hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
建築電磁環境向上を目的とした電波吸収体の開発

21世紀初頭に始まるTV電波のデジタル化により、鮮明なTV画像が得られる反面、画像が全く得られないなどの新たな問題が発生することも予想される。過去の研究にて、TV電波吸収体の研究と開発のために平行二線測定法を用いてTV電波吸収特性の評価を検討してきた。本年度は、次の3点について検討を行った。1、コンクリート壁面や金属カーテンウォールなどの既存の建築壁面を測定対象として評価が行える、TVアンテナを用いたTV電波反射係数測定法について検討した。これにより、直接壁面を測定することによって建築物自体の電波反射係数を求め、より現実的な建築壁面のTV電波吸収特性の評価を得ることができる可能性を見いだした。2、従来のVHF帯の平行二線測定装置にさらにUHF帯の平行二線測定装置を開発した。これにより、開発中の電波吸収体の吸収特性範囲の拡大を検討することが可能となった。3、建築空間の一例として、病院建築内の電磁環境の測定を行った。これにより、電波吸収体に必要な条件を見いだし、今後の電波吸収体の開発に役立たせることが可能となった。また、開発中の電波吸収体の実空間での吸収効果を測定できる可能性を検討した。
ヒト造血幹細胞細胞膜に発現する機能分子のクローニング

多能性造血幹細胞は、多分化能とともに自己複製能を有し、造血組織の恒常性維持に不可欠の細胞である。その増殖・分化は、さまざまなサイトカインや増殖因子およびホルモンに制御されている。私たちは、ヒトCD34陽性造血幹細胞cDNAライブラリーより、多能性造血幹細胞の同定およびその自己複製の分子機構の解明に役立つ未知の機能分子機能分子を見つけだすことを試みた。Ephファミリーに属するHtkのキナーゼ領域をプローベとしてクロスハイブリダイゼーション法にてスクリーニングしたところ、Eph受容体と一次構造が相同な新規受容体遺伝子がクローン化された。本受容体遺伝子産物の細胞質内領域のキナーゼ領域にはこれまで報告されたことのないアミノ酸置換が認められ、本受容体がチロシンキナーゼ活性を持たないドミナント-ネガティブ型受容体である可能性が考えられた。これまで、ドミナント-ネガティブ型チロシンキナーゼ受容体はヒト疾患において突然変異遺伝子として報告されているが、正常遺伝子での報告はなく、増殖因子受容体を介する細胞増殖・分化の制御に新しい分子機構が存在する可能性が示唆される。さらに、最近私たちはこれまであまり造血細胞での生理的意義が明らかにされていなかったペプチドホルモン受容体の1つであるガストリン受容体が正常人抹消血多核球分画に発現していることを報告したが、その生物学的意義を白血病細胞株を用いて検討したところ、細胞増殖因子としてオ-クリン機構を介し作用していることを見いだした。このような、血液細胞に発現する細胞膜受容体研究は造血細胞の分化・増殖機構の解明のみならず、新しい造血器疾患の診断や治療の開発にもつながるものと確信している。
テロメラーゼ構成遺伝子群の同定及び精製

テロメラーゼ構成遺伝子群の精製を行なうにあたり、実験材科としてヒトの細胞株であるHeLa細胞を用いた。HeLa細胞よりDignamらの方法を用いて粗核抽出液及び粗細胞質抽出液を作製し、テロメアDNA配列をもつ合成オリゴヌクレオチド及び基質を反応させた。その結果、全テロメアDNA伸長活性(テロメラーゼ活性)のうち約80%が粗細胞質抽出液中に検出された。そのため、粗細胞質抽出液を精製出発材料としてテロメラーゼ構成遺伝子群の精製及び単離を行なっている。しかし、テロメラーゼ構成遺伝子群は、RNAと複数のタンパク質の複合体であると推測されており、精製が困難であると考えられた。そのため、精製方法は、高効率で迅速に行なえるものでなければならない。そこで、当研究室で開発されたDNA固定化アフィニティラテックス粒子を用いてHeLa細胞粗細胞質抽出液よりテロメラーゼ構成遺伝子群の精製を試みた。しかし、テロメラーゼ構成遺伝子群が失活してしまい精製が行なえなかった。また、テロメラーゼ構成遺伝子群の特性ついても解析を行なっている。その結果、熱(60度5分間)、硫酸アンモニウム沈殿、proteinase及びRNaseに感受性があることか判明した。即ち、テロメラーゼ構成遺伝子群は、タンパク質及びRNAを含むことが明かとなった。現在、以下の三点を中心に研究を行なっている。第一に新たなDNA固定化アフィニティラテックス粒子の作製である。第二に、粗細胞質抽出液とDNA固定化アフィニティラテックス粒子の結合反応の条件設定の変更である。第三に出発材料の粗細胞質抽出液を他のカラムクロマトグラフィーで一度分画してからDNA固定化アフィニティラテックス粒子による精製に用いる。
複雑立体造形における技能解明と次世代鋳造システムの構築

