hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分泌シグナルと神経支配依存性の唾液腺分泌関連蛋白質発現の制御機構

唾液腺分泌に関与する蛋白質の発現制御機構を、分泌シグナルでの刺激後の発現様式とホルモン刺激との共存下での発現様式の変化から解明した。(1)イソプロテレノノール投与で唾液腺蛋白質の構成比率が変化し、βレセプター阻害剤同時投与で変化は抑制された。カルバコールやデキサメサゾン投与では顕著に変化しなかった。(2)唾液腺の生体外培養は,摘出に伴う変性を抑制できなかった。腺房細胞への直接的な効果と短時間後の影響を分離腺房細胞で解析し、分離腺房で短時間β刺激処理後にc/EBP-b発現誘導がみられた。(3)発現制御への細胞間連絡の関与を解明するために,唾液腺細胞の培養を進めたが,分化腺房細胞変性を抑制できず,細胞間連絡を介する発現制御は観察できなかった。(4)除神経3日後での唾液腺重量とアミラーゼ量変化は顕著でなかった。除神経後の交感神経作動薬投与で組織重量の増加と新たな糖タンパク質が発現した。アミラーゼ量は交感神経作動薬投与で減少し,mRNA量は増加した。ペルオキシダーゼ量は除神経で減少し,交感神経作動薬投与では増加した。(5)交感神経作動薬投与でAkt並びにmTORとS6K蛋白が減少した。p27も減少し,PCNAは増加した。除神経でS6Kは減少傾向を示したが,他蛋白質には顕著な変化は認められなかった。除神経後の交感神経作動薬投与では,S6Kとp27の減少並びにPCNAの増加が認められた。(6)mTOR阻害剤ラパマイシン投与で除神経による重量減少が顕著に認められた。ペルオキシダーゼ量はラパマイシン投与で減少したが,アミラーゼ量変化は顕著でなかった。交感神経作動薬による変化にラパマイシンは影響しなかった。このような結果から分泌シグナルと自律神経による唾液腺機能制御にAkt-mTOR-S6Kとp27を介する情報伝達系群が重要な役割を果たしていることを明らかにした。唾液腺は水分泌に関与する蛋白質と開口分泌に関与する蛋白質さらに自律神経系受容体から細胞内情報伝達系までのすべての機能蛋白質が整然と腺房細胞に配置されてはじめて分泌機能を果たすことができる。これら一群の蛋白質群の発現制御機構を、分泌シグナルでの刺激後の発現様式とホルモン刺激との共存下での発現様式の変化から解明する。(1)CaとcAMP分泌シグナル刺激による分泌マーカーの生体内組織での発現制御とホルモンによる変化に関ナる研究:カルバコールとイフプロテレノールやホルモンを腹腔内投与し、その後め唾液腺内蛋白質の成分比率を調べると、イソプロテノール投与で唾液腺蛋白質め構成比率が変化し、減少するものと増加ナるものがみられ、βレゼプター阻害剤向時投与で変化は抑制きれた。ガルバコール刺激では顕著に変化しなかつた。これらの蛋白質発現調節機構を明らかにするために、細胞内核結合因子c/EBPs, cfos, P217, PCNAなどの発現レベルと細胞内局在を調べ,増殖分化に関与する因子の変化を明らかたした。さらに変化する発現蛋白質遺伝子群のプロモーター領域の解析を進めるために、その蛋白質群の同定を進めている。

(2)分離腺房や唾液腺由来培養細胞での発現プロファイルの解析に関する研究:生体内での二次的な刺激作用効果を排除して,分離腺房細胞で長時間の影響を調べるために、各種培養液で分離腺房細胞の培養を行い、長時間培養に適した条件設定を行っている。腺房細胞への直接的な効果と短時間後の影響を分離腺房細胞で解析し、分離腺房で短時間β刺激処理後にc/EBP-β発現誘導がみられた。(3)細胞間連絡を介する隣接細胞間での発現制御の解析に関する研究:マイクロインジェクターで集団を形成している単一細胞へのカルシウムイオンやcAMPの細胞内注入前後の実験条件設定とギャップジヤンクション阻害剤の有効濃度設定を行い,薬物注入後の細胞集団での蛋白発現の解析を行っている。唾液腺分泌に関与する蛋白質の自律神経系と分泌刺激による発現制御機構を解明するために,この発現様式と発現制御に関わる因子について以下の実験を行った。1)神経依存発現を明らかにするために,副交感神経神経切除後の以下の解析を行った。唾液腺の生体外培養は,摘出に伴う変性を抑制できなかった。除神経3日後での唾液腺重量とアミラーゼ量変化は顕著でなかった。除神経後の交感神経作動薬投与で組織重量の増加と新たな糖タンパク質が発現した。アミラーゼ量は交感神経作動薬投与で減少し,mRNA量は増加した。ペルオキシダーゼ量は除神経で減少し,交感神経作動薬投与では増加した。2)自律神経系による細胞内情報伝達系の変化について調べた。交感神経作動薬慢性投与でAkt並びにmTORとS6K蛋白は減少した。p27も減少し,PCNAは増加した。除神経でS6Kは減少傾向を示したが,他蛋白質には顕著な変化は認められなかった。除神経後の交感神経作動薬投与では,S6Kとp27の減少並びにPCNAの増加が認められた。3)細胞内情報伝達系阻害剤の投与による唾液腺発現機能の変化について解析した。mTOR阻害剤ラパマイシン投与で除神経による重量減少が顕著に認められた。ペルオキシダーゼ量はラパマイシン投与で減少したが,アミラーゼ量変化は顕著でなかった。交感神経作動薬による変化にラパマイシンは影響しなかった。4)発現制御への細胞間連絡の関与を解明するために,唾液腺細胞の培養を進めたが,分化腺房細胞変性を抑制できなかった。通常培養細胞系でのスティツクローディング法の開発で数個細胞への色素や薬物の注入を可能にしたが,細胞間連絡を介する発現制御は観察できなかった。このような結果と昨年度の結果から分泌シグナルと自律神経による唾液腺機能制御にAkt-mTOR-S6Kとp27を介する情報伝達系群が重要な役割を果たしていることを明らかに出来た。
巨核球・赤芽球特異的転写因子による新規な先天性血小板減少症の病因・病態解明

