hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
過去108年の関東・東海沖水温の構築：沿岸海洋温暖化の実態と日本気候への影響解明

本年度は、世界各国研究機関所有の水温データの入手を達成し、過去100年以上におよぶ黒潮内側域水温時系列作成に向けた準備を終えることができた。本研究計画の中で最も困難になるであろうと想定していた作業を初年度内に終えることができた点は大きな進展である。また、同時並行で人工衛星観測資料等の他のデータの入手にも取り掛かり、使用予定データの約95%を入手することができた。そして、入手できたデータから順次解析を開始している。さらに、本年度はスーパーコンピューターを用いた黒潮内側域海水温感度実験にも着手し、モデルの再現性の確認を済ませ、本解析を開始したところである。以上より、最終目標達成に向け極めて順調に進展していると判断する。次年度は、収集・品質管理を終えた水温資料を用いることで、関東・東海沖の黒潮内側域水温の100年超時系列を作成する。そして、作成した時系列を用いて内側域水温の長期トレンド(温暖化信号)を検出し、wavelet解析やMEM解析などを通して水温変動の周期性および変調特性について調べる予定である。上記作業と同時並行で今年度実施した海水温感度実験の出力結果の解析を行う。夏季日本気候場への内側域水温の影響を評価するにあたり、現段階では温室効果気体である水蒸気が重要な要素であると着目している。そこで、夏季季節風に伴う南風による関東・東海沖内側域から関東・東海地方への水蒸気輸送過程および気温場へのその影響を調べることを計画している。得られた研究成果は、順次国内外の学会等で報告することを計画している。計算機環境を年度当初の予定よりも安価に構築することができたため次年度使用額が発生した。次年度は、大気モデル実験の本解析結果および多種の解析資料を管理・保存するために新たに大容量外付けハードディスクを購入する。そして、本年度・次年度の研究成果を米国海洋会議(サンディエゴ)等の学会で発表するための旅費を計上し、得られた研究成果を順次国際学術誌に投稿するのでそれにかかる英文校閲費および投稿料を計上している。
総合学科高校における環境倫理の視点を導入した実感型環境学習の実践的研究

1研究目的本研究では、勤務校である総合学科高校の福祉科目の授業において、「環境倫理」の観点を導入し、環境リテラシーの育成を目指した環境学習プログラムの開発、試行および評価を行い、自然との共生を実感させる環境学習のあり方を解明することを目的とした。2研究方法高校生と高齢者との交流を踏まえ、「環境倫理」の視点を取り入れた身近な自然との一体感を感じる環境学習プログラムを開発した。本プログラムは、ディープ・エコロジー思想を導入したワークをアレンジした「身近な植物との一体化体験」を中心とした野外体験学習をネイチャーゲーム「カモフラージュ」、「フィールドビンゴ」と組み合わせて構成し、勤務校の「福祉と人間を学ぶ系列」の生徒2・3年生計26名を対象に、校庭の草地において平成23年11月に実施した。3研究成果プログラム実施後の質問紙調査の結果、参加した96%の生徒が草地の植物との一体感を感じ、一体感を感じた、生徒の96%が心が豊かに成長した実感を持ち、参加した96%の生徒が校庭の草地の動植物間のつながりを感じ、すべての生徒が校庭の動植物にも生を全うする権利があると感じ、80%の生徒が、将来、高齢者との交流に本プログラムのような活動を生かせると感じていることが明らかになった。短時間のプログラムであり、実施高校の種々の条件に規定された事例的実践ではあるが、ディープ・エコロジー思想をもとにした「環境倫理」の観点を導入した環境学習プログラムを実施することにより、生徒に身近な自然において他の生命体との一体感、および、心の成長を実感させることができ、環境リテラシーの育成を一定程度達成することができた。
チトクロームC酸化酵素の電子伝達経路の理論的研究

タンパク質中の長距離電子移動は電子供与体と電子受容体の間に挟まれた領域の構成原子の波動関数を媒介にして起こる。この機構はスーパーエクスチェンジ機構と呼ばれている。そのため、個々のタンパク質電子移動系はそれぞれの3次元立体構造に依存した性質をもっている。そこで我々はその性質を調べるために、電子移動反応に関与する重要な波動関数の空間的な分布、すなわち電子移動経路を求める方法の確立を目指している。我々はこれまでにタンパク質中長距離電子移動経路を任意の構成原子間のトンネリングカレントを用いて表現する手法を開発してきた。近年、X線結晶解析法により巨大な電子移動タンパク質複合体の立体構造がとかれている。われわれは、これまでの手法をこれらの巨大な系に適用するため、さらに計算の手法を開発してきた。本研究ではチトクロームc酸化酵素の内部における電子移動反応を解析した。チトクロームc酸化酵素は生物の呼吸系で生体エネルギー変換に関与する巨大なタンパク質複合体で、複数の金属イオンやヘムを内部に持っている。それらの金属中心の間では決まった順番で電子移動反応が起こることが指摘されている。我々は各々の金属中心の間の電子移動反応速度定数の電子因子を計算し、お互いに比較することによって、金属中心間の電子移動反応の順序を検証することに成功した。本研究では系のサイズを制限するために、電子供与体と電子受容体を含み、電子移動反応に重要な寄与をしているサブユニット1,2を考慮して計算を実行した。現在サブユニット内部に存在する水分子の影響やタンパク質分子の熱揺らぎの効果を考慮して、さらに詳細な解析をすすめている。生物が光合成などのエネルギー変換を行うときには、その内部で電子移動反応が起こっている。その様な場合、金属イオンを内部に持つタンパク質で、その外部もしくは内部と、金属イオンの間で電子移動反応が起こる。タンパク質中の電子移動反応では、その他の電子移動反応ではあまり見られない遠距離の反応が起こる。それは、タンパク質を形成する物質が電子移動を媒介しているためである。その他の媒質内で何が起こっているかを調べ、タンパク質中の電子移動の実体に迫ることは生命活動のしくみを理解する上で大変重要である。電子移動反応を考える上では、電子移動経路を知ることが重要である。その際、各原子軌道ごとの位相の効果を考えることが必要となる。そういった干渉の効果を含めて電子移動経路を調べるには、電子移動時における各原子間の電子のTunneling Currentsを調べるのはかなり効果的である。タンパク質中電子移動反応の起こる確立は電子移動速度で表される。その電子因子は電子トンネル行列要素の二乗で表される。さらに、電子トンネル行列要素は各原子軌道間の電子トンネル行列要素の和の形で表される。さらにその各要素から、各原子軌道間の電子のTunneling Currentsを求めることが出来る。各原子間については、それらの足し合わせで表される。タンパク質の電子移動経路を調べる指標として、そういった、Tunneling Currentsを導入した。それをタンパク質の全原子間について計算し、その値の大きい部分を集めた。また、空間的なCurrentsの分布の広がりを調べた。それらによって原子移動経路のマップの原型を形成した。
葉緑体脱アンカー反応における植物ビリンの役割

