hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モノアミントランスポーターPMATの機能解析と阻害剤開発

plasma membrane monoamine transporter(PMAT)は脳内に存在するモノアミン輸送体の一つである。しかしモノアミン濃度調節におけるPMATの役割は未だに不明のままであったため、PMAT遺伝子を欠損したマウスの作製により、PMATの機能を明らかにしようと考えた。本研究によりPMAT遺伝子を欠損したマウスの作製を終えることが出来たが、未だに十分な匹数が確保できておらず、今後PMAT欠損による影響を検討していく。またPMAT阻害剤の開発にも着手し、いくつかの候補化合物を得ることが出来た。plasma membrane monoamine transporter (PMAT)のノックアウトマウス作製に着手した。international mouse phenotypingconsortiumよりターゲッティングベクターを購入し、相同組換えES細胞の樹立、キメラマウスの作製、ヘテロ欠損マウスまでを終えた。このマウスを繁殖させることによりホモ欠損マウスを得て、機能解析を進めていく。またこのマウスとFLPマウスを交配させることにより、組織特異的にPMATを欠損させることができるマウスを得ることができる。全身ホモ欠損マウスを得ることと平行して、組織特異的欠損用のマウスを作製も進めていく。PMAT阻害剤の開発状況についてであるが、当初維持していたPMATを安定発現するCHO細胞のスクリーニング系では、スクリーニングの指標となるZ factorが若干低かったため、再度安定発現株を得るために実験を行った。その結果、PMATを多量に発現する安定発現株を得ることができ、またZ factorについても十分な値を示した。この新たに得た細胞株を用いてスクリーニング系の再評価を行ったところ、問題なく機能することが確認できた。今後、ヒット化合物を探すため、化合物ライブラリーを用いたスクリーニングを行っていく予定である。またこれらに加えて、これまでに十分に解析されていなかったマウスのPMATの基質特異性や輸送能などについて評価を行い、論文投稿を行った。新たに発見されたモノアミン輸送体であるplasma membrane monoamine transporter (PMAT)の機能解析を行っうために、PMATのノックアウトマウス作製を行った。平成27年度にはヘテロノックアウトマウスとホモノックアウトマウスを得ることができた。現在、これらのPMATノックアウトマウスの解析を行うために、実験に必要な匹数の確保に努めているが、現状では十分な数が得られていない。PMATは胎盤などにも発現していることから、この遺伝子の欠損により生殖能に影響が出る可能性も含めて、今後検討を続けていく。またこれと平行して組織特異的なPMAT欠損マウスの作製も行い、これについても作製を完了した。既に当教室で維持しており、このマウスと組織特異的にCre recombinaseを発現するを交配させて、PMATの各組織における役割について検討を行っていく。またPMAT阻害剤についてもハイスループットスクリーニングの系の構築を終了し、スクリーニングを開始した。同時にPMATと類似に特性を持つ輸送体についてもスクリーニング系を構築することができたため、これらの輸送体についてスクリーニングを平行して行い、特異的な阻害作用を有する化合物の発見に努めている。これまでに、各輸送体に対して選択的に阻害作用を示す候補化合物を数種類得ている。今後これらの化合物の阻害特性を確認の上、リード化合物の開発へとつなげていきたいと考えている。当初の予定通り、ノックアウトマウスを得ることができている。またスクリーニング系についても以前に構築したものより、遙かに優れた系を構築することができた。さらにin vitroの系での研究を追加して、研究成果をまとめることができた。薬理学今後はノックアウトマウスを十分な数になるまで繁殖させ、これらのマウスについて表現型の解析を行っていく。スクリーニング系については当大学の担当者とディスカッションを重ねており、できるだけ早期にヒット化合物の探索を行う予定である。
CVDダイヤモンド薄膜のヘテロエピタキシャル成長における大面積化

無機材研型マイクロ波プラズマCVD装置と、エンドランチ型マイクロ波プラズマCVD装置を用いて、ダイヤモンド膜の気相合成における、ヘテロエピタキシャル大面積堆積プロセス開発を目指し、ダイヤモンドの核生成現象を詳細に調べ、核発生の制御方法について検討した。まず、堆積初期の高過飽和度を用いることにより、Si上では2桁程度の核生成促進効果が確認され、ダイヤモンド膜形成における核生成過程の時間短縮および膜厚減少が可能であることが明らかとなった。しかし、この促進効果は基板の種に依存しており、基板構成元素とC原子との親和力により変化するものと推測された。次に、BN中間層上に高過飽和度処理を施すことにより、これまでで最も高い10^<10>cm^<-2>という粒子数密度を実現し、平坦なダイヤモンド膜形成に成功した。膜厚の増加とともに表面の凹凸が増大することも明らかとなり、膜表面の平坦化のためには、核生成時の結晶方位や核生成後の優先成長方位も厳密に制御したエピタキシャル成長を実現するプロセスが重要であることが改めて再確認された。一方、本研究で開発したエンドランチ型装置を用いたダイヤモンド形成に成功し、無機材研型と同様に高過飽和度による核生成密度の促進効果を確認した。これにより、本装置の堆積条件を最適化することにより、φ100という大面積への堆積が可能であることが明らかとなった。また、高過飽和同時バイアス印加による核生成密度の促進効果および核成長方位の整合化効果についても検討した。核生成密度の促進効果は高過飽和処理のみに比べて高いことが判明し、大面積かつ薄膜化が可能であることが明らかとなった。一方、基板内に部分的にではあるが、核成長方位を基板方位と整合させることに成功しエピタキシャル成長させることに成功した。したがって、今後、バイアス印加条件およびダイヤモンド成長条件の最適化を図ることにより、エピタキシャル大面積成長が実現するものと確信する。これにより、ダイヤモンドを半導体デバイス用基盤材料として用いるためのプロセスへと発展可能であると思われる。基板に直流バイアスを印加する前処理により、SiやSiC上に高配向のダイヤモンド膜が形成することが報告されているが、高々1cm角程度の面積にしか実現されていない。これは主に基板上のプラズマの不均一性に起因しており、プロセスの改良によるプラズマの均一化が重要であると思われる。そこで、本研究では、ダイヤモンド膜の実用化に向け、大面積に高配向膜を形成するプロセスの確立を目的とし、新たなマイクロ波プラズマ装置を開発を目指す。通常の短形導波管モードから円筒導波管モードへマイクロ波を変換し、減圧環境の円筒共振器内でプラズマを発生させる、エンドランチ型マイクロ波プラズマCVD装置の設計を行った。工業用周波数である2.45GHzの周波数にあわせて、φ120の円筒共振器による装置を試作したところ、本装置により4inch径のSi上へのダイヤモンド膜形成が可能となった。通常の石英管型マイクロ波CVD装置と比較して、堆積面積では25倍となったものの、堆積速度は約1/3程度となった。これは、プラズマの単位体積あたりのエネルギー密度が低いためと考えられる。また、基板バイアス印加前処理も再現性よく行えるようになったが、雰囲気の水素や炭化水素により、ダイヤモンド形成に重要な温度制御機構がダメ-ジを受ける、またマイクロ波導入側の真空を封じている石英板が炭化しマイクロ波の伝搬を妨げる等の問題点も明らかとなった。現在、更なる装置改良を進めており、この結果大面積高配向成長が可能となるものと考えている。

