hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複合宇宙環境下における材料加速劣化シナジー効果発現に関する 包括的理解

宇宙環境要因が宇宙用材料劣化におよぼすシナジー効果について、反応メカニズムに立脚した包括的な理解を行うための定量的な地上研究を行った。本研究の結果、炭化水素系材料では、原子状酸素による衝突励起酸化反応が質量減少の主たる反応であり、光励起脱離反応による律速過程の変化により紫外線とのシナジー効果が発現する場合があることが示された。一方、フッ素系材料では衝突誘起ならびに光誘起による主鎖切断反応とが支配的であることが示され、独立に作用するこれらの劣化メカニズムではシナジー効果が発現しないことが示唆された。本研究では宇宙環境要因が宇宙用材料劣化におよぼす複合加速効果について、反応メカニズムに立脚したシナジー発現条件を探索して定量的に精査を行い、複合宇宙環境下での高分子劣化に関するシナジー効果に対する包括的な理解を行うことを目標とする。具体的には期間内に以下の内容について明確な解答を得ることを目標とする。(1)原子状酸素と紫外線のシナジーはフッ素系樹脂では実験の範囲で明確に否定されたが、炭化水素系高分子材料でも生じないのか。また、これらの地上実験条件と実宇宙環境との整合性は十分か。(2)分子運動や分子間結合状態が異なると考えられる高温時や放射線照射を行った高分子でもシナジーは発生しないのか。(3)化学反応的な観点から原子状酸素が関与するシナジーはどのような条件下で発現するのか。それを単独試験のみで評価する際には安全率をどのように規定するべきか。平成22年度は本プロジェクトの初年度であり、ビーム中に含まれるイオン量の低減するためにガス導入用のパルスバルブを応答性の良いモンタナ州立大学が開発したシステムに変更した。そのため、国際会議等の機会を利用してモンタナ州立大学研究グループとの共同作業により、(1)パルスバルブの詳細設計、(2)オペレーション条件の最適化について検討を行った。さらに(3)真空システムおよび高圧配管系の改設計等も行って、初期の目標を達成できることを確認した。さらにシナジー実験のための紫外線光源や、エネルギー依存性を明らかにするための高速チョッパーの整備・改良も併せて行い、平成23年度の本格的な実験開始に向けての準備作業をほぼ完了することができた。具体的には期間内に以下の内容について明確な解答を得ることを目標としている。これらのうち平成23年度は主として(1)と(2)に関する実験を行った。その結果、前年度に導入したパルスバルブはビーム中のイオン量を減少させるのに効果的であること、極めて安定に動作すること等が明らかになり、今後、実験を実施する上で極めて有効であることが確認された。本システムを用いて基準材料の劣化試験を種々の条件で行ったところ、ポリイミドなどの炭化水素の場合には原子状酸素による質量減少には温度依存性は小さいこと、紫外線単独では劣化は生じないが、原子状酸素と高強度紫外線同時照射により複合効果が発現すること等が明らかになった。一方、フッ素系高分子では原子状酸素による質量減少には明確な衝突エネルギー依存性があり、また、紫外線単独でも大幅な質量減少が確認された。これらの結果より、宇宙環境における原子衝突と紫外線の複合効果は、材料により特性が大きく異なることが確認され、材料別の試験条件の設定が重要であることが明らかになった。1原子状酸素と紫外線のシナジーはフッ素系樹脂では実験の範囲で明確に否定されたが、炭化水素系高分子材料でも生じないのか。2分子運動や分子間結合状態が異なると考えられる高温時や放射線照射を行った高分子でもシナジーは発生しないのか。3化学反応的な観点から原子状酸素が関与するシナジーはどのような条件下で発現するのか。

平成24年度には複合効果の温度依存性、分子種類依存性等に関して実験を行った。その結果、宇宙環境評価のリファレンスとして用いられるポリイミドは、原子状酸素によりガス化するが温度依存はほとんど示さないこと、アルゴンや紫外線では質量減少しないことから、原子状酸素による衝突励起酸化反応が質量減少の主たる反応であることが示された。一方、フッ素系材料においては、その劣化反応量は原子状酸素ビームのエネルギーや試料温度に強く依存し、さらに紫外線単独照射でも温度依存を伴った質量減少を示した。原子状酸素と紫外線の複合効果については、ポリイミドでは酸化反応生成物の光励起脱離反応に起因する複合効果が観測されたのに対して、フッ素系高分子材料では低温時を除き、複合効果は発現しないこと等が明らかになった。以上の結果から、宇宙環境有機材料劣化現象は材料により反応メカニズムが異なり、その複合効果の発現条件も試料温度、原子状酸素衝突エネルギーなどに依存し、極めて複雑であることが明らかになった。当初の実験予定は順調に実施されており、多くの有益なデータが得られた。想定外の要件としては、主力ターボ分子ポンプの故障と四重極質量分析管、ロータリーポンプ等の不具合が発生したが、平成23年度中での修理・交換を終えることができ、来年度の実験の実施には問題ない。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は本プロジェクトの最終年度にあたることから、未取得のデータの取得と全体計画の総括を行う。プロジェクトを実施する上での大きな問題はない。
エストロゲン受容体イメージングによる子宮腫瘍性疾患の診断に関する研究

エストロゲン受容体(ER)イメージング製剤である16α-[^<18>F]-fluoro-17β-estradiol (^<18>F-FES)をブドウ糖代謝の指標である^<18>F-FDGの集積と組み合わせることにより子宮内膜癌におけるERα発現とその機能を非侵襲的に評価できる。さらに子宮内膜腫瘍症例を追加し、類内膜癌22例を予後の観点から2群に分類し、High-risk群をFIGOstage〓Icまたはgrade〓2(11例)、Low-risk群をFIGOstage〓Ibかつgrade1(11例)と定義し、内膜増殖症9例とあわせて3群間で比較した。検討指標にはFDGとFESのSUV値のほか、SUV値の比として新たに考案したFDG/FES比を用いたところ、High-risk群、Low-risk群、内膜増殖症の3群間をいずれも分別できたのはFDG/FES比のみであった(順にFDG/FES比=3.6±2.1, 1.3±0.5, 0.3±0.1)。High-risk群とLow-risk群間の鑑別能はFDG/FES比が最も優れており、FDG/FES比2.0をカットオフ値にした場合の正診率は86%でありMRIによる臨床病期診断能(Ic以上と未満で区分)の正診率77%より優れていた。(JNM in press)子宮腫瘍性疾患は良性から悪性へ、更には悪性度が高くなるにつれエストロゲン依存性が失われ、相対的にブドウ糖代謝が亢進することが示された。現在進行中の免疫染色ではFESの集積はERαおよびプロゲステロン受容体発現と有意な正相関を示すもののERβとは有意な相関を示していない。【結論】子宮内膜癌においてFES-PETとFDG-PETの組み合わせはERαの分布だけでなく機能も評価でき、さらに組織学的分化度を最も反映していると思われた。
トランポートソームを対象とした分子実態を伴った相互作用ネットワークの解析に関する研究

