hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メカニカルストレスによって制御される運動器による免疫系の動的恒常性と破綻

組織や細胞はメカニカルストレスを感知・情報伝達し、機能的な応答反応によって環境に適応できるように自らを調節・再構築しており、微小重力環境おいては、生体恒常性が維持できなくなることが知られている。本研究ではメカニカルストレス負荷・免荷状態における運動器が産生する因子による免疫系細胞の制御に焦点をあて、トランスクリプトーム解析等を用いたスクリーニングから、運動器がメカニカルストレスを感受して免疫制御に関わる可能性のあるいくつかの分子を発見し、コンディショナル欠損マウスの作製を行うことで、メカニカルストレス-運動器-免疫系の分子基盤の解明を目指した。本研究ではメカニカルストレス負荷・免荷状態における運動器が産生する因子による免疫系細胞の制御に焦点をあて、ターゲット分子の絞込みを行う。本年度までに、Mck-Creを用いた筋肉特異的遺伝子欠損マウスで筋芽細胞生存率の著しい低下を引き起こさせ、加齢とともに筋肉量が急激に減少するメカニカルストレス免荷モデルを構築した。筋組織以外は正常であることから、筋萎縮に伴うメカニカルストレスの低下が、骨と多臓器に直接反映していると考えられる。さらに、メカニカルストレスの軽減に伴う顕著な骨量低下も確認されているため、運動器と免疫系のネットワーク恒常性と破綻メカニズムを生体レベルで解析する有効なデバイスと考えられる。また、従来から汎用されている尾部を飼育ケージ上部に固定し後肢のみ脱荷重した、尾部懸垂マウスモデルも同様に使用し比較解析も行った。一方、自発的なレジスタンストレーニングを評価するメカニカルストレス負荷システムとして、マウス専用のクライミング運動負荷システムの構築を行った。適切なトレーニング期間の条件検討により、筋肉量の増加と、それに伴う骨量の増加を確認した。さらに、それらのトレーニングを行ったマウスにおいては、トレーニングを行わなかった群に比べ負荷運動またはそれに伴う筋肉や骨の増加によりT細胞が何らかの刺激を受けてそのポピュレーションがシフトしている可能性が示唆された。本モデルでは、長期のマウス飼育・観察が可能であり、経時的なメカニカルストレス応答性分子の解析を可能とする。様々な生命現象は力学的環境に密接に関係しており、生体の組織や細胞はメカニカルストレスを感知・情報伝達し機能的な応答反応によって環境に適応できるように自らを調節・再構築している。本研究ではメカニカルストレスによる骨を含めた運動器の応答とそれらによる免疫機能制御に関して焦点をあてる。メカニカルストレス負荷・不動化・筋萎縮モデル等での骨構成細胞を含む運動器のトランスクリプトーム・プロテオーム解析や遺伝子改変マウス作製等により、運動器による免疫制御機構を解明する。本年度までにMck-Creを用いた筋肉特異的遺伝子欠損マウスで筋芽細胞生存率の著しい低下を引き起こさせ、加齢とともに筋肉量が急激に減少するメカニカルストレス免荷モデルを構築した。さらに、メカニカルストレスの軽減に伴う顕著な骨量低下も確認されているため、運動器と免疫系のネットワーク恒常性と破綻メカニズムを生体レベルで解析する有効な実験系であると考えられる。また、自発的なレジスタンストレーニングを評価するメカニカルストレス負荷システムとして、マウス専用クライミング運動負荷システムを構築し、適切なトレーニング期間の条件検討の結果、筋肉量の増加とそれに伴う骨量増加を確認したのち、それらのマウスから筋、骨芽細胞を多く含む画分、骨細胞を多く含む画分を採取した。さらに、それらのトランスクリプトーム解析を行い、骨や筋肉の細胞においてメカニカルストレスによって発現変動する遺伝子の絞り込みを試みた。現在まで、当初の計画通り研究が進行している。本年度までに筋肉特異的遺伝子欠損マウスで筋芽細胞生存率の著しい低下を引き起こさせ、加齢とともに筋肉量が急激に減少するメカニカルストレス免荷モデルを構築し、メカニカルストレスの軽減に伴う顕著な骨量低下も確認した。本モデルは運動器と免疫系のネットワーク恒常性と破綻メカニズムを生体レベルで解析する有効な実験系であると考えられる。さらに、in vitroで伸展刺激した骨細胞株のトランスクリプトーム解析も行い、多面的な解析を実施した。

現在まで、当初の計画通り研究が進行している。当初の計画通り、得られたトランスクリプトームの解析を遂行し、ターゲット分子の絞り込みとコンディショナル遺伝子改変マウスの作出による生体レベルでの解析から、メカニカルストレス応答遺伝子の機能解析を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。骨代謝学構築された免荷・負荷モデルから得られる各種組織・細胞における網羅的解析とその機能的解析から、ターゲット分子の絞り込みを行う。効率的な物品調達を行った結果、未使用分が発生した。効果的な物品調達を行った結果、未使用分が発生した。次年度の研究費は予定通り、主に物品費や消耗品費として使用する予定である。
ピリジルアミノ化法を用いた精密人工複合糖質の作成

昨年度に確立した方法を用いて、ニワトリ卵よりIgYを調製し、ヒドラジン分解、N-アセチル化、ビリジルアミノ化を行い、ビリジルアミノ化(PA-)糖鎖混合物を得た。これをβ-ガラクトシダーゼで加水分解し、脳特異的糖鎖(BA2)の構造に導いた。得られたBA-2-PAを常圧、室温で3時間接触還元し、上清を濃縮乾固した。残査をヒドラジンで処理(70°C,2分)し、さらにゲル濾過(1X100cm)で精製し、1-アミノ-1-デオキシ誘導体にした。BA-2の1-アミノ-1-デオキシ誘導体とフルオレセイン-イソチオシアネートを、重炭酸ソーダ水溶液中で反応させた。過剰の試薬をゲルろ過により除去し、強い蛍光性のBA-2フルオレセイン誘導体を調製した。得られたBA-2のフルオレセイン誘導体を用いて、ICRマウス(8週齢、オス)の大脳、小脳、肝臓、腎臓を9倍量の0.32Mスクロースでホモジナイズし、ホモジネートをPVDF膜にブロットして、BA-2のフルオレセイン誘導体を反応させた所、脳にのみ蛍光が観察された。次に、大脳より同様の方法でホモジネートを調製し、細胞分画を行い、同様の実験を行った所、膜画分にのみ蛍光が観察された。このことより、BA-2に結合する蛋白質が脳に特異的に存在し、それが膜画分にあることが示唆された。また比較実験として行ったハイマンノース型糖鎖のフルオレセイン誘導体はどの画分においても結合しなかった。
マウス皮膚上皮SP細胞の角膜上皮細胞への分化誘導の検討

