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カナダにおける積極的安楽死の合法化に関する研究

本研究では,カナダ最高裁判決から合法化立法の成立,および合法化後の状況を主たる対象としてカナダにおける積極的安楽死合法化に至る経緯とその背景,合法化立法の内容,合法化の意義と影響,合法化後の実施状況等について医事法学の観点から分析を行う。平成30年度においては,平成29年度に作成した積極的安楽死合法化立法(MAiD法)の日本語仮訳を立法経緯や報告手続を定めた委任立法に照らして精査し,内容を検討するとともに,改稿した。解説を作成し,日本語訳と併せて雑誌に投稿した(横野恵訳「カナダ医学的臨死介助法」比較法学52巻3号(2019)269ー282頁)。検討の結果,同法では,1)臨死介助(MAiD)を実施する医師およびナース・プラクティショナー,だけなくMAiDに関わる薬剤を調剤した薬剤師についても免責規定を設けていること,さらに2)医師およびナース・プラクティショナーのMAiDを幇助した者についても免責が規定されていること等が明らかになった。合法化後の運用状況について各州法および,カナダ政府による報告を用いて分析し,その実態を確認した。その結果,MAiD法施行から6か月間に報告された1086件の死亡すべてが,医師またはナースプラクティショナーによる薬剤の直接投与によるものであることが明らかになった。MAiD法では,米国オレゴン州と同様に,処方された薬剤を用いた自殺の形式のMAiDも許容しているが,利用されていない実態が明らかになった。カナダにおける合法化は,英米法圏の他の法域においても合法化に関わる議論に影響を与えており,オーストラリアのビクトリア州で,2017年11月に合法化立法が成立しているため,同法についての分析に着手した。おおむね計画通り進行している。平成30年度に計画していた学会発表については日程の関係で実施できなかったため,研究期間終了までに実施したい。MAiD法では,判断能力のある成人の患者がその時点でMAiDの要請を行うことを要件としており,MAiDを要請する事前の意思表示および成熟した未成年者または精神疾患患者によるMAiDの要請は合法化の対象となっていない。しかし,その取り扱いについては議論があり,MAiD法成立時に別途検討を実施する旨が規定されていた。この点について2016年12月にカナダ政府からカナダ学術会議に諮問が行われ,以後検討が行われてきたが,2018年12月に報告書が公表されたため,検討の経緯と報告書の内容の分析を今後実施する。英米法圏において積極的安楽死が合法化されているケースでは,例外なく判断能力のある成人の患者がその時点で安楽死の要請を行うことを義務づけており,こうした点について本格的な検討が行われることはこれまでになく,注目される。平成29年度は(1)カナダ最高裁のカーター事件判決(2015年)について下級審判決を含め分析し,同判決が先例であるロドリゲス事件判決(1993年)を変更した根拠・背景を検討した。その結果,ロドリゲス判決以降に憲法解釈が発展しており,それによってカーター事件判決での判例変更が可能になったこと,またカーター事件第一審判決では医療倫理の観点から専門家や一般市民の意識について詳細な検討を行い,いずれも合法化を支持する方向であると認定していることが判例変更の重要な背景になっていることを確認した。また,(2)2016年6月に成立した積極的安楽死合法化立法(連邦法)について日本語仮訳を作成するとともに,カナダ政府の報告書の分析を中心に,立法過程の議論を検討した。合法化立法の日本語訳については,推敲後に紀要への投稿を予定している。また,合法化立法に基づいて制定された連邦政府の指針の下での報告手続等の概要を把握するとともに,連邦法による合法化に伴う各州法の改正状況についての検討にも着手した。これにより,積極的安楽死をめぐる法制度の具体的な運用を明らかにすることができる。合法化後の実施状況については,政府による公式の報告が行われつつあり,その実態を確認することができた。以上の取り組みにより,本邦においてはほとんど先行研究の存在しなかったカナダの積極的安楽死合法化について,合法化までの過程の分析を行い,また合法化後の実態・運用についても分析に着手することができた。おおむね予定通りの研究を実施することができた。なお,申請当初は想定していなかったが,合法化立法に基づく各州法の整備が行われているため,積極的安楽死の具体的な運用を把握するために検討の必要があると判断し,情報収集に着手した。当初計画していた裁判による憲法上の適用除外の認定の個別事例についての検討は,資料収集にとどまった。具体的内容についての分析は平成30年度以降に可能であれば行うこととしたいが,当面は各州法の整備状況についての検討を優先して行う。

平成30年度においては,平成29年度に作成した積極的安楽死合法化立法(MAiD法)の日本語仮訳を立法経緯や報告手続を定めた委任立法に照らして精査し,内容を検討するとともに,改稿した。解説を作成し,日本語訳と併せて雑誌に投稿した(横野恵訳「カナダ医学的臨死介助法」比較法学52巻3号(2019)269ー282頁)。検討の結果,同法では,1)臨死介助(MAiD)を実施する医師およびナース・プラクティショナー,だけなくMAiDに関わる薬剤を調剤した薬剤師についても免責規定を設けていること,さらに2)医師およびナース・プラクティショナーのMAiDを幇助した者についても免責が規定されていること等が明らかになった。合法化後の運用状況について各州法および,カナダ政府による報告を用いて分析し,その実態を確認した。その結果,MAiD法施行から6か月間に報告された1086件の死亡すべてが,医師またはナースプラクティショナーによる薬剤の直接投与によるものであることが明らかになった。MAiD法では,米国オレゴン州と同様に,処方された薬剤を用いた自殺の形式のMAiDも許容しているが,利用されていない実態が明らかになった。カナダにおける合法化は,英米法圏の他の法域においても合法化に関わる議論に影響を与えており,オーストラリアのビクトリア州で,2017年11月に合法化立法が成立しているため,同法についての分析に着手した。おおむね計画通り進行している。平成30年度に計画していた学会発表については日程の関係で実施できなかったため,研究期間終了までに実施したい。【現在までの進捗状況】に記載した変更点を除き,基本的には申請当初の計画に従って推進する。カナダ以外の英米法圏の動向として,2017年11月末にビクトリア州(オーストラリア)で積極的安楽死を合法化するための法律が成立しており,立法の概要や経緯について検討の対象に加えることとする。また,スコットランドでも積極的安楽死合法化のための法案が議会に提出され,支持を集めており今後の動向について情報収集を行う。MAiD法では,判断能力のある成人の患者がその時点でMAiDの要請を行うことを要件としており,MAiDを要請する事前の意思表示および成熟した未成年者または精神疾患患者によるMAiDの要請は合法化の対象となっていない。しかし,その取り扱いについては議論があり,MAiD法成立時に別途検討を実施する旨が規定されていた。この点について2016年12月にカナダ政府からカナダ学術会議に諮問が行われ,以後検討が行われてきたが,2018年12月に報告書が公表されたため,検討の経緯と報告書の内容の分析を今後実施する。英米法圏において積極的安楽死が合法化されているケースでは,例外なく判断能力のある成人の患者がその時点で安楽死の要請を行うことを義務づけており,こうした点について本格的な検討が行われることはこれまでになく,注目される。物品費の使用において当初想定していた価格よりも安価に購入することができたものがあったため。予定していた学会発表を実施できなかったため。
身体の自律と保全に関する研究（国際比較）

