hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多文化主義と暴力-現代英国における文化翻訳と身体の可傷性について

現代英国における多文化主義の可能性と限界について以下の知見を得ることができた。1)新自由主義社会においていかに移民が分断され、「国民」が再編されたか、その構造の変化について明らかにした、2)多文化主義の根底にあるリベラリズム、世俗主義の暴力性がどのように主流の見解として社会のなかで機能しているのかをメディアの表象から明らかにした、3)上記1)、2)のなかから高まった他者への不信感と監視社・ュ策への傾倒を考察し、現代社会におけるコミュニティの実態がどのように変化しているのかを明らかにした。本研究の目的は、現代英国における多文化主義の可能性と限界について現代メディアを中心に探求するものである。第二次大戦後に流入した膨大な旧植民地からの移民、加速するグローバル化のなかで高まる「グローバル・マイグレーション」の流れ。こうしたなか、英国は多文化主義を掲げながら、それがうまく機能しているとは言い難く、つねに多くの課題を抱え込んだままだ。本研究は、こうした現状をふまえたうえで、メディアのナショナルかつグローバルな動向が現実の「多文化」な状況においていかなる効果をもたらしているのか、また人種、民族、宗教的な他者は、英国的な多文化主義の論理のなかでどのように構成されているのかを探っていくものである。本研究の初年度であった21年度は、テレビ、ラジオおよび情報外交に関する資料収集、従来の議論の整理につとめた。また8月に渡英し、ロンドンにてメディア制作と移民政策に関する資料収集および聞き取り調査を行った。そこで浮き彫りになったのは、内なる敵が<ブラック>から<ムスリム>へ変わり、新自由主義のなかで包摂から排除へと転換する社会の構造である。多文化主義をめぐる議論は、むしろ論争に火種をつけないように巧みに回避されており、その一方で、選択的に高度技能移民を取り入れることで国民を再編していこうといった動きに移行しつつある。22年度はその成果をまとめるとともに、現代英国におけるリベラリズムと多文化主義のあり方について調査を進めていきたい。とくにメディアとデモクラシーのありようを解読し、現在問い直されている英国におけるリベラル・デモクラシーの陥穽を探っていきたい。本研究の目的は、現代英国における多文化主義の可能性と限界についてメディア文化を中心に探究するものである。戦後、旧植民地からやってきた移民と、1980年代以降高まる「グローバル・マイグレーション」の流れのなかで、英国は、一方で移民法の改正を繰り返して流入を制限し、他方で、文学、アート、音楽に見るように、確実にコスモポリタンな社会へとその質を転換させてきた。しかしながら、ラシュディ事件、スティーヴン・ローレンス事件、地下鉄爆破事件など、いくつもの画期的な出来事が起き、依然として社会的緊張が高まっているのも事実である。こうしたなか、2011年2月にはキャメロン首相が、英国の多文化主義は失敗だったと宣言した。本研究の2年目にあたる22年度は、こうした戦後の英国の多文化主義の流れを踏まえた上で、第一に、英国の多文化主義とムスリムについて考えるうえで鍵を握っているリベラリズムについて理論的な文献を整理しながら、過去に起きた社会的事件とそれをめぐるメディアの構造を分析した。第二に、ムスリムとは異なり、英国に限らず、昨今、環大西洋的な文化活動のうねりのなかで再考されているブラック・カルチャーについて米国との類似性と差異を比較しながら考察した。本研究の最終年度にあたる23年度は、これまで収集した資料、文献の分析を進めるとともに、それらの分析をインタビューで得た貴重な意見とともに再考し、論文、発表するとともに、単著としてまとめたい。本研究の目的は、現代英国における多文化主義の可能性と限界について現代のメディア文化を中心に探求するものである。第二次世界大戦後、不足した労働力を旧植民地から補給したが、ひとたび不況に陥ると移民は真っ先に解雇され、路頭に迷うことになる。さらに1980年代以後、グローバリゼーションの流れとともに、新自由主義とリベラリズムが浸潤した社会のなかでロンドンの労働者事情、移民問題は大きな転回を迎えていく。2011年2月にはキャメロン首相が英国の多文化主義の失敗宣言を行い、さらに2011年夏には2000人以上が逮捕される、ここ数十年で最悪の英国暴動が起きた。本研突では、こうした政治経済的、社会的な背景を踏まえながら、現代英国の多文化主義がどのように構成されていったのか、その可能性と陥穽について資料の解読とメディア制作者へのインタビュー調査をもとに探っていった。初年度である21年度はテレビ、ラジオ、映画をはじめとするメディア文化に関する資料収集と先行研究の議論を整理し、2年目の22年度は包摂から排除へ向かう新自由主義社会における、多文化主義とリベラリズムの共犯性について考察した。最終年度である23年度は、暴力に焦点を絞って考察した。

暴動、略奪が相次ぎ、貧困、失業が高まるなかで、政治的、社会的に生じたもつれは、解きほぐされることなく断絶され、ひとたび社会の不安と恐怖の対象と化した他者は、対話不能な相手として認識されるようになっている。本研究では、このように截然と社会から切り離し、視界の外に追いやる、廃棄可能な他者の生産がどのような構造によって生じているのかを明らかにすべく、これまで2年間の成果をふまえつつ調査をすすめていった。2011年夏にロンドンで起きた英国暴動の現揚を訪れ、現地の研究者、ジャーナリスト、政策関係者にインタビューを行った。本研究の成果は今年夏に単行本として出版される予定である。
亜鉛プロテアーゼの基質分解機構と反応中での亜鉛の役割に関する構造研究

セラチアプロテアーゼと緑膿菌アルカリプロテアーゼは、活性部近傍のMet-ターンで特徴付けられるメトジンシン・スーパーファミリーを構成するセラライシン族の亜鉛プロテアーゼである。両酵素は、亜鉛結合モチーフ中の三つのHis,水分子およびMet-ターン中のTyrが配位した特異な五配位構造をとる活性亜鉛を有し、保存配列Y190-N-A-G-E-G-D196、九残基モチーフ配列GGXGXDXUX(U:かさ高い残基でLが多い)の反復および多くのカルシウムイオンを含む特徴持っている。申請者は、両酵素のX線結晶解析を行い、約470アミノ酸残基からなる両酵素の立体構造が良く似ていることを明らかにした。両酵素は、N末端側の亜鉛を含む活性ドメインとN末端αヘリックスを伴ったC末端側の構造ドメインからなる。N末端ドメインは、活性亜鉛を取り囲む様に五本鎖逆平行βシートと三本のαヘリックスが存在するトポロジー的にメトジンシン酵素に共通する構造をとる。一方、C末端ドメインは、九残基モチーフ配列中の前六残基ループと後三残基β鎖が交互に反復して右巻ヘリックス状に並んで出来る二枚の平行βシートが逆平行に重なったβヘリックス構造をとっている。カルシウムイオンは、ループに結合して分子内部に保持されている。更に緑膿菌アルカリプロテアーゼとペプチド基質の複合体の結晶解析の結果、基質結合時の構造変化が観察された。基質は、活性ドメインの五本鎖βシートの四番目β鎖と水素結合で逆平行に結合して主鎖カルボニルを亜鉛に配位させる。この配位によって亜鉛から離れたTyr216が、活性部入口を塞ぐように移動した保存ループ(Y190-D196)中のAsn191と水素結合して安定化する。このことから、活性亜鉛は、基質が分解されるまでのあいだ基質を安定化させる働きをしていることが分かった。
基底三重項分子の磁気緩和