本研究において、我々はマウス皮膚上皮細胞の角膜上皮細胞への分化誘導に関して検討を行った。その結果、マウス皮膚上皮細胞は角膜上皮様細胞に分化可能であることが示された。また、分化誘導には角膜輪部の環境が重要である可能性が示唆された。マウス角膜上皮細胞の培養が困難であるという障害のため、本分野においてはほとんどこの種の試みはなかった。そこで、H20年度においては正常マウス角膜上皮細胞培養の確立をおこなった。我々は、培養条件を改良することにより、マウス角膜上皮細胞を10継代以上安定して培養することに成功した。培養したマウス角膜上皮細胞には、安定して未分化マーカーであるDNp63mRNAの発現が認められており、継代を経た後も細胞の形態に変化は認められなかった。本方法で3継代培養時には初期培養の約60倍の細胞数を獲得することが可能であり、また凍結保存することによる細胞形態、増殖能の変化も認められなかった。これらの結果は3系代目のマウス角膜上皮細胞が以後の実験に十分使用可能であるという重要な基礎研究である。さらに我々は、本方法においてマウス角膜上皮細胞がその特徴を維持していることの確認をおこなった。マウス角膜上皮細胞をディシュ上で単層培養したのみでは、角膜上皮細胞特異的マーカーであるケラチン12(K12)の発現は認められないが、3継代目のマウス角膜上皮細胞を重層化させて培養したところ前層にわたって、K12の発現が確認された。この結果は、本方法による培養により角膜上皮細胞の特徴が維持されていることを意味しており、我々の目的とする試験管内での皮膚未分化細胞の角膜上皮細胞への形質転換において必要不可欠な実験環境が整ったといえる。H20年度において正常マウス角膜上皮細胞を10継代以上安定して培養することに成功し、本方法においてマウス角膜上皮細胞がその特徴を維持していることの確認をおこなった。H21年度においてはさらに、本研究の主目的である培養マウス表皮細胞から角膜上皮様細胞への形質転換を試みた。表皮細胞から角膜上皮への形質転換を確認するため、角膜特異的分化マーカーであるケラチン12(K12)の発現(プロモーター)によりGFPを発現するK12-Cre-ZEGマウスを用いた。K12-Cre-ZEGマウスより分離したマウス表皮細胞を、無血清培地で培養した。我々は、角膜上皮の環境下で表皮細胞から角膜上皮細胞への形質転換が起こると考えており、培養マウス表皮細胞と野生型マウスより得た角膜上皮細胞を1:1で混和して培養した。その緩和した培養細胞を野生型マウスより摘出した角膜実質上または、プラスチック、羊膜上に播種し、Caを添加した無血清培地で培養を行った。4日間培養後、GFPの発現を蛍光顕微鏡で確認したところ角膜実質上に播種した細胞でK12-Cre-ZEGマウス由来のGFPの発現が認められ、これらGFP陽性細胞は角膜輪部に集中して存在した。一方で、GFPの発現はプラスチック上、羊膜上ではGFP陽性細胞は認められなかった。これらの結果より、培養マウス表皮細胞が、形質転換により、K12を発現する角膜上皮様細胞に分化したと考えられる。培養マウス表皮細胞は一定の条件下で、角膜上皮様細胞へ形質転換する可能性が示されたことより、H22年度には、より効果的な培養マウス表皮細胞から角膜上皮様細胞への形質転換の条件を検討する予定である。H21年度においてはさらに、角膜特異的分化マーカーであるケラチン12(K12)の発現(プロモーター)によりGFPを発現するK12-Cre-ZEGマウスより分離したマウス表皮細胞を用いて、角膜上皮様細胞への形質転換を試みた。その結果、GFPの発現はプラスチック上、羊膜上ではGFP陽性細胞は認められなかったものの、角膜実質上に播種した細胞でK12-Cre-ZEGマウス由来のGFPの発現が認められた。このことより、角膜実質-上皮間作用が重要である可能性が示された。そこでH22年度では、角膜実質細胞の発現する増殖因子に着目し、増殖因子発現プロファイルの変化について検討を行った。プラスチック上、またはコラーゲンゲル内で培養した皮膚線維芽細胞と角膜実質細胞は異なる増殖因子発現プロファイルを示したが、それぞれの細胞を培養しているコラーゲンゲル上で角膜上皮細胞を培養したところ、増殖因子の発現プロファイルは変化し、さらに角膜上皮細胞を正常角膜と同様に重層化させることにより角膜由来線維芽細胞と皮膚由来線維芽細胞が類似した増殖因子発現パターンを示すことが示された。

この結果は、線維芽細胞の遺伝子発現パターンに角膜実質-上皮間作用が関与している可能性を示しており、角膜実質細胞の増殖因子発現パターンが角膜上皮の特異性の維持に重要な働きをしている可能性を示唆するものである。
シナプス結合構造の構築則の解明とその応用

神経細胞間の情報伝達を担うシナプス伝達の特性は、神経細胞の組合せ(シナプス結合種)により異なると同時に、シナプス前後細胞の活動履歴によりダイナミックに変化する。本課題では、最新の電子顕微鏡観察技術と画像解析技術を組み合わせて、シナプス結合の微細構造のダイナミズムを精緻且つ定量的に評価する解析系を確立し、「シナプス結合の構築則」を明らかにする。そしてこの構築則に基づいて「シナプス関連分子のシナプス構築における役割」を同定すると共に、「精神疾患モデルマウスにおける新たなシナプス構造異常の検出」も目指す。H30年度に実施した実験と結果は以下の通り。1シナプス内微細構造間相関解析法の強化集束イオンビーム搭載型走査型電子顕微鏡を用いた定量的微細構造の計測は、シナプス前構造のシナプス前膨大部の体積、シナプス小胞の数、ミトコンドリアの数と体積、シナプス後構造では、シナプス後膜の特化領域の面積、スパイン体積、スパイン装置と粗面小胞体を合わせた体積のみであった。そこで、シナプス小胞の3次元空間配置と他の微細構造との相対的配置関係を定量分析・評価する手法を確立した。更に、スパイン装置と疎面小胞体を区別してその体積と表面積を計測する様にした。「画像解析プログラムの開発」については、AI技術を用いた画像情報の自動抽出法の開発に着手した。2シナプス内微細構造相関解析法の応用上記観察計測手法で取得した微細構造情報を元に、微細構造間の相関関係を評価することで、シナプス結合種間に共通してみられる構造則と結合種固有の構造特徴の両方を導出することに成功した。1Septinサブユニット欠損(KO)マウス、2CaMKIIa kinase-deadノックイン(KI)マウス、及び、3Neuroligin-3 R451C KIマウスの解析を終え、各動物に固有のシナプス結合構造の異常を特定した。当初計画で予定した実験の全てを年度内に終え、年度内に新たに生じた課題も追加して解析することができたため。H30年度に得られた結果を論文としてまとめると共に、予定していた実験「脳組織の急速凍結法と電子顕微鏡試料作成法の確立」を実施する。具体的には、電子顕微鏡レベルの生物試料の構造解析に一般的に用いられる、アルデヒド系固定剤により処理した試料と高圧凍結法を利用した物理固定(氷包埋)法により作製した試料で構造解析を行い、その計測結果を比較する。この結果、より生体内のシナプス結合の構造を反映した情報が得られると共に、これまで取得した化学固定処理した組織から得た構造情報を補正するための情報が得られる。生体内のシナプス構造を反映したデータをモデリングを専門とする研究者と共有し、シナプス伝達現象の分子動態モデルを実施する。
超高速マルチサービス網におけるネットワーク制御法に関する研究