「身体の自律と保全(インテグリティ)」を主題とする本研究の初年度は、国際会議への参加などに関連したタイミングの都合により、男児の性器(包皮)ケアをめぐる保健指導に関する研究を重点的に行った。その具体的な内容は、1)文献・資料研究、2)専門家へのコンサルティング、3)男児・成人男性の性器ケアをめぐる意識・態度・経験に関する量的調査、4)国際的なネットワークの構築である。1)については、「仮性包茎」に係わる保健・医療言説の現状と戦前の日本における医学界における言説を分析した。2)については、現在の「仮性包茎」の保健指導において指導的立場にあり、文献の著者でもある日本の専門家(泌尿器科医)2名にコンサルティングをお願いした。これは研究計画の妥当性の確認および、文献では知りえない情報入手を目的としたインフォーマルな聞き取り調査を兼ねたもので、国内外の動向や研究・実践の潮流を把握することができた。3)男児・成人男性の性器ケアをめぐる意識・態度・経験に関する量的調査については、その第1弾として「日本人男性のペニス包皮をめぐる身体イメージと保健行動に関する研究」を実施することとした。これは、18歳以上の日本人男性を対象として、2年次にインターネット調査として実施するものである。本年度は、1デモグラフィックデータ、2ペニス(包皮)の外見に関する理想と現状、3ペニス(包皮)に関する保健行動で構成される質問票を作成した。4)では、2019年に開催される2つの国際会議に向けた準備を行った。とくに2019年10月にメキシコシティで開催される、第24回World Congress of Sexual Health(以下、WAS国際会議)については、エントリーした本研究に関する2本の演題が採択された。「身体の自律と保全(インテグリティ)」を主題とする本研究では、(A)トランスジェンダーの性別承認に係る手術要件、(B)男児性器ケアをめぐる保健指導を2本の柱としている。当初の計画は、1)国内外の文献・資料研究(1年目): (A)(B)に係る科学的言説の潮流(現状と実践を正当化するエビデンスの有無の確認を含む)を把握すること、国内外の動向(法律やガイドラインなどのありよう)と政治を明らかにすること、2)専門家への聞き取り調査(1年度後期に海外調査、2年度前期に国内調査):1)の裏付け作業、および医療保健の専門家とのネットワーキングを通じて、将来的な大規模調査の協働基盤を構築すること、3)量的調査の実施(3年目)としていた。研究実績の概要でも述べたように、初年度は、国際会議への参加などに関連したタイミングの都合により(B)に関する研究を重点的に進めることになり、これについては当初の予定通りで進んでいる。また、研究実績の概要では述べなかったが、(A)トランスジェンダーの性別承認に係る手術要件についても、文献研究とそのアウトプットを通じた国内外のネットワークの構築については当初予定どおり進んでいる。とくに日本の「性同一性障害特例法」の問題点について、海外メディア(ロイター)の取材を受け、研究代表者のコメントが記事化されたことが、国際的ネットワークの拡充につながり、今後の研究成果に反映させていきたいと考えている。3年計画の2年目は、(A)トランスジェンダーの性別承認に係る手術要件に関しては、当事者を対象として、「手術要件」の存在が自己決定を含む「性の健康と権利」に及ぼす影響を明らかにするための量的調査の準備を進め、計画どおり3年目の実施につなげていく予定である。(B)については、初年度に作成した「日本人男性のペニス包皮をめぐる身体イメージと保健行動に関する研究」を実施する。また、4月26日から2日間、英国リーズ大学で開催されたFuture Choices: Keeping Europe Intact主催のA Children's Rights Conference(欧州会議)に参加し、そこで欧米数カ国で研究協力者を確保できたことから、今後、国際比較調査に向けた準備をしていく。国内調査としては、日本人男性を対象とした調査を第1弾として、子育て経験のある保護者を対象とした調査も実施する予定である。10月にメキシコシティ・世界貿易センターで開催される第24回World Congress of Sexual Health(以下、WAS国際会議)では、本研究に関する2本の演題を発表する。(A)と(B)に共通して、研究班のウェブサイトを開設する予定である。これはおもに、研究成果のアウトプット(調査結果のフィードバックを含む)の場として使用するものであるが、とくに(B)に係わる保健指導・教育・情報を発信し、意見交換をするプラットフォームとすることにより、将来の調査協力へのインセンティブにつながると期待している。

3)男児・成人男性の性器ケアをめぐる意識・態度・経験に関する量的調査については、その第1弾として「日本人男性のペニス包皮をめぐる身体イメージと保健行動に関する研究」を実施することとした。これは、18歳以上の日本人男性を対象として、2年次にインターネット調査として実施するものである。本年度は、1デモグラフィックデータ、2ペニス(包皮)の外見に関する理想と現状、3ペニス(包皮)に関する保健行動で構成される質問票を作成した。4)では、2019年に開催される2つの国際会議に向けた準備を行った。とくに2019年10月にメキシコシティで開催される、第24回World Congress of Sexual Health(以下、WAS国際会議)については、エントリーした本研究に関する2本の演題が採択された。「身体の自律と保全(インテグリティ)」を主題とする本研究では、(A)トランスジェンダーの性別承認に係る手術要件、(B)男児性器ケアをめぐる保健指導を2本の柱としている。当初の計画は、1)国内外の文献・資料研究(1年目): (A)(B)に係る科学的言説の潮流(現状と実践を正当化するエビデンスの有無の確認を含む)を把握すること、国内外の動向(法律やガイドラインなどのありよう)と政治を明らかにすること、2)専門家への聞き取り調査(1年度後期に海外調査、2年度前期に国内調査):1)の裏付け作業、および医療保健の専門家とのネットワーキングを通じて、将来的な大規模調査の協働基盤を構築すること、3)量的調査の実施(3年目)としていた。研究実績の概要でも述べたように、初年度は、国際会議への参加などに関連したタイミングの都合により(B)に関する研究を重点的に進めることになり、これについては当初の予定通りで進んでいる。また、研究実績の概要では述べなかったが、(A)トランスジェンダーの性別承認に係る手術要件についても、文献研究とそのアウトプットを通じた国内外のネットワークの構築については当初予定どおり進んでいる。とくに日本の「性同一性障害特例法」の問題点について、海外メディア(ロイター)の取材を受け、研究代表者のコメントが記事化されたことが、国際的ネットワークの拡充につながり、今後の研究成果に反映させていきたいと考えている。3年計画の2年目は、(A)トランスジェンダーの性別承認に係る手術要件に関しては、当事者を対象として、「手術要件」の存在が自己決定を含む「性の健康と権利」に及ぼす影響を明らかにするための量的調査の準備を進め、計画どおり3年目の実施につなげていく予定である。(B)については、初年度に作成した「日本人男性のペニス包皮をめぐる身体イメージと保健行動に関する研究」を実施する。また、4月26日から2日間、英国リーズ大学で開催されたFuture Choices: Keeping Europe Intact主催のA Children's Rights Conference(欧州会議)に参加し、そこで欧米数カ国で研究協力者を確保できたことから、今後、国際比較調査に向けた準備をしていく。
強弾性結晶内の孤立ドメイン境界が示す1次元運動における断続性の精密測定