光合成を担うオルガネラである葉緑体は、異なる光条件下で細胞内の異なる場所に定位し、光合成の最適化に寄与する。その際、葉緑体は表層細胞質において積極的にアンカーされると予想される。我々は、ホウレンソウ葉肉細胞から細胞膜の細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製し、葉緑体のアンカー機構について解析している。昨年度までに、細胞膜ゴーストにおける葉緑体アンカーがアクチン繊維に依存すること、1μM以上のCa^<2+>処理により、アクチン繊維の切断もしくは脱重合および葉緑体の脱離が誘導されること、Ca^<2+>処理の効果はカルモデュリン拮抗剤により打ち消されることなどを明らかにした。Ca^<2+>感受性アクチン結合蛋白質であるビリンに注目し、テッポウユリで同定された植物ビリンP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体が、ホウレンソウ緑葉において、それぞれ120kDa、135kDa、のポリペプチドを認識すること、これらのポリペプチドがCa^<2+>感受性のG-アクチン結合能を持つこと、ホウレンソウ葉肉細胞において、120-kDaポリペプチドは葉緑体のごく近傍にドット状に局在し、135-kDaポリペプチドは葉緑体周辺のアクチン繊維と共局在していることを示した。細胞膜ゴーストをP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体で処理すると、アクチンの構築が乱れ、葉緑体の脱離が誘導された。P-115-ABPの場合、葉緑体近傍のアクチン繊維が消失し、P-135-ABPの場合、表層細胞質のアクチン繊維が消失する傾向があった。以上より、局在の異なるビリン様蛋白質が、それぞれ独立の仕組みで葉緑体アンカーに関与する可能性が示唆された。光によって誘導される葉緑体運動におけるビリン様蛋白質の動態を解析するため、それぞれの遺伝子を蛍光蛋白質遺伝子につないだプラスミドを構築した。タバコ培養細胞由来のビリン様蛋白質遺伝子について、パーティクルガンによる導入後、ホウレンソウ葉細胞中で発現することを確認した。葉緑体は異なる光条件下で細胞内の特定の位置に定位し、光合成の最適化に寄与する。その際、葉緑体は表層細胞質に対して積極的にアンカーされると予想される。弱光下で調製した細胞膜ゴーストには多数の葉緑体が付着しており、それらを取り囲むようなアクチン繊維がみられる。細胞膜ゴーストをアクチン脱重合剤で処理すると、アクチン繊維の消失および葉緑体の脱離が誘導されることから、葉緑体のアンカーはアクチン繊維に依存することが明らかとなった。さらに、細胞膜ゴーストを1μM以上のCa^<2+>で処理した場合も、アクチン繊維の切断もしくは脱重合および葉緑体の脱離が誘導された。Ca^<2+>処理の効果はカルモデュリン拮抗剤W-7により打ち消された。そこで、Ca^<2+>-カルモデュリンに依存したアクチン脱重合活性を持つアクチン結合蛋白質であるビリンに注目して解析を進めた。テッポウユリで同定されたビリンP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体は、ホウレンソウ緑葉において、それぞれ120kDa、135kDaのポリペプチドを認識した。また、DNaseIアフィニティカラムクロマトグラフィにより、これらのポリペプチドがCa^<2+>感受性のG-アクチン結合能を持つことがわかった。生葉切片を液体プロパンを用いて急速凍結し、凍結置換・凍結固定後、抗体染色を行なった。P-115-ABP抗体では葉緑体近傍にドット状の染色がみられた。P-135-ABP抗体では葉緑体周辺および細胞質に繊維状の染色がみられ、アクチン抗体による染色パターンと似ていた。以上から、120-kDaポリペプチドは葉緑体のごく近傍に局在し、135-kDaポリペプチドは葉緑体周辺のアクチン繊維と共局在していることが類推された。Ca^<2+>感受性アクチン結合蛋白質であるビリンに注目し、テッポウユリで同定された植物ビリンP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体が、ホウレンソウ緑葉において、それぞれ120kDa、135kDa、のポリペプチドを認識すること、これらのポリペプチドがCa^<2+>感受性のG-

アクチン結合能を持つこと、ホウレンソウ葉肉細胞において、120-kDaポリペプチドは葉緑体のごく近傍にドット状に局在し、135-kDaポリペプチドは葉緑体周辺のアクチン繊維と共局在していることを示した。細胞膜ゴーストをP-115-ABPおよびP-135-ABPに対する抗体で処理すると、アクチンの構築が乱れ、葉緑体の脱離が誘導された。P-115-ABPの場合、葉緑体近傍のアクチン繊維が消失し、P-135-ABPの場合、表層細胞質のアクチン繊維が消失する傾向があった。以上より、局在の異なるビリン様蛋白質が、それぞれ独立の仕組みで葉緑体アンカーに関与する可能性が示唆された。光によって誘導される葉緑体運動におけるビリン様蛋白質の動態を解析するため、それぞれの遺伝子を蛍光蛋白質遺伝子につないだプラスミドを構築した。タバコ培養細胞由来のビリン様蛋白質遺伝子について、パーティクルガンによる導入後、ホウレンソウ葉細胞中で発現することを確認した。
介護予防へのモチベーション向上を目指した自立セルフモニタリングシステムの有用性

平成30年度は、これまでに集積した医療・健康情報の分析を行った。生活空間アセスメントを目的変数とした時系列分析を行った結果、病歴や慢性痛、うつ状態の時系列変化との関連は認められなかったが、いくつか関連がある項目が明らかとなった。時系列分析には欠損値によるN数の減少が避けられないが、分析に耐えるデータがなんとか得られているため、今後、分析と考察を進めて成果発表をしていく。サルコペニアやフレイルの評価のために測定した握力や下腿最大周囲、歩行速度などのデータの時系列変化との関連は、比較的健康な地域在住高齢者であっても変化量が乏しいため、さらに若い壮年期からの変化もみていく必要があると考えられた。時系列変化をみたとき、それぞれの測定項目ごとに量的な変化と質的な変化が別々に、あるいは同時に起こる時期があると考えられ、複数の項目の関係性や質的な変化を見逃さない工夫などが必要である。そのためには、データのみならず、実際の観察による評価も必要となってくる可能性があり、セルフモニタリングシステムでその点を補完できないか検討中である。自立予後セルフモニタリングシステムを用いてのモチベーションへの影響の測定は準備段階にあり、データ収集は平成31年度以降になる予定である。平成30年度内にこれまでに集積した医療・健康情報の分析による成果発表を予定していたが、研究時間のエフォートが当初予定していたよりも大幅に減少したため達成できなかった。本務先の移動等により研究遂行環境の変化が予想されるため、関係機関との連携を深め、研究を推進していく。研究におけるエフォートが当初予定していたよりも大幅に減少したため、成果発表および新たなデータ収集ができなかった。
東アジアにおける国家と市民社会―地域統合のトラック別分析

