hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然免疫を介した象牙芽細胞石灰化メカニズムの解明

その結果、MC3T3-E1において、CAPE処理によってVEGF産生が増強されることが明らかとなった。一方、ヒト歯髄線維芽細胞においてはCAPE処理によるVEGF産生増強は認められなかった。近年、口腔の健康が国民が健康で質の高い生活を営む上で重要な役割を果たしている事は明らかである。歯髄炎は齲蝕に継発する感染症であり、その治療には歯髄除去療法を行うことが一般的である。しかしながら、歯髄を除去された歯は予後が悪く、歯を喪失する原因となる。本研究では、新たな歯髄保護療法の開発のため、歯髄細胞の石灰化メカニズムを解明することを目的として研究を行い、ポリフェノールの一種であるCAPEが新たな歯髄保護療法に活用できる可能性を示唆した。平成27年度の研究計画についてはやや遅れが生じているが、石灰化モデルの確立に成功したことにより、今後スムーズな研究計画の遂行が期待できる。今年度はまず、昨年度に実施する予定であった、石灰化モデルでの石灰化能の評価を行う。さらに、当初の計画の通り、石灰化シグナルであるWntシグナルに対するPAMPs刺激の影響を調査する予定であり、その後MAPKとWntシグナルの関係についても調査を行うとともに、それらシグナル阻害剤を用い石灰化反応のメカニズムの解明を目指すこととする。平成28年度の研究計画において遅れが生じており、今年度は平成28年度に行う予定であった、石灰化シグナルの探索ならびに、MAPK経路との関連の調査を行う。さらに、そのシグナル阻害剤やsiRNAを用いた石灰化反応もメカニズムについても解析を行う予定である。歯科保存学約50万円の次年度繰越金が生じている。カスタム抗体ならびに株化細胞の購入を計画していたが、発注と納入が年度替わりと重なったためである。約15万円の次年度繰越金が生じているが、研究計画の遅れにより、予定していた物品の購入を次年度に繰り越したためである。カスタム抗体については4月26日に納入されており、今後支払い手続きが行われるものである。株化細胞については現在米国販売会社の納期を確認中である。今年度の研究計画においては当初の予定通り各シグナルの抗体や阻害剤、siRNAの購入を行う予定である。また、International Association of Dental Research(ロサンゼルス)での研究成果発表、英文雑誌への研究成果投稿を予定しており、研究費はこれらの使用計画に則り適切に使用する。平成29年度においては遅れている、遺伝子発現の解析ならびに石灰化シグナルのメカニズム解明を予定しており、各種抗体の購入を行う予定である。また、学会での研究成果発表、英文雑誌への研究成果投稿を予定しており、研究費はこれらの使用計画に則り適切に使用する。
超臨界成膜プロセス構築に必要となる平衡物性及び反応速度の測定と推算法の開発

本研究では、超臨界成膜法を利用した半導体製造プロセスの設計基盤となる超臨界CO_2に対する金属錯体の溶解度に関する知見を蓄積し、金属錯体の分子構造が溶解度に与える影響を明らかにするとともに推算法の構築を行った。まず、溶解度測定に関しては新規に測定装置を開発した。極微少量サンプルの迅速な測定及び幅広い温度、圧力、濃度範囲の測定を可能とするため、従来用いられているプローブではなく、光ファイバーを利用した循環法に基づくものとした。測定した金属錯体はアセチルアセトナート(acac)を配位子に持つ錯体であり、Cu(acac)_2,Cr(acac)_3,Co(acac)_3及びFe(acac)_3である。温度及び圧力はそれぞれ313343K及び1230MPaである。測定の結果、配位子の数が大きい錯体の方が溶解度が大きくなることが分かった。これは、配位子数の増加によりCO_2との親和性が増えるためであると考える。さらに本研究の測定結果及びこれまでに報告されている文献値(テトラメチルヘプタンジオナート錯体)を利用し、量子化学計算から得られる表面電荷分布を用い、配位子の構造が溶解度に与える影響を理論的に考察した。その結果、B-ジケトナート錯体については金属と配位結合している酸素原子が炭化水素基に覆われ、CO_2分子と接触しない場合は酸素原子が露出している場合に比べ溶解度が大きくなることを明らかにした。また、これまで溶解度の相関に利用されていたChrastil式と前述の量子化学計算から得られる表面電荷分布を用い推算式を構築した。その結果、5種のacac錯体について平均相対誤差20%以内で推算可能であった。溶解度が著しく小さい金属錯体に関する推算式はほとんど報告されていないため、非常に有用な式になると思われる。(1)溶解度・反応速度測定装置の作製本研究では、まず半回分式流通法に基づく測定装置を作製した。本測定法は、予め抽出セルに充填した有機金属化合物を一定流速で系内へ供給された超臨界CO_2に飽和溶解させ、高圧系内に接続された紫外可視吸収スペクトルによる分析から溶解度を求めるものである。高圧下においてスペクトル分析を可能とすることによって、少量のサンプルによって迅速に溶解度測定ができるものとした。また、反応速度については、溶解度測定装置において溶解セルの出口部に反応セル及び反応ガス(酸素・水素)供給ラインを加えることのみで測定が可能である。本測定装置の健全性確認及び新規データを蓄積するため、半導体の配線材料である銅前駆体(銅錯体)の溶解度を測定した。銅錯体の選定においては、文献値があり健全性の確認が可能である銅アセチルアセトナート(Cu(acac)_2)を対象として選んだ。40°Cにおいて溶解度を測定し文献値との比較を行ったところ、本研究の測定結果は他者の測定結果とほぼ良好に一致した。この結果により本研究の測定装置の健全性が得られた。次年度以降は新規半導体材料前駆体の溶解度測定引き続き行い、さらに反応速度測定を実施する予定である。(2)溶解度推算モデルの構築溶解度推算モデルについては、HildebrandとScatchardの正則容液論に基づく活量係数モデルを用いることによって簡便かつ精度の高い超臨界CO_2に対する有機金属錯体の溶解度計算法の確立を試みた。Cu(acac)_2の溶解度パラメータをフィッティングパラメータとすることにより、相関結果は良好に実験値を再現した。従って、本モデルによって高精度の溶解度計算が可能となった。しかしながら、本計算法では1個のフィッティングパラメータを必要とするため、次年度は推算への高度化に取り組む予定である。
希土類含有硫化物系ガラスの開発と機能および構造