有機単結晶(TMTSF)_2Xは外力の下で孤立した双晶境界を生じ、その運動がリアルタイムで観察できることを私たちは見いだし、その運動を詳細に調べている。本研究では、特に、この観察から発見した一定応力下における運動の断続性に焦点を当て、その起源を明らかにするために、一旦停止時間の性質を調べた。以下に主な結果を記す。1)一旦停止は結晶内に固定された場所において起こる。このため、結晶内の欠陥や転位などの格子系に固定した乱れが起源と考えられる。2)外的条件(応力、温度、待機時間)を一定に制御して繰り返し実験を行うと、一旦停止がおこる直前の局所的速度は一定であるにも関わらず、その直後の停止時間は100倍以上も揺らぐ。局所的な速度が一定であることは、この結晶の外的環境が一定であることを保証していることから、一旦停止の時間は運動とは異なる支配要因によるものであるといえる。すなわち、一旦停止状態は単純に速度の遅い極限状態ではないといえる。3)揺らいだ停止時間の平均植は応力、待機時間とともに速度と同様の依存性を示す。このことから、停止時間は運動状態と同様の外力による影響を受けているといえる。4)停止時間のゆらぎは対数正規分布をしており、その分布関数は応力及ぴ待機時間には依存せず一定であった。これらの結果から、結晶内に固定したピンニングセンターにおいて境界は停止し、熱励起によってこのポテンシャルを乗り越えて運動を再開すると考えられる。このピンニングポテンシャルは、境界の反対方向の運動によって平均値の回りに揺らぎ、その結果として停止時間が対数正規分布で揺らぐことが理解できる。ただし、ピンニングポテンシャルの実体および揺らぐメカニズム、およびその揺らぎが外力によって不変である理由については境界に関するミクロな情報を得る研究が必要である。
α線内用放射線治療への応用を目指したＡｔ－２１１標識生理活性ペプチドの開発

放射性同位元素を体内に投与する内用放射線治療では、従来から用いられていきたβ線より少ない投与量で、より大きなダメージを細胞に与えることができるα線の利用が期待されている。本研究では、α線を放出するRIであるアスタチン-211(At-211)を用いた内用放射線治療の実現を目指して、新たなAt-211の分離法を開発するとともに、乳がんなどのがん細胞に多く発現するHER2に親和性を持つことが期待されるAt-211標識生理活性ペプチドを新たに合成した。アスタチン-211(At-211)は、細胞殺傷能力が高いα線を放出する放射性同位元素(RI)である。従って、At-211をがんに効率よく送ることができれば、従来のβ線を用いた内用放射線治療よりも少ない投与量で高い治療効果が得られるだけでなく、β線では効果が認められていない固形がんへの応用も期待できる。本研究では、生体内での安定性が期待できるホウ素ケージ誘導体をAt-211標識部位、がんへの高い選択性と速やかな集積性を有する生理活性ペプチドをAt-211の運搬体とする新規At-211標識薬剤を開発し、α線内用放射線治療用薬剤としての有用性を明らかにする。今年度は、はじめに、高純度At-211の製造を目的としたカラムほうによるBiターゲットからのAt-211の分離を検討した。その結果、ポリエチレングリコール(PEG)を導入した樹脂を用いることで塩酸および硝酸中のAt-211を96-99%で吸着できることを明らかにした。次に塩基性溶液を用いて樹脂からの溶出を試みた結果、15Mアンモニア水を用いることで78%でAt-211を溶出できることを見出した。At-211標識生理活性ペプチド合成では、固相合成法によりKCCYSL, WTGWCLNPEESTWGHCTGSFの2種類のペプチドを合成し、さらにAt-211標識部位としてp-ビストリブチルスズ安息香酸を導入した生理活性ペプチドを合成した。現在、ホウ素ケージ誘導体の合成と生理活性ペプチドへの導入を検討している。したがって、At-211をがんに選択的かつ効率よく送達することができれば、従来のβ線を用いた内用放射線治療よりも、少ない投与量で高い治療効果が期待できる。本研究では、生体内での安定性が期待できるホウ素ケージ誘導体をAt-211部位として導入し、がんへの高い選択性と速やかな集積性を有する生理活性ペプチドをRI運搬体とする新規At-211標識薬剤を開発し、α線内用放射線治療用薬剤としての評価を実施する。今年度は、At-2111分離の高効率化を目的として陰イオン交換樹脂を用いたBiターゲットからのAt-211分離実験を実施した。その結果、低濃度水酸化ナトリウム水溶液を用いることで、樹脂に吸着したAt-211を95%以上の回収率で溶出できることを明らかにした。また、得られたAt-211溶液を中和した後、N-Boc-p-トリブチルスズフェニルアラニンメチルエステルと反応させた結果、標識率95%以上でAt-211標識フェニルアラニン誘導体を合成した。今後は得られた知見を基に、At-211標識生理活性ペプチドの合成を実施する。生理活性ペプチド標識前駆体の合成が滞っており、At-211標識実験を実施できなかったため。アスタチン-211(At-211)は、線エネルギー付与(LET)が高いα線を放出する放射性同位元素(RI)であることから、At-211をがんへ送達することができれば、従来のβ線を用いる内用放射線治療よりも少ない投与量で高い治療効果が得られるとともにβ線では効果が認められていない固形がんへの応用も期待できる。At-211が放出するα線の大きな生物効果と短い半減期(7.2時間)を考慮すると、生体内で安定性を維持しつつ、がんに選択的かつ速やかにAt-211を送達する標識薬剤の開発が不可欠である。そこで、本研究では、がんへの高い選択性と速やかな集積性を有する生理活性ペプチドを運搬体とする新規211At標識生理活性ペプチドを開発し、α線内用放射線治療用薬剤としての有用性を明らかにする。今年度は、スズーハロゲン交換反応によりAt-211を標識することを目的として、その前駆体となるスズフェニルアラニンを配列に含む保護生理活性ペプチド(KCCYSLおよびGSGKCCYSL)の合成を行い、目的物が得ることができた。そして、前年度までに開発した分離法とスズアミノ酸誘導体への標識実験で得られた知見を基にAt-211標識生理活性ペプチドの合成を試みた結果、目的とするペプチドを合成することができた。以上の結果から、At-211標識生理活性ペプチドを合成できることが明らかとなった。

