hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
mRNA配列中のシュードウリジンの生理的意義の解明

生体内の一部のmRNAにおけるウリジン(U)からシュードウリジン(Ψ)への修飾の生理的作用を明らかにするため、人為的にΨを導入したアミロイド前駆体タンパク質(APP)mRNAの翻訳産物におけるアミノ酸置換を調査した。APPのE2領域をコードするmRNA断片のコドン435(UUC)の第2塩基にΨ化修飾を導入し、小麦胚抽出物を用いて翻訳反応を行い、生じたタンパク質産物を免疫沈降により精製した。得られたタンパク質試料は未修飾mRNAの翻訳産物と同じ分子質量を示し、APP mRNAのコドン435がUUCからUΨCに変化しても、コードされるアミノ酸はフェニルアラニンのまま変化しないことが示された。(1)mRNA上の既知修飾部位におけるシュードウリジル化の定量法の確立次世代型DNAシークエンサーを利用した近年の研究により、mRNA上の多くのヌクレオチド部位にシュードウリジル化修飾が同定されている(Carlile et al.Nature 515, 143-146 (2014), Schwartz et al.Cell 159, 148-162 (2014))。しかし、これらは間接的な方法であるために、各部位におけるシュードウリジル化率を求め試料間で比較することは困難であった。そこで、培養条件の異なるHEK293細胞より抽出した複数のRNA試料について、従来の方法(Ofengand et al. Methods 25, 365-373 (2001))に従いシュードウリジン特異的にCMC化修飾を施した後、修飾部位を跨ぐ位置に設計したプライマー対を用いた逆転写-リアルタイムPCRによりシュードウリジル化率の定量を試みた。その結果、この方法はあくまでも半定量的解析ではあるものの、試料間の特異的部位におけるシュードウリジル化率の差異を明確に示すことができた。(2)シュードウリジル化修飾を介した遺伝情報再コード化の解析ヒトの8種類のmRNAおよびrRNAについて、上記方法により既知の修飾部位におけるシュードウリジル化率の血清飢餓による変動を調査した結果、2種類のmRNA上に報告された部位で比較的大きな修飾率の変動が見出された。すなわち、これらのmRNAにおいては、血清飢餓ストレスに応答したシュードウリジル化修飾の変化が、細胞において何らかの生理的変化を導いている可能性がある。そこで現在、これらのmRNAにおけるシュードウリジル化がコードするアミノ酸配列に及ぼす影響の解析を進めている。mRNAにおけるシュードウリジル化修飾に関するこれまでの報告は修飾の発見に関するものであり、多くのmRNAにおけるシュードウリジル化率が血清飢餓ストレスに応答して変化を示すことをこの現象の生理的意義の論拠とはしていたが、塩基修飾自体に関する情報しか得られず、それらの生理的な意義に関する考察は困難であった。本研究は初年度において、上記で報告されたmRNAのうち少数について、血清飢餓に応じたシュードウリジル化率の変動の大きさを調査した。その結果、著しく大きな変動を示す2種のmRNAを見出した。これらのmRNAにおけるシュードウリジル化は血清飢餓を発端とした細胞の変化を仲介する役割を担っている可能性が高いと見なすことができ、次年度の研究により翻訳産物の構造に及ぼす影響を明らかにする計画である。mRNA配列中に天然に存在するシュードウリジン(Ψ)の役割は知られていないが、終止コドン内のウリジン(U)を人為的にΨに置換するとアミノ酸コドンに変化することが知られている。一方、細胞内の一部のmRNAの特定部位におけるΨ化が報告されているが、アミノ酸コドン中に生じたΨの作用は知られていない。そこで、mRNAの特定部位にΨを導入し、その翻訳産物におけるアミノ酸置換を調査した。Ψ化の影響を調査するモデルとして、配列中にはΨ化部位が報告されているアミロイド前駆体タンパク質(APP)mRNAを選んだ。APP mRNAの塩基配列中で、コドン435「UUC」の第2塩基がΨ化を受けると報告されている。本来フェニルアラニンをコードするUUCがΨ化によりUΨCになるとアミノ酸コードが変化するのではないかと考え、以降の実験を計画した。人工mRNAの3'側断片は、コドン435のΨ化部位から始まりFLAGタグコード配列・終止コドンと続くよう設計し、委託合成した。これと、in vitro転写により調製した5'側断片を連結し、全長mRNAを得た。調製したmRNAから、小麦胚抽出物無細胞翻訳系を用いて24°C, 24時間の翻訳反応を行い、生じたタンパク質産物を免疫沈降により精製した。得られたタンパク質試料についてMALDI-TOFによる質量分析を行った結果、未修飾mRNAの翻訳産物と同じ位置にピークを示し、分子質量はもΨ化部位を含むコドン435がフェニルアラニンをコードした場合の計算分子量9193.04とほぼ一致した。すなわち、APP mRNAのコドン435がUUCからUΨCに変化しても、コードされるアミノ酸はフェニルアラニンのまま変化しない可能性が示された。すなわち、UUCからUΨCへの修飾はコードするアミノ酸に変化を引き起こさない可能性が示された。

APPのE2領域をコードするmRNA断片のコドン435(UUC)の第2塩基にΨ化修飾を導入し、小麦胚抽出物を用いて翻訳反応を行い、生じたタンパク質産物を免疫沈降により精製した。得られたタンパク質試料は未修飾mRNAの翻訳産物と同じ分子質量を示し、APP mRNAのコドン435がUUCからUΨCに変化しても、コードされるアミノ酸はフェニルアラニンのまま変化しないことが示された。血清飢餓ストレスに応じて修飾率の大きな変動を示した2種類のmRNAについて、修飾部位周辺を模したミニmRNAを構築する。修飾部位がシュードウリジンであるもの及び未修飾のウリジンであるものを調整し、各々について真核細胞由来のin vitro翻訳システムを用いて翻訳産物を得る。得られたペプチド産物を質量分析及びアミノ酸配列解析することにより、コドンのシュードウリジル化に応じたアミノ酸置換を明らかにする。さらに、その結果に応じて、これらのmRNAに対応したタンパク質に同様のアミノ酸置換を導入して培養細胞内で発現させることにより、mRNA上の特異的部位におけるシュードウリジル化がタンパク質産物の生理機能に及ぼす影響について調査する。生化学
ＡＤＡＭプロテアーゼが担う心臓神経堤分化制御の解明

