hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
X線および中性子回折測定を用いた有機結晶中における水素移動反応の機構の解明

シアノアルキルコバロキシム錯体は、Co原子にシアノアルキル基(-(CH_2)_n-CN)が配位した有機金属錯体があり、光照射によって、このシアノアルキル基が水素移動を伴って異性化することが知られている。4-シアノブチルコバロキシム錯体の場合、Co-CH_2CH_2CH_2CH_2CN→Co-C(CH_3)HCH_2CH_2CH_2CNと、3-シアノブチル基へと結晶相光異性化を起こすが、異性化をさらに2-,1-シアノブチル基へと進行させた場合、結晶が壊れてしまう。そこで、反応基の周りの環境を変える狙いでジメチルグリオキシム平面に嵩高いジフェニルボロンを導入したところ、光照射後の結晶に4-,3-,2-シアノブチルがX線で直接観測され、シアノブチルが順にスライドして4-3-1異性化を起こしたことがわかった。しかし、軸配位塩基が3,4-ルチジンの錯体では、照射後の結晶には4-,1-シアノブチル錯体のみで2-,1-シアノブチル錯体が確認されず、全く異なった結果となった。生成物である1-シアノブチル錯体は、従来のスライド式の反応で得られたとする場合と同じであり、X線でその反応経路を決定できなかったため、本研究ではこの反応に伴う水素移動を単結晶中性子回折で追跡し、異性化の反応機構を解明することを目的とした。まず、反応に関与する水素移動を観察するため、4-シアノブチルのα位水素二つを重水素に置換し、(-CH_2CH_2CH_2CD_2CN)、光反応させた。この結晶で日本原子力研究所にて単結晶中性子回折測定を行った。構造解析の結果、約50%の4-シアノブチル錯体が1-シアノブチル錯体、-CD(CN)CH_2CH_2CH_2Dに変化しており、シアノブチルのスライドを仮定した場合の生成物、-CD(CN)CHDCH_2CH_3は確認されなかった。この結果から、反応が従来のスライド式ではなく、新規のメカニズムで進行することが明らかにできた。このように、反応基周りの環境を変えることで反応経路そのものが変わることを、単結晶中性子構造解析によって初めて解明することができた。この成果により中性子構造解析は反応機構の解明に新しい見方を取り入れたと言える。N,N-dibenzyl-1-cyclohexenecarbothioamide 1aは固相中で光照射することで非常に高いエナンチオ選択性(97%ee)で光学活性なβチオラクタム2aを生成する。我々はこの反応に伴う水素移動の過程を明らかにするため、移動するベンジル基α位水素を重水素に置換した結晶1bを作成した。この光反応の生成物2bに生じる-C^*HD^不斉炭素(キラルメチレン)は分子内で重水素が移動してきた場合と分子間の場合で異なる絶対配置を持つことが1bの結晶構造から予想される。本研究ではこの絶対配置を単結晶中性子回折法で決定し、重水素移動のメカニズムを明らかにした。2bの結晶自体の絶対構造および炭素骨格をX線構造解析で、水素・重水素原子の位置決定を単結晶中性子構造解析で行った。二ヶ月間光照射した1bの重水素置換結晶を日本原子力研究所の研究炉JRR-3Mで測定し、構造解析をおこなった。その結果、光反応は結晶全体で20%程度進行しており、さらに-C^*HD-平面の核密度分布図には水素と重水素を示すピークがはっきりと確認され,この不斉炭素の絶対配置がRであることがわかった。そして、重水素がベンジル基α位炭素から同一分子内で移動したことを明らかにした。この成果によって、純粋な有機分子結晶でも、(1)中性子回折に使える大きな結晶(1mm^3以上)が準備できる、(2)結晶が壊れずに20%程度まで反応が進行する、という条件さえ整えば、十分に反応後の分子の、水素を含めた精確な構造を得ることができることわかった。そして、水素移動が重要なポイントになることが多い一般的な有機反応への応用の可能性を示した。δ-シアノブチルコバロキシム錯体(δ体)は光照射によりγ,β,α体へと順にシアノブチルが異性化することが知られている。ところがシアノブチル基の付近に嵩高いジフェニルボロンを導入すると、X線回折で観測された光照射による生成物はα体のみであった。IRで光反応を観測したところ、やはりδ体のピークが減ってα体のピークが増えており、γ/β体は確認できなかった。これは従来の、δ→γ→β→αという反応経路を取る場合の挙動と異なっていた。X線やその他分光法では、このδ→α体の反応が、γ/βを経由しているものの反応が早すぎて観察できないのか、全く別の新しい反応機構なのかを決定できなかったため、本研究ではこの反応に伴う水素移動を単結晶中性子回折で追跡し、異性化の反応機構を解明することを目的とした。反応に関与する水素移動であるδ-シアノブチルのα位水素二つを重水素に置換し(-CH_2CH_2CH_2CD_2CN)、この結晶に可視光(680nm)を照射した後、日本原子力研究所JRR-3の回折計BIX-IIIで単結晶中性子回折測定を行った。

構造解析の結果、約50%のδ体がα体、-CD(CN)CH_2CH_2CH_2Dに変化しており、シアノブチルのスライドによる生成物、-CD(CN)CHDCH_2CH_3は確認されなかった。この結果から、反応が従来のスライド様式ではなく、光照射で開裂したシアノブチルラジカルが上下反転する新規のメカニズムで進行することが明らかにできた。この成果によって、環境の変化が反応経路を変えることを単結晶中性子構造解析によって観測・証明することができることを示し、中性子回折による水素移動観察は反応機構解明に新しい見方を取り入れたといえる。そして水素移動が重要なポイントになることが多い一般的な有機反応へのさらなる応用の可能性を示した。シアノアルキルコバロキシム錯体は、Co原子にシアノアルキル基(-(CH_2)_n-CN)が配位した有機金属錯体があり、光照射によって、このシアノアルキル基が水素移動を伴って異性化することが知られている。4-シアノブチルコバロキシム錯体の場合、Co-CH_2CH_2CH_2CH_2CN→Co-C(CH_3)HCH_2CH_2CH_2CNと、3-シアノブチル基へと結晶相光異性化を起こすが、異性化をさらに2-,1-シアノブチル基へと進行させた場合、結晶が壊れてしまう。そこで、反応基の周りの環境を変える狙いでジメチルグリオキシム平面に嵩高いジフェニルボロンを導入したところ、光照射後の結晶に4-,3-,2-シアノブチルがX線で直接観測され、シアノブチルが順にスライドして4-3-1異性化を起こしたことがわかった。しかし、軸配位塩基が3,4-ルチジンの錯体では、照射後の結晶には4-,1-シアノブチル錯体のみで2-,1-シアノブチル錯体が確認されず、全く異なった結果となった。生成物である1-シアノブチル錯体は、従来のスライド式の反応で得られたとする場合と同じであり、X線でその反応経路を決定できなかったため、本研究ではこの反応に伴う水素移動を単結晶中性子回折で追跡し、異性化の反応機構を解明することを目的とした。まず、反応に関与する水素移動を観察するため、4-シアノブチルのα位水素二つを重水素に置換し、(-CH_2CH_2CH_2CD_2CN)、光反応させた。この結晶で日本原子力研究所にて単結晶中性子回折測定を行った。構造解析の結果、約50%の4-シアノブチル錯体が1-シアノブチル錯体、-CD(CN)CH_2CH_2CH_2Dに変化しており、シアノブチルのスライドを仮定した場合の生成物、-CD(CN)CHDCH_2CH_3は確認されなかった。この結果から、反応が従来のスライド式ではなく、新規のメカニズムで進行することが明らかにできた。このように、反応基周りの環境を変えることで反応経路そのものが変わることを、単結晶中性子構造解析によって初めて解明することができた。この成果により中性子構造解析は反応機構の解明に新しい見方を取り入れたと言える。
液体カルコゲン系における相転移のミクロな機構