機械制御・情報工学的に導出可能な鋳型設計と充填制御動作の2つの最適化を目標とした.具体的には鋳型形状特徴と乱流要因の関係解析から導出される乱流要因評価式による自動鋳型設計と,プレス荷重フィードバックによる流動挙動推定・数理モデルベース予測器を備える充填制御システムの確立を目指している.アーバンプレスキャスティング法において,鋳型造形プロセスにおけるキャビティを内包する上鋳型は最適化された設計情報をもとに高速積層造形技術によって造形される.つぎに上鋳型の下降動作で金属を層流充填して目標形状を成形する.複雑なキャビティ内を充填するときに,上鋳型の下降速度を調整することで乱流および過剰/過小圧力を抑制し鋳物品質を動的に補償しながら高速成形される.乱流に起因する巻込み気泡の低減を考慮した鋳型設計の最適化法を検証された.乱流現象が招く巻込み気泡発生箇所を特定し,流路特徴と乱れの相関を解析している.形状特徴量から成る乱流要因評価式を導出される.鋳型設計フローにより,流脈線の情報をもとに乱流要因評価式を最小化する姿勢を探索するとともに,乱流の防ぐ鋳型姿勢の自動設計を可能にする.乱流を起こさない層流充填を高速に実現し,同時に金属に付加する充填圧力を制御することで安定した品質を得るプレス制御システムフローを設計している.鋳型の三次元形状データと金属体積情報から充填圧力を推定する数理モデルの逆システムに加えて,溶湯反力情報に準ずる金属流動のオンライン状態推定法が導出されている.また,実観測圧力の情報フィードバックによる層流充填挙動推定とオンライン予測制御システムを構成することで,相変態温度付近の半溶融金属に対しても圧力制御と流動制御が機能する方法について実験的に検証を行った.次年度には,高速塗布制御システムによる積層造形の研究装置を新規に開発する.単一ノズルから積層平面にバインダ溶剤を塗布する際に、x-yテーブルの送り速度を動的に制御する.ノズルからの吐出量は常に最大(最短時間造形)とし,テーブル送り速度制御によって吐出幅の大小を可変に調整できる.塗布中液体に作用する圧縮・引張・放射流れ・凝固のダイナミクスを数理モデル化し,逆問題を解く手法により実時間フィードバック制御系を構築する.多様化する塗布用溶剤の適用可能性を検証する.その次に,APC法を鉄・非鉄・アルミ合金の多種材料に対する造形実験を行い,各技能・解決理論の妥当性を検証する.事前に特性がわからない異種材料に対して僅かな回数の充填実験データから適切に制御動作するため,学習アルゴリズムの一つである繰返し制御系を導入することになる.高度技能を要する鋳造のロボット化は可能かという問題を解決する.機械制御・情報工学的に導出可能な鋳型設計と充填制御動作の2つの最適化を目標とした.具体的には鋳型形状特徴と乱流要因の関係解析から導出される乱流要因評価式による自動鋳型設計と,プレス荷重フィードバックによる流動挙動推定・数理モデルベース予測器を備える充填制御システムの確立を目指している.アーバンプレスキャスティング法において,鋳型造形プロセスにおけるキャビティを内包する上鋳型は最適化された設計情報をもとに高速積層造形技術によって造形される.つぎに上鋳型の下降動作で金属を層流充填して目標形状を成形する.複雑なキャビティ内を充填するときに,上鋳型の下降速度を調整することで乱流および過剰/過小圧力を抑制し鋳物品質を動的に補償しながら高速成形される.乱流に起因する巻込み気泡の低減を考慮した鋳型設計の最適化法を検証された.乱流現象が招く巻込み気泡発生箇所を特定し,流路特徴と乱れの相関を解析している.形状特徴量から成る乱流要因評価式を導出される.鋳型設計フローにより,流脈線の情報をもとに乱流要因評価式を最小化する姿勢を探索するとともに,乱流の防ぐ鋳型姿勢の自動設計を可能にする.乱流を起こさない層流充填を高速に実現し,同時に金属に付加する充填圧力を制御することで安定した品質を得るプレス制御システムフローを設計している.鋳型の三次元形状データと金属体積情報から充填圧力を推定する数理モデルの逆システムに加えて,溶湯反力情報に準ずる金属流動のオンライン状態推定法が導出されている.また,実観測圧力の情報フィードバックによる層流充填挙動推定とオンライン予測制御システムを構成することで,相変態温度付近の半溶融金属に対しても圧力制御と流動制御が機能する方法について実験的に検証を行った.次年度には,高速塗布制御システムによる積層造形の研究装置を新規に開発する.単一ノズルから積層平面にバインダ溶剤を塗布する際に、x-yテーブルの送り速度を動的に制御する.ノズルからの吐出量は常に最大(最短時間造形)とし,テーブル送り速度制御によって吐出幅の大小を可変に調整できる.塗布中液体に作用する圧縮・引張・放射流れ・凝固のダイナミクスを数理モデル化し,逆問題を解く手法により実時間フィードバック制御系を構築する.多様化する塗布用溶剤の適用可能性を検証する.その次に,APC法を鉄・非鉄・アルミ合金の多種材料に対する造形実験を行い,各技能・解決理論の妥当性を検証する.事前に特性がわからない異種材料に対して僅かな回数の充填実験データから適切に制御動作するため,学習アルゴリズムの一つである繰返し制御系を導入することになる.高度技能を要する鋳造のロボット化は可能かという問題を解決する.
膜結合型トランスフェリン様蛋白遺伝子の発現調節機構の解明

膜結合型トランスフェリン様蛋白(MTf)遺伝子の軟骨特異的なプロモータ活性に必要な領域を探求するために、マウスMTf遺伝子の転写開始点を+1として、+190bpの位置から-2662bp(MTF-2662),-1635bp(MTF-1635),-1213bp(MTF-1213),-693bp(MTF-693),-444bp(MTF-444),-210bp(MTF-210)までの5'上流領域の断片をルシュフェラーゼベクター(pGL3-Basic)に組み込んだ組換え体を作製して、SK-MEL28メラノーマ細胞、ウサギ初代軟骨細胞、および軟骨形質を誘導することが可能な細胞株ATDC5に形質導入し、プロモータ活性を測定した。その結果、SK-MEL28細胞と軟骨系細胞とで、MTF-1635とMTF-1213、MTF-693とMTF-444の間の活性に違いがあり、-1635-1213と-693-444の領域が軟骨細胞におけるMTf発現調節に関与していることが考えられた。それら2つの領域をプローブとして、軟骨細胞および非軟骨細胞の核抽出液を用いてゲルシフトアッセイを行い、軟骨特異的な発現調節領域の可能性を検討中である。また、軟骨分化に特異的に機能する転写因子であるsox9のDNA結合配列と類似した配列が、MTf遺伝子の調節領域にも見いだされたので、上記の組換え体とsox9の発現ベクターを導入してプロモータ活性を測定した。しかし、sox9の発現はMTf遺伝子発現に影響を与えず、MTf遺伝子はsox9の標的遺伝子ではなく、別の転写因子による発現調節のメカニズムの中にあると考えられた。ウサギ初代軟骨細胞、インスリンにより軟骨細胞に誘導可能な細胞株マウスATDC5および線維芽細胞株NIH3T3を用いてルシュフェラーゼアッセイを行い、マウスMTf遺伝子の転写活性について検討した。転写開始点を+1として、+190bpの位置から-1635bp(MTF-1635),-1213bp(mmMTF-1213),-693bp(MTF-693),-444bp(MTF-444),-210bp(MTF-210)の5'上流領域の断片をルシュフェラーゼベクターに組み込んだ組換え体を作製した。これらの組換え体とpRL-TKをリポフェクチン法にて上記の3種類の細胞に形質導入し、72時間培養後にルシュフェラーゼ活性を測定した。それらのルシュフェラーゼ活性を比較した結果、初代軟骨細胞、ATDC5、NIH3T3の順に高かった。この結果は、MTf mRNAのこれらの細胞培養系での発現量の関係とよく一致していた。初代軟骨細胞においては、MTF-1213の活性が最も高く、これ以降組換え体が短くなるにつれて活性が低下し、MTF-1213と最も活性の低いMTF-210とでは6倍の差があった。MTF-1635の活性はMTF-1213の活性の1/2であった。また、ATDC5とNIH3T3では、ベクターのみとMTF-210に活性の差がないのに対し、初代軟骨細胞においおてはMTF-210に有意に高い活性が認められたことから、転写開始点から-210bpまでに軟骨特異的なMTf遺伝子転写活性がある可能性が考えられた。今後、まずこの-1213bp-210bpの領域にエンハンサー活性があるかどうか検討を行う。
プロラクチン(PRL)受容体非結合性胎盤性PRL分子の標的細胞の探索

