hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高周波ＶＬＢＩによる銀河系中心の巨大ブラックホール　Ｓｇｒ　Ａ＊の放射機構の解明

*と並びブラックホールの直接撮像の実現が期待されるEHTの最重要ターゲット天体の一つであるM87のブラックホールの事象の地平面の周囲の構造に新たな制限を当たれることに成功し、60名を越す国際研究グループの筆頭著者として論文にまとめた。論文は現在投稿されておりまもなく受理される見込みである。この成果に関して報告者は国際学会で招待講演を行った他、国内学会でも口頭講演を行った。また採用1年目に行ったSgr A*の較正天体であるNRAO 530のEHTの観測成果に関して、結果の再解析やデータの確認等を行い、投稿論文にまとめた。この成果の中では報告者の独自の着想により天体画像の解析に電波干渉計では用いられたことないマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いたベイズ推定が用いられており、今後のサブミリ波VLBIでの天体画像の取得方法の選択肢の一つとして現在検討されている。また本観測はブレーザーと呼ばれる活動銀河核の種族において、ブラックホールから噴出する相対論的ジェット中でのガンマ線の爆発的増光現象の最中に1.3 mm帯で超高空間分解能撮像に成功した初めての観測である。この観測によってガンマ線放射領域のサイズの測定に成功したほか、放射領域付近のジェットの構造や物理的なパラメータに強い制限をおくことに成功している。以上の成果をまとめた学位論文は東京大学において高い評価を受け、報告者は東京大学大学院理学系研究科の研究奨励賞を受賞したほか、学位授与式において東京大学大学院理学系研究科の総代へ選出された。また本学位論文は文系・理系問わず東京大学内で高く評価され、東京大学総長賞を受賞した。26年度が最終年度であるため、記入しない。投稿論文の受理が遅れていることで、後続の成果を投稿論文にまとめるのが遅れている。しかし、データの取得やデータの解析、研究会における成果の発表は順調に進んでおり、区分を(3)とした。SgrA^*に関しては現状データの取得が予定よりもおくれているものの、すでに最初の1年のデータの解析がほぼ終了しており、査読論文化するだけとなっている。一方、SgrA^*と並ぶ最重要天体で、事象の地平面スケールの構造に新たな制限を加える画期的な成果をまとめた論文がまもなく投稿される予定であり、当初の予定と同様の本数の査読論文の出版が期待できる。観測提案を行い引き続き観測データの取得を続けながらも、取得されたデータの解析を行い成果がまとまった段階で論文にまとめて出版する。いままで行ってきた研究の論文化に注力する。まず国際サブミリ波VLBI観測網(EHT)を用いた研究に関連して、M87の論文を投稿し、出版する。また報告者は他の観測天体のPIをまかされており、57の間にその成果の論文化を行う。SgrA^*の観測結果はすでに研究会収録で投稿されるなどまとまりつつあるので、今年度の79月の間に論文にまとめ投稿する。10月以降はこれまでの成果を博士論文にまとめる作業に移る。
赤潮鞭毛藻類における日周鉛直移動の光制御

有害赤潮鞭毛藻類シャットネラ・アンティカの日周鉛直移動リズムに及ぼす光環境の影響を調べた。その結果,暗期における微弱なUV-A青色光(>0.01umol m^<-2>s^<-1>,360480 nm)の照射により,その後の日周鉛直移動リズムが変化することが判明した。さらに,暗期に回収したシャットネラ細胞について,全mRNAシーケンスを実施したところ,クリプトクロームやオーレオクロームといった青色光受容体の類似配列が検出された。今後,これらの光受容体と日周鉛直移動リズムの光位相変化の関係を解析していく予定である。本研究は、近年西日本の沿岸域において大規模な赤潮を形成し、甚大な被害をもたらしているラフィド藻シャットネラを実験生物として用いた。H23年度は、日周鉛直移動リズムの位相変化と光環境との関係を把握するために、何時に波長Anm強度Bμmol m^<-2>S^<-1>の光をC時間照射すれば、位相がD時間前進(後退)するかを調べた。様々な光条件でシャットネラに光を照射し、独自に開発したシステムでシャットネラの鉛直移動リズムを自動観測・画像解析を行い、位相変化時間を算出した。光源には、白色蛍光灯および各種LED、反応スペクトル測定にはで基礎生物学研究所の大型スペクトログラフを用いた。まず、暗期10時間の前半4時間および後半4時間中に2時間光を照射すると、それぞれ位相が後退および前進し、暗期の中盤(暗期5時間目)に照射するとリズムが消滅した。異なる強度の青色光(480mm)を暗期の前半に照射した場合、光強度0.030.1μmol m^<-2>S^<-1>の照射で位相変化時間が飽和した。次に、反応スペクトルを計測したところ、360480nmのUV-A青色領域にピークが認められ、スペクトルの形状からフラビンタイプの青色光受容体が関与する可能性が示唆された。本研究により、日周鉛直移動には青色光受容体と体内時計が関与していることが判明し、それらの性状について基礎情報が得られた。今後、各種分子解析を適用し、本生理現象に関与する青色光受容体や時計本体などの分子の同定およびそこから発信されるシグナル伝達経路が解明されることが期待される。研究計画のうち、全mRNAシーケンスを中心に進めた。まず、C. antiquaのRNAは非常に分解しやすいため、次世代シーケンサーによるシーケンシングに耐えうる高品質のtotal RNAを得るための方法論を詳細に検討する必要があった。細胞の回収法、前処理(RNase除去)溶液の組成、RNAの抽出精製試薬等を変えてRNAを調製し、電気泳動によるクオリティチェックを行うことを繰り返した。その結果得られたプロトコールに従って作製したtotal RNA試料について、Illuminaのキットを用いてcDNAライブラリーを構築し、生物機能解析室の次世代シーケンサーIllumina HiSeq2000(1 lane、Pair-end法:100bp+86 bp)によって合計で114M readsシーケンシングした。リード配列に対してTrinityによるde novoアセンブリを行った結果、20147706 bの配列長を持つ6万弱のコンティグを得ることができた。RSEMプログラムを用いて、各transcriptについて、発現量を示すtau値を算出するとともに、BLAST検索を行った。その結果、4万強のtranscriptがヒットし、発現量が多かったtranscriptは機能不明のものを除けば、主に光合成関連(fucoxanthin chlorophyll a /c binding proteinなど)やリボソームタンパク質にヒットした。また、α-tubulin、β-actinやGAPDH(Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)といったハウスキーピング遺伝子のホモログ配列も得られた。さらに、他生物において体内時計および青色光受容の関連タンパク質として報告されているクリプトクロームの遺伝子類似配列も初めて検出された。本研究の目的は、日周鉛直移動の光位相制御機構の概要を把握し、確たる生物学的根拠に基づき、日周鉛直移動を人為的に制御する技術を用いた赤潮防除策構築へと展開するための研究基盤を確立することである。H23年度は計画通りに研究が進んだ。研究成果は学会発表し、現在投稿論文審査中である。故に、本研究は現在のところ概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析を実施する予定である。しかしながら、次世代シーケンサーの使用は共同利用研究の一環であるので、順番待ち等がどうしても生じ、先方のスケジュールに合わせて実施していく必要がある。そこで、限られた時間の中で最大限の成果を出すために、ターゲットを絞った上でマイクロアレイや定量PCR法による発現解析にスイッチする対応策を打つかもしれない。
褥瘡予防の体位変換時間方程式の開発-組織耐久性低下動物モデルを用いた実証

