hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
1,25(OH)_2D_3受容体による軟骨細胞の分化制御機構の解明

1,25(OH)_2VD_3(VD)が欠乏すると成長板では肥大化層の拡大と石灰化不全が起こる。そこで本研究は、VDによる軟骨細胞の分化制御機構の解明を目的として以下の実験を行った。1)従来の軟骨細胞培養系では、成長板軟骨細胞は血清の刺激によって増殖して肥大化する。軟骨細胞の肥大化の制御機構をより詳細に追求するために、軟骨細胞の無血清培養系を開発した。培養液にbasic FGF,transferrin,hydrocortisoneおよびlipoprotein fractionの4種類の因子を添加すると、軟骨細胞は分化形質を失わずに増殖した。2)培養液に4種類の因子を添加して培養しても軟骨細胞は肥大化しなかった。この培養系から全ての因子を除いて甲状腺ホルモンを添加すると。軟骨細胞は速やかに肥大化した。3)肥大軟骨細胞のマーカーであるアルカリフォスファターゼの発現を検討した。甲状腺ホルモンはアルカリフォスファターゼ遺伝子の発現を促進した。4)軟骨細胞の機能を調節することが知られている副甲状腺ホルモンやbFGFは甲状腺ホルモンの肥大化促進作用を抑制した。5)この培養系から全ての因子を除いて1,25(OH)_2VD_3を添加しても軟骨細胞は肥大化しなかった。甲状腺ホルモンと共に添加すると1,25(OH)_2VD_3は甲状腺ホルモンの肥大化促進作用を抑制した。一方、24,25(OH)_2VD_3は肥大化を抑制しなかった。上記の結果は軟骨細胞の肥大化は甲状腺ホルモンによって制御されていること、および、1,25(OH)_2VD_3は甲状腺ホルモンの働きを抑制することによって作用することを示唆している。今後、甲状腺ホルモンの肥大化促進作用の分子機構を解明すると同時に、1,25(OH)_2VD_3の作用発現機構を追求する。
シンプレクティック空間の不変量とその代数的構造の研究

研究計画調書・交付申請書に挙げた研究目的1.シンプレクティック商として得られる空間の各種不変量の解析2.ラグランジュ部分多様体の交叉理論における代数的構造の考察に関して、得られた結果および進展について報告する。目的1については、前年度に引き続き、コンパクト・リー群の余随伴軌道たちからシンプレクティック商として得られる空間について、体積や特性数の具体的公式について考察した。前年度に得られていた3次元特殊ユニタリ群の場合の部分的結果を、多少一般化することはできたものの、一般次元の場合まで結果を拡張することを含めて、多くの問題を今後の課題として残すこととなった。目的2については、「ラグランジュ・トーラス束の構造を許容する整ケーラー多様体に対し、前量子化束を係数とするコホモロジー群の次元と、ホロノミーに関するある条件をみたすファイバーの個数とが一致するであろう」という(幾何学的量子化における)古典的な問題を、ミラー対称性の見地から捉え直すことができた。実際、上記のファイバーの個数は、ミラー多様体内に定まるある2つのラグランジュ部分多様体の交点の数に等しく、ホモロジカル・ミラー対称性予想は、上記の問題に対する解答をその一部として含んでいることが判明した。重要な例として、シンプレクティック・トーラスが考えられるが、この場合はミラー対の具体的な記述が知られており、それを利用することにより、明白な形で上記の問題に対する対応を与えることができる。さらに、整シンプレクティック群の射影表現などを含めて、現在これらの結果を総合的にまとめる作業を行なっている。研究計画調書および交付申請書に述べた研究目的1.シンプレクティック商の各種不変量の解析2.ラグランジュ部分多様体の交叉理論における代数的構造の考察に関して、得られた結果・進展について報告する。目的1については、コンパクト・リー群の余随伴軌道たちの直積からシンプレクティック商として得られる空間に対する特性数の挙動について、かなりの進展が得られた。すなわち、2次元特殊ユニタリ群の場合の諸結果(体積および同変指数の公式等)を、部分的にではあるが3次元の場合に拡張することができた。現時点ではまだ過渡的な形ではあるが、その結果はさらなる一般化を予期させるものであり、今後の課題を豊富に提供している。例えば今年度得られた結果を、一般次元の特殊ユニタリ群の場合に拡張することは興味深い問題である。また同時に、同変指数と体積の公式についての2つの表示(一方はシューア多項式の積に対してワイルの積分公式を適用して得られるもの、他方は、アフィン・リー環に対するフェアリンデの公式から得られるもの)の対応を、代数的立場および幾何的立場の両方から明確にできたことも、重要な成果であった。目的2については、ホモロジカル・ミラー対称性の具体例を主として研究した。そして少なくとも実4次元の場合には、ミラー多様体の構成の逆対応が、シンプレクテイック・トーラスの退化に関する本研究代表者の以前の結果と密接に関連することが判明した。目下この関連をより明確にする作業を進めており、応用等については次年度の課題とする。
摂食障害における食欲調節ペプチドの一塩基多型と病態、治療、予後に関する研究

本研究の目的は、摂食障害の発症や病態形成への関与が数多く報告されている食欲調節物質、特に、食欲促進系・抑制系に属する新規の食欲調節ペプチド(in vitroで食欲調節ペプチドや受容体の機能異常が確認されているもの)のSNPに注目し、病態、治療反応性、予後などとの関連を検討することである。平成20年度は、鹿児島大学病院心身医療科および関連医療機関(心療内科)にて入院治療を受けている摂食障害患者および一般公募により無作為に選ばれた健常者を対象として、面接調査(年齢、BMI、体脂肪量、病型、発症年齢、罹病期間など)、心理学的検査(EDI、BITE、YG、SDSなどの摂食行動や精神状態を評価するための検査)、摂食状況(痩せ願望、過食、排出行動に関しての調査)、生活歴などの調査を施行した。平成20年度における症例数は健常群21例、患者群17例であり、遺伝子解析を進めていくためには今後更に症例数を増やしていく必要性がある。遺伝子解析のための検体収集と並行して、本研究を効率的に進めるためにも、平成20年度は、まず新たな候補となる食欲調節物質の摂食障害における代謝研究を行いその成果を論文発表した。その結果、グレリンファミリーのひとつである血清オベスタチン濃度が急性期の神経性食欲不振症患者において上昇していることを見出した。オベスタチンの生理活性、特に摂食障害の病態における役割の解明に関して今後更なる究明が必要であると思われ、現在臨床経過における同peptideの動態研究を展開している。次年度以降は、これらの食欲調節に関る候補物質を中心に遣伝子解析を進めていく予定である。平成19年度は、鹿児島大学病院心身医療科および関連医療機関(心療内科)にて入院治療を受けている摂食障害患者および一般公募により無作為に選ばれた健常者を対象として、面接調査(年齢、BMI、体脂肪量、病型、発症年齢、罹病期間など)、心理学的検査(EDI、BITE、YG、SDSなどの摂食行動や精神状態を評価するための検査)、摂食状況(痩せ願望、過食、排出行動に関しての調査)、生活歴などの調査を施行した。現段階では症例数が各群20例であり、遺伝子解析を進めていくためには今後更に症例数を増やしていく必要性がある。遺伝子解析のための検体収集と並行して、本研究を効率的に進めるためにも、平成19年度は、まず新たな候補となる食欲調節物質の摂食障害における代謝研究を行った。オベスタチンの生理活性、特に摂食障害の病態における役割の解明に関して今後更なる究明が必要であると思われる。また、ショックやDICなどの致死性病態における炎症反応のlate mediator、および食欲調節物質(食欲抑制系)として近年注目されているHigh mobility group box 1(HMGB1)が、摂食障害においても、特に治療抵抗性において重要な役割を担っていることを解明した。次年度以降は、これらの食欲調節に関る候補物質を中心に遺伝子解析を進めていく予定である。
低酸素ストレスと小胞体機能