胎盤は妊娠時の体内環境の調節や胎仔の発生・成長を支えるための多岐にわたる機能を果たしている。胎盤特異分子ファミリーである胎盤性プロラクチン(PRL)ファミリーはPRLや成長ホルモン(GH)と類似の構造をした一群の妊娠特異分子で、ラットでは10種類のメンバーのcDNAがクローニングされている。これらはペプチド一次構造から、胎盤性ラクトジェン(PL)とPRL様タンパク質(PLP)に分けられ、PLPの多くがPRLやGH受容体に結合しないことから、これらの分子に対応した新たな受容体の存在が提起されている。本研究において、我々はまず、PRLファミリー分子と受容体の相互作用およびPRLファミリー分子の昨日発現における糖鎖修飾の重要性を知る目的でPL-Imの糖鎖付加部位に着目した解析を行った。それにより、PL-Imタンパク上の糖鎖修飾は十分な生理活性を発現するためには必要であるにも拘わらず、PRL受容体との結合およびそれを介した細胞内情報伝達には必ずしも必要でないことを明らかにした。この結果は、PRL受容体以外にもPRLファミリー分子と相互作用する未知の受容体様分子が存在することを新たに示唆する。また、バキュロウイルスベクターと昆虫細胞を用いた系により調整した組換えPL-Imタンパクが生理活性を保持していることを示し、この系によるPRLファミリータンパクの大量調整が有効であることを報告した。以上に加え、ラットPRLファミリーに属する新規のタンパクをコードするcDNAの単離にも成功し、この分子がPLP-D同様、PRL受容体非結合性の分子であることを示し、PLP-Hと命名した。さらに、胎盤特異的ホルモン様物質のさらなる探索の結果、ラット胎盤海綿状栄養膜細胞層のみで妊娠中期以降に特異的に発現される遺伝子の単離に成功し、SSPと名付けそれが分泌タンパクであることを証明し報告した。胎盤は妊娠時の体内環境の調節や胎仔の発生・成長を支えるため、内分泌系、中枢神経系、代謝系および免疫系など多岐にわたってその機能を果たしている。胎盤特異分子ファミリーである胎盤性プロラクチン(PRL)ファミリーPRLや成長ホルモン(GH)と類似の構造を持つ二群の妊娠特異分子で、ラットでは10挿類のメンバーのcDNAがクローニングされている。本研究計画は、それらのうちでPRL受容体には結合しない分子の標的細胞(組織)を同定し、妊娠維持におけるそれらの機能を明らかにすることを目的としている。本年度はまず、PRLファミリー分子と受容体の相互作用およびPRLファミリー分子の機能発現における糖鎖修飾の重要性を知る目的で特にPL-Imの糖鎖付加部位に着目した解析を行い、PL-Imタンパク上の糖鎖修飾は、十分な生理活性を発現するためには必要であるにも関わらずPRL受容体との結合およびPRL受容体を介した細胞内情報伝達には必ずしも必要でないことを明らかにし報告した。この結果は、PRL受容体以外にもPRLファミリー分子と相互作用する未知の受容体様分子が存在することを新たに示した。また、バキュロウィルスベクターと昆虫細胞を用いた系により調製した組換えPL-Imタンパクが生理活性を保持していることを示し、この系によるPRLファミリータンパクの大量調製が有効であることを報告した。さらに、PRL受容体非結合性の分子であるPLP-DおよびPLP-Eに対する抗体を作製するために、これらとGSTとの融合タンパクを発現するベクターを作出し、融合タンパクを精製した。

胎盤は妊娠時の体内環境の調節や胎仔の発生・成長を支えるため、内分泌系、中枢神経系、代謝系、および免疫系など多岐にわたりその機能を果たしている。胎盤特異分子ファミリーである胎盤性プロラクチン(PRL)ファミリーはPRLや成長ホルモン(GH)と類似の構造をした一群の妊娠特異分子で、ラットでは10種類のメンバーのcDNAがクローニングされている。これらはペプチド一次構造から、胎盤性ラクトジェン(PL)とPRL様タンパク質(PLP)に分けられ、PLPの多くがPRLやGH受容体に結合しないことから、これらの分子に対応した新たな受容体の存在が提起されている。我々はこれまでにラット胎盤よりPL-Im、PLP-D、E、およびHのcDNAクローニングに成功し報告を行った。PL-Imが妊娠中期に特異的に発現しPRL受容体に結合活性を有するにの対して、PLP-DとPLP-EおよびHは妊娠後期に発現しPRL受容体へ結合しないこと、これらの分子の糖鎖付加部位が異なることなどから、その作用は互いに異なり、胎盤性PRLファミリーメンバーの生理作用スペクトラムを知るための基盤となることが期待される。本年度は、PLP-D、EおよびHについてそれらの標的細胞(組織)を決定しその機能を明らかにすることを目的に、それぞれに対する特異抗体の作製を試みたが、本年度内に目的とする抗体を得ることが出来なかった。一方、胎盤特異的ホルモン様物質のさらなる探索の結果、ラット胎盤海綿状栄養膜細胞層のみで妊娠中期以降に特異的に発現される遺伝子の単離に成功し、Spongeotrophoblast specific protein(SSP)と名付けそれが分泌タンパクであることを証明した。SSPはマウスに相同性の高い遺伝子が見つかっていたが、発現時期が異なることから、SSPもまたファミリーを成すものである可能性が示唆された。
がん抑制因子・p53に対するEwing肉腫がん遺伝子・EWSの転写制御機構の解析