褥瘡とは一般的には「床ずれ」と表現され、一定の場所に一定以上の圧力が加わることによって、組織の血行が阻害され発生する皮膚潰瘍である。その予防法のひとつである2時間ごとの体位変換について、工学モデルと栄養状態の低下した動物モデルを用いて検討した。その結果、栄養状態が低下すると治癒が遅れ、皮膚深部組織に影響が強いことがわかった。体位変換時間を考案するには、さらにモデルの改変が今後必要である。本年度では方程式開発に必要な有限要素法導入の可能性を検討した。まず、ラットの皮膚に持続的な圧迫を加える実験を行った。ラットの腹部に厚さ2[mm],幅30[mm]の金属板を貫通させるように挿入し、この金属板とΦ20[mm]の圧子によってラットの皮膚を挟み込み,圧子上面に荷重を与え圧迫した.圧迫は8[kg]の荷重を6時間加えた。次に、実験の条件を基に3次元の力学解析モデルを作成した.モデルはラットの皮下組織を考慮した皮膚モデル,圧子モデル,金属板モデルから成る.皮膚モデルは表皮を除いた真皮,皮筋,脂肪,筋肉の4層で構成されている.各層の厚さはそれぞれ1.05[mm],0.813[mm],1.88[mm],3.00[mm]である.表皮は他の組織に比べ薄いため無視した.各組織に対して非線形の応力・ひずみ関係をデータベースと文献値を参考に与えた.また,毛細血管の影響を考慮するため簡単な線要素による血管モデルを真皮層の下部中央に挿入した.血管のヤング率は0.12[MPa],ポアソン比は0.499とした.境界条件は金属板端部を完全固定とし,皮膚モデル最下面の外周を圧迫方向に拘束して,圧子上面に8.0[kg]相当の荷重をかけた.皮膚と圧子,金属板との摩擦係数はμ=0.735とした。モデルの対象性を考慮して1/4のモデルで解析を行った。なお,解析には非線形大変形解析の可能な汎用有限要素解析ソフトMSC.Marcを用いた.結果より圧縮主ひずみや主応力が皮膚組織深部で高い値を示していることが確認できた.以上より、有限要素モデルをもちいることで、方位式作成のためのシュミレーションが可能なことが示唆された。年度当初は組織耐久性の低下因子である低酸素モデルを開発する予定であったが、低酸素の実験操作上の定義、作成装置等に時間を要することが判明したため、低栄養ラットモデルについて組織学的に検討を行うことに変更した。【低栄養モデルの作成】8週令のWister系オスラットに無タンパク食(100g中:カロリー377.2kcaL,カゼイン0%、コンスターチ77%)を与え飼育した。28日後の体重は、正常飼育ラットの56%であった。また、血清総タンパク質は4.7g/dl、血清アルブミンは2.5g/dl以下となり、ヒトの低栄養と同じ状態を再現できた。【低栄養モデルの皮膚病理組織所見】正常飼育ラットと比較し、真皮層は薄く、真皮層と皮筋の間に観察される脂肪組織がほとんどなかった。また真皮層の大部分を占める膠原線維も厚みが薄かった。膠原線維の種類を見分けるためにI型とIII型に関する特殊染色を行った。III型コラーゲンは血管周囲、結合組織、筋膜に細い線状に見られた。I型も真皮層全体に観察された。これらの所見は、正常飼育ラット同様の所見であった。アザン染色切片で測定した皮膚の単位面積当たりのコラーゲン割合を測定した結果、正常飼育ラットより有意に少なかった。【考察】低栄養のスクリーニング指標のひとつである血清アルブミン3.5g/dl以下のラットモデルを用いて皮膚の構造を観察した。脂肪組織がほとんどないことから、外力を緩衝する作用がなく、ダイレクトに筋肉に作用を及ぼすことが考えられ、深い褥瘡形成の要因のひとつとなることが示唆された。また、真皮層の厚みが薄い、すなわち量の不足も外力に対する組織耐久性の低下を示している。今後、耐久性の低下と加圧に対する組織反応を検討する必要がある。今年度は、組織耐久性低下動物モデルとして、無タンパク食にて飼育したラット(低栄養ラット)を使用し、加圧実験を行った、まず、研究者グループが健常ラットを対象に開発した装置と方法が、果たして低栄養ラットに実施可能であるかを検討した。ラット6匹(ウイスター雄)の体重変化は、無タンパク食摂取前340398gであったが、変更2週間後308366g、変更4週間後280328gと全て減少し、創作成時には、164256gとなった、血清alb値は、エサ変更前4.14.8g/dlであったが、創作成時には3.33.6g/dlに全て減少した、次に、これらの個体に加圧実験を行った。

実験方法は、ラットに麻酔後、右側腹部を電気バリカンにて除毛、右側腹部に腹膜に達する2cmの切開創を電気メスを用いて2本作成し、腹膜下に金属板(幅2cm)を挿入し、ラットを加圧装置に固定、圧迫力8kg・6時間で負荷実験、実験終了後、切開創を1-0絹糸にて縫合、創傷被覆材(ハイドロコローイドドレッシング)にて、右側腹部を保護、ラットを個別のケージに管理した。3匹が加圧終了後11時間、12時間、4日目に死亡した、これら3匹の創作成時の体重は、エサ変更前の50.866.7%であった、治癒過程まで観察できた個体は2匹であり、治癒日数は37日、13日と個体差があった、37日と治癒が延長した個体は、創作成時の体重は、エサ変更前の71.8%であった。その後も体重は緩やかに減少し、治癒時には53%となった。創の肉眼的所見は、圧除去直後円形の発赤を認め、1日目に発赤消失し、白色の壊死組織を一部認めた。9日目に白色部がビランし、その後サイズの拡張と創縁との段差を認ある深さとなり、創状態が定常化した。30日以降から創サイズ減少し、35日目に急激に収縮し、37日目に治癒した。
仮想現実環境を使った迷路をナビゲートするプログラミング・ロボットは科学的推論を教えるのに有効ではないことが判明した。ロボットがどのように機能したか断定することを参加者に要求するタスクは仮説構成および保証の著しくより高い数値が検出された。ブルームのデジタル分類学は科学的学習の為の評価基準の基礎として使うべきであろう。