小胞体機能が虚血、再還流、低栄養、低酸素、スーパーオキシド、毒物などの外界からの侵襲や遺伝子変異によって阻害されると、小胞体内に折りたたみ構造の異常な蛋白質が蓄積し、分子シャペロンの産生増加、蛋白合成の抑制、異常蛋白質の分解、細胞死といった小胞体ストレス反応が起こる。近年こうした小胞体ストレス反応が神経変性疾患や躁うつ病、糖尿病を始めとする数々の疾患に関与していることが示唆されている。我々はKDEL受容体による逆行性輸送が小胞体ストレス反応に重要であり、それが障害されると細胞は侵襲に弱くなることを培養細胞で示して来た。そこで実際に個体での低酸素侵襲に対する反応を検討した。変異KDEL受容体トランスジェニックマウス、変異Bipノックインマウスという小胞体機能障害マウスを用い、個体レベルで低酸素に暴露し、vital organである脳の障害を解析し、検討を行った。変異Bipノックインマウスでは遅発性の神経細胞死がコントロールマウスに比べて発生し易い傾向が見られた。小胞体ストレス反応を抑制する物質として炭酸リチウムやバルプロ酸が報告されており、低酸素侵襲下でこれら薬剤の投与を行い小胞体ストレス反応の抑制傾向が認められた。今後は低酸素侵襲に対する生体反応の分子機構と小胞体機能の関与をさらに明らかにする。
地震動の単純化により震源から構造物に至る要因を考慮した地震動を簡便に評価する方法

地震動の性質のうち,構造物の耐震設計の際に最も重要なものと考えられる,構造物に対する破壊力に着目することにより,地震動を単純化する方法について検討した.地震動を単純化することによって,震源から構造物に至るまでの様々な要因(震源の破壊特性,伝搬特性,表層地盤の増幅特性,構造物と地盤の相互作用,構造物の応答特性など)を取り入れ,設計用地震動を簡便に評価する方法について検討した.まず、地震動の単純化法については、振幅を地動最大加速度、周期を実際の地震動の弾性加速度スペクトルとの差ができるだけ小さくなるように決めた周期(以下、等価周期)を用いたサイン波1波に単純化できることを示した。構造物に被害が生じるということは、塑性領域にはいるということを意味しており、その等価粘性減衰を考慮に入れれば、単純化するサイン波は1波で十分であることを示し、実際の地震動による非線形スペクトルとの誤差は、2割以下となった。次に、単純化した地震動を対象とした,耐震設計に適用可能な震源モデルの開発を行い、これを用いて、基盤における地震動を震源のパラメタで表現した。そして、既往の被害地震における構造物の被害に関するデータ,強震記録の収集およびデータベース化を行い、これらを用いて、単純化した地震動(サイン波1波)のパラメタ(地動最大加速度、等価周期)と震源パラメタ(マグニチュード)、震源距離、表層地盤のパラメタ(せん断波速度、卓越周期)との関係を調べ、地震動(単純化したサイン波1波の振幅(地動最大加速度)と周期)を震源パラメタ、震源距離、表層地盤のパラメタで表現した。今年度は地震動をサイン波1波に単純化する方法の検討、その単純化と従来の距離減衰式を用いて岩盤サイトにおける強震動を予測する方法および震源近傍の強震動を、設計に適用できるような簡便な形で予測する開発を行った。岩盤サイト以外のサイトの地震動、即ち、表層地盤の増幅特性の、地震動の単純化を通しての評価法も現在検討中である。まず、地震動をサイン波1波に単純化する方法については、単純化するサイン波の繰り返し回数は、弾塑性応答を考えればその塑性化に伴う周期の伸び、等価粘性減衰により、1サイクルで十分であることを示し、加速度振幅を地震動の地動最大加速度とし、周期を弾性加速度スペクトルの差が最も小さくなるように決めれば、地震動と単純化したサイン波1波の弾塑性スペクトル、即ち、塑性率がある一定値に収まる必要耐力スペクトルを平均して15%以内の誤差で求めることができることがわかった。地震動の単純化と従来の距離減衰式を用いて岩盤サイトにおける地震動を予測する方法については、地動最大加速度に既往の距離減衰式を用い、サイン波1波の周期についても距離減衰式と同様の方法で、マグニチュードと震源距離の関数で表現できることがわかった。震源近傍の強震動を設計に適用できるような簡便な形で予測する方法については、震源モデルのアスペリティを、設計する構造物が建設される地点における地震動が最もきびしくなるように決める、という工学的な考えに基づき、できるだけ震源モデルそのものは単純化して、予測する方法を開発した。
サイクリン依存性キナーゼ群の高次構造に基づく基質認識機構の解明

cdc2キナーゼは、サイクリン依存性キナーゼ(cdk)ファミリーの1つであり、真核細胞の細胞周期を制御する重要な働きを持つ。これまで、cdc2キナーゼの生理的基質蛋白質とそのリン酸化部位の解析から、cdc2キナーゼは、Ser/Thr-Pro-X-Z(Z:多くの場合、塩基性アミノ酸)という基質アミノ酸配列をリン酸化することが示唆されてきた。例えば、私たちが解析した中間径フィラメント蛋白質の一つであるビメンチンにおけるリン酸化部位は、-Ser^<55>-Pro-Gly-Gly-である。Proは側鎖に電荷を持たず、また、環状イミノ酸であるなど、他のキナーゼの基質認識要素として働く塩基性アミノ酸や酸性アミノ酸とは、構造および性質が大きく異なる。Proがcdc2キナーゼの基質認識要素として働く具体的な機構はまだ不明である。本研究において我々は、Pro様構造を持つ種々の異常アミノ酸を含むペプチドを合成し、その基質活性をProの場合と比較するとともにcdc2キナーゼの基質結合部位と作製した合成基質ペプチドの結合状態を、計算・解析した。その結果、Pro残基は基質のリン酸化部位周辺の最も安定な立体構造としてβターンを形成させる働きがあり、しかもこの立体構造がcdc2キナーゼの基質結合部位に最もマッチする構造であることがわかった。Proによりリン酸化部位がβターンを形成した場合、標的アミノ酸のC-末端側の塩基性アミノ酸は、cdc2の基質結合部位のGlu12およびGlu38と相互作用が可能となり、基質結合にさらに有利に働くことが示された。現在上記したcdc2キナーゼの立体構造に基づく基質認識機構解析システムをcdk5等他のサイクリン依存性キナーゼについて行っている。これらの解析により種々のサイクリン依存性キナーゼ間の基質認識の差異を明らかにできることが期待できる。
神経型一酸化窒素合成酵素による一酸化窒素‐活性酸素シグナル伝達機構