本研究では、不規則な原子配置を持つ液体が他の特徴的な配位形態へと体積収縮を伴って相転移する'液体-液体構造転移'についてミクロな立場から検討を加えた。分担者星野、丸山、遠藤は、液体Teおよび液体ヒ素-テルル(As-Te)混合系について中性子回折およびEXAFSの温度・圧力変化の測定を計画した。得られた対相関関数g(r)の解析から、液体Teで観測される構造相転移と半導体-金属転移は、(1)共有結合で結ばれた鎖の熱的切断と短縮に伴って、(2)鎖間・鎖内の荷電移動が頻繁に起こり、(3)短い鎖が密に集合した金属相の出現によることを明らかにした。また、液体As-Te混合系が、高温で液体半導体から液体金属へ転移することを見出した。転移に際して、3配位のAsと2配位のTeからなる網目状の構造は、2配位の鎖状構造へと変化する。分担者八尾らは、液体Se-Te混合系について超音波吸収の測定を行い、半導体-金属転移域で鎖間運動に関わる緩和を観測した。計算機シミュレーショングループは、Se、Teと同族である酸素の液体状態について第一原理分子シミュレーションを行い、隣接分子間に反強磁性的な相関が出現するなど、興味深い結果を得ている。この研究は、古典分子動力学では困難であった磁性流体の分子動力学シミュレーションを、ノン・コリニア磁性の第一原理分子動力学により成功させた点で、非常に画期的である。分担者木村らは、分子形態の多様性と分子配向性との競合が特に顕著な液晶系を取り上げ、細長い棒状分子と薄い円板状分子の混合系について統計力学的に検討した。本研究では液体カルコゲン系で観測される構造相転移のミクロな機構を探ることを目指した。特に、液体カルコゲン系の相転移には短・中距離配向相関と電子状態が密接に関係することに注目して検討を行った。以下に平成13年度の研究成果を述べる。1.遠藤、星野、丸山ら実験グループは種々の組成の液体As-Teカルコゲン混合系に関する液体-液体相転移現象を取り上げた。EXAFS,中性子散乱による構造解析及び磁気抵抗測定から電子状態の変化を検討した。その結果この混合系が高温で体積収縮を伴って半導体から金属へ転移すること、この転移領域で鎖間を架橋するAsの結合が切断され、3配位のネットワーク構造から2配位鎖構造へとトポロジーが変化することを見出した。また、金属伝導は隣接するTe鎖間を荷電が頻繁に移動することに起因することが明らかになった。この成果は、第11回「液体及びアモルファス金属国際会議」及びドイツで開催された「液体物理の最近の発展」と題する国際会議で報告され、高い評価を得た。2.次いで、星野、遠藤らは加圧による鎖間相互作用の変化がこの相転移にどのように反映されるかを調べるために、構造測定用内熱型圧力容器を設計製作した。次年度はこの装置により圧力下の液体カルコゲンの構造相転移の測定を開始する予定である。3.樋渡は小田らとともに共有結合で結ばれたセレン結晶の種々の高圧相(特に単斜晶及び斜方晶相)の構造と電子状態の詳細を密度汎関数理論に基づく第一原理分子シミュレーションにより検討した。結晶の構造安定性を検討し、空間群を同定するとともに電子の空間分布を決定した。4.木村はスメクチック液晶相での配向相転移を理解するために、メゾスコピックなモデルを提案し、多種類の分子に関する大量の実験データを系統的に整理した。棒状分子と円板状分子からなる混合系における相転移についても議論を行った。

カルコゲン液体の特徴は環状、螺旋状、ジグザグ状のつながりの配位形態と長さが電子状態と密接な関連をもつことにある。鎖間・鎖内を荷電子が頻繁に移動し、鎖の切断・短縮が起こると半導体相から金属相への転移が誘起される。平成14年度、代表者遠藤、分担者星野、丸山、は液体テルル及び液体砒素-テルル混合系について中性子回折の測定を行った。得られた対相関関数g(r)の解析から、この混合系で観測される半導体-金属転移は鎖の切断と短縮に伴って隣接鎖間が急激に収縮し短い鎖が密に集合した金属相の生成によることを明らかにした。分担者八尾らは液体セレン-テルル混合系について超音波吸収測定を行い、半導体-金属転移領域で鎖間運動に関わる緩和による超音波の異常吸収を見出した。計算機シミュレーショングループ樋渡、小田らはスピン3重項の分子磁性をもつ酸素の液体状態について第一原理シミュレーションを行い、隣接分子間に反強磁性的な相関が出現する事など興味深い結果を得ている。これは、偏極中性子散乱実験を再現する。分担者木村らは分子形態の多様性と分子配向性との競合が特に顕著な液晶系として、細長い棒状分子と薄い円板状分子の混合系を統計力学的に検討した。
下請協同組合活動の破綻と再生に関する経済史的研究

