hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
呼吸中枢異常や概日リズム異常を呈する、転写因子MITF変異マウスの病態の解析

メラノサイトの分化には、転写因子であるMITFやSOX10、分泌タンパクendothelin3とその受容体endothelin receptor type B(EDNRB)が必須である。こららの遺伝子変異マウスは、メラノサイトが欠損し白い体毛となる。まず我々はメラノサイトの新たな生理的役割を探索するために、Mitf遺伝子変異マウスであるMitf-black eyed white(bw)マウスの様々な生理機能を解析した。正常なマウスでは夜間に活発化した運動が夜間後期に減少するが、bwマウスでは夜間後期の運動の減少が認められなかった。また換気応答の解析の結果、bwマウスの安静覚醒時の呼吸数が正常なマウスに比べ少なく、低酸素及び高炭酸ガス刺激に対して過剰応答した。これらの症状から、bwマウスには概日リズムや呼吸調節の異常があると予想される。そこでbwマウスの病態の分子機序を解明するために、Wild typeとbwマウスの皮膚によるcDNA microarray法を行った。そして、新規メラノサイトマーカーとしてlipocalin-type Prostaglandin D synthase(L-PGDS)を同定した。L-PGDSの発現がMITFによって制御されることも示した。L-PGDSは睡眠の調節に関与しており、夜間運動亢進の原因である可能性がある。さらに我々は、SOX10がEDNRB遺伝子の転写を活性化することを明らかにした。興味深いことに、EDNRBを発現しないHeLa細胞(子宮頸ガン)ではEDNRB遺伝子プロモーターがメチル化されており、一方メラノサイトではメチル化されていなかった。SOX10によるEDNRB遺伝子の転写活性化には、EDNRB遺伝子プロモーターの脱メチル化が必要であった。以上より、メラノサイトの新たな生理的役割や恒常性維持機構が示唆された。
TMEPAIの腫瘍の発生・悪性化における役割と臨床への応用

TMEPAIはがん組織において高発現する膜貫通型タンパク質である。我々は既にTMEPAIがTGF-bシグナルを抑制することを示しているが、本研究ではTMEPAIの腫瘍における役割を検討した。結果、肺がん細胞からTMEPAIをノックダウンすると、ヌードマウス移植腫瘍形成能およびスフェア形成能が著しく低下した。また、TMEPAIの発現制御にはオートクラインによるTGF-bシグナルが重要であることを示し、TGF-bと共にEGFシグナルが協調的に働くことで、TMEPAIの転写を活性化することを見出した。さらにTMEPAIの構造類似分子であるC18orf1もTGF-bシグナルを抑制することを示した。TMEPAIは腫瘍細胞で発現が亢進しているタンパク質で、TGF-bシグナルのネガティブフィードバック制御分子として働くことが知られる分子である。TGF-bシグナルは細胞増殖、アポトーシス、細胞の運動性、細胞外マトリックスの産生など様々な生理作用を調節するシグナル系であり、その異常が多くの疾患に関連することが知られている。特にがんにおいて盛んな研究がされており、TGF-bはがんの初期発生過程においては細胞増殖を抑制する抗腫瘍作用を有するが、がんの悪性化過程においてはEMTの誘導や細胞の運動性を亢進することで、がんの浸潤能を増強し、加えてがん細胞自身が分泌するTGF-bによる免疫抑制や血管新生誘導により、がんの悪性化を助長することが知られている。従って、がんで発現が上昇しているTMEPAIはTGF-bシグナルの制御を介して、がんの発生や進展に関与している可能性が考えられた。本研究ではTMEPAIの肺がん細胞における役割について検討した結果、TMEPAIをノックダウンした肺がん細胞では、ヌードマウスに移植した腫瘍塊が有意に減少し、がん細胞の特徴である足場非依存性の増殖能についても低下することが明らかになった。また、TMEPAIの発現調節機構について検討したところ、TGF-bシグナルと協調的にEGFシグナルが働くことによりTMEPAIの発現が亢進することを見出し、がんにおいて発現が亢進しているTMEPAIの発現機構を解析した。さらにTMEPAIのファミリー分子であるC18orf1の機能を検討し、TMEPAIと同様にTGF-bシグナルを抑制することを示した。生体内におけるTMEPAIの機能についてはTMEPAIおよびファミリー分子であるC18orf1のノックアウトマウスを作製、解析したが、明確な表現型が認められなかったことから、ダブルノックアウトマウスを作製している。TMEPAI(transmembrane prostate androgen induced-protein)は、TGF-bによって発現が強く誘導され、がん細胞で発現が顕著に亢進している膜貫通型タンパク質である。TMEPAIをノックダウンしたがん細胞ではヌードマウスへの移植腫瘍形成能や足場非依存的増殖能が著しく減弱することから、TMEPAIは腫瘍形成に関与していることが示唆された。そこで、本課題では腫瘍の発生や悪性化におけるTMEPAIの役割を明らかにすることを目的とした。まず、TMEPAIの発現制御機構について検討したところ、TGF-bとEGFを共刺激したところ、さらにTMEPAIの発現誘導が亢進した。さらに、EGF/MAPK/Erkによって活性化された転写因子ELK-1がTGF-bシグナル下流分子であるSmad3と共にTMEPAI遺伝子の第1イントロン上に結合することによって、TMEPAIの転写を活性化することを明らかにした。(Azami et.al. BBRC, 2015)また、TMEPAIの機能を検討したところ、申請者等は既にTMEPAIがTGF-bシグナルを抑制する機能を有することを報告しているが、加えてTMEPAIはAKTやWntシグナルにも関与することが明らかとなった。また、TMEPAIの個体における役割を検討するためにTMEPAI KOマウスを作製したが、明確な表現型は認められなかったため、ファミリー分子であるC18orf1 KOマウスを作製し、ダブルノックアウトマウスも作製したが、現在のところ顕著な変化は認められていない。今後、腫瘍発生モデルマウスとの交配や化学発癌物質の投与により腫瘍形成とTMEPAIファミリー分子の関連について検討したい。腫瘍学・分子細胞生物学TMEPAIの肺がんにおける役割を検討し、TMEPAIの発現を抑制すると腫瘍形成能が顕著に減少することを明らかにした。また、TMEPAIの発現制御機構について、TGF-bとEGFシグナルが協調してTMEPAIの発現を誘導することが認められ、がん細胞で頻繁に活性化が認めれれるEGFもTMEPAIの発現亢進に関与していることが示された。さらに、TMEPAIのファミリー分子であるC18orf1もTGF-bと同様にTGF-bシグナルを抑制することを見出し、報告した。

