hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タンパク質栄養とIGF-I及びIGF関連タンパク質-食餌タンパク質によるIGF-I及びIGF関連タンパク質の生合成・作用発現の制御

一方、IGF-I遺伝子については、胎児あるいは成長後のラット肝臓の核タンパク質とIGF-I遺伝子の5′上流領域断片の相互作用について詳細な検討を行った。3.ラット初代培養肝実質細胞・非実質細胞におけるIGF-IあるいはIGFBPの合成・分泌の制御:ラット初代培養肝実質細胞・非実質細胞にホルモンを添加するなど種々の生理状態で培養した後、培養液中に分泌されるIGF-I・IGFBP量およびこれらのタンパク質の遺伝子発現量を追跡した。ラット初代培養肝実質細胞において、IGF-I生合成は成長ホルモンおよびインスリン処理により誘導された。一方、IGFBP-1の分泌量およびmRNA量はグルカゴン・デキサメタゾン処理により増加し、インスリン処理により減少した。IGFBP-4の分泌量およびmRNA量は、インスリン・T_3処理により増加することがわかった。これに対して、IGFBP-3は肝非実質細胞で特異的に生産されており、この生合成量はIGF-I処理により上昇した。このように、肝臓におけるIGF-IおよびIGFBPの生産は、実質細胞と非実質細胞の相互作用により制御されていることが明らかとなった。4.IGF-I標的細胞におけるcAMP情報伝達経路とIGF-I情報伝達経路の相互作用:甲状線由来細胞FRTL-5を用いて、cAMP経路を刺激するTSHとIGF-Iの同時処理により、増殖が相乗的に促進されることを発見した。更に、この際、チロシンリン酸化の段階においてcAMP経路とIGF-I経路の情報が合流することが明らかとなった。この両経路の情報の合流は、筋肉細胞・腎臓細胞・肝臓細胞などでも観察され、生理的意義の高い反応であると考えられる。続いて、tyrosine kinase阻害剤を用いた実験より、この細胞の増殖において、cAMP経路の刺激により活性化されるtyrosine kinaseが重要な役割を果たしていることを明らかにした。現在、FRTL-5細胞において、IGF-Iの情報伝達に重要であると考えられるチロシンリン酸化タンパク質の精製を、抗ホスホチロシン抗体をリガンドしたアフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーなどを用いて進めている。1.種々の生理状態におけるIGF及びIGFBP血中動態と遺伝子の発現状態:タンパク質の「量」や「質」を変えた食餌をラットに与え、血漿および種々の臓器をサンプリングし、新しく確立したRIA法を用いてIGF-I及びIGFBPの血中濃度、遺伝子発現量を測定した。その結果タンパク質栄養状態が悪化すると、1)IGF-I、IGFBP-3及びBP-4血中濃度が低下する、2)IGFBP-1及びBP-2血中濃度が上昇し、その際肝臓のIGFBP-1、BP-2mRNA量が著増することがわかった。現在、副腎除去・卵巣除去動物、糖尿病・肝臓病モデル動物におけるIGF及びIGFBPの血中動態及びそれぞれの遺伝子発現状態を追跡している。2.ラットIGF-I、IGFBP-1及びBP-2遺伝子の5'上流領域のクローニング:ラットIGF-I
ニューロサーキット異常型新規てんかんの原因遺伝子の解析とその病態解明

1我々は、これまでにイハラてんかんラット(IER)の原因遺伝子を同定し、その遺伝子産物が、神経突起伸長促進作用、および分子間相互反発を介した神経突起束化抑制作用と細胞間隔保持作用によって、神経回路網形成(特に抑制神経回路系)に関与し、てんかん発症の抑制に役立っていることを明らかにした。また、国立精神神経医療研究センターの「精神遅滞・てんかんリサーチリソース」からこの原因遺伝子の異常によって引き起こされるてんかん症例のスクリーニングに着手した。さらにIERの表現型解析、ヒト疾患のスクリーニング、およりこの原因遺伝子のファミリー遺伝子の解析、なども精力的に進めている。2統合失調症、自閉症スペクトラム障害、ADHD、薬物依存など、様々な精神疾患に後半に関連する遺伝子AUTS2の機能はこれまで不明であった。我々は、この遺伝子産物が低分子量G蛋白質の活性制御を介して神経細胞内のアクチン細胞骨格系を再構成すること、それによって神経細胞移動や神経突起伸長に関与していることを明らかにした(Cell Reports 2014)。26年度が最終年度であるため、記入しない。イハラてんかんラット(IER)は、生後3ヶ月からてんかん症状を呈し約一年で死に至る原因不明の自然発症ラット突然変異体である。生後から社会行動異常や記憶障害などを伴うために、「精神発達遅滞を伴うヒトてんかん」の良いモデルであると考えられて来たが、その発症機構や原因遺伝子は全く解明されていなかった。本研究では、IERにおいててんかんが発症するメカニズムとその原因遺伝子を探索し、さらにその遺伝子の機能を明らかにすることによって、ヒト疾患の病態の理解に迫ることを目的とした。我々は、これまでにIERの原因遺伝子を同定し、その遺伝子産物が、神経突起伸長促進作用、および分子間相互反発を介した神経突起束化抑制作用と細胞間隔保持作用によって、神経回路網形成(特に抑制神経回路系)に関与し、てんかん発症の抑制に役立っていることを明らかにしてきた。本研究が、ヒトの精神発達遅滞やてんかんの発症・病態進展機構の理解につながるのではないかと願っている。さらにIERをモデル動物として利用することによって、将来的な診断法や治療法の開発に繋がるように研究を継続していきたい。IERの原因遺伝子Epi-IERを確定できたこと。Epi-IERのゲノム上における一塩基置換が原因となってスプライシング異常を引き起こしていることが、IERの原因であることを明らかにしたこと。Epi-IERの原因遺伝子産物が、神経突起伸長促進作用、および分子間相互反発を介した神経突起束化抑制作用と細胞間隔保持作用によって、神経回路網形成(特に抑制神経回路系)に関与するということを明らかにしたこと。そしてその働きが、結果としててんかん発症の抑制に役立っていると明らかにしたこと。ヒト疾患の探索のために、精神遅滞リサーチリソースの症例のスクリーニングを開始したこと。以上から、初年度としては予定通りである。IERの電気生理学的解析を行い、脳神経系にどのような機能異常があるのかを調べ、精神遅滞やてんかん様症状がいかにして招来されるのかを明らかにする。国立精神神経医療研究センターの400家系600症例におよぶ「精神遅滞リサーチリソース」を全てスクリーニングし、Epi-IER遺伝子の異常によるヒト精神遅滞やてんかんの症例の同定に努める。また、Epi-IERのファミリー遺伝子の機能についての解析も行う。
「体力を高める運動」の教材に関する基礎的研究

