hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ペプチド性志賀毒素阻害薬の生体内作用機構の解明

本研究ではStxに対する感受性が高いウサギ腸管およびその摘出腸管片を用いた実験から、PPP-tetは、Stx2による腸管内の体液貯留、組織破壊を効率よく阻害すること、またStx2の腸管上皮細胞への侵入は阻害せず、むしろStx2と複合体を形成し細胞内へ蓄積することを見出した。そこで、培養Caco2細胞を用いてさらに検討したところ、PPP-tetはStx2と複合体を形成して細胞内に取り込まれるが、その後Stx2のゴルジ体から小胞体への小胞輸送が完全に阻害されていることが明らかとなった。この阻害機構は、すでに我々が明らかにしているVero細胞でのPPP-tetのStx2阻害機構と一致している。本研究より、個体におけるPPP-tetの作用部位は腸管上皮細胞であり、この細胞でStx2と複合体を形成し、Stx2の細胞内輸送異常を誘導することによってその毒性発現を阻害していること、その結果Stx2の循環血中への侵入を阻害することにより致命的な全身障害を抑制していること、が明らかとなった。本研究により得られた知見は、PPP-tetの臨床応用に向けて、重要な情報を提供するものである。これまでに我々は、マウスの0157感染実験において、独自に開発したペプチド性Stx阻害剤PPP- tetを経口投与した場合にPPP-tetが極めて強い治癒効果を示すことを見出している。本研究ではPPP-tetの個体レベルでの作用部位並びにその作用機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、ウサギ腸管ループにおけるPPP-tetのStx毒性阻害効果の検討と、腸管ループ内PPP-tetとStxの局在の検討を行った。まず腸管ループにおけるStx毒性の影響を検討したところ、各ループの長さが10cm、Stx2が10μgの場合に顕著な腸管障害が観察された。そこで以降の検討は本条件下で行った。次に腸管ループにおけるPPP-tetのStx阻害効果を検討した。その結果PPP-tet10mg投与群では、Stx2毒性による腸管障害が全く見られなかった。このことから、PPP-tetは個体腸管内においてもStx2毒性阻害効果を示すことが明らかとなった。次に、Biotin化PPP-tetとStx2の腸管内の局在について検討した。まず腸管ループにおけるBiotin-PPP-tetのStx2阻害効果を検討した。その結果、Biotin-PPP-tet 10mg投与群においてStx2毒性による腸管障害が阻害された。このことからBiotin-PPP-tetはPPP-tetと同等のStx2阻害効果があることが示された。次に、Biotin-PPP-tetのStx2阻害効果が確認された腸管ループの一部から組織切片を作成し、Stx2とBiotin-PPP-tetの腸管組織内の局在を観察した。その結果、Biotin-PPP-tet単独でも細胞内に局在すること、Stx2とBiotin-PPP-tet投与群では、Biotin-PPP-tetの細胞内への取り込み量がBiotin-PPP-tet単独に比べ明らかに増加することが明らかとなった。次に摘出腸管片を用い、腸管片に直接Stx2とBiotin-PPP-tetを添加し、両者の局在を観察した。その結果、Stx2とBiotin-PPP-tetは細胞内で共局在していることが示された。これらのことから、個体レベルではPPP-tetの作用部位は腸管細胞内であること、細胞内でBiotin-PPP-tetはStx2と結合していること、その結果Stx2による腸管障害が抑制されていることが明らかとなった。この知見は、PPP-tetの感染実験での強力な治癒効果の発揮メカニズムの全容を明らかにするために非常に重要な情報となる。平成20年度において、まずウサギ腸管ループ実験を用いてStx毒性評価系を確立した。本系によりペプチド性Stx2阻害薬PPP-tetのStx2阻害効果の検討を行った結果、PPP-tetはStx2による腸管内の体液貯留、組織破壊を効率よく阻害することが示された。またウサギ摘出腸管片を用いて標識PPP-tetとStx2の局在性を観察したところ、PPP-tetはStx2の上皮細胞内への侵入は阻害せず、PPP-tetとStx2が複合体を形成し腸管上皮細胞内へ蓄積することが明らかとなった。

本実験により、個体レベルにおけるPPP-tetの作用部位は腸管であること、さらに標的細胞は腸管上皮細胞であるという重要な知見が得られた。平成21年度は、主に標的細胞培養系の確立と、本細胞におけるPPP-tetとStx2の局在性について詳細な検討を行った。本実験ではヒト結腸細胞由来のCaco-2細胞を用いた。標識PPP-tetとStx2の細胞内局在性を共焦点レーザー顕微鏡により観察した結果、両者の局在性が非常に良く一致すること、このときStx2はゴルジマーカーであるGM130と共局在すること、しかしながらERマーカーのHSP47とは全く一致しないことが明らかとなった。これらのことから、PPP-tetはStx2と複合体を形成し細胞内に取りこまれること、その後Stx2はゴルジ体までは輸送されるものの小胞体への輸送が完全に阻害されること、すなわちPPP-tetのStx2毒性阻害メカニズムはStx2の細胞内輸送異常の誘導にあることが明らかとなった。また小胞体への輸送が阻害されたStx2はリソソームへ輸送され、リソソームにおいてStx2の分解が亢進し、その結果Stx2の毒性が抑制されるものと考えられた。本研究の成果は、PPP-tetの臨床応用にむけて重要な情報を提供するものと考えられる。
点配置空間の上に定義される複素双曲構造の空間の記述