Ewing's sarcoma(EWS)はEwing肉腫で見られる染色体相互転座t(11;22)においてFli1と転座する遺伝子として見出されました.その後も多数の固形腫瘍や神経芽腫でEWSが転写因子と融合遺伝子を形成していることが報告され,がん化誘導に寄与することが示唆されています.しかし,非融合型EWS本来の機能およびEWS融合遺伝子形成による癌発症機構は不明です.申請者はEWSが転写制御の中核的存在である転写コアクチベーター・CREB binding protein(CBP)やRNA polymerase II(RNA Pol II)と相互作用することを証明し,EWSの転写共役因子としての機能を予測しました.そこで,本研究ではEwing肉腫がん遺伝子EWSの生理機能の解明を目的とし,EWS融合遺伝子形成による悪性腫瘍発症の分子メカニズムの基盤的理解を目指します.申請者は,CBPが相互作用するDNA結合性転写因子を指標にEWSの標的転写因子の探索を行い,EWSが特異的に癌抑制因子p53の転写活性を増強することを見出しました.さらに,EWSはCBPと協調的にp53の転写活性を増強すること,CBP結合活性を欠損したEWSはp53転写系への活性化能を消失することを明らかにしました.以上の結果から,EWSはCBP依存的にp53の転写を活性化する転写コアクチベーターであり,その具体的な標的遺伝子としてp53の制御下にある遺伝子群が予想されます.これまで不明だった生体内におけるEWSの生理機能に,選択的がん化機構の理解が進むことが期待でき,EWS融合遺伝子形成による悪性腫瘍発症の分子メカニズムの解明に迫れると考えます.Ewing's sarcoma(EWS)はEwing肉腫で見られる染色体相互転座t(11;22)においてFli1と転座する遺伝子として見出されました.その後も多数の固形腫瘍や神経芽腫でEWSが転写因子と融合遺伝子を形成していることが報告され,がん化誘導に寄与することが示唆されています.しかし,非融合型EWS本来の機能およびEWS融合遺伝子形成による癌発症機構は不明です.申請者はEWSが転写制御の中核的存在である転写コアクチベーター・CREB binding protein(CBP)やRNA polymerase II(RNA Pol II)と相互作用することを証明し,EWSの転写共役因子としての機能を予測しました.そこで,本研究ではEwing肉腫がん遺伝子EWSの生理機能の解明を目的とし,EWS融合遺伝子形成による悪性腫瘍発症の分子メカニズムの基盤的理解を目指します.申請者は,CBPが相互作用するDNA結合性転写因子を指標にEWSの標的転写因子の探索を行い,EWSが特異的に癌抑制因子p53の転写活性を増強することを見出しました.さらに,EWSはCBPと協調的にp53の転写活性を増強すること,CBP結合活性を欠損したEWSはp53転写系への活性化能を消失することを明らかにしました.以上の結果から,EWSはCBP依存的にp53の転写を活性化する転写コアクチベーターであり,その具体的な標的遺伝子としてp53の制御下にある遺伝子群が予想されます.これまで不明だった生体内におけるEWSの生理機能に,選択的がん化機構の理解が進むことが期待でき,EWS融合遺伝子形成による悪性腫瘍発症の分子メカニズムの解明に迫れると考えます.
生体分子モーターの動作原理を応用した人工ナノ機械の構築

生体分子モーターの1つにミオシンと呼ばれる蛋白質がある。ミオシンは、ATP加水分解で生じる化学エネルギーを利用してアクチンフィラメント(以下Fアクチン)上を36nmのステップを伴いながら滑り運動する。昨年度、私は、ミオシンの運動の駆動力がブラウン運動であることを証明した。今年度、我々は、光ピンセット法による1分子ナノ計測技術を用いてミオシン1分子がFアクチン上を運動する過程と、エバネッセント照明法による1分子可視化技術を用いてミオシン1分子の蛍光性ヌクレオチドCy3-ATP 1分子の結合・解離を、同時に計測することに成功した。ミオシンは、ATPを加水分解して得たエネルギーを利用して変位を発生し、その後ADPを放出すると考えられていたが、ATP結合、ADP解離と変位発生を同時に観測してみると、ADPが解離した後(1秒)にミオシンが変位発生するという結果が得られた。この結果は、ミオシンはATP加水分解で生じたエネルギーをミオシン内部に一度閉じ込めるという、ミオシンの履歴効果を示唆している。また、ポリスチレンビーズを用いて、人工モーター蛋白質の構築の試作を行った。直径1μmのビーズに強力な電荷を持たせた荷電ビーズを作成した。荷電ビーズは、Fアクチンと結合した。この荷電ビーズがFアクチン上を運動する様子を、1分子ナノ計測法により観察した。荷電ビーズは、Fアクチン上を前後に35nmのステップを繰り返していた。この35nmという値は、Fアクチンの螺旋構造周期(36nm)とほぼ一致する。荷電ビーズには外部からエネルギーを与えていないので、荷電ビーズのステップの駆動力は、ブラウン運動であると考えられる。本研究は、モーター蛋白質のFアクチン上の1次元拡散運動を再現できたと共に、ミオシンの運動には、Fアクチンが深く関与していることを示している。この荷電ビーズを一方向に運動させるためには、ミオシンのブラウン運動から一方向性を生み出すエネルギー変換機構の解明が必須である。生体分子モーターの1つにミオシンVと呼ばれる蛋白質がある。ミオシンVは、ATP加水分解で生じる化学エネルギーを利用してアクチンフィラメント(以下Fアクチン)上を36nmのステップを伴いながら滑り運動する。ミオシンVの動作原理を人工ナノ機械に応用する為には、まず、ミオシンVの駆動部位の動作原理を知る必要がある。本年度、申請者は、遺伝子工学的手法を用いてミオシンVからモーター部位のみを切り出し、そのモーター部位1分子の運動を光ピンセット法を用いて詳細に観察した。光ピンセット法とは、強力なレーザー光を集光させることで生じる焦点方向の引力を利用して、微小な(1ミクロン)物質を非接触で操作する技術である。光ピンセット法による1分子計測は以下の流れで行った。まず、Fアクチンの両端に直径1ミクロンのビーズを付け、そのビーズを光ピンセットで操作しFアクチンを張る。ガラス表面に固定したモーター部位1分子との相互作用によりFアクチンが引っ張られる。それに伴いビーズも引っ張られるので、その動きをナノメートル、ミリ秒の精度で測定する。驚くべき事にモーター部位のみでも、ミオシンV全長と同様に、Fアクチン上をステップ状で連続的に運動している様子が観測された。モーター部位のステップの大きさは前32、後31ナノメートルであった。これまで、ミオシンVの滑り運動の過程は、ミオシンVがATP加水分解に伴い二つのモーター部位と長いネック部位が構造変化を起こしFアクチンを歩くという、いわゆる「鍵と鍵穴」モデルで説明されてきた。しかし、モーター部位1つで大きな連続的なステップを生成するという実験結果は、ミオシンVの運動が「鍵と鍵穴」式のモデルでは説明できないことを示している。本研究結果は、モーター蛋白質がブラウン運動にバイアスをかけて運動しているという「バイアスブラウン運動」モデルで説明できる。

荷電ビーズには外部からエネルギーを与えていないので、荷電ビーズのステップの駆動力は、ブラウン運動であると考えられる。本研究は、モーター蛋白質のFアクチン上の1次元拡散運動を再現できたと共に、ミオシンの運動には、Fアクチンが深く関与していることを示している。この荷電ビーズを一方向に運動させるためには、ミオシンのブラウン運動から一方向性を生み出すエネルギー変換機構の解明が必須である。
学校着用服が育む諸感覚の解明と服育への応用方法・効果測定指標の開発

2018年に公立小学校の制服としてハイブランドの「標準服」を採用したことが話題となり、その経済性や採用プロセス、採用理由や導入効果について批判が寄せられ、着用者である児童はもとより、保護者、学校、地域住民に対する負の影響は非常に大きなものとなった。この問題を解決するために、本研究では学校制服や標準服に限らず自由服も含めた「学校で着用する衣服」が着用者とその周囲の人々(保護者、教師、地域住民など)との関係性をどのように構築し、どのような諸感覚を育むのかを解明し、それを「服育」に応用する方法を提案する。さらに服育の効果を測る指標を作成し、「服育」効果の可視化を試みる。
『封神演義』版本研究――主要版本における本文の継承関係と出版背景の考察

