hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物のフィトレメディエーション機構解明と実用化に向けた取り組み

昨年度までの研究で、キュウリやセイタカアワダチソウなどPCB同族体の高蓄積植物から抽出した糖脂質画分は、POPs類の可溶化能を有し,組換え体シロイヌナズナのPCB126取込み量を増加させる添加効果があることを見出している。また、ヨウシュヤマゴボウから得られた糖脂質画分にも顕著なPOPs類の可溶化能を見出していることから、これらの糖脂質成分のサーファクタント能、および組換え体シロイヌナズナのPCB126の取込みに関する添加効果について検討した。ヨウシュヤマゴボウ中の糖脂質は、一般の植物中に存在しているMGDGやDGDGに加えて、薄層上で移動度の異なる十数種類のフィトラッカサポニンが存在し、これらのフィトラッカサポニン群の添加は、MGDGやDGDG添加に比べて組換え体シロイヌナズナのPCB126取込み量の23倍量の上昇が認められた。これらフィトラッカサポニン群のうち、主要な9成分はトリテルペノイダール骨格のC3位の水酸基グルコース、ガラクトース、キシロース、ラムノースからなる1-3残基のオリゴ糖がグリコシド結合し,C28位のカルボキシル基にグルコースあるいはキシロース1残基がエステル結合している構造であった。これら糖鎖構造とサーファクタント能および組換え体シロイヌナズナのPCB126の取込みに関する添加効果については現在検討中である。一方、ヨウシュヤマゴボウの葉茎から抽出した水溶性画分の組換え体シロイヌナズナのPCB126取込みに関する添加効果は、0.05mg/ml濃度の添加時で組換えシロイヌナズナのGUS活性の3倍の上昇が認められた。さらに水溶性成分はSDS-ポロアクリルアミドゲル電気泳動で明瞭な4種のタンパク質のバンド(分子量15kD、20kD、28kD、50kD)が認められ、このうち低分子の成分(分子量15kD)含む画分中に顕著なPOPs類の可溶化能が認められた。糖鎖生物学組換え体シロイヌナズナを用いるバイオアッセイについては,一昨年までに報告した微生物の生産する糖脂質に加えてセイタカアワダチソウの糖脂質の添加により、PCB同族体のTEF値依存的な精度管理が行うことができ、バイオアッセイだけでなく、汚染浄化技術への応用が期待できる。また、このアッセイ系の利用により、ヨウシュヤマゴボウ中により有効なバイオサーファクタント成分を見出すことに成功した。これらの成分についての詳細な解析は今年度継続して行う。さらに、セイタカアワダチソウに存在している糖脂質成分の解析により、特異的なセラミド成分やステロールを含む糖脂質がPCB同族体の取り込み吸収に関与していること、またその糖脂質の局在場所から、取り込み吸収にはステロール配糖体が関わり,根から葉茎への移行にグリセロ型糖脂質が関与していることが示唆され,フィトレメディエーション機構の解明に繋がると思われる。組換えシロイヌナズナ植物体を用いたPCB同族体のバイオアッセイ系については、これまでに試した微生物の生産する糖脂質に加えて植物体中に存在する糖脂質(DGDGなど)の添加により、高感度にCo-PCB同族体をTEF値依存的にアッセイすることができることから、有効なバイオアッセイ系が確立できたものと考えられる。PCB同族体の取り込みに係わるフィトレメディエーション機構については、取り込みに係わると考えられる糖脂質成分の存在を確認することができており、それらの詳細な構造とサーファクタント能との関連について解析することにより、何らかの知見が得られるものと思われる。1)今年度に引き続き、PCB同族体の高蓄積植物のダイオキシン類の取り込みに係るバイオサーファクタント類と体内移行に係るキャリヤータンパク質の検索を行う。2)ヨウシュヤマゴボウから得られたフィトラッカサポニンの構造とサーファクタント能との関連を明らかにする。
中国の地方都市における留学人材政策の研究

(1)遼寧省政府の留学人材政策(派遣、海外人材・在外留学者の導入)に関して、中央政府・遼寧省政府の人材発展計画を含め考察。(2)瀋陽・大連の留学人材政策の現状及び日本語学習隆盛の原因(歴史的・経済的・社会的・個人的)を明らかにするため、大連の大学で日本語専攻学生296人に学習動機・就職意識・日本留学希望等に関して質問紙調査を行った。(3)日本語学校のリクルート・教育・進学指導など課題を考察。最終報告書作成。最終報告書作成。1.留学人材政策について、藩陽市人民政府・大連市人民政府の外事辧公室の訪問調査を行った。主として都市の国際化政策と在外留学者の誘致政策について事情を聴取し資料収集した。人材需要に関しては機械加工、医療機器、自動車整備、家電、医療介護分野の専門技術者が不足しており、海外研修のニーズがあるということであった。在外留学生に関しては経済技術開発区等への誘致を進めている。2.藩陽にある遼寧省実験中学の訪問調査を行う。この高校部は全国公募し受験者7000人から500人が選抜される難関校である。日本留学に多数送り出しており、日本語教育も行っている。3.藩陽にある育才高校も日本留学に多数送り出しているが、同校出身の九州大学学部留学生に学校での教育体制及び留学事情について面談調査した。4.大連外国語学院の日本語学院長・劉利国氏と22年度の調査について打ち合わせを行った。5. (財)日本語教育振興協会の調べでは日本語学校入学者の中で毎年最も多いのは福建省出身者である。そこで福建省外事辧公室及び外服留学センターを訪問し、なぜ福建省から日本留学が多いのかなど留学事情について聴取した。また福清市の日本語学校を訪問した。ここには遼寧省とは違う留学形態があり、比較検討する材料を得るためである。6.全国の日本語学校に関する資料を収集するとともに、福岡市の日本語学校(九州英数学館国際言語学院・福岡国際学院)の関係者より、海外募集・入学審査・入国手続き・生活指導・大学・大学院の受験指導等々について情況を聴取した。1.大連外国語学院の日本語学院本科及び継続教育学院において、計223人の日本語学習者を対象に日本語学習動機・留学需要に関するアンケート調査を実施した。2.大連市旅順区の民営大学である遼寧対外経貿学院の日本語学科において、63人の專科学生を対象に日本語学習動機・留学需要に関するアンケート調査を実施して。3.大連外国語学院留学服務センターにおいて、日本留学仲介業務について面談調査した。日本留学希望者の減少がここ2年ばかり見られること、また政府は遼寧省を含む東北地方の発展に力を入れる計画で、沿海地域よりも賃金が未だ安いので、日本など外資系企業の進出が増えているので、日本語・英語など外国語教育が重視されるようになるだろうこと等が分かる。4.遼寧省国際愛流協会(瀋陽)において、日本留学仲介業務について面談調査と資料収集を行った。特に、外国からアクセスできない法律関係の資料をインターネットを借りて入手できた。5.黒龍江省祥業職業技能培訓学校において、日本語教育と日本研修事業について校長に面談した。黒龍江省ハルピンでは15万人の失業対策として日本語学習と日本研修派遣事業を実施。農村小・中学校卒で進学できず、就職もできない若者が対象である。23年の日本研修後、日本留学を希望する者に対して留学仲介サービスを行っている。日本語学習動機の別なコンテキストを理解できた。6.福岡市内の日本語学校である九州英数学館国際言語学院、西日本国際教育学院、福岡成蹊学園の関係者による「留学生30万人計画に向けた日本語学校の課題」と題するシンポジウムを企画実施した。これにより海外募集・入学審査・生活指導・大学・大学院の受験指導等々について現状と問題点を把握できた。1.国際交流基金の海外日本語教育2006年度調査によれば、遼寧省は学校における日本語学習者数が中国で最も多い地方である。内訳を見ると、学習者は高等教育では31,529人、初等・中等教育では26,166人であり、初等・中等教育では朝鮮族中学・蒙古族中学の学習者が大半を占めている。彼らは民族大学の入試科目に日本語を選択できる。しかし反面、英語を学習しないので教育部直轄の著名大学に合格できないので、近年では民族中学でも英語を学習する者が増加しつつある。2.平成22年度末、大連外国語学院の日本語学院・継続教育学院と遼寧対外経貿学院において計296人の日本語学習者にアンケート調査を実施したが、その集計結果を分析した。それによると、回答者の296人中248人(83.8%)が女子であった。つまり、総体的に見て、日本語学習者には女子が多い。