本研究は地域経済の発展を強く意識して創業されたT社の事業展開と、同社協同組合の設立から解散に至る過程に着目し、地域経済の活性化とそれに対する中核企業および下請企業・同組合の役割について考察したものである。その結果1980年代後半以降におけるT社の経営改革が創業以来の地域に拘る経営スタンスをもとに展開されたこと、組合の解散もそうした改革を背景としていたこと、解散後の地域経済活性化計画のもとT社と下請企業との新たな企業間関係の構築が模索されていることなどを明らかにすることができた。本研究は、戦後日本の企業城下町において形成された下請協同組合および協業組合の設立から解散に至る過程に着目し、地域下請企業にとっての組合の歴史的役割を考察する。そのうえで、下請企業および地域経済の再生にとって必要とされる新たな組合活動について展望することを課題としている。特に本年度は、長野県伊那地方で活動したT協同組合ならびに茨城県日立で事業展開を行ったK協業組合の事例に注目して、以下の研究を行った。まず第1に、K協業組合に関する調査過程で、同組合が2002年10月末をもって営業を停止したこと、その後S社の下で残務整理が行われていることが判明した。そこで、同社の担当者に連絡を取り、開示可能な資料の提供を受けるとともに、K組合が積極的に事業活動を展開していた時の組合理事長を紹介してもらい、当時の活動に関するヒアリング調査を実施することができた。その結果、下請協同組合とは異なる協業組合の活動実態について新たな知見を得ることができた。第2としてT組合に関する研究では、同組合の親企業での資料調査を行い、その際、同企業が90年代に青森県八戸に積極的な進出をはかったこと、それと相前後して下請企業も青森進出を行っていることが判明した。こうした域外進出は、域内企業および組合の活動にも影響を及ぼしたことが予想された。そこで青森進出を行った企業2社で、進出の経緯、その際の親企業の役割、組合との関係などについてヒアリング調査を実施した。こうした調査と並行して、長野県伊那地方での産業発展・産業集積の歴史的推移に関する資料収集も実施して、T組合が活動した時代の歴史的背景についての新たな知見も得ることができた。本研究は、戦後日本において形成された下請協同組合の設立から解散に至る過程に着目し、地域下請企業にとっての組合の歴史的役割を考察するとともに、下請企業および地域経済の再生について展望することを課題としている。この観点から、特に本年度は、(1)長野県飯田・下伊那地方の産業構造および同産業集積の形成と発展過程、(2)同地域を活動基盤とするT社の発展史および(3)その下請協同組合加盟企業の事業展開に関して歴史実証的研究を行った。このうち(1)については、現地での資料調査によって、同地方の産業構造の特色として戦前は製糸、織物業が中心であったこと、これに対して戦時期の企業疎開を契機として精密、電気機械工業が集積され発展してきたこと、そしてT社も戦後の地域発展の中心的役割を担っていたことをとらえることができた。また(2)に関しては、T社の創業者に関する資料提供を受けることができ、さらに1990年代における独自の企業戦略に関する資料収集を行うことができた。この研究過程で、T社は、創業当初から地元地域経済の振興に積極的であったこと、同スタンスはその後も継承されたこと、そしてそれは90年代においても特有な企業戦略の構築に影響を与えた点などについて、新たな知見を得ることができた。さらに(3)については、昨年度、T組合加盟企業の青森進出について、現地(青森)でのヒアリング調査を実施したのをうけて、今年度は、青森に進出した別企業Iの事業展開について、資料収集と飯田でのヒアリング調査を計画した。しかしながら、I社と数度にわたり日程等の調整を行ったが残念ながら調査を実施することができなかった。そこで、I社を含めT組合加盟企業の事業展開に関する資料収集に重点を移し、地元の精密機械工業会等の機関誌などから加盟企業の創業の契機をはじめ企業内容に関する知見を得ることができた。本研究は、戦後日本において形成された下請協同組合の設立から解散に至る過程に着目し、地域下請企業にとっての組合の歴史的役割とその限界を考察するとともに、組合解散後の下請企業および地域経済の再生について考察することを課題としている。この観点から本年度は、(1)長野県南部の産業発展史、(2)同地域の中心的企業であるT社の経営改革および(3)その下請企業の事業展開に関して歴史実証的研究を精力的に行った。このうち(1)では近年、三河、遠州、長野県南部の3地域を三遠南信地域と総称し、その有機的な発展を企図する動きに着目し、長野県南部とともに三河、遠州地域の産業発展をも射程におさめた調査・資料収集を実施することができた。

また(2)に関しては、昨年度実施したT社に関する資料収集を踏まえ、約10年間にわたり経営改革を精力的に推進してきた同社社長へのヒアリング調査を実施し、同時に同社から経営改革に関する新たな資料提供を受けることができた。その結果、特に本研究の主要課題である下請協同組合が解散に至る経緯に関して、同社の企業戦略と関連しつつ貴重な証言を得ることができた。さらに(3)については、丁社の下請協同組合加盟企業であったものの経営不振に陥った企業の再生に着目し、現経営者へのヒアリング調査を実施した。その結果、当該企業の倒産が地域経済に及ぼす影響を重視して同社がT社のグループ企業として新たに再建されるに至る過程に関して貴重な証言を得るとともに、その際、同社の立地する村がどのような支援を行ったかに関しても資料の提供を受けるなど、昨年度までの研究にはなかった新たな知見を得ることができた。
星状神経節ブロック後の発汗パターン変化に基づく同ブロックの全身的効果の検討

1)我々は今までに、恒温恒湿(40°C、40%)において、左右前額・上腕・大腿に局所連続発汗記録装置(ハイドログラフ)を装着し、星状神経節ブロック後の発汗機能の様子を検討してきた。ハイドログラフは局所の発汗の連続定量的測定が可能なばかりでなく、発汗波を観察する事により発汗機能の性状を知る事ができる。ブロック側の前額・上腕部においては言うまでもなく発汗の低下がみられたが、ブロック側大腿部にも、前額・上腕ほどではないが発汗の低下がみられた。星状神経節ブロックが神経の支配領域のみならず、体温調節中枢のある視床下部にわずかながらでも影響を与える事により、星状神経節の支配領域以外の大腿部の発汗機能に影響を与えた可能性がある。星状神経節ブロックが視床下部に影響を持つと考える根拠は、我々の今までの研究により視床下部温を反映するとされている鼓膜温の同ブロックによる変化である。今後症例を重ねて行き、星状神経節ブロックの星状神経節の直接支配領域以外における影響、効果を発汗機能の変化により追求して行く。2)多汗症患者に対してペインクリニック領域では神経破壊薬により、交感神経節ブロック治療が行われている。我々は局所連続発汗記録装置(ハイドログラフ)を用いることで定量的に発汗量を連続測定しつつ、神経破壊薬による交感神経節ブロックを施行することにより、神経破壊薬使用時の副作用を減少せしめた。さらに我々は、ブロック1週間後、6ヶ月後、1年後とブロック効果の有効期間を観察するため、発汗量及び発汗波の観察を行った。我々は、温熱性発汗波と精神性発汗波が同期しない例の神経破壊薬の交感神経節ブロックの神経の修復途中で両発汗波の同期するのが観察され、再びブロック効果が消失する頃同期性がみられなくなったことを観察している。このことは発汗神経の中枢機構の可塑性を物語っているものと考えられる。よって本研究は交感神経節ブロック後発汗量及び発汗波を観察することにより副作用のない正確な永久ブロックの指標となるばかりでなく発汗波の性状をみることで神経の修復過程を追求していく。3)局所連続発汗記録装置(ハイドログラフ)を用い手掌部の発汗量を測定し鍼刺激による発汗抑制機序、及び発汗機構への影響について検討していく。また鍼刺激部位・方法の違いによる発汗への影響についても検討する。局所連続発汗記録装置(ハイドログラフ)は平成5年2月に購入されたばかりのため、まだ正確な結論は出ていないが、この実験を来年度も続けていく予定である。
膝半月板縫合.及び同種移植に関しての実験的研究