既知の変異を認めない原因不明の先天性巨大血小板症の親子例について、次世代シークエンサーを用いた全エクソン解析を行い、赤芽球系及び巨核球系に特異的な転写因子GFI1Bに新規遺伝子変異を同定した。マウスの胎仔肝細胞を用いた変異発現実験を行い、変異型は野生型と比較し一つの巨核球から形成される胞体突起の数が少なく、胞体突起径が大きいことを確認した。また、末梢血塗抹標本を用いた血小板の蛍光免疫染色にてCD34の異常発現及びトロンボスポンジンの染色性低下を確認し、蛍光免疫染色が本疾患の診断スクリーニング方法として有用である可能性が示唆された。既知の原因遺伝子に異常を認めない優性遺伝の先天性巨大血小板性血小板減少症家系において、次世代シークエンサーを用いた全エクソン解析を行い、巨核球・赤芽球特異的変異転写因子(以下、転写因子Gとする)を同定した。この変異は一塩基置換によるスプライス変異であるため、病的変異の可能性が極めて高いと考えられる。初年度である26年度は、変異による機能解析のため変異型及び野生型転写因子Gを線維芽細胞へ導入し、ルシフェラーゼアッセイによって本転写因子の変異による遺伝子発現制御機能への影響を検討した。その結果、野生型はempty vectorと比較しルシフェラーゼ活性を50-60%に抑制したが、変異型ではその抑制が阻害され100%以上の活性を示した。野生型と変異型を様々な割合で同時にコトランスフェクションすると割合に応じた活性率の変化が確認され、このことから転写因子Gの変異によって本転写因子が本来持っている転写抑制作用が阻害されていることが示唆された。また、培養巨核球に変異型及び野生型転写因子Gを発現させ、血小板産生への影響を検討する目的で、レトロウィルスを作製した。このレトロウィルスを妊娠13.5日マウス胎仔肝細胞へ感染させ、トロンボポエチン存在下に2-5日間培養し、野生型及び変異型転写因子Gを発現した巨核球が、経時的に数珠状の胞体突起を形成しながら血小板を産生する様子を観察し、産生される血小板数や大きさを解析している。近年、GFI1B変異に伴って貧血および巨大血小板性血小板減少を呈した一家系が報告され、次いで原因不明とされていた常染色体優性遺伝型のGray Platelet症候群の原因遺伝子として報告されている。初年度である26年度に、ルシフェラーゼアッセイによってGFI1B変異が実際に遺伝子発現制御機能に影響を及ぼすかを検討した。その結果、野生型はempty vectorと比較しルシフェラーゼ活性を約60%に抑制したが、変異型では抑制はみられなかった。次いで一定量の野生型に対して、変異型の割合を増加してco-transfectすると、変異型は量依存的に野生型の抑制作用を阻害したことから、dominant-negativeに作用していることが示唆された。これをさらに解析するため27年度はゲルシフトアッセイを行った。野生型GFI1BタンパクはGFI1Bのコンセンサス配列を含むオリゴと結合を示したが、変異型は結合を示さなかった。また、26年度より継続して、培養巨核球に変異型GFI1bを発現させ、巨核球の分化・成熟、血小板の形態や数への影響を検討した。レトロウィルスを用いて妊娠13.5日マウスの胎児肝細胞へ変異型及び野生型GFI1Bを感染させ、トロンボポエチン存在下に数日間培養し、経時的に巨核球が数珠状の胞体突起を形成しながら血小板を産生する様子を観察した。その結果、変異型は野生型と比較し、一つの巨核球から形成される胞体突起の数が少なく、また胞体突起径が大きいことが確認された。このことはGFI1B変異により巨大血小板および血小板減少症を呈する臨床像と矛盾しないと考えられた。ゲルシフトアッセイにより、変異型GFI1BのDNA結合能の解析を行った。培養巨核球にレトロウィルスを用いて変異型及び野生型GFI1Bを発現させ、トロンボポエチン存在下に培養し巨核球へ分化させ、胞体突起形成への影響を解析した。26年度はルシフェラーゼアッセイによってGFI1B変異が実際に遺伝子発現制御機能に影響を及ぼすかを検討した。野生型はempty vectorと比較しルシフェラーゼ活性を抑制したが、変異型では抑制はみられなかった。また変異型は量依存的に野生型の抑制作用を阻害したことから、dominant-negativeに作用していることが示唆された。ゲルシフトアッセイでは、野生型GFI1BタンパクはGFI1Bのコンセンサス配列を含むオリゴと結合を示したが、変異型は結合を示さなかった。26年度より継続して、培養巨核球に変異型GFI1bを発現させ、巨核球の分化・成熟、血小板の形態や数への影響を検討した。

レトロウィルスを用いてマウスの胎児肝細胞へ変異型及び野生型GFI1Bを感染、培養し、巨核球が胞体突起を形成しながら血小板を産生する様子を観察した。変異型は野生型と比較し一つの巨核球から形成される胞体突起の数が少なく、胞体突起径が大きいことが確認され、GFI1B変異により巨大血小板および血小板減少症を呈する臨床像と矛盾しないと考えられた。28年度は本疾患の診断スクリーニング方法として末梢血塗抹標本を用いた血小板の蛍光免疫染色を検討した。変異患者において健常人ではみられないCD34の異常発現を認め、また血小板のα顆粒に含まれるトロンボスポンジンの染色性が健常人と比較し低下していた。GFI1B変異患者における血小板CD34の異常発現は、これまでフローサイトメトリー法を用いた検討が報告されているが、蛍光免疫染色は末梢血塗抹標本のみで行うことができるため、より簡便なスクリーニング法として有用である可能性が示唆される。既知の変異を認めない原因不明の先天性巨大血小板症の親子例について、次世代シークエンサーを用いた全エクソン解析を行い、赤芽球系及び巨核球系に特異的な転写因子GFI1Bに新規遺伝子変異を同定した。マウスの胎仔肝細胞を用いた変異発現実験を行い、変異型は野生型と比較し一つの巨核球から形成される胞体突起の数が少なく、胞体突起径が大きいことを確認した。また、末梢血塗抹標本を用いた血小板の蛍光免疫染色にてCD34の異常発現及びトロンボスポンジンの染色性低下を確認し、蛍光免疫染色が本疾患の診断スクリーニング方法として有用である可能性が示唆された。ルシフェラーゼアッセイにより、変異型転写因子の機能解析を行った。培養巨核球に変異型及び野生型転写因子Gを発現させ、血小板産生への影響を検討する目的で、レトロウィルスを作製した。このレトロウィルスをマウス胎仔肝細胞へ感染・培養し、胞体突起形成及び血小板産生への影響を解析している。GFI1Bによる先天性巨大血小板症の診断スクリーニング法を検討する。これまでの研究の総括を行う。小児科学培養巨核球実験を継続する。フローサイトメトリによってマウス骨髄細胞あるいは胎仔肝細胞から巨核球・赤芽球前駆細胞を分離し、レトロウィルスを用いて変異型及び野生型転写因子Gを感染・培養し、分化に対する影響を解析する。研究の進捗度によって必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なった。研究成果が学会発表及び論文執筆の水準まで達しなかった部分があり、学会出張や英文論文校正に伴う費用が発生しなかったことが挙げられる。研究計画に変更はなく、今回生じた次年度使用額は翌年度分として請求した助成金と合わせて、当初予定通りの計画を進めていく。今回生じた次年度使用額は、翌年度分として請求した助成金と合わせて、学会参加のための旅費ならびに論文執筆に伴う英文校正に使用することを計画している。
十九世紀ロシア帝国の文化統合におけるロシア正教の役割に関する基礎的研究

