hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性心不全におけるthrombospondinのβ遮断薬反応性への関与と機序

慢性心不全の進行を抑制し、左室収縮機能改善効果を有する薬剤としてβ遮断薬の有用性が明らかにされているが、β遮断薬に対する心機能改善患者群(responder)と非改善患者群(non-responder)の存在が問題である。我々はこれまでに、thrombospondir-1がβ遮断薬に対する反応性差異に関与する可能性を見出した。本研究では、β遮断薬に対する反応性差異が生じる機序におけるthrombospondin-lの役割を明らかにすることを目的とした。(1)β遮断薬反応性とTSP1遺伝子多型の臨床的検討:(a)症例数を増やし、合計71名の拡張型心筋症例にて検討した。TSPI A1746G(Thr523Ala)遺伝子多型にて、non-responder率はAA群で38.7%,AG群で31.0%,GG群で0%であり、Aアレルを持つ群ではGG群よりnon-responder率が有意に高いことが再確認できた。(b)血管内皮機能測定専用機を導入し、血管内皮機能測定精度が格段に改善された。TSP1遺伝子多型と血管内皮機能改善効果、β遮断薬反応性をひきつづき解析する。(2)TSP1遺伝子変異に関する分子生物学的検討:(a)TSP1A1746G(Thr523Ala)遺伝子変異によるタンパク発現量への影響の検討:1746A(523Thr)型が1746G(523Ala)型に比べ、そのタンパク質の発現量が有意に高いことが確認された。(b)TSP1A1746G(Thr523Ala)遺伝子変異によるタンパク質の安定性への影響の検討:1746A(523Thr)型と1746G(523Ala)型の間で、タンパク質合成阻害剤による発現したタンパク質の分解の程度に差は見られなかった。現時点では、thrombospondin-1のβ遮断薬反応性差異における役割にっき一定の結果を得たが、今後さらに検討を進める。慢性心不全の進行を抑制し、左室収縮機能改善効果を有する薬剤としてβ遮断薬の有用性が明らかにされているが、β遮断薬に対する心機能改善群(responder)と非改善群(non-responder)の存在が問題である。我々はこれまでにthrombospondin-1(TSP-1)がβ遮断薬に対する反応性に関与する可能性を見出した。本研究では、β遮断薬に対する反応性におけるTSP-1の役割を明らかにすることを目的とした。(1)正常健常者でのTSP-1の検討:若年正常健常者例(n=27)においてTSP-1血中濃度を検討した結果、1.14±0.76μg/mlの結果をえた。(2)拡張型心筋症による慢性心不全例群(n=7)と同群にage-matchさせた非慢性心不全例群(n=7)でのTSP-1の検討:age-matchさせた非慢性心不全例群においてTSP-1血中濃度を検討した結果、1.41±0.76μg/mlであった。β遮断薬導入前とβ遮断薬導入後6ヵ月後に拡張型心筋症による慢性心不全例群においてTSP-1血中濃度を検討しβ遮断薬導入前は2.29±0.54μg/ml、β遮断薬導入後6ヵ月後は1.44±1.01μg/mlであった。(3)TSP1遺伝子変異に関する分子生物学的検討:TSP1A1746G(Thr523Ala)遺伝子変異によるmRNA転写量、mRNA安定性、mRNAの二次構造への影響を検討した。その結果、TSP1A1746G(Thr523Ala)遺伝子変異により、mRNA転写量、mRNA安定性に変化は生じないが、mRNA二次構造に変化が生じた。分子生物学的検討の結果からは、TSP-1A1746G(Thr523Ala)遺伝子変異はTSP1血中濃度に影響を与えることが予測され、β遮断薬に対する反応性への関与が推測されるが、さらに今後例数を重ね、検討を進める。β遮断薬は左室収縮機能を改善し、慢性心不全進行を抑制することが明らかにされているが、β遮断薬に対する反応群(responder)と非反応群(non-responder)の存在が問題である。(2)拡張型心筋症による慢性心不全例群(n=14)でのTSP-1の検討:β遮断薬導入前とβ遮断薬導入後6ヵ月後、12ヶ月後に拡張型心筋症による慢性心不全例群においてTSP-1血中濃度を検討し、β遮断薬導入前1.60±0.79μg/ml、β遮断薬導入後6ヵ月後1.29±0.79μg/ml、β遮断薬導入後12ヵ月後1.08±0.69μg/mlであった。(3)TSP-1遺伝子多型A1746G(Thr523Ala)の検討:拡張型心筋症による慢性心不全例群(n=14)にて、AA型、AG型、GG型を判定した。AA型+AG型群でのTSP-