基底三重項分子トリメチレンメタン(TMM)の磁気緩和挙動を電子スピンエコー(ESE)法で明らかにすることを目的とした。有機磁性体は、概念的には不対電子を担うスピン部分とそれらを強磁性的に結ぶ結合部分とから構成される。スピン部分の一つの典型である基底三重項分子TMMを取り上げて、有機磁性体設計に不可欠の磁気緩和機構を解明した。メチレンシクロプロパン(MCP)結晶を77Kでγ線照射すると、三員環開裂により高効率でTMMが生成する。高照射線量で収量は飽和するが、1040kGy照射においては40mmol/kgに達した。TMMは近隣プロトンによる強い核変調効果を示した。横緩和はexp(-kτ^2)に従い、TMM濃度の増大により早くなり、プロトンのflip-flopに基づく局所磁場変動、近傍電子スピンが作る双極子磁場の搖動やスピン拡散による機構による。縦緩和はexp(-kT^<0.5>-1.01x10^<-5>T)に従い、スペクトル位置に依存し、TMM濃度とともに早くなる。濃度に依存する縦緩和は交差緩和機構により起こるものと考えられる。三重項分子間の磁気相極子相互作用は二重項ラジカルに較べると8/3倍大きいことになるので、電子スピン間の相互作用が緩和に寄与する場合には、三重項の磁気緩和は早くなる。実際、1mmol・dm^<-3>程度以上のTMM濃度においては、縦緩和は励起TMMから近傍のTMMへの交差緩和が主たる機構となる。TMM濃度を極度に高めた場合にTMM間にどのような相互作用が見られるかに興味を持ち高線量照射を行ったが、特別な磁気的相互作用は見られなかった。高線量照射では、近傍に生成した二つのTMMがカップリング反応により消滅し反磁性生成物となるため、TMM生成の効率は低下する。濃度を増加する方法では、双極子-双極子相互作用以外のスピン相互作用が現れるには至らなかった。高スピン磁性体実現には結合部分の適切な設計が必須である。
イスラームにおける出生前診断の総合的研究：選択的中絶と障害者をめぐる議論を中心に

出生前診断とつながりのある問題の中でも、とくに選択的人工妊娠中絶の可否や、障害者とその家族を取り巻く状況といった問題について、イスラームの議論を検討する。古典イスラーム思想を踏まえた上で、現代のイスラーム文献や医療現場の報告などを読解し、イスラームにおける出生前診断の議論と実践を総合的に解明する。
マイクロバブルの土壌内移動の解明と運命予測

近年,微細気泡(ファインバブル,FB)の地盤環境工学分野における利用が注目されている.本研究では,土壌内での微細気泡移動機構の解明と移動モデルの構築を目的とした.ガラスビーズ充填カラムへのFB水注入実験を実施した結果,FBは通水中にカラム内に捕捉され,捕捉率は低流速条件で大きいことが分かった.また,初期気泡密度が高くζ電位の低い酸素FBの方が空気FBよりもカラム内に捕捉されにくい結果が得られた.FBのガラスビーズへの吸着・脱離・捕捉を考慮した移動モデルで実験結果を再現することができた.平成26年度の研究目的は次の通りである.1)気泡発生装置の性能評価に加え,溶液のpHやECに強く影響を受ける気泡の界面特性(荷電特性・合体成長/消失特性),粒径分布,持続・安定特性についても調べる.2)気泡水の土壌への通水特性把握に向けたカラム実験を行う.1)については,ノズル型マイクロバブル・ナノバブル発生装置を購入し,駆動時間や溶液pHが気泡の理化学性に与える影響について調べた.結果,装置駆動時間が増えるにつれて発生する気泡密度は増加するものの,ある一定時間以上では気泡密度の増加は見られずむしろ減少する結果が得られた.駆動時間増加に伴い作成水の水温上昇が原因と考えられた.高pH条件下で気泡水を作成したところ,気泡密度の増加が確認され,これは高pH条件下では気泡の荷電特性の変化により水中での分散性が増したためと考えられた.2)については,平均粒径0.1 mmのガラスビーズを充填したカラムに,平均気泡径300 nmの気泡水を異なる流速条件で注入する実験を実施した.結果,微細気泡の流出特性は流速条件に大きく影響を受け,低流速条件の方がカラム内への補足率は増加する結果が得られた.また,注入水のイオン強度を低下することで,カラム内に補足されていた微細気泡は分散し流出することが確認された.気泡径分布の測定結果から,微細な気泡程カラム内に補足され易いことがわかった.今後,充填試料の粒径や流速条件を変化させ,微細気泡の挙動メカニズムをより詳細に把握するのに加え,微細気泡挙動を表現する物理モデルについて検討していく予定である.H27年度の研究目的は次の通りである.1)微細気泡移動機構の解明と物質移動パラメータ予測式の提案,2)室内カラム実験結果を用いた土壌内の気泡移動モデルの検証1)については,H26年度に引き続きガラスビーズ充填試料(平均粒径0.1 mm)を用いた微細気泡水注入試験を行った.用いた微細気泡水の平均気泡径は約300nmである.昨年度実施し得られた気泡水注入速度が気泡の流出特性に与える影響について,反復実験データを蓄積するとともに,気泡生成ガス種の違いが気泡特性に与える影響についても検討した.結果,酸素気泡の方が,空気気泡よりも移動性が高い結果が得られた.この理由として,注入した気泡径分布や気泡のゼータ電位の相違が考えられた.2)については,多孔質体内の物質移動を表す移流分散方程式に,気泡とガラスビーズ表面との可逆的な吸着・脱離作用と不可逆的な捕捉を考慮した移動モデルを,1)で得られた室内実験データにて検証した.可逆的な吸着・脱離作用と不可逆的な捕捉を考慮することで,微細気泡水注入後の緩やかな濁度上昇と注入溶液を水へと切り替えた後の緩やかな濁度低下を良く再現することが出来た.今後は引き続きカラム実験を実施し,特にガラスビーズの粒径が微細気泡の移動特性に与える影響について検討するとともに,模擬汚染土壌を用いた微細気泡水注入実験についても取り組む.モデルパラメータと多孔質体の物理特性または気泡特性の関係についても調べる.昨年度からの研究計画の遅れを引きずり,今年度は当初予定の実験条件でカラム実験を終えることが出来なかった.また,本研究では市販の微細気泡水を使用している.納入された微細気泡水の気泡特性を揃えることが難しく,反復データを蓄積するのに時間が要した.使用する微細気泡水については,来年度は関係研究者所有の微細気泡水発生装置を利用する予定である.H28年度の研究目的は,H27年度に引き続き室内カラム実験による土壌内微細気泡挙動メカニズムの解明と気泡移動モデルの構築である.室内カラム実験では,H27年度が微細気泡の生成ガス種と微細気泡水の流速条件に注目したのに対し,H28年度では微細気泡水のpHやイオン強度条件に注目した.これら化学的条件を制御した微細気泡水を用いて,ガラスビーズ充填カラムへの微細気泡水注入試験を行った.高pH条件の微細気泡水を除いて,得られた流出液の相対濁度(流出液の濁度/流入液の濁度)は1よりも小さく,微細気泡はカラム内に捕捉されたことが考えられた.また,低pHおよび高イオン強度条件に調整した微細気泡水程,微細気泡はカラム内に捕捉され流出は妨げられた.