神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)は、一酸化窒素(NO)だけでなく活性酸素種(ROS)も産生する。本申請研究では、細胞情報伝達における新たな概念であるNO/ROSシグナルについて研究を行った。ROS産生能の異なるNOSスプライシング変異体発現細胞を神経毒(MPP+)で処理すると、NOSがNO/ROSシグナルを活性化しセカンドメッセンジャーである8-ニトロcGMPの産生を促進し、細胞死へと導く新たな情報伝達経路を見出した。活性酸素種(ROS)は、これまで毒性物質であると考えられてきたが、近年、ROSが単なる毒性因子ではなく生理的なシグナル伝達物質であることが明らかとなってきた。一酸化窒素合成酵素(NOS)は、生体内多機能分子である一酸化窒素(NO)を合成するだけでなく、活性酸素種(ROS)も産生する。しかしNOSが産生するROSとNOとのクロストークを含めたシグナル伝達機構、生理・病理的作用については不明な点が多い。本研究では、神経系NOS(nNOS)由来NO-ROSのシグナル伝達機構、生理・病理的作用について解析することを目的としている。本申請では、申請者らが報告したnNOSスプライシング変異体、新規情報伝達物質8-ニトログアノシン環状1リン酸(8-ニトロcGMP)に注目して解析した。NO産生能が同じで、ROS産生能が異なるnNOSスプライシング変異体を恒常的に発現させた細胞を用い、種々の刺激で細胞内でのnNOSに依存したROS産生、NO-ROSシグナル下流分子である8-ニトロcGMPの産生を確認した。ROS産生、8-ニトロcGMP産生は、NOS阻害剤、ROS消去剤で抑制された。さらに初代培養神経細胞でも同様の実験を行い、nNOSに依存したROS産生、8-ニトロcGMP産生を確認した。また8-ニトロcGMPを検出するため抽出方法、質量分析法、蛍光免疫染色法などを詳細に条件検討し、8-ニトロcGMP産生機構、生理作用などについて解析した。これまでに神経系における8-ニトロcGMPによる細胞情報伝達機構に関しての知見は無く、本研究での成果は、基礎生物学的に重要であるだけでなく、脳梗塞、パーキンソン病、アルツハイマー病などの様々な病態の解明と抗酸化的な予防対策・治療戦略を確立する上でも重要であり、その統合的理解は、基礎生物学、医学生物学を含めた生命科学の幅広い分野における学術展開に資するものである。これまで活性酸素種(ROS)は毒性物質であると考えられてきたが、近年、ROSが単なる毒性因子ではなく生理的なシグナル伝達物質であることが明らかとなってきた。2010年度、ROS産生能の異なるNOSスプライシング変異体恒常発現細胞を用いて、神経毒である1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP^+)処理することによって細胞内にNOS由来のROSに依存して8-ニトロcGMPが産生されることを明らかにした。2011年度には、nNOS恒常発現細胞においてMPP^+神経毒性が強まることを見出した。また、このnNOSに依存した毒性増悪効果は、nNOS由来のROSが関与していた。最近、申請者らは、心筋細胞において、8-ニトロcGMPが、H-RasをS-グアニル化し活性化することによって、Rafを介してMAPキナーゼカスケードを活性化し、細胞死へと導く新たな情報伝達経路を見出した。この新たな「8-ニトロcGMP→H-Ras→MAPキナーゼカスケード→細胞死」は、nNOS発現PC12細胞におけるMPP^+神経毒性の増悪効果にも関与していると考えられる。本研究での成果は、脳梗塞、パーキンソン病、アルツハイマー病などの様々な神経変性疾患における分子メカニズム解明の一助となり、将来的的な予防対策・治療戦略を確立する上でも重要である。NO-ROSシグナル伝達機構の統合的理解は、基礎生物学、医学生物学を含めた生命科学の幅広い分野における学術展開に資するものである。細胞情報伝達における新たな概念である活性酸素種(ROS)シグナルについて、一酸化窒素合成酵素(NOS)に注目して研究を行ってきた。NOSは生体内多機能分子であるNOを合成するだけでなく、ROSも産生する。産生されたNOとROSは、さらに反応性の高い活性窒素酸化種となり生体分子をニトロ化しシグナルとして機能する(NO-ROSシグナル)。我々はこのシグナルの下流分子として8-ニトロcGMPを発見している。

これまでに、ROS産生能の異なるNOSスプライシング変異体恒常発現細胞を用いて、神経毒である1-methyl-4-phenylpyridinium(MPP+)処理することによって細胞内にNOS由来のROSに依存して8-ニトロcGMPが産生されること、nNOS恒常発現細胞においてMPP+神経毒性が強まることを見出した。また、このnNOSに依存した毒性増悪効果は、nNOS由来のROSが関与していた。24年度、申請者らは、心筋細胞において、8-ニトロcGMPが、H-RasをS-グアニル化し活性化することによって、Rafを介してMAPキナーゼカスケードを活性化し、細胞死へと導く新たな情報伝達経路を見出した。この「8-ニトロcGMP→H-Ras→MAPキナーゼカスケード→細胞死」シグナルは、nNOS発現PC12細胞におけるMPP+神経毒性の増悪効果にも関与していることを示した。この増悪効果は、nNOS、MAPキナーゼの阻害剤だけでなく、第三のガス状メディエーターとして注目されている硫化水素(実際は硫化水素アニオン)によっても阻害された。本研究での成果は、様々な神経変性疾患における分子メカニズム解明の一助となり、将来的な予防・治療戦略を確立する上でも重要である。NO-ROSシグナル伝達機構の統合的理解は、基礎、医学を含めた生命科学の幅広い分野における学術展開に資するものである。当初の計画通り「シグナル伝達機構の解明」、「生理・病理学的作用の解明」を行ってきた。おおむね順調に進展しており、これまでの成果はすでに論文発表、学会発表を行っている。モデル細胞の構築、測定系の確立、抗体の用意などの準備が十分にできていたためと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。NO-ROSシグナルの「生理・病理学的作用の解明」を行うに当り、本研究ではMPP^+神経毒性に注目し、毒性増悪効果における「8-ニトロcGMP→H-Ras→MAPキナーゼカスケード→細胞死」を解析する予定である。経略の活性化をウェスタンブロット法、プルダウンアッセイ法などを用いて解析する。上記シグナル経路の解析はすでに心筋細胞で行っているので、技術的な問題点はない。
低pH適応で誘導されるミュータンス菌のプロトンATPaseの役割