代表研究者らはノックアウトマウスの解析により膜型プロテアーゼAdam19が心臓神経堤細胞の適切な分化に必須であることを見出した。Adam19はこれまで心臓の心室中隔、弁形成に寄与することが知られていた。しかし、その細胞、分子メカニズムは不明であった。代表研究者らはAdam19欠損マウスの心臓神経堤細胞を遺伝学的に可視化し、その表現型を分子レベルで評価、確認した。Adam19 Venus(緑色蛍光タンパク質)ノックインマウスの作製により、Adam19の発現パターンを詳細に確認することを可能にした。また、この観察結果より移動後の心臓神経堤で強く発現していることが明らかとなった。申請者はAdam19のコンディショナルノックアウトマウスを作製し、現在どの細胞(心臓神経堤細胞もしくはその他の細胞)で発現するAdam19が心臓神経堤の適切な分化に必要なのか、研究を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。脊椎動物において神経堤細胞は背側から生じ、その一部が心臓へと移動してくる。心臓が正しく形成されるためには、この神経堤細胞が心臓で適切に配置し、分化する必要がある。このため細胞同士のコミュニケーションは非常に重要となる事が予測される。具体的には細胞の移動、接着、細胞外シグナル分子の伝達、細胞外タンパクのプロテオリシスなどがそれにあたる。我々はこの細胞同士のコミュニケーションの鍵を握るタンパクである膜型プロテアーゼADAM (a disintegrin and metalloprotease)について研究を行っており、特に心臓神経堤細胞で発現し、その遺伝子欠損マウスが心室中隔欠損を示すADAM19に着目し、心臓形態形成におけるADAM19の機能解明を目的として解析を行っている。これら心臓神経堤細胞は心臓流出部(outflow tract)の形成や心室中隔の形成に重要な機能を果たしており、心臓神経堤細胞の異常は先天性心疾患を引き起こすことが知られている。このことから本研究は先天性心疾患の病態理解・治療法を発展させる上で重要性の高いものであると考えられる。また、心臓神経堤細胞の移動や分化のメ力ニズムには不明な点が多く残っており、ADAM19についてもその詳細な分子メカニズムは明らかにされていない。本研究はそのメカニズムを明らかにするものであり、今後、心臓神経堤細胞の研究にも新しい知見をもたらすものと考えられる。研究計画にあるマイクロアレイ解析を行い、変化のあった候補分子の解析が順調にすすんでいること。ADAM19が心臓で切断する基質候補が明らかになりつつあること。以上のことから区分2に該当すると評価した。今後、心臓神経堤細胞の培養実験をすすめ、細胞レベルでの検証を行っていく。解析用マウス数が不足しているのでIVF等により交配をすすめ、より硬いデータを得る。
悪性眼球突出症の病因に関する分子生物学的研究

悪性眼球突出症は、臨床的に外眼筋の腫大、眼球運動障害を呈するタイプと後眼窩脂肪組織の増大が著明な眼球突出の強い2つのタイプに分けられるが、いずれもその病因は不明である。今回は後眼窩組織における病態の解明を目的に、前者に対してapoptosisの関与を、後者に対して後眼窩脂肪組織に浸潤しているTリンパ球のクローニングを行った。(A)外眼筋組織におけるApoptosisの関与悪性眼球突出症患者20例について手術時に得られた外眼筋組織におけるapoptosis,Fas,Fas ligand,Bcl-2の発現を検討した。19例中17例に外眼筋細胞にapoptotic nucleiを認めた。Apoptoticnucleiの割合は健常人(7例)の0.4%に比し、12.1%と有意に高く、しかも外眼筋腫大度の正の相関がみられた(r=0.47、P<0.05)。Fasは18例中11例に外眼筋細胞に発現が認められた。Fas ligandは浸潤細胞にのみ発現がみられた。Bcl-2は全例発現していなかった。以上より外眼筋細胞に対するapoptosisの本症の病態への関与が示唆された。(B)後眼窩脂肪組織に湿潤しているTリンパ球のクローニング悪性眼球突出症の患者2例より、101個のT細胞クローンとT細胞ラインを樹立した。1)細胞表面マーカーの解析: CD4+T細胞が3033%、CD8+T細胞が6770%と、CD8+T細胞が優勢を占めていた。これに対し、T細胞クローンでは、CD4+クローンが84個、CD8+クローンが17個とCD4+クローンが優勢であった。2)サイトカイン産生能: 16個のクローンに関してCD3抗体刺激時のサイトカイン産生能(IL-2,IFNγ,IL-4,IL-6,IL-10)をELISAにて検討した結果、Th0パターンを示すものが13個、Th1が3個であった。Th2パターンを示すものはみられなかった。3)自己線維芽細胞に対するT細胞応答: Autologousorbital fibroblastsに対する反応性を3H-thymidineの取り込み、IFNγ産生を指標に検討したが、T細胞クローンの増殖反応はみられなかった。さらに線維芽細胞表面にTSHレセプターの発現をはかり検討したが、陽性反応は認められなかった。以上より、後眼窩脂肪組織にはTh0ないしはTh1タイプのCD4+T細胞が本症の病態に関与している可能性が示唆された。しかしながら自己抗原の本体は未だ不明である。悪性眼球突出症患者の後眼窩組織における病態の解明と自己抗原を同定する目的で後眼窩組織に浸潤しているTリンパ球のクローニングを行なった。1)T細胞

