hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精子先体反応を誘起する糖鎖の構造と機能

キヒトデの卵ゼリー層を構成する硫酸化糖蛋白質であるARISは、先体反応を誘起する主要な因子であると考えられる。本年度は、ARISの活性をもつ最小糖鎖構造であるFr(1)を用いて、Fr(1)にピリジルアミノ化を応用してベンゼン環を導入し、^<125>I標識して、精子との結合実験をおこなった。Scatchard解析の結果、受容体には、高親和性と低親和性の二つのタイプが存在し、高親和性の受容体は、Kd値が1.45x10μM、精子1細胞あたりの受容体数(Bmax)は、8.38x10^4であった。一方、低親和性の受容体は、Kd値が4.43x10^4μM、Bmaxは、1.89x10^6と算出された。また、Fr(1)が5糖の繰り返し構造をとる直鎖の硫酸化糖鎖であることに着目して、Fr(1)の鎖長の精子への結合能に与える影響を調べた。^<125>I-P-ARISと精子の結合実験の際に、平均鎖長の異なる非ラベルのFr(1)及び、P-ARISを系に加えて、^<125>I-P-ARISの精子への結合の阻害効果を指標に、Fr(1)の平均鎖長による精子への結合能をみたところ、平均鎖長による大きな違いがないことが明らかになった。Fr(1)をTFMS処理によって切断する実験では、強い処理でFr(1)分子が小さくなるほど先体反応誘起率が低下するという結果を考えると、Fr(1)と受容体の結合そのものには、Fr(1)分子全体の大きさは影響を与えないとしても、その下流に存在する先体反応に至る情報伝達の過程においては、Fr(1)分子がある程度の大きさを持ち、ある3次元的構造を保つことで、複数の結合部位を近位に保ち、受容体同士の凝集を促して、情報を伝えるということも考えられる。
フォトニックバンドギャップ及びマルチコアによるファイバー高エネルギーパルス光源

ファイバーの非線形性で決まるファイバーレーザーのエネルギー/ピークパワー限界を向上する新手法を探求した。フォトニックバンドギャップファイバーの波長依存分布損失特性を用いて誘導ラマン散乱を抑制し,パワー限界を一桁向上した。更に音響フォノンのアンチガイド効果による誘導ブリルアン散乱抑制の可能性を追求し、高出力単一周波数動作を実証した。並行してマルチコアファイバーによるパワースケーリングを研究し、自己イメージング位相同期、可飽和吸収体による新しい位相同期法について実証した。究極限界である自己収束効限界は、反位相モードでコア数分のスケーリングが可能であることを示した。1.フォトニックバンドギャップファイバー(PBGF)による誘導ラマン散乱(SRS)抑制パルス増幅の研究を推進した。任意波形発生器と強度変調器を用いてパルス幅2nsの矩形パルスを100-500kHzの繰り返し周波数で発生できるシード源を新たに開発した。Yb添加PBGFでピークパワー35kWまで増幅することに成功し,通常ファイバーと比べ8.6dBのSRS抑制を実証した。2.位相変調器でプローブ光周波数を掃引してファイバーのブリルアン利得スペクトルを取得するポンプ・プローブ装置を作製した。パッシブPBGFや通常ファイバーのブリルアン利得スペクトルを高精度に取得できるようになった。また音響モードをベクトル有限要素法で計算し,電界モードとの重なりからブリルアン利得スペクトルを計算するコードを開発中である。3.半導体ディスクレーザーをシード源とした単一周波数1178nmYb添加PBGF増幅器を開発した。誘導ブリルアン散乱を引き起こすことなくパワー31W,線幅149kHzの狭線幅出力を得ることに成功した。また1178nm用大モード面積Yb添加PBGFを開発し,エネルギー引き出し特性の評価実験を行った。問題点を見いだし次回作製に反映することとした。4.Yb添加7コアフォトニック結晶ファイバーの特性評価,レーザー発振実験を行った。エンドシール自己イメージング法による位相同期レーザー動作に成功した。引き続き6コアの場合との比較実験を推進する。5.可飽和吸収体を用いた新しい位相同期法を世界で初めて実証した。Yb添加6コアフォトニック結晶ファイバーの遠視野に可飽和吸収体としてCr:YAGを配置し,受動Qスイッチと位相同期の両方を同時に得ることに成功した。過剰吸収飽和や熱レンズにより同位相モード選択性が低下することを見いだし,克服する方法を検討中である。1.フォトニックバンドギャップファイバー(PBGF)による誘導ラマン散乱(SRS)抑制パルス増幅を,通常ファイバー増幅と比較検証した。後者では顕著なスペクトル拡がりが生じ,入射偏光状態に依存する4光波混合とSRSのトレードオフも観測された。PBGF増幅ではスペクトル拡がりはPBG内に限られその入射偏光依存性は小さく,構造分散による変調不安定性が主な要因であることを明らかにした。2.増幅自然放出(ASE)抑制Yb添加PBGF増幅器において,雑音駆動位相変調による誘導ブリルアン散乱(SBS)抑制により,世界最高出力(87W)の1178nm単一周波数単一偏光増幅に成功した。また有限要素法を用いてPBGFの数値解析を行った。Ybの利得帯にかかる高次PBGの高次モードが寄生発振に寄与すること,B添加ロッドの軸とファイバー曲げの径方向が90度の場合に曲げ損失が高く寄生発振が抑制できることを実験でも明らかにした。3.ASE抑制大モード面積Yb添加PBGF増幅の実証実験に世界で初めて成功した。1178nmで出力53W,利得3.3dBを得た。4.エンドシール自己イメージング法によるYb添加7コアフォトニック結晶ファイバー(PCF)の位相同期レーザー発振実験に取り組み,6コアの場合より大幅に長いシール長でほぼ単峰の遠視野像が得られることが分かり原因を検討中である。5.可飽和吸収体Qスイッチ位相同期マルチコアファイバー(MCF)レーザーの非線形透過率の数値計算を行い,過剰吸収飽和により同位相モード選択性が低下することを明らかにした。エンドシールによりフィルファクターを向上して遠視野でのサイドローブを低減し,モード選択性を向上する方法を考案・実証した。1.増幅自然放出(ASE)抑制Yb添加PBGFによる1178nm単一周波数単一偏光増幅器の高出力化のために、シード光の1178 nmファイバーラマン増幅器の励起光源として用いる波長1120nmの単一偏光ファイバーレーザーの高出力化を行った。シリアル配置による1064nm・1120nm同時増幅およびラマン増幅により、77.4 Wの1120 nm出力を得た。偏光消光比(PER)は15.2 dBであり、以前の出力31 W、PER 6.0 dBのものに比べ、3倍以上の励起パワーを得ることに成功した。2.有限要素法を用いてASE抑制大モード面積Yb添加PBGFの数値解析を行い、透過帯の短波長側に存在する高次モードが寄生発振限界を与えることを示した。3.誘導ラマン散乱抑制Yb添加PBGF増幅器にシード光として従来用いていたパルス光源のコントラスト比の向上のために、パルス駆動した半導体レーザーを元にしたナノ秒パルスファイバー光源を作製した。4.エンドシール自己イメージング法によるYb添加7コアフォトニック結晶ファイバー(PCF)の位相同期レーザー発振実験に取り組み、中心ローブ比80%以上、スロープ効率84%の位相同期発振を得た。また極限パワー領域で安定である反位相モードの励振にも成功した。5.可飽和吸収体