基板に直流バイアスを印加する前処理により,SiやSiC上に高配向のダイヤモンド膜が形成することが報告されているが,高々1cm角程度の面積にしか実現されていない.そこで,ダイヤモンド膜の実用化に向け,大面積に高配向膜を形成するプロセスの確立を目的とする。通常のダイヤモンド堆積に用いられているマイクロ波プラズマは,マイクロ波矩形導波管に波長の半分以下の直径の石英管を直交させた形式であるため,堆積面積は高々数cm径以下である。そこで,大面積への堆積を実現するために,円筒導波管を空洞共振器としマイクロ波反射端を基板ホルダーとするエンドランチ型マイクロ波プラズマCVD装置を昨年度から設計・試作してきた。これにより,およそ4inch径までの大面積堆積が可能となる。この場合、4inch径のSi上へ堆積を行うためにはマイクロ波電力を効率的にプラズマへ注入すること,長時間形成のためには雰囲気の水素や炭化水素による温度制御機構のダメージを低減することなどのプロセス上の問題点が明らかとなった。現在のところ,マイクロ波電源からプラズマ発生部への導波管経路を改善し1kW程度までの入力を実現可能とした。これにより,実際に堆積可能な面積が向上し2inch径程度までにダイヤモンドを形成することが可能となった。また,エピタキシャル形成のための基板バイアス印加の回路設計も行い,直流基板バイアスが印加可能となった。これにより,基板へのバイアス印加を確認しエピタキシャル成長が起こることを確認したが,エピタキシャル成長する面積についての改善は未だなされていない。今後,投入電力のプラズマ中での均一消費を可能とするマイクロ波モードの選別が今後重要であると思われる。
高分子ソフト界面における分子鎖熱運動性を利用する細胞機能制御

細胞など生体成分との接触下において利用されるバイオマテリアルの開発には、材料/生体成分界面の物性評価に基づく設計指針が必要とされている。本年度は、高分子試料として、単分散ポリメタクリル酸メチル(PMMA)および単分散ポリイソプレン(PI)を用いて作製した膜を足場とし、足場上における細胞挙動を評価した。PMMA膜はスピンキャスト法に基づきガラス基板上に製膜し、またPMMA層の厚さは任意に制御した。また、PMMAより弾性率が低く軟らかいPIを下地とし、PMMA膜を積層したPMMA/PI二層膜を作製した。二層膜におけるPI層の厚さは約400 nmとし、PMMA層の厚さは任意に制御した。これら高分子膜に対するマウス線維芽細胞L929の接着性(接着細胞数および細胞形態)を光学顕微鏡観察に基づき評価した。また、細胞内部の状態を評価するために、細胞骨格タンパク質アクチンファイバーの形成を蛍光顕微鏡観察に基づき評価した。PMMA/PI二層膜においてPMMA層の厚さが30 nm程度より薄化すると接着細胞数は顕著に減少し、さらに細胞伸展率も減少し、表面貯蔵弾性率のPMMA層の厚さ依存性と良い相関を示した。またPMMA層の厚さが30 nm以下の二層膜では、細胞の骨格形成は抑制され不十分であった。一方、PMMA単層膜では、細胞挙動に膜厚依存性は観察されなかった。ここで用いたPMMAは高分子量体であり、培養条件下においてPMMA層はガラス状態であるが、その厚さが薄化すると、系としては力学的に不安定な足場となる。すなわち、細胞接着挙動がPMMA/PI二層膜表面の力学特性に依存して変化することが明らかとなった。細胞は高分子表面においてGPaオーダーで深さ方向に変化する力学特性を認識することが明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、高分子試料として、種々の分子量の単分散ポリスチレン(PS)および単分散ポリイソプレン(PI)を用いて作製した膜を足場とし、足場上における細胞挙動を評価した。PS膜はスピンキャスト法に基づきガラス基板上に製膜し、またPS層の厚さは約200nmとした。また、PSより弾性率が低く軟らかいPIを下地とし、PS膜を積層したPS/PI二層膜を作製した。二層膜におけるPI層の厚さは約200nmとし、PS層の厚さは任意に制御した。本研究で用いた低分子量PS膜の最表層約10nmは室温においてゴム状態にあり、高分子量PS膜ではガラス状態である。これらの膜に対する接着細胞数は、PSの分子量に依存せずほぼ一定であった。よって、細胞の接着性は、PS膜最表層の力学特性には影響されないことが分かった。次いで、PS膜表面のより深い領域における力学特性が細胞接着へ与える影響を評価するために、PS/PI二層膜に対する細胞接着性を評価した。二層膜においてPS層の厚さが約25nmより薄化すると接着細胞数は顕著に減少し、さらに細胞伸展率も減少し、表面貯蔵弾性率のPS層の厚さ依存性と良い相関を示した。またPS層の厚さが25nmの二層膜では、細胞の骨格形成は抑制され不十分であった。従って、細胞接着挙動が二層膜表面の力学特性に依存して変化することが明らかとなった。PS/PI二層膜に用いたPS層は高分子量体であり、膜表面およびバルクともに室温においてガラス状態にある。しかしながら、二層膜における細胞接着性はPS層の薄化に伴い低下した。すなわち、細胞は高分子表面においてGPaオーダーで深さ方向に変化する力学特性を認識することが明らかとなった。

一方、PMMA単層膜では、細胞挙動に膜厚依存性は観察されなかった。ここで用いたPMMAは高分子量体であり、培養条件下においてPMMA層はガラス状態であるが、その厚さが薄化すると、系としては力学的に不安定な足場となる。すなわち、細胞接着挙動がPMMA/PI二層膜表面の力学特性に依存して変化することが明らかとなった。細胞は高分子表面においてGPaオーダーで深さ方向に変化する力学特性を認識することが明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。高分子材料の硬さなどの物性は、表面とバルクにおいて著しく異なっているが、バルクと比べて表面における弾性率について詳細に検討されている材料は限られている。本研究では、表面弾性率と細胞接着性との関係を分子レベルで整理することに世界で初めて成功しており、研究は計画以上に進展していると評価する。本研究で得られた成果は、既に国際学会を含め複数回の学会発表を行っており、また現在、論文投稿中である。今後は、本年度に明らかにした事象についての一般性を確認するべく、他の生体適合性高分子材料を用いた評価系を確立し評価を進める予定である。具体的には、ポリメタクリル酸メチル、ポリ(アクリル酸2-メトキシエチル)、ポリ乳酸等を用い、表面弾性率が細胞接着に及ぼす効果について評価する。高分子膜としては平膜のみならず、ブラシ膜についても検討する。また、ポリスチレンと比較し、親水的な高分子材料に関しては、水界面における分子鎖熱運動性に基づく構造・物性の差異が細胞接着挙動・細胞機能に及ぼす影響についても同時に評価を進める。具体的には、中性子反射率測定および時公割蛍光偏光解消法を用いた、水界面における分子鎖凝集構造の精密解析に注力し、そのために種々の蛍光標識高分子および重水素化高分子の合成を行う。
新依存性薬物の一斉スクリーニング法の開発と法医鑑定への応用