クローニング悪性眼球突出症の患者2例より、手術時に後眼窩脂肪組織および末梢血を採取し、T細胞クローニングを行なった。後眼窩脂肪組織よりリンパ球を分離後、0.2、0.5、1、5個/wellで96-well plateに撒き、アロのfeeder細胞を加えてT Cell cloningmediumにて培養し、101個のT細胞クローンおよびT細胞ラインを得た。2)T細胞ラインの解析CD4_+T細胞が3333%,CD8_+T細胞が6770%と,CD8_+T細胞が優勢を占めていた。放射線照射したautologousの線維芽細胞とco-cultureし、T細胞増殖反応を、^3H-チミジンの取り込みやinterferonγの分泌能にて検討したが、いずれのT細胞ラインも陰性であった。3)T細胞クローンの解析患者1より61個、患者2より40個のT細胞クローンを得た。CD4_+クローンが84個、CD8_+クローンが17個とCD4_+クローンが優勢であった。16個のクローンについてのCD3刺激後の培養上清中のIL-2,IFNγ,IL-4,IL-6,IL-10の分泌反応をみると、Th1が3個、Th2が0個、Th0が13個であった。Autologousの線維芽細胞とco-cultureしたが、T細胞増殖反応は認められなかった。今後さらに他のクローンについても検討すると共に、分化させた線維芽細胞を指標にT細胞クローンの解析を行なう予定である。陽性クローンが得られれば陽性クローンを用いて自己抗原遺伝子の同定を行なう予定である。悪性眼球突出症は、臨床的に外眼筋の腫大、眼球運動障害を呈するタイプと後眼窩脂肪組織の増大が著明な眼球突出の強い2つのタイプに分けられるが、いずれもその病因は不明である。今回は後眼窩組織における病態の解明を目的に、前者に対してapoptosisの関与を、後者に対して後眼窩脂肪組織に浸潤しているTリンパ球のクローニングを行った。(A)外眼筋組織におけるApoptosisの関与悪性眼球突出症患者20例について手術時に得られた外眼筋組織におけるapoptosis,Fas,Fas ligand,Bcl-2の発現を検討した。19例中17例に外眼筋細胞にapoptotic nucleiを認めた。Apoptoticnucleiの割合は健常人(7例)の0.4%に比し、12.1%と有意に高く、しかも外眼筋腫大度の正の相関がみられた(r=0.47、P<0.05)。Fasは18例中11例に外眼筋細胞に発現が認められた。Fas ligandは浸潤細胞にのみ発現がみられた。Bcl-2は全例発現していなかった。以上より外眼筋細胞に対するapoptosisの本症の病態への関与が示唆された。(B)後眼窩脂肪組織に浸潤しているTリンパ球のクローニング悪性眼球突出症の患者2例より、101個のT細胞クローンとT細胞ラインを樹立した。1)細胞表面マーカーの解析:CD4+T細胞が3033%、CD8+T細胞が6770%と、CD8+T細胞が優勢を占めていた。これに対し、T細胞クローンでは、CD4+クローンが84個、CD8+クローンが17個とCD4+クローンが優勢であった。サイトカイン産生能:16個のクローンに関してCD3抗体刺激時のサイトカイン産生能(IL-2,IFNγ,IL-
ブラウワ-群と関連した代数多様体の算術理論

計上したパーソナルコンピュータ一式はある事情のため納入が年度末ギリギリになってしまった。将来の研究に活用したい。当該研究には数学教室現有のコンピュータを不便を克服しながら利用した。本年度の研究は思うほど進展しなかったというのが真実である。ブラウワ-群は非常に広範な数学の概念と関連しているために、まず関連した知識を集めることに取り組んだ。一つには古典的な理論である類体論とブラウワ-群の関連を明確に把握しようと努力した。類体論は難解な理論であり、またその記述法に多種あり、ブラウワ-群を使わない記述法と使う記述法とがある。使わない記述法のほうがやや理解しやすく一般の書物ではそちらの方法を取っている。一方、使う記述法のほうは最もエレガントな方法であるが、難解なためそれに言及してある文献は少ない。また言及してあっても筆者以外の人間にも判りやすく書くという形の文献は皆無である。このことが原因で知識を集める作業に思わぬ時間がかかってしまった。もうひとつ、ブラウワ-群に関連した事項で現在の研究のテーマになっている側面の知識の集積に努めた。日本では現在東北大学のグループがこれに取り組んでいる。そのグループの最近の成果には興味を引かれた。また、以前に取り組んだ成果であるデルペッツォ曲面についてのブラウワ-群の計算と若干の理論の成果を最終的にまとめ、具体的にMathematics of Computation誌上で発表できるメドをつけることができた。もうひとつ、一般の曲面上のブラウワ-群についての理論的成果をInventiones Mathematicae誌上で発表できるメドをつけることができた。これは本来平成7年度中に発表できたのだが、レフェリーの手違い等に会い、遅れてしまった。1950年代にアメリカの数学者テートが提出した問題に解答を与えたものである。
疎表現に基づく質感と３次元形状の同時推定

さらに,質感と3次元形状が同時知覚されているとの仮説を検討した。心理物理実験では,推定したBRDF kernelを基にして,最新のray-tracing技術(Physically based Rendering: pbrt-v2 )によって刺激を作成した。実験では,単一のBRDF kernelからなる刺激を作成し,これが質感からの3次元形状知覚において順応を示すかどうかを測定した。成分分析で高寄与だったkernelほど,高い順応を示すことが示された。順応時の視線を確認するために視線追跡を実施したが,特定の偏向は観察されなかった。このように,計算解析および心理物理実験の結果を基に,BRDF kernelの線形結合による質感表現モデルを提案した。さらに,質感と3次元形状を同時推定可能な計算アルゴリズムに立脚した知覚モデルを提案した。26年度が最終年度であるため、記入しない。同時に,視覚心理物理実験系の構築を行った。リアリスティックで良く制御された質感を,BRDFkernelによって画像表現できる実験系を構築した。刺激は,最新のray-tracing技術(Physically Based Rendering: pbrt-v2 )によって作成した。この系によって,任意のBRDFをもつ任意形状の物体が,任意の照明下(天半球)にある時の画像を容易に生成可能とした。特に,BRDFkernelの線形結合によってBRDFを表現する系を用意し,任意のkernelを制御した人工的なBRDFをもつ物体像を生成することを可能とした。構築した実験系を使って,質感知覚のBRDF kernelへの依存を検討するために,BRDF kernelを操作した刺激による心理物理実験を始めた。具体的には,単一のBRDF kernelからなる刺激を作成し,これが質感知覚において順応を示すかどうかを測定する。少数のBRDFkernelについて実験を実施し,結果を解析したところ,順応を示すBRDFkernelがあることが判った。このことは,疎表現を基礎とするBRDFkernelが皮質においても存在することを示唆する。当初計画の通り,BRDFKernelが算出された。適当な疎性制約によって自然なBRDF kernelを算出することができた。心理実験系の構築についても順調に進展し,当初計画通りの実験系を構築できた。順応実験は,適当な条件の探索・刺激の作成にかなりの時間を要した。特にBRDF kernelからの刺激作成は計算量が膨大であったが,ワークステーションの増強等によって,当初計画通りに予備実験を実施できた。結果は仮説を支持するものであった。このように,実験・研究は概ね順調に進展している。H25年度までの計算実験により,心理物理実験に供することができるBRDFkernelの算出が行われた。このBRDFKernelによる心理物理実験系の構築も行われ,予備実験が開始された。H26年度は,この心理物理実験を本格的に実施する。具体的には,実験に供するBRDF kernelを選択しつつ,多数のBRDF kernelについて実験を行う。また,成分分析における寄与率と順応の関係を検討する。自然BRDFからのBRDF kernelの減算を行い,その順応へ与える効果等についても検討する。さらに,計算実験・心理実験の結果を基に,BRDF kernelの線形結合による質感表現モデルおよび形状推定モデルを提案する。
食品咀嚼時の下顎総義歯の動揺に関する基礎的研究

