hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模データを対象としたストーリ指向メディア分析・推薦・可視化システムの実現

本研究の成果として、Web動画像・音楽メディアを対象としたストーリ指向メディア分析・推薦・可視化システムを構築し、Web上の実データを対象としたメディア処理機構として公開した。特筆すべき成果として、Web分野における国際会議であるICIW2013において,実現したシステムに関するデモンストレーション発表を行い,Best Papers Awardを2件受賞した。開発したソフトウェアは、国際的に広く普及したオープンソース開発支援サイトである、github上に公開している(https://github.com/shuichi/MediaMatrix)。本研究では,ウェブ上に大量に存在するストーリ性を有するメディアコンテンツ群(動画像,音楽,電子書籍),および,それらコンテンツの利用者による閲覧履歴・検索履歴を対象とし,コンテンツのストーリの変化に沿ったコンテクストの自動抽出により,ストーリの意味的・感性的関連性に応じたコンテクスト計量処理を伴う情報推薦・情報可視化システム基盤を構築する.研究代表者は,平成25年度において,下記(A)(C)の研究項目を実施した.(A)ストーリに沿ったコンテンツ印象特徴量とソーシャル分析による特徴量の統合技術を開発した.ネットワーク上に流通する多種多様な動画・音楽データを対象とし,コンテンツが本来有する感性的な特徴を計量するためのコンテンツの印象特徴量分析と,多数の利用者がコンテンツに対して抱く印象を計量するための,ウェブ利用者の閲覧・検索履歴を対象としたソーシャル特徴量分析の,二つの特徴量分析の結果を,ストーリ変化に沿って連続的に結合する機能を実現した.(B)ストーリ変化のコンテクストに応じた特徴選択技術を開発した.メディアデータ内のストーリ変化に応じて,全体的なストーリ変化,および,局所的なストーリの特徴に応じて異なる特徴を選択する“ストーリ印象変化分析による特徴選択演算"を開発した.(C)GPGPU対象分散並列印象分析フレームワークを開発した.検索や分析の対象となるメディアデータを取得すると同時に,それらメディアデータ群の特徴量を表現するベクトル群を,並列計算に優れたハードウェアであるGPUを用いて並列的に生成するGPGPU対象分散並列印象分析フレームワークを開発した.以上の開発により,本システムの利用者は,メディアデータの内容についての詳細を知らなくとも,自身の感性的要求をキーワード列として入力し,自らの興味や嗜好に合わせてメディアデータを獲得することが出来る.本研究では、ウェブ上に大量に存在するストーリ性を有するメディアコンテンツ群(動画像,音楽,電子書籍)、および、それらコンテンツの利用者による閲覧履歴・検索履歴を対象とし、コンテンツのストーリの変化に沿ったコンテクストの自動抽出により、ストーリの意味的・感性的関連性に応じたコンテクスト計量処理を伴う情報推薦・情報可視化システム基盤を構築している。研究代表者は、平成25年度において実施した研究項目(A)、(B)、(C)に続き、平成26年度において、次に示す(D)、(E)の研究項目、及び、(実証実験1)を実施した。(D)基本技術(A)および(B)により生成,選択された特徴量の、ストーリに沿った変化を、利用者が直感的に把握可能とするために、それら特徴量の変化を対象とした可視化技術を開発した。(E)本システムによる印象検索・推薦の結果を、直感的に把握可能とするために、結果集合の可視化技術を開発した。(実証実験1)ストーリ指向情報推薦・可視化機構の精度評価実験として、実際のオンライン動画像共有サイトを対象として感性分析と推薦を適用する動画メディア対象ストーリ指向メディア分析・推薦・可視化システムを構築し、感性的特徴に応じた大規模動画像・音楽メディア配信機構を構築し、本システムの有効性を検証した。本研究では、ウェブ上に大量に存在するストーリ性を有するメディアコンテンツ群(動画像,音楽,電子書籍)、および、それらコンテンツの利用者による閲覧履歴・検索履歴を対象とし、コンテンツのストーリの変化に沿ったコンテクストの自動抽出により、ストーリの意味的・感性的関連性に応じたコンテクスト計量処理を伴う情報推薦・情報可視化システム基盤を構築している。研究代表者は、平成25年度において実施した研究項目(A)、(B)、(C)、平成26年度において実施した研究項目(D)、(E)に続き、(F)の研究項目、及び、(実証実験2)、(実証実験3)を実施した。(F)ストーリに応じたクエリ自動推薦技術の開発では、印象コンテンツ特徴量を用いたリコメンデーションエンジンの設計、印象コンテンツ特徴量を用いたリコメンデーションエンジンの実装を行った。(実証実験2)として、合計1,000メガバイト以上の動画像を対象として,色彩印象分析を行い,それら動画像のストーリ変化に応じた色彩印象分析・推薦を,実時間処理可能であることを確認した。(実証実験3)として、ストーリ指向メディア分析・推薦・可視化システムの国際的共同研究環境を実現するため、構築したシステムをオープンソース・ソフトウェアとして公開した。国際的に広く普及したオープンソース開発支援サイトである、github上に公開している(https://github.com/shuichi/MediaMatrix)。感性データベース研究代表者は平成27年度において次の研究項目を実施する。(F)ユーザ群によるメディアデータ

視聴履歴と、メディアデータのストーリ特徴量のマッチングによるクエリ自動推薦技術として、利用者の検索過程を一連のストーリとしてとらえ、そのストーリに応じたクエリを自動的に推薦する技術を開発する。(実証実験2)大規模メディアデータを対象とした印象分析性能評価実験として、情報量が大きいメディアデータの代表として動画像データを対象とし、本システムを適用する動画像感性分析における性能評価を実施する。(実証実験3)ストーリ指向メディア分析・推薦・可視化システムの国際的共同研究環境として、実際のネットワーク上、および、実空間上の動画像を対象とした感性動画像メディアSOAフレームワークを構築する。当初の平成25年度研究計画のとおり,(A)ストーリに沿ったコンテンツ印象特徴量とソーシャル分析による特徴量の統合技術,(B)ストーリ変化のコンテクストに応じた特徴選択技術,および,(C)GPGPU対象分散並列印象分析フレームワークを開発した.研究成果の公表としては,2件の国際雑誌論文への投稿(査読有,現在査読中),3件の国際会議発表(査読有),1件の国際会議発表への投稿(査読有,現在査読中)を行い,研究計画の通りに進捗している.当初の計画以上に進展した成果として,上述のACの研究成果を基盤として,米国カリフォルニア大学サンディエゴ校との共同研究,国際共同研究を開始しており,本研究成果の国際的な展開を行っている.研究代表者は,平成26年度において,(D)コンテンツ印象変化の可視化技術の開発,(E)印象検索・推薦結果の可視化技術の開発,および,(F)ストーリに応じたクエリ自動推薦技術の開発を実施する.さらに,これらの技術開発の有効性を検証するため,(実証実験1)として,ストーリ指向情報推薦・可視化機構の精度評価実験を行い,実際のオンライン動画像共有サイトを対象として感性分析と推薦を適用する動画メディア対象ストーリ指向メディア分析・推薦・可視化システムを構築し,感性的特徴に応じた大規模動画像・音楽メディア配信機構を構築する.
パッチクランブ法を用いた角膜内皮細胞のイオンチャネルの解析