中国の明代末期に成立したと考えられる小説『封神演義』について、以下の観点から調査・考察を行う。1主要な版本5種を対象に校勘を行い、各本の特徴を明らかにする。また改訂や節略の状況から本文の継承関係を考察し、版本系統を整理することで文学研究の基礎を固める。『封神演義』の版本系統を本文校勘により解明するため、本年度は主にその準備として、(1)調査対象とした5種の版本うち未入手の1種(織田文庫蔵本)の複写請求、(2)作業用資料の作成、(3)校勘作業の実施を行った。成果の具体的内容は以下の通り。(1)所蔵機関へ直接問合せを行うと共に、所属図書館を通じて複写について照会したものの回答が得られなかった。当該版本は本研究において最も重要な資料であり、複写が入手出来なければ大幅な計画変更が必要となる。次年度も引き続き複写入手に尽力したい。(2)既に写真やデジタルデータを入手していた版本4種のうち3種(舒本・清籟閣本・徳聚堂本)を校勘作業のためプリントアウトおよびファイリングした。当初の計画では舒本・清籟閣本・四雪草堂訂正原本の3種校勘を予定していたが、研究中断の必要が生じたため、遅延を最小限に抑えるべく、本研究開始以前にサンプル調査を行っていた舒本・清籟閣本・徳聚堂本間の校勘を継続することとした。(3)(2)で用意した3種版本の校勘作業を実施した。現時点で全体の36%(全100回中36回)が完了している。各版本間の文字異同(正字・俗字・通字の差異を含む)や本文節略の状況を確認するとともに、版面が近似する舒本・清籟閣本については版木の断裂痕や文字の間隔、補修状況等にも着目して調査している。文字異同や節略は小説本文の継承関係や改訂時期の考察材料となり、版面の特徴は原刻-覆刻関係の客観的判定材料となる。全量校勘が完了した後に、これらを総合して版本系統の推定に利用する予定である。産前産後および育児休業により研究を中断したため、全体的に作業が遅れている。加えて、複写請求予定の版本の所蔵機関へ問合せを行ったが回答が得られず、本研究において最も重要な版本の複写を入手する見通しが立っていない。入手困難な版本の複写請求については、次年度改めて所蔵機関に問合せを行う。併せて当該版本の複写を所有する図書館の利用も検討する。複写が入手できない場合、全文校勘が極めて困難となるため、部分的な校勘や版本調査に計画変更する必要がある。また、1種の版本(四雪草堂訂正原本)のプリントアウトとそれを用いた校勘作業が研究中断により実施できなかった。次年度は作業のスピードアップを図り、上半期には校勘作業を完了したい。既に校勘の済んだ部分において特徴的な用字や本文節略、版面の外観的特徴等をピックアップし、残りの校勘作業と分析を並行することを考えている。

加えて、複写請求予定の版本の所蔵機関へ問合せを行ったが回答が得られず、本研究において最も重要な版本の複写を入手する見通しが立っていない。入手困難な版本の複写請求については、次年度改めて所蔵機関に問合せを行う。併せて当該版本の複写を所有する図書館の利用も検討する。複写が入手できない場合、全文校勘が極めて困難となるため、部分的な校勘や版本調査に計画変更する必要がある。また、1種の版本(四雪草堂訂正原本)のプリントアウトとそれを用いた校勘作業が研究中断により実施できなかった。次年度は作業のスピードアップを図り、上半期には校勘作業を完了したい。既に校勘の済んだ部分において特徴的な用字や本文節略、版面の外観的特徴等をピックアップし、残りの校勘作業と分析を並行することを考えている。
遺伝子欠損マウスによるIκBキナーゼ群の機能の解析

1.IκB kinase (IKKα)のリンパ球における機能に関する解析:IKKαヘテロ変異マウスの交配により得た胎児肝細胞を放射線照射マウスに移入することにより、骨髄キメラマウスを樹立した。IKKα欠損キメラマウスにおいては、T細胞機能は正常であったが、B細胞に関しては、脾臓成熟B細胞の著明な減少とともに、アポトーシスの亢進が認められた。また、抗アポトーシス作用を有するbcl-2ファミリーの遺伝子が低下していた。Bcl-2トランスジーンの導入により、アポトーシスは回避されたが、B細胞の分化の回復は不完全であった。以上の結果から、IKKαは、末梢B細胞の増殖、分化に必須であることが明かとなった。2.IκB kinaseファミリーメンバーIKKι,T2Kの生体での機能に関する解析:IKKι,T2K各々の遺伝子を欠損するマウスを樹立した。T2K欠損マウスは、胎生期に死亡するが、IKKι欠損マウスは、正常に発育した。現在、IKKι,T2K2重欠損マウス、および、IKKι,T2K, TNF3重欠損マウス胎児より、骨髄キメラマウスを作成中である。
画像処理の数理における実解析的手法の探索