マウス個体における解析については、TMEPAI、C18orf1ノックアウトマウスともに明確な表現型は認められなかったことから、ダブルノックアウトマウスを作製している。抗TMEPAIモノクローナル抗体は作製したが、ホルマリン固定パラフィン標本を安定的に染色する抗体の作製には至らず、臨床検体の病理学的解析については今後の課題である。TMEPAIの発現を減少すると腫瘍形成能が低下することが認められたが、その作用がTGF-bシグナルを介するか否かについては未だ検討の余地がある。現在進めているTMEPAIの分子機能に関する結果から、TMEPAIはTGF-bシグナル以外にも、他のシグナル系にも影響する可能性が考えられる。そこで、TMEPAIをノックダウンしたがん細胞にTMEPAIを再発現させた時の腫瘍形成について検討する。その際、TMEPAIの変異体(TGF-bシグナル抑制機能の欠損した変異体等)についても同様に検討することで、より詳細にTMEPAIがどのようにして腫瘍形成に関わっているのか検討する。生体内でのTMEPAIと大腸腫瘍形成能を検討するためにTMEPAIノックアウトマウスと消化管腺腫モデルAPCMin/+マウスの交配を試みたが、TMEPAIマウス作製に用いたES細胞の血統によるバックグランドの影響が認められたため、バッククロスを十分に行った後に検討する。また、化学発癌(AOM+DSS投与)についても検討する。
Ｗｅｂリンク解析によるインターネット空間のオープン性評価手法

インターネットサービスへ容易にアクセスできるか否かは情報格差や知識格差につながり得る.その実態を調査するには,インターネットの中立性(オープン性)やドメイン管理状態を可能な限り現実のインターネット上で観測し,その評価指標を構築する必要がある.本申請では,実際のユーザの立場でインターネットのオープン性評価を行うため,自由なアクセスの代表格と考えられるソーシャルメディアへのWebページからのリンクと,リンク元が記載される言語の関係について観測し,その結果から各地域のユーザがどの程度ソーシャルメディアへのアクセスが容易であるかを判定する指標を三角図として提案した.(1)データ収集方法の整備:再構築された言語天文台クラスタを用いてロシア近郊におけるWebクローリングを行い,800GBの生データを収集した.現在,リンク情報および言語情報の解析中である.また,収集データを効率的に保管するためのファイルフォーマットを策定した.(2)データ収集用ハードウェアの整備:今年度も引き続きデータ収集用ハードウェアの整備を行い,データ収集環境を強化した.(3)オープン性評価手法の深化:構築したeネットワークのフレームワークに基づいて,リンク構造とそれに紐付される言語からなる地域別データセットについて,オープン性評価手法を深化させる形で情報収集活性度を定義するためのモデルを構成する要素を抽出した.インターネットサービスへ容易にアクセスできるか否かは情報格差や知識格差につながり得る.その実態を調査するには,インターネットの中立性(オープン性)やドメイン管理状態を可能な限り現実のインターネット上で観測し,その評価指標を構築する必要がある.本申請では,実際のユーザの立場でインターネットのオープン性評価を行うため,自由なアクセスの代表格と考えられるソーシャルメディアへのWebページからのリンクと,リンク元が記載される言語の関係について観測し,その結果から各地域のユーザがどの程度ソーシャルメディアへのアクセスが容易であるかを判定する指標を三角図として提案した.(1)Webページのクローリングを効率的に行うための準備として,現有資産である言語天文台クラスタの内,老朽化したハードウェアの入れ替えや大規模データを保管可能とする環境を構築した.また,(2)に関連して,eSATA対応大容量カセットHDDを大量に導入した.(2)Webクロウラーおよび言語判定エンジンの再整備として,言語判定エンジンについては言語天文台クラスタ内にあった判定エンジンをクロウラー外の高速計算機に再設置を行い,バッチ処理可能な形にした.Webクロウラーについては,稼働可能なクラスタサーバの台数を確認し,それらの動作確認を行った.(3)リンク解析を円滑に行うためのエンジンプロトタイプを作成した.しかし,いくつかの高速化について工夫が必要なため,次年度も改良を続ける.(4)オープン性実態把握のための分析チャートの検証の一環として,オープン性を含めたeネットワークのフレームワークを構築し,現行の特定サイトに着目したリンク解析に言語という軸を加えることで,より確かな分析が可能となることを予測した.以上の成果は現在普及するインターネットにおけるデジタルデバイドの観測・解析を行うための一次調査として重要である.(1)(3)については,動作確認を兼ねて,中南米におけるWebクローリングを行い,約8000万Webページを回収の上,言語判定を行った.その結果,言語分布はスペイン語・英語を中心に300言語にまたがっていることを見出した.上記の内容の内(4)については,国際シンポジウム1件,論文1件,国内学会2件において公開された.(1)収集データの解析:昨年度行った,100以上の言語が1カ国のなかで利用されているロシアのWebクローリングで得られた,800GBの生データを用いて言語情報の解析を行い,ロシアの研究者と意見交換を行った.Web上では,どの地域であってもロシア語利用率が90%近くであったが,特定の地域においては少数言語が比較的多く利用されているケースが見つかった.(2)オープン性評価手法の総括:構築したeネットワークのフレームワークに基づいて,リンク構造とそれに紐付けされる言語からなる地域別データセットについて,オープン性評価手法を進化させる形で情報収集活性度を定義するためのモデルを構築した.(3)ドメイン毎のガバナンス推定手法の提案:リンク構造以外の要素からもドメインガバナンスを推定可能とした.その手法とリンク構造から得られるオープン性指標,言語情報とを組み合わせることで,ドメイン別のインターネットオープン性計測が可能となるであろうことを示した.教育工学/情報学基礎研究の目的に対して,(1)(2)については建物付近の工事等による断続的な停電のため,物理的にクロールを中断しなければならない時期が発生したが,25年度についても3ヶ月にわたるクローリングを運用でき,800GBの生データを収集できたことから,観測環境の強化は概ね順調な進展であると考える.(3)については,24年度に構築したフレームワークをさらに深化させる形で指標構築を行う指針がたったため,概ね順調に進展していると判断した.研究の目的に対して(1)(3)については,整備中にも断続的に電源を含めたハードウェア破損が見られるが,これは大規模クラスタを持つ限り常に起こり得る障害であるため,クローリングが物理的にできなくなった状態を除いては進捗に直接影響しない.24年度については3か月にわたるクローリングを運用できたことから,概ね順調な進展であると考える.(4)については,理論的な研究に注力したため,生データでの検証を最後まで行うには至らなかったがこれまで断片的な理解にとどまっていたインターネット普及とデジタルデバイドを繋ぐものの一部についてはフレームワークを構築できたため,概ね順調に進展していると判断した.(1)収集したデータの分析(2)オープン性指標となる,情報収集活性度の定義策定,およびそれに基づいたオープン性評価の試み(3)成果を国際会議にて発表する(1)昨年度

行った中南米におけるクローリングデータの分析を行う.(2)可能であればアジア地域のクローリングを再度行う.ネットワークの状況が良くなければ,旧データを利用する.(3)(1)および(2)におけるオープン性の比較を行い,提案したフレームワークによる解析を試みる.(4)以上の結果を国際会議,または論文誌に成果発表を行う.出張予定があったものを1つキャンセルせざるを得なかったため.データ保管領域が予定以上に減ってしまったため,それの確保に使用する.データ解析用端末1台が破損したため,1台購入予定.また,文献・バッテリーパック・データバックアップ用HDDを追加購入予定である.
エビ類におけるワクチン効果判定ツールの探索‐哺乳類の抗体に代わる指標はあるのか？

