み合わせて総合的に考察することにより、日本の古代国家の政治形態の制度的変遷とその特質を、新たな視点から解明することを目的とする。日本の王宮の儀礼空間の変遷から見た政務・儀礼の特色については、以下のように考えられる。すなわち、日本古代の儀礼では、第一に節会に代表される饗宴儀礼の比重が大きいことが指摘できる。また、王宮への出仕を意味する朝参には、朝堂での日常政務のための尋常朝参、天皇の聴政が行われる朔日・旬日の朝参のほか、節会や外国使節の賜宴などに出席するための行事朝参があり、行事への出席が「見参」として把握される。このことは、饗宴儀礼への参加が官人としての職務であることを表しており、儀式を滞りなく行うことが、官人の天皇に対する「仕奉」の一環として認識されていたことを意味する。これらのことから、日本の礼制は天皇と官人との君臣秩序の維持を主眼としており、古代日本における儀式は、饗宴儀礼の重視に看取されるように、天皇と官人との人格的関係性を形成・確認するためのものという意味合いが強かったと見られる。すなわち、この支配者層の人格的結合を土台として官制機構や各種の支配制度が成り立っているのであり、この権力主体の結合の構造が、日本の律令制国家の政治形態の基層を成していると考えられるとの結論を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。7世紀から9世紀に至る都城制の展開と、政務・儀式の形式・官僚制度の変化とを相関させて通時的に叙述した論考を発表し、従来諸説あって共通理解が得られていなかった朝政と天皇聴政の問題に独自の見解を提示できたことは評価でき、今後の研究の基盤を築くことができたと考える。政務・儀式の内容の検討に関しても、除目に関する故実を手掛かりとして摂関期の儀式作法についての新知見を得ると同時に、除目の儀式書の書誌的研究も進めることができた。以上のことから、本研究はおおむね計画通りに進捗しているものと判断する。本年度は、宮室構造と儀礼に関する研究として庭と苑との機能的相違に焦点を当てた考察を行い、また平安宮内裏における儀式についても、より具体的な儀場の復原等に取り組んだものの、もう一つの研究対象である太政官政務についての検討が手薄になり、全体として儀礼研究に比重が偏った。よって、政務体系の把握という面では、やや遅れをとったと判断する。今後も引き続き、研究計画に掲示しているA宮室構造の復原・
化学療法に関する基盤情報の研究

新規化合物を所有する研究者を支援するために、これまでに約1000化合物の分子標的阻害活性を評価し、評価依頼者に報告した。このうち依頼者の承諾を得た化合物について、構造と活性情報を公開した。抗がん剤やパスウェイ阻害剤などを体系的に収集した標準阻害剤キットを作製・配付し、ケミカルバイオロジー研究を支援した。また、評価依頼者から寄託された化合物を化合物ライブラリーとして整備し、希望者へ配付した。主な分子標的抗がん剤の情報を整理し、ウェブ上で公開した。全国の研究者に対して以下の研究支援を無償で実施した。1.化合物の分子標的阻害活性の評価(抗がん物質スクリーニング)新規化合物を所有し、その分子標的阻害活性評価を希望する研究者(化合物評価依頼者)から化合物の寄託を受け、その活性評価を実施した。評価は、がん細胞パネル(矢守)ならびに5つの分子標的阻害系(プロテインキナーゼ(上原)、ヒストンデアセチラーゼ(吉田)、ファルネシルトランスフェラーゼ(井本)、テロメラーゼ(清宮)、プロテアソーム(水上))によって行い、評価結果を化合物評価依頼者に報告した。化合物情報、評価結果など本支援活動で得られる情報を一元的に管理するデータベースを作成した。さらに、このデータベースへの化合物登録、評価結果入力およびそれらのデータ閲覧をインターネット経由で行うオンラインシステム(http://gantoku-shien.jfcr.or.jp)を完成した(松浦)。研究支援は少なくとも年間300化合物を受け入れキャパシティとしているが、本年度は8月より支援活動を開始し、175種類の化合物の評価依頼を受け、順次結果を報告している。2.標準阻害剤キットの作成と配付(川田)重要抗がん剤、各種酵素阻害剤やパスウェイ阻害剤などを体系的に収集し、標準阻害剤キットを作製した。本キットを、がん特定領域研究の研究者を中心に配付した。本キットにより新たな分子標的の研究あるいはその阻害剤探索に実際に有用であったという使用例が3例見られた。標準阻害剤キットの充実を図るため、標準阻害剤キットに関する希望等を問うアンケートを実施した。3.