Qスイッチ位相同期マルチコアファイバー(MCF)レーザーにおいて、エンドシールによりフィルファクターを向上して遠視野でのサイドローブを低減し,モード選択性を向上する方法により、6コアファイバーで平均/最大パルスエネルギー21μJ/31μJ、パルス幅520 nsを得た。更に中央にコアを足した7コアファイバーではサイドローブが小さいためエンドシールなしでもモード選択性に優れることを明らかにし、平均/最大パルスエネルギー21μJ/48μJ、パルス幅940 nsを得た。ファイバーの非線形性で決まるファイバーレーザーのエネルギー/ピークパワー限界を向上する新手法を探求した。フォトニックバンドギャップファイバーの波長依存分布損失特性を用いて誘導ラマン散乱を抑制し,パワー限界を一桁向上した。更に音響フォノンのアンチガイド効果による誘導ブリルアン散乱抑制の可能性を追求し、高出力単一周波数動作を実証した。並行してマルチコアファイバーによるパワースケーリングを研究し、自己イメージング位相同期、可飽和吸収体による新しい位相同期法について実証した。究極限界である自己収束効限界は、反位相モードでコア数分のスケーリングが可能であることを示した。予定以上に進展:これまで1178nmPBGF増幅で問題になっていた短波長での寄生発振の原因を数値計算で明らかにできた。世界初のASE抑制LMA PBGF増幅にも成功した。また可飽和吸収体Qスイッチ位相同期MCFレーザーで同位相モード選択性向上の新しい方法を考案実証できた。更に当初予定にないMCFの非線形伝搬数値計算を行い,同位相モードよりも交代位相モードが安定であることを明らかにできた。予定どおり: 1064nm帯SRS抑制PBGF増幅について通常ファイバーとの比較検証を行い有益な知見を得た。また1178nm帯で100W級の単一周波数光源の開発に成功した。6コアと7コアのマルチコアPCFの位相同期特性の比較評価を行うことができた。やや遅れている: SRS抑制PBGF増幅器のシード光源としてのパルス駆動DFBレーザーをベースとするファイバー増幅器がまだ完成していない。またブリルアン利得スペクトル計算コード開発が未着手の状況である。H27年度に重点的に取り組む予定である。以上から,「おおむね順調に進展している」と評価した27年度が最終年度であるため、記入しない。量子エレクトロニクス1.前年度に引き続き,1064nm帯SRS抑制Yb添加PBGF増幅器について,更なる高尖塔出力化に取り組む。構築中のパルス駆動DFBレーザーをベースとするナノ秒ファイバー増幅器を完成させシード光源に用いる。2.音響モードをベクトル有限要素法で厳密に計算し,コアの電界モードとの重なりからブリルアン利得スペクトルを計算する計算コードを引き続き開発する。現在のフォトニックバンドギャップファイバーのブリルアン利得スペクトルを計算し,実測スペクトルと比較する。
分子進化の概念に基づく新規遺伝子の探索と機能解析

チロシン、グルタミン、ロイシン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン、アスパラギン酸、アラニン、アルギニン、イソロイシン、グリシン、グルタミン酸、システイン、セリン、ヒスチジン、プロリン、リジン、バリン、トレオニン、フェニルアラニンなど各種アミノ酸の付加によりRaw細胞へのLPS投与後のエンドセリン1の発現が異なっていた。システイン40mMでLPSによるエンドセリン1の発現を完全に抑制し、iNOS発現を90%抑制することを明らかにした。アミノ酸の種類により細胞内のカルシウム濃度に著明な変動を認め、アミノ酸は細胞内外のカルシウムの動向と関連している可能性が示唆された。原始地球の環境下での細胞培養:原始地球の環境ではpHは3から4と考えられており、pHを3.0、4.0、6.0、8.0に変化させた培養液での膵癌細胞株の培養を行なった。Trypan blue法を用いて細胞死誘導能、MTT assay法を用いて増殖能について検討した。低pHではほとんどの細胞は24時間以上の生存はできなかった。また増殖能は低pHになるほどより抑制されていた。低pHで一部の生き残った細胞での細胞形態についても検討した。先行実験において細胞外環境でのカルシウム濃度を100倍まで大きく変化させ、既知の遺伝子ではあるが、これまで発現の報告のないCGRP(カルシトニン関連遺伝子ペプチド)を誘導している。先行実験で行った以外の癌細胞株においても高カルシウム濃度での培養も行った。その結果、癌細胞におおても先行実験と同様にカルシトニン上昇を認めた。原始地球での生命誕生にはアミノ酸が大きく関与したと考えられており、アミノ酸の濃度も高かったと考えられる。チロシン、グルタミン、ロイシン、メチオニン、トリプトファン、バリン、トレオニンをはじめとする15種類のアミノ酸をそれぞれ培養液に加えて培養を行った。さらにアミノ酸付加による培養した細胞にLPSを投与し、LPSにて誘導されるエンドセリンについて検討した。アミノ酸によりエンドセリンの発現が異なっていることを明らかにした。原始地球での生命誕生にはアミノ酸が大きく関与したと考えられており、平成25年度と検討したアミノ酸を含めて、アスパラギン、アスパラギン酸、アラニン、アルギニン、イソロイシン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、システイン、セリン、チロシン、ヒスチジン、プロリン、メチオニン、リジン、ロイシン、トリプトファン、バリン、トレオニン、フェニルアラニンについて検討した。Raw細胞2×105個に各種類のアミノ酸を10、20、40mMで投与を行い、30分後にLPSを10ng/ml加えて4時間培養を行った。それぞれのRaw細胞におけるviabilityをトリパンブルー色素排出法で、エンドセリン1の発現をrealtime PCR法にて検討した。ロイシンに関しては40mMにおいてviabilityは80%であり、LPSを10ng/mlの投与の有無によるviabilityに差を認めなかったが、チロシンに関しては10mMにおいて100%の細胞死が誘導された。またLPSを投与後のエンドセリン1の発現に関して、アミノ酸の種類によって濃度依存的にエンドセリン1の発現が異なっており、ヒスチジンではエンドセリン1の発現が亢進していたが、システイン、ロイシンなどでは濃度依存的にエンドセリン1の発現が減弱していた。特にシステインに関しては40mMにより、LPSによるエンドセリン1の発現を完全に抑制していた。プロリンやセリンではLPS投与により非投与と比較して、エンドセリン1の発現は亢進していたが、濃度依存的な差は認めなかった。Raw細胞にロイシン、アラニン、グリシン、システインを10、20、40mMで投与を行い、iNOSに関してrealtime PCR法にて検討した。ロイシン、システインでは濃度依存的にiNOSの発現が減弱しており、システインでは40mMで90%発現を抑制していた。培養液のpHを3.0、4.0、6.0、8.0に変化させた培養液での膵癌細胞株の実験において低pHではほとんどの細胞は24時間以上の生存はできなかった。低pH下での培養時間を変更してTrypan blue法を用いて細胞死誘導能について検討した。その結果、低pHでも生き残る細胞の数は増加したが、低pHほど細胞形態に異常を認めた。細胞外環境でのカルシウム濃度を100倍まで大きく変化させることにより、CGRP(カルシトニン関連遺伝子ペプチド)の誘導を確認しており、癌細胞株においても高カルシウム濃度での培養の結果、癌細胞によりカルシトニン上昇を認めるものと認めないものが存在していた。アスパラギン、アスパラギン酸、アラニン、アルギニン、イソロイシン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、システイン、セリン、チロシン、ヒスチジン、プロリン、メチオニン、リジン、ロイシン、トリプトファン、バリン、トレオニン、フェニルアラニンなどのアミノ酸とLPS投与後のエンドセリン1の発現に関する検討を継続した。システイン投与によるエンドセリン1、iNOSの発現制御に関するメカニズムとして、システイン代謝に関連しているタウリンの検討を行った。これまでの検討で、アミノ酸は細胞内外のカルシウムの動向と関連している可能性があり、培養液中のカルシウム濃度の変化について検討する。および細胞内のカルシウム濃度について検討した。その結果、アミノ酸の種類による細胞内のカルシウム濃度に著明な変動を認めた。