本研究では、すべての希土類元素を含有することが可能な硫化物ガラスの組成の探索を行い、Ga_2S_3-GeS_2-La_2S_3-Ln_2S_3系ガラス(Ln=yttrium or lanthanoids)を見出した。そして、得られたガラスの構造を明らかにするために、X線動径分布解析、ラマンスペクトル解析、逆モンテカルロシミュレーション、広域X線吸収端微細構造(EXAFS)解析を行った。また、Ga_2S_3-GeS_2-La_2S_3-Ln_2S_3系ガラス(Ln=yttrium or lanthanoids)において、熱的性質などの基礎的物性の希土類元素依存性を調べ、希土類含有硫化物ガラスのキャラクタリゼーションを行った。さらに、硫化物ガラス中にドープされたEr^<3+>の発光特性を、吸収スペクトル測定、蛍光寿命測定、アップコンバージョン蛍光スペクトル測定から明らかにした。そして、輻射・非輻射緩和理論を用いて、輻射遷移確率、多フォノン緩和速度、発光の量子効率などの算出を行った。Er^<3+>アップコンバージョン特性については、フッ化物ガラスと比較を行い、硫化物ガラスの光機能性材料としての可能性について検討を行った。この研究成果はこの種の研究の一里塚であり、今後、一層の研究の進展が望まれる。(1)希土類を含有させること可能な硫化物ガラスのうち最も単純な系であるGeS_2ガラスの構造をX線動径分布法とreverse Monte Carlo法を併用して解析を行った。その結果、GeS_2ガラスの構造はα型GeS_2結晶の構造とβ型GeS_2結晶の構造の中間的構造を有すること、GeS_2ガラスを構成する基本単位であるGeS_4四面体おけるGeのS配位数は4よりも小さくダングリングボンドが存在すること、Ge-S-Ge結合角およびS-Ge-S結合角は大きな分布をもっていること、GeS_4四面体の一部は陵共有をしていることなど原子レベルでの詳細な情報を明らかにした。(2)Ga_2S_3-GeS_2-La_2S_3系ガラスにEr_2S_3を添加した硫化物ガラスにおけるEr^<3+>イオンの光学的遷移およびアップコンバージョン蛍光を検討した。Judd-Ofelt理論と蛍光寿命データをもとに自然放射確率に基づいてEr^<3+>の分光的性質を検討した結果、このガラスでの自然放射効率は酸化物ガラスやフッ化物ガラスのそれらに比べて非常に大きいことが明らかになった。この理由は主に硫化物ガラスの大きな屈折率によるものであることがわかった。また、このガラスの量子効率は非常に高く、この理由はこのガラスの大きい自然放射確率と低いフォノンエネルギーによるものである。一方、Er^<3+>イオンのアップコンバージョン蛍光の結果を多フォノン緩和およびエネルギー移動に基づいて解析し、アップコンバージョン蛍光の機構を明らかにした。アップコンバージョン蛍光として青、緑および赤の発光を観測した。本研究では、すべての希土類元素を含有することが可能な硫化物ガラスの組成の探索を行い、Ga_2S_<3^->GeS_<2^->La_2S_<3^->Ln_2S_3系ガラス(Ln=yttrium or lanthanoids)を見出した。そして、得られたガラスの構造を明らかにするために、X線動径分布解析、ラマンスベクトル解析、逆モンテカルロシミュレーション、広域X線吸収端微細構造(EXAFS)解析を行った。また、Ga_2S_<3^->GeS_<2^->La_2S_<3^->Ln_2S_3系ガラス(Ln=yttrium or lanthanoids)において、熱的性質などの基礎的物性の希土類元素依存性を調べ、希土類含有硫化物ガラスのキャラクタリゼーションを行った。

そして、輻射・非輻射緩和理論を用いて、輻射遷移確率、多フォノン緩和速度、発光の量子効率などの算出を行った。Er^<3+>アップコンバージョン特性については、フッ化物ガラスと比較を行い、硫化物ガラスの光機能性材料としての可能性について検討を行った。この研究成果はこの種の研究の一里塚であり、今後、一層の研究の進展が望まれる。
浸透ヒートパイプの熱輸送特性

現在,地球環境問題への関心は深まる一方であり,人工生成物およびエネルギ消費の増大が環境破壊の根源と考えられ,多方面にわたりその改善が急がれている.このような状況の中,これまでに高熱伝達・温度均一化素子として注目されてきたヒートパイプは,自然の力を利用するという観点から,今後,省エネルギならびに環境保全に則した熱輸送機器として再注目されると思われる.しかし,従来の毛管力利用のヒートパイプは長距離熱輸送が困難であり,また体積力利用のヒートパイプは特有の熱整流作用により熱輸送方向が制限されるという欠点を有しており,姿勢に無関係な長尺ヒートパイプの開発が望まれている.そこで,我々は,BaerおよびMidoloにより発案された浸透ヒートパイプに注目し,その開発を目指した.まず,他の研究者による開発結果を要約するとともに,その機構的な問題点およびそれらの改善策を検討し,実際に装置の製作を行った.結果として,熱輸送量の増大法および浸透量自己調節機構を提案し,実使用可能な受動系のトップヒートモードヒートパイプの開発に成功している.また,従来型浸透ヒートパイプに比べ,15倍程度の熱輸送量の増大が達成された.次に,浸透ヒートパイプの熱輸送量に関する実験的研究を行い,本装置の最適初期濃度について調査された.また,特有の熱輸送限界として,浸透面積限界および溶液流動に伴う限界が存在することを明らかにし,限界に至るメカニズムを解明するために,膜モジュール内の濃度および浸透量の定式化が行われた.さらに,熱輸送限界の予測を行ったが,余り良い結果は得られていない.そこで,電磁流量計を設置した新たな装置を用い,円筒型浸透膜内の物質伝達に関する実験および理論的研究を行った.結果として,浸透現象および膜内の物質伝達について個々に調査され,新たな浸透量に関する相関式を報告している.現在,地球環境問題への関心は深まる一方であり,人工生成物およびエネルギ消費の増大が環境破壊の根源と考えられ,多方面にわたりその改善が急がれている.このような状況の中,これまでに高熱伝達・温度均一化素子として注目されてきたヒートパイプは,自然の力を利用するという観点から,今後,省エネルギならびに環境保全に則した熱輸送機器として再注目されると思われる.しかし,従来の毛管力利用のヒートパイプは長距離熱輸送が困難であり,また体積力利用のヒートパイプは特有の熱整流作用により熱輸送方向が制限されるという欠点を有しており,姿勢に無関係な長尺ヒートパイプの開発が望まれている.そこで,我々は,BaerおよびMidoloにより発案された浸透ヒートパイプに注目し,その開発を目指した.まず,他の研究者による開発結果を要約するとともに,その機構的な問題点およびそれらの改善策を検討し,実際に装置の製作を行った.結果として,熱輸送量の増大法および浸透量自己調節機構を提案し,実使用可能な受動系のトップヒートモードヒートパイプの開発に成功している.また,従来型浸透ヒートパイプに比べ,15倍程度の熱輸送量の増大が達成された.次に,浸透ヒートパイプの熱輸送量に関する実験的研究を行い,本装置の最適初期濃度について調査された.また,特有の熱輸送限界として,浸透面積限界および溶液流動に伴う限界が存在することを明らかにし,限界に至るメカニズムを解明するために,膜モジュール内の濃度および浸透量の定式化が行われた.さらに,熱輸送限界の予測を行ったが,余り良い結果は得られていない.そこで,電磁流量計を設置した新たな装置を用い,円筒型浸透膜内の物質伝達に関する実験および理論的研究を行った.結果として,浸透現象および膜内の物質伝達について個々に調査され,新たな浸透量に関する相関式を報告している.
脊柱アライメント不良者の動的バランス評価：一般住民対象スクリーニング法の開発

