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水稲の倒伏抵抗性に関係する稈の構成成分の生化学的性質の解明

遺伝的性質の著しく異なる水稲22品種のうち,倒伏抵抗性に関係する稈の材質の強度を表す曲げ応力が著しく異なる7品種の水稲を用いて,稈のどのような構成成分の生化学的性質が曲げ応力と関係し,品種間の曲げ応力の相違をもたらすかを検討した.稈の細胞壁構成成分の組成には品種間で数%の小さな相違は認められたが,この組成と品種間の曲げ応力の相違との関係は認められなかった.稈の構成成分の含有量と曲げ応力との関係を明らかにするため,単位組織体積当たりの細胞壁構成成分含有量,すなわち,細胞壁構成成分密度を比較した.その結果,細胞壁多糖類構成単糖であるグルコース密度,キシロース密度に大きな品種間差異があり,同じく細胞壁を構成するリグニン密度にも大きな品種間差異があった.曲げ応力が大きいことによって葉鞘付挫折時モーメントが大きく倒伏抵抗性の大きい台中189号,台農67号では,曲げ応力の小さいコシヒカリ,フジミノリに比べてグルコース密度,キシロース密度,リグニン密度が大きかった.一方,これらの品種に比べて断面係数は約2倍大きいが曲げ応力はコシヒカリ,フジミノリ同様に小さい密陽23号では,グルコース密度,キシロース密度は大きかったがリグニン密度はコシヒカリ,フジミノリと同様に小さかった.実験に用いた7品種について,細胞壁構成単糖密度,リグニン密度それぞれと曲げ応力との偏相関係数を求めた結果,リグニン密度と曲げ応力との間に偏相関係数0.81の高い相関関係が認められた。以上の結果から、稈の細胞壁構成成分の1つであるリグニンの密度は,倒伏抵抗性と密接に関係する稈の曲げ応力の相違をもたらす主な要因であることが明らかとなった.遺伝的性質の著しく異なる水稲22品種のうち,倒伏抵抗性に関係する稈の材質の強度を表す曲げ応力が著しく異なる7品種の水稲を用いて,稈のどのような構成成分の生化学的性質が曲げ応力と関係し,品種間の曲げ応力の相違をもたらすかを検討した.稈の細胞壁構成成分の組成には品種間で数%の小さな相違は認められたが,この組成と品種間の曲げ応力の相違との関係は認められなかった.稈の構成成分の含有量と曲げ応力との関係を明らかにするため,単位組織体積当たりの細胞壁構成成分含有量,すなわち,細胞壁構成成分密度を比較した.その結果,細胞壁多糖類構成単糖であるグルコース密度,キシロース密度に大きな品種間差異があり,同じく細胞壁を構成するリグニン密度にも大きな品種間差異があった.曲げ応力が大きいことによって葉鞘付挫折時モーメントが大きく倒伏抵抗性の大きい台中189号,台農67号では,曲げ応力の小さいコシヒカリ,フジミノリに比べてグルコース密度,キシロース密度,リグニン密度が大きかった.一方,これらの品種に比べて断面係数は約2倍大きいが曲げ応力はコシヒカリ,フジミノリ同様に小さい密陽23号では,グルコース密度,キシロース密度は大きかったがリグニン密度はコシヒカリ,フジミノリと同様に小さかった.実験に用いた7品種について,細胞壁構成単糖密度,リグニン密度それぞれと曲げ応力との偏相関係数を求めた結果,リグニン密度と曲げ応力との間に偏相関係数0.81の高い相関関係が認められた。以上の結果から、稈の細胞壁構成成分の1つであるリグニンの密度は,倒伏抵抗性と密接に関係する稈の曲げ応力の相違をもたらす主な要因であることが明らかとなった.
ヒトテロメア配列におけるDNAの構造とその形成メカニズム

染色体の末端はテロメアと呼ばれ、老化やがんとかかわりがあるため非常に注目を浴びている。また、染色体の末端部分は一本鎖でできており、グアニン四重鎖構造をとりやすいことが知られている。このグアニン四重鎖構造は、細胞が不死化する原因の一つであるテロメラーゼという酵素の働きを抑えられることから、抗癌剤の開発という観点から研究が進められている。前年度に一本鎖のDNAがどのように折りたたまれてグアニン四腫鎖構造になるか、その折たたみ経路について研究を行った。そこで、その中間体であるグアニン三重鎖構造について研究を行った。グアニン四重鎖構造は通常、CDスペクトルやNMRなどアンサンブル系の測定法を用いて研究が行われる。しかし、グアニン三重鎖構造は用意に分子間で四重鎖構造を形成するため従来の測定法では調べることができなかった。そこで、アメリカのKent State Universityと共同研究で、光ピンセット法と呼ばれる単分子測定法によりグアニン三重鎖構造を研究を行い、その結果を学術雑誌に報告した。また、この三重鎖構造をDNAカテナンの合成に応用した。DNAは近年ナノマテリアルとしても注目されており、様々な複雑なトポロジーを作る方法が開発されている。DNAによるカテナンは一般的に酵素もしくは化学結合によるライゲーションにより合成されていたこそこで3+1型の分子内グアニン四重鎖構造を利用して、水素結合によるDNAのカテナン合成に成功した。従来法では共有結合により合成していたが、水素結合にすることで、熱を加えるだけで用意にカテナン構造を解くことも可能であることがわかった。ヒトテロメアのDNAはGGGTTAの繰り返し配列となっており、グアニン塩基に富んだ配列をしている。このようなDNAは四重鎖構造を取ることが知られている。四重鎖構造は様々な構造をとることが知られており、一次元の塩基配列の情報のみから具体的な四重鎖構造を決定するのは難しい。この問題についてUlster大学のMateus Webba daSilva先生と共同で研究を行った。ループを構成する塩基の数とグリコシド結合の並びを考え、新規四重鎖構造の設計を行った。構造の確認はNMRおよびヨードウラシルを用いた光反応により行い、新規四重鎖構造であることを確認した。また、四重鎖構造が分子内・分子間どちらでも形成できることを利用して、四重鎖構造を利用したループ構造の形成を行った。また、この構造を応用して一本鎖DNAによるカテナン構造の形成にも成功し学会にて発表した。またテロメアは細胞分裂のたびに短くなることが知られており、テロメアの短くなった細胞はやがて死に至ることから、テロメアは細胞の寿命を司るとされている。がん細胞ではテロメラーゼが発現しており、テロメアは短くならず不死化している。このテロメラーゼは一本鎖のDNAには働くが、四重鎖構造には働かないことが知られており、そのため四重鎖構造を安定化させる小分子は抗がん剤として期待されている。四重鎖構造を安定化させる分子として芳香族環が連なった平面分子が多く報告されているが、今回キラリティを持つヘリセンがエナンチオ選択的に四重鎖構造に結合することを見出した。このキラルヘリセンと四重鎖構造との結合定数や、テロメラーゼ阻害能について実験を行い、結果をアメリカ化学会誌へ発表した。その他に、四重鎖構造に関する総説の執筆を行った。染色体の末端はテロメアと呼ばれ、老化や癌とのかかわりから非常に注目を浴びている。このテロメアの末端部分は一本鎖で構成されており、特にヒトテロメアではGGGTTAの繰り返し配列をしている。このようなグアニンを豊富に含む配列では四重鎖構造を形成しやすいことが報告されており、四重鎖構造がテロメラーゼの活性を阻害することから、その詳細な構造について様々な研究が行われてきた。しかしながら、一本鎖のDNAがどのように折りたたまれて四重鎖構造を形成するかといった形成メカニズムに関する研究についてはほとんど行われていなかった。そこで計算化学を用いたアプローチにより、四重鎖構造の形成メカニズムについて検討した。グアニン塩基のsyn/anticonformationやカリウムイオンが配置したときの安定性、スタッキング相互作用などを検討して様々な中間体の安定性を検討した結果、一本鎖が折りたたまれてヘアピン構造を形成し、その後三重鎖構造を経て四重鎖構造を形成することがわかった。次に、一本鎖のDNAが四重鎖構造を形成する様子を原子間力顕微鏡により観察した。原子間力顕微鏡は技術の進歩により溶液中での観察が可能になり、様々な生体高分子が原子間力顕微鏡により観察されている。そこで溶液中でDNAが四重鎖構造を形成する様子を原子間力顕微鏡により観察を行った。観察にはDNAオリガミ法を用いてDNAナノ構造体を形成し、四重鎖構造の形成によって、ナノ構造体が変化するような設計を行った。このDNAオリガミによるナノ構造体を原子間力顕微鏡で観察することで、リアルタイムで四重鎖構造が形成される様子を観察することに成功した。このリアルタイムでの観察はこれまでに例が無く、様々な学会で発表し高い評価を得ることが出来た。