チロシン、グルタミン、ロイシン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン、アスパラギン酸、アラニン、アルギニン、イソロイシン、グリシン、グルタミン酸、システイン、セリン、ヒスチジン、プロリン、リジン、バリン、トレオニン、フェニルアラニンなど各種アミノ酸の付加によりRaw細胞へのLPS投与後のエンドセリン1の発現が異なっていた。システイン40mMでLPSによるエンドセリン1の発現を完全に抑制し、iNOS発現を90%抑制することを明らかにした。アミノ酸の種類により細胞内のカルシウム濃度に著明な変動を認め、アミノ酸は細胞内外のカルシウムの動向と関連している可能性が示唆された。平成25年度と検討したアミノ酸を含めて、アスパラギン、アスパラギン酸、アラニン、アルギニン、イソロイシン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、システイン、セリン、チロシン、ヒスチジン、プロリン、メチオニン、リジン、ロイシン、トリプトファン、バリン、トレオニン、フェニルアラニンによる検討を行った。LPS投与後のエンドセリン1の発現がアミノ酸により異なり、システイン40mMでLPSによるエンドセリン1の発現を完全に抑制し、iNOS発現を90%抑制することを明らかにした。しかし各条件で培養した細胞株での未知の新規遺伝子の探索ができなかったため、やや遅れている。外科学システイン投与によるエンドセリン1、iNOSの発現制御に関するメカニズムを検討する。システイン代謝に関連しているタウリンの検討を行う。L-システイン、D-システインの検討やEGR1の発現に関しても検討を行う。細胞内外のカルシウムの動向と関連している可能性があり、培養液中のカルシウム濃度の変化について検討する。また制御を行っていると考えられるOrai1(Calcium release-activated calcium channel protein1)、STIM1(Stromal interaction molecule 1)、TRP(Transient receptor protein)など細胞膜上のカルシウムチャネル、IP3R(Inositol trisphosphate receptor)、RYR(Ryanodine receptor)などの小胞体上のカルシウムチャネル、CaT1(Calcium transporter prtein1 )などのカルシウムトランスポーターなどについて行う。カルシウムチャネルやトランスポーターの発現についてウェスタンブロッティング法、リアルタイムPCR法により検討する。アミノ酸付加、特にシステインで培養した細胞株を用いて未知の新規遺伝子の探索を行う。新規遺伝子をヒト正常由来細胞株群へ導入し、同定した新規遺伝子の発現をウェスタンブロッティング法、リアルタイムPCR法により検討する。また増殖能(MTTアッセイ法)、アポトーシス(TUNEL法)への影響を検討する。増殖能、アポトーシスへの影響を確認後、この新規遺伝子を導入したヒト由来細胞株群のDNAアレイ法による網羅的遺伝子解析をおこない、新規遺伝子が誘導する増殖能、アポトーシス関連遺伝子を同定する。さらにパスウェイ解析により新たなシグナルについて検討する。
成人T細胞白血病リンパ腫の治療抵抗性病変形成に関わるエピゲノム機構の解明と克服

治療抵抗性成人T細胞白血病リンパ腫(ATL)の分子メカニズムの解明は急務である。これまでにATLの局在病変間での異なるサイトカイン発現は腫瘍増殖や浸潤、腫瘍微小環境形成に影響することを見出した。したがって、ATLの産生するサイトカイン発現制御は治療抵抗性病変の克服に寄与することが期待できる。腫瘍と周囲環境に存在する免疫担当細胞は相互作用により治療抵抗性獲得過程で変化することが予想される。本研究は、これらの制御のひとつとして可塑性に作用するエピゲノムに着目し、ATL動態の変化と免疫環境構築の変化を明らかにするとともに、治療中に蓄積するエピゲノム異常を同定し、新たな治療法を探索するものである。
錐体の光応答特性決定の分子メカニズム

我々の網膜には、暗所で働く桿体と、明所で働く錐体の2種類がある。桿体は光感度が高く薄暗いところで働くが、時間分解能は悪く、時々刻々の光の変化に追随することができない。一方錐体は光感度が低く明るいところで働き、時間分解能がよく、素早く動く物体を検出するのに適している。本研究では、光感度の違い、また、時間分解能の違いの2つに焦点を当て、桿体と錐体での光応答発生の分子メカニズムの違いを明らかにすることを目的とする。本研究において以下の成果を得た。1.錐体でトランスデューシンの活性化効率が低い主な理由は錐体トランスデューシンに理由があること。桿体膜、または錐体膜に存在するトランスデューシンを桿体視物質、または錐体視物質で活性化した。その結果、錐体視物質は桿体トランスデューシンを高い効率で活性化したが、桿体視物質では錐体トランスデューシンを殆ど活性化できなかった。従って、錐体でトランスデューシンの活性化効率が低いのは、錐体トランスデューシンに理由があるとの結論を得た。2.桿体と錐体とでは錐体の方がcGMP合成活性が格段に高いこと。錐体では応答の回復は桿体よりも素早い。その理山は、錐体の方でcGMP合成活性が高いためであろうと考えた。実験の結果、確かに錐体の方のcGMP合成活性が桿体に比べて30倍程度高く、それは、cGMP合成酵素1分子あたりの活性が錐体の方で高いのではなく、合成酵素の発現量が錐体の方で高いことによることがわかった。また、cGMP合成酵素の活性調節に関わるGCAPと呼ばれる一群の蛋白質の桿体と錐体でのサブタイプ発現パターン、及びその発現量を定量し、桿体と錐体におけるcGMP合成の定量的理解が得られた。我々には暗所でも明所でもものが見える。それは、暗所で働く桿体と、明所で働く錐体の2種類があり、両者に光感度の違いがあるのが1つの大きな理由である。桿体は薄暗いところで働くが、時間分解能は悪く、時々刻々の光の変化に追随することができない。一方錐体は明るいところで働き、時間分解能がよく、素早く動く物体を検出するのに適している。本研究では、光感度の違い、また、時間分解能の違いの2つに焦点を当て、桿体と錐体のどのような分子レベルの違いによってこのような性質の違いが生じるのかを明らかにすることを目的とする。平成18年度は以下について検討した。1.錐体でトランスデューシンの活性化効率が低い理由の検討錐体ではトランスデューシンの活性化効率が低いことを既に明らかにしている。そこで、それは錐体視物質側に理由があるのか、錐体トランスデューシン側に理由があるのかを検討した。精製した錐体膜試料を得ることが出来る利点を生かし、桿体膜、または錐体膜に存在するトランスデューシンを桿体視物質、または錐体視物質で活性化した。2.桿体と錐体でのcGMP合成能の比較