クルマエビ類のDNAワクチンとリコンビナントワクチンにおける有効性を示す因子として、クラスチン、リゾチームおよびペネイディン等の抗菌ペプチドが有効であることが示された。ワクチンの機能を知る上で重要な多数のサイトカイン様遺伝子を20種類以上も検出・同定した。IL-17遺伝子はクルマエビの幼生の後期に著しく高い発現が認められた。マルチプレックスRT-PCRによる網羅的遺伝子検出では、ウイルス感染において、JAK/STAT経路のSOCS遺伝子の発現が高まる点は重要な発見であり、本遺伝子をノックダウンすることによって新たな感染防御法が示唆された。ワクチン投与あるいは生菌を接種したクルマエビの血球,リンパ様器官,鰓および心臓など主な循環器系組織からmRNAを抽出して,昨年度に構築した定量遺伝子発現解析を実施した。継時的にサンプリングして,遺伝子の変化を観察した。解析にあたっては,異物認識機構に関連する遺伝子と,ウイルス感染に特徴的に動くSOCSやアポトーシス関連遺伝子並びにサイトカイン関連遺伝子に注目した。その結果、ワクチン投与や病原体接種によって特徴的に発現が変化するサイトカイン関連遺伝子としては、VEGF (血管内皮細胞増殖因子)1遺伝子を発見した。VEGF1は細菌体接種後6時間程度で顕著な発現量の増加がみられ、ウイルス接種によって108時間以降に発現量の増加がみられる。これに対して、VEGF24は、いずれの病原体を接種してもほとんど発現量に変化はない。VEGF1の性状は、全長845 bpで198アミノ酸をコードして、その分子量は約22.7 kDであった。astakine遺伝子はウイルス接種後108時間、つまりウイルスによって血球数が極端に低下する時期に、発現の上昇がみられた。そこで、astakine遺伝子の造血効果を検討するために、クルマエビの血液を抜いて、血球数を低下させたのち、さらにdsRNA astakineを接種してastakine遺伝子をノックダウンした。その結果、dsRNA astakineを接種していない個体では血球数は増加して、ほぼ正常な値に戻ったが、接種した個体では血球数の増加は見られなかった。astakine, MIF(マクロファージ遊走阻止因子)とDDT(MIFファミリー)のリコンビナントタンパク質の作製に成功した。以上のことから、VEGF1とastakineは感染に対して高感度に発現することから、ワクチン評価の指標として有望な候補遺伝子であることが解った。DNAワクチンを投与し、血球遊走性を確認したクルマエビの血液から、縮重プライマーを用いてマクロファージ遊走阻止因子(MIF)、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)、骨形成因子(BMP)およびMstn(骨格筋形成抑制因子)関連遺伝子を分離し、全長を明らかにした。これらの因子は哺乳類におけるサイトカインとしての機能を持っており、甲殻類からは初めての報告である。これらのサイトカインは炎症反応における白血球動員、免疫反応の調節、マクロファージ系細胞の遊走促進など免疫反応と深く関係している。これらのサイトカイン様遺伝子の感染時における発現解析を行ったところ、VEGFは細菌感染の初期に約30倍に、またウイルス感染では後期に約80倍に発現が上昇することが解った。一方、Mstnではこれらの感染において、感染後期に約1/100に発現が抑制されることが解った。これらの結果から、VEGF,とMstnは細菌やウイルスによる感染に対して鋭敏に反応していることが解った。さらにdsRNAをクルマエビに注射して、これら遺伝子をノックダウンを試みたところ、遺伝子はノックダウンされ、注射後10日後にはいずれのノックダウン区のクルマエビも死亡率が対照区より高かった。このことからも、これらのサイトカイン様遺伝子はクルマエビの恒常性維持に不可欠であることが明らかとなった。MIFについて立体構造予測を行ったところ、単量体だけでなく、比較的安定な3量体の立体構造が予測された。また、VEGFについて立体構造予測を行ったところ、2量体の構造が予測できた。自然免疫関連遺伝子の網羅的定量解析に用いる、マルチプレックスRT-PCR用のプライマーセットを整備し、細菌感染ではTollとToll2遺伝子などが特異的に発現することが明らかとなった。ウイルス感染ではDicer2とArgonaute2遺伝子が特異的に発現することを明らかとした。DNAワクチンや病原体を投与したクルマエビから血球や各臓器を摘出して、抗菌ペプチドと新規サイトカイン様遺伝子の発現について検討した。新規サイトカイン様遺伝子としては、JAK/STAT経路、IL-17の受容体並びにアポトーシス経路の遺伝子について検討した。DNAワクチンを投与したエビでは、腸管のpenaeidin遺伝子の発現がワクチン投与後1日で上昇し、その後高いレベルで7日まで維持された。リンパ様器官のpenaeidin遺伝子の発現が投与後3日で顕著に上昇した。投与後7日ではpenaeidin、lysozymeおよびcrustin遺伝子の発現が上昇した。JAK/STAT

経路の遺伝子では、JAK/STAT受容体のホモログであるDomelessとJAKのホモログであるHopscotchの配列を明らかにした。この経路に抑制的に作用するSOCS遺伝子のみウイルス感染の後期に顕著な発現が見られた。これは、ウイルスの生存戦略としてSOCSを作用させてJAK/STAT経路の発現を抑制したとも考えられ、興味深い。IL-17受容体については、2種類の受容体が検出され、エビ類の変態にこのような受容体が関与していることが示唆された。アポトーシスはウイルスの増殖を抑制する宿主の生体防御反応として重要である。これに関係する5種類の遺伝子発現を調べた結果、アポトーシスに抑制的に作用するIAPのみがウイルス感染後60時間で顕著な発現を示した。本年度の結果として、腸管におけるpenaeidin遺伝子、およびリンパ様器官のpenaeidin、lysozyme並びにcrustin遺伝子の発現はワクチン効果の判定の指標となりうることが示された。また、ウイルス感染においてSOCSやPIASの発現を抑制することが、ウイルス感染防止の新たな方法として提示できた。魚病本年度は、ワクチン投与や病原体感染に重要な働きをしているサイトカイン関連遺伝子を20種類以上検出することができた。中でも、多機能性でその起源も古いとされているIL-17のリガンドとレセプターを2種類ずつ検出することができたことは今後の実験の進展に大きな一歩となった。JAK/STAT経路の中のHopscotch (JAKのホモログ)、STAT, PIAS、SOCS 2A, 2B, 5, 6, 7など本経路の主要な遺伝子が明らかとなった。現在全長が明らかとなっているサイトカイン関連遺伝子は20種類となり、今後、ワクチン効果の解析や感染動態の解析に重要な指標となる。リコンビナントタンパクの発現に関しては、当初予定していた昆虫細胞を用いた系ではastakineしか生成できなかった。しかし、大腸菌の系を用いた結果、MIFとDDPタンパクを生成することができた。今後、LPSの混入に注意して、これらのタンパクの機能性について検討することが可能となった。以上のように、甲殻類で初めてとなるサイトカイン関連遺伝子が予想以上の数同定され、リコンビナントタンパクも一部生成することができた。これらは、ワクチン効果の判定や病原体感染の動態解析に重要な手がかりと考えられる。以上の結果から、今年度の達成度はおおむね順調に進んでいると評価する。今回、ワクチン効果判定のために上記4種類のサイトカイン様遺伝子を明らかにした。現在さらに6種類以上のサイトカイン様遺伝子の解析を行ったおり、当初計画以上に進行している。さらに、自然免疫関連遺伝子の網羅的定量解析に用いる、マルチプレックスRT-PCR用のプライマーセットに上記サイトカインを加えたセットも作製でき、各遺伝子発現解析用のプライマーをリアルタイムPCRによって検証できた。
Functional MRIを用いた客観的な味覚検査