本研究では、新依存性薬物を含むすべての乱用薬物を尿や血液などから迅速にかつ正確に確認できる一斉スクリーニング法の確立を目的に研究を開始し次のような成果を得た。1.アンフェタミン類(13種)、フェネチルアミン類(4種)、トリプタミン類(5種)、ベンジルピペラジン類(4種)、モルヒネ類(4種)の計30種を分析対象に選定し、それらの分析用標準物質を化学合成するなどして調達した。次にこれらの薬物を尿に添加、種々の方法で抽出・誘導体化を試み、尿のウレアーゼ処理、固相抽出カラムFocus^<【○!R】>を用いた抽出、アセチル化、ガスクロマトグラフィー/質量分析法(GC/MS)のリテンションタイムロッキングの技術を用いて、すべての依存性薬物を3時間以内に一斉に検出・半定量可能な画期的な分析法を確立した。2.確立した方法を元に、個々の薬物の質量スペクトル、リテンションタイム、検量線のデータをGC/MSの相対定量ソフトウエアであるNAGINATA^<【○!R】>に入力してデータベースを作成しスクリーニングを行ったところ、標準物質を所持しなくても薬物の確認とおおよその濃度が判定可能であることが判明し、法医の鑑定実務を飛躍的に向上できる可能性が示唆された。3.スクリーニング、確認検査に引き続き行われる定量方法について検討し、覚せい剤および類似化合物13種、トリプタミン系脱法ドラッグ2種さらに麻薬性鎮痛薬モルヒネの体組織中からの高感度定量法を確立した。4.確立した方法を依存性薬物の摂取が疑われるにも関わらず今まで確認が困難であった法医解剖事例に応用して鑑定実務に貢献した。本研究では、新依存性薬物を含むすべての規制薬物と脱法ドラッグを簡単な操作で一斉に検出・確認できるガスクロマトグラフ/質量分析装置(GC/MS)による方法を確立し、法医学の鑑定実務に役立てることを目的とした。まず、分析用対象物質として選定した38種の依存性薬物のうち、標準品の入手が困難であったメチレンジオキシアンフェタミン類、パラメトキシアンフェタミン類、4-メチルチオアンフェタミンについて化学合成法を検討した。その結果5種の依存性薬物の標準物質を化学合成することに成功した。さらに標準物質の海外からの輸入や合成委託などにより35種の分析用標準物質を調達できた。これらの薬物のうち30種の塩基性の薬物について、尿からの一斉スクリーニング法を検討した。種々の抽出方法を検討した結果、ウレアーゼ処理により尿素を分解後、Focusカラムで精製、アセチル化ののちGC/MSで分析することで30種の依存性薬物の有無が3時間以内に明らかになる方法を確立した。さらに現在最も乱用されているトリプタミン系脱法ドラッグ2種(α-メチルトリプタミン、5-メトキシジイソプロピルトリプタミン)について血液、尿中から高感度に検出・定量できる方法を確立した。これらの薬物をラットに投与し、確立した分析法を用いて血液および尿を分析したところ、良好な分析結果を得ることができ、本分析法の有用性を確認した。前年度に開発した尿からの30種の依存性薬物の一斉スクリーニング法について、さらに回収率、再現性、保持時間の安定性などを詳細に検討し、信頼性が高く実務に応用可能な一斉スクリーニング法を確立した。この成果は韓国ソウルで開催された第43回国際法中毒学会で発表した。次にこの方法を元に分析用標準物質を所持しなくても、薬物の存在の有無とおおよその濃度の判定が可能なスクリーニングソフトウエアの開発に着手した。まず農薬の一斉スクリーニングと相対定量用に開発された、GC/MSケミステーション機能拡張ソフトウエアであるNAGINATAに30種の薬物の(1)保持時間と(2)質量スペクトル(3)特徴的イオンおよび

(4)イオン強度を入力し、さらに0.05-5μg/mlの範囲の検量線を登録してデータベースを作成した。このデータベースを用いることで鑑定試料中の薬物の存在とおおよその濃度が判定でき、実務上有用であることを確認した。次に血液中の覚せい剤および類似化合物の定量法について検討した。種々の抽出法を検討した結果、アセトンによる除タンパク後アセトンを留去、Focusカラムで精製、アセチル化ののちGC/MSで分析することでメタンフェタミンやMDMA、エフェドリンを含む13種の依存性薬物を高感度で精度よく定量可能な方法を確立した。本法を用いて覚せい剤の摂取が疑われる事例の鑑定を行った。さらに、代表的な依存性薬物であるモルヒネの固体組織からの定量方法について検討した。0.2gの体組織を弱酸性溶液中でホモジナイズ後遠沈、上清をエキストレルートカラムに付し、TMS誘導体化を行ってGC/MSで分析することで、0.005-5μg/gの範囲で精度よく定量可能な方法を確立した。本分析法をモルヒネの誤投与が疑われる医療事故の鑑定例に応用し、肝臓と腎臓中のモルヒネの確認・定量に成功、死因の判定に寄与した。
ホスファチジルイノシトールの特異的脂肪酸組成の生物学的意義の解明