相互作用ネットワークの解析は、複雑な生命システムを理解する第一歩である。これまで相互作用ネットワークというと、要素としてのタンパク質を「点」、相互作用を「線」で著す抽象度の高いものであった。これに対して我々は、タンパク質の実体である立体構造を保持したままの状態で相互作用ネットワークの構築を行い分子レベルで生命を理解する基盤を構築するために、遺伝子共発現に基づいた相互作用ネットワークの推定法とタンパク質複合体構造の予測法の開発を行った。トランスポーター系やその下流のシグナル伝達系においては、タンパク質間相互作用が機能発現のキーを担っている。よってタンパク質間相互作用の解明は、生物の複雑な生体システムとそのメカニズムについて分子レベルで理解するのに非常に重要である。そこでタンパク質の複合体を予測する方法として、タンパク質分子表面の相補性に基づいたドッキング手法の開発を行った。また、本特定領域の一つの特徴である薬剤という観点から寄与するために、低分子化合物の結合部位を予測する手法を利用できるように、低分子化合物結合部位データベースの構築を行った。ヘテロタンパク質に関しては、分子表面の相補性と進化的な保存度に着目し、複合体を予測する。予測法としては、遺伝学的アルゴリズムとモンテカルロ法を融合した新機種法の開発を行った。まだ初期のバージョンなので計算時間がかかるなどの問題があるが、テストケースに関しては良好な計算結果を得られている。また、複合体構造を予測するコンテスト(CAPRI)にも参加し、問題点(特に、進化的な保存度の尺度)の洗い出しと改良を進めている。低分子結合部位に関しては、効率的な検索による機能部位同定のためにPDBに登録されている全低分子化合物から、構造での冗長性を除いたデータベースの開発を行った。これにより代表的なリガンド結合部位を同定し、エントリー数を約半分にする事ができた。次は、表面の類似性検索による低分子リガンド結合部位の手法と融合することにより、実用レベルのリガンド結合部位の予測手法の確率を目指す。個々の遺伝子の機能解析がすすむに従って、1遺伝子1機能という考えでは理解できない現象が数多く報告されるようになってきた。それに伴い「システムバイオロジー」で代表されるような、システムや遺伝子相互作用ネットワークとしての生物の理解が求められている。しかし、多くのシステムバイオロジー的アプローチでは、一気に全体を見ようとするあまり、個々の機能分子が高度に抽象化され、それらは情報としてしか扱われない。その結果、従来の生物学的な知見との連携がうまくとれていないのが現状である。さらに、近年数多く明らかにされているたんぱく質の立体構造情報が全く反映することができていない。そこで本研究では、個々の要素に関しては既に多くの知見が得られつつあり、医学・生物学的に非常に重要なイオンチャネル・トランスポーターやシグナル伝達系に特化することにより、トランスポートソームの分子実体を伴った解析を行う。この目的を推進するために、まず「何が」(どの蛋白質が)・「どのように」相互作用そうするのかを明らかにしていく。本年度は特に、「何が」ということに関しては、マイクロアレーのデータを利用した共発現情報データベースCOXPRESの開発を行い、公開することが出来た。この結果を受けてドイツのMax Planck研究所での研究会から招待され講演・議論を行い、さらに改良するべき点と解析の方向性が明らかになってきた。「どのように」相互作用するのかということに関しては、前年度より引き続いて、表面の形状と物性の相補性に着目した複合体の構造予測法の開発を行い、複合体の構造予測コンテストに参加してきた。その結果、最新のターゲットで良い成績を出すことができたが、さらに改良すべき点があきらかになってきたので、次年度以降も継続して開発を行っていく。個々遺伝子の機能解析が進むにつれて、1遺伝子1機能という考えでは理解できない現象が数多く報告されるようになってきた。これに対してシステムバイオロジー的なアプローチがなされているが、一気に全体を見ようとするあまり個々の機能分子が過度に抽象化され、実体を持つタンパク質が記号となってしまっている。そこで本計画研究では、分子実体を伴ったシステムとしての膜輸送系ネットワークの構築とシミュレーションの実現を目指している。このためにまず、相互作用ネットワークの構築とそれらがどのように相互作用するのか(複合体構造の予測)及び相互作用を制御する低分子の結合部位の予測を行っている。相互作用ネットワークの構築:相互作用タンパク質の予測法の一つとして、遺伝子共発現データの利用がある。近年、精度の高いマイクロアレイデータが公共のデータベースに多く登録されてきており、信頼性の高い遺伝子共発現データを計算する為の環境が整いつつある。そこで、ヒト、マウスの共発現データベースCOXPRESdbを構築した。相互作用ネットワークを構築し「どの」蛋白質が相互作用するかが分かった後には、それらが「どのように」相互作用するのかを明らかにすることが、実体を伴った相互作用ネットワークの構築とシミュレーションには不可欠である。そこで、本研究では分子表面の形状の相補性に着目した複合体構造の予測法の開発を行ってきた。この方法では(1)モンテカルロ法と遺伝的アルゴリズムを用いて数多くの候補をリストアップし、(2)配列の保存性や文献情報からより尤もらしい複合体を選ぶというアプローチを取っている。

この方法を利用して、複合体の予測コンテスト(CAPRI)に参加した結果、候補構造のリストアップに関しては、世界的に見ても非常に高い水準の方法を開発することが出来ているが、「尤もらしい複合体を選ぶ」部分にはまだ改良の余地があることが見えてきた。様々な生物でのゲノムの解析と遺伝子解析の結果、1遺伝子1機能という従来の考えでは理解できない現象が報告されるようになってきた。これに対して全体をシステムとして考えるアプローチがなされているが、過度に抽象化により実体を持つタンパク質が記号となってしまっている。そこで研究では、分子実体を伴ったシステムとしての膜輸送系ネットワークの構築とシミュレーションの実現を目指している。柱としては、相互作用ネットワークの構築とそれらがどのように相互作用するのか(複合体構造の予測)及び大規模な蛋白質膜系のシミュレーションである。相互作用ネットワークの構築に関しては、これまでDNAマイクロアレイデータを利用して、ヒト、マウスの遺伝子共発現データベースの構築を行ってきたが、本年度はラットの共発現情報を追加した。また、蛋白質問相互作用データと遺伝子共発現データは相補的であることが分かってきたので、あらたに蛋白質問相互作用データの追加も行った。結果は、COXPRESdbとして公開した。また、蛋白質問相互作用データベースとして、HINTdbの拡充を行いHINTdbから共発現データを取得できるようにした。複合体の構造予測に関しては、1これまで開発してきた方法を発展させて、既知の複合体を分類し、その相互作用種別ごとに評価関数を構築するという方法を開発した。この方法で、複合体予測コンテストに今年も参加したが、従来よりも良い結果を得ることが出来るようになってきた。大規模な膜蛋白質系のシミュレーションに関しては、これまで行われてきた純膜での計算ではなく、より生体に近い複合脂質膜(DPPC+コレステロール)を構築し、モデル膜蛋白質としてアラメシチンを含む系の大規模シミュレーションを行った。その結果、これまでほとんど観察されてこなかった膜のうねりが蛋白質により大きく減少する事、脂質の組成の変化により蛋白質の水との接触しやすさなどの環境が変化する事を見いだした。今後はより生物学的に重要な蛋白質を利用した系での大規模なシミュレーションを行っていく予定である。また、最終年度でのシミュレーションに向けて、構造変化を考慮したBrowllian Dynamics法の開発を行ってきた。Hergチャネルに対して予備的な計算を行い、良好な結果を得ることが出来た。本研究では、分子実体を伴ったシステムとしての膜輸送系ネットワークの構築とシミュレーションの実現を目指している。
持続可能な社会を目指したイノベーション，戦略，MCSの総合的研究