本研究代表者は、東京工業大学の小島定吉氏、九州大学の西晴子氏らとの共同研究で、円周上の点の配置空間に自然に定まる双曲構造を定義した。ただし双曲構造を与えるためには元の配置空間に適当な構造(重み)を与えておく必要がある。そしてこの重みを動かすことにより、配置空間の双曲構造も変形され、この変形の様子を記述する研究も行った。より詳しく述べると、点の数が5個および6個の場合は得られる配置空間の次元が2次元および3次元になるため、上記の変形と双曲多様体の変形空間であるタイヒミュラー空間や、クライン群の変形の空間との局所的および大域的な関係について調べてきた。後者のクライン群の変形については、多様体内の結び目による錘特異点を許す場合の変形がサーストンの双曲デーン手術理論によって与えられていた。それとは別に考えている多様体の無限大の場合の変形で、中でも特殊なクライン群の場合、すなわち1点穴あきトーラスの擬正則変形空間が、ヨルゲンセンが具体的な記述を与えている。これら研究に刺激されて、双曲幾何学において研究が活発に進められてきた。本研究代表者は、大阪大学の作間誠氏、奈良女子大学の和田昌昭氏らとこの理論の精密化の研究を行った。具体的には、ヨルゲンセンによる1点穴あきトーラスの基本領域の記述の精密化と、これに基づき、ベンディングラミネーションと呼ばれる方法による多様体の記述に関するある予想を提出し、部分的な回答と、計算機実験による検証を行った。(実数体または複素数体等の上の)射影空間内の超平面配置全体の空間の研究が超幾何関数論の立場から行なわれており,特別な場合について,これらの空間の見事な「組み合せ的」コンパクト化が九州大学の吉田正章氏らによって近年なされている.また,全空間が球面の場合の(ここでは正確に定義することができないが)「重み」つき点配置全体の空間には,Thurstonによる(おだやかな),特異点を許す複素双曲構造すなわち複素双曲錐構造が80年代に構成されていた.本研究代表者は,東京工業大学の小島定吉氏,九州大学の西晴子氏らとの共同研究で,円周上の点の配置空間に自然に定まる(実)双曲構造を定義した.同時に空間の「幾何的」コンパクト化を定義した.ただし空間上に得られる双曲構造は一意的ではなく,元の配置空間に適当な構造(重み)を付加することによって,その付加した構造を動かすことにより,配置空間の(実)双曲構造も変形する状況になっている.特に現れる多様体(配置空間)の次元が2または3のとき,すなわち点の数が5または6のとき,上記の座標系と私達の変形との大域的な関係を現在までに調べてきた.また、双曲低次元多様体の双曲構造の変形の空間の座標について,多様体内の結び目による錐特異点を許す変形の場合がThurstonの双曲デーン手術理論によって与えられている.それとは別に,体積が無限大の場合は変形ができる場合があり,中でも特殊なクライン群の場合(1点穴あきトーラス群の擬正則変形空間)について,Jorgensenが具体的な記述を与えている.本研究代表者は,大阪大学の作間誠氏,奈良女子大学の和田昌昭氏らとこの理論の精密化の研究を行った.本研究代表者は、東京工業大学の小島定吉氏、九州大学の西晴子氏らとの共同研究で、円周上の点の配置空間に自然に定まる双曲構造を定義した。
性の多様性についての教材開発・授業研究および教師支援体制の構築に関する研究

本研究は包括的性教育の実践と研究の蓄積がある民間団体に「性の多様性」教育について質問紙調査を行った。約200名から回答を得た。半数以上の人が授業などの中で「性の多様性」教育に取り組んでいる。「性の多様性」についての知識と連携が、それらの取り組みを支援している。調査報告によって連携の拡充を試みた。また、諸外国の実践を参照しながら、日本の中学校と高校で「性の多様性」についての授業を実践した。授業づくり、教材開発を行い、「性の多様性」についての人権教育の課題を明らかにした。1.「多様な性」についての教材開発・授業研究京都の公立中学校の養護教諭、東京都の私立高校の講師、東京都の公立中学校の保健体育科教諭などの協力を得ながら、各学校のカリキュラム等の状況に合わせた「多様な性」についての授業を組み立て、実践研究を進めた。定期的に研究会を持ち、実際の授業づくり、授業実践分析、授業を受けた生徒たちへの聞き取り調査を通して、実践の内容について議論を深めると共に、次年度の授業に向けて、カリキュラムや授業内容、方法、教材等のつくりなおしを行った。またこれらについて、日本教育学会のほか、研究セミナー、書籍等で発表および報告を行った。2.諸外国の教育実践・支援の実態調査本研究および研究代表者が携わる他の研究プロジェクトにより形成された台湾とのネットワークを使い、台湾のセクシュアルマイノリティ支援をめぐる施策について調査を行った。当初の計画を変更し台湾を選定した理由は、近年台湾は、東アジアの中でセクシュアルマイノリティ支援や人権施策などを先駆けて進めている地域であり、また台湾と日本のセクシュアルマイノリティの交流も多く、日本がそこに学ぶものが多いと判断したためである。具体的には、台北市政府民政局の職員および財団法人台湾紅絲帯基金會(HIV/AIDS予防団体)のスタッフに、セクシュアルマイノリティ支援をめぐる人権施策および教育的施策の経緯と現状、今後の課題について伺い、日台についての情報を交換し、意見交換を行った。また前年度に調査したドイツ(ベルリン)の状況について、性教育雑誌紙面上で報告した。1.ドイツ(ベルリン)を中心としたヨーロッパの教育実践・支援の実態調査ジャックリーン・ポルストさん(愛知県立大学)、長嶋明子さん(学芸大学連合大学院)の協力を仰ぎながら、ドイツ(ベルリン)を中心としたヨーロッパの性の多様性についての教材を収集、教育実践や当事者および教師の支援のあり方について情報を収集するとともに現地の研究者・実践者と意見を交わした。具体的には、セクシュアルマイノリティ当事者をゲスト講師として招く高校生に対する授業を参観し、担当教員およびゲスト講師と意見を交わした。またセクシュアルマイノリティ支援のための団体に聞き取り調査を行い、啓発教育活動を中心に活動の実態と課題についての情報を得た。さらに、教育省担当者への聞き取りも行い、ベルリンにおけるセクシュアリティ教育のこれまでと現状、今後の課題についての情報を得た。2.「多様な性」についての教材開発・授業研究京都の公立中学校の養護教諭、東京都の私立高校の講師などの協力をあおぎながら、各学校のカリキュラム等の状況に合わせながら「多様な性」についての授業を組み立て、実践研究を進めた。定期的に研究会を持ち、実際の授業づくり、授業実践分析、授業を受けた生徒たちへの聞き取り調査を通して、実践の内容について議論を深めるとともに、次年度の授業に向けて、カリキュラムや授業内容、方法、教材等のつくりなおしを行った。またこれらについて、日本教育学会およびクィア学会、その他の学習会、研究会等で発表および報告を行った。1.「多様な性」についての教材開発・授業研究東京都の公立中学校の保健体育科教諭、東京都の市立高校の講師などの協力を得ながら、各学校のカリキュラム等の状況に合わせた「多様な性」についての授業を組み立て、実践研究を進めた。定期的に研究会をもち、実際の授業づくり、授業実践分析、授業を受けた生徒たちへの聞き取り調査を通して、実践の内容について議論を深めると共に、次年度の授業に向けて、カリキュラムや授業内容、方法、教材等のつくりなおしを行った。またこれらについて研究セミナー、書籍等で発表および報告を行った。2.諸外国の今日言う実践・支援の実態調査本研究および研究代表者が携わる他の研究プロジェクトにより形成された台湾とのネットワークを使い、昨年度に引き続き台湾のセクシュアルマイノリティ支援をめぐる施策について調査を行った。当初の計画を変更し台湾を選定した理由は、近年台湾は、東アジアの中でもセクシュアルマイノリティ支援や人権施策などを先駆けて進めている地域であり、また台湾と日本のセクシュアルマイノリティの交流も多く、日本がそこから学ぶことが多いと判断したためである。昨年度からの継続的な調査として、衛生福利部疾病管制署が設置したHIV/AIDS予防のための各コミュニティセンターの視察および研究発表を行った。また昨年度に調査した台北市政府民政局視察について性教育雑誌上で報告した。3.「性の多様性」教育に関する教職員アンケートの実施一般社団法人“人間と性"教育研究協議会の会員を対象に、「性の多様性」教育に関するアンケート調査を行った。本調査は、会員(主に教職員)の「性の多様性」に関する知識、学校での対応、授業実践の現状と課題などについての質問項目を設定した。回収率は約50%であった。1.「多様な性」についての教材開発・授業研究東京都の市立高校の講師、東京都の公立中学校の保健体育教諭などの協力を得ながら、各学校のカリキュラム等の状況に合わせた「多様な性」についての授業を組み立て、実践研究を進めた。