本研究は,新しく開発した下顎総義歯動揺測定システムを用いることによって,タッピング時および食品咀嚼時における下顎義歯の動揺に関する定量的な分析を行うとともに,各種下顎運動の各相に対応した義歯の動揺パターンについて分析を行い,下顎総義歯の動揺に関する基礎的情報を得ることを目的とした.上下顎総義歯装着者5名(6479才)を対象として,タッピング(2回/秒)時および食品咀嚼(φ1.5×1cmのソ-セージおよび0.5×0.5×0.5cmのニンジン,夫々5回ずつ)時の下顎義歯の動揺量を算出した.下顎義歯の動揺量の算出は,上顎に対する下顎義歯と下顎の運動成分(夫々サホンビジトレーナー^R,東京歯材社およびMKG^R,マイオトロニクス社を用いて測定)とを同期させて測定・収録後,自作の測定データ処理プログラムを用いて前者から後者を分離・除去することによって行った.タッピング時および食品咀嚼時における下顎義歯の動揺量(早期10ストロークの平均値)は,タッピング時においては,垂直成分1.39mm,側方成分0.35mm,ソ-セージ咀嚼時においては,垂直成分1.59mm,側方成分0.73mmの値を示し,ニンジン咀嚼時においては,垂直成分1.73mm,側方成分0.78mmの値を示した.各種下顎運動時における義歯の動揺量は,垂直成分については下顎運動の種類間での差が少なかったのに対し,側方成分については食品咀嚼時の方がタッピング時に比べて大きいことが示された.また,下顎運動の開口相では下顎義歯は徐々に浮上し,閉口相に転じた後に沈下するという義歯の動揺パターンが得られた.以上の測定結果は,本研究に用いた下顎総義歯動揺測定システムが,総義歯の安定性の客観的評価に有用であることを示すものである.本研究は,新しく開発した下顎総義歯動揺測定システムを用いることによって,タッピング時および食品咀嚼時における下顎義歯の動揺に関する定量的な分析を行うとともに,各種下顎運動の各相に対応した義歯の動揺パターンについて分析を行い,下顎総義歯の動揺に関する基礎的情報を得ることを目的とした.上下顎総義歯装着者5名(6479才)を対象として,タッピング(2回/秒)時および食品咀嚼(φ1.5×1cmのソ-セージおよび0.5×0.5×0.5cmのニンジン,夫々5回ずつ)時の下顎義歯の動揺量を算出した.下顎義歯の動揺量の算出は,上顎に対する下顎義歯と下顎の運動成分(夫々サホンビジトレーナー^R,東京歯材社およびMKG^R,マイオトロニクス社を用いて測定)とを同期させて測定・収録後,自作の測定データ処理プログラムを用いて前者から後者を分離・除去することによって行った.タッピング時および食品咀嚼時における下顎義歯の動揺量(早期10ストロークの平均値)は,タッピング時においては,垂直成分1.39mm,側方成分0.35mm,ソ-セージ咀嚼時においては,垂直成分1.59mm,側方成分0.73mmの値を示し,ニンジン咀嚼時においては,垂直成分1.73mm,側方成分0.78mmの値を示した.各種下顎運動時における義歯の動揺量は,垂直成分については下顎運動の種類間での差が少なかったのに対し,側方成分については食品咀嚼時の方がタッピング時に比べて大きいことが示された.また,下顎運動の開口相では下顎義歯は徐々に浮上し,閉口相に転じた後に沈下するという義歯の動揺パターンが得られた.以上の測定結果は,本研究に用いた下顎総義歯動揺測定システムが,総義歯の安定性の客観的評価に有用であることを示すものである.
建築物外皮の内部放射能量および空間線量評価ツール構築とリスクシナリオ評価

本研究では,Cs-137の壁面への付着挙動,建材中の水の移流を考慮したCsの移動と収着挙動についてもモデル化するとともに,Cs-137から発せられるガンマ線の挙動を1次元点減衰核法で評価する数値解析手法を開発し,福島県等で汚染されたと考えられる住宅壁面から生ずる放射線量の将来予測を可能とする手法を提案した。また,日本で用いられている建材について,密度,元素構成比などを調査し,モンテカルロシミュレーションによってガンマ線の遮蔽データベースを構築した。・コンクリート中の水分の移流とセシウムの分配係数を考慮した,セシウムの移動モデルを開発するとともに,セシウムから放出される線量率を評価する目的で,セシウム移動モデルと点減衰核法を連立し,住宅内外の線量率の経時変化を予測する手法を開発した。・実装した点減衰核法は,モンテカルロシミュレーションであるPHITSを用いて検証した。・福島第一原発事故後の降雨データをインプットとして,壁へのセシウムの付着率を考慮して線量率予測を考慮した結果,提案モデルが比較的妥当な値を示すことを確認した。・以上のモデルをより一般化する目的で,さまざまな建材のガンマ線の減衰を簡易に予測する目的で,建材の密度,元素構成比を収集し,それらをインプットとしてPHITSにより解析を実施し,典型的な住宅の構法と比較して有用性の高い厚さでのガンマ線遮蔽データベースを構築した。
医療現場における認知症高齢者の「持てる力」を活用したチームケアのあり方