子どもの体力・運動能力の低下が続き,身体の発育・発達や健康づくりにおいて基礎的体力の向上が叫ばれている今日、その具体的取り組みとして学校における体育授業の改善が求められる。本研究は体育授業づくりのための基礎的研究として、基礎的体力が反映すると考えられる足裏の形状と直立姿勢時の加重の仕方について小学校児童の実態を把握すると共に、運動による心拍数・血圧及び皮膚血流量の変化から運動の及ぼす身体への影響を追究することを目的とした。足裏の測定結果から小学校児童の土踏まずの形成の遅れと、直立姿勢時の加重の仕方に問題的状況がみられることが明らかになった。土踏まずの形成率は、小学校6年間に漸次高くなっていくものの、6学年時の形成率は80%程度である。また、直立時の加重の仕方については、両足裏全体に加重した正常な立ち方と判断できる児童の割合も学年段階に沿って漸増の傾向にあるが、高学年にあってもその割合は半数程度である。土踏まずの形成及び加重の仕方と体力評価とには相関関係は認められないが、運動部に加入している児童に土踏まずの形成と加重の仕方が良好な者の割合が高い傾向が認められ、土踏まずの形成及び加重の仕方の改善は日常的な運動経験との関連が考えられる。そのことから体育学習における基礎的な体力づくりの重要性と内容の検討の必要性が示唆された。身体に及ぼす運動の影響について、縄跳び運動・ボールゲームにより最高血圧は上昇し、最低血圧には変化がみられないことが認められた。運動前後の皮膚血流量にも有意な差が認められ、運動種目によって皮膚血流量の増加率に違いが生じる可能性がみえてきた。水泳については、少ないデータによるものではあるが、運動によって最高血圧・最低血圧ともに低下し、皮膚血流量は大幅に上昇するという結果を得た。体力づくりにおける運動の効果や指導上の留意事項として他の教材とは異なる特別な配慮の必要性があるのではないかと考えられ、さらにこの点について追究の必要がある。1土踏まずの形成と体力・運動能力の関係体つくり運動における長縄跳び運動の教材価値を検討するための基礎資料として,土踏まずの形成状況と体力・運動能力の関係を追究した。ピドスコープによる立位姿勢での足裏の測定結果と体力・運動能力との関連性について,小学校5年・6年児童155名を対象に測定した結果,走・跳・投・握力・柔軟性・敏捷性・持久力のスポーツテストによる体力・運動能力レベルと,Hラインによる判定方法に基づいた土踏まずの形成状況との間に相関は認められなかった。2血圧及び皮膚組織血流にみる長縄跳び運動の影響小学校3年・6年児童69名を対象にした長縄跳び運動前と運動中の血圧及び皮膚組織血流量についての測定の結果,以下の点が明らかになった。(1)長縄跳び運動は,対象児童69名の平均値(以下全て平均値とする)で脈拍数110レベルの運動強度が認められ,その運動中の最高血圧は125.4±16.8となり,運動前の113.2±16.1と比べて有意な差が認められた。最低血圧は運動前71.8±13.6,運動中72.5±11.4であったが,両者に有意な差は認められなかった。

(2)運動前および長縄跳び運動中に測定した皮膚組織血流量(下肢)は,運動前2.5±0.7ml/min/100g,運動中2.4±0.7ml/min/100gであり,有意な差は認められなかったが運動中に0.1ml/min/100gの減少がみられた。この点についてさらにデータの集積を図り,運動による変化の有無を明らかにするとともに,測定部位による違い等についても検討の必要がある。足裏の測定により身体の発育・発達の現状及び体力・運動能力との関連を捉えるとともに,心拍数・血圧及び皮膚組織血流量の測定により運動による血圧・血流量の変化を追究した。1土踏まずの形成及び直立時の加重の仕方15年度に小学校6校,1年6年児童計1,008名を対象にした足裏の測定・分析の結果,次の知見を得た。(1)小学校時期になお1020%の児童は土踏まずが未形成であり,30年以前に比べて今日の子供に発達の遅れがみられること,その形成率には学校間格差が認められるとともに,同一学校内でもクラブ活動など運動を活発に実施している児童の形成率は高い傾向がみられること。(2)直立姿勢時の足裏への加重の仕方については,正常な直立姿勢と判断される加重の仕方(親指加重と呼ぶ)に対して,重心が後方に移った加重の仕方(踵加重と呼ぶ),または一方のみが親指加重の児童が多く,低学年児童で半数以上に達すること。学年の発達に沿って親指加重の割合が増加すること,及び親指加重の児童の割合にも学校間格差がみられること。2運動による皮膚組織血流量の変化血流量の測定部位による結果の違いについて,額・手指先・足の3カ所の測定値の違いが明らかとなったが,いずれも運動前後の皮膚組織血流量に同程度の違いが認められた。小学校3・4年児童を対象に短縄跳び・長縄跳び・サッカーについて運動前後の皮膚組織血流量を測定の結果,いずれも運動後に0.72.6ml/min/100gの増加がみられた(増加率740%)。結論を得るためにはさらにデータの集積が必要である。
感覚上皮細胞の培養系におけるシナプス形成

本研究の目的は、舌上皮の中で味細胞と神経がどのようにシナプス結合して行くかを調べるための実験系を作る事である。動物モデルとしてサンショウウオ(Ambystoma maxicanum)を用いた。平成6年度はコラゲナーゼ処理で単離した舌咽神経と小さく切り出した舌上皮をそれぞれL15培地で調整した培養液中で育てた。舌咽神経は培養開始後、24-48時間で神経突起を伸ばしはじめた。大型(直径30μm)の細胞が生育が良かった。2週間後には突起を1mm近く伸ばすまで成長した。舌上皮から味蕾を含む小片を切り出し、1週間培養すると上皮細胞は培養器底に付着し成長した。味蕾は特徴的な形をしているが、付着した条件下ではこの特徴は失われた。舌上皮には味蕾以外にも舌咽神経とシナプスする細胞があるので、蛍光色素標識と電子顕微鏡により調べたところ、味覚でなく機械刺激受容性であることが判明した(研究発表の項参照;Nagai and Koyama,1994)。L15培地では神経の生育は良いが、味蕾は良くなかった。そこで、7年度はこれを改善し、上皮細胞の3次元的構造を培養系で維持するために、コラーゲン・ゲル中での培養を室温、クリーンベンチ内で行った。舌咽神経節を切り出し、神経を単離しないで神経節全体をゲル中で培養した。3ないし4日後、神経節から出る神経束の断端から神経線維の成長円錐が伸び始め、約1週間成長を維持できた。同じゲル条件で味蕾を含む舌上皮の小片を培養したが、味蕾の特徴的な構造は急速に失われ24時間以上の培養は困難だった。上皮細胞が酸素の供給などの障害になると思われたので、酵素処理によって味蕾を囲む上皮細胞を除去すると6日程度まで培養できた。今後は、酸素の供給に配慮した炭酸ガス・インキュベータ内での培養が必要である。1。舌咽神経の培養:舌咽と迷走神経の複合神経節から、舌咽神経の部分を切り出した。細分後、コラゲナーゼによる酵素処理で、細胞群を集めた。培養液にはL15培地を3分の2に希釈し、アホロートルの生理条件に合わせた。さらに、10%子牛胎児血清を加えた条件で、室温で培養した。培養開始後、24-48時間で神経突起を伸ばしはじめた。舌上皮の培養:舌上皮から味蕾を含む小片を切り出し、上記と同様の条件で培養した。1週間の培養で、味蕾の外部の上皮細胞は培養器底に付着し、非常に良く成長した。in vivoでは味蕾は多数の細胞集団から成る特徴的な形をとるので、舌の一般上皮細胞と容易に区別される。しかし、培養器底に付着した条件下では、この特徴は失われているらしく、培養倒立顕微鏡下の観察では同定できなかった。舌上皮には味蕾以外にも舌咽神経にシナプス支配される細胞があるので、蛍光色素標識と電子顕微鏡により調べたところ、味覚でなく機械刺激受容性があることが判明した(研究発表の項参照;Nagai and Koyama,1994)。この細胞は単独で存在するので、培養器へ付着した状態での生育はよいかもしれない。3。