微細気泡水のpHが低下またはイオン強度が高い程,微細気泡とガラスビーズ間との付着が促進されたことや,微細気泡の径が増大し間隙内での物理的な捕捉が促進したことが考えられた.しかし,カラム実験終了後に純水による捕捉された微細気泡の洗い流し実験を行った結果,低pH条件の方が高イオン強度条件に比べ,FBの回収率が高い結果が得られた.昨年度提案した微細気泡の可逆的な付着・脱離,不可逆的な捕捉現象を考慮した微細気泡移動モデルを本年度実施した上記カラム実験結果にも適応した結果,高い適合性が得られ,モデルの有用性が確認された.近年,微細気泡(ファインバブル,FB)の地盤環境工学分野における利用が注目されている.本研究では,土壌内での微細気泡移動機構の解明と移動モデルの構築を目的とした.ガラスビーズ充填カラムへのFB水注入実験を実施した結果,FBは通水中にカラム内に捕捉され,捕捉率は低流速条件で大きいことが分かった.また,初期気泡密度が高くζ電位の低い酸素FBの方が空気FBよりもカラム内に捕捉されにくい結果が得られた.FBのガラスビーズへの吸着・脱離・捕捉を考慮した移動モデルで実験結果を再現することができた.当初の研究計画では,模擬汚染土壌を用いた気泡水の通水実験についても実施する予定であったが,平成26年度は実施することができなかった.この理由として,気泡径を測定するレーザー散乱・回折装置の導入が遅れたことが挙げられる.ナノスケールの気泡を測定するため,既製品を改良し特注仕様となったためである.また,試料として用いたガラスビーズに付着していた異物が気泡水注入時に流出してしまうことと,ガラスビーズからアルカリ成分の溶出により流出水のpHがアルカリ性になるなどの結果が得られたため,試料の前処理や実験条件の見直しに時間を要したためである.現状では上記問題は解決し,研究目的達成に向けた実験系を確立することができた.今後はH27年度に引き続きカラム実験を実施し,特にガラスビーズの粒径が微細気泡の移動特性に与える影響について検討するとともに,模擬汚染土壌を用いた微細気泡水注入実験についても取り組む.汚染物質を分析するための装置はH27年度中に導入した.汚染物質,気泡,気泡担体汚染物質の移動特性について明らかにする.また,室内カラム試験から得られたモデルパラメータと多孔質体の物理特性または気泡特性の関係についても調べ,多孔質体中の微細気泡移動モデルについて検討する.28年度が最終年度であるため、記入しない。地盤環境工学今後は,気泡水の土壌の通水特性把握に向けたカラム実験を中心に研究を進める予定である.平成26年度の研究成果から,約4割近い気泡がカラム内に補足されることが分かり,補足率は流速条件に大きく影響を受けることが分かった.この結果を踏まえ,さらに流速条件や試料条件(粒径や締固め度)を追加し実験を行う予定である.また,空気発生気泡に加え酸素ガス発生気泡についても実験を行い,気泡だけでなく溶存酸素の流出特性についても把握する予定である.得られる気泡の流出特性から,気泡の土壌内移動を規定する物質移動パラメータ(分散係数,捕捉係数など)を決定し,土壌内の気泡移動のモデル化を行う.また,油汚染を想定し炭化水素系化合物であり石油類と類似の性質を持つペンタノールを使用した模擬汚染土壌カラムを作成し,汚染土壌カラムを用いた気泡水注入実験も同様に行う.カラム実験の遅れから購入予定であった共振式質量分析計の購入を来年度に回し,H27年度は炭化水素化合物測定用のガスクロマトグラフ質量分析用オプション(ヘッドスペースサンプラー)を購入したため,繰越金が出た.28年度が最終年度であるため、記入しない。H26年度に購入した気泡径を測定するためのレーザー散乱・回折装置と気泡発生装置が当初予定よりも低価格で購入することができたため,次年度への繰越金が出た.また,H26年度中に十分な研究成果を挙げることができなかったため,成果発表のための旅費について当初予定より支出が少なくなった.共振式質量分析計を共同設備として購入することを予定している.28年度が最終年度であるため、記入しない。
RNaseによるRNA分解制御

シロイヌナズナのシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)mRNAとtRNAに特異的な大腸菌ヌクレアーゼであるコリシンDとE5によるtRNAの分解制御機構の解析を行った。CGS mRNAはS-アデルシルメチオニン(SAM)存在下ではSer-94の位置で特異的な翻訳停止を起こし、これが引き金となってmRNAが分解されると考えられる。CGS遺伝子の第1エキソン領域とレポーター遺伝子をつないでpSP64ベクターに組込み,試験管内転写で調製したRNAを用いてコムギ胚芽抽出液の試験管内翻訳系での解析を行った。SAMに応答した翻訳伸長停止でリボソームは転座の段階でアレストしており、翻訳中間体のペプチジルーtRNAはリボソームのA部位にあることが示された。CGS mRNA分解中間体は約30塩基ずつ離れて複数個が検出されるが、これは最初に翻訳を停止したリボソームに後続のリボソームが追突した状態に対応していることを示す結果を得た。コムギ胚芽抽出液でRNaseの働きを阻害するとされるポリGを添加した解析により、少なくとも最初に停止したリボソームに対応する3'側のmRNA分解中間体に対応すると考えられる5'側の断片が検出され、エンドヌクレアーゼによる切断であることが強く示唆された。Try, His, Asn, AspのtRNAに特異的なコリシンE5の構造と基質認識を解析した。コリシンE5はジヌクレオチドGUをよい基質とするが、基質ポケットの空間制約が、基質tRNAのGUを含むアンチコドンループへの高い特異性を与えることを見いだした。tRNA(Arg)に特異的なコリシンDを出芽酵母とHeLa細胞で発現させると、リボソームやRNAポリメラーゼの合成が上昇する一方、Argの生合成が抑えられ分解経路が活性化されていた。また、tRNA障害が酵母の接合機能を昂進することを見いだした。シロイヌナズナのシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)mRNAおよび大腸菌tRNA-Argの分解制御の解析を行った.CGS遺伝子の第1エキソン領域をSP6ファージプロモーターとポリA配列の間に挿入した融合遺伝子を構築し,試験管内転写で調製したRNAを用いてコムギ胚芽試験管内翻訳系での解析を行った.CGS mRNAの翻訳は,S-アデノシルメチオニン(SAM)に依存して特定の位置で翻訳停止を引き起こし,これが引き金となってmRNA分解が起こると考えられる.各種翻訳伸長阻害剤を用いた解析により,リボソームの転座反応の段階で翻訳が停止していることを明らかにした.プライマー伸長阻害実験により,翻訳停止時のリボソームの位置を解析した結果,翻訳中間体であるペプチジルtRNAはリボソームのA部位に位置することが示された.mRNAの量を変える,あるいは翻訳開始阻害剤を用いる等でmRNA上に呼び込まれるリボソームの数を変化させてSAM存在下で試験管内翻訳させ,mRNA切断端をプライマー伸長法で解析した.その結果,より多くのリボソームがmRNA上に存在する条件で,より多くのmRNA切断端が検出され,SAMに依存して翻訳停止したリボソームに,後発のリボソームが追突して停止し,これが引き金になってCGS mRNAの切断が起こるというモデルを支持した.また,tRNA-Argに特異的な大腸菌ヌクレアーゼであるコリシンDの,酵母中とHeLa細胞中での発現に伴う細胞応答を解析した.コリシンDは大腸菌に対し殺菌致死的であるのと異なり,酵母に対して静菌的で,生育を可逆的に抑える.

