hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
14N,23Na,31P NMRによる唾液腺細胞の緩衝能の研究

本研究は、灌流ラット顎下腺を用い、核磁気共鳴法で唾液腺細胞の緩衝能とNa流入量、H流出量の関係について明かにし、Na/H交換輸送の緩衝能への寄与を推定する目的で実施された。1)31P NMR(核磁気共鳴)で細胞内無機燐の化学シフトから細胞内pHを連続的に測定した。アルカリ負荷として塩化アンモニウム(20mM)を与えると細胞内pHは急速に5分で0.5pHunit上昇し、その後塩化アンモニウム負荷中、細胞内pHは低下し、静止レベル以下になった(20分でpH6.6にまで低下)。これは、物理化学的な緩衝以外の細胞性の緩衝機能が活性化したことを示した。2)塩化アンモニウムを負荷すると、細胞内外のアンモニウムイオンはすみやかに平衡に達すると仮定されてきた。今回はじめて、この細胞内外のアンモニウムを14N NMRを用い経時的に測定することができた。塩化アンモニウム(20mM)を与えると細胞内アンモニウムイオンはすみやかに増加し、細胞内液あたり60mM濃度に達した。細胞内のアンモニウムイオンのNMR法による定量の為には緩和時間のpH依存性、常磁性イオンなど想定される細胞内環境の変化による影響を調べるために基礎実験を行った。3)細胞内に大量にアンモニウムイオンが流入するときに、通常分泌が行われるときに輸送されているNa,Kなどの輸送は影響をうけているのかどうかを23Na 39K NMRにより、細胞内Na量、K量の変化を測定しはじめたが、アンモニウムイオンが流入するときこれらのイオンが大量に膜を横切り輸送されていることが明かになった。Na/H輸送阻害剤を与えると、アンモニウム負荷による細胞内Na増加が抑制されることから、Na/H交換輸送系の寄与が存在することが明かになった。今回の結果は唾液腺細胞の緩衝能を測定する目的より出発し、アンモニウム負荷時にアンモニアイオンがアンモニアとして細胞膜を横切るのみならずイオンとしても輸送されることが示唆された。
社会的経験依存性前頭前野ミエリン形成と同部位シナプス形成との相関についての検証

クプリゾンという脱髄剤を成体マウスに4週間投与すると、前頭前野に顕著な脱髄を生じさせることができるが、その後、通常餌に切り替えると正常程度まで再髄鞘化する。しかし、再髄鞘化期に隔離すると前頭前野のミエリンは低形成になることから(Makinodan et al, Faseb J, 2016)、このモデルを用い、ミエリン形成の程度とシナプス機能との相関を検証した。幼若期隔離マウスでは前頭前野V/VI層のミエリン低形成とV層錐体細胞への興奮性入力の頻度低下が認められるため、クプリゾンモデルでも同様の所見が得られるのではないかと予想した。しかしながら、脱髄した前頭前野の錐体細胞への興奮性入力の頻度は一定の傾向を示さず、大きなばらつきをもつ結果となった。脱髄時には同時にアストロサイトやミクログリアの活性化も誘導されるため、それらによるノイズである可能性が考えられた。前頭前野のミエリン低形成をもつ自閉症モデルマウスのBTBRマウスを用い、前頭前野ミエリン形成と同部位機能との相関を検証した。先行研究により、生後21日目に離乳後、BTBRマウス(2匹)はC57BL/6Jマウス2匹)と同居すると社会性が回復することが明らかになっているが、我々は同マウスの前頭前野ミエリン形成とBTBR同士で飼育された場合のミエリン形成とを比較したところ、BTBRマウスの前頭前野低ミエリン形成はC57BL/6Jとの同居による改善することが明らかになった(Makinodan et al, Heliyon, 2017)。この結果は、近年活発に有効性が議論されている、自閉症患者への心理社会的介入効果の有効性を支持する。申請者はこれまで海馬スライス培養のミエリン関連蛋白発現をmRNAで検討してきたが、今回免疫組織学的に検討した。その結果、予想されていたよりも各スライスによりミエリン形成の程度にばらつきを認めた。当初予定していた解析対象であったstratum lacunosum moleculareではなく、CA3領域での解析に切り替えた。生後6日目より培養を開始し、培養開始後28日目に組織固定して抗myelin basic protein抗体により染色したところ、明らかにミエリン形成された軸索を確認することができた。社会的隔離により前頭前野でのミエリン低形成が出現するが、同部位ではinterleukin-6(IL-6)が増加していることを確認したため、IL-6増加がミエリン低形成に関与しているのではないか、と考え、まずニューロンとオリゴデンドロサイトのco-cultureによってIL-6のミエリン形成阻害効果を検討した。驚くべきことに、IL-6投与による顕著なミエリン形成阻害効果を観察することができた。次に海馬スライス培養によってL-6ミエリン形成阻害効果を検討したが、ミエリン形成のばらつきが大きく、有意なIL-6ミエリン形成阻害効果を確認することはできなかった。海馬スライス培養の組織学的解析の精度が予想されていたものよりも低く、精度向上のための実験に多くの時間を要したことが、進捗遅延のもっとも大きな要因である。平成27年度より試みてきた、海馬スライス培養によるミエリン形成の検討は、結果のばらつきが非常に大きくその解析が困難であると判断し、in vivo実験を中心にミエリン形成とシナプス機能の関連性を検討した。離乳後(生後21日目)から1匹飼いされた後、生後35日目から4匹飼いされたマウスは、離乳後に終始4匹飼いされたマウスと比べて前頭前野V層のミエリン形成が障害されているが、同部位のシナプス機能を調べるべく、前頭前野V層錐体細胞の電気生理学的解析(パッチクランプ法)を行った。その結果、終始4匹飼いされたマウスと比べ、幼若期に1匹飼いされたマウスの前頭前野V層錐体細胞への興奮性入力(excitatory postsynaptic currents:EPSCs)の頻度が有意に低下していることが明らかとなった。しかし、同入力の振幅には差を認めなかった。さらにV層錐体細胞を、大脳基底核などの遠方に投射するprominent hyperpolarization-activated cation currents(prominent Ih)を呈す神経細胞(PH神経細胞)と、対側の大脳皮質に投射するnon-PH神経細胞とに分けて解析したところ、non-PH神経細胞への興奮性入力には差を認めなかったが、PH-神経細胞へのEPSCs頻度は顕著に低下していた。これらの結果をCerebral Cortex誌に発表した(Yamamuro et al., 2017)。前頭前野のミエリン形成が障害されている幼若期隔離マウスモデルを用いて、前頭前野V層錐体細胞への興奮性シナプス入力の機能変化を詳細に解析しえた。しかしながら、平成27年度より、ミエリン形成とシナプス機能の因果を直接的に解明すべく遂行してきた海馬スライス培養系を用いた実験系の確立が困難となり、良好な結果が得られなかった。離乳後(生後21日目)から1匹飼いされた後、生後35日目から隔離されたマウス同士4匹で飼育されたマウスは社会行動や前頭前野依存性のワーキングメモリ障害を認めるが、前頭前野V,VI層のミエリン形成が障害され、また同部位V層のγオシレーションが減少し、βオシレーションが増加していた。さらに同マウスでは、新奇マウスに遭遇した後の前頭前野活性が対照群に比べ顕著に減弱していた。