(1)プロテアーゼインヒビターであるオボマクログロブリンのプロテアーゼ活性抑制作用を、市販のPseudomonas elastase,alkaline proteaseを用いて測定した。オボマクログロブリンはこれらのプロテアーゼ活性をほぼ100%抑制した。さらにおもしろいことに、好中球由来のcathepsin Gの活性は抑制しないが、elastaseの活性は有意に抑制した。(3)現在、角膜内皮細胞、実質細胞、上皮細胞を培養しており、これらの培養細胞を用いてNystatin-perforated Patchclamp法を用いてイオンチャネルを解析中である。これらの結果を踏まえて、つぎの実験で上記の細菌性プロテアーゼによるイオンチャネルへの影響を解析することを計画中である。水晶体上皮細胞では、各種自立神経作動薬にてイオン濃度を変化させることがわかり、角膜の培養細胞での検討もあわせて行う予定である。
ミトコンドリア輸送を担うモーター分子『数』の光制御とゆらぎ検出

ミトコンドリアは細胞内のエネルギー供給を担う重要な小器官であり、微小管に沿ってタンパク質分子モーター(キネシンとダイニン)に輸送される。本研究では先行研究(BergeijkらNature 2015)で提案されたミトコンドリア輸送の光操作システムと類似したシステムの構築を目指し、ミトコンドリアを運ぶ分子モーターの数を光スイッチタンパク質で制御することで輸送を制御したいと考えている。そのシステムを用いて、先行研究[HayashiらPCCP 2018; HayashiらMBoC 2018; HasegawaらSci Rep 2019]で提案された分子モーター数計測法の妥当性を検証することを目的としている。平成30年度の計画では引き続きミトコンドリア輸送を光操作で制御することを目指した。具体的にはミトコンドリアを輸送する分子モーターの数を光スイッチタンパク質で増加させることを目指した。光スイッチタンパク質はミトコンドリアの膜と分子モーターを結合させるものである。分担者の協力で顕微鏡システムは完成し、光スイッチタンパク質の神経細胞内での発現を確認したものの、光照射による分子モーター増加に伴うミトコンドリアの速度上昇は観察できなかった。そのため、平成30年度は、研究計画の「当初計画通りに進まない時の対応」で提案していたように、薬剤を用いて分子モーターの数を操作した。薬剤を用いて分子モーターの数を現象した結果、分子モーター数計測法でも分子モーター数の現象を検出することができた。光スイッチタンパク質を導入したものの、予想していた現象が確認できなかった。そのため急遽研究計画の「当初計画通りに進まない時の対応」で提案していた薬剤による輸送の操作に変更したため。研究計画では別のタイプの光スイッチタンパク質を提案しており、2019年度は新しい光スイッチタンパク質の導入を目指す。また、薬剤による輸送の操作が成功しているため、光による輸送の操作と平行して、別の薬剤も試したいため実験を継続する。ミトコンドリアは細胞内でのエネルギー産生工場(アデノシン三リン酸の合成)と言われ、最も重要な細胞小器官の1つである。ここでアデノシン三リン酸は細胞内のタンパク質のエネルギー源である。真核細胞内で分子モーターキネシンやダイニンに輸送されミトコンドリアが細胞の隅々に行き渡る。疾患等でミトコンドリアの輸送障害が報告されており、その輸送メカニズムの解明は重要である。私たちのこれまでの研究で、非平衡統計力学に基づく非侵襲な力測定から輸送中のミトコンドリアに働く力が推定されてきた。核を除く小器官で最大サイズのミトコンドリアは他の小胞(エンドソームなど)と比較して、多くの分子モーターに協同で輸送されることが分かってきた。本研究では光操作によってミトコンドリアを輸送するキネシンを人工的に脱着させ、私たちの提案する非平衡統計力学に基づく非侵襲な力測定の検証を行うことが目的である。また光操作によってミトコンドリア輸送のメカニズム解明を目指している。初年度である平成29年度は分子モーターとミトコンドリアを付ける光スイッチタンパク質のプラスミドを細胞に導入し、光スイッチタンパク質を発現させることに成功した。なお、光スイッチタンパク質のプラスミドは分担者の協力で作製した。また、分担者の協力により光操作のための顕微鏡装置を作製できた。先行研究で報告されているような、光照射に誘起されるミトコンドリア輸送を観察することが平成30年度の研究目的である。光スイッチタンパク質の導入により、光照射に誘起されるミトコンドリア輸送が観察できると期待していたが、この現象を観察するまでには至らなかった。平成30年度は、光照射に誘起されるミトコンドリア輸送を観察することが目標である。プラスミドのデザインを変更したり、先行研究を行なっている研究者に問い合わせるなどして、これを実現したい。
歴史的RC建築の耐震性向上に適した変位依存パッシブ可変制振システムの開発

歴史的鉄筋コンクリート造(RC)建築を保存活用し将来へ伝えていくためには耐震性向上が重要となる。本研究では、可変摩擦ダンパー(VFD)と剛性リセット式装置(RSD)の並列化を提案する。研究の目的は、小から極大レベルまでの地震入力にパッシブに可変適応する変位依存型の特性を持つVFDーRSDハイブリッドシステムを開発し、歴史的RC建築に適用した際の制振効果を解明することである。具体的には、載荷実験によるVFDとRSDの特性把握、振動台実験によるVFDーRSDシステムの挙動検証、歴史的RC建築に適用した際の地震時制振効果の解析的検討、VFDとRSDの最適な剛性・耐力の理論的検討を行う。
高分解能レーダーを用いた自動車運転時の非接触バイタルサインモニタリング