生体膜を構成するホスファチジルイノシトール(PI)は特徴的な構造を持ち、その大部分はsn-1位にステアリン酸、sn-2位にアラキドン酸を有する。しかしながらその生物学的意義は不明である。本研究において我々は、線虫遺伝学とリピドミクスを組み合わせることにより、PIのsn-1位の脂肪酸組成を規定する脂肪酸転移酵素としてLYCAT/ACL-8,9,10を同定することに成功した。欠損個体を用いた解析から、PIの特徴的な脂肪酸分子種が幹細胞の非対称分裂に重要であることが明らかになった。ホスファチジルイノシトール(PI)は、イノシトール環のリン酸化によりPI結合タンパク質を時空間的に制御し、細胞の増殖、遊走、細胞骨格制御、小胞輸送など様々な生命現象に関与するリン脂質である。PIは極性基の特性のみならず、脂肪酸鎖についても特徴的な構造を持つことが知られており、その大部分はsn-1位にステアリン酸(18:0)、Sn-2位にアラキドン酸(20:4)を有する。我々は最近、PIの特徴的な脂肪酸組成を規定する分子として、PIのsn-2位にアラキドン酸を導入する脂肪酸転移酵素mboa-7/LPIATを同定した。本研究の目的は、これまで全く解明されてなかったPIにおける特徴的な脂肪酸分子種の生物学的意義を、LPIAT欠損個体(マウス、線虫)およびLPIAT欠損細胞(ES細胞、MEF)という申請者独自のツールを用いて解明することである。21年度において、LPIAT欠損マウスの解析を行った。ヘテロマウス同士の交配で生まれたLPIAT欠損マウスは、メンデル則で予想されるよりも少ない割合で生まれ、生まれた個体も30日以内に致死となった。このことにより、LPIATは発生、生存に必要であることが示唆された。LPIAT欠損マウスの臓器の組織切片を作成し形態観察を行ったところ、脳の形態に異常があることがわかった。特に大脳皮質や海馬の層がWTと比較して薄く、萎縮し、層構造が乱れていることがわかった。より詳細に解析を行ったところ、LPIAT欠損胎児マウスの脳において、神経細胞の新生、分化はほぼ正常であるが、神経細胞の移動と突起の伸展に異常があることが示唆された。PIは極性基の特性のみならず、脂肪酸鎖についても特徴的な構造を持つことが知られており、その大部分はsn-1位にステアリン酸(18:0)、sn-2位にアラキドン酸(20:4)を有する。22年度において、線虫変異体を用いた解析から、PIのsn-1位にステアリン酸を導入する脂肪酸転移酵素acl-10/LYCATを新たに同定することに成功した。本酵素の変異体ではPIのsn-1位のステアリン酸が大きく減少しており、幹細胞の非対称分裂に異常が生じていた。本研究はリン脂質のsn-1位の脂肪酸鎖の生物学的意義を示した初めての知見である。
イスラーム世界におけるグローバルな移動がもたらす社会変容の質的・量的解明

本年度は、主として留学前の生活実態と、留学先別留学生のコミュニティの実態を明らかにするために、量的データおよび質的データ双方の採取を試みた。1量的データ採取:量的データの採取についてはシステムの開発に問題が生じ、留学生個人のスマートフォン等の端末にアプリケーションを導入することが困難であることが判明したため、データ最終方法を留学実態を明らかにするための質問表によるデータ収集に切り替えた。質問表の作成にあたっては、エジプト人留学生を対象としているため彼らの母語あるいは日常生活において使用されているアラビア語、英語訳、日本語訳の3つを作成し、原則アラビア語による質問表に回答してもらった(参考資料として英語訳を添付した)。また、調査協力者からの提案により質問表配布対象者を、本邦大学に在籍しているエジプト人留学生に限定せず、本邦大学を卒業(修了)後、日本国内の企業に就職している元留学生も対象とした。本報告書執筆時点でも継続してデータを収集中である。インドネシア人留学生に対する質問表については、エジプト人留学生を対象とした質問表の英語版をもとに、インドネシア語版を作成している(H31年度夏以降、配布・調査を開始する予定)。2参与観察および聞き取り調査:上記の質問表について、回答が曖昧である場合、また調査者が読み取れない回答があった場合にのみ、回答者の同意を得て再度聞き取り調査を実施した。また、本邦大学に在籍するエジプト人留学生らの集まりに参加し、彼らが取り交わす会話を中心に、日本における生活にかんする言説を採取した。上記、研究実績の概要で記載した通り、量的データ採取のためのシステム構築に問題が生じたため、H29年度から取り組んでいたシステム開発から方向転換し、質問表によるデータ採取に切り替えたため、データの採取状況に遅れが生じている。今年度に作成した質問表によるデータ採取を継続して実施する。具体的には、今年度の計画を発展させるため、帰国した留学生の追跡調査を実施し、元留学生が現地社会で果たす社会的役割について解明する。そのため以下の調査に取り組む。1量的データと質的データの整理:今年度作成した質問表によるデータ採取を継続して実施すると同時に、データの分析を開始する。具体的には、留学前の生活実態を留学先ごとに分類して整理する。2国内でのフィールドワーク:本フィールド調査では、日本の留学生コミュニティにおける参与観察、・聞き取り調査を実施する。具体的には、個人的なネットワーク量、互酬性、信頼、学修状況の指標をもとに、国内の国立大学にて形成されるインフォーマルな同郷人会を対象とする。国内のエジプト人留学生による同郷人会、およびインドネシア人学生協会での行事へ参加し観察を行う。また、直接的・間接的相互交渉の内容や頻度について、聞き取り調査を実施する。なお調査にあたっては国内最大数のエジプト人留学生が学ぶ勤務校にて、申請者の所属する部局でのエジプト人留学生サポート環境を活用する。本年度は、インドネシア・エジプトから北米、ヨーロッパ、日本への留学制度を通史的に明らかにすると同時に、ビッグデータ採取準備ため、以下の作業に取り組んだ。第一に、資料収集である。我が国への留学生受け入れ状況(留学生派遣国、派遣人数等)や留学政策に関する資料について、外務省外交史料館および国会図書館において資料収集を実施し、本邦への留学生招致にかんする文書を入手した。また、文部科学省高等教育局学生・留学生課留学生交流室において保存されているエジプト人国費留学生にかんする資料を収集し、資料解析を実施した。これによって、1950年代に初めて実現したエジプト人留学生の受入には、日エで交わされた文化協定が礎石となり、在エジプト日本国大使館関係者の積極的な誘致活動があったことが判明した。第二に、在京エジプト大使館教育文化部のハーネム・アフマド氏への聞き取り調査を実施し、エジプトから本邦への留学生の今日的諸相について明らかにするとともに、エジプト人留学生コミュニティの実態や、実際に本邦で学ぶ留学生の日常生活における諸問題について議論することで、ICTが発展した現代社会において、エジプト社会との紐帯を途切れることなく維持しながら留学生生活を送る留学生の姿を浮き彫りにすることができた。第三に、エジプトにおける現地調査を実施し、高等教育省関係者に対して本邦への留学生送り出しの動向、政策についてインタビューを行った。当該年度の研究活動はおおむね順調に進展している。その一方で、収集した資料が膨大な量にのぼり、解析に時間を要していることから、当年度に実施する予定であったビッグデータ採取準備を次年度に実施することを予定している。