錐体では応答の回復は桿体よりも素早い。このように応答が素早く回復するのは、cGMP分解系が素早く停止するのと同時にcGMPの供給も素早いからであると予想される。桿体膜、錐体膜を使ってcGMP合成能を比較した。その結果、錐体でのcGMP合成能は桿体よりも遙かに高いことが分かった。今後、錐体のcGMP合成酵素の1分子あたりの活性と存在量を明らかにし、錐体でのcGMP合成能が高い理由を明らかにする予定である。我々の網膜には、暗所で働く桿体と、明所で働く錐体の2種類がある。桿体は光感度が高く薄暗いところで働くが、時間分解能は悪く、時々刻々の光の変化に追随することができない。一方錐体は光感度が低く明るいところで働き、時間分解能がよく、素早く動く物体を検出するのに適している。本研究では、光感度の違い、また、時間分解能の違いの2つに焦点を当て、桿体と錐体での光応答発生の分子メカニズムの違いを明らかにすることを目的とする。平成19年度は以下について検討した。(1)錐体でホスホジエステラーゼ(PDE)の活性化効率が低い理由の検討錐体ではトランスデューシン(Tr)に理由があってPDEの活性化効率が低いと考えている。それを証明するため、錐体Trによる、桿体PDEと錐体PDEの活性化を測定することを予定した。そのため、錐体Trの精製を試みたが大量の試料を必要とすることから困難を極めている。そこで、錐体膜に内在している錐体Trによって、外から加えた桿体PDEを活性化することで錐体Tr側に理由があることを示そうと考え、現在、桿体PDEの大量精製、導入方法の検討を行っているところである。(3)桿体と錐体とでのCa濃度依存的なcGMP合成活性の違いの検討前年度、cGMP合成活性は桿体より錐体の方が遙かに高いことを明らかにした。本年度の実験結果により、それは、cGMP合成酵素1分子あたりの活性が錐体の方で高いのではなく、合成酵素の発現量が錐体の方で高いことによることがわかった。また、cGMP合成酵素の活性調節に関わるGCAPと呼ばれる一群の蛋白質の桿体と錐体で発現しているサブタイプの同定と発現量を明らかにし、cGMP合成活性の桿体と錐体とでの定量的な理解を目指している。
知識獲得を自己参照効果により促進するための研究-より強力・適切な文脈の提示法の開発、および潜在記憶研究からの示唆の利用-

平成13年度においては,「自己参照効果により知識獲得(学習や教育)が促進される基礎的な条件を実験的に明らかにする」ことを目的とした研究を行った.その結果,実験室的な記憶研究の場面において用いられる自己参照の手続き(「自分にあてはまる程度を評価しなさい」など)をそのままあてはめても効果がない,参加者の意欲低下が報告された(馬鹿馬鹿しい,意味がない,面倒だ).そこで,平成14年度には,「社会的参照」との比較を行った.社会的参照の手続きとしては,「この知識は社会的に関連のあるもの(社会生活をおくるのに必要とか)ですか」を用いた.実験の結果,自己参照と同程度の記憶促進効果が認められた.直後再生と遅延再生(1週間後)の比較の結果も自己参照効果とさほど変わりなかった.ただし,参加者の内省報告に,「評価の作業が楽だった」というものと逆に「評価の作業がよく分からない,困難だった」というものがあった.このことは,ある特性や性向を持つ人には社会的参照が効果的な学習方法となりうる可能性があり,逆にある特性や性向の人にはうまく機能しない可能性があることを示唆しているだろう.この点に注目して今後の検討を進める(特にその違いが生まれる認知処理過程)ならば,応用の利く教授法の開発の一助になる可能性がある.そのあたりを今後の課題としたい.平成13年度においては,「自己参照効果により知識獲得(学習や教育)が促進される基礎的な条件(どのような分野に有効か?,どんな課題が適切か?,どんな被験者に有効か?など)を実験的に明らかにする」ことを目的・目標とし,以下の3点に関しての検討をこころみることを予定していた.(1)既有知識の組み合わせが主な学習対象となる分野と新規知識の獲得が主な学習分野のどちらに有効か?(2)自己参照を行う課題のうち,どのような課題がどのような学習項目に対して有効なのかについての検討をする.さらに学習時の課題と記憶測定時の課題の交互作用についても検討を行う.(3)自己概念や自己の関わる経験が豊かな成人は,それが劣る児童よりも自己参照による学習の促進されると予測される.実際に,本年度において検討を行ったのは(1)既有知識と新規知識のどちらに有効か,(2)課題と学習項目の組み合わせ,に関するものである.小規模な(予備的な)観察実験を通じて明確になったのは,(1)実験室的な記憶研究において用いられる自己参照の手続きを学習へそのままあてはめてもほとんど効果がない,(2)(そのままあてはまめると)参加者の学習への意欲が低下する(「面倒だ,意味がない,ばかばかしい」という感想があった)という,という2点である.これらの結果をうけて,本研究の主目的である「自己参照の教育場面への応用」における「自己参照」自体の有効性について新たな検討が必要だと考えている.本研究の場合,「自己参照」自体のメカニズムを探るのではなく,「自己参照」を一つの道具として教育,学習を促進させることに目的がある.そこで研究を実りあるものにしていくためには,「自己参照」だけでなく,もう少しはばひろく「何に参照させる」ことが学習を促進させるかを考えなければならない.現在,自己参照と対をなす「社会的参照」を考慮に入れた検討を行うことを予定している.平成13年度においては,「自己参照効果により知識獲得(学習や教育)が促進される基礎的な条件を実験的に明らかにする」ことを目的とした研究を行った.その結果,実験室的な記憶研究の場面において用いられる自己参照の手続き(「自分にあてはまる程度を評価しなさい」など)をそのままあてはめても効果がない,参加者の意欲低下が報告された(馬鹿馬鹿しい,意味がない,面倒だ).そこで,平成14年度には,「社会的参照」との比較を行った.社会的参照の手続きとしては,「この知識は社会的に関連のあるもの(社会生活をおくるのに必要とか)ですか」を用いた.実験の結果,自己参照と同程度の記憶促進効果が認められた.直後再生と遅延再生(1週間後)の比較の結果も自己参照効果とさほど変わりなかった.ただし,参加者の内省報告に,「評価の作業が楽だった」というものと逆に「評価の作業がよく分からない,困難だった」というものがあった.このことは,ある特性や性向を持つ人には社会的参照が効果的な学習方法となりうる可能性があり,逆にある特性や性向の人にはうまく機能しない可能性があることを示唆しているだろう.この点に注目して今後の検討を進める(特にその違いが生まれる認知処理過程)ならば,応用の利く教授法の開発の一助になる可能性がある.そのあたりを今後の課題としたい.
新生児脳の修復動態に関する免疫組織化学・オートラジオグラフ的研究

グリア細胞,とりわけアストログリアは成熟脳では損傷修復に役立つが,周産期に産生されるので新生児期にはまだ未熟な発達段階であり,そのような未熟なアストログリアが如何に新生児脳の修復に関わっているかは不明である。そこで本研究では周産期の脳障害の原因として重要な低酸素症のモデルマウスをもちいて、アストログリアの標識マーカーであるglialfibrillary acidic protein(GFAP)とグルタミン合成酵素(GS)を免疫組織化学的に染色するとともに,低酸素症にそる脳損傷後のアストログリアの増殖動態をチミジン・オートラジオグラフィーとGFAPの二重染色によって検索し,新生児脳の損傷後の修復能力を検索した。生後1日のJcl:ICRマウスに5%酸素95%窒素混合ガスを8時間負荷し,中等度の脳出血および脳虚血損傷を生じたマウスを負荷後110日に屠殺し,その脳にGFAPあるいはGSに対する抗体を用いてPAP法により免疫組織化学染色を行い,海馬におけるGFAPあるいはGS陽性アストログリアの動態を究明した。正常同胞マウスではGFAP陽性細胞とGS陽性細胞の増加はおよそ一致しており,ともに正常に分化するアストログリアのマーカーになると考えられた。一方、出血群では,GS陽性細胞は分子層を中心に軽度の増加が認められたが,GFAP陽性細胞はGS陽性細胞と分布が異なって放線層を中心に増加し,さらに出血後4日目まで急速かつ著名に増加してその後は減少した。また次に行ったチミジン・オートラジオグラフィーとGFAPの二重染色では,チミジンでラベルされたGFAP陽性細胞は約0.5%に過ぎなかった。したがってこれらの結果から,傷害された新生児脳においてはGS陽性細胞とGFAP陽性細胞は性質を異にする2種類のグリア系細胞を表わし,GFAP陽性細胞は反応性に富んだ,おそらくグリオプラストであろうと思われた。さらにこれらの細胞の大部分は分裂増殖して生じたのではなく,損傷によってGFAPを発現するように変化したものと考えられた。
外国語力の長期保持に繋がる学習要因の解明に関する研究

研究1年目に英語力推移測定に適したツールを選定し、2年目に被験者(n=17)の卒業前の英語力を、3年目に同じ被験者から卒業1年後のデータを収集し分析した。データ収集には卒業前の英語力による群分け用にTOEICを、2/3年目にはスピーキングタスク(Mayerのfrog story)・ライティングタスク(TOWL-3)・スピーキングテスト(PhonePass)を用いた。流暢さ・ライティング力・語彙力の面から61変数対象に分析した結果、(1)卒業時上位群(>TOEIC800点)はTOWL-3/PhonePassや発話時の語数/分の保持が高かった、(2)下位群(<500)は他群が保持を示したタスク(TOWL-3)でも低下を示した、(3)中位群はタスクにより上位群の傾向を示したりまた下位群と同じ傾向を示す時があった。つまり教室環境で学習された英語力の保持には2閾値があり、上の閾値はTOEIC800点レベルで、これに到達すると卒業後の低下は非常に緩やかであるが、TOEIC500点にも満たないで卒業すると下の閾値以下であり、低い英語力が更に容易に低下する。両閾値間に位置する中位群は、確固とした力がまだ付いておらずタスクにより保持と低下の揺れが非常に大きいと仮説を立てることが出来た。次に全データを回帰木分析した結果、卒業前のスピーキングタスク時に十分なK1(1000語)レベルの語彙数があれば、余裕が出来るためかポーズの頻度が低く長さも短く、発音にも十分気を付けられることがわかった。このような傾向を持つ被験者は卒業後1年経過しても、K1以上レベルの語彙想起も容易にできるので、ライティング時には基本的句読法や文法、スピーキング時には物語の構成に十分注意を払え、それによりポーズ率も低く流暢さを保持できていた。即ち、卒業前にいかにK1レベルのtypeとtokenの産出が容易に行われているか(ライティング・スピーキングともに)が、卒業1年後の英語産出能力の保持率を決定する大きな要因であるこが示唆された。1年目は、移民や帰国子女等の生活言語の変化に伴う言語保持と喪失を研究テーマとして扱った1932年以降の論文115編を調査した。その中で対象言語との接触が無くなった後に言語喪失が必ずしも起こるとは限らないとの報告があったは、外国語に関するものは僅かにWeltens他(1989)の研究のみ、第2言語でもCohen(1974),Yoshitomi(1999),吉田他(1989)の3研究だけであった。しかしこの4研究に関しても、幼少時第2言語圏で体得した言語が帰国後どのように変化するのかを観察した3研究では、保持は非常に限定的な部分で見られた程度で、はっきりとした保持と向上が報告されたのは、英語を教室環境で4-6年間学習したオランダ人高校生・大学生を追跡調査したWeltens他(1989)の研究のみであった。その原因をWeltens他は、被験者が学習終了直前にかなり高いレベルの英語力を獲得していたのと、英語力測定ツールが受容能力に偏っていたことを挙げている。このように(1)幼い頃に自然環境で習得した言語はどれほど流暢に使いこなしていても、母国に帰国すると必ず早晩言語能力の低下が始まり、(2)認知力の発達した高校生や大学生が教室環境で学習した言語も産出力の低下は学習終了後必ず起こり、受容力についてもかなりのレベルに到達していないと保持できないと言える。次に帰国後の言語保持や喪失に直接・間接的に関わっていると考えられる要因である(1)対象言語との接触開始年齢、(2)習得期間、(3)習得終了時の年齢、(4)学習・終了後の経過時間、(5)対象言語の読み書き能力の最終到達度の5点に関して先行研究結果を詳細に調査し直した。すると、公教育の最初から4年間(小学校1年生から4年生まで)を第2言語圏で生活し、現地の言語で読み書きを学べば、帰国時の年齢や優勢言語、帰国後の期間、測定対象スキルに関係なく、第2言語の保持レベルが高いことが判明した。昨年行った先行研究の調査より、日本人英語学習者が社会に出てから、英語力がどの様に推移するかを計測するには以下のツールを用いるのが有用であると判断した。(1)TOEFLやTOEICの標準テスト,(2)あるトピックに関して英語で話し、そのデータを収集,(3)あるトピックに関して15分間で英文を書きそのデータを収集,(4)電話で受験できるPhone Passテストを用いてリスニング・スピーキング力を測定。この4種類のデータを平成17年の13月(大学卒業直後)の間に4大学17名の被験者より収集したが、このデータの中でTOEFL, TOEIC, Phone Passの成績は入手し、今後2年間の成績と比較のため整理済みである。その他のデータに関しては、スピーキングデータの書き起こしとライティングデータのテキスト化まで完了できた。今後は、田浦(2005)の言語保持・喪失研究で用いられた221項目(正確さ、流ちょうさ、語彙力、文法力等)に関して詳細な分析に取りかかる。また、平成18年も13月期に社会人となった被験者からデータ収集を進行中であり(勤務地が日本全国広範であるので昨年のように容易には進んでいないが)、上記同様のデータ処理を平行して行う計画である。

ただ、3年目は報告書作成作業が必要であるので、データ収集を秋口に設定し、大学卒業後2年半の間ほとんど英語と接する無くなった社会人が、どのように英語力を保持、喪失しているのかを各個人の言語歴を参考に考察を行う予定でいる。初年度の先行研究の調査結果は8月にオランダで開催された第2回母語喪失学会で発表し、この分野で最先端の研究を進めているMyers-Scotton博士による4-Mモデル、バイリンガルの脳構造を言語面で分析中のParadis博士より非常に有益なコメントを得ることができたので、本年度本格的に開始する分析に大いに参考となった。研究1年目に英語力推移測定に適したツールを選定し、2年目に被験者(n=17)の卒業前の英語力を、3年目に同じ被験者から卒業1年後のデータを収集し分析した。データ収集には卒業前の英語力による群分け用にTOEICを、2/3年目にはスピーキングタスク(Mayerのfrog story)・ライティングタスク(TOWL-3)・スピーキングテスト(PhonePass)を用いた。流暢さ・ライティング力・語彙力の面から61変数対象に分析した結果、(1)卒業時上位群(>TOEIC800点)はTOWL-3/PhonePassや発話時の語数/分の保持が高かった、(2)下位群(<500)は他群が保持を示したタスク(TOWL-3)でも低下を示した、(3)中位群はタスクにより上位群の傾向を示したりまた下位群と同じ傾向を示す時があった。つまり教室環境で学習された英語力の保持には2閾値があり、上の閾値はTOEIC800点レベルで、これに到達すると卒業後の低下は非常に緩やかであるが、TOEIC500点にも満たないで卒業すると下の閾値以下であり、低い英語力が更に容易に低下する。両閾値間に位置する中位群は、確固とした力がまだ付いておらずタスクにより保持と低下の揺れが非常に大きいと仮説を立てることが出来た。次に全データを回帰木分析した結果、卒業前のスピーキングタスク時に十分なK1(1000語)レベルの語彙数があれば、余裕が出来るためかポーズの頻度が低く長さも短く、発音にも十分気を付けられることがわかった。このような傾向を持つ被験者は卒業後1年経過しても、K1以上レベルの語彙想起も容易にできるので、ライティング時には基本的句読法や文法、スピーキング時には物語の構成に十分注意を払え、それによりポーズ率も低く流暢さを保持できていた。即ち、卒業前にいかにK1レベルのtypeとtokenの産出が容易に行われているか(ライティング・スピーキングともに)が、卒業1年後の英語産出能力の保持率を決定する大きな要因であるこが示唆された。
膜界面作用がもたらす麻酔発現の機構解明

「膜溶液滴下法」を用いて作成された水面上単分子膜の形態を表面張力測定および光学顕微鏡により調査するとともに、この単分子膜への麻酔薬作用機構を水晶振動子法により調査した。その結果、滴下法により、水面上に生体膜類似の膨潤な分子膜が形成されること、また麻酔薬作用により、単分子膜/水界面の粘性が変化(増加)することが分かった。これから、麻酔薬吸着による界面粘性変化が麻酔発現と関連のあることが示唆された「膜溶液滴下法」を用いて作成された水面上単分子膜の形態を表面張力測定および光学顕微鏡により調査するとともに、この単分子膜への麻酔薬作用機構を水晶振動子法により調査した。これから、麻酔薬吸着による界面粘性変化が麻酔発現と関連のあることが示唆された平成21年度の研究計画に従い、以下の研究を行なった。【膜の集合形態の観察】膜物質としてdipalmitoyl phosphatidyl choline(DPPC)を選び、26°Cにおいて、滴下法により水面上に作成したDPPC単分子膜の集合形態の観察を、蛍光顕微鏡・ブリュースター角顕微鏡・表面張力法を用いて行なった。顕微鏡観察において、膨張→凝集転移時に、全体に窪みのある特異的な膜形成過程を観察した。圧縮法では島状ドメイン膜が観察されることから、膜分子の親水基と水分子とが最適な配置で水素結合(水和)した膨潤な膜が形成されたものと考えられる。表面張力の結果からも、圧縮法に比べ分子占有面積が3割程度大きいことを見出しており、本研究で用いた滴下法により作成された単分子膜は、流動性のある生体膜のモデルとして有用であることが分かった。【膜への麻酔薬の作用効果】水面上DPPC単分子膜への麻酔薬エンフルランの作用効果(濃度依存性)を、水平型QCM・QCI測定装置(固有振動数:6MHz、感度:±0.5Hz(QCM)、±0.02Ω(QCI))を用いて行なった。エンフルラン濃度の増加に伴い、QCMでは振動数の減少(吸着量の増加)を、QCIでは抵抗値の増加(界面粘性の増加)を観測した。QCMとQCIとで変化の開始濃度が異なったことから、膜/水界面にエンフルラン分子がある程度吸着して初めて、DPPC単分子膜を含む界面の粘性が変化することが分かった。6mMの濃度近傍で振動数・抵抗値ともに変化量が収束後、不連続に変化したことから、エンフルラン準飽和吸着層が形成され、さらに多層吸着が生じることが分かった。このような特異濃度点は、臨床における麻酔発現と密接に関わっているものと考えられる。平成22年度の研究計画に従い、以下の研究を行なった。【混合膜の集合形態の観察】膜物質としてdipalmitoyl phosphatidyl choline (DPPC)とCholesterol (Chol)を選び、DPPCとCholを任意の割合で調整した膜溶液を作成した。26°Cにおいて、滴下法により水面上に作成したDPPC-Chol混合単分子膜の形態観察を、表面張力法・蛍光顕微鏡・ブリュースター角顕微鏡を用いて行なった。表面張力において、Chol割合の増加に伴う分子占有面積の減少を観測した。理想混合から予想される占有面積よりも小さいことが分かり、滴下法においてもCholの凝集効果を見出した。さらに、占有面積の減少量が圧縮法の場合よりも2倍程度大きいことが分かった。滴下法で作成したDPPC単分子膜は膨潤な膜を形成することから、Cholの凝集効果が顕著に現れたものと考えられる。DPPC:Chol=8:2の混合単分子膜の顕微鏡観察において、膨張→凝集に伴う全体に窪みのある特異的な膜形成過程が、DPPC単分子膜よりも大きな分子占有面積より起きることが分かり、前述のChol凝集効果を支持する結果が得られた。【混合膜への麻酔薬の作用効果】水面上に作成したDPPC:Chol=8:2の混合単分子膜への麻酔薬エンフルランの作用効果(濃度依存性)を、水平型QCM・QCI測定装置(固有振動数:6MHz、感度;±0.5Hz(QCM)、±0.02Ω(QCI))を用いて行なった。DPPC単分子膜と比較をしたところ、QCM・QCI共に変化量が小さい結果となった。また、QCIでは、変化量の収束→不連続変化ではなく、不連続変化のみが観測された。DPPC-Chol混合単分子膜は、Cholの凝集効果により流動性が失われた膜が形成されていることから、エンフルラン分子が膜/水界面に吸着しにくくなったものと考えられる。これから、エンフルラン分子は膜/水界面の流動性が保持されている部分に選択的に吸着することが示唆された。平成23年度の研究計画を基に、以下の研究を行なった。【種々の分子膜の集合形態の観察】膜物質として、dimylistoyl phosphatidyl choline (DMPC)を選んだ。26°Cにおいて、滴下法により水面上に作成したDMPC分子膜の形態観察を、表面張力法・ブリュースター角顕微鏡を用いて行なった。

表面張力法において、膜作成開始直後から表面張力値が緩やかに増加して、膜が形成されていくことが分かった。この形成過程は典型的な膨張膜の現象である。またブリュースター角顕微鏡において、膜の形成過程に伴い、画像全体が明るくなっていった。DMPC単分子膜が徐々に形成されていることを示す結果であり、表面張力法の結果とも一致した。平成21年度計画で実施したDPPC単分子膜の形成過程と異なっており、膨張膜→準凝集膜へと形態変化するDPPC単分子膜と膨張膜のみを示すDMPC単分子膜の違いが、ブリュースター角顕微鏡でも明確となった。【分子膜への麻酔薬の作用効果】水面上DPPC単分子膜への麻酔薬イソフルランの作用効果(濃度依存性)を、水平型QCM・QCI測定装置(固有振動数:6MHz、感度:±0.5Hz(QCM)、±0.02Ω(QCI))を用いて行なった。イソフルランは平成21・22年度計画で使用したエンフルランと構造異性体の関係にある。イソフルラン濃度の増加に伴い、QCMでは振動数の減少(吸着量の増加)を観測した。またQCIでは抵抗値の増加(界面粘性の増加)を観測した。これらの結果は平成21年度に行なったDPPC単分子膜へのエンフルラン作用効果と同様のものとなったが、吸着量・界面粘性変化量どちらも、エンフルランより小さなものとなった。イソフルランはエンフルランと比較して、分子内において疎水性部分と親水性部分が明確に分離しておらず、この分子的性質が膜/水界面への吸着能を減少させたものと考えられる。これから、麻酔薬自体の物性(疎水性・親水性)が膜/水界面挙動を変化させるのに重要なポイントであることが分かった。
新規癌抑制遺伝子産物LATSキナーゼの機能解析

LATSキナーゼファミリー分子の解析を行い、以下の結果を得た。1.今までに同定されているLATS2欠損細胞(腎臓がん由来RC4,ACHN細胞)を用いて微小管阻害剤により誘導される増殖抑制、細胞死シグナルへのLATS2キナーゼの寄与を検討した。脱重合阻害剤であるTaxolにより微小管異常を誘導し細胞の生存率を調べたところ、LATS2欠損細胞はこれらの微小管阻害剤に抵抗性を示した。またこのときの蛋白質の発現およびリン酸化を検討したところ、LATS1,Raf-1,Bcl-2などのリン酸化がみられず、アポトーシスの際にcaspasesの基質となるPARPの切断も観察されなかった。Bcl-2のリン酸化は微小管異常により誘導されるアポトーシスの際に特徴的に起こることが報告されていることから、LATS2欠損細胞においては微小管阻害剤による細胞死シグナルが誘導されないことによりアポトーシス抵抗性を示しているものと考えられた。ここでみられたLATS2欠損細胞のアポトーシス抵抗性がLATS2の機能によるものであるかを明らかにするため、組み換えアデノウイルスによりLATS2をLATS2欠損細胞に導入してその表現型を検討した。アデノウイルス感染細胞にLATS2の発現を誘導(Tetプロモーターによる)すると、微小管阻害剤に対して感受性を示し、PARPの切断、Bcl-2,LATS1のリン酸化も観察されるようになった。これよりLATS2は微小管阻害剤により誘導される細胞死のシグナル伝達において重要な役割を持っていることが強く示唆された。2.LATS2蛋白質のN末端部分(1-387 aa, bait A)、それに続く部分(387-620 aa, bait B)をそれぞれbaitとしてHeLa cDNAライブラリーを用いて酵母Two-Hybrid法によるスクリーニングを行った。得られたポジティブクローンを用いて免疫共沈法によりLATS2蛋白質との結合を確認した結果、bait Aに対しては機能未知の蛋白質であるOIP5が、bait Bに対してはLIM蛋白質であるAjubaがそれぞれ会合する蛋白質として同定された。これらの蛋白質は細胞内局在がLATS2と一致し、in vitroにおいてLATS2の良い基質であることが明らかになった。1)LATS-1,LATS-2の位置する染色体座位近辺にLOHが見られる癌の組織サンプルおよびそれに由来する細胞株よりDNA,RNAを抽出し、サザン・ノザンブロット法、PCR-SSCP法により遺伝子の変異を検索した。組織サンプルの入手は京都大学医学部(肝臓癌、骨肉腫)、愛知県がんセンター(食道癌)から行った。肝臓癌、骨肉腫については(約60例)PCR-SSCP法による異常の検出はできなかった。食道癌については、それに由来する細胞株12株を用いて微小管阻害剤により起こるLATS-1のリン酸化を検討したところ、そのうちの2株ではリン酸化が観察されなかった。これまでに同定したLATS-

2欠損細胞についても同様の結果が得られることから、これら食道癌由来細胞株においてもLATS-2蛋白質の異常が生じている可能性が高く、現在直接塩基配列決定により検討を加えている。2)LATS-2がLATS-1と会合することを明らかにし、その会合はLATS-2のN末端約60アミノ酸の領域を介していることを変異LATS-2蛋白質を用いた実験により示した。3)HeLa細胞にLATS-2 cDNAを導入し、過剰発現による細胞周期の異常をフローサイトメトリーにより解析した。野生型LATS-2の過剰発現によりHeLa細胞のM期後期での停止が観察されたが、キナーゼ活性を欠いた変異体、およびLATS-1との結合ができない変異体ではこの細胞周期異常が見られなかった。これはLATS-2がLATS-1と協同してそのキナーゼ活性により細胞周期制御機構に抑制的に関わっている可能性を示唆するものである。LATSキナーゼファミリー分子の解析を行い、以下の結果を得た。1.今までに同定されているLATS2欠損細胞(腎臓がん由来RC4, ACHN細胞)を用いて微小管阻害剤により誘導される増殖抑制、細胞死シグナルヘのLATS2キナーゼの寄与を検討した。脱重合阻害剤であるTaxolにより微小管異常を誘導し細胞の生存率を調べたところ、LATS2欠損細胞はこれらの微小管阻害剤に抵抗性を示した。またこのときの蛋白質の発現およびリン酸化を検討したところ、LATS1、Raf-1、Bcl-2などのリン酸化がみられず、アポトーシスの際にcaspasesの基質となるPARPの切断も観察されなかった。Bcl-2のリン酸化は微小管異常により誘導されるアポトーシスの際に特徴的に起こることが報告されていることから、LATS2欠損細胞においては微小管阻害剤による細胞死シグナルが誘導されないことによりアポトーシス抵抗性を示しているものと考えられた。ここでみられたLATS2欠損細胞のアポトーシス抵抗性がLATS2の機能によるものであるかを明らかにするため、組み換えアデノウイルスによりLATS2をLATS2欠損細胞に導入してその表現型を検討した。アデノウイルス感染細胞にLATS2の発現を誘導(Tetプロモーターによる)すると、微小管阻害剤に対して感受性を示し、PARPの切断、Bcl-2、LATS1のリン酸化も観察されるようになった。これよりLATS2は微小管阻害剤により誘導される細胞死のシグナル伝達において重要な役割を持っていることが強く示唆された。2.LATS2蛋白質のN末端部分(1-387 aa, baitA)、それに続く部分(387-620 aa, baitB)をそれぞれbaitとしてHeLacDNAライブラリーを用いて酵母Two-Hybrid法によるスクリーニングを行った。得られたポジティブクローンを用いて免疫共沈法によりLATS2蛋白質との結合を確認した結果、baitAに,対しては機能未知の蛋白質であるOIP5が、baitBに対してはLIM蛋白質であるAjubaがそれぞれ会合する蛋白質として同定された。これらの蛋白質は細胞内局在がLATS2と一致し、in vitroにおいてLATS2の良い基質であることが明らかになった。
長寿命昆虫ヤマトシロアリの生存戦略

シロアリの生殖虫が「寿命と生殖のトレードオフ」を打ち破った希有な生物であることは古くから知られてはいたが,主にそれは生態学的な研究対象で,長寿命と多産を可能としたシロアリの生存・生殖戦略については全く未解明であった。私たちは最初に「シロアリ(生殖虫)は,その長寿命と高繁殖力を実現するために優れた抗酸化システムを有している」と仮説を建てており,その全容を明らかにし,ヒトへの応用可能な知見を得ることを最終目的としている。現在までに, 1)シロアリ生殖虫は低酸素濃度に非常に耐性でかつ低酸素状態を感知して生殖能力を増大させられるなど低酸素状態に適応した代謝能力を有し,その際カタラーゼやペルオキシレドキシンなどの抗酸化酵素の発現を上昇させること, 2)シロアリカーストの中で最長寿とされている王について, DNA修復に関わる遺伝子群その中でも特にヒト乳がん関連遺伝子のBRCA1遺伝子が高発現していること, 3)シロアリ体内でコエンザイムQ10が抗酸化システムの一つとして重要な役割を担い,寿命延長に積極的に関わっていることなどを明らかにした。生体サンプル(シロアリ生殖虫)の採取が十分にできなかったこと,実験技術に熟練した大学院生が少なく研究効率が上がらなかったことなどが考えられる。女王の卵巣で顕著に高いカタラーゼ発現がヤマトシロアリの高い繁殖能力に関与するのかどうか, siRNAを導入して産卵数が減少するか検証する。またカタラーゼcDNAをショウジョウバエ卵巣で高発現させ,産卵数の増加が見られるのか調べる。シロアリ体内における尿酸の増減が合成能亢進によるものか,腸内微生物による分解抑制なのかを,合成酵素キサンチンオキシダーゼ遺伝子mRNAの測定ならびに腸内微生物量の測定評価により明らかにする。さらに経口摂取でシロアリの寿命を延ばすことがわかった尿酸の抗酸化物質としての機能・寿命延長効果が他種の昆虫でも共通なのかどうか,尿酸をショウジョウバエに経口摂取させて酸化ストレスに対する抵抗性,寿命にポジティブに働くか調べる。従来の寿命研究はセンチュウ、ショウジョウバエ、マウスなどに代表されるように「寿命の短い生物」を対象に解析されてきたが、「真に長寿命の生物はいかにしてそれを可能としているのか」を明らかにするため長寿命昆虫ヤマトシロアリを研究対象に選んだ。また一般に長寿命な生物は子供が少なく、短寿命な生物ほど子供が多いこと、すなわちこれらの現象は両立しない「生殖と寿命のトレードオフ」として知られている。短命なものがほとんどの昆虫の中にあって、「生殖と寿命のトレードオフ」を打ち破った希有な生物であるヤマトシロアリ生殖虫(王ならびに女王)のその生存戦略・生殖戦略については、今まで全く未解明であった。我々は抗酸化システムに注目した解析から、1)ヤマトシロアリが尿酸を体内に蓄積すると同時に体内で抗酸化物質として利用し、酸化ストレスに対抗する手段として寿命延長・生存に積極的に役立てていること、2)巣の中のような低酸素環境・高二酸化炭素環境を再現すると、ヤマトシロアリが通常酸素・二酸化炭素環境と比較して酸素を必要としない嫌気代謝を行い、活性酸素産生を抑制すると考えられること、3)その低酸素環境下で生存率が上昇し、女王の産卵数が増加すること、4)特に超長寿命を誇る生殖虫では抗酸化酵素CuZn-SOD活性が他のカーストに比べて顕著に高く, 5)酸化ストレスに強いうえに酸化ダメージを抑制していること、などを突き止めた。実験対象とする生物が野生生物であることもあり、実験に適した状態のシロアリコロニーならびに巣内のシロアリ生殖虫(王・女王)の有効数を確保できなかったことなどが重なり、必要な実験のいくつかが遂行できなかった。申請当初の計画通り、ヤマトシロアリの抗酸化システムに注目し, 1)高い尿酸量の蓄積制御と体内での機能について, 2)抗酸化酵素カタラーゼの女王卵巣における高発現と多産の関係について, 3)低酸素環境における呼吸抑制と嫌気代謝,そして代謝産物による遺伝子発現制御について, 4)酸化傷害を受けた生体分子の修復能力について, 5)ミトコンドリアの機能について,生化学的あるいは分子生物学的アプローチを行い,ヤマトシロアリがどのようにして長寿命と多産を可能としているのか検討する予定である。シロアリ個体の採集については早めの時期から着手することで確保を確実にする予定である。