hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ALS2活性化因子同定によるALS2の生理的機能と運動ニューロン変性機構の解明

1.ALS2とイノシトールリン脂質との相互作用:マクロピノソームおよびエンドソーム上に存在するイノシトールリン脂質とALS2の相互作用を明らかにするため、PIP Strip Overlayアッセイを行った。その結果、ALS2がPI(3)P、PI(4)P、PI(5)P、PI(3,5)P2に結合することが明らかとなった。それに対し、マクロピノソームに局在できない疾患変異を有する変異体(ALS2^<C157Y>、ALS2^<G540E>)はPI(3)PおよびPI(4)Pに対する親和性が低いことが判明した。2.ALS2のマクロピノソーム局在ドメインの解析:様々なALS2欠失変異体、ならびにミスセンス変異体を用いたALS2細胞内局在解析を行った結果、上記の2種類の変異ALS2分子(ALS2^<C157Y>、ALS2^<G504E>)がマクロピノソームに分布できない原因は、変異RLD自体が有する膜への親和性の変化のみではなく、ALS2分子全体の構造変化に起因することが示唆された。3.ALS2と協調的に機能する分子の同定:神経細胞においてALS2と協調的に機能する因子を同定するため、神経培養細胞におけるRab5GEF/VPS9ファミリーに属する遺伝子の発現ならびに遺伝子ノックダウンの影響を解析した。その結果、RABGEF1とRIN1がALS2と協調的に神経突起伸長に関わることが示唆された。
高靱性と高強度の両立を目指すナノ・ミクロ階層構造設計のための微視的靱性強化機構

ナノ多結晶SiO2スティショバイトの破壊誘起アモルファス化の発見から、結晶からアモルファスへの直接転移による新奇な靱性強化機構が提案された。本研究では、主としてナノ多結晶スティショバイトの強度と靱性を、寸法の異なるミクロ力学試験により解析した。最大曲げ強度は6.3GPaであった。この結果はスティショバイトのアモルファス化の臨界応力がジルコニアのマルテンサイト変態の臨界応力よりもはるかに大きいことを示した。亀裂進展抵抗曲線(Rー曲線)はわずか数マイクロメートルの亀裂進展で急激に増加し、10.9MPa m1/2に達し、強度と靱性を両立する靱性強化機構であることを実証した。高靭性と高強度の両立を目指すナノ・ミクロ階層構造設計のための微視的靭性強化機構の探索と解明を目指し,ミクロカンチレバー試験片を用いたサブミクロン領域でのき裂進展抵抗評価技術を開発した.この技術を最近発見されたナノ多結晶スティショバイトの破壊誘起アモルファス化による靭性強化機構の解析に適用した.これは、準安定な高圧相結晶がある臨界応力以上の引張り応力場のもとでアモルファスに相転移する現象を利用した新しいタイプの靭性強化機構であり、古典的なジルコニアのマルテンサイト変態とは全く異なる。本年度は、大きさの異なるミクロカンチレバー試験片を用いて、ナノ多結晶スティショバイトの強度と靭性を調べた。試験片寸法が小さくなるに連れて強度は増加し、最大強度は6.3GPaであった。荷重ー変位曲線は直線で変態誘起塑性は見られなかった。この値はスティショバイトのアモルファス化の臨界応力の下限を与えるものであり、スティショバイトの臨界応力はジルコニアのマルテンサイト変態の臨界応力(約1GPa)よりもはるかに高いことが示された。切り欠きを入れた試験片は安定破壊し、荷重ー変位曲線から、破壊抵抗と亀裂長さの関係であるR-曲線を決定した。スティショバイトのR-曲線は数ミクロンの亀裂進展で鋭く立ち上がり、10.9 MPa m1/2にまで到達して一定となった。変態強化機構の理論より臨界応力が高くなるにつれて亀裂近傍の変態層の厚さは薄くなる。破壊抵抗の立ち上がりに要する亀裂進展長さは変態層の厚さに比例するので、数10ナノメートルという薄い変態層が鋭いR-曲線の上昇の理由であると結論できた。脆く、小さな欠陥から破壊するセラミックスの強度信頼性の向上には、わずかな亀裂進展で破壊抵抗が立ち上がることが重要であり、その点でスティショバイトは構造用セラミックスとして有望であることが示された。合成条件の異なる試料の強度と靱性を比較することにより、転位密度が高く、内部応力の高い材料ほど臨界応力が低下することを見いだした。臨界応力、変態層厚み、破壊靱性、強度の関係にもとづき、破壊靱性、強度を最大化するための材料設計の要点が内部応力の制御にあることを見いだし、材料開発の指針を提唱することができた。高靭性と高強度の両立を目指すナノ・ミクロ階層構造設計のための微視的靭性強化機構の探索と解明を目指した研究において,ナノ多結晶スティショバイトの靭性強化機構が、「破壊誘起アモルファス化」、すなわち、準安定な高圧相結晶がある臨界応力以上の引張り応力場のもとでアモルファスに相転移する現象を利用した新しいタイプの機構であることを発見した。平成28年度は、ナノ多結晶スティショバイトの高靱性の原因として、破壊誘起アモルファス化以外の靱性強化機構が作用している可能性について検討した。ビッカース圧子により導入した亀裂を用いて、亀裂偏向による靱性強化の効果を調べた。ナノ多結晶スティショバイトの平均偏向角は13.2°であり、窒化ケイ素やジルコニア(3Y-TZP)のような多結晶セラミックスより小さく、リチウム-アルミノ-シリケート(LAS)ガラスと同程度であった。この結果より、亀裂偏向はナノ結晶スティショバイトの靱性強化に寄与するかもしれないが、鋭く立ち上がるR-曲線の起源はやはり破壊誘起アモルファス化によるものであることを示した。また、破壊靱性の粒径依存性より、架橋効果が靱性強化機構である可能性も否定された。破壊誘起アモルファス化による靱性強化の粒径依存性は、ジルコニアのマルテンサイト変態によるものとも異なった。超高圧でのガラスの結晶化というナノ結晶スティショバイトの特殊な合成プロセスが残留応力、ひいては、臨界応力に影響し、ジルコニアのマルテンサイト変態と異なる挙動を示したことが示唆された。さらに、第一原理分子動力学シミュレーションを行い、スティショバイトのアモルファス化の臨界応力の理論値が30GPa程度であることを推定した。実験的に臨界応力は7GPaと極めて高いことが予測されており、これまでの実験事実と矛盾のない結果が得られた。

亀裂進展抵抗曲線(Rー曲線)はわずか数マイクロメートルの亀裂進展で急激に増加し、10.9MPa m1/2に達し、強度と靱性を両立する靱性強化機構であることを実証した。引き続き、スティショバイトおよび関連物質についての研究を推進するとともに、微小試験による評価技術を用いて、ナノメートルスケールで作用する靱性強化機構の探索を進める。具体的に階層制御構造とみなせる歯のエナメル質とエアロゾルでポジション法で製造したセラミック薄膜について検討する。無機材料:物性
電荷移動反応を駆動力としたπ共役系分子混合原子化状態積層化技術の開拓