研究実績は以下のとおり.研究代表者の小川は研究分担者の石井克幸と協力者の後藤陽子と共同で平均曲率流方程式を等高面の方法で考え、そのBence-Merrimen-Osher型の数値解析アルゴリズムの解への収束を、半線形熱方程式の解に対する特異摂動の観点から考え、粘性解の方法により証明した。平均曲率流方程式は特に画像処理の際のノイズ消去に有効に用いられるがその場合のBMOアルゴリズムの有効性が示せた.また,小川は単独で,鉄磁性体の2次元ising型spinモデル(シグマ模型)に対する連続体近似を考え、その半線形化方程式のエネルギー空間における可解性を新しいゲージ変換を考えることにより与えた。また関連して、粘性が入る場合に鉄磁性体モデルとSchrodinger写像、調和写像熱流との相関を議論し、それぞれ係数が極限と成る場合の状況について、ゲージ変換による議論、単調性公式による議論により特異性の発生について考察した。分担者の服部はプレシルピンスキーガウケットと呼ばれる無限フラクタル格子上の単純ランダムウォークと自己回避確率連鎖を連続的に内挿する自己抑制・吸引的確率連鎖の族を構成し,変位の指数を与えた.分担者の木村はパラメータを含む移流項を持つ楕円型方程式の第一固有値の特異摂動問題を考察した.移流の代表速度を表すパラメータが無限大に近づくとき起こる固有値の指数減衰現象について,空間1次元の場合に精密な漸近挙動評価を得た.分担者の松本は生成作用素の定義域が稠密でないanalytic semigroupおよび、integrated semigroupの時間に依存しない非線形摂動を考察し、汎関数を用いた一般的な増大条件の下で、弱解を与える発展作用素が存在するための必要十分条件を、方程式に対する陰的差分近似の存在によって与えた。研究実績は以下のとおり.研究代表者の小川は研究協力者の谷内と共同で臨界型の対数形Sobolevの不等式(Brezis-Gallouetの不等式)を斉次,非斉次Besov空間に拡張した。またそれを用いて非圧縮性Navier-Stokes方程式の弱解の一意性判定条件、3次元Euler方程式の解の爆発判定条件の精密化を行った。さらに有界領域のような境界を持つ場合に、これらの不等式を拡張して、Euler方程式の爆発判定条件を拡張した。また同様の不等式をLizorkin-Triebel空間のsemi-normを用いて拡張することにより、BMO-L^∞型の臨界不等式の最良形を得ることができた。これから、調和写像熱流の解に対してある正則性条件を示すことができた。また協力者の黒木場正城と共同で、半導体素子設計のための基礎放物-楕円型方程式系に対する解の適切性を示し、さらに臨界状況における、解の有限時間内の爆発を証明した。特に初期値に対する敷居値条件8πを精密に求めた。また協力者の横田智巳とともに、2次元一般領域における、複素係数を持つGinzburg-Landau型方程式の初期値境界値問題を考えて、その弱解の一意性と、粘性係数にあたる係数の実部を0に近づけたときのいわゆる粘性消滅極限を議論し、従来得られていなかった2次元一般領域の問題に対して弱解が対応する非線形Schrodinger型方程式の解に強収束することを示した。分担者の松本は空間拡散を考慮した結婚関数を伴った両性人口モデルの弱解の一意存在および微分可能性について論じた。また分担者の石井と協力者の後藤陽子と共同で平均曲率流方程式を等高面の方法で考え、そのBence-Merrimen-Osher型の数値解析アルゴリズムの解への収束を、半線形熱方程式の解に対する特異摂動の観点から考え、粘性解の方法により証明した。分担者の木村は表面張力による二相間の界面運動を記述するAllen-Cahn型の数理モデルに対してその解析を行った。これは界面エネルギーとして総変動量を用いたもので通常の偏微分方程式の枠組みでは扱えず、極大単調作用素、劣微分などの関数解析の理論を駆使することで初めて可能になったものである。従来の枠組みを超えた数理モデルの解の性質を一般多次元の場合に詳しく調べることで、界面現象の数理モデルに対する新たな可能性を探るとともに、劣微分の表現定理・比較定理・変分構造などを利用した解析手法を開発した。分担者の松本は生成作用素の定義域が稠密でないanalytic semigroupおよび、integrated semigroupの時間に依存しない非線形摂動を考察し、汎関数を用いた一般的な増大条件の下で、弱解を与える発展作用素が存在するための必要十分条件を、方程式に対する陰的差分近似の存在によって与えた。

研究実績は以下のとおり.研究代表者の小川は研究分担者の石井克幸と協力者の後藤陽子と共同で平均曲率流方程式を等高面の方法で考え、そのBence-Merrimen-Osher型の数値解析アルゴリズムの解への収束を、半線形熱方程式の解に対する特異摂動の観点から考え、粘性解の方法により証明した。平均曲率流方程式は特に画像処理の際のノイズ消去に有効に用いられるがその場合のBMOアルゴリズムの有効性が示せた.また,小川は単独で,鉄磁性体の2次元ising型spinモデル(シグマ模型)に対する連続体近似を考え、その半線形化方程式のエネルギー空間における可解性を新しいゲージ変換を考えることにより与えた。また関連して、粘性が入る場合に鉄磁性体モデルとSchrodinger写像、調和写像熱流との相関を議論し、それぞれ係数が極限と成る場合の状況について、ゲージ変換による議論、単調性公式による議論により特異性の発生について考察した。分担者の服部はプレシルピンスキーガウケットと呼ばれる無限フラクタル格子上の単純ランダムウォークと自己回避確率連鎖を連続的に内挿する自己抑制・吸引的確率連鎖の族を構成し,変位の指数を与えた.分担者の木村はパラメータを含む移流項を持つ楕円型方程式の第一固有値の特異摂動問題を考察した.移流の代表速度を表すパラメータが無限大に近づくとき起こる固有値の指数減衰現象について,空間1次元の場合に精密な漸近挙動評価を得た.分担者の松本は生成作用素の定義域が稠密でないanalytic semigroupおよび、integrated semigroupの時間に依存しない非線形摂動を考察し、汎関数を用いた一般的な増大条件の下で、弱解を与える発展作用素が存在するための必要十分条件を、方程式に対する陰的差分近似の存在によって与えた。
コアフコース認識抗体を用いたがん細胞のモジュレーション

本研究は、コアフコースと呼ばれる糖鎖構造を持った糖タンパク質のグライコフォームを標的としたがん研究である。その戦略として、コアフコース含有グライコフォームを特異的に認識する抗体を用いる。平成30年度は、はじめに、コアフコース修飾されたIgGを認識するモノクローナル抗体(抗コアフコシル化ヒトIgG抗体)について、その反応性を数種のヒトがん細胞株(HeLa、A549、DLD1、Ramos等)で解析した。ウエスタンブロッティングおよびフローサイトメトリーによる解析において、上皮系がん細胞株ではその反応が観察されなかったが、B細胞リンパ腫細胞株では反応が観察された。正常ヒト血清中のIgGとの比較により、B細胞リンパ腫細胞由来のIgGのコアフコースレベルは、正常ヒト血清中のIgGと異なることを示唆する結果が得られた。このことから、IgGのコアフコースはB細胞リンパ腫の進展と何らかの関係がある可能性が示唆された。B細胞リンパ腫細胞由来のIgGのコアフコースの機能を明らかにするため、コアフコースの形成に寄与するFUT8(α1,6-Fucosyltranserase)遺伝子をCRISPR/Cas9システムを用いてノックアウトした細胞亜株を樹立した。またFUT8遺伝子を発現ベクターを用いて過剰発現させた細胞亜株の作製を行なっている。また、コアフコース構造を豊富に発現するその他のヒトがん細胞株に対する腫瘍増殖抑制効果を検討している。一方で、Epidermal growth factor (EGF)受容体、α-fetoprotein(AFP)、Programmed cell death-1 (PD-1)等のコアフコースを特異的に認識する抗体の作製をめざし、FUT8遺伝子発現細胞を用いて、それらタンパク質のリコンビナント体の精製を行なっている。本年度の研究により、抗コアフコシル化ヒトIgG抗体に反応性を示すがん細胞株を同定した。さらに、コアフコシル化IgGレベルが変化するリンパ腫を初めて見出している。また、IgGのコアフコースの機能を明らかにするため、FUT8遺伝子をノックアウトしたIgG産生細胞株を樹立した。その他のコアフコシル化タンパク質に対するモノクローナル抗体作製のため、リコンビナントタンパク質の精製を進めている。本研究は、特異的なグライコフォーム認識抗体を用いた新しいアプローチであり、これまでにそのような例はなく、本研究の成果は現在主流である抗体医薬の効果を大きく高める可能性を秘めている。本研究で今年度に得られた主な成果は論文としてはまだ未発表であるが、着実に結果が得られており、研究期間中での論文発表が可能であると考えられる。IgGのコアフコースの機能を明らかにするため、FUT8遺伝子を欠損する、または安定的に過剰発現するB細胞リンパ腫細胞亜株を樹立する。FUT8遺伝子の発現量およびIgG上のコアフコース糖鎖の発現量の変動を種々のリンパ種で解析する。それら細胞株よりIgGを精製し、Fc受容体を発現する免疫細胞に対する作用を詳細に解析する。以上の解析により、コアフコシルIgGのがん細胞における発現制御メカニズムと機能について新たな知見が得られると考えられる。また、他のコアフコシル化タンパク質に対するモノクローナル抗体の作製を引き続き行う。さらに、がんと深く関わる種々の糖タンパク質について、コアフコシル化フォームと非コアフコシル化フォームでの機能や発現の違いを検証する。最終的には、コアフコースによって機能変動するこれら糖タンパク質のコアフコシル化フォームを特異的に認識する抗体をがん細胞やモデルマウスに適用することで、コアフコースを標的とした新しい治療法の開発をめざす。