味蕾の立体的な形を維持したままで、培養を可能にするためコラーゲン・ゲル中に舌上皮を埋めこんで、L15培地、子牛胎児血清、インシュリン、チロキシンなどを加えた培地での培養を試みた。味蕾の形態を3日以上維持する条件はまだ確立していない。平成6年度はコラゲナーゼ処理で単離した舌咽神経と小さく切り出した舌上皮をそれぞれL15培地で調整した培養液中で育てた。ここでは神経の生育は良いが、味蕾は良くなかった。そこで、今年度はこれを改善し、上皮細胞の3次元的構造を培養系で維持するために、コラーゲン・ゲル中での培養を行った。1。コラーゲン・ゲル:セルマトリックス(新田ゼラチン社製、Type I-A)をハムF-12培養液と混合したものを培養基質とした。これと舌咽神経または舌上皮と混合した後、室温でゲル化させた。培養器底のゲルを培養液(50%L-15,1%Kanamycin,1%fungizone)で覆い、室温、クリーンベンチ内で飼育した。2。舌咽神経の培養:舌咽と迷走神経の複合神経節を切り出し、神経を単離しないで神経節全体をゲル中で培養した。3ないし4日後、神経節から出る神経束の断端から神経線維の成長円錐が伸び始めた。約1週間成長を維持できた。3。舌上皮の培養:舌上皮から味蕾を含む小片を切り出し、上記と同様の条件で培養した。味蕾はそれを構成する細胞の配列、大きさが味蕾を取り囲む上皮細胞と異なるので区別でき、この形態が維持できるかを培養条件の判定基準とした。ゲル中では味蕾の構造は急速に壊れ24時間以上の培養は困難だった。上皮細胞が酵素の供給などの障害になると思われたので、酵素処理によって味蕾を囲む上皮細胞を除去すると6日程度まで培養できた。今後の課題:酵素の供給を図るため、炭酸ガス・インキュベータを利用する。
結晶相境界を有する新規機能性酸化物薄膜に関する研究

本研究は非鉛圧電材料(1-x)BiFeO3-xBiCoO3(BFCO)の薄膜合成と評価を目的に進められた。そのためにBFCOの薄膜を化学溶液法によって単結晶基板上に成長させ、結晶構造と圧電性の評価を行った。まず、SrTiO3(STO)基板上に成長させたBFCO薄膜は、X線回折パターンから得られた格子定数プロットから、菱面体晶相から正方晶相へ連続的な構造転移を示すことが分かった。圧電性の評価を行ったところ、圧電定数(d33)は菱面体晶相でCo置換によって一旦増大し、d33=80pm/Vに達する。しかし、Co置換量が増えるとd33の減少が見られ、基板からの拘束を受けて圧電変位が抑制する効果が示唆された。この結果を受け、菱面体晶相の格子定数と単結晶基板の格子定数との間の格子ミスマッチを大きくして格子緩和させ、菱面体晶相での基板からの拘束の効果を和らげることで圧電性を改善できると考え、STOよりも格子定数の小さい、LaAlO3基板上に成長させたBFCO薄膜の結晶構造と圧電性の関係について調べた。その結果、STO基板上の場合とは対照的に、粉末試料と同様の1次転移的な菱面体晶相から正方晶相への構造転移が観測された。菱面体晶相での格子定数はSTO基板上に作製した場合よりも大きくなり、基板からの歪みが弱まったことが示唆される結果となった。圧電性の評価を行ったところ、菱面体晶相に対する歪みの効果が弱まることで、圧電変位の拘束を和らげる作用が働き、Co添加量の多い組成範囲に渡って圧電定数の増大が見られ、x=0.10でd33=100pm/Vの圧電定数が得られた。この値はBiFeO3で得られている圧電定数の約2倍である。以上の結果から、菱面体晶相BiFeO3へのCo置換によって圧電定数の増大が観測され、非鉛圧電材料の候補物質としてBiFeO3-BiCoO3固溶体が有用であることを見出した。
インターネット上でのマルチパス・マルチストリーム伝送および輻輳検出のための一般的枠組みに関する研究

本研究では、無線/有線ネットワークにおけるマルチメディア・アプリケーションのためのフレキシブルフレームワークについて検討し、マルチストリーミング転送とマルチホーミング転送の汎用的なフレームワークを確立するため、API (Application Programming Interface)の定義を行い、アプリケーションレベルにおける相互作用の明確化をはかった。移動体の管理のためのマルチストリーミング、マルチホーミング、ロードシェアリングのプロパティについて検討を行った。さらに、無線/有線通信のためのマルチストリーミング転送プロトコルと、マルチホーミング転送プロトコルについて理論的観点から検討した。ここでは帯域、ホップ数、ストリーム数、インターフェース数、アプリケーションの種類のようなパラメータに基づいたモデル構築を実施した。スループットの取得、パケットロス率の呼出し、ノイズ比率による同期の実現をはかり、遅延-損失-最小スループットに基づくQoSを考慮した転送プロトコルの実現を目指している。この研究ではモバイルIPV6のモバイルノードの自動コンフィグレーションの高速化のための新しいアルゴリズムを提案した。ハンド・オフのプロセスではノードの移動によって遅延が生じるため、ハンド・オフのプロセスを高速化する必要がある。この高速化はルーターにおけるアドバタイズメントの周波数変調(Beaconing)によって実現可能であることがわかった。そこで、本研究では線形予測に基づく新しいアルゴリズムを提案した。シミュレーションの結果、提案手法はハンド・オフ・セットアップを減少できることが確認できた。本研究により得られた研究成果は以下の通りである。・モバイルノードの移動検出するために新たな手法を提案した。提案手法は信号メッセージの帯域幅を減少できることを明らかにした。・ハンド・オフセットアップ遅延とルータのアドバタイズメント・メッセージのトレード・オフについて検討し提案したトレード・オフ手法は有効であることをシミュレーションで確認できた。・現在のMIPプロトコルの利点と欠点を検討し、SCTPプロトコルのアプデート機能とSIPプロトコルのハンド・オフ問題について議論し、その問題を解決するためにsmartAR手法を提案した。・SCTPはマルチメディア・データを伝送するために統合化された解決法であることを示した。今後、提案した手法を実環境に実装し評価を行う予定である。尚、研究の進捗上謝金支出の必要がなくなったため旅費へ充当した。今年度はモバイルIPV6のモバイルノードの自動コンフィグレーションの高速化のための新しいアルゴリズムを提案した。本研究では、無線/有線ネットワークにおけるマルチメディア・アプリケーションのためのフレキシブルフレームワークについて検討し、マルチストリーミング転送とマルチホーミング転送の汎用的なフレームワークを確立するため、API(Application Programming Interface)の定義を行い、アプリケーションレベルにおける相互作用の明確化をはかった。実績報告書に示すように,研究の成果は国際ジャーナル論文11編に発表されている。