生理活性ペプチド標識前駆体の合成が当初想定していた以上に困難で、昨年度実施予定の新規生理活性ペプチドへのAt-211標識実験を実施できなかった。そのため、やや遅れていると評価した。今後は昨年度開発したAt-211分離法を用いて定常的な製造を行い、At-211標識ペプチドを合成する。また、放射性ヨウ素標識ペプチドも合わせて合成し、標識率や体内動態などを比較することでAt-211標識ペプチドの有用性を明らかにする予定である。放射化学今後は、昨年度開発した湿式分離法を用いて精製したAt-211を使用して、合成した生理活性ペプチドへの標識実験を実施する。また、標識実験で得られたAt-211標識ペプチドを精製して使用することで、今年度実施予定のin vitroの安定性や細胞実験を同時並行で実施し、研究の進行をさらに早める予定である。当該年度では、生理活性ペプチド標識前駆体の合成が当初の予定よりも進んでおらず、予定していたAt-211標識および動物実験が実施できなかった上、実験実施に伴う旅費が発生しなかったため。当該年度では、生理活性ペプチド標識前駆体の合成が当初想定していた以上に困難で、At-211標識実験を実施できなかったため。次年度では、生理活性ペプチド標識前駆体の合成実験、At-211標識実験、および、動物実験のための試薬、実験機器の購入に使用する。また、H28年度実施予定の実験に関連する実験機器や試薬の購入、および、実験実施に伴う旅費に使用する予定である。標識実験を平成27年度に実施するため、次年度助成額とあわせて使用する予定である。
不要神経回路の選択的除去におけるｉｎ　ｖｉｖｏ膜動態の解析

大まかな脳神経回路は幼児期に形成されるが、この時期の脳神経回路は混線・断線を含み、未熟な状態である。そのため、その後の発達過程で、過剰量の神経回路から不必要な回路を除去する「不要突起除去」と呼ばれる現象が見られる。しかし、この不要突起除去の分子メカニズムはほとんど理解されていない。本研究では、不要神経回路除去の時空間制御における膜動態の役割について明らかにすることを目的とする。平成30年度は主に、光遺伝学的手法により、高精度の時間空間枠における膜動態の操作に取り組んだ。ニューロテンシン受容体は、脳に高発現しているGPCRであり、ニューロテンシンによって活性化される。ニューロテンシン受容体は、神経突起伸長を含む脳発生を制御することから、不要突起除去にも関わる可能性が考えられる。そこで申請者は、最近報告された、GPCRのエンドサイトーシスを光操作する技術を用いて、高精度の時間空間枠におけるニューロテンシン受容体のエンドサイトーシス光操作に取り組んだ。東京大学の小澤岳昌教授から、ニューロテンシン受容体の光操作ツールの提供を受け、現在、神経細胞においてニューロテンシン受容体の光操作ツールを動作させるための実験条件を確立している。加えて、ニューロテンシン受容体が脱感作においてエンドサイトーシスされた後、どの様に、そして、どの様なメカニズムで細胞内輸送されるのかを解析している。これらの実験を通じて、ニューロテンシン受容体のエンドサイトーシス光操作と、エンドサイトーシス後の細胞内輸送解析の両面から研究を進めている。本年度は予定通り、膜動態を光操作するための実験系を構築した。具体的には、ニューロテンシン受容体のエンドサイトーシスを光操作するための実験条件を整えた。並行して、これまで不明瞭であった、ニューロテンシン受容体のエンドサイトーシス後の細胞内輸送経路を解析した。次年度は、ニューロテンシン受容体の相互作用因子に着目しながら、解析を進める予定である。今後は、引き続きニューロテンシン受容体のエンドサイトーシス光操作の実験系の確立と、エンドサイトーシス後における細胞内輸送の解析を進める。これまでに、ニューロテンシンが、ドーパミン作動性神経細胞の神経伝達を調節すること、さらに、ニューロテンシン受容体とドーパミンD2受容体がヘテロダイマーを形成することが報告されている。このことから、ニューロテンシン受容体は、ドーパミンD2受容体とヘテロダイマーを形成することで、ドーパミン作動性神経細胞の神経伝達を調節する可能性が考えられる。そこで、ニューロテンシンの光操作ツールを用いながら、ニューロテンシン受容体とドーパミンD2受容体のヘテロダイマーの細胞内輸送を解析することで、このヘテロダイマーがドーパミン作動性神経細胞の神経伝達を調節する可能性についても検証する。
サーマルサイクリングと水中での定変位疲労試験がGFRCクラスプに与える影響