また、そもそも大学で日本語専攻を選択した理由では「日本語ができれば、就職に有利だと思う」という回答が296人中241人(82%)、「日系企業に就職したい」が203人(68.6%)に達した。また、「日本に留学したいと思う」は200人(67.8%)だった。すなわち、就職に有利な点と日本留学志向が日本語学習の強い動機付けになっている点は注目すべきであろう。3.福岡市の日本語学校である九州英数学館国際言語学院および西日本国際教育学院において、中国学生リクルート、教育と生活指導、進学指導等について面接調査を実施。在籍管理の良い日本語学校は入管の在留許可率が高いので、入学希望が多くなる。厳正な選抜は、大学進学や就職の実績につながる。即ち、日本語学校は、課題は様々あるにしても、経営上、厳格なリクルート、教育と生活指導、進学指導等を実施せざるを得ないように制度的整備がなされている。4.平成2123年度の調査研究成果をまとめるために、連携研究者との打ち合わせ会合を4回開催し、研究成果報告書をまとめている。
ビッグデータを利用した景気動向分析法の研究

平成30年度の前期では、本研究で提案したtwo mode regression (TMR)のモデリング手法を用いて日本の商業販売における農畜産物・水産物の卸売販売額(WCS-FAP)や製造業の設備稼働率(CU-MI)などの月次指標と四半期実質国内総生産(GDP)間の動的依存関係を分析し、次のような結果を得た。WCS-FAPとGDPの関係について、拡張期ではWCS-FAPはGDPに3ヶ月ほど、後退期では2年弱先行した変動が目立つ。CU-MIとGDPの関係について、いずれの時期においてもCU-MIはGDPに3ヶ月先行した変動が顕著である。また、CU-MIとGDPについて、拡張期では1980年代より正の相関が徐々に強まっており、後退期ではバブル期に相関が特に強かった。平成30年度の後期では、1991年以降の日経平均株価の日次時系列と日本の景気変動の動的関係を分析した。まず、ベイズ型モデル手法を用いて日経平均株価を、循環変動を伴う長期変動と時変の共分散構造をもつ短期変動に分解し、長期変動の月次平均と景気動向指数(CI)の間に高い正の相関が存在することを確認した。また、日経平均の長期変動にCIとの動的相関関係を導入することによって、両者間の相関関係をより精確に解析し、景気循環に伴って両者間の相関関係も循環していることを解明した。平成28年度では、主に景気指標の構築および原油価格と日本の景気変動の対応関係の実証分析を行った。また、平成29年度はTMRモデリングの手法を提案し、多くの経済指標と実質GDP間の動的依存関係を分析した。上述の結果は、ビッグデータを利用した景気変動予測方法の有効性および、景気変動の時期によって各種経済指標が景気変動の原因にも結果にもなり得ることを示唆する。本研究の提案手法をさらに発展させていくことで景気変動のメカニズムを実証的に説明できる。平成28年度は、以下の4つのテーマに取り組んだ。第1は、同時方程式モデル分析の新規アプローチの提案である。本研究課題の推進にあたり、同時方程式モデルは1つの重要なツールとなる。したがって、同時方程式モデルの分析に関する従来のアプローチを検討したうえで、逐次体系化法という新規提案をした。これを適用すれば、従来のアプローチで識別不能とみなされてきた多くのモデルで識別問題は発生しない。また線形・ガウス型モデルの場合、逐次体系化法によるパラメータの推定量は最尤推定量に一致することも明らかになった。第2は、統計モデルに基づく景気指標の開発である。この研究では、状態空間モデルを用いて、景気動向指数作成に用いられている系列をトレンド成分、季節成分および景気循環を反映する定常変動成分に分解し、各系列における定常変動成分の主成分で景気動向指数を作成する。日本経済に関する実証研究の結果、提案法で構築した景気動向指数はCIの一致指数よりも実質GDPの変化に近い振る舞いが見られた。第3は、原油価格と日本の景気との対応関係に関する実証研究である。具体的には、状態空間モデルを用いて、原油価格変動の時系列を長期変動成分と短期変動成分に分解し、その長期変動成分の山・谷と日本における景気変動の転換点との対応関係を検討した。分析結果によれば、原油価格の長期変動成分の山は日本の景気循環の山と時間的にほぼ一致している。これは原油価格の高騰が日本の景気の悪化をもたらした要因の1つであることを示唆している。第4は、生鮮肉類間の価格と消費の影響関係の解明である。景気動向指数の遅行系列に家計消費支出が含まれていることのように、景気分析において家計消費の変化は無視できない。ここでは、時変係数付きVARモデルによって、日本における牛肉、豚肉および鶏肉の消費変化の相互影響関係を周波数領域と時間領域の両面から検討した。景気関連データ分析の基礎研究に着実な進展が見られた。これまでの共同研究に基づく充分な準備があり、新しいデータの収集と分析にも努めた。また、研究代表者と分担者は、共同研究の成果を国内外の学会で発表し、国際学術誌にも掲載している。平成29年度は、主に商業販売額、失業率、設備稼働率、消費者物価指数など景気変動の月次指標と四半期実質GDPの間の動的依存関係を分析した。本研究で提案するtwo mode regression (TMR)のモデルでは、時変係数とGDPと景気判断指標の時間的ずれを表すラグパラメータを組み込んでいる。時変係数は平滑化事前分布によるベイズ法で推定され、ラグパラメータの推定値は最尤法で求められる。時変係数の推定値からGDPと景気変動指標との動的関係を把握ができ、ラグパラメータの推定結果から両変数間の先行・遅行関係も読み取れる。したがって、それらの間の因果関係が分析可能となる。また、TMRモデルのアプローチは景気の拡張期と後退期で別個のモデルを構築するので、景気変動の各フェーズに適切に対応したものとなっている。主要な結果は次のとおりである。(1)商業販売額(卸売業)とGDPとの関係について、拡張期における商業販売額はGDPに1年ほど遅行した変動が目立つ。また、3ヵ月先行する変動も見受けられ、後退期においては両変数がほぼ一致して変動している。(2)失業率(男性)とGDPとの関係について、拡張期において失業率はGDPに1ヶ月先行した変動が顕著である。ただし、1417ヵ月で遅行する変動も観察され、後退期においては24月でGDPに遅行している。いずれの時期においても両変数は負の相関関係にある。

