hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家族法における「子の福祉」の現代的意義の検討

本研究は、「子の福祉」の概念は、その抽象性ゆえに、それが用いられる文脈から切り離して検討すべきではない、というアプローチから、前出の問いを設定している。ただ、従来の研究は「子の福祉」概念にそのものを検討するアプローチが主流であり、従来の研究の到達点として、これについても検討を加えた。もっとも、「子の福祉」それ自体をあつかうと、「子の要保護性」の要請への配慮から、関係する諸利益の分析が十分でなくなる傾向がある。さらに、子の利益自体、文脈に応じて様々な意味をもつ上に、必ずしも一つの方向性に定まるものではない。すなわち、子の出自を知る権利は、子をひとりの人格的存在とみれば当然に子の利益であるが、他方、子がその法的父母と形成する家族を解体する要因ともなりうる。近時のドイツ法の実親子関係の法改正は、この傾向を端的に示すものであった。また、親権法では、児童虐待への法的対応の中で、親権の義務性が強調される一方、共同親権制をめぐる議論では親権の権利性が重視される。もちろん、前者は親と子の関係、後者は親と国家(が定める法制度)との関係での傾向である。しかし、いずれも親権の帰属主体の決定という問題としては、一定の共通性をもっており、両者を総合的に位置付ける枠組みを親権法が用意する必要がある。「子の福祉」という概念は、文脈によって多様な方向性を持つ可能性がある。よって、この概念を決定打とする議論には問題を過度に単純化する危険があり、むしろ「子の福祉」を分析的に把握する方法が必要である。最終年度の研究で明らかになった点は、以上である。民法本研究の課題は、子の福祉の現代的意義の解明にある。もっとも、子の福祉という概念は、その意味する内容が必ずしも一義的ではなく、明確化を必要とする。そこで、本研究では、「子の福祉」という抽象的な概念を個別の問題の文脈に即して検討し、最終的に本概念がどのような法的意義を担いうるのか、を明らかにする、という方法を採っている。本年度に検討した共同親権の議論においては、「子の福祉」の概念は、親の権利性の対抗概念としての意義をもつにすぎなかった。これは、親権の帰属の場面は、子と親の関係性ではなく、むしろ、父と母の間の関係性が前面に出てくるため、「子の福祉」にはそこでの調整の役割が期待されることによる。「子の福祉」という概念が文脈に応じて様々な意義を持つのは確かだが、子について自律・他律それぞれの妥当領域を画する文脈と、たんに利益衡量において子の利益を量るための受け皿にすぎない文脈とは、明確に区別すべきである。この点を明らかにした点で、目的の達成度はおおむね順調といえる。子の福祉という抽象的な概念を、個別問題に分けて検討した上で、最終的に本概念にどのような法的意義を認めるべきかを明らかにするのが本研究の目的である。初年度においては、ドイツの親子法において近時重要な役割を果たしてきた「出自を知る権利」に焦点をあてて、それが法的親子関係の成立・否定の局面においてどのような意義を有するか、を検討したことになる。この検討により、出自を知る利益が人格的利益であることに加えて、さらに、法的親子関係の成否問題の前提として重大な役割を果たすことが明らかになった。すなわち、血縁ある者との間の法的親子関係の存在が子の福祉に適うといえるだけでなく、血縁のない者との間で存在する法的父子関係を否定することも子の福祉に適うといい得る局面があり、出自を知る権利は、これによって父でありうる者との間に親子関係を成立させるための条件、さらには、現に存する法的父との間の親子関係を否定するため根拠として、機能する。
聴覚障害の親をもつ健聴の子どもの親子関係の構造と支援の検討

聴覚障害の親をもつ健聴の子ども(CODA)は、幼少期より親への通訳役割を担い、親を擁護する認識を継続させることから、親子に役割逆転関係が生じると考え、その構造を検討した。その結果、CODAでは積極的と不可避的の両義的な親を擁護する因子が、親ではCODAへの被擁護因子が認められた。さらに、各因子に関与する諸要因の解析から、役割逆転関係が生じやすい傾向の機序が示され、親子の会話の重要性、通訳頻度を減じる必要性等の支援法の検討を可能にした。本研究の目的は、聴覚障害のある親をもつ健聴の子ども(Children of deaf adults;CODA)と親との関係性について、CODAの通訳役割に基づいた親子の役割逆転(role reversal)の観点から、その構造と機序を解明することである。平成27年度は、CODAが親を擁護する認識と、聴覚障害のある親がCODAに擁護される認識の構造と機序を検討した。対象は、13歳以上のCODA104名及び聴覚障害のある親97名であった。全国の聴覚障害者団体、CODAのセルフヘルプグループへの依頼の他、機縁法を用いて、自記式無記名質問紙調査または無記名web調査を実施した。その結果、CODAの親を擁護する認識は、因子分析により「親への積極的擁護」「親の無力さによる不可避的擁護」の2因子とした。親のCODAに擁護される認識は、主成分分析により「CODAへの被擁護認識」とした。次いで、抽出した擁護・被擁護因子を規定する要因に、親子関係に係る心理的状況が考えられたことから、CODAと親それぞれの心理的状況因子を抽出した。その結果、CODAでは「親と親の障害の否定・困惑」「CODAとしての自己認識形成」「親との精神的分離」の3因子とした。親では「子育ての困惑・不安」「自己の障害未受容」の2因子とした。以上を基に、CODAの親を擁護する認識及び親がCODAに擁護される認識を目的変数とし、繰り返しの重回帰分析を行った結果、CODAにおける親への積極的擁護認識は、自己認識形成の心理的状況に正の影響を受けており、親の無力さによる不可避的擁護認識は、否定困惑、精神的分離に正の影響を受けていることがわかった。また、親におけるCODAへの被擁護認識は、困惑不安、障害未受容に正の影響を受けていることがわかった。以上により、CODAと親それぞれの擁護・被擁護認識の構造と機序を明らかにすることができた。本研究における「CODAの通訳役割に基づいた親子の役割逆転の観点から、CODAと親の関係性構造と機序を解明する」目的のうち、平成27年度は、CODAが親を擁護する認識及び聴覚障害のある親がCODAに擁護される認識の構造等を、それぞれ明らかにすることができた。このことにより、平成28年度の目的である「親子の相互性から役割逆転関係を検討する」ことが可能となり、上記の評価を行った。本研究の目的は、聴覚障害のある親をもつ健聴の子ども(Children of deaf adults;CODA)と親との関係性について、CODAの通訳役割に基づいた親子の役割逆転の観点から、その構造と機序を解明することである。前年度は、役割逆転に係る因子として、CODAが親を擁護する「親への積極的擁護」因子と「親の無力さによる不可避的擁護」因子及び親側のCODAに擁護される「CODAへの被擁護認識」因子を明らかにした。今年度はこれらの因子を基に、各々の因子に関与する諸要因を親子の相互性から解析した。CODA側では、基本的属性、心理的状況因子(前年度の解析結果)の他、親子の相互性に係る要因として親の最終学歴等の基本的属性、親との会話レベル等の会話状況、通訳頻度等の通訳状況を従属変数に用いて解析した。その結果、「親への積極的擁護」因子は、両親とも聴覚障害者で高年齢、親との会話成立レベルが高く、自己肯定感を形成する要因に規定された。「親の無力さによる不可避的擁護」因子は、親との会話成立レベルが低く、通訳頻度が高くて親の障害に困惑し、高年齢で親との関わりを回避する要因に規定された。親側の「CODAへの被擁護」因子は、子育ての困惑・不安が高く、高年齢で障害の引け目がある要因に規定された。以上により、役割逆転関係が生じやすい親子の傾向の機序を示すことができ、関与する要因を減じる支援法の検討を可能にした。今後は、さらに親子ペアでの解析にも関心が持たれ、次の研究課題といえる。今後は、予定通り、CODAと親の相互性から、役割逆転関係の構造と機序を検討する。また、CODA親子の分類を試み、各々に影響を与える諸要因の分析も順次進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。社会福祉学(聴覚障害者支援)
内視鏡画像を用いた生体靭帯応力・ひずみ分布のin vivo計測