遊離滑膜移植を用いた半月損傷の修復過程と血行の関係について血行領域の半月損傷に遊離滑膜移植を施行し、その修復過程における経時的組織学的所見と血行の関係について検討した。雑種成犬(8-15kg)を用い、内側半月中節辺縁3分の1に約5mmの縦断裂をつくり、この部分に遊離滑膜を移植し6-0ナイロン糸にて縫合した。術後0、2、3、4、6、8、12週後に(各々3頭)微小血管造影を行った。また内側半月を摘出し、肉眼的および組織学的所見を検討した。微小血管造影では、2週では術直後と同じ血行状態であった。3週では移植部までの血管の増生が認められた。412週でも術直後と比べ血管の増生が認められた。組織学的所見では、4週の移植部では不規則で多数の線維芽細胞からなる肉芽様組織を認めた。612週では線維芽細胞は一定の走行に配列するようになり、膠原線維の増加を認めた。移植部までの血行の増生は3週後より始まり、12週においても豊富な血行が認められた。つまり血行増生の開始は線維芽細胞から膠原線維に移行する時期と考えられた。遊離滑膜移植を用いた半月修復では、組織学的に線維芽細胞から膠原線維様組織に至る時期に豊富な血液供給を要するものと考えられた。また今後は、骨や軟骨の成長促進因子である線維芽細胞成長因子(Fibro blast Growth Factor)が半月修復にどのような影響をおよぼすかを研究する予定である。
アクチン重合蛋白質mDiaの細胞悪性化への寄与

Rhoシグナリングは様々な細胞反応への関与が報告されており、癌においても浸潤転移への関与をはじめとして、Rasの下流でRafとともに細胞悪性化への関与が報告されている。しかしながら、その詳細な分子機序は未だ不明である。本研究では、Ras変異が起因となる腫瘍形成モデルであるDMBA/TPA二段階化学発癌モデルおよび培養細胞におけるRasシグナリングへの、Rho下流シグナル分子mDiaの関与を検討した。その結果、DMBA/TPA塗布による腫瘍形成がmDia1 KOマウスでは著しく減弱すること、それはRas下流シグナル分子の中でERKの活性化が減弱によるものであることが判明した。2段階化学発癌モデルをC57BL/6背景のアクチン重合因子であるmDiaの遺伝子欠損マウスに供することにより、mDiaの発癌への寄与を見出しているが、本モデルは、特に用いるマウスの遺伝背景に影響を受けることが報告されている。そこで、本モデルで再現性が高いことが報告されているFVB背景へのbackcrossを完了させ、現在、FVB背景のマウスを用い再現性を確認している。またmDiaのアイソフォームの1つであるmDia2は、細胞質分裂に主として機能することを明らかにしてきたが、今回、mDia2の遺伝子欠損マウスを作出し、mDia2の個体での機能について解析した。その結果、mDia2欠損マウスは、胎生期11.5日で重篤な貧血状態となり、12.5日で致死となる。mDia2の正常に分化した赤血球は一部観察されたが、胎児赤血球数は減少しており、それら細胞の中には高頻度で細胞質分裂異常による二核化細胞が観察された。この結果からmDia2は個体においても細胞質分裂を調節しており、赤血球産生に重要な役割を果たしていることが判明した(Cell Rep. 5, 926-932 (2013)。また、細胞内輸送に関わるRab27aのGDP結合型に特異的に結合する分子としてIQGAPを同定した。IQGAPをRNAi法により枯渇させると、Rab27aやRab27a結合タンパク質coronin3の細胞膜局在が抑制された。さらに、その生理的意義を膵臓B細胞においてインスリン顆粒放出について解析したところ、これらのタンパク質の相互作用はインスリン顆粒放出以降の細胞膜回収に関わるエンドサイトーシスを調節していることが判明した(Mol. Cell. Biol 33, 4834-4843, 2013)。本課題ではmDia遺伝子欠損マウスにDMBA/TPA投与塗布による皮膚発ガンモデルを用い、細胞悪性化・腫瘍化に果たすRho-mDiaシグナリングの役割およびその分子機序を解析する。本モデルは遺伝子背景に強く依存し、FVB背景のマウスでは再現性よくパピローマ形成が認められることが確認されている。そこでC57/B6背景のmDia遺伝子欠損マウスをFVBの遺伝子背景に戻し、DMBA/TPA投与塗布による皮膚発ガンモデルを実施した。その結果、パピローマが野生型、mDia1ヘテロ(HT)マウスにおいてはTPA塗布後約6週目から形成され始めるのに対し、mDia1ノックアウト(KO)マウスでは10週以降に形成され始め、パピローマ形成時期が著しく遅延することが判明した。また、その後20週までTPAを塗布し続けた結果、1匹当たり形成されたパピローマ数も、野生型では11.0±3.74個、HTマウスでは10.5±5.02個に対し、mDia1KOマウスでは1.75±0.83個と著しい差を認めた。さらに、パピローマの大きさも野生型が直径4mm以上のものが全体の約4割に達しているのに対し、HTマウス、KOマウスでは直径2mmのものがそれぞれの全体の3割、6割と最も多かった。加えて、KOマウスでは3mm以上のものが認められなかった。これらのことから、本モデルにおいてmDia1はパピローマ形成およびその生長に深く関与していることが判明した。低分子量GTP結合タンパク質Rhoは様々な臨床がんに関与していること、またin vitroでは、RhoシグナリングはRasの下流で機能し、細胞悪性化に関与していることが報告されている。しかしながら、Rhoの下流標的タンパク質のうち、どの標的分子が細胞悪性化に寄与しているかは不明であった。本課題では、変異Rasにより腫瘍化するモデルである、DMBA/TPA化学発癌モデルにおいて、Rho標的タンパク質mDia1の腫瘍化への寄与およびその機序を調べる目的で研究を行った。mDia1ヘテロマウス(mDia1+/-;mDia1HT)の同士の交配により得られた同産仔のマウス(WT, HT, KO)にDMBAを塗布後、TPAを反復塗布したところ、WT、HTマウスに比べてmDia1KOマウスでは、パピローマ形成時期の遅延を認め、形成されたパピローマ数、サイズの減少が観察された。次に、in vitroにおいて細胞悪性化におけるmDia1の役割を調べるために、oncogenic Ras発現培養細胞を用いて、癌細胞の特性の1つである足場非依存性増殖へのmDia1の寄与とその分子機序を解析した。siRNAによりmDia1を枯渇させた細胞では軟寒天培地内での対照細胞と比して増殖能が著しく低下していた。さらにoncogenic Ras発現培養細胞ではTPAによりMEK-ERK-p90RSK経路が活性化されるが、mDia