ミュータンス菌のケモスタット培養を中心とする解析で,本菌の酸性条件への適応機構のひとつは,細胞内に流入するH^+を細胞外へ排出する役割を担うH^+-ATPaseの誘導であることを見いだした。今回,この低pH適応で誘導されたH^+-ATPaseの機能を明らかにするために増殖時のpHが異なる菌の△pH形成能および解糖活性を比較した。供試菌として,S.rattus FA-1のpH7.0と5.0のケモスタット培養菌(それぞれpH7.0菌,pH5.0菌)を用いた。△pH:洗浄菌体を室温の^<14>C-アセチルサリチル酸を含む緩衝液に懸濁し,菌体内外への放射活性の分布を測定した。解糖活性:洗浄菌体を25°C(温度環境を一定に保つために冷却機を使用)の緩衝液に懸濁し,グルコース添加後の酸生成速度をpHスタット法で測定した。その結果,pH5.0菌,pH7.0菌ともに細胞外pH5.07.5の範囲で△pHを形成し,有意な差は認められなかった。このことは,△pH形成能そのものは,H^+-ATPase量に依存していないことを示している。解糖活性およびそのpH依存性は,両菌の間に有意な差は認められなかった。しかし,プロトノフォアであるFCCPが存在するとpH5.0菌の解糖活性は,顕著に促進された。これに対して,pH7.0菌の促進は軽微であった。また,窒素源を加えたところ,pH6.0以下になるとpH5.0菌でのみ解糖活性の促進が観察された。このようなFCCPや窒素源添加による解糖活性の促進は,エネルギー産生(解糖)系とエネルギー消費系が密接に連動していることを示唆している。また,pH5.0菌のみに低pH環境で窒素源による解糖活性促進が観察されることから,低pH適応で誘導されたH^+-ATPaseは,各種物質の細胞内外への輸送に必要なプロトン駆動力を形成し,高分子合成可能な状態の形成・維持のために作動していると推察される。
経営実験を用いた篤農技術のイノベーション伝播過程に基づく総合支援手法の開発

本研究では、篤農技術の普及方法および伝播過程を事例分析することによって、その導入効果を明らかにした。その結果に基づき、今後の東北農業・農村に求められる協同農業普及事業の役割を検討し、従来の対象である農業者はもちろんのこと、地域住民をも含めた中で事業の公共的領域が拡張していく可能性を確認した。また、多様な活動を展開していくためには、異なる普及機関の公・共・私的アクターの連携が求められることを指摘した。さらに、こうした状況下では、お互いが平等な立場かつ自由に未来を語れる環境を整えるというような農業者の相手役が求められることを提起した。本研究は、技術に秀でた公共意識の高い農業経営者らが新たに展開するビジネスに関わりつつ、経営実験フレームに基づき戦略・計画・管理プロセス立案のための総合支援手法を開発し、日本固有の知識・知恵を将来の担い手教育に生かすためのイノベーション伝播過程を解明する。25年度の成果は、1経営実験手法の導入協力者を設定し、これまでの戦略・計画・管理プロセスについてヒヤリングを基に農業技術の伝播過程について検討したこと、2その評価に際しては、伝える側と伝えられる側との相互の関わりに着目し、ヒヤリング調査時および対話の内容をテキスト化したこと、3栽培こよみや作業日誌、外部での活動日誌等の記録を収集し、公共性を踏まえた経営実験フレーム(公共的農業ビジネスモデル)のプロトタイプを構築したことである。具体的には、研究協力者のU氏が主宰する稲作栽培技術研修会のOJTに参加し、出穂後10日経った主宰者U氏(福島県須賀川市)の圃場視察時に参加者である農業者らがU氏からどのような手解きを受けているか、それについてどのように応対しているかを探るために主宰者にはヘッドカメラを着用してもらい、伝える側と伝えられる側の会話や所作を記録した。また、もう一人の研究協力者であるK氏と関連のある6社の圃場視察兼稲作栽培技術研修会へ参加し、田植え20日後の活着程度や分げつについて、指導的立場のK氏が他の農業者へどのような解説や助言をしているかについて記録した。加えて、これら6社と関連会社2社への経営調査を実施し、法人間でどのように技術や理念を共有しているかについても調査を実施した。以上の調査結果に基づき、公共的農業ビジネスモデルの特徴とその成立条件について整理し、日本農業経済学会神戸大会にて個別報告を行った。本研究では,農業経営において経営戦略・計画・管理プロセスの成果を評価するための経営実験フレームを考案し,それぞれに制約条件をつけて経営実験を開始し,その成果評価の検証をリアルタイムに行うことを目的とする。平成26年度は,大規模水田作経営7社が出資して創業した共同販売会社をモデルとして設定し,購買・販売部門の統合化における最適な品種構成および広域連携による効果について検討した。本年度の成果は,経営間連携に向けた取り組みとして米の販売部門を統合した広域連携モデルにおいては,コシヒカリの田植・収穫と作業受託を基準として営農計画を立案することが合理的であることが示唆された。その場合,K社米のように直接販売において競合他社との差別化を図る上では,価格優位性を発揮する品質や栽培方法を経営間で統一し,お互いの圃場を視察することや共通する栽培技術の講習会を定期的に実施し,お互いの技術水準を把握すると同時に,品質管理をお互いがチェックする仕組みの構築が有用であることが確認できた。さらに,昨今の急激な米価下落がA級銘柄を中心に現れていることや,地域志向の実需者から地域性を帯びたB級銘柄が求められていることから,将来的にはA級銘柄を中心に営農計画を立案する現状からの脱却も視野に入れた戦略が求められると考えられる。そのため,次年度においては,こうした点を踏まえ撤退戦略に向けた全社的な視点を考慮した総合支援手法の開発を目指す。最終年度は、市町村単位を越えて所在する中山間地域の7社の大規模水田作経営が連携し、地域の特色を活かした非銘柄米等のブランド化によって有利販売を成立させているビジネスモデルの特徴を次の通り明らかにした。第1に、7社は生産集団として組織化(広域連携)することで、米の共同販売や資材の共同購入といったメリットが得られる。また、7社が共同出資して設立した合同販売会社を通じて生産した米が全量買い取られるので、各社は生産性向上(規模拡大)に集中できる。第2に、大規模経営にとっては、生産したロットの全てを合同販売会社経由で販売することが不良在庫の解消につながり、また、小規模経営であっても合同販売会社で一括購入した資材を大規模経営と同様に購入できるメリットが得られる。第3に、米の共同販売は、個別経営による契約数量の確保や単価交渉等による販売面のリスクを回避できるため、その分の収益が確保される。さらに、資材の共同購入は、連携する農業経営が個別に取引するよりも量的にまとまるため、相対的に安価となる分の費用が削減される。第4に、7社は合同販売会社を共同設立することで米の有利販売だけでなく、お互いの圃場を定期的(初期生育期と出穂10日前の2回が基本)に視察・巡回するなどして各社の技術向上とともに全体の技術の底上げを図り、各社のブランド保持に活かしている。