下記の通り、当初計画に沿った研究を実施した。先ず、切断膝関節標本の前十字靭帯表面に多点マーカを貼り付け、膝屈曲に伴う靭帯の変形形状とマーカ位置を3台のビデオカメラで記録した。同一マーカを3方向からのカメラで記録することにより、カメラキャリブレーションを行わずに、マーカの3次元位置を算出するアルゴリズムを考案し、測定実験で得たマーカ位置を基に靭帯のひずみ分布を求めた。次いで、上述した測定実験ならびにモーションキャプチャーから得られたデータを基にレンダリング技法を用いて靭帯形状とひずみ分布を画像表示した。膝屈曲に伴う靭帯形状(ひずみ分布)の変化をよりわかりやすく表示するためのアニメーションをも作成した。以上により基礎データを蓄積した後、インタクトな切断膝を対象に、訓練用内視鏡を用いて、膝屈曲に伴う前十字靭帯の変形形状の観察・記録を行いin vitroではあるが、ひずみ分布測定が可能なシステムを構築した。たゞし測定・解析の結果、内視鏡による至近距離、広角視野撮影では、測定誤差が靭帯伸びひずみに匹敵するほどに大きくなることが判明した。このためマーカに変えて、靭帯表面線維束を対象とした線分のモーションキャプチャー法を開発し、測定実験と解析を行った。当初計画にほぼ沿った研究を実施した。切断膝関節標本の前十字靭帯表面に多点マーカを塗布し,膝屈曲に伴う靭帯の変形形状とマーカ位置を3台のビデオカメラで記録した。同一マーカを3方向からのカメラで記録することにより,カメラキャリス・レーションを行わずにマーカの3次元位置を算出するアルゴリズムを考案し,測定実験でのマーカデータを基に,ワークシート上で靭帯のひずみ分布を求めた。また,靭帯表面画像を画像処理リフトを用いて、各ピクセル毎の数値データに変換し,差分計算からも表面ひずみ分布を求めた。次いで,上述した測定実験とモーションキャプチャーから得られたデータを基に,レンダリング技法を用いて,靭帯形状とひずみ分布を画像表示した。膝屈曲に伴う変化状況をより分りやすく表示するためのアニメーションをも作成した。以上により,次年度に予定している内視鏡によるin-vivo観察のための基礎データを蓄積した。まず、切断膝関節標本の前十字靭帯表面に多点マーカを貼り付け、膝屈曲に伴う靭帯の変形形状とマーカ位置を3台のビデオカメラで記録した。同一マーカを3方向からのカメラで記録することにより、カメラキャリブレーションを行わずにマーカの3次元位置を算出するアリゴリズムを考察し、測定実験で得たマーカ位置を基に、靭帯のひずみ分布を求めた。次いで、上述した測定実験、ならびにモーションキャプチャーから得られたデータを基にレンダリング技法を用いて靭帯形状とひずみ分布を画像表示した。膝屈曲に伴う靭帯形状(ひずみ分布)の変化をより分りやすく表示するためのアニーメーションをも作成した。以上により、基礎データを蓄積した後、インタクトな切断膝を対象に、訓練用内視鏡を用いて、膝屈曲に伴う前十字靭帯の変形形状の観察・記録を行いin vitroではあるがひずみ分布測定が可能なシステムを構築した。たゞし、測定・解析の結果、内視鏡による至近距離、広角視野撮影では、測定誤差が靭帯伸びひずみに匹敵するほどに大きくなることが判明した。このため、マーカに変えて、靭帯表面線維束を対象とした線分のモーションキャプチャー法を開発し、測定実験と解析を行った。
環境汚染金属による肺癌発症の分子機構の解明-金属によるアポトーシスの制御と発癌との関連性-