本研究では,微弱なマイクロ波レーダーを用い,完全な非接触で心拍・呼吸数を計測するシステムを試作することを目的とした.次に,自動車運転時におけるドライバの心拍・呼吸数計測を試みた.システムを試作し評価実験を行った結果,安静時には心拍数,呼吸数の非接触計測に成功し,さらに自律神経系の評価が可能なことを実証した.自動車運転時でも安定して計測できるようセンサを複数個取り付け,信号を抽出する方法を検討した本研究では,微弱なマイクロ波レーダーを用い,完全な非接触で心拍・呼吸数を計測するシステムを試作することを目的とした.次に,自動車運転時におけるドライバの心拍・呼吸数計測を試みた.システムを試作し評価実験を行った結果,安静時には心拍数,呼吸数の非接触計測に成功し,さらに自律神経系の評価が可能なことを実証した.自動車運転時でも安定して計測できるようセンサを複数個取り付け,信号を抽出する方法を検討した本研究では,自動車運転時におけるドライバのメンタルストレスの変化を,完全な非接触で捉えるシステムの構築を目的とする.初年度は,(1)微弱なマイクロ波レーダーを送信することにより衣類等を透過し,さらに一定距離離れた位置から心拍を捉える非接触システムの設計と試作,(2)イスに着席した状態での心拍数及び心拍変動指標(Heart Rate Variability)の計測,(3)実車での計測実験,の3点を試みた.試作した非接触計測システムは,周波数24GHz,平均出力7mWで,電波法に準拠した発信機を備えており,電波防護指針に沿った使用を心掛け設計・試作した.これを用いて心拍に伴う被験者の体表面の動きを計測するため,背部の第4肋間狭付近より数センチ離れた位置から衣服越しに心拍を観察する実験を行った.リファレンスとして同時に計測した心電図より算出した心拍数と比較したところ,すべての被験者において相関係数r=0.9以上という極めて高い相関を示した.また,不快な聴覚刺激によりメンタルストレスを与え,その間のHRVを計測する実験を行い,同じく心電図から算出したHRVと比較したところ,LFとLF/HFについては極めて似た変化を示した.このことから,マイクロ波を用いた計測方式により心拍及びHRVを完全な非接触で計測が可能であることが示された.さらに,車内で運転中のドライバの心拍を計測する実験を行ったが,自動車の振動及び運転に伴うドライバの体動の影響により心拍の取得が困難になることがわかった.その他,救急車を想定し,車内に横たわった被験者に対して同様の実験を行った結果,自動車の振動の影響が見られるものの心拍の取得については比較的良い結果が得られた.したがって,ドライバの体動により心拍取得が困難となっていることが推測された.よって,次年度はこの体動によるノイズ対策を検討することを予定している.本研究では,自動車運転時におけるドライバの心拍数を完全な非接触で捉えるとともに,この取得したデータをもとに自動車運転中の自律神経系の変化を観察するシステム構築を目的とする.初年度の研究により明らかになった課題として,ドライバの体動により心拍取得が困難になることから,この体動によるノイズ処理を本年度の主な目的とした.まず,自動車の運転に伴う身体の動きを捉え,この体動が非接触計測の信号にどのような影響を与えるか調査するシミュレーションを行い,次にこの体動によるノイズの除去方法を検討することとした.運転に伴う体動の影響を調査する実験では,比較的運転による動作の小さい高速道路での追い越し運転と一般道での追い越し運転を想定した実験を行い,双方を比較することとした.高速・一般道それぞれにおける法定速度を基準として,前走する自動車を追い抜く時のハンドルの操作角度や操作速度を算出し,その時の心拍および呼吸の接触・非接触計測をそれぞれ行い比較した.その結果,高速道路より一般道の方が体動の影響を受けることが示された.次にノイズ除去については,周波数解析やウェーブレット変換による心拍の解析等を行ったが,結果として運転操作に伴う体動は心拍に由来する信号よりも大きいことからノイズ処理は非常に困難であることが示された.しかし,その体動は運転や道路の状況によりランダムに発生し,心拍のような周期性をもたないことから,周波数解析により検討することが望ましいと考えた.また,2つのセンサを設置しその冗長性を利用することで,2つのセンサに共通して混入する周期的な信号を抽出し,その周波数成分から振動数を推定する方法を検討した.この手法により,安定した信号取得と正確な心拍数計測が可能となり,比較的安定した心拍数計測が可能であることを示した.
客観的臨床技能試験における技能・態度評価の客観性に関する研究

本研究では、客観的臨床技能試験(OSCE)での医療面接の評価を、より正確で客観性のあるシステムにすることを目的としている。現在、医療面接の評価で広く使用されている採点表は、1)面接における態度・マナーと、2)診断のための患者情報の収集である。そこで、この評価表の妥当性、客観性を検討するために、1)の8項目と、2)の13項目、合計21項目について、本学の学生が病棟実習前・後に受けるOSCEの成績から解析した。また、同時に行われる模擬患者(SP)評価も参考にした。成績の検討は、平成13、14年度および15年度の3年間を対象とした。その結果、この3年間の病棟実習前・後の面接評価の平均値は、平成13,14,15年の前後では(32点満点)22.7±3.6、24.7±3.3、と23.1±3.2、24.0±3.4、および23.5±3.1、23.9±3.5であり、実習前後の得点には有意差がみられなかった。医療面接を評価した評価者の印象では、実習後には学生の面接技能は明らかに向上したと思われたが、評価の得点に差が出なかった。即ち、評価の採点基準や採点方法に問題があると思われた。そこで、OSCE医療面接で同時に行われた教員と、一種のゴールドスタンダードである模擬患者の評価について、両者の間の評価の差を詳しく解析した。その結果、全体的には教員とSP評価は良く相関するが、成績不良者では両者の間に有意の差がみられた。そのため、さらに、病棟実習中に行った医療面接について概括的評価を取り入れて面接評価の検討を行った。すなわち、模擬患者の評価に、概括的評価である「次もこの医師にかかりたいと思うか」の質問を加えて、概括的評価とその他の項目の相関を多変量解析を用いて調べた。その結果、概括的評価と関連性が強かった項目は「患者の抱える問題に対して傾聴する態度」に関することであり、概括的評価の有用性の高いことが明かとなった。今後、OSCEにおける面接評価の客観性を高めるためには、概括的評価の導入が必要であると考えた。本研究では、客観的臨床技能試験(OSCE)の医療面接評価がより正確で客観性のあるシステムにすることを目的としている。現在、わが国の医療面接で広く使用されている評価表は、まず、1)面接における態度・マナーと、2)診断のために得るべき患者情報の収集である。その詳細は1)では、患者名を確認したか、視線を合わせたか、うなづきなどの促進法を使ったかなどであり、2)では、症状についての項目(7項目)、既往歴、家族歴、受領行動、解釈モデルの把握などである。そこでこの評価表の妥当性について検討するために、本学の学生が病棟実習に進む前に実施するOSCEと、病棟実習中に患者診療を経験した後で行うOSCEにおける面接評価の成績を比較した。この2回のOSCEにはいずれも同じ評価表を利用した。また、この際に行われる模擬患者(SP)評価についても両者で比較した。この検討は、平成13、14、15年度に病棟実習を行った3学年について実施した。その結果、この3年間の病棟実習前後の医療面接