DNAマイクロアレイ解析により,リボソームやRNAポリメラーゼの合成が上昇する一方,Argの生合成が抑えられ分解経路が活性化されていた.シロイヌナズナのシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)mRNAと大腸菌コリシンDとE5によるtRNAの分解制御機構の解析を行った。CGS mRNAはS-アデノシルメチオニン(SAM)存在下ではSer-94の位置で特異的な翻訳停止を起こし,これが引き金となってmRNA分解が引き起こされる。コムギ胚芽抽出液の試験管内翻訳系において翻訳停止産物の蓄積が最も多くなる翻訳開始後30分ではmRNA分解中間体はほとんど検出されないが,翻訳伸長阻害剤を添加してインキュベーションすることにより,mRNA分解中間体が検出された。このことは,翻訳停止自体がmRNA分解を引き起こしていることを示すと考えられる。H17年度の研究で,CGS mRNA分解中間体は約30塩基ずつ離れて複数個が検出され,これが最初に停止したリボソームに後続のリボソームが「追突」下状態に対応しているとの考えを示したが,翻訳停止産物の解析により,このことが裏付けられた。また,コムギ胚芽抽出液でRNaseの働きを阻害するとされるポリGを添加した解析により,少なくとも最初に停止したリボソームに対応する3'側のmRNA分解中間体に対応すると考えられる5'側の断片が検出され,エンドヌクレアーゼによる切断であることが強く示唆されれた。Tyr, His, Asn, AspのtRNAに特異的な大腸菌ヌクレアーゼであるコリシンE5の構造と基質認識を解析した。コリシンE5はジヌクレオチドGUをよい基質とするが,基質ポケットの空間制約が,上記4種のtRNAの,GUを含むアンチコドンループへの高い特異性を与えることを見いだした。tRNA(Arg)に特異的な大腸菌ヌクレアーゼであるコリシンDの出芽酵母中とHeLa細胞中での発現に伴う細胞応答について,DNAマイクロアレイ解析によりtRNA傷害が酵母の接合機能を昂進することを見いだした。
Adamanololの構造活性相関の解明と機能性分子の創生を目指した類縁体の合成

平成1516年度にかけてHer-2遺伝子の過剰発現を抑制するWrenchnololを開発した。このWrenchnololはESX(Her-2遺伝子の転写因子)の8個のアミノ酸で構成される短いα-ヘリックス(転写活性化ドメイン)の疎水性部位を模擬しているため、本年度はさらに強い生物活性を有する化合物の開発のためα-ヘリックスの親水性部位の模擬をする親水性官能基を備えたレンチノロール類縁体の開発を行った。まずwrenchnololのインドール環側へ水酸基を導入した類縁体およびアダマンタン側に水酸基を導入した類縁体をそれぞれ合成してそれらの生物活性を測定した。その結果インドール環側へ水酸基を導入した類縁体では生物活性が低下するがアダマンタン側に水酸基を導入した類縁体においては生物活性が増加することがわかった。そこで更にアダマンタン側の別の位置へ水酸基を導入した類縁体を設計した。これら分子の合成にはprins反応やピナコールカップリング反応などを用いて行った。こうして合成した類縁体の生物活性はwrenchnololよりも増加した。これらの結果、転写因子の転写活性化ドメインの疎水性部位と親水性部位の両方を模擬した低分子有機化合物を開発できた。これらの化合物は転写因子の転写活性化ドメインとしての機能を有しており、コアクチベータであるSur2タンパク質と強く結合することから、化学のみでなく生物学や医学など様々な分野の研究に大きく貢献することが期待される。はじめに、AdamanololについてHer2陽性の肺癌に対する動物実験を行うためにAdamanololの大量合成を行った。4,4'-bipiperidineと1-adamantanecarbonyl chlorideをカップリングさせ得られたモノアミド体をさらにpindololとカップリングさせることによってadamanololを約1g合成することができた。これについては現在動物実験中である。1.iso-pro基をより嵩高いiso-Bu基やtert-Bu基に変えると活性があがる3.インドール環をTs化することによって化合物の安定性が増し活性があがる。これらの知見を元にadamanaololの水溶性類縁体であるwrenchnololを設計、合成して、生物活性試験を行ったところ、水溶性であるにもかかわらず、adamanololと同程度の活性があることが確かめられた。これについては大量合成して現在動物実験中である。平成16年度では平成15年度において合成したadamanololの水溶性類縁体であるwrenchnololの生物活性の評価を行った。まず、wrenchnololの水溶液中での立体配座を考察するために重水中でのNMRによるNOESY測定を行った。その結果、アダマンタンとトシル基のメチルとの間にNOEが観測されたことから水溶液中でwrenchnololもadamanololと同様にウレア結合がs-cisの立体配座をとっているということがわかった。次にwrenchnololとタンパク質(Sur-2)との相互作用を検討するため、wrenchnolol存在下にSur-2を加えて、その^1H-NMRのシグナル強度の減弱を観察した。この実験から、アダマンタン、インドール環、トシル基が特に強くSur-2と相互作用しており、アミノペンチル基はこの相互作用にはあまり関与しないことがわかった。これらのことからアミノペンチル基に様々な分子を結合させてもwrenchnololのSur-2結合能は失われること無く、新しい機能性分子を創生できると考えられる。そこでまずビオチンを結合させた分子を合成して、ビオチン-アビジンの親和性を利用したアフィニティーカラムクロマトグラフィーによって細胞の核抽出からのSur-2の精製を検討した。銀染色法、ウエスタンブロット法のどちらにおいてもSur-2を捕捉出来ていることが確認できた。さらに、アミノペンチル基に蛍光基であるFITCを結合させた分子を合成した。この分子をガン細胞とともに培養後に蛍光顕微鏡で観察した結果、この分子が実際に細胞膜を通過して核内にも移行していることを確認できた。
生活習慣病におけるアポE含有HDLの役割