培養細胞を用い、ヒ素化合物による癌化メカニズムのin vitroにおける解明を試みた。ラット正常肝細胞を用いて、無機ヒ素及びそのヒトでの最終メチル化代謝産物dimethylarsinic acid (DMA)を高濃度で短期間(急性毒性)、或いは低濃度で長期間(慢性毒性)細胞に暴露し、その細胞毒性(細胞死の誘導、癌化)を観察した。その結果、無機ヒ素はμMレベルで細胞に強い急性毒性を示し、無機ヒ素の暴露後48時間以内にほぼ100%の細胞に壊死が誘導され、細胞内還元型glutathione (GSH)はこの毒性に対し防御的に働いた。低濃度(nMレベル)の無機ヒ素による長期間暴露の場合は、暴露後10週間程度で全ての細胞は壊死により死滅し、ここでも細胞内GSHは防御的に働いた。一方、DMAはmMレベルで弱い急性毒性を示したが、無機ヒ素の場合とは異なり、アポトーシスを100%誘導した。このアポトーシス誘導には細胞内GSHの存在が必須であった。μMレベルのDMAの長期間暴露は、細胞のGSH濃度やglutathione-S-transferase活性を上昇させ、結果的にヒ素化合物(無機ヒ素に対してもDMAに対しても)に対する耐性を獲得させたが、癌化は観られなかった。細胞内GSHを薬剤で涸渇化させてμMレベルのDMAを長期間暴露させた系では、細胞内へのDMAの蓄積が観察され、多数の異形細胞が出現した。まだデータ数は少ないが、ヒト肺胞上皮細胞を用いた実験でもほぼ同様の結果が得られた。以上より、今回の実験系では、無機ヒ素による細胞癌化の可能性は示されなかったが、その代謝産物であるDMAでは、細胞内GSHが低下した場合に細胞が異形化する可能性が示唆された。しかし、DMAの長期暴露実験を20週間以上継続しても、どの条件下でも明確な細胞癌化は起こらず、癌化には他の要因の存在が示唆された。1)各種ヒ素化合物の新しい分析定量法の開発ヒ素化合物をin vitroでGSHと一緒に混ぜると簡単にそれぞれのGSH複合体が生成される事を利用し、薄層クロマトグラフィー上で、各種ヒ素-GSH複合体を分離し、結合しているGSHをヨウ素蒸気で検出する事でヒ素化合物の定性、定量を行う新たな簡易分析法を構築した。また、新たなヒ素プローブとして2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid(DMPS)を見い出した。2)ヒ素投与後の肺におけるヒ素の蓄積ヒ素化合物をマウスに投与し、肺におけるヒ素の蓄積とその経時変化を原子吸光法で測定した。Arsenite4.0mg/kgの単回腹腔内投与では、投与後1日目にヒ素の肺への分布が観察され、それは投与後16日目でも完全には排泄されず蓄積していた。肝臓、脾臓、腸管、胸腺、腎臓においても同様の分布、蓄積が観察された。3)ヒ素投与の肺免疫機構に及ぼす影響マウスにarsenite4.0mg/kgを単回腹腔内投与した所、肺胞マクロファージの数と細胞機能(リソゾーム酵素活性、窒素酸化物産生能)に変化はなかった。しかし、腹腔マクロファージ、末梢血単核球、脾臓リンパ球、胸腺細胞などでは、投与後1日目をピークとした、絶対数の減少と免疫機能の抑制が観察された。以上、今年度は主に無機ヒ素の全身的投与(腹腔内投与)による肺免疫機能に与える影響(in vivo影響)を、他の免疫臓器に対する影響と比較検討した。その結果、この実験モデルでは肺免疫には余り影響を与えないが、脾臓や胸腺など他の免疫臓器の機能を抑制する事が明かとなった。今後は、他の投与条件による影響を、メチルヒ素化合物を投与した場合などと比較検討し、更にin vitroにおける実験を進めていく。

以上より、今回の実験系では、無機ヒ素による細胞癌化の可能性は示されなかったが、その代謝産物であるDMAでは、細胞内GSHが低下した場合に細胞が異形化する可能性が示唆された。しかし、DMAの長期暴露実験を20週間以上継続しても、どの条件下でも明確な細胞癌化は起こらず、癌化には他の要因の存在が示唆された。
チトクロムP450オキシドレダクターゼ異常症における女児外陰部異常発症機序の解明

日本人P450oxidoreductase(POR)異常症患者33例における遺伝子型-表現型解析を行い、POR残存活性は、女性外陰部異常の重症度に反映されないことを明確とした。この成積は、本症女児における外性器異常症の発症に従来想定されていた胎盤アロマターゼ活性低下以外の要因が存在することを示すものである。患者の尿ステロイド代謝産物解析では、本症患者における通常のアンドロゲン産生経路(frontdoor pathway)由来のアンドロゲン産生量は、正常からやや低値であることが明らかとなった。さらに、POR異常症において生後数ケ月間のみ17-OHPから5α-17-hydroxy pregnanolone、androsteroneを経て、testosteroneを介さずにdihydrotestosteroneを産生する新たなアンドロゲン産生経路(backdoor pathway)が機能していることが見出された。さらに、われわれは、日本人POR異常症患者では、欧米人に比較して高頻度に女性外性器男性化を認める一方、男性外性器異常の頻度は低いことを見出した。このことは、日本人患者において、強い17/20リアーゼ活性低下とアロマターゼ活性低下を招くR457H変異が高頻度に存在することに一致する。本研究により、POR異常症女児の外陰部異常症の発症における胎盤アロマターゼ活性下と胎児期・乳児期特異的男性ホルモン産生経路の関与が明確となり、さらに日本人女性患者において重度の外陰部異常が生じる機序が解明された。平成18年度の成果は以下の通りである。1.POR異常症の表現型を決定する因子の解明40例以上のPOR異常症が疑われる患者を集積し、29例において13種類のPOR遺伝子変異を同定した。13の変異のうち、3つは残存活性陽性変異であり、そのほかは残存活性陰性と推測される変異であった。遺伝子型一表現型解析により、POR残存活性は骨形成異常において明瞭に、副腎不全と男性外性器異常においてある程度重症度と相関するが、女性外性器異常の重症度には反映されないことを見出した。この成績は、本症女児における外性器異常症の発症に従来想定されていた胎盤アロマターゼ活性低下以外の要因が存在することを示すものである。2.POR異常症における尿ステロイド代謝物解析遺伝子診断された29例および正常対象の尿ステロイド代謝産物を解析し、本症患者における通常のアンドロゲン産生経路(frontdoor pathway)由来のアンドロゲン産生量は、正常からやや低値であることを明らかとした。さらに、尿中5α-17-hydroxy pregnanoloneは解析全年齢を通じて高値、androsteroneは生後数ヶ月まで高値、その後正常範囲内となること、さらに、生後数ヶ月まではandrosteroneとetiocholanolone値に乖離か認められることを見出した。これらの成績は、POR異常症において生後数ヶ月間のみ17-OHPから5α-17-hydroxy pregnanolone、androsteroneを経て、testosteroneを介さずにdihydrotestosteroneを産生する新たなアンドロゲン産生経路(backdoor pathway)が機能していることを示唆する。このbackdoor pathway由来男性ホルモン産生過剰が、本症における女性外性器異常の成因であると推測される。平成19年度の成果は、以下の通りである。日本人POR異常症患者33例における遺伝子型-表現型解析に基づき、POR残存活性は骨形成異常と男性外性器異常の重症度および副腎不全の発症頻度と相関するが、女性外陰部異常の重症度には反映されないことを明確とした。さらに、患者の尿ステロイド代謝産物解析により、本症女児の外性器異常症の発症に、胎盤アロマターゼ活性低下に起因する男性ホルモン蓄積のほか、17ーヒドロキシプロゲステロン(17-OHP)をジヒドロテストステロンへと変換する新規男性ホルモン産生経路(backd00r pathway)が関与することを明らかとした。また、日本人P0