持続可能な社会システムを構築するために,企業の戦略とマネジメントコントロールシステム(MCS)をいかにデザインすればよいのか,さらにそのためにイノベーションをどのように創出すればよいのかを解明するために,1持続可能な社会システムを促進する情報開示,2環境経営戦略形成プロセス,3環境マネジメントコントロールシステム,4社会課題を解決するイノベーション研究の4つの領域について,インタビュー調査と質問票調査を中心に包括的に研究する。研究プロセスには,海外共同研究者も参画してもらって,国際的なレベルでの総合的な研究を行う。
各種イオンによるコンクリート劣化と補修に関する研究

水貯留コンクリート構造物には,上水用,下水用,農業用などの種類がある。これらの構造物の耐久性は,力学的には地震時の挙動と各種のひびわれ発生により規定される。一方,水貯留コンクリート構造物の耐久性に関して,アルカリ骨材反応,塩害,中性化(炭酸化),微生物腐食などコンクリートの化学的劣化が問題になる場合がある。これらの劣化原因は水中やコンクリート中に含まれる各種のイオンであり,その防止策はイオンの侵入を遮断することと,侵入したイオンを吸着・除去することである。科学研究費の助成による研究成果として,主に下水道構造物を中心とした微生物による硫酸劣化と複合炭酸劣化に関して,その劣化機構を解明し,補修に関わる劣化の指標を提案した。加えて,塩害に寄与するClイオンなどの陰イオンと,アルカリ骨材反応を引き起こすNa,Kなどの陽イオンを吸着する補修時における断面修復材の着想に至った。一般に,これらの構造物の補修は,劣化コンクリートの除去と断面修復,及び表面の有機質被覆よりなる。よって,劣化深さの決定と劣化部の除去法は重要な研究テーマであり,今回,幾つかの化学的劣化指標と超高圧水洗処理を提案したことで研究の前半を終えた。しかし,補修時において,劣化部を完全に除去することは,その経済性から不可能である。よって,今後,残存したイオンの安定化を図るための断面修復材の開発が希求される。表面の有機質被覆を有効に機能させるためにも,この断面修復材と一体化して研究を実施する必要がある。また,水貯留コンクリート構造物には土中埋設のものが多くあり,この場合は必ず併用しなければ補修の効果がない。次なる研究課題はここにある。室内実験として,PH1,2,3,4,5,6の硫酸溶液による劣化試験と二酸化炭素による複合劣化試験を実施した.硫酸腐食は溶液中にそれぞれ供試体を6本づつ入れ,8週おきに重さ,長さ,直径,超音波伝搬速度,ピン貫入深さを測定した.その後,グループごとに1本を割裂し,目視観察,中性化深さ,断面pH,三酸化イオウの含有量,電気伝導度,X線回折などを表面からの深さごとに調べた.二酸化炭素による腐食は,二酸化炭素を2,4,6kgf/cm^2の圧力で封入した容器,及び硫酸ナトリウム,塩化ナトリウム,リン酸アンモニウム,硫酸アンモニウムの各溶液に二酸化炭素を2kgf/cm^2加圧した容器に3本づつ供試体を入れ、4週おきに同様の劣化程度を調べた.そして適宜供試体を割裂し,同様な断面調査を行った.現場調査は,2ヵ所の下水処理場の最初沈殿池で実施した.コンクリート劣化部除去法としてサンドブラストと高圧水洗を採用し,表面劣化部を除去後,ピン貫入深さ,反撥硬度,表面引張強度などを測定した.また,コアを抜き,断面pH,電気伝導度,X線回折などを処理表面からの深さごとに調べた.その結果,コンクリート劣化部を正確に判定するために化学的劣化指標を用いることを提案した.化学的劣化指標には,断面pH,電気伝導度,三酸化イオウの含有量,X線回折強度が考えられ,それぞれの劣化に関する閾値を検討した.コンクリート劣化部の除去方法も,化学的劣化指標により評価され,超高圧水洗処理の優位性を示した.室内実験として,pHOの5%の硫酸溶液による防食被覆の安定性試験と,二酸化炭素と有機酸による複合劣化試験,及びアルカリ骨材反応の抑制試験を実施した.被覆安定性試験は溶液中に表面処理と被覆厚の異なる供試体を2本づつ入れ,4週おきに外観,重さ,長さ,超音波伝搬速度を測定する.

その後,半年,1年で種別ごとに1本を割裂し,中性化深さ,断面pH,三酸化イオウの含有量,電気伝導度,X線回折などを表面からの深さごとに調べる.二酸化炭素と有機酸による複合腐食は,溶存二酸化炭素濃度を4段階設定し,且つ有機酸でpHを6.5に調整した容器に5本づつ供試体を入れ,1週おきに同様の劣化程度を調べた.そして適宜供試体を割裂し,同様な断面調査を行った.アルカリ骨材反応の抑制試験は,各種劣化を受けたコンクリートの断面修復材の開発を目的に,モルタルバ-による促進法を用いて実施した.防食被覆の安定性試験とアル骨抑制試験は,現在継続中であるが、複合劣化試験は終了し,液相部の複合炭酸腐食を補強する劣化機構の解明が完了した.現場調査は,し尿処理場の汚泥貯留槽で実施した.コンクリート劣化部除去法として2種類の高圧水洗を採用し,表面劣化部を除去後,切取サンプルを採取して,断面pH,電気伝導度,三酸化イオウ含有率,蛍光X線回折などの化学的劣化指標を処理表面からの深さごとに調べた.また,その他の腐食・劣化を受けたサンプルも同様に調べた.その結果,コンクリート劣化部を迅速に判定するために科学的劣化指標のうち蛍光X線回折強度を用いることを提案した.化学的劣化指標には,微生物腐食でSの回折強度が考えられ,複合炭酸腐食でCaCO_3の回折強度とその他の化学的劣化指標の併用が考えられる.コンクリート劣化部の除去方法も,化学的劣化指標により評価され,超高圧水洗処理の優位性が示された.
オキシトシン受容体を介したヒト分娩機構の分子生物学的解析並びにその調節