一方、生後21日目から1匹飼いされた後、生後35日目から隔離された経験がないマウス3匹と、合計4匹飼育されたマウスでは、社会行動やミエリン形成が障害されず、前頭前野活性は一部の指標を除き、対照群とほぼ同等であった。これらの結果から、幼若期隔離後の社会的経験の質が前頭前野のミエリン形成や機能に大きな影響を与えることが明らかになった(Makinodan et al, Sci Rep, 2017)。これらの実験結果では、前頭前野のミエリン形成と前頭前野機能が相関していたが、その因果は不明なままである。前頭前野のミエリン形成と前頭前野機能が相関していることを示す実験結果を得たが、ミエリン形成とシナプス機能の因果関係を追究できていない。in vivoでミエリン形成のみを障害させる手法を確立できていないことが遅延の主たる理由である。クプリゾンという脱髄剤を成体マウスに4週間投与すると、前頭前野に顕著な脱髄を生じさせることができるが、その後、通常餌に切り替えると正常程度まで再髄鞘化する。しかし、再髄鞘化期に隔離すると前頭前野のミエリンは低形成になることから(Makinodan et al, Faseb J, 2016)、このモデルを用い、ミエリン形成の程度とシナプス機能との相関を検証した。幼若期隔離マウスでは前頭前野V/VI層のミエリン低形成とV層錐体細胞への興奮性入力の頻度低下が認められるため、クプリゾンモデルでも同様の所見が得られるのではないかと予想した。しかしながら、脱髄した前頭前野の錐体細胞への興奮性入力の頻度は一定の傾向を示さず、大きなばらつきをもつ結果となった。脱髄時には同時にアストロサイトやミクログリアの活性化も誘導されるため、それらによるノイズである可能性が考えられた。前頭前野のミエリン低形成をもつ自閉症モデルマウスのBTBRマウスを用い、前頭前野ミエリン形成と同部位機能との相関を検証した。先行研究により、生後21日目に離乳後、BTBRマウス(2匹)はC57BL/6Jマウス2匹)と同居すると社会性が回復することが明らかになっているが、我々は同マウスの前頭前野ミエリン形成とBTBR同士で飼育された場合のミエリン形成とを比較したところ、BTBRマウスの前頭前野低ミエリン形成はC57BL/6Jとの同居による改善することが明らかになった(Makinodan et al, Heliyon, 2017)。この結果は、近年活発に有効性が議論されている、自閉症患者への心理社会的介入効果の有効性を支持する。海馬スライス培養による組織学的なミエリン形成の評価法を確立する。同時にin vivo実験によるミエリン形成とシナプス形成の効率的な関連解析法を確立すべく、組織学的、電気生理学的な解析を組み合わせ、最適な方法を検討する。当面、安定した結果が得られている電気生理学的なシナプス機能解析を中心に実験を進める。ミエリン形成異常トランスジェニックマウスやシナプス異常ノックアウトマウスの搬入が、搬入元の事情もあり遅れている。引き続き手続きを進めるが、状況により代替法の導入も検討する。引き続き、幼若期隔離マウスを用い、前頭前野V層錐体細胞への抑制性入力を解析していく。また、同部位の抑制性介在神経細胞への興奮性入力、抑制性入力の動態につき検討していく。
地域サロン・コミュニティバスが高齢者の活動と健康に与える影響の評価

本研究では2010年調査を事前,2013年を事後調査としたパネルデータを用いて,バス利用,サロン参加が高齢者の活動性向上や健康改善に与える効果を検討し,以下に示す結果を得た.(1)居住地がバス停や買い物施設に近い者に比べ,遠い者で外出・買い物が自立していないと回答しやすい.(2)地域サロンに近いほど参加割合が高い.(3)サロン非参加者に比べて参加者で地域組織への参加をしやすい.愛知県知多郡南知多町において,本研究評価対象である,サロン,コミュニティバス路線の変更のベースライン調査にあたる2010年8月に行った調査データを用いて,バス停までの距離と高齢者の活動の関連の検討を行った.目的変数は買い物,外出の自立とした.それぞれ老研式活動能力指標の質問項目の回答を用いた.説明変数は,居住街区からバス停までの距離(100m単位)とした.買い物の自立の分析では,タウンページデータベースを用い,スーパー,コンビニ,その他の商店またはバス停いずれか近い方までの距離を用いた検討も行った.調整変数として年齢,主観的健康感,基本チェックリストの運動器関連項目の合計点を用いた.ロジスティック回帰を用いて,外出,買い物が「自立していない」ことについての調整オッズ比と95%信頼区間(以下OR,95%CIと略)を求めた.バス停までの距離は,買い物が自立していないこと,外出が自立していないことそれぞれについて有意な関連を示した.バス停までの距離100m毎のORはそれぞれ,1.118(95%CI 1.033-1.209),1.138(95%CI1.069-1.213)であった.また買い物については,本研究により,小売店・バス停のいずれかまでの距離も有意な関連を示した(OR1.136,95%CI1.050-1.229).年齢,身体的要因を考慮した上でも,居住地がバス停や買い物施設に近い者に比べ,遠い者で外出・買い物が自立していないと回答しやすいという関連が示された.本研究の目的は2010年調査を事前,2013年を事後調査としたパネルデータを用いて,バス利用,サロン参加が高齢者の活動性向上や健康改善に与える効果を検討することである.2013年10月,愛知県知多郡南知多町に居住する,要介護認定を受けていない65歳以上の全数に調査票を配布し3182名から回答を得た.このうち2010年調査にも回答した1864名のうちADL自立者1779名を分析対象とした.本研究ではバス停の新設やサロンの参加による効果を評価するにあたって,操作変数法を用いたモデルを用いる.このモデルを用いる前提として,バス停やサロンから居住地区までの距離が,バス利用やサロン参加の有無と関連している必要がある.本年度はまずこの関連の有無を検討した.距離の計測にあたっては傾斜を考慮した道路距離を用いた.道路ネットワークデータは数値地図(国土基本情報)の道路データを用いた.対象地域の一部は起伏に富んでおり,自家用車を利用できない高齢者が含まれることを考慮すれば傾斜による負荷を考慮する必要がある.数値地図(国土基本情報)の10mメッシュ標高データをラスター化して用いてGIS上で平均傾斜と表面長を付加し,表面長に1+sinθ(θは傾斜角)をかけて傾斜の負担を考慮した道路距離を算出した.バス停からの距離とバスの新規利用にはほとんど関連がみられなかったが,サロンからの距離とサロンの利用は強く関連しており,サロン参加の効果評価において,サロンから居住地区までの距離が操作変数として適当な可能性が示唆された.対象自治体の要介護認定を受けていない地域在住高齢者全数を対象に行ったアンケート調査データの分析を行った.調査対象者リスト(ID,調査票番号,住所地区データ)とコミュニティバスの新規バス停の位置をアドレスマッチングにより経緯度変換し,地理情報システム(GIS)を用いて,バス停の位置と高齢者の居住地区の代表点のオーバーレイにより,居住地区がバス停の勢力圏(500m圏,250m圏等)に含まれる高齢者を特定した.その結果,新規バス停の500m圏に約100名程度の調査回答者が含まれることが分かった.これらの高齢者は2010年に行った調査直後に開始されたコミュニティバスの新規路線により交通環境に変化が起こりうる対象であるといえる.2010年時点の交通手段を見ると,バス停に近い者ほど,利用している交通手段として「バス」を挙げる割合が高かった.