本研究は、非侵襲的に脳機能の解析が可能なfMRIを用いて、基本5味(甘味、塩から味、酸味、苦味、うま味)それぞれの大脳皮質味覚野の同定を3次元的に行い、味覚異常や味覚障害の客観的診断を無侵襲で行なう味覚検査システムを立ち上げることを目的とした。そのために、これまで問題となっていた味覚刺激の付与方法に検討を加え、定量的でありかつ定性的な味覚検査システムを確立し、患者の味覚診断に大きく貢献しようとするものである。1)味覚刺激授与装置の開発ならびに作成本研究で購入した電気味覚刺激計に改良を加え、遠隔操作が可能で、MR装置とインタラクションを起こさない耐磁性がある「味覚刺激授与装置」を作成した。同装置は、金属を含まない物質のみで構成される口腔内装着部と、検査室外に設置されるコントロール部に分れており、定量的な刺激の授与を可能とした。2)fMRIの撮像および解析1)の装置を用いて、現有の高磁場MRスキャナを使用し、頭部バードケージ型コイルで当教室の医局員のボランティアの撮像を行った。撮像はGRE系列のEPIとし、ON/OFFを9/10としデータを収集した。得られたRaw Dataを本研究で購入したパーソナルコンピュータにオンラインで転送し、本研究で購入したソフトウェアMATLAB上で動作するSPM99で解析した。この結果、1)味覚に応答する第1次味覚野の賦活面積は参照する関数によって変化し、指数関数的減弱を示す参照関数としたとき最大の面積になる、2)濃度の異なる食塩水では、濃い食塩水・薄い食塩水とも第1次味覚野に賦活を認めたが、前頭連合野では異なるパターンを示す、などが明らかになった。そのために、これまで問題となっていた味覚刺激の付与方法に検討を加え、定量的でありかつ定性的な味覚検査システムを確立し、息者の味覚診断に大きく貢献しようとするものである。この結果、刺激の強さと脳賦活領域の範囲の広さに関連が示された。
ポスト装着歯の歯根破折に関する実験的研究

ポスト装着歯の歯質に生じる亀裂や破折の様相を知るために、ヒト抜去歯120歯(上顎中切歯、同側切歯、各60歯)に類ポストクラウンを製作、樹脂ブロックに植立後、6群に分け、傾斜荷重負荷実験を行い肉眼的観察、力学的観察および組織学的観察を行い、以下の結果および結論を得た。1.観察結果.(1)肉眼的観察結果.部分的破折や亀裂を58歯の歯根表面に認め、根面隣接面中央部付近から、やや唇面方向に2.04.0mm位のものが多く、ポストが舌側根面より浮き上がっているか、疑えるものも51歯を数えた。(2)万能引張り試験機による力学的(グラフ)観察結果.78歯に破折や亀裂、ポスト脱離やセメントの部分破壊がうかがえた。21歯は負荷に耐え、特異な所見を認めなかった。(3)組織学的観察結果.類型的な様相は、根面部あるいはやや下方の隣接面中央部、もしくは唇側部より範囲に差はあるが、近遠心的な幅をもって、唇側下方に向って、類半円形的に進展している。形状はやや複雑で、複数みられるものや途中で分枝しているものもあった。またポスト周辺部から発生、進展の可能性が十分に考えられた所見であった。2.結論.上顎前歯部の場合の破折や亀裂は、隣接面部周辺に多発し、ポスト周辺から発生する可能性が高く、亀裂が歯質途中で分枝し、消滅しているものがあることなどを考え合わせると、術後に破折を招くことは、十分に考えられ、隣接面部の歯質の保存、保護法には、十分対処する必要のあることが分かると同時に、これからの高齢化社会に備えて、高齢者特有の歯の形状を考えると、これまで以上にその重要性が本研究から示唆された。ポスト接着歯の破折原因について亀裂発生から破折に至る過程についてのメカニズムは詳細には解明されていない。そこで天然歯抜去歯を用いて亀裂発生から破折に至る力学的実証実験を行い、併せて組織学的観察も行い、その過程を解明せんとするものである。初年度(3年度計画)は、亀裂発生および破折実験を行った。1.実験方法;下記条件下でAFの6種類の実験群をつくり、ACは各7歯、DFは各3歯,計60歯について万能引張試験機(島津製作所)を用いてクロスヘッドスピード毎分1.0mmで荷重負荷実験を行った。2.実験材料および資料;歯根部に齲蝕がなく、可及的同一寸法、形態の上顎中および側切歯の抜去歯を選択し、通法によるガッタパ-チャ根充までの歯内処置を行い、解剖学的歯頸部より歯軸に対して垂直に歯冠部を切断し、さらにポスト孔を可及的画一的に形成し、これに12%金銀パラジウム合金を用いて可及的同一形態に製作したポストクラウンをセメント合着した後、歯根周囲にシリコン印象材を用いて人工歯根膜を付与し、樹脂ブロックに埋入、植立したものを実験に供した。3.荷重条件;切端側2.0mm、近遠心的中央部の位置に歯軸に対して45°の傾斜荷重を負荷した。荷重量は、実験群A-破折に至るまで負荷実験群B-実験群Aの最大破折値の90%実験群C-同80%実験群D-同70%実験群E-同60%実験群F-同50%とした。4.実験結果;(1)A群の実験から上顎中切歯の最大破折値は64.115kgf,同側切歯は37.028kgfの値を得た。(2)BF群について上記3の荷重条件下での結果は、記録グラフ上の記録曲線の観察から、破折または亀裂について何等かのを変化が疑えたものは上顎中切歯が計18歯、同側切歯が計17歯であった。