19世紀前半のロシア正教神学は、ロシア帝国の文化統合の促進に資するべき正教独自の護教論を構築するという明確な課題意識を擁していたわけではなかった。そのうえ、多くの創造的なロシア正教神学者たちは、概して世俗帝国権力に対して一定の距離をとっていた。ようやく1870年代以降になって、ロシア正教のオリジナルな護教論の構築の試みが着手され、さらに同時代状況とロシア正教信条の独自性に合致した護教論の体系化が志向されるようになるのはおおよそ1905年以降のことである。その背景には、ロシア正教会内の右翼の過度な守旧主義・自民族中心主義に対する改革派神学者たちの危機感の高まりとともに、世俗の青年・学生たちの神学への関心の増大があった。しかし、西欧の護教論文献と比較するならば、非信仰者との対話の特別な回路としてのロシア正教独自の護教論文献の質と量は限定的であり、またロシア正教神学者たちの思想の傾向は必ずしも一枚岩的ではなく、彼らの間での深刻な対立も無視し得ないものであった。したがって、全体的には、多宗派・多民族の住民から構成されていた帝国の文化統合の過程に積極的に関与しようとするロシア正教の神学者たちの取り組みは極めて脆弱だったといえる。十九世紀ロシア帝国の文化統合におけるロシア正教の役割を解明するために、本年度はチトリノフ、フロロフスキイ、スモリチなど神学史・神学教育史・教会史に関する先行研究に依拠して1808-1814年の宗教学校改革の内容を分析し、この改革の主導者であるスペランスキイ、フェオフィラクト、フィラレートおよび新制神学アカデミイの教授フェッスレル、クトネヴィチ、ゴルビンスキイの思想動向を概観し、さらに新制神学アカデミイの修了生ナヂェージュヂンの思想形成を分析することで改革後の宗教教育の現場実態の解明に取り組んだ。その結果、1812年にスペランスキイが失脚するまでの改革の基本路線が、主教区から自立した聖職者養成の中央集権化をめざしつつ世俗一般教養とくに哲学・文学、歴史・地理・数学を重視し、従来のラテン語偏重を修正して聖書の原典購読とそのためにギリシャ語・ヘブライ語など古典語教育を強化することをめざすものであった。しかし神学・哲学教育に限ってはラテン語を指導言語として指定したためにカトリック系ラテン語文献やプロテスタント系ライプニシッツ・ヴォリフ派の哲学教科書を用いることになり、それ以外の教科に関してもロシア語教科書は不十分であったため、古典古代の文献やカトリック圏のラテン語文献を指定せざるを得なかったことを明らかにした。本研究で中心課題と位置づけた護教論(アポロゲチカ、弁証神学)に関してもラテン神学文献を教科書として指定しており、その上この分野については重視しないように指導していた。とはいえ、教育現場では必ずしも教科書通りの指導がおこなわれず、近代ドイツ哲学がかなり流入しており、1824年以降の流の反改革潮流なかで教育現場も混乱したが、ロシア語・ギリシャ語・近代西欧語教育および哲学・文学の分野での新しい課程は、神学校出身の新しいタイプの知識人を生み出す知的土壌を形成したことが明らかになった。本年はロシア正教聖職者の子弟でモスクワ神学アカデミーの卒業生ニコライ・ナデージュヂンの「回想記」の分析に基づいて、彼の自己形成の過程を同時代の神学校教育改革の動向と関連させ、かつ彼の読書歴、人間関係の取り結び方を中心に分析した。ナデージュヂンは後にモスクワ大学教授としてスタンケーヴィチ、コンスタンチン・アクサーコフをはじめ1840年代の思想家たちに強い印象を与え、自分が創刊した雑誌ではベリンスキイを導き、そこにチャアダーエフの「哲学書簡」を掲載して政府や社会に衝撃を与えることになる。本研究での分析は、19世紀初頭に改革されたロシア神学校教育がアカデミー内部での神学・哲学の水準を引き上げ、教え子たる教区司祭や神学校教師だけでなく世俗学校や、世俗論壇で活躍した神学校出の知識人を通じてロシア文化史の一翼を担ったこと、神学生ナデージュヂンの自己形成史はその顕著な事例の一つであったことを示した。本研究成果は『スラヴ研究』第58号(2011)に掲載される予定である。