1血中濃度は、β遮断薬導入前1.46±0.84μg/ml、β遮断薬導入後6ヵ月後1.37±0.76μg/ml、β遮断薬導入後12ヵ月後0.85±0.44μg/mlであった。GG型群でのTSP-1血中濃度は、β遮断薬導入前2.13±0.88μg/ml、β遮断薬導入後6ヵ月後1.18±1.06μg/ml、β遮断薬導入後12ヵ月後2.23±0.62μg/mlであった。TSP-1 A1746G(Thr523Ala)遺伝子変異により、β遮断薬導入前後のTSP-1血中濃度に相違があり、β遮断薬に対する反応性への関与が推測される。
大都市郊外の歴史的変遷と地域変容の実証的研究

本研究の目的は、東京60km圏を対象範囲として、主に1955年から2000年までの地域変容を解明することである。国勢調査の市区町村別データを用いて、人口変動から見た都市サイクル、世帯・家族、住宅、学歴、産業・職業、ジェンダーなどのテーマについて分析した結果、次の6つの知見が得られた。1)都市サイクルに関しては、(1)戦前期の加速的都心化から減速的都心化、戦後の経済成長期前の減速的都心化から成長期の加速的郊外化を経て、石油危機後、減速的郊外化段階に入った。(2)主要機能の東京集中に伴い、1985-90年には加速的郊外化段階に逆戻りした。(3)1990年代には再び減速的郊外化を経て、1995-2000年に加速的都心化段階へ移行した。セクター別の都市サイクルにはタイム・ラグが見られた。2)世帯・家族に関しては、0-14歳人口の割合と「ふくらみ指数」の地域格差は縮小傾向を示すが、65歳以上人口比率と単独世帯比率のそれは、拡大傾向にある。3)住宅に関しては、1975年以降、郊外(特に西郊)では持家世帯と借家世帯の世帯規模の違いが、他の地域に比べて大きいことが明らかになった。4)学歴に関しては、(1)「高学歴化」のコアとなる地域が存在した。(2)男性大卒者と女性短大卒者は、1960年から1970年にかけて、高学歴者比率の高いコア地域が確認されるが、漸次、突出した地域が縮小し平準化が進んだ。(3)女性大卒者比率には平準化は観測されず、高学歴者比率が高い地域が固定化されている。5)産業・職業に関しては、東京60km圏内で実施された開発計画の影響により、全てではないが、居住分布に変化が生じたことが明らかになった。6)ジェンダーに関しては、労働の配分に空間的差異が認められた。第三次産業化、雇用者化、女性の就労化が進行し、地域間格差が縮小し平準化しつつある。これらにはジェンダー間、都心-郊外-周縁でタイム・ラグがある。本研究は、戦前期から現在までの大都市拡大に伴う郊外地域の歴史的変遷と地域変容の実証的研究を目的としたものであるが、科学研究費交付の予算額が削減されたため、研究対象期間と対象地域を縮小せざるを得ないことが判明し、研究組織内でこのための論義を重ねた。結論として、当初対象期間の1920年1940年については人口推移など限られた項目を採用するにとどめ、全体的な項目に関する対象期間を1950年以降にし、国勢調査データを収集することにした。また、対象地域は東京60km圏とした。このように対象の期間・地域を設定したのち、次年度以降の作業・分析に備えて次のような作業を進めた。まず、電子化されていない19501970年国勢調査データ入力作業のために、関係各機関において資料の収集・コピーをし、また、1975年以降については電子化データの一部購入を進めた。ついで、1950年2000年国勢調査について、時系列で共通に使用できる項目の再検討と整理を行い、対象市区町村の年度別行政界の調整作業に着手した。これらの作業と並行して、郊外化に関する日本、アメリカをはじめとする郊外研究に関する文献を読み進め、役割分担しているアプローチからの作業仮説を提出し、検討を続けた。併せて、郊外地域の類型化のための指標の検討も進めた。研究対象を1950年以降、東京圏60kmに縮小したものの、予算枠で共通項目全てを使用した分析は不可能であるので、人口変動の観点から、さらに、対象年度、対象項目を絞り込み、各自の仮説の修正と洗練化を行っている段階である。

5)産業・職業に関しては、東京60km圏内で実施された開発計画の影響により、全てではないが、居住分布に変化が生じたことが明らかになった。6)ジェンダーに関しては、労働の配分に空間的差異が認められた。第三次産業化、雇用者化、女性の就労化が進行し、地域間格差が縮小し平準化しつつある。これらにはジェンダー間、都心-郊外-周縁でタイム・ラグがある。研究代表者、分担者及び研究協力者の間で議論を進めてきたテーマ、すなわち、郊外社会において社会階層・階級、通勤、職業・就業構造、家族類型、ジェンダーによる特徴が空間的にどのように表出し、どのように変容してきたかを、中心都市からの距離との関連で仮説を構築し、検証するために、主に国勢調査から取得できる時系列的データを整理し、項目を確定した。