R異常症患者では、欧米人に比較して高頻度に女性外性器男性化を認める一方、男性外性器異常の頻度は低いことを見出した。このことは、日本人患者において、強い17/20リアーゼ活性低下とアロマターゼ活性低下を招くミスセンス変異(R457H)が、高頻度に存在することに一致する。すなわち、R457H変異を有する患者においては、胎盤アロマターゼ活性低下に起因する多量の男性ホルモン蓄積とbackdoor pathwayに由来する多量の17-OHP過剰産生の結果、重度の男性化が生じると推測される。本研究により、POR異常症女児の外陰部異常症の発症における胎盤アロマターゼ活性低下と胎児期・乳児期特異的男性ホルモン産生経路の関与が明確となり、さらに日本人女性患者において重度の外陰部異常が生じる機序が解明された。
心筋の発生分化におけるSTAT3の分子調節機構の解析

1.STAT3心室筋特異的欠損マウスの作製と解析:サイトカインシグナル伝達分子gp130により活性化される転写因子STAT3による心筋発生分化における分子調節機構の解析の目的でSTAT3の心臓特異的遺伝子欠損マウス(STAT3CKO)を作製した。生後約5ヶ月のSTAT3CKOの左心室においてvan Gieson染色陽性により同定される心筋間質および血管周囲の線維化を認めた。線維化のメカニズムの解析のため、線維化関連蛋白の発現を免疫染色にて観察したところSTAT3 CKOの心室にてTGF-β1および3の発現増強が確認された。これらのことよりSTAT3が心筋リモデリングの制御、さらに心不全進展の分子制御に重要であると考えられた。2.gp130関連サイトカインLeukemia Inhibitory Factor (LIF)とBone morphogenetic protein(BMP)-2のクロストークgp130およびBMPシグナルはともに心筋発生において重要であり、神経系幹細胞において両者は協調的に分化誘導作用を持つことが報告されている。そこで心筋細胞におけるLIFとBMP-2の協調作用について検討した。培養心筋細胞においてBMP-2とLIFは協調的にjunB, brain natriuretic proteinのmRNAの発現を増強した。またBMP-2は血清除去によって誘導されるアポトーシスを有意に抑制し、BMP+LIFではさらにアポトーシスは抑制された。これらのデータは心筋細胞においてもBMPとgp130のシグナルが協調的に働く可能性を示唆した。A)STAT3心室筋特異的欠損マウスの作成と解析:心室筋特異的Cre発現マウスとSTAT3の活性化に必須のSH2ドメインの両端にlox-Pを導入したマウスを交配させた。これよりSTAT3心室筋特異的欠損マウスを作成し、解析した。生後約5ヶ月のSTAT3心室筋特異的欠損マウスの心室筋においてvan Gieson染色により同定される著明な心筋間質の線維化を認めた。このことは心筋におけるSTAT3のターゲットとして心筋の線維化を制御している分子の存在を想定させるものである。B)STAT3トランスジェニックマウスの作成と解析:心筋特異的プロモーターoMHCの下流にSTAT3cDNAを導入しトランスジェニックマウス(Tg)を作成し、解析した。Tg心筋でVascular endothelial growthfactor (VEGF)の発現増強を観察し,さらに培養心筋細胞におけるin vitro実験でもgp130関連サイトカインLeukemia inhibitoryfactor(LIF)によるVEGFの誘導作用はstat3を介したものであることを証明した。C)Bone morphogenetic protein(BMP)-2とgp130関連サイトカインはともに心筋発生において重要な因子であることが報告されている。BMP-2とLIFは協調的にJunB,brain natriuretic proteinのmRNAの発現を協調的に増強した。また培養心筋細胞の血清除去によるアポトーシスをELISAにて定量的に評価した。BMP-2刺激よりアポトーシスは有意に抑制された。また、LIFとの同時刺激により、さらにアポトーシスは抑制された。これらのデータは心筋細胞においてBMPとgp130のシグナルは協調的に働く可能性を示唆した。1.STAT3心室筋特異的欠損マウスの作成と解析:サイトカインシグナル伝達分子Gp130により活性化される転写因子STAT3による心不全進展の分子制御の機能解析の目的でSTAT3の心臓特異的遺伝子欠損マウス(STAT3CKO)を作製した。生後約5ヶ月のSTAT3 CKOの左心室においてvan Gieson染色陽性により同定される心筋間質および血管周囲の線維化を認めた。線維化のメカニズムの解析のため、線維化関連蛋白の発現を免疫染色にて観察したところSTAT

3 CKOの心室にてTGF-β1,3の発現増強が確認された。これらのことはSTAT3が心筋リモデリングの制御に重要であることを示唆した。以上より、サイトカインシグナル伝達分子gpl30-stat3は心不全進展の分子制御に重要であり、今後の新たな治療戦略のターゲットになると考えられた。2.心筋におけるSTATとSMADのクロストークによる分化調節機構:新生児ラット培養心筋細胞において、BMP-2はSmad1及びp38MAPKの経路を活性化した。BMP-2によりJunBおよびBNPmRNAはLIFと同等に発現増強したがが、形態的な肥大作用やロイシン取り込みの増強は観察されなかった。しかしながらBMP-2はSmad1を介してBcl-xLの発現を誘導し抗アポトーシス作用を示した。またBMP-2はLIFと協調的に働き、さらなる心筋保護作用を示した。次にαMHCプロモーターの下流にマウスSmadl c DNAを組み込んだトランスジェニックベクターで心筋特異的Smadl高発現マウスを作製し、心臓においてSMADlおよびリン酸化SMAD1、さらにBcl-xlの発現亢進を確認した。これよりin vivoにおいてもBMP-SMAD1のシグナル伝達経路は重要な心筋保護機構の一つである可能性が示唆された。
脳内寄生虫トキソプラズマの感染による記憶改変メカニズムの解明