通信トラヒック工学に基づいた,ネットワーク制御法を開発した.具体的には,ネットワークの性能を評価する際に必須となる多元トラヒックを収容する待ち行列モデルの解法の開発,ネットワークの性能に多大な影響を与える巨大フローの同定手法,ならびに,フロー単位でのネットワーク制御法の開発を行った.通信トラヒック工学に基づいた,ネットワーク制御法を開発した.具体的には,ネットワークの性能を評価する際に必須となる多元トラヒックを収容する待ち行列モデルの解法の開発,ネットワークの性能に多大な影響を与える巨大フローの同定手法,ならびに,フロー単位でのネットワーク制御法の開発を行った.本研究は、多様なトラヒックを収容するマルチサービスIP網において、個々のトラヒックが要求するQoSを満たしながら、ネットワーク資源の有効利用を図るための包括的なネットワーク制御法の確立を目指している。上記の目標達成のために不可欠な基本モデルである、パケットの到着が離散時間型マルコフ到着過程に従う場合の優先権付き離散時間待ち行列の解法を開発に向けて検討を行った。入力トラヒックモデルとして、アイドル期間長が幾何分布に従う間欠入力を仮定し、オン期間においてはマルコフ型背後過程の状態に依存して複数のパケットが発生するモデルを採用した。十分に多数の背後過程の状態を用意すれば空間的変動ならびに漸近的な時間相関は自由に設定可能である。また、この入力モデルを仮定することにより、系内仕事量分布を定める際に必要となる境界ベクトルが陽に定まる。優先権付き待ち行列における下位クラスの実質的なサービス時間は、自身のサービス時間とその間に到着する上位クラスによって生成される全稼働期間の和となる。よって下位クラスの遅延解析にはこの全稼働期間の積率が不可欠である。本年度はこの上位クラスの全稼働時間の積率を上位クラスの入力カーネルの最大固有値と固有ベクトルに着目して解析を行い、上位クラスの全稼働時間の積率を入力パラメタの関数として陽に与えることが出来た。来年度はこの結果を元に各クラスの平均遅延の陽表現の導出を目指す。また、上記と並行して、優先権付き流体待ち行列に関する基本的な検討を行った。流体モデルも解析するめどは立つが、数値計算において困難が生じる可能性があることが判明した。ネットワーク内を流れる各種トラヒックの遅延を制御するためには、網内の各ルータにおいて各フローをQoSクラスにより区別し、優先制御を行う必要がある。単に遅延制約の強いQoSクラスにより高い優先権を与えるだけでは各QoSクラスが要求する遅延制約を満たすとは限らない。それ故、各QoSクラスのトラヒック特性を十分勘案して遅延特性の定量的評価を行い、その評価に基づき優先権を与える必要がある。また、トラヒック特性の異なるフローを集約した場合、それぞれのフローの遅延特性は異なることが知られている。それゆえ、各QoSクラス内に含まれる個々のフローのトラヒック特性も考慮した上で優先制御を行う必要がある。本年度は各クラスのトラヒックフローがマルコフ型離散時間過程に従う場合の優先権付き離散時間待ち行列モデルの解法を開発した。マルコフ型離散時間過程はあらゆる離散時間定常過程を任意の精度で近似的に表現できることが知られており、極めて汎用性の高い。本年度、マルコフ型離散時間過程にある種の構造を導入することにより、それを入力とする優先権付き待ち行列モデルにおける平均遅延特性の陽表現の導出に成功した。優先権付き待ち行列モデルの応用範囲はマルチサービス網に限らず、非常に多岐に渡るため、到着に相関がある場合の平均遅延の陽表現は通信トラヒック理論自身に対しても大きな貢献となる。得られた陽表現から以下のことが判明した。各クラスの平均遅延時間が受ける下位クラスのトラヒックからの影響は、負荷ならびにパケット長の平均と分散に限られ、トラヒックが持つ相関とは無関係である。一方、上位クラスからは、これらに加え、オン区間長の平均と分散、オン区間長内に発生するトラヒック量の平均と分散ならびにこれらの共分散の影響を受ける。前年度の研究成果である、優先権つき待ち行列モデルにおける各クラスの平均遅延の陽表現を利用した、超高速マルチサービス網において個々のトラヒックが要求する最低スループットならびに平均遅延性能に関するQosを満たしながら網内資源の有効利用を図るネットワーク制御法の考案を行った。具体的には、各フローはピークレート制御機構を通じて出力率ならびにバースト長に関する制御が施されたのち、トラヒック種別に従い、異なるクラスに分類されるものとした。一方、ネットワーク内の各ノードでは、クラス毎の異なる優先権を与える優先機構が装備されているものとした。このような状況下における、各クラスの平均遅延は前年度の研究成果を用いて評価が可能である。ここで考察すべき問題は、各フローの平均遅延に関するQoSを満たすという制約下での各フローのクラス割り当て問題であり、非線形整数計画問題として定式化される。しかしながら、厳密な解を得ることは極めて困難であるので、実装が容易な欲張り法によりフローの割り当てを行うこととする。さらに、このネットワーク制御法の性能を評価するため、ネットワークレベルのシミュレーションモデルを構築した。シミュレーション実験の結果、提案したネットワーク制御法が有効であることを確認した。また、上記と平行して、祖密度モバイルアドホック網における種々の転送方式を包括的に表現する(p,q)-感染型転送方式の提案とその性能評価、ならびに無線LANにおける上下フローの利用可能帯域制御法の開発とそれを利用した上下フローのスループットに関する不公平性の解消策の提案を行った。
幹細胞を用いた声帯の再生に関する研究