革新的な共役系有機高分子材料の開発を目標として、電荷移動錯体結晶が低次元金属的導電性を発現する要因である電荷移動相互作用を駆動力としたπ共役系有機分子の混合原子価状態積層化をπ共役系分子自己集積化の分子間相互作用として適用させる可能'性を明らかにすることを目的として研究を行い以下の成果を得た。テトラチアフルバレン(TTF)と塩化金酸のアセトニトリル溶液を室温で撹拝するとTTFカチオンラジカルの生成が認められ、時間の経過とともに紫色の沈殿が得られた。沈殿を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ直径90nm前後で長さが約30μmのナノワイヤー状構造体の生成が確認され、紫外可視近赤外吸収スペクトルにおける2000nm付近ブロードな吸収が観測されたことからTTF同士の混合原子価状態積層化によるナノワイヤーが得られることを示した。さらに、種々のTTF誘導体を用いた検討を行った結果、TTF誘導体の平面性拡張によりナノワイヤーの直径が小さく制御されることと、長鎖アルキル鎖導入によっても混合原子価状態積層化が促進されることを見出している。特に後者の知見は長鎖アルキル鎖間のパッキングという第二の相互作用導入の有効性を示したものであり、,π共役系高分子材料設計において混合原子価状態積層化である分離積層型カラムを形成させる可能性に大きく近づいたと考える。
レーザー干渉計を用いた動波アンテナの開発

1.研究目的将来の宇宙空間における重力波アンテナに照準をおいて、10m100回折り返しレーザー干渉計を開発し、近い将来の地上での重力波の検出を可能にする大型アンテナへの足がかりを築く。本年度は、i)干渉系の基本である主フィードバック回路の整備ii)防振対策iii)周波数安定化による雑音の低減化iv)真空排気系の整備をおもに行った。2.研究成果i)主フィードバック回路の整備は終了し干渉系としての基本的な機能は完成した。ii)防振対策のために吊っている長さを30cmから約1mと長くして防振効果を向上させた。iii)第一次周波数安定化により雑音を1000分の1に低減する系を完成させた。iv)真空排気系はオイルフリーのシステムの整備を終了し現在のシステムとしての十分な真空を維持可能にした。v)各種の雑音軽減に努力した結果、25kHz以上では現在の量子雑音限界にほぼ近いところまで雑音を低減化し、一応世界の10mクラスのレーザー干渉系と対等に議論が出来るレベルまで到達した。vi)この干渉計を用いて、平成元年2月20日から約3週間にわたって、2月初旬に報告された超新星sn1987Aからの4kHzの重力波の観測を精力的に行った。これは当初の目的にはなかったものであるので、データ解析は本年度内には完了しないが、SN1987Aにサブミリ秒パルサーの存在の有無に関する上限を与えることが出来る点で重要な成果が期待できる。
蛍光性核酸結合リガンド群を用いたマルチカラー蛍光アッセイ法の開発

脱塩基部位結合リガンドと蛍光応答性インターカレーターとを連結した一連のコンジュゲートを設計・合成し、これら新規コンジュゲートを用いて遺伝子解析(一塩基多型検出)へと適用した。ここでは、多彩な蛍光波長を示すシアニン色素を当該設計におけるインターカレーターとして用いることに着目し、脱塩基部位対面ピリミジン塩基選択性を有する青・緑・赤色蛍光応答型コンジュゲートを開発することに成功した。研究課題である蛍光性リガンド群の開発を鋭意行った。具体的には、核酸塩基認識部位と蛍光シグナル応答部位を連結させたコンジュゲート群の網羅的な合成を行い、これまでにシトシン、チミン結合選択性ナフチリジン、グアニン結合選択性プテリジン、チミン結合選択性ジアミノピアジン誘導体とシアニン誘導体Thiazole Orangeコンジュゲートの合成に成功した。また、マルチカラー蛍光アッセイを試行し、異なる蛍光波長を有するシアニン誘導体の合成経路を確立した。以上のことから、それぞれの核酸塩基認識部位に異なるシアニン誘導体を連結させることが可能になり、効率的にマルチカラー蛍光リガンド群の確立を達成できたものと言える。一方で、合成したコンジュゲートのDNA結合能評価を行った。その結果、ナフチリジン誘導体-Thiazale Orangeコンジュゲートがシトシン、チミン選択的に結合し、1000倍以上という明瞭なThiazole Orange由来の発蛍光応答を示すことを見出し、本リガンドがシトシン、チミン選択的な非共有結合ラベル化試薬として有効に機能しうることを示した。研究課題である蛍光性リガンド群の合成ならびにそのAP site含有DNAに対する結合能・蛍光応答能の検討を行った。合成においては、昨年度確立した合成スキームによりシアニン色素の骨格およびリンカーを調節することで異なる蛍光波長のシアニン誘導体コンジュゲートを開発した。具体的には、ピリミジン塩基選択性を示す青色ならびに赤色蛍光発蛍光応答型コンジュゲートを合成し、これらがそれぞれの蛍光波長において明瞭に発蛍光応答を示すことを見出した。従って本開発指針に基づいて塩基識別能を有する発蛍光応答型コンジュゲートの蛍光波長多様化が可能であることを実証できたものと考えている。一方で、AP site結合リガンド部位の改変によるAP site対面塩基に対する結合選択性の調節を目的としてシトシン特異的結合能を有するナフチリジン誘導体を導入したシアニン誘導体コンジュゲートを開発した。その結合能および蛍光応答能を検討した結果、AP site結合リガンド部位の結合能を反映して、シトシン特異的な発蛍光応答能が発現することを見出した。従って本開発指針に基づいて、塩基識別能の調節が可能であることを実証できたものと考えている。以上の結果、ならびに上記シアニン誘導体による蛍光波長調節と組み合わせることで異なる塩基を異なる蛍光波長で検出するマルチカラー検出系の開発が可能であることが示唆され、これら開発したコンジュゲートが遺伝子解析・診断に適用可能な新しい分析ツールになりうるものと期待できる。
ガバナンス・コントロールの可能性：競争力・価値創造・持続性のパラドックスの緩和