我々がクローニングしたオキシトシン受容体cDNAを元にして次下の事実を明らかにした.(1)オキシトシン受容体をCOS-7細胞、アフリカツメガエル卵母細胞に一過性発現させ、種々の関連リガンドの結合特性と生理学的反応性の差異を明らかにした.又、この系は新薬のスクリーニングに応用出来る.(2)オキシトシン受容体に対するモノクローナル抗体を樹立し、in situ hybridizationと免疫組織化学を併用し、分娩時における卵膜、子宮筋層の受容体量の変化とその局在を明らかにした.分娩の進行に伴い卵膜で急速にオキシトシン受容体が誘導されることは、オキシトシン受容体をめぐる内分泌環境の変化が分娩を進行されるカギを握ることを示している.また本抗体の樹立にて、種々の臓器におけるオキシトシン受容体の発現を蛋白レベルで検討することが可能になった.(3)オキシトシン受容体を子宮頸管擦過細胞よりRT-PCR方を用いて検出する方法を確立した.その検出率は妊娠週数の進行に伴い上昇するので、本方法が、分娩時期の予測や早産の予知に利用できる可能性が示唆された.(4))オキシトシン受容体cDNAをプローブとしてヒトゲノム上のオキシトシン受容体遺伝子をクローニングし、その染色体上の位置(3p26,2)を決定した.遺伝子上流の転写調節領域の塩基配列を解読し、既知の転写調節因子結合配列とのホモロジーを検索した.する完全な型でのエストロゲン応答性配列(ERE)は存在せず、そのハーフサイトが3ヵ所に存在した.また、NF-IL6結合配列やAPRE結合配列といった炎症性サイトカインで誘導される因子の結合配列も存在していた.これらの結果は、オキシトシン受容体の炎症反応による誘導の可能性を示唆し、最近注目される早産の背景としての絨毛羊膜炎などの因子の分子生物学的解析につながるものである.我々がクローニングしたオキシトシン受容体cDNAを元にして次下の事実を明らかにした.(1)オキシトシン受容体をCOS-7細胞、アフリカツメガエル卵母細胞に一過性発現させ、種々の関連リガンドの結合特性と生理学的反応性の差異を明らかにした.又、この系は新薬のスクリーニングに応用出来る.(2)オキシトシン受容体に対するモノクローナル抗体を樹立し、in situ hybridizationと免疫組織化学を併用し、分娩時における卵膜、子宮筋層の受容体量の変化とその局在を明らかにした.分娩の進行に伴い卵膜で急速にオキシトシン受容体が誘導されることは、オキシトシン受容体をめぐる内分泌環境の変化が分娩を進行されるカギを握ることを示している.また本抗体の樹立にて、種々の臓器におけるオキシトシン受容体の発現を蛋白レベルで検討することが可能になった.(3)オキシトシン受容体を子宮頸管擦過細胞よりRT-PCR方を用いて検出する方法を確立した.その検出率は妊娠週数の進行に伴い上昇するので、本方法が、分娩時期の予測や早産の予知に利用できる可能性が示唆された.(4))オキシトシン受容体cDNAをプローブとしてヒトゲノム上のオキシトシン受容体遺伝子をクローニングし、その染色体上の位置(3p26,2)を決定した.遺伝子上流の転写調節領域の塩基配列を解読し、既知の転写調節因子結合配列とのホモロジーを検索した.する完全な型でのエストロゲン応答性配列(ERE)は存在せず、そのハーフサイトが3ヵ所に存在した.また、NF-IL6結合配列やAPRE結合配列といった炎症性サイトカインで誘導される因子の結合配列も存在していた.これらの結果は、オキシトシン受容体の炎症反応による誘導の可能性を示唆し、最近注目される早産の背景としての絨毛羊膜炎などの因子の分子生物学的解析につながるものである.(1)ヒトオキシトシン受容体cDNAをCOS細胞にトランスフェクトし、^3H-オキシトシンならびにオキシトシン類似リガンドとの結合実験系を確立し既に確立したアフリカツメガエル卵母細胞発現系の生理学的反応と比較することに成功した。これにより従来バソプレッシンアゴニストとされていたペプチドがオキシトシンアンタゴニストであることが判明した。(投稿中)(2)オキシトシン受容体cDNAを用いたin situ hybidization系を確立し、ヒト正常子宮内膜や妊娠時脱落膜における同受容体の局在を性周期別、分娩進行期別に検討した。またノーザンブロットによりその受容体量の変化を確認した。またラット脳における局在の検討にも成功した。(3)オキシトシン受容体の遺伝子構造解析に成功した。この遺伝子は4つのエクソンと3つのイントロンよりなり、その転写を調節していると思われる領域にはいくつかの既知の転写因子結合部位と相同性のある部分を認めた。また、FISH法により染色体上の位置を同定することに成功した。(4)オキシトシン受容体cDNAより類推されるアミノ酸配列に基づき合成ペプチドを作成、家兎ならびにマウスに免疫する事により、抗ヒトオキシトシン受容体ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の樹立に成功した。これらの抗体は、ヒト組織における免疫組織化学染色に使用可能であることを明らかにした。ヒトにおけるオキシトシンの特に分娩時における生理的、病理的意義を検討し以下の結果を得た。(1)我々がクローニングしたcDNAより予測されるアミノ酸配列に基づき合成ペプチドを作成、これを抗原とした抗ヒトオキシトシン受容体モノクローナル抗体を樹立した。(2)オキシトシン受容体発現の変化を微量検体で測定できるRT-PCR法を確立し、これを妊娠時子宮頸管由来の擦過細胞に応用した。

(3)オキシトシン受容体の薬理学的特性を明らかにするためにそのクローンをCOS-7細胞、アフリカツメガエル卵母細胞上に一過性に発現せしめ、種々のリガンドの受容体への結合特性、生理学的反応を検討する系を確立した。(4)オキシトシン受容体のヒトゲノム上での位置、構造ならびに塩基配列を明らかにした。以上の結果を用いて、a)ヒトの分娩時に卵膜、子宮筋層でオキシトシン受容体が増加するがその局在は繊毛膜、脱落膜細胞に存在し、又、子宮筋層では一部の平骨筋細胞のみが受容体を発現していること。b)その発現は遺伝子の5′上流領域の塩基配列の解析からNF-IL6、APREといった炎症性反応物質の影響を受けている可能性があること。又、c)子宮筋がアルギニン-バゾプレッシンで収縮することが報告されているが、それはオキシトシン受容体の部分的アゴニスト作用による可能性があることを示すことができた。これは分娩時におけるオキシトシン受容体を介した陣痛調節の重要性を示すものである。
大気汚染の人体影響-培養肺胞上皮細胞による肺障害発生機序解明と検出法開発