この研究ではモバイルIPV6のモバイルノードの自動コンフィグレーションの高速化のための新しいアルゴリズムを提案した。ハンド・オフのプロセスではノードの移動によって遅延が生じるため、ハンド・オフのプロセスを高速化する必要がある。この高速化はルーターにおけるアドバタイズメントの周波数変調(Beaconing)によって実現可能であることがわかった。そこで、本研究では線形予測に基づく新しいアルゴリズムを提案した。シミュレーションの結果、提案手法はハンド・オフ・セットアップを減少できることが確認できた。本研究により得られた研究成果は以下の通りである。・モバイルノードの移動検出するために新たな手法を提案した。提案手法は信号メッセージの帯域幅を減少できることを明らかにした。・ハンド・オフセットアップ遅延とルータのアドバタイズメント・メッセージのトレード・オフについて検討し提案したトレード・オフ手法は有効であることをシミュレーションで確認できた。・現在のMIPプロトコルの利点と欠点を検討し、SCTPプロトコルのアプデート機能とSIPプロトコルのハンド・オフ問題について議論し、その問題を解決するためにsmartAR手法を提案した。・SCTPはマルチメディア・データを伝送するために統合化された解決法であることを示した。今後、提案した手法を実環境に実装し評価を行う予定である。尚、研究の進捗上謝金支出の必要がなくなったため旅費へ充当した。
薬剤性肺障害ウサギモデルを用いた各種薬剤の治療効果;病理組織とCT画像の対比

薬剤性肺障害ウサギにピレスパ、エダラボン、エリスロポエチンをコントロール群(G1)、ピレスパ単独投与群(G2)、ピレスパ、エダラボン、エリスロポエチンの3剤投与群(G3)にわけて投与。CTでは14日後は各群間に有意差はなかったが28日目ではG1とG3の間に有意傾向を認めた(p=0. 071)。病理学的な炎症所見はG2、G1、G3の順に強く、繊維化はG1、G2、G3の順に強く、G3とG1の間では有意差(p<0. 05)が、G2とG3の間では有意傾向が認められた(p<0. 1)。以上から単剤より3剤投与の方が薬剤性肺障害を抑えると示唆された。塩酸ブレオマイシンを気管内投与した薬剤性肺障害ウサギモデルを9羽作成。コントロール群3羽、ピルフェニドン単独投与群3羽、ピルフェニドン、エダラボン、エリスロポエチンの3剤投与群3羽に分類した。ブレオマイシン注入前、直後、14日目、28日目に4列MDCTにて1mm厚で撮像。28日目撮像後、組織を摘出。肺野画像データを再構成し、肺尖部から3mm間隔で1mm厚の水平断像を描出。各断面像の正常とスリガラス影(浸潤影、スリガラス影)の面積を計測。肺野の異常陰影の経時的変化の評価を行った。摘出した肺は固定後、4μm厚の連続切片を作成しヘマトキシリン・エオジンとエラスティカ・ファンギーソンで染色。左右の前、後葉から1断面ずつスライドを選択して異常所見の有無を検定した。CT上の経時的変化では、いずれの群も14目後の異常陰影が最も広く、28日後には縮小傾向が認められた。14日後のCTでは3剤投与、単剤、コントロール群の順に異常陰影の平均値は小さくなっていったが有意差は認められなかった(3剤2960mm^<2:>、単剤:4950mm^2、コントロール:5420mm^2)。28日目のCTではコントロール群と比較して3剤投与群の方が異常陰影の面積が少ないという有意傾向が認められた(3剤1380mm^2、単剤:2510mm^2、コントロール:6590mm^2)(p=0.071)。単剤投与群と3剤投与群の間には明らかな有意差は認められなかった。病理学的には異常陰影の平均値はコントロール,単剤投与群、3剤投与群の順に大きく(コントロール:265000、単剤:117000、3剤:87100)、コントロールと単剤投与群、3剤投与群との間には有意差が認められた(P<0.05)。また単剤投与群と3剤投与群との間には有意差は認められなかった。以上よりピルフェニドン単剤投与よりも3剤投与の方がブレオマイシン薬剤性肺障害の進行を抑える可能性があることが示唆された。日本白色ウサギ6羽をランダムに2群(各群3羽ずつA,B)に分類。A群をコントロールとして塩酸ブレオマイシン30mgを気管内に投与。B群を治療群として塩酸ブレオマイシン投与後にアシアロエリスロポエチン10001U/kgを3日間投与した。投与後3日後、7日後に4列マルチスライスCT撮影装置で胸部全体を1mmx4のcollimationで撮影。7日後には撮影後、犠牲死させ肺を胸腔から摘出した。摘出肺において,4μm厚の連続切片を作成しとMMP-2染色を行った。また血液の採取をCT撮影時の3日、7日目にそれぞれ行った。撮影したCT画像から3mmスライス毎に浸潤影と肺野全体の面積を肺尖部から肺底部にかけて計測。肺野全体における浸潤影の割合はA群とB群との間には明らかな有意差は認められず、また各々の群の3日目と7日目の間にも有意な変化は認められなかった。また、CT画像とMMP-L2染色での病理評価を行う予定であったがMMP-2染色が投与後7日では明らかな結果を得ることができず比較評価は不能であった。採血データからKL-6の測定は今回、測定用キットが入手できず断念。代わりに当初予定していたCRPの他、WBC、RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC、Pltの測定も行った。

これらのうち、WBCではA群は平均62333/μ1、B群は平均21333/μ1という結果となり、コントロール群と比較してアシアロエリスロポエチン投与による治療群ではWBCの値が有意な低下を示した。CRPや他の項目では数値の間にばらつきが多く、いずれも明らかな有意差は示さなかった。
継続調査による大阪の地方自治と住民投票を事例とした直接民主主義の総合的解明