(目的)声帯再生状況の長期観察と組織学的検討(方法)ビーグル成犬10頭を用いて、大腿骨より採取した骨髄を培養、このうちシャーレの底面に張り付いた細胞のみを選択増殖させた。別の実験系によって培養細胞が中胚葉系幹細胞のうち造血系幹細胞を含まない間葉系幹細胞であることを確認した。さらに、この細胞を1%HClアテロコラーゲン内で3次元培養を試みた。うち8頭は、左声帯に1%HClアテロコラーゲン+間葉系幹細胞を、右声帯には1%HClアテロコラーゲンのみを注入し両者をそれぞれI群、II群として比較した。注入4日後および14日後に両側声帯正中を横切開し、声帯粘膜表層から内筋層に至る障害を加えた後、I群、II群の声帯の再生状況を喉頭ファイバーにより観察した。また残りの2頭は、右声帯は無操作のままで、左声帯にのみ上記と同様の切開を加えたのち、1頭は、左声帯に1%HClアテロコラーゲン+間葉系幹細胞を注入し、もう1頭は、そのまま放置し、声帯の再生状況を観察した。(結果)I群はII群と比較して長期的にも良好な治癒機転が観察された。(考察)1%HClアテロコラーゲンは間葉系幹細胞増殖に適切な足場となり、この中で増殖した聞葉系幹細胞は、障害された声帯再生の形態・機能有効に働くと考えられた。<目的>声帯萎縮あるいは声帯障害モデルに対して、間葉系幹細胞を用いて声帯の再生を試みること。<方法>声帯内に直接幹細胞を注入しても、長期間その部位にとどまらせることは困難であると考え、まずコラーゲンを含んだ培地内での間葉系幹細胞培養を試みた。そして培養した幹細胞を声帯内に注入し、生着を観察した。実験用動物にはビーグル犬を用いた。全身麻酔下に、ビーグル犬の上腕骨あるいは大腿骨より骨髄を採取し、アテロコラーゲンを加えた培地で培養を行った。全身麻酔下に、培養した間葉系幹細胞およびアテロコラーゲンをファイバーで観察しながら声帯内に注入した。声帯の状況を定期的にファイバーで観察を行い、肉眼的変化を観察した。また声帯を摘出し組織学的検討を行った。<結果>1.1%アテロコラーゲン加MEM培地上で間葉系幹細胞の増殖が見られた。2.組織学的には、幹細胞と思われる未成熟な細胞が声帯組織および筋肉内に生着していた。<結論>アテロコラーゲン内で培養した間葉系幹細胞を声帯内に注入したところ、長期にわたり幹細胞の生着を認めた。声帯萎縮に対する治療あるいは声帯切除後の声帯再生の可能性がある。
天文観測用周波数可変遠赤外・サブミリ波ヘテロダイン局部発振器の開発

近年、遠赤外・サブミリ波領域での天体観測が天文学において非常に重要であることがわかってきた。本研究は、この波長域ではこれまでになかった周波数可変コヒーレント光源を開発し、これを局所発信器とする天文観測用ヘテロダイン受信機の構築を目指すものである。遠赤外・サブミリ波の発生には、光伝導素子を用いたレーザー差周波発生法を用いた。これは、サブピコ秒の光応答を示す低温成長ガリウム砒素の光伝導素子に、2つの違った波長をもつレーザー光を照射すると、差周波数(うなり)の光振動電流が発生するため、これをアンテナに結合させて電磁波として空間に取り出すというものである。必要となる開発要素は、2波長発振レーザーと超高速光伝導素子である。開発実績は以下のとおり。1.2波長発振レーザーの開発(1)波長850nm帯の半導体レーザーを導入し、2波長混合光学系を構築した。(2)波長可変性と光パワーを測定し、差周波発生に充分な性能を持つことを確認した。2.超高速光伝導素子の開発(1)無波長依存型アンテナと共振型アンテナを持つ低温成長ガリウム砒素デバイスを考案・作成した。(2)光感度や波長感度特性などを測定し、差周波発生に充分な性能を持つことを確認した。3.サブミリ波発生実験上記の2波長レーザーとデバイスを用いてサブミリ波の差周波発生実験を行った。4Kボロメータを用いて出力を測定した結果、周波数400GHzにおいて約20nWの出力を得ることができた。上記の出力は目標値の数10分の1程度のレベルであるが、光学系の調整が充分でないことやデバイスの光応答が期待したよりも遅いことが原因と見られる。今後、光学系効率の向上を図るとともにデバイス形状を最適化することにより出力の向上が期待できる。また、現行のものよりも1桁程度の出力向上が見込まれる新案のデバイス製作と評価を行う予定である。遠赤外・サブミリ波領域には星間ガスの原子・分子線が豊富に存在することから、その高分解スペクトル観測は星生成領域の研究や未知の星間分子の探索などに強力な手段となる。このような観測にはヘテロダイン検出が有効であるが、既存の気体レーザーや電子管などの固定周波数の局所発振器を用いた受信機では観測周波数帯域がミキサー帯域で制限されてしまう。本研究はこの観測周波数の制限を打破すべく、レーザー差周波発生の原理に基づく周波数可変局所サブミリ波発振器を開発しようとするものである。近年、低温成長ガリウムヒ素などの超高速光伝導素子(フォトミキサー)に2波長レーザーを照射するとその差周波に相当するコヒーレントなサブミリ波が発生することが、主に米国の研究者や申請者らによって実証されてきた。しかし、現状ではヘテロダイン検出に適用できるほどの出力が得られておらず、その増強が課題となっている。本研究では、申請者の発明である進行波型フォトミキサーを用いたサブミリ波出力の増強を目指している。このデバイスを用いることにより従来の1桁以上の出力増強と周波数帯域の大幅な拡大が見こまれることが申請者により示されている。また、同デバイスをサブミリ波検出にも応用できることが申請者により発案され、その性能の推定がなされている。その結果、変換効率は現存の超伝導ミキサーには遠く及ばないものの、極低温にまで冷却すれば分光応用に充分な性能を有することが示された。現在は、上記のようなサブミリ波光源を構築するため、2波長レーザーシステムと周辺測定系を設置中である。これが完成すれば、上記の新しいタイプのデバイス動作原理を実証するとともに、ヘテロダイン検出実験を行なうことができるものと考える。
乳幼児期におけるLewis式血液型変化の成因について