本研究では「加齢に伴う脊柱アライメント悪化は歩行バランスの不良と相関する」という仮説を立て、まず、無線式体幹2点歩行動揺計を用いた低コストかつ簡便な歩行バランス評価システムを確立する。そして、脊柱アライメントと動的な歩行バランスの関連付けを行い、脊柱変形矯正手術に伴う歩行変化の観察を経て、一般住民に対する転倒予防運動指導をする際の介入の効率化、指導結果の可視化に結びつける。
反応座標スイッチング機構の複雑分子系への展開

直交する電場磁場中の水素原子において反応座標スイッチングを検出するための実験条件の検討を行った。昨年度、Phys. Rev. Lett.115, 093003 (2015)で理論的に検出可能性を議論した際には、磁場の強度を2Tとしていたが実験がより容易となるように10Gと100Gでの実験条件で反応座標スイッチングが先の結果とどのように異なるのかを検討した。2Tだと超電導磁石のような大掛かりな機器が必要となるが、100G程度であればヘルムホルツコイルを用いることで、広域に均一な磁場を生じさせることが比較的容易となる。また、系の実効的なプランク定数は磁場の3乗に比例するため、実効プランク定数が小さくなることは、系を古典力学又は半古典力学でモデル化する際のモデル化の近似精度が高くなると期待されるので、その点でも今回の検証実験には望ましい。また、その実験条件で反応座標スイッチングを検出するためには、Phys. Rev. Lett.115, 093003 (2015)で報告したように、反応座標スイッチング前と後のエネルギーで水素原子からイオン化する電子の飛んでいく方向を検出する必要がある。その検出のために、反応座標スイッチング前のエネルギーにおける電子のイオン化の方向とスイッチング後のイオン化の方向二か所に電子の検出器を配置する設定を検討した。実験的に利用可能な検出器は円型の直径25mm - 120mmのサイズのものがあり、どの大きさの検出器をどの位置に配置するとスイッチングが明確にとらえられるのかを数値シミュレーションで検討した。
バイオリメディエーション最適化のための遺伝子毒性および微生物動態解析手法の確立

本研究では、微生物機能を利用したバイオレメディエーションおよび汚染物の安全性評価を適切に行うための微生物動態構造とその変化の新しい解析手法の開発を目的とし、菌体キノン、遺伝子および細胞の誘電特性を利用した解析方法および殺菌技術の開発を行い、以下の成果を得た。1)土壌微生物キノンの分析精度の向上を実現するとともに、キノンプロファイル法を利用した微生物多様性の定量化手法を確立した。また、キノン量による土壌微生物の新しい定量化方法を開発し、この方法と従来のクロロホルム燻蒸法との比較を行い、本方法の有効性と位置づけを明らかにした。2)キノンプロファイル法を適用することにより、土壌微生物群集構造と微生物量に対する農薬(ペンタクロロフェノール)添加の影響を明らかにした。これにより、キノンプロファイル法が農薬散布や有害物による土壌汚染などの土壌生態系への影響評価に適用できる可能性が示された。4)細胞の高周波電界の回転に追随できる最大の回転数は印加電界の周波数に依存し、特定の周波数に対して固有のピークを有していることが判明した。そのピーク周波数は細胞の生死状態に依存することが判明され、細胞の生死判別に利用できる可能性が示された。5)細胞の誘電特性を利用した高周波電界殺菌技術、パルス放電プラズマによる土壌殺菌技術の開発を試みた。高周波電界による水溶液殺菌技術では、1MK、60Vの高周波電界を印加する時に100%近いバクテリア除去率が得られた。また、アルゴンガスと過酸化水素水をプラズマ反応器へ導入して放電させ、これにより発生したOHラジカルへフィルム上に塗布された枯草菌胞子を暴露することにより、数分以内で顕著な殺菌効果が得られた。本研究では、1)レーザー光の細胞および遺伝子選別への導入、2)混合培養系における微生物群集構造および特定微生物の挙動の解析へのPCR法の導入、3)キノン分析法の改良と各微生物群集構造解析手法の選択基準の確立を中心課題として研究を遂行している。土壌中に生息する細菌等は土壌の性質に大きく関わっており、細菌の生死等状態を個々に判別する目的で、細菌の誘電的な性質を用いて、細菌の状態を計測することを試みた。回転する高周波電界により大腸菌、酵母菌を個々に回転させ、高周波電界の回転に追随できる最大の回転数は印加する高周波電界の周波数に依存し、特定の周波数に対して固有のピークを有していることが判明した。汚染物質が土壌等の生態系に与える影響の解明および汚染物質の分解除去機能を持った微生物の汚染サイトにおける集積と活性の維持を可能にする目的で、土壌中キノン分析の高精度化を実現し、土壌殺菌剤の使用が土壌微生物相変化に与えるを解析できた。加えて、水中に溶解している離分解性汚濁物質に対する微生物の馴致過程を、キノンプロファイル法で追跡することが可能になった。さらに、PCR法における反応サイクル数と産物濃度の関係の解析および反応操作の改善により、定量化へ一歩近づくことが出来た。本研究では、微生物機能を利用したバイオレメディエーションおよび汚染物の安全性評価を適切に行うための微生物動態構造とその変化の新しい解析手法の開発を目的とし、菌体キノン、遺伝子および細胞の誘電特性を利用した解析方法および殺菌技術の開発を行い、平成8年度において以下の成果を得た。

4)細胞の誘電特性を利用した高周波電界による水溶液殺菌技術、パルス放電プラズマによる土壌殺菌技術の開発を試み、これらの技術の有効性が確認できた。高周波電界による水溶液殺菌技術では、1MK、60Vの高周波電界を印加する時に100%近いバクテリア除去率が得られた。また、パルス放電プラズマによる殺菌技術については、アルゴンガスをキャリアとしてネブライザで過酸化水素水を霧状にして添加し、プラズマ反応器へ導入して放電させ、これにより発生したOHラジカルへフィルム上に塗布された枯草菌胞子を暴露することにより、数分以内で顕著な殺菌効果が得られることが判明した。
東アジアにおける邪鬼に関する研究