定期的に研究会をもち、実際の授業づくり、授業実践分析、授業を受けた生徒たちへの聞き取り調査を通して、実践の内容について議論を深めたとともに、「性の多様性」に関する近年の変化をおさえ、教材も最新のものへ、より子どもたちの理解や指向を深められるものへ変更した。2.「性の多様性」教育の実態把握一般社団法人“人間と性"教育研究協議会の協力のもと、「性の多様性」に関する教育実践の実態把握と教師支援体制の確立に向けた質問紙調査を行い、その結果を公表した。本調査によって、会員である教職員の知識、理解の実態の他、性的マイノリティの子どもたちへの対応の数、具体的事例、連携体制等、「性の多様性」を扱った授業実践の数、方法、教材、連携体制、教職員研修の実態、教職員のニーズを明らかにした。これらの結果を広く公表することによって、個々人および地域がもっている連携や支援体制を強化し、またその拡充を行った。3.研究成果の公表(1)および(2)、さらに本研究における過年度の研究成果も含め、日本生活指導学会第33回研究大会、“人間と性"教育研究協議会全国セミナー、2015年度慶應義塾大学教職課程センター第1回公開研究会、“人間と性"教育研究協議会編『季刊セクシュアリティ』、その他シンポジウム、論文等で、本研究の成果を広く公表し、議論を深めた。本研究は包括的性教育の実践と研究の蓄積がある民間団体に「性の多様性」教育について質問紙調査を行った。約200名から回答を得た。半数以上の人が授業などの中で「性の多様性」教育に取り組んでいる。「性の多様性」についての知識と連携が、それらの取り組みを支援している。調査報告によって連携の拡充を試みた。また、諸外国の実践を参照しながら、日本の中学校と高校で「性の多様性」についての授業を実践した。授業づくり、教材開発を行い、「性の多様性」についての人権教育の課題を明らかにした。「性の多様性」をめぐる社会状況が急速に変化している中、「性の多様性」についての教材開発・授業研究の内容が非常に豊富であり、そこに多くの時間を割いたこと、および編研究の中でできたネットワークを活かした「性の多様性」に関する書籍の編集作業に尽力したことにより、「性の多様性」に関するアンケート調査の時期が遅くなり、年度中の集計に至らなかった。教育学1.日本における性の多様性に関する教育実践と支援の実態調査:本年度末に行った「性の多様性」教育に関するアンケート調査の結果および分析を、次年度の夏期に行われる協力団体の研究セミナー、および学会、誌面等で報告する。そこで得られた情報から支援ネットワークの構築を行う。2.諸外国の教育実践・支援の実態調査:本年度に引き続き台湾の支援の視察・実態調査、および欧米の調査を行う。3.「性の多様性」教育の教材開発・授業研究:これまでの研究成果を踏まえ、引き続き、教材および授業内容等を見直し、授業実践研究を進める。4.上記の研究の成果を性教育雑誌等に随時報告する。
Radiomicsに基づく放射線治療支援システムの開発

近年、医用画像の高精細化や、データ解析手法の発展により、医用画像から数百種類の特徴量を抽出し、最新の人工知能技術と組み合わせることで、遺伝子情報と同等の情報を得られることが分かってきた。これらの特徴量解析は、"Radiology"と"-omics"を組み合わせた造語"Radiomics"と呼ばれ、2014年にNature Communications誌に掲載されたことから、大きな注目を集めている。本研究では、医用画像から算出されるRadiomics特徴量を放射線治療分野に応用し様々な支援を行う、放射線治療支援システムの開発を目的とする。今年度は、ロバストな特徴量算出のためのCT画像再構成方法の開発と、前立腺癌の画像データベース構築を行った。また、次年度以降に使用予定の様々な機械学習手法に基づく放射線治療後の予後予測手法の開発にも着手した。(1)過去に撮影された同一患者の画像を事前情報として用いる逐次近似再構成法を開発した。従来法と開発した手法を様々な評価指標を用いて比較した結果、開発した手法により画質が改善されることを確認した。米国ミネソタ大学、City of Hope Medical Centerとの共同研究として、開発した画像再構成法を用いて献体を撮像し、従来よりも良好な画像が再構成できることを確認した。(2)過去に高精度放射線治療を行った前立腺癌患者のうち、生化学的再発を生じた患者50名と再発を生じなかった患者50名の計100名の画像データを収集し、データベースを構築した。次年度に行う前立腺癌患者におけるRadiomics解析に用いる予定である。本年度に予定していた画像再構成手法の開発は予定通り終了し、米国ミネソタ大学とCity of Hope Medical Centerにて評価を行った。国際共同研究として世界をリードできる可能性がある。研究成果は、現在英語論文として執筆中である。次年度以降に行う予定であった様々な機械学習手法に基づく放射線治療後の予後予測手法の開発にも着手している。既に放射線治療領域での有用性が報告されている、人工ニューラルネットワーク、サポートベクターマシーンを使用したが、次年度以降は最新の人工知能技術(deep learning)に基づきシステムを構築する予定である。3月に参加・発表した国際会議の旅費が、学内事務手続きの関係上、次年度使用と振り分けられたため。
L-バンド合成開口レーダによる大規模自然災害の早期被害把握システムの構築

2011年東北地方太平洋沖地震津波の被災地を対象とし,申請者自身がこれまでに開発してきたX-バンド合成開口レーダによる建物被害推計技術を発展させ,L-バンド合成開口レーダによる建物被害推計技術の開発を行った.また,Xバンドレーダによる建物被害把握技術の高度化を図るとともに,学会発表・論文投稿等を通じて,研究成果を社会へ発信した.具体的には,被災前後のSAR画像により,(1)オブジェクトベース解析による津波被災地の建物被害把握手法の高精度化と半自動化,(2)L-バンド合成開口レーダによる津波被災地の建物流失棟数推計技術の開発の2種類の研究課題に取り組んだ.そして,(3)学会発表・論文投稿を通じて,これらの研究成果を社会へ発信した.課題(1)では,昨年度までに開発してきたX-バンド合成開口レーダ画像のオブジェクトベース解析による建物被害推計手法をさらに発展させ.被害把握を高精度に行うための最適なパラメータの推定を行うとともに,ArcGISに搭載のモデルビルダーの機能を使用し,半自動的に被害推計を行うツールの開発に取り組んだ.課題(2)では,X-バンド合成開口レーダによる建物被害推計技術を発展させ,被災前後のL-バンド合成開口レーダ画像による変化抽出結果と,建物流失率の関係式を回帰分析により推定し,本推定式を用いたL-バンド合成開口レーダによる建物被害推計技術を開発した.解析に使用するパラメータの最適化についてはまだ課題があるものの,相関係数0.97と高い精度で流失棟数を推計できている事が確認されている.課題(3)では,これらの結果を学会・論文へ投稿する事により,研究成果を社会へ発信した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。
三次元形状計測を用いた考古遺物の形状比較法の研究