Lewis式血液型は、新生児期から乳幼児期にかけて表現型が変化することはよく知られている。しかし、その成因については十分解明されていない。そこで、臍帯血、新生児および乳幼児の血液について、Lewis式血液型を血清学的に検査し、血漿中のLewis^aおよびLewis^b抗原量を測定した。また、Lewis(Le)遺伝子型とLewis抗原の出現に密接に関係するSecretor(Se)遺伝子型を決定することにより、真のLewis式血液型発現の時期の決定および各Lewis抗原量と遺伝子型(Le,Se)との関連について検討した。さらに、Lewis抗原の血球への吸着への影響を検討するため血漿成分の分析を行った。その結果1〕臍帯血はすべてLe(a-b-)であった。生後1ケ月でLe(a+b-)が検出され始め、生後2ケ月から10ケ月の間Le(a+b+)が観察された。Le(a+b+)のsubjectsは将来Le(a-b+)になることがLeとSe遺伝子型で裏ずけられた。Le(a-b+)は生後9ケ月から検出され始め、それらは真の血液型であった。2〕臍帯血はすべてLe(a-b-)でありながら、血漿中にLe^a抗原と少量のLe^b抗原が検出された。臍帯血血漿中に検出された両抗原はse/se genotypeにおいて有意に高かった。Le遺伝子については抗原量との相間は見られなかった。Le^a抗原の出現に関しては、se/se型が量的に多いことは合成ルートに合致する。(Le^b抗原が多いことは矛盾する。)これらの結果から、Lewis活性はSecretor活性より先に発現するとの推測を裏打ちできる。また、Le^a抗原は、生後5日から増加し始め、時間経過とともに赤血球に吸着されると推測される。3〕臍帯血と成人血の血漿成分をポリアクリルアミドゲル電気泳動により比較したところ、分子量約24,000以下の成分が臍帯血には検出されたが、成人血には検出されなかった。high density lipoprotein(HDL)とlow density lipoprotein(LDL)の濃度は成人血の方が高かった。しかし、臍帯血においてLDL3成分が検出されたが、成人血においてはその3成分中1番分子量の高い1成分が検出された。臍帯血には、成人血にない何らかの低分子の蛋白が存在し、これがLe抗原の担体となり、血球上の抗原量の違いを引き起こすのかもしれない。Lewis式血液型は新生児から幼児期にかけて表現型が変化する。この成因を解明するのが目的である。

まず、さい帯血、新生児血及び乳幼児血(生後3日-2年)を採取し、Ortho社製およびBiotest社製の2種類のLewis抗血清にてLewis式血液型を判定すると共に、それらの血液からDNAを抽出後PCR-RFLP法にてLewis(Le)genotypeと、Lewis式血液型と密接な関係のあるSecretor(Se)genotypeとを判定し、それらのgenotypeから決定される真のLewis血液型と表現型との関係を検討した。試料として47例のさい帯血、生後3-6日の8例の新生児血及び生後1ヵ月-2年の33例の乳幼児血を用いた。1.Lewis式血液型の変化:さい帯血47例はすべてLe(a-b-)で、生後3-6日でも8例中7例がLe(a-b-)で、残り1例はLe(a+b-)あった。生後1ヵ月の5例はすべてLe(a+b-)であった。生後2-3ヵ月(4例)ではLe(a+b-)とLe(a+b+)が50%ずつとなり、Le(a+b+)は生後9-12ヵ月まで観察され、その割合は乳幼児の約32%と一番頻度が高かった。Le(a-b+)は生後9ヵ月頃から検出され始め、生後1.5-2年の5例はすべてLe(a-b+)であった。2.Lewis式血液型とLeおよびSegenotyping:Le genotypeがLe/LeおよびLe/leであればLe(a+b-)かLe(a-b+)で、le/leであればLe(a-b-)となる。更に、Le(+)でSe genotypeがSe/SeあるいはSe/seであればLe(a-b+)、Le(-)でSe(+)あるいはse/seであればLe(a-b-)、また、Le(+)でse/seであればLe(a+b-)となる。これらの結果からphenotypeとgenotypeの一致率を検討した。さい帯血わずか4%(2例)が真のLe(a-b-)であった。また、Le(a+b-)およびLe(a-b+)は生後9-12ヵ月になると、真の血液型を表現することが判明した。また、Le(a+b+)の乳幼児はその後Le(a-b+)に変わる事もこれらのgenotype検査により裏ずけられた。1.臍帯血、新生児血および成人血中のLe^aおよびLe^b抗原量をそれぞれ比較すると共にLewis表現型、Lewis遺伝子型およびSe遺伝子型との相関を検討した。その結果、臍帯血中にLe(a+b-)の成人とほぼ等しいLe^a抗原量と少量のLe^b抗原がすでに存在し、これは血漿中に存在すると考えられた。また、真の血液型がLe(a-b+)の乳幼児においては、生後5日から血漿中Le^b抗原量が上昇し始め、生後日数を経るほどその抗原量が増え、血球に吸着していくと推測された。臍帯血はすべてLe(a-b-)にかかわらず、血漿中にはかなりの量のLe^aおよびLe^b抗原が検出され、Le^aおよびLe^b抗原ともse/seにおいて有意に高濃度検出された。Le遺伝子については、抗原量との相関はみられなかった。これらの結果からLewis活性はSecretor活性より先に発現するとの推測を裏打ちできる。2.抗Le^aおよび抗Le^b抗体はCA-19-9やルイスXと交差反応しなかった。3. Le抗原の血球への吸着に及ぼす影響を検討するため、臍帯血血漿および成人血血漿中成分をポリアクリルアミドゲル電気泳動にて比較したところ、分子量約24000より小さい蛋白が臍帯血血漿中にのみ存在した。リポタンパクを同様に検討した結果、HDL、LDLとも量的には成人血漿の方が高かった。また、臍帯血血漿にはLDL3成分が検出されるが、成人血血漿はその3成分中、分子量の一番大きい1成分のみが検出された。
潜在性果樹ウイルスのゲノム不均一性と宿主パッセージ効果に関する研究