また,アンケート調査結果データを用いてベースラインにおける高齢者の活動・健康状態を把握した.回答者全体のうち,外出が週1回未満の「閉じこもり」は14.97%,「うつ傾向・うつ状態」の者は25.43%であった.これらの分析により,バス停新設による影響を受ける対象者が一定数いること,対象地域全体において,要介護状態への移行が危惧される対象者が1525%程度いることがわかった.追跡調査によりサロンやバス路線の開設による効果を計測するうえでのターゲットの規模を明らかにすることができた.本研究の目的は「地域サロン事業」,「コミュニティバス事業」の2つの事業の効果評価を行うことであったが,これまでの分析で,コミュニティバスの新規バス停近隣において利用者の増加がみられなかったため,「地域サロン事業」の参加者データ,自記式調査データ,について,詳細な分析にむけたクリーニング,基礎的分析を中心に行った.目的変数をスポーツの会,趣味の会,ボランティアの会,町内会,老人会への新規参加とし,主たる説明変数をサロンへの参加・非参加,調整変数を年齢,運動器項目,主観的健康感としたロジスティック回帰分析により,サロン参加と地域の会への参加の関連を検討した.その結果,すべての会について,サロン非参加者に比べて参加者で新規の参加をしやすいという関連が示された.老人会ではオッズ比7.58(95%信頼区間4.42-12.9),ボランティアの会ではオッズ比6.07(95%信頼区間3.95-9.33)など高いオッズ比が示された.しかし,研究計画に記したように単純なロジスティック回帰では調査票で把握できていない未知の交絡因子を考慮できていない.例えば,調査票では把握しきれていない健康への意識の高い者がサロンに参加し,他の地域の会へも参加しているだけにすぎないのであれば,地域サロンの効果は限定的であるといえる.未知の交絡因子への対策として研究計画では操作変数法を用いた分析を挙げていたが,この分析が進んでおらず,次年度の課題として残されている.地域サロンへの参加が高齢者の活動性や健康に関連するかの検討を進めた.2013年10月,愛知県知多郡南知多町に居住する,要介護認定を受けていない65歳以上の全数に調査票を配布し回答した3182名のうち2010年調査にも回答した1864名のうちADL自立者1779名を分析対象とした.サロンの参加者と不参加者で,ベースラインの2010年時に地域の会に参加していなかった者が2013年時に新規に会に参加しているかどうかをみた.分析対象とする地域の会は,老人会,スポーツの会,趣味の会,町内会とした.主たる説明変数であるサロンへの参加は,サロンに1回以上参加していれば参加者であるとした.その他の調整変数として,年齢,主観的健康観,介護予防チェックリストの運動器項目の合計点数を用いた.サロン参加者は不参加者に対し,老人会については約7倍,スポーツの会や趣味の会では約3倍程度新規参加しており,サロンが高齢者の活動に影響を与えている可能性が示唆された.本研究ではバス停の新設やサロンの参加による効果を評価するにあたって,アクセスまでの距離を操作変数法として用いたモデルを用いることとしているが,このモデルによる検討はまだ十分に検討できていないため,今後速やかに進める予定である.一方で論文化の準備として,高齢者に対する介入事業についての先行研究レビュー,高齢者の社会参加におけるアクセシビリティについての先行研究レビューを行った.本研究では2010年調査を事前,2013年を事後調査としたパネルデータを用いて,バス利用,サロン参加が高齢者の活動性向上や健康改善に与える効果を検討し,以下に示す結果を得た.(1)居住地がバス停や買い物施設に近い者に比べ,遠い者で外出・買い物が自立していないと回答しやすい.(2)地域サロンに近いほど参加割合が高い.(3)サロン非参加者に比べて参加者で地域組織への参加をしやすい.操作変数法以外にも複数のモデルを用いた分析を行う必要があることがわかり,そのモデルの検討に時間がかかったため.地域計画・社会疫学ベースライン調査データを使った分析により,バス停,地域サロンと高齢者の分布についての把握が進んでいる.またコミュニティバスの路線変更,サロン実施前の状況について,外出,買い物の自立状況についての分析を行い,事後調査と比較可能なデータを作成することができた.
ランダム行列と無限次元確率力学の普遍性