1.肺胞上皮細胞透過性に対する喫煙の影響;分離細胞をコラ-ゲン膜上に培養12週間後、このコラ-ゲン膜をUssing chamberにセットし電気生理学的パラメ-タ-を測定して、たばこの煙や各種炎症細胞の肺胞上皮細胞透過性への影響を調べた。Tobacco smokeをUssimg chamber内にbubblingすると、細胞活性を示す短絡電流(SCC)が60分後にコントロ-ル値の71%に、90分後に60%に低下した。バッファ-液に肺胞マクロファ-ジを加えTobacco smokeの影響をみると、SCCが60分で67%、90分で48%に低下した。Tobacco smoke自体による肺胞上皮細胞障害だけでなく、肺胞マクロファ-ジを刺激することで障害が増強することを示している。Tobacco smokeの成分では、ニコチン自体の影響をみると、1μMではあまり変化ないが、10μMでSCCが逆に促進された。アクロレインでは、10^<ー3>Mで強い障害がみられ、二酸化窒素20PPMでもSCCの低下がみられた。われわれの肺胞マクロファ-ジや好中球についてのこれまでの報告から、各種刺激物自体だけでなく炎症細胞を介して肺胞上皮細胞透過性が亢進し、これらに炎症細胞からス-パ-オキサイド産生やプロテア-ゼ遊離などが関与していることが示唆された。2.ヒト肺胞II型上皮細胞の分離培養と機能;肺癌などで肺切除を受けた患者の切除肺からヒト肺胞II型上皮細胞を分離培養し、その機能を検索した。症例11名中肺胞II型上皮細胞のpurityが50%以上であった8例では、切除肺1g当り2.7×10^6個のII型細胞が得られ、タンニン酸固定によるpurityは71.0±3.4%であった。ラット肺の細胞と比較し、顆粒の小さい層状封人体を多数含んでいた。蛍光抗体法によるアクチンフィラメントなどの構造にも両者で差がみられた。肺表面活性物質のアポ蛋白分泌を測定すると、6時間で10^6個あたり35ngが分泌され、ADP(10^<ー3>M)で約2倍に増加し、機能的にはあまり差がみられなかった。3.生体内培養;分離肺胞上皮細胞をフィルタ-を付着した拡散chamber内に培養し、再度ラットの腹腔内にいれ数日培養すると、細胞増殖がin vitroより強くみられる。現在、肺胞上皮細胞表面活性物質のcDNAを用いてその細胞内合成をin situ hybridization法で調べている。4.気道粘膜上皮細胞への影響;大気汚染物質などにより気道粘膜上皮細胞の生体防御機構も影響されることが示唆されている。現在、各種大気汚染物質の障害濃度の決定のほか、さらに肺表面活性物質のアポ蛋白のcDNAを用いた遺伝子レベルへの影響などの研究を進めている。今後癌遺伝子についても研究を進めたい。

現在、肺胞上皮細胞表面活性物質のcDNAを用いてその細胞内合成をin situ hybridization法で調べている。4.気道粘膜上皮細胞への影響;大気汚染物質などにより気道粘膜上皮細胞の生体防御機構も影響されることが示唆されている。現在、各種大気汚染物質の障害濃度の決定のほか、さらに肺表面活性物質のアポ蛋白のcDNAを用いた遺伝子レベルへの影響などの研究を進めている。今後癌遺伝子についても研究を進めたい。
全方位視覚情報を用いた屋外環境における視覚誘導方法

本研究では,屋外環境のための本センサを用いた視覚誘導方法の検討を行った.一般に屋内環境は,滑らかで平らな床面と壁,柱,机など垂直エッジ成分を持つ構造物から構成されている場合が多い。一般道路面には細かな凹凸があり,また坂道やカーブなど傾斜した道路もあるため,たとえ環境内に垂直状(重力に対し)のエッジがあったとしても,画像面上では放射上のエッジとして現れないと言った問題がある.そこで,路面の凹凸からの微小振動を全方位オプティカルフローの情報から安定に推定し,揺れのない画像を生成する機能(ビデオム-ビ-における手ぶれ防止のような機能)を実現することで.これまで提案した垂直エッジ情報に基づく視覚誘導方法を屋外環境でも利用できるようにした.さらに,逆透視変換の手法を用いた自由空間の推定法を構築した.入力情報を水平面(床面)上に変換することでロボットの自己位置並びに障害物の検出を行った。入力画像を床面に投影した場合、床面状の模様は、ロボットの位置に関わらず同一スケールで射影される。また高さのある部分では、変換画像中でのスケールが異なる。この関係を利用し、ロボット移動による時系列画像間でテンプレート照合を行うことでロボットの移動量を推定し、さらに照合のとれなかった部分から障害物を検出した。
創薬効率を高めるための計算機的フラグメントベース・ドラッグデザイン手法の開発