本研究の目的は、大阪の地方自治と住民投票を事例として、有権者の「直接民主主義」へのまなざしとその変化のメカニズムを総合的に解明することである。近年日本では、地方自治を中心に、有権者に具体的な政治的争点についての民意を直接問う、住民投票の実施例が増加している。また国政でも、2016年7月10日の第24回参議院議員通常選挙の結果、改憲勢力が議席の2/3を超えた為、憲法改正の是非をめぐる国民投票の将来的な実施可能性が高まっている。したがって住民投票や国民投票のような、いわゆる「直接民主主義」の実態解明、具体的には住民投票の実証研究(有権者の投票行動の規定要因分析)が、政治社会学の重要課題といえる。そして近年の住民投票のうち最も社会的関心が高かったのは、大阪の地方自治における事例である。2015年5月17日実施の大阪都構想の是非(大阪市区廃止と5特別区新設)をめぐる住民投票では、反対が賛成を僅差で上回り、大阪都構想を推進する橋下徹や大阪維新の会など橋下陣営が敗北した。しかしその後2015年11月22日実施の大阪市長・府知事選挙では、再び大阪都構想を公約に掲げた橋下陣営が勝利した(再度の住民投票も予告)。このように有権者の投票行動は複雑であるが実証研究は行われていない。そこで研究代表者は、近年の直接民主主義の典型例として大阪の地方自治と住民投票を取り上げ、その実態解明を行う。2018年度は、2017年度に引き続き、研究代表者が次期住民投票にあわせて実施予定の新たな社会調査の企画・実施準備を進めた。また全国調査データを用いた二次分析を行い、有権者の再分配選好の規定要因を検討した。今後は、これらの準備・知見にもとづいて新たな社会調査を実施し、データ分析を進めていく予定である。新たな社会調査の企画・実施準備が進捗しているため、おおむね順調に進展していると判断できる。今後は、大阪市長・府知事クロス選挙または次期住民投票にあわせて新たな社会調査を実施予定である。実施後にはデータの整形・クリーニングと分析を行い、研究成果を学会報告と論文の形式で発表していく。以上の目的を実現するために、平成29年度は、研究代表者が次期住民投票にあわせて実施予定の新たな社会調査の企画・実施準備を進めた。研究代表者が過去に実施した社会調査と比較検討を行い、質問項目を精査(調査票を整形)した。また全国調査データを用いた二次分析を行い、有権者の社会経済的地位と投票参加、支持政党の関連を検討した。

このように有権者の投票行動は複雑であるが実証研究は行われていない。そこで研究代表者は、近年の直接民主主義の典型例として大阪の地方自治と住民投票を取り上げ、その実態解明を行う。2018年度は、2017年度に引き続き、研究代表者が次期住民投票にあわせて実施予定の新たな社会調査の企画・実施準備を進めた。また全国調査データを用いた二次分析を行い、有権者の再分配選好の規定要因を検討した。今後は、これらの準備・知見にもとづいて新たな社会調査を実施し、データ分析を進めていく予定である。新たな社会調査の企画・実施準備が進捗しているため、おおむね順調に進展していると判断できる。今後は、次期住民投票にあわせて新たな社会調査を実施予定である。実施後にはデータの整形・クリーニングと分析を行い、研究成果を学会報告と論文の形式で発表していく。今後は、大阪市長・府知事クロス選挙または次期住民投票にあわせて新たな社会調査を実施予定である。専業非常勤講師となり研究環境が悪化したことと、次期住民投票にあわせて新たな社会調査を実施する関係から、当初初年度に予定していた社会調査の実施を延期した。平成29年度と平成30年度の研究費を合計した上で、新たな社会調査を実施する予定である。次期住民投票にあわせて新たな社会調査を実施する関係から、当初初年度に予定していた社会調査の実施を延期した。2017年度と2018年度の研究費を合計した上で、新たな社会調査を実施する予定である。
唾液腺分化過程におけるカテプシンEの役割と唾液腺悪性腫瘍の新規診査技術の開発

唾液腺悪性腫瘍の頻度は全腫瘍の1%程度であり、全身的には比較的珍しい腫瘍である。しかしながら、小唾液腺や舌下腺由来の唾液腺腫瘍は悪性型の占める割合が高く、口腔顎顔面領域における腫瘍学の中で、唾液腺腫瘍の位置付けは非常に高い。また、唾液腺には腺管や腺房を構成する腺上皮細胞や腺房細胞に加えて、筋上皮/基底細胞が存在し、これらが腫瘍化に伴って様々な割合で分化・増殖するため、多様な組織像を示すため、これらの多様さ、不均一さから唾液腺腫瘍を精度高く診断することは困難を極めていることから、より精度の高い診査法が望まれている。申請者は、多くの組織幹細胞の機能異常が腫瘍形成に伴う組織能力の低下に関わっていることに着眼し、唾液腺上皮細胞の分化・発癌機構の解明を行い、宿主内アスパラギン酸プロテアーゼのカテプシンEを標的分子とする新たな唾液腺悪性腫瘍の診査法を確立することを目的とし、本研究課題を遂行した。その結果、生体防御システムとの関連が強く示唆されているカテプシンEがマウス唾液腺上皮細胞の分化初期段階で必須の分子であること、また本酵素がWnt関連分子の分子型ならびに局在の制御因子として働くことで、唾液腺上皮細胞の分化に関わっていることをin vitroの系で明らかにし、組織学的解析から、in vivoにおいても同様のメカニズムが存在していることを示唆した。本研究から得られた知見は、プロテアーゼが'分化'と'制癌'とを直接的に結びつけている分子であるという重要な知見を提供するものであった。本研究は、唾液腺組織分化・発癌における細胞内アスパラギン酸プロテアーゼのカテプシンEの役割を追究し、さらに体内循環をしない(すなわち採取時の体内の状態や唾液腺の病態を正確に反映する)唾液を用いて、宿主内カテプシンEを標的分子とする唾液腺悪性腫瘍の早期診断法・予後予測法を確立することを目的として遂行されている。本年度は、主にカテプシンE欠損マウスを用いた実験を行い、内在性カテプシンEの欠損が、唾液腺の分化異常を引き起こすことを免疫組織学的検討により明らかにした。カテプシンEの欠損により、腺組織の分岐形成、導管形成、終末部の上皮細胞分化が正常に行われず、分化マーカーの発現レベルの低下や異所性発現が認められた。このことは、本酵素が唾液腺細胞の分化度の指標になり得ることを示唆している。さらに、生化学的実験により、カテプシンEが唾液腺形成の如何なる段階で如何なる分子と相互作用することによって唾液腺上皮細胞ならびに腺房細胞の分化に関わっているのか解析を行った。その結果、今回同定した特定の分泌蛋白質をカテプシンEがプロセッシングすることが、唾液腺組織を構築する上で必須であることが見出された。来年度は、この結果の元に、引き続き本酵素とその分泌蛋白質との相互作用が細胞内のどのコンパートメントで行われているかを細胞蛍光免疫染色法を用いて明らかにし、本酵素が関わる唾液腺分化機構を明らかにする。また、健常人唾液中カテプシンEについて、その評価基準を確立するため、その分子型、タンパク量、活性値について、解析を行った。カテプシンE蛋白量測定については、本酵素に対するモノクローナル抗体を作製後、ELISAを確立し、微量の蛋白量の差をも検出できるシステムを構築した。
「彦火々出見尊絵巻」と「吉備大臣入唐絵巻」の制作目的について