本年度は中国・朝鮮半島での熟覧調査を集中して行った。まず平成27年8月18日21日/9月30日10月2日にかけて韓国のソウル・慶州へ渡航した。現地では資料収集を行うと共に、韓国国立中央博物館ならびに韓国国立慶州博物館で行われた特別展を観覧した。本展覧会は、東アジアにおける文化交流において展開した仏像をテーマとした展示であり、自身の研究を進めるうえで多いに役立った。また平成27年9月6日9月12日にかけて訪中し、現地では慈善寺石窟、昭陵、碑林博物館、陝西省歴史博物館、大唐西市博物館、龍門石窟、関林、鞏県石窟、洛陽博物館、千唐志斎において資料収集ならびに写真撮影や熟覧調査を行った。とりわけ中国・唐代における邪鬼の作例が集中する龍門石窟にて撮影が叶ったことは重要であった。渡航で収集した情報については、現在データベース化を進めている。研究発表の成果としては、平成26年9月に調査した西大寺四王堂四天王像の邪鬼について論文を執筆・投稿し、学術雑誌『佛教藝術』への掲載が決定した。本調査については科学調査の観点からも、改めてまとめる予定がある。また、平成24年度に提出した修士論文の内容を踏まえ、願成就院所蔵の毘沙門天像に付随する邪鬼をテーマに鎌倉時代の邪鬼について論じる準備を進めている。本研究については平成27年6月6日、12月23日には願成就院において熟覧調査を行い、現在執筆段階にある。平成28年6月に学術雑誌に投稿予定である。そのほか千葉・神奈川・香川などに調査員として同行し調査経験を積むことで、自身の調査研究に反映させた。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に基づきながら、7世紀の邪鬼に関する研究と、12-13世紀の邪鬼に関する研究を論文にまとめた点は、高く評価できる。両論文は、『MUSUM』(東京国立博物館編集)と『美術史』(美術史学会編集)に投稿したが、査読において問題点を指摘され、掲載には至らなかった。結果にこそ結びつかなかったが、本年度の論文執筆にかけた仕事量は膨大であった。現在、査読において指摘された問題点を逐一検討しながら、本年度の作業成果を見直しており、客観的で普遍性のある邪鬼の形式分類を確立するために、理論面での再構築に鋭意取り組んでいる。論文執筆に追われるあまり、海外での資料収集が進まなかった点に課題を残したが、国内における実地研究では、2014年9月22日から24日にかけて、奈良・西大寺の四王堂に安置される金銅四天王像および邪鬼について、大阪大学・藤岡穣教授の研究室のご協力のもと熟覧調査と携行式の蛍光X線分析装置を用いた調査を実施した。また2014年4月に東京都・祐天寺、6月および8月に静岡県・応賀寺、7月に山形県・慈尊院、8月に長野県・観松院、9月に神奈川県・妙高院、正伝庵、10月に静岡県霊山寺などにおいて仏像調査に同行し、自身の邪鬼研究に通底する研究対象の調査の計画・実施・調査記録の整理、調査報告書の作例について研鑽を重ねた。査読において問題点を指摘され、掲載には至らなかったが、本年度の論文執筆にかけた仕事量は膨大であった。また総体として研究は着実に前進しており、所期の成果は得られたと判断される。

また、調査への積極的な交流を通して人的な交流が広がり、個人は遂行が難しい仏像調査において、国内外調査を実現するための準備を進めることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。査読において指摘された問題点を改善し、掲載を目指して論文の改稿を行う。同時に、2014年度に行った実地調査をもとに西大寺の邪鬼について執筆を進める。実地調査については、国内調査および海外調査についてできる限り遂行できるようにつとめ、情報収集に励みたい。
高圧処理による野菜の硬化の機構の解明と硬さの制御の最適化

野菜を高圧処理した後に加熱すると未処理よりも硬くなる。この加圧による硬化は短時間の加圧処理後に常圧で放置することにより放置時間とともに進行する。本研究では高圧処理による硬化の機構を解明するために細胞壁成分について検討した。加圧試料の硬さは放置時間とともに増大し、このとき水分の変化はほとんどみられなかった。加圧および加圧後の放置により水溶性ペクチンが減少し、金属イオンと結合画分であるヘキサメタリン酸可溶性ペクチンが増加した。塩酸可溶性ペクチンは変化が少なかった。各画分のカルシウムおよびマグネシウムイオンを測定した結果、ヘキサメタリン酸可溶性画分の量がやや増加したが画分の濃度としては大きな変化がみられなかった。高圧処理およびお処理後の放置により放置時間に依存して硬化が進行する間に組織のpHの低下、水可溶性タンパク質の減少およびアルカリ不溶タンパク質の増加がみられた。細胞壁多糖類を分画定量した結果、ペクチンとセルロースの量的変化はほとんどみられなかったが、水素結合の弱いヘミセルロースIがわずかに減少し、水素結合の強いヘミセルロースIIがわずかに増加した。カルシウムイオン濃度はペクチン中で増加する一方、ヘミセルロース中では減少した。カリウムイオン濃度はヘミセルロースIIで減少した。マグネシウムイオンの約90%はペクチン中に存在し、高圧処理による変化はみられなかった。以上より、高圧処理およびその後の放置による根菜類の硬さの増大は細胞膜の機能性の低下に伴う金属イオンの移動によるペクチンエステラーゼの活性化とペクチンとカルシウムイオンの架橋結合の生成、タンパク質の変性に伴う不溶化とヘミセルロースの緻密化などの構造変化が組合わさって起こると推察された。野菜を高圧処理した後に加熱すると、未処理に比べ硬くなる。本研究ではこの高圧処理による硬化の機構を解明するために細胞壁成分について検討した。実験は1cm角に成形したダイコンを試料とし、室温で400MPa、10分間の高圧処理後、乾燥を防ぐため密封容器に入れ、常圧下20°Cで0-24時間放置した。加圧試料および未処理試料の硬さ、水分および無機成分を測定した。また粗細胞壁としてアルコール不溶性画分(AIS)を調製し、さらに水溶性、ヘキサメタリン酸可溶性および塩酸可溶性ペクチンに分画し、各画分のペクチン量を測定した。その結果、試料の硬さは加圧後の放置時間と共に増加し、このとき水分の変化はほとんどみられなかった。加圧および加圧後の放置により水溶性画分が減少し、ヘキサメタリン酸可溶性画分が増加し、塩酸可溶性画分は変化が少なかった。各画分のカルシウムおよびマグネシウムイオンを測定した結果、ヘキサメタリン酸可溶性画分の量がやや増加したが画分の濃度としては大きな変化はみられなかった。以上の結果より、高圧処理による硬化には水分の移動が関与していないこと、細胞壁のペクチンにおいて2価の金属イオンと架橋結合した画分の割合の増加が寄与していると考えられた。さらにペクチン以外のの細胞壁成分も硬化に関与していると考えられる。野菜のテクスチャーはその食味を特徴づける重要な因子である。根菜類は高圧処理および処理後の放置によりその後の加熱による軟化が抑制され、その機構はペクチンの変化のみでは説明できないことがこれまでの研究成果より示唆された。本研究ではダイコンを試料として高圧処理および処理後の放置による硬化の機構を細胞壁多糖類および金属イオンの役割に着目して解明することを目的とした。高圧処理およびお処理後の放置により放置時間に依存して硬化の進行が認められ、その間に組織のpHの低下、水可溶性タンパク質の減少およびアルカリ不溶タンパク質の増加がみられた。