まず、1920年2000年の東京圏の拡大過程を人口変動から捉え、この結果をふまえて、項目の取捨選択を行い、人口変動と関連する重要な時期を押さえることを主眼とし、高度経済成長期以前のデータで主要な項目が比較的そろっている1955年、高度経済成長期を挟んだオイルショック後の1975年、さらにバブル経済期から崩壊後までの1980、1990、2000年という主要5ヵ年と、1955年国勢調査の項目では取得できない若干の重要項目については1960年国勢調査データを、それ以降についても主要5ヵ年以外のデータを補足的に使用することにした。これらのデータのうち、電子化されていないものについては業者委託により入力を進め、チェック・修正作業を行った。また、データ形式が年度によって異なるため、データ形式の統一を図る作業を進めた。対象市区町村は旧東京都庁から60km圏とし、2000年度の市区町村に合わせて合併作業を進めているが、2000年度に合わせられない一部市区町村については、過去の行政界に遡り合併作業を進めている。入力データのチェック・修正、データ形式の統一、市区町村合併作業などの準備作業に多くの時間を要したため、本年度計画の郊外地域の類型化には至らなかったが、データが整い次第、分析を進めて類型化とヒアリング調査の準備段階としての郊外地域の選定を行う。途中経過を発表した今年度の研究会において明らかにされた知見を述べておく。1)人口増減からみた東京60km圏の中心都市(10km圏未満)と郊外リング(1060km圏未満)の都市サイクルは、1950年代から前期郊外化段階、196070年代には後期郊外化段階、また、1990年から本格的に前期都市化段階に入った。1990年以降も郊外リングの人口は増加し続けているが、人口増加地帯は中心都市により近い圏内へと移り、かつ、人口移動の求心化傾向が確認されるため、現段階は、再都市化段階への移行に向かう郊外の縮小過程という知見が得られた。2)社会問題となっている「少子・高齢化」という人口の年齢構造の変化が、どのような地理的パターンを示しつつ進展してきたのかを検討した。その結果、高度経済成長期に、東京都心から20-50km圏に「若年層(=育児期世代)の集住地」が誕生したが、その後、この「郊外」の年齢構造上の特異性が、「人口の高齢化が比較的遅い地域」にトーンダウンしたという知見が得られた。3)持家世帯比率および借家世帯比率の地域分布については、1975年に形成されたパターンが2000年まで維持されており、バブルや都心回帰による分布の変容は認められなかった。また、3050km圏では、75年以降に民営借家に小規模世帯、持家に大規模世帯という住み分けが明瞭に見られるようになった。4)学歴に関しては、男性に関しては高学歴者層の比率が高い地域が東京23区の西側から小金井、八王子と西へ、鎌倉を中心に横浜市南部、および川崎市から横浜市北部へと、年次を追うごとにセクター的に広がっている。
分子系統学的知見に基づく蘚類ハイゴケ目の新分類体系の構築

本研究は,形態形質だけではコンセンサスが得られず,多くの分類学的な問題点をもつ蘚類ハイゴケ目について,系統学的な知見を活用して分類形質の再評価を行い,分類体系の再検討を行うことを目的とする.本研究ではハイゴケ目の中でもとくに,分類学的取り扱いについて議論の多くなされてきたナガハシゴケ科とハイゴケ科の2科を中心に検討を進めた.両科を対象とすることで,ハイゴケ目内の分類学的な問題点を解決する糸口が得られると考えられるためである.ナガハシゴケ科とハイゴケ科の境界を議論する際問題となっていたカガミゴケ属,Heterophyllium属,Trismegistia属については,すでに論文として発表済みである(Tsubota et al.2001a, Tsubota et al.2001b, Akiyama & Tsubota 2001).これらの研究によりカガミゴケ属との系統関係が示唆されたWijkia属とその周辺分類群について系統学的な知見を得て,Wijkia属として扱われてきた日本産の種はカガミゴケ属に含めて扱うべきであるという結論を得た.また,Wijkia属のタイプ種であるW.extenuataについては,Heterophyllium属やTrismegistia属と近い系統関係にあり,Wijkioideae亜科の再検討が必要であることが明らかになった.これらの知見については,国際学会において発表を行い,現在論文として公表すべく投稿の準備を進めている.さらに現在,ナガハシゴケ科として扱われ,いくつかの祖先的な特徴を持つClastobryoideae亜科内のいくつかの属についても研究を進めている.