2参与観察および聞き取り調査:上記の質問表について、回答が曖昧である場合、また調査者が読み取れない回答があった場合にのみ、回答者の同意を得て再度聞き取り調査を実施した。また、本邦大学に在籍するエジプト人留学生らの集まりに参加し、彼らが取り交わす会話を中心に、日本における生活にかんする言説を採取した。上記、研究実績の概要で記載した通り、量的データ採取のためのシステム構築に問題が生じたため、H29年度から取り組んでいたシステム開発から方向転換し、質問表によるデータ採取に切り替えたため、データの採取状況に遅れが生じている。今後は、前年度実施できていないビッグデータ採取準備に取り組むとともに、実際にビッグデータ採取にとりかかると同時に、エジプトやインドネシアにおける参与観察を実施する。今年度に作成した質問表によるデータ採取を継続して実施する。具体的には、今年度の計画を発展させるため、帰国した留学生の追跡調査を実施し、元留学生が現地社会で果たす社会的役割について解明する。そのため以下の調査に取り組む。1量的データと質的データの整理:今年度作成した質問表によるデータ採取を継続して実施すると同時に、データの分析を開始する。具体的には、留学前の生活実態を留学先ごとに分類して整理する。2国内でのフィールドワーク:本フィールド調査では、日本の留学生コミュニティにおける参与観察、・聞き取り調査を実施する。具体的には、個人的なネットワーク量、互酬性、信頼、学修状況の指標をもとに、国内の国立大学にて形成されるインフォーマルな同郷人会を対象とする。国内のエジプト人留学生による同郷人会、およびインドネシア人学生協会での行事へ参加し観察を行う。また、直接的・間接的相互交渉の内容や頻度について、聞き取り調査を実施する。なお調査にあたっては国内最大数のエジプト人留学生が学ぶ勤務校にて、申請者の所属する部局でのエジプト人留学生サポート環境を活用する。ビッグデータ採取のための準備費用として計上していたが、本年度は使用をしていないため。本年度実施予定であった中期のフィールド調査が勤務校の業務の都合で実施できなくなったため、旅費として計上していた経費に残額が生じたため。
多レベル内容理論に基づく知覚経験の内容の哲学的研究

今年度は以下の三点に関して研究を行った。1.知覚経験の直接性に関する非存在対象を用いた分析:本研究では、知覚経験の内容を適切に記述するための形而上学的基礎としてマイノング的な非存在対象の理論を採用することで、いわゆる「幻覚論法」に応答を試みた。とりわけ、幻覚においては、主体はある非存在対象に気づいており、その幻覚の現象的性格はその非存在対象がもつ性質によって決定されると考えることで、幻覚論法の基本的な前提を維持しつつ、幻覚論法の帰結を回避できると論じた。2.内包的他動詞に対する不完全対象を用いた意味論の検討:本研究では、知覚経験の内容がもつ不確定性という特徴を、不完全対象という一種の非存在対象によって捉えることで、知覚動詞、さらには"seek"のような内包的他動詞一般に対する意味論的分析を与えることを試みた。とりわけこうした分析が、内包的他動詞の特定的読みと不特定的読みに共通する「弱化」推論の妥当性の説明に関して、MontagueのPTQにおける扱いを含む既存の理論に対して利点をもつと論じた。3.心的イメージの志向性に対する目的意味論的な分析:Prinzらが提唱する経験主義的な概念理論によれば、概念システムが用いる表象はどれも、基本的に、知覚システムが用いる表象の流用であり、サブパーソナルな知覚システム、意識的知覚、概念的思考のすべてを通じて、同じ知覚的表象が使用されている。本研究では、こうした表象がそもそもいかなるメカニズムで内容をもつのかを検討することで、サブパーソナルな認知処理システム、意識的知覚、概念的思考の連続性を捉える内容理論の構築を試みた。とりわけ、概念の主要な機能は、対象の探知と、対象に関するシミュレーションを行うことにある、というPrinzの提案に注目し、知覚的表象の志向性について、目的論的な提案をした。(A)知覚経験の概念性/非概念性を示す論証における概念性/非概念性の区別の基準の研究:本研究では、知覚経験が非概念的であるとする主要な議論に注目し、それらにおいて概念的/非概念的の区別がそもそもどのような基準に基づいてなされているのかに関して整理、分類し、概念的/非概念的の区別が文献中でいまだ統一的な理解を得られていないということを確認した。特に、知覚経験が信念と推論的関係に立たない(cf.ミュラー・リヤー錯視)ということを指摘する「信念からの独立性論法」が用いる基準、知覚経験の内容がときに矛盾したものでありうる(cf.滝の錯視)ということを指摘する「矛盾許容可能性論法」、知覚経験の内容は特定の文脈から切り離すことができないということを指摘する「文脈依存性論法」が用いる基準、知覚経験の内容が主体の概念レパートリーよりきめが細かいと論じる「きめ細やかさ論法」、知覚経験は概念的能力をもたない幼児や高等動物にも生じるはずだと論じる「連続性論法」が用いる基準、の三つの基準の相違を確認した。(B)マイノング主義的対象存在論の研究:視覚経験の重要な特徴に、幻覚、錯覚の存在が示すように、ときにそれはveridicalでなく、また、滝の錯視の事例が示すように、ときに矛盾を含むものでありうる、ということが挙げられる。本研究では、知覚経験の内容のこれらの特徴を整合的に理解するための基礎的な研究として、いわゆるマイノング主義に関する研究を行った。とりわけ、特徴づけ原理と呼ばれるマイノング主義の原理に注目し、現代のマイノング主義理論が、非存在対象や矛盾した対象を、真性の矛盾や偽を生じないように無害化する、あるいは現実世界以外での存在性と現実世界での非存在性や、矛盾許容論理による矛盾の隔離によって、処理する方法を提出しているということを確認した。本年度は、以下の二つの点に関して研究を行った。(i)マイノング主義的なオントロジーに基づく錯覚の分析ある種の錯視においては、静止画上の図形が動いているように見える。本研究では、この種の錯視を、主体と存在しない出来事との間の直接的な関係として分析することを試みた。より具体的には、(1)マイノング主義的なオントロジーを出来事に拡張し、マイノング的な存在しない出来事を扱う形式システムを構成した上で、(2)その枠組みを用いて、「NI知覚文」(naked infinitive perception sentence)と呼ばれる種類の文に対する意味論的分析を通じて、錯覚の内容に対する分析を行った。3.心的イメージの志向性に対する目的意味論的な分析:

Prinzらが提唱する経験主義的な概念理論によれば、概念システムが用いる表象はどれも、基本的に、知覚システムが用いる表象の流用であり、サブパーソナルな知覚システム、意識的知覚、概念的思考のすべてを通じて、同じ知覚的表象が使用されている。本研究では、こうした表象がそもそもいかなるメカニズムで内容をもつのかを検討することで、サブパーソナルな認知処理システム、意識的知覚、概念的思考の連続性を捉える内容理論の構築を試みた。とりわけ、概念の主要な機能は、対象の探知と、対象に関するシミュレーションを行うことにある、というPrinzの提案に注目し、知覚的表象の志向性について、目的論的な提案をした。
フリッカ誘導脳波の解析による記憶の脳同期回路メカニズムの解明