1枯渇細胞ではMEK-ERK-p90RSK経路の活性化が抑制されていることを見出した。mDia1枯渇によるこの経路の抑制は足場依存性増殖時では抑制されなかったことから、細胞がRasにより悪性化した時に特異的に機能することが判明した。これらの結果から、この結果からRho下流標的タンパク質の中でmDia1が変異Rasによる腫瘍化に関与していることが判明した。Rhoシグナリングは様々な細胞反応への関与が報告されており、癌においても浸潤転移への関与をはじめとして、Rasの下流でRafとともに細胞悪性化への関与が報告されている。しかしながら、その詳細な分子機序は未だ不明である。本研究では、Ras変異が起因となる腫瘍形成モデルであるDMBA/TPA二段階化学発癌モデルおよび培養細胞におけるRasシグナリングへの、Rho下流シグナル分子mDiaの関与を検討した。その結果、DMBA/TPA塗布による腫瘍形成がmDia1 KOマウスでは著しく減弱すること、それはRas下流シグナル分子の中でERKの活性化が減弱によるものであることが判明した。In vivoにおける全身性mDia1欠損マウスを用いたRho-mDia1情報伝達経路の癌化への影響に関して、mDia1のパピローマの生長に強い関与が示された。これはRhoシグナリングの癌化に果たす役割を検証するうえで極めて重要な知見であり、系の確立ができたものと考える。その理由として、これまでの研究ではin vivoでRhoシグナリングが癌細胞の浸潤転移に関与することを示した報告はあるが、癌化への関与を示した論文はほとんどないことがあげられる。現在、さらにどの細胞のRhoの活性化が癌化に寄与するのかを検討するため、ケラチノサイト特異的Creマウス(InvolucurinーCreマウス、K5ーcreマウス)との交配を行っており、本年度内に結果が得られる予定である。また、近年アクチン細胞骨格再編成と転写に注目が集まっている。本課題ではその点も考慮し、Rhoシグナリングがアクチン細胞骨格再編成を介して転写が調節された結果、細胞が癌化されるのではないかということが示唆されている。そのため、現在、本モデルを用いて網羅的な遺伝子発現解析を行っている。現在、結果を解析中であり、Rhoシグナリングと癌化がどのような機序で結びついているのかが明らかにできるものと期待される。分子生物学1.ケラチノサイト特異的mDia1欠損マウスに本モデルを実施することにより、ケラチノサイトでのmDia1の機能がパピローマ形成および生長への関与を検討する。(平成27年度中に実施予定)2.パピローマ部位よりmRNAを単離し、gene chipを用いて遺伝子発現に差が認められるかを検討する。(平成27年度中に完了予定)マウスを用いた実験は、再現性を確認するために、C57BL/6背景からFVB背景に戻し交配を行ったため、時間を費やしたが、個体レベルでの解析は現在進行中である。また癌化した組織解析を行い、Ras下流分子の活性化レベルをmDiaの有無により検討を行っている。その間、培養細胞をもちいた癌化のアッセイ系を立ち上げ、現在活性変異型Ras発現による細胞悪性化へのmDiaの関与について検討を重ねている。個体での結果と細胞レベルでの解析との整合性をとったうえで、より詳細な分子機序の探索を可能にすると考えている。
カクチケル語及びマヤ諸語の（分裂）能格性の形態統語論的研究

本研究は主にカクチケル語をはじめとするマヤ諸語の比較統語研究を行った。その中でも中心的に取り組んだのは、マヤ諸語の能格性、特に分裂能格性と名詞化の関連についての研究である。具体的には、名詞化節内の外項の有無と、対格型配列における一致形態素と文法関係の対応様式が相関していることを明らかにした。本研究は、カクチケル語及びマヤ諸語の分裂能格現象を正確に予測・説明できる形態・統語理論モデルを提案することにより、人間言語の能格性の本質の解明に寄与したと言える。本年度は研究代表者の今までのマヤ諸語研究に基づき、日本語(主に関西方言)、喜界語(或いは喜界方言)およびマヤ諸語を含む能格言語の比較対照研究を行った。具体的には、多くの能格言語に見られる(擬似)名詞抱合、分裂格システム、名詞句内一致といった現象に類似したものが日本語や喜界語にも見られるという考察を行った。また、これらの現象に焦点を当てながら、能格言語と非能格言語(=日本語、喜界語)の形態・統語的相違点の解明にも取り組んだ。本研究はカクチケル語を含むマヤ諸語と他の能格言語の(分裂)能格現象を正確に予測・説明できる形態・統語理論モデルの構築を目的としていることから、本年度に行った比較対照研究は能格性を決定づける要素(或いは言語パラメータ)の検証のためにも意義があったと言える。本年度の研究を遂行するにあたり、Heffernan (2012)によって開発された関西方言コーパスの定量的研究(日本語)、現地調査(喜界語)、文献調査(日本語、喜界語、マヤ諸語および他の能格言語)等の研究手法を用いた。これらにより、多角的視点からの言語分析が可能になった。本年度は、米国においてマサチューセッツ工科大学の研究者と研究打ち合わせを行い、本研究に関する意見交換を行った。二つの国内学会(名古屋大学および国立国語研究所)では、日本語とマヤ諸語および他の能格言語の比較研究に関する発表を行った。また、招待講演(慶應義塾大学)においては、マヤ諸語の(分裂)能格性に関する研究発表を行った。喜界語とマヤ諸語の比較研究に関する論文と日本語とマヤ諸語の比較研究に関する論文をそれぞれ一編執筆した。マヤ諸語の分裂能格性と(擬似)名詞抱合の関連性を考察することを当初の研究計画でも予定していたことから、本年度の研究は概ね計画通りに進んでいると思われる。当初の計画では喜界語の研究は想定していなかったが、能格言語の形態・統語的特性を理解する上で重要であると判断し、現地調査を行った。本年度も昨年度に引き続き、研究代表者の今までのマヤ諸語研究に基づき、日本語、喜界語(あるいは喜界方言)およびマヤ諸語を含む能格言語の比較統語論的研究をおこなった。具体的には、分裂能格性、(擬似)名詞抱合、分裂格システム、名詞化、名詞省略といった現象を中心に検証をおこなった。特に、マヤ諸語の進行相における分裂能格性、イシル語(マヤ語族)の道具句を伴う分裂能格性、擬似名詞抱合を基にした日本語と能格言語の比較に関する研究において進展が見られた。本研究はカクチケル語を含むマヤ諸語と他の能格言語の(分裂)能格現象を正確に予測・説明できる形態・統語理論モデルの構築を目的としていることから、本年度におこなった比較対照研究は能格性を決定づける要素(あるいは言語パラメータ)の検証のためにも意義があったと言える。本年度の研究を遂行するにあたり、昨年と同様、Heffernan (2012)によって開発された関西方言コーパスの定量的研究(日本語)、現地調査(喜界語)、文献調査(日本語、喜界語、マヤ諸語および他の能格言語)等の研究手法を用いた。本年度は三つの国際学会で発表をおこなった。シカゴ大学とユタ大学(共に米国)で開かれた学会では、イシル語の分裂能格性に関する発表をおこない、国立中正大学(台湾)の学会では日本語とニウエ語の比較研究に関する発表をおこなった。また、招待講演(神戸大学)では、マヤ諸語の分裂能格性と名詞化に関する研究発表をおこなった。本年度は、イシル語に関する学術論文を二編(うち一編は印刷中)、擬似名詞抱合と日本語に関する論文を一編出版した。また、マヤ諸語の進行相における分裂能格性に関する学術論文が国際学術雑誌に採択(with minor revisions)された。統語操作の一致に関する書評論文(慫慂)も一編採択された。マヤ諸語の分裂能格性の研究を中心に、能格型言語とそれ以外の格配列型を持つ言語の比較統語的研究をおこなう予定をしていたので、本年度の研究は概ね計画通りに進んでいると思われる。当初予定していたグアテマラでの現地調査は平成29年度におこなう予定である。本年度も昨年度に引き続き、研究代表者の今までのマヤ諸語研究に基づき、日本語、喜界語(あるいは喜界方言)およびマヤ諸語を含む(能格)言語の比較統語研究をおこなった。特に、マヤ諸語の能格性、特に分裂能格性と名詞化の関連についての研究を遂行した。その結果、名詞化節内の外項の有無と、対格型配列における一致形態素と文法関係の対応が相関していることが明らかになった。また、グアテマラでのフィールドワークも行い、当該研究に関するデータを収集・分析した。さらに、喜界語の格配列の研究もおこなった。その中でも、当該言語が活格型配列を有するかについて文献調査およびフィールドワークをおこないながら考察した。