前年度に一本鎖のDNAがどのように折りたたまれてグアニン四腫鎖構造になるか、その折たたみ経路について研究を行った。そこで、その中間体であるグアニン三重鎖構造について研究を行った。グアニン四重鎖構造は通常、CDスペクトルやNMRなどアンサンブル系の測定法を用いて研究が行われる。しかし、グアニン三重鎖構造は用意に分子間で四重鎖構造を形成するため従来の測定法では調べることができなかった。そこで、アメリカのKent State Universityと共同研究で、光ピンセット法と呼ばれる単分子測定法によりグアニン三重鎖構造を研究を行い、その結果を学術雑誌に報告した。また、この三重鎖構造をDNAカテナンの合成に応用した。DNAは近年ナノマテリアルとしても注目されており、様々な複雑なトポロジーを作る方法が開発されている。DNAによるカテナンは一般的に酵素もしくは化学結合によるライゲーションにより合成されていたこそこで3+1型の分子内グアニン四重鎖構造を利用して、水素結合によるDNAのカテナン合成に成功した。従来法では共有結合により合成していたが、水素結合にすることで、熱を加えるだけで用意にカテナン構造を解くことも可能であることがわかった。
低分子量タンパク質の解析技術を用いた消化器癌の早期診断法の開発

本研究では、種々の消化器癌患者の臨床検体および手術標本から抽出したタンパク質を用い、下記に示すプロテオーム解析技術を駆使して、癌の早期診断や再発の予測に有用な新しい腫瘍マーカーとなるペプチドを同定することを目的とした。(1)プロテインチップシステムによる消化器癌の新たな診断マーカーの開発種々の消化器癌症例の術前および術後経時的に採取した、血清、尿などの臨床検体を凍結保存し、これらの検体を、プロテインチップシステムを用いて解析した。術前術後ならびに正常群と患者群で発現量の変化の見られるペプチドを探索した結果、これまでに、食道癌、胃癌、肝臓癌、膵臓癌の血清中に腫瘍マーカー候補となりうるペプチドを多数見出した。それらのペプチドについて、精製、同定を行い、特許出願、学会発表を行った。さらに、癌特異的に変化するいくつかのペプチドピークを組み合わせて統計解析することにより、癌の早期診断に役立てる試みも行った。その手法を用いて、早期発見が非常に難しい低分化型胃癌(スキルス胃癌)の患者血清中で、癌特異的に変化するいくつかのペプチドピークを統計解析し、低分化型胃癌を感度特異度ほぼ100%の精度で診断できることを見出した。(2)独自のペプチド抽出技術を用いた血中腫瘍マーカー候補ペプチドの探索血中にはアルブミンやグロブリンなどの高分子量キャリアタンパク質が大部分を占めるために、量の少ない低分子量ペプチドの検出が困難であった。そこで、これらのタンパク質を効率よく除去する方法を確立し、この方法を大腸癌患者血清中のペプチド抽出に応用し、癌患者特異的に変化するペプチドを10種類、同定した。
地域における発達障害児の早期発見と家族への支援のシステム化に関する研究