ハイゴケ科を中心としたハイゴケ目全体の系統関係についてrbcL遺伝子の塩基配列を用いた系統解析を行い,イタチゴケ目を含む広義ハイゴケ目の単系統性を示し,イタチゴケ目の退化的な〓歯がいくつかの枝で独立して生じたものであることが示唆された.この結果については,Tsubota et al.(2002)において発表を行った.また,研究の過程で,微量な試料からDNAを抽出する方法を考案したので坪田ほか(2002)において発表を行った.さらに,海外調査の過程で未記載種を確認したので記載論文を投稿し,現在印刷中である.本研究は,形態形質だけではコンセンサスが得られず,多くの分類学的な問題点をもつ蘚類ハイゴケ目について,系統学的な知見を活用して分類形質の再評価を行い,分類体系の再検討を行うことを目的として研究を進めている.現在,蘚類ハイゴケ目の中でもとくに分類学的取り扱いについて議論の多くなされてきたナガハシゴケ科とハイゴケ科について検討を行っている.これら2科を対象とすることで,ハイゴケ目内の分類学的な問題点を解決する糸口が得られると考えられるためである.これまで,ナガハシゴケ科とハイゴケ科の境界を議論する際とくに問題となっていたカガミゴケ属とその周辺分類群については,Tsubota et al. (2000)でナガハシゴケ科に含めるという結論が得られていた.さらに本研究では,カガミゴケ属と同様にその取り扱いが問題となっていたHeterophyllium属とその周辺分類群について,系統学的な知見を得て,カガミゴケ属と同様にナガハシゴケ科に含めるという結論を得た.また,系統学的知見に昭らし合わせた場合,Heterophyllioideae亜科の形態的特徴はナガハシゴケ科の中でも祖先的なものであり,これらの特徴のいくつかは他のハイゴケ目蘚類でも見られるものであると解釈できた.これらの結果についてはTsubota et al. (2001a)で発表を行った.また,Trismegistia属内に,形態的・系統的に異質なまとまりがあることが明らかとなったので,Tsubota et al. (2001b)において発表を行った.さらに,Trismegistia undulataについては,Pseudotrismegistia属として新たに独立して取り扱う見解を得た.これについては,Akiyama&Tsubota (2001)において記載論文を発表した.さらに現在,ナガハシゴケ科として扱われ,いくつかの祖先的な特徴を持つClastobryoideae亜科内のいくつかの属についても研究を進めている.一部の結果については,国際蘚苔類学会において発表を行い,現在論文として公表すべく投稿の準備を進めている.本研究は,形態形質だけではコンセンサスが得られず,多くの分類学的な問題点をもつ蘚類ハイゴケ目について,系統学的な知見を活用して分類形質の再評価を行い,分類体系の再検討を行うことを目的とする.本研究ではハイゴケ目の中でもとくに,分類学的取り扱いについて議論の多くなされてきたナガハシゴケ科とハイゴケ科の2科を中心に検討を進めた.両科を対象とすることで,ハイゴケ目内の分類学的な問題点を解決する糸口が得られると考えられるためである.ナガハシゴケ科とハイゴケ科の境界を議論する際問題となっていたカガミゴケ属,Heterophyllium属,Trismegistia属については,すでに論文として発表済みである(Tsubota et al.2001a, Tsubota et al.2001b, Akiyama & Tsubota 2001)

.これらの研究によりカガミゴケ属との系統関係が示唆されたWijkia属とその周辺分類群について系統学的な知見を得て,Wijkia属として扱われてきた日本産の種はカガミゴケ属に含めて扱うべきであるという結論を得た.また,Wijkia属のタイプ種であるW.extenuataについては,Heterophyllium属やTrismegistia属と近い系統関係にあり,Wijkioideae亜科の再検討が必要であることが明らかになった.これらの知見については,国際学会において発表を行い,現在論文として公表すべく投稿の準備を進めている.さらに現在,ナガハシゴケ科として扱われ,いくつかの祖先的な特徴を持つClastobryoideae亜科内のいくつかの属についても研究を進めている.ハイゴケ科を中心としたハイゴケ目全体の系統関係についてrbcL遺伝子の塩基配列を用いた系統解析を行い,イタチゴケ目を含む広義ハイゴケ目の単系統性を示し,イタチゴケ目の退化的な〓歯がいくつかの枝で独立して生じたものであることが示唆された.この結果については,Tsubota et al.(2002)において発表を行った.また,研究の過程で,微量な試料からDNAを抽出する方法を考案したので坪田ほか(2002)において発表を行った.さらに,海外調査の過程で未記載種を確認したので記載論文を投稿し,現在印刷中である.