ここ数年、企業法や経営学、さらには全社的リスク・マネジメント論等の領域を中心として、取締役会の改変を軸に会社統治改革の議論が盛んである。そこでは会社不祥事の防止といった守りの側面に目を向けながらも、むしろ健全な企業家精神の発揮を促し、会社の持続的な成長と企業価値の向上を図る「攻めのガバナンス」の立場が見られる。こうした状況に対して本研究は、応募者が長年に渡り研究を進めてきたフランス流のコントロール論におけるパラドックス概念を基軸に据えて、上記の会社統治改革論議に新しい視点から一つの解決策を提案した。その新しい視点とは、コントロールのパラドックスを緩和する一つの手段として付加価値ベースのビジネス・モデルを用い、そのモデルをガバナンスのレベルにおいて活用することを通して、ガバナンスの担い手である取締役会をコントロールするシステムを追究するものであった。最終年度における具体的な実績は、別掲の2論文に示されているし、また研究課題に関連した研究報告としては、これも別掲の2報告(国内学会での単独報告と国際学会での共同報告)がある。また、研究課題に関連する書評2編を書き上げたことも最終年度の実績として書き留めておきたい。本研究が提案するビジネス・モデルによって見えてきたものは、グローバル経済や国民経済といったマクロレベルから、メゾレベルとされる企業経営者のもとに降りてくる「持続的発展」といった言説のもとに進められるフランスでの新しい試みである「社会的共創コントロール論」の実践的な提案である。そこで注視すべきは、フランス流の付加価値ベースのビジネス・モデルが戦略的コントロールのなかにあって、ガバナンスをコントロールする「戦略的タブロー・ド・ボール」として性格づけられる可能性である。この意味で、本研究は今後も、日仏を中心とした国内外の研究動向に繋がる可能性を秘めたものとなっている。まず、研究代表者は研究題目「ガバナンス・コントロールの可能性」に沿って、国内では9月に管理会計変化論の意義に関して日本会計研究学会で自由論題報告を行い、海外では6月にフランス・ディジョン市のブルゴーニュ大学で開催されたリサーチワークショップで、現在までに得られたガバナンス・コントロール論の研究成果を発表した。同時に、同大学の大学院生約50名に対して、日本のマネジメント・コントロールに関して約5時間の講義を行った。こうした一連の研究報告と講義を通した様々な場での意見交換により、研究題目に関する研究成果をあげることができた。また特筆されるべきことは、フランスの実務家の団体であるDFCG(財務担当役員やマネジメント・コントローラー達の全国組織)でのシンポジウムのパネラーに招請され、ブルゴーニュ地域での研究者、実務家と日中仏の間に見られるマネジメント・コントロールの諸問題を議論することができた(参加者約80名)。もっとも、残念なことに、そうした内外での活動の成果を実績として平成27年度内に論考にまとめることができなかった。しかし、すでにその成果の一部は学内誌『経済学研究』(九州大学経済学会)に「「管理会計イノべーションの普及」とは何か」として入稿しており、掲載も決定している。そこでは英国の管理会計変化論はパラドックスを理論化しようとしている点を明らかにし、それが、フランス・コントロール論においてパラドックス概念が分析枠組みの基軸に据えられている点と類似性を持つことの意味を闡明しようとした。そして、その結論の意味するところは、本研究が課題とするガバナンス・コントロールの可能性がより確かなものになりつつあるという大きな歴史的な流れを確認したことであった。上記の実績概要欄にも書いたが、研究代表者は「ガバナンス・コントロールの可能性」といった研究題目に沿って、国内外で一連の研究報告と講義を行ってきた。そうした種々の活動を通して、(学生・院生を含め)様々な方々からヒアリングを行うことができたし、有益な意見交換を行うことができた。この面では想定以上の成果を上げることができたと思われる。というのは、今年度においては、通常では考えられないほどの多くの経験を積むことができたと思われるからである。そうした意味では、研究題目に関する研究成果は計画以上に着実に上がっていると判断される。なかでも、上述したDFCG(仏財務担当役員やマネジメント・コントローラー達の全国組織)でのシンポジウムでブルゴーニュ地域での研究者や実務家とマネジメント・コントロールの諸問題について議論できたことは、私の研究課題にとって、決定的に重要な事柄となった。しかし残念ながら、計画以上の進捗と判断できないのは、そうした内外での活動の成果を実績として平成27年度内に論考にまとめることができなかったからである。とはいえ、実質的には十分な成果を上げているのであり、すでにその一部は学内誌『経済学研究』に投稿し、掲載が決定していることは上述した。以上のことから、研究はおおむね順調に進展していると判断した。こうした進捗状況からみて、今後残りの3年間の研究の推進方策は、予定通りに進めることができると確信している。まず研究実績として、研究題目「ガバナンス・コントロールの可能性」に沿って、6月に単著「「管理会計イノベーションの普及」とは何かー管理会計の発展と変化の視点からー」(『経済学研究』)をまとめた。ついで、9月には日本会計研究学会においては、「コントロールのパラドックスとビジネス・モデル」と題して報告を行った。これらはともに研究代表者の設定する4つの仮説のうちの第1番目と第3番目のものに関わる研究であった。なかでも特筆すべきは、後者の報告において「ガバナンス・コントロールの可能性」の基本的前提となってきたコントロールのパラドックス性問題への解決の糸口を掴んだ点である。その糸口とは何かといえば、これまでの経営戦略とマネジメント・コントロールとを繋ぐ位置にビジネス・モデルを持ってくるという考え方である。

ビジネス・モデル(もしくは戦略マップ)という仕組み、考え方がパラドックスを緩和することのできる一つの有効な方法として示されているということである。さらに言えば、ビジネス・モデルの構築によってパラドックスを緩和するという方法がそれに相応しい戦略概念や不確実性概念を生み出し、それへの対処の仕方を提示することになっていることである。その成果に基づき、研究代表者は事務局としての役得を得て、11月の日本管理会計学会九州部会第50回記念大会の統一論題「グローバリゼーションの下での管理会計の課題と展望:不確実性・モノ作り・CSR」を設定した。そして、その統一論題の座長として自らがこの問題に答えようとしたものが、まだ公表されていないが、2017年6月に『経済学研究』公刊される予定の論考である。これまでのところで、研究代表者の設定する4つの仮説の論証とそれらの仮説の基礎をなしているパラドックスへの対応に一定の目途が付く可能性が出てきた。現在までの研究の進捗状況を概ね順調と判断したのは、研究代表者の以下の4つの仮説のほぼすべてを論証する可能性を見出すことができたからである。4つの仮説とは、1管理会計の発展は企業組織の経済的モデル化の次元で考えるべきこと、2マネジメントの主たる領域が技術・生産志向性から組織・市場志向性へと移行してきたことが、コントロールのパラドックス認識を進めたこと、3マネジメント・コントロール論をそのパラドックス状況に対応、緩和するための方法論の体系として再編すること、4企業不祥事、会計不正を背景とした内部統制論議はガバナンスをコントロールする方策を考えさせている(ガバナンス・コントロールの構想)、の4つである。例えば仮説4に対しては一昨年度までに目途が付き、昨年度2016年には仮説4が論証され、さらに昨年度の後半には、仮説2、3の論証が概ね出来上がった。特に、仮説3の論証では、これまで曖昧であったマネジメント・コントロール論におけるビジネス・モデルの意義が解明され、ビジネス・モデルを通して一気に4つの仮説の意義とその結びつきが解明された。そのなかでコントロールのパラドックス性の意義が明らかになったことが特筆されていいであろう。そのなかで一般的な形で明らかになったことと言えば、管理会計やマネジメント・コントロールがこれまで与件としてきた条件を一つずつ解除してきたという事実であろう。つまり、コントロールのパラドックス論を初め、マネジメント・コントロールのパッケージ論、管理会計「変化論」、BSC論、さらには戦略的管理会計論も、それぞれの研究領域内で解除された与件の一つひとつを考察の対象としなければならなくなってきた事情を浮き彫りしていると言えるからである。まず、研究実績として、3つの成果がある。一つは研究題目「ガバナンス・コントロールの可能性」に沿って、6月に単著「コントロールのパラドックスとビジネス・モデル:H.ブッカンのコントロール論を読み解く」を『経済学研究』第84巻第1号にまとめた。
20Sプロテアソームの中の分子シャペロン:凝集塊形成阻止とアンフォルダーゼ作用