Arc発現レベルを上昇させる2種類の原虫遺伝子の機能を解析するため、当該原虫遺伝子cDNAを哺乳動物細胞発現用ベクターにクローニングしたものを293T細胞に発現させ、各種シグナル伝達経路の活性化を網羅的に解析した。その結果、これら2種類の遺伝子はNFκBのプロモーター活性を有意に上昇させた。次に、当該遺伝子欠損株原虫を作出し、原虫感染細胞におけるNFκBプロモーター活性を評価した。その結果、親株感染細胞と比較して、欠損株原虫2種ではプロモーター活性の低下がみられた。次に、当該遺伝子による生理的なNFκB経路への関与を明らかにするために、NFκB活性化に不可欠なNFκB複合体のうち、RelAの核内移行の度合いを解析した。その結果、これら原虫因子はRelAの核内移行を誘導することが確認された。質量分析により原虫因子に結合する宿主タンパク質の探索を行なったが、特異的な結合を示す分子は検出されなかった。トキソプラズマ感染によるNFκB活性化にはToll-like receptor2(TLR2)が重要であるため、野生型(WT)およびTLR2欠損(KO)マウスに非感染群、トキソプラズマ感染群を設定し、感染30日後にマウスの行動測定、脳組織の病理組織学的検索、原虫量、炎症性サイトカイン類の遺伝子発現量を比較した。行動実験の結果、TLR2の欠損による恐怖記憶の亢進、感染による恐怖記憶の障害が示された。しかしながら、両要因で統計学的な相互作用は認められなかった。病理学的な解析の結果、慢性期における脳組織の病変はWTとKO間で同程度に観察されたが、脳内原虫量はKOマウスで有意に増加していた。また、炎症性サイトカイン類の発現量に有意差は認められなかった。しかしながら、全般的に感染KOマウス群の炎症性サイトカインレベルが高い傾向にあり、より慢性期には慢性的な神経炎症を誘発しTLR2依存的なNFκB活性化により恐怖記憶を阻害することが示唆された。本研究の目的はシナプス関連因子Arcに着目したトキソプラズマ感染による記憶改変メカニズムの解明であり、平成29年度は「Arc遺伝子発現を改変する原虫因子と宿主因子の同定」について研究を実施した。Arc遺伝子の発現制御にはその上流の転写因子(CREB, SRFなど)の関与が示唆されるため、それぞれのシグナルに対応するルシフェラーゼレポーター解析系(293T細胞を使用)を構築した。本解析系に40種の原虫遺伝子を導入して活性化レベルを比較したところ、CREBシグナルに関与する原虫因子2種類、SRFシグナルに関与する原虫因子6種類を見出した。これら候補原虫遺伝子を神経細胞株へ導入しArc発現の変化を解析したところ、Arc発現レベルを上昇させる2種類の原虫遺伝子を同定した。これら2種類の遺伝子に加えてその他1種類の遺伝子を含めた合計3種類の遺伝子についてCRISPR-Cas9システムによりそれぞれ遺伝子欠損原虫株を作製した。遺伝子欠損原虫株の細胞侵入能・脱出能、増殖率の性状解析を行ったところ、親株原虫と比較してこれら表現型に顕著な差は認められなかった。次に、3種類の遺伝子欠損原虫株と親株原虫をマウスへ感染させ、病原性試験と記憶能力の判定のために恐怖条件付け試験を実施した。病原性試験では、親株原虫と比較して病原性が増加した遺伝子欠損原虫株は2つ、病原性が低下した株は1つであった。病原性に影響しない原虫感染量で恐怖条件付け試験を行ったところ、親株原虫が記憶能力が減少するのに対し、記憶能力に障害を与えない傾向を示す遺伝子欠損原虫株を一つ見出した。遺伝子欠損原虫株の標的遺伝子について、免疫沈降法と質量分析により宿主細胞由来の結合タンパク質の解析を進め、現在までに候補因子を一つ同定した。この因子については、コンプリメント原虫株での原虫因子との結合も確認している。平成29年度の進捗状況を以下に示す。(1)神経細胞の網羅的トランスクリプトーム:RNAseq法による初代神経細胞のトランスクリプトームを実施した。原虫感染による発現変動遺伝子のGene Ontology解析を行ったところ、免疫や代謝関連の遺伝子が発現上昇し、細胞内脂質代謝、細胞内輸送、鉄イオン反応に関する遺伝子の発現が減少していた。また、原虫感染によるArc遺伝子の発現上昇も認められた。(2)Arc遺伝子発現を改変する原虫因子と宿主因子の同定:ルシフェラーゼレポーター解析系により、Arc遺伝子発現に関わる原虫因子の候補として6種類選定した。その内の2種類については、神経細胞への遺伝子導入によるArc発現の増加が認められた。対象遺伝子に対する遺伝子欠損原虫株3種を作製し、病原性試験と記憶能力の判定試験を実施した。病原性に影響しない原虫感染量で記憶能力の判定試験を行ったところ、記憶能力に障害を与えない傾向を示す遺伝子欠損原虫株が一つ確認され、この対象遺伝子がトキソプラズマ感染による記憶改変メカニズムに関与する可能性が示唆された。(3)その他の実績:トキソプラズマの感染急性期にはうつ様症状を発症することをマウスの感染モデルで明らかにした。この発症には、宿主の炎症反応による脳内のキヌレニンの産生が関与しており、脳内の炎症反応と記憶能力との関連性を調べる必要性が提示された。以上より、平成29年度に計画した「Arc遺伝子発現を改変する原虫因子と宿主因子の同定」はほぼ終了しており、当初の計画通りおおむね順調に進展していると判断した。

Arc発現レベルを上昇させる2種類の原虫遺伝子の機能を解析するため、当該原虫遺伝子cDNAを哺乳動物細胞発現用ベクターにクローニングしたものを293T細胞に発現させ、各種シグナル伝達経路の活性化を網羅的に解析した。その結果、これら2種類の遺伝子はNFκBのプロモーター活性を有意に上昇させた。次に、当該遺伝子欠損株原虫を作出し、原虫感染細胞におけるNFκBプロモーター活性を評価した。その結果、親株感染細胞と比較して、欠損株原虫2種ではプロモーター活性の低下がみられた。次に、当該遺伝子による生理的なNFκB経路への関与を明らかにするために、NFκB活性化に不可欠なNFκB複合体のうち、RelAの核内移行の度合いを解析した。その結果、これら原虫因子はRelAの核内移行を誘導することが確認された。質量分析により原虫因子に結合する宿主タンパク質の探索を行なったが、特異的な結合を示す分子は検出されなかった。トキソプラズマ感染によるNFκB活性化にはToll-like receptor2(TLR2)が重要であるため、野生型(WT)およびTLR2欠損(KO)マウスに非感染群、トキソプラズマ感染群を設定し、感染30日後にマウスの行動測定、脳組織の病理組織学的検索、原虫量、炎症性サイトカイン類の遺伝子発現量を比較した。行動実験の結果、TLR2の欠損による恐怖記憶の亢進、感染による恐怖記憶の障害が示された。しかしながら、両要因で統計学的な相互作用は認められなかった。病理学的な解析の結果、慢性期における脳組織の病変はWTとKO間で同程度に観察されたが、脳内原虫量はKOマウスで有意に増加していた。また、炎症性サイトカイン類の発現量に有意差は認められなかった。しかしながら、全般的に感染KOマウス群の炎症性サイトカインレベルが高い傾向にあり、より慢性期には慢性的な神経炎症を誘発しTLR2依存的なNFκB活性化により恐怖記憶を阻害することが示唆された。平成30年度は「記憶を制御する宿主因子の解析」に関する研究を進める。質量分析により同定した宿主タンパク質の機能として、原虫因子と複合体を形成してArc発現を調節する(a)、あるいは原虫因子による宿主因子の機能阻害(b)が想定できる。まず、CRISPR-Cas9システムなどを用いて神経細胞(細胞株、初代培養株)から当該遺伝子を欠損させ、アゴニスト存在下あるいは原虫感染下でArc発現およびArcにより制御されるグルタミン酸受容体の発現レベルや局在を解析する。(a)の場合は感染の有無でArc発現に影響せず、(b)の場合は恒常的にArc発現に影響すると予想される。さらに、RNA-seq法による網羅的トランスクリプトーム解析を行い、対象遺伝子が関与する細胞内反応の全貌を明らかにする。質量分析あるいは網羅的トランスクリプトーム解析により絞られた候補遺伝子について、遺伝子欠損マウスを導入あるいは作製する。遺伝子欠損マウスを用い、感染実験と行動測定を実施する。さらに、マウスの脳組織について神経伝達物質の測定と病理組織学的解析を行い、候補遺伝子の欠損による脳組織の変化を比較する。
量子光を用いた1分子光吸収スペクトル測定の実現