景気動向分析において、通常、商業販売額は一致系列に、失業率は遅行系列とみなされているが、本研究の結果によれば、各景気指標と景気変動との関係は必ずしも従来の想定通りでない。景気変動メカニズムを解析するための実証研究に大きな進展が見られた。新規提案手法に基づく実証分析も着実に進めている。並行して、株価や不動産価格などのビッグデータを活用した景気動向分析にも取り組んでいる研究代表者と分担者は、共同で多くの研究成果を国内外の学会で発表し、国際学術誌にも掲載した。平成30年度の前期では、本研究で提案したtwo mode regression (TMR)のモデリング手法を用いて日本の商業販売における農畜産物・水産物の卸売販売額(WCS-FAP)や製造業の設備稼働率(CU-MI)などの月次指標と四半期実質国内総生産(GDP)間の動的依存関係を分析し、次のような結果を得た。WCS-FAPとGDPの関係について、拡張期ではWCS-FAPはGDPに3ヶ月ほど、後退期では2年弱先行した変動が目立つ。CU-MIとGDPの関係について、いずれの時期においてもCU-MIはGDPに3ヶ月先行した変動が顕著である。また、CU-MIとGDPについて、拡張期では1980年代より正の相関が徐々に強まっており、後退期ではバブル期に相関が特に強かった。平成30年度の後期では、1991年以降の日経平均株価の日次時系列と日本の景気変動の動的関係を分析した。まず、ベイズ型モデル手法を用いて日経平均株価を、循環変動を伴う長期変動と時変の共分散構造をもつ短期変動に分解し、長期変動の月次平均と景気動向指数(CI)の間に高い正の相関が存在することを確認した。また、日経平均の長期変動にCIとの動的相関関係を導入することによって、両者間の相関関係をより精確に解析し、景気循環に伴って両者間の相関関係も循環していることを解明した。平成28年度では、主に景気指標の構築および原油価格と日本の景気変動の対応関係の実証分析を行った。また、平成29年度はTMRモデリングの手法を提案し、多くの経済指標と実質GDP間の動的依存関係を分析した。上述の結果は、ビッグデータを利用した景気変動予測方法の有効性および、景気変動の時期によって各種経済指標が景気変動の原因にも結果にもなり得ることを示唆する。本研究の提案手法をさらに発展させていくことで景気変動のメカニズムを実証的に説明できる。基本的に当初の研究計画に沿って研究を進めていくことを考えながら、研究の範囲を新規のモデル構築と方法の開発に拡張することも視野に入れる。基本的に当初の研究計画に沿って研究を進めつつ、重点的な課題として分析手法の体系化に取り組む。平成30年度は、景気変動のメカニズムを解明するための実証研究を深めながら、より精緻な分析手法の構築に向けたビッグデータ解析を行う。今年度、論文投稿と英文の校正にかかわる支出額が当初の予想を下回った。また、次年度は論文投稿料のほか、国際会議への参加旅費の支出額が増加する見込みである。そのため、計画的に今年度の研究費を次年度に回すこととした。(理由)今年度、論文投稿にかかわる支出額が当初の見込みより下回った。
国家・民族の起源と歴史学－リトアニア大公国の歴史的評価を中心に－

ロシアや他のヨーロッパ諸国などとの研究・史料上の影響関係を考慮に入れながら、19世紀前半のポーランド的なヴィルノ大学における歴史研究と、それが後世にリトアニアやベラルーシのナショナル=ヒストリーに与えた影響について、前年度に引き続き研究し、英語論文にまとめた。またそれを補足して国内学会で発表を行った。今年度の研究内容としては、19世紀におけるロシアやポーランドの研究が、リトアニア大公国のポーランドとの合同やカトリック化に関して相反する評価をしながらも相互に参照されながら進められたこと、帝政ロシアの公式史観に近いとはいえリトアニア大公国地域の歴史に独自性を見出した歴史解釈(西ルシ主義)から、19世紀・20世紀転換期のベラルーシのナショナル=ヒストリーが大きな影響を受けたこと(特にリトアニア大公国がルシ的な国家であったという解釈)を把握した。現在でもロシアやベラルーシの歴史教科書ではリトアニア大公国の正教・ルシの要素を重視し、リトアニアでの一般的な歴史認識とは異なっている。一方で、リトアニア大公国のポーランドとの合同や合同教会設立を評価するベラルーシの研究者も存在し、こうした親西欧的ともいえる立場の源泉の一つに19世紀初頭ヴィルノ大学の合同教会司祭の息子たちが帰されていることが分かった。また、ベラルーシでの国際移動セミナーで地方に存在する歴史遺産を見学した。自民族の過去に位置づけられる正教やベラルーシ語などにかかわりの深い遺産が顕彰されるのみならず、リトアニアの君主やポーランド化した貴族に関連する遺産であっても場合によっては保存・修復され、文化・観光資源として利用されており、顕彰の在り方は必ずしも各遺産の歴史とのみ関連しているのではなく、現代の政治・経済・社会状況に左右され、そのうえで歴史を利用した保存の理由づけがなされているといえる。19世紀前半については、ポーランド、ロシア、そしてリトアニアやベラルーシの史学の基礎になる研究について詳細な研究を行い、論文や発表の形にまとめることができた。一方で、19世紀後半から20世紀については見通しを得たもののやや概略的な段階にとどまっている。ただ、日本での研究が少ないベラルーシについては、現地での見学・意見交換により、現在の歴史認識について研究を進めることができた。常勤職に採用されたため、日本学術振興会特別研究員としての本研究は平成24年度(2年目)までで途中終了となる。だが、この補助金を得て進められた研究をより深め、その成果を公刊できるように努めたい。平成23年度は、リトアニアやベラルーシの歴史学、ならびにそれに先立って成立したポーランドとロシアの歴史学によるリトアニア大公国の歴史的評価について、19世紀を中心に研究を行った。重点を置いたのは、19世紀前半のロシア領旧ポーランド=リトアニア地域において文化・学問・教育の中心であったヴィルノ(ヴィリニュス)大学における歴史学である。同大学からはポーランド史学の父と呼ばれたJ.レレヴェルが輩出したほか、後のリトアニアのナショナル=ヒストリーの原型となる歴史叙述も誕生し、その重要性が指摘できる。同大学の知識人が抱いたリトアニア観において重要な位置を占めるリトアニア史認識について、自らの従来の研究にポーランド本土等における古代史研究の動向を補って英語論文を発表した(近刊予定)。また、19世紀前半のヴィルノ大学でリトアニア史研究を牽引した人物に焦点を当てて、ロシアや他のヨーロッパ諸国などとの研究・史料上の影響関係などを検討した。これにより、19世紀前半におけるリトアニア大公国についてのポーランドとロシアの歴史研究の相互関係とそれらが後にリトアニアやベラルーシのナショナル=ヒストリーに与えた影響について明らかにしつつある(論文を準備中)。また、ポーランド、ベラルーシ、リトアニアへ資料調査に赴いて日本国内では入手できない文献を収集し、19世紀前半のヴィルノ大学における歴史学研究に関する手稿史料を参照した。また、ベラルーシの歴史博物館の展示や一般向けの歴史書などから現代ベラルーシにおけるリトアニア大公国の位置づけや評価の一端、歴史認識一般をうかがうことができた。あわせて、同国の歴史学研究者にインタヴューを行い、現在のベラルーシにおける研究動向について「親ロシア」史学と「ベラルーシ=ナショナル」な史学の併存状況に関する知見を得た。