本研究は、東アジアの「地域主義」や「地域化」といった規範・言説が、国家だけではなく市民社会において如何に受容され、そうした地域主義秩序において国家と市民社会の関係がどのように位置付けられ得るのかを体系的に考察するものである。とくにトラック別分析を採用し、国家主体としてのトラックI、政府と民間主体の混成組織としてのトラックII、純然たる民間主体としてのトラックIIIを区別し、北東アジア・東南アジア・東アジアのそれぞれにおける地域主義と地域化の認識規範の変容を考察しながら、東アジア地域統合に通底する秩序「規範」を詳らかとした。本研究は、東アジア地域主義における国家と市民社会の紐帯をトラック別に分析することを企図し、トラックI(政府間ルート)、トラックII(半官半民ルート)、トラックIII(民間ルート)を相互比較することによって、東アジア地域主義における国家と市民社会の様態を詳らかとすることを趣旨としている。研究初年度にあたる本年は、研究設計の全体像を構築すると共に((1))、トラックIとトラックIIの考察((2))に力を注いだ。とりわけ基礎文献と史資料を収集し、それを検証して地域主義におけるトラックIとトラックIIの関係性の考察を行なった。(1)基礎文献の収集については、とくに英語圏における地域主義研究の先行研究についての整理と概括を行なった。この際に注視したのが、東アジア地域主義の研究史上の位置付けである。特徴的な点は、1990年代においては専ら国家間関係に着眼していた地域主義研究が、2000年代以降、非国家主体とりわけ市民社会主体に位相を移して展開されるようになったことである。またこれと併せてASEANや加盟国政府等のトラックIの諸機関、ASEAN-ISIS等のトラックIIの諸機関において、史資料の収集を行なった。(2)上記の研究史上の位置づけから、地域主義と市民社会の関係がトラックIおよびトラックIIにおいてどのように定義され、かかる位置づけがどのように変容して来たのかを考察した。この検証により、トラックIおよびIIにおいては地域主義を前提とした上で市民社会論を捉える傾向が極めて強く、トラックIIIとの間に理念上の溝が存在することが確認された。すなわち、トラックI・II・IIIにおける地域主義と市民社会の諸言説は、一般に考えられているような「国家対市民社会」といった対置ではなく、市民社会の諸規範を受入れた上でのその定位の差異として展開されている。なお本年度はとくに(1)の成果を複数の研究誌に公表し、また国際会議での報告を行なった。本研究の目的は、東アジアの「地域主義」や「地域化」といった規範・言説が、国家だけではなく市民社会において如何に受容され、かかう地填主義秩序において国家と市民社会の関係がどのように位置付けられ得るのかを体系的に考察することである。本研究では、特にトラック別分析を採用し、国家主体としてのトラックI、政府と民間主体の混成組織としてのトラックII、純然たる民間主体としてのトラックIIIを区別し、北東アジア・東南アジア・東アジアのそれぞれにおける地域主義と地域化の認識規範の変容を考察するし、東アジア地域統合に通底する秩序「規範」を詳らかにすることである。このうち本研究年度では、(1)理論仮説と事例研究の統合によって理論の強化をはかる、(2)東南アジアにおけるネットワークNGOを調査し、史資料の収集と関係者へのインタビューを行なう、(3)これまでの調査結果をまとめ、国内外の学会で中間成果の報告を行い、学術誌への論文投稿も行う、の三点を目標としていた。(1)については既存の国際政治理論を援用しつつ、その限界を明らかにすることで本研究の着眼するトラック別分析について理論枠組みを構築することができた。(2)については継続的にタイ、シンガポールで現地調査を行ない、現地のシンクタンクやネットワークNGOの担当者からインタビューを行なった。(3)については、これまでの研究成果として、ソウルとシンガポールの国際会議で研究報告を行なった。この研究報告に関連した研究書が平成24年度中にニューヨーク州立大学出版会、シンガポール大学出版会から刊行されるが、申請者の研究成果が同書にそれぞれ所収されることになっている。研究目的との関連では、とりわけトラックIIIにおける地域主義規範を検討することで、地域主義が単なる国家主体の論理ではなく、市民社会の側にも共有されていること、トラックIとトラックIIIの地域主義論には一定の溝が存在することが明らかとなった。

前年度に研究成果を取りまとめて研究書を刊行した(『東アジアにおける国家と市民社会』柏書房。また本研究書の刊行にあたっては研究成果公開促進費の交付を受けた)こともあり、本年度はトラックIIIとの関係において地域主義規範と人権規範との考察に力を入れた。本年度においては研究が予想以上の進展し、これまでの調査結果をもとに国際会議等で中間成果の報告を行なった。本研究は、東アジアの「地域主義」や「地域化」といった規範・言説が、国家だけではなく市民社会において如何に受容され、そうした地域主義秩序において国家と市民社会の関係がどのように位置付けられ得るのかを体系的に考察するものである。とくにトラック別分析を採用し、国家主体としてのトラックI、政府と民間主体の混成組織としてのトラックII、純然たる民間主体としてのトラックIIIを区別し、北東アジア・東南アジア・東アジアのそれぞれにおける地域主義と地域化の認識規範の変容を考察しながら、東アジア地域統合に通底する秩序「規範」を詳らかとした。本年度においてはトラックIIIとの関係において地域主義規範と人権規範との考察に力を注ぎ、それをもとにこれまでの研究成果の取りまとめや成果発表を行なった。本研究年度においては研究が予想以上の進展し、上述のようにこれまでの調査結果をもとに国際会議等で中間成果の報告を行ない、また従来の研究成果を取りまとめて研究書を刊行した(『東アジアにおける国家と市民社会』柏書房。また本研究書の刊行にあたっては研究成果公開促進費の交付を受けた)。研究実績の概要で述べた通り、当初の予定通りに研究調査及び研究成果の公表作業が進捗している。とくに国際会議での発表と、それをもとにした研究所刊行のめどが立ったことは順調な成果であると考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。「研究実績の概要」において示したように、本研究年度においては研究が大いに進展し、国際会議での報告に加えて、これまでの研究成果を日本語及び英語で単著・共著などのかたちで刊行することができ、研究の進捗は当初の計画以上に進んでいると考えられる。本年度では、これまでのトラックIII関係者へのインタビューおよび各ネットワークNGOの内部文書の検討結果などを踏まえて、とくにトラックI・IIIの関係者へのインタビューを予定しており、そのためインドネシアとシンガポールへの出張を予定している。また、全体の研究成果を取りまとめるため、アジア研究の学会において研究発表を行なうことも予定している。同時にまた最終年度に向けて、本研究を取りまとめた単著作の刊行の準備を進める。
脆弱X精神遅滞蛋白質による神経回路形成の制御－ユビキチン化及び局所翻訳との関連