また、IgGのコアフコースの機能を明らかにするため、FUT8遺伝子をノックアウトしたIgG産生細胞株を樹立した。その他のコアフコシル化タンパク質に対するモノクローナル抗体作製のため、リコンビナントタンパク質の精製を進めている。本研究は、特異的なグライコフォーム認識抗体を用いた新しいアプローチであり、これまでにそのような例はなく、本研究の成果は現在主流である抗体医薬の効果を大きく高める可能性を秘めている。本研究で今年度に得られた主な成果は論文としてはまだ未発表であるが、着実に結果が得られており、研究期間中での論文発表が可能であると考えられる。IgGのコアフコースの機能を明らかにするため、FUT8遺伝子を欠損する、または安定的に過剰発現するB細胞リンパ腫細胞亜株を樹立する。FUT8遺伝子の発現量およびIgG上のコアフコース糖鎖の発現量の変動を種々のリンパ種で解析する。それら細胞株よりIgGを精製し、Fc受容体を発現する免疫細胞に対する作用を詳細に解析する。以上の解析により、コアフコシルIgGのがん細胞における発現制御メカニズムと機能について新たな知見が得られると考えられる。また、他のコアフコシル化タンパク質に対するモノクローナル抗体の作製を引き続き行う。さらに、がんと深く関わる種々の糖タンパク質について、コアフコシル化フォームと非コアフコシル化フォームでの機能や発現の違いを検証する。最終的には、コアフコースによって機能変動するこれら糖タンパク質のコアフコシル化フォームを特異的に認識する抗体をがん細胞やモデルマウスに適用することで、コアフコースを標的とした新しい治療法の開発をめざす。
放送の規制緩和論における「人間像」の研究

本研究により、放送の規制緩和論が暗黙の前提とするホモ・エコノミクス的人間像が孕む問題性が明らかとなった。それは、放送が持つ経済性・営利性に加えて言論性、文化性といった特質を反映したものであり、本研究で浮かび上がったさまざまな人間像を、法体系の中で統一的な人間像として描くことの困難性もまた、明らかとなった。ここではむしろ、健全な「経営とジャーナリズムの相剋」を生み出すシステムの構築が課題となる。本年度は主に、日本における放送の規制緩和論を中心として、そこで想定されている人間像を抽出する研究を行った。まず、近年矢継ぎ早に公表された、政府関係の懇談会による報告書の検討を行った。すなわち、「通信・放送の在り方に関する懇談会」最終報告や「デジタル化の進展と放送の在り方に関する懇談会」最終報告、「通信・放送の総合的な法体系に関する研究会」最終報告である。そこでは、放送の持つ表現・報道としての側面や文化的側面に対する配慮も部分的には伺えるものの、放送をもっぱらサービスとして捉え、競争という枠組みの中で視聴者及び放送事業者をホモ・エコノミクスとして捉える人間像が色濃いことが判明した。また本年度は、地方の民間放送事業者2社及びNHK地方放送局へのヒアリング調査も実施した。その中では、デジタル化、多チャンネル化が進展する中での地方放送の役割や地域性の確保に向けた課題、地域文化とは何か、民放ネットワークに対する考え方、そして想定する視聴者像や番組制作者像などについて、あらかじめ設定した質問項目にもとづき、率直な意見を伺い意見交換を行った。この調査を通して得られた知見は大変貴重なものであると確信しているが、現在法制度が大きく動いている中で、所管官庁との関係が大変センシティブな時期であるという理由により、ヒアリング対象者からは放送局名が特定される形での成果公表は控えて欲しい旨の申し出を受けている。次年度もヒアリング調査は継続するつもりであるが、どのような形で成果公表を行うかについては、工夫が必要であると考える。本年度は主に(1)ドイツ「放送の自由」論における人間像研究、(2)国内の民間放送事業者における人間像研究を行った。まず(1)につき、ドイツ在外研究(2008年9月)において得られた成果を分析検討した結果、公共放送を中心に据えた彼の国の放送の自由論においては、「プロフェッショナルとしてのジャーナリスト」像を軸とした内部的自由論として議論が展開されていることが浮き彫りとなった。逆に言えば、このような人間像が、ドイツ放送の自由論を支えているとも言える。こうした展開の妥当性は、放送局内でのジャーナリストの位置づけ(経営との分離)や番組の質、民間放送への適用可能性等の観点から、さらなる検討が必要となる。昨年度からの継続である(2)については、若手放送法研究者や民間放送事業者との研究会を3回にわたり主催し、関連テーマの報告、検討を行った。各研究会テーマは、「放送をめぐる司法・立法・行政の動向」(2008年10月)、「マスメディア部分規制論の検討」(2008年12月)、「地方局の現状と将来」(2009年3月)である。ここでは、とりわけ民間放送の「放送の自由」は精神的自由としての側面、経済的自由としての側面、そして文化的自由としての側面を具えた複合的自由であり、各側面に対する制約原理の捉え方に応じて、法体系における位置づけが異なりうることが明らかとなった。特に、「構造改革」による規制緩和路線の中で民放局が「顧客」ベースの経営展開を強めている現状(それ自体が問題というわけではない)、そうした中で「報道」を依然として放送の生命線と考える現場の声を確認できたことは大きな成果であった。これらを統一的な「人間像」として描くことは極めて困難であり、むしろ健全な「経営とジャーナリズムの相剋」を内部で生み出していくシステムを如何に構築するかが課題となる。確認されたさまざまなレベルでの「人間像」は、そのための基礎となる。
唾液腺におけるサイクリックGMPの分解調節