本研究では、FBDD/SBDDのための有力な計算ツールとしてin silicoフラグメントマッピング手法を創案した。この手法では、まず、タンパク質-リガンド複合体のX線結晶構造から抽出したフラグメントとサブサイトのペアからなるデータベースを創製し、次にそれを用いて、知識ベースでフラグメントを標的タンパク質上にマッピングするソフトウェアを開発した。この手法を、いくつかの代表的なPPI阻害剤の系で検証した結果、良好な成績を上げることが出来た。従って、このin silicoフラグメントマッピング手法は、SBDD/FBDDのための有用かつルーチン的なツールになると確信している。1利用する蛋白質-リガンド複合体立体構造データベースの選定:本研究では医薬品データベースとしてDrugBankデータベースを採用した。2リガンド結合サイトに対する特性球配置プログラムの作成と特性球表現されたリガンド結合サイトのデータベース化:本研究では、1985個のFDA承認小分子薬物(以下承認薬)のうち、3次元構造情報が明らかになっている1555化合物を用いた。また、サブサイト、フラグメントを作成する際に用いるX線結晶複合体データベースとして、注釈付き複合体データベースであるPDBbindおよびsc-PDBを用いた。PDBbind(ver.2014)からは10605個の複合体情報を利用した。sc-PDB(ver.2013)には、9283個の複合体情報が含まれており、このうちエラーを除いた9277個を使用してデータベースを作成した。このデータベースをCSFデータベース(Canonical Subsite-Fragment Database)と名付けた。3サブサイト類似性1次検索プログラムの作成4サブサイト重ね合わせ用SUPERPOSEプログラムの作成:サブサイト類似性1次検索プログラムおよびサブサイト重ね合わせ用SUPERPOSEプログラムは両方とも完成し、統合してSUPERPOSE_SITEプログラムとした。5フラグメントマッピングプログラムの作成:フラグメントを標的タンパク質表面にマッピングするプログラムFsubsiteは完成した。現在、これらのコンピュータプログラムとデータベースを用い、本研究手法の有効性を、いくつかの蛋白系に適用して、検証を進めている平成27年度の研究計画(1利用する蛋白質-リガンド複合体立体構造データベースの選定2リガンド結合サイトに対する特性球配置プログラムの作成と特性球表現されたリガンド結合サイトのデータベース化3サブサイト類似性1次検索プログラムの作成4サブサイト重ね合わせ用SUPERPOSEプログラムの作成5フラグメントマッピングプログラムの作成)は全て達成し、現在、これらのコンピュータプログラムとデータベースを用い、本研究手法の有効性を、いくつかの蛋白系に適用して、検証を進めている「リガンド結合サイトに対する特性球配置プログラムの作成と特性球表現されたリガンド結合サイトのデータベース化」と「サブサイト類似性1次検索プログラム及びサブサイト重ね合わせ用SUPERPOSEプログラムの作成(両プログラムを統合してフラグメントマッピングプログラムFsubsiteと名付けた)」は前年度に完成したので、その実効性を検証した。具体的には、そのフラグメント化合物が結合している蛋白質側のサブサイトを用いて検索したとき、まず、自分自身が上位にランクされるか、次に、同じフラグメント化合物が結合している別の蛋白質がヒットするかを検討した結果、全ての場合で有効性が実証された。そこで、このデータベースとプログラムを用いたin silico創薬手法を「フラグメントマッピング法」と名付け、この手法を蛋白質ー蛋白質相互作用(PPI)界面の予測に適用した。その結果、複数の例でPPI界面を正しく予測することができ、有用性が示された。続いて、酵素阻害剤の探索に本手法を適用し、有用性を検証した。標的酵素としてはPAD4(Peptidyl Arginine Deiminase4)を用い、Fsubsiteとサブサイト-フラグメントデータベースを用いてPAD4タンパク質上に分子フラグメントをマッピングし、その配置パターンに基づいたバーチャルスクリーニングを行うことで、既存のPAD4阻害剤とは異なる骨格を有するPAD4阻害剤候補を探索した。その結果、阻害活性を有すると予想される化合物( in silicoヒット化合物)を複数選別することができた。本研究で開発した、データベースとプログラムを用いたin silico創薬手法を「フラグメントマッピング法」と名付け、この手法を蛋白質ー蛋白質相互作用(PPI)界面の予測に適用した結果、複数の例でPPI界面を正しく予測することができ、PPI阻害剤開発における有用性が示された(H28年度の目標達成)。さらに、酵素阻害剤の探索例として、PAD4(Peptidyl Arginine Deiminase4)系に本手法を適用し、バーチャルスクリーニングを行った結果、阻害活性を有すると予想される化合物( in silicoヒット化合物)を複数選別することができた。現在、これらの新規骨格を有するin silicoヒット化合物の購入と阻害活性の測定を検討中である。本研究で作製したサブサイト-フラグメントデータベースと類似サブサイト検索プログラムFsubsiteを用いたin silico創薬手法を「フラグメントマッピング法」と名付け、この手法を蛋白質ー蛋白質相互作用(PPI)界面の予測に適用し、複数の例でPPI界面を正しく予測することができた。さらに、この"in silico

フラグメントマッピング法"の創薬への応用研究として、EED-EZH2タンパク質間相互作用(PPI)阻害剤の探索を行った。類似サブサイト検索プログラムFsubsiteとサブサイトーフラグメントデータベースを用いて、EEDタンパク質上にフラグメントをマッピングし、その配置パターン情報を利用した3D-pharmacophore based virtualscreeningによりEED-EZH2 PPI阻害剤候補化合物を17個選別した。この候補化合物を購入しアッセイを行ったところ、17個中5個の化合物が既存阻害剤と同等以上の阻害活性を示したことから、本手法のPPI阻害剤開発における有効性が明確に検証された。本研究では、FBDD/SBDDのための有力な計算ツールとしてin silicoフラグメントマッピング手法を創案した。この手法では、まず、タンパク質-リガンド複合体のX線結晶構造から抽出したフラグメントとサブサイトのペアからなるデータベースを創製し、次にそれを用いて、知識ベースでフラグメントを標的タンパク質上にマッピングするソフトウェアを開発した。この手法を、いくつかの代表的なPPI阻害剤の系で検証した結果、良好な成績を上げることが出来た。従って、このin silicoフラグメントマッピング手法は、SBDD/FBDDのための有用かつルーチン的なツールになると確信している。既知の蛋白質-フラグメント化合物複合体立体構造を用いて、平成27年度に作製したコンピュータプログラムの実効性を検証し、改良を行う。具体的には、そのフラグメント化合物が結合している蛋白質側のサブサイトを用いて検索したとき、まず、自分自身が上位にランクされるか、次に、別種のフラグメントが結合している同一蛋白質がヒットするか、そして、元と同じフラグメント化合物が結合している別の蛋白質がヒットするかを検討し、プログラムの精度が上がるように改良する。開発した「フラグメントマッピング法」の有用性のさらなる検証と応用研究を行う。いくつかの蛋白質ー蛋白質複合体系に適用し、妥当なフラグメントの同定が可能かどうかを検証する。そして、それらのフラグメントから実際のPPI阻害剤の構築が可能かどうかを、得られたフラグメントセットを用いた3D-pharmacophore based virtualscreeningを通して検証し、本手法のPPI阻害剤開発における有効性を検討する。併せて、いくつかの酵素系の阻害剤(オルソステリック/アロステリック)探索にも適用し、有用性を検証する。計算化学・物理化学・医薬分子設計
日本韓国経済の比較研究-産業と企業-