【目的】本研究では、発達障害児を1歳半検診の時点で的確に把握するための質問紙を開発することと、家族(親)がどのような支援を求めているかを明らかにすることを主要な目的としている。【方法】対象は、平成8年1月から平成9年9月までの23ヶ月間に山形県米沢市の1歳半健診を受診した児とその親である。対象者に発達に関するチェックリストを送付し回答してもらった。これはELMS(Coplan J)と遠城寺式発達検査から1歳半前後の発達を示す項目をそれぞれ15項目と11項目選び出して作成したものである。このチェックリストでELMSの5項目以上か遠城寺式の6項目以上該当の児について小児科医が診察した結果遅れがあると判定した100名(遅れ群)と遅れのない児から抽出した100名(対照群)を3歳まで追跡調査した。平成9年7月から平成11年2月までの間に3歳時の追跡調査を会場に呼び出す形で施行した。追跡調査では、鈴木ビネー式の知能検査と遠城寺式発達検査を施行した上で、児童精神科医による発達診断を施行した。また1歳半時と3歳時に、養育者がどのような支援を求めているかを評価した。【結果】3歳時点まで追跡できたのは遅れ群45名、対照群47名であった。平均知能指数は遅れ群では検査不能4例をのぞくと102であり、対照群では117であった。遅れ群の3歳時の発達診断の内訳は、中等度遅滞5例、軽度遅滞14例、境界線12例、正常14例であり、多動傾向は7例に認められた。対照群では、正常46例で、軽度遅滞1例のみであり、多動傾向は2例に認められた。以上より、本研究で用いたスクリーニング法の有用性が示された。また、具体的な育児方法の相談システムや早期の教育的プログラムや心理社会的な困難を持つ親への特別の育児支援プログラムの必要性が明らかになった。発達障害児のスクリーニング法の開発のため、遠城寺式乳幼児分析的発達検査表と早期言語発達指標尺度(ELMS : Coplan,J.)に準拠した質問紙票を作成して、地域の保健所・病院において予備的に、正常な発達を示している子供と明らかな発達の遅れのある子供の群に施行した。その結果から、ELMSの1歳半前後の15項目中の5項目以上もしくは遠城寺式の1歳半前後の11項目中の6項目以上が「いいえ」の時に、発達の遅れの疑いがあると判定することが妥当性が高いと判断された。調査地区は、米沢市・白鷹町を設定した。スクリーニングを行う一次調査の対象者は、1歳6ヶ月健診受信者である。一次調査は、市・町で行われる1歳6ヶ月児健診の健診会場で行った。一次調査は、遠城寺式乳幼児分析的発達検査表(以下単に遠城寺式とする)や早期言語発達指標尺度(ELMS : Coplan,J.)などに準拠した子供の発達に関する質問票を母親に前もって郵送し記入してもらい医師の診察の前に回収した。一次調査で発達の遅れがあると判断された子供の群(以下発達観察群とする)には、二次調査として、調査員が遠城寺式とELMSの項目すべてについて親から聞き取りを行い、子供の気質の調査票(以下TTSとする)を手渡し郵送で回答してもらった。

また、一次調査で発達が正常と判断された子供たちから無作為に抽出し、対照群として、二次調査を実施した。いずれの調査も親に調査が強制的なものでないことを説明し、協力の得られた場合にだけ実施した。本報告書記入の時点では、207名の対象者にスクリーニングを行った。その結果、「発達の遅滞の可能性が高い」と判定されたものは、16名で、そのうち15名が調査に同意した。これまでの1歳6ヶ月検診で経過観察になった事例の比率に比べて、2倍の子どもがスクリーニングされた。発達障害児のスクリーニング法の開発のため、遠城寺式乳児分析的発達検査表と早期言語発達指標尺度(ELMS:Coplan,J.)に準拠した質問紙票を作成して、保育所・病院において、正常な発達を示している子供と発達の遅れのある子供の群に施行した。その結果、ELMSの1歳半前後の15項目中5項目以上もしくは遠城寺式の1歳半前後の11項目中6項目以上が「いいえ」の時に、発達の遅れの疑いと判定することが妥当と判断された。調査地区は、米沢市・白鷹町を設定したスクリーニングを行う一次調査の対象者は、1歳6ヶ月検診受診者である一次調査は、市・町で行われる1歳6ヶ月児健診の健診会場で行った。一次調査は、遠城寺式乳幼児分析的発達検査表(以下単に遠城寺式とする)や早期言語発達指標尺度(ELMS:Coplan,J.)などに準拠した子供の発達に関する質問票を母親に前もって郵送し医師の診察の前に回収した。一次調査で発達の遅れがあると判断された子供の群(以下発達観察群とする)には、二次調査として、調査員が遠城寺式とELMSの項目すべてについて親から聞き取りを行い、子供の気質の調査票(以下TTSとする)を手渡し郵送で回答してもらった。また、一次調査で発達が正常と判断された子供たちから無作為に抽出した対照群にも二次調査を実施した。さらに、1年半後に3歳時の発達診断を主目的として追跡調査を行った。いずれの調査も親に調査が強制的なものでないことを説明し、協力の得られた場合に実施した。本報告書の時点では、発達観察群53名と対照群25名に3歳時の追跡調査を依頼し、各々24名と18名に発達診断を実施した。その結果、発達観察群のうち、発達遅滞と判定されたのが9例、境界線9例、正常6例であり、対照群のうち、発達遅滞は1例のみで17例は正常と判定された。【目的】本研究では、発達障害児を1歳半検診の時点で的確に把握するための質問紙を開発することと家族(親)がどのような支援を求めているかを明らかにすることを主要な目的としている。【方法】対象は、平成8年1月から平成9年9月までの23ヶ月間に山形県米沢市の1歳半健診を受診した児とその親である。対象者に発達に関するチェックリストを送付し回答してもらった。これはELMS(Coplan J)と遠城寺式発達検査から1歳半前後の発達を示す項目をそれぞれ15項目と11項目選び出して作成したものである。このチェックリストでELMSの5項目以上か遠城寺式の6項目以上該当の児について小児科医が診察した結果遅れがあると判定した100名(遅れ群)と遅れのない児から抽出した100名(対照群)を3歳まで追跡調査した。平成9年7月から平成11年2月までの間に3歳時の追跡調査を会場に呼び出す形で施行した。追跡調査では、鈴木ビネー式の知能検査と遠城寺式発達検査を施行した上で、児童精神科医による発達診断を施行した。また1歳半時と3歳時に、養育者がどのような支援を求めているかを評価した。【結果】3歳時点まで追跡できたのは遅れ群45名、対照群47名であった。平均知能指数は遅れ群では検査不能4例をのぞくと102であり、対照群では117であった。
MLK2とセプチンによる神経細胞の開口分泌制御機構の解明