筆者らは、一般病院Aに勤務する病棟の看護師の代表14名と研究者が研究グループを結成し、認知症を有する高齢患者の「持てる力」を活用したチームケアを確立するために、3年間にわたりアクションリサーチを続けてきた。本研究は、その過程で遭遇した困難な出来事や状況が、そのプロセスでどのように展開していったのかを報告するものである。アクションリサーチのプロセスに現れた変化として、看護師の“認知症"に対する受け止め方の変化、「持てる力」を活用したケアの実践、そして身体拘束がケアの範疇からなくなってきたことなどがあった。研究者3名と研究参加者である県内A病院で働く看護師6名(3病棟の代表者:固定メンバー)、A病院認知症看護認定看護師1名、および看護部長の11名で、アクションリサーチのグループを結成した。研究のすすめ方についての学習会を行うとともに、研究の課題について、研究者と研究参加者は共通理解を図った。また、グループで「認知症のケア」特に一般病院で実践されている認知症ケアに関連した文献学習を月1回実施した。グループで、事例検討を行った。研究参加者である看護師が所属する病棟に入院している認知症を有する高齢者(入院時、認知症の診断はないにもかかわらず認知症が背景にあると思われる高齢患者も含む)との日常的な関わりの中で、「対応に苦慮している」と感じているケア場面を事例として取り上げた。事例については、大学および病院の倫理規定に基づき、患者およびその家族、その患者を担当する看護師に研究について説明し、提供することの同意を得た上で検討をすすめた。事例提供の内容は、事例の基本的な情報、対応に苦慮した患者の言動、担当看護師のアセスメント内容、実施したケア、ケア後の患者の言動などである。平成25年度は3病棟合わせて5事例について検討した。検討内容は、主に看護師が苦慮した理由、背景にある患者の思い、患者の「持てる力」、ケアの中での矛盾点について一応振り返ることはできた。またその中で、看護師の観察力、状況判断力、今何をすべきかの決定力・行動力についても検討することはできた。各会の検討時間は90分程度である。検討した事例については、事例提供をした病棟に持ち帰り、所属する看護師に検討内容を口頭で伝えた。事例によっては、ケアを担当する看護師のケア時の思いなどを確認することなども行った。昨年度、病院で勤務する看護師とともにアクションリサーチのグループ「認知症看護研究会」を発足し、今年度までに18回(月1回開催)の事例検討を重ねてきた。昨年度は認知症看護について、持てる力の活用等に関する共通理解のための学習会や、忌憚のない意見交換ができる環境づくりが主だったが、今年度からは事例検討を実施してきた。この会に参加している看護師はいずれも、認知症への理解があり、具体的なケア方法を考えて実践できる能力を持っている。しかし,病院内の看護師全体を見ると、認知症に対する理解の差があり、中には知識があっても、上手く対応ができない看護師が存在していることが明らかになった。認知症を有する高齢者への看護は、一人で対応することは非常に難しく、チームや病棟、病院全体で協力して対応することが必要不可欠である。また、患者に上手く対応できないような出来事が少しでも生じると、その後のケアに大きく関係してくる。時には患者と看護師の関係性まで壊れることもある。事例検討会では、対応が上手くいかない事例を出し、患者の持てる力を見落としていないかという視点から、どのようなケアが望ましいのか、チームとしてできることは何かについて検討している。検討した内容は、各メンバーが所属する病棟に戻り、病棟の看護チームメンバーに「ケアについて説明する」、「ケアを実践してみせる」などの方法で伝えた。また患者についても、「患者の持てる力を常に話題にする」などを試みた。その結果、各病棟で、認知症を有する患者への対応が変化してきていることが報告されるようになってきた。認知症を有する患者が入院してきたときから、患者・看護師ともに混乱なく関わって行くには、患者の持てる力を意識した情報収集方法、夜間の看護体制のあり方等に課題があることが示唆された。今後は、この点を具体的に明らかにしていきたい。平成25年に老年看護学専攻の大学教員と、一般病院Aで勤務する認知症看護認定看護師と、認知症ケアに関心の高い病棟看護師の代表で、アクションリサーチのグループを結成し、平成26年度までに18回、平成27年度は12回(月1回開催)の事例検討を重ねてきた。事例検討は、病棟看護師の認知症高齢者への関わりがうまくいった事例、あるいはうまくいかなかった事例を取り上げ勧めている。事例の概要、出来事の紹介に加え、看護師の関わり場面については、患者の言動とその時対応した看護師が考えたこと、看護師の言動等を振り返り、場面の再構成を行っている。また、その時同じく勤務していた看護師の考えや言動についても確認し、出来事をできるだけ正しく再現し分析材料としている。対応がうまくいった場面を分析すると、看護師は患者の“持てる力"に注目し、チームで共有できるような働きかけをしていた。また、当たり前と思われるケアをしっかりと実施していた。対応がうまくいかず、混乱が起きていた場面には、認知症高齢者との関わり方に課題のある看護師が存在していた。そのような看護師をどうチームの中で引き入れていくかが,認知症高齢者へのチームケアには重要なことと認識した。

また、入院時より認知症を有していることを認識していても、入院直後から数日間患者の言動に振り回されてしまうことがある。その場面を振り返ると、「こう関わればよかった」とを考えられるにもかかわらず、入院直後は対応できないことも明らかになった。患者の発言を「傾聴する」という行為の質的問題が影響していることも示唆された。このような事例検討で明らかになったことに対して、ケア方法の改善点も明らかにしながら取り組んでいるので、各病棟で少しずつではあるが、看護師の姿勢等に変化が出てきていることを実感している。平成27年度もA病院との事例検討会は、定期的に実施し、病棟看護師のケアにも変化が出てきていると実感している。その成果報告会も兼ね、県内の病院で働く看護師の参加してもらう事例検討会を開催した。当日は県内の認知症看護認定看護師を含め、70名ほどの看護師の参加があった。A病院の看護師等との事例検討会で取り上げ、当たり前のことをしっかり実施することで対応に変化を及ぼすことができた事例のうち3例を紹介し、意見交換を行った。A病院だけの事情の中での検討されてきたことが、多くの視点から、幅を広げ考える機会をもちたいという試みは達成できた。しかし、参加する看護師の認知症看護に関する関心はさまざまであり、認知症に関する知識や関わり方の享受を求めるものから、日常の対応困難例について新しい方法論が報告されることを期待合していたものもいた。この研究テーマは、チームでの対応のあり方を考えたいものであり、当たり前のことをしっかり実施することの重要性を伝えている成果が、成果として十分に伝えるには至らなかった。事例検討会の繰り返しで、A病院の病棟看護師のケアは変化してきた。その成果報告の方法については、検討をしなければならないと考えている。平成25年に老年看護学専攻の大学教員と、一般病院Aに勤務する認知症看護認定看護師と認知症ケアに関心の高い病棟看護師の代表で、アクションリサーチのグループを結成し、平成28年度までに40回(25年度:7回、26年度:12回、27年度:11回、28年度:10回)の事例検討会を開催してきた。開催を始めた25年度頃は、病棟から対応困難事例としての事例提供が多かったが、この会で事例検討をし、病棟看護師に検討課題を伝え、実施評価するということを繰り返すことにより、対応困難事例が減少してきた。認知症高齢患者の言動に変わりはないが、病棟看護師の認知症高齢者との向き合い方に変化が現れた。認知症高齢患者と関わる看護師の見方、受け止め方が変わってきたため、対応困難と感じることが減少し、検討会への事例提供が減少する結果となった。その代わりに、各病棟で工夫した関わり方の紹介事例が出てくるようになった。平成28年度には、上記のような変化を病棟看護師はどう受け止めているのか、その実態を把握するための調査を実施した。認知症高齢患者の置かれている状況は、家族体制の変化とともに複雑化している。病棟看護師にとって患者の家族は、重要なケア協力者であり、ケアが困窮したときには家族の助けを得るという事例も多かった。28年度には「認知症高齢者を抱える家族と看護師との交流会」を開催し、認知症高齢患者への病院での看護について家族が看護師に求める情報、伝えたい情報と看護師が家族に求める情報と、伝えたい情報について意見交換を行った。
全反射励起サーマルレンズ法による界面分子認識メカニズムの研究