らせんの集合に基づく結晶設計による有機固体オプトエレクトロニクス材料の創製

本研究では、180度回転と1/2並進という対称操作で表わされる2回らせん構造に着目し、その集合を制御することで階層的結晶設計を行い、非線形光学材料として有望な極性有機結晶の開発を目指している。このような結晶は、従来波長変換素子などに用いられてきた無機結晶に比べて応答速度などの面で優れており、高度情報化社会のニーズに応える新たな材料として注目を集めている。さらに、構成成分として胆汁酸誘導体を用い第三成分の取り込み能を付与することで、結晶の高機能化および多機能化を達成できる。同時に、適当なアキラルなカルボン酸を導入することでキラリティーの制御を行う。これにより、キラリティー制御が可能な磁気特性や熱応答性を併せ持った新奇非線形光学材料としての応用を目指す。本年度の成果は以下の通りである。1、新規化合物である胆汁酸誘導体のリトコールアミンを合成し、種々のカルボン酸との有機塩を作製した。さらに、3-ニトロ安息香酸との有機塩を含めた多くの有機塩について、効率的に単結晶を作製する手法を確立した。2、3-ニトロ安息香酸、2-チオフェンカルボン酸および3-チオフェンカルボン酸との有機塩の結晶について、第二高調波発生特性の測定を行った。すべての場合に第二高調波発生特性が観測され、特に3-ニトロ安息香酸との結晶で大きな値が得られた。このことは、分極の大きな分子であっても高確率で極性結晶の構築が可能であり、さらに大きな第二高調波発生特性を示す作製における本手法の有用性をしめした。3、フランスで結晶学を学び、実際に様々なタイプの結晶について結晶構造解析を行うことで結晶中にみられる分子・超分子・結晶の対称性の評価法を身に付けた。新たな視点に基づく結晶構造の評価により、より精密な結晶設計指針を立てることができる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、有機結晶中で普遍的に観測される2回らせんを根幹とした階層的設計による高機能有機固体材料の創製を目的としている。今回、胆汁酸のアミン誘導体(LCAm)を合成し、様々な機能性カルボン酸との有機塩を作製することで、極性結晶の構築を行った。このとき、機能性カルボン酸としてπ共役部位を持つ安息香酸誘導体に着目した。Gaussianを用いて二次非線形光学特性の1つの指標である超分極率の計算を行った結果、電子求引性の置換基を持つ場合にカルボン酸アニオンの分極が大きく、大きな非線形光学特性を与えうることがわかった。そこで、主に電子求引性の置換基を導入した安息香酸誘導体を用いた。良質な単結晶が得られた有機塩について単結晶X線構造解析を行った結果、5種類の有機塩が極性結晶を構築していることがわかった。その中でも3-ニトロ安息香酸を用いた場合には、2回らせん軸と分子の極性の軸方向が他のものに比べて平行に近くなっており、大きな極性を持ちうる構造であることがわかった。すなわち、本系においてより大きな極性を持つ結晶の作製には、安息香酸誘導体のm位に置換基を導入することが良いと言える。今後、この方針に基づき、さらに多様な機能性カルボン酸の導入を行う。また、胆汁酸は結晶化する際に様々な分子を包接する事が知られている。今回の系で用いたLCAMにおいても、LCAmと機能性カルボン酸により形成されるチャネル空間に芳香族分子を取り込んだ結晶が得られた。これは、包接現象を利用した第三成分の導入による結晶の機能化の可能性を示唆するものであり、極性結晶の多機能化という点で非常に興味深い結果と言える。これらの成果は、今後の分子設計指針を与えるとともに、複合機能を持つ新規非線形光学材料開発の可能性を示唆するものである。

このことは、分極の大きな分子であっても高確率で極性結晶の構築が可能であり、さらに大きな第二高調波発生特性を示す作製における本手法の有用性をしめした。3、フランスで結晶学を学び、実際に様々なタイプの結晶について結晶構造解析を行うことで結晶中にみられる分子・超分子・結晶の対称性の評価法を身に付けた。新たな視点に基づく結晶構造の評価により、より精密な結晶設計指針を立てることができる。26年度が最終年度であるため、記入しない。目的としていたアミンおよび様々な機能性カルボン酸の合成に成功した。さらに、それらアミンとカルボン酸との有機塩を合成し、単結晶作製とともに結晶構造解析も達成している。