細胞壁多糖類を分画定量した結果、ペクチンとセルロースの量的変化はほとんどみられなかったが、水素結合の弱いヘミセルロースIがわずかに減少し、水素結合の強いヘミセルロースIIがわずかに増加した。カルシウムイオン濃度はペクチン中で増加する一方、ヘミセルロース中では減少した。カリウムイオン濃度はヘミセルロースIIで減少した。マグネシウムイオンの約90%はペクチン中に存在し、高圧処理による変化はみられなかった。以上により、高圧処理およびその後の放置による根菜類の硬さの増大は細胞膜の機能性の低下に伴う金属イオンの移動によるペクチンエステラーゼの活性化とペクチンとカルシウムイオンの架橋結合の生成、タンパク質の変性に伴う不溶化とヘミセルロースの緻密化などの構造変化が組合わさって起こると推察された。
変動磁場による誘発遺伝子突然変異の細胞周期依存性とスペクトル解析

ヒト由来培養樹立細胞(MeWo)ならびにチャイニーズハムスター由来CHO-K1細胞を用いた。突然変異誘発を検索する遺伝子座として、hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase(HPRT)遺伝子を選んだ。15cmド-ナツシャーレの外側リングで培養した細胞に400mTの変動磁場(ELF)を1時間から20時間まで曝露した場合、2時間で約4.5倍、10時間で約6倍に突然変異誘発頻度は増加した。ELF曝露をさらに20時間まで行ったが、突然変異誘発頻度のさらなる増加は見られず、ELF10時間曝露とほぼ同じレベルであった。一方、15cmド-ナツシャーレの内側から外側にかけて培養した細胞に400mTで2時間曝露した場合、突然変異誘発頻度は誘導電流密度にほぼ依存して増加した。次にMeWo細胞をアフィディコリン(5μg/ml)処理によりG1期とS期の境界に同調し、ELF曝露(400mT、2h)、Sham曝露、およびX線照射(3Gy)を行なった。X線照射による突然変異はG1期/S期の境界で高く、Sの中期から終期にかけて低くなっている。これに反してELFの場合、S初期で低く、Sの中期で高くなっている。一方、CHO-K1細胞を用いてELF(400mT、5h)曝露後、6TG^rのクローンについてHPRTcDNAのシークエンスを行ないどのような突然変異が誘発されているか検討した。ELFでは11クローン中、塩基置換7、欠失1、スプライシングエラー3であった。自然突然変異は8クローン中、塩基置換5、スプライシングエラー3であった。まだ例数が少ないので何ともいえないが、ELFと自然突然変異でスペクトラムに大きな違いはなさそうである。従来、ELF曝露では突然変異の誘発が起こらないとされてきた。本研究で用いたELF(50Hz、400mT)は我々の生活環境におけるELFの磁束密度に比べて数万倍という非常に高いものであるが、ELFにより突然変異誘発頻度が増加することを初めて示した報告である。
肺動脈性肺高血圧症に対する新規治療標的としてのTRPC6, MRTF-Aの意義

本研究では、心不全発症や進展に関係するアンジオテンシンIIやエンドセリン-1などの受容体刺激で活性化される、受容体活性化型CaチャンネルであるTRPC6/3に関し、TRPC6/3阻害による肺動脈性肺高血圧症発症・進展抑制効果について検討した。肺高血圧症モデルマウス・ラットにおいて、TRPC6/3阻害効果を有する薬剤を投与し、肺動脈圧の上昇と右室肥大の抑制を認めた。またTRPC3および6の各種ノックアウトマウスにおいても、肺高血圧刺激に対し肺動脈圧の上昇や右室肥大の抑制を認めた。以上結果よりTRPC6/3を標的とした治療が肺高血圧症抑制に対する新たな治療法となる可能性が示唆された。本申請研究では、難治性疾患における肺動脈性肺高血圧症の病態進展における、TRPC6とMRTF-Aの役割とそこに関わる分子機序解明を詳細に行い、治療的意義を新規に明らかにすることを目的とし、検討を行っている。肺高血圧動物モデルとして、従来より使用されているmonocrotaline誘発性肺高血圧モデルラットに加えて、monocrotalineの活性代謝産物であるmonocrotaline pyrroleをマウスに投与した肺高血圧モデルマウスにおいて、TRPC6阻害、MRTF-A阻害の効果を検討した。MCTp投与肺高血圧モデルマウスやMCT投与肺高血圧モデルラットにおいて、右室収縮期圧の上昇と右室重量の増加を認め、さらに肺におけるTRPC6の発現亢進も認めた。TRPC阻害薬であるBTP2や、TRPC3を阻害し、生体内でTRPC6/3阻害効果を有するPyrazole3は右室収縮期圧の上昇、右室重量の増加を抑制した。今後さらにTRPC3,6,7阻害効果を有するPyrazole4を用い、同代の検討を行う予定である。さらに、近年、体液性因子による刺激に伴う平滑筋細胞の病的シグナルの一つとしてRho small GTPaseを介したシグナルの重要性が明らかとなり、Rhoの活性化が平滑筋の過収縮のみならず、平滑筋脱分化、血管平滑筋細胞増殖・遊走、血管線維化などを介して血管リモデリングに関与する可能性が指摘されている。MRTF-AがPAHにおける病的肺動脈リモデリングにおいても新規治療標的となる可能性を考え、上述のモノクロタリンピロールによる肺高血圧モデルマウスにおいてMRTF-Aの核内移行を阻害する化合物CCG-1423を投与し、肺におけるMRTF-Aの発現が抑制され、さらに右室重量の増加が軽減される結果を得た。最近の治療法の進歩にもかかわらず、肺動脈性肺高血圧症は依然難治性の疾患であり、肺高血圧症進行の分子機序解明に基づく新規治療法開発が求められている。近年肺動脈性肺高血圧症患者の肺動脈平滑筋細胞にて、受容体活性化型Ca2+チャネルであるTRPC3/6の発現亢進が報告され、肺動脈性肺高血圧症の発症・進行におけるTRPC3/6の役割に注目が集まっている。今回我々は、TRPC3/6阻害による肺動脈性肺高血圧症抑制効果の検討を行った。【結果】C57BL6/JマウスにMonocrotaline Pyrrole (MCTp)投与を行ったところ、肺におけるTRPC6の遺伝子発現の亢進を認め、肺動脈圧の上昇、右室肥大を認めた。TRPC阻害薬や、生体内にてTRPC3/6複合体の活性を抑制することが報告されている選択的TRPC3阻害薬であるPyr3、TRPC3/6/7を阻害するPyr4は、MCTp投与マウスの右室収縮期圧や右室重量の増加を有意に抑制した。さらに、Monocrotaline誘発性肺高血圧モデルラットにおいても同様の検討を行った。肺高血圧モデルラットにて認められる、心エコーでの左室扁平化やTr-PGの亢進、右室重量の増加を、Pyr3, Pyr4は抑制した。さらにPyr4, Pyr4は上記肺高血圧モデルラットの生存率も改善した。さらにTRPC3/6阻害による肺動脈性肺高血圧症抑制効果の検討のために、遺伝的にTRPC3, TRPC6を欠失させたマウスに対しMCTpを投与し検討を行った。TRPC3/6 double knock-outマウスにおいてMCTp投与による右室収縮期圧の増加、右室重量の増加が有意に抑制されている結果であった。【結論】TRPC3/6阻害が肺動脈性肺高血圧症に対する新たな治療法となる可能性が示唆された現在の所、肺高血圧モデル動物に対して、複数のTRPC3/6阻害作用を有する薬剤だけで無く、遺伝的なTRPC3/6の欠失によっても肺高血圧症の進展抑制を認める結果が得られており、当初の予想に合致した結果であると考えられる。ただし、TRPC3単独もしくはTRPC6単独の遺伝的欠失による肺高血圧症の効果に関しては、現在までの検討ではまだ結果が出ていない。さらにTRPC3/6阻害作用の下流のシグナルついての検討が現時点では不明で有り、今後引き続き検討を要する。肺動脈性肺高血圧症に対する、分子機序解明に基づく新規治療法開発が求められている。今回我々は受容体活性化型Ca2+チャネルであるTRPC3/6阻害による肺動脈性肺高血圧症抑制効果の検討を行った。【結論】TRPC3/6阻害が肺動脈性肺高血圧症に対する新たな治療法となる可能性が示唆された。