2.結論.上顎前歯部の場合の破折や亀裂は、隣接面部周辺に多発し、ポスト周辺から発生する可能性が高く、亀裂が歯質途中で分枝し、消滅しているものがあることなどを考え合わせると、術後に破折を招くことは、十分に考えられ、隣接面部の歯質の保存、保護法には、十分対処する必要のあることが分かると同時に、これからの高齢化社会に備えて、高齢者特有の歯の形状を考えると、これまで以上にその重要性が本研究から示唆された。ポスト装着歯の歯根破折のメカニズムは,いまだ解明されていない.そこで,本実験は天然抜去歯を用い,亀裂および破折発生の力学的実験を行った後,その試料を用いて,組織学的観察等を行い,その様相を解明せんとするものである.初年度は下記の荷重実験を行い,本年度は,その試料を下記の組織学的観察試料として作製および観察中である.1.実験材料;抜去上顎中切歯および側切歯に,ポスト孔を形成し,12%金銀パラジウム合金のポストクラウンをセメント装着後,シリコン人工歯根膜を付与し,レジンブロックに植立したものを荷重負荷実験に供した.なお抜去歯は,本年度も補充収集した.2.荷重実験方法および実験群;切端側2.0mm,近遠心的中央部に歯軸に対して45°の傾斜荷重を万能引張試験機を用いてクロスヘッドスピード1.0mm/minで負荷した.実験群はAFの6群(計60歯)とし,A群は破折するまで負荷した.BF群は,A群の最大破折値(上顎中切歯64.195kgf,同側切歯37.028kgf)の90,80,70,60,50%とした.3.組織学的観察試料の作製と一部観察所見;上記のブロックから実験歯のみ取り出し樹脂に包理後,スライドグラスに装着し,切断機ディスコプラン-TS(ストルアスA/S社)ほかを用いて通法により,反射光線による検鏡用研磨試料として歯軸と平行および垂直方向に作製し,50μmの連続写真としてCD-Rに書込み保存し,整理中である.また,一部は,実験歯を脱灰(モ-スの脱灰液)後,ポストクラウンを除去し,ヒストテックシステム(クルツァー社)を用いて,5μm10μmに連続薄切し,トルイジンブルー染色検鏡用試料を作製中である.現時点での観察所見は,(1)破折は,荷重方向と平行方向に唇舌的中央付近のポスト基底部から根尖に向かって発生する傾向にある.(2)破折線あるいは亀裂線は必ずしも直線的でなく,複数見られるものが多い.ポスト装着歯の歯質に生じる亀裂や破折の様相を知るために、ヒト抜去歯120歯(上顎中切歯、同側切歯、各60歯)に類ポストクラウンを製作、樹脂ブロックに植立後、6群に分け、傾斜荷重負荷実験を行い肉眼的観察、力学的観察および組織学的観察を行い、以下の結果および結論を得た。1.観察結果.(1)肉眼的観察結果4部分的破折や亀裂を58歯の歯根表面に認め、根面隣接面中央部付近から、やや唇面方向に2.04.0mm位のものが多く、ポストが舌側根面より浮き上がっているか、疑えるものも51歯を数えた。(2)万能引張り試験機による力学的(グラフ)観察結果278歯に破折や亀裂、ポスト脱離やセメントの部分破壊がうかがえた。21歯は負荷に耐え、特異な所見を認めなかった。(3)組織学的観察結果.類型的な様相は、根面部あるいはやや下方の隣接面中央部、もしくは唇側部より範囲に差はあるが、近遠心的な幅をもって、唇側下方に向って、類半円形的に進展している。形状はやや複雑で、複数みられるものや途中で分枝しているものもあった。またポスト周辺部から発生、進展の可能性が十分に考えられた所見であった。
ペルシア湾と紅海の都市遺跡比較から見る古代海上貿易史研究

過去の文化的交流は貿易に付随することが多く、貿易史を具体的に示す歴史資料が遺跡から発見される出土品である。アジアの古代西側世界の海上貿易はペルシア湾と紅海が拠点の一つであった。この地域における東西アジア世界の文化交流史研究は、実体を裏付ける遺跡や遺物がほとんど具体的に研究されていない。本研究は、すでに分かっているような錯覚がある分野で、新たな具体的事実を遺跡の中から取り上げ、地域間の比較検討を軸に、実証的な研究成果を挙げることを目的とした。目に見える具体的な研究成果を挙げるため、欠けている研究項目の実体調査を現地で行った。アラビア半島ペルシア湾岸の地方拠点都市遺跡コールファッカンの砦と都市遺跡やコールカルバの町跡を発掘調査し、さらに各地の遺跡を踏査して資料採集を行った。同時使用された各地の産物の組み合わせと数量を明らかにし、居住者の従事した産業と生活の状態を推定しながら、生活の中で使用された海上貿易によって運ばれた具体的な物の数量や重量、用途、産地等を復元しつつある。これまでの発掘による出土品を現地で整理し、復元や統計的な処理を継続的に行い、報告書用の図と写真を作成した。併せて陶磁器の釉と素地の岩石学分析を日本で行った。国内においては関連資料の調査研究を行い、分析検討等を実施した。それらの総合的成果の刊行は数年後を予定しているが、研究年度内にその核となる論文、報告を刊行している。サウジアラビアの都市遺跡訪問、イランの都市遺跡訪問、及びアラビア半島の砦遺跡の発掘が今年度の研究である。サウジアラビアではペルシア湾岸のダンマンから内陸に入ったタージ遺跡を訪問し、イランでは同じペルシア湾を挟んだスーサ遺跡を訪問した。タージ遺跡は発掘調査が始められたところであり、スーサはすでに百年以上の発掘調査の歴史をもっている。両地域の都市遺跡の構造や出土品の比較検討を行った。ともにメソポタミア産の陶器が共通する出土品であり、ペルシア湾文化実体研究の必要性を感じた。アラビア半島、アラブ首長国連邦シャルジャ首長国では、オマーン湾岸の都市コールファッカンでルリーヤ砦を発掘調査した。これまで発掘したハレイラ遺跡、アリ遺跡、ジュルファール遺跡などで発見できなかった貿易資料の発掘が目的である。多くの土器とイスラーム陶器、少量の中国陶磁器が出土した。イスラーム陶器は青・緑釉陶器鉢が多く、次いで黄釉陶器鉢となり、中国陶磁器は青磁碗と白磁合子が主であった。イランやアラビア半島などの近距離貿易品と、中国の遠距離貿易品を組み合わせた出土品である。陶磁器は比較的限られた時代の一般的な生活用品であり、年代が不明瞭であったこの時代のイスラーム陶器の編年研究を進めることができる。また、砦及び砦内部の構造と機能が見えてきた。丘頂部の監視塔を中心とし、石階段を下りると水タンク、石壁家、祈りの場などがあり、砦内の生活空間の平面的配置と実態が判明した。出土した土器とイスラーム陶器、中国陶磁器を組み合わせた生活用品の実態、鉄製品やビーズ・バングルなどの装飾品からみる生活、新たなイスラーム陶器の編年、骨貝殻等の食料残滓から復元できる食生活などが研究成果として特筆できる。平成13年度は夏、アラビア半島のアラブ首長国連邦オマーン湾に面するルリーヤ遺跡出土品の整理分類、写真撮影、実測図作成をシャルジャ首長国博物館で行った。博物館内に保管している出土品は平成12年度に発掘したものであり、海上貿易の実態を探る資料となる。来年度に発掘報告を刊行する予定である。冬、同じコールファッカン地域にあるコールファッカン遺跡の測量調査と部分的発掘調査を実施した。調査目的は海上貿易史を通史的に復元する資料を都市遺跡から集めることである。これまで研究資料が少なかった比較的新しい時代の陶器を住居跡の部分的な発掘によって入手し、来年度もこの都市遺跡の発掘調査を継続することとした。今年度はこの調査資料に基づき、都市住居の構造と建築材料比較、陶器の編年研究及び産地研究を進めている。