前年度までの研究で、神経細胞において脆弱X精神遅滞タンパク質FMRP (Fragile X mental retardation protein)は酸化ストレスを受けると、ストレス顆粒内に凝集することが明らかとなった。本年度はストレス顆粒形成にFMRPが関与するか否かを、同遺伝子を欠くFmr1ノックアウト(KO)マウスを用いて検討した。Fmr1-KOマウスではストレス顆粒形成が有意に低下していたことから、FMRPは同顆粒形成に重要であることが示唆された。ストレス顆粒はFMRPのようなRNA結合タンパク質を凝集させることにより翻訳を抑制する働きがあり、FMRPによる翻訳制御の少なくとも一部はストレス顆粒を介する可能性が考えられる。ストレス顆粒はユビキチン化を介して細胞から取り除かれると考えられるので、FMRPのユビキチン化は翻訳制御に関与すると考えられる。成長円錐におけるユビキチン化と局所翻訳の研究においては、軸索ガイダンス分子の1つであるSemaphorin3A (Sema3A)が惹起するMAP1B (Microtubule-associated protein 1B)の局所翻訳がユビキチン化阻害剤により抑制されことを明らかにした。FMRPはMAP1Bの翻訳を制御することから、Sema3AによるFMRPのユビキチン化による分解がMAP1Bの局所翻訳を惹起し、成長円錐の退縮応答を引き起こすことが示唆された。Sema3Aによる成長円錐の退縮応答時にストレス顆粒様のRNA顆粒が形成されるか、さらに、FMRPとそのユビキチン化がその形成や除去に関与するかを今後検討して行く予定である。脆弱X症候群の原因遺伝子産物Fragile X mentalretardation protein (FMRP)の神経ガイダンスにおける役割を解明する目的で、ガイダンス分子の1つであるSemaphorin3A (Sema3A)に対する応答を検討した。その結果、Sema3A刺激で成長円錐内にユビキチン化が惹起すること、また、刺激後成長円錐内でFMRPの減少が生じ、それが種々のユビキチンープロテアソーム阻害剤で抑制されることが明らかとなった。従って、Sema3AによりFMRPがユビキチン化され分解されることが示唆された。次に、FMRPのユビキチン化の分子機構を解明する目的で、ユビキチン化関連遺伝子のcDNAライブラリーからFMRPの分解を誘導するクローンをスクリーニングしたところ、1クローンを選抜できた。この遺伝子産物はFMRPのユビキチン化を惹起する活性を持っていた。このクローンはまた、オートファジーにも関与するタンパク質であり、培養細胞に発現させると内在性のFMRPを粒子化し、消失させることが明らかになった。FMRPのようなRNA結合タンパク質は細胞ストレスによりストレス顆粒を形成し、その後、ユビキチン化され、オートファゴソームにより分解されると考えられている。そこで、細胞内ストレスによりFMRPがストレス顆粒を形成するかを検討したところ、ストレス顆粒マーカーであるGAP SH3 Domain-Binding Protein 1 (G3BP)と共局在すること、また、共局在にはFMRPの主にC末端領域が重要であることが明らかになった。今後は、ストレス顆粒→ユビキチン化→オートファジーにいたる分子機構を明らかにし、FMRPが関与する神経回路形成における役割を検討する予定である。予定通り、FMRPの分解に関与するタンパク質を同定することが出来た。同定したタンパク質がオートファジーに関与することが報告されているので、今後、FMRPのユビキチン化とオートファジーの関連についても検討を行う予定である。前年度までの研究で、脆弱X精神遅滞タンパク質FMRP (Fragile X mental retardation protein)が軸索ガイダンス分子の1つであるSemaphorin3A (Sema3A)に応答し成長円錐内で減少すること、さらにその減少がユビキチン化によるものであることを明らかにした。今年度はさらに検討を進め、Sema3Aが惹起する成長円錐の退縮応答を種々のユビキチンープロテアソーム阻害剤が抑制することを明らかにした。また、昨年度、我々は非神経系培養細胞においてFMRPがまず、ストレス顆粒を形成し、その後ユビキチン化→オートファジーで処理されることを示唆する知見を得た。そこで、大脳皮質神経細胞初代培養系において、細胞ストレスによりFMRPがストレス顆粒を形成するかを検討した。その結果、FMRPはストレス顆粒マーカーであるGAP SH3 Domain-Binding Protein 1 (G3BP)と細胞体だけなく神経突起においても共局在することを見いだした。FMRPが中枢神経細胞でG3BPを含むストレス顆粒を形成することは報告されておらず、ストレス顆粒→ユビキチン化→オートファジーという系路を辿るか解析を行う予定である。さらに、我々が開発した人工プレシナプス誘導系において、FMRPがプレシナプス内で顆粒状に凝集することが明らかになった。我々は既にプレシナプスにおいてFMRPが特定のタンパク質の局所翻訳に関与することを見いだしており、今後、このFMRPの顆粒形成とユビキチン化、局所翻訳の関連を解明していく予定である。予想通り、ユビキチン化の抑制により、神経成長円錐に対するSema3Aの応答が減弱することが確認された。さらに、細胞ストレスにより、大脳皮質神経細胞においてFMRPがG3BPを含むストレス顆粒を形成することを初めて明らかにした。また、プレシナプス形成時にFMRPが顆粒状になることを明らかにした。これらの神経細胞におけるFMRPとユビキチン化、さらにオートファジーの関連に関しても検討を行う予定である。