自民族の過去に位置づけられる正教やベラルーシ語などにかかわりの深い遺産が顕彰されるのみならず、リトアニアの君主やポーランド化した貴族に関連する遺産であっても場合によっては保存・修復され、文化・観光資源として利用されており、顕彰の在り方は必ずしも各遺産の歴史とのみ関連しているのではなく、現代の政治・経済・社会状況に左右され、そのうえで歴史を利用した保存の理由づけがなされているといえる。19世紀ロシアの歴史学におけるリトアニア大公国の評価に関して検討し残しているものがあるものの、次年度以降に予定していた現代ベラルーシの歴史研究や歴史認識、その中でのリトアニア大公国の位置づけなどの問題については前倒しで行うことができたため。19世紀前半については、ポーランド、ロシア、そしてリトアニアやベラルーシの史学の基礎になる研究について詳細な研究を行い、論文や発表の形にまとめることができた。一方で、19世紀後半から20世紀については見通しを得たもののやや概略的な段階にとどまっている。ただ、日本での研究が少ないベラルーシについては、現地での見学・意見交換により、現在の歴史認識について研究を進めることができた。これまでに検討してきた、19世紀におけるリトアニア大公国についてのポーランドとロシアの歴史研究の相互関係と、後のリトアニアやベラルーシのナショナル=ヒストリーへの影響について論文にまとめる(あるいは学会発表を行う)。そのうえで、19世紀後半から現在にかけてのリトアニアとベラルーシにおけるリトアニア大公国の自国史への位置づけ方を考察する。その際にはこれまでに検討してきた、現代ベラルーシの歴史研究や歴史認識、その中でのリトアニア大公国の位置づけなどを参考にしながら、さらに資料の収集や分析を行う。常勤職に採用されたため、日本学術振興会特別研究員としての本研究は平成24年度(2年目)までで途中終了となる。だが、この補助金を得て進められた研究をより深め、その成果を公刊できるように努めたい。
Ｐ型イオンポンプ作動機序特性の分子基盤とその異常による病態

P型カチオンポンプは共通のドメイン構造を持ち、共通のATP加水分解機構に共役して其々特異的カチオンを輸送する。本研究ではCa-ATPaseの部位特異的変異と速度論により、第二膜貫通へリックスの動きと二次構造変化が、細胞質ドメインの動きを膜内輸送部位に伝達して輸送を可能にすることを解明した。またメタルフッ素を利用して開発したリン酸化中間体の基底状態、遷移状態、生成物複合体の安定アナログを用い、各状態が有する特異的構造揺らぎの実態と役割を解明した。これらによりP型カチオンポンプ機構の包括的理解とポンプ分子異常による病態発症機構解明のための分子基盤確立に貢献した。1.Aドメイン/M2リンカー:アミノ酸挿入や残基削除により長さとαヘリックス部分構造を改変した変異体、および残基置換変異体についてラピッドクエンチィング装置により、速度論的機能解析と各リン酸化中間体構造解析を実施した。その結果、長さおよび二次構造(αヘリックス領域)の変化が、リン酸化中間体の異性化、リン酸化中間体加水分解、輸送部位におけるCa^〈2+〉閉塞と放出、さらに細胞質側および内腔側の各ゲートの開閉に必須な役割を果たすことが明らかとなった。これたより、触媒部位と輸送部位の間の構造変化を介した相互応答の仕組み、すなわちエネルギー共役機構の理解を格段に深めることが出来た。結果はまた、今後さらに二次構造変化領域を絞り込み、それらの各ステップにおける機能および構造的意義を解明することが必須であることを示した。2.N-Pドメイン連結ヘリックス上のArg556/Asp557(N)とArg638/Glu644(P)の各残基に部位特異的置換を導入した変異体について、0.11Mの塩濃度におけるリン酸化中間体異性化を速度論的に解析した。その結果、K^+を特異的に結合したCa^〈2+〉-ATPaseでは、イオン強度増加により異性化速度が減少すること、減少の程度は上記の変異導入で減弱することを観察した。結果は、N-Pドメイン間の静電的相互作用は迅速なリン酸化中間体異性化とCa^〈2+〉輸送に重要であり、上記の荷電残基はこの静電的相互作用に必須であることを示した。また、Pドメインへの特異的K^+結合により、この静電的相互作用が可能となることも明らかとなった。そして、今後、さらに静電的相互作用に直接関与する残基を同定し、それらの構造的意義を明らかにすることがCa^〈2+〉輸送におけるエネルギー共役機構の理解に必須であることを示した。1.Aドメイン/M2リンカー:長さとαへリックス部分構造を改変した変異体について速度論的解析を実施し、リン酸化中間体の異性化・Ca2+放出・加水分解および非リン酸化酵素のCa2+結合による活性化における本リンカーの長さと二次構造変化の意義を解明した。そして本リンカーは、領域特異的および素反応過程特異的に触媒部位と輸送部位の間の相互応答に貢献してエネルギー共役を可能にすることを示した。2.N-Pドメイン間遠距離静電相互作用:コンピューターシュミレーションによる塩溶液中の残基間遠距離静電相互作用の解析法と静電相互作用の意義解明の実験手法を開発した。そして静電相互作用に関与すると予想したN-Pドメイン連結へリックス上残基および両ドメイン表面の荷電残基に部位特異的置換を導入して塩濃度変化の影響を速度論的に解析し、両ドメイン表面の30Åも離れた荷電残基間の遠距離静電相互作用がリン酸化中間体異性化を著明に促進すること、Pドメインへの特異的K+結合および連結へリックス上の残基はこのN-Pドメイン間遠距離静電相互作用の形成に必須な役割を果たすことを明らかとした。3.Ca2+-ATPaseとメタルフッ素(BeF3, AlF4;, MgF4)から形成したリン酸化中間体(E2P)の基底状態・加水分解遷移状態・生成物複合体の各アナログについて、Ca2+輸送部位構造状態と細胞質ドメイン集合状態に対するpH、Mg2+、界面活性剤の影響を調べた。その結果、基底状態構造は界面活性剤で揺らぎ、中性アルカリ性領域で輸送部位にMg2+が結合したCa2+放出直前のリン酸化中間体(E2PCa2)構造を形成すること、この状態はCa2+放出後のE2Pにおける細胞質ドメイン集合状態と著明に異なることを明らかにして、Ca2+放出を生起させる細胞質領域の構造変化の本質を理解した。1.Aドメイン/M2リンカー:長さとαへリックス部分構造を改変した変異体について速度論、各リン酸化中間体構造、Ca2+閉塞・放出の解析を実施し、リン酸化中間体の異性化・Ca2+放出と加水分解における本リンカーの長さと二次構造変化の意義を解明し、構造変化の必須領域を絞り込むことにも成功した。