昨年度から取り組んでいる「彦火々出見尊絵巻」の制作目的に関する考察をさらに進め、同絵巻に見られる記紀神話との相違点の中に、龍宮から如意宝珠を持ち帰るという内容の大施太子本生譚と共通性が見出せることを確認。また、同絵巻に描かれた龍宮の情景が、閻魔王から米の湧く箱を授かるという内容の金剛山寺所蔵「矢田地蔵縁起絵」の閻魔王庁と極めて近似することを確認。さらには、同絵巻に描き込まれた龍宮の異形の者たちの姿が、比叡山横川中堂に始まる天台独自の脇侍形式を想起させることを確認。この天台独自の脇侍形式は円仁が唐から帰国する際の伝説に端を発しているが、円仁は唐から多くの舎利を持ち帰り、比叡山において日本で最初の舎利会を行ったことが知られる。そして、当時、流布していた経典類には、舎利と米とを同一視する記述や、舎利と如意宝珠とを同一視する記述が確認できる。これらのことから、「彦火々出見尊絵巻」の制作には、当時の如意宝珠信仰や舎利信仰が影響していることを立証した。加えて、「彦火々出見尊絵巻」では龍宮は常に秋景に描かれるが、これは、龍宮には四方四季が備わっているとする当時の認識と一致しないことに気付く。同時代の「阿弥陀来迎図」においても、自然景を描き込む際には多くの場合に秋景が選択されているが、これは、阿弥陀の極楽浄土が西方にあることとの関係が考えられ、さらには、海上他界思想との関係も踏まえて、同絵巻の制作に当たっては浄土教信仰が強く意識されたことを立証した。一方、「吉備大臣入唐絵巻」については、画面内容や紙継を詳細に分析した結果、近年提唱された現状にかなりの錯簡があるという説に同意するに至った。従って、長く優勢であった、この絵巻が、高楼→宮門→宮殿という情景の繰り返しによって構成されるという説は成り立たないという結論に達した。「彦火々出見尊絵巻」原本を横に据えて写された二系統の模本(宮内庁書陵部所蔵模本と明通寺所蔵模本)の調査・撮影(写真資料を入手)を行い、これらは異なる機会に制作されたにも関わらず画面内容がほぼ一致することから、両者とも原本の内容を忠実に伝えるものであることを確認した。その上で、同時代の仏画等と比較した結果、「彦火々出見尊絵巻」に描かれた龍王の娘と摩端魚は、厳島神祉所蔵「平家納経」提婆達多品に描かれた龍女・摩端魚と非常に近似していることを見出し、加えて、同絵巻の龍王も同時代の仏画に見える龍王像と近似していることを確認して、同絵巻の龍王の娘は、龍女成仏説話の龍女のイメージを兼ね備えたものであることを明らかにした。また、当時の説話集に見える浦嶋子伝説系説話において、龍宮を極楽浄土に結び付ける傾向が認められるが、「彦火々出見尊絵巻」の龍宮も極楽浄土と共通項を有することが確認でき、加えて、同時代の説話に記された龍宮には四方四季が備わっているのに対し、同絵巻の龍宮は西を暗示する季節である秋に限定されていること等から、同絵巻の龍宮は、特に西方極楽浄土と強く結び付けられたものであることを明らかにした。一方、当時の史料から、「彦火々出見尊絵巻」の注文主である後白河院は、同絵巻の制作時期に、四天王寺に頻繁に参詣していることが確認できるが、当時、同寺の西門が極楽浄土の東門に通じているという信仰が隆盛を極めていたことが知られる。さらには、同時期に後白河院は『梁塵秘抄』に加筆しているが、その箇所からは極楽往生への願いの高まりが確認できる。これらのことから、「彦火々出見瞭絵巻」の制作たは後白河院の極楽往生への強い願いが込められていたという結論に至った。

同時代の「阿弥陀来迎図」においても、自然景を描き込む際には多くの場合に秋景が選択されているが、これは、阿弥陀の極楽浄土が西方にあることとの関係が考えられ、さらには、海上他界思想との関係も踏まえて、同絵巻の制作に当たっては浄土教信仰が強く意識されたことを立証した。一方、「吉備大臣入唐絵巻」については、画面内容や紙継を詳細に分析した結果、近年提唱された現状にかなりの錯簡があるという説に同意するに至った。従って、長く優勢であった、この絵巻が、高楼→宮門→宮殿という情景の繰り返しによって構成されるという説は成り立たないという結論に達した。
チタンと硝酸との反応による爆発性物質の同定及び安全取扱技術の確立

予備実験で明らかとなっている条件などを参考にして,Tiと硝酸との反応による爆発性生成物を合成することを試みたが,成功しなかった.そこで,Tiと硝酸との反応による発火機構の1つと考えられる不動態被膜の成長とその破壊による新生面の露出・反応に焦点を当てて,Ti,Ag,Ni及びAlから成る積層薄膜と硝酸を共存させた反応系について,密閉ガラス反応容器を用いた溶解実験,熱分析,走査型電子顕微鏡ーエネルギー分散型X線分析(SEM-EDS)を行った.密閉ガラス反応容器による溶解試験の結果,窒素酸化物(NOx)発生時に発熱が増大するとともに,Agの溶解量が増大するとNOxが低温で発生する傾向が見られ,Agの存在が暴走反応と関係している可能性が高いと考えられた.また,示差走査熱量測定(DSC)により発熱挙動を確認した結果,金属薄膜と硝酸の重量比がおよそ1:12:1の範囲でスパイク状の急激な発熱を示した.また,積層薄膜を積層面に沿って分割した薄膜と硝酸を共存させた試料については,硝酸と積層薄膜の重量比率が1:1であるにもかかわらず急激な発熱を示す試料と示さない試料が存在した.それらの分割した積層薄膜の分析をSEM-EDSによって行ったところ,急激な発熱を示さなかった試料は,Alが多く,Agが少なかった.また,Agが存在した上でTiが多い方が,急激な発熱が生じやすかった.さらに,金属薄膜とAgイオンを含む硝酸との反応の発熱挙動を測定した結果,Alと共存したときは発熱が早く出現した一方,Ni及びTiはAgイオンの存在で発熱が早く出現しなかった.以上の検討から,金属薄膜の硝酸中での暴走反応は,反応系内のAgの存在によって,Alの溶解が加速することによる可能性が高いと考えられる.また,Tiの硝酸溶液中の自然電位は高いことから,Alとの接触によってAlから電子を奪い,Alの溶解を加速すると考えられる.近年連続して発生し,今後頻発する恐れがあるチタン薄膜を硝酸で処理する薄膜剥離工程での爆発災害を防止し,労働安全のさらなる向上に貢献することを目的として,本研究では,チタン薄膜と硝酸で処理する過程での爆発の原因になると考えられるチタンと硝酸の反応による爆発性生成物を同定する.また,生成した爆発性物質について,安全な取り扱いの指標となる刺激に対する感度及び爆力を把握する.さらに,チタン及び硝酸溶液の組成による影響を明らかにし,爆発性物質が生成せず,安全に取り扱える範囲を確定する.現在,これまでの予備実験で明らかとなっている条件や,爆発事故時の取り扱い条件を参考にして,チタンと硝酸との反応による爆発性生成物を合成することを試みているが,今のところ合成に成功していない.そこで,発火機構が不動態皮膜の損傷による新生面の露出と仮定して,不動態皮膜の成長が発火現象に与える影響を検討した.硝酸中でチタンの陽極酸化を行うことにより不動態皮膜を強制的に成長させ,種々の酸化剤共存下で打撃感度試験を行い,不動態皮膜の成長による発火挙動の変化を検討した.その結果,不動態皮膜を成長させなかったチタン試験片では発火は確認されなかった.一方,不動態皮膜が成長したチタン試験片では,酸化剤が過塩素酸カリウムのとき,発火が確認された.しかし,打撃に対する感度は比較的低く,既往の研究で確認されている現象とは異なるものであると考えられた.そのことから,チタンと硝酸との反応による発火機構としては2つの機構があり,1つは不動態皮膜の成長とその破壊による新生面の露出・反応による発火,1つはチタンと硝酸との反応による不安定物質の分解による発火であると考えられる.これは,チタンが原因となる爆発災害を防止するための適切な対策を講ずる際の基盤となる知見となる.現在までに,チタンと硝酸との反応による発火機構が複数あることを明らかにし,チタンを硝酸で処理する際の条件に応じた爆発災害防止対策を講ずる際の重要な知見を得た.しかし,そのうちの1つの発火機構であると考えられるチタンと硝酸との反応による爆発性生成物の合成が成功していないため,爆発性物質の同定までは至らなかった.近年連続して発生し,今後頻発する恐れがあるチタン薄膜を硝酸で処理する薄膜剥離工程での爆発災害を防止し,労働安全のさらなる向上に貢献することを目的として,本研究では,チタン薄膜と硝酸で処理する過程での爆発の原因になると考えられるチタンと硝酸の反応による爆発性生成物を同定する.また,生成した爆発性物質について,安全な取り扱いの指標となる刺激に対する感度及び爆力を把握する.さらに,チタン及び硝酸溶液の組成による影響を明らかにし,爆発性物質が生成せず,安全に取り扱える範囲を確定する.今年度は,去年度と同様にこれまでの予備実験で明らかとなっている条件や,爆発事故時の取り扱い条件を参考にして,チタンと硝酸との反応による爆発性生成物を合成することを試みたが,合成に成功しなかった.そこで,チタンと硝酸との反応による発火機構の1つと考えられる不動態被膜の破壊による新生面の露出・反応による発火に焦点を当てて,チタン,銀,ニッケル及びアルミニウムから成る積層薄膜と硝酸とを共存させた加熱試験を実施した.現在のところチタンの発火は確認されていないが,チタンのみが残存し,その他の金属はすべて溶解することを確認した.これは,薄膜の切断面等から硝酸が侵入し,チタン以外の金属を溶解させたことを示している.このことから,チタン以外の金属の溶解によりチタンの不動態被膜が成長していない面が露出し,薄膜の周りの物理的・化学的な条件によっては発火に至る可能性が考えられた.