細胞内蛋白質は常に代謝され、新しく合成された蛋白質と入れ代わっている。この蛋白代謝に細胞内プロテアーゼと分子シャペロンが重要な役割を担っている。多分子集合体の20Sプロテアソームは、細胞内の主要な蛋白質分解酵素で、多機能プロテアーゼとして知られている。我々はこの20Sプロテアソームに、基質蛋白質の立体構造を監視し、構造変換を誘導する分子シャペロン機能を見いだした。Hsp70や14-3-3蛋白質などの分子シャペロンには、基質の結合と解離にATPとADPの交換反応が必要とされているが、20Sプロテアソームのサブユニット群内に、これを裏付けるATP-ADP exchange reactionを担うサブユニットとして、C5とC8サブユニットを同定し、その活性を証明した。20Sプロテアソームのシャペロン機能として、種々の基質蛋白質の熱変性凝集塊形成に対する濃度依存的な抑制効果を認めた。しかし、化学変性ルシフェラーゼの立体構造を巻きもどすリフォールディング機能は認められなかった。一方プロテアソームの調節サブユニットの19S Capの結合した26Sプロテアソームでは、より広範なシャペロン機能として、熱変性凝集塊形成の抑制効果とアンフォールダーゼ機能が認められた。なお19S Cap単独でも、熱変性凝集塊形成抑制効果とリフォールディング機能が認められた。26Sプロテアソームの蛋白質分解機能は、ATP依存性でプロテアーゼの活性中心のある20Sプロテアソームのシリンダー内に基質蛋白質を運び込むために、ATPは必要と考えられてきた。しかし熱変性凝集塊形成の抑制とリフォールディング機能には、ATPやADPは必要としないことが明らかとなり、ATPを必要とする基質蛋白質のシリンダー内への輸送機能と分けて考える必要がある。我々はプロテアーゼの基質認識機構の解明から、多分子集合体の多機能プロテアーゼの20SプロテアソームのC5とC8サブユニットに、分子シャペロンのHsp70に類似するリン酸基転移酵素活性:シャペロン型Nuceloside Diphosphate Kinase (NDPK)活性のあることを世界に先駆け見出した(J. Biol. Chem.,274,34375,1999)。なお我々はHsp70ファミリー蛋白質に、従来からいわれていたATPase活性の他に、リン酸基転移反応としてのNDPK活性のあることを見出しており、シャペロン型NDPKとシャペロン作用との関係についての解析が進んでいる(J. Biol. Chem.,273,5435,1998)。この研究はさらに発展して20Sプロテアソームのシャペロン活性として、基質の熱変性凝集塊の形成阻止作用と、アンフォルダーゼ作用のあることを明らかにした(J. Biol. Chem.,2002,submitted)。以上のこれまでの背景から、多分子集合体としての20Sプロテアソームと26Sプロテアソームを材料として、これまで全く未知の分野として残されていた高次構造を持った蛋白質やペプチドフラグメントの分解機序の解析をシャペロンとの関係から試みた。今年度の研究において、Hsp70に含まれるNDPKの活性中心を検索し、新たに見い出されたADP結合部位のH227,Glu231,Asp232がNDPKの活性中心の一部を形成していることを明らかにした。このいずれのアミノ酸に変異をいれてもADPの結合力とNDPK活性が失われた。さらに20Sと26Sプロテアソームに熱変性凝集塊のアンフォルダーゼ活性が確認された。また化学変性をさせたCitrate syntaseのリフォールディング活性において、26SプロテアソームにATPの加水分解に依存しないリフォールディング活性が確認できたが、20Sプロテアソームではこの基質対するリフォールディング活性は確認できなかった。

しかし熱変性凝集塊形成の抑制とリフォールディング機能には、ATPやADPは必要としないことが明らかとなり、ATPを必要とする基質蛋白質のシリンダー内への輸送機能と分けて考える必要がある。多分子集合体の20Sプロテアソームは多機能プロテアーゼとして知られているが、我々は新たに20Sプロテアソームに分子シャペロン機能を見いだした。分子シャペロンは一般に、基質の結合と解離にATPとADPの交換反応が必要とされているが、20Sプロテアソームのサブユニット群内に、これを裏付けるATP-ADP exchange reactionを担うサブユニットとして、C5とC8サブユニットを同定した。20Sプロテアソームのシャペロン機能として、基質蛋白質の熱変性凝集塊形成に対する濃度依存的な抑制効果が認められるが、化学変性ルシフェラーゼの立体構造を巻きもどすリフォールディング機能は認められなかった。また当初我々が仮定した20Sプロテアソームの蛋白質分解に先立つアンフォールダーゼ機能は検出できなかった。一方シリンダー状の20Sプロテアソームの両端に,プロテアソームの調節サブユニットの19S Capの結合した26Sプロテアソームでは、より広範なシャペロン機能として熱変性凝集塊形成の抑制効果とアンフォールダーゼ機能が認められた。なお19S Cap単独でも、熱変性凝集塊形成抑制効果とリフォールディング機能が認められた。26Sプロテアソームの蛋白質分解機能は、ATP依存性でプロテアーゼの活性中心のある20Sプロテアソームのシリンダー内に基質蛋白質を運び込むために、ATPは必要と考えられてきた。しかし20S,26Sプロテアソーム,19S Capの熱変性凝集塊形成の抑制とリフォールディング機能に、ATPやADPは必要としないことが明らかとなった。しかも熱変性凝集塊形成抑制とリフォールディング機能の発現に、基質蛋白質はリング状、あるいはシリンダー状のプロテアソームの外側に結合して立体構造変換を受けていることが、変性基質を分解するProteinase Kの効果から推定された。このようにプロテアソームのシャペロン機能は、ATPを必要としない熱変性凝集塊形成の抑制とリフォールディング機能、ATPを必要とする基質蛋白質のシリンダー内への輸送機能に分けて考えられた。
日本の陶磁器産業における市場の多重性と特異性-その経営実態及び産地構造への影響-