OSCEの平均値は、平成13年の前後では(32点満点)22.7±3.6、24.7±3.3、平成14年度は23.1±3.2、24.0±3.4、平成15年度は23.5±3.1、23.9±3.5であり、実習後には得点が上昇すると予想されたが、この3年間の実習前後における得点には有意差がみられなかった。また、SP評価も平成13、14、15年の前後で差はなかった。医療面接における評価者の印象では実習後には学生の面接技能は向上していると思われたが、評価の得点に差が出なかったことは、評価の採点方法や採点基準に問題があると思われる。そこで、欧米で行われているような、グローバルな態度評価を取り入れる必要があると考えられた。客観的臨床技能試験(OSCE)の医療面接における評価の客観性を高めるために、医療面接の評価のあり方について研究を行ってきた。平成15年度には、教員と模擬患者間の評価の差を調べたところ、全体的には相関したが、成績不良者では両者の間に差がみられ、むしろ総合的・概括的な評価が注目された。そこで、平成16年度は、概括的評価を取り入れて検討を行った。方法は、病棟実習中の56年生に模擬患者を導入した医療面接を行い、教員と模擬患者が同時に評価した。教員の評価は従来の23項目で、模擬患者は6項目の評価を行ったが、6番目に概括的評価の項目を設定した。すなわち、模擬患者の評価は、(1)信頼できる態度であったか、(2)共感的態度を感じたか、(3)言いたいことを十分言えたか、(4)病歴を十分聴いてもらえたか、(5)専門用語を使わず分かりやすい話し方をしたか、(6)次もこの医師にかかりたいと思うか、である。まず、(6)の概括的評価とその他の5項目についての相関関係を多変量解析を用いて調べ、さらに(6)の評価が良かった学生と良くなかった学生について、模擬患者はどの評価と関連づけているかを検討した。その結果、(6)の評価と最も関連性が強かったのは評価(4)であり、評価(1)がこれに次いでいた。一方、教員と模擬患者の採点のmean±SDは、それぞれ22.6±3.9(満点:32),5.8±1.8(満点:12)で、両者は良く相関した(P<0.0001)。以上の結果から、模擬患者評価の良かった学生は、「患者の抱える問題に対して傾聴する態度」を示したことで評価されたといえ、概括的評価の有用性の高いことが明かとなった。今後、面接評価の客観性を高めるためには、概括的評価の導入が必要であると考えた。
4～6族陽イオン共添加によるシンチレータ性能の改善メカニズムの解明に関する研究

核医学、資源探査、素粒子物理、セキュリティ、物流計測など広汎な応用範囲を持つ放射線検出器は、一般にシンチレータと、蛍光を検出する受光素子から構成されており、最終製品の性能を決定する主要な部位となっている。本研究では、主な検討対象としてCe:LYSO、Ce:GAGG、Ce:LuAG、Ce:LaBr3といった、バンド構造や各種欠陥の形成要因が異なるシンチレータに対し、46族陽イオンを共添加することで、各シンチレータに対する特性改善メカニズムを解明し、普遍的な理論として確立するとともに、最適な共添加元素・添加量の検討を行いシンチレータ特性の最大化も狙う。
骨肉腫の肺転移メカニズムの解析および転移予防法の開発

今回我々は降圧剤として使用されているAngiotensin II receptor antagonistに注目し、骨肉腫細胞の増殖や転移における血管新生抑制についての検討を行った。in vitroの実験ではまず、LM8にAngiotensin II type1 receptorおよびVEGFが発現しているかを免疫染色およびFACSを用いて調べたが、いずれの方法においても有意な発現は認められなかった。次にCandesartan入りの培地と通常の培地でLM8の増殖能に差がでるかを検討したが、これも両者間において有意な差は認められなかった。これは、腫瘍細胞そのものがVEGFを発現している可能性は少ないものであると考えられた。一方、in vivoの実験では、VEGF、AT1R染色を行ったところいずれも染色性が認められた。これは、腫瘍細胞が周囲の間質細胞との並存においてVEGFやAT1Rを発現するものであり、それによって血管の増生、腫瘍の増殖に関与するものであると考えられた。candesartan投与の実験ではコントロール群の腫瘍の重量は1.97g(1.36-2.92g)であったのに対し、candesartan 1mg/kg/day投与では1.39g(0.76-2.53g)でcandesartan投与群の方が腫瘍が縮小している傾向が見られた。また、肺転移に関しても肺転移結節数がcandesartan 0.1mg/kg/day投与群で平均10個、candesartan 1mg/kg/day投与群で平均8個、candesartan 10mg/kg/day投与群で平均10個であったのに対し、コントロール群では平均32個であり、candesartan投与群で有意に少ない傾向を示した。また、肝転移結節数もcandesartan投与群において有意に少ない傾向を示した。これらの症例ではVEGFやAT1Rが発現されており、Angiotensin II receptorを介して、Angiotensin II receptor antagonistであるCandesartanが腫瘍の増殖や転移の抑制に関与したものと考えられた。骨肉腫において血管新生抑制による腫瘍の増殖・転移抑制を試みた研究はほとんどされていない。今回、他の癌種にて抗血管新生効果が報告されているAngiotensin type1 receptor antagonist (Candesartan)がマウス骨肉腫細胞(LM8)に与える影響について、腫瘍の増殖・転移抑制の有無を中心に検討を行ったので報告する。まず、LM8にangiotensin type1 receprtorおよびVEGFが発現しているかを免疫染色およびFACSを用いて調べたが、いずれの方法においても有意な発現は認められなかった。次にin vitroにてCandesartan入りの培地と通常の培地でLM8の増殖能に差がでるかを検討したが、これも両者間において有意な差は認められなかった。これらの結果から、CandesartanにはLM8に直接的に作用し抗腫瘍効果を発揮する可能性は低いと考えられた。次にin vivoの実験として、LM8をマウス皮下に注射後、28日間連日Candesartanを腹腔内投与した群(n=13)とコントロール群(n=13)を用意し、皮下腫瘍のサイズと肺転移巣の数の比較を行った。その結果、腫瘍サイズではCandesartan投与群で平均0.55g、コントロール群で平均1.68gでありt検定にてp=0.05と有意差を認めた。また肺転移巣の数においてもCandesartan投与群で平均8.0個、コントロール群で平均32.3個であり、t検定にてCandesartan投与群で肺転移数が有意に減少していた(p=0.001)。