今年度は、本プロジェクト3年目であり、これまでの共同研究を総括する作業をおこなった。平成12年5月31日から6月2日にかけて、京都大学経済研究科から教官一名をソウル大学校経済学部・同経営大学に派遣して、予備的な研究会をひらき、今年度の共同研究の内容と方法について検討・決定した。その方針にもとづき、両大学で総括的な研究を進めた。平成12年12月8・9日に、京都大学から6名の教官をソウル大学校に派遣し、同大学においてソウル大学校の教官約25名と共同研究を総括するセミナーを開催した。共同研究の成果として次のような成果を得た。第1に、日本は1990年から、韓国は1997年から継続して経済が沈滞しているが、この東アジア地域の変動は、非常に広範な範囲に及ぶものであり、全体として両国は過渡期に入ったと把握できるということ。第2に、日本と韓国は、現在金融制度の破綻や大企業のあいつぐ倒産にあらわれているように、危機的な様相をみせているが、これは他面では従来手がつけられていない制度矛盾の根本的な構造改革をおこなえる好機でもある。第3に日本と韓国の経済・経営面において、その歴史的な経緯から従来は相違点のみが強調されてきたが、近年次第に共通点が形成されてきていることが明らかになった。その点から、両国の経済学・経営学の学界にいおいて、その研究成果を交流し、相互に先駆的試みに学びあうことの必要性が確認された。この共同研究の成果は、韓国ソウル大学校出版部から韓国語版が出版されることが決まっており、日本語版についても出版を企画している。平成10年度においては、京都大学経済学研究科から3人の教官がソウル大学を訪問し、またソウル大学校経営大学・同経済学部から6人の教官が京都大学を訪れ、それぞれ所定の研究に従事した。この共同研究は3年計画で進められているが、平成10年度の研究成果は次のとおりである。まず第1に、今日まで日本・韓国の経済・経営学界はまったく没交渉であったことから、両大学における共同研究は、両国の既存の研究成果を相互に紹介し吸収し合うことから始められた。この点においては、両大学教官の積極的な参加・協力があり、極めて濃密な研究を行うことができた。第2に、相互に関心をもっている経済・経営学のいくつかのトピックについて、双方から研究レポートを提出したうえで、ディスカッションをおこなった。そのテーマとは、「企業統治理論」、「技術移転論」、「労使関係論」、「グローバル経済論」等であり、今後個別の論文として発表される予定である。第3に、両大学において相手国経済・経営に関する文献が不足していることに鑑み、双方が、自国文献を収集したうえで相手大学へ寄贈した。この作業によって、研究の資料的条件が大きく向上した。また、特に希望があった重要文献については、翻訳したうえで研究用に相手大学に寄贈した。第4に、本年度において韓国の経済危機が急速に深化した事態に直面したので、韓国の経済危機の性格が如何なるものか、それに対して日本は如何に対応すべきかについて、研究レポートを作成交換したので、相互理解を深めることができた。次年度には、さらにテーマを絞って共同研究を進める予定である。今年度の共同研究は、日本韓国経済・経営の4つの分野について行われた。第1は両国に於ける戦後期経済学の形成に関してである。戦後学問の出発点は大きく異なっていたが、今日の経済のグローバル化によって、共通の学問的基盤が形成され始めたことが確認された。第2は、経営学の新視角の構築をめざすもので、国際マーケッティングの理論化と経営における文化的要素の認識方法をめぐって研究された。ともに新しい分野の開拓を意図した作業であり、各分野の研究者から多くの意欲的な提案が出された。

第3はコーポレイト・ガバナンスをめぐる研究である。従来の所有と経営の対比だけから分析するのではなくて、実際の企業統治を機能面から把握する理論的試みが提案され、それに対して様々なカウンター・プロポーズが出され、両国企業の実態を把握する方法が模索された。第4は金融分野の研究であり、両国が現在直面している深刻な金融危機にたいする認識と政策提言をめざした意欲的な検討と議論がおこなわれた。現在の金融危機が経済機構にとってどの程度の深さから起こったのか、という点をめぐって様々な見解が出されたが、両国経済がともに大きな構造変化の過渡期を迎えていることと関連している、という点では認識が一致した。さらに、隣接する両国の金融構造改革において、両国が相互に協力・補完機能をはたすことの有効性について合意が得られた。日本・韓国の経済と経営がともに大きく変動していること自体が、共通の学問的基盤を作りつつあるとの共通の認識が生まれてきた。今年度は、本プロジェクト3年目であり、これまでの共同研究を総括する作業をおこなった。平成12年5月31日から6月2日にかけて、京都大学経済研究科から教官一名をソウル大学校経済学部・同経営大学に派遣して、予備的な研究会をひらき、今年度の共同研究の内容と方法について検討・決定した。その方針にもとづき、両大学で総括的な研究を進めた。平成12年12月8・9日に、京都大学から6名の教官をソウル大学校に派遣し、同大学においてソウル大学校の教官約25名と共同研究を総括するセミナーを開催した。共同研究の成果として次のような成果を得た。第1に、日本は1990年から、韓国は1997年から継続して経済が沈滞しているが、この東アジア地域の変動は、非常に広範な範囲に及ぶものであり、全体として両国は過渡期に入ったと把握できるということ。第2に、日本と韓国は、現在金融制度の破綻や大企業のあいつぐ倒産にあらわれているように、危機的な様相をみせているが、これは他面では従来手がつけられていない制度矛盾の根本的な構造改革をおこなえる好機でもある。第3に日本と韓国の経済・経営面において、その歴史的な経緯から従来は相違点のみが強調されてきたが、近年次第に共通点が形成されてきていることが明らかになった。その点から、両国の経済学・経営学の学界にいおいて、その研究成果を交流し、相互に先駆的試みに学びあうことの必要性が確認された。この共同研究の成果は、韓国ソウル大学校出版部から韓国語版が出版されることが決まっており、日本語版についても出版を企画している。
企業研究者の移動に伴う技術知識の流出に関する研究