そのうちいくつかは望まない結晶構造となっていたが、多くのものが極性結晶を構築していることがわかった。また、特定のカルボン酸を用いることで、チャネル状の空間構築もみられ、芳香族分子の取り込みを確認した。これらの成果は、本手法が有機非線形光学材料の開発において有望であることを示している。今後は、さらに多くの機能性カルボン酸を用いて極性結晶の構築を行う。このとき、カルボン酸の種類によっては結晶化能が悪く、結晶構造解析に必要なサイズの結晶を作製することが困難な場合がある。こういった場合には、結晶化条件の検討とともに、放射光施設SPring-8などを用いた構造決定を行っていく。また、得られた極性結晶の非線形光学特性、特に第二高調波発生(SHG)について評価も行っていく。さらに、実際にデバイスへの応用も視野に入れ、良質かつサイズの大きな結晶の作製を行う。
昆虫消化管新規アスパラギン酸プロテアーゼのクローニングとその特異的阻害剤の探索

昆虫と植物の関係を農業生産の立場からとらえると、昆虫は植物に食害をもたらす害虫である場合も少なくない。これら害虫を制御するためには昆虫そのものの生態を深く理解することが必要であり、特に、昆虫の嗜好性や消化機構を解明することは、食害防除対策を講じるために必要不可欠であると考える。申請者は、甲虫目昆虫においてシステインプロテイナーゼ(CP)と同様に食物消化に関わるであろうアスパラギン酸プロテイナーゼ(AP)に注目し、その分子動態の解析を行った。まず、コクゾウAP(SAP)のcDNA断片をコクゾウより獲得し、5'および3'-RACE法によりコクゾウAP(SAP)cDNAの全塩基配列を決定した。SAP cDNAがコードするタンパク質の一次構造はカテプシンDと高い相同性を有していた。SAP遺伝子の発現時期をノーザン分析により調べたところ、この遺伝子は幼虫期と成虫期に発現していることが確認された。この結果は、コクゾウが摂食行動を行う時期であること、またコクゾウ消化酵素として申請者が発見したコクゾウCP(SCP)の発現時期と類似していることなどから、SAPが消化酵素として機能している可能性を示唆するものであった。次いで、SAPの発現が確認された幼虫および成虫を用いてin situハイブリダイゼーションを行い、mRNAの発現組織分布を調べた。その結果、幼虫では前胃から中腸にかけて非常に強い発現が観察された。また、成虫では中腸で強い発現が観察されたほか、後腸や卵母細胞においても弱い発現が観察された。これらのことから、コクゾウの消化機構にCPとAPが関与していることが強く示唆された。また、SAPはSCPの発現部位よりも前方で発現していることから、両者がシーケンシャルに機能しているのではないかと推察された。SAPcDNAがコードするタンパク質の一次構造はカテプシンDと高い相同性を有していた。また、SAPはSCPの発現部位よりも前方で発現していることから、両者がシーケンシャルに機能しているものではないかと推察された。
MRI用造影剤に起因するガドリニウムの脳内沈着に関するマルチモーダル画像解析研究

本研究は、生体ラット脳を対象に反復投与された直鎖型Gdキレート造影剤が、どのように脳内に移行し、脳内でどのように特定脳領域に集積するのか、またどのような化合状態で脳組織に沈着するのかについて、MRIや電子線マイクロアナライザーなど種々の画像解析法を組み合わせて解明に挑むマルチモーダル画像解析研究である。MRIでは、生体ラット脳におけるGd造影剤の挙動や経時的に脳組織に蓄積するGdを高感度に検出して可視化し、電子線マイクロアナライザでは凍結薄切したラット脳組織について、Gdの特異的同定とその微視画像解析を実現して、上記課題の解明に挑む。
エストロゲン受容体βからみた慢性非細菌性前立腺炎の病態解明と新規治療法の開発