前年度までの研究で、神経細胞において脆弱X精神遅滞タンパク質FMRP (Fragile X mental retardation protein)は酸化ストレスを受けると、ストレス顆粒内に凝集することが明らかとなった。本年度はストレス顆粒形成にFMRPが関与するか否かを、同遺伝子を欠くFmr1ノックアウト(KO)マウスを用いて検討した。Fmr1-KOマウスではストレス顆粒形成が有意に低下していたことから、FMRPは同顆粒形成に重要であることが示唆された。ストレス顆粒はFMRPのようなRNA結合タンパク質を凝集させることにより翻訳を抑制する働きがあり、FMRPによる翻訳制御の少なくとも一部はストレス顆粒を介する可能性が考えられる。ストレス顆粒はユビキチン化を介して細胞から取り除かれると考えられるので、FMRPのユビキチン化は翻訳制御に関与すると考えられる。成長円錐におけるユビキチン化と局所翻訳の研究においては、軸索ガイダンス分子の1つであるSemaphorin3A (Sema3A)が惹起するMAP1B (Microtubule-associated protein 1B)の局所翻訳がユビキチン化阻害剤により抑制されことを明らかにした。FMRPはMAP1Bの翻訳を制御することから、Sema3AによるFMRPのユビキチン化による分解がMAP1Bの局所翻訳を惹起し、成長円錐の退縮応答を引き起こすことが示唆された。Sema3Aによる成長円錐の退縮応答時にストレス顆粒様のRNA顆粒が形成されるか、さらに、FMRPとそのユビキチン化がその形成や除去に関与するかを今後検討して行く予定である。ストレス顆粒→ユビキチン化→オートファジーにいたる分子機構を解明するために、ストレス顆粒マーカー、オートファジーマーカーをGFPと融合させたタンパク質を細胞に導入し、ライブイメージングでその過程を観察する予定である。今後、成長円錐におけるユビキチン化と局所翻訳の関連についてさらに検討を進める。さらに、FMRPを含むストレス顆粒形成時にユビキチン化が起こるかどうか、またプレシナプス形成時に凝集するFMRPとユビキチンの関連を検討する予定である。同定したクローンがユビキチン化に関与するだけでなく、オートファジーに関与する遺伝子であったため、当初の計画に加えて、オートファジー等の解析が加わった。そのため、当初計画の実験に追加する実験が必要となったので、昨年度後半に前倒し請求を行った。追加実験の為に抗体、培養試薬等を購入したが、一部の試薬の納期が次年度になった。その結果、当初の繰越金額600,000円の約.5%にあたる45,067円を次年度に持ち越すことになった。ほぼ計画通りに購入したが、端数(54円)が生じた。当初の予算と持ち越すことになった45,067円を合算し、FMRPとユビキチン化、凝集体の関連を明らかにする研究を継続する。
多国籍展開企業グループのマネジメントに関する取引費用を軸にした経済・経営学的分析

主な成果は次の2点である。第1に、組織内取引が国際貿易および国際分業に及ぼす影響を経済学的観点から分析し、輸出と規格化が及ぼす効果について主要経済理論をふまえてモデル化を試みた。第2に、日系の多国籍企業グループを対象に、代表的な取引費用の一つと考えられる組織内マネジメントの阻害要因について、グループ企業マネジメントについての聞き取りと現地従業員を対象にしたアンケート調査を行った。調査の結果、本社が支社に与える影響力は現地法人のタイプによって異なること、本社の影響力の強さと関連のある諸変数が現地採用従業員のパフォーマンスに影響することを明らかにした。本研究は,国際展開している企業グループのマネジメントのあり方を、グループ内取引の有効性と効率性の観点から実証的に分析することを目的とする。この研究テーマは,伝統的に経済学と経営学それぞれの領域で独立的に行われてきたが、企業を対象にしつつもその内部には立ち入らない経済学と企業内部に立ち入って研究を行う経営学の間には様々なギャップがあり、両者の融合的研究は急務であるにもかかわらず,実際にはほとんど行われてこなかった。けれども,近年の経済学の新しい展開,特に「組織の経済学」や「企業の経済学」の登場によって,企業組織,経営実践などの経済学的分析が進んだ。そこで,本研究は「取引費用アプローチ」を軸に経済学と経営学の融合的研究を実証的に試みる。取引費用と考えられるものは多岐にわたるため、本研究はその中でも特に組織の構造的問題と資源の中でも人材に着目して研究を進める。研究初年は日本企業の海外進出データを収集・整理とともに2年目の本格的なアンケート調査に向け,ベトナムに進出している日系企業に対してパイロット調査を実施した。さらに、日系企業と取引のある台湾企業数社に対して日本企業との取引に見られる特徴や課題についても聞き取りを行った。本研究の目的は、多国籍企業グループ内のマネジメントについて、取引費用の観点から実証的に分析することである。本年度は、前年度に実施したベトナムでのパイロット調査に基づいて、現地日系企業を対象にアンケート調査を行い、主に組織内調整における取引コストについての回答を得た。質問票の作成にあたっては、前年度のインタビュー調査で明らかとなった現地日系企業における組織内調整の課題を踏まえ、日系企業に固有の要因を明らかにできるよう配慮した。具体的には、ベトナムの日系企業に勤務する大卒以上の現地人従業員約300名を対象に、現地人従業員に対する権限移譲の程度、業務遂行のコストに影響を及ぼす要因、組織内における従業員間コミュニケーションの量と質などについての質問を行い、回答を得た。このアンケート調査の最大の意義は、国境を越えて行われる組織内調整に焦点を当てた点にある。すなわち、本社と海外子会社との間で行われる組織内調整は、異なる国籍やバック・グラウンドをもつ従業員相互のコミュニケーションによってなされるが、このプロセスにおいて、いかなる取引コストが生じるかを明らかにしようとした点に最大の特徴があると言える。本調査結果は、研究の蓄積がほとんどない「国境を越えた組織内調整」における取引コストに関して、新たな知見を導出し、グローバル化が加速する今日において、日本企業の組織のマネジメントに有用な示唆を与えるものと考えられる。本研究は「取引費用アプローチ」を軸に経済学と経営学の融合的研究を実証的に試みる。けれども,近年の経済学の新しい展開,特に「組織の経済学」や「企業の経済学」の登場によって,企業組織,企業グループ内取引,アウトソーシングなどの経済学的分析が進んだことで、経営学と経済学の成果の融合が可能になりつつある。以上を踏まえて、本年度は次のことを行った。経営学的観点からは、ベトナム日経企業勤務の現地採用外国人(ベトナム人)を対象に、代表的な取引費用の一つと考えられる組織内マネジメントの阻害要因についてアンケート調査の分析を行うとともに、外国人非正規従業員のリテンションの実態と課題について検討した。ベトナム企業の調査結果からは次の点を明らかにした。(1)職場の対人関係、組織の意思決定のあり方、上司のマネジメントスタイルが、部下である外国人従業員の自己効力感、彼等が認識する組織の目標達成度、キャリアに影響している。(2)外国人非正規従業員のリテンションにあたっては、賃金などの企業が行うインセンティブの設定とともに、現地人が持っているネットワークを活用することが重要である。経済学的観点からは、組織内取引が国際貿易および国際分業に及ぼす影響を、理論的観点から分析した。特に輸出と規格化が及ぼす効果について主要経済理論をふまえてモデル化を試みた。これらの成果は順次発表の予定である。前年度のパイロット調査を踏まえ、実証的な分析に必要な定量的データを収集できた。