近年の分析化学の進歩に,分子レベルでの認識を利用した分離・検出法の開発がある。従来は濃縮率や分配比というバルクでの測定量で分子認識能力を評価していたが,新規の分子認識メカニズムを提案するには,その素過程である界面や表面で進行する会合体形成反応の詳細を分子レベルで明らかにすることが不可欠である。特に液液界面は多様な反応場となる可能性があるが,固体表面に比べ研究手段が非常に限られている。本申請課題では,新しい界面計測法として申請者らが開発した全反射励起界面サーマルレンズ法を改良,発展させ,カリックスアレンなどの分子認識能を示す分子の界面での挙動を平衡論と速度論の両面から明らかにすることを目的とした。我々が開発した全反射励起界面サーマルレンズ法を従来より高機能で測定できるよう装置を改良,試作した。感度(単分子界面の1/10の濃度)や時間分解能(ミリ秒オーダでのリアルタイム測定)など基本性能は満足のいくものができた。初めに,従来から進めてい鉄イオン-フェナンスロリン錯体生成反応につきさらに詳しく研容を進めた。界面層では以下のような現象が順次起こることがサーマルレンズ測定結果とシミュレーションにより確認された。(1)有機相からDPPが,水相からはFe(II)イオンが界面に向かっていく。(2)Fe(II)イオンは,界面と水相との間で平衡状態となる。(3)DPPイオンは界面に吸着する。(4)界面に吸着したDPPイオンとFe(II)イオンが反応して錯体を形成する。この段階が界面での抽出過程の律速である。(5)さらに順次2つのDDPが結合して,八面体の錯体を形成する。このように界面情報を直接測定できる全反射励起サーマルレンズ法では,分子レベルでの詳細な反応メカニズムを明らかにすることができる。さらに,より高度な分子認識メカニズムが働いている界面反応へと応用するために光機能性部位を持ったカリックスアレンを合成し,その分光特性を調べた。分子会合体生成後の安定な状態での分子認識の相互作用は,カチオン-πなどが知られているが会合前の認識当初の反応進行のドライビングフォースは何であるか全く検討されたことがない。界面反応をけい光とサーマルレンズ測定により追跡し,より情報量を増やすことでそのメカニズムが解明されると期待される。残念ながら現時点でも,サーマルレンズ信号の検出に成功していないが,装置の改良などにより今後も研究を進めていく。化学現象の分子レベルでの理解の進展と共に,界面や表面で進行する現象についても,その詳しいメカニズムを明らかにすることが必要となってきた。本申請課題は、液-液界面の新しい研究手法として全反射励起界面サーマルレンズ法を提案し,これを分子認識反応に基づくイオン抽出や分子会合体生成へと適用し、そのミクロレベルのメカニズムを解明しようとするものである。1.装置の改良と典型的な界面反応による性能評価平成12年度は,従来から開発を進めてきた全反射界面サーマルレンズ測定装置を改良した。

本研究補助金により購入したストレージオシロスコープにより積算し感度を上げると共に時間分解能を向上させた。界面でのキレート試薬による金属イオン抽出挙動を追跡し、イオン会合反応につき研究した。界面へのキレート試薬の吸着,配向過程、イオンとの錯体生成反応速度などが直接観測でき、界面反応の詳細なシミュレーションが可能となった。このように本研究で用いた手法が、界面での分子レベルの反応挙動を調べるために有効であることが明らかになった。2.計算化学によるシミュレーション本研究で得た分子レベルでの情報を補完し、分子認識の詳細をより具体的に解明しようと、分子動力学の手法を用いる界面反応のシミュレーションにつき検討を進めている。3.分子認識反応のための試薬の合成カリックスアレン類による液液界面でのイオン認識反応を解析することを目標に、けい光プローブを導入した試薬を合成した。近年の分析化学の進歩に,分子レベルでの認識を利用した分離・検出法の開発がある。従来は濃縮率や分配比というバルクでの測定量で分子認識能力を評価していたが,新規の分子認識メカニズムを提案するには、その素過程である界面や表面で進行する会合体形成反応の詳細を分子レベルで明らかにすることが不可欠である。特に,液-液界面は多様な反応の場となる可能性があるが,固体表面に比べ研究手段は非常に限られている。本申請課題では新しい界面測定法として申請者らが提案した全反射励起サーマルレンズ法を改良,発展させ,カリックスアレンなど分子認識能を示す分子の界面での挙動を平衡論と速度論の両面から明らかにすることを目的とした。我々が開発した全反射励起界面サーマルレンズ法を,従来より高機能で測定できるよう装置を改良,試作した.感度(単分子界面の1/10の濃度)や時間分解能(ミリ秒オーダでのリアルタイム測定)など基本性能は満足のいくものができた。初めに,従来から進めてい鉄イオン-フェナンスロリン錯体生成反応につきさらに詳しくその反応メカニズムを明らかにした。さらに,より高度な分子認識メカニズムが働いている界面反応へと応用するために光機能性部位を持ったカリックスアレンを合成した。分子会合体生成後の安定な状態での分子認識の相互作用はカチオン-πなどが知られているが会合前の認識当初の反応進行のドライビングフォースは何であるか全く検討されたことがない。界面反応をけい光とサーマルレンズ測定により追跡し,より情報量を増やすことでそのメカニズムが解明されつつある。また,本研究課題で得られる反応メカニズムの情報は非常に直接的な分子レベルのものである。分子動力学による計算化学シミュレーションを行い,それとの比較検討を行っており,今後の新規の分子認識反応や認識分子合成のための新しい研究方向につき検討する。これまでの成果は,投稿論文として発表すると共に,近く成果報告書としてまとめ公表する予定である。
南西アジアと日本に於けるヒト胆道癌の発生・進展に関する遺伝子癌生物学的研究