今後の課題として第一に、ナデージュヂンの神学校時代の教師であるフヨードル・ゴルビンスキイの神学観をとくに検討することが重要であることが明らかになった。また、この二人の師弟に共通する問題意識は、ロシア正教の信仰上の伝統を古代ギリシャ・ローマ文化以前のアジア的世界(インド、ペルシャ、バビロニア)に遡及させて理解しようとする傾向である。第二の課題としては、ドイツ観念論哲学の受容という側面と同時に古代アジア世界への関心の起源に検討することである。本研究では、(1)ロシア正教の「護教論」文献の再発見とその内容分析、(2)護教論において論駁対象となっている反キリスト教・反正教的思想の読解、(3)ロシア正教の「護教論」とその論敵との間の論点・相違点・共通点の抽出することを研究目的としている。本年度は、(1)ロシア正教の護教論文献の主題別文献一覧(ロシア語文献限定)を作成し、その一部の内容面での分析をおこなった。(2)護教論の論駁対象として、カントの不可知論、スペンサーの不可知論をとりあげ、正教教義学の観点からの批判の論拠を分析した。(3)ロシア正教の護教論形成の前提条件として、19世紀初頭までに正教神学教育において主流哲学であったライプニッツ=ヴォルフ派の形而上学体系の分析と、それに対する批判、およびプラトニズムによる正教的宗教哲学の再構築の試みを19世紀30年代のニコライ・ナデージュヂンの論文を中心に分析し、「神の似姿」という人間観と「最高善としての神への接近」という歴史観をロシア・プラトニズム的キリスト教に固有の論点として析出した。今後は、この論点が40年代以降、20世紀初頭までにどのように変化するのか、しないのか、同時代の西欧思想やローマ・カトリック、プロテスタントの思想動向との関連を視野に入れて分析することが課題である。本研究では、1)ロシア正教の護教論文献の再発見とその内容分析、2)護教論において論駁対象となっている反キリスト教・反正教的思想の読解、3)ロシア正教の「護教論」とその論敵との間の論点・相違点・共通点を抽出することを研究目的としている。本年度は、19世紀におけるロシア正教護教論に関する文献一覧を作成し、そこでの主要な論駁対象および批判の論点を総括的に概観した。特に、非教会的・世俗的な宗教思潮・運動との関連を解明し、具体的には、19世紀後半20世紀初頭では、西欧のルナン、リッチュル、ハルナック、ロシアのトルストイに対する批判が護教論文献において重要な位置を占めていることを指摘した。他方で、ロシア正教護教論の論者のあいだでは1905年革命以降、見解や立場の相違が深刻化していたことも明らかになり、そのなかでロシア正教会のあり方を改革しようとする立場に立つ護教論者が、ウラジミル・ソロヴィヨフを高く評価するとともに、ロシア民族派や宮廷権力と結びついた教会勢力と鋭く対立していたことも指摘した。他方、19世紀初頭については、ロシア正教独自の護教論というよりもキリスト教護教論一般の枠内で、特に神学大学改革における哲学教育の路線をめぐる確執のなかで護教論的モチーフを観察することができた。その論点は、キリスト教とプラトン哲学・新プラトン主義との関係に集中しており、この時期は信仰と哲学を分離するのか、融合するのかをめぐって隠然たる闘争が展開されていたことを指摘した。総括的にいえば、ロシア正教神学者が本格的に正教固有の護教論的内容構成に着手するのは1870年代以降であり1905年以降に活性化するが、その背景には世俗の学生たちの神学への関心の高まりと共に教会のあり方に対する一部の神学者たちの危機意識の高まりがあった。
シェーグレン症候群におけるNR4A2を標的とした新規治療戦略の構築

【目的】シェーグレン症候群(SS)様唾液腺炎を自然発症するT細胞特異的RORγtトランスジェニックマウス(RORγtTg)におけるRORγt antagonist (A213)の治療効果と、その作用メカニズムにおけるNr4a2の意義を明らかにする。【方法】1)6週齢の雌RORγtTgに、A213あるいはPBSを3日に1回、2週間経口投与し、1唾液量、2唾液腺の病理学的所見、脾臓および頸部リンパ節(CLN)のCD4+T細胞における、3CD25、Foxp3発現、4Nr4a2発現を2群間で比較した。2)in vitroで抗CD3、CD28抗体で刺激したRORγtTg脾臓CD4+T細胞にA213を添加し、1CD25発現、2Nr4a2発現への効果をフローサイトメトリーで解析した。【結果】1)1投与前に対する投与終了時の唾液量の比は、A213投与群(3.1±1.4)では、PBS投与群(1.3±0.3)と比較し有意に改善した。2投与終了時の唾液腺のfocus scoreは、PBS投与群(2.0±0.6)と比較しA213投与群(0.2±0.2)で有意に低値であった。3CLNのCD4+T細胞におけるCD25+細胞の割合はA213投与群で有意に低下したが、脾臓では2群間に有意差はなかった。また、CLNのCD4+CD25+Foxp3+細胞、CD4+CD25+Foxp3-細胞の割合は、PBS投与群と比較しA213投与群で有意に減少したが、脾臓では同等であった。4解析中である。2)RORγtTG由来脾臓CD4+T細胞では、A213により1濃度依存的にCD25発現が有意に低下した。2解析中である。【結論】A213は、RORγtTgのCLNのCD4+CD25+細胞を減少させ、SS様唾液腺炎を抑制した。その作用メカニズムにおけるNr4a2の意義は解析中である。当研究室が開発したシェーグレン症候群のモデルマウスであるRORγtトランスジェニックマウスを有効に活用し、in vivoにおけるRORγt antagonistを用いた治療実験とその作用メカニズムにおけるNr4a2の意義について、解析を進めることができている。一方、当初予定していたimportazoleを用いた治療実験は、投与プロトコールの確立に難渋しており、遂行が困難であると思われる。当研究室が保有するシェーグレン症候群のモデルマウスを有効に活用しながらRORγt antagonistを用いた治療実験を進めていき、その作用メカニズムにおけるNr4a2の意義を明らかにすることで、in vivoにおけるNr4a2の病態への関与と治療標的としての可能性をさらに検討したいと考えている。4解析中である。2解析中である。

一方、当初予定していたimportazoleを用いた治療実験は、投与プロトコールの確立に難渋しており、遂行が困難であると思われる。当研究室が保有するシェーグレン症候群のモデルマウスを有効に活用しながらRORγt antagonistを用いた治療実験を進めていき、その作用メカニズムにおけるNr4a2の意義を明らかにすることで、in vivoにおけるNr4a2の病態への関与と治療標的としての可能性をさらに検討したいと考えている。
マイクロRNAを介した下垂体ホルモン産生制御とホルモン産生細胞間情報伝達