セプチンは種を越えて保存されている分子量4-8万の蛋白質群で、構造上GTP/GDP結合部位を有する広義の"G蛋白質"である。セプチンは神経情報伝達機構において神経伝達物質の放出に関与する分子の一つと考えられている一方、下等動物細胞での遺伝学的解析では細胞質分裂や極性の決定に必須であることが報告されている。私共は、Mixed Lineage Leukemiaの融合蛋白質として同定された哺乳動物セプチンSept9/MSFファミリー(Sept9a/MSF-A,Sept9b/MSF,Sept9c/MSF-B)の性状解析を行った。Sept9/MSFファミリーの特異抗体を作成して種々の培養細胞におけるMSFファミリーの発現を検討したところMSFファミリーは微小管に沿ったフィラメント様の局在を示すことがわかった。培養細胞のうちヒト乳腺細胞HMECではSept9a/MSF-Aのみが発現していることを見い出した。この細胞における細胞内局在を検討したところ間期において微小管に沿った局在が、分裂期には紡錘体・分裂溝への濃縮が観察された。また生化学的解析によりSept9a/MSF-AのGTP水解領域を含む中心領域が微小管と直接結合することが示された。しかし、GTP水解能の有無は結合に影響しなかった。また、細胞からSept9a/MSF-Aを含む内在性セプチン複合体を免疫沈降した際にチュブリンの共沈が認められた。さらに、コルセミドで微小管構築を崩壊させるとSept9a/MSF-Aの繊維状構造も崩壊した。一方、RNAiを用いてHMEC細胞内のSept9a/MSF-Aの蛋白質量を減少させると細胞質分裂が阻害され、多核の細胞が出現した。これらの結果は、MSFが微小管の機能・構築制御を通して細胞質分裂に関与することを示唆する。現在、神経の情報伝達機構において神経伝達物質の放出に関与する多くの分子が同定されており、セプチンもそのひとつと考えられている。これまでに、微小管に沿った局在を示すMLK2が複数のセプチンとin vivo免疫複合体を形成することや、MLK2依存性シグナルカスケードにより複数のセプチンを特異的にリン酸化することを見い出している。また、two-hybrid法、免疫沈降法を用いた解析によりこれらセプチン同士は複合体を形成し機能を果たしている可能性が示唆された。さらに、各種セプチンの抗体を作成しその細胞内局在を検討した。その結果、MSFファミリーに属するセプチン(MSF, MSF-A, MSF-B)を認識する抗体を用いてHMEC細胞で免疫染色を行ったところ、MSFファミリーは微小管に沿ったフィラメント様の局在を示すことがわかった。さらに、微小管重合阻害剤であるデメコルシンをHMEC細胞に処理しその局在を観察したところ、細胞内において微小管の崩壊と共にMSFファミリーのフィラメントの崩壊が見られた。以上の結果からこれらMSFファミリーに属するセプチンは微小管と直接的または間接的に結合している可能性が示唆された。今後は他のセプチンに対する抗体の作成を行い、免疫染色で同様に微小管に沿った局在を示すか検討する。またこれらセプチンと微小管との結合が直接的であるか、またはMLK2や何らかの分子を介した間接的な結合であるか検討するためにin vitroにおけるセプチンと微小管との結合実験を行う。さらに、微小管以外にアクチンフィラメントや中間径フィラメントといった細胞骨格との結合についても検討を進めていく。
日本とアメリカ合衆国における理科教員養成システムの比較研究に関する企画調査

理科教員養成に関連して、大学入学者選抜、入学者の教職に対する意識、大学における教員養成カリキュラム、教職専門と教科専門科目の履修状況、教育実習の形態とその効果、教員就職状況、大学院教育、現職教員の再教育システム、理科教育政策、などに関して日米間の過去の推移と現状の評価に関する以下の企画研究を行った。1,ジョージア大学の教育学部理科教育の大学院博士課程学生を、学術振興会の若手研究員として2ヶ月間広島大学に招聘し、広島大学における理科教員養成システム、附属中・高等学校における教育実習、広島県教育センターにおける現職教員の研修状況などに関する基礎調査を行い、その結果の概要を英文の報告書にしてアメリカの研究者に提供した。さらに、日本の学習指導要領などの基礎資料を英訳した。2,アメリカの「科学教育基準」「科学教育ベンチマーク」などの新しい理科教育カリキュラムの成立経緯、教育目的・目標、内容などに関する比較分析を行うとともに、ジョージア大学における理科教員養成システム、教育実習協力校における教育実習の実態、大学における教員再教育プログラムなどに関する、基礎資料収集を行った。3,以上の企画研究の結果、次年度からは本格的に、米国のジョージア大学研究者はNSFの予算を用い、広島大学研究者は学術振興会の予算を用いて、相互に訪問して2国間の比較研究を実施する準備が整った。
都市域及び非都市域に存在するエアロゾルの有機物組成と大気中での挙動に関する研究

本年度は、都市大気中に、有機エアロゾルの主成分であるジカルボン酸とその先駆体であると考えられるオメガオキソ酸、アルデヒド類の解析を行なった。又、榛名山および海洋で採取したエアロゾル試料の有機物組成を解析し、都市試料との比較を行なった。これまで報告例のなかったオメガオキソ酸(C_2ーC_<10>)を、初めての大気中に検出した。オメガオキソ酸はC_2(グリオギザ-ル酸)が主成分であり、C_3、C_4がそれに続いた。又、アルデヒド(グリオギザ-ル、メチルグリオギザ-ル)、ピルビン酸、クエン酸なども併せて検出した。これらの極性化合物は、ジカルボン酸と構造的に類似していることから、それらは大気中で芳香族炭化水素の光化学的酸化反応におけるジカルボン酸の先駆体であると考えられた。事実、光化学反応によって芳香族炭化水素類の濃度が低下する夏場には、ジカルボン酸およびオメガオキソ酸類の濃度は増加した。しかし、ジカルボン酸に対するオメガオキソ酸等の相対的濃度は夏に減少した。これは、アルデヒド基をもつ化合物は、夏期に光化学反応の進行によって、ジカルボン酸まで酸化されやすいことを意味している。一方、榛名山、西部北太平洋で採取した大気試料でも、ジカルボン酸オメガオキソ酸類は検出され、都市大気のそれに類似した質的分布を示した。しかし、その濃度は、都市域にくらべて低いことが示された。このことは、都市域で生成された有機エアロゾルが、非都市域に大気輸送されこと、又、炭化水素等汚染物質が大気輸送される間に、ジカルボン酸などに変換されことを意味している。外洋大気では、沿岸大気にくらべ、10分の1以下の濃度となった。陸起源エアロゾルが大気輸送の間に、分解、沈降により大気から除去され、一部が海水に移行しているものと考えられる。本年度は、都市エアロゾルに焦点を絞り、その有機物組成を解析した。Nーアルカンは、C_<15>C_<37>まで検出されC_<31>に頂点を持つ奇数優位性を示した(奇偶比は、平均で1.7;高等植物では10.石油では1)。しかし、冬には、C_<20>ーC_<24>アルカンが優位を占め、奇偶比は1に近づき暖房等入間活動が大きく反映することが明らかとなった。一方、PAHは、フェナントリンからコロネンまで15種類が検出され、ディ-ゼル排気ガス中に特徴的なベンズフルオランセンが優位を占めた。PAH濃度は冬に最大夏に最小を示したが、これは、(1)温度変化に伴う粒子相からガス相への移行、(2)大気中での光化学的分解によると考えられた。多環芳香族ケトン(PAK)は、PAHと同様な季節変化を示したが、主成分はアントラキノンだった。この結果は、大気中のPAKの主な起源は、PAHの大気中での光酸化ではなく、ディ-ゼル排気ガス由来のものであること、PAKは大気中で光分解を受けやすいことを示唆している。これら中性の化合物のエアロゾルに占める割合は、10^<-3>%であった。これに対して、低分子ジカルボン酸は、エアロゾルに対して0.1ー2%を占めることが明らかにされた。主成分は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸であり、炭素数が増加するにつれてジカルボン酸濃度は減少した。マレイン酸、メチルマレイン酸も検出されたが、これらシス型不飽和ジカルボン酸は、トルエン等芳香族炭化水素の分解生成物であることが示唆された。ジカルボン酸濃度は夏に高く、一日のうちでは昼に高い傾向を示し、大気中で二次的に生成している事を強く示唆した。本研究の結果、都市エアロゾル中の有機物組成は、季節的、時間的に大きく変動することが明らかとなった。その原因として、気象条件以外に、(1)排出源の季節変動、(2)大気中での光化学的分解と生成が大きく関与している事が示唆された。