青銅鏡の計測実験を既存の計測装置(NKエクサ製レーザースリット走査方式とオ-ジス総研製コード化パターン投影法)を使用し,視野サイズ(レンジ)を変えて行った。その結果,視野サイズを小さく(高精度)すれば細部の文様の計測もできることが確認できた。計測時間に拘束されず,計測精度を必要とする青銅製品の計測には小視野タイプで高精度のレーザー光走査方式のラインセンサーを用いて,高精度の移動テーブルでの分割計測が最適であるという結果を得た。そこで本計測実験には奈良先端技術大学院大学の佐藤宏介助教授が青銅製品計測用に開発した計測装置を用いて計測を行った。(その結果については現在解析中である。)考古遺物の新しい形状比較法として三次元データでの立体比較が考えられる。立体比較には多視点の座標系のデータを同一座標系に変換しなければならない。そこで,簡易に,精度良く座標変換を行うため,最初のステップとして,特徴点制御座標変換による形状比較ソフトを開発した。これは同一と思われる特徴点2点(ペア点)を3点以上指定し,最小二乗法によりペア点同士の三次元的な距離が最小になるような平行移動量,回転角度を算出し,自動的に座標系統一を行い,任意断面で比較可能なソフトとなっている。簡単な形状の同笵製品の比較試験を行い使用可能であることが確認できた。しかし,特徴点の選定誤差や明瞭は特徴点が得られない場合の問題等,まだまだ実用化には問題が山積している。本年度の研究で三次元形状計測データが考古遺物の形状比較法として見通しがついた。今後は,CAD上で有効に比較ができるよう遺物の特性にあった適応的なモデリング手法や多視点計測の自動座標変換(自動合成)の開発に一歩でも近ずくよう研究を進めていきたい。
遺伝子組換え技術による血小板膜糖蛋白Ib-区の発現と翻訳後修飾が機能に及ぼす影響

血小板膜糖蛋白Ib/区複合体(GP Ib/区)とフオンビルブランド因子(vWF)の結合は、血小板の活性化を引き起こし血小板を凝集させ、血小板血栓(動脈血栓)形成の最初の重要なステップであると考えられている。我々はこの両者の結合がいかなる因子で調節されているかを知るため、GP Ib/区の組換え蛋白を作成し、変異体の導入や翻訳後修飾の変化により機能が変化するかを検討した。研究期間内での主な成果は、(1)GP Ib/区の分子異常を有する先天性出血性疾患(血小板型フオンビルブランド病)の患者遺伝子解析を行ない、その責任遺伝子変異を発見しかつこれをin vitro mutagenesisにて組換え体に導入してその異常分子を発現することに成功したこと、(2)翻訳後修飾としてチロシン硫酸化をとりあげ、in vitroの培養系で作成したチロシン硫酸化を欠如する異常GP Ib/区ならびにチロシンをフエニルアラニンに置換した変異体による検討を行ない、チロシン硫酸化がGP Ib/区のvWF結合機能に重大な役割を担っていることを示した。(3)組換え蛋白は可溶性蛋白(膜貫通部分を欠く)であるため、抗血栓作用が期待されるが、培養法の改良により、この蛋白を大量に得ることが可能となり、また純化法も確立した。これらの結果は、動脈血栓症の発症機序の本質に迫るものであり、血栓予防や治療の基礎的データとなるばかりでなく、抗血栓薬剤の開発に直接結びつく重要な知見である。我々はバイオテクノロジーを用いて血小板膜糖蛋白Ib-IX複合体の一部を培養動物細胞に発現することに成功し、分泌されたこの可溶性蛋白がin vitroでフォンビルブランド因子と血小板の反応を特異的に抑制することを既に報告した。本研究は、このリコンビナント蛋白を有用な抗血栓薬として用いうることを前提に、GPIb-IXのドメイン特異的発現を通じて活性部位の決定を行ない、あわせて抗血栓作用をもちうる最小単位の同定と機能におよぼすアミノ酸変異や蛋白の翻訳後修飾の影響について検討することを目的としている。平成5年度は、すでに作成されたリコンビナントGPIb-IX受容体をコードするDNAを鋳型として、これがリガンドの理想的な競合抑制物質となるよう分子を改良した。研究方法は以下の通りであった。deletion mutantの作成:現在のリコンビナント分子は約300個のアミノ酸より構成されていたため、より小さい分子を作成した。(アミノ酸1-180、61-302、181-302の3種類)具体的にはM13ファージ上でloop out法により特定部位を欠失させ、できたインサートDNAを制限酵素で切り出して発現ベクターヘクローニングし、CHO細胞に発現させた。発現された蛋白はそれぞれエピトープの判明しているモノクローナル抗体とよく反応しているが、リガンドと特異的に結合するか、そして競合抑制物質となりうるかは今後の検討を待たねばならない。血小板は止血機構の主役を演じ、生態防御反応の一担を担う血液細胞であるが、一方、病的動脈血栓形成にも重要な役割を演じていることが知られている。血小板が機能を発揮する際には血小板膜受容体が重要であり、これら受容体蛋白の分子レベルでの解析は生理的および病的血栓の理解に必要不可欠なものとなっている。なかでも血小板膜糖蛋白Ib-IX複合体は血漿中の高分子粘着蛋白であるvon Willebrand因子(vWF)の活性化非依存性の受容体であり、血小板活性化の初期段階を制御する分子として重要である。我々はバイオテクノロジーを用いてこの受容体蛋白の一部を培養動物細胞に発現することに成功し、分泌されたこの可溶性蛋白がin vitroでvWFと血小板の反応を特異的に抑制することをつきとめた。