ランダム行列の固有値を有限粒子系とみなし、そのスケーリング極限を取ると無限粒子系の点過程(ランダムな粒子の配置)が得られる。ランダム行列に関する無限粒子系の確率力学を考察するにあたっては、点過程に付随する双線型形式であるDirichlet形式の解析が有効である。無限粒子系の点過程に付随するDirichlet形式には、カノニカルなものが2つある。当該年度はこの2つのDirichlet形式が一致することの条件を与えた。つまりDirichlet形式に対応する確率力学は無限次元確率微分方程式で記述することができるが、この無限次元確率微分方程式の解が一意的であるとき、カノニカルな2つのDirichlet形式が一致することを示した。例えば対数ポテンシャルで相互作用する実軸上の無限粒子系であるサイン点過程など、ランダム行列に関するいくつかの点過程に対して、実際にDirichlet形式の一致を確かめることができる。さらにDirichlet形式の一致の結果を用い、ランダム行列の力学的普遍性の一般的枠組みを構築することができた。ランダム行列の固有値分布は無限粒子極限で無限系の点過程に収束するが、サイン点過程を始めとする極限の点過程は普遍性を持っている。つまり極限の点過程は有限粒子系の点過程の分布の詳細に依らず、広いクラスの有限粒子系がスケーリング極限で同一の点過程に収束する。この点過程の収束は、対応する確率力学の収束をも導いているはずである。実際にDirichlet形式の収束概念を用いることで、点過程の収束性が良い場合には、対応する確率力学も収束していることを一般論として証明した。この一般論を使うと、ある有限次元確率微分方程式のクラスに対して、それらの解が一斉にDysonモデルなどの普遍的な無限次元確率微分方程式の解に収束していることを示せる。29年度が最終年度であるため、記入しない。無限次元干渉Brown運動とは、無限個の微粒子が互いに相互作用しながら運動するモデルであり、統計物理の重要なモデルとして研究されてきた。無限次元干渉Brown運動は無限次元確率微分方程式として定式化される。この無限次元確率微分方程式の諸性質を調べることが当研究の目的である。とりわけ、Dyson Brown運動を始めとした、ランダム行列に関係する無限次元確率微分方程式を主な対象とする。研究の主目的は、様々なレベルでの無限次元確率微分方程式の有限粒子系近似を証明することである。詳細を以下に述べる。有限個の粒子の運動を記述する有限次元確率微分方程式を考える。この有限粒子系の力学において、粒子系を無限大に飛ばす極限を取ると、対応する無限粒子系を記述する無限次元確率微分方程式にある意味で収束すると考えられる。これが有限粒子系近似である。当該年度は、この有限粒子系近似の一般論の構築を行った。つまり、有限次元確率微分方程式の解析的条件の下、有限次元確率微分方程式の解が粒子数無限大の極限で無限次元確率微分方程式の解に分布収束することを示した。さらに、この一般論を用いて、Dyson Brown運動の有限粒子系近似を示した。また、いくつかの国際研究集会で講演を行い、これらの成果を周知することができた。加えて、無限次元確率微分方程式が、その時間発展で粒子の密度を変えないという密度保存性を証明した。この結果は論文として投稿し、すでに受諾された。このような大域的な性質を調べることは、無限次元確率微分方程式の解の一意性に関係するなど、無限粒子系の解析をする上で重要な研究であり、この方向性の研究は今後も発展の余地が十分あると思われる。今年度は無限次元確率微分方程式の有限粒子系近似の一般論とその具体例の計算、及び無限粒子系の密度保存性について研究を行った。詳細は以下の通りである。有限個の粒子の運動として、有限次元確率微分方程式を考える。有限次元確率微分方程式に関するある解析的条件の仮定の下、この有限粒子系の力学において粒子数を無限大に飛ばす極限を取る。この時、有限次元確率微分方程式の解は、対応する無限粒子系を記述する無限次元確率微分方程式の解に分布収束することを示した。これが有限粒子系近似の一般論である。この一般論は、ランダム行列に関係する確率微分方程式にも適用可能である。実際、直交多項式の計算を行うことにより一般論の仮定である解析的条件を確かめて、Dyson Brown運動の有限粒子系近似を示した。この有限近似においては、有限系と無限系で確率微分方程式の形が違うという興味深い結果が得られる。この一連の結果については、国際研究集会等で成果発表を行った。また、有限粒子系近似が成立するためには、極限である無限次元確率微分方程式の解の一意性が必要である。一意性を言うには、無限粒子系がその時間発展において末尾事象から脱出しないことを示す必要がある。一般の末尾事象に対して非脱出をいうのは非常に困難であるが、今年度はその第一歩として、無限粒子系がその時間発展で粒子の密度を変えないという密度保存性を証明した。この帰結として、ある種類の無限次元確率微分方程式の解の一意性を示すことができる。この結果は論文としてまとめて投稿し、掲載の受諾を得た。ランダム行列とは、各成分が独立同分布な確率変数である行列のことを言う。このランダム行列の固有値を解析したい。固有値分布はランダムな(有限)粒子系と見なすことができ、各粒子は対数ポテンシャルでの相互作用をする(対数ガス)。さらに、この系の粒子数を無限大にとばすスケーリング極限をとることにより、対数ポテンシャルで相互作用するランダムな無限個の粒子系が得られる。

当研究の目的は、このような無限粒子系の自然な確率力学を調べることである。つまり、各粒子が相互作用ポテンシャルでの影響下で、Brown運動をするモデル(無限次元干渉Brown運動)を調べたい。無限次元干渉Brown運動は、無限次元確率微分方程式で記述される。特に、当該年度は対数ガスの普遍性に対応する無限次元確率力学の普遍性についての研究を行った。対数ポテンシャルは長距離相互作用であり、自由ポテンシャルでの摂動に関して普遍性を持つ。つまり、有限次元の段階で自由ポテンシャルで摂動した対数ガスのスケーリング極限は、自由ポテンシャルに依らない無限粒子系になる。そこで、摂動した対数ガスに対応する有限次元干渉Brown運動は、粒子数無限大の極限で、自由ポテンシャルに依らない普遍性な無限次元干渉Brown運動になることを示した。この力学的普遍性は、長距離相互作用特有の現象を引き起こす。つまり、有限次元確率微分方程式の粒子数無限大の形式的な極限と、実際の極限の方程式は一般には異なる。本来、このような事を示すためには、相互作用項の非自明な計算が必要であった。しかし、当該年度の研究ではDirichlet形式の収束概念を用いることにより、モデルごとの計算なしにこのような現象を示すことができた。当該年度には、対数ガスの普遍性に対応する無限次元干渉Brown運動の普遍性を、Dirichlet形式のMosco収束を用いて示した。自由ポテンシャルがある有限粒子系の対数ガスを考える。自由ポテンシャルがある適当な仮定を満たすとすると、この点過程は熱力学極限で自由ポテンシャルに依らない無限粒子系の点過程に収束する(対数ガスの普遍性)。有限粒子系と無限粒子系の点過程それぞれのdistorted Brown運動を考えると、これらには対応するDirichlet形式が存在する。このとき、無限粒子系のDirichlet形式の一意性を仮定すると、有限粒子系のDirichlet形式は粒子数無限大の極限で無限粒子系のDirichlet形式にMosco収束することを証明した。よって、適当な条件の下では対応する確率力学は緊密であることを合わせると、有限粒子系の確率力学は無限粒子系のそれに弱収束することが言える。特に、有限粒子系の確率力学は自由ポテンシャルに依っているが、粒子数無限大の極限を取ると、自由ポテンシャルには依らない無限粒子系の確率力学に収束する。ランダム行列の固有値を有限粒子系とみなし、そのスケーリング極限を取ると無限粒子系の点過程(ランダムな粒子の配置)が得られる。ランダム行列に関する無限粒子系の確率力学を考察するにあたっては、点過程に付随する双線型形式であるDirichlet形式の解析が有効である。無限粒子系の点過程に付随するDirichlet形式には、カノニカルなものが2つある。当該年度はこの2つのDirichlet形式が一致することの条件を与えた。
礫浜海岸上での波変形と海浜断面変形に関する研究