これは,チタンが原因となる爆発災害を防止するための適切な対策を講ずる際の基盤となる知見となる.現在までに,チタンと硝酸との反応による発火機構が複数あることを明らかにするとともに,チタン薄膜が硝酸処理時に発火に至る過程に関する重要な知見を得たが,実際の発火を確認するには至っておらず,進捗はやや遅れている.今年度は,去年度に引き続き,チタンと硝酸との反応による発火機構の1つと考えられる不動態被膜の成長とその破壊による新生面の露出・反応による発火に焦点を当てて,チタン,銀,ニッケル及びアルミニウムから成る積層薄膜と硝酸とを共存させた加熱試験を実施するとともに,その積層薄膜と硝酸との重量比率を変化させたときの熱挙動の変化を示差走査熱量計(DSC)により測定した.現在のところチタン試験片の発火は確認できていないが,DSCでの測定によって,硝酸と薄膜の重量比率が1:11:2の条件で急激な発熱を示すことを確認した.この急激な発熱は,測定条件が同一であるときにも異なる温度で確認されることがあり,化学的な要因だけでなく,物理的な要因が存在することが示唆された.また,積層薄膜を積層面に沿って分割した試料と硝酸とを共存させた試料をDSCで測定したところ,硝酸と積層薄膜の重量比率が1:1であるにもかかわらず急激な発熱を示す試料と示さない試料が存在した.それらの分割した積層薄膜の分析を走査型電子顕微鏡ーエネルギー分散型X線分析装置(SEM-EDS)によって行ったところ,急激な発熱を示さなかった試料は,アルミニウムの重量分率が大きく,銀の重量分率が小さいことが分かった.さらに,アルミニウムとそれ以外の金属(チタン,銀,ニッケル)は比較的分離して存在していることを確認した.このことから,チタンと密着して存在していた銀が溶解することによってチタンの不動態被膜が成長していない面が露出し,酸化力の高い硝酸と接触することによって急激な反応が生じる可能性が考えられた.これは,チタンが原因となる爆発災害を防止するための適切な対策を講ずる際の基盤となる知見となる.現在までに,チタン薄膜が硝酸処理時に発火に至る過程に関する重要な知見を得たが,実際の発火を確認するには至っておらず,進捗はやや遅れている.予備実験で明らかとなっている条件などを参考にして,Tiと硝酸との反応による爆発性生成物を合成することを試みたが,成功しなかった.そこで,Tiと硝酸との反応による発火機構の1つと考えられる不動態被膜の成長とその破壊による新生面の露出・反応に焦点を当てて,Ti,Ag,Ni及びAlから成る積層薄膜と硝酸を共存させた反応系について,密閉ガラス反応容器を用いた溶解実験,熱分析,走査型電子顕微鏡ーエネルギー分散型X線分析(SEM-EDS)を行った.密閉ガラス反応容器による溶解試験の結果,窒素酸化物(NOx)発生時に発熱が増大するとともに,Agの溶解量が増大するとNOxが低温で発生する傾向が見られ,Agの存在が暴走反応と関係している可能性が高いと考えられた.
ホヤ由来のVanabin2の金属選択性と金属還元能