本研究では、1分子の光吸収スペクトル測定の実現を目指し、量子的な光を用いた計測法に着目、研究を進めた。まず、量子光源を構築、量子光のファイバーへの高いカップリング効率を実現した。また、古典/量子ハイブリッド系の実現に向けて、吸収顕微鏡を構築、非蛍光分子の光吸収検出に成功した。さらに、光子検出器の検出効率の影響を受けない新しい手法の提案に至った。以上のように、1分子の光吸収スペクトル測定の実現に向けた様々な研究成果を得ており、今後は、構築した量子光源と吸収顕微鏡を組み合わせてさらに研究を発展させる予定である。本研究では、量子光源を利用した新しい分光装置を開発することで光源由来の量子ゆらぎを取り除き、室温で1分子の光吸収スペクトル測定に挑戦する。H25年度は、(A)量子光源の構築と評価、(B)古典光源を用いた1分子計測系の構築の2項目に関して研究を進めた。項目1に関しては、パラメトリック下方変換過程を用いた光源を構築した。非線形光学結晶にCWポンプレーザー光を入射し、発生した光子対をそれぞれ光ファイバに導入した。また、理論的な計算結果から、本研究では、量子光をいかに効率よく収集するかが重要であることが分かった。そこで、光子の光ファイバカップリング効率を向上させるために、系の最適化を進めた。項目2に関しては、レーザー光源を用いた1分子計測系を構築した。これは、量子光源による計測との比較のために用いる。レーザー光は100倍の対物レンズを用いて、サンプルに集光、サンプルを通過したレーザー光は再度100倍の対物レンズに入射され、平行光にした後、光検出器で測定する系を構築した。H26年度は、量子光源と、古典光源を用いた1分子計測系を組み合わせることで、「1.古典/量子ハイブリッド測定システムの構築」と、「2.単一量子ドットの光吸収スペクトル測定」について研究を進めた。項目1に関しては、まず光子検出器の検出率効率の向上を目指した。H25年度に古典測定を超えるには、どの程度光損失を抑えなければならなのかを詳細に計算しており、その結果、検出系の損失の影響が大きいことがわかっていた。そこで、光子検出器をサブガイガーモードで用いることで、高効率化が可能かどうか検討し、設計指針を得た。また、検出方式自体を新しくすることで、高効率化を実現する方法についても新たに提案、詳細な計算を進めている。項目2については、単一量子ドットの光吸収スペクトル測定に向けて、より吸収スペクトルが見やすい波長域が得られるように中心波長351nmのND:YLFレーザーをポンプ光として用いたシステムの構築を進めた。本レーザーはまた、ナノ秒のパルスレーザーであるため、量子光の発生強度を高く保ちつつ、同時に時間領域が多モード化するためサーマルノイズ成分を除去することが可能である。平成27年度は、吸収顕微鏡を構築し、非蛍光分子の観察に向けて研究を行った。具体的には、開口数1.4の対物レンズを付き合わせた水平型透過顕微鏡を構築し、波長532nmのレーザーの光吸収を検出する系を構築した。光吸収検出にはバランス型フォトダイオードを使用し、ノイズを約-120dBのショットノイズリミットまで抑えることに成功した。この顕微鏡で、532nmに吸収のある非蛍光分子(ベータカロテンホモログ:C50)の希薄濃度薄膜を観察し、吸収の濃淡を捉える事ができた(2016年6月カロテノイド談話会発表予定)。また、量子光源に関しては、平成26年度に立ち上げた、サーマルノイズ成分を除去することが可能なナノ秒パルスレーザー励起の量子光源を完成させ、その評価を行った。TYPEIIのBBO結晶を用いて、量子光を発生させ空間的に光子対のスペクトルを選択することで検出器やフィルタの損失込みで約50%の高い量子効率を実現した。今後は、上記顕微鏡と、構築した量子光源を組み合わせることでショットノイズリミットを超える低ノイズ光吸収実験に発展させて行く予定である。H26年度は、「1.古典/量子ハイブリッド測定システムの構築」と、「2.単一量子ドットの光吸収スペクトル測定」について研究を進めた。その結果、項目1に関しては、古典/量子ハイブリッド測定システムの構築を進めると共に、量子光を用いた分光のS/N比を飛躍的に向上させる全く新しい検出方式を提案することができた。また、項目2についても、量子ドットの吸収スペクトル測定により適した新しいポンプレーザーを用いたシステムを構築した。また、このシステムを用いることで、サーマルノイズ成分を除去し、より高いS/N比の実現が可能なことを見出した。