本調査では、代表的陶磁器産地を取り上げ、質問票調査等より、その分類軸と市場の多重性を明らかにする。その結果、大量生産体制を中心とする陶業の方向性、美術市場化の影響を受け、芸術志向を中心とする陶芸の方向性の二つの軸によって産地が分類できることが明らかになった。経営学の上ではその方向性に対応するような経営形態及び販路を持っていることも明らかになった。また、陶業と陶芸は相反するものではなく、両立ができることから、陶磁器産業が市場の多重性を持っていることも明らかになった。当該年度においては、科研申請地域((1)山口(萩)、(2)愛知(瀬戸、常滑)、(3)岡山(備前)、(4)滋賀(信楽)、(5)石川(九谷)、(6)長崎(波佐見、三河内)、(7)三重(伊賀、萬古))7つの地域について調査中であり、これら地域を含んだ研究成果については公表していない。本年度においては、7月にこれら陶磁器産地の主要団体である日本陶磁器工業組合連合会の協力要請を最初に行った。7月より8月までは、書く産地に関しての基本的知識の取得につとめた。また、8月においては、陶磁器研究の一環として、有田の今右衛門窯及び源右衛門窯に対して追加的なインタビューを行った。9月に山口(萩)の公的機関である萩陶芸家協会及び萩商工会議所、愛知(瀬戸)の公的機関である瀬戸陶磁器工業組合に協力要請を行い、愛知(瀬戸)及び山口(萩)の質問票調査及びインタビュー調査の準備を行った。同月末より愛知(瀬戸)、山口(萩)、質問票調査を実施、本年度末までに分析を行った。質問票調査については単純集計を基にした報告書を作成し、2009年度2月及び3月に各協力機関に報告している。山口(萩)については2009年度3月にインタビュー調査を終了した。愛知(瀬戸)については、2008年度10月よりインタビュー調査を行っており、現在も継続中である。また、2009年1月に滋賀県(信楽)について質問票の送付を終了している。そのほか、長崎県(波佐見)、愛媛県(砥部)、愛知県(常滑)、岡山(備前)について協力機関へのアプローチを開始している。本年度、信楽、波佐見、砥部、常滑、備前については、質問票調査とともに、インタビュー調査を終了し、各関係機関への分析結果報告などを行っている。その際の報告には単純集計を基にした報告書を作成している。その報告書では、当該地域を含めた経営実態が比較できるようにしている。また、現在までで調査の終了した産地((1)山口(萩)、(2)愛知(瀬戸、常滑)、(3)岡山(備前)、(4)滋賀(信楽)、(6)長崎(波佐見)、(8)愛媛(砥部)の分析結果を基にした論文、学会報告などがなされている。喜田(2009)では、瀬戸、萩産地を含めた代表的な陶磁器産地の経営実態調査をもとに、各産地を比較するための枠組み構築を目指している。伊藤・山田(2009)では、信楽産地でのビジネスシステムの変遷を製品開発及び商品展開の視点から明らかにしている。松本は2009年度において2回の学会報告を行っており、砥部産地における様式確立の問題や技能伝承の問題を取り扱っている。また、波佐見、砥部、常滑については、関係機関への報告を行った。以上から、研究目的である各産地においてみられる陶磁器産地の美術市場化を明らかにすることが限定的では明らかになりつつある。喜田(2010)では、代表的陶磁器産地における市場の多重性を明らかにし、また、市場の多重性という概念が経済学的に認められることを示唆した。伊藤・山田(2010)では、信楽産地でのビジネスシステムの変遷を製品開発及び商品展開の視点から明らかにしている。出口(2010)では美濃地域を基にした分析結果を提示している。松本は2010年度において1回の学会報告を行っている。また、備前、波佐見については、関係機関への報告を行った。
高齢一卵性双子1220組の老化遺伝子発現差から見た健康寿命決定分子機構の解明

高年齢に達した一卵性双生児は、遺伝要因が全く同一でありながらペアの1方が認知症や糖尿病などを発症しても他方は健常なペアが多く見られることから、このペア内の差異の原因となる環境因子を解明することは予防医学の面で学術的にも社会的にも極めて重要である。本研究では、既に把握して研究協力を得ている60歳以上の高齢双生児を対象に各種臨床検査を含む総合的な健康調査を実施している。特に、生活環境因子の影響については、ライフヒストリーを中心に食品摂取、身体的運動、職業内容、家族環境等を詳細に調査している。また同時に、性格検査、人生満足度テスト、知能検査等の検査データを収集してきた。これらデータは、国際的にも稀有なデータベースとなることから予防医学の面で極めてユニークで貴重な研究となることが期待されている。平成28年度の研究計画では、エピジェネチックな遺伝子発現に関与する環境因子について前年度と同様にライフスタイル因子や性格環境因子についてはブレスローのライフスタイル指標を含めた詳細なデータを収集し遺伝疫学的分析を実施している。また、これらの分析研究については従来より共同研究を実施している大阪大学大学院異学系研究科附属ツインリサーチセンター(センター長:岩谷良則教授)との共同研究として実施している。また尾形宗士朗(日本学術振興会特別研究員)には、ライフスタイルや生活環境因子の遺伝疫学的解析に参画いただいた。これらの研究成果については、多面的な複数の学術的な国際雑誌への論文および学会発表として公表することができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は、高齢双生児を含む成人双生児について、精密な臨床検査を実施した。主に大阪大学への来所により検査を受ける形式で実施した。検査項目については、生活環境要因として、食物摂取による栄養調査、生活満足度、ライフヒストリー、学歴、飲酒、収入・経済状況、嗜好品、病歴、出生時体重、ソーシャルサポート、ストレス尺度、職業、家族構成、運動習慣、等であり、検査項目については、血液検査(血液化学、免疫能力、ホルモン分泌、血清脂質、血液分画、遺伝子発現、DNA解析による卵性診断)、生理的機能検査(心電図、骨密度、肺機能など)、及び心理精神機能検査(性格検査、認知機能検査)等の精密検査を実施した。これら検査データについては分析中であるが、統計分析方法については、双生児研究法に特有のMX解析プログラムを用いて分析を実施している。また、遺伝子発現に関するエピジェネチックな分析については、主要な老化関連遺伝子であるSirt1遺伝子を中心に、Kloth遺伝子等の老化関連遺伝子解析、疾患関連遺伝子についても糖尿病(JAZF1,CDC123等)、自己免疫疾患(CTLA-4,等)、高血圧(MTHGR, GNB3,等)について分析を実施している。現在までに、解析が終了した研究知見については、国際学会(International Congress on Twin Studies)や国内学会(日本双生児研究学会、日本公衆衛生学会など)および学術専門誌に投稿している。本研究では、国際的にも極めて貴重な60歳以上の高齢一卵性双生児のレジストリー(登録簿)を構築することに成功し、一卵性双生児における遺伝因子が全く同一であることに注目し、ライフスタイルや環境要因の影響を解明することを目的としている。今年度に実施した研究については、栄養摂取や食事接種に関する研究成果について分析した。食品接種栄養摂取については日本では最も幅広く使用され信頼性も高いBDHQ(Brief-type diet history questionnare)を用いた。今年度は身体老化予防のうち社会的にも特に関心の高い短期記憶能力の栄養因子の影響について解析を実施した。20歳から74歳の一卵性双生児を対象にMCI短期記憶テストや血液検査等を含む総合的な検診調査を実施した。分析に用いた項目としては、年齢、教育水準、結婚、喫煙、飲酒、肥満度、糖尿病及び高血圧の既往歴である。結果は、78名の男性一卵性ペア及び278名の女性一卵性ペアである。統計解析にあたっては、年齢、婚姻、教育水準、飲酒、高血圧及び糖尿病既を補正したうえで実施した。往例分析結果では、短期記憶テスト得点(Logical memory 1 score)と日常の食品接種との間に有為な関与が家族環境因子及び遺伝的因子において見られた。ただし、日常の食品接種については、短期記憶につて優位に関与は女性一卵性ペアにおいてはみられなかった。なお、食品接種については、卵、肉、緑黄野菜、魚・貝類、果物について解析に含めた。現在までの進捗状況としては、研究対象者である高齢の一卵性双生児の協力者は得られている。全国的に居住地が散在している対象者であるにも研究協力が得られていることは、重要なことである。現在は三重県を含む中部地区と近畿地区が中心であることから今後は拡大していく必要はある。また、収集した検体からの遺伝子分析と遺伝子のエピゲノム解析については、準備はすすめているものの実験が開始できていないことから具体的に高齢の双生児の検体採取後の分析方法について決定していく。