その結果、喜界語におけるゼロ格の分布が動詞の意味的特性と相関関係にある可能性が高いことが分かった。今後、さらなるデータを収集・分析するとともに、他の能格言語の研究成果と比較しながらこの問題を精査する予定である。昨年度と同様に、本年度おこなった上述の比較統語研究は能格性を決定づける要素(あるいは言語パラメータ)の検証のためにも意義があったと言える。本年度は、イシル語に関する学術論文一編、統語操作の一致に関する書評論文(慫慂)一編が出版された。カクチケル語の再述代名詞に関する学術論文が国際学術雑誌(Studia Linguistica)に採択された。本研究に関して、二つの招待講演(愛知大学、甲南大学)と一つの国際学会発表(国立国語研究所)をおこなった。本研究は主にカクチケル語をはじめとするマヤ諸語の比較統語研究を行った。その中でも中心的に取り組んだのは、マヤ諸語の能格性、特に分裂能格性と名詞化の関連についての研究である。具体的には、名詞化節内の外項の有無と、対格型配列における一致形態素と文法関係の対応様式が相関していることを明らかにした。本研究は、カクチケル語及びマヤ諸語の分裂能格現象を正確に予測・説明できる形態・統語理論モデルを提案することにより、人間言語の能格性の本質の解明に寄与したと言える。今後は引き続き、マヤ諸語および他の能格言語、日本語、喜界語の比較研究を推し進めることで、複雑な格配列システムを構成する(分裂)能格性を説明できる理論の構築を目指す。また、本年度に取り扱った現象に加え、マヤ諸語(主にカクチケル語やイシル語)に見られる分裂能格現象も研究対象に盛り込む予定をしている。これらの研究を遂行するにあたり、グアテマラと喜界島での現地調査を予定している。今後も引き続き、マヤ諸語および他の能格言語、日本語、喜界語の比較研究を推し進めることで、複雑な格配列システムを構成する(分裂)能格性を説明できる理論の構築を目指す。今後の研究を進めるにあたり、喜界島とグアテマラでの現地調査を予定している。言語学当初予定していた支出用途枠(「その他」)での支出が少なかったため、次年度使用額が生じた。当初支出を予定していた人件費とその他経費を使用しなかったために次年度使用額が生じた。今回生じた次年度使用額は、次年度の現地調査費用等に充てる予定である。
日本人の自殺の実態把握と予防医学へのアプローチ

自殺率の高い県、低い県あるいは全国平均並みの県等、14県を対象に、平成元年から7年までの7年間の自殺者の総計約31500例(男性19800、女性11700)につき、各県警察本部の協力を得て、個々の内容を詳しく調査し、統計学的に分析、考察した。その結果以下の点が明らかとなった。*秋田県、新潟県、岩手県はどの年も自殺率が極めて高く、交通事故による死亡者の23倍の数である。一方、石川県、滋賀県、三重県、岡山県の自殺率は常に低い。*男女とも高齢者群での自殺者が多い。また、男性では働き盛りの年代での自殺も多く、経済的要因が背景となっている。*高齢者の自殺の背景は病苦とされているものが大部分である。しかし、それが真の動機となった例は少ない。壮年中高年では精神疾患を有する人の自殺が多い(女性で顕著)。*自殺の手段はどの年齢層でも縊頸が多く、特に高齢者で顕著である。*自殺者の内、独居者の占める割合は極めて少ないが、独居者の自殺は独居5年目以降で多くなる。*季節的にみると、春から初夏にかけて多く、冬期間はむしろ少ない。以上より、差し当たり着手すべきは、高齢者ならびに精神科的疾患を有する人に的を絞り具体的な防止対策を講ずることであろうと考える。例えば、高齢者の相談にのるシステムの徹底と情宣、市町村単位での自殺防止運動の展開、精神科医を含め医療関係者の自殺防止への積極的な取り組み、マスメディアの自殺防止キャンペーンへの協力などの他、優先されるべきこととして、家庭内、家族内での内面問題の解消が挙げられる。これらと併行して老人自身の自立心向上、精神面の教育がなされる環境を整えることも肝要である。人口120万人前後の青森,秋田,岩手,山形,福島,新潟,富山,石川,滋賀,三重,和歌山,岡山,宮崎及び鹿児島の14県をピックアップし,平成元年から6年までの自殺者について詳細な調査,分析を行なった。6年間の対象数は各県によりばらつきがあり,それが自殺率(人口10万人対)の高低として表れてきている。6年間を通じて自殺率が常に高い県は秋田,岩手,新潟である。逆に,自殺率の低い県は三重,滋賀,岡山である。また,気候,風土,地域の類似した隣接県であっても,自殺率に差のあることが判り,興味の持たれる点である(例えば,秋田と山形,富山と石川,新潟と山形など)。自殺率の高い県の分析によると,高齢者と精神障害者の自殺を減らすことが重要なポイントであることが浮かび上がった。特に,女性では高齢化に伴い自殺者の実数並びに自殺率とも急激に増加する。全年令層の集計では男性が女性よりも実数は多いが,高齢者群では男女の差はなくなる。自殺企図には時期的な変動があり,殆どの県では12月や1月,2月といった寒い時期は少なく,4月以降9月までは多いという結果であった。自殺の手段としては縊頚が圧倒的に多く,特に高齢者では80%前後にも及ぶ県がある。次に多い手段として,男性は排ガスや飛び降り,女性では入水である。自殺の背景を考察すると,病苦が男女とも多く,高齢者では一層それが顕著となる。しかし,この背後には別の要因があるやに受け止めており,更に詳細な分析の必要性を感じている。40歳代,50歳代の男性では経済的な理由が動機となっている場合が目立つ。