仮想現実環境を使った迷路をナビゲートするプログラミング・ロボットは科学的推論を教えるのに有効ではないことが判明した。ロボットがどのように機能したか断定することを参加者に要求するタスクは仮説構成および保証の著しくより高い数値が検出された。ブルームのデジタル分類学は科学的学習の為の評価基準の基礎として使うべきであろう。実験プロトコルは、関係者の限られたロボットのプログラミングのため定義されて、改正を必要としました。関係者がロボットセンサ、特に軽いセンサがどう機能したか、そして、感度の範囲に関心を持つようになったので、タスクの操縦は口開けの仕事の改正に通じました。多くのセッションが問題を探るのに捧げられました。データ収集器具は、多量の質的データに対応するために改訂されました。基本タスクと作業設計は、完成されましたが、変更を必要としました。これは関係者を募集することにおける苦労をする団体を一部組ませるためでした。私は、団体とパートナーを組みながら効果的なコミュニケーションを高めて、プロトコルを評価して、探検するために可能な解決策を特定するために別の団体のメンバーに会いました。実験はサイトで操縦されました。新人募集は予想より長くかかりましたが、3が落ちていて、12人の学生が、初めは、参加しました。これは9人の学生の中核グループを2つのグループに分割されたままにしました。工学の流派からの1人の学生を除いて、参加者各位は非理工科系学生でした。ロボットのプログラミングの習得と基本概念の理解は予想より長くかかりました。セッションは録画されました、そして、半分のテープは転写されました。分析は、関係者が、構成とテストについて仮説に約束して、仮説について確かめるのを試みたのを示しています。しかしながら、科学的推論能力は予想より少なかったです。データに立ち向かわれていると、それは初期の仮説に矛盾して、関係者は新しいデータを説明するために仮説を改訂するのに苦労しました。バーチャルリアリティの使用には、予想より急なラーニングカーブがありました。非理工科系学生はどのように仮想オブジェクトを設計して、それらは仮想世界における使用のためのコミュニケーション戦略を適合させるのが迅速でしたが、造るかを学ぶ苦労をしました。8月中旬から9月中旬まで、4人の日本人の学生が3.5週間の滞在のためのティーズサイド大学に旅行しました。彼らは、月曜日から金曜日の間、2つのチームに分かれて、ロボット操作、プログラミング、問題解決等に従事しました。コミュニケーションは、没入型仮想環境でテキストチャットを使用することで行われました。チャットログは継続され、そして、イントラグループ通信のビデオ録音をしました。144時間以上ビデオテープを録音し、そしてチャットログは83ページになりました。今年の目的は、下記参照:次第に定義された障害の多い所、距離、およびパワー(速度と停止)は、障害を克服する必要がありました。コースの複雑さ:回転と障害の数とタイプを決定する規則。ロボットの複雑さ:数と同様にプログラミング指示の線と追加とセンサのタイプはロボットに付きました。情報制限:チームの間に提供されるであろう、さまざまな情報の種類に置かれた限界。通信方式:どう情報を送ることができたか。コミュニケーションの密度:コミュニケーションの行為の数とタイプ。この質的データは、仮説にタム分析器を使用することで分析されています。構成、証明書世代、プロトコル、および流れを解決することにおける問題。さらに、ビデオとチャット転写は更なる調査の基礎でバーチャルリアリティ共同作業の言語学の要件を理解するのを作る語彙頻度と密度のために分析されています。これは、仮説にタム分析器を使用することで分析される質的データです。構成、証明書世代(プロトコル、および流れを解決することにおける問題)。ロボットプログラミングにかかわったチームのビデオ録画は転写されました。そして、転写の分析が行われました。主題の内容分析、タイムオンタスク、フロー、そして、ブルームの分類法の改訂版は使用されました。以下の評価基準に従って、会話は始めのうちに、コード化されました。それらには、独自に提供すること、尋ねること、あらかじめ提供された情報を確認すること。肯定的な言い回しで質問に答えること、目に見えたものを表現すること、提案すること、直接的な指示を出すこと、褒めること、要求すること、否定的言い回しで質問に答えること、謝ること、そして、挨拶することが挙げられます。タイムオンタスクは、タスクを行うのに必要なステップの数、タスクを完成させる為の試みの数とプログラムの複雑さの3点に基づいたタスクの複雑さと比較されました。さらに現在、仮説、仮説検証、仮説の改正、証明書の開発、質疑応答、および特別な問題解決能力を含む他の多くの評価基準と照らし合わせるために、転写とチャットログをコード化している最中です。TAMS Analyzerを使用することで可能であったものよりも徹底的な分析を行う為に、Nvivo qualitative softwareを使います。

談話機能と問題解決能力との関係だけでなく、タスクの複雑さと仮説の発展との相関関係をみる為に統計分析を行います。さらに、語彙レベルが非母語話者の問題解決と仮説検証にどのように影響を与えるかをみる為に、さらに詳しく語彙解析をします。
リフレクションを活用したクリティカルケア看護実践力サポートプログラムの開発