本研究では、miRNAの細胞機能制御機構ならびに細胞間情報伝達分子としての機能を、下垂体をモデル器官として用いて検討し、下垂体ホルモン分泌、特に成長ホルモン(GH)分泌におけるmiRNAの機能を統合的に解析する。昨年度はGH産生細胞特異的にmiRNAの成熟化に関わる因子であるDgcr8の遺伝子を欠損したGH-Cre;Dgcr8-floxマウスを用い、その表現型解析によりGH産生細胞におけるmiRNA機能の解明を行った。これらマウスの解析により、GH産生細胞特異的Dgcr8欠損マウスは野生型マウスに比べ、ひとまわり小さく、低体重であること、さらに下垂体の組織学的解析によるGH産生細胞が減少し、血中IGF-Iレベルが低下していることを見出した。In vivo系で観察されたこれら現象を、in vitro系で観察・解析するために、今年度は、GH産生細胞株を用いて、Dgcr8ノックダウンによるGH分泌動態の変化およびDgcr8のGH分泌制御機構の検討を試みた。GH産生細胞株のDgcr8をノックダウンするために、Dgcr8 shRNAを発現するアデノウイルスの構築を行い、GH産生細胞株におけるDgcr8ノックダウン効率の検討を行ったが、予想したノックダウン効率を得られずに、Dcgr8ノックダウンによるGH分泌動態の変化を観察できなかった。現在引き続き、GH産生細胞株を用いたDgcr8ノックダウンによるGH分泌動態の変化の同定を試みている。また、GH産生細胞特異的Dgcr8欠損マウスからGH産生細胞を単離するために、GH-cre存在下で蛍光を発するGH-Cre;Dgcr8-flox;TOMATOマウスを作出し、初代培養系を用いたDgcr8によるGH分泌制御機構の解明に取り組んでいる当初予定していたGH産生細胞株におけるDgcr8ノックダウンが予定より遅れており、その後の解析がやや遅れている。近年、マイクロRNA(miRNA)による遺伝子発現・翻訳制御機構と生体恒常性維持・疾患発症との関連が注目されている。今年度はGH産生細胞特異的にmiRNAの成熟化に関わる因子であるDgcr8の遺伝子を欠損したマウスを用い、その表現型解析によりGH産生細胞におけるmiRNA機能の解明を行った。これらの結果は、miRNAが下垂体GH産生細胞の発生あるいは機能を制御していることを示唆している。GH産生細胞の発生あるいは機能を制御しているmiRNAを同定するため、GH産生細胞株とGH産生細胞前駆細胞株におけるmiRNA発現動態を比較した。その結果、複数のmiRNAがGH産生細胞前駆細胞株と比べGH産生細胞株において高発現していることを見出した。これら同定されたmiRNAがGH産生細胞の発生あるいは機能を制御している可能性が考えられた。次年度において、これらmiRNAのGH産生細胞発生および機能制御への関与について、その標的遺伝子の同定等により検討を進めていく予定である。本年度計画していた、GH産生細胞特異的にmiRNAの成熟化に関わる酵素であるDgcr8を欠損するマウスの作成は順調に進み、表現桂解析を行った。また、GH産生細胞において発言しているmiRNAの同定も行い、おおむね順調に進展している。

今後、GH産生細胞におけるmiRNAの機能を検討するため、その標的遺伝子の同定等により、miRNAの機能を明らかにしていく。また、GH産生細胞よりmiRNAが分泌されていないかの検証を行っていく。研究の進捗状況に合わせて適切に研究費を施行した結果、当初計画に比べ物品費及び旅費の執行額が下回った。これらは研究の伸展の遅れに起因するものではなく、次年度において引き続き物品費及び旅費に充当し、適切に執行する。次年度において引き続き物品費及び旅費に充当し、適切に執行する。
植物細胞壁構成成分の土壌中における変質機構

今年度は、土壌での有機物の挙動について知見を得ることを目的として研究を行った。東京大学演習林田無試験地のシラカシモデル林にて採取したシラカシの生試料(葉、枝、小枝、根、細根)、リター(葉・小枝リター、枝リター)、土壌(地表面から5cmごと55cmまで)を試料とし、分析を進めた。ジクロロメタン-エタノール-水による逐次抽出物の有機炭素濃度(Tcc)を測定し、元試料の有機炭素量に対する各抽出物の有機炭素収率を試算した。その結果は、生体(9-28%)>リター(5-17%)>土壌(1-3%)となった。土壌では、層が深くなるにつれ有機物量に対する抽出率が小さくなる傾向がみられた。生体が土壌有機物へと変化する過程で、有機物は溶媒抽出が困難なものへと変化している、あるいは、溶媒抽出が困難なものが蓄積されていくことが、確認できた。未抽出試料、逐次抽出残渣それぞれについて、硫酸処理によって酸不溶部がどの程度得られるのか調べた。また、元試料の有機炭素量に対して酸不溶部の有機炭素がどの程度あるのかを算出した。その結果、未抽出試料、逐次抽出残渣共に、生体試料よりリターの方が有機炭素収率が高いことが明らかとなった。このことは、リター形成の過程で、酸不溶部を与える成分が選択的に残されていることを示す。リターと土壌を比較すると、土壌の方が低くなった。土壌での有機炭素収率の低さは土壌A層で顕著に認められ、未抽出試料はで15cm以下、逐次抽出残渣では20cm以下で層が深くなるに従い、収率が増加した。すなわち、土壌(特にA層)に含まれる有機炭素は、酸不溶部を与えない形態で存在する割合がリターに比べると高くなっている。枯死した植物を構成する各種成分が土壌中で分解されるにあたり、多糖類、たんぱく質、脂質といった成分が速やかに分解されるのに対し、リグニンは微生物により著しく変性するもののかなりの部分が分解されず土壌中に蓄積していくと考えられる。土壌中に蓄積したリグニンの一部は河川へ溶け出していると考えているが、その挙動はほとんど解明されていない。本研究では、泥炭及び水に可溶となった有機物(DOM)について種々の化学分析、機器分析を行い、リグニンを中心とした植物由来の有機物の環境中での変性過程を明らかにすることを目的としている。今年度は、DOMが水の臨界圧を超す22MPaという超高圧の深海に到達した後の挙動を明らかにすることを目的として、リグニンのモデル化合物としてグアイアコール、シリンゴール及び北海道美唄市の石狩川泥炭湿地から浸出してくる水から得られる可溶性有機物(Bib-DOM)について超臨界水条件での反応について解析を行った。モデル化合物の超臨界水反応液を分析したところ、メチル基、メトキシル基、水酸基の脱離が生じ、脱離したメチル基が芳香核に再結合していることが推測された。Bib-DOMを超臨界水により処理した結果、生成物としてフェノール、グアイアコール、カテコールが得られ、その合計は26mmol/C molであり、アルカリ性ニトロベンゼン酸化により得られる生成物の合計量の8倍量以上と多量であった。また、グアイアコールの超臨界水反応生成物からは、微量のベンゼン、トルエン、マシレンを検出し、易揮発性の芳香族炭化水素類の生成を確認した。枯死した植物を構成する各種成分が土壌中で分解されるにあたり、多くの成分が速やかに分解されるのに対し、リグニンは微生物により著しく変性するもののかなりの部分が分解されず土壌中に蓄積していくと考えられる。これまでにDOMが超高圧の深海に到達した後の挙動を明らかにすることを目的として、リグニンモデル化合物としてグアイアコール、及びカテコールについて超臨界水条件(380°C、22.5MPa)での反応について解析を行ってきた。しかし、反応装置の制約によりグアイアコールが残留し微量に検出されることが判明したため、今年度は装置を改良し再試験を行った。その結果、グアイアコールとシリンゴールの超臨界反応において、メチル基、メトキシル基、水酸基の脱離が生じること、および脱離したメチルラジカルが芳香核に再結合することを再確認した。また、グアイアコールの超臨界反応液を固相抽出法により濃縮した結果、揮発成分であるアニソールとベラトロールが微量に検出出来た。このことは、メチルラジカルがフェノール性水酸基へ結合する可能性を示唆している。カテコールを超臨界水処理した場合、未反応のカテコールのみが検出され、その回収率は85%であった。このことは、グアイアコールの超臨界水処理では、カテコールを経由して水酸基が脱離しフェノールを生じる反応はほとんど起こらず、フェノールのほとんどがグアイアコール中のメトキシル基が脱離することによって得られることを示している。