本研究は、これらの胆道がん多発地帯をフィールドとしている研究者と共同して、臨床病理データ、疫学データ、切除標本や抽出DNAを収集し、病理学的検索と遺伝子解析をゲノムワイドに行うものである。1)タイ国での寄生虫(Opisthorchis viverrini:OV)感染関連の肝内胆管がん新鮮標本26例からDNAを抽出して、コンパラティヴ・ゲノム・ハイブリダイゼーション(CGH)法により遺伝子変化を調べた。遺伝子コピー数の増加(増幅)は、染色体1q22-31(全例の35%),3q25(31%),8q23(27%),5p15(23%),及び17q24(23%)に認められた。また、遺伝子コピー数の減少(欠失)は、1p33-ter(22%),9p21-22(12%)及び18q23(12%)に認められた。2)主に、インドのサンジャイ・ガンジー卒後医科学研究所(SGPGI)から得られた64例の胆嚢がんについてアラキドン酸代謝に関与するサイクロオキシゲナーゼ2(COX-2)を免疫染色により調べた。胆嚢がんでは、COX-2は64例中57例(89.1%)が、がん部に隣接する非がん部の上皮は、19例中9例(47.4%)に陽性であった。興味深いことに胃がん等での拡大手術のために摘出した胆嚢正常部上皮では、11例中9例(81.8%)と高率に陽性であった。また。以上の結果は、従来、大腸がんを初めとしていろいろのがんにおいてのCOX-2の発現が見られることと一致して胆嚢がんでも高率にCOX-2の発現が見られ、がん部に隣接する部位では、COX-2の発現率が低かった。しかし、予想外なことは炎症が見られない正常の胆嚢上皮でのCOX-2の発現が高率に見られたことであった。本研究では、世界の胆道がん多発地帯で実際に診断や治療に取り組んでいる臨床医と分子医学者が提携し、臨床病理データ、疫学データ、切除標本並びに抽出DNAを収集し、臨床レベルから分子レベルまでの一貫した調査を行うことによって、各地域の胆道がんの生物学的特徴を比較するとともに、胆道がんの発がん要因とその機序を解明することによって、治療と予防に役立てる。胆道がんは発生部位によって診断や手術時のサンプル取り扱いが異なることから、まず各国の研究者間における用語の統一、サンプル採取方法の統一をはかった。サンプルの収集には時間がかかることが予想されるが、プロトコールをスタンダード化し、どの施設でも高いクオリティーのサンプルとそれに伴う臨床病理データが入手できるような体制は整ったと考えられる。タイにおける肝内胆管がんの原因は寄生虫とニトロソアミンなどの食生活で説明がされているが、これらと関連する遺伝子レベルの研究は少なく、メカニズムは今後の研究、調査を待たねばならない。インドにおける胆嚢がんは胆石症を伴うことが多いが、その発生要因は明らかではない。平成10年は収集されたサンプルを用いCGHによって遺伝子異常をスクリーニングし、その結果を疫学データ、臨床病理データと比較し、相関関係の有無を明らかにする予定である。本研究の対象は、タイ東北部における肝内胆管がん、インド北部における胆嚢がん、日本で発生する肝内外胆管がんと胆嚢がんである。胆道がん多発地帯で、データと標本を収集し、病理学的検索と遺伝子解析により、胆道がん治療と予防の確立に質するための研究を疫学、臨床、病理、分子生物学者が協力して行うものである。研究者間の緊密な連携を作り、胆道がん標本を収集し、臨床、病理解析、遺伝子解析を進めている。タイでの肝細胞がんと肝内胆管がんの識別は疫学統計上重要であり、ネクロプシーによる診断法の併用にむけての協力を行い、また手術標本の処理法の改善を図った。国内では、川のある平野に胆道がんが多いと言われており、霞ケ浦を有する茨城県で調べたところ、霞ケ浦南東岸に集積がみられ、環境要因との関連が示唆された。遺伝子解析の為の標本はタイ76例、インド59例、日本60例を収集し、詳しい臨床病理データベースを構築中である。胆嚢がん、胆管がんの腺管ではCOX-2陽性を示した。興味あることにがん腺管周囲間質組織における発現率は、I,II期と比較してIII,IV期に有意に高い(p<0.05)結果を認めた。国内の症例だけでは集めることが出来ない多種類の新鮮標本やパラフィン標本が収集でき、臨床、病理解析、遺伝子解析を進めている。現在までに各地域に特異的な変化は認められないが、共通する変化としてがん腺管周囲間質組織におけるCOX-2の発現と病期の相関が認められ,がんの浸潤との関係が興味深い。胆道がんは発生部位によって生物学的特徴が異なると考えられるので、今後さらに各国の好発地域とその他の地域からの標本を収集し遺伝子多型からのがんのsusceptibilityや遺伝子発現プロファイルの解析をマイクロアレイを用いて解析し、各国の相違を調べたい。

遺伝子コピー数の増加(増幅)は、染色体1q22-31(全例の35%),3q25(31%),8q23(27%),5p15(23%),及び17q24(23%)に認められた。また、遺伝子コピー数の減少(欠失)は、1p33-ter(22%),9p21-22(12%)及び18q23(12%)に認められた。2)主に、インドのサンジャイ・ガンジー卒後医科学研究所(SGPGI)から得られた64例の胆嚢がんについてアラキドン酸代謝に関与するサイクロオキシゲナーゼ2(COX-2)を免疫染色により調べた。胆嚢がんでは、COX-2は64例中57例(89.1%)が、がん部に隣接する非がん部の上皮は、19例中9例(47.4%)に陽性であった。興味深いことに胃がん等での拡大手術のために摘出した胆嚢正常部上皮では、11例中9例(81.8%)と高率に陽性であった。また。以上の結果は、従来、大腸がんを初めとしていろいろのがんにおいてのCOX-2の発現が見られることと一致して胆嚢がんでも高率にCOX-2の発現が見られ、がん部に隣接する部位では、COX-2の発現率が低かった。しかし、予想外なことは炎症が見られない正常の胆嚢上皮でのCOX-2の発現が高率に見られたことであった。
運動のプログラムと制御のメカニズム

随意運動を行うためには、脳ではどのような情報処理をしなれけばならないか。この手順を考察することが随意運動の計算理論である。本研究では、この計算理論的研究とその神経生理学的な実体を対象とした実験的研究とを統合して、運動のプログラミングと制御のメカニズムを明らかにすることを目標としてきた。運動出力系の幹ともいえる連合野から脊髄にいたる階層系の中で、大脳連合野の働き、運動前野・補足運動野での細部にわたっての機能分担、リズム発生回路の性質、運動器官でのインピーダンス制御の仕組みなどが明らかにされたが、小脳および大脳基底核の役割についての研究も大きな進展がみられた。すなわち、運動スキルの学習についてフィードバック誤差学習法による運動系の逆ダイナミクスの研成のモデルと、小脳を含む眼球運動制御系での生理学的実体との対応付けが可能になった。一方、大脳基底核については、大脳皮質との間での情報の循環的経路が見い出され、これが行動に関する記憶の形成に使われていること、また、大脳基底核は、行動の結果の予測、組立、抑制など大脳皮質からの精緻な情報と辺縁系からの行動の評価信号にもとづいて適切な行動の選択をおこなっているというスキームが明らかにされた。まとめてみると、小脳と大脳のループのよって、動きそのものが学習される一方、大脳基底核と大脳のループは、運動の手続きを学習していると考えられる。前者については、対応させるべき計算理論が提出されているわけであるが、後者についてはこれからの課題として残された。今後はこれを含め、運動制御系全体を階層的に統合する計算理論を構築することが要請される。
合理的ドラックデザインを駆使した骨格転換による新規抗感染症薬の創製