本研究は、クリティカルケアが展開される場で勤務する卒後2年目の看護師に対し、看護実践力サポートプログラムを開発した。プログラム内容は、グループリフレクションとシミュレーションの組み合わせとした。プログラム評価として、開発したプログラムは、1身につけた知識ややり方を見直し臨床判断の根拠を確認する機会となること、2語りあうことで生じる追体験が共同学習の場と化すことが示された。本研究で開発したい「クリティカルケア看護実践力サポートプログラム」の具体について検討した。第1にクリティカルケア領域の看護師の課題について、簡単なヒアリングを行い、新人からベテランへと移行していく過程のうち、2年目の看護師がもっともサポートを必要としていることが判明し、プログラム対象者をクリティカルケア領域に勤務して2年目の看護師を中心とすることに決定した。第2として、表題にある「リフレクションを活用する」という要素の検討を文献ならびに専門家のヒアリングを行い、1か月ごとに計3回、リフレクションについて語る場があることが、自らの傾向に気がついたり苦手なことに挑戦していこうという勇気がもてるようになることから、プログラムは、1か月に1回のサイクルで3クールセッションの場を設けることに設定した。また同時に、リフレクションを促進させるための、ファシリテータの役割についても検討し、実際にプログラムに使うレベルに落とし込んだ。第3として、リフレクションを促進していくためには、2年目の看護師が抱える臨床状況における困難状況への取り組みの実際についても、データ収集することが、語りをより深くデータ分析することにつながると考えた。このため、シミュレーション実践の場をセッションに含めることとし、プログラム化をはかった。第4として、開発するプログラムの評価の視点について、文献検討とヒアリングによって検討した。結果として、プログラム評価には、リフレクションの語りの深化の様子や自己効力感、成長しているという実感が適切と判断し、その評価尺度を検討した。クリティカルケア看護実践力サポートプログラムの作成と実施を行った。プログラム対象者を、クリティカルケア領域における経験年数が2年目の看護師と設定することとした。この理由は、一般的に3年目以降は後輩指導を行う立場になること、日々のやるべき業務ができるようになるからこそ、自身の臨床判断に迷うことが多くそれを相談する場も少ないことが、ヒアリングで明らかになったからである。作成したプログラムは、グループリフレクションとシミュレーション実践を組み合わせた1日を要するセッションを、1か月間隔で計3回行うことと設定した。グループリフレクションによって個々の困難事象について語り、シミュレーション実践において臨床判断に関するデブリーフィングを行い、日々の実践に応用できそうなことを見出せるようにした。また、1か月間隔でセッションを行うことで、日々の実践とセッションを受けるという思考の繰り返しが、自身の実践を俯瞰してみることを促し、対象者のリフレクション能力の向上と実践者としての成長を実感すること、自己効力を増すことを期待し、プログラム作成をした。作成したプログラムは、毎年、平成27年度から29年度の計3か年にわたり実施する計画とした。プログラムの実施とそれに伴うデータ収集については、研究代表者が属する倫理審査及び研究協力施設の倫理審査を受け承認を得、平成27年度の実施に至った。プログラム参加に対する対象者の反応やプログラムの評価に用いるデータは、プログラム参加前後とセッション参加中の状況に関し、インタビューと質問紙の組み合わせにより、収集することを研究計画した。平成27年度に得られたデータの分析をした結果、困難事象について自分だけでないという気持ちになれたことで、日々の実践が異なるようにみえ、自身の課題が明確化したという意見があったが、自信がもてるようになるまでには至らない現状が見えた。平成27年度のプログラム実施とそれに伴うデータ収集を行えているので、おおむね順調に進展しているが、分析が遅れ気味のため、成果発表には至っていない。予定している平成28年度、平成29年度については、研究計画書の倫理審査の承認を得ているため、対象者のリクルートが順調になされれば、今後も順調に進展する見込みである。リクルートがうまく行かない場合は、プログラム評価の一つに用いる計画の質問紙調査の検定が難しくなることに影響する。これに対しては、同時に収集しているインタビューデータによる質的な変化をみることによって、プログラム評価をしていく予定で、分析を進めることとする。研究計画にそって、設定した『実践力サポートプログラム』をクリティカルケア領域に新人として配属され2年目になる看護師に対し、実施した。プログラム参加による影響について分析した結果、悩みは一緒という気づきから、仕事学びへのモチベーションが向上した。また、日々の実践を見つめ直す機会となり、自身が大切にしたいことを再考する機会にもなっていた。また何となく流れで行っていた日々の実践を省みて、見逃していた観察もできるようになり、それまで身につけてきたパターン認識の組み換えが起こり、よりよい実践を目指そうとする発展的な見方につながっていた。また本研究で設定した実践力をサポートする要素として、以下3点が挙げられた。すなわち1異なる環境で実践している人の考えから、自分が身につけてきたことを問い直したこと、2普段通りのやり方を実施し、身につけたやり方の意味を熟考したこと、3普段の自分を知らない人から受ける他者評価により実践を客観視したこと、であった。本結果から、協力者が1か月間隔で研修現場にきて、普段の日々の臨床現場に戻るという、リフレクションとシミュレーションの繰り返しは、臨床現場での実践を見つめ直し疑問や気づきをより広げ、メタ認知能力を高めることを助けると考えられた。また、普段の状況を知らないもの同士でグループを形成しリフレクションとシミュレーションを行うことは、協力者にとって、日々のケアの何が本質的なのか問う機会にもなっていた。

今回設定した『看護実践力サポートプログラム』の中でも1日々実践している環境とは異なる場での他者評価から自己評価する仕組み、2異なる部署の同学年同士で形成されたグループセッション、の2点が、2年目看護師特有の、「これでよいのか」という戸惑いを解決したいニーズと合致したと考える。これをプログラム評価につなげていくことが必要である。研究計画に基づき、実践力サポートプログラムが実際の対象に実施できている。プログラム実施に伴い、プログラム評価に向けたデータ収集も実施できている。平成29年度もプログラムを実施することが確定しており対象者のリクルートに入っている。本年度もデータ収集を行うことによって、平成27年度からの3ヵ年分にわたって収集したデータを元に、分析を進めることで、プログラム評価を行うことができる。研究計画では、平成28年度・平成29年度の『実践力サポートプログラム』の実施によって得られたデータをプログラム評価に用いることとしている。このため、今年度も、設定した『実践力サポートプログラム』をクリティカルケア領域に新人として配属され2年目になる看護師に対し、実施した。さらに、昨年度実施したプログラムにより得られたデータと、今年度得られたデータとを統合し、分析を重ねた。結果、ほぼ類似した研究結果が導き出された。さらに、プログラム評価につなげるための分析として、『実践力サポートプログラム』を構成する要素のうち、何が実践力向上に関連するのか、分析した結果も、昨年度と類似していた。「クリティカルケア領域に勤務して2年目」である対象でほぼ同時期に、2年間同じプログラムを実施し、結果がほぼ同様であったことは、本プログラムによる影響は、プログラム評価として検討することが可能であると考える。この分析過程を経て、クリティカルケア領域に勤務する2年目看護師が本プログラムによって、どのようなことにサポートを受けたと実感したかについて分析した。結果、第一に、本プロプログラムで実施したリフレクションの場は、日々の何気ない実践状況のリフレクションであり、失敗を中心とした出来事発生時に行う普段のものと異なっていたこと、第二に、普段の様子を知らない同じ経験年数で形成されたグループは、私的な感情が入らず客観的に見てもらえている感覚から、自信につながったこと、以上2点が抽出された。これらの分析を通じて、本研究で設定した『実践力サポートプログラム』の要素は、実践力向上に寄与するものと考えることができた。本研究は、クリティカルケアが展開される場で勤務する卒後2年目の看護師に対し、看護実践力サポートプログラムを開発した。プログラム内容は、グループリフレクションとシミュレーションの組み合わせとした。
オーダーメード医療をめざしたUDP‐グルクロン酸転移酵素の遺伝子多型評価