そして非リン酸化酵素のCa2+結合による活性化における本リンカーの構造的役割を解明することが今後の必須の課題であり、これにより触媒部位と輸送部位の間の相互応答の仕組みをさらに深く理解できることを示した。2.N-Pドメイン間long-range静電相互作用:N-Pドメイン連結へリックス上の荷電残基および両ドメイン表面の荷電残基に部位特異的置換を導入し、リン酸化中間体異性化反応に対する塩濃度変化の影響を解析した。また、コンピューターシュミレーションにより塩溶液中の荷電残基間の静電相互作用を解析した。そして両ドメイン表面の30Åも離れた荷電残基間のlong-rangeの静電相互作用はリン酸化中間体異性化を著明に促進することを発見した。連結へリックス上の残基およびPドメインへの特異的K+結合はこのN-Pドメイン間long-rangeの静電相互作用の形成に必須な役割を果たしていた。3.Ca2+-ATPaseとベリリウムフッ素から形成したリン酸化中間体(E2P)の構造アナログ(E2BeF3-)について、膜内Ca2+輸送部位構造状態と細胞質ドメイン集合状態に対するpHおよびMg2+の影響を調べた。その結果、輸送部位のCa2+配位残基がH+結合しない中性条件では、Mg2+が輸送部位に結合してCa2+結合型リン酸化中間体(E2PBeF3-Ca2)構造となることを明らかとした。そして今後の課題として、Ca2+輸送に不都合なMg2+結合がどのような仕組みで阻止されるかを解明することが必須であることを提示した。1.Ca2+-ATPase第二膜貫通へリックス(M2)の構造的役割:M2の小胞体内腔領域、膜貫通領域、細胞質領域、およびAドメイン結合領域それぞれの長さとへリックス構造を改変し、機能解析を実施した。そして、膜貫通領域へリックス部分構造を解すとリン酸化中間体(EP)のCa2+閉塞能が破綻してATP分解とCa2+輸送の脱共役が起こることを観察し、本領域へリックスのCa2+閉塞における構造的意義を理解した。また、M2細胞質領域のへリックス構造を解し伸張すると、EP加水分解が著明に促進されCa2+放出路が強く閉じることを観察し、野生型では加水分解反応と共役して本領域の制御された部分的へリックスの解れと伸張が起こり、適切な放出路閉口が誘起されることを示した。さらに、本へリックスはEP加水分解後のCa2+結合に伴う再活性化過程で巻き戻ること、この巻き戻しは活性化に必須であることを示した。本研究では、このように、各反応素過程におけるM2の二次構造と長さの変化の意義を解明し、ATP分解に共役したCa2+輸送を成立させるためのM2の構造的機能を明らかにした。2.Ca2+放出型リン酸化中間体(E2P)構造柔軟性の意義:Ca2+-ATPaseとメタルフッ素(BeF3-, AlF4-, MgF42-)から形成したE2P加水分解の基底状態・遷移状態・生成物複合体の各アナログの構造柔軟性を調べた。その結果、E2P基底状態構造はかなり柔軟であり、界面活性剤によっても膜貫通へリックス構造や輸送部位構造が揺らぎ変化すること、Ca2+輸送部位にH+が配位した基底状態、および放出路が閉じた加水分解遷移状態と生成物複合体ではこの揺らぎが著明に減弱すること、中性アルカリ性領域では基底状態の輸送部位にMg2+が結合してCa2+放出直前のリン酸化中間体(E2PCa2)の類似構造となり安定化することを明らかにした。
神経細胞の分化におけるMsx遺伝子の機能に関する研究

1.Msx1,Msx2によるプロニューラル遺伝子群およびニューロジェニック遺伝子群の発現調節プロニュラル遺伝子群Mash1,Math1,Neurogenin1,Neurogenin2,NeuroD, E2Aの発現をRT-PCRおよびin situ hybridizationにより調べた。Msx1,Msx2ダブルノックアウトマウスでは、Mash1およびMath1の発現の減少が認められた。一方、ニューロジェニック遺伝子群Notch1,Hes1,Hes5,Id1,Id3では、野生型と比較してダブルノックアウトマウスではいずれの遺伝子の発現量およびパターンには差は認められなかった。Msx1,Msx2は、標的遺伝子を介して間接的にMash1, Math1の発現を促進することが考えられた。胎生10.5日の野生型マウスおよびMsx1,Msx2ダブルノックアウトマウス胚から神経管を分離・培養した。培地にBMP2を添加すると、野生型ではMsx1,Msx2,Mash1の発現が増加したが、ダブルノックアウトマウスでは、Mash1の発現増加は認められなかった。Msx1,Msx2は神経堤幹細胞においてBMP2,4により発現誘導され、Mash1の発現誘導に働いていることが考えられた。Msx1,Msx2ダブルノックアウトマウスに認められる神経上皮細胞数の減少より、神経幹細胞の増殖障害が疑われた。そこで、胎生10.5日のダブルノックアウトマウスの頭部神経管背側よりRNAを抽出し、RT-PCRによりcyclin D1の発現量を半定量した。ダブルノックアウトマウスの頭部神経管背側ではcyclin D1の発現低下が認められ、Msx1,Msx2はcyclin D1の発現調節に働いていることが考えられた。
熱ショック蛋白Apg-2のリポファジー抑制を介した肝脂肪化、肝発がん機序の解明