ガラスファイバー強化型コンポジットレジン(Glass Fiber Reinforced resin Composite,以下GFRC)のクラスプへの臨床応用の可能性を検討してきた.これまでの研究では,実験中は室温空気中で行うことが多かった.しかし実際にGFRCをクラスプとして口腔内で使用するためには試験を37°Cの水中で行う必要がある.そこで,まず真直型GFRCクラスプを用いて定変位疲労試験を37°Cの蒸留水中で行い,疲労耐久性を検討した.試料はGFRCとしてEGファイバー(以下EG,クラレ)を用い,成形用モールドヘ填入し,メーカー指定に従ってα-ライト(モリタ)にて5分間光重合後,KL-310(クラレ)にて15分間加熱重合した.表面を研磨し,レジン製ホルダーにクラスプを固定した.試料数は5個とした.定変位疲労試験は万能試験機(EZ-Graph,島津製作所)を用いて行った.X-Yステージ上のバイスに固定したクラスプに対して,最大0.25mmの繰り返し変位を鉤尖部内面に対して垂直に蒸留水中(37°C)で負荷(10mm/min)した.負荷回数は1日5回義歯を着脱すると仮定し,1ヶ月間の使用に相当する300cycleとした.試験終了後,試料の定点から鉤尖部の距離を光学顕微鏡(キーエンス)にて計測し,また試料圧縮面,引張面も観察した.口腔内での1ヶ月間の使用を想定した定変位疲労試験の結果,維持力は8.36Nから7.00Nへと低下した.また光顕像から亀裂や破折は認められなかった.また,試料の定点から鉤尖部の距離は2.2%減少した.以上の結果から,1ヶ月間の口腔内での使用を想定した定変位疲労試験から,維持力は16.1%低下したしたものの,亀裂や破折は認められなかった.よって,GFRCクラスプは臨床応用が可能であることが示唆された.ガラスファイバー強化型コンポジットレジン(Glass Fiber Reinforced resin Composite,以下GFRC)に着目し,GFRCのクラスプの臨床応用について検討している.GFRCをクラスプとして口腔内で使用するためには,水中にて疲労試験を行う必要があった.そこで本研究では,真直型GFRCクラスプの定変位疲労試験を37°Cの水中にて行い,その疲労耐久性を評価した.GFRCとして,エステニアC&B,EGファイバーセット(クラレ)のEGファイバー前歯部用(以下EG)を用いた.クラスプフォーマーヘEGを填入し,メーカー指示に従って光重合,加熱重合を行った.重合後試料表面を研磨し,レジンホルダー部に試料を固定した.同一条件試料数は5個とした.定変位疲労試験はステンレス製タンクを設置した万能試験機(EZGraph,島津製作所)を用いて行った.X-Yステージ上のバイスに固定したクラスプをステンレス製タンクに取り付け,37°Cの水中において,0.25mmの繰り返し変位をクラスプ鉤尖部内面に対して垂直に負荷(0.1mm/min)した.負荷回数は1日5回義歯を着脱すると仮定し,1ヶ月間の使用に相当する300サイクルとした.またクラスプを0.25mm変位させるのに必要な荷重を計測した。試験終了後,クラスプ試料表面を光学顕微鏡(VHX-100,キーエンス)にて観察した.またレジンホルダー基部から,クラスプ鉤尖部までの距離を計測し,これを永久変形量とした.試験の結果,1ヶ月間の使用を想定した37°Cの水中での定変位疲労試験から,荷重は12.3%(SD:3.80)減少し,永久変形量は2.34%となったものの,試料表面には亀裂やガラスファイバーの剥離等は観察されなかった.よって,GFRCクラスプは臨床応用可能であることが示唆された.
微粒子吸着材の高効率分離を可能にする新規Ａｌ高分子凝集剤の開発とその機能の解明

本研究は,最先端の浄水要素技術(微粉化活性炭吸着材,超高塩基度ポリ塩化アルミニウム凝集剤)を融合させるために必要な凝集処理条件を明らかにするものであり,上水道システムの改善に大きく貢献する.微粉化活性炭が広く利用可能になることで,異臭味の原因物質をはじめとする凝集・ろ過により除去困難な物質により劣化した水を飲用可能な水質へ高効率で変換できるため,おいしく安全な水の安定供給が可能となる.本研究は,最先端の浄水要素技術(微粉化活性炭吸着材,超高塩基度ポリ塩化アルミニウム凝集剤)を融合させるために必要な凝集処理条件を明らかにするものであり,上水道システムの改善に大きく貢献する.微粉化活性炭が広く利用可能になることで,異臭味の原因物質をはじめとする凝集・ろ過により除去困難な物質により劣化した水を飲用可能な水質へ高効率で変換できるため,おいしく安全な水の安定供給が可能となる.
イマージョングレーティング分光器を用いた星間分子のラインサーベイ観測

中間赤外線(N band:波長813 μm)を観測域とする冷却エシェル分光観測装置GIGMICS(Germanium Immersion Grating Mid-Infrared Cryogenic Spectrograph)をすばる望遠鏡などの国外の光学赤外望遠鏡に搭載し、星間分子の振動回転スペクトルを分解能(R≦40000)で観測するために必要な、GIGMICS本体および周辺装置に関する以下の開発を行った:(1)可動架台(2)光軸調整用可搬型外部光学系(3)4つの分光スリットミラー(4)波長校正用低圧ガスセル(5)エシェルフォーマット解析用ソフト(6)スペクトル解析用放射伝達コード。申請者らが独自に天体観測用分光器として開発した冷却エシェル分光器(GIGMICS)のファーストライト観測データの詳細な解析を行い、(1)分光器の性能の評価(2)CO_2の振動回転スペクトルを用いた金星大気の鉛直分布(3)惑星状星雲NGC7027での[SIV]禁制輝線空間分布、に関する詳細な知見を得て、その結果を国内外の幅広い分野の学会(分子分光研究会、SPIE Conference、天文学会、SGEPSS)で発表した。GIGMICSの広い観測波長域と高い波長分解能は、我が国では唯一かつ最高性能を有していて、星間分子雲や老化星周辺大気のみならず、太陽系惑星大気の観測にもきわめて有効であることが確認され、惑星科学への応用、展開にむけて、小口径の専用望遠鏡の開発計画の検討を開始するに至った。GIGMICSを国立天文台すばる望遠鏡に設置することにより、中間赤外線領域全域に対する星間分子のスペクトル線サーベイ観測を行うため、すばる望遠鏡の赤外ナスミス焦点台の詳細な検分を行った。その結果をもとに、名古屋大学技術センター専用の可動ステージの設計を完了し、その製作に着手した。また、小型の量子カスケードレーザーによるコンパクトな調整用光源を購入し、立ち上げを行った、さらにGIGMICSの観測波長:N-band全域を網羅するスペクトル標準として、CH_4+NH_3低圧(10mTorr)封入混合ガスセルの設計を行った。ゲルマニウム・イマージョングレーティング中間赤外線冷却分光器(GIGMICS)を、国立天文台ハワイ観測所・すばる望遠鏡の赤外ナスミス焦点台に設置し、高感度かつ高分散の分光観測を遂行することができるようにするために、GIGMICSの前置光学系の入射F比を現在のすばる望遠鏡赤外ナスミス焦点での値F/13.9に変更するための改造を行った。また、これに伴い、実際の観測における天体の明るさに応じて種々の波長分解能および視野を設定するために、4種類の分光スリットを新たに製作し、GIGMICSのスリットタレットに格納のうえ位置の調整を行った。また、迅速かつ正確な焦点合わせを行うための装置可動ステージ、および外部スリットビューアーの設計、開発を行った。可動ステージは幅:約1,500mm,奥行:約1,800mm,高さ:約800mmで、すばる望遠鏡赤外ナスミス焦点台床面に既設のFootprintを基準として、GIGMICSを安定に支持しつつ、焦点位置(a)全自由度6のうち光軸方向の焦点位置を除くの5つの自由度に対する微調整範囲±5mmもしくは±0.3deg,(b)調整後の位置のロック機構、およびメモリー機構(c)可搬性(d)分解、組み立て可能性、といった当初の目標仕様を満たすことを確認した。また、外部スリットビューアーとして、この可動ステージ上に設置したGIGMICSの入射焦点を、すばる望遠鏡の赤外ナスミス焦点に正確に合わせるために、(a)落射照明用光学系, (b)外部ビューアー(c)ガイド用F/13.9もしくはコリメートHe-Neレーザー光源、からなる、コンパクトでGIGMICSの入射窓付近に着脱が容易で、かつ微調整が不要な、幅および奥行が200mmのコンパクトな外部スリットビューアー光学系の製作を行った。その結果、赤外ナスミス焦点台の高度軸端面とGIGMICSの入射窓との限られたスペース(50 cm)で、安全かつ迅速な光軸合わせ作業が可能となった。前年度から継続して、ゲルマニウム・イマージョングレーティング中間赤外線冷却分光器(GIGMICS)を、国立天文台ハワイ観測所・すばる望遠鏡の赤外ナスミス焦点台に設置し、高感度かつ高分散の分光観測を遂行することができるようにするための、GIGMICSに装着された2つの赤外線アレイ検出器(スリットビューワー用:InSb 256x256素子、エシェログラム用Si:As IBC 512x412素子)の駆動エレクトロニクスの設計と改良による新システムへの置き換え、および、解析ソフトウェアの改良および新規の製作を行った。2011年に行った東広島天文台でのGIGMICSのファーストライト観測においてやや顕著であったInSb検出器の撮像データに現れる再現性の低い周期的なノイズ対策のため、電源供給回路を含む新たな回路基板を設計、製作し、単体でのノイズ評価を経てGIGMICSに搭載し動作試験を行った結果、良好な結果を得た。この新しい検出器駆動回路によって、可動ステージ上に設置したGIGMICSの入射焦点位置調整作業が、ガイド用F/13.9もしくはコリメートHe-Neレーザー光源からの微弱な1.5μm発振線を用いて非常に効率よく行うことが可能であることを明らかにした。これにより、大型装置であるGIGMICSの(a)落射照明用光学系, (b)外部ビューアー(c)He-Neレーザー(d)10.41μm量子