これらの結果から、Angiotensin type1 receptor antagonistのマウス骨肉腫細胞に対する腫瘍増殖・転移抑制効果はあると考えられたが、どのような機序に基づくかは今後の検討課題であり引き続き研究を進めて行きたいと考える。骨肉腫において肺転移は生命予後に深く関わる因子であり、腫瘍の増殖、転移において血管新生(Angiogenesis)が大きく関与していることが報告されている。今回我々は降圧剤として一般的に使用されているAngiotensin II receptor antagonistに注目し、腫瘍の増殖や転移における血管新生抑制についての検討を行った。in vitroの実験では骨肉腫細胞株DunnとLM8細胞においてVEGFの発現を抗VEGF抗体を使用して免疫染色で評価したが、両者において有意な差は認められなかった。これは、腫瘍細胞そのものがVEGFを発現している可能性は少ないものであると考えられた。一方、in vivoの実験では、VEGF、AT1R(Angiotensin II type1 receptorポリクローナル抗体)染色を行ったところいずれも染色性が認められた。これは、腫瘍細胞が周囲の間質細胞との並存においてVEGFやAT1Rを発現するものであり、それによって血管の増生、腫瘍の増殖に関与するものであると考えられた。candesartan投与の実験ではコントロール群の腫瘍の重量は1.97g(1.36-2.92g)であったのに対し、candesartan 1mg/kg/day投与では1.39g(0.76-2.53g)でcandesartan投与群の方が腫瘍が縮小している傾向が見られた。また、肺転移に関しても肺転移結節数がcandesartan 0.1mg/kg/day投与群で平均10個、candesartan 1mg/kg/day投与群で平均8個、candesartan 10mg/kg/day投与群で平均10個であったのに対し、コントロール群では平均32個であり、candesartan投与群で有意に少ない傾向を示した。また、肝転移結節数もcandesartan投与群において有意に少ない傾向を示した。これらの症例ではVEGFやAT1Rが発現されており、Angiotensin II receptorを介して、Angiotensin II receptor antagonistであるCandesartanが腫瘍の増殖や転移の抑制に関与したものと考えられた。
遺伝子内で相補するカルモデュリン変異の分子生物学的研究

われわれは多機能タンパク質である酵母カルモデュリン遺伝子に系統的に変異を導入し,温度感受性変異株を多数作製した。注目したアミノ酸残基は、カルモデュリンの標的蛋白質との結合に関わっている8つのフェニルアラニン残基である。得られた14個のカルモデュリンの温度感受性変異株で特筆すべきことは、非制限温度下で4つの異なる表面型を示したことであった。すなわち、1)スピンドル・ポール・ボディの複製、2)出芽、3)アクチンネットワークの制御、4)カルモデュリン自体の芽の部分への局在化、という4つの独立の過程の特異的欠損を持っていた。さらに異なる表現型を持つ変異の間に、遺伝子内相補という現象が見られたことから、カルモデュリンの多重機能性が遺伝学的に立証された。さらに10種類の変異カルモデュリンを大腸菌内で発現させ、各々の蛋白質をSDS-PAGEで判断して単一バンドになるまで精製した。精製した蛋白質を用い、ゲルオーバーレイ実験を行なって、カルモジュリン結合蛋白質の一つであるカルシニューリンの触媒サブユニットとの結合を調べたところ、F12A,F16A,F19A変異を持つ変異カルモデュリンは、カルシニューリンとの結合活性を失っていた。カルシニューリンの変異株は、高Na+感受性、性フェロモン存在下の致死性等の性質を示すが、カルモジュリンのF12A,F16A,F19A変異も同様の表現型を示した。以上の結果から、カルモデュリンの標的蛋白質との結合に関するモデルを考案した。
地域経済と保健医療計画の実証的研究

1.実態調査の実施1985年改正医療法により各都道府県は、地域医療計画の作成が義務づけられているが、当初の予定を遙かに上回るスピードで策定され、1988年度末までに全国をカバーするにいたった。本研究は、この地域医療計画における「医療圏」の設定が地域経済圏、生活圏等の実態と整合性があるかどうか、また逆に「医療圏」の設定が地域経済圏、行政圏等にいかなるインパクトを与えるかを調査し、あわせて医療政策と社会・経済政策とを統合的に分析する方法論的視座を固めようとするものであった。本年度に実施した調査の対象地域は、東京都三多摩地域、神奈川県湘南・県央地域、千葉県東葛南部地域、静岡県西遠地域、三重県津地域、岡山県津山地域、熊本県熊本地域および大阪府中河内地域である。それぞれの地域につき、関係行政機関、医療機関、医師会等医療団体、生活協同組合等から説明聴取し、地域視察などを行った。2.調査結果の整理・分析現地で採訪した資料や関連統計原資料の整理、集計・作表の作業を年度内にほぼ終了した。また本年度には現地調査の実施を予定していなかった北海道、宮城県、新潟県、兵庫県、鳥取県、広島県などにつき、関係機関に照会して、当該地域医療計画関係資料を収集しており、その整理分析を継続中である。3.研究成果の発表予定今年度は現地調査と資料収集・整理に重点をおいており、研究成果の発表は特に行っていない。ただし、「中間報告」的なものを、別掲のように、関係専門誌等に掲載しておいた。来年度以降、「専修経済学論集」等に研究成果を逐次発表する予定である。
無顎脊椎動物cDNAクローンの大量塩基配列決定

ヌタウナギとヤツメウナギによって代表される無顎類は,系統発生上,脊椎動物に最も近い無脊椎動物である原索動物とヒトが属する有顎脊椎動物の中間に位置している.近年,われわれを含めた複数の研究グループにより,原索動物と無顎類の中間段階,および無顎類と有顎脊椎動物の中間段階で各1回のゲノム重複がおこった可能性が高いことが提唱されている.もし,この仮説が正しければ,グノム重複による遺伝子数の飛躍的な増加が原索動物から有顎脊椎動物への進化において,きわめて重要な役割を果たした可能性がある.本研究では,ヌタウナギcDNAクローンをランダムにシークエンシングすることにより,ゲノム重複仮説の妥当性を検証するとともに,系統発生上枢要な位置を占めているにもかかわらず,これまで十分に顧みられることのなかった無顎類から配列データを収集することを目的とした.(結果)メクラウナギの血球由来cDNAクローンをランダムに1000個シークエンスした.これらのクローンのうちで,有顎脊椎動物において複数のパラロガスコピーを有する遺伝子につき,分子系統解析をおこなった.さまざまな生物種からの配列情報が入手可能であり,分子系統解析が有用と考えられたのは,HMG(high mobility group)protein,SOS(son of sevenless),enolase,aldolaseなどの遺伝子群であった.これらの遺伝子群のいずれにおいても,メクラウナギ由来の配列は有顎脊椎動物の特定のパラログとオーソロガスな関係を示さなかった.以上の結果は,少なくとも1回のゲノム重複が無顎類と有顎脊椎動物の中間段階で起こった可能性を支持する.ヌタウナギとヤツメウナギによって代表される無顎類は,系統発生上,脊椎動物に最も近い無脊椎動物である原索動物とヒトが属する有顎脊椎動物の中間に位置している.近年,われわれを含めた複数の研究グループにより,原索動物と無顎類の中間段階,および無顎類と有顎脊椎動物の中間段階で各1回のゲノム重複がおこった可能性が高いことが提唱されている.もし,この仮説が正しければ,グノム重複による遺伝子数の飛躍的な増加が原索動物から有顎脊椎動物への進化において,きわめて重要な役割を果たした可能性がある.本研究では,ヌタウナギcDNAクローンをランダムにシークエンシングすることにより,ゲノム重複仮説の妥当性を検証するとともに,系統発生上枢要な位置を占めているにもかかわらず,これまで十分に顧みられることのなかった無顎類から配列データを収集することを目的とした.(結果)メクラウナギの血球由来cDNAクローンをランダムに1000個シークエンスした.これらのクローンのうちで,有顎脊椎動物において複数のパラロガスコピーを有する遺伝子につき,分子系統解析をおこなった.さまざまな生物種からの配列情報が入手可能であり,分子系統解析が有用と考えられたのは,HMG(high mobility group)protein,SOS(son of sevenless),enolase,aldolaseなどの遺伝子群であった.これらの遺伝子群のいずれにおいても,メクラウナギ由来の配列は有顎脊椎動物の特定のパラログとオーソロガスな関係を示さなかった.以上の結果は,少なくとも1回のゲノム重複が無顎類と有顎脊椎動物の中間段階で起こった可能性を支持する.
萌芽的研究分野の探索手法に関する研究