うまく記憶ができているときには48Hzの脳波が強まることが知られているが、脳波は課題に無関係な成分が多いため,その詳細な神経メカニズムがわからない.そこで本研究では,バーチャル空間内の物体と配置を記憶する課題中に視覚性点滅刺激(フリッカ)を与えて6.8Hzの脳波を増大させ,その脳波の伝播の解析し,記憶に関わる脳部位間の同期回路の働きを調べた.フリッカがない場合には,これまでの報告と同様,記憶がうまくできる場合に7Hzの脳波のパワが大きくなった.フリッカを与えた場合,フリッカ誘導脳波は主に後頭部に現れるが,その伝播の広がりは記憶がうまくできる場合により広くなることが明らかになった.特にその効果はフリッカ開始時と停止時に大きく,うまく記憶ができる場合には誘導脳波のパワが立ち上がり・立ち下がりとも素早く応答した.これらの結果は,記憶に関連して同期回路の性質が変化することを示す.さらに,各脳部位を非線形振動子の相互抑制回路とした脳領野回路モデルを構成し,脳波の性質を検討した.その結果,誘導脳波の素早い応答を得るためには,脳部位間の興奮結合が強く,かつ領野内の相互抑制も強いことが必要であるとわかった.これは各脳部位が局所脳波の強さとその位相を自律的に調整していることを意味する.また,フリッカ誘導脳波が脳深部まで伝わるためには,自発的な脳波とフリッカ誘導脳波の位相の同期が必要であることも明らかになった.以上の結果は,同期回路の生成メカニズムを明らかにする上で重要な結果である.バーチャルリアリティ空間内の物体とその配置を記憶する課題において、刺激図形を0,4,7,12Hzで点滅させて提示し、記銘中の脳波を解析した。記銘中の脳波は光点滅(フリッカ)周波数に駆動され、同じ周波数が増大することから、脳内の特定周波数の同期回路を駆動できることが示唆された。一方、フリッカの有無やフリッカ周波数の違いで有意な記憶生成の差異は見いだせなかった。主な理由として、記銘に関連して内因的に生じる同期回路をフリッカで駆動するのは難しいことが考えられた。この問題を解決するため、理論的に同期回路のフリッカ駆動の可能性を検討した。フリッカ誘導脳波は印加後0.5秒程度で連続的にパワが増大することが特徴であり、これをもとにニューロン集団の数理モデルを構成・解析を行った。結果として、実験で計測されたフリッカ誘導脳波は、弱結合の結合振動子モデルの集団電位として表せることが明らかになった。さらに、視覚関連領野から海馬までの神経投射構造を考慮し、フリッカの領野間伝搬の程度を解析したところ、内因的な同期回路はフリッカと位相が合致した場合のみ増強できることがわかった。また、海馬を中心とした同期回路は、頭皮上では前頭部の脳波と対応することも明らかになった。これより、被験者実験のデータ解析において、フリッカと前頭部脳波の位相関係を指標とした解析を行うことで、記憶に関わる同期回路を実験的に検知できることが予測できた。この予見は平成23年度において詳細に検討する。うまく記憶ができているときには48Hzの脳波が強まることが知られているが、脳波は課題に無関係な成分が多いため,その詳細な神経メカニズムがわからない.そこで本研究では,バーチャル空間内の物体と配置を記憶する課題中に視覚性点滅刺激(フリッカ)を与えて6.8Hzの脳波を増大させ,その脳波の伝播の解析し,記憶に関わる脳部位間の同期回路の働きを調べた.フリッカがない場合には,これまでの報告と同様,記憶がうまくできる場合に7Hzの脳波のパワが大きくなった.フリッカを与えた場合,フリッカ誘導脳波は主に後頭部に現れるが,その伝播の広がりは記憶がうまくできる場合により広くなることが明らかになった.特にその効果はフリッカ開始時と停止時に大きく,うまく記憶ができる場合には誘導脳波のパワが立ち上がり・立ち下がりとも素早く応答した.これらの結果は,記憶に関連して同期回路の性質が変化することを示す.さらに,各脳部位を非線形振動子の相互抑制回路とした脳領野回路モデルを構成し,脳波の性質を検討した.その結果,誘導脳波の素早い応答を得るためには,脳部位間の興奮結合が強く,かつ領野内の相互抑制も強いことが必要であるとわかった.これは各脳部位が局所脳波の強さとその位相を自律的に調整していることを意味する.また,フリッカ誘導脳波が脳深部まで伝わるためには,自発的な脳波とフリッカ誘導脳波の位相の同期が必要であることも明らかになった.以上の結果は,同期回路の生成メカニズムを明らかにする上で重要な結果である.
腎機能低下状態におけるin vitroの髄質浸透圧物質の動態

腎髄質における利尿状態と抗利尿状態での浸透圧物質の動態は近年になってはじめて明らかにされるに至った。しかし、慢性的に尿濃縮力障害を来たした状態での浸透圧物質の動態はいまだに明かでないので、我々は腎障害ラットを作成し、尿濃縮力障害を来たした状態での腎髄質浸透圧物質を測定し、検討を行った。5/6腎摘されたラットを4週間飼育し、慢性的に尿濃縮力障害を来たした状態とフロセミドを投与した状態での腎髄質浸透圧物質の変化を測定した。尿浸透圧はコントロール(n=6)で1398±192.2mOsm/kgH20に対して尿濃縮力障害ラット(n=6)では917.7±214.3mOsm/kgH20であった。尿量はコントロールで7.3±0.78ml/minであったが、腎摘群では19.5±1.1ml/minと増加を示し、フロセミド投与群(n=6)では尿浸透圧が313.6±134mOsm/kg H20,尿量が198.1±39.7ml/minへと変化した。一方、腎髄質における浸透圧物質の総量はコントロールでは2113.2±163mmol/kg proteinであったが、腎摘モデルでは699±50.9mmol/kg proteinと著明に減少していた。有機浸透圧物質としてはベタイン、グリセロフォスフォリルコリン、ミオイオンシトールなどが腎摘ラットで認められたが、ソルビトールはほとんど測定できなかった。フロセミドを投与した後も腎髄質の浸透圧物質は急激には変動していなかった。これらの結果から、次の2つの結論を得た。第1に、腎髄質での有機浸透圧物質は髄質浸透圧環境によってその組成を変化させる可能性があり、浸透圧が十分に高張でない場合は、ソルビトールの生成が抑制される可能性がある。第2に、尿濃縮力障害下でも細胞の浸透圧調節は行われていると考えられるが、有機浸透圧物質は急激な変化を示さず、むしろ慢性的な変化に対応するものであると考えられた。
他者とのやりとりが外国語運用能力強化に与える効果とその神経基盤の解明