肺高血圧症モデルマウス・ラットにおいて、TRPC6/3阻害効果を有する薬剤を投与し、肺動脈圧の上昇と右室肥大の抑制を認めた。またTRPC3および6の各種ノックアウトマウスにおいても、肺高血圧刺激に対し肺動脈圧の上昇や右室肥大の抑制を認めた。以上結果よりTRPC6/3を標的とした治療が肺高血圧症抑制に対する新たな治療法となる可能性が示唆された。今後MCT投与肺高血圧モデルラットやMCTp投与肺高血圧モデルマウスを用い、TRPC6阻害薬やMRTF-A阻害薬の効果の検討に加えて、さらに各種ノックアウトマウスに対するMCTp投与を行い検討を行う。さらに、培養肺動脈平滑筋細胞を用い、TRPC6やMRTF-Aの下流で働くシグナル、下流の標的遺伝子の検討し、肺動脈性肺高血圧症の発症・進行に関わるTRPC6やMRTF-Aの分子メカニズムを解析する予定である。肺高血圧モデル動物に対して、TRPC3/6阻害が肺高血圧症の進展抑制を認める結果が得られている。ただし、TRPC3単独もしくはTRPC6単独の遺伝的欠失による肺高血圧症に対する効果に関しては、現在までの検討ではまだ結果が出ておらず、TRPC3, TRPC6の肺高血圧症の発症進展における役割や重要性の違いについては以前不明である。さらに今回作成した肺高血圧モデルにおける組織所見や、タンパク発現、遺伝子解析等を行い、今後肺高血圧症の発症進展に関与するTRPC3/6に関する下流のシグナルついての検討を引き続き行う方針である。肺高血圧症
長期イメージングによる記憶固定メカニズムの解明

メモリーリプレイ現象を長期に渡って捉えるために、in vivoでCaイメージングを行う系を立ち上げている。前年度までに、イメージングに必要な遺伝子改変マウスを作出した。また、企業と共同開発したファイバー型顕微鏡を用いて、単一細胞の解像度でThy1-GFP-M遺伝子改変マウス海馬歯状回に発現するGFP蛍光を捉えることが可能であることを示したが、神経活動プローブであるGCaMP6sの蛍光まで捉えることは困難であった。そこで本年度は、光源や観察用のファイバーを改善することによって、in vivoでGCaMP6sの蛍光変化を単一細胞の解像度で捉えることを試みた。1)顕微鏡の改善前回までの問題点として考えられていた励起光の光量不足に関しては、光源側ファイバーの交換によって最大で1.4mWまで得られるようにした。これに加え、観察用ファイバーの先端にGRINレンズを取り付けたものを使用することによって、作動距離や解像度を改善した。このように改善した装置を用いて海馬CA1野にGCaMP6sを発現しているHtr5-tTA::tetO-GCaMP6sマウスのカルシウムイメージングを試みた。ウレタン麻酔下マウスの頭蓋骨を除去し、直下の硬膜を剥離した観察窓から、ファイバープローブを垂直に刺入した。脳表から約1-2 mm程度刺入した位置(海馬CA1野を標的とした)で蛍光観察を試みた結果、CA1領域から2-30細胞からのイメージングに成功し、そのうち6細胞で顕著な発火活動を捉えることができた。また、これらの細胞から、メモリーリプレイ様の同期的な活動を捉えることにも成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。(1)イメージングによってin vivo海馬でリプレイ現象を捉える系の検討長期イメージングを行うためには安定した神経活動蛍光プローブの発現を示す遺伝子改変マウスを作成することが必要である。本年度、申請者はtetシステムに基づいた、神経活動蛍光プローブGCaMP6sの遺伝子改変マウスを作出した。しかしながら、期待に反して蛍光プローブの発現量は少なく、望むようなシグナルを捉えることはできなかった。そのため、現在は別の系の検討を試みている。現在のところ、Cre-loxPシステムに基づいて神経活動蛍光プローブGCaMP6fを発現する遺伝子改変マウスを導入し、繁殖中である。また、並行してアデノ随伴ウイルスなどのウイルスベクターによる蛍光プローブの導入も検討している。(2)大規模データ解析系の確立画像取得と共に研究のボトルネックとなってくるのは、取得したデータの解析である。長い期間に渡った撮影は大量の画像データを生み出す。これらから意味を見出すためには画像データをより少ないデータに要約するための前処理(細胞の自動検出、細胞の位置の補正、シグナルの自動検出など)が必要となるが、この前処理を現実的な時間内で行うためには、高度なプログラミング技術が求められてくる。申請者は本年度、これまで用いていたMATLAB(簡単ではあるが低速)に加えてC言語(難解ではあるが高速)を会得した。in vitroのイメージングデータを用いた予備検討では、既に従来の1/10程度の時間で前処理を行うことが可能になっている。本年度は独自に遺伝子改変マウスを作出し、また新たに解析の系を立ち上げた。シグナル記録については未だ検討の余地は残っているが、着実に改善の方向に向かっている。また、シグナルが記録できた暁には今度は解析がボトルネックとなるが、今回解析の系を立ち上げたことによりその影響は少なくなると考えられる。以上のことより、研究はおおむね順調に進展していると考えている。メモリーリプレイ現象を長期に渡って捉えるイメージングの系を立ち上げている。本年度は、イメージングに必要な遺伝子改変マウスの組み合わせを発見し、また顕微鏡の条件を検討した。1)イメージングに必要な遺伝子改変マウスの作出前年度までにtetシステムに基づいて神経活動蛍光プローブGCaMP6sを発現するレポーターマウスを作出したことについて報告した。前年度までの段階では十分な発現が得られず、神経活動を捉えるに至らなかった。本年度は、ドライバーマウスを工夫することによって十分な発現量を実現できるか試みた。結果、海馬CA1錐体細胞で特異的に遺伝子発現を誘導するマウス、Htr5b-tTAを用いたところ、海馬CA1錐体細胞の神経活動を急性スライスにおいて捉えることに成功した。これにより、研究を遂行するのに必要不可欠であったCA1錐体細胞の活動を再現性良く捉えることのできるマウスを独自に作出することに成功した。2)ファイバー型顕微鏡の条件検討新規ファイバー型顕微鏡の開発に取り組んだ。自由行動下でマウスの神経活動を記録するためには、小型の顕微鏡を用いる必要がある。そこで、ファイバー型の顕微鏡を企業と共同開発している。この顕微鏡は、軽量でありながらも単一細胞の解像度を有する。現在まで、GFPを発現するThy1-GFP-Mマウスの海馬歯状回付近にファイバーを刺入したところ、蛍光を単一細胞レベルで捉えることが可能であることを確認した。しかしながら、レーザー強度等の問題から神経活動蛍光プローブGCaMP6sの蛍光を捉えるには至っていない。今後レーザー強度や露光時間を検討することによって本実験系の確立を目指す。本年度は新たな実験系を確立した。Htr5b-tTA::tet-GCaMP6sは、海馬CA1錐体細胞の神経活動を捉えるのに極めて有用な系であり、本プロジェクト以外の研究においても様々な応用が効くものと期待される。