本研究は、GPIb-IXのドメイン特異的発現を通じて活性部位の決定を行ない、あわせて抗血栓作用をもちうる最小単位の同定と機能におよぼすアミノ酸変異や蛋白の翻訳後修飾の影響について検討することを目的としている。昨年度はすでに作成されたリコンビナントGPIb-IX受容体をコードするDNAを鋳型として、これがリガンドの理想的な競合抑制物質となるよう分子を改良した。現在までの結果によればこれらの蛋白は予想通り抗GPIα抗体と反応し、glycosylationも正しく受けていることが示唆されている。本年度は、受容体機能におよぼす翻訳後修飾の影響を検討した。合成ペプチドや大腸菌フラグメントを用いた過去の研究成績より、蛋白の化学修飾が受容体機能に影響することが推定されているが、なかでもsulfationは重要である。すなわちsulfationをブロックする培養条件でリコンビナント蛋白を作成するとリガンドの結合が減少する事実を我々は最近つきとめており今回の実験ではどのアミノ酸がsulfationを受けているかを決定することを目的とした。これまで3つのチロシン残基に注目し、mutagenesis手法によってそれぞれフェニルアラニンに置換したリコンビナント蛋白を作成することに成功した。またこれら変異蛋白はその機能が障害されていることをつきとめた。今後、^<35>S-sulferを用いてどのアミノ酸がsulfationを受けているかを決定したい。我々はバイオテクノロジーを用いて、血漿中の高分子粘着蛋白von Willebrand因子(vWF)の活性化非依存性の受容体である血小板膜糖蛋白Ib-IX複合体蛋白の一部を培養動物細胞に発現することに成功し、分泌されたこの可溶性蛋白がin vitroでvWFと血小板の反応を特異的に抑制することをつきとめた。本研究は、GPIb-IXのドメイン特異的発現を通じて活性部位の決定を行ない、あわせて抗血栓作用をもちうる最小単位の同定と機能におよぼすアミノ酸変異や蛋白の翻訳後修飾の影響について検討することを目的とした。初年度はすでに作成されたリコンビナントGPIb-IX受容体をコードするDNAを鋳型として、これがリガンドの理想的な競合抑制物質となるよう分子を改良した。昨年度は、受容体機能におよぼす翻訳後修飾の影響を検討した。すなわちsulfationをブロックする培養条件でリコンビナント蛋白を作成するとリガンドの結合が減少する事実をつきとめた。今年度の実験ではどのアミノ酸がsulfationを受けているかを決定することを目的とした。そしてその変異蛋白の機能の詳細を検討した。その結果、vWFの結合は、実験条件により程度が多少異なるもののいずれの置換でも著明に低下しており、いずれの硫酸化チロシンも機能に重要であることが判明した。
キャビテーションを考慮した弾性変形プロペラのフラッター・ダイバージェンス特性解明

弾性プロペラの場合、翼形状や作動条件により、製品破壊に繋がる、自励振動現象であるフラッターや静的不安定現象であるダイバージェンス発生のリスクが高まる。このため、信頼性の高い弾性プロペラの設計には、プロペラ翼面上に発生するキャビテーション影響も考慮したフラッターやダイバージェンスの発生メカニズムを明確にし、かつその発生条件を特定する予測技術が必要である。本研究では、弾性プロペラのフラッター・ダイバージェンス発生条件予測手法の確立を目指し,H30年度は,以下の成果を得た。・剛性の異なるアクリル製およびアルミ製の平板翼を対象に,キャビテーション発生時の水中翼のフラッタ特性及び安定限界について水槽試験および解析により,以下のことを明らかにした。(1)アクリル,アルミ翼のどちらにおいてもキャビテーションによってフラッタ振動の振幅値が減少していることが確認できた。しかし,キャビテーション形態によって振幅値の減少量に差があり,スーパーキャビテーション発生下では,翼振動が非常に微小なることが分かった。(2)1自由度及び2自由度の強制加振おける解析結果からキャビテーションよってフラッタ安定限界が無次元周波数の減少する方向に移動したことが分かった。すなわち流速基準で考えると,フラッタ安定限界が高流速側に移行すると考えられる。(3)アクリル翼はアルミ翼に比べ非常に柔であるため,より迎角がつく方にねじれやすく,発生するキャビテーション形態に影響を与えやすいことが確認できた。・プロペラ形状の内、フラッター・ダイバージェンスの発生との相関が強いと考えられるスキュー角を変更した3種類の実機相当プロペラを設計した。さらに、弾性プロペラの相似則を考慮して,樹脂製弾性模型プロペラの材料特性候補と水槽実験条件を決定した。計画通りである。計画通り進める。計画通りである。計画通り進める。
知覚の哲学的分析

実体、性質、ディスポジションといった基本的な存在論的カテゴリーに関する哲学的問題が近年活発に議論されているが、その議論は知覚にまつわる問題についても含意するところが多い。とりわけ、事物の知覚可能なさまざまな性質を第一(primary)と第二(secondary)に分類する伝統的な二分法について、性質とディスポジションに関する最近の形而上学的議論を踏まえながち改めで見直すことは、そもそも何かが知覚可能であるとはどういうことかといった根本的な問題に対する新たな洞察をもたらすに違いない。そのような問題意識に基づいて、伝統的な第一・第二性質の区別の存在論的身分について検討を試みた。すなわち、一つの有力な見解によると、その区別は存在論的に重要な区別を反映するものではなく、伝統的に第二と見なされる性質(色など)は第一に吸収されてしまうが、しかし、伝統的に第一と見なされる形や大きさなどの時空的性質だけでは事物の知覚可能な性質を構成することができない。事物が知覚可能であるためには、知覚主体の側のディスポジションと協調して力を発揮する第二性質のような本質的にディスポジジョナルな性質が存在しなければならない。そのようなことを京都科学哲学コロキアムの例会にて発表し、その発表内容をまとめた論文を学会誌に投稿した。次に、知覚経験に伴う現象的側面(クオリア)に関する問題について、クオリアを自然化する試みとして有力視されている表象説と呼ばれる立場を批判的に検討することによって、そもそも経験を表象として捉えることが妥当であるのかについて反省を試みた。その結論は要するに、表象説の基本的な論点(クオリアは表象内容にスーパーヴィーンする)が正しい限り、表象としての経験の存在論的身分を根本的に見直す必要があるということであるが、そのことを日本科学哲学会にて発表し、その発表内容をまとめた論文を学会誌に投稿した。知覚における現象的質の本性や役割を解明するには、伝統的な第一性質と第二性質の区別を見直すことが重要な手がかりになるという予想の下で、ロックの古典的議論を省みつつ、クオリアなどをめぐる現代の問題関心にとってその区別が持つ意義を積極的に評価し、その研究成果を科学基礎論学会で発表した。具体的には、その区別のポイントが何であるかを明らかにし、さらにその区別がなぜ存在するのか考えることによって、クオリアの存在意義が見えてくるということを論じた。また、その第一・第二性質の区別の本質からのひとつの帰結として、われわれは何を直接見ているのかという直接的実在論の問題について、われわれは物理的事物の多くを直接見てはいないということがいえるということを論文にしてまとめた。その論文は学会誌『科学哲学』への掲載が決定している。さらにまた、クオリアに関する一つの有力な見解になっている現象的外在主義と呼ばれるものについて、批判的に検討し、その成果を日本科学哲学会において発表した。具体的には、DretskeやTyeなどの代表的な現象的外在主義者の議論を取り上げ、その議論のはらむ問題を詳細に論じた。現象的外在主義は、経験の透明性を尊重する点において、クオリアに関する他の哲学的見解よりも優れていると考えられるが、クオリアを単純に客観化し、クオリアに特有の主観性が捉え切れていないきらいがある。そして、そのクオリアに特有の主観性は、第二性質の持つ主観性に通ずるものである。そのことが、Dretskeらの議論を検討することによって明らかになった。1.知覚は、世界内の特定の事物に向けられるという志向的な性格を持ち、それ故、知覚の本質を理解するには、より一般的な次元で志向性とは何かを探究する必要がある。そこで、志向性を自然主義的に解明する試みとして有望視されている目的論的機能主義の立場を批判的に検討し、その成果を論文にまとめた(信原幸弘編『心の哲学』(勁草書房,2004)にて公刊予定)。結局、目的論的機能主義は、志向性を自然主義的に理解するのに寄与する部分も確かに認められるものの、志向性が持つとされる規範性の捉え方に関して問題を抱えている、ということが明らかになった。2.これは当初の計画にはなく、科学哲学会のワークショップでの発表を依頼されたことによって発生した課題であるが(しかし上の目的論的機能主義のテーマと関係する)、いわゆるスワンプマンの例が心の哲学などに関して含意する問題を改めて検討することになった。そこで、スワンプマンの含意する問題とは正確に何であるのか、そしてスワンプマンについて私が以前に発表した論文はどこが間違っているのか、さらにスワンプマンに対する目的論的機能主義の立場からの標準的な反応はなぜ説得的ではないのか、などをまとめて発表した(科学哲学会のホームページ上で公開されている)。3.知覚において捉えられる事物の性質は、その事物が内在的に(すなわち我々の認識とは独立に)持つ性質であるのか(それ故その意味で知覚的経験は透明であるのか)、それともそれは本質的に関係的である(伝統的に第二性質として理解される)のか、という問題を検討するために、性質やディスポジションの形而上学に関する文献に取り組んだ。そもそも知覚というものが可能であるための形而上学的条件とは何かを追求するのが究極的な目標であるが、この研究は現在も継続中であり、その成果の一部は来年度のはじめごろに発表する予定である。