特に、生活環境因子の影響については、ライフヒストリーを中心に食品摂取、身体的運動、職業内容、家族環境等を詳細に調査している。また同時に、性格検査、人生満足度テスト、知能検査等の検査データを収集してきた。これらデータは、国際的にも稀有なデータベースとなることから予防医学の面で極めてユニークで貴重な研究となることが期待されている。平成28年度の研究計画では、エピジェネチックな遺伝子発現に関与する環境因子について前年度と同様にライフスタイル因子や性格環境因子についてはブレスローのライフスタイル指標を含めた詳細なデータを収集し遺伝疫学的分析を実施している。また、これらの分析研究については従来より共同研究を実施している大阪大学大学院異学系研究科附属ツインリサーチセンター(センター長:岩谷良則教授)との共同研究として実施している。また尾形宗士朗(日本学術振興会特別研究員)には、ライフスタイルや生活環境因子の遺伝疫学的解析に参画いただいた。これらの研究成果については、多面的な複数の学術的な国際雑誌への論文および学会発表として公表することができた。当初の予定に沿って研究が進んでおり、研究対象者である高年齢に達した成人双生児の研究協力も順調に得ている。臨床データの収集も予定通りに行われている。また、本研究の目的である予防医学の進展に貢献できるライフスタイル要因や生活環境因子についても予定された調査項目のデータ収集が進んでいる。また、双生児研究で国際的に用いられているMX解析の分析についても、現在分析が続いており、論文作成も順調に進行していることは研究が進展していると判断できる。今後の研究方針としては、研究目的である老化現象に関与する老化遺伝子のエピジェネチック分析を順調に進めることになる。遺伝子工学的な実験分析を実施する上で必要な分析機器の配備を進める必要があることから具体的な検討を始める。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究については、大阪大学を中心に実施してきた研究経過を踏まえて、新しく三重県での高齢双生児研究も加えて従来の大阪大学での研究と連携して展開する予定である。そのため連携研究者として、大阪大学医学部の研究者を申請しているところである。また、三重県では現在、内閣府のライフイノベーション特区による全県民180万人の医療データベースの作成に取り組んでおり、今後はこれら医療データベースを利用した双生児研究を実施するべく準備して、日本で最初のPopulation-basedなツインレジストリー(双生児登録簿)を作成し、国際的にも幅広い注目を得ることのできる成人双生児研究として研究を発展させていく予定である。本研究では国際的にも極めて貴重な高齢双生児のレジストリーの構築に成功し、一卵性双生児が遺伝的に全く同一であることに注目し、ライフスタイルや環境因子の影響を解明することを目的に高齢双生児を対象に栄養摂取や食品接種のかんしてBDHQを用いた研究を実施して用うような研究結果を得た。
β-遮断薬光学異性体の体内動態測定法の開発

本研究は、蛍光検出高速液体クロマトグラフィ-(HPLC)の高感度、高分離能に着目し、発蛍光団を有する新規アルコ-ル性水酸基用光学活性誘導体化剤を開発するとともに、それを用いる体液中β-遮断薬光学異性体の高感度測定法を確立することを目的とした。まず、発蛍光団としてビナフタレンを、反応活性基としてカルボニルシアニドを配した新規軸性不斉誘導体化剤の開発を行った。ジメチル1.1'-ビナフタレン-2.2'-ジカルボキシレ-トを出発物質とし、数工程を経て(±)-2-メチル-1.1'-ビナフタレン-2'-カルボン酸に誘導した。ついでにこれを(-)-ブルシンとの塩に導き、分別結晶にて光学分割後、酸クロリドに誘導し、ヨウ化亜鉛存在下トリメチルシリルシアニドとの交換反応に付して、目的とする(+)-および(-)-2-メチル-1.1'-ビナフタレン-2'-カルボニルシアニドを調製した。ひきつづき、N-イソプロピル型およびN-tert-ブチル型β-遮断薬としてそれぞれプロプラノロ-ル、ペンブトロ-ルを取り上げ、本誘導体化剤との縮合条件に検討を加えた。その結果、キヌクリジン存在下アセトニトリル中60°C、10分加温するとき、これらβ-遮断薬は不斉炭素上水酸基を介して本プレラベル化剤と縮合し、定量的に対応する発蛍光性エステルに誘導されることが明らかとなった。因みに、本条件下ラセミ化はまったく起こらないことが確認された。ついでこれらジアステレオマ-のHPLC分離の条件に吟味を加えた結果、順相型の固定相を用いるとき、光学異性体は明確に分離されるばかりか、蛍光波長420nm(励起波長342nm)でモニタリングするときの検出限界が200pg(S/N=10)と感度にも優れることが判明した。さらに、生体試料のクリ-ン・アップ法を検討し、血中プロプラノロ-ル光学異性体の高感度測定法を確立した。
加齢による口腔免疫能の低下に対する継続的な運動の効果に関する研究