以上がこれまでの調査で得られた結果の概略であり,最終年度には平成7年のデーターを加え,合計7年間について各県の分析を行い全国的な視野で予防手段を考察する。自殺率の高い県、低い県等、14県を対象に、平成元年から7年までの7年間の自殺者の総計約31500例(男性19800、女性1170)につき、各県警察本部の協力を得て、個々の内容を詳しく調査し、統計学的に分析、考察した。その結果以下の点が明らかとなった。*秋田県、新潟県、岩手県はどの年も自殺率が極めて高く、交通事故による死亡者の23倍の数である。一方、石川県、滋賀県、三重県、岡山県の自殺率は常に低い。*男女とも高齢者群での自殺者が多い。また、男性では働き盛りの年代での自殺も多く、経済的要因が背景となっている。*高齢者の自殺の背景は病苦とされているものが大部分である。しかし、それが真の動機となった例は少ない。壮年中高年では精神疾患を有する人の自殺が多い(女性で顕著)。*自殺の手段はどの年齢層でも縊頚が多く、特に高齢者で顕著である。*自殺者の内、独居者の占める割合は極めて少ないが、独居者の自殺は独居5年目以降で多くなる。*季節的にみると、春から初夏にかけて多く、冬期間はむしろ少ない。以上より、差し当たり着手すべきは、高齢者ならびに精神科的疾患を有する人に的を絞り具体的な防止対策を講ずることであろうと考える。例えば、高齢者の相談にのるシステムの徹底と情宣、市町村単位での自殺防止運動の展開、精神科医を含め医療関係者の自殺防止への積極的な取り組み、マスメディアの自殺防止キャンペーンへの協力などの他、優先されるべきこととして、家庭内、家族内での内面問題の解消が挙げられる。これらと併行して老人自身の自立心向上、精神面の教育がなされる環境を整えることも肝要である。
導波管スロットアレーアンテナの電磁界解析に関する研究

任意の形状の断面が一様に伸びた筒状導波管の壁面に切られた複数のスロットからなるアンテナの解析と設計を行った。このような形式のアンテナを移動通信システムでの基地局アンテナ用として検討している。現在までに,方形導波管壁面上に管軸に対して平行あるいは垂直に切られた複数のスロットアンテナを解析できるFortranプログラムを作成した。このプログラムでは,導波管内部の反射係数,透過係数開ロアドミタンス,そして放射指向性が計算できる。大規模アンテナアレーでは,解析。上の近似によるわずかな誤差が最終解析結果において大きな誤差となりうる。そこで,本解析プログラムでは,この種のアンテナの解析でよく用いられる多くの近似を用いずに,導波管軸方向にフーリエ変換を施した2次元解を用いたスペクトル領域法で正確に解析した。実空間領域では一般に時間がかかり実用的ではない。このスペクトル領域法により効率的に導波管の断面形状を考慮でき計算時間を短縮できた。また,方形断面だけでなく任意の断面形状に対して適用できるようにプログラムを作成した。導波管断面とスロットの形状に対し、ビームの幅や形状の観点から水平面放射指向性および反射係数と透過係数の変化を定量的に評価した。さらに,導波管の複数の壁面にまたがるようなスロットアンテナを解析できるようにプログラムの拡張を現在進めている。この際にはスロットの曲がった部分の壁厚の効果を正確に評価するため有限要素法を組み込む。
メタファー構造分析によるバイオテクノロジー関連の言語・画像表現及び伝達効果の研究

本研究では、認知言語学のメタファー理論を現実世界の問題へと応用する試みのひとつとして、バイオテクノロジー関連(特に国内外における遺伝子組換え作物・食品の生産や流通、コミュニケーション戦略に関する領域)の言語・画像表現を収集してその構造分析を行い、それらの伝達効果を認知的視点から解析した。また言語的メタファー表現のもつ思考や推論への影響を実験的に検証し、フレーム知識に基づく推論と、価値判断や良し悪しの評価にかかわる態度とでは、メタファーの影響力に違いがあると考えられる結果を得た。学会・論文発表のほか、これらの成果を社会・経済面に応用する方法を検討するため、シンポジウムを開催して成果を公表し、言語学者・工学研究者・農林水産行政関係者との討議を行った。平成22年度においては、研究代表者と研究分担者1(松中)が、遺伝子組換え作物・食品に関わる賛成・反対双方の広告的画像を収集し、視覚的メタファー表現の分析を行った結果、資源領域のカテゴリーに特徴があり、プロトタイプ効果などの認知効果がみられた。その成果を、RaAM国際学会およびイギリス認知言語学会にて発表した。この学会で得られたフィードバックと情報収集に基づき、言説のメタファー分析への応用方法について検討し、データ収集に着手した。代表者と分担者1は、分担者2の行った成果を参考にしつつ、主にウェブ上で見られる言語資料のメタファー構造分析を開始した。幾つかの特徴的な資源領域が検出された。22年度の段階で得られた結果を、23年度、国際語用論学会にて発表する予定である。また、分担者2だ収集・分類を行った、国内の高等学校用の理科・社会科・家庭科の教科書における遺伝子組換え作物・食品に関する記述・表現の仕方について、代表者と分担者1が今後分析を行うため、方法等の検討を行った。平成23年度においては、研究代表者と研究分担者1(松中)が、遺伝子組換え作物・食品に関わる言説のなかで用いられているメタファー表現を新聞、ウェブサイトなどから収集し、これを概念メタファー理論の枠組みで分析した。主として起点領域と目標領域の種類、生じうる推論への効果について考察を行い、その成果を第12回国際語用論学会において発表した。この学会で得られたフィードバックと情報収集に基づいて、メタファーのもつ効力について、研究方法を含めて検討した。研究分担者2(三石)は、遺伝子組換え作物・食品に関わる需要・生産・流通等の現状についての情報収集を引きつづき行い、研究代表者と分担者1との情報共有を図った。そしてこれに関する訴訟問題等の分析を、「バイオサイエンスとインダストリー」70巻1号に掲載し、ILSI Japan 30周年記念第6回「栄養とエイジング」国際会議の招待講演として日本の食糧需給の現状と今後の課題について発表した。後者は、論文"Supply/Demand of Food,and Issues for the Future"として出版予定である。また、代表者と分担者1は、概念メタファーのもつ推論への影響について認知心理学的実験手法による研究を行い、先行研究を補う知見を得た。その成果を第4回イギリス認知言語学会、および第9回RaM国際学会(平成24年開催)に応募し、採択されている。研究代表者と連携研究者(船倉)が中心となり、最終年度に行う予定のシンポジウムに関する計画を進めた。招聘予定のJoseph Grady博士にシンポジウム参加の承諾を得るとともに、代表者の所属大学の遺伝子組換え研究者との協力体制を確認した。平成24年度においては、「バイオテクノロジー、特に国内外における遺伝子組換え作物・食品の聖餐や流通、コミュニケーション戦略にかかわる言説や、広告画像に見られるメタファー表現の構造分析を行い、それらの伝達効果を認知的視点から解析し、その成果を、経営戦略論の視点を踏まえつつ、社会・経済面に応用できるよう、普及・実践方法を検討する」という本課題全体の目的に沿って、最終年度の研究および成果公表を実施した。24年度の主な実績として、以下を行った。(2)食料ビジネスにおける現状と展望、および穀物種子の業界動向の分析2件を論文誌に発表した。(3)日本英語学会にて「現実世界の諸問題への概念メタファー理論の応用」に関するワークショップを主催し、概念メタファーの応用研究で著名なJoseph Grady博士を講演者として招聘した。(4) 3年間の研究を公表するため、遺伝子工学研究者とメタファー応用研究者・起業家を交えて広く言語学者・工学研究者・農林水産省専門家に向けて討議のためのシンポジウム「遺伝子技術と科学コミュニケーション」(2012年11月19日)を、東京農工大学にて行った。Joseph Grady博士を特別講演者として招聘した。研究計画にほぼ沿った形で研究を行い、成果を順調に出している。22年度に引きつづき、23年度内の研究成果は、国際学会に採択されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。