とりわけ、事物の知覚可能なさまざまな性質を第一(primary)と第二(secondary)に分類する伝統的な二分法について、性質とディスポジションに関する最近の形而上学的議論を踏まえながち改めで見直すことは、そもそも何かが知覚可能であるとはどういうことかといった根本的な問題に対する新たな洞察をもたらすに違いない。そのような問題意識に基づいて、伝統的な第一・第二性質の区別の存在論的身分について検討を試みた。すなわち、一つの有力な見解によると、その区別は存在論的に重要な区別を反映するものではなく、伝統的に第二と見なされる性質(色など)は第一に吸収されてしまうが、しかし、伝統的に第一と見なされる形や大きさなどの時空的性質だけでは事物の知覚可能な性質を構成することができない。事物が知覚可能であるためには、知覚主体の側のディスポジションと協調して力を発揮する第二性質のような本質的にディスポジジョナルな性質が存在しなければならない。そのようなことを京都科学哲学コロキアムの例会にて発表し、その発表内容をまとめた論文を学会誌に投稿した。次に、知覚経験に伴う現象的側面(クオリア)に関する問題について、クオリアを自然化する試みとして有力視されている表象説と呼ばれる立場を批判的に検討することによって、そもそも経験を表象として捉えることが妥当であるのかについて反省を試みた。その結論は要するに、表象説の基本的な論点(クオリアは表象内容にスーパーヴィーンする)が正しい限り、表象としての経験の存在論的身分を根本的に見直す必要があるということであるが、そのことを日本科学哲学会にて発表し、その発表内容をまとめた論文を学会誌に投稿した。
皮膚における神経・内分泌・免疫系のクロストークとその制御システム

今や国民病ともいえるアトピー性皮膚炎(AD)では皮膚バリアー機能障害、IgE抗体の過剰産生などの免疫異常に加えストレスや発汗異常などの神経内分泌的な調節異常がその発症、伸展に大きな関与をしている可能性が報告されている。我々はストレス刺激などにより神経終末より遊離されるサブスタンスPが皮膚表皮ケラチノサイト、線維芽細胞からも産生されることを見いだしたことより、ADにおけるストレスとTh2リンパ球性のアレルギー炎症との関係を明らかにするため、皮膚線維芽細胞を培養し、IL-4,サブスタンスP、ヒスタミン等を刺激による、エオタキシンの誘導と産生機構に関して解析した。[平成12年度]上記の細胞におけるエオタキシン産生をELISAにて解析した結果、IL-4,サブスタンスP、ヒスタミンのそれぞれ単独刺激後、有意なエオタキシン産生が見られた。IL-4にサブスタンスP、ヒスタミンを添加する事により相乗的なエオタキシン産生の増強とエオタキシンmRNA発現の増幅を認めた。IL-4の受容体の変化をRT-PCR、FACSにて解析した結果、サブスタンスP、ヒスタミンによるエオタキシンmRNA発現の増強に伴い、IL-4の受容体の増強も認められ、これらの刺激は線維芽細胞のIL-4受容体の発現を増強することによりIL-4依存性のエオタキシン産生を増強すると考えられた。[平成13年度]初代培養と継代5のAD患者由来の線維芽細胞はIL-4単独刺激ではエオタキシン産生は健常人との差は認められなかったが、IL4にサブスタンスPとヒスタミンを加えるとエオタキシン産生は健常人由来の線維芽細胞より有意に増強し、継代9の細胞まで高反応性が認められた。IL4受容体の発現をFACSで検討した結果、健常人に比AD患者由来の線維芽細胞ではサブスタンスPとヒスタミンの刺激によりIL4受容体の発現が増強する傾向が認められた。これらの結果よりADでは皮膚構成細胞レベルにおいてもTh2細胞へシフトしやすい環境が存在すると考えられた。アトピー性皮膚炎においては皮膚バリアー機能の障害やIgE抗体の過剰産生などの免疫異常に加えストレスや発汗異常などの神経内分泌的な調節異常がその発症、伸展に大きな関与をしている可能性が示されている。免疫システムと神経内分泌系がどのような調節機構により制御され、皮膚炎発症に関与しているかは不明の点が多い。昨年我々は皮膚の表皮ケラチノサイトがAuticrineにサブスタンスPを産生すること、紫外線、ストレス誘導レベルの低濃度のグルコルチコイドがその産生を増強することを報告した。サブスタンスPは通常様々な刺激により神経終末から分泌され、皮膚肥満細胞よりのケミカルメデイエーターの遊離、炎症細胞の遊走、サイトカインの作用増強など多様な生物活性を示すが、紫外線などの外因性の刺激のみならず内因性のホルモン、ニューロペプチドによっても表皮ケラチノサイトから産生されることが明らかになり、皮膚における神経内分泌的な側面からのアレルギー炎症の調節因子として重要な役割を果たしていると考えられた。これらの結果より本年度はさらに、ケラチノサイト由来サブスタンスPがアトピー性皮膚炎などのTh2型アレルギー炎症の重要なメデイエーターである好酸球遊走性ケモカインの一つとして、エオタキシンを標的としてサブスタンスPによるその産生誘導の可能性を検討した。