しかし、その濃度は、都市域にくらべて低いことが示された。このことは、都市域で生成された有機エアロゾルが、非都市域に大気輸送されこと、又、炭化水素等汚染物質が大気輸送される間に、ジカルボン酸などに変換されことを意味している。外洋大気では、沿岸大気にくらべ、10分の1以下の濃度となった。陸起源エアロゾルが大気輸送の間に、分解、沈降により大気から除去され、一部が海水に移行しているものと考えられる。本年度は、都市大気中に、有機エアロゾルの主成分であるジカルボン酸とその先駆体であると考えられるオメガオキソ酸、アルデヒド類の解析を行なった。又、榛名山および海洋で採取したエアロゾル試料の有機物組成を解析し、都市試料との比較を行なった。これまで報告例のなかったオメガオキソ酸(C_2ーC_<10>)を、初めて大気中に検出した。オメガオキソ酸はC_2(グリオギザ-ル酸)が主成分であり、C_3、C_4がそれに続いた。又、アルデヒド(グリオギザ-ル、メチルグリオギザ-ル)、ピルビン酸、クエン酸なども併せて検出した。これらの極性化合物は、ジカルボン酸と構造的に類似していることから、それらは大気中で芳香族炭化水素の光化学的酸化反応におけるジカルボン酸の先駆体であると考えられた。事実、光化学反応によって芳香族炭化水素類の濃度が低下する夏場には、ジカルボン酸およびオメガオキソ酸類の濃度は増加した。しかし、ジカルボン酸に対するオメガオキソ酸等の相対的濃度は夏に減少した。これは、アルデヒド基をもつ化合物は、夏期に光化学反応の進行によって、ジカルボン酸まで酸化されやすいことを意味している。一方、榛名山、西部北太平洋で採取した大気試料でも、ジカルボン酸オメガオキソ酸類は検出され、都市大気のそれに類似した質的分布を示した。このことは、都市域で生成された有機エアロゾルが、非都市域に大気輸送されること、又、炭化水素等汚染物質が大気輸送される間に、ジカルボン酸などに変換されることを意味している。
トランスジェニックマウスを用いた赤芽球特異的遺伝子発現機構の解析

ヒトピルビン酸キナーゼ(PK)の赤血球(R)型アイソザイムは成熟赤血球でのみ発現し、その活性の低下は遺伝子溶血性貧血を発症する。今年度私たちは新たに日本人、中国人、米国人(Amish)ホモ接合型PK異常症4家系について、遺伝子異常を同定した。その遺伝子変異はいずれも単一アミノ酸置換を引き起こし、PKの基質との結合あるいはアロステリック活性化を障害するものであった。最近米国の研究者から遺伝学的には異常PK遺伝子の複合ヘテロ接合体と考えられるが、片方のPKアリルにしか構造変異を見いだせない症例が報告されたが、これらの症例は昨年度私たちが報告した重症型PK異常症症例と同様にPK遺伝子の未知の調節領域の遺伝子異常の可能性が考えられている。そこで私たちは赤血球にのみ発現するR型アイソザイムの細胞特異性・分化段階特異性を決定するメカニズムを明らかにするため、ヒト遺伝子DNAライブラリーより単離したL型PK遺伝子クローンについて、今年度そのほぼ全長の塩基配列を決定し、ラットPK遺伝子の塩基配列と比較検討を行った。イントロン3、4、8そして3′領域に進化上良く保存されている遺伝子配列が同定され、特に3′領域に認められた約200塩基対の相同性の高い領域には転写因子AP-1の結合配列が存在することが明らかになった。私たちはこの配列と赤芽球特異的因子、NF-E2との結合性をin vitroで検討し、弱いながらも結合性があることを確認した。この配列がin vivoでNF-E2を介するR型PKの細胞・分化段階特異性の調節領域として働いているのか、あるいは他のAP-1ファミリー転写因子の標的配列となっているのか、in vivoの系で検討中である。
新規マイクロリアクターの開発とDDSを基盤とする抗バイオフィルム療法の探索