また、多様な活動を展開していくためには、異なる普及機関の公・共・私的アクターの連携が求められることを指摘した。さらに、こうした状況下では、お互いが平等な立場かつ自由に未来を語れる環境を整えるというような農業者の相手役が求められることを提起した。研究遂行にあたり,現地実験協力者から随時情報提供が行われるとともに,実証経営から実験に係る理解・協力が得られたため,スムーズな調査・実験が可能となっている。また,調査結果を年度末に報告書としてまとめるとともに試験研究内容について研究協力者と共に現地実証地へ赴き,試験協力者である農業経営者と意見交換を実施し,総合支援手法に関する改善点等の提案を受けている点などのフィードバックを実施してきたことは,本研究の進展に強く影響している。農業経営学、技術普及最終年度となるため,主としては,これまでの調査・実験結果を取りまとめて学会報告を実施するとともに,実験に協力頂いた実証経営と関連する経営者を招いた意見交換会(10月)および年度末に成果報告会(3月)を現地(石川県・福島県)で実施する予定である。なお,関連して開発してきた総合支援手法については,年内を目処にマニュアル作成を目指す。研究遂行にあたり、研究協力者からの最新の情報提供や生産者及び関係者の理解・協力が得られたため、スムーズな調査を実施することが可能であった。この背景には、調査実施前より研究協力者との密な連絡のやり取り、日程の調整、調査対象者との密なコンタクトを実施してきたことが大きいと考えている。H26年度は事例分析に基づき、農業ビジネスモデルと公共性の関係について考察し、それを踏まえて地域のマルチステークホルダーマネジメントについて検討する。さらに、条件不利地域における農業ビジネスモデルの類型区分を公共的視点に基づいて整理するとともに、それぞれのステークホルダーとの関係について理論的検討を行う。実態調査は、H25年度と同様に継続実施して作業日誌などの作業技術データや経営データを取得する。また,広域連携販売会社を構成する農業経営7社に対して連携関係の構築過程や参加継続条件に関する聞き取り調査と、農業技術の研修会や役員会などの経営戦略会議等の参与観察を行う。さらに,調査結果や収集資料の整理・分析を通じて、ステークホルダーマネジメントの内容・類型、経営成果(収益性、安全性、効率性)に対する効果を、農業経営7社のプロファイルとともに関連付ける。以上の分析結果を基に作成した公共的農業ビジネスモデルに対しては現地関係者の評価を仰ぎ、経営実験による公共的ビジネスモデルの理論化を行う。そして、これらの研究成果については、随時、農業経営・経済学等の関係学会において発表し、学会誌に論文投稿していく。なお、調査協力者に対しては、H26年度上半期にH25年度の調査結果・収集資料を取りまとめた研究成果報告書を作成して成果の還元を図る。
MCT8異常症の新規診断法と治療法の開発、および発達遅滞児を対象とした大規模解析

遺伝性甲状腺疾患であるMCT8異常症は、甲状腺ホルモンを細胞内に運ぶ膜輸送体蛋白(MCT8)の遺伝子異常により発症する疾患である。甲状腺ホルモンが細胞(特に脳神経細胞)で不足するため、脳神経の発達に著明な障害を引き起こす。MCT8異常症は通常、男子でのみ発症するが、患者は歩くこともしゃべることもできない。しかし、現在までに根本的な治療法はなく、分子生物学的手法を用いた治療法の開発が望まれている。そこで、MCT8異常症に対する早期診断、モデルマウスの作製、遺伝子治療の開発につき研究を行った。早期診断については、新生児マススクリーニングで用いる濾紙血を使って、MCT8異常症の早期診断を試みている。現在、正常新生児において、濾紙血から甲状腺ホルモン代謝物(reverse T3)を抽出し、LC-MS/MSにて測定が可能であることを確認した。今後、MCT8異常症患者から得られた濾紙血を用いてreverse T3を測定し、新生児期に濾紙血にてMCT8異常症の早期診断が可能かを調べる予定である。モデルマウスの作製については、Crispr/Cas9法にて欠失・挿入によりフレームシフト変異が起こり、標的タンパク質が早期に切断蛋白となるノックアウトマウスが得られた。遺伝子変異をサンガー法にて確認し、合計8系統のノックアウトマウスが得られた。現在、その表現型を解析中である。遺伝子解析については、候補者からの検体提供が得られていない。近年は原因不明の発達遅滞患児において、エクソーム解析など次世代シーケンサーを使用した網羅的な遺伝子解析が中心になっており、1施設のみでサンガー法にて遺伝子解析を行うには限界がある可能性がある。そのため、reverse T3を利用した早期診断法を用いて、大規模解析を行う方針を模索している。ノックアウトマウスの表現型の解析に時間がかかっている。DNAではフレームシフトを伴う挿入・欠失があり蛋白合成が早期に中断するはずだが、蛋白レベルではWestern blotにて正常蛋白と同じ位置にバンドが検出され、ノックアウトができていない可能性がある。CRISPR/Cas9では定型外翻訳という遺伝子レベルで変異があっても蛋白レベルではほぼ正常の蛋白が作られるという現象が報告されており、現在、得られた8系統に対し解析を進めている。ノックアウトマウスの解析については、Western blotで用いている抗体の問題がある。現在、OATP1C1には3種類のWestern blotに使用できる一次抗体が販売されているが、そのうち2種類では本実験系において蛋白が検出できなかった。1種類は蛋白が検出できているが、ノックアウトされているはずの試料においても蛋白が同じ位置に検出され解析が進んでいない。そのため、より特異性の高い抗体を新規に作成することを検討しており、数社を比較検討し外注することを予定している。研究計画では、遺伝子治療の開発も含まれていたが、モデルマウスの作製に遅れが生じており、計画通りに研究が進んでいない状況にある。今後、基礎研究室の連携を強化し、遅れを取り戻すよう計画を修正する予定である。

1種類は蛋白が検出できているが、ノックアウトされているはずの試料においても蛋白が同じ位置に検出され解析が進んでいない。そのため、より特異性の高い抗体を新規に作成することを検討しており、数社を比較検討し外注することを予定している。研究計画では、遺伝子治療の開発も含まれていたが、モデルマウスの作製に遅れが生じており、計画通りに研究が進んでいない状況にある。今後、基礎研究室の連携を強化し、遅れを取り戻すよう計画を修正する予定である。本年度に研究補助員の退職があり、人件費に若干の余りが生じた。金額としては少額であり、次年度の人件費として使用する予定である。
宇宙線生成核種^7Beをトレーサーとした地球高層大気運動の研究