カスケードレーザーからなる、コンパクトな調整機構が完成した。平成26年8月にGIGMICSの冷却動作に必須であるHe-Ne冷凍機のコンプレッサーユニットが不調となった。メーカーにおいて点検を行った結果、当初の冷却能力を満たすことができないこと、製造中止品であるために新規製作には時間がかかることが判明した。そのため、望遠鏡への設置による試験を今年度内に行うことはできないと判断し、研究資金を繰り越した上で次年度に研究を続行する旨,決断するに至った。前年度までに取り組んできた、ゲルマニウム・イマージョングレーティング中間赤外線冷却分光器(GIGMICS)の望遠鏡搭載への対応のための内部/外部光学系、2つの二次元アレイ検出器駆動系の動作試験を行った。波長10ミクロン帯において多数の振動回転スペクトルを示すアンモニアガスセルを用いることにより、スペースや周辺設備に制限の多い観測サイトでも効率よく安全に観測作業が行うことができることが確認された。また、昨年度において問題が生じたHeコンプレッサを購入し、順調な動作が確認された。米国ハワイ州マウイ島のハレアカラ山頂において稼働を開始した、東北大学の60cm光学赤外望遠鏡にGIGMICSを搭載し、星間分子や惑星大気分子の観測を行うことが、長期観測が可能になる点で有力であることが分かった。東北大学大学院理学研究科惑星プラズマ・大気研究センターおよび、ハワイ大学マウイ・Institute for Astronomyとの間で、GIGMICSのハレアカラ観測所への移設に向けての具体的な条件について議論を行い、今後の緊密な連絡に基づく協力体制を構築した。狭隘な観測室内へのGIGMICSの設置には、中間赤外線透過型の新しい光ファイバーの導入が効果的であるため、本科学研究費において光ファイバーおよびカップリングレンズを導入し、試験を行ったところ、低温でも良好な透過率特性を維持することを明らかにした。また、遠隔操作による無人運転構築のため、データ転送用光ファイバーリンクを導入た。国立天文台の南米チリ・アタカマサブミリ波ASTEを用いた冥王星大気中のCO分子のJ=3-2観測データの解析を行い、過去の観測においてCO J=2-1の検出が報告されていたにも関わらず、J=3-2については有意なスペクトルは検出されないことを明らかにし、その原因について考察を行い、国際学術雑誌において報告した。中間赤外線(N band:波長813 μm)を観測域とする冷却エシェル分光観測装置GIGMICS(Germanium Immersion Grating Mid-Infrared Cryogenic Spectrograph)をすばる望遠鏡などの国外の光学赤外望遠鏡に搭載し、星間分子の振動回転スペクトルを分解能(R≦40000)で観測するために必要な、GIGMICS本体および周辺装置に関する以下の開発を行った:(1)可動架台(2)光軸調整用可搬型外部光学系(3)4つの分光スリットミラー(4)波長校正用低圧ガスセル(5)エシェルフォーマット解析用ソフト(6)スペクトル解析用放射伝達コード。いわゆるマンパワー不足に対処するために、充分なスキルと経験を有する博士研究員の雇用を検討する。
GeVガンマ線全天サーベイによる超新星残骸における宇宙線加速の系統的研究