量子光学、量子計測、量子計算H26年度の研究で得られた結果・知見に基づき1分子の量子光源を用いた光吸収スペクトル測定を目指す。これまで用いてきた量子ドットとほぼ同じような吸収・発光スペクトル領域を持つADS680HO分子を用いて、波長710nm以下における吸収スペクトルを測定する。ADS680HO分子は波長710nm以上に蛍光を持つため、波長710nm以上の光は光子検出器前にフィルタを配置することでカットする。これにより、量子光源を用いることで、高いS/N比で1分子の光吸収スペクトル測定が可能になることを実証する。H25年度は、量子光源の構築と評価、及び古典光源を用いた1分子計測系の構築を目標としていた。その結果、量子光源の構築を完了した。また、その出力光子のファイバへのカップリング効率について最適化を進めた。それと平行して、レーザー光源を用いた1分子計測系についても構築を進めた。これらの理由により、おおむね順調に進展していると考えられる。今回構築した新しいポンプレーザーを用いたシステムは、他の実験で使用しなくなったレーザーを利活用した。また、同様にその実験で用いていた光学素子も、利活用することができたため次年度使用額が生じた。H25年度の研究で得られた結果・知見にもとづき以下のように研究を進める。まず、詳細な理論計算により、量子光源の収集効率が非常に重要であることが分かったため、光子のファイバへのカップリング効率の最適化については引き続き理論・実験の両面で研究を進める。その後、構築した量子光源と、古典光源を用いた1分子計測系を組み合わせることで、古典/量子ハイブリッド測定システムを構築する。構築した系を用いて、光吸収スペクトル測定を行い、量子・古典でS/N比を比較・評価を行う。次年度使用額は、まず、H26年度に新たに提案した検出方式の構築とその評価に使用する予定である。具体的には、非線形光学結晶、光ファイバ、ミラーやそれらの保持具一式を購入する。また、翌年度分として請求した助成金については、その他、消耗品や、成果発表(国内旅費)として使用する予定である。これまで行っていた研究が終了したため、その研究で用いていた光子検出器と、自動ステージシステムの利活用が可能になった。これらを購入しなかったために、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、まず、量子光源の改良に使用する予定である。主に、光ファイバへのカップリング効率向上のための光学部品を購入する予定である。さらに、ターゲットとして用いる波長で高い検出効率を持った光子検出器を購入する予定である。翌年度分として請求した助成金については、その他、消耗品や、成果発表(国内・国際旅費)として使用する予定である。
疼痛衝撃に対する脊髄後角でのニューロアクチブペプチドの役割について

1)三叉神経脊髄路核尾側亜核から閾値上へ(40v)に相当する歯髄電気刺激により、SPおよびMet-Enkが著明に遊離した。SPの遊離は歯髄電気刺激の強さに依存した。4)三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域を【^3H】-5-HTまたは【^3H】-NE(1μCi)でラベルし取込ませた後、歯髄刺激を行うと【^3H】-5-HTの遊離増加が認められるが【^3H】-NEは有意な遊離は認められなかった。以上、三叉神経脊髄路核尾側亜核で、疼痛刺激によりSPやMet-Enkが遊離され、相互に調節を行い、またNEよりもk-HTがこの調節に関係する事が示された。
生理学的指標からみた手浴による温熱刺激の有効性に関する実証的研究

20歳代の健康な女性40名に40°C10分の手浴を実施し、手浴した場合としない場合とで肩部血流量、手顔面の皮膚温、腹部深部温、自律神経活動、主観を比較した。その結果、手浴は肩部血流量や深部温には大きな影響を与えないこと、腕の皮膚温の上昇が50分程度継続することが分かった。また手浴は主観的に気持ちよさを提供できる技術であるが、心拍数の上昇および副交感神経活動を一時的に低下させる影響があることが明らかとなった。手浴は患者の日常生活を保障するうえで重要な看護ケアであると考える。しかし臨床の実態調査では90%以上の看護師が手浴の必要性を認識しているものの、実際は18%以下という低い実施結果にとどまっている(宮下,2008)。手浴が積極的に患者に提供されていない理由として、手浴による温熱刺激が生体にもたらす生理学的な影響に関するエビデンスがまだ明確になっていないことが挙げられる。湯に直接浸漬する手から肩部に伝達される皮膚温の変化と時間、血流量の変化、自律神経系への影響を解明することは、手浴の効果発現における特性を明らかにするためにも重要である。研究目的:手浴による温熱刺激が肩部の血流量,腕肩部の深部・皮膚表面温,自律神経活動および主観に及ぼす影響を明らかにする。平成26年度は実験に使用する機器を購入し、サーモグラフィの研修会に参加した(日本アビオニクス、東京大学)。<実験プロトコールの検討>研究計画では安静時間20分、手浴10分、その後のデータ収集時間60分としていたが、研究者間でプレテストを行い検討した結果、手浴後の皮膚温、自律神経活動がベースラインに戻るためには6090分の時間がかかることが分かった。このため安静時間20分、手浴10分、データ収集90分のプロトコールに決定した。湯に直接浸漬する手から肩部に伝達される皮膚温の変化と時間、血流量の変化、自律神経系への影響を解明することは、手浴の効果発現における特性を明らかにするためにも重要であると考える。研究目的:手浴による温熱刺激が肩部の血流量,腕肩部の皮膚表面温、自律神経活動および主観に及ぼす影響を明らかにする。平成27年度は、成人女性を対象として、計画したプロトコールに基づき血流量、腕肩部の皮膚表面温、深部温、自律神経活動および主観のデータ収集を実施した。データ収集期間は平成27年12月平成28年3月であった。データ収集前の安静時間を20分、手浴を10分(40°C)、手浴後のデータ収集を90分とした。1人の被験者に対し、手浴した場合、しない場合のデータを異なる日に順不同でデータ収集を行った。両中部僧帽筋に血流計を装着、腹部に深部温計を装着、耳垂に自律神経計を装着し、腕肩部の皮膚温測定にはサーモグラフィを用いた。結果、44名の血流量、腕肩部の皮膚表面温、深部温、自律神経活動および主観の実験データが得られた。現在これらのデータを解析し始めており、今後看護系学会で発表する予定である。平成27年度はデータ収集解析までを実施する予定であったが、対象の確保に時間がかかったため、解析にまでは至らなかった。現在解析中のため、やや遅れていると判断した。平成28年度は、40名の肩部血流量、手・腕・肩部・顔面・胸部・上背の皮膚温、深部温、自律神経活動および快適感3項目のVASについて、「時間」を被験者内要因、「介入」を被験者間要因とする2要因分散分析およびBonferroni法による多重比較を実施した。REスケールはFreedman検定およびWilcoxon signed-rank testを実施した。その結果、右の肩部血流量は手浴群、非手浴群の間で有意差は認められなかった。左の肩部血流量は手浴直後のみ手浴群の方が有意に高くなった(P<.05)。10分間の手浴で皮膚温が上昇するのは手から前腕、上腕、胸部までであり、手浴群の皮膚温が有意に高かった。胸部、顔面、上背は手浴群と非手浴群との差はなく両群とも同様の推移を示した。深部温では手浴群において手浴中・直後において一過性の上昇が見られたが、統計上の有意差は認められなかった。自律神経活動では手浴中の心拍数において手浴群の方が非手浴群よりも有意に高かった(P<.05)。副交感神経活動の指標であるSDNN、RMSSD、HFにおいては手浴中の低下がみられ、手浴群の方が非手浴群よりも有意に低かった(SDNN P<.000、RMSSD P<.01、HF P<.05)。LF/HFでは有意差がなかった。