本研究の概要は以下のようにまとめられる。1)リンゴ,ニホンナシ,セイヨウナシから得られたすべてのASGV分離株には2-4種類の塩基配列変異株が存在することが明らかになった。2)外被タンパク質(CP)(237アミノ酸),ORF2タンパク質(320アミノ酸)およびORF1タンパク質の一部である可変(variable,V)領域タンパク質(284アミノ酸)の3領域のアミノ酸配列の各分離株および塩基配列変異株間の相同性はCPで92.4%-100%,ORF2で92.8%-100%であった.これに対してV領域の相同性は53.2%-99.3%で,すべての株に保存されているアミノ酸はわずか20.4%であった.3)上記の3領域のアミノ酸配列から系統樹を作成し,各分離株および塩基配列変異株の進化的類縁関係を調べた.V領域による系統樹では,各種果樹類から分離したカピロウイルスは4つの明瞭なクラスター(I,II,III,IV)に分かれた.系統樹の各クラスターと宿主植物の種類との間に関連性は認められなかった。4)IC-RT-PCRによってASGV感染果樹の微量な(0.1g以下)葉組織からASGVゲノムを増幅可能であった.5)ASGVの分離株および塩基配列変異株のDNAクローンを供試してSSCP分析したところ,大部分の株を移動度の異なる一体のバンドとして検出することができた.6)リンゴ,ニホンナシおよびセイヨウナシ2樹の計4樹の葉をSSCP分析したところ,すべての供試樹から2-4種類の塩基配列変異株が検出され,葉によってその構成および量比に違いが認められた.7)ASGV分離株(AAKおよびJP3)をC.quinoaで15代継代を繰り返した後,SSCP分析したところ,継代の繰り返しによって,含まれる塩基配列変異株の構成および量比に変化が生じ,一部の塩基配列変異株が優占することが明らかになった.本研究の概要は以下のようにまとめられる。4)IC-RT-PCRによってASGV感染果樹の微量な(0.1g以下)葉組織からASGVゲノムを増幅可能であった.5)ASGVの分離株および塩基配列変異株のDNAクローンを供試してSSCP分析したところ,大部分の株を移動度の異なる一体のバンドとして検出することができた.6)リンゴ,ニホンナシおよびセイヨウナシ2樹の計4樹の葉をSSCP分析したところ,すべての供試樹から2-4種類の塩基配列変異株が検出され,葉によってその構成および量比に違いが認められた.7)ASGV分離株(AAKおよびJP3)をC.quinoaで15代継代を繰り返した後,SSCP分析したところ,継代の繰り返しによって,含まれる塩基配列変異株の構成および量比に変化が生じ,一部の塩基配列変異株が優占することが明らかになった.4種類の果樹(リンゴ、ニホンナシ、セイヨウナシ、ウンシュウミカン)からChenopodium quinoaあるいはNicotiana occidentalisに分離したカピロウイルス12分離株について、外被タンパク質遺伝子を含むゲノムの3'末端領域のRT-PCRによる増幅を試みた。リンゴステムグル-ピングウイルス(ASGV、P-209)に特異的な2種類のプライマーとカンキツタタ-リ-フウイルス(CTLV、Li-23)に特異的な1種類のプライマーを用いたところ、ほとんどの分離株でどのプライマーセットでもDNAの増幅が認められた。一部の分離株について増幅産物の塩基配列(ゲノムの3'末端から約1kb)を調べたところ、リンゴ、ニホンナシ、セイヨウナシの各分離株には塩基配列が異なる複数(2-4種類)のカピロウイルスが存在していた。これらの3'末端約1kbの塩基配列とASGV(P-209)やCTLV(Li-23)の塩基配列を比較すると、これまで分離されたカピロウイルスは塩基配列の異なる4つのグループ(グループ間の相同性は90.6-93.0%)に分類された。以上の結果より、各種果樹類に感染しているASGVは、そのゲノムが不均一であることが明らかになった。イムノカプチャー(IC)-RT-PCR法を用いて、果樹の葉から直接PT-PCRを行いリンゴステムグルービングウイルス(ASGV)ゲノムの一部を増幅後、その産物をsingle strand conformation polymorphism(SSCP)分析した。

その結果、(1)IC-RT-PCRによってASGV感染果樹の微量な葉組織(0.1g以下)からASGVゲノムを増幅可能であることが明らかになった.(2)ASGVの分離株および塩基配列変異株のDNAクローンを供試してSSCP分析したところ,大部分の分離株および塩基配列変異株を移動度の異なる一本のバンドとして検出することができた.(3)リンゴ,ニホンナシおよびセイヨウナシの計4樹を供試して、各樹の4本の枝から採取した葉についてSSCP分析したところ,すべての供試樹から2-4種類の塩基配列変異株が検出され,葉によってその構成および量比に違いが認められた.(4)ASGV分離株(AAKおよびJP3)をC.quinoaで15代継代を繰り返した後,SSCP分析したところ,継代の繰り返しによって,含まれる塩基配列変異株の構成および量比に変化が生じ,一部の塩基配列変異株が優占することが明らかになった.
ブロンテ受容史研究

本研究の目的は、日本におけるブロンテ受容の歴史をたどることにある。ブロンテ姉妹が日本でどのように紹介され受容されたかを、明治の紹介の段階から昭和初期に全訳が出版されるまでを、文芸雑誌、学術雑誌、新聞その他の一次資料を基に跡づけ、最後に翻訳の検証を通して日本におけるブロンテ姉妹の受容の分析を試みた。『ジェイン・エア』を中心に取り上げた。明治期については『女学雑誌』におけるブロンテ関連記事を拾い、『ジェイン・エア』が良妻賢母思想を背景として紹介され、受容されてきたことを跡づけた。次に、水谷不倒による最初の抄訳「理想佳人」を検証し、不倒訳の換骨奪胎の視点が当時の日本の読者に馴染みのない個人の意識、自我、恋愛に向けられていたことを明らかにした。大正期については、『英語青年』『英語研究』などの専門誌に掲載された対訳・註釈を検討した。それらは欧・米における主だった批評動向を反映する一方で、日本独自のものとして訓詁学的な研究により、後の翻訳への道筋を開くことになる。なかでも岡田みつによる研究社英文学叢書のJane Eyreは、初めての女性によるもので、全編にわたっての正確で解釈に踏み込んだ註釈によって、後の全訳に大きな影響を与えたことを検証した。最後に十一谷義三郎の全訳『ジェイン・エア』を検討した。新感覚派の小説家として知られる十一谷が、一方で優れた英文学研究者でもあったことを明らかにし、強い自我意識をもつジェインの造形に「孤独」「自我」「生命への礼賛」などの十一谷文学の本質に通底するものがあることを指摘した。受容研究の一つの方法として翻訳の検証も有効であることが立証された。明治期の最初の出会いから昭和初期に全訳が完成するまでのほぼ半世紀のブロンテ受容史をたどることで、日本人がいかに異文化を受け入れ咀嚼し血肉化してきたかを概観でき、有益な研究であったといえる。本研究は、日本におけるブロンテ受容の歴史をたどるものである。ブロンテ姉妹が日本の一般読者にどのように受容されたかを、明治初期の紹介の時代から昭和初期に邦訳が出版されるまでを、文芸雑誌、学術雑誌、新聞その他の一時資料を基に跡づける研究計画は大きくは3段階に分かれ、第1段階では明治期にブロンテ姉妹がどのように紹介され、どのように受容されたかを検証する。第2段階では大正デモクラシーのなかで、自我に目覚めた日本女性の間で『ジェイン・エア』がいかに読まれたかを調査する。第3段階では『嵐が丘』『ジェイン・エア』の完訳がいかになされたか、また翻訳にいかなる問題があったかを検証する。初年度に予定していた課題のうち、『女学雑誌』の検証は、科研の採択が10月であったことから雑誌購入が年明けになったため、現在、明治23年および24年の巻を調査中である。『婦人公論』においてはブロンテに関する直接的な言及は見つからず、検索対象を『国民之友』『太陽』に変更することにした。資料として購入した『雑誌『太陽』と国民文化の形成』(鈴木貞美=編)を現在、検証中である。本年度の成果として具体的な形になったものは2点である。その一つは滋賀英文学会誌第12号に掲載された論文で、『ジェイン・エア』の最初の抄訳である水谷不倒の「理想佳人」の全14章を検証している。