UGT1A9はプロポフォール、バルプロ酸、ナプロキセンなどの医薬品の代謝を触媒する。日本人由来のゲノムDNAを元にUGT1A9遺伝子の全エクソン、エクソン-イントロン接合部位および5'-上流領域をシークエンスした結果、報告されている配列(AF297093)ではプロモーター領域の-109から-98において、A(T)_9ATであるのに対し、Tが一塩基挿入され、A(T)_<10>ATとなった新規変異型UGT1A9*22を発見した。UGT1A9*22の遺伝子判定のためのPCR-SSCP法を確立し、遺伝子頻度を求めたところ、87名の日本人で60%、50名の白人で39%、50名の黒人で44%であり、どの人種でも高頻度に存在する変異型であることを明らかにした。さらに、UGT1A9*22に認められる変異が転写活性に及ぼす影響をルシフェラーゼアッセイにより解析した。変異を含む5'-上流領域を組み込んだルシフェラーゼベクターを作成し、HepG2細胞にトランスフェクトして転写活性を測定した。その結果、野性型に比べてUGT1A9*22は転写活性が2.6倍有意に(p<0.05)高いことを明らかにした。従って、この変異型を有する被験者ではUGT1A9発現量が高い可能性が示唆された。ニコチンの主代謝物である3'-水酸化コチニンもグルクロン酸抱合されて尿中に排泄される。そのグルクロン酸抱合における個体差の原因を明らかにするために、反応を触媒するUGT分子種を同定したところ、主にUGT2B7が触媒していることを明らかにした。UGT2B7にも遺伝子多型が存在し、個体差の原因となっている可能性があることが示された。UGT1A9はフェニトイン主代謝物4'-HPPHのグルクロン酸抱合反応を触媒するだけでなく、プロポフォール、バルプロ酸、ナプロキセンなどの医薬品の代謝を触媒する。1名の日本人由来のゲノムDNAを元に、UGT1A9遺伝子の全エクソン、エクソン-イントロン接合部位および5'-上流領域をシークエンスした結果、報告されている配列(AF297093)ではプロモーター領域の-109から-98において、A(T)9ATであるのに対し、Tが一塩基挿入され、A(T)10ATとなった新規変異型UGT1A9^*22を発見した。UGT1A9^*22の遺伝子判定のためのPCR-SSCP法を確立し、遺伝子頻度を求めたところ、87名の日本人で60%、50名の白人で39%、50名の黒人で44%であり、どの人種でも高頻度に存在する変異型であることを明らかにした。UGT1A9^*22に認められる変異が転写活性に及ぼす影響をルシフェラーゼアッセイにより解析した。その結果、野性型に比べてUGT1A9^*22は転写活性が2.6倍有意に(p<0.05)高いことを明らかにした。
チタンおよびチタン合金の腐食に及ぼすフッ化物の影響に関する研究

目的:近年チタンおよびチタン合金の補綴物や修復物が普及しつつある。チタンは表面に強固な不動態被膜を形成し、その保護作用によって優れた耐食性を示す。しかし、フッ化水素酸のような錯イオンを形成する酸の存在下では耐食性が劣るため、フッ素を含有する齲蝕予防剤などによる腐食が懸念される。フッ化物を配合した歯面塗布剤や洗口剤および歯磨剤は齲蝕予防剤として汎用されており、チタンおよびチタン合金修復物や補綴物への影響については若干の報告があるものの詳細な検討がなされていない。そこで、チタンおよびチタン合金の腐食に及ぼすフッ素イオン濃度およびフッ化物配合齲蝕予防剤の影響を検討した。材料および方法:CPチタン、Ti-6Al-4V合金を用い電気化学的測定、変色および溶出量の測定ならびに腐食表面の観察を行った。齲蝕予防剤としては、フッ素濃度および緩衝剤の異なる歯面塗布剤2種、洗口剤1種、歯磨剤3種、を選択した。また、濃度の異なるフッ素イオン溶液としてフッ化ナトリウム0.025%2.0%の範囲で作製した。結果および考察:チタンはフッ化ナトリウム濃度0.10.5%の溶液では不動態範囲が認められるが1.0%以上では不動態を示さなかった。また、洗口剤は不動態範囲が認められたが、歯面塗布剤では不動態を示さなかった。酸性の歯面塗布剤では浸漬直後から発泡反応が生じ顕著な溶出と変色を示した。以上の結果は、フッ素濃度の高い齲蝕予防剤とチタン補綴物や修復物との接触が禁忌であることを示した。従って、フッ化物にも耐食性を示すチタン合金の開発、或いはフッ化物含有齲蝕予防剤の適用の制限など日常臨床で留意する必要がある。
海藻類を指標とした閉鎖性海域周辺の沿岸環境モニタリング

「研究目的」モニタリング手法の検討を行う為の基礎データを収集するため、平成19年度に淡路島沿岸海城において藻類植生の調査を行った。その結果、4地点のうち2地点(由良、津井)において出現種数の大幅な減少や特定の種の顕著な減少が見られ、継続的な調査が必要であると考えられた。従って本研究は、これら2地点について継続的に調査を行い、種数や被度の減少の原因を明らかにすると共に、長期的なモニタリングのための手法(プロトコル)の検討を行なうことを目的とする。「研究方法」調査地の由良、津井において、6月と3月に海藻類の任意採集を約3,200m^2(縦20m×横160m)の範囲で行う。また、長さ20m程度の調査測線を設置し、測線に沿ってランダムに10個の方形枠(50cm×50cm)を置き、枠内の海藻類の種類や優占度を調査する枠取り調査を行う。但し、由良は10枠、津井は5枠とする。その他、カジメ生態追跡調査を淡路島周辺で行う。「研究成果」海藻類の任意採集の結果、由良では6月は42種、3月は55種、津井では6月は46種、4月は58種が確認できた。昨年度の調査結果と比較して、6月の種数は2地点とも変わらなかったが、3月では由良においては4種ほど減っていた。また、枠取り調査の結果、どちらの調査地においても、潮間帯上部から中部にかけて枠内に出現する種数の増加(約10種)が見られ、中部から下部にかけて緩やかな種数の減少が見られた。一方、カジメについては、淡路島全域の10地点で生育が確認されたものの、淡路島中南部の播磨灘沿岸においては、生育個体を見つけ出すのが困難な程、その数が限られていた。今後、由良、津井における定点調査と合わせ、カジメについても追跡調査を行う必要があると考えている。
赤潮プランクトン、シャットネラの活性酸素産生とその意義