急速に発展する研究領域の革新的技術を検出、識別、分析するために、論文とカンファレンスセッションを分析して研究トピックの時間的な変化を示す手法を提案する。ここでは、2002年から2011年に開催されたWorld Wide Web(WWW)カンファレンスセッションの推移を示し時系列ネットワークから当該研究領域の発展を可視化した。Web関連技術の発展過程において、過去の研究トピックを総括する収束セッションノードと新たな研究トピックに分かれる分岐セッションノードにより、研究トピック間の相互作用が示され、当該研究の発展の過程で重要な役割を果たしたことが示唆された急速に発展する研究領域の革新的技術を検出、識別、分析するために、論文とカンファレンスセッションを分析して研究トピックの時間的な変化を示す手法を提案する。Web関連技術の発展過程において、過去の研究トピックを総括する収束セッションノードと新たな研究トピックに分かれる分岐セッションノードにより、研究トピック間の相互作用が示され、当該研究の発展の過程で重要な役割を果たしたことが示唆された電気電子・計算機科学の研究領域について、約30年間にわたるジャーナル及び国際会議プロシーディングの論文データを分析し、研究トレンドの変化を定量的に示した。これまでに、国際会議プロシーディングに掲載された論文は、一般に入手しにくく、論文データベースに収録されていないことが多いなどの問題が指摘されていた。その一方で、研究者が論文を投稿してから一般に公開されるまで時間が短いといった特徴があり、最新の研究トレンドを把握するために適したデータと言える。近年の電子出版の普及に伴い、国際会議プロシーディングの問題点が解消され、計量書誌学における分析も可能となっている。1980年以降の研究の変化を、研究領域別の論文数の推移から分析した結果、この30年間の電気電子・計算機科学研究における主要な研究領域の変化は次の5段階に区分できることが確認された。I:原子力研究(-1986)、II:電磁気・電子デバイス(1987-1991)、III:フォトニクス・電子デバイス・コンピュータ・通信(1992-1996)、IV:コンピュータ・通信・電子デバイス、V:コンピュータ・通信・信号処理(2002-)この間に、論文生産の中心は米国から、米国・日本の2極化構造、欧州を含めた3極化構造、中国の台頭、グローバル化の時代に変化してきている。また、論文をジャーナルと国際会議プロシーディングに分けて分析した結果、国際会議プロシーディングに掲載された論文数は、2000年以降、ジャーナルに掲載された論文と比べて、急激に増大していることが確認された。国別に見ると、特に中国の組織から発表された論文数の伸びが顕著であり、2008年には国際会議プロシーディングの論文数は、米国を抜いて世界最大になったことが示された。国際会議のセッション名の変遷から研究トレンドの変化を把握するために、国際会議の論文データセットを整備し、セッション間の関係を可視化するソフトウェアを開発した。まず、次に示す4つの国際会議で発表された論文の題目、著者、所属組織、アブストラクトとセッション名を含むデータを作成した。(1) World Wide Web(WWW)Conference 2002-2011(2) Very Large Database 2002-2011(3) SIGGRAPH 2002-2011(4) Intelligent Systems forMolecular Biology 1998-2006これらの国際会議を合わせて約1500件の論文を調査し、論文の題目、著者、所属組織、アブストラクトからなるデータを収集した。各国際会議が提供しているプログラムに基づき論文データを収集し、複数の論文データベースに登録されている論文情報を確認することで、正確なデータを作成した。次に、所属組織の名称について名寄せを行い、各論文のアブストラクトから抽出した単語について語形変化を取り除くステミング処理について検討した。また、予備調査として、ロボティクス領域の論文タイトルを分析することにより、国別の研究領域の特徴を抽出する手法について検討を行った。その他、組織の観点から研究トレンドを分析するための予備調査として、工学系研究領域における大学院生の国際的な移動についても分析を行った。国際学会のセッション名の変遷から研究トレンドの変化を把握するために、国際学会の論文データセットを整備し、セッション間の関係を可視化するソフトウェアを開発した。(1)データセット4つのの国際学会で発表された論文の題目、著者、所属組織、アブストラクトとセッション名を含むデータを作成し、所属書式の名称については名寄せを行った。(2)可視化ソフトウェア各論文のアブストラクトから抽出した単語について語形変化を取り除くステミング処理を適用し、各単語のtf-idfを要素とするベクトルを産出した。次に、ベクトルの内積から論文間の類似度とセッション間の類似を求め、類似度の高いセッションの対を接続して得られたネットワークを可視化した。WWW 2002-2011のデータセットを用いた分析から次の知見を得た。2011年に「ソーシャネットワーク分析」と「ソーシャルネットワークアルゴリズム」というセッションが登場している。これらのセッションに類似したセッションを過去に遡って見ると、2006年と2007年に「E-コミュニティ」というセッションがあることから、ソーシャルネットワークに関する研究は2006年頃に「E-コミュニティ」と呼ばれた研究から発展したことが示唆された。