ホヤから単離されたバナジウム結合タンパク質Vanabin2が、前年度の研究より、バナジウム還元能を有することがわかったことから、本年度は(1)Vanabin2のバナジウム還元速度を酵素反応速度論的に解析し、(2)バナジウム還元分子機構の解明についての研究を実施した。(1)バナジウム還元酵素としての速度論的な解析前年度は、Vanabin2がペントースリン酸経路を出発点とする酸化還元カスケードの中で五価バナジウムV(V)を四価バナジウムV(IV)に還元する機能があることを明らかにしてきた。そこで、本年度は、V(V)の還元反応とNADPHの酸化反応が共役することを利用して、NADPHの酸化速度より、V(V)還元速度を実験的に求め、V(V)還元反応のVmax及びKm値を算出した。その結果、Vmaxが1.15mol-NADPH/min/mol-Vanabin2であり、Km値は0.51mMであることがわかった。(2)バナジウム還元の分子機構解明についてVanabin2のV(V)の還元反応は、Vanabin2の持つ9対のジスルフィド結合の酸化還元と共役している可能性が高いことが、前年度の研究より示唆された。そこで、Vanabin2が直接的にV(V)の還元に寄与するか否か電子スピン共鳴法を用いて調べた結果、Vanabin2以外に還元剤が存在しない条件下で、V(V)は徐々にV(IV)に還元されることがわかった。本結果は、Vanabin2の9対のジスルフィド結合のうち、いくつかは還元された状態にあり、還元状態にあるシステインが直接V(V)の還元に寄与する可能性を示唆している。本年度は、ホヤから単離されたバナジウム結合タンパク質Vanabin2について、(1)9対のジスルフィド結合が還元剤で還元されるか否か、また、(2)Vanabin2に五価バナジウムを還元する能力があるか否かを調べる目的で以下の研究を実施した。(1)還元剤を用いたVanabin2のジスルフィド結合の還元電気泳動の解析により還元剤の2-メルカプトエタノール(2-ME)、またはグルタチオン(GSH)のいずれもがVanabin2のジスルフィド結合を還元できることを明らかにした。さらに、円二色性(CD)スペクトルを用いた解析により、1mMの2-MEまたは2mMのGSH存在下で、9対のジスルフィド結合うち、いくつかが還元された還元中間体を形成することを明らかにした。2mMのGSHで処理したVanabin2に五価バナジウムを加えると、五価バナジウムは四価バナジウムに還元されることを、電子スピン共鳴法(EPR)によって明らかにした。さらにこの五価バナジウムの還元反応は、生体に重要なペントースリン酸経路から産生されるNADPHを出発点とした、一連の酸化還元カスケードに組み込まれ得ることを明らかにした。これらの結果を踏まえ最終年度となる来年度は、Vanabin2のジスルフィド結合の酸化還元と五価バナジウム還元の分子メカニズムの解明についてさらに検討を進めたい。
不飽和有機ケイ素およびゲルマニウムの気相イオン反応の研究

有機化学では,炭素間に二重結合をもつ化合物は普通に存在しているが,ケイ素原子との間に二重結合を持つシレン化合物の合成・単離は容易ではない。しかし,通常の条件下では単離や構造解析が困難であるような化学種でも,質量分析計内のような高真空中では,孤立イオンとして検出可能な比較的長い寿命をもつことがある。本研究の目的は,ケイ素多重結合をもつ不飽和ケイ素イオンを質量分析計内で生成させ,その構造と反応性を確かめることである。Bis(silacyclopropane)のフェニル誘導体[1]およびメチル誘導体[2]のEIMSについて,ケイ素三重結合をもつと期待された[MーC_<12>H_<24>]^<+・>イオンの生成機構と,このイオンからの分解過程を,MS/MS法およびB^2/Eリンク走査法によって確かめた。MS/MSの測定結果から,[1]のm/z210のイオンからは,m/z181が生成することがわかった。これは,C_<12>H_<10>Si_2^<+・>からのSiH脱離であり,StilbeneからCH_3脱離する分解反応と類似していた。このイオンは,さらにC_6H_4を脱離して,C_6H_5Si^+(m/z105)を生成した。M/z105イオンの生成については,この他にm/z210から直接に生成する経路と,m/z210からC_6H_6が離脱したm/z132のイオンを経由して生成する経路が検出された。[2]の高分解MS/MSの結果から,m/z86イオンの97%は,C_2H_6Si_2^<+・>で,C_2H_6Si_2^<+・>イオンからは、m/z71([m/z86-CH_3]^+)とm/z43(CH_3Si^+)が生成していることがわかった。
ポリグルタミンの凝集体形成、細胞障害におけるストレス蛋白質の役割

ポリグルタミン病においては、病因遺伝子産物に存在する異常に伸長したポリグルタミンが、細胞に障害を与える原因であり、ポリグルタミンが異常なコンフォーメーションをとることが細胞に何らかの悪影響を及ぼし、ポリグルタミン病を引き起こす。我々のグループの研究によって、AAA^+ superfamilyに属する分子シャペロンVCP/Cdc48が、ポリグルタミンに直接結合し、又ポリグルタミンのショウジョウバエモデルにおいては、ポリグルタミンの細胞障害に"促進的"に働くことが明らかになった。さらに培養細胞の系により、ポリグルタミンによる細胞死は液胞形成を伴うことが明らかになつた。また我々を含む複数のグループの研究結果より、同じくAAA^+ superfamilyに属する分子シャペロンHsp104が、出芽酵母モデルにおいてポリグルタミンの凝集体形成に、"促進的"に働くことが明らかになった。また、ポリグルタミン凝集体がアミロイド様の形態をとっている結果が種々の細胞で示された。したがって、分子シャペロンがアミロイドの形成に働いている可能性が示された。さらに、これらの分子シャペロンのポリグルタミンに対する作用機構の解析をさらに進めた。その結果、Hsp104が効率的にポリグルタミンの凝集体形成を起こすには、ポリグルタミンの凝集体があらかじめある程度存在する事が必要である事を示した。したがって、これらの分子シャペロンは凝集体に働いて、さらなる凝集体形成を促進する可能性が示された。ポリグルタミン病では、その原因遺伝子産物中の伸長したポリグルタミンが、不溶性の凝集体を形成し、細胞に障害を与える原因である。この凝集体形成の解明を、出芽酵母にポリグルタミンを発現させる系を用いて試みた。ポリグルタミンは酵母内でも、不溶性の凝集体を形成する。しかし、AAA+superfamilyに属する分子シャペロンHsp104の変異株では、凝集体が効率よく観察されず、ポリグルタミンは水溶性画分に分画される。野生株では、ポリグルタミンは発現後水溶性の状態をとり、その後、ポリグルタミンの長さ、発現量に依存して、不溶性の凝集体を形成する。しかし、Hsp104の変異株では、この水溶性の状態から不溶性への変換が起きにくくなり、凝集体の形成に分子シャペロンが促進的に働いていることが示された。ただし、ポリグルタミンの長さが長くなるほど、Hsp104非依存的に、凝集体形成がみられた。したがって、ポリグルタミンの凝集体形成は、ポリグルタミンの長さ、発現量、Hsp104のパラメーター間のバランスによって、決められる事がわかった。最近、垣塚らによって同定されたポリグルタミン結合蛋白質VCPもAAA+superfamilyに属し、このファミリーの分子シャペロンがポリグルタミンの凝集体形成、及びポリグルタミン病の発症に重要な役割を果たしている可能性がでてきた。現在、VCPとHsp104との関係を検討中である。垣塚らは、ポリグルタミン結合蛋白質として、AAA+ superfamilyに属する分子VCPを同定した。さらに複眼にポリグルタミンを発現させたショウジョウバエの遺伝学的スクリーニングによって、VCPがポリグルタミンによる神経変性変異に促進的に働いていることを示した。また、木村らは、出芽酵母において、AAA+ superfamilyに属する分子シャペロンHsp104が、ポリグルタミンが水溶性の状態から不溶性の状態に変換するときに、促進的に働く事を示した。したがってAAA+ superfamilyに属する分子が、普遍的にポリグルタミンに働いている可能性が示された。酵母内で形成されたポリグルタミンの凝集体は、アミロイドに結合するThioflavin-Sで染色されることから、凝集体はアミロイドであり、Hsp104はアミロイドの形成に促進的に働く事を示した。