24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、収集したデータおよび資料の整理、分析を行う。具体的には、国境を越えた組織内調整における取引コストに焦点を当て、本研究の目的である経営学的アプローチと経済学的アプローチの融合的成果の導出を試みる。研究成果は、学会報告、論文等を通じて発表する予定である。
パラコート肺線維症へのブレイクスルー

本研究では、パラコート(PQ)毒性における一酸化窒素(NO)の影響、天然の抗酸化物質であるグルタチオン(GSH)の役割などを調べ、PQ毒性におけるこれら物質の関与を明らかにすることができた。in vitroでのPQ毒性に対し、NOは相反する効果、すなわち毒性を強める効果と抑制する効果を示し、それはNOの濃度あるいはモデル系に依存することを明らかにした。ラットでの急性毒性では臓器によってPQにたいする反応は異なっており、肝臓では少なくとも一部はNOとくにperoxynitriteが産生されること、肺臓ではcytokineによることを明らかにした。PQ曝露されたA549細胞内のGSHレベルは増加した。また膜脂質過酸化による細胞膜障害に対してGSHレベルが防御作用をもつことを示した。WistarラットにPQを腹腔内投与し、臓器内のGSHおよびその合成関連酵素γ-glutamylcystein synthase(γ-GCS),γ-glutamyl transpeptidase(γ-GT)の酵素活性、さらにRNAを抽出しRT-PCR法で両酵素のmRNA発現レベルを調べた。その結果、PQによるGSH代謝への影響はとくに肺で顕著に観察でき、その亢進がみられた。さらに、PQ投与したラット臓器でのコレステロール過酸化物の分析を行った結果、7-hydroperoxycholesterolをパラコート曝露による腎、肝での酸化ストレスの新たな指標として報告した。一方、細胞内の情報伝達システムについて多くの事実が明らかにされ、活性酸素自身がそのシステムに関与することが分かってきた。著者らも、iNOSやInterleukin-1β,GSH reductase,catalase,superoxide dismutase mRNAなどの発現レベルを検討したが、RT-PCR differential display法によって、とくにパラコート曝露初期に変化する未知遺伝子についてさらに検討を加えた。その結果、6種類のクローンをPQによって誘導されてくる未知遺伝子として捉えることができた。それぞれは発現が経時的に上昇するもの、また一時的に発現の促進がみられるものであった。これら6種類のクローンは、3'末端部分の情報しか得られておらず、ほとんど未知の塩基配列であった。しかし、今回得られたこれらの遺伝子が、PQによる肺線維化現象に進行する初期の段階で関与する可能性が考えられ、重要なファクターである可能性が非常に高いと考えられる。パラコート(PQ)は酸化還元サイクルにより容易にsuperoxideを生成する。われわれは既にラットのPQ(200mg/kg)による急性致死課程の中で、とくに肝臓においてiNOSmRNAの発現レベルが促進されることを見いだしている。NOSから産生される一酸化窒素(NO)はPQの酸化還元サイクルによるsuperoxideと反応し、強力な酸化剤であるperoxynitriteができると思われる。そこで、抗nitrotyrosine抗体を使ってホルマリン固定した肝組織の免疫染色を試みた結果、血管の周囲を中心に強い特異的な陽性反応が得られ、peroxynititeの関与を示唆することができた。一方、すでにIL-1βの促進が肺臓で認められているが、TGF-βmRNAの発現レベルについても追加検討した結果、肺臓でのみ促進され、肝臓、腎臓では変化が認められなかった。このように、急性の過程においては、臓器によってPQにたいする反応は異なっており、肝臓では少なくとも一部はNO、肺臓ではcytokineによることをさらに明確にすることができた。ところで、PQの毒性は肺臓における顕著な線維化現象である。そこで、この慢性毒性について検討すべくマウス新生仔から肺のfibroblastを初代培養した.このfibroblastを用いて、PQの直接的な影響を種々in vitroで検討したが、結果的にはPQの毒性が観察されるにとどまるものであった。現在、ラットにPQを慢性的に投与し、十分毒性症状を示す肺臓のホモジネート液を調製し、fibroblastとin vitroで作用させる研究を続行中である。ところで、PQはラジカル反応によって膜脂質を過酸化することがよく知られている。そこでGC-MS,LC-MSによる脂肪酸成分の解析について、ヒトの死亡例も含めて予備的な検討を始めた。PQ中毒死したヒト肺臓においてGC-MSのTICを比較したところ、健常人と比べ長い脂肪酸(23:0,24:1,24:0など)が異常に高く検出されることが分かった。これは膜障害の結果できたリン脂質の極長鎖脂肪酸であろうと考えられる。またLC-MSからはコレステロールの過酸化代謝物である3,5-dien-7-oneなどが検出できた。さらにラットの実験では、これらの膜脂質過酸化への変化が、非常に少量のPQ曝露により、また非常に短時間の間に起こることが示唆されており、現在研究を続行中である。WistarラットにPQを腹腔内投与し、臓器内のGSHおよびその合成

関連酵素γ-glutamylcystein synthase(γ-GCS),γ-glutamyl transpeptidase(γ-GT)の酵素活性、さらにRNAを抽出しRT-PCR法で両酵素のmRNA発現レベルを調べた。その結果、PQによるGSH代謝への影響はとくに肺で顕著に観察でき、その亢進がみられた。さらに、PQ投与したラット臓器でのコレステロール過酸化物の分析を行った結果、7-hydroperoxycholesterolをパラコート曝露による腎、肝での酸化ストレスの新たな指標として報告した。一方、細胞内の情報伝達システムについて多くの事実が明らかにされ、活性酸素自身がそのシステムに関与することが分かってきた。著者らも、iNOSやInterleukin-1β,GSH reductase,catalase,superoxide dismutase mRNAなどの発現レベルを検討したが、RT-PCR differential display法によって、とくにパラコート曝露初期に変化する未知遺伝子についてさらに検討を加えた。その結果、6種類のクローンをPQによって誘導されてくる未知遺伝子として捉えることができた。それぞれは発現が経時的に上昇するもの、また一時的に発現の促進がみられるものであった。これら6種類のクローンは、3'末端部分の情報しか得られておらず、ほとんど未知の塩基配列であった。しかし、今回得られたこれらの遺伝子が、PQによる肺線維化現象に進行する初期の段階で関与する可能性が考えられ、重要なファクターである可能性が非常に高いと考えられる。生理的抗酸化剤の最も重要な物質の1つであるグルタチオン(GSH)に焦点をあて、PQによるGSHの変化を細胞レベル及び動物組織で検討した。まずA549を用いて1)GSHレベルに及ぼすPQの影響、2)PQ毒性に及ぼすGSHレベルの影響を比較検討した。その結果、PQ(10100μM)曝露16hr6daysでは細胞内GSHレベルが増加し、活性酸素に対する細胞の防御反応が観察された。一方、細胞内GSHはBSO処理によって約10%まで低下するが、GSH枯渇細胞に対するPQの影響は、LDH酵素漏出を指標とする細胞膜障害で明らかに強く観察でき、ラジカルの膜脂質過酸化による細胞膜障害に対してGSHレベルが防御作用をもつことを示した。次ぎにWistarラットにPQ(20,200 mg/kg)を腹腔内投与し、臓器内のGSHおよびその合成関連酵素γ-GCS,γ-GTの酵素活性、さらにRNAを抽出しRT-PCR法で両酵素のmRNA発現レベルを調べた。その結果、PQによるGSH代謝への影響はとくに肺で顕著に観察できた。すなわち、高dose PQ群(致死レベル)でGSHレベルは減少した。
高度酸化ステロイド類など植物に含まれる二次代謝成分生合成のゲノム機能科学