エオタキシンはIL4刺激によって線維芽細胞から誘導されるが、サブスタンスPは単独でエオタキシンを誘導したのみでなくIL4誘導性のエオタキシン産生を相乗的に増強させた。アトピー性皮膚炎病変部でもエオタキシンは特異的に発現しており、ストレス環境下でアレルギー性疾患の増悪する機序の一つとして、皮膚に存在する神内分泌系と免疫システムのクロストーク機構が重要であることを初めて明らかにしたと考えられる。今や国民病ともいえるアトピー性皮膚炎(AD)では皮膚バリアー機能障害、IgE抗体の過剰産生などの免疫異常に加えストレスや発汗異常などの神経内分泌的な調節異常がその発症、伸展に大きな関与をしている可能性が報告されている。我々はストレス刺激などにより神経終末より遊離されるサブスタンスPが皮膚表皮ケラチノサイト、線維芽細胞からも産生されることを見いだしたことより、ADにおけるストレスとTh2リンパ球性のアレルギー炎症との関係を明らかにするため、皮膚線維芽細胞を培養し、IL-4、サブスタンスP、ヒスタミン等を刺激による、エオタキシンの誘導と産生機構に関して解析した。[平成13年度]初代培養と継代5のAD患者由来の線維芽細胞はIL-4単独刺激ではエオタキシン産生は健常人との差は認められなかったが、IL4にサブスタンスPとヒスタミンを加えるとエオタキシン産生は健常人由来の線維芽細胞より有意に増強し、継代9の細胞まで高反応性が認められた。IL4受容体の発現をFACSで検討した結果、健常人に比AD患者由来の線維芽細胞ではサブスタンスPとヒスタミンの刺激によりIL4受容体の発現が増強する傾向が認められた。これらの結果よりADでは皮膚構成細胞レベルにおいてもTh2細胞へシフトしやすい環境が存在すると考えられた。このような現象が遺伝的に規定されているのか、獲得性の一過性の現象なのかを明らかにするためには今後、IL4レセプターの遺伝子多型との関連性、サブスタンスP、ヒスタミンなどによるIL4レセプターの発現増強に関与するシグナル伝達解析とそれぞれのレセプターの遺伝子多型の解析が必要と考えられ、ADのテーラーメード医療や遺伝子治療の基礎データとなりうると考えられる。
血流と色彩の画像計測による皮膚腫瘍診断システムの開発

本研究では,生体に対して高い透過性を示す近赤外光を利用して皮膚表層から比較的深い位置の血流分布と酸素濃度分布を同時に高コントラストで可視化することにより,腫瘍の位置や大きさと共にそれが悪性か良性のどちらであるかを確実に特定できる皮膚腫瘍診断システムを開発した.さらに,本システムを利用してヒトの皮膚組織および皮膚ファントムを対象とした性能試験を実施することにより,その有効性を確認した.本研究では,生体に対して高い透過性を示す近赤外光を利用して皮膚表層から比較的深い位置の血流分布と酸素濃度分布を同時に高コントラストで可視化することにより,腫瘍の位置や大きさと共にそれが悪性か良性のどちらであるかを確実に特定できる皮膚腫瘍診断システムを開発した.さらに,本システムを利用してヒトの皮膚組織および皮膚ファントムを対象とした性能試験を実施することにより,その有効性を確認した.まず,新設の3波長の近赤外半導体レーザーを皮膚に照射し,その反射散乱光により形成される3波長のスペックルを結像系と色フィルタを介して新設のCCDカメラで波長ごとに分離して画像検出し,パーソナルコンピュータ(PC)に転送して画像処理を行うことができる測定光学系を新設の光学実験台上に構成した.次に,測定光学系全体の自動制御とCCDカメラの自動位置調整のために光学系の各可動部にサーボモータを組み込み,これらを一括してコントロールするための自動制御用マイコンを製作した.その上で,本申請者が開発したスペックル画像のブレを空間差分で定量化する方法に基づき,血流速分布をPCのディスプレイ上に実時間で画像表示できるソフトを開発し,ヒトの手首や指の血流を対象とした基礎実験によりその有効性を確認した.さらに,近赤外域での生体組織の分光反射率を種々の酸素濃度について計算することにより近赤外分光反射率データベースを作成し,実測分光反射率とデータベース値の比較により酸素濃度分布を求め画像表示できるソフトを開発して,ヒトの手首などを対象とした基礎実験によりその有効性を確認した,同時に,上記のデータベースにメラニンと酸化・還元ヘモグロビンの吸収係数を説明変数とした重回帰分析を適用し,悪性腫瘍部本来の酸素濃度値を推定した.この推定値は,腫瘍が悪性か良性かの判別に有効である.以上の研究成果はいずれも,平成20年度に実施予定である計測装置全体のシステム化,ならびに皮膚ファントムを対象としたモデル実験のために必要不可欠なものである.本研究は,皮膚表層から比較的深い位置の血流分布と酸素濃度分布を同時に高コントラストで可視化し,腫瘍の位置や大きさとともに,それが悪性か良性のどちらかを確実に特定できるシステムを開発することを目的として遂行された.本年度はまず,平成19年度に開発した血流分布可視化ソフトおよび酸素濃度分布可視化ソフトと,同じく平成19年度に計算で求めた近赤外分光反射率データベースおよび悪性腫瘍部酸素濃度推定データに基づき,スペックル画像の検出からデータベース利用,解析,血流分布可視化に至る一連の計測過程を実行でき,なおかつ測定光学系各部に設置した多数の位置・角度調整用モータの自動制御用マイコンを統合管理操作できるソフトを開発した.さらに,本ソフトにより上述のあらゆる作業が行えるように,本ソフトがインストールされたパーソナルコンピュータと測定光学系各部を通信ケーブルで接続し,計測装置全体のシステム化を実施した.その上で,上記のシステムの有効性を確認するために,皮膚ファントムを用いたモデル実験を実施した.本モデル実験では,ゼラチンにイントラリピッド水溶液と色素を添加した擬似生体組織中に悪性腫瘍に見立てた円柱状空孔を形成し,そこに円管を介して酸化血液をポンプで流入させる形態の皮膚ファントムを作成し,空孔の深さ,酸化血液の流速,酸素濃度を種々の条件に設定して,血流分布可視化と酸素濃度分布可視化を同時に実施した.その結果,本システムが腫瘍の位置と大きさをミクロンオーダーの精度で特定できると同時に,腫瘍が悪性か良性かを判別できる能力も十分に備えていることを確認することができた.
キラル塩基を活用する新規不斉増殖系の反応設計