地球大気中には銀河宇宙線によって種々の放射性核種が生成されているが、特に半減期53日のBe-7は、その70%は、高度10数km程度の成層圏下部で生成され、残りの30%は、対流圏上部で作られる。Be-7は、大気運動によってゆっくりと地表に降下するため、地表におけるBe-7の濃度の変動は、数10日のタイムスケールでおこる成層圏と対流圏の大気運動を解明する上で重要なトレーサの役割を果たす。これまで成層圏と対流圏とは大気のやり取りがほとんどないと考えられていたが、Be-7の長期測定は、両大気圏間における大気の相互作用を調べる上でも注目される。2002年以降の5年間の測定データから、毎年、規則的に春と秋にBe-7の降下量が2-3倍増加することが明らかになった。Be-7の降下は、これまで降雨と密接に関係すると考えられていたが、降雨量のデータを調べた結果、地上Be-7濃度と降雨量とは相関のないことが示された。このBe-7降下量の増加を説明するためには、春と秋には成層圏下部で生成された大量のBe-7が、対流圏に効率よく降下する大気運動を考える必要がある。気象学的には春秋季の日本の上空には、尾根と谷のうねり構造をもつ偏西風に乗って移動性高気圧と温帯低気圧が1000km程度の間隔で対をなして、交互に通過することが知られている。高気圧へは偏西風のDivergence(尾根から谷に向かう場所に位置する)から地表に向かって降下する大気の流れがあり、一方、低気圧には地表から偏西風のConvergence(谷から尾根に向かう場所に位置する)へ向かって上昇する大気があるために、高気圧と低気圧が対をなして通過すると、その間に大規模な大気の循環がおこり、これが成層圏と対流圏間の大気の交換をひきおこす。この大気運動のモデルにより、春秋季におけるBe-7濃度の増加は、定性的には説明できると思われる。今後の課題は、この大気モデルの定量化である。銀河宇宙線や太陽高エネルギー粒子によって地球大気中には種々の放射性核種が生成される。これらの中でもBe-7は半減期53日の短寿命核種であり、地球には起源を持たず、宇宙からの高エネルギー粒子によってのみつくられる特異な元素である。Be-7は成層圏で生成後、周囲の微粒子に付着し、ゆっくりと成層圏から対流圏へ降下し、地上に到達する。地上に降下するBe-7の放射能強度を連続的に測定することにより、成層圏から対流圏にかけておこる数10日程度の比較的短いタイムスケールでおこる高層大気の運動を調べることが出来る。本研究では銀河宇宙線および太陽爆発に伴う高エネルギー粒子によるBe-7生成率の高度分布を計算した結果、Be-7の70%が10-20kmの成層圏下部で生成され、残り30%が対流圏上部でつくられることが判った。また一般に成層圏では大気運動は少ないために、微粒子は成層圏中に1年程度滞在すると考えられている。もしこの仮定が正しいとすると、成層圏で生成されるBe-7は、半減期が53日であるためにほとんど地上に到達できないはずである。地上に降下するBe-7の濃度は、Be-7の付着した微粒子をダストサンプラーで収集し、Be-7から放射される477keVのガンマ線をGe半導体検出器で精密測定することにより求められる。Be-7の放射能強度を長期間測定した結果、夏と冬では2-3mBq/m^3であるのに対し、春と秋には6-8mBq/m^3と明確な増加を示した。この結果は、春と秋に成層圏と対流圏の圏界面で、大規模な大気の移動がおこることを示唆している。気象学的には、日本上空では春と秋に偏西風の影響を受け、移動性高気圧と温帯低気圧が対になって数日の周期で通過することが知られているが、現在、このような気圧配置によって成層圏と対流圏の大気の循環が発生する可能性を検討している。1.Be-7は、宇宙起源の放射性核種であり、地球大気に入射する銀河宇宙線および太陽高エネルギー粒子と大気中の窒素、酸素核との衝突により生成される。Be-7が測定された2002-2005における宇宙線のエネルギースペクトルを推定し、生成されるBe-7の高度分布を計算した。この結果からBe-7の70%が成層圏で、そして30%が対流圏でつくられることが示された。2.2002年以降、地上でBe-7濃度の連続測定を開始した。Be-7濃度は、毎年、春と秋に2-3倍程度増加することが見出された。この増加は、成層圏および対流圏における大気運動に起因すると推定されるが、特に日本上空では春と秋に偏西風によって移動性高気圧と温帯低気圧が対になって数日の周期で通過することが知られているが、これにともなって成層圏と対流圏間で大規模な大気の循環が発生し、高層に留まっているBe-7が地表へ効率よく降下するというモデルを提案した。3.Be-7以外に地球起源のPb-210もBe-7と同様な季節変化を示すことがわかった。Pb-210はウラン系列の放射性核種であるが、その地上での濃度の時間変動は、他の地球起源の核種とはまったく異なる。

これは、Pb-210が地殻の岩石から放出されるRn-222の娘核であり、Rn-222が希ガスであるために地表付近の微粒子に付着せず、その一部は高層にまで上昇するためであると考えられる。地球大気中には銀河宇宙線によって種々の放射性核種が生成されているが、特に半減期53日のBe-7は、その70%は、高度10数km程度の成層圏下部で生成され、残りの30%は、対流圏上部で作られる。Be-7は、大気運動によってゆっくりと地表に降下するため、地表におけるBe-7の濃度の変動は、数10日のタイムスケールでおこる成層圏と対流圏の大気運動を解明する上で重要なトレーサの役割を果たす。これまで成層圏と対流圏とは大気のやり取りがほとんどないと考えられていたが、Be-7の長期測定は、両大気圏間における大気の相互作用を調べる上でも注目される。2002年以降の5年間の測定データから、毎年、規則的に春と秋にBe-7の降下量が2-3倍増加することが明らかになった。Be-7の降下は、これまで降雨と密接に関係すると考えられていたが、降雨量のデータを調べた結果、地上Be-7濃度と降雨量とは相関のないことが示された。このBe-7降下量の増加を説明するためには、春と秋には成層圏下部で生成された大量のBe-7が、対流圏に効率よく降下する大気運動を考える必要がある。気象学的には春秋季の日本の上空には、尾根と谷のうねり構造をもつ偏西風に乗って移動性高気圧と温帯低気圧が1000km程度の間隔で対をなして、交互に通過することが知られている。高気圧へは偏西風のDivergence(尾根から谷に向かう場所に位置する)から地表に向かって降下する大気の流れがあり、一方、低気圧には地表から偏西風のConvergence(谷から尾根に向かう場所に位置する)へ向かって上昇する大気があるために、高気圧と低気圧が対をなして通過すると、その間に大規模な大気の循環がおこり、これが成層圏と対流圏間の大気の交換をひきおこす。この大気運動のモデルにより、春秋季におけるBe-7濃度の増加は、定性的には説明できると思われる。今後の課題は、この大気モデルの定量化である。
難治性喘息におけるヘルパーT17型免疫応答の意義に関する研究