また、2011年に「マネタイゼーション」という特徴的なセッションが登場している。生成されたネットワーク構造から、2002年の「オークションとE-コマース」、2007年の「広告とクリック評価」といったセッションの代表される研究が「マネタイゼーション」という研究に発展したことが示された。その他、組織の観点から研究トレンドを分析するための予備調査として、工学系研究領域における大学院生の国際的な移動について分析を行った。1.平成22年度の課題の調査によって得られた研究分野の長期トレンドの詳細な解析データの収集及び分析の過程において、十分な作業能力を有する研究協力者の確保に時間を要し、当初の計画で予定していたデータ量の収集まで到達しなかった。データ収集・分析の期間を延長したため、計画よりも遅れることになった。2.情報の可視化手法の改良複数の国際会議のセッションから生成したネットワークの可視化手法等を新規に検討し、可視化ソフトウェアの機能を拡張をしたため、計画よりも遅れることになった。25年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き、研究分野の長期トレンドの詳細な解析と情報の可視化手法の改良を継続する。その他、以下の作業を進め、研究成果の外部発表を行う。(1)各論文のアブストラクトに記述されている単語の出現頻度、及び、tfidfなどのテキストマイニングで利用されている指標を計算し、各論文をベクトルデータとして記述する。(2)各論文に対応するベクトルデータから論文間の類似度を計算する。(3)論文間の類似度を用いて国際会議のセッション間の類似度を計算する。(4)国際会議のセッション間の類似度を用いて、ネットワークを生成し、セッション間の関係や時間的な推移を可視化する。(5)生成されたネットワークの妥当性を確認するために、接続されたセッションについて単語の出現頻度やtfidf等の検証を行う。
近世期家集データベース作成の為の基礎的研究

二年間にわたり、宮内庁書陵部、内閣文庫、神宮文庫、石水博物館をはじめとする諸機関にて、近世期の家集の書誌データを取り、紙焼き写真を収集してきた。その一部は既にパソコンに入力し、データベース化しつつある。現在までに、テキストデータとして入力したものは、『下冷泉為景詠草』(祐徳稲荷神社蔵本)『雅喬卿御詠』(宮内庁書陵部蔵本)『雅章卿御詠』(大阪女子大学蔵本)『三条西公福卿御詠』(学習院大学蔵本)『秀葉集』(九州大学蔵本)『貞清親王御詠草』(宮内庁書陵部蔵本)『道晃法親王御詠草』(宮内庁書陵部蔵本)『老槐御集』(京都大学蔵本)『歓喜光院御集』(京都大学蔵本)『具起卿詠草』(宮内庁書陵部蔵本)などである。今後、これに地下の部をつけ加え集大成して出版する予定である。また、今まで研究してきた木下長嘯子の家集についても、斯道文庫蔵の異本を翻刻紹介し、平成十三年二月刊の『長嘯子後集』(拙編古典文庫全460頁)に収録した。斯道文庫蔵本は、新出歌を九首含み、年代がここからおよそ判明する事、長嘯子の歌の改訂の過程がわかる事、輪池叢書本『木下長嘯子家集』とほぼ同年代のものであり、輪池叢書本の成立に一つの材料を与える事など、その出現の意味は大きい。それのみではなく、この本の筆者が、『思文閣古書資料目録』第八輯に収録されている「通勝本」とされる一連の古典書写と同じ筆跡である事を斯道文庫の佐々木孝浩氏が発見した。ここには、長嘯子作とされる「虫尽」も収録されていて、これが藤井隆氏の『虫歌合』非長嘯子作の根拠となっているものであり、今後考えるべき問題を孕んでいる。また、長嘯子の家集『挙白集』の成立については徹底してその周辺資料を探ってきたので、その成果は平成十四年度中に出版予定の『木下長嘯子研究』第二部「『挙白集』成立の周辺」として結実させる。本研究は、近世期の家集を、後々データベース化する為に、近世期の家集の全体像を把握し、書誌情報を取りながら、幅広く資料収集を行っていく事を主な目的としている。本年度は平成十二年度の実施計画の中で挙げた調査予定の文庫の内、内閣文庫蔵『老木拙蕚集』『曲妙集』『秋葉愚草』『蜑囀』、『内匠守源長勝集』、国会図書館蔵『先考御詠』、京都大学付属図書館中院文庫蔵中院家代々詠草、陽明文庫蔵近衛家代々詠草、大東急記念文庫『武者小路実岳詠草』などを中心に資料調査を行った。特に、中院文庫、陽明文庫など、公家の家集がまとまっている文庫については、周辺資料の調査も同時に行う事によって、なるべく文庫としての全体像を把握した上で家集を網羅的に見るようにつとめた。近世期の堂上歌壇を把握する上で、中院家及び近衛家の役割は非常に大きなものがあると考えられる為である。来年度は、本年度に訪書出来なかった宮内庁書陵部、神宮文庫や、祐徳稲荷中川文庫、愛媛大学付属図書館鈴鹿文庫などを順次調査していくつもりである。また、同時に、近世期家集の所在の調査をも続行し、新たな文庫に調査を及ばすつもりである。更に蔵書目録から、近世期家集と思しきものをなるべく拾っていき、全体像を把握していく作業も続けていきたい。それのみではなく、この本の筆者が、『思文閣古書資料目録』

第八輯に収録されている「通勝本」とされる一連の古典書写と同じ筆跡である事を斯道文庫の佐々木孝浩氏が発見した。ここには、長嘯子作とされる「虫尽」も収録されていて、これが藤井隆氏の『虫歌合』非長嘯子作の根拠となっているものであり、今後考えるべき問題を孕んでいる。また、長嘯子の家集『挙白集』の成立については徹底してその周辺資料を探ってきたので、その成果は平成十四年度中に出版予定の『木下長嘯子研究』第二部「『挙白集』成立の周辺」として結実させる。
プレエンプティヴ品質管理を介した不良蛋白質のサーベイランスとその意義