最近建設される護岸は、周辺環境に及ぼす影響を小さくする目的で緩勾配で透水性を持つ形で施工されることが多い。本研究では、礫を用いて建設された礫浜護岸を取り上げ、その水理機能と変形について検討を加えた。出口・椹木は、大型2次元造波水槽を用いて模型礫浜上での波変形と礫浜の断面変形に関する実験(勾配1/5,1/10,入射波高1020cm,周期1.22.0秒,5秒)及び人工礫浜(大阪府,臨空タウン地先)での波浪変形,海浜変形の実測を行い、礫浜上での波浪減衰,遡上,反射の測定を行い、不透過斜面上でのそれらと比較することによってその利点について検討すると同時に、礫浜の遡上抑制効果を明らかにするために、非線形長波理論と透水槽内の流体運動に対する出口らが既に定式化している非定常非線形ダルシー則を時間発展的に解く非定常解析法を開発し、透水係数の増加に伴う遡上高さの減少を定量的に評価する手法を提案した。その結果、礫浜上での砕波水深,破波波高は、不透過の場合に比べて減少すること、特に遡上高さの減少は顕著であること、減少率は、斜面勾配が小さい程、斜面を構成する礫の粒径が大きい程、大きくなることが分かった。また、遡上高さについては、提案した数値モデルで精度良く再現されることが分かった。小野は、実験及び現地観測で得られた礫浜の平衡断面形状に対してDeanによって提案されている2/3乗則の適用性について検討を加え、断面係数を大きく変化させることなく、2/3乗則が適用できることを確認した。また、人口礫浜の平面的な変形については、一次元モデルで予測可能なことも分かった。2次元水槽内に設置した透水性斜面(平均粒径2cm及び4cmの捨石で作成した勾配1/15、1/10及び1/5の3種類の傾斜面)上の波変形、平均水位変動及び斜面からの反射特性について実験的な検討を加えた.また、比較のため、同じ勾配を持つ不透過斜面を設置した場合の実験も行った.実験波は0.8s2s、波高5cm10cmの規則波と搬送波の最大波高がほぼ8cmの2成分波(基本周期1s、周期差0.05s0.25s)である.その結果、規則波が入射した場合の斜面前面での反射率はいずれの場合の15%以下ではあるが、斜面勾配が緩やかなほど、入射波の波形勾配が大きいほど、斜面の透過性が大きいほど小さいことが明らかになった.また、2成分波が入射した場合も、各成分波の周期の波に対応する周波数の反射率は、それぞれ単独の規則波を発生させた場合の反射率と同様の傾向を示したが、波群に拘束された長周期波の反射率は斜面勾配の減少に伴って若干減少する傾向を示したが、透水性には関係なく、いずれの場合も80%以上の値となった.すなわち、斜面透水性とすることによった短周期波の反射率は制御可能であるが、長周期波の反射率は制御出来ないことが分かった.一方、斜面上の砕波帯内での平均水位は、透水斜面上では顕著な上昇を示さず、不透過斜面上の水位上昇とは際だった差異が現れた.また、斜面上での波高変化は、透水性の増加に伴い砕波水深が減少し、砕波波高も減衰する.このような波高減衰は、非線形長波理論に透水性及び底部せん断力によるエネルギー逸散を考慮することによって精度よく推定できることが分かった.

出口・小野は、大型2次元増は水槽を用いて昨年度の実験の2-4倍のスケールとなる膜型礫浜上での波変形と礫浜の断面変形に関する実験(勾配1/5、1/10、入射波高10-20cm、周期1.2-2、5s)及び人工礫浜(大阪府、臨空タウン地先)での波浪変形、海浜変形の実測を行い、昨年度提案した礫浜上の波変形予測モデルの妥当性を検証した。ついで、人工礫浜海岸の海浜変形を経験的固有関数法で解析した。その結果、礫浜の海浜変形は、まず向岸方向の礫の輸送による堆積型の断面変形が生じた後、沿岸方向の輸送による汀線変動が生じたこと、全体の海浜変形の約60%は沿岸漂砂により、残りの20%は岸汀漂砂により生じたこと、等が明らかになった。関西国際空港(株)によって継続して測定されている5年間の礫浜への来襲波浪の観測結果の統計解析から求められる礫浜への入射波浪エネルギーは南→北が卓越し、海浜変形解析から求められる沿岸漂砂量にSavege型漂砂量則を適用した場合の係数は、従来の砂浜海岸での値よりは若干小さな値となることがわかった。また、実験あるいは実測された海浜の平衡断面形状に対したは、Deanによって提案されている2/3乗則が適用可能なことも明らかになった。椹木・出口は、礫浜の遡上抑制効果を明らかにするために、非線形長波理論と透水槽内の流体運動に対する出口らがすでに定式化している非定常非線形ダルシー則を時間発展的に解く非定常解析法を開発し、透水係数の増加に伴う遡上高さの減少を定量的に評価することに成功した。
ヨードトランスポーター遺伝子の構造・機能及び甲状腺における発現調節機構の解明