Apg-2による脂肪滴形成とリポファジーのバランス制御を検討することで、Burn-out non-alcoholic steatohepatitis(NASH)を含めたadvanced NASHから肝発がんの病態を明らかにする。Apg-2がAMPKの抑制からmTORシグナルを活性化し、リポファジーを抑制する一連のpathway解析を、Apg-2ノックアウトマウスを用いた肝発がんモデル及び脂肪肝モデルを作成し解析する。さらに、肝がん細胞株での検討、ヒト肝生検で得られた脂肪肝炎の組織におけるApg-2の発現と、リポファジー関連遺伝子発現の関連性を臨床プロファイルと比較して検討する。
主体と対象の関係から見る創造の過程と質の研究―南方熊楠の「やりあて」を中心に―

南方熊楠の「やりあて」(偶然の域を超えた発見や発明・的中)を可能たらしめている「場」の研究を中心に行った。その場とは「南方曼陀羅」における「理不思議」という領域であることを明らかにした。そして、統合失調症者に見られる様々な症状を比較対象とし、いわば「人間学的精神病理」の見地から研究を行った。自己と他者との境界・区別が曖昧になる領域を、自己と他者とをつなぐ「通路(パサージュ)」として捉え、その場に立ち、他者と交感し、さらに再び自己へと戻ることが、「やりあて」を可能にする条件の一つという結論を導き出した(『ソシオサイエンスvol.17』「南方熊楠の『大不思議』論-根源的な場に関する考察-」)。「やりあて」が可能になる場を「自他の区別が曖昧になる場」とする一方、自他を根底から支え、含み、さらに自他の内に含まれながらも、それらを超えている根源的な場を「自他融合の場」とし、それを「南方曼陀羅」における「大不思議」に見出した。そして、「大不思議」という、いわば「生命の根源的な場」を、熊楠と土宜法龍との間の往復書簡における言説から考察した。またCG.ユングの深層心理学を援用し、「南方曼陀羅」が熊楠の思想の核であると同時に、彼自身の心のカタルシス(浄化作用)としても機能していたのではないか-つまりこの曼陀羅を構築することで、彼自身の心に「統合性」が与えられていたのではないか-という新たな仮説を立て、考察を行った(『トランスパーソナル学研究vol.11』「南方曼陀羅への深層心理学的アプローチ-ユング心理学を手がかりに-」)。さらに、熊楠と彼の研究対象であった粘菌との関係から、熊楠が知り得たことを「内観」をキーワードに、研究・発表した、(「第9回日本トランスパーソナル学会大会」「南方熊楠の「内観」に関する考察-ユング心理学を援用して-」)。研究・年次計画の「熊楠の書簡・日記を19021904年を重点的に調べる」という課題については、『全集』(平凡社)、『日記』(八坂書房)における文献調査は勿論のこと、和歌山県田辺市の南方熊楠顕彰館に赴き、19141925年の未だ出版されていない日記の現物及びマイクロフィルム、並びに岡本清造氏の翻刻版を閲覧・調査することができた。この調査・研究によって、熊楠の「やりあて」(熊楠の造語:偶然の域を超えた発見や発明)に関する記述を多くサンプリングすることができた。今後このサンプルを基に「やりあて」についてさらに詳細な検証が可能になると思われる。2010年2月には、London univ.SOASで開催されたシンポジウム「Minakata Kumagusu and London」に参加した。各国の熊楠及び土宜法竜研究者の発表を聴講するだけでなくディスカッション等を通じ、特に熊楠のセクシャリティの問題について意見交換を行うことができた。フィールドワークとしては、熊楠が数年滞在した那智山・大坂屋を訪れた他、Londonでは大英博物館(熊楠が寄贈した仏像等を見学)や熊楠の下宿跡などを訪れた。2009年9月より、哲学雑誌『ロゴスドン』において「生命倫理再考」という題目での連載が決定した。毎月熊楠の生命観等を1600字程度で寄稿している。連載終了後(全60回)論考は書籍化の予定である。また2010年8月発刊予定の『トランスパーソナル学研究vol,11』において、論文「南方曼陀羅への深層心理学的アプローチ-ユング心理学を手がかりに-」の掲載が決定している。これまでの「南方曼陀羅」の解釈にはなかった「マンダラが熊楠の深層心理に与えた影響」という視点から、C.G.ユングのいわゆる「マンダラ論」を基に研究を行った。さらに、2009年1月9日に中外日報社主催の第5回涙骨賞・最優秀賞を受賞した論文「ひらめきと創造的活動のプロセス-南方熊楠の「やりあて」に関する考察を中心に-」に対し(及び今後の日本学術振興会特別研究員における活躍への期待を含めて)早稲田大学より「小野梓記念学術賞」を授与された(2010年3月25日)。

またCG.ユングの深層心理学を援用し、「南方曼陀羅」が熊楠の思想の核であると同時に、彼自身の心のカタルシス(浄化作用)としても機能していたのではないか-つまりこの曼陀羅を構築することで、彼自身の心に「統合性」が与えられていたのではないか-という新たな仮説を立て、考察を行った(『トランスパーソナル学研究vol.11』「南方曼陀羅への深層心理学的アプローチ-ユング心理学を手がかりに-」)。さらに、熊楠と彼の研究対象であった粘菌との関係から、熊楠が知り得たことを「内観」をキーワードに、研究・発表した、(「第9回日本トランスパーソナル学会大会」「南方熊楠の「内観」に関する考察-ユング心理学を援用して-」)。
前立腺癌予見因子としての血清インシュリン様成長因子・PSA関連マーカーの有用性