VASの3項目すべてにおいて介入と時間に有意な交互作用および主効果が認められ、手浴直後、30分後、60分後で手浴群の得点が高かった。REスケールでは手浴直後と30分後に4項目すべて、60分後に1項目で有意差が認められ手浴群の得点が高くかった。このことから手浴は主観的に気持ちよさを提供できる技術であるが、心拍数の上昇および副交感神経活動を一時的に低下させる影響があることが分かった。本研究の一部を2016年12月に第36回日本看護科学学会学術集会で発表した。20歳代の健康な女性40名に40°C10分の手浴を実施し、手浴した場合としない場合とで肩部血流量、手顔面の皮膚温、腹部深部温、自律神経活動、主観を比較した。その結果、手浴は肩部血流量や深部温には大きな影響を与えないこと、腕の皮膚温の上昇が50分程度継続することが分かった。また手浴は主観的に気持ちよさを提供できる技術であるが、心拍数の上昇および副交感神経活動を一時的に低下させる影響があることが明らかとなった。平成26年度はプロトコールの検討が主な目的であった。このためおおむね順調に進展している。平成28年度は今までに得られたデータを解析し、湯に直接浸漬する手から肩部に伝達される皮膚温の変化と時間、血流量の変化、自律神経系への影響を明らかにする。そのうえで看護系学会で公表する。基礎看護学平成26年度に研究者間で検討したプロトコールに基づき、データ収集を行う。データ収集時は、空調設備のある実習室を実験室として使用する。1人の対象者に対し手浴群、対照群を異なる日に順不同で実施する。あらかじめ肩部に血流量計、腹部に深部温計、耳朶にハートリズムスキャナーを装着し、サーモグラフィを対象が映る位置に設置する。手浴は座位で行い、40°Cの湯の入った恒温槽を用意し両手を直接浸漬する。手浴による対象の快ー不快の主観の測定には,心地よさ・腕肩部の快適さ・身体全体の快適さの計3項目を用い、幅10cmのVisual Analog Scaleで実験前後に評価を求める。データ収集は平成27年度を予定しているが、予定数に達しない場合は平成28年度も引き続きデータ収集を行うことが可能である。秋田大学の会計システム上、科研費による平成27年度決算の〆切が早かったため3月で使用予定の予算が使用できなかった。申請時よりも減額されたため、予定の機器よりも安価な機器を購入することとなった。このため残額が4万弱発生した。学会発表のための旅費および印刷用トナー、データ保存のためのメモリなどの購入に充てる。感熱ロール紙、印刷用トナー、データ保存のためのSDカードなどの消耗品の購入に充てる。
脂肪酸不飽和化酵素を介する脂質・エネルギー代謝制御の分子機構

不飽和脂肪酸が、脂質およびエネルギー代謝、炎症反応、摂食行動などの様々な生理機能を調節する脂質メディエーターとして働くことが明らかにされつつあるが、その産生制御・作用機序は依然不明な点が多い。本研究では、ショウジョウバエをモデル動物として用い、脂肪酸不飽和化酵素を介して個体の脂質・エネルギー代謝を制御する分子ネットワークの実体を明らかにすべく研究を進めた。ショウジョウバエにおいて膜流動性を制御する唯一の脂肪酸不飽和化酵素であるΔ9脂肪酸不飽和化酵素(Desat1)に着目し、同酵素の組織特異的発現誘導・抑制個体を作製・解析したところ、脂肪体(哺乳動物の肝臓および脂肪組織に相当する臓器)に発現するDesat1が、個体の脂質及びエネルギー代謝の制御において重要な役割を果たすことを見出した。さらに、脂肪酸不飽和化酵素がいかなる分子機構でエネルギー代謝に影響しているのかを明らかにする目的で、Desat1に結合するタンパク質群を免疫沈降と質量分析により同定した。その結果、ミトコンドリアにおけるATP産生に関与するATP/ADP輸送体(Stress Sensitive B, SesB)がDesat1と相互作用していることが明らかとなった。さらに、組織特異的遺伝子抑制システムを駆使して、個体サイズ制御に影響を及ぼすミトコンドリアタンパク質をスクリーニングした結果、sesB発現抑制個体においてdesat1発現抑制と同様の形質変化が観察された。また、desat1ならびにsesB発現抑制個体の脂肪体では、ミトコンドリアの顕著な形態変化(断片化)と膜電位の低下が認められた。これら一連の解析により、Desat1がSesBと密接に相互作用し、SesBの膜脂質環境を変化させることによりその活性を制御している可能性が示された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ショウジョウバエをモデル動物として用い、脂肪酸不飽和化酵素を介して個体の脂質・エネルギー代謝を制御する分子ネットワークの実体を明らかにすべく研究を進めている。これまでに、ショウジョウバエにおいて膜流動性を制御する唯一の脂肪酸不飽和化酵素であるΔ9脂肪酸不飽和化酵素(Desat1)に着目し、同酵素の組織特異的発現誘導・抑制個体を作製・解析したところ、脂肪体(哺乳動物の肝臓および脂肪組織に相当する臓器)に発現するDesat1が、個体の脂質及びエネルギー代謝の制御において重要な役割を果たすことを見出している。本年度は、脂肪酸不飽和化酵素がいかなる分子機構でエネルギー代謝に影響しているのかを明らかにする目的で、Desat1に結合するタンパク質群を免疫沈降と質量分析により同定した。その結果、ミトコンドリアにおけるATP産生に関与するATP/ADP輸送体(Stress Sensitive B,SesB)がDesat1と相互作用していることを見出した。また、desatlならびにsesB発現抑制個体の脂肪体では、ミトコンドリアの顕著な形態変化(断片化)と膜電位の低下が認められた。これらの知見は、Desat1がSesBと密接に相互作用し、SesBの膜脂質環境を変化させることによりその活性を制御している可能性を示唆している。脂肪酸不飽和化酵素がミトコンドリアタンパク質と相互作用することにより、エネルギー代謝を制御することを示す新たな知見が得られた。

まず、SesBを人工膜中に再構成した際の膜脂質環境の違いによる活性変化を詳細に解析する。また、従来の知見では、Desat1は小胞体に、SesBはミトコンドリアに局在すると考えられていたが、最近になり細胞内で小胞体とミトコンドリアが接合した領域が多数存在することが報告されつつある。両タンパク質の細胞内局在および機能的連関を詳細に解析する。