東京大学演習林田無試験地のシラカシモデル林にて採取したシラカシの生試料(葉、枝、小枝、根、細根)、リター(葉・小枝リター、枝リター)、土壌(地表面から5cmごと55cmまで)を試料とし、分析を進めた。ジクロロメタン-エタノール-水による逐次抽出物の有機炭素濃度(Tcc)を測定し、元試料の有機炭素量に対する各抽出物の有機炭素収率を試算した。その結果は、生体(9-28%)>リター(5-17%)>土壌(1-3%)となった。土壌では、層が深くなるにつれ有機物量に対する抽出率が小さくなる傾向がみられた。生体が土壌有機物へと変化する過程で、有機物は溶媒抽出が困難なものへと変化している、あるいは、溶媒抽出が困難なものが蓄積されていくことが、確認できた。未抽出試料、逐次抽出残渣それぞれについて、硫酸処理によって酸不溶部がどの程度得られるのか調べた。また、元試料の有機炭素量に対して酸不溶部の有機炭素がどの程度あるのかを算出した。その結果、未抽出試料、逐次抽出残渣共に、生体試料よりリターの方が有機炭素収率が高いことが明らかとなった。このことは、リター形成の過程で、酸不溶部を与える成分が選択的に残されていることを示す。リターと土壌を比較すると、土壌の方が低くなった。土壌での有機炭素収率の低さは土壌A層で顕著に認められ、未抽出試料はで15cm以下、逐次抽出残渣では20cm以下で層が深くなるに従い、収率が増加した。すなわち、土壌(特にA層)に含まれる有機炭素は、酸不溶部を与えない形態で存在する割合がリターに比べると高くなっている。
パルスアーク放電を用いたナノホーン粒子の作製

ナノホーン作製用の中型アーク放電装置は放電部を石英管で被い,ナノホーン成長部を高温に保ち,かつ,ガスの流れを一様に保つように設計した.しかし,実験を重ねた結果,このような石英管の被いを設愛しなくても有効にナノホーン粒子が作製できる事がわかり,簡略化した装置構成で有効にナノホーンが作製できることを見いだした.当初,不活性ガスとしてアルゴンを用い,酸素濃度を細かく制御することにより,ナノホーン粒子作製に対する最適条件を見つける実験を行っていたが,最適な酸素濃度は存在するものの,その範囲は20%前後で幅広く存在するため,現在では,大気中で放電電流を適正値に設定することにより効率よく作製する方法を採用している.具体的には,放電電流を電極の断面積で割った放電電流密度を細かく制御することになる.試作した装置では,直径5mmの高純度炭素棒を用い,放電電流密度を5A/mm^2に設定したときに最も効率よくナノホーン粒子が作製できることを見出した.作製した試料の熱重量分析により,放電電流密度が最適値から低い方では非品質炭素の混入量が多くなり,高い方では大きなボール状のグラファイト(giant graphite bal; GGボール)が混入するようになる.また,作製量も最適放電電流の時が最も多く,40mg/分程度作製できる.作製量は最適放電電流値までは電流密度の増加とともに直線的に増加するが,最適放電電流値を超えると緩やかに減少する.透過型電子顕微鏡による形態観察により,得られたナノホーン粒子の直径は100nm以下のものが大部分であり,放電電流密度を上げると,GGボーリレの混入量は増えるが,個々のナノホーンが分離した孤立ナノホーン構造体が見られるようになることがわかった,GGボールは試料をエタノール中に分散し,遠心分離することにより取り除くことができるため,孤立ナノホーン構造体を新たな研究対象にすることを計画している.ナノホーン作製用の中型アーク放電装置は放電部を石英管で被い,ナノホーン成長部を高温に保ち,かつ,ガスの流れを一様に保つように設計した.しかし,実験を重ねた結果,このような石英管の被いを設愛しなくても有効にナノホーン粒子が作製できる事がわかり,簡略化した装置構成で有効にナノホーンが作製できることを見いだした.当初,不活性ガスとしてアルゴンを用い,酸素濃度を細かく制御することにより,ナノホーン粒子作製に対する最適条件を見つける実験を行っていたが,最適な酸素濃度は存在するものの,その範囲は20%前後で幅広く存在するため,現在では,大気中で放電電流を適正値に設定することにより効率よく作製する方法を採用している.具体的には,放電電流を電極の断面積で割った放電電流密度を細かく制御することになる.試作した装置では,直径5mmの高純度炭素棒を用い,放電電流密度を5A/mm^2に設定したときに最も効率よくナノホーン粒子が作製できることを見出した.作製した試料の熱重量分析により,放電電流密度が最適値から低い方では非品質炭素の混入量が多くなり,高い方では大きなボール状のグラファイト(giant graphite bal; GGボール)が混入するようになる.また,作製量も最適放電電流の時が最も多く,40mg/分程度作製できる.作製量は最適放電電流値までは電流密度の増加とともに直線的に増加するが,最適放電電流値を超えると緩やかに減少する.透過型電子顕微鏡による形態観察により,得られたナノホーン粒子の直径は100nm以下のものが大部分であり,放電電流密度を上げると,GGボーリレの混入量は増えるが,個々のナノホーンが分離した孤立ナノホーン構造体が見られるようになることがわかった,GGボールは試料をエタノール中に分散し,遠心分離することにより取り除くことができるため,孤立ナノホーン構造体を新たな研究対象にすることを計画している.ナノホーン粒子作製のため,中型規模(300mmφ×500mm)のアーク放電用真空装置を設計・作製した.原料となる炭素棒を真空容器中心部に縦型に設置する方式とし,上方の炭素電極部に手動放電ギャップ調整機構を設けた。これによりナノホーン生成に伴い,広がっていく放電ギャップを一定に保っことができる.放電部のまわりを直径60mmφと105mmφの石英管で被い,中心の石英管部(アーク放電柱が立つ部分)にはアルゴンガスを流し,内側と外側の石英管の間には酸素を含むガスを流すことができる構造にしてある.この構造の採用により,アルゴンガス中で生成されたナノホーン粒子に10%程度混入する非晶質炭素粒子を選択的に燃焼させることができ,高純度なナノホーン粒子を得ることができる.また,放電部を石英管で被うことにより,ナノホーンが成長する空間の温度を最適値である1000-1200°C程度に保持することができる.連続的なアーク放電では,ナノホーン成長空間の温度がこの温度以上に上昇してしまうため,放電は0.5秒周期でパルス的に行い,温度上昇を防ぐようにした。このためのアーク電源は特別なものではなく,パルス放電機能がついた市販のアルゴンアーク溶接用の電源を使用した.現在,高純度ナノホーン試料を各種パラメータ(内筒と外筒部のガス流量比,放電電流,パルス間隔,放電圧力)を調整して作製し,効率よくナノホーン粒子が作製できる条件を探っている段階である.得られたナノホーン試料の評価には,透過型電子顕微鏡,ラマン分光,熱重量分析を用いている.また,パルスアーク放電で作製したナノホーン試料の酸素吸着による磁性の変化を量子干渉磁束計(SQUID)を用いて詳細に調べ,ナノホーン内に取り込まれた酸素固体では,通常の構造転移に伴う磁気転移が抑制されることを明らかにした.