近年、医療の高度化に伴い免疫力の低下した患者は増加しており、とりわけ、日和見感染症は懸念すべき問題となっている。又、安全性の高い抗真菌剤の開発は難題であり、さらに薬剤耐性問題の深刻さから作用機序を異にする抗真菌剤が切望されている。Argadinは環状ペプチド構造を有し、抗菌活性や細胞毒性を示さずかつ特異的にキチナーゼを阻害する。しかしながら、Argadinは経口吸収では活性を示さず、創薬の面で問題となっている。このような背景の元、申請者はArgadinの有する問題点(経口吸収では活性を示さない)をその誘導化から解決するのではなく、合理的な分子設計を用いた骨格転換によって解決できるのではないかと仮説を立てた。以上のことより、申請者は、分子設計により得られた非天然型化合物を合成することで、キチナーゼ阻害活性を有する経口吸収が可能な新規マクロライドを創製できると着想した。まず、標的化合物の合成の検討を行った。即ち、既知の方法論を一部改良し、Erythromycin Aから二種類の糖を除去した(9S)-9-dihydroeryhtlonolide Aを合成した後、更に3工程の保護脱保護を経、(9S)-9-dihydro-9,11-0-isopropylideneerythronolide Aへと導いた。続いて、種々条件検討を行った結果、(9S)-9-dihydro-9,11-0-isopropylideneerythronolide Aに対して3,5,6,12位水酸基を無保護のまま、直接、アルキル化を行い、目的物である(9S)-9-dihydro-9,11-0-isopropylidene-3-0-propargyl erythronolide Aを得た。この時、位置異性体である5位アルキル化体も生成するがシリカゲルカラムクロマトグラフィーで容易に分離可能である。更に、末端アルキンをブロモ化後、9位水酸基を選択的に酸化し、酢酸条件に供することにより、分子内に6,9-enoletherを構築した。続いて、イミダゾール部位とのStilleカップリングを経て接触還元を行い、3位水酸基から目的の3つのメチレン鎖を介したイミダゾールユニットを導入した。保護基の脱着を経た後、最後に、11位水酸基に芳香環をエステル結合により導入することで、標的化合物の全ての必要な骨格、官能基、置換基を揃えることができた。現在は、最後の脱アセチル化の検討を行いつつ、合成中間体も含め、様々なキチナーゼに対してアッセイ評価を行っているところである。近年、医僚の高度化に伴い免疫力の低下した患者は増加しており、とりわけ、日和見感染症は懸念すべき問題となっている。以上より、申請者は、分子設計により得られた非天然型化合物を合成することで、キチナーゼ阻害活性を有する経口吸収が可能な新規マクロライドを創製できると着想した。

更に、末端アルキンをブロモ化後、9位水酸基を選択的に酸化し、酢酸条件に供することにより、分子内に6,9-enoletherを構築した。続いて、イミダゾール部位とのStilleカップリングを経て接触還元を行い、3位水酸基から目的の3つのメチレン鎖を介したイミダゾールユニットを導入した。保護基の脱着を経た後、最後に、11位水酸基に芳香環をエステル結合により導入することで、標的化合物の全ての必要な骨格、官能基、置換基を揃えることができた。現在は、最後の脱アセチル化の検討を行いつつ、合成中間体も含め、様々なキチナーゼに対してアッセイ評価を行っているところである。
強縦断行動時系列による依存症発症の動力学的機序の解明とその早期検知技術の開発

解析に必要なアルコール依存症モデルラットの飲酒行動と自発的身体活動の強縦断データの取得・準備を行った(6回の断酒期間と1回の減酒薬の投薬期間を含む)。また、確率微分方程式による身体活動の生成システムの同定手法の改良を行った。さらに、別のアプローチとして、深層学習を用いて、観測データからその生成システムの力学的構造(分岐構造)を同定する手法の開発を行い、様々な動力学システムの同定を通じて、開発手法の頑健性、汎用性等の検討を行った。アルコール依存症モデルラットの飲酒行動と自発的身体活動の強縦断データの取得が終了している。また、自発的身体活動データの生成モデル推定手法の開発が進んでいる。身体活動データの生成モデルの推定を行い、依存症発症前後のシステムの安定性解析を行い疾患発症の動力学的機序を検討する。また、アルコール摂取タイミングと摂取量の飲酒行動データを非定常な点過程として捉え、数理モデル化を行う。ドイツの共同研究グループとの打ち合わせ予定を次年度に変更したため。
大腸菌耐熱性エンテロトキシンIの外膜通過機構

大腸菌耐熱性下痢原因毒素I(STI)は、菌体外に積極的に分泌されるペプタイドである。本毒素は、72個のアミノ酸から成る前駆体として生合成され、その構造は、pre領域、pro領域及びmature領域の3領域から成っている。これまでの研究により、pro領域の存在がSTIの効率の良い内膜通過を引き起こすこと、活性構造構築に必要な分子内のジスルフィド結合の形成は、DsbAと呼ばれるペリプラスム酵素によって促進されることを明らかにした。本年度は、外膜通過に必要とされるSTIの分子構造や構成アミノ酸について検討した結果、以下の知見を得た。1.mature領域のC末端側を伸長するとその伸長したSTIは菌体外へ分泌されなくなった。しかし、N末端側の伸長はSTIの外膜通過にあまり影響しなかった。以上の結果より、mature領域のC末端側の構造がSTIの外膜通過を惹起するために必要であることが明らかとなった。2.mature領域の7位のグルタミン酸残基をアラニンに変異するとmature領域内のジスルフィド結合の形成が著しく阻害された。ところが11位のアスパラギン残基の変異は、mature領域内のジスルフィド結合の形成過程には影響しなかった。以上の結果より、mature領域の7位のグルタミン酸残基はDsbAがmature領域内にジスルフィド結合を形成する際に重要な役割を果たしていることが判明した。