本研究では、生薬の「酸漿根(さんしょうこん)」としても使われているナス科ホオヅキPhysalis alkekengiに含まれる高度に酸化されたステロイドであり、抗感染症、抗がん、抗アレルギー作用を有するフィザリン類と、その生合成前駆体とも考えられるインドの伝統薬用植物アシュワガンダWithania somniferaに含まれるウィザノリド類の生合成遺伝子と生合成経路をゲノム機能科学的手法により同定を試みた。フィザリン類を豊富に含むPhysalis alkekengiと、フィザリン類は含まずその生合成前駆体しか含まないP. pervianaのトランスクリプトーム解析から、ブラシノライドやステロイドアルカロイド生合成に関与する遺伝子のホモローグ(24ISOと命名)を同定した。そこでこの24ISO遺伝子をベンサミアナタバコと酵母を宿主として異種発現し、24-メチレンコレステロールから24-メチルデスモステロールへの変換(24位二重結合の異性化)を確認した。さらに、ウィザノリド類を主要な薬効成分として蓄積する薬用植物アシュワガンダにおいて24ISO遺伝子の発現を抑制したところ、生合成中間体である24-メチルデスモステロールと主要最終産物のウィザフェリンAの蓄積が著しく低下した。この結果から、この遺伝子がウィザノリド類生合成に重要な役割を果たしていることが示された。今回の発見は長年その詳細が不明であったウィザノリド類生合成のメカニズムや制御の解明に新しい道を拓くものである。またアシュワガンダは、アーユルベーダ生薬として健康長寿に極めて有効であるとされ、現代的な研究からも抗炎症作用による慢性病の改善やアルツハイマー病に伴う病斑を快復する効果が報告されている。本研究成果により、ウィザノリド類の合成生物学や代謝ゲノムエンジニアリングが大きく進展すると期待できる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。植物等から得られる天然有機化合物には医薬品などに利用可能な新規生物活性物質の可能性が多く秘められている。しかし、膨大な植物種に含まれる多様な化学成分が、どのように植物内で生産されているかについての根源的なゲノムレベルでの研究は全く不十分である。そこで本研究は、生薬の「酸漿根(さんしょうこん)」としても使われているナス科ホオヅキPhysalis alkekengiに含まれる高度に酸化されたステロイドであり、抗感染症、抗がん、抗アレルギー作用を有するフィザリン類と、その生合成前駆体とも考えられるインドの伝統薬用植物アシュワガンダWithania somniferaに含まれるウィザノリド類の生合成遺伝子と生合成経路を、ゲノム機能科学的手法により一挙に同定しようとするものである。当研究室ではフィザリン類を豊富に含むPhysalis alkekengiと、フィザリン類は含まずその生合成前駆体しか含まないP. pervianaのトランスクリプトーム解析を終了した。そこで、このトランスクリプトームデータを詳細に解析したところ、ブラシノライド生合成に関与するステロイド側鎖還元酵素1(SSR1)およびそのホモローグでありステロイドアルカロイド生合成に関与するSSR2遺伝子の他に3つ目のホモローグ(24ISOと命名)が存在することがわかった。分子系統解析からこの24ISO遺伝子の存在と発現はナス科植物においてウィザノリド類の蓄積とよく一致していた。そこで24ISO遺伝子がウィザノリド類生合成に関与するという仮説を設定し、この24ISO遺伝子をベンサミアナタバコと酵母を宿主として異種発現し、その代謝産物を解析することにより遺伝子機能の同定を進めた。その結果、24ISO遺伝子産物の機能について重要な知見が得られた。ウィザノリド類およびフィザリン類生合成の鍵となる重要遺伝子の候補を絞り込むことができた。

そのうち24ISOと名付けた一つの遺伝子の機能について、ベンサミアナタバコと酵母を宿主として異種発現し、その代謝産物を解析することにより重要な知見が得られた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。24ISO遺伝子産物機能の詳細な解明をベンサミアナタバコと酵母での異種発現によって進めるとともに、アシュワガンダ等を用いた植物体での遺伝子サイレンシングにより機能を確定する。また、P450など他の生合成関連遺伝子についても絞り込みと機能解析を進める。
生体超分子系の精密シミュレーションに向けての高速多重極・反作用場計算の開発と評価