エストロゲン受容体(ER)にはERαとERβの2つのサブタイプがある。ERαは細胞増殖、炎症誘発作用、発癌作用を持つのに対し、ERβは抗増殖作用、抗炎症作用、抗腫瘍作用を有する。ERαとERβは相反する作用を持ち、生体内におけるその作用はERαとERβの発現比により決定される。ERαとERβは共に前立腺や膀胱組織にも分布していることが確認されているが、非細菌性慢性前立腺炎においてはERβの抗炎症作用についての報告はない。さらに選択的ERβアゴニストを用いた治療に関する報告もみられない。申請者らは、非細菌性慢性前立腺炎モデルであるホルマリン誘発性前立腺炎ラットモデルに対して選択的ERβアゴニストである5α-Androstane-3α,17β-diol(3αdiol)を経口投与することで排尿筋過活動の改善を確認することができ、前立腺炎においても選択的ERβアゴニストの炎症改善効果を確認することができた。非細菌性慢性前立腺における前立腺組織においても他の報告と同様にERβ/ERαの発現比が低下しており、ここに選択的ERβアゴニストを投与することでERβ/ERαの発現比の増加を認め、ERβによる抗炎症作用を確認することができた。非細菌性慢性前立腺炎の患者は多く、会陰部不快感や頻尿などの下部尿路症状が持続しQOLを著しく損なうことが報告されている。治療はα1アドレナリン受容体遮断薬を主体として行われるが、十分な効果が得られない症例も少なくなく治療が長期化することも多い。本研究では非細菌性慢性前立腺炎に対する選択的ERβアゴニストの有効性が確認でき、今後の臨床応用へと発展させる基礎研究となったと思われる。さらに最終年度は細菌性慢性前立腺炎の炎症性マーカーやとしてIL-18の有効性を検討し、炎症状態を評価する炎症性マーカとしての有効性を見いだすことができた。平成28年度は以下の研究を行った。1ホルマリン誘発性前立腺炎群とコントロール群における尿流動態学的な比較検討。8週齢雄S-Dラットの前立腺前葉被膜下にマイクロシリンジを用いて5%ホルマリン液(50uL)を注入し、ホルマリン誘発性慢性前立腺炎モデルを作成した。同様に生理食塩液50uLを注入したものをコントロールモデルとした。モデル作成4週後に覚醒下シストメトリーによる尿流動態学的検査を行った。ホルマリン誘発性慢性前立腺炎モデルでは排尿間隔の短縮と蓄尿期の排尿筋不随収縮を認め過活動膀胱の状態が明らかとなった。2ホルマリン誘発性前立腺炎群とコントロール群の前立腺組織におけるERα、ERβ、TNFα、iNOS、NF-κB、およびE-cadherinの分子生物学的な比較検討。1の方法で各モデル作成を行い、モデル作成4週後に前立腺を採取した。前立腺組織での炎症部位を明らかにする目的で、HE染色による組織学的評価に加え、前立腺組織におけるERα、ERβ、TNFα、iNOS、NF-κB、およびE-cadherinのmRNA発現を各群で比較検討した。ホルマリン誘発性慢性前立腺炎ラットの前立腺基質および上皮においてERαと炎症性サイトカインのmRNA発現亢進、さらにERβのmRNA発現低下を認めた。また、ホルマリン誘発性前立腺炎モデル作成4週後のRT-qPCRの評価では、前立腺組織においてERβのERαに対する発現比(ERβ/ERα)がコントロール群に比べ減少していること、TNFα、iNOSのmRNA発現がコントロール群に比較し有意に増加していることを確認した。ERαとERβについては免疫組織染色も行い発現量と局在の変化についても比較検討も行なっている。ホルマリン誘発性前立腺炎ラットではコントロール群と比較し前立腺組織における炎症性サイトカイン増加(TNFα、iNOS、NF-κBの発現増強)を認め、それに伴い頻尿などの膀胱機能異常を起こすことを明らかにすることができた、さらに、前立腺炎に伴い前立腺組織におけるERβの発現低下とERα発現増加を確認でき、ERαに対するERβの発現比率低下(ERβ/ERα)が非細菌性前立腺炎に関与していることを確認できた。この結果を国際学会及び国内学会において研究発表しており、平成28年度の研究はおおむね順調に進行していると判断した。1ホルマリン誘発性前立腺炎群に対する3αdiolの治療効果の尿流動体学的解析ホルマリン誘発性慢性前立腺炎ラットを投与群(n=5)と非投与群(n=5)に分け、投与群には選択的ERβアゴニストである3αdiol (3mg/kg)を非投与群には溶媒を4週間連日で経口投与した。4週後に覚醒下シストメトリー検査にて尿流動態学的な検討を行い、非投与群では3αdiol投与群では排尿回数および排尿筋無抑制収縮の増加を認めた。一方、3αdiol投与群は非投与群と比較し排尿回数および排尿筋無抑制収縮の低下を認め3αdiolによる過活動膀胱の改善を確認できた。2ホルマリン誘発性前立腺炎群の前立腺と膀胱での3αdiolの治療効果の分子生物学的解析3αdiol投与群では非投与群に比較しERβのmRNA発現が有意に増加し、ERα、TNFα、iNOS、NF-κB、およびEcadherinのmRNA発現が有意に低下していることを確認した。さらに、HE染色を用いて前立腺組織中の白血球数を評価し、3αdiolの炎症改善効果を評価することができた。