アラブ首長国連邦アブダビ首長国連邦において開催されたアラブ首長国連邦考古学研究会において、ペルシア湾岸ジュルファール遺跡などから出土した交易都市遺跡出土の東南アジア産陶器の種類と量、時代について発表した。論文原稿は提出済みで来年度に刊行予定である。東南アジアとの貿易でミャンマーはこれまで言及されることが少なかったが、出土陶磁器からみるとミャンマーの占める割合が大きいことがわかったことは特筆できる成果の一つである。イギリスのエジンバラで開催されたアラビア研究会でアラブ首長国連邦ハレイラ遺跡出土陶磁器の偏光顕微鏡観察による産地研究を発表した。これも論文原稿は提出済みで来年度に刊行される予定である。ペルシア湾を中心とする交易圏の研究に産地と流通の解明は欠かせないが、交易圏研究に寄与する基本的資料を提示した研究である。今年度の研究成果は、アジア東西世界が海上交通を通して文化交流した痕跡を、出土遺物から継続して探ったことである。いくつかは、これまでの調査成果を含めて、別紙掲載の9本の平成14年度刊行論文となった。89世紀頃、アッバース朝の白濁釉陶器が中国白磁から影響を受けて変化発展した状態の解明。ペルシア湾北岸地域の遺跡出土陶磁器の実態とその紹介。15世紀頃のインド洋貿易でミャンマー産青磁が重要な役割を果たしたことの指摘とその論証。アラビア半島でこれまで実施してきた遺跡調査の報告、とくにジュメイラ遺跡の2001年度調査報告。こうした点が今年度発表論文の成果である。研究上の問題点を具体的に証明するための資料収集と分析を今年度も行った。イスラーム陶器の基本的釉と形の元となったのはアッバース朝白濁釉陶器碗であるが、その器形の元となった中国白磁を発見するため、中国で白磁に関する研究会に参加し、いくつかの白磁産地で中国人と検討を行った。アッバース朝はラスター彩陶器が発展した時代で、その起源を探る資料の一つがバグダッドから運ばれたと言われるカイラワンの大モスク、ミヒラブに貼られたタイルであり、その写真撮影を行った。創建時の状態は残らない可能性が強い。15世紀のインド洋交易の盲点であったミャンマーの位置づけを、アラビア半島とミャンマー窯跡出土品の比較検討から継続中である。アラビア半島の砦遺跡コールファッカンと隊商都市遺跡ジュメイラの居住空間構造と出土品の研究を継続中である。大英博物館で開催されたアラビア半島の交易に関するシンポジウムに参加し、研究の最先端の現状を把握し、我々の研究の位置づけと国際水準を確認した。過去の文化的交流は貿易に付随することが多く、貿易史を具体的に示す歴史資料が遺跡から発見される出土品である。アジアの古代西側世界の海上貿易はペルシア湾と紅海が拠点であった。この地域における東西アジア世界の文化交流史研究は、実体を裏付ける遺跡や遺物がほとんど具体的に研究されていない。本研究は、すでに分かっているような錯覚がある分野で、新たな具体的事実を遺跡の中から取り上げ、地域間の比較検討を軸に、実証的な研究成果を挙げることを目的とした。目に見える具体的な研究成果を挙げるため、欠けている研究項目の実体調査を現地で行った。
互恵性に基づく教科準拠型多世代交流プログラムの開発

本研究は、将来構想として掲げる「多世代交流学校」の基礎的研究としてとらえている。、国内外の学校園等で実施されているシニアスクールや聴講生制度、ボランティア活動等に焦点づけ、実践報告を行ってきた。それらの取り組みでは、高齢者自身が教養として学ぶ内容が用意されつつ、児童・生徒とのかかわりがプログラムとして位置づけられていた。また教科内容に直接関係する内容のものだけでなく、様々な試みがなされていた。本研究は、国内外の事例分析と試行的実践により「互恵性に基づく教科準拠型多世代交流プログラム」の開発を目的としている。本年度は、その1年目として情報収集を主として研究を手がけ、その成果として以下のものが得られた。論文・学会発表においては、溝邊和成・田爪宏二・吉津晶子・矢野真「小中学校の聴講生制度に見られる世代間交流」(投稿中)、吉津晶子・溝邊和成「世代間交流の教育的意義に関する研究の動向と課題」(投稿中)とともに日本世代間交流学会(10月)のポスター発表部門で、溝邊和成・田爪宏二・吉津晶子・矢野真「聴講生制度実施校の生徒からみた世代間交流」、矢野真・田爪宏二・吉津晶子・溝邊和成「保育者養成における交流をテーマとした造形活動」の2点を行った。ラウンドテーブルでは、タイトルを「教科教育にかかわる互恵的な世代間交流の展望」として、参加者との交流の中から「互恵的な世代間交流」について情報交換を行った。また、Generations United(2015,Hawaii,USA)で、本年度得られた内容をもとに、ポスターやワークショップでの発表を予定している。現地視察は、Intergenerational school(USA)をはじめ、レミダ・クリエイティブ・リース・センター(イタリア)や福岡県那珂川町の聴講生制度実施校、相馬市総合福祉センターはまなす館、奈良市音声館、京都教育大学附属校等を対象として実施された。また、文献資料等調査では、現地調査の諸資料に加え、聴講生制度やシニアスクール実施校、「えんがわプロジェクト」(柏市)、和歌山県海南市、せたがやeカレッジ、ちくしの高年大学世代間交流「夏休み工作教室」、昔の遊びや工作指導(徳島市シルバー人材センター)などにかかわる資料を収集した。本研究は、国内外の事例ならびに試行的実践により「互恵性に基づく教科準拠が多々世代交流プログラム」の開発を目指している。本年度はその2年次として聴講生制度に関する調査研究ならびに資料収集と小学校と高齢者施設との交流に関する実践等に関して、次のような成果が得られた。現地視察・情報収集等に関しては、高知県土佐郡、福岡県古賀市、鳥取県佐伯郡、佐賀県東松浦郡、神奈川県中部、さらには沖縄県宮古島に現地調査を行った。札幌から資料を取り寄せたり、「持続可能な多世代共創社会のデザイン」提案募集に向けたワークショップに参加したりした。実践的な取り組みとしては、沖縄県の保育所と高齢者施設や熊本県の高齢者施設での造形的取り組みも行われた。特に、小学校と高齢者施設との世代間交流活動は、数回にわたって取り組まれ、今後の継続的な調査の可能性に期待が持てる。メンバー間の打ち合わせに加え、研究推進のための研修として、アンケート等の統計の考え方や処理方法についてのレクチャーを適宜行われた。本年度研究は、昨年度の反省を踏まえ、研究代表者が中心になって、できる限り情報収集と国内外の発表を心がけた。論文では3編、発表・ワークショップ等の発表数は国外5、国内2を数える。現地の視察・調査は、地方の聴講生制度やシニアスクールを複数箇所にまたがって行うことができた(現地視察8、資料提供1)。試行実践では、沖縄、熊本の2カ所に加え、本年度には熊本県で小学校と高齢者施設の交流活動が決定され、その取り組みも一定程度順調に進み、これからの研究の基礎固めとなった。本研究は、Intergenerational School(Japan Model)構想の基礎的研究として、国内外の学校園等で実施されているシニアスクールや聴講生制度、ボランティア活動等の成果と課題をベースに検討し、「互恵性に基づく教科準拠型多世代交流プログラム」のデザイン化をめざそうとしている。2016年度の成果としては、論文5編(査読有3編、査読無2編)が挙げられる。その内訳は、小・中学校における聴講生制度やシニアスクールに関するものが3編、海外調査も踏まえた教育的意義に関するものが1編、保育者養成に関連した造形活動に関する事例検討が1編であった。また、学会発表(国内)に関しては、日本世代間交流学会(ポスター発表2件、ラウンドテーブル1件)と日本保育学会((ポスター発表1件)で発表等が行われた。さらに、本年度調査資料に基づく学会発表4件(国際学会3件、国内学会1件)が予定されている(2017年実施)。それらは、小・中学校における聴講生制度、シニアスクールに関するものが3件(Generations United 1件、日本世代間交流学会1件)、小学校低学年における世代間交流を扱ったものが2件(Generations United 1件, European Early Childhood Education Research Assochiation1件)、保育者養成かかわる世代間交流活動が2件(Generations United 1件、日本世代間交流学会1件)、総括的なものが1件(日本世代間交流学会)であった。上記を集約した世代間交流のヒントを内容とする著書(印刷中)および、リ・ラーニングをひらく学校に着目した著書(印刷中)も加わる。