新規分子標的の阻害物質評価系構築とコンサルティング新規分子標的に対する阻害物質評価系の構築を希望する研究者に対し、コンサルティング1件(井本)と阻害物質評価系構築支援4件(抗エイズウイルス剤の探索ほか)を行った(長田、吉田、水上、上原)。1.化合物の分子標的阻害活性の評価(抗がん物質スクリーニング)昨年度より引き続き、新規化合物の分子標的阻害活性評価を希望する研究者(化合物評価依頼者)から化合物の寄託を受け、その活性評価を実施した。評価は、がん細胞パネル(矢守)ならびに5つの分子標的阻害系(プロテインキナーゼ(上原)、ヒストンデアセチラーゼ(吉田)、ファルネシルトランスフェラーゼ(井本)、テロメラーゼ(清宮)、プロテアソーム(水上))によって行った。昨年度作成した化合物情報、評価結果など本支援活動で得られる情報を一元的に管理するデータベースシステム(松浦・長田)を利用して、評価結果をインターネット経由で評価依頼者に報告した。2.標準阻害剤キットの作成と配付(川田)重要抗がん剤、各種酵素阻害剤やパスウェイ阻害剤などを体系的に収集し、標準阻害剤キットを作製、がん特定領域研究の研究者を中心に配付した。本年度は、新たに95化合物からなる標準阻害剤キットIIを作製し、昨年度完成したキット1とあわせて190化合物となった。2007年3月31日現在、40人の申込者に配付した。配付を受けた研究者にユーザーレポートの提出を依頼し、実際に21名よりレポートを受けた。また、本キットをより有効に利用してもらうために、ユーザーレポートの一部をホームページ上で公開した。3.分子標的薬の情報提供(全員)抗がん剤創薬・ケミカルバイオロジー便利サイトリンク集を作成し、ホームページ上で公開した。1.化合物の分子標的阻害活性の評価(抗がん物質スクリーニング)平成17年度より引き続き、新規化合物の分子標的阻害活性評価を希望する研究者(化合物評価依頼者)から化合物の寄託を受け、その活性評価を実施した。平成17年度に作成した化合物情報、評価結果など本支援活動で得られる情報を一元的に管理するデータベースシステムを利用して、評価結果をインターネット経由で評価依頼者に報告した。

本年度は、新たに95種類のキナーゼ阻害剤からなる標準阻害剤キットIII(キナーゼ阻害剤キット)を作製し、これまでに完成したキットI、IIとあわせて計285化合物となった。2008年3月31日現在、のべ164人の申込者に配付した。本年度もこれまでと同様に、配付を受けた研究者からユーザーレポートを提出してもらい、本キットをより有効に利用してもらうために、提出されたユーザーレポートの一部を本年度分としてホームページ上で公開した。3.分子標的薬の情報提供(矢守・上原・吉田・井本・清宮・水上)抗がん剤創薬・ケミカルバイオロジー便利サイトリンク集を作成し、ホームページ上で継続的に公開している。全国の研究者に対して以下の研究支援を実施した。1.化合物の分子標的阻害活性の評価(抗がん物質スクリーニング)平成17年度より引き続き、新規化合物の分子標的阻害活性評価を希望する研究者(化合物評価依頼者)から化合物の寄託を受け、その活性評価を実施した。評価は、がん細胞パネル(矢守)ならびに5つの分子標的阻害系(プロテインキナーゼ(上原・深澤)、ヒストンデアセチラーゼ(吉田)、ファルネシルトランスフェラーゼ(井本)、テロメラーゼ(清宮)、プロテアソーム(水上))によって行った。化合物情報、評価結果など本支援活動で得られる情報は既に開発したデータベースシステムにより一元的に管理し、評価結果はインターネット経由で評価依頼者に報告した。2.標準阻害剤・寄託化合物のライブラリー化と配付(川田)重要抗がん剤、各種酵素阻害剤やパスウェイ阻害剤などを体系的に収集し、標準阻害剤キットを作製、がん特定領域研究の研究者を中心に配付した。昨年度は、新たに95種類のキナーゼ阻害剤からなる標準阻害剤キットIII(キナーゼ阻害剤キット)を作製し、既に作製したキットI、IIとあわせて計285化合物となった。平成1720年度までに、キットI 138枚、キットII l05枚、キットIII 65枚を配付した。本キットをより有効に利用してもらうために、配付を受けた研究者に、キット使用後にユーザーレポート提出を求め、その一部をホームページ上で公開している。一方、化合物評価依頼者から寄託された化合物を化合物ライブラリーとして整備し、平成20年度よりその一部を希望する研究者へ配付するサービスを開始した。今年度で化合物のライブラリー化と配布の仕組みがほぼ整った。1.化合物の分子標的阻害活性の評価(抗がん物質スクリーニング)新規化合物の分子標的阻害活性評価を希望する研究者(化合物評価依頼者)から化合物の寄託を受け、その活性評価を実施した。平成17年度からの累計数は1003化合物であった。