フェルミ・ガンマ線衛星によって、星が死ぬ時の大爆発である超新星の残骸であるCygnus Loop、G8.7-0.1、W44の周辺を観測した。その結果、付随するガスに空間的に対応したギガ電子ボルトの高エネルギーガンマ線放射を発見した。ガンマ線データを詳細に調べた結果、どれも高エネルギーの原子核「宇宙線」が超新星残骸で加速されガスと反応していることを示唆していた。本研究によって、今後、系統的に宇宙線の加速・拡散過程を理解する上で有用となるデータが得られた。フェルミ衛星は、GeV領域の宇宙ガンマ線に対して過去最高感度、角度分解能を誇る望遠鏡である。ガンマ線は、高エネルギーの原子核(主に陽子)である宇宙線が星間物質と相互作用することによって放射されるため、宇宙線を研究する上で強力な手段となっている。フェルミ衛星は、2008年6月に打ち上げられて以来、1年間の観測によって、数個の超新星残骸(SNR)が宇宙線陽子の加速源であることを示唆する観測結果を出してきた。これらの天体の多くは分子雲と相関し、年齢が比較的古い。この事実は、宇宙線加速を行うSNRの共通する特徴を捉えている可能性がある。しかし、ガンマ線放射効率は分子雲の質量に比例するため、明るい天体のみでは観測的なバイアスがかかる。本研究はフェルミ衛星によるガンマ線測定を比較的暗めのSNRまで拡張し、SNRの年齢および分子雲の質量に対してSNRが加速した宇宙線総エネルギーとの相関を求めることが大目的である。平成22年度は、フェルミ衛星1年目カタログでSNRに空間相関が認められた比較的明るめの天体のうち、詳細解析が進んでおらずかつガンマ線で広がっていて空間分布の相関を調べやすいG8.7-0.1とCygnus Loopに焦点を絞って解析を進めた。分子雲との相関を調べた結果、G8.7-0.1は、これまでの中年SNRの観測と同じく分子雲との相関が確認された一方、Cygnus Loopは分子雲とガンマ線の相関していないという特異な性質が見つかった。また、ガンマ線のエネルギースペクトルと放射モデルの比較により、両天体共に宇宙線陽子が加速していることを示唆する結果も得られた。ガンマ線は、高エネルギーの原子核である宇宙線が星間物質と相互作用することによって放射されるため、宇宙線を研究する上で強力な手段となっている。平成23年度は、(1)平成22年度に解析を進めた、G8,7-0.1とCygnus Loopの議論をそれぞれ論文にまとめ投稿し、受理された。これらは、フェルミ衛星1年目カタログでSNRに空間相関が認められた比較的明るめの天体のうち、詳細解析が進んでおらずかつガンマ線で広がっていて空間分布の相関を調べやすい天体である。(2)ガンマ線で明るいSNRW44の詳細な空間分布を調べ、論文として投稿した。W44は、ガンマ線で明るいSNRであるが、2年強のデータを蓄積した結果、SNRの外側まで広がったガンマ線構造が見つかった。これは、宇宙線が加速領域から逃げ出して拡散し、近傍の分子雲と反応して生じたものと考えられる。解析はSLACの内山氏ほかが中心となって行ったが、議論に参加し論文として仕上げた(掲載決定済み;発行年は2012年4,月)。

本研究はフェルミ衛星によるガンマ線測定を比較的暗めのSNRまで拡張し、SNRの年齢および分子雲の質量に対してSNRが加速した宇宙線総エネルギーとの相関を求めることが大目的である。平成22年度平成23年度は、フェルミ衛星1年目カタログでSNRに空間相関が認められた比較的明るめの天体のうち、詳細解析が進んでおらずかつガンマ線で広がっていて空間分布の相関を調べやすい天体であるG8.7-0.1、Cygnus Loop、W44(この天体は立教大・内山氏が主導)について解析を進め、議論をそれぞれ論文にまとめ投稿し、受理された。前年度までの研究の結果を考慮して、平成24年度は、(1)フェルミ衛星1年目カタログのSNRの詳細な空間分布の評価、を行った。現在、4年以上のデータが蓄積されたため、これらの天体を再度、NANTENグループのCO分子線データ(分子雲をトレース)と詳細に比較した。特にW28では詳細な分布が見え始めたので、論文化を行っている。現在、フェルミチームでの内部査読中であり、近日中に投稿予定である。(2)微弱なSNRへのガンマ線解析のさらなる拡張、を行った。データ解析により、多くのSNR周辺のガンマ線放射分布を検討した結果、Monoceros Loop SNRからと思われる広がった放射を発見した。現在、鋭意解析中であり、こちらも論文化の予定である。フェルミ・ガンマ線衛星の1年目カタログでSNRに空間相関が認められた天体のうち、詳細解析が進んでいない天体について解析を進め、3本の査読付き論文としてまとめることができた(1本は2012年4月掲載予定)。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画では、比較的暗めの超新星残骸(SNR)の天体について「広く浅く見る」、つまり10数個を研究していくことを目指していたが、分子雲のデータは様々な速度帯のデータの重ね合わせで構成されており、その中から超新星残骸に対応するデータを選別するのは難しく、自動化されたプロセスに頼ると誤差が非常に大きく粗い議論しかできず、論文としてのクオリティが下がる、あるいは論文化が難しいことが分かってきた。そこで最終年度は、SNRの個数をある程度選別し、そのSNRのデータを詳細に深く見るという、科学的な成果が最大限得られる見込みのある方針で研究を進める予定である。
多段階発がんの各段階に対するDNA修復の関与

目的:DNA修復系には紫外線損傷などに働く修復系に加えて、大腸菌のmut遺伝子と相同のミスマッチ修復遺伝子による修復系のヒトにおける存在が確認されている。ヒトで、それが大腸菌同様に自然突然変異に限って働くのか、誘発突然変異にも関与しているのかを調べる、これらの結果を腫瘍の発達(大きさ、悪性度、時間経過など)およびこれまでにわかっているp53遺伝子の突然変異と対比させて、発がんにおけるDNA修復の役割と、それが多段階発がんのどの段階に主に働くかを明らかにしたい。研究成果:1.p53遺伝子の突然変異が皮膚における多段階発がんにおいて、他のがん関連遺伝子に比べより高頻度に関与していることが示された。それらはDNA修復が正常であるか、低下しているか(色素性乾皮症患者)、太陽光にさらされている部位か、そうではないか、などによる違いはみられず、DNA修復の影響を受けない本質的な変異と考えられる。DNA修復のうち、ミスマッチ修復は一般に自然突然変異に関与していると考えられる。ヒトのがんの中で、もっとも自然発がんの可能性の高い非露光部の悪性黒色腫について、ミスマッチ修復の欠損を反映するとみられるDNAエラー(RER)を調べた。原発がん部位では18.2%のRERがみつかったのに対し、転移部位では検出できなかった。これまでの報告にくらべ特に高くはないので、非露光部の悪性黒色腫が自然突然変異によることを確認することはできなかった。
キネシンの運動方向を決定する分子機構の解明