つまり、3αdiol投与群では非投与群と比較しTNFα、iNOSのmRNA発現が減少し、ERαに対するERβの発現比(ERβ/ERα)が増加することを確認できた。さらに、膀胱組織での分子生物学的な検討も行った。特に、排尿筋過活動に関与する温度感受性イオンチャネル型受容体(TRPA1、TRPV1)、プリン受容体(P2X2、P2X3)の発現を比較し、3αdiol投与群においてこれら受容体発現低下を確認することができ、非細菌性慢性前立腺炎ラットにおける3αdiolの排尿筋過活動に対する効果も明確にすることができた。ホルマリン誘発性慢性前立腺炎ラットでは4週後より過活動膀胱となり、これを3αdiol投与にて改善することを尿流動体検査より確認する事ができた。さらに、ホルマリン誘発性前立腺炎群の前立腺組織において3αdiolの治療効果をエストロゲン受容体および炎症性物質の検討から明らかにする事ができた。また、排尿筋過活動に関与する温度感受性イオンチャネル型受容体(TRPA1、TRPV1)、プリン受容体(P2X2、P2X3)の発現を比較し、3αdiol投与群においてこれら受容体発現低下を確認することができ、非細菌性慢性前立腺炎ラットにおける3αdiolの排尿筋過活動に対する効果も明確にすることができた。これらの研究成果を国内学会および国際学会にて報告した。エストロゲン受容体(ER)にはERαとERβの2つのサブタイプがある。ERαは細胞増殖、炎症誘発作用、発癌作用を持つのに対し、ERβは抗増殖作用、抗炎症作用、抗腫瘍作用を有する。ERαとERβは相反する作用を持ち、生体内におけるその作用はERαとERβの発現比により決定される。ERαとERβは共に前立腺や膀胱組織にも分布していることが確認されているが、非細菌性慢性前立腺炎においてはERβの抗炎症作用についての報告はない。さらに選択的ERβアゴニストを用いた治療に関する報告もみられない。申請者らは、非細菌性慢性前立腺炎モデルであるホルマリン誘発性前立腺炎ラットモデルに対して選択的ERβアゴニストである5α-Androstane-3α,17β-diol(3αdiol)を経口投与することで排尿筋過活動の改善を確認することができ、前立腺炎においても選択的ERβアゴニストの炎症改善効果を確認することができた。非細菌性慢性前立腺における前立腺組織においても他の報告と同様にERβ/ERαの発現比が低下しており、ここに選択的ERβアゴニストを投与することでERβ/ERαの発現比の増加を認め、ERβによる抗炎症作用を確認することができた。非細菌性慢性前立腺炎の患者は多く、会陰部不快感や頻尿などの下部尿路症状が持続しQOLを著しく損なうことが報告されている。治療はα1アドレナリン受容体遮断薬を主体として行われるが、十分な効果が得られない症例も少なくなく治療が長期化することも多い。本研究では非細菌性慢性前立腺炎に対する選択的ERβアゴニストの有効性が確認でき、今後の臨床応用へと発展させる基礎研究となったと思われる。さらに最終年度は細菌性慢性前立腺炎の炎症性マーカーやとしてIL-18の有効性を検討し、炎症状態を評価する炎症性マーカとしての有効性を見いだすことができた。
強誘電性液晶中の局所層構造の放射光微小領域X線解折法による評価

本研究で用いた放射光X線マイクロビーム光学系は、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設において得られる放射光をX線源として申請者らが開発してきたもので、1μm以下の空間分解能が得られる。X線光学系自体は汎用性のあるものが、本研究目的に対して光学系の最適化を行った。エアベアリングを用いた回転テーブルをシステムに組み込んで偏芯がsub-μm以下のX線ゴニオメータを作製し、測定に用いた。強誘電性液晶にはCS1014を使用した。代表的な層構造欠陥であるzig-zag欠陥を対象とし、その代表的な2つの遷移領域であるbroadwallおよびnarrow wallの層構造について実験・解析を行った。特にnarrowwallはその幅が数ミクロンであり、本研究で開発された高分解能システムにより初めてその測定