コンピュータ上での分子シミュレーションは、生命現象の分子レベルでの研究において、ひとつの科学実験の手段として認識されつつある。生理現象の根幹的役割を担う分子機械は、蛋白質や生体膜の集合体である。このため、現在主流の計算法では、周期的境界条件に起因するアーチファクトの悪影響が危惧される。本研究では、遠くの領域を平均化して三次元の繰り返しによる影響を排除した計算方法を考案し、実際の生体分子に対して適用した。タンパク質など生体分子系の分子動力学計算においては、静電相互作用を精密に取り扱うことが最重要であり、また、その計算をどこまで高速化できるかで扱える時間スケールが定まる。このとき、数値精度だけでなく、境界条件の影響を軽減することを通して、シミュレーションの信頼性を高めることも必要である。周期境界条件に起因するアーチファクトは、生体分子系については十分に解明されているわけではないが、等方性の少ない複雑な生体超分子系では深刻となるおそれがある。本研究課題は、高速多重極法による静電相互作用の計算において、境界条件に起因するアーチファクトを軽減するため、周期境界条件下での多重極配列の球形切断という基づく方法を開発することを目標としている。本年度は、周期高速多重極法と反作用場法を組み合わせた方法、並びに関連する基礎的手法とてしてのEwald法の実装についての検討を行った。通常のEwald法においても、グループ単位でのビリアル求値については様々な研究が行われており、本研究でも、この点を中心に検討を行った。周期高速多重極法でもEwald法に類似した格子和を利用することを予定しているため、引き続き来年度も、この最重点項目に取り組む予定である。また、本年度は、性能検証のための分子系モデルの製作も行った。対象としたタンパク質は、ヒト血清アルブミンと酸化ヌクレオチド分解酵素MTH1である。これらの分子系モデルについては、性能検証のみならず、それぞれのタンパク質の薬物動態学上あるいは生命医科学上の特性を解析するためにもシミュレーションを進めており、ヒト血清アルブミンと脂肪酸の相互作用などについて、一部、成果が得られ始めている。本研究課題は、そのようなアーチファクトの少ない、高速な静電相互作用求値法の開発を目指すものである。その一環として、反作用場法との理論的関係の深いgeneralized Born(GB)法と粒子メッシュEwald(PME)法の比較を行った。GB法は自由境界であるが、PME法は周期境界である。我々が研究対象としているヒトMTH1について、分子動力学シミュレーションから得られるCα原子のゆらぎの大きさについて検討を行ったところ、ゆらぎの大きな領域についてはGB法とPME法の両者で一致しており、いずれもループ部分のゆらぎが大きかった。しかしながら、GB法では、ゆらぎの程度が時間帯により大きく変動し、主成分分析などゆらぎをもとにしたダイナミクスの解析には不適と思われた。また、PMEを用いたMTH1-8-oxo-dGMP複合体のシミュレーションでは、MTH1とリガンドの間に水分子を介した水素結合の架橋が形成され、リガンド認識において重要な知見が得られた。これは水分子を陽に扱う手法の優位性を示す一例である。このことは、周期系のアーチファクトを回避する場合でも、水分子を出来る限り陽に扱うような手法が望ましいことを示唆している。周期境界条件に起因するアーチファクトは、等方性の少ない複雑な生体超分子系では深刻となるおそれがある。本研究では当初、周期境界高速多重極法(周期FMM)に反作用場法を組み合わせた手法の開発を目指した。すなわち、Ewald法における格子和エミュレート型反作用場法に類似の方法をFMMに対して開発する予定であった。しかしながら、詳細な検討を行った結果、周期境界条件の影響の軽減という観点からは、遠方領域に平均化した多重極を用いる周期FMMが最も有効であろうという考えに至った。この手法は、等方性周期和(IPS)法にヒントを得て着想したものであるが、非当方的である生体超分子系に不向きなIPSとは異なり、Ewald法やFMMと同様に、中距離領域の相互作用を物理的に正しく計算する。

また、Ewald法系列の手法や最近注目されている多重グリッド法は、いずれも、三次元の無限の繰り返しに起因するアーチファクトを除去できないが、今年度、開発した平均化した多重極を用いる手法では、これを完全に除去できる。「平均化した多重極」には様々な選択肢が考えられるが、本研究では、まず、手がかりとして、FMMの葉セルの多重極の算術平均を用いる手法を検討した。現在、数値実験による性能検証を行っているが、エネルギーや密度の保存・再現状況に問題はみられない。今後、蛋白質の構造やゆらぎについて、Ewald系の手法との比較結果を成果にまとめる予定である。
虚血刺激によるATP感受性Kチャネル構成蛋白の発現調節に関する基礎的研究

K_<ATP>チャネルは劇的な心筋虚血障害軽減のターゲットとして注目されている。本チャネルはチャネルporeしてのαサブユニットと、その開口を調節するβサブユニットにより構成される異種複合体である。現在aサブユニットとして内向き整流性KチャネルKir6.1、Kir6.2が、βサブユニットとしてスルフォニルウレア受容体SURl、SUR2A及びSUR2Bがクローニングされ、心筋にはKir6.1,Kir6.2とSUR2A,SUR2BのmRNAが証明されている。本研究では初年度ラット心筋左室梗塞モデルにおいてK_<ATP>チャネル構成蛋白の発現動態を検討し、長時間の虚血刺激によりKir6.lのmRNAおよび蛋白の発現増加がみられるのに対し、Kir6.2とSUR2AのmRNAには変化がみられないこと、しかもこれらのKir6.1の発現増加は、梗塞部のみならず非梗塞部にもみられることを発見した。このことから、心筋K_<ATP>チャネルが、虚血そのものではなく、機械的負荷あるいは液性因子による刺激を介して量的質的変化を遂げ、病態に対応する動的蛋白であることが示唆された。そこで次年度は同様のラットモデルにおいてK_<ATP>チャネル蛋白mRNA発現と心筋ストレス、アンジオテンシンIIの関係を検討した。Kir6.1mRNAの発現は、心筋局所ストレスの指標であるBNPmRNAの発現と正の相関を示しKir6.1mRNA及び蛋白の発現増加はアンジオテンシンII受容対拮抗薬TCV116の前投与で完全に抑制された。しかも、このラット心筋左室梗塞モデルでは血中アンジオテンシンII濃度は増加しておらず、右室心筋、骨格筋でのKir6.1mRNA発現増加は観察されなかったことから心筋組織アンジオテンシンIIの関与が示唆された。【目的】心筋ATP感受性Kチャネルは内向き整流性Kチャネル(Kir6.1,Kir6.2)とsulfonylurea receptor(SUR2)から構成される複合体であると考えられている。このチャネルは心筋虚血に際して開口し、心筋保護作用を有することが知られている。本研究ではラット心筋虚血再灌流モデルを用いてKir6.1,Kir6.2,SUR2の転写発現を検討した。【方法】ラットの左冠動脈を結紮して虚血を作成した後に再潅流を行った。血行動態を記録した後に、心臓を虚血、非虚血域に分け、Kir6.1,Kir6.2,SUR2の発現経過をノザンブロット法にて検討した。また、膜蛋白分画を調整しウェスタンブロット法にてKir6.1蛋白の変化を検討した。【結果】60分虚血24-27時間再潅流群では、sham群に比して、虚血、非虚血域の両方においてKir6.1mRNAのみが特異的に増加しており(虚血域2.7-3.1倍、非虚血域2.0-2.6倍)、24時間連続虚血群でもKir6.1が同様に増加したが、60分虚血3-6時間の短時間再潅流群や3-6時間連続虚血群ではその増加が見られなかった。15-30分の短時間虚血24時間再潅流後でも増加が見られなかった。一方、Kir6.2,SUR2mRNAはいずれの群においても有意の変化が見られなかった。60分虚血24時間再潅流群ではKir6.1蛋白レベルはsham群より増加していた(虚血域2.4倍,非虚血域2.2倍)。60分虚血を施したラットは再潅流直後から血圧の低下、LVEDPの上昇を認めた。【総括】