それらの取り組みでは、高齢者自身が教養として学ぶ内容が用意されつつ、児童・生徒とのかかわりがプログラムとして位置づけられていた。また教科内容に直接関係する内容のものだけでなく、様々な試みがなされていた。本研究の推進にあたって、コアとなる研究組織はすぐに立ち上がり、学会等での発表に加え、定期的に会合をもって進めることができたものの、研究計画上でやや遅れているとした。その理由と本年度末時点の現状は、以下の通りである。まず、1点目として、コアメンバー内で研究内容(細部)の共通理解がやや遅れたことが挙げられる。これは、研究フレームとしてとらえた「教科準拠型」「多世代交流」「互恵性」に対して吟味し直す機会としては、有効であったとも言えるが、進行の面で多少影響があったと考えている。しかし、本年度の後半では、開発のモデルイメージを共有し、世代間から異年齢の幅広い年齢層を対象に学校と地域のシームレス化やインフォーマルとフォーマルの学びの往還などに帰着した取り組みも含む点で了解されるに至った。2点目は、情報収集を主とした点で、実際のフィールドの設定や次年度につながる具体的なプログラム構想に至らなかった点が挙げられる。1点目と関連して、いくつか特徴的な情報収集は行われたものの、プログラム試案を策定し、具体的に実施するフィールドを確定するところまで進まなかったことをその理由と考えている。当初の目標とは異なったものの、本年度末には、研究フィールドの候補が挙がってきており、来年度早々には、次の段階へ進むことが期待できる。昨年度、調査対象として取り組み始めた熊本県の小学校と高齢者施設は、地震の震源地であったため、被害も甚大で、昨年度に引き続いて行うことは実質困難だと判断している。また今年度で終了する本研究からすれば、時間的な面で、他の研究協力のフィールドを準備することは、非常に厳しいところである。また、共同研究者の1人は、熊本市内に研究室、住居があり、震災の影響も大きく、十分な研究活動が保障されにくい。こうした状況下ではあるが、これまでの実践データや他の地方での情報収集からプログラム開発に向かう基礎的調査研究は、可能ではないかと考えている。したがって、共同研究者との話し合い、調整のなかで、本年度末の研究ゴールを「教科準拠型互恵的多世代交流活動のための実践的なアイデア集(プログラム集)(仮)」といった書籍にまとめ、出版することとして、研究の方向付けを行った。それに向けて再度、事例収集の方法や分析観点など検討の仕方についても共通理解を図り、本年度上半期では、これまでに得られた資料に対して分析を行うとともに本年度分としてもできる限りの調査を行い、その成果を得るようにする。下半期では、書籍作成(全体をまとめる作業)を集中的に取り組めるよう研究メンバー間の意思疎通を図り、取り組む予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。教育次年度の研究では、基本的には当初の研究の流れに準じて行うが、より着実に研究を推進させるための方策として、次の点を心がける。1研究フィールドの早期
健康寿命の延伸に寄与する骨格筋由来分泌因子の同定・機能解析とその応用

近年,骨格筋は生体恒常性に影響を与える生理活性因子を分泌する内分泌臓器としての機能が注目されている。本研究は,骨格筋の量や質を規定する新規のメカニズムを解明するとともに,全身性の恒常性維持における骨格筋の機能を明らかにすることを目的とした。解析の結果,骨格筋に発現するZmynd17,Crym,Notch遺伝子は骨格筋の機能と全身性の代謝恒常性に関連することが示唆された。Notchは細胞膜貫通タンパク質受容体であり,細胞外からの刺激によって活性化された後,細胞内で様々な遺伝子発現を調整することにより,組織・臓器の発生,成長,再生を制御する。本研究は,骨格筋と健康寿命との関連を探るため,加齢にともない低下することが報告されているNotchシグナルに着目した。我々は,Notch2遺伝子が,筋幹細胞であるサテライト細胞のみならず,最終分化を遂げた筋線維に発現することを見出した。そこで筋線維特異的かつ恒常的にNotchシグナルを活性化させるため,ドキシサイクリン依存的かつ筋線維特異的にCreリコンビナーゼを発現制御できるHSA-rtTA/TRE-Creマウスに,ROSA26プロモーター下にstopコドンをloxP配列で挟み,その下流に活性型Notch2 (N2ICD)遺伝子を挿入したマウス(R26-N2ICD)を掛け合わせて、HSA-rtTA/TRE-Cre;R26-N2ICDマウスを作出した。生後6週令のHAS-rtTA/TRE-Cre;R26-N2ICDマウスにドキシサイクリンを3週間飲水投与させ,筋線維特異的にN2ICDの過剰発現(N2ICD-mTG)を誘導した。N2ICD-mTGマウスの骨格筋において,Notch2およびその標的遺伝子の発現が顕著に増加していることを定量PCRにより確認した。N2ICD-mTGマウスの前脛骨筋を単離後,筋横断切片を作成し,免疫組織化学解析をおこなった。その結果,筋線維タイプが速筋型から遅筋型にシフトしていることがわかった。DNAマイクロアレイにより網羅的遺伝子発現解析を行ったところ, N2ICD-mTgマウスの骨格筋において,TGFβファミリーに属するgrowth differentiation factor 11 (GDF11)の遺伝子発現が,80倍以上増加していることを見出した。この増加は定量PCRによっても確認した。GDF11は健康寿命との関連が近年報告されているため,次年度は,筋特異的N2ICD発現が健康寿命に与える影響について検討する予定である。遺伝子改変マウスの健康寿命の評価については進行中である。予定より早く健康寿命に関連する可能性のある生理活性因子をいくつか同定できた。N2ICD-mTgマウスの骨格筋において,健康寿命との関連が報告されているGDF11が増加していることを見出した。次年度は,筋線維特異的N2ICD過剰発現マウスの健康寿命を評価する予定である。並行して解析している他の遺伝子改変マウスにおいても健康寿命の評価および候補となるマイオカインの同定を試みる。筋生物学
D群赤痢菌の120メガダルトンプラスシドにより支配される抗原性タンパク質と細胞侵入性