本年度は、3回以上群馬県前立腺癌検診を受診し、初回検診受診時PSA値(PSA基礎値)が4.1ng/m1未満で、その後の検診にてPSAの上昇を契機に癌が診断された78症例(癌症例群)と、癌症例群に対し、年齢(±1歳)とPSA基礎値(±0.2ng/ml)をマッチさせた、非前立腺癌156症例(対照群)に対し、初回検診受診時に加え、中間時点、癌診断時(対照群では最終検診受診時)の保存血清を用いてIGF-1、IGFBP-3値を測定した。観察期間中央値は癌症例群および対照群において5年および3年であった。さらに、IGF-1およびIGFBP-3値のvelocity(年変動値)を3点の測定値から回帰直線を求め、算出した。IGF-1 velocityの中央値(平均値)は、癌症例群および対照群において1.14 (1.64)ng/ml/年、一1.29 (2.07)ng/ml/年となり、有意差を認めなかった。(p=0.122)。また、IGFBP-3 velocityは、それぞれ-0.024 (-0.048)μg/ml/年、-0.028 (-0.028)μg/ml/年となり、有意差を認めなかった(p=0.913)。このことから、IGF-1およびIGFBP-3値のvelocityは、癌の予見因子として、また診断において有用でないと考えられた。対象:1992年2004年までの間にPSAを用いた前立腺がん検診を2回以上受診した症例のうち、PSA基礎値(初回受診時のPSA値)が4.0ng/ml以下で、その後の検診にてPSAの上昇を契機に前立腺癌が診断された100症例(癌症例群)と、初回受診時の年齢(±1歳)とPSA値(±0.2ng/ml)をマッチさせた非前立腺癌症例200例(対照群)である。対照群の症例抽出の段階で、最終検診受診の時点で見逃された前立腺癌症例のコンタミネーションを避け、さらに、将来にわたり前立腺癌罹患の危険の少ない症例を抽出することが重要である。そのため、年齢とPSA基礎値をマッチさせた症例の中から、最終検診受診時のPSA値が4.0ng/ml以下かつ年較差PSA値(PSAV)が0.2ng/ml/年より低い症例で経過観察の長い症例を抽出した。方法:PSA基礎値が測定された時点の凍結保存血清(-30°C以下保存)を用い、IGF-1値は(株)エスアールエル社のIGF-I(ソマトメジンC)IRMA「第一」試薬を、IGFBP-3値は(株)コスミック社のIGFBP-3「コスミック」試薬を用い測定した。結果:IGF-I値の平均値は癌症例群で93.15±47.46ng/ml、対照群で112.83±55.67ng/mlとなり、中央値はそれぞれ96ng/ml、111ng/mlとなった。IGFBP-3値は癌症例群で1.93±0.45μg/ml、対照群で2.00±0.48μg/mlとなり、中央値はそれぞれ2.00μg/ml、1.98μg/mlとなった。これは、IGF-I値が高いほど前立腺癌になる危険性が高く、IGFBP-3値が高いほど前立腺癌になる危険性が低いとする今までの報告に相反する結果であった。なお、現在PSAの基礎値別に前立腺癌の罹患危険のオッズ比を算出するなどの詳細な解析を行っているところである。(p=0.122)。
有限群を基本群にもつ三次元多様体をデーン手術で生む結び目の特徴付け

有限群を基本群にもつ三次元多様体をデーン手術で生む結び目は、(1,1)-結び目ではないかと考え、その研究の際重要となるその結び目のunknotting tunnelについて研究を行った。そして次の結果を得た。定理:KをS^3内の結び目とし、その組(S^3,K)が(1,1)-分解(V_1, V_2)と(2, 0)-分解(W_1, W_2)を持ったとする。このとき次のいずれかが成立する。(2)W_1のspineはV_1, V_2の境界にisotopyでのせられる。(3)W_1内のarcA_1とW_2内の本質的円盤D_2とで次の条件を満たすものが存在する:D_2が切り取るsolid torusをUとするとき、UとA_1の和集合の正則近傍の境界はV_1, V_2の境界とisotopyで一致させられる。この帰結(4)に関しては、韓国のChoi博士の研究対象と一致することが判明したので、今後より詳しい解析が出来るのではないかと期待している。一方、一般に、(1, 1)一結び目のunknotting tunnelには(1, 1)-tunnelとそうでないものが存在する。その判定方法について今までに知られている方法が十分でないことを示すことにも成功した。新しい判定法に関して結び目及びそのunknotting tunnelに関するthin positionという概念が利用出来ることを実験的に確認することが出来た。K(r)で結び目K上のsloperに沿ったDehn surgeryで得られる三次元多様体を表すこととする。予想「Kを双曲結び目とする。K(r)がレンズ空間になるとすると、Kは以下の2つの条件を満たす。(1)Kはファイバー結び目、(2)Kはトンネル数1」を解決する試みの第一歩として、1-1結び目のunknotting tunnelの振る舞いについて研究した。特に、曲面上のcurve complexという概念を用いて、いつトンネル数1の結び目がそのトンネルに付随した1-1分解を持つかを書き下すことに成功した。結果の一つは以下である。Kを三次元球面S^3内の結び目とし、(S^3,K)がsemi-stabilized(2,0)-splittingを持つとする。このとき、以下の一つが成立する。(1)Kは自明な結び目、(2)Kはこの(2,0)-splittingに付随した1-1分解をもつ、(3)Kはトーラス結び目である。ここで、semi-stabilizedという概念はHempelが導入したcurve complex上の距離を精密化した概念である。この結果は「Genus two Heegaard splittingsof the exteriors of knots and the disjoint curve property」というタイトルの論文にまとめ投稿中である。そして、現在はこの結果をふまえより一般の状況を解析するために、(2,0)-splittingがK-strongly irreducibleという条件を持つとき、Scharlemann-RubinsteinによるGraphicのテクニックを経由して得られる結果を検討中である。
「京間型スケルトン・インフィル住宅」の開発

従来スケルトン側から発想されることの多かったSI住宅に対して、インフィル側からあらゆるビルディングシステムを構想する「京間型スケルトン・インフィル住宅」の開発を行う。具体的には、付加価値を高めた高機能インフィルパネルと、それをサポートする壁柱を用いたPCaラーメン構造のスケルトンからなるビルディングシステムであり、これを実地適用可能なシステムとして完成させた。平成20年度は、ヨーロッパにおける過去に建設されたオープンビルディング事例の現状調査、およびインフィル産業の実態調査を行った。具体的には、ロンドン、パリ、ロッテルダムにおいて、現地の建築設計事務所へのヒアリング調査を行い、各国のインフィル産業および建築設計実務におけるインフィル部品の活用状況を明らかにした。さらに、初期のオープンビルディング事例である「Les Marelles」(パリ)および「Molenvliet」(アムステルダム)の現地調査を行うとともに、住民・管理人等へのヒアリング調査により、その現状を明らかにした。この結果は、平成21年度日本建築学会大会学術講演論文としてまとめ、現在投稿中である。以上の調査を受けて、建築設計事務所の協力に基づき、開発しようとする集合住宅のビルディングシステムについて、その考え方の整理を行い、実施のプロジェクトに適用可能なレベルにまで完成度を高めた。さらに、このシステムを適用した集合住宅のモデル計画を策定した。この結果は、平成21年度日本建築学会大会デザイン発表会論文としてまとめ、投稿した。さらに、これを発展させた内容を、CIB(建築研究国際協議会)の主催する国際会議への投稿論文としてまとめた。平成21年度は、申請者らが提唱する「京間型スケルトン・インフィル住宅」について、実施設計レベルまでの設計を進め、SI住宅のシステムとして完成させた。具体的には、実際の分譲集合住宅の条件に基づき、意匠設計を行うとともに、構造計算に基づいた躯体の構造設計および躯体の生産方式の検討を行った。躯体システムは、プレキャスト鉄筋コンクリートによるラーメン構造であるが、柱には壁柱を、梁にはh=300の扁平逆梁を採用している。壁柱の採用により、インフィルパネルとの寸法計画上の整合性を高めることが可能である。また、逆梁の採用は、インフィルパネル、および横引き管・ダクト等設備配管のレイアウトの自由度を損ねないためである。ただし、立体骨組み解析による構造計算の結果、壁柱のみでは保有水平耐力が不足することが明らかとなったため、戸境壁となる位置に、適宜耐震壁を設けている。さらに、これに基づいたコスト検討を行い、複数以上のプロジェクトの実現の見通しが立てば、プレキャストコンクリート躯体の採用について、コストメリットが見いだせることを明らかにした。また、インフィルパネルの詳細設計を勧め、施工性や納まりの検討を進めた。パネルの資源再利用効率についても兼用を進め、申請者らが提案するシステムに付いて、ある程度の温室効果ガス排出量低減効果が見込めることが明らかになった。昨年度の成果および以上の検討結果の一部については、平成21年度日本建築学会大会において、2編の研究発表を行った。また、本研究により得られた知見の一部を、日本建築学会計画系論文集に投稿し、採用が決定した。平成22年度は、開発したSI住宅の汎用性を高めることによって、「京間型スケルトン・インフィル住宅」のシステムとしての完成を目指した。具体的には、プロジェクトの構法、工法、コスト、事業方式、運営方式、LCC、二酸化炭素発生量などのシミュレーションおよび評価を行うとともに、プロジェクトの条件を様々に変えた場合に実施可能であるかどうか、検証を行った。また、得られた結果を整理し、「京間型スケルトン・インフィル住宅」運営マニュアルとしてまとめた。さらに、プロジェクトのプロセス全体の分析を行い、要求と設計の対応関係を明らかにすることによって、この開発で用いられた一連の技術を体系的に整理し、居住者の様々な要求に対応可能な、多様な住まいを実現するシステムとして完成させた。以上の成果の実地検証を目的として、「京間型スケルトン・インフィル住宅」の考え方を応用した戸建て住宅一件を、研究協力者との協働により完成させた。完成させた住宅は、「適切なモデュールにより整理され、生活行為の起点となる構造壁」と「可動間仕切りおよび位置変更等が可能な家具収納」によって構成されるものであり、「京間型スケルトン・インフィル住宅」の考え方が実際の建物に対しても有効であることが確認できた。昨年度までの研究成果については、日本建築学会の査読付き論文集に投稿し、採録された。ここでは、集合住宅のフレキシビリティを定量的に予測する方法について述べている。
足場依存性・非依存性細胞増殖の分子機構