本研究では、特許データを用い、日本人発明者の異動の決定要因とその影響を分析した。分析の結果、異動による技術知識の波及効果は大きく、他企業から異動者を受け入れることで、組織内の個別発明者や組織全体の生産性が高まることが確認された。ただし、その効果は、異動する発明者の元々の生産性や、属する企業の規模の違いによっても異なることが示された。したがって、政策的には、画一的な流動性の向上は必ずしも望ましくなく、目的に応じた対象の変更や絞り込みが重要と考えられる。本研究の目的は、特許の発明者データを用い、我が国の発明者の国内企業及び海外企業への異動状況を追跡し、競合企業への異動の決定要因や移動後の当該発明者の生産性の変化、及び、異動先企業への技術知識の移転状況を把握することである。特許データから発明者の移動状況を把握するに当たり、同姓同名の問題に対処するため、今年度はまず、Yamauchi et. al(2014)において、電話帳の中で同姓同名がいない名前(ユニークネーム)のみを対象とした分析を行った。そこでは、日本人の名前の70%以上がユニークネームであり、また、名前によって生産性が変わらないことが確認されている。この手法を用いて、山内他(2014)では、日本人発明者の韓国企業への移動の決定要因とその影響を分析した。分析の結果、韓国企業に移動した日本人発明者は、生産性の高いシニア発明者と、生産性の低い若手発明者に2極化していることが分かった。特に、製法特許を出願している発明者ほど、移動確率が高いことも確認された。また、生産性が高い発明者が移動した場合、彼らの移動後の特許出願が、日本企業の特許出願の拒絶理由となることが多く、人材流出による競合企業の技術競争力の上昇効果は大きい可能性があることも明らかとなった。これらの分析結果は、韓国企業が、付加価値を付けた製品投入のスピードを高めるという短期的目的と、先端技術の開発力を高めるという長期的目的を明確に使い分け、製品開発戦略の一つの手段として人材活用を行っていることを示唆している。この研究は、日本企業が先端技術の開発力を高めていくうえでの、人材・ノウハウ管理モデルの再構築の必要性を提言している点、また、人材移動による研究開発活動への負の影響を、競合企業の特許出願によるブロッキング活動の観点から評価している点において、独創的かつ意義のある研究である。本研究では、特許データを用い、日本人発明者の韓国企業への移動の決定要因とその影響を分析した。特に、ノウハウを多く保有しているとみなせる、製法特許の出願経験がある発明者ほど、移動確率が高いことも確認された。また、移動先において現地発明者と共同発明を行う割合は、元々の生産性が低い発明者ほど高い。このことは、韓国企業が、既存製品の解析や付加価値の追加という短期的な目的と、先端技術の開発力の向上という長期的な目的とを明確に分けて人材を採用していることを示唆している。特に、生産性が高い発明者が移動した場合、彼らの移動後の特許出願が、日本企業の特許出願の拒絶理由となることが多く、人材流出による競合企業の技術競争力の上昇効果は大きい可能性がある。さらに、本研究では、国内企業への異動に限って、発明者の異動による知識のスピルオーバー効果の測定も試みた。それによれば、組織が異動者を受け入れることで、異動していない発明者の生産性が上昇するという効果が確認された。このことは、既存の発明者が、自身の持たない知識を異動者から得ていることを示している。以上の結果は、発明者の流動性を高めることが、知識のスピルオーバーを大きくし、研究開発の専有可能性を低下させる一方で、受け入れ企業の生産性を高めることを意味している。また、分析結果から、異動によって、異動前の生産性が高い発明者の生産性は下落し、異動前の生産性が低い発明者の生産性が上昇することも確認されている。したがって、発明者の流動性を高めることでイノベーションを促進するためには、画一的な流動性の向上は必ずしも望ましくない可能性があり、社会厚生を高めやすい対象に絞って流動性・多様性を向上していく必要があると考えられる。初年度の目標は、データセットの構築と基礎的な集計・図表による分析であった。これらの目標は計画通り達成されており、その成果はYamauchi et. al(2014, IIPR Discussion Paper)や山内他(2014,日本知財学会誌第11巻2号)にまとめられている。イノベーションの経済学、法と経済学平成27年度は、ユニークネームを教科書データとして、アルゴリズムを用い、対象国を増やしつつ、より大規模なデータセットの構築を図る。同姓同名を自動で判別するアルゴリズムの設計は各国の研究者が取り組んでいる課題であり、それらを踏襲しつつ、特許データに含まれる名前以外の情報(技術分野、引用情報等)を利用して行う。

そうして構築されたデータセットを用いて、発明者の移動が生産性に与える影響に関する、より詳細な分析を行う。特に、移動前後の研究分野の変化、共同発明経験の違いによる移動の効果の違い、移動元企業の研究開発活動に対するブロッキング効果に着目した分析を行う。いくつかの物品について、申請時の見積額より安く購入できたため。予算の制約により購入を諦めた書籍を購入するために使用する。
プロテアゾームからみたLewy小体形成とドーパミンニューロン死の関係

神経変性疾患では、選択的細胞死と不溶性タンパクの細胞内蓄積の2点が病理学的特徴であるが、両者の関係は不明である。パーキンソン病では、ドーパミンニューロン死とLewy小体の出現が見られるが、両者の関係をプロテアソーム活性との関連に重点をおいて検討した。ミトコンドリア複合体I阻害薬として、1-methy-4-phenylpydinium ion(MPP^+)およびrotenoneを用いてプロテアソーム活性を測定した。いずれも低用量でプロテアソーム活性が増大した。ドーパミンニューロン死とプロテアソーム活性の関係を検討したところ、プロテアソーム活性が上昇する条件ではドーパミンニューロン死が促進され、活性が抑制された条件ではドーパミンニューロン死が抑制され、ミトコンドリア複合体Iの活性低下が神経細胞死を引き起こす機序の1つがプロテアソーム活性の増大であることが示された。プロテアソーム活性を抑制した条件ではドーパミンニューロン内にユビキチン陽性、αシヌクレイン陽性封入体が形成され、この点からは、封入体形成とドーパミンニューロン死はプロテアソーム活性の点からは対極的な現象である可能性が示された。一方、ドーパミン合成の律速酵素であるチロシン水酸化酵素を阻害するα-methyl tyrosineを用いて細胞内ドーパミン含有量を減らした条件ではrotenone誘発ドーパミンニューロン死が阻害されることが示された。さらに、ミトコンドリア複合体I阻害によるプロテアソーム活性の増大にはドーパミンニューロン含有ドーパミンが関与していることが推定された。パーキンソン病におけるドーパミンニューロン死について、ミトコンドリア複合体I活性の低下とプロテアソーム活性との関連に重点をおき検討を行った。研究計画13については、ミトコンドリア複合体I阻害薬として、1-methy-4-phenylpydinium ion(MPP+)およびrotenoneを用いてプロテアソーム活性を測定したところ低用量でプロテアソーム活性が増大することが示された。一方、酸化ストレスモデルとしてbuthionine sulfoximineを用いた場合はプロテアソーム活性の変化はみられず、プロテアソーム活性の上昇は単純な酸化ストレスよりはミトコンドリア複合体I活性の部分的抑制が重要であることが示された。ついでプロテアソーム阻害薬とMPP^+あるいはrotenoneとの組み合わせによって、ドーパミンニューロン死とプロテアソーム活性の関係を検討し、プロテアソーム活性が上昇する条件ではドーパミンニューロン死が促進され、活性が抑制された条件ではドーパミンニューロン死が抑制され、ミトコンドリア複合体Iの活性低下が神経細胞死を引き起こす機序の1つがプロテアソーム活性の増大であることが示された。プロテアソーム活性を抑制した条件ではドーパミンニューロン内にαシヌクレイン陽性封入体が形成され、この点からは、封入体形成とドーパミンニューロン死はプロテアソーム活性の点からは対極的な現象である可能性が示された。そこで、ミトコンドリア複合体I阻害によるプロテアソーム活性の増大にはドーパミンニューロン含有ドーパミンが関与していることが推定された。また、研究計画6については、MPP+によるドーパミンニューロン死にかかわるshort-lived proteinについて検討したところ、mitogen activating protein kinase(MAPK)の脱リン酸化が生じること、プロテアソーム活性を阻害するとMAPKがリン酸化されることが示された。パーキンソン病におけるドーパミンニューロン死について,ミトコンドリア複合体I活性低下とプロテアソーム活性との関連に重点をおいて検討した。