Chattonellaの増殖と活性酸素産生との関係について調べた結果、対数増殖期に活性酸素産生は最高値を示し、定常期及び死滅期には低下することを見出した。また、活性酸素消去酵素であるSODやカタラーゼ添加によってChattonellaの増殖が著しく抑制されることから、活性酸素はChattonellaにとって増殖因子として作用していると考えられる。さらに、SODやカタラーゼ添加によってChattonellaの著しい形態変化、及び細胞分裂が途中で止まり、数個の細胞の接した状態が観察された。また、鉄に特異的に作用するキレータの一種であるDesferalが濃度依存的にChattonellaの活性酸素産生を阻害することを見出した。ある種の植物細胞の形質膜上には活性酸素産生を司るNAD(P)H oxldaseが存在しており、この酵素はその酵素活性発現に鉄イオンを必要とすることを示す知見が得られている。植物プランクトンであるChattonellaは、高等植物と類似した活性酸素産生系を有すると推察される。また、Chattonella以外の3種のラフィド藻も活性酸素産生が認められた。一方、Chattonellaの魚毒性に関しては、Chattonella曝露時における魚鰓組織の生理的及び生化学的変化について詳細に調べた結果、Chattonella曝露後、最も初期に観察される魚体内での変化は血中酸素分圧の急激な低下であり、それに先だって魚鰓組織が大量の粘液物質で覆われガス交換能が低下することが見いだされている。従って、Chattonellaの産生する活性酸素が鰓組織からの粘液物質の異常分泌を引き起こし、鰓のガス交換能が著しく低下し、窒息死にいたるものと考えられる。事実、Chattonella曝露後のブリの鰓組織には多量の粘液物質の存在が確認されている。興味あることに、鰓粘液物質によってChattonellaの活性酸素産生が上昇することも見出されている。これまでブリ、ヒラメ、タイの鰓粘液物質について調べているが、いずれにおいてもChattonellaの活性酸素産生を上昇させたことから、これら魚種に共通した物質が刺激作用を有すると考えられるが、その実体については今後さらに検討が必要である。さらに、最近の研究において、ConAなどのレクチン添加によっても、Chattonellaの活性酸素産生が上昇したことを見出している。シャットネラの増殖曲線と活性酸素産生との関係について調べた結果、対数増殖期に活性酸素産生は最高値を示し、定常期及び死滅期には低下することを見いだした。さらに、SODやカタラーゼ添加によってシャットネラの増殖が著しく抑制されたことから、活性酸素はシャットネラにとって増殖因子として作用していると推定された。また、鉄に特異的に作用するキレータであるdesferalが濃度依存的にシャットネラの活性酸素産生を阻害することを見いだした。ある種の植物細胞の形質膜上には活性酸素産生を司るNADPHoxidaseが存在しており、この酵素はその酵素活性発現に鉄イオンが必要であることが知られている。シャットネラも光合成能力を有する植物プランクトンであることから、高等植物で見いだされた酵素系に類似した反応系によって活性酸素が産生されると推定された。この点についてはさらに検討する必要がある。

一方、シャットネラの魚毒性に関しては、シャットネラ暴露時における魚えら組織の生理学的及び生化学的変化について詳細に調べた結果、シャットネラ暴露後、最も所期に観察される魚体内での変化は血中酸素分圧の急激な低下であり、それに先だって魚えら組織が大量の粘液物質で覆われガス交換能が低下することを見いだした。従って、シャットネラの産生する活性酸素が魚えら組織からの粘液物質の異常分泌を引き起こし、えら組織のガス交換能が著しく低下し、窒息死に至るものと推察された。Chattonellaの増殖と活性酸素産生との関係について調べた結果、対数増殖期に活性酸素産生は最高値を示し、定常期及び死滅期には低下することを見出した。また、活性酸素消去酵素であるSODやカタラーゼ添加によってChattonellaの増殖が著しく抑制されることら、活性酸素はChattonellaにとって増殖因子として作用していると考えられる。さらに、SODやカタラーゼ添加によってChattonellaの著しい形態変化、及び細胞分裂が途中でとまり、数個の細胞の接合した状態が観察された。また、鉄に特異的に作用するキレータの一種であるDesferalが濃度依存的にChattonellaの活性酸素産生を阻害することを見出した。ある種の植物細胞の形質膜上には活性酸素産生を司るNAD(P)H oxidaseが存在しており、この酵素はその酵素活性発現に鉄イオンを必要とすることを示す知見が得られている。Chattonellaも光合成能力を有する植物プランクトンであることから、高等植物で見出された酵素系に類似した反応系によって活性酸素が産生されると推察される。一方、Chattonellaの魚毒性に関しては、Chattonella曝露時における魚鰓組織の生理的及び生化学的変化について詳細に調べた結果、Chattonella曝露後、最も初期に観察される魚体内での変化は血中酸素分圧の急激な低下であり、それに先だって魚鰓組織が大量の粘液物質で覆われガス交換能が低下することが見いだされている。従って、Chattonellaの産生する活性酸素が魚鰓組織からの粘液物質の異常分泌を引き起こし、鰓組織のガス交換能が著しく低下し、窒息死に至るものと考えられる。事実、Chattonella曝露後のブリの鰓組織には多量の粘液物質の存在が確認されている。また、活性酸素消去酵素であるSODやカタラーゼ添加によってChattonellaの増殖が著しく抑制されることから、活性酸素はChattonellaにとって増殖因子として作用していると考えられる。
ハンタウイルスの中枢神経系及び免疫系組織における持続感染成立機構解析に関する研究