本研究では,血清アポE含有HDLの定量測定法を開発し,肥満モデルマウスでアポ含有HDLが増加することを示した。臨床検体の検討では,重回帰分析により,肥満に深く関わる中性脂肪やアディポネクチンがアポE含有HDL-コレステロールの有意な予測因子であることを明らかにした。しかし,脂肪細胞の培養実験では,アポE含有HDLが脂肪蓄積に関与するデータは得られなかった。一方,肝細胞の培養実験では高グルコース培地によりアポE含有HDLの生成が増加し,細胞内へのグルコース取り込みがアポE含有HDLの生成に深く関与していることが示唆され,糖代謝とアポE含有HDLの生成との関連において今後新たな展開が期待される。今年度は,生活習慣病モデルマウスのリポ蛋白質分析およびアポE含有HDL(アポE-HDL)の精製法を中心に検討を行い,以下の成果を得た。1.陽イオン交換カラムとヘパリンカラムを直列に連結したタンデムHPLC法により,マウス血清のアポE-HDLコレステロール定量を試みた。しかし,採血の際に生じた溶血やヒトとマウスにおけるリポ蛋白粒子組成の違いなどがアポE-HDLの測定値に影響を及ぼしている可能性が浮上した。このため,ポリエチレングリコールで分離したHDLを陽イオン交換カラムで分離・定量する方法を新たに検討した。その結果,db/dbマウス(10週齢)は野生型マウス(C57BL/6)に比べ総HDL-コレステロールは高値であったが,予想に反してアポE-HDL-コレステロールには有意差が認められなかった。一方,ob/obマウス(10週齢)は野生型マウスやdb/dbマウス,高脂肪食負荷肥満モデルマウスよりもアポE-HDL-コレステロールが高値であることが確認できた。ob/obマウスとdb/dbマウスでは体重に有意差がなく,血清グルコース濃度や肝臓重量がob/obマウスで高値傾向であった。2.健常人血清から細胞培養実験に用いるアポE-HDLの精製を行った。既報に従いヘパリンカラムを用いて精製を試みたが,この方法ではアポE-HDLだけでなく,アポEを含まない他のHDLも一部混入している可能性が示唆された。分析条件を検討した結果,特に緩衝液中のMg濃度が分離に影響することが明らかとなった。このため分離に用いるカラムを陽イオン交換カラムに切り替え,適切なMg濃度で分析することにより改善された。精製したHDLはHDLに含まれるアポA-IとアポEに対する抗体を用いたサンドイッチELISAで検出できたことから,精製HDLは同一粒子内にアポA-IとアポEを含んでいることが確認できた。動物実験管理委員会および倫理委員会による承認が予想よりも時間を要したため,実験開始時期が遅れた。また,血清を提供してくださる健常人ボランティアの集まりが予定よりも少なく,アポE-HDLの精製条件の設定に時間を要している。このため,本年度実施を予定していた細胞培養条件等に関する予備実験を行わなかったため,やや予定より遅れていると判断した。1.アポE含有HDL(アポE-HDL)の抗肥満作用について,マウス由来の前駆脂肪細胞(3T3-L1)を用いて検討した。細胞培養実験に用いるアポE-HDLは前年度に確立した方法にて精製した。精製アポE-HDLを3T3-L1細胞の分化誘導時に培養液中に添加し,オイルレッドO染色による細胞内脂肪蓄積量を比較したが,アポE-HDL添加による脂肪蓄積抑制作用は観察されなかった。しかし,アポE-HDLを3T3-L1細胞分化誘導後に4日間添加すると,HDL無添加よりも脂肪蓄積が抑制されている傾向が観察された。現在,実験の再現性を確認している。2.前年度の検討でob/obマウスの血清アポE-HDLが増加していたため,肝における脂質代謝をmRNAレベルで解析した。その結果,ob/obは野生型に比べLXRやSR-BIの発現が高い傾向が観察された。現在再現性を確認している。3.これまで検討を行ってきたアポE-HDLコレステロール測定法を改良し,臨床検体の分析が可能な測定系を確立した。すなわち,全血清からポリエチレングリコール沈殿法により全HDLを分離した後,陽イオン交換カラムによりアポE-HDLとアポE非含有HDLに分離し,コレステロールを定量した。健常者では全HDLのおよそ4%がアポEを含有しており,アポE-HDLコレステロールとアポE非含有HDLコレステロールの間に有意な正の相関があった。冠動脈CT受診者の分析では,アポE-HDLコレステロールは冠動脈疾患群と非疾患群の間に有意差は認められなかった。しかし,アポE-HDLコレステロールはアポE非含有HDLコレステロールよりも,LDL粒子径,トリグリセリド,アディポネクチンと強い有意な相関があった。これらの結果から,アポE-HDLはアポE非含有HDLよりも脂肪細胞における代謝や動脈硬化惹起性の脂質プロファイルに関与している可能性が示唆された。細胞培養実験は,使用する精製アポE-HDLの回収率が低く時間を要しており,やや遅れている。しかし,臨床検体を対象としたアポEーHDLコレステロールの測定法やその測定意義に関する研究成果が論文としてまとめることができたことから,全体としてはおおむね順調であると判断した。