D群赤痢菌の細胞侵入性に関与する遺伝因子を、大腸菌K-12株にコスミッドクローニング法を用いてクローンした。その結果、大腸菌に細胞侵入性を賦与するためには、37Kbの領域と、そこから離れたところに存在するもう1つの領域-この2つの領域が必要であった。37Kbの領域をもつ大腸菌は、赤痢回復期サル血清と反応する57、43、37KDaの抗原性タンパク質を発現していた。このことは、サル血清を用いたウエスターンブロッティング法と、whole cell ELISA法によって確かめた。37Kbの領域をTn3-lacトランスポーソンを用いて変異をおこさせた。約100の変異株について、細胞侵入性と抗原性タンパク質の有無を調べた。その結果、37Kbのうちの約12Kbの領域にトランスポーソンが挿入すると、抗原性タンパク質のいずれかがなくなっており、なくなった菌は細胞侵入性も欠失していた。各57、43、37KDaのタンパク質をコードしている遺伝子領域をトランスポーソンの挿入位置との関係から明らかにして、その遺伝子をinvB,C,Dと名づけた。invB,C,Dの転写の方向はB,C,Dの方向になっており、以下の実験から、ひとつのオペロンをつくっていると考えられた。すなわちinvBにTn3-lacが挿入すると下流のinvC,Dの発現がみられなくなること、又invCにTn3-lacが挿入するとinvBの発現がみられるがinvDがなくなることよりそう考えられた。これらのことから、抗原性タンパク質をコードしているinvB,C,D遺伝子は、細胞侵入性遺伝子群の中に存在し、細胞侵入性に何らかの役割をはたしていると考えられた。どんな役割があるのかは今後の課題である。
葉緑体脂質のシス-およびトランス-不飽和化反応とその生理的機能の解明

本研究において、葉緑体内で生合成された各脂質クラスの構成脂肪酸残基に検出された放射活性前駆体の比活性を包膜とチラコイド膜との間で比較検討した結果、葉緑体で合成される脂質成分の炭素16と18の構成脂肪酸のシス不飽和化(二重結合の導入反応)には葉緑体包膜に存在する酵素群が関与することが裏付けられた。一方、葉緑体中のホスファチジルグリセロールに特異的に存在するトランス-3-ヘキサデセン酸の生成酵素(トランス-3-不飽和化活性)は、包膜ではなくチラコイド膜に分布することが確認された。本酵素の局在性をグラナチラコイドとストロマチラコイドの両部位について検討したところ、グラナチラコイド膜の内部領域に分布することが推定された。さらに、分子種レベルでの詳細な分析から、トランス不飽和化反応の基質は包膜で合成されて同時にシス不飽和化された1-リノレオイル-2-パルミトイル型および1-リノレニル-2-パルミトイル型のホスファチジルグリセロールであること、ならびにグリセロール残基の2位に結合したパルミチン酸残基が直接、トランス不飽和化されることが証明された。引き続いて、低温適応機構における脂質不飽和化反応の生理的役割について、ダイズ実生とブドウ内樹皮を用いて検討した。総じて、低温環境に伴う脂質不飽和化の促進はそれほど顕著には認められず、またアシル鎖の不飽和化は植物では低温ストレスに対する速やかな応答ではないことが判明した。本研究では,葉緑体脂質の不飽和化活性の分布,生成機構および低温環境における不飽和化反応の生理的意義を明らかにすることを目的とした。これまでの研究実績の概要は以下の通りである。1.葉緑体脂質の組成単細胞緑藻Dunaliella salinaから葉緑体包膜ならびにストロマーとグラナチラコイド領域を含む膜画分を分離し,それらの脂質クラスと構成脂肪酸の組成を分析した。総じて,包膜脂質の構成脂肪酸はチラコイド膜脂質のそれよりも不飽和度が低く,包膜には脂質不飽和化の基質になる分子種群が多量に分布することが認められた。チラコイド膜では,脂質成分は側方に不均一に分布することが確認されたが,ストロマーおよびグラナチラコド領域の脂肪酸組成は類似していた。2.葉緑体での脂質不飽和化活性の存在部位外因性の放射性脂肪酸で細胞をラベルした後、経時的に葉緑体包膜とチラコイド膜の脂質成分への放射活性の取り込みおよび不飽和化の程度を比較検討した。どの脂質クラスにおいても,シス-ポリ不飽和脂肪酸の比放射活性はチラコイド膜よりも包膜脂質で顕著に高かった。一方、ホスファチジルグリセロール(PG)に特異な3ートランスーヘキサデセン酸(16:1^<3t>)の比放射活性は包膜よりもチラコイド膜で有意に高かった。これらの事実から、葉緑体中のシスー不飽和化酵素はすべて包膜に分布するが、トランスー不飽和化活性はチラコイド膜に存在することが明らかにされた。3.16:1^<3t>合成酵素の局在性グラナーおよびストロマチラコイド領域のPGなどについて,16:1^<3t>とシスーポリ不飽和脂肪酸の比放射活性を比較したが,すべての脂質クラスの構成脂肪酸の比放射活性には本質的な差は見出されなかった。このことから,16:1^<3t>合成酵素はグラナチラコイド領域に分布する可能性が示唆された。本研究において、葉緑体内で生合成された各脂質クラスの構成脂肪酸残基に検出された放射活性前駆体の比活性を包膜とチラコイド膜との間で比較検討した結果、葉緑体で合成される脂質成分の炭素16と18の構成脂肪酸のシス不飽和化(二重結合の導入反応)には葉緑体包膜に存在す酵素群が関与することが裏付けられた。