以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。メモリーリプレイ現象を長期に渡って捉えるために、in vivoでCaイメージングを行う系を立ち上げている。前年度までに、イメージングに必要な遺伝子改変マウスを作出した。また、企業と共同開発したファイバー型顕微鏡を用いて、単一細胞の解像度でThy1-GFP-M遺伝子改変マウス海馬歯状回に発現するGFP蛍光を捉えることが可能であることを示したが、神経活動プローブであるGCaMP6sの蛍光まで捉えることは困難であった。そこで本年度は、光源や観察用のファイバーを改善することによって、in vivoでGCaMP6sの蛍光変化を単一細胞の解像度で捉えることを試みた。1)顕微鏡の改善前回までの問題点として考えられていた励起光の光量不足に関しては、光源側ファイバーの交換によって最大で1.4mWまで得られるようにした。これに加え、観察用ファイバーの先端にGRINレンズを取り付けたものを使用することによって、作動距離や解像度を改善した。このように改善した装置を用いて海馬CA1野にGCaMP6sを発現しているHtr5-tTA::tetO-GCaMP6sマウスのカルシウムイメージングを試みた。ウレタン麻酔下マウスの頭蓋骨を除去し、直下の硬膜を剥離した観察窓から、ファイバープローブを垂直に刺入した。脳表から約1-2 mm程度刺入した位置(海馬CA1野を標的とした)で蛍光観察を試みた結果、CA1領域から2-30細胞からのイメージングに成功し、そのうち6細胞で顕著な発火活動を捉えることができた。また、これらの細胞から、メモリーリプレイ様の同期的な活動を捉えることにも成功した。Cre-loxPシステムに基づいた、あるいはウイルスに基づいた蛍光プローブの発現が実験に使用するのに耐えるか検討を行う。安定した発現が見られた場合はそれを用いて行動試験を行わせ、神経活動を記録する。記録の後、学習が進むにつれてリプレイ現象の頻度が増大するのか、減少するのかを検討する。ファイバー型顕微鏡によって神経活動蛍光プローブGCaMP6sの蛍光が捉えることが可能か検討する。具体的には、レーザー光源をより強いものにし、露光時間をより短くして撮影フレームレートを上げることを想定している。シグナルを捉えることに成功した暁には、長期間にわたって同視野からイメージングが可能か検討する。これらの系と初年度に確立した解析系を用いてマウスの学習と神経活動の対応を取る。29年度が最終年度であるため、記入しない。
学習魚の脳髄RNA注射による非学習魚への学習行動転移に関する研究

本研究は釣り針回避学習魚の脳髄RNA注射による非学習魚への学習行動転移を目的としたもので、平成7年度には以下の研究成果が得られた。約10日間の絶食で釣獲経験を学習し易くしたニジマス7群に釣獲によって釣り針怠避を学習させ、その脳のトータルRNAを非学習個体に注射し、その結果を釣獲試験によって評価した。その結果、3群では釣獲試験前の水槽順化の不足と急な水温低下による摂餌欲低下のために効果判定をできなかったが、他4群では生理食塩水注射の対照魚より顕著を釣らにくく、本研究の目的を達成できた。しかし、RNA注射の効果が短期間で消失することが問題として残った。上記の他に、下記の基礎的知見も得られた。ニジマスでは釣獲前の絶食期間が釣獲経験の学習に影響を与えることが明らかで、絶食期間が十日の個体は一度の釣獲経験を容易に学習してその後は釣られにくくなった。テイラピア2種Oreochromis mossambicusとO.niloticusおよび両種の雑種の釣獲試験結果とアイソザイム分析の結果よりみて、釣られ易さの個体差は遺伝的支配を強く受けておらずに後天的に変化すると結論された。釣り針回避学習は比較的長期間維持され、その期間はブルーギルでは21日以上、クロダイでは62日以上であった。本研究は、放流魚を釣獲から保護するために、釣られにくい個体の脳髄RNAを他個体に注射して釣られにくい個体をつくることが目的である。1群の魚につき連続3回の釣獲試験をし、最初に釣られた後連続して2回に釣られなかった個体を釣り針を経験して釣られにくくなった個体とした。この釣られにくくなった個体の脳からRNAを抽出して釣りを無経験な群の個体に注射した後、釣獲試験によってRNA注射の効果を対象群と比較した。宮崎県小林市の養魚場でニジマスを用いた5試行の実験を行った。最初の3試行ではRNA抽出量の不足と水槽馴致の失敗によってRNA注射の効果を判定できなかった。その後の2回の試行では、学習行動の転移があったと判断され得る明瞭な釣獲率の低下があった。現在、成功例の蓄積のための実験を継続している。本研究は釣針回避学習魚の脳髄RNA注射による非学習魚への学習行動転移を目的としたもので,平成7年度には以下の研究成果が得られた。1.釣針回避学習魚の脳RNA注射による学習行動転移約10日間の絶食で釣獲経験を学習し易くしたニジマス7群に釣獲によって釣針忌避を学習させ,その魚の脳トータルRNAを非学習個体に注射した。その結果,3群では供試群の水槽順化の不足と急な水温低下による摂餌欲喪失のために効果判定をできなかったが,他4群では生理食塩水注射の対照魚より顕著に釣られにく,本研究の目的を達成できた。しかし,このRNA注射の効果が短期間で消失することが問題として残った。上記の成果の他に下記の基礎的知見も得られた。2.ニジマスでは,釣獲前の絶食期間が釣獲経験の学習に影響を与えることが明らかで,絶食期間が10日の個体は一度の釣獲経験を容易に学習してその後は顕著に釣られにくくなった。3.テイラピア2種Oreochromis mossambicusとO.niloticusおよび両者の雑種の釣獲結果とアイソザイム分析の結果よりみて,釣られ易さの個体差は遺伝的支配を強く受けずに後天的に変化すると結論される。釣針回避学習は比較的長期にわたって維持され,その期間はブルーギル21日間以上,クロダイでは62日間以上であった。
抗精神病薬クロザピンの副作用発現助長因子の解明を目的とした探索