好中球性炎症及びTh17型免疫応答は、難治性喘息での気道炎症の特徴である。ドーパミンD1受容体拮抗薬はTh17分化を抑制する。本研究では、ドーパミンD1受容体拮抗薬が、ovalbuminで誘導される好中球性気道炎症を抑制するかについて検討した。ドーパミンD1受容体拮抗薬は、好中球性気道炎症を抑制し、肺におけるIL-17の産生及びTh17細胞の肺への浸潤を抑制した。さらに肺CD11c陽性抗原提示細胞からのIL-23産生を抑制した。従って、ドーパミンD1受容体拮抗薬は、重症喘息の有望な治療戦略となりえることが示唆された。(1)喘息患者の誘発喀痰及び呼気凝縮液におけるTh17関連サイトカインについての解析健常人、非難治性喘息(間欠形ならびに持続型)、難治性喘息症例から、喀痰を採取し、喀痰上清のIL-17A,IL-17Fの濃度をELISAキットで測定したが、いずれも測定感度以下であった。来年度は今回の結果の再現性の確認と、呼気凝縮液での解析を行う。(2)IL-17の好酸球の組織浸潤・活性化に対する影響初めに、in vitroで好酸球をIL-17で処理した後、抗VCAM-1抗体または抗ICAM-1抗体をcoatしたplateとincubateし、残存好酸球ペルオキシダーゼ測定法を用い、接着反応を測定したが、IL-17による有意な増強は見られなかった。また活性酸素については、初めに好中球で検討した。好中球をIL-17で処理した後、チトクロームC還元法を用いて活性酸素産生能を測定したが、IL-17による有意な増加は見られなかった。来年度は、再現性の確認と、好酸球の活性酸素産生に対するIL-17の影響について検討する。(3)マウスモデルマウス好酸球性気道炎症モデルとマウス好中球性気道炎症モデルを確立した。来年度はマウス好酸球性気道炎症モデルにおけるIL-17プラスミド投与の影響と、マウス好中球性炎症モデルにおけるドーパミンD1受容体拮抗薬の効果に関する検討を行う。好中球性炎症は難治性喘息の一つの特徴であり、Th17細胞から産生されるIL-17はIL-8などの産生を介して好中球性炎症を誘導する。またドーパミンD1受容体拮抗薬は、Th17型免疫応答を抑制する。本年度はマウス好中球性気道炎症モデルを用い、ドーパミンD1受容体拮抗薬の好中球性炎症に対する効果を検討した。好中球性気道炎症はOVAを認識するT細胞抗原レセプターのトランスジェニックマウスであるDO11.10マウスに、OVAを吸入させることで誘導する。この好中球性炎症はKLHなどの他の抗原吸入では誘導されず、IL-17遺伝子欠損マウスでも誘導されない。すなわちIL-17に依存した抗原特異的好中球性炎症モデルと考えられる。第-2日及び第0日にDO11.10マウスを3%OVAまたはPBSで吸入し、第1日に解析した。マウスの一部は、第-6週-0週の間、週3回ドーパミンD1受容体拮抗薬(SCH23390)の経胃管投与を受けた。SCH23390は、DO11.10マウスにおけるOVA吸入で誘導される好中球性気道炎症を抑制した。SCH23390は、肺におけるIL-17濃度を抑制し、IL-23R陽性Th17細胞の肺への浸潤を抑制した。細胞内染色での検討では、肺におけるIL-17産生CD4陽性細胞(Th17細胞)数を減少させたが、Foxp3陽性CD4陽性調節性T細胞の数は変化させなかった。さらにSCH23390は、肺CD11c陽性抗原提示細胞からのIL-23産生を抑制した。これらの結果から、ドーパミンD1受容体拮抗薬は肺抗原提示細胞からのIL-23産生を抑制し、肺におけるTh17型免疫応答を抑制することで、好中球性気道炎症を抑制すると考えられた。従って、ドーパミンD1受容体拮抗薬は、好中球優位の重症喘息において有望な治療戦略となる可能性が示唆された。

我々は以前に、好中球と好酸球の共存下にIL-8で好中球基底膜通過反応を誘導すると,好酸球刺激因子がなくても,好酸球の基底膜通過遊走反応が誘導され、好中球が好酸球の組織集積を能動的に調節しうることを報告した。本年度はマウス好酸球性気道炎症モデルを用い、IL-17遺伝子導入の好中球性炎症及び好酸球炎症に対する効果を検討した。第0日及び第11日にBALB/cマウスを卵白アルブミン(ovalbumin;OVA)/alum 2μg/bodyまたは生理食塩水で全身感作し、第18日から第20日にかけて3%OVAで吸入感作した。OVA感作マウスの一部は第-3日または第17日に水力学に基づくplasmid DNA(100μg;IL-17 plasmidまたはcontrol plasmid)の遺伝子導入を受けた。IL-17遺伝子導入は、マウスアレルギー炎症モデルにおいて、好中球気道炎症だけでなく好酸球性気道炎症も増悪させる傾向にあった。また全身感作前のIL-17遺伝子導入だけでなく、全身感作後吸入感作前のIL-17遺伝子導入でも同様の傾向であった。すなわち、IL-17遺伝子導入が好中球性気道炎症を誘導し、さらに好酸球の気道への集積を増強させる可能性が示唆された。今後再現性の確認と、他の機序の検討を行う予定であるが、今回の結果から、Th17型免疫応答の制御は難治性喘息の重要な治療戦略である可能性が示唆された。
転写制御装置としての細菌鞭毛の分子遺伝学的解剖

転写制御装置としての細菌鞭毛は、フック構造の完成をモニターしてその情報を細胞内に伝達するフック完成シグナル伝達系と、そのシグナルに応答してFlgM輸送のスイッチをOFFがらONに切り替えるFlgM輸送ゲートの2つのシステムからなりたっている。1.フック長モニター系:フック完成シグナルを構成的に発生する突然変異体3株を単離した。これらはいずれも鞭毛基体のロッド構造構成蛋白質であるFlgGのミスセンス突然変異体であり、ロッド構造が異常に伸長していることが判明した。この結果は、フック完成のモニター系は、フックの長さではなく、ロッド基部がら形成中の鞭毛構造の先端部までの長さを測定していることを示唆するものである。2.二重チェックポイント制御:FlgM輸送ゲートの開閉には、FlhBとRflHの2つの蛋白質による二重の負の制御(二重ロック)かがかっている。フック・基体構造の突然変異体におけるゲート開閉の有無の解析から、FlhBはフック形成初期に、RfIHはフック完成時にロックを開くことが判明し、フック長モニター系は二重のフック長チェックポイント制御を行っているものと考えられる。また、それぞれの制御系の突然変異体を単離し、RfIH系に関わる2つの新たな遺伝子の同定に成功した。3. FlgM輸送ゲートの基質特異性:FlgM輸送ゲートがFlgM以外の鞭毛蛋白質の輸送制御にも関わっているか否かを検討するため、flhBおよびrflH突然変異体での鞭毛蛋白質の輸送を解析した。その結果、FliC.FlgK.FlgL.FIiD蛋白質の輸送制御にも同様に関与していることが示され、鞭毛形成の最終段階である繊維形成に関与する蛋白質はすべて、輸送スイッチ機構の制御下にあることが判明した。これまでの研究から、転写制御装置としての細菌鞭毛は、フック構造の完成をモニターしてその情報を細胞内に伝達するフック完成シグナル伝達系と、そのシグナルに応答してFlgM輸送のスイッチをOFFからONに切り替えるFlgM輸送ゲートの2つのシステムからなりたっていることが明らかとなっている。本年度の研究は、それぞれのシステムの作用機序について解明することを目的として行われた。1.フック完成シグナル伝達系の解析:フック完成シグナルを構成的に発生する突然変異体3株を単離した。これらはいずれも鞭毛基体のロッド構造構成蛋白質であるFlgGのミスセンス突然変異体であった。電子顕微鏡観察の結果、これらの突然変異体ではロッド構造が異常に伸長して、野生株のロッドとフックを加えた長さに達していることが判明した。この結果は、フック完成のモニター系は、フックの長さではなく、ロッド基部から形成中の鞭毛構造の先端部までの長さを測定していることを示唆するものであり、モニター分子は100nm以上の長さをもつもであると推定される。2.FlgM輸送ゲートの解析:FlgM輸送ゲートの閉門はフック完成時に起こるので、フック蛋白質輸送ゲートの閉門と共役しているものと仮定されていた。フック構造形成が完成した段階で鞭毛形成が停止するfliC、fliD、fliK,fliL突然変異体について、フック蛋白質輸送の有無を解析したところ、いずれの突然変異体でも輸送が見られることが判明した。このことは、フック構造が完成してフック伸長が停止するのは、フック蛋白質輸送が停止するためではないことを意味している。フック伸長の停止には、未同定のフックターミネーター蛋白質が関与し、これがFlgM輸送ゲートを通って輸送されることがフック伸長の停止を引き起こすものと推定される。