1.ハンタウイルスの感染効率が、N-アセチルガラクトサミン結合性レクチン(DBAとSBA)を添加することにより約10倍増強され、細胞表面上のレセプター又はその近傍にあるN-アセチルガラクトサミンとウイルスをレクチンが架橋することにより吸着効率が増強するためと考えられた。2.ハンタウイルス感染後、細胞融合を惹起する細胞株と起こさない細胞株の確立に成功し、ハンタウイルスエンベロープ蛋白が引き起こす感染細胞融合には細胞側因子も関与していることを明らかにした。3.強毒株感染マウスでは脳へのウイルスの到達が弱毒株に比べ4-5日早いことがその後の全身感染の拡大と致死的転帰につながるものと考えられた。4.強毒株は脳微小管内皮細胞と腹腔マクロファージにおいて弱毒株よりも高い増殖率を示したが、神経芽腫細胞では両ウイルスに差は認められなかったことからウイルスの病原性には末梢の標的細胞での増殖率が関連していると考えられた。5.強毒と弱毒ハンタンウイルス間で遺伝子分節の交換された遺伝子再集合ウイルスを作成し、病原性と関連するウイルス側の要因を解析した結果、Mセグメント遺伝子中のアミノ酸変異(515番目アミノ酸、IleからThr)が病原性に関連し、Lセグメントも部分的に関連することが明らかになった。6.強毒株感染SCIDマウスに、感染3週後のBALB/cマウス由来脾臓細胞を移入したところ、感染3週目に移入した場合、移入4日目から著しい体重減少が一過性に認められ、免疫関連の病原性発現機構が確認された。7.ハンタンウイルスの核蛋白遺伝子(S分節)とエンベロープ蛋白遺伝子(M分節)をクローニングし、哺乳動物細胞(293T細胞)で高率に発現させることに成功した。8.Lセグメントの発現系の確立を目的にLセグメントRNA全長のクローニングに成功した。今後、この発現の有無について検討を加える予定である。1.ハンタウイルスの種々の培養細胞への感染効率が、N-アセチルガラクトサミンと結合するレクチン(DBAとSBA)を添加することによって約10倍増強されることを明らかにした。細胞表面上のレセプター又はその近傍にあるN-アセチルガラクトサミンとウイルスをレクチンが架橋することにより吸着効率が増強するためと考えられた。2.マウスヘハンタウイルスを実験感染し、強毒株と弱毒株で病態を比較した。その結果、強毒株は脳へのウイルスの到達が弱毒株に比べ4-5日早かった。これによって、宿主の免疫機能が成熟する以前に、多量のウイルスによる感染が進行し、その後の全身感染の拡大と致死的転帰につながるものと考えられた。3.遺伝子再集合ウイルスの検出のためのPCR診断を確立した。これによって再集合ウイルスの遺伝子分節の由来を迅速に決定することが出来るようになった。4.ハンタンウイルス76-118株の強度株と弱毒株(単クローン抗体選択変異株)をVero細胞に重感染させ、その培養上清中のウイルスから遺伝子再集合ウイルスの検出を試みた。その結果、ハンタウイルスの3分節ゲノムのうち、LとM分節の交換が起こっているウイルスを得た。今後、それらウイルスの病原性の変異等を解析する予定である。5. ReVerse 99enetics法の確立を目指し、3分節ゲノムそれぞれを別々に哺乳動物細胞で発現させるための発現ベクターの構築を行っている。MとS分節に関しては発現が確認された。最も大きいL分節に関しても発現系を確立するため全長のクローニングとその塩基配列の確認を行っている。1.マウス

由来の3種類の細胞(神経芽腫細胞、脳微小管内皮細胞、腹腔マクロファージ)を培養し、各々に強毒と弱毒のハンタンウイルスを感染させ、ウイルスの増殖曲線を比較した。その結果、強毒株は脳微小管内皮細胞と腹腔マクロファージにおいて弱毒株よりも高い増殖率を示したが、神経芽腫細胞では両ウイルスに差は認められなかった。以上の成績により、ウイルスの病原性と末梢の標的細胞での増殖率が関連していると考えられた。2.GalNacを特異的に認識するレクチンであるDBAとSBAと予めウイルスを反応、結合させてから培養細胞に感染させると、未処理ウイルスに比べ、感染価が約10増強した。しかし、細胞へ接種後に作用させても増強は認められなかった。また、レクチンがウイルス蛋白と細胞表面に双方に結合可能であることが明らかになった。以上の成績より、レクチンがウイルスと細胞との間を架橋することにより感染増強が起こると考えられた。3.哺乳マウスに対して強毒と弱毒のハンタンウイルス間で遺伝子分節の交換された遺伝子再集合(genetic reassortant)ウイルスを作成し、その病原性と関連するウイルス側の要因を解析した。その結果、Mセグメント遺伝子中のアミノ酸変異(515番目アミノ酸、IleからThr)がもっとも病原性に関連しLセグメントも部分的に関連することが明らかになった。4.Lセグメントの発現系の確立を目的にLセグメントRNA全長のクローニングに成功した。今後、この発現の有無について検討を加える予定である。1.ウイルス感染の初期段階の侵入過程において重要なウイルス粒子膜と細胞膜との融合の強弱とウイルスの病原性との関連を明らかにするために、感染細胞の細胞融合を惹起するpHの範囲を強毒株(Hantaan 76-118 clone1)と弱毒株(Hantaan 76118 mu11E10)とで比較した。両株いずれもpH6.5以下で細胞融合を発現したことから、病原性と膜融合発現活性の強弱とは関連していないと考えられた。強毒株感染細胞では弱毒株感染細胞に比べ胞融合発現が僅かに早く出現する傾向が観察されたが、蛍光抗体法による染色像から、強毒株感染細胞ではより多くの抗原が発現することが原因と考えられた。2.強毒株(Hantaan 76-118 clone1)感染SCIDマウスに、感染3週後のBALB/cマウス由来脾臓細胞を移入したところ、感染3週目までに脾細胞を移入した場合は耐過するが4週以降に移入した場合全例死亡した。しかし、感染3週目に移入した場合、移入4日目から著しい体重減少が一過性に認められ、免疫関連の病原性発現機構が確認された。3.Hantaanウイルスの核蛋白遺伝子(S分節)とエンベロープ蛋白遺伝子(M分節)をクローニングし、哺乳動物細胞(293T細胞)で高率に発現させることに成功した。4.Hantaanウイルスのポリメラーゼ遺伝子(L分節)の発現のために全長のクローニングが行われた。5.Reverse genetics法の本ウイルスでの確立のために、今後、ポリメラーゼ遺伝子クローニングの確認と発現の確認が必要である。
ホスファチジルイノシトールの特徴的脂肪酸鎖の合成機構と生理的意義の解明