計画したナノホーン作製用の中型アーク放電装置は放電部を石英管で被い,ナノホーン成長部を高温に保ち,かつ,ガスの流れを一様に保つように設計した.しかし,実験を重ねた結果,このような石英管の被いを設置しなくても有効にナノホーン粒子を作製できる事がわかった.当初,不活性ガスとしてアルゴンを用い,酸素濃度を細かく制御することにより,ナノホーン粒子作製に対する最適条件を見つける実験を行っていたが,最適な酸素濃度は存在するものの,その範囲は20%前後で幅広く存在するため,現在では,大気中で放電電流を適正値に設定することにより効率よく作製する方法を採用している.具体的には,放電電流を電極の断面積で割った放電電流密度を細かく制御することになる.試作した装置では,直径5mmの高純度炭素棒を用い,放電電流密度を5A/mm^2に設定したときに最も効率よくナノホーン粒子が作製できることを見出した.作製した試料の熱重量分析により,放電電流密度が最適値から低い方では非晶質炭素の混入量が多くなり,高い方では大きなボール状のグラファイト(giant graphite ball ; GGボール)が混入するようになる.また,作製量も最適放電電流の時が最も多く,40mg/分程度作製できる。作製量は最適放電電流値までは電流密度の増加とともに直線的に増加するが,最適放電電流値を超えると緩やかに減少する.透過型電子顕微鏡による形態観察により,得られたナノホーン粒子の直径は100nm以下のものが大部分であり,放電電流密度を上げると,GGボールの混入量は増えるが,個々のナノホーンが分離した孤立ナノホーン構造体が見られるようになることがわかった.GGボールは試料をエタノール中に分散し,遠心分離することにより取り除くことができるため,孤立ナノホーン構造体を新たな研究対象にすることを計画している.
金属－混合伝導性酸化物界面における反応場形成と電気化学デバイスへの展開

混合伝導体酸化物の電子およびイオン伝導性が金属ー混合伝導性酸化物界面近傍における反応場形成と反応特性に与える影響について研究し、燃料電池の燃料極としての発電性能向上を目指した。種々の混合伝導体を用いて、粒子径や結晶性、金属と混合伝導体の混合比等を系統的に変化させて、燃料極反応特性への電子伝導性およびイオン伝導性の影響を検討した。混合伝導体のイオン伝導度が十分高い場合に、電子伝導性を高くすることで反応過電圧が低減できた。また、電子伝導性の高い混合伝導体を用いることで、含浸法による新たな電極調製法が実現できた。本研究では、混合伝導性酸化物の電子およびイオン伝導特性の評価、金属ー混合伝導性酸化物界面における触媒的な水素解離反応活性の評価、電気化学的な水素酸化反応特性の評価から、金属ー混合伝導性酸化物界面での反応場形成と反応特性の向上について解明を進めることを目的としている。本年度は、混合伝導体としてサマリウム添加セリア(Sm2O3-doped CeO2,以下SDC)および鉄置換チタン酸カルシウム(CaTi(Fe)O3,以下FCT)を用いたNi-SDCアノードおよびNi-FCTアノードを調製し、SDC粒径、FCT組成およびNi重量比が各燃料極反応過程に与える影響について、検討をおこなった。Ni量の低減によりいずれの場合も過電圧が増加した。Ni-SDCにおいては、Ni量の低減による反応過電圧の増加はあまり大きくなく、オーミックな抵抗の増加が性能低下の主な原因であることがわかった。Ni量とNi-SDCサーメットのオーミック抵抗の関係は、パーコレーション理論から説明でき、NiとSDCの粒径比を大きくすることにより、Ni量が低下してもオーミック抵抗の小さな燃料極を作製できることが分かった。FCTを用いた燃料極では、Fe置換量の増加で全伝導特性が上昇することで、反応過電圧が減少する傾向がみられたが、十分な酸化物イオン伝導性が確保できない場合には、全伝導率が増加しても反応過電圧が増加し、性能が低下することがわかった。このことから、十分な酸素イオン伝導性が確保される場合に、電子伝導性の増加は反応場の拡大に有効であることが示された。本年度はさらに電子伝導性の高いチタン酸塩系ペロブスカイト酸化物LaxSr1-xTiO3 (LST)およびLaxSr1-xFeyTi1-yO3 (LSFT)に着目し、検討を進めた。まず、通常のボールミルを用いた方法でNiとの焼結体とし、メタンの水蒸気改質活性を評価した。Aサイト置換体であるLSTを用いたNi-LSTが最も活性が高く、燃料極として一般的に使用されるNi-YSZに近い活性を示した。Bサイト置換体である鉄置換チタン酸カルシウム(CFT)を用いたNi-CFTの活性は非常に低く、A、Bサイト両方を置換したLSFTを用いたNi-LSFTの活性はNi-CFTよりも高く、Ni-LSTに近い活性を示した。これらの結果から、Ni-LSTを有力なアノード材料の候補とし、燃料電池発電評価を行った。Ni量および調製法を変えてアノードを作製し発電特性を評価した。一般的なボールミルを用いる方法と、ペロブスカイト酸化物にNiを含浸担持し調製する方法を検討した。まず従来の方法で調製したNi-YSZは、Niの割合を60wt%から40wt%に低下させると過電圧が大きく増加し性能が低下した。一方で、含浸法で作製した%Ni-LSTは、過電圧は大きいもののNi量低下による過電圧の増加は小さかった。これは、LSTが高い電子伝導性を持つため、Ni量を低減しても電子伝導経路が保たれ、オーム抵抗の増加が抑制できたためであると考えられる。このように電子伝導性の高いLSTを用いることで、新たな電極構造のアノードを調製できる可能性が示唆された。本研究では、金属ー混合伝導性酸化物界面での反応場形成機構と反応特性の向上について解明を進めることを目的とした。本年度は、混合伝導体としてパイロクア型結晶構造を持つTi系の複合酸化物を検討した。パイロクロア酸化物は一般組成式A2B2O7で表され、結晶構造中に酸素欠陥をもつため酸化物イオン伝導性を示し、別の金属元素を添加することで酸化物イオン伝導性や電子伝導性が向上する。パイロクロア酸化物として(Gd0.9Ca0.1)2Ti2O7-δ(以下、GCT)、Gd2(Ti0.8Ru0.2)2O7-δ(以下、GTR)、(Sm0.9Ca0.1)2Ti2O7-δ(以下、SCT)、および(Y0.9Ca0.1)2Ti2O7-δを調製し、ニッケルとのサーメット多孔質電極とすることで燃料極とした。また、これらの多孔質電極に加えて、パターン電極を作製し三相界面(TPB)における反応過電圧について検討した。パターン電極で反応過電圧を評価したところ、GCT、GTR、SCTを用いた場合、標準的な酸化物イオン伝導体であるイットリア安定化ジルコニア(YSZ)を用いた燃料極よりも過電圧が小さく、性能が良かったことから、これらを用いて多孔質電極とし、発電特性を評価した。