本研究では,歯周病予防に貢献するディフェンシン(mBD3)に着目し,加齢による口腔免疫能の低下に対する継続的運動の効果について検討した.一過性の疲労困憊運動で唾液腺mBD3発現について,低下の傾向はあるが,統計的に有意な変動は認められなかった.老化マウスとコントロールマウスのmBD3発現について有意な差は認められなかった.8週間の自発運動により老化マウスのmBD3発現は有意に低下した.本研究結果より,唾液腺mBD3は加齢の影響を受けず,運動に応答する可能性が示された.今後は,より多くの対象に対して効果を検討することやトレッドミルによる運動量を管理したトレーニングの効果を検討する必要がある.本研究では,歯周病予防に貢献するディフェンシン(mBD3)に着目し,加齢による口腔免疫能の低下に対する継続的運動の効果について検討した.一過性の疲労困憊運動で唾液腺mBD3発現について,低下の傾向はあるが,統計的に有意な変動は認められなかった.老化マウスとコントロールマウスのmBD3発現について有意な差は認められなかった.8週間の自発運動により老化マウスのmBD3発現は有意に低下した.本研究結果より,唾液腺mBD3は加齢の影響を受けず,運動に応答する可能性が示された.今後は,より多くの対象に対して効果を検討することやトレッドミルによる運動量を管理したトレーニングの効果を検討する必要がある.本研究では、抗菌タンパクであるヒトβディフェンシン2(human beta defensin 2:hBD2)の分泌メカニズムを検討するため、hBD2に相当するマウスβディフェンシン3(mouse beta defensin 3:mBD3)に焦点をあて、組織中のmBD3の運動応答について検討することを目的とした。最初にhBD2の運動応答の確認を行った。男子大学生アスリートを対象とし、合宿期間中の唾液中hBD2の応答を調べた。その結果、合宿が進むにつれ安静時のhBD2は低下した。これにより、hBD2は高強度運動に応答し、低下することが示された。次に雄性C57BL/6Jマウス9週齢(運動群:10匹,非運動群:10匹)を対象とし、運動群は、トレッドミルによるランニング運動(傾斜0°、22 m/minの速度で10分間のウォームアップを行い、22 m/minから25 m/minへ段階的に上げて15分間、25 m/minの速度で15分間、25 m/minから28 m/minへ段階的に上げて15分間、28 m/minの速度で30分間走らせ、5分間の間に0 m/minまで落とし、計90分間実施,電気刺激は使用しない)。非運動群は、トレッドミルの横に静置させ、トレッドミル運転時の音や振動のある環境に曝した(90分間)。運動および静置後にペントバルビタールナトリウムの腹腔投与による麻酔処理を行い、その後ピロカルピンを腹腔に投与することで唾液分泌を促進させた。マイクロピペッターを用いて唾液を採取後、心臓脱血により屠殺し、唾液線、口腔粘膜および小腸を採取した。採取した組織よりcDNAを合成し、リアルタイムPCRを用いてmBD3およびGAPDHの遺伝子発現を検出した。今年度は、予備実験にて運動プロトコルの決定およびmBD3の遺伝子発現の検出を成功させた。また本実験ではサンプリングまで実施した。来年度は採取した組織中のmBD3の遺伝子発現およびサイトカインの解析を進めるとともにmBD3の加齢変化および継続的な運動効果について検討する。本研究では,歯周病予防に貢献する抗菌ペプチドのディフェンシン(mBD3)に着目し,加齢による口腔免疫能の低下に対する継続的運動の効果について明らかにするため,ディフェンシンの加齢変化(課題1),ディフェンシンの運動応答(課題2),継続的運動に対するディフェンシンの応答(課題3)について検討した.課題1:32週齢のSAMP1マウス(加齢促進マウス)およびSAMR1マウス(抗加齢マウス)を対象とし,唾液腺中のmBD3遺伝子発現を比較した.その結果, mBD3発現について両群間に統計的な差は認められなかった.ディフェンシン発現は加齢による影響を受けない可能性があるが,今後は若齢マウスと高齢マウスによる比較も必要である.課題2:10週齢のC57BL/6マウスを対象とし,運動群と安静群に分けた.運動群は,トレッドミルによる走運動を疲労困憊に至るまで実施した.運動群の唾液腺中mBD3発現は,安静群に比べて有意に低値を示した(p < 0.05).従って,唾液腺中のディフェンシンは運動に応答する可能性が示唆された.課題3:24週齢のSAMP1マウス(加齢促進マウス)を対象とし,運動群と非運動群に分けた.運動群はホイールによる自発走を8週間実施した(1日あたり4.69±1.66 km).非運動群は,ホイールなしのケージで8週間飼育された.8週間後,運動群における唾液腺中のmBD3発現は,非運動群に比べて有意に低値を示した(p < 0.05).高強度運動の連続は安静時のディフェンシンレベルを低下させる報告もある.今回は自発運動ではあるが,24週齢の加齢促進マウスにおける適度な運動量について今後は言及する必要が考えられた.

本研究結果より,唾液腺中のディフェンシンは加齢変化せず,運動には応答する可能性が示されたが,応答の規則性についてはさらに検討する必要性が考えられた.スポーツ医学試薬類の海外製品が入手できなかったこと、また測定機器の故障のため、予定していた高強度運動を実施したマウスのmBD3の遺伝子発現の検出を行うことができず、当初の研究計画よりやや遅延している状況である。平成25年度に実施できなかった、高強度運動後のmBD3遺伝子発現の解析を行い、mBD3の加齢変化および継続的な運動による応答について検討することを計画通りに進め、成果を積極的に発進する予定である。予定していた実験試薬が購入できなかったため。91,444円を試薬類(mBD3遺伝子発現の測定)の購入費に使用する。
フレキシブルアレイセンサにおける変形形状の推定および画像化

本研究では,自由形状に湾曲可能なフレキシブルアレイプローブを用いた画像化を実現するために,近年注目を浴びている圧縮センシングおよび深層学習に着目し,変形したアレイ素子から得られる少量データから直接画像の再構成を目指す.これにより,これまで診ることのできなかった生体部位の可視化が期待される.本研究では,自由形状に湾曲可能なフレキシブルアレイプローブを用いた画像化を実現するために,近年注目を浴びている圧縮センシングおよび深層学習に着目し,変形したアレイ素子から得られる少量データから直接画像の再構成を目指す.これにより,これまで診ることのできなかった生体部位の可視化が期待される.
セリウム・プニクタイトの低温超高圧下の物性研究