もう一つは『英語青年』に掲載された「大正・昭和初期のブロンテ姉妹」で、日本における最初のブロンテ研究書、対訳・注釈の研究を行ったほか、大正時代の文学的潮流をとらえ、昭和初期におけるブロンテ姉妹大流行の下地を解明している。本研究の目的は、日本におけるブロンテ受容の歴史をたどることにある。ブロンテ姉妹が日本の読者たちにどのように受容されたかを、明治初期の紹介の時代から、昭和初期に邦訳が出版されるまでを、文芸雑誌、学術雑誌、新聞その他の一次資料を基に跡づける。研究の2年目にあたる本年度は以下の3つの計画のうち、2つを遂行した。1、『女学雑誌』(全526号)の検索。ブロンテ姉妹についての言及は明治20年代に集中しており、それ以降はきわめて少ないことが判明した。むしろ、G・エリオットについての言及の方が多く、今後はブロンテ姉妹だけに限定せず、欧米女性作家を対象とする必要があることを認識した。2、岡田みつ『Jane Eyre』(研究社英文学叢書)の註釈についての検証。この註釈本は遠藤寿子訳(昭和5年)および十一谷義三郎訳(昭和6年)の全訳への道筋を開いたことが、検証によって明らかになった。また岡田の仕事を見つめ直すことによって、先人の英文学者たちが英文学にどのような姿勢で立ち向かっていたか、明治・大正の英文学者の生き方を浮き彫りにできた。本研究の今後の方向性を見いだせたように思う。なお、この研究成果は『滋賀英文学会論集』第13号に「岡田みつと『Jane Eyre』-研究社英文学叢書について-」にまとめている。3、明治35年以降に出版された日本における英文学史のなかでのブロンテ姉妹の位置づけを探る。これについては関連資料の収集に手間取り、詳細な研究には至らなかったので、次年度に引き続いて実施したい。研究の3年目にあたる本年度は以下の調査研究を行った。1、明治35年以降に出版された日本における英文学史におけるブロンテ姉妹の位置づけを、雑誌『英文学研究』『英語青年』および『世界文芸大辞典』その他の文学事典における記述を中心に調査した。2、大正から昭和初期にかけての世界文学翻訳ブームのなかでブロンテ姉妹の邦訳がいかに受け止められたかをみるために、『朝日新聞』『毎日新聞』『読売新聞』などの記事を検索した。3、十一谷義三郎による『ジェイン・エア』翻訳の研究に着手した。十一谷は作家として今日知られているが、英文学研究者としての姿はほとんど研究されていない。十一谷にとっての『ジェイン・エア』翻訳がどのような意味をもったのかを明らかにしていく。本年度は上記の調査がいずれも進行中で、まだ研究成果を活宇で発表する段階に至っていないが、最終年度にあたる19年度に一括して成果発表を行う予定である。ブロンテ姉妹が日本の読者たちにどのように受容されたかを、明治初期の紹介の時代から、昭和初期に邦訳が出版されるまでを、文芸雑誌、学術雑誌、新聞その他の一次資料を基に跡づけ、最後に翻訳の検証を通して日本におけるブロンテ姉妹の受容の分析を試みた。最終年度にあたる本年は、本研究の第三段階である翻訳検証として十一谷義三郎の『ジェイン・エア』をとりあげた。
カクテルパーティ効果の心理学的・工学的研究

カクテルパーティ効果とは、パーティ会場のような騒音の中で,自分の名前を呼ぶ声など重要な音が,騒音の中から浮かび上がってくるように聞こえるという,自律的な情報抽出機能である.カクテルパーティ効果という用語は,本来は心理学用語で,聴覚における「注意」の機能の一部と考えられている.本研究では,未だメカニズムの解明されていないこの機能を工学的にとらえなおすことで,計測技術の新しい進展をめざすものである.本研究は,心理実験と工学的実現の2方向からのアプローチによって研究を進めているが,本年度は,各々について以下の成果を得た.1.心理実験:本年度はDA変換器部分の改良を行ない厳密な実験を行なうことができるようにした.また,帯域制限されている音声と,可聴域全域を有する音声の比較実験を行ない,カクテルパーティ効果における各スペクトル成分の寄与を調べるための基礎実験を行なった.今後は,統計的に有意な結論を出すために,被験者の数を増やして実験を行なう必要がある.2.工学的な実現:カクテルパーティ効果は,聴覚における「注意」の機能であるが,人間の場合,視覚にも「注意」の機能は存在する.前年度より,視覚情報をもとに「注意」を生成する機構を実現し,ディジタル信号処理により,両者を結合させることを試みているが,この場合音源の位置の認識が重要になる.そこで,本年度は,視覚から得られる注意の情報に奥行き方向の情報を持たせることを試みた.また,音声信号から,音源の奥行きや方向を実時間で得る方法についても,非線形処理を核とした新しい方法についてシミュレーションを行ない良い結果を得た.カクテルパーティ効果とは、パーティ会場のような騒音の中で,自分の名前を呼ぶ声など重要な音が,騒音の中から浮かび上がってくるように聞こえるという,自律的な情報抽出機能である.カクテルパーティ効果という用語は,本来は心理学用語で,聴覚における「注意」の機能の一部と考えられている.本研究では,未だメカニズムの解明されていないこの機能を工学的にとらえなおすことで,計測技術の新しい進展をめざすものである.本研究は,心理実験と工学的実現の2方向からのアプローチによって研究を進めているが,本年度は,各々について以下の成果を得た.1.心理実験:本年度はDA変換器部分の改良を行ない厳密な実験を行なうことができるようにした.また,帯域制限されている音声と,可聴域全域を有する音声の比較実験を行ない,カクテルパーティ効果における各スペクトル成分の寄与を調べるための基礎実験を行なった.今後は,統計的に有意な結論を出すために,被験者の数を増やして実験を行なう必要がある.2.工学的な実現:カクテルパーティ効果は,聴覚における「注意」の機能であるが,人間の場合,視覚にも「注意」の機能は存在する.前年度より,視覚情報をもとに「注意」を生成する機構を実現し,ディジタル信号処理により,両者を結合させることを試みているが,この場合音源の位置の認識が重要になる.そこで,本年度は,視覚から得られる注意の情報に奥行き方向の情報を持たせることを試みた.また,音声信号から,音源の奥行きや方向を実時間で得る方法についても,非線形処理を核とした新しい方法についてシミュレーションを行ない良い結果を得た.
昭和初期農村小学校主婦会創設と展開についての実証的研究