ヨードトランスポーター(NIS)は甲状腺機能亢進症や甲状腺癌の治療において極めて重要な位置を占める。そこで本遺伝子をクローニングしその構造・機能及び甲状腺における発現機構の解明をこころみた。その結果(1)甲状腺細胞でのプロモーター活性を検討したところ、-291bpより-134bpが細胞特異的発現に重要であることが判明した。(3) NISプロモーター/リポーター遺伝子及びその5'側よりの欠失ミュータント培養甲状腺細胞、FRTL-5,でのTSH応答性の解析の結果、-420bpより-370bpが重要である.本領域にはTSHで増加する甲状腺特異的核蛋白が結合し、さらにこれは既知の甲状腺特異的転写因子、TTF-1、TTF-2,Pax-8等とは異なる新たな転写因子でありNIS TSH responsive factor-1(NTF-1)と名付けた。(4) NTF-1結合配列に変異を導入するとTTF-1によるNIS遺伝子発現促進は消失することが判明した.従って、NTF-1とTTF-1は機能的に関連性を有し、ともにTSHによる甲状腺でのNIS遺伝子発現に関与すると考えられた。甲状腺のヨードトタンスポーター(Na^+/I^- symporter,NIS)の動態は甲状腺ホルモンの合成のみならず、甲状腺癌治療においても極めて重要な位置を占める。そこでヒト甲状腺乳頭癌5例につきNIS mRNAの発現を検討したところ、正常部に比し明らかにその発現が増強していた。通常放射性ヨードでのシンチグラフィイ-では腫瘍部に取り込みはなく、意外な結果であるが、ヒトNISの第6細胞外領域に対する家兎抗体を作製し、Western bloth法による蛋白レベルでの検討さらに免疫組織化学による検討からも、癌組織でNISの発現増加が観察された。従って甲状腺腫瘍での放射性ヨード摂取能の欠除はNISの発現が低下している為ではなく、その機能が抑制されていることに起因すると考えられ、NISの機能を調節する他の因子の存在およびその解明が重要と思われる。一方、NIS遺伝子の発現機構を分子レベルデ解明すべく、ラットNIS遺伝子のクローニングを行い、FRTL-5細胞を使用してその転写開始点を決定したところ、翻訳開始点より-96bp付近であることが、プライマー伸長法、5'RACE法により確認された。NIS遺伝子を-1968bpよりリポーター遺伝子に結合し、5'側よりの欠失ミュータントを作製し、甲状腺細胞での選択的発現に必須の領域を検討すると、-291より-134bpが重要であることが判明した。以上の結果より、NISの機能を考える上で、NISのみならず他の調節因子の検討が重要であること、さらにその発現機構の解明にはNIS遺伝子の-300bp近傍に作用する転写因子の分離・解析が必要であると考えられた。ヨードトランスポーター(NIS)は甲状腺ホルモンの合成のみならず甲状腺癌の治療において極めて重要な位置を占める。そこで本遺伝子をクローニングしその甲状腺細胞でのプロモーター活性を検討したところ、-291bpより-134bpが細胞特異的発現に重要であることが判明したが、本年度はこの領域の解析を行うと伴に、NIS遺伝子発現におけるサイロトロピン(TSH)応答の解明を試みた。その結果(1) -240bpより-237bpに甲状腺特異的転写因子、thyroid transcription factor-1(TTF-1)が結合することがDNase I protection assay,Gel shift assayにて確認され、さらにNIS遺伝子発現を促進することが、TTF-1及びNISプロモーター/リポーター遺伝子の共発現実験により示された。(2) NISプロモーター/リポーター遺伝子及びその5'側よりの欠失ミュータント培養甲状腺細胞、FRTL-5,でのTSH応答性の解析の結果、-420bpより-370bpが重要である。本領域にはTSHで増加する甲状腺特異的核蛋白が結合し、さらにこれは既知の甲状腺特異的転写因子、TTF-1、TTF-2,Pax-8等とは異なる新たな転写因子でありNIS TSH responsive factor-1(NTF-1)と名付けた。(3) NTF-1結合配列に変異を導入するとTTF-1によるNIS遺伝子発現促進は消失することが判明した。
沈み込み帯の地震はどこで起きているのか?

沈み込み帯の地震からの遠地実体波波形には震源付近の不均質構造に起因する強い後続波が現れるため、地震の詳細な解析が困難になる場合がある。本研究では不均質構造のもとでの波動計算を非常に効率良く実行できる独自の手法によって理論波形を計算し、小規模地震の地震発生場所・発震機構解を推定する手法と、大規模地震の断層すべり分布を決定する手法とを開発した。これらの手法を2006年ジャワ津波地震と2007年南スマトラ地震とに適用して、震源域の不均質構造と地震発生場所や断層すべり分布との関係を詳しく考察した沈み込み帯の地震からの遠地実体波波形には震源付近の不均質構造に起因する強い後続波が現れるため、地震の詳細な解析が困難になる場合がある。これらの手法を2006年ジャワ津波地震と2007年南スマトラ地震とに適用して、震源域の不均質構造と地震発生場所や断層すべり分布との関係を詳しく考察した2006年7月16日にインドネシア・ジャワ島沖で大きな「津波地震」が発生した。この地震は、世界的な広帯域高感度デジタル地震計観測網が設置されてから4個目の津波地震であり、最近10年間では最初のものである。また、津波地震は本研究の主要な研究対象の一つでもある。そのため、平成18年度は主としてこの地震の遠地実体波波形解析に取り組むこととした。津波地震は海溝の非常に浅い場所で発生すると考えられているが、弾性歪みエネルギーをどのように蓄えて地震発生にいたるのか、その過程はまだ必ずしも明らかにはなっていないと思われる。本研究では、差分法で計算した遠地実体波理論波形を用いて断層面上での震源過程を詳細に解析することにより、すべり量の大きな場所(近似的には大きな歪み蓄積があったと思われる場所)の位置や深さを特定することを目的としている。また、断層面や破壊開始点の位置情報推定のために、波形にもとづいて余震位置を再決定することも実施した。余震解析では、波形による最決定位置がルーチン解析の位置よりも30km近くも海溝寄りになる例を見出した。このことは、ルーチン解析で決められている本震の破壊開始点も実際にはより海溝寄りであった可能性を示唆する。すべり量分布解析では、有効パラメータ数の概念(Hastie and Tibshirani 1990)を導入して、最適解をAICによって推定する拘束条件つきの非線型逆問題解析手法を開発し、解析を継続しているところである。これらの成果は、2006年地震学会秋季大会、2006年アメリカ地球物理学連合秋季大会などで発表した。また、並列計算機を導入してシステムソフトウェア等の整備を行い、解析に利用した。本年度は、昨年度に引き続いて2006年ジャワ津波地震の解析を継続した。さらに、2007年9月12日にはジャワ海溝に隣接するスマトラ海溝でMw8.4の巨大地震(2007年南スマトラ地震)が発生した。そのため、本年度はこれらの重要な地震の解析に集中的に取り組むこととした。2006年ジャワ津波地震の解析では、すべり量分布の逆解析手法の解像度をチェックするためにシミュレーションを実施した。まず、現実的な地球内部構造を仮定して、2.5次元差分法によってジャワ津波地震を想定した仮想地震による合成データを生成した。そして、合成データ生成に用いたものと同じ2.5次元グリーン関数(理論波形)を使用して逆解析を行うと、仮定したすべり量分布のパターンに近い解が得られた。ただし分解能が完全ではないため、すべり量の絶対値は小さくなる。一方、標準地球モデル(1次元モデル)を用いて生成したグリーン関数を使用すると、仮定したすべり量分布とはかなり異なるパターンの解が得られる場合も見出された。これらのシミュレーション結果は、逆解析の結果を解釈するうえで重要な情報となる。2007年南スマトラ地震では、余震の波形解析によってスマトラ海溝の地殻構造を推定することを試みた。その結果、観測波形に見られる後続波形をかなり良く再現できるモデルを見出した。しかしまだ完全ではないので研究を継続する必要がある。本震のすべり量分布解析も行い、比較的に浅い部分(深さ約20km程度)にも大きなすべりがあったらしいことなどの暫定的結果を得た。これらの成果は国内外の学会で発表した。また、成果の一部は図書(Advances in Geosciences, World Scientific Publishing Co.)に寄稿した。これは2008年度に出版される予定である。本年度も2007年スマトラ島沖地震の解析を継続して、次の結果を得た。(1)余震の震源分布の詳細決定。本研究で開発した手法(Okamoto & Takenaka, in press)により、スマトラ沖地震のプレート境界型余震6個(Mw 6前後)の震源位置・モーメントテンソル・震源時間関数を詳細に決定した。地殻構造モデルは、複数のモデルを仮定して試行錯誤的に選択したものである。その結果、これらの余震の震源位置は仮定したプレート境界の近くに決定され、深さ15-20km程度と40km程度の2つの場所に集中していることがわかった。これらの分布が本震震源域の上限と下限に相当するものと考えられる。