本研究の目的はNaCl型結晶構造をもつセリウム・プニクタイトCex(X=P,As,Sb,Bi)について超高圧下の物性を系統的に明らかにすることである。この二年間の研究成果は下記のとおりである。1.上記のすべての試料について電気抵抗の温度依存性を4.2K-300Kの温度範囲、一気圧-8万気圧の圧力範囲にわたって明らかにした。2.CePの高圧下の磁化率の挙動を1万気圧まで明らかにした。3.CePの高圧下の比熱測定を5千気圧まで測定し、磁気相転移の挙動を明らかにした。4.電気抵抗の解析を行うことによってCeSb,CeBiについては磁気相転移に関して、CePについては磁気相転移、高密度近藤状態-通常金属状態、の相の間の関係を圧力-温度相図として提出した。CeAsはCePと非常に類似した相図が得られた。5.CeAs,CeSbの磁気抵抗の挙動を1万9千気圧の圧力下で、15テスラまで明らかにした。6.CeAsのシュビニコフ・ド・ハースの測定からフェルミ面の高圧下での挙動を観測した。7.CeSbでは30K付近に抵抗の異常増加が見いだされた。これらの成果は日本物理学会、日本高圧力学会、仙台で行われた"強相関電子系に関する国際会議"、京都で行われた"第五回高圧半導体国際会議"で報告した。この二つの国際会議では本研究代表者が招待講演をおこなった。また1993年6月にコロラドで行われる高圧科学と技術に関するAIRAPT国際会議にも本研究代表者が招待講演としてセリウム・プニクタイトの成果を報告することになっている。1.Ce×(X=P,As,Sb,Bi)の中,CePを除いて各単結晶について4.2300K,08GPaまでの電気抵抗測定を行った。CeAsでは8K附近にある磁気転移に伴う抵抗のピ-クが1GPa以上で二つのピ-クの分烈することが見いだされてた。低い温度のピ-クはさらに加圧すると2.5GPa附近で4.2K以下となり,高温側のピ-クはさらに高い温度へと移動した。8GPaではCeSbの一気圧下の挙動に類似してくることがわかった。一方CeSbでは2GPaを越えると30K附近に抵抗の大きな山が現われ,圧力とともに値は増大し,7GPaで一気圧の抵抗値の20倍にもなった。この異常な抵抗極大の原因を現在検討している。CeBiについてやはり2GPa以上で30K附付に抵抗にハンプの生じることが見い出された。これらの系統的な圧力効果の実験からCeAs,CeSb,CeBiとアニオンを変えることと圧力を増加させる効果とが定性的に一致してすることが判明した。さらに個々の物質でそれぞれ独自の挙動を示す点も明らかにできた。これらの結果について結晶場とpーf mixingの効果から検討を行っている。2.コヒ-レント状態にあるCeAsのシュビニコフ・ドハ-スのシグナルの圧力効果について測定した。その結果,観測されたブランチすべてが圧力に対してフエミ面が縮んでいく変向を示すことが判明した。3.CePについて高圧下の比熱測定と帯磁率測定を行った。CePは8K附近で磁気転移に伴った比熱の山が見られるが、加圧するとこの山が二つに分烈し,低温のピ-クは圧力変化がほとんどなく,高温側のピ-クは圧力に敏感に高温側へ移動することがわかった。この現象はCeAsの抵抗異常の圧力効果と非常に良く対応している。又高圧下での帯磁率のデ-タからこの高温側の比熱の異常と強磁性転移とが対応していることが明らかとなった。

本年度は当研究の最終年度にあたるので昨年度までに得られたデータの不足点を補うと共に成果の発表に主点をおいた。(1)CePおよびCeAsの結晶場の圧力効果を中性子回折実験で3.5GPaまであきらかにした。(2)フェルミ面の圧力効果を調べるためにシュビニコフ・ド・ハースの実験をCeAsとLaSbについておこなった。成果は日本物理学会、日本高圧力学会、仙台で行われた"強相関電子系に関する国際会議"、京都で行われた"第五回高圧半導体国際会議"で報告した。この二つの国際会議では本研究代表者が招待講演をおこなった。また1993年6月にコロラドで行われる高圧科学と技術に関するAIRAPT会議にも本研究代表者が招待講演としてセリウム・プニクタイトの成果を報告することになっている。
神経細胞の一次線毛の構造と機能に関する分子細胞生物学的研究

神経系細胞の一次線毛をシナプス以外の新しい情報伝達システムとして捉え、どの様な構造と機能を有しているかを解析した。この結果、線毛は9+0という感覚線毛の特徴である微小管構造を有し、その膜上にはセロトニン、ソマトスタチン、NPFFなどに対する受容体が局在することが明らかになった。また、線毛上の受容体へのリガンド刺激に依り細胞内のcAMP濃度に変化がもたらされ、神経の情報伝達系への影響が示唆された。マウス培養海馬神経細胞に於いて一次線毛の微細形態、形態形成過程、ならびに一次線毛上に局在する受容体分子やエフェクター分子に関して研究を進めた。培養開始後、5日目位よりadenylylcyclase III(ACIII)で染まる突起様構造が観察され始め、10日目でほぼ80%の神経細胞にこの構造が観察される様になった。この構造を透過型電子顕微鏡で観察すると、その横断面に於いて軸糸構造が9+0を示し、これらの構造が一次線毛である事が明らかとなった。この微細形態に関する結果は全く新しい知見であり、同時に神経細胞の一次線毛が培養細胞レベルでも存在する事を示した点で以後の研究の前提となる重要な結果である。また、幾つかの受容体に対する抗体を用いて免疫蛍光染色を行うと、各種リガンドに対する受容体が一次線毛上に局在する事がわかり、一次線毛が細胞の情報伝達に特異的な修飾作用を波及させている可能性が示唆された。更に、マウス脳の前額断切片に免疫化学染色を施すと、脳の部位特異的にこれらの分子の一次線毛上への局在が観察された。以上の結果から、神経細胞に存在する一次線毛が神経細胞の情報伝達に影響を与えており、その異常がBardet-Biedl症候群で見られる様な多彩な精神・神経症状の病態を説明しうる可能性が提示された。この結果、一次線毛を介した神経系の新しい情報伝達機構の存在を示唆するという意味において、極めて重要である。マウス培養海馬神経細胞に於いて一次線毛の形態形成機構と、そこに局在する受容体の神経細胞への影響を検討する為に以下の2つの実験を行なった。(1)一次線毛特異的構造蛋白質であるinvを指標に一次線毛形成の動態を検討した。具体的にはInv::EGFP発現ベクターを作成し、神経細胞にこれを導入することで、線毛形成時におけるinv蛋白質の動態を解析した。Invは線毛形成前には細胞体に瀰慢性に存在していたが、線毛の形成に伴って一次線毛内に濃縮されることがわかった。このことから、一次線毛が形成されその作用が発揮されるには、invの局所への集積が必要であることが示唆された。現在、一次線毛に集積することが予想される受容体分子でも蛍光蛋白質融合体発現ベクターを作製し、その動態を解析中である。(2)マウス培養海馬神経細胞の免疫蛍光染色を行なって、神経細胞の一次線毛に局在する受容体を同定した。これらはMCHR1、sstR3, 5-HT6である。更に、これらの受容体に対するリガンドを投与して、一次線毛上の受容体が特異的に刺激された際に起こる細胞内応答を、カルシウム指示試薬である、Fluo-4を用いて検討した。刺激した細胞では、リガンド投与後約30秒で遅発性の細胞内カルシウム濃度の上昇が観察され、その変化は培養液を交換するまで持続した。現在、これらの細胞での反応パタンの解析を行なうのと同時に、カルシウム濃度の上昇を齎す、細胞内メカニズムの解析を開始している。