転写制御装置としての細菌鞭毛は、鞭毛レギュロンに特異的なアンチ・シグマ因子FlgMの細胞外輸送制御を介して機能しており、フック構造の完成をモニターしてその情報を細胞内に伝達するフック長シグナル伝達系と、そのシグナルに応答してFlgM輸送のスイッチをOFFからONに切り替えるFlgM輸送ゲートの2つのシステムからなりたっている。さらにFlgM輸送ゲートは、FlhBとRflHの2つの独立に機能する負の制御因子(ロック因子)から構成されている。1. 2重チェックポイント制御系の発見:FlhBはフック形成初期、RflHはフック形成後期にそれぞれロックが解除されることが判明し、FlhBとRflHとは異なるフック形成段階に応答することが明らかとなった。このことから、フック形成モニター系は2重チェックポイント制御系であると結論された。2. RflHチェックポイント制御系の解析:フック非形成下でもRflHのロックが解除される突然変異体の単離法を開発し、実際に4株のRflHチェックポイント制御系突然変異体の単離に成功した。連鎖解析から、これらは3領域に位置づけられた。このうち同一領域に位置づけられた2株は、ロック解除が不完全で鞭毛構造への応答も明確でなかったが、他の2株は明確な鞭毛構造依存性を示し、RflHへのシグナル伝達系の構成因子がロックを構成的に解除するようになった突然変異体であると判断された。3. FlhBチェックポイント制御系の解析:フック非形成下でもFlhBのロックが解除される突然変異体の単離法を開発し、FlhBチェックポイント制御系の突然変異体の単離を試みた。しかし、flhB遺伝子の突然変異体以外は単離されず、FlhBチェックポイント制御はFlhB単独で行っているものと推定された。
地方政治における議員の教育政策選好に関する研究

これまで教育行政学では、教育委員会制度への信頼を背景に政治アクターの関与を排除すべきとする意見が大半であった。本研究は市町村(東京都特別区を含む、以下同じ)議員の教育政策に関する選好を分析し、教育政策への政治アクターの関与について教育の政治的中立性の観点から課題と可能性を明らかにすることを目的とする。すなわち、政治アクターの持っている政治的背景が、どのように教育政策に影響を及ぼすのかを検証する実証研究である。
眼科領域の遺伝性疾患の遺伝子型と表現型の関連についての研究

コロイデレミア、若年網膜分離症、眼底白点症についてはほとんどの症例がそれぞれ、REP-1、XLRS1、RDH5遺伝子の異常によることが明らかにされた。また、これらの疾患については、遺伝子型と、臨床像に関係は認められなかった。RDH5遺伝子異常による眼底白点症の中に錐体異常を伴うものが、認められ、眼底白点症は、いままでは停止性夜盲の範疇にはいっていたが、40代をすぎると錐体機能が障害されることがあるので、進行性であることが解った。βig-h3遺伝子のR555W変異は顆粒状角膜ジストロフィ、R124H変異はAvellino角膜ジストロフィ、R124CとL518P変異は格子状角膜ジストロフィ1型、L527R変異は格子状角膜ジストロフィ3型、R555Q変異はReis-Bucklers型角膜ジストロフィと、角膜ジストロフィにおいては、遺伝子型と臨床像の密接な相関を認めた。さらに、R124H変異が偶然にホモ接合体になると臨床像は重篤になることが明らかになった。また、関西の格子状角膜ジストロフィ3型はP501T変異によることが明らかにされているが、関東や、中部の症例ではL527R変異を認め、地域差が疑われた。その他、ミオシリン/TIGR遺伝子異常による緑内障は、数%とそれ程多いものではなく、遺伝的異質性が明らかにされ、原因遺伝子が明らかにされた症例においては、遺伝子型と、臨床像の相関は認められなかった。また、わが国の青錐体一色型色覚の家系において、赤緑遺伝子のプロモーター領域の大きな欠失を認めた。ミトコンドリア遺伝子の14484番変異、3460番変異によるレーベル病を経験し、今回経験した症例においては、遺伝子型と、臨床像の相関は認めなかった。レーベル先天盲については未だ結果は得られていないが、網膜分離症については11家系14名の男性患者全員に、6種のミスセンス変異と1種のナンセンス変異を見出した。コロイデレミアについては様々な変異を確認したが、すべてがナンセンス変異とframeshiftを生ずるものであった。これらについては遺伝子型と表現型の検討も行っている。角膜ジストロフィについてはTGF-βinduced gene human 3(βIGH3)遺伝子の検索を行い、格子状角膜ジストロフィI型の大家系にArg124Cysの変異を、また、角膜実質深層部に太い棍棒状の混濁を有し、発症の遅い新たなLeu527Argの変異を持つ7家系7名の患者を見出した。さらに、顆粒状角膜ジストロフィについては我が国の患者の96%はAvellino typeであるArg124His変異を有すことが分かった。さらに優性ホモで発症が早く重症例を示す1家系を見出した。以上のように順調に変異の検索と臨床所見との対応の研究を進めている。またレーベル病について、ミトコンドリアDNAの解析も行っているが、こちらの方は臨床の場において、治療方針決定に重要な役割を果たしている。本年度は格子状、Avellino、顆粒状、Reis-Bucklers角膜ジストロフィ患者117名(88家系)のTGFBI遺伝子解析の結果をまとめた。結果は予想されたようにわが国では圧倒的にR124H変異をもつAvellino角膜ジストロフィが多いことが確認された。TGFBI遺伝子による上記疾患の場合は変異と表現型との関係がきわめて明確であり、一塩基置換によるアミノ酸の置換により診断が確定される。