ホスファチジルイノシトール(PI)は生体膜の主要なリン脂質の一つであり、高等動物のPIは、他のリン脂質と異なりその90%以上がアラキドン酸を有している。私の研究室ではこれまでに、PIにアラキドン酸を導入する酵素としてLPIAT1 (LysoPI AcylTransferase 1)を世界で初めて同定し、アラキドン酸を含むPI(20:4-PI)およびその合成酵素であるLPIAT1が生理的に非常に重要であることを見出している。私は修士過程において、PIの脂肪酸鎖を規定する新規分子として機能未知分子TMEM68を同定した。TMEM68は線虫からヒトまで広く保存されており、TMEM68の線虫変異体でPIの脂肪酸組成が大きく変わっていること、HeLa細胞でもTMEM68の発現抑制によりPI中のアラキドン酸が減少することを見出している。これらの結果から、PIの脂肪酸鎖を規定するTMEM68の機能が進化的に保存されていることがわかった。そこで私は、TMEM68欠損マウスを取得し、個体レベルでのTMEM68の機能の解明を目指した。TMEM68欠損MEFを用いて脂質組成解析を行ったところ、PIの脂肪酸組成に顕著な変化は見られなかった。また、脳、肝臓、腎臓の臓器のPIの脂肪酸組成の解析も行ったが、アラキドン酸の割合に顕著な変化は見られなかった。LPIAT1など、協調的に機能している分子が存在するのかもしれない。今後は、心臓や骨格筋といったLPIAT1の発現が低いものの20:4-PIを豊富に含む臓器を用いて、TMEM68の欠損によりPIの脂肪酸組成に変化がないか検証を行う必要がある。また、TMEM68欠損マウスでは運動能の低下という表現型がデータベース上に報告されており、この点についても検討が必要と考える。28年度が最終年度であるため、記入しない。高等動物のホスファチジルイノシトール(PI)は、他のリン脂質と異なりその90%以上がアラキドン酸(AA)を有している。私の研究室では、PIにAAを導入する酵素としてLPIAT1 (LysoPI AcynTransferase 1)を世界で初めて同定した。さらに、LPIAT1欠損マウスを用いた解析により、脳の発生段階で形態形成が異常になることがわかった。これらの結果から、AAを含むPIが生理的に重要であることが強く示唆され、LPIAT1の機能が厳密に制御されている可能性が考えられた。私は修士課程において、LPIAT1の制御分子としてssSPTaを同定し、ssSPTaとLPIAT1が相互作用していること、ssSPTaの発現抑制によりLPIAT1の局在が変化し、PIへのAAの取り込みが抑制されることを見出した。しかしながら、ssSPTaによるLPIAT1の制御の具体的なメカニズムについてはほとんど明らかとなっていなかった。そこでまず私は、ssSPTaが直接的にLPIAT1の酵素活性を制御する可能性を検証するため、無細胞系でLPIAT1を発現させてLPIAT活性を測定する系を構築した。その結果、LPIAT1が単独でLPIAT活性を持つことを見出し、その比活性の測定に成功した。一方、LPIAT1とssSPTaを共発現させてもLPIAT活性の上昇は見られなかった。これより、ssSPTaはLPIAT1の酵素活性を直接的に制御しているのではないことが示唆された。私の研究室ではこれまでに、PIにアラキドン酸を導入する酵素としてLPIAT1 (LysoPI AcynTransferase 1)を世界で初めて同定した。さらに、LPIAT1欠損マウスを用いた解析から、脳の発生段階において形態形成に異常があること、また、生後1ヶ月以内にほぼ全ての個体が致死となることを見出した。これらの結果から、アラキドン酸を含むPI(20:4-PI)が生理的に重要であることが強く示唆された。しかしながら、20:4-PIの生理的意義はまだほとんど明らかとなっていない。そこで私は、線虫というモデル生物を用いて20:4-PIの生理的意義の解明を目指した。線虫には、ほぼすべての遺伝子をカバーするRNAiライブラリーが存在する。私はこのRNAiライブラリーの中から、膜輸送や細胞骨格に関わる約500遺伝子に着目し、線虫LPIAT1欠損変異体に対してRNAiを行って成長遅延など表現型を増強する遺伝子(エンハンサー)を探索した。その結果、LPIAT1のエンハンサーとして18遺伝子を同定した。これらの遺伝子は野生型の線虫にRNAiを行っても顕著な表現型は見られず、LPIAT1欠損変異体に対してRNAiを行った場合のみ、表現型の増強が見られた。今後、線虫だけでなく培養細胞も用いてこれらの遺伝子のより詳細な解析を行い、20:4-PIの生理的意義を明らかにしたい。また、私はPIの脂肪酸鎖を規定する分子としてTMEM68も同定している。今後TMEM68欠損マウスの解析を行い、新たな20:4-PIの生理的意義を明らかにしたいと考えている。当初の計画通り、線虫LPIAT1変異体を用いて成長異常を指標としたエンハンサースクリーニングを行った。その結果、LPIAT1のエンハンサー遺伝子として18遺伝子を同定した。

今後、同定した遺伝子のより詳細な解析を行う。また、PIの脂肪酸組成を規定する分子であるTMEM68の解析も行う予定であり、進展が期待される。ホスファチジルイノシトール(PI)は生体膜の主要なリン脂質の一つであり、高等動物のPIは、他のリン脂質と異なりその90%以上がアラキドン酸を有している。私の研究室ではこれまでに、PIにアラキドン酸を導入する酵素としてLPIAT1 (LysoPI AcylTransferase 1)を世界で初めて同定し、アラキドン酸を含むPI(20:4-PI)およびその合成酵素であるLPIAT1が生理的に非常に重要であることを見出している。私は修士過程において、PIの脂肪酸鎖を規定する新規分子として機能未知分子TMEM68を同定した。TMEM68は線虫からヒトまで広く保存されており、TMEM68の線虫変異体でPIの脂肪酸組成が大きく変わっていること、HeLa細胞でもTMEM68の発現抑制によりPI中のアラキドン酸が減少することを見出している。これらの結果から、PIの脂肪酸鎖を規定するTMEM68の機能が進化的に保存されていることがわかった。そこで私は、TMEM68欠損マウスを取得し、個体レベルでのTMEM68の機能の解明を目指した。TMEM68欠損MEFを用いて脂質組成解析を行ったところ、PIの脂肪酸組成に顕著な変化は見られなかった。また、脳、肝臓、腎臓の臓器のPIの脂肪酸組成の解析も行ったが、アラキドン酸の割合に顕著な変化は見られなかった。LPIAT1など、協調的に機能している分子が存在するのかもしれない。今後は、心臓や骨格筋といったLPIAT1の発現が低いものの20:4-PIを豊富に含む臓器を用いて、TMEM68の欠損によりPIの脂肪酸組成に変化がないか検証を行う必要がある。また、TMEM68欠損マウスでは運動能の低下という表現型がデータベース上に報告されており、この点についても検討が必要と考える。当初の予定通り、ssSPTaが直接的にLPIAT1の酵素活性を制御する可能性を検証するため、無細胞系でLPIAT1を発現させてLPIAT活性を測定する系を構築した。LPIAT1とssSPTaを共発現させてもLPIAT活性の上昇は見られなかった。これより、ssSPTaはLPIAT1の酵素活性を直接的に制御しているのではないことが示唆された。現在は線虫を用いたスクリーニングの系の検討を行っており、今後の進展が期待される。線虫LPIAT1変異体を用いて行ったエンハンサースクリーニングにより、LPIAT1のエンハンサー遺伝子として18遺伝子を同定した。今後は線虫だけでなく培養細胞も用いてこれらの遺伝子のより詳細な解析を行う。また、PIの脂肪酸鎖を規定する分子としてLPIAT1以外にTMEM68も同定している。今後、TMEM68欠損マウスの解析も行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。アラキドン酸含有PIの生理的意義の解明を目指し、線虫のLPIAT1欠損変異体を用いて成長異常を指標としたエンハンサースクリーニングを行う。またTMEM68については、酵素活性の同定を目指し、in vitroで活性評価を行う。