尿路バイオフィルム感染症は、細菌がバイオフィルムを形成して抗菌薬や生体の感染防御系から免れることにより、多剤耐性緑膿菌やMRSAによる広範な院内感染症の元凶となることが判明して久しい。未だその予防法・治療法は確立されておらず、ブレイクスルーが求められている。1.標的医療の概念を組み入れた抗バイオフィルム療法を探索するために、リアルタイムイメージング(タイムラプス)が可能な新規in vitroバイオフィルム実験モデル用マイクロリアクター(デバイス)を考案した。平成20年度に特許出願した新規デバイスの設計改良を平成21年度に重ねて行い、薬剤混合タイプと薬剤浸透タイプの2種類の構造のデバイスを作製した。薬剤混合タイプを用いて、形成されたバイオフィルムを共焦点レーザー走査型顕微鏡にて観察した結果、基本設計に問題がなく、これまでにない効率でバイオフィルム形成阻害剤のスクリーニングが可能であることを検証した。薬剤浸透タイプの更なる改良により、抗バイオフィルム療法の探索に有用なデバイスへの進化が期待できる。2.カチオニックリポソームを基盤とするドラッグデリバリーシステム(DDS)による標的医療の可能性を検証するために、過去数年間に進化させたin vitroバイオフィルム実験モデル系であるキャピラリーフローセルシステムを用いて検討した。DDS用サンプルとして、緑膿菌性バイオフィルム阻害候補化合物/トランスフェクション試薬の複合体を調製した。この複合体は緑膿菌性バイオフィルム形成に顕著な影響を与えたが、その標的医療への応用性については今後の研究課題である。尿路バイオフィルム感染症は、細菌がバイオフィルムを形成して抗菌薬や生体の感染防御系から免れることにより、MRSAや多剤耐性緑膿菌による広範な院内感染症の元凶となることが判明して久しい。本萌芽研究では、新規に標的医療の概念を組み入れた抗バイオフィルム療法を探索するために、リアルタイムイメージング(タイムラプス)が可能な革新的in vitroバイオフィルム実験モデル用マイクロリアクターを考案する。本リアクターを用いて、カチオニックリポソームを基盤とするドラッグデリバリーシステム(DDS)による標的医療の可能性を検証する。平成20年度に、14の培養室と薬液室を有し、12菌種を7種の薬液で評価できる新規マイクロリアクター(デバイス)を設計し、特許を出願した。本デバイスは、顕微鏡の観察台に搭載可能なサイズで、正立顕微鏡、倒立顕微鏡の両方で観察することが出来る。試作したデバイスを用いて、蛍光顕微鏡および共焦点レーザー走査型顕微鏡にて観察した結果、緑膿菌が14培養室にバイオフィルムを形成し、基本設計に問題がないことを確認した。しかし、使用上の課題や問題点があり、平成21年度に改良を行う。2,平成20年度は、岡山大学泌尿器病態学感染症研究班の過去数年間の研究成果として確立したキャピラリーフローセルシステムにおいて、DDSの評価を開始した。使用菌株は当研究室においてバイオフィルム形成に関するデータが蓄積されている緑膿菌株(Pseudomonas aeruginosa OP14-210)を使用、DDS用サンプルとして阻害候補化合物/カチオニックリポソーム(トランスフェクション試薬:LIC_<TM>)の複合体を調製、標的医療への応用性を検討している。
コレステロール負荷高応答のサルの遺伝子基礎

高脂血症のモデル動物としてのサル類の可能性を調べるために、予備試験を行った。十頭のカニクイザルを用いてコレステロール負荷実験を行ったところ、通常の飼育条件で、わずか0.1%のコレステロールを含有する固形試料を与えると、二個体は100mg/dlのレベルを維持したのに対し、投与前200mg/dlの二個体では投与4週めには400mg/dlのレベルに達し、他の個体はその中間の値を示した。各個体の投与後1週、3週、6週の値を投与前の値に対してプロットすると相関計数0.9の関係があることが分かった。このことは通常の飼育条件下のサ-ペイでコレステロール負荷に対する高応答の個体を発見することができることを意味する。そこで霊長類研究所のニホンザル等503個体についてレベルを測定した。家系分析を行ったところニホンザルで31家系中3家系、アカゲザルで26中2家系で高コレステロール血症が疑われた。これらについてLDLR遺伝子の変異を調べた。調べた14頭では、アカゲザルで報告されているエクソン6のナンセンス変異に相当するものはなかった。次いでLDLR遺伝子を9領域に分け、LARCR法により増幅しそれらのサイズを比較することを試みた。現在5領域について増幅条件が確立した。エクソン8-10では、ニホンザルは正常値を示すものも他のマカクより約500bp短かった。エクソン12-14では、家族性高コレステロール血症の母親であるアカゲザルで約200bp短いバンドをヘテロで示した。この200bpがエクソンにかかっているのか現在詳しく調べている。またこの領域ではヒトで3.4kbであるのに対しマカカ属サルでは2.7kbであった。今後もこの方向で調べる予定である。十頭のカニクイザルを用いてコレステロール負荷実験を行ったところ、通常の飼育条件で、わずか0.1%のコレステロールを含有する固形試料を与えると、二個体は100mg/dlのレベルを維持したのに対し、投与前200mg/dlの二個体では投与4週目には400mg/dlのレベルに達し、他の個体はその中間の値を示した。このことは通常の飼育条件下のサーベイでコレステロール負荷に対する高応答の個体を発見することができることを意味する。そこで霊長類研究所の5群229個体についてレベルを測定した。群れとしての平均値は144-192mg/dlでヒトの値と大きな差異はなかった。しかし4頭以上の子供を持つ母親について、母親のレベルと子供の平均値のレベルを調べたところ相関計数0.83の相関がみられ、遺伝的バックグランドがあることが明らかになった。本年はコレステロール負荷に対する高応答のサルについて、その遺伝子的基礎を調べるため、LDLレセプター遺伝子の構造の解析を行った。ヒトのcDNAの塩基配列を基礎として、各部分のDNAを増幅するためのオリゴムクレオチドプライマーを合成し5′フランキング領域、エクソン2、エクソン13から14に渡る領域、エクソン18の内部領域をPCR法により増幅した。これをプローブとし、サザーン分析を試み、高応答と関係のありそうな変化も検出出来た。同じく高応答と低応答のサルのDNAをテンプレートとして、上述のプライマーによりPCR増幅し、SSCP法により分析による解析を開始した。高脂血症のモデル動物としてサル類の可能性を調べるために、予備試験を行った。

十頭のカニクイザルを用いてコレステロール負荷実験を行ったところ、通常の飼育条件で、わずか0.1%のコレステロールを含有する固形試料を与えると、二個体は100mg/dlのレベルを維持したのに対し、投与前200mg/dlの二個体では投与4週目には400mg/dlのレベルに達し、他の個体はその中間の値を示した。各個体の投与後1週3週6週の値を投与前の値に対してプロットすると相関計数0.9の関係があることが分かった。このことは通常の飼育条件下のサーベイでコレステロール負荷に対する高応答の個体を発見することができることを意味する。そこで霊長類研究所のニホンザル等503個体についてレベルを測定した。家系分析を行ったところニホンザルで31家系中3家系、アカゲザルで26中2家系で高コレステロール血症が疑われた。これらについてLDLR遺伝子の変異を調べた。調べた14頭では、アカゲザルで報告されているエクソン6のナンセンス変異に相当するものはなかった。次いでLDLR遺伝子を9領域に分け、LARCR法により増幅しそれらのサイズを比較することを試みた。現在5領域について増幅条件が確立した。エクソン8-10では、ニホンザルは正常値を示すものも他のマカクより約500bp短かった。エクソン12-14では、家族性高コレステロール血症の母親であるアカゲザルで約200bp短いバンドをヘテロで示した。この200bpがエクソンにかかっているのか現在詳しく調べている。またこの領域はヒトで3.4kbであるのに対しマカカ属サルでは2.7kbであった。今後もこの方向で調べる予定である。
多自由度相関系の強磁場電子物性とX線分光