なお6余震のうち4個のグローバルCMT解は、(我々が仮定した)プレート境界よりもかなり(30-50km)離れた場所に決定されている。余震分布は、震源域の推定や地震に伴う応力変化を考察するうえでの重要な情報である。本研究の結果はスマトラ島沖地震の余震位置の考察を慎重に進める必要があることを示している。(2)本震の震源過程解析。我々が開発したインバージョン手法を用いて解析した結果、やや浅い場所(深さ20km付近)のほか、深い場所(40km付近)にも大きなすべり分布が見出された。深い方のすべり分布は、剪断強度が弱いという指摘もあるマントルウェッジと海洋プレートの境界に位置している可能性がある。そのため、本研究の結果は地震発生の条件について重要な情報となるであろう。これらの結果は2008ASC-SSJ合同大会などで発表した。また、2006年ジャワ津波地震の解析結果をEPSに投稿し受理(2009/4/9)された。
統合的循環型サプライチェーンネットワーク設計問題の解析システムの開発

フローの離散性をもつサプライチェーンネットワーク設計モデルを中心に高速解法を確立し,この解法に基づいた複数のネットワーク設計モデルに対する解析システムを開発し,数値実験を行った.開発したアルゴリズムは,容量スケーリング法,列・行生成法,限定分枝限定法と2つの近傍探索法である貪欲解法とMIP近傍探索法をもとにしている.第二の解法は,MIP近傍探索法である.これは暫定解から少なくとも1本のアークを取り除く制約,暫定解から高々M本のアークを取り除く制約,目的関数が暫定値以下となる制約の3制約を付加し,この制約付き組合せ最適化問題を所定の時間内で解くことを繰り返すものである.この解法を付加的制約をもつアセットバランスを考慮したサービスネットワーク設計モデル,0-1離散性をもつ非分割フローを考慮したネットワーク設計モデル,双方の性質を持つシングルパスとデザインバランスを考慮したサービスネットワーク設計モデルに適用した.容量スケーリング法とこの解法を組合せることにより,フローに離散性をもつモデルに対しても短時間で優良な解を算出できることを示した.さらに,容量が離散値をもち,シングルパスである条件をもつ現実的なネットワーク設計モデルを開発した.循環型サプライチェーンネットワーク設計モデルの高速解法のための基本的なアルゴリズムを確立し,提案したアルゴリズムをもとにフローに離散性をもつモデルに対する解法の開発と数値実験を行い,モデルと解法の有効性を示すことができている.さらに,4種類のネットワーク設計モデルと解法に対する研究成果を論文にまとめ,論文誌に掲載することができている.4年間の前半を終えた段階でモデルと解法の開発および数値実験の実施を行うことができており,研究は全体としておおむね順調に進展している.アーク容量とフローの離散性や整数性をもつ各種のサプライチェーンネットワーク設計モデルに対する高速解法および大規模問題に対するモデルと解法の開発を進める.また,動脈物流,静脈物流や廃棄物流などを明示した循環型モデルを想定した事例データを収集・作成し,事例分析を行い,開発したモデルと解法の有効性を検討する.循環型サプライチェーンネットワーク設計モデルの高速解法のためのアルゴリズムを確立し,このアルゴリズムに基づいた複数のネットワーク設計モデルに対する解法と解析システムを開発した.開発したアルゴリズムは,容量スケーリング法,列・行生成法と新提案のMIP近傍探索法をもとにしている.容量スケーリング法は,デザイン変数に対する線形緩和問題を解き,そのデザイン変数解の値とスケーリングパラメータに従ってアーク容量を変化させ,0または1のデザイン変数解を導出するものである.強制制約式を含めた定式化と列・行生成法を組み合わせると,ネットワーク設計モデルに対して有効に機能する.暫定解の改善方法として局所分枝法が知られており,ネットワーク設計問題では他の解法と組み合わせて適用され,高精度な解を提供している.この解法では領域分割と分枝操作が必要となり,複雑な手続きが発生する.本研究で提案したMIP近傍探索法は,暫定解から少なくとも1本のアークを取り除く制約,暫定解から高々M本のアークを取り除く制約,目的関数が暫定値以下となる制約の3制約を付加し,この制約付き組合せ最適化問題を所定の時間内で解くことを繰り返すものである.なお,実行可能解が得られない場合は,Mを減少させる.この近傍探索法は手続きが単純であり,得られる解は単調減少であり,短時間で収束解を算出することができる.大規模問題に対しては強制制約式を含めた定式化に対する容量スケーリング法と列・行生成法に膨大な計算時間がかかることから,容量スケーリングの繰り返し時の列生成回数の制限と,容量スケーリングの繰り返し後に0に収束したアークを削除することによる問題の逐次縮小化を提案した.基本となる8種類のネットワーク設計モデルに対して,上記のアルゴリズムを用いた解析システムを開発して,数値実験を行い,解法とシステムと解析システムを評価した.循環型サプライチェーンネットワーク設計モデルのための高速解法のアイデアを確立した.提案したアイデアをもとにアルゴリズムを開発し,基本的な8種類のネットワーク設計モデルに対する高精度の高速解法と解析システムを開発することができた.計算実験の結果から,従来の最良解法より優れた解を算出することができる,または解が同等の場合は計算時間を大幅に短縮できることが明らかになった.以下に,得られた主な結果を示す.容量制約をもつ設計モデルに対する数値実験では,従来の最良解法である容量スケーリング・局所分枝法の平均誤差は0.19%,提案法の誤差は0.19%であり,従来法の平均計算時間は6728秒,提案法の時間は331秒と大幅な短縮に成功した.大規模な容量制約をもつモデルに対する数値実験では,並列局所探索法の平均誤差は16.4%,提案法の誤差は14.0%と改善に成功し,従来法の平均計算時間は3600秒,提案法の時間は15306秒であったが,従来法は96CPUをもつ並列コンピュータ上で計算を行ったものである.