平成24年度にはすでに採択されている国際学会での研究発表を通して研究者からフィードバックとさらなる研究方法についての知見を収集する。また、本課題の総括として、24年11月に、代表者の所属大学において、科学コミュニケーションに関するシンポジウムを開催する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
翻訳が滞ったリボソームのｔｍＲＮＡ非依存的な新規レスキュー機構の解析

本研究では,翻訳停滞解消因子YaeJのリボソーム上での分子メカニズムを明らかにするために変異体解析を行った。その結果,リンカー領域Arg105およびC末端領域Arg118,Leu119,Lys122,Lys129,Arg132にそれぞれ変異を与えると,ペプチジルtRNA加水分解活性(PTH活性)が著しく低下することが明らかとなった。さらに,ショ糖密度勾配法によって,これらの変異体はリボソームへの結合能が低下していることが示された。以上のことから,C末端領域に存在する限られた数のアミノ酸残基がリボソームと直接結合して,翻訳が滞ったリボソームのA-siteに入るモデルが示唆された。本研究では,tmRNA以外に翻訳の滞りをレスキューする新規の蛋白質YaeJに関するリボソームレスキュー機構の解明を目的としている。本年度では,予定に反して昨年度に引き続きYaeJにおけるリボソームとの機能部位の同定を実施した。これはリボソームとの結合をYaeJの生物種間での保存性が高くかつ立体構造で表面に露出しているアミノ酸残基を機能部位の候補として選択し,その残基をAlaなどに置換した変異体のペプチジルtRNA加水分解活性(以下PTH活性)の測定およびリボソーム結合能を検出する実験である。本来はこれらの実験は昨年度で終了しているはずであるが,(1)YaeJがリボソーム分画と混ぜると分解されてしまうこと(YaeJのC末端領域にある塩基性アミノ酸が豊富な領域をプロテアーゼOmpTが切断すると推測される)(2)それに従って,リボソームの結合実験の再現性が悪いという問題点が明らかとなった。そこでこれまで使用していたMG1655株の使用を止め,新たにOmpTが欠損されているBL21株においてyaeJ遺伝子を欠損させた株を作製し,それを用いて実験をやり直した。結果,PTH活性が低下するのに,リボソームと結合する場合としない場合の二通りあることが明らかになった。これらの実験からリボソームに正しく結合するのに必要な残基が示唆された。また,分担者の姫野らのdirected hydroxyl radical probing実験から,リボソームの30SサブユニットにあるmRNA tunnelの位置にYaeJのC末端領域が結合しているだけでなく,50Sサブユニットへの結合の可能性が示唆され実験をさらに展開している。本研究では,翻訳の滞りをレスキューする新規のタンパク質YaeJに関する翻訳停滞解消機構の解明を目的としている。本年度では,これまでのYaeJにおけるリボソームとの機能部位の同定の実験を続け,すべての結果をまとめるとともに論文発表まで行うことができた(Kogure et al. Nucleic Acids Research, 2014)。その内容は,リボソームとの結合をYaeJの生物種間での保存性が高くかつ立体構造で表面に露出しているアミノ酸残基を機能部位の候補として選択し,その残基をAlaなどに置換した変異体のペプチジルtRNA加水分解活性(以下PTH活性)の測定を,無細胞タンパク質合成系を使って検出した。その結果,リンカー領域Arg105およびC末端領域Arg118,Leu119,Lys122,Lys129,Arg132にそれぞれ変異を与えると,PTH活性が著しく低下することが明らかとなった。分担者の姫野らのdirected hydroxyl radical probing実験から,リボソームの30SサブユニットにあるmRNA exittunnelの位置にYaeJのC末端領域が結合していることが明らかにされつつあり,変異体の実験の結果と総合することによってリボソーム上でのYaeJの詳細な分子メカニズムが明らかになることが期待される。様々な理由によりリボソーム上で翻訳が滞ることがあるが,真正細菌ではこれまでtmRNAによる変則的な翻訳(trans-translation)がこの翻訳停滞を解消(レスキュー)する唯一の方法とされてきた。本研究では,tmRNA以外に翻訳の滞りをレスキューする新規の蛋白質YaeJに関する新規リボソームレスキュー機構の解明を目的としている。本年度では,ますYaeJにおけるリボソームとの機能部位の同定を実施した。YaeJの生物種間での保存性が高くかつ立体構造で表面に露出しているアミノ酸残基を機能部位の候補として選択し,その残基をAlaに置換した変異体のペプチジルtRNA加水分解活性(以下PTH活性)の測定およびリボソーム結合能を検出する実験を行った。その結果,第一に,リボソームとの結合は確認できるがPTH活性が低下する変異体を得ることに成功した。