[1]多自由度相関系におけるスピン分極軌道状態:ペロフスカイト型チタン酸化物RTio3(R=La,Y等)では、ホール・ドーピングによる金属絶縁体転移や相境界近傍の異常金属状態に多くの興味がもたれている。特にスピンが分極した状態の軌道状態については、軌道自由度がもつ高い対称性のために新規な軌道状態が期待されている。我々は強磁場下や強磁性状態においてスピンが完全に分極したt_^<2g>軌道模型について、量子モンテカルロ法を用いた数値計算を行うことで有限温度の軌道状態について解析を行った。感受率の温度変化や軌道一重項相関関数の解析から、低温でギャップを持った軌道状態が実現している可能性を指摘した。[2]スピン自由度を有する強相関系におけるスピン転移と相分離:ペロフスカイト型コバルト酸化物R_<1-x>A_xCo0_3はそのコバルトイオンにおいてスピン状態の自由度とそれらの間の転移を示す物質として多くの実験、理論研究がなされている。Co^<3+>では(t_<2g>)^6の低スピン状態(LS)、(t_<2g>)^5(e_g)^1の中間スピン状態(IS)ならびに(t_<2g>)^4(e_g)^2の高スピン状態(HS)の3つのスピン状態を取ることが可能である。La_<1-x>Sr_xCo0_3のx=0の低温ではLS状態が、x>0.25でHS強磁性金属状態が実現する。その中間のキャリアー濃度でスピングラスや相分離状態が小角中性子散乱やNMR等により見出されている。我々は多軌道ハバード模型におけるスピン転移と相分離について理論的に解析を行った。変分モンテカルロ法を用いた解析の結果、x=0でLSバンド絶縁体が実現するパラメータ領域においてキャリアーを導入すると、高ホール濃度領域でHS強磁性状態が実現すること、またその中間領域で相分離状態のエネルギーが一様状態のそれより低くなることを見出した。また磁化のキャリアー濃度依存性が単純なrigidバンド模型から予想されるそれより顕著であることが明らかとなり、これは実験結果とコンシステントであることが見出された。この相分離はLSバンド絶縁体とHS強磁性金属との共存状態であり、AバンドとBバンドのバンド幅が異なることに起因する。このような状態に磁場を印加することでスピン自由度間相分離を起こすホール濃度領域が減少することを見出した。1)コバルト酸化物におけるスピン転移と相分離現象:ペロフスカイト型コバルト酸化物では、そのコバルトイオンが高スピン、中間スピン、低スピン等の複数のスピン状態を示すことが知られており、これによりキャリアーの導入に伴い相分離現象や磁場の印加による巨大な磁気抵抗効果が観測されている。本研究課題ではこの微視的な機構の解明を目指して、理論計算を行った。系を簡単化することで二軌道ハバード模型を設定した。電子相関効果を正しく扱える方法として変分モンテカルロ法を用いた解析を行った。ここでは複数軌道系に対して変分モンテカルロ法を適用するためにアルゴリズムの開発を行った。2次元正方格子における数値計算により、キャリアーの導入により低スピン状態から高スピン状態へ転移すること、その途中で相分離現象が誘起されることが示された。2)スピン分極状態における新規な軌道状態:強磁場の印加や強磁性状態においてスピンが完全に分極状態にある場合の3次元立方格子におけるt_<2g>軌道状態について理論的に解析を行った。スピンが完全に分極した状態では、任意の2次元面における軌道の占有電子数が保存する。この局所的な保存則は系の高い対称性を意味し、軌道の大きな揺らぎが期待される。我々は量子モンテカルロ法を用いて軌道模型の数値的な解析を行った。この結果、通常の意味での軌道秩序の傾向は見られないこと、またこれまで解析計算により絶対零度において予測されていた軌道状態は有限温度においてその兆候が見られないことを示した。相関関数や比熱の計算により、我々は低温においてある種の励起エネルギーにギャップをもった軌道液体状態が実現していることを見出した。La_<1

-x>Sr_xCo0_3のx=0の低温ではLS状態が、x>0.25でHS強磁性金属状態が実現する。その中間のキャリアー濃度でスピングラスや相分離状態が小角中性子散乱やNMR等により見出されている。我々は多軌道ハバード模型におけるスピン転移と相分離について理論的に解析を行った。変分モンテカルロ法を用いた解析の結果、x=0でLSバンド絶縁体が実現するパラメータ領域においてキャリアーを導入すると、高ホール濃度領域でHS強磁性状態が実現すること、またその中間領域で相分離状態のエネルギーが一様状態のそれより低くなることを見出した。また磁化のキャリアー濃度依存性が単純なrigidバンド模型から予想されるそれより顕著であることが明らかとなり、これは実験結果とコンシステントであることが見出された。この相分離はLSバンド絶縁体とHS強磁性金属との共存状態であり、AバンドとBバンドのバンド幅が異なることに起因する。このような状態に磁場を印加することでスピン自由度間相分離を起こすホール濃度領域が減少することを見出した。
フォークヘッドドメイン遺伝子LUNの肺発生、肺分化、肺発癌における役割について

申請者の単離したフォークヘッド遺伝子LUNは、主に肺に発現していることはわかっていたが、今回さらに肺内における分布をin situハイブリ法を用いて詳しく検討した。その際、サーファクタント蛋白CをII型肺胞細胞のマーカーとして平行染色を行い、より正確を期した。その結果、LUN遺伝子は細気管支上皮細胞とII型肺胞細胞に発現していることが明らかになった。これらの細胞は肺腺癌の発生母地であることを考えあわせると、LUN遺伝子と発癌の関係が重要になってくる。そこで、ヒト肺腺癌細胞株A549細胞におけるLUN遺伝子の発現をノーザン解析およびLUN遺伝子のプロモーター活性解析を行ったところ、A549細胞ではLUN遺伝子が発現していることが明らかになった。また、類似遺伝子HFH8が小腸にも発現していることから、小腸における発現をノーザン解析したところ、LUN遺伝子は肺よりは弱いが小腸にも発現していることが判明した。肺の発生、分化、発癌におけるLUN遺伝子の役割を検討するために、LUN遺伝子のノックアウトマウスを作製しつつある。LUN遺伝子部位にNeo遺伝子を入れたコンストラクトを作製し、これをES細胞に遺伝子導入して一方のLUN遺伝子が破壊されたES細胞クローンを20個得た。これをマウス肺盤胞に微小注射してキメラマウス雄を13匹得た。現在、野生型のB6マウス雌と交配させヘテロマウスを作成中である。ノックアウトマウスはLUN遺伝子の肺発生、分化、発癌における役割を明らかにしてくれることが強く期待できる。
糖尿病患者および肥満者におけるアディポカインの季節差―光と運動による介入実験―