研究課題に即して、秋田県平鹿郡植田村植田尋常高等小学校の場合を事例として研究を進めた。基本的資料である「昭和三年以降家庭訪問主婦会記録」を翻刻すると共に、植田小学校文書および旧職員への聴取り調査の結果、次の諸事実を実証し、あるいは推定し得た。(1)該校主婦会は1928年10月に設立され、1943年度までの活動展開の記録がある。(2)該主婦会創設は、同年着任した宮原多治校長の推進による。(3)宮原多治の履歴を考察することにより、主婦会設立の目的が農村教育の一環としてあったことが推定できる。(4)また主婦会記録に照らしても、主婦の教養の向上による農村家庭の健全化への志向という、大正期以来の(郷土教育運動の一実践形態である)農村教育の性格を有することが裏付けられる。(5)そして昭和初期の社会的影響は、木下支部の1932年11月発足に見られるように、男子をも賛助員に加え入れ、農村(経済)更生活動の一環の機能をも併せ持つに及ぶ。1934年度では「農村家庭ノ更正^^<(ママ)>、一家和合」が積極的な校長の講話のテーマとなっている。翌年度においては、毎12日の更生記念日に旗を立てるキャンペーンを加える。(6)日中戦争開始後、国策推進キャンペーンの場として機能している。(7)もちろん学校教育の理解を進める点が重視されたことは当然である。1934年9月には、郷土教育の授業を中心とした公開授業が初めて開催され、各教室で一般父兄を交えた懇談会を行っている。以上に見る通りの、主婦会の多機能化を第一の実証事項とするが、この教育史的評価も多面的にわたることを要しよう。学校経営の視点で捉えるとき、父兄の参加へのプロセスとして把握できるかどうか、残された考察である。
ストレス誘導性の細胞死抑制因子の同定とその臨床応用に関する研究

臨床での肝切除および肝移植における血中のADFをELISA法にて測定し、そのストレス応答に対応する変化を解析した。その結果、血中ADFが肝切除というストレスにともなって上昇することが示唆された。また、培養正常ヒト表皮細胞および皮膚癌由来の表皮細胞株(HSC-1細胞)における共焦点レーザー顕微鏡および細胞抽出蛋白を用いたwestern blotting法によるADFの発現の検討から、中波長紫外線照射(20mJ/cm^2)照射後約1時間でのADFの核内移行と照射後8時間でのADFの細胞質内発現増強が認められた。以上の結果から、紫外線照射による表皮細胞の障害に対する防御機構へのADFの関与が示唆された。ADFは、ラットの再潅流モデル、及び犬の同種肺移植における肺障害モデルで酸素化能を改善し、再潅流障害を抑制することが示された。さらに、この効果はN-アセチルシステインに比較しても有効であった。このように、ADFが酸化ストレスに対して有効な生体防御物質になりうることが証明されたことは、臨床肺移植を安全に行うためにも有意義であると考えられた。(2)未知の細胞死抑制因子の探索、同定RPMI8866の培養上清についての検討では、濃度依存的、細胞数依存的な活性の上昇を示した。以前からEBVあるいはHTLV-1感染細胞株では還元活性を有するADFがhigh produceされていることが知られていることから、rADFを用いてADFによるanti-apoptotic activityの検討を行った。その結果、このanti-apoptotic activityはADF単独による作用ではなく、他の分子の関与も強く示唆された。従って、ADFとは異なる、anti-apoptotic activityの主たる活性の同定を、1)限外ろ過、2)熱安定性、3)各種のカラムを用いて検討した。その結果、主たるanti-apoptotic activityは、非常に小さな熱安定性の分子であることが強く示唆された。一方、作用機序の面からの解析では、2MEとは異なる機序により機能している可能性が示唆された。
抗がん剤開発に向けての微小管によるキネトコア捕捉および染色体異数性成立機構の解明

がん細胞の大部分では染色体数の異常(異数性)が認められ、その多くでは正常細胞より染色体数が多い。染色体分配は、中心体から伸長する微小管が染色体上のキネトコアと結合して染色体を中心体へと引っ張ることによって起こる。そこで本研究では、新たな抗がん剤のターゲットとして、効率的なキネトコア捕捉の分子機構を明らかにすることを目的とする。平成25年度には、平成24年度に効率的なキネトコア捕捉に重要な分子として同定したCLIP-170の作用機構の解明を目指した。CLIP-170をノックダウンすると分裂期キナーゼPlk1のキネトコア局在が減少した。解析の結果、Plk1はCdk1によるCLIP-170のリン酸化依存性にCLIP-170と結合することが判明した。CLIP-170をノックダウンした細胞でCdk1によるリン酸化部位に変異をもつCLIP-170を発現させてもPlk1のキネトコア局在は回復せず、CdklによるCLIP-170のリン酸化依存性にPlk1のキネトコア局在が制御されていることが示唆された。2. CLIP-170とダイニンの拮抗作用(投稿準備中)CLIP-170をノックダウンすると高度の染色体整列異常が起こるが、CLIP-170と結合してそのキネトコア局在に関与するダイナクチンのノックダウンでは軽度の染色体整列異常しか見られない。ダイナクチンはモーター分子ダイニンと結合してその制御を行っていることが知られている。解析の結果、CLIP-170がダイニンの過剰なはたらきを抑えることにより染色体整列に寄与していることが示唆された。以上の結果から、CLIP-170が他のキネトコア分子と相互作用しながら効率的なキネトコア捕捉に関与することが明らかになった。(抄録なし)がん細胞の大部分では染色体数の異常(異数性)が認められ、その多くでは正常細胞より染色体数が多い。このことは、染色体数の異常とがんの発生や進展との密接な関連を示唆するとともに、染色体数が異常な細胞に特異的に作用する薬剤がより効果的な抗がん剤となる可能性を示している。平成24年度には、キネトコア捕捉に関与する分子の同定とその作用機構の解明を目指した。1.キネトコア捕捉に関与する分子の同定キネトコアに局在することが報告されている分子のうち、キネトコアと微小管の結合が成立するとキネトコアから離れていく分子について、これらの分子を蛍光蛋白質と融合して発現させ、その動態を高解像度の画像解析により追跡した。その結果、個々の分子の動態に違いが見られることがわかった。またそれぞれの分子をノックダウンした際の、他の分子のキネトコアへの局在を観察することにより、分子相互間の関係が明らかになった。2.キネトコア捕捉機構を司る分子ネソトワークの解明1.で解析した分子間の直接の結合を免疫沈降により検討した。このうち特にCLIP-170が種々の分子と結合することがわかった。CLIP-170をノックダウンした細胞では、これらの分子のキネトコア局在が減少するとともに、キネトコアと微小管の結合の異常が認められた。平成24年度の計画であったキネトコア捕捉に関与する分子の同定に成功し、キネトコア捕捉の分子機構についても有力な手がかりが得られている。

このことから、平成24年度の目標はほぼ達成できたといえる。その一方、それぞれの分子が協同してどのようにキネトコア捕捉に関与するかについての詳細は不明であり、平成25年度の課題である。キネトコア捕捉に関与する分子の網羅的解析を続行し、キネトコア捕捉機構を司る分子ネットワークを解明する。一方CLIP-170については、詳細な解析を行い、他の分子との結合領域の同定、Plk1などCLIP-170をリン酸化する分子との相互関係、リン酸化の意義などを明らかにする。これらの結果を論文として報告するとともに、学会発表を行う。(抄録なし)