1.個々のHDLが有する機能は,HDLを構成する蛋白質組成の違いが深く関与する可能性が考えられるため,健常ヒト血清から精製したアポE含有HDL(アポE-HDL)とアポE非含有HDLを質量分析計で分析し,蛋白質組成を比較した。HDLの主要構成蛋白であるアポA-I,アポA-IIはいずれのHDLにも含まれていたが,ClusterinとアポapoL1はアポE-HDLのみに含まれていることが明らかになった。また,HDL代謝に深く関与する肝性リパーゼがアポE-HDLに多く含まれている可能性があることをELISA法で確認した。この新しい知見は今後,アポE-HDLの新たな機能を解明する上で有益な情報であると思われる。2.前年度に引き続き,培養脂肪細胞(3T3-L1)の脂肪蓄積,グルコース取り込みに与えるアポE-HDLの影響について検討した。精製アポE-HDLを分化誘導前,分化誘導時,分化誘導後の異なるタイミングで添加して実験を行ったが,脂肪蓄積量に与える影響は有意ではなかった。アディポネクチンやTNF-αなどのmRNA発現にもアポE-HDLは関与していなかった。また,細胞内へのグルコース取り込みに対しもアポE-HDLが関与している結果は得られなかった。3.肝細胞ではアポEの合成が盛んであり,アポE-HDLが生成されることが知られている。この生成に培養液内のグルコース濃度が関与するか否かをヒト肝癌細胞株(HepG2)で検討したところ,高グルコース刺激によりアポE-HDL生成の有意な増加が確認された。また,インスリンやサイトカラシンを培地に添加すると, apoE-HDLの生成が抑制された。これらの結果は,細胞内へのグルコース取り込みがapoE-HDLの生成に深く関与していることを示唆しており,糖代謝とapoE-HDLの生成との関連において今後新たな展開が期待される。本研究では,血清アポE含有HDLの定量測定法を開発し,肥満モデルマウスでアポ含有HDLが増加することを示した。臨床検体の検討では,重回帰分析により,肥満に深く関わる中性脂肪やアディポネクチンがアポE含有HDL-コレステロールの有意な予測因子であることを明らかにした。しかし,脂肪細胞の培養実験では,アポE含有HDLが脂肪蓄積に関与するデータは得られなかった。一方,肝細胞の培養実験では高グルコース培地によりアポE含有HDLの生成が増加し,細胞内へのグルコース取り込みがアポE含有HDLの生成に深く関与していることが示唆され,糖代謝とアポE含有HDLの生成との関連において今後新たな展開が期待される。前年度に引き続き,研究計画書に沿って実験を進めていく予定である。アポE-HDLの分離精製が予定よりも少し遅れているが,準備でき次第,培養脂肪細胞を用いてアポE-HDLの抗肥満作用やグルコース取り込み能への影響を調べていく。また,これまでの実験結果では,db/dbよりもob/obマウスの方が著しくアポE-HDLが増加しており,肝臓でのHDL代謝がアポE-HDLの血清濃度に関与する可能性が示唆されたことから,肝臓におけるアポ蛋白等のmRNA発現を調べ,血清アポE-HDL濃度との関連を検討することを考えている。細胞培養実験は前年度に引き続き実施していくが,細胞の種類を変更するなどしてアポE-HDLの機能(抗肥満作用,グルコース取り込みに与える影響など)を検討する予定である。また,細胞に対するアポE-HDLの作用メカニズムを検討するために,アディポカインや炎症性サイトカインなどのmRNA発現解析を行うことを考えている。
大規模高次多変量時系列データの位相解析と高度可視化

3次元の数値シミュレーションや計測等から得られるボリュームデータの特徴的な構造や挙動に関する知見を効果的に獲得するために,微分位相幾何学的解析によって目的の3次元スカラ場の位相骨格を捉え,その情報に基づいて高度なボリューム可視化を実現するツール群を発展させ,大規模高次多変量時系列ボリュームを対象とする視覚的データマイニングにより,ハイブリッド風洞や後方乱気流をはじめとする,さまざまな流動現象の複雑動態を効果的に解析する環境を開発した.3次元の数値シミュレーションや計測等から得られるボリュームデータの特徴的な構造や挙動に関する知見を効果的に獲得するために,微分位相幾何学的解析によって目的の3次元スカラ場の位相骨格を捉え,その情報に基づいて高度なボリューム可視化を実現するツール群を発展させ,大規模高次多変量時系列ボリュームを対象とする視覚的データマイニングにより,ハイブリッド風洞や後方乱気流をはじめとする,さまざまな流動現象の複雑動態を効果的に解析する環境を開発した.本研究の目的は,3次元の数値シミュレーションや計測等から得られるボリュームデータの特徴的な構造や振舞いに関する知見を効果的に獲得するために,微分位相幾何学的解析を導入することによって,対象となる3次元スカラ場の位相骨格を捉え,その情報に基づいてボリューム可視化を高度化するツール群T-engineを発展させ,さまざまな流動現象の複雑動態の効果的な解析のために,大規模高次多変量時系列ボリュームを対象とする視覚的データマイニング環境を開発することである.これを効率的に達成するために,今年度は以下のような研究を実施した.◎T-engine拡充グループ:位相骨格化の高度化に関する理論的検討の一環として,位相特徴を可能な限り多く通過するような断面を自動選択する理論および実装(画像電子学会誌:2006),拡散テンソル場における連結性を3次元ホワイトノイズテクスチャの適応的拡散効果により可視化する手法であるDBT(Diffusion-Based Tractography)の開発(Volume Graphics2006)を行った.さらに,次年度に成果発表する予定分として,照明エントロピーの拡張的導入により,位相特徴の見えを考慮して,単一の平行光源を最適配置するアルゴリズムを提案し,その予備実験による評価を行った.◎システム化グループ:流動解析グループからの助言を参考にしながら,流体位相コーパスの基本デザインに相当する拡張Wehrend Matrixを設計し,それに基づいてユーザの解析目的に叶う流れの可視化技法を対話的に選択し,商用可視化ソフトウェアAVS/Express上でアプリケーション開発を支援する環境GADGET/FVのプロトタイピングを行った(可視化情報2006).次年度に向けて,より網羅的な専用オントロジーを開発する予定である.◎流動解析グループ:2次元ハイブリッド風洞におけるカルマン渦列の解析を基本例題に設定し,流動現象に対するT-engineの拡張可能性を検討した.観測流跡線に,計算された圧力場を,流入速度から決定されるレイノルズ数に依存せずにリアルタイムで重畳表示する機能を開発した(TFI-2006),次年度に成果発表する予定分としては,尾根環とよばれる位相特徴を導出し,渦領域を分離・表示する機能を開発した.なお,その他の研究成果(ビジュァルコンピューティング,分担執筆:藤代一成,茅暁陽:「ビジュアライゼーション」,第6章(pp.125-141)),(ASC2006),(画像電子学会誌2007)では,研究プロジェクト全体の成果を俯瞰する報告を行っている.本研究の目的は,3次元の数値シミュレーションや計測等から得られるボリュームデータの特徴的な構造や挙動に関する知見を効果的に獲得するために,微分位相幾何学的解析を導入することによって,対象となる3次元スカラ場の位相骨格を捉え,その情報に基づいてボリューム可視化を高度化するツール群T-engineを発展させ,さまざまな流動現象の複雑動態を効果的に解析するために,大規模高次多変量時系列ボリュームを対象とする視覚的データマイニング環境を開発することである.この達成に向けて,今年度は以下のような研究を実施した.◎T-engine拡充グループ:3次元拡散テンソル場の構造をより詳細に解析するために,3次元ホワイトノイズテクスチャの適応的拡散効果により可視化する手法であるDBT(Diffusion-Based Tractography)に加えて,力覚化するための伝達関数を設計した.また,照明エントロピーの拡張的導入により,位相特徴の見えを考慮して,単一の平行光源を適正に配置するアルゴリズムと,尾根環により2次元流れ場の渦領域を分割するアルゴリズムを開発した.◎システム化グループ:流動解析グループからの助言を参考にしながら,コーパスの基本デザインに相当する拡張Wehrend Matrixを設計し,それに基づいてユーザの解析目的に叶う流れの可視化技法を対話的に選択し,商用可視化ソフトウェアAVS/Express上でアプリケーション開発を支援する環境GADGET/FVのプロトタイプを発表した.◎流動解析グループ:2次元ハイブリッド風洞におけるカルマン渦列の解析を基本例題に設定し,渦領域の分離・表示機能とGADGET/FVによる可視化応用設計可能性を検証した.本研究の目的は, 3次元の数値シミュレーションや計測等から得られるボリュームデータの特徴的な構造や挙動に関する知見を効果的に獲得するために,微分位相幾何学的解析を導入することによって,対象となる3次元スカラ場の位相骨格を捉え,その情報に基づいてボリューム可視化を高度化するツール群(T-engine)により,さまざまな流動現象の複雑動態を効果的に解析するために,大規模高次多変量時系列ボリュームを対象とする視覚的データマイニング環境を開発することである.