【研究目的】本研究では、クロザピン(CLZ)の副作用の中でも発現率の高い、CLZ誘発性流涎症に着目し、流涎症の発現に関連する因子を検証した。【研究方法】1後ろ向き検討:当院でクロザリルを服用している24名を対象にカルテ調査を行い、性別、年齢、体重、服用量、喫煙・流涎の有無を検証した。2測定系の構築: 1のデータと既報をもとに研究対象症例の血中濃度域を推測し、その推測域が測定限界範囲内となり、かつ固相抽出などを用いない簡便な測定方法(UPLC)を構築するため、前処理、測定方法を検討した。【研究結果】1クロザリル服用症例の流涎の有無を検証した結果、流涎無しは4名、流涎有りは20名であった。流涎の有無で層別化した後、性別、年齢、体重、服用量、喫煙の有無、CLZ予測血中濃度(既報をもとに推測)に関して、2群間で比較検討したところ、有意な差は認められなかった。2研究対象症例のCLZ血中濃度域を1で得られたデータから既報をもとに推測したところ、73.8-654ng/m1であった。この推測域が測定限界範囲内となるように、前処理・測定溶媒・測定方法を検証し、アセトニトリルで前処理を行った後、34mMのリン酸緩衝液(pH=2)とアセトニトリル(75%/25%)の混合液を移動相とする簡便な測定系を構築した。さらに、CLZの活性代謝物の測定の可否を検証したところ、流涎症への寄与が示唆されるデスメチル体ならびにオキシド体の測定も可能であった。【研究成果】本研究では、流涎症との関連性が示唆される因子を同定することはできなかった。本研究の研究限界として、流涎の有無の確認をカルテ記載で行っていること、服用量や予測濃度でCLZの作用強度を評価していること、活性代謝物の寄与を評価していないことが挙げられる。従って、本研究で構築された血中濃度測定系と研究限界を踏まえた前向き臨床研究を実施することで流涎症の助長因子の同定が可能になると考えられる。
電極および典型金属上での電子移動型反応による未踏炭素結合形成反応の開発

本研究では、同様にして、活性な高純度亜鉛(99.9%)の存在下、ビニルピリジン類、ヨウ化アルキルおよびカルボニル化合物をアセトニトリル中にて還流条件下にて反応させれば、ワンポット三成分結合反応が起こり、ビニルピリジンのβ-位でヨウ化アルキルが、α-位でカルボニル化合物がそれぞれ位置選択的に炭素ー炭素結合形成した生成物が好収率で得られる事を見出した。本反応では、ハロゲン化アルキルとしてはヨウ化ヨウ化第2級アルキルが良好な結果を与えた。また、この反応は金属Mgでは進行せず、金属塩としてNBr2を5md%添加した場合では、特にカルボニル化合物がアルデヒドの場合、収率の向上がみられた。別途調製したエチル亜鉛化合物を用いての同様な条件下での反応および、電極還元反応の結果、本反応は有機亜鉛化合物の求電子攻撃や金属亜鉛からのビニルピリジンへの電子移動により進行しているではない事が強く示唆された。そこで、本研究での三成分連結炭素結合形成反応の反応機構としては、ハロゲン化アルキルと亜鉛Znとの相互作用により、R・と・ZnIとのラジカル・ペアーが生成し、R・がビニルピリジンのβ-炭素にラジカル的に付加し、生成するα-ピリジルラジカルは亜鉛からの電子移動により直ちにより安定な対応するカルバニオンに還元され、カルボニル化合物(2)の求電子攻撃をうけて、最終生成物を与える。このような同時に同じ反応場に三成分以上の多分子が、反応順序を完全に選択し、しかも位置選択的にワンポットにて炭素-炭素結合を形成することは、極めて興味深い。
本研究は2018年度から計5カ年の採択を受けた初年度にあたる。課題とする「災害履歴検索地図」の開発は、平成27年挑戦的萌芽研究(課題番号:15617141)で開発した「災害履歴地図」について、新たに1)歴史地図や絵図といった古地理情報、2)大字や小字といった地名や緯度経度等の地点情報の導入、さらに3)災害痕跡種、地点、地域、時間軸、距離軸で災害履歴情報を検索できる検索システムの導入をGIS型データベース上に行い、特に地震や火山噴火の発生予測に向けた、過去の災害実像解明のための「災害履歴検索地図」の発展的な開発を目的としている。その中で、本年度は目的の1)3)のデータをデータベース化するために、挑戦的萌芽研究(課題番号:15617141)で開発したデータベース構造の大幅な変更をおこなった。具体的には、歴史地図や絵図の中に含まれるランドマークや境界(エッジ)に関する緯度・経度情報を入力するための項目や、大字や小字をはじめとして古代地名の緯度・経度情報を入力できる項目を追加した。これらの位置情報が遺跡、史跡、名勝地、さらに文献史料と位置情報上で対応できるように、まずは奈良県全体について、現在の遺跡地図に記載されるすべての遺跡、史跡、名勝地などとの対応関係を確認し、位置・地名情報とのリンクあるいは検索をおこなえるようにするための自動検索システムの導入をはかった。また古地理図や絵図データを格納するための図面データベースを別途構築し、それらが検索できるようにシステムの構築をおこなった。全体として2019年度からの研究課題推進のための基盤整備にあたる作業を進めた。本研究は2018年度からスタートした。初年度となる本年度は、主に研究課題推進・達成に向けたデータベース項目や構造の整備、新たな検索システムの導入、古地理図や絵図などの画像情報を保存できるシステムの構築を進めた。そのことにより、2019年度からの研究課題達成に向けて効率よく研究を進めることとなることが期待される。その結果、本研究はおおむね順調に進展していると考える。2019年度は奈良県を中心に古代地名や大字、小字など地名情報に位置情報を反映させる作業を進めると共に、遺跡情報や主に発掘調査に伴って発見される災害痕跡情報のデータベース化を進めていく。またGIS型検索システムの拡充を進め、研究科課題の一つである災害痕跡種、地点、地域、時間軸、距離軸で災害履歴情報を検索できるシステムの試作開発をおこなう。
細胞の分化や増殖におけるコラーゲン由来オリゴペプチドの作用機序の解明

経口摂取したコラーゲンは、消化酵素等で完全に分解されず、オリゴペプチドとして体内に取り込まれる。近年、コラーゲン由来のオリゴペプチドが、細胞の分化や増殖を促す生理活性を有することが明らかになっている。本研究では、これらのオリゴペプチドが相互作用する分子を明らかにし、生理活性を発揮するメカニズムを解明することを目的にしている。