身体を形成するほとんどの細胞は、細胞外マトリックスタンパクを足場にして増える。足場がないと細胞は、G1期に増殖を停止し死に至る。一方、癌細胞は、普遍的に足場が無くとも増殖できる能力を獲得していて、この獲得が、癌細胞が腫瘤形成を行い転移するためには必要であると考えられている。本研究は、これまで全く未解明であった、正常細胞の増殖制御の根幹であり癌化の根底機構である足場依存性・非依存性増殖機構の解明を目指し、ほぼその全貌の解明を終えた。その結果、これまで考えられたなかで最も効果が期待される新たな制癌の標的因子が浮かび上がった。がん細胞の普遍的性質の一つに、足場非依存性増殖能がある。生体の細胞の中で、造血細胞以外のすべての細胞は、細胞間マトリックスタンパクを足場にして増える。足場を除くと、これらの細胞はG1期に停止し、死に至る。しかし、がん化に伴い、細胞は足場なしに増える能力を獲得し、転移が可能となる。したがって、足場による細胞増殖制御の解明が、発がん機構の解明の鍵となる。本研究では、足場に依存したS期開始の制御機構の全貌の解明を目指す。特に、足場消失時のG1期停止機構と足場シグナルの伝達経路ならびにそれによる停止制御の本体を分子レベルで明らかにする。多細胞生物には、臓器や形態の形成に係わる細胞と体内を自由に動き回る造血系の細胞が存在する。前者は、細胞間マトリックスを足場(接着)にして増える。増殖刺激下で足場を除くと細胞はG1期に停止し細胞死に至る。一方、造血系細胞は足場がない状態で増殖できるが、サイトカインを除くと同様にG1期に停止し細胞死に至る。足場非依存性増殖を行う細胞には、造血系細胞以外に癌細胞がある。本研究では、臓器・形態形成に必須な間質系細胞の足場依存性増殖機構と造血系細胞の増殖ならびに癌化の根底となる足場非依存性増殖機構を包括的に解明し、臓器や形態の形成の制御機構と発癌機構の全貌の解明に迫ることを本研究の目的としている。本年度は、これまでに見出していた足場消失による複製開始因子Cdc6のタンパク分解制御に関して重要な新知見が得られた。ラット線維芽細胞株NRKと異なり、マウスやラットの胎性線維芽細胞では、主に、ユビキチン依存性分解系によって足場消失に伴うG1期停止時にCdc6の分解が起こること、その時に働くユビキチンリガーゼは従来から知られているCdh1-APCと未同定のリガーゼであることが明らかとなった。加えて、足場消失に伴うCdh1-APCの活性化にはp53がん抑制因子が関与していること、更に、NRK細胞では、CKIの存在下でも活性抑制が起きないCdc6-サイクリンD3複合体の強制発現とCdc6の強制発現を行うと、アポトーシスを阻害した条件で緩やかではあるが足場非依存性増殖を行うことができることを見出した。増殖中の細胞がDNAの損傷を受けると,細胞周期のチェックポイント機構が働き細胞周期の進行を停止させ,修復を行う。この機構の不具合は,細胞死を招くのみならず,発癌の促進にも繋がる。従来,細胞周期のS期では,二種類のチェックポイント機構,すなわちCHK1-Cdc25A経路とp53-p21経路のうち,前者のみが使用されるとされていた。本研究では, DNA損傷の方法や強さの違いで,後者の経路が活性化され長期のCdk2の不活化とS期停止が引き起こされることを見出した。更に後者の経路の活用を決定している分子機構を探索した結果,複製開始に必須な因子の一つで複製前複合体の形成を司る,Cdc6タンパクがこの活用に中心的な役割を演じていることを見出した。すなわち,S期でCdc6タンパクの分解を引き起こすようなアルキル化剤によるDNA障害や紫外線照射時にRNA干渉によりCdc6の発現レベルを下げると,必ずp21がCdc2に結合しこの不活化が起こる。そこで,この分子機構を探った結果,ATP依存性リモデリング因子であるCdc6タンパクがATPの加水分解エネルギーを利用し,結合したp21を引き剥がしCdk2を活性化する機能を有す得ること,すなわちこれまで全く想定されなかったCdc6タンパクの機能が明らかになった。この成果は,これまで単なる複製前複合体形成に必須な因子としてしか働いていないと思われていたCdc6をS期進行の主たる制御因子として再定義すると同時に,これまで想定されていなかったCdk2の新しい制御機構の存在を明らかにしたものである。細胞がDNAの損傷を受けると、チェックポイント機構が働き細胞周期の進行を停止させ、修復を行う。この機構の不具合は、細胞死を招くのみならず、発癌の促進にも繋がる。