細胞内で微小管上をそのプラス端方向に移動するキネシンとマイナス端方向に移動するキネシンそれぞれの単量体型及びキメラタンパク質を作成し、運動方向を決定する部位の特定を試みた。運動計測の結果、そのキネシンがプラスモーターであってもマイナスモーターであっても、キネシンのモーターコア自体は、プラスモーター特性を持つことを見出した。プラスモーター特性を持つキネシンをマイナスモーター特性を持つキネシンに変換するためには、モーターコアのC末端側のネックミミック領域とN末端側の適切な相互作用が重要であることが分かった。微小管上をプラス端方向に移動するキネシン-1とマイナス端方向に移動するキネシン-14とのキメラタンパク質の運動観察により、運動方向を決定する部位の特定が試みられてきた。しかしながら、運動方向決定部位の共通認識には至らず、キネシンが微小管上で運動方向を決定する分子機構は未だ解明されていない。そこで本申請研究では、単量体型キメラキネシンを作成し、構造的な基盤に基づき、キネシンの運動方向を決定する分子機構を明らかにすることを目指す。本年度は主に、1)キネシン-1とキネシン-14のネックやネックリンカー部位を入れ替えたキメラキネシンのDNAコンストラクトを網羅的に作成し、可溶化条件などを検討し大腸菌内で発現、精製を行った。2)in vitro微小管滑り運動実験系により、作成したキメラコンストラクトの中で運動方向が逆になるようなキメラキネシンを選抜し、生化学的な測定(微小管依存的ATP加水分解速度等)を行った。3)単量体型キメラによって駆動される微小管の滑り運動速度は非常に遅く、光学顕微鏡下で長時間、精度よく位置の検出を行う必要があった。長時間の撮影では、温度変化に起因したステージなどでのドリフトにより試料のずれが生じるため、温度変化をできる限り低減させた恒温チャンバーの開発を行った。加えて、3)微小管を吊り橋上に固定し、キネシンがあらゆる側面で運動可能な実験系の構築を行った。研究計画で掲げていた、(1)単量体型キメラの作成、(2)運動方向を逆転させるキメラタンパク質の発見、及び、(3)長時間観察のため、ドリフトを低減させた恒温チャンバーシステムの構築、(4)微小管の固定方法において、予定通りの成果が得られたため。微小管上をプラス端方向に移動するキネシン-1とマイナス端方向に移動するキネシン-14とのキメラタンパク質の運動観察により、微小管上を運動する方向を決定する部位の特定が試みられてきた。しかしながら、キメラキネシンの種類数が限られていたことなどから、運動方向決定部位の共通認識には至らず、キネシンが微小管上で運動方向を決定する分子機構は未だ解明されていない。そこで本申請研究では、構造的な基盤に基づき単量体型キメラキネシンをデザインして、大腸菌内で発現させ、精製し、キメラキネシンの運動方向を検証することによって、キネシンの運動方向を決定する分子機構を明らかにすることを目指した。本年度は主に、1)昨年度から引き続き、キネシン-1とキネシン-14のネックやネックリンカー部位を入れ替えたキメラキネシンのDNAコンストラクトを網羅的に作成し、可溶化条件などを検討し大腸菌内で発現させ、精製を行った。2)前年度に開発した運動計測系で運動方向が逆転するようなキメラキネシンを少数分子のチームとして運動測定を行った。1)で得られたキメラキネシンの運動と構造の定量結果とを合わせ、キネシンの運動方向を逆転させるためには、従来の運動方向を決定するモデルとは異なり、ネックとモータードメインの相互作用だけではなく、モータードメインとC末端ネックミミック領域も関与していることがわかった。さらに、2)の実験結果などから、キネシンモーターコア領域は微小管のプラス端方向に運動するキネシン分子に共通する分子機構を持つ可能性を提示した。研究計画で掲げていた、単量体型キメラキネシンを作成して、運動方向を決定する分子機構の一端を解明することにおいて、予定通りの成果が得られ、投稿論文の発表を行った。微小管上をプラス端方向に移動するキネシン-1とマイナス端方向に移動するキネシン-14とのキメラタンパク質の運動観察により、微小管上を運動する方向を決定する部位の特定が,従来行われてきた。しかしながら、キメラキネシンの種類数が限られていたことなどから、運動方向決定部位の共通認識には至っていない。加えて、近年、ある種のキネシンは1分子で機能する場合と少数分子以上のチームで機能する場合とで、運動方向を変えることが報告され、キネシンが微小管上で運動方向を決定する分子機構は解明されていない。そこで本申請研究では、構造的な基盤に基づき単量体型キメラキネシンをデザインして、大腸菌内で発現させて精製し、キメラキネシンの運動方向及び単頭型キネシンの分子数が運動方向に与える影響を検証することによって、キネシンの運動方向を決定する分子機構を明らかにすることを目指した。本年度は主に、1)昨年度に開発した運動計測系で、運動方向が逆転するようなキメラキネシンを1分子及び少数分子のチームとして運動測定を行った。2)一昨年度から研究対象としているkinesin-14ファミリーのNcdに加え、他のkinesin-14分子でも同様の検証を行い、kinesin-14ファミリーに共通に存在する運動方向決定機構の検証を行った。さらに、3)繊毛内で機能するkinesin-

2,細胞分裂で働くkinesin-5, kinesin-6, kinesin-10についても、一昨年度に開発した運動計測系で、運動測定を行った。4)DNA origamiの技術を用いて、キネシン分子の分子数とキネシン分子間の相対的な立体配置とを制御する系の開発を行い、キネシン分子間に働く相互作用機構の可能性を検証した。細胞内で微小管上をそのプラス端方向に移動するキネシンとマイナス端方向に移動するキネシンそれぞれの単量体型及びキメラタンパク質を作成し、運動方向を決定する部位の特定を試みた。運動計測の結果、そのキネシンがプラスモーターであってもマイナスモーターであっても、キネシンのモーターコア自体は、プラスモーター特性を持つことを見出した。プラスモーター特性を持つキネシンをマイナスモーター特性を持つキネシンに変換するためには、モーターコアのC末端側のネックミミック領域とN末端側の適切な相互作用が重要であることが分かった。27年度に発見した運動方向を逆転させるキメラキネシンの微小管上での運動を3次元空間で定量する。キネシンファミリーに属するキネシン全般に共通した運動方向決定の分子機構の解明のため、キネシン-1および-14以外のキネシンにおいても、変異体コンストラクトを用いて、運動測定を行い、運動方向を決定する部位を同定する。微小管上でのキメラキネシンの運動方向を逆転させる分子機構と、キネシンファミリーに属するキネシンに共通した運動方向を制御する分子機構との関係性を探る。キネシンファミリーに属する多くのキネシンにおいて運動測定を行い、微小管のプラス端方向への運動方向を決定する部位を同定する。生物物理本申請研究は採択時期が通常よりも遅く(10月)、予定していたタンパク質の精製が追い付かず、精製に関する消耗品の購入ができなかった。研究目的の一つを達成したが、投稿論文への公表に時間を要し、他の研究が想定より遅れたため。技術補助員を雇用し、補助員により27年度に精製予定であったたんぱく質の精製を行う。技術補佐員を雇用することで、昨年度に実施できなかったサンプルの調整及び得られた運動計測のデータの解析を行う。