対話時には他者とのリアルタイムでのインタラクションが可能である。この際話者は聞き手からの返答内容によって自分が発話した内容が適当であったかの仮説検証をすることができる。本研究では外国語でのインタラクションによる仮説検証効果とその神経基盤を明らかにするため,機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いた実験を行う。とくに,リアルタイム性が学習にどのような効果をもたらすかを検証するため,対話中の二者の脳活動を同時計測する実験を行う。本研究の成果をもとに,教育場面におけるより効果的なコミュニケーション活動等の提案をおこなう。
新規樹立Xenograftを用いた前立腺癌アンドロゲン非依存性増殖機構の解明

我々は以前より、前立腺癌患者の腫瘍組織を免疫不全マウスの皮下に直接移植することによる新規前立腺癌Xenograftの作成を行い、それを用いた研究を行ってきた。今回我々は、前立腺癌Xenograftを用いた検討を中心とし前立腺癌のアンドロゲン非依存性(AI)増殖能の獲得機構の解明と、AI前立腺癌の新規治療法の開発を目指した研究を遂行した。新規樹立した前立腺癌Xenograft, KUCaP/WTは、マウス去勢により腫瘍が縮小するが、約2ヶ月後にARの変異や発現亢進を伴わずに再増殖しAI増殖能を獲得する。このモデルを用いたDNA microarray解析により、AI獲得に際し様々な遺伝子の変動を認めた。その中の遺伝子のうち、AI獲得に際し発現が亢進していた遺伝子の1つであるProstaglandin E receptor 4(EP4)に関して、NCaP細胞を用いた機能解析を行ったところ、EP4発現亢進そのAI増殖とPSA産生に関与することが証明された。また、臨床検体における免疫染色により、臨床におけるAI前立腺癌においても、EP4発現が亢進していた。さらに、EP4特異的拮抗剤(ONO-AE3-208)のin vivoでの抗腫瘍効果を認め、臨床応用可能な新規治療標的分子となる可能性を見出した。アンドロゲン依存性前立腺癌細胞株(LNCaP)とアンドロゲン非依存性を獲得した亜株(AILNCaP)を用いた解析によってPKCz/mTOR/S6K経路の活性がアンドロゲン依存性、非依存性に関わらず前立腺癌細胞株において細胞増殖に必要であることを見出した(Inoue T, et. al., Mol endocrinol 2006)。また、52例の限局性前立腺癌の前立腺全摘除術標本を用いて作成した組織マイクロアレイにおける解析では、Aktの活性化が前立腺癌の悪性度と有意な相関を認め、臨床癌がホルモン療法抵抗性となるかどうかの予測に応用できる可能性が示唆された(Shimizu Y, et. al., BJU int 2007)。新規樹立したアンドロゲン依存性前立腺癌Xenograft(KUCaP/W741C)を用いた解析では、アンドロゲンレセプターのcodon741に点変異(W→C)があると、抗アンドロゲン剤ビカルタミドがagonistとして作用することを示し、アンドロゲンレセプターの変異が抗アンドロゲン剤に対する耐性機序であることを示した(Inoue T, et. al., Expert Rev Endocrinol Metab 2007)。更に、アンドロゲンレセプターが野生型である新規前立腺癌Xenograft(KUCaP/WT)においては、アンドロゲンレセプターの変異以外の機序を解明するために、cNA microarray解析を用いた検討を行ったところ、アンドロゲン非依存性獲得に際し様々な遺伝子の変動を認めた(寺田直樹他、第66回日本癌学会学術総会報告2007)。今後それらの遺伝子の機能解析と、新規治療標的分子の探索を行っていく予定である。新規樹立した前立腺癌Xenograftを用いて前立腺癌のアンドロゲン非依存性(AI)増殖能の獲得機構を解明し、新たな治療標的分子を同定、AI前立腺癌の新規治療法の開発を目的とし研究を遂行した。1)アンドロゲンレセプター(AR)に点変異(W741C)を持つ前立腺癌Xenograft, KUCaP/W741Cは、マウス去勢により腫瘍が縮小するが、抗アンドロゲン剤ビカルタミドが作動薬としてはたらき腫瘍が増大する。このモデルに対し、ビカルタミド投与後中止したところ、約2ヶ月後に腫瘍が縮小し始め、臨床で見られるantiandrogen withdrawalsyndrome (AWS)が再現され、ARのW741C変異がAWSの原因の1つであることを示した。また、本モデルに対し抗アンドロゲン剤フルタミドを投与したところ腫瘍の縮小を認め、抗アンドロゲン剤交替療法の有用性についても示した。2) ARが野生型である前立腺癌Xenograft, KUCaP/WTは、マウス去勢により腫瘍が縮小するが、約2ヶ月後にARの変異や発現亢進を伴わずに再増殖しAI増殖能を獲得する。

このモデルを用いたDNA microarray解析により、AI獲得に際し様々な遺伝子の変動を認めた。その中の遺伝子のうち、AI獲得に際し発現が亢進していた遺伝子の1つであるProstaglandin E receptor 4(EP4)に関して、LNCaP細胞を用いた機能解析を行ったところ、EP4発現亢進そのAI増殖とPSA産生に関与することが証明された。また、臨床検体における免疫染色により、臨床におけるAI前立腺癌においても、EP4発現が亢進していた。さらに、EP4特異的拮抗剤(ONO-AE3-208)のin vivoでの抗腫瘍効果を認め、臨床応用可能な新規治療標的分子となる可能性を見出し、特許申請を行った。
分子識別機能を有する色素プローブ/デンドリマー複合体の開発