DNA結合フラーレンによるDNAベクターの開発

種々のDNA結合性フラーレンの合成を行い、そのDNA結合能、遺伝子導入能力についての検証を行った。合成は、既報の化合物については報文通りに行い、それ以外のものについては研究員が独自に開発した位置選択的多重アミノ化法(Org. Lett.2000)を用いて行った。その結果アミノ基を1つから12まで持つ種々のカオチン性フラーレン・ポリミアンを合成することに成功した。これらに対し、臭化エチジウムの競合結合実験によりDNAに対する結合力を評価した。DNA結合分子を臭化エチジウムのインターカレートしたDNAに作用させることで、臭化エタジウムを追い出し、その量をDNA・エチジウム複合体の蛍光強度の変化により見積もった。その結果、全てのカオチン性フラーレンが1μM程度のC_<50>値を示し、通常のテトラミンと同程度の強いDNA結合力を持つことが明らかとなった。カチオン電荷と結合力との相関直線の傾きは、通常のポリアミン類よりもずっとゆるやかであり、このことからC_<60>骨格同工の疎水性相互作用、及びC_<60>骨格とDNAの疎水性塩基部位との疎水性相互作用がDNAに対する結合力に大きく影響していることが示唆された。そこで、各化合物を用いて遺伝子導入実験を行った。ホタルルシフュラーゼの遺伝子をマーカー遺伝子としてもつプラスミドDNAに対しDNA結合フラーレンを割合を変えて結合させ、細胞上に加え培養した。24穴プレートを用いることで多くの実験条件の高速スクリーニングを行った。その結果、両腕構造をもつフラーレンテトラミンが最も高い遺伝子導入効率を示した。このことから、側鎖のアミン残基の空間配置と分子全体の親水性と疎水性のバランスが遺伝子導入という機能に最も重要であることが分かった。
陸稲栽培における耐乾性および収量の評価と遺伝的変異の解析

本研究では、イネの耐乾性(土壌乾燥下の収量安定性)を向上させることで高位安定生産を達成するため、畑条件下のイネ栽培において、土壌乾燥が収量形成に及ぼす影響を評価し、最も重要となる土壌乾燥の時期を明確化すること、および耐乾性を高めるために有効な形質を明らかにすること、を目的とした。その結果、畑条件下のイネ栽培において耐乾性を向上させるためには、1)とくに生殖生長初期の土壌乾燥に対して脱水回避性(植物体の水分状態を高く維持する性質)を高める必要があること、2)脱水回避性を高める方策として、深根を発達させる栽培技術(品種選択・土壌管理)が有効であること、を示した。さらに、畑条件下のイネ栽培に適した品種の開発において、3)脱水回避性と収量性は高い水準で両立すること、を明らかにした。畑条件下のイネ栽培において高位安定生産を目指した作物生理学的研究は依然として少なく、改良のための具体的な方策が得られていない。本研究によって得られた新たな知見は、水資源の節約と高い生産安定性の両立を目指す、これからの持続的なイネ栽培技術の確立に資するものと期待される。近年、灌漑陸稲栽培を含む節水稲作システムの開発がアジアを中心に進められている.優良水稲品種の多くは畑条件において収量が低く,畑栽培に適応した優良系統の育成が必要である.ところで水田条件では収量シンクサイズが収量に大きく影響することが知られている.畑条件においても同様の可能性があり,穂形質への着目が収量形成を検討する際に有効であると考えられる.そこで本研究では,まず,根系分布の異なる品種を用いて栽培試験を行い,生育中盤の一時的な土壌乾燥下では土壌深層に根系を発達させる深根性品種がシンクサイズ(単位面積あたり穎花数)を相対的に維持することによって有利となることを明らかにした.さらに,土壤乾燥下では植物体の水分状態を高く維持することが穂のサイズ(1穂穎花数)を大きく維持することに有効であることを示唆した.また,水稲品種アキヒカリ×深根性陸稲品種IRAT109の戻し交雑由来組換え近交系を用いて,水田および畑における収量形成および穂形成に関する量的形質遺伝子座(QTL)解析を通じて,畑条件への適応に関して遺伝学的に検討した.その結果,いくつかの遺伝子座について穂形態形質に関するQTLと収量構成要素のQTLが同一領域に検出され,これらの量的形質に関して生理・遺伝的な関連が示唆された.さらに畑圃場における,土壤乾燥応答に対する穂形態形質の遺伝制御を,QTL解析を通じて明らかにした.本研究では、イネの耐乾性(土壌乾燥下の収量安定性)を向上させることで高位安定生産を達成するため、畑条件下のイネ栽培において、土壌乾燥が収量形成に及ぼす影響を評価し、最も重要となる土壌乾燥の時期を明確化すること、および耐乾性を高めるために有効な形質を明らかにすること、を目的とした。