効率よい不斉合成法の開発は,現代有機合成化学の中心的課題といってよかろう.我々は新規不斉増殖系の反応設計を目標として,不斉源としてキラル塩基を分子設計し,これを触媒あるいは反応剤として用い,不斉アルキル化反応,不斉アルドール反応,ならびに不斉酸素酸化反応を検討した.1.不斉アルキル化反応我々はL-バリン及びD-α-フェニルグリシン由来のキラル塩基を設計し,これらを用いるエナンチオ選択的不斉アルキル化反応を検討した.基質としてはフェニル酢酸及びヒドラトロパ酸を用い,これをエチル化した.最高不斉収率20%前後であったが,反応の遷移状態モデルを提案することが出来た.2.不斉アルドール反応不斉アルドール反応としてエチル〓-ブチルケトンとベンズアルデヒドの反応をとりあげ, 1.で用いたキラル塩基を利用するエナンチオ選択的な不斉アルドール反応を検討した.その結果n-ブチルリチウムの量が化学収率及び不斉収率に大きく影響すること,また反応温度は低過ぎても高過ぎても具合悪く, -10°-40°Cが最適であることが判明した.現在のところ最高不斉収率は68%である.3.不斉酸素酸化反応我々はキラルな相間移動触媒を用いる,環状ケトンのエナンチオ選択的酸素酸化による, α-ハイドロキシケトンの不斉合成を検討した.その結果キラルな相間移動触媒としては,シンコニン由来のものが最もよく,最高不斉収率79%を達成することが出来た.この不斉酸素酸化反応は,室温でこのような高い不斉収率の得られることが特徴である.効率よい不斉合成法の開発は,現代有機合成化学の中心的課題といってよかろう.我々は新規不斉増殖系の反応設計を目標として,不斉源としてキラル塩基を分子設計し,これを触媒あるいは反応剤として用い,不斉アルキル化反応,不斉アルドール反応,ならびに不斉酸素酸化反応を検討した.1.不斉アルキル化反応我々はL-バリン及びD-α-フェニルグリシン由来のキラル塩基を設計し,これらを用いるエナンチオ選択的不斉アルキル化反応を検討した.基質としてはフェニル酢酸及びヒドラトロパ酸を用い,これをエチル化した.最高不斉収率20%前後であったが,反応の遷移状態モデルを提案することが出来た.2.不斉アルドール反応不斉アルドール反応としてエチル〓-ブチルケトンとベンズアルデヒドの反応をとりあげ, 1.で用いたキラル塩基を利用するエナンチオ選択的な不斉アルドール反応を検討した.その結果n-ブチルリチウムの量が化学収率及び不斉収率に大きく影響すること,また反応温度は低過ぎても高過ぎても具合悪く, -10°-40°Cが最適であることが判明した.現在のところ最高不斉収率は68%である.3.不斉酸素酸化反応我々はキラルな相間移動触媒を用いる,環状ケトンのエナンチオ選択的酸素酸化による, α-ハイドロキシケトンの不斉合成を検討した.その結果キラルな相間移動触媒としては,シンコニン由来のものが最もよく,最高不斉収率79%を達成することが出来た.この不斉酸素酸化反応は,室温でこのような高い不斉収率の得られることが特徴である.
母性因子を用いた新たな体細胞核リプログラミング法の開発

本研究では、研究代表者らが新規に同定した全能性細胞特異的および受精後のリプログラミングに重要であることが示されている既知の遺伝子を用いた新規リプログラミング法を開発することを目的としている。体細胞核移植胚から樹立された核移植ES細胞は、iPS(induced pluripotent stem)細胞よりES(ES)細胞に近いメチル化状態や遺伝子発現を示すことが明らかにされている。このことから、卵子に含まれる多数の因子でリプログラミングした細胞の方が、4つの転写因子(Oct3/4, Klf4, Sox2, c-Myc : OKSM )でリプログラミングした細胞よりも「高品質」な細胞であると考えられている。これらのことを考慮し、本研究では、当研究室において同定・解析を行っている全能性を有する初期の着床前胚に特異的に発現する遺伝子群(Trim61, Pramef12, Rfpl4, Zc3h6, Zbed3, Zfp92, Klf17およびBtg4:全能性細胞特異的遺伝子)を用いて、iPS細胞を高品質化することを試みた。今年度は、OKSMに加えて全能性細胞特異的遺伝子を発現させることにより、各遺伝子がiPS細胞の樹立効率に及ぼす影響を検討した。その結果、全能性細胞特異的遺伝子の中には、iPS細胞の誘導を促進する遺伝子と拮抗して働く遺伝子の2種類存在することが明らかとなった。今年度は、MEFに山中因子を恒常的に発現させ、各全能性細胞特異的遺伝子を「開始」、「成熟」、および「安定化」の時期特異的に発現させ、個々の遺伝子がiPS細胞の誘導効率に及ぼす影響を検討する予定であったが、「成熟期」および「安定化」の時期特異的に全能性細胞特異的遺伝子を発現させたときのデータが得られなかった。一方で、3種類の遺伝子については、全能性細胞特異的遺伝子をノックアウトしたMEFについても検討を行った。2018年度は、MEFに山中因子を恒常的に発現させ、各全能性細胞特異的遺伝子を「開始」、「成熟」、および「安定化」の時期特異的に発現させ、個々の遺伝子がiPS細胞の誘導効率に及ぼす影響を検討する予定であったが、「成熟期」および「安定化」の時期特異的に全能性細胞特異的遺伝子を発現させたときのデータが得られなかった。一方で、全能性細胞特異的遺伝子の中の1つがiPS細胞の樹立効率を「開始」時期に発現させたときにiPS細胞の樹立効率が著しく上昇することを明らかにした。これらのことから、研究全体を通して判断した場合に本研究課題は「やや遅れている」と考えられる。今年度は、まず前年度に実施できなかった「成熟期」および「安定化」の時期特異的に全能性細胞特異的遺伝子を発現させたときのiPS細胞の樹立効率の検討を行う。iPS細胞の樹立効率を上げる遺伝子については、それらを同時発現させることにより、さらに効率が上がるかどうかの検討を行う。一方、iPS細胞の樹立効率を下げる遺伝子については、iPS細胞の樹立に阻害的な効果を果たすことが考えられるため、当該遺伝子のノックアウトのMEFに山中因子を発現させることにより、iPS細胞の樹立効率が上昇するかどうかを検討する。次に、作製したiPS細胞の品質の評価を行う。さらに、過去の報告に基づき、(1)iPS誘導4日目におけるEsrrb、Utf1、Lin28、およびDppa2の発現、(2)樹立したiPS細胞におけるDlk1-Dio3インプリンティング領域のメチル化状態、(3)樹立したiPS細胞におけるGtl2の発現、(4)樹立したiPS細胞における8番染色体の数、(5)樹立したiPS細胞におけるヒストンH2AXのリン酸化状態、を検討することにより、iPS細胞の品質を検討する。高品質なiPSが得られた場合には、遺伝子発現を網羅的に解析するとともに4倍体補完法により、分化能についてより詳細な解析をおこなう。今年度は、MEFに山中因子を恒常的に発現させ、各全能性細胞