本研究では,ポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM)界面上へのフェニルボロン酸型アゾプローブまたはルテニウム錯体の自己集積機能を利用した,新しい糖認識システムの開発を行った。デンドリマーの世代や糖の種類に基づいて,フェニルボロン酸型プローブ/デンドリマー複合体のUV-vis吸収スペクトルや電気化学応答が水中で選択的に変化する新しい化学センサーとして機能することが明らかとなった。生体分子として重要な役割を担っている糖は、栄養素、代謝、細胞骨格保持に関与している。しかしながら、糖質はスペクトル的に感知できる官能基を有しておらず検出には困難が伴う。そのため生体中で適応可能な、水中で高度な応答能を有する人工糖認識センサーを開発することは生体内での糖の働きを明らかにし、また疾患予防や治療への応用が期待される。本研究では、デンドリマー界面での静電相互作用が期待できるスルポ基を1つ有するフェニルボロン酸型アゾプローブ(2-BAzo-NP)の応答に対するアミノコア型デンドリマーの世代効果を調べ、スルポ基を2分子有する1-BAzo-NP応答に対するものと比較することにより、何故世代効果に依存した選択性が出るのか等応答機構の解明を行った。各プローブの構造、及びデンドリマー(G4)を添加していった際の糖応答能を調べた結果、1-BAzo-NPの場合、デンドリマー表面へのプローブの集積が最大となる時、糖応答能も最大となった。しかし、2-BAzo-NPの場合、本来デンドリマー表面へのプローブの集積が最大となる1/2の濃度で応答能が最大となった。これは、プローブがデンドリマー表面上の2つのサイトにわたって結合しているためと考えられる。これより、世代の大きいデンドリマーでは更なる結合サイトの阻害が示唆される。また、2-BAzo-NPの場合、さらにデンドリマーを添加しても応答能が変わらないのに対し、1-BAzo-NPの場合では更なるデンドリマーの添加と共に応答能が小さくなった。このことから、デンドリマーとの相互作用は2-BAzo-NPの方が強いと考えられる。またアゾプローブの種類とデンドリマー世代の違いによって、全く異なる等選択制が発現することを見出すことができた。本年度は、ボロン酸を糖認識部位に、カルボキシル基をデンドリマー修飾部位に持つルテニウム錯体[Ru^<II>(acac)_2(4-Bpy)(4-Cpy)](1(2+))を合成し、その錯体をデンドリマー表面に自己集積させ、電気化学的手法により高度な糖応答機能を持つ人工系の糖認識センサーの設計について検討を行った。まず1(2+)とデンドリマー(PAMAM_16(G2),PAMAM_32(G3),PAMAM_64(G4))を組み合わせ、その複合体に各種糖を加えた際の酸化還元挙動ついてCVおよびDPVによる解析を行った。錯体をデンドリマー表面に集積させる際に、1(3+)ではデンドリマー上のアミノ基とRu(III)錯体の正電荷が反発し、集積の阻害が起こってしまう。そのため、電気化学測定はすべて定電位電解によってRu(II)に還元した1(2+)を用いて行った。1(2+)にフルクトース、グルコースを添加していくと、Ru由来の酸化波は負電位側へとシフトしていった。これより、電気化学測定を用いた糖認識機能の評価に成功したと言える。また、選択性はフルクトース>ガラクトース>グルコースの順であった。1(2+)/デンドリマー(G2,G3,G4)複合体にフルクトース、グルコースを添加した時の電気化学的挙動について調べた。G2、G3複合体において、フルクトース添加に伴う電位シフトが観察された。また、G2複合体においてのみ、グルコース添加に伴い、電位シフトが観察された。しかしながら、G4複合体においてはフルクトース、グルコースどちらの添加においても顕著な電位シフトは観察されなかった。G2複合体がどちらの糖に対しても応答を示したのは、ボロン酸部位が挟み込む形でグルコースを多点認識したためではないかと考えられる。一方、G4複合体の場合には表面の密度が非常に高いため、立体障害が起こったと考えられる。これにより世代の異なるデンドリマーとボロン酸型錯体の組み合わせでは、表面の就籍密度の違いにより糖認識機能が大きく変化することを電気化学的評価で明らかにすることができた。これまでの研究において、末端にスルホ基を持つプローブ1-BAzo-NPはポリアミドアミン型のPAMAMデンドリマー上に静電的に集積させた際にプローブ同士の距離が制御されるため、デンドリマーの世代により異なる糖応答能を示すことが明らかになった。しかし、この系ではプローブとデンドリマーが静電的に結合しているため、pH変化に弱いという欠点がある。

そこで本研究では、PAMAMデンドリマー上に末端にカルボキシル基を持つボロン酸型アゾプローブB-Azo-Cbを化学修飾した複合体B-Azo-Cb/PAMAMを設計し、複合体の糖認識能評価、及び多孔質薄膜内に導入した際の糖分離能評価を目的とした。世代の異なるG4及びG5のB-Azo-Cb/PAMAM複合体に対する糖応答能(D-フルクトース、D-グルコース、D-ガラクトース)を調べたところ、全ての糖においてにアゾ基由来の340nm付近のピーク吸光度の減少が観察された。この減少はD-フルクトースに比べD-グルコースやD-ガラクトースなどの二点認識の糖で顕著に見られていることから、糖を二点認識した際にアゾ基同士の距離が近くなり、隣接したアゾ基同士の会合が起きていると考えられる。これはG4複合体に比べより密にアゾ基が集積しているG5複合体でこの吸光度の減少が大きいことからも説明できる。また静電的な集積系と同様に、デンドリマーの世代により異なる糖選択性が観察された。またデンドリマー複合体の応用展開として、PAMAM複合体含有酢酸セルロース膜に対する糖透過量の時間変化を観察したところ、G4ではD-ガラクトース、D-グルコース、D-フルクトースの順で、G5ではD-グルコース、D-ガラクト-ス、D-フルクトースの順で糖の輸送能が大きい事を見出した。これは、原相と受相のpH勾配によりボロン酸による固定キャリア型の輸送が起こるためと考えられる。また興味深いことに、この糖分離能は溶液中での糖の認識機能と一致することが明らかとなった。
分子シヤペロンによるDNA複製開始タンパク質(RepE)の活性化の分子機構:RepE-分子シャペロン複合体の構造解析と形成機構及びRepE二量体ドメインの構造解析

大腸菌を宿主として増殖するミニFプラスミドの複製開始タンパク質RepEは二つの機能・すなわち複製開始因子として、二つ目にはrepE遺伝子の自己転写抑制因子として働く。前者はRepE単量体が、後者はRepE二量体が機能する。二量体から単量体への変換はDnaK分子シャペロンによって行われることを我々は明らかにした。この変換機構の詳細を分子レベルで明らかにするのが本研究の目的である。平成14年度は3つの課題を予定していたが、二つの課題について研究実績を報告する。(1)分子シャペロンとの相互作用が出来なくなったRepE変異体を分離し、それらの変異体の解析によりDnaK分子シャペロンとの相互作用領域を決める。新たに16個の変異体をPCR mutagenesisを用いて、分離した。これらの変異体の自己転写抑制活性は正常であり、二量体は形成できるが、オリジンの繰り返し配列には結合出来ない性質を示すものとして分離した。さらにこれらの変異体の変異位置を決めた。N末ドメインに変異が位置づけられた。今後DnaK, DnaJ, GrpEとこれら変異RepEの間の相互作用を調べる予定である。(2)RepE二量体の結晶化と構造解析。正常RepE二量体はタンパク質が凝集しやすく結晶化が困難であるから、N末ドメイン(分子量約15kD)の結晶化を試みた。この断片RepEタンパク質は二量体であることを二つの方法を用いて、確かめた。また結晶化に成功した。現在、解像度が上げる試み、重原子を入れる試みをしている。次に構造解析を行う。次に構造解析を行う。