体内時計の乱れは、肥満発症リスクを高めるだけでなく、糖尿病、動脈硬化症や心筋梗塞などの発症リスクを上昇させる。肥満者を対象として、高照度環境下における運動時の血糖値変動および心自律神経活動の変動、さらに、血中アディポカイン濃度と時計遺伝子の発現量の季節性変動を検討した。短時間の高照度光環境下での運動は、血糖値および自律神経活動に及ぼす影響は少ないことがわかった。さらに、肥満者では非肥満者に比べ、時計遺伝子の発現が低下する傾向にあった。肥満者は非肥満者に比べ、時計遺伝子の発現が低下していること、さらに、時計遺伝子の発現には季節差があり、冬季が夏季に比べ低下することが示唆された。体内時計の乱れは、肥満発症リスクを高めるだけでなく、糖尿病、動脈硬化症や心筋梗塞などの発症リスクを上昇させることがわかっている。本研究において、1)肥満および糖尿病患者における血中アディポカイン濃度および血糖値の季節性変動を検討する。2)糖尿病患者におけるグルコース負荷後の血糖値を測定し、血糖値の光および運動による影響を検討する。3)肥満者および糖尿病患者における時計遺伝子の発現を検討する。健康成人男性を対象として、高照度光下における運動中の血糖値、心自律神経活動を検討した。心電図のRR間隔を周波数解析することで、交感神経活動と副交感神経活動を分離した。高照度光環境下(5000 lux)および低照度環境下(300 lux)において、30分間のトレッドミルでの歩行運動を行い、1015分間隔の血糖値測定と心自律神経活動を測定した。両群ともトレッドミル歩行運動中において血糖値が低下する傾向であったが、高照度と低照度との間において血糖値の変動に差は見られなかった。交感神経活動と副交感神経活動は、異なる照度において顕著な差は見られなかった。被験者数を増やし、糖尿病患者および肥満者における高照度光環境下における血糖値および心自律神経活動の変動を検討する。研究代表者が2015年7月から12月まで生体リズム研究の一環として海外研修を行ったため、実験の遂行に遅れが生じた。昨年度においては、健康成人男性を対象として、高照度光下における運動中の血糖値および心自律神経活動を検討した。本年度においては、さらに被験者を追加し、健康成人男性および肥満男性を対象として実験を行った。夏季と冬季において、血中アディポカイン濃度(TNF-α, IL-6,アディポネクチン)、血糖値および心自律神経活動を測定した。さらに、唾液サンプル中に含まれる口腔内上皮細胞を用いて、時計遺伝子(Clock, Bmal1, Per1, Cry2, Rev-erb-α)の発現を分析した。血中TNF-α濃度と血中IL-6濃度は、肥満者および非肥満者において有意差は見られなかったが、血中アディポネクチン濃度は肥満者で有意に高い値となった。しかし、夏季と冬季においては、両群ともに有意差は見られなかった。時計遺伝子の発現は、Bmal1、Per1、Cry2の発現が、夏季に比べ冬季において有意に低い値となった。さらに、Bmal1とPer1の発現においては、肥満者は非肥満者と比較して、有意に低下する結果となった。これらの結果から、肥満者においては時計遺伝子の発現が低下しており、特に冬季でさらに低下することが示された。成果は、学会において発表した。さらに成果を論文として発表する予定である。被験者の年齢を5060代から若年男性に変更して、実験を行った。肥満者を対象として、高照度環境下における運動時の血糖値変動および心自律神経活動の季節性変動、さらに、血中アディポカイン濃度(TNF-α, IL-6,アディポネクチン)と時計遺伝子(Clock, Bmal1, Per1, Cry2, Rev-erb-α, Rev-erb-β)の発現量の季節性変動を検討した。時計遺伝子は唾液サンプル中に含まれる口腔内上皮細胞からRNAを抽出した。高照度環境下における運動中の血糖値の変動は低照度環境下と比較し有意差は見られず、心拍変動も顕著な差は見られなかった。しかし、運動前と運動中の肥満者の心拍数は、冬季が夏季に比べ高い傾向にあった。血中TNF-α濃度と血中IL-6濃度は、肥満者と非肥満者において差は見られず、夏季と冬季での季節性変動も見られなかった。血中アディポネクチン濃度は肥満者で有意に低い値となった。唾液中の時計遺伝子の発現は、Bmal1、Per1、Cry2、Rev-erb-βの発現が、夏季に比べ冬季において有意に低い値となり、時計遺伝子の発現量は、肥満者では非肥満者に比べ低い値であった。以上の結果より、短時間高照度光が運動中の血糖値変動および自律神経活動に及ぼす影響は少ないこと、また、肥満者での時計遺伝子発現量は非肥満者に比べ低い値であり、時計遺伝子の発現量は冬季が夏季に比べ低下することが示唆された。

短時間の高照度光環境下での運動は、血糖値および自律神経活動に及ぼす影響は少ないことがわかった。さらに、肥満者では非肥満者に比べ、時計遺伝子の発現が低下する傾向にあった。肥満者は非肥満者に比べ、時計遺伝子の発現が低下していること、さらに、時計遺伝子の発現には季節差があり、冬季が夏季に比べ低下することが示唆された。夏季と冬季における肥満および糖尿病患者における血糖値、アディポカインおよび心自律神経活動の変動を検討し、糖尿病患者における高照度環境下での運動時の血糖値変動を検討する。さらに、糖尿病患者および肥満者での時計遺伝子発現の季節差を検討する。夏季と冬季における高照度環境下における運動中の血糖値の変動と心自律神経活動の変動を分析する。さらに、他の時計遺伝子発現を検討し、分析を行う。これらの成果を学会および論文として発表する。生体リズム研究代表者が2015年7月から12月まで生体リズム研究の一環として海外研修を行ったため、実験の遂行に遅れが生じた。時計遺伝子の測定方法を一部変更して、実験を行った。平成28年度は、平成27年度に予定していた肥満者および糖尿病患者での血中アディポカインおよび血糖値の季節性変動の検討を行い、糖尿病患者での高照度光環境下での運動時の血糖値および心自律神経活動の変動を検討する。さらに、平成28年度予定の糖尿病患者と肥満者での時計遺伝子発現の季節差を検討する。他の時計遺伝子発現を検討し、分析を行う。