液相法で調製した混合伝導体を用いて多孔質電極としたところ、電極内のガス拡散に起因する過電圧が著しく大きくなったため、固相法により粒径の大きな試料を調製した。この結果、固相法による混合伝導体を用いた多孔質電極では、ガス拡散に起因する過電圧を大きく低減することができ、大きく性能が向上した。また、混合伝導体を用いた燃料極の新たな適用として、CO2によるメタンの直接改質発電を検討した。平成25年度に検討したSDC(サマリウム添加セリア)を用いた燃料極は、従来のYSZを用いた電極に比べて、CO2直接改質発電における安定性が向上することが示された。混合伝導体酸化物の電子およびイオン伝導性が金属ー混合伝導性酸化物界面近傍における反応場形成と反応特性に与える影響について研究し、燃料電池の燃料極としての発電性能向上を目指した。種々の混合伝導体を用いて、粒子径や結晶性、金属と混合伝導体の混合比等を系統的に変化させて、燃料極反応特性への電子伝導性およびイオン伝導性の影響を検討した。混合伝導体のイオン伝導度が十分高い場合に、電子伝導性を高くすることで反応過電圧が低減できた。また、電子伝導性の高い混合伝導体を用いることで、含浸法による新たな電極調製法が実現できた。昨年度は、混合伝導体としてサマリウム添加セリアおよび鉄置換チタン酸カルシウムを用いて燃料極の検討を行い、十分な酸素イオン伝導性が確保される場合に、電子伝導性の増加は反応場の拡大に有効であることを報告した。この結果をふまえて、本年度は、チタン酸塩系ペロブスカイト酸化物のAサイトをSrやLaとした(La, Sr)TiO3混合伝導体の燃料極への適用を予定した。金属と混合伝導体の混合比や混合伝導体の組成による触媒活性の変化や、燃料電池の燃料極としての性能評価を、研究計画通りに達成している。またパターン電極による三相界面近傍での反応過電圧の評価に取り組んでおり、次年度に報告できる見込みである。当初の計画より進展した点は、今年度用いた電子伝導性の高いLSTを用いることで、含浸法という新しい燃料極調製法で電極を作製できることを示したことである。この電極は通常のボールミルで調製した試料よりも低Ni量でも発電が可能で、さらに炭化水素燃料を用いた場合に安定に発電できることを示した点も進展した点である。次年度国際学会でこの成果の発表を予定している。27年度が最終年度であるため、記入しない。プロセス工学、触媒・資源化学プロセス次年度はチタン酸塩系の混合伝導体としてパイロクロア型酸化物の適用を検討している。ペロブスカイト型と同様に、元素置換によって電子伝導性とイオン伝導性を変化させることが可能であり、燃料極が用いられる高温還元雰囲気ではペロブスカイト型酸化物より安定であることが期待される。安定な混合伝導体を使用することにより、高温での測定の際に、構造変化などの要因を排除して、電子伝導性やイオン伝導性の伝導特性の影響を評価することができる。まず多孔質電極を作製し、金属と混合伝導体の混合比、混合伝導体の粒径や結晶性が反応過電圧に与える影響について評価し、電極構造の最適化を行う。特に、混合伝導体の結晶性や粒径が及ぼす影響について重点的に評価する。この化合物についても、金属ー混合伝導性酸化物界面長を定義した電極を作製し、電気化学的な水素酸化反応をおこなうことにより、金属ー混合伝導体界面における反応過電圧と、混合伝導体の伝導特性の関連を評価する。反応過電圧は交流インピーダンス法により分離・評価し、反応過電圧が最少となる組成を決定する。
受容体型チロシンキナーゼ癌原遺伝子による癌化の分子機構とその制御

受容体型チロシンキナーゼのFGF受容体ならびにEGF受容体は、様々な癌において過剰発現が報告され、受容体の細胞内シグナル伝達の異常な活性化は、癌の悪性化に強く関与している。私は、新しいアダプター/ドッキング分子FRS2に注目し、解析した結果、これらの分子が上記受容体のシグナル伝達に深く関わり、癌化を制御していることを見い出している。本年度は以下の結果を得た。1.私は、FRS2alphaの機能を一部分失わせたマウスをgene targetingにより作製、解析している。そのひとつShp2結合部位欠失マウスは、大脳皮質の発生が悪い。このマウスを解析した結果、神経幹細胞の異常があることがわかった。神経幹細胞から、intermediate progenitor cellsへの分化がこのマウスではうまくいかないことがわかり、この分化のステップにFRS2alphaのShp2結合部位が必須であることがわかった。また、in vitroでFGF2存在下にneurosphereの形成能を調べると、この変異マウス由来の神経幹細胞は、小さいneurosphereしか形成できないことから、neurosphere細胞の増殖に、FRS2alpha Shp2結合部位は必須であることがわかった。さらに、癌幹細胞の形成に、FRS2alpha Shp2結合部位が重要な役割を果たしていることが示唆される実験結果も得ており、現在解析を進めている。2.FRS2betaは、これまでまったく知られていなかった癌抑制遺伝子としての機能があることを発見した。FRS2betaは、EGF受容体の自己リン酸化を抑制することにより、EGFのシグナル伝達をすべて抑制する。また、EGF受容体が異常に活性化している腫瘍細胞において、FRS2betaの発現が強く抑制されていることがわかった。現在さらなる解析を進めている。