背景:ウサギ顎下腺ではムスカリン性受容体刺激により細胞内Ca^<2+>の上昇、一酸化窒素(NO)の産生に引き続き、サイクリックGMP(cGMP)の産生が引き起こされる。平成12年度の研究により、ホスホジエテラーゼ(PDE)ファミリーのうちPDE1(Ca^<2+>/カルモジュリン依存性PDE)とPDE2(cGMP-stimulated PDE)が顎下腺のcGMP調節に大きな役割を果たすことを明らかにした。本年度はウサギ顎下腺cGMP分解調節におけるCa^<2+>の役割について検討した。結果:1、NOドナーであるS-ニトロソ-N-アセチルペニシラミン(SNAP)で細胞を刺激した場合、細胞内Ca^<2+>上昇を介さず直接cGMPの産生が引き起こされる。SNAPによるcGMPの上昇はPDE1阻害薬、PDE2阻害薬によって増強した。2、細胞外Ca^<2+>の除去により細胞内へのCa^<2+>流入を阻害すると、ベーサルCa^<2+>レベルが低下する。このときSNAPによるcGMPの上昇は増強した。3、無刺激細胞のcGMPレベルはPDE1阻害薬、PDE2阻害薬により上昇した。結論:これらの結果はベーサルCa^<2+>レベルにおけるcGMPの分解にPDE1、PDE2が関与することを示唆している。低Ca^<2+>レベルでもcGMP分解活性を示すことから、顎下腺PDE1はPDE1A1のような高カルモジュリン親和性であることが考えられるが、今後さらに検討が必要であろう。1.ウサギ顎下腺遊離細胞におけるムスカリン性受容体刺激によるサイクリックGMP量の調節摘出顎下腺のトリプシンおよびコラゲナーゼ処理により得られた遊離細胞では、メサコリンによるムスカリン性受容体刺激により、サイクリックGMP(cGMP)量が持続的に上昇した。またメサコリン濃度依存的にcGMP量が上昇した。このことは、ムスカリン性受容体と共役したcGMP調節系が顎下腺に存在することを示唆している。2.ホスホジエステラーゼ阻害薬の効果(1)非選択的阻害薬の効果ホスホジエステラーゼ(PDE)非特異的阻害薬IBMXは単独でcGMP量上昇させた。IBMX存在下にメサコリンを投与すると、メサコリンによるcGMP上昇は約10倍に増大した。このことは、ムスカリン性受容体刺激により生じたcGMPのほとんどがPDEにより積極的に分解されていることを示唆している。3.ホスホジエステラーゼ阻害薬の効果(2)選択的阻害薬の効果各種選択的PDE阻害薬がメサコリンによるcGMP上昇に与える影響について検討したところ、PDE1阻害薬およびPDE2阻害薬が顕著なcGMP量の増大を引き起こした。PDE1は、カルシウム・カルモジュリンにより活性化される性質をもつので、カルシウム制御とPDE1活性化との関係についてさらに検討した。4.ムスカリン性受容体によるカルシウムイオン調節細胞内カルシウムイオン濃度は、メサコリン刺激により持続的に上昇した。細胞内カルシウムイオン濃度は、メサコリン濃度依存的に上昇した。イオン交換クロマトグラフィーにて顎下腺可溶性画分からPDEを分離したところ、カルシウム・カルモジュリン依存的に活性化するアイソザイムとカルシウム・カルモジュリン非依存的なアイソザイムが得られた。前者はPDE1阻害薬に対し、後者はPDE2阻害薬に対し高い感受性を示した。現在ウサギ顎下腺から部分精製したPDEの酵素学的性質について検討を続けている。
高血圧・動脈硬化関連遺伝子群の解明

ヒトゲノム情報の充実を背景に、本研究では、(1)ゲノム網羅的な候補遺伝子アプローチから疾患感受性SNPをスクリーニングし、得られたSNPについて、(2)11,000人を超える大規模かつ臨床データの整った集団サンプルを用いて有意性を検証することで、動脈硬化・高血圧関連遺伝子群を解明することを目的とした。同時に既知の動脈硬化・高血圧感受性候補遺伝子についても有意性を再検証した。多因子疾患は環境因子と遺伝因子とが相互に影響して発症することから、遺伝-環境相互作用も含めて検討した。1.大規模集団サンプルの構築愛媛県下でのサンプリングに加え、共同研究ベースで全国の遺伝疫学コホートを集約することで、精緻な臨床情報を有する約11,000例の大規模集団サンプルを構築した。2.高血圧/正常血圧サンプルの収集候補遺伝子をスクリーニングするために、厳密な基準で高血圧/正常血圧サンプルを各群700余例ずつ収集した。3.ハイスループットの遺伝子解析システムの構築多数の遺伝子を大規模サンプルで解析するために、ハイスループットの遺伝子解析システムを構築した。1日あたり約12,000タイピングを可能とし、遺伝子解析-データ化-データ分析までをシームレスに実行可能な環境を整えた。4.ゲノム網羅的候補遺伝子のスクリーニング主にシグナル伝達系に属する候補遺伝子について、ケース/コントロールサンプルを用いた網羅的なスクリーニングを行った。307個のSNPを解析し、38個の陽性SNPを得た。このうち幾つかは、大規模集団サンプルでも有意性が検証された。5.遺伝-環境相互作用の検証、従来の高血圧・動脈硬化感受性候補遺伝子について、環境因子との交絡に着目して再検討を行った。その結果、幾つかのSNPでは、遺伝子多型単独ではなく環境因子との交絡をもって高血圧と有意な相関を示した。これらの成績を踏まえ、今後はより網羅的な疾患発症モデル解析を展開していく計画である。本研究では大規模かつ臨床データの整った集団を対象に、既知および未知の動脈硬化・高血圧関連候補遺伝子を統計学的に選別することを目的としている。現在までに2つのサブグループから成る約3000人の臨床データの収集、およびDNAの抽出が完了している。また、さらに多くの比較的均一なサンプルを収集するために、新たに2つのサブグループのサンプル収集へのアプローチも行っている。既知の候補遺伝子に関して、ACE、GNAS1、NOS3、TH、AGT、AT2R1、AT2R2、APOE、DBH、EDN2、WRN、ND1、ND2、ALDH2、ADD1、GCK、CYP11B2、INSR、ADRB2、GNB3、ADRB3、SCNN1B、NPR2、SLC9A5の24種類の遺伝子型決定が進行中である。その結果、、以下の事実をすでに見い出している。1)ACEと随時血圧との相関、2)ACEと入院後の血圧との相関、3)ACEと心血管系危険因子の有無との相関、4)APOEと起立性の血圧変化との相関、5)DBHと起立性の血圧変化との相関、6)頸動脈硬化に関してACEと年令との相互作用、7)頸動脈硬化に関してAPOEと年令との相互作用。さらに、各候補遺伝子をより詳細に調べるためにACEの日本人におけるハプロタイプを作成して、白人との相違を明らかにし、またAT2R2では2種類の新規の多型を同定して、既知の2種類の多型を含むハプロタイプを作成した。一方、未知の動脈硬化・高血圧関連候補遺伝子を同定するために、収集の完了している約2700人のサブグループの中から、血圧の高い群と低い群の抽出し、平均5cM間隔のマイクロサテライトマーカーを用いてgenome scanningを行い、幾つかの関連遺伝子候補座位を見出した。