アセットバランス条件を考慮した設計モデルに対する数値実験では,容量スケーリング・局所分枝法の平均誤差は0.33%,提案法の誤差は0.45%であったが,従来法の平均計算時間は8637秒,提案法の時間は240秒と大幅な短縮に成功した.非分割フロー・アセットバランス条件を考慮した設計モデルに対する数値実験では,近傍探索緩和法の平均誤差は2.61%,提案法の誤差は1.09%と大幅に改善し,従来法の平均計算時間は426秒,提案法の時間は436秒であった.非分割フローモデルに対する数値実験では,容量スケーリング・経路再結合法の平均誤差は0.78%,提案法の誤差は0.80%であり,従来法の平均計算時間は14503秒,提案法の時間は435秒と大幅な短縮に成功した.フローの離散性をもつサプライチェーンネットワーク設計モデルを中心に高速解法を確立し,この解法に基づいた複数のネットワーク設計モデルに対する解析システムを開発し,数値実験を行った.開発したアルゴリズムは,容量スケーリング法,列・行生成法,限定分枝限定法と2つの近傍探索法である貪欲解法とMIP近傍探索法をもとにしている.第二の解法は,MIP近傍探索法である.これは暫定解から少なくとも1本のアークを取り除く制約,暫定解から高々M本のアークを取り除く制約,目的関数が暫定値以下となる制約の3制約を付加し,この制約付き組合せ最適化問題を所定の時間内で解くことを繰り返すものである.この解法を付加的制約をもつアセットバランスを考慮したサービスネットワーク設計モデル,0-1離散性をもつ非分割フローを考慮したネットワーク設計モデル,双方の性質を持つシングルパスとデザインバランスを考慮したサービスネットワーク設計モデルに適用した.容量スケーリング法とこの解法を組合せることにより,フローに離散性をもつモデルに対しても短時間で優良な解を算出できることを示した.さらに,容量が離散値をもち,シングルパスである条件をもつ現実的なネットワーク設計モデルを開発した.循環型サプライチェーンネットワーク設計モデルの高速解法のための基本的なアルゴリズムを確立し,提案したアルゴリズムをもとにフローに離散性をもつモデルに対する解法の開発と数値実験を行い,モデルと解法の有効性を示すことができている.さらに,4種類のネットワーク設計モデルと解法に対する研究成果を論文にまとめ,論文誌に掲載することができている.4年間の前半を終えた段階でモデルと解法の開発および数値実験の実施を行うことができており,研究は全体としておおむね順調に進展している.容量制約をもつ設計モデル,大規模な容量制約をもつ設計モデル,非分割フロー条件を考慮した設計モデル,アセットバランス条件を考慮した設計モデル,アセットバランス条件と非分割フロー条件を考慮した設計モデル,ホップ数条件を考慮した設計モデル,非分割フロー条件とホップ数条件を考慮した設計モデル,区分的線形費用をもつ設計モデルの計9モデルに対する解析システムを開発し,ベンチマーク問題を用いてシステムを評価し,大きな成果を挙げることができた.提案した解法では,複数のパラメータが解の精度に大きな影響を与えている.しかし,使用しているコンピュータの台数および処理能力の制約のため,パラメータチューニングが不十分であった.このため,2018年度前半はコンピュータを増設し,十分なパラメータチューニングを実施する.基本的な複数のモデルへの解法の適用結果から,幅広いネットワーク設計モデルに対して短い計算時間で精度が高い解を算出できることが明らかになった.2018年度後半は,これらの基本モデルを循環型モデルに拡張する.従来の基本モデルは多品種流を考慮した任意のODを含むモデルであるため,リバースフローを直接的に考慮することができる.しかしながら,製品の組立てなどのフローの合流,廃棄・処分などのフローの減少,分解などによるフローの分離などは考慮できていない.
黄色ブドウ球菌ペプチドグリカン架橋形式の分子機序

私どもは黄色ブドウ球菌染色体DNAよりStaphylococcus capitis EPK1株が有するepr遺伝子に類似した遺伝子をクローニングしeprhと名付けた。eprhは蛋白質レベルでepr,lifとそれぞれ58、56%の相同性を有していた。また黄色ブドウ菌球や表皮ブドウ球菌のfemと約30%の相同性を有していた。eprは発現するとS.capitis,S.aureusにおいて菌体ペプチドグリカンがglycylglycine endopeptidase Lysostaphinに抵抗性となる。このことからepr(endopeptidase resistance gene)と名付けられている。eprhはeprのホモログーと考えられたため、eprhを温度感受性プラスミドによって挿入変異した株を作成した。しかしながら、この株はLysostaphinにたいする感受性に変化を示さなかった。またeprhを過剰発現させた株においてもLysostaphin感受性は変化しなかった。ノーザン解析の結果、eprhは通常の状態では発現していないと考えられた。そこでeprのプロモーターの下流にeprhを接続し、黄色ブドウ球菌内で発現を試みたがやはりLysostaphinにたいする感受性に変化は認められなかった。以上の結果からeprhは通常、黄色ブドウ球菌では機能していない遺伝子である可能性が強く示唆された。eprhはアミノ酸の転移に関わる蛋白であると考えられるが、その機能については明らかではない。またeprhの27bp上流にeprhと同じ向きにorfが存在し、他の溶菌酵素と相同な領域を有する蛋白質がコードされていた。このORFをLytNと名付けた。Hisx6 tagの後ろにLytNを融合させて発現した蛋白質はS.aureus菌体を溶解したが、M.luteusは溶解しなかった。以上のことから、LytNは新規の溶菌酵素であることが明らかにされた。近年、Navarreらは黄色ブドウ球菌バクテリオファージphi11の有するmurein hydrolaseとしてD-Ala-Gly endopeptidaseを見いだした。その後の検索から私どもがクローニングしたLytNはこのD-Ala-Gly endopeptidaseと高い相同性を有することが明らかにされた。LytNがD-Ala-Gly endopeptidaseであることが示唆されている。今後、LytNの酵素活性について明らかにする必要がある。我々は黄色ブドウ球菌染色体DNAよりStaphylococcus capitisEPK1株が有するepr遺伝子に類似した遺伝子をクローニングしeprhと名付けた。また黄色ブドウ球菌や表皮ブドウ球菌のfemと約30%の相同性を有していた。eprは発現するとS.capitis,S.aureusにおいて菌体ペプチドグリガンがglycylglycine cndopeptidase Lysostaphinに抵抗性となる。またeprhの27bp上流にeprhと同じ向きにorfく存在し、他の溶菌酵素と相同な領域を有する蛋白質がコードされていた。Hisx6tagの後ろにLytNを融合させて発現した蛋白質はS.aureus菌体を溶解したが、M.lutcusは溶解しなかった。

eprhはアミノ酸の転移に関わる蛋白であると考えられるが、その機能については明らかではない。またeprhの27bp上流にeprhと同じ向きにorfが存在し、他の溶菌酵素と相同な領域を有する蛋白質がコードされていた。このORFをLytNと名付けた。Hisx6 tagの後ろにLytNを融合させて発現した蛋白質はS.aureus菌体を溶解したが、M.luteusは溶解しなかった。以上のことから、LytNは新規の溶菌酵素であることが明らかにされた。近年、Navarreらは黄色ブドウ球菌バクテリオファージphi11の有するmurein hydrolaseとしてD-Ala-Gly endopeptidaseを見いだした。その後の検索から私どもがクローニングしたLytNはこのD-Ala-Gly endopeptidaseと高い相同性を有することが明らかにされた。LytNがD-Ala-Gly endopeptidaseであることが示唆されている。今後、LytNの酵素活性について明らかにする必要がある。