本研究では、プレエンプティヴ品質管理に関する新展開を目指し、新合成ポリペプチドの品質を監視するBAG6複合体の作動機構を細胞生物学・構造生物学などの手法を駆使して解明することを目指している。また、この複合体の破綻がもたらす病理への全く新しい機構解明にチャレンジするため、細胞にヒトUBQLN4、あるいはBAG6疾患変異タンパク質を発現させた影響を、独自のアッセイ系で評価することを目指した。さらに、BAG6複合体と糖尿病、がん転移、神経変成疾患などの疾患との関係を解明し、新しい治療戦略へアプローチする途を提案することを目指して研究を展開した。本年度の研究では、UBQLN4を中核にした新しい膜タンパク質品質管理メカニズムの解明に挑むため、まず、凝集性不良膜タンパク質を峻別するサーベイランス機構の解明にアプローチした。その結果、1型糖尿病の原因となるインシュリン変異体(シグナルシークエンスを欠損するもの)が、UBQLN4の標的となることを新たに見出すことに成功した。さらに、ヒトBAG6-UBQLN4疾患変異モデルを作出し、疾患発症機構の解明に挑む足がかりを得るため、UBQLN4疾患突然変異体をコードするcDNAをゲノムに挿入した新しいトランスジェニック細胞ラインを新しく確立し、解析を進めた。さらに、不良膜タンパク質のユビキチン化を支配する新規BAG6会合E3リガーゼの同定を目指し、質量分析データのチェックを進めたところ、候補となるE3リガーゼ候補を複数見出すに至っている。今後、これまでの解析を通して得られた新知見を、プレエンプティヴ品質管理を介した細胞内不良タンパク質の新規サーベイランス機構として統合し、細胞機能保持のための新しい調節システムとしてその全貌を理解することを本研究の最終目標としている。本年度の研究では、昨年までの成果を生かしつつ、BAG6-UBQLN4複合体を中核にした新しい膜タンパク質品質管理メカニズムの解明に挑んだ。凝集性不良膜タンパク質の新しいモデルを確立し、分泌タンパク質インシュリン、一回膜貫通タンパク質HLA-A、トランスフェリンレセプター、NA, -K ATPase、グルコース輸送トランスポータGLUT4など、それぞれ特徴を持つ膜タンパク質を基質候補として同定することが出来、これらの合成不良体を峻別するサーベイランス機構の解明にアプローチを進めている。また、従来から開発していた凝集性不良膜タンパク質モデルIL-2Raの疎水性領域(膜貫通領域)を好む新しいBAG6タンパク質中のドメインを一つ見出すことに成功した。さらに、ヒトBAG6-UBQLN4疾患変異モデルを作出し、疾患発症機構の解明に挑む足がかりを得るため、UBQLN4疾患突然変異体をコードするcDNAをゲノムに挿入した新しいトランスジェニック細胞ラインを確立し、解析を進めた。これらの進展を足がかりに、プレエンプティヴ品質管理を介した細胞内不良タンパク質の新しいサーベイランス機構を提案していきたいと考えている。これまでの研究から、凝集性不良膜タンパク質の複数の新モデルを確立出来たことから、今後、これらを積極的に活用してBAG6-UBQLN4複合体が新合成膜タンパク質の品質を管理するメカニズムの実体に迫っていく計画である。具体的には、我々が最近新しく同定したBAG6,ならびにUBQLN4の新しい基質認識ドメインと不良タンパク質の相互作用をのキネティックスを定量的に評価し、再現性の高い実験系の構築を進める。同時に、質量分析データから新しく同定しつつあるE3リガーゼ候補の新機能を、基質群との親和性を再評価していくとともに、不良膜タンパク質のユビキチン化修飾の種類と意義を特異性獲得の観点から検討していく。さらに、我々が既に構築したUBQLN4疾患突然変異体トランスジェニック細胞ラインを活用して、ヒトALS/FTLD疾患変異モデルの作出を進め、疾患発症機構の解明に挑む足がかりを得て、最終的に、BAG6-UBQLN4複合体と疾患との関係を解明し、新しい治療戦略へアプローチする途を提案することをゴールに設定している。本研究では、いまだ解明されていない点の多いプレエンプティヴ品質管理に関する基礎研究を進め、新合成ポリペプチドの品質を監視・支配するBAG6-UBQLN4複合体の作動機構を生化学・構造生物学などの手法を駆使して徹底解明することを目標にしている。また、この複合体の破綻がもたらす病理への全く新しい機構解明にチャレンジするため、細胞にヒトUBQLN4、あるいはBAG6疾患変異タンパク質を発現させた影響を、独自のアッセイ系で評価することを目指している。さらに、BAG6-UBQLN4複合体と疾患との関係を解明し、新しいALS/FTLD治療戦略へアプローチする途を提案することを最終的なゴールに設定している。本年度の研究では、BAG6-UBQLN4複合体を中核にした新しい膜タンパク質品質管理メカニズムの解明に挑むため、まず、凝集性不良膜タンパク質を峻別するサーベイランス機構の解明にアプローチした。その結果、凝集性膜タンパク質の疎水性領域を好む新しいドメインを一つ新たに見出すことに成功した。さらに、ヒトBAG6-UBQLN4疾患変異モデルを作出し、疾患発症機構の解明に挑む足がかりを得るため、UBQLN4疾患突然変異体をコードするcDNAをゲノムに挿入した新しいトランスジェニック細胞ラインを新しく確立することにも成功した。

今後、これまでの解析を通して得られた新知見を、プレエンプティヴ品質管理を介した細胞内不良タンパク質の新規サーベイランス機構として統合し、細胞機能保持のための新しい調節システムとしてその全貌を理解することを本研究の最終目標としている。初年度である本年度の研究では、BAG6-UBQLN4複合体を中核にした新しい膜タンパク質品質管理メカニズムの解明に挑むため、まず、凝集性不良膜タンパク質の新しいモデルを確立するところからスタートした。その結果、一回膜貫通タンパク質HLA-A、トランスフェリンレセプター、NA, -K ATPase、グルコース輸送トランスポータGLUT4など、それぞれ特徴を持つ膜タンパク質を基質候補として同定することが出来、これらの合成不良体を峻別するサーベイランス機構の解明にアプローチを進めている。また、従来から開発していた凝集性不良膜タンパク質モデルIL-2Raの疎水性領域(膜貫通領域)を好む新しいBAG6タンパク質中のドメインを一つ見出すことに成功した。さらに、ヒトBAG6-UBQLN4疾患変異モデルを作出し、疾患発症機構の解明に挑む足がかりを得るため、UBQLN4疾患突然変異体をコードするcDNAをゲノムに挿入した新しいトランスジェニック細胞ラインを新しく確立することにも成功した。さらに、不良膜タンパク質のユビキチン化を支配する新規BAG6会合E3リガーゼの同定を目指し、質量分析データのチェックを進めたところ、候補となるE3リガーゼ候補を複数見出すに至っている。これらの進展を足がかりに、プレエンプティヴ品質管理を介した細胞内不良タンパク質の新しいサーベイランス機構を提案していきたいと考えている。本研究では、プレエンプティヴ品質管理に関する新展開を目指し、新合成ポリペプチドの品質を監視するBAG6複合体の作動機構を細胞生物学・構造生物学などの手法を駆使して解明することを目指している。また、この複合体の破綻がもたらす病理への全く新しい機構解明にチャレンジするため、細胞にヒトUBQLN4、あるいはBAG6疾患変異タンパク質を発現させた影響を、独自のアッセイ系で評価することを目指した。さらに、BAG6複合体と糖尿病、がん転移、神経変成疾患などの疾患との関係を解明し、新しい治療戦略へアプローチする途を提案することを目指して研究を展開した。本年度の研究では、UBQLN4を中核にした新しい膜タンパク質品質管理メカニズムの解明に挑むため、まず、凝集性不良膜タンパク質を峻別するサーベイランス機構の解明にアプローチした。その結果、1型糖尿病の原因となるインシュリン変異体(シグナルシークエンスを欠損するもの)が、UBQLN4の標的となることを新たに見出すことに成功した。さらに、ヒトBAG6-UBQLN4疾患変異モデルを作出し、疾患発症機構の解明に挑む足がかりを得るため、UBQLN4疾患突然変異体をコードするcDNAをゲノムに挿入した新しいトランスジェニック細胞ラインを新しく確立し、解析を進めた。