この達成に向けて,今年度は以下のような内容の研究を実施した.◎T-engine拡充グループ:位相骨格化の高次元化と高次数化に関する理論化と,プロトタイピング評価を行った.高次元化に関しては,多様体学習理論による時系列ボリュームのスケーラブルな位相骨格近似法を開発した.これは本研究の主要成果の三つである.また,位相強調を内包するボリュームデータのコミュニケーション手法として, volume fairing法を開発した.さらに,時系列流動ボリュームデータにおける渦構造を同定する視覚/力覚伝達関数設計法を開発した.◎システム化グループ: 3次元拡散テンソル場の構造をより詳細に解析するために,ホワイトノイズボリュームテクスチャの適応的拡散効果により可視化する手法DBT(Diffusion-Based Tractography)のGPU高速化コードを開発した.◎流動解析グループ:計測シミュレーションに基づく仙台空港の後方乱気流データを含む複数の実データを対象として,上記開発コードの検証実験を行った.
選択成長によるフォトニック結晶の作製と応用に関する研究

有機金属気相成長(MOVPE)法を用いた選択成長法により、フォトニック結晶(PC)を作製する技術の確立、およびその応用を目標として以下のような研究を行った。まず、SiO_2絶縁膜を堆積したGaAs(111)B基板上に対して、周期0.5μm程度の3角格子状に、円形あるいは6角形のマスク開口部を作製した基板を準備した後、GaAsおよびAlGaAsのMOVPE選択成長を行った。成長条件を最適化することにより、(111)B面に対して垂直な、{110}側面ファセットにより構成される、高アスペクト比6角柱による、2次元PCに応用可能な高均一周期構造作製に成功した。また、同様のマスクパターンを有するInP(111)Bマスク基板に対してMOVPE選択成長を行うことにより、InGaAs6角柱構造アレイを作製した。そのフォトルミネセンス特性の結果から、高品質の構造が作製されていことが確認され、InPをペースとしたPC作製の糸口が与えられた。また、6角形のSiO_2マスクを、3角格子状に周期的に配列させたGaAs(111)Bパターン基板に対して、GaAsの選択成長を行った。成長条件や、原料ガス供給のシーケンスを工夫することにより、マスク上への横方向成長を十分抑制した結果、6角形空気孔によるGaAsPCの作製に成功した。さらに、このPCを、AlGaAs(111)B表面上に形成した後、下部AlGaAs層を選択的に除去することにより、エアブリッジ型の2次元PCスラブ構造の作製に成功した。一方、平面波展開法を用いて、MOVPE選択成長により形成可能な6角形孔あるいは6角柱による2次元3角格子PCのバンド構造を計算し、孔(柱)が円形の場合のPCとの比較を行った。その結果、特に空孔によるPCの場合、TE偏光・TM偏光の両者に対してフォトニックバンドギャップ(PBG)が現れる孔の大きさが孔の形状により変化し、PCの結晶軸の方位と6角形の孔の方向を適切に選ぶことにより、両方の偏光に対してPBGが現れる孔のサイズ範囲を拡大できることが明らかとなった。平成12年度は、ネットワーク型の3角空孔格子型の2次元フォトニック結晶を対象として、その構造を有機金属気相成長(MOVPE)法による選択成長を用いて作製するための成長条件の最適化を試みると同時に得られた構造のフォトニックバンドについて理論計算を行った。まず、電子線リソグラフィーとウェットエッチングにより、GaAs(111)B基板上に六角形の絶縁膜マスクを周期的に配置した後、その窓明き部にGaAsをMOVPE法を用い、様々な成長条件下で選択成長を行った。その結果、フォトニック結晶に応用可能な周期構造を得るためには、(111)B面に対して垂直な{110}ファセット面の横方向成長を抑制すること、および、{110}ファセット面が接合したコーナー部に発生する、{111}B面に対して傾いた{111}A面あるいは{111}B面の発生を抑制すること、および、そのためには、マスク上での再蒸発を効果的に促進することが重要であることが見いだされた。同時に、構造の周期が短くなると共に、マスク上での付着Ga原子の再蒸発率が減少するために、{110}面の横方向成長速度が大きくなることが明らかとなった。

これらの実験結果をもとに、成長速度・成長温度、およびアルシン分圧を最適化した結果、10μmから0.5μmの周期を持つ、{110}垂直ファセットにより構成されるネットワーク型の周期構造が形成可能であることが明らかとなった。次に、実験により得られた構造パラメーターを用い、平面波展開法を用いることにより、フォトニック結晶のバンド構造を計算した。その結果、実際に作製された、6角柱空孔型の2次元3角格子フォトニック結晶が、TM偏光に対してフォトニックバンドギャップを持つことを明らかにした。同時に、この構造で大きなフォトニックバンドギャップを得るためには、またTE偏光に対してもフォトニックバンドギャップを持つためには、空孔の部分の面積をある程度大きくする、すなわち、GaAsの{110}ファセット面の横方向を抑制することが重要であることが確認された。平成13年度は、有機金属気相成長(MOVPE)選択成長法により半導体ヘテロ構造を埋めこんだ2次元フォトニック結晶を作製するため、フォトニック結晶に適したマスクパターンを有するGaAs(111)BおよびInP(111)Bに対して、それぞれGaAs・AlGaAsあるいはInGaAs・InAlAsの成長を試みるとともに、エアブリッジ構造の2次元フォトニック結晶スラブの作製を試みた。まず、GaAs(111)B基板上に、六角形の絶縁膜マスクを周期的に配置したもの、および六角形の穴開き部を周期的に配置したものという、2種類のマスクパターンを準備した。そして、様々な成長条件下で、Al_χGa_<1-χ>As(χ=00.5)のMOVPE選択成長を行った。その結果、前者のマスクパターンでは、Al組成χを増加させると、垂直{110}ファセットの横方向成長が顕著になること、および後者のマスクパターンでは、χを大きくした場合にアスペクト比の高い6角柱の周期配列構造が得やすいことが明らかとなった。これらの結果は、(111)B面・{110}ファセット上での核形成レートの観点から、定性的に説明可能である。また、InP(111)B基板に対しても同様のパターンを形成し、InGaAsあるいはInAlAsの選択成長を行った。その結果、成長条件およびマスクパターンの最適化により、アスペクト比が10を越える、良好なInGaAs6角柱の周期配列構造が得られた。また、作製されたInGaAs6角柱アレイからのフォトルミネセンスを確認した。一方、InAlAsの成長に対しては、横方向成長のレートが大きく、良好な6角柱構造を得ることができず、今後とも選択成長条件の最適化が必要であることが明らかとなった。最後に、以下の手順によりエアブリッジ構造の2次元フォトニック結晶スラブの作製を試みた。MOVPE法によりGaAs(111)B基板上にAlGaAsを成長する。リフトオフを用いて六角形の絶縁膜マスクを周期的に配置したパターンを作製し、開口部にGaAsを選択的に再成長することによりネットワーク構造を形成する。最後に、AlGaAsの一部をアンダーカットウェットエッチングにより除去する。この方法により、周期250nmの構造に対して、厚さ58nmの2次元フォトニック結晶スラブを作製することができた。平成14年度は、有機金属気相成長(MOVPE)選択成長法により2次元フォトニック結晶を作製する手法を確立するため、以下のような研究を行った。
マラリア原虫寄生赤芽球に対する防御免疫機構の解明

我々は近年マウスマラリア原虫が赤血球の前駆細胞である赤芽球に感染できることを発見した。寄生赤芽球はMHCクラスIを発現しており、CD8T細胞が抗原特異的に認識する。本研究において寄生赤芽球に対する防御には、CD8T細胞が重要であることを見出した。CD8T細胞上のFasLが原虫寄生赤芽球上のFas(死の受容体)に作用し、フォスファチジルセリン(PS)の表出を誘導する。PSを表出した感染細胞はマクロファージ上のTim-4を介して貪食される。本年度はマウスマラリア原虫であるPlasmodiumyoelii 17XNL株にGFPを導入したPyNL-GFPをC57BL/6マウスに感染させる実験系により以下の知見を得た。1.原虫寄生赤芽球の細胞表面には、CD8T細胞の認識するMHCクラスI分子だけでなく、細胞死を引き起こす受容体であるFasが表出していた。2.PyNL感染により、Fasに結合するFasLを表出した活性化CD8T細胞の割合が増加した。3.PyNL感染時にCD8T細胞を除去すると多くのマウスが感染抵抗性を失い死亡した。4.FasLの変異をもつgldマウスもPyNL感染抵抗性が弱く半数程度の個体が死亡した。5.感染マウスからCD8T細胞を分離し寄生赤芽球と試験管内で共培養すると、細胞表面のフォスファチジルセリン(PS)の表出がおきた。このPSの表出はアポトーシスを起こした細胞の特徴である。6.PSの表出を誘導するにはCD8T細胞と寄生赤芽球との接着が必要であった。7.CD8T細胞の代わりにFasL-strepという試薬を用いることでも寄生赤芽球にPSの表出を誘導できた。8.CD8T細胞ならびにFasL-strepによるPSの表出誘導は、感染赤血球では認められなかった。9.通常アポトーシスした細胞はマクロファージにより貪食されるが、PSの表出がよく起きている感染細胞程よく貪食されていた。10.PyNL感染時にマクロファージを除去するとすべてのマウスが死亡した。11.マクロファージサブセットのうち赤脾髄マクロファージが感染細胞をよく貪食していた。12.PSの受容体であるTim-4を抗体でブロックすると感染細胞の貪食が部分的に阻害された。以上の結果より寄生赤芽球に対する防御にはCD8T細胞とマクロファージが重要であることが示された。マラリア寄生赤芽球に対する研究は極僅かであり、今後の発展が望まれる。前年度までにマラリア寄生赤芽球に対する防御免疫はCD8T細胞と貪食細胞の連携によりもたらされる可能性を見出した。CD8T細胞がFasLを介して、寄生細胞特に寄生赤芽球にホスファチジルセリン(PS)と呼ばれる分子を表出させ、この分子がマクロファージなどの貪食細胞の貪食を引き起こすことで防御が成り立っていることが示唆された。最終年度は、細胞死の受容体であるFasに着目して研究を行った。これはPSの表出にはFasとそのパートナー分子であるFasLとの結合が重要であることが知られているからである。まずマラリア寄生赤芽球細胞表面のFasの発現を確認した。Fasの変異マウスであるlprマウスに弱毒株マラリア原虫Plasmodium yoelii 17XNL (PyNL)を感染させると、虫血症が野生型のC57BL/6マウスに比べ重症化し、1から2割程度が死亡した。lprマウスの寄生細胞は野生型よりもin vivoにおいてPSの表出割合が少なく、貪食細胞に取り込まれている割合も少なかった。これらの結果よりFasとFasLとのインタラクションが防御に重要であることが示唆された。本研究課題の成果の大部分はElife. 2015;4:e04232にて報告した。原虫寄生赤芽球に対する防御機構の一部分は本研究により明らかとなったが「マラリア原虫が赤芽球に感染する」その意義は依然として不明である。原虫が赤芽球に寄生する利点や原虫赤芽球に対する宿主防御免疫機構の全貌を明らかにすることがマラリア撲滅への鍵となるかもしれない。本年度は、計画以上に研究が進んだことで次年度の使用予定の研究費を前倒し請求させていただいた、このお陰ですでに次年度の研究目標をある程度達成している。また本研究に関連する成果により論文2報を国際雑誌に発表した。寄生虫学次年度は感染赤芽球上に表出しているFasに着目し研究を進める予定である。
RNA干渉法による脊髄運動ニューロンの発生・分化に関わる分子の機能解析

神経細胞は発生の初期に過剰に産生され、分化の過程で約半数が死に至る。このような運動ニューロン自然細胞死に関わる分子、さらには成熟運動ニューロンの分化生存維持に関わる分子を同定し作用機序を解明していくことは、運動ニューロン病を始めとする種々の神経変性疾患発症機構の解明および治療法の開発に結びつくと考える。我々は、ニワトリの運動ニューロン自然細胞死が起こる、胚期の運動ニューロン初代培養に対し生存活性を示す物質を骨格筋抽出物から分離精製したが、得られた物質は、タンパクではなく7SL-RNAのニワトリ相同遺伝子であった。in situ hybridizationにより、7SL-RNAは骨格筋と運動ニューロンに特異的に局在していることがわかった。そこで、エレクトロポレーション法による7SL-RNAのin ovo RNA interferenceを行った結果、7SL-RNAのノックダウンにより脊髄の細胞に細胞死が誘導されたことから、7SL-RNAは脊髄ニューロンの生存に関わる物質であると考えられた。現在、骨格筋からの逆行性輸送についても検討を行っている。また、ニワトリ胚脊髄では、孵卵後4日から10日目の間に、運動ニューロンの自然細胞死がおこり、残った未分化細胞群が劇的な変化を起こし、神経系としての機能を獲得する。この期間に発現量が大きく増減する遺伝子のスクリーニングを行い、新規細胞増殖因子(spinal cord-derived growth factor)を始めとする、数種の興味深い遺伝子を単離し、これらの遺伝子の発現パターンを解析した。現在、これらの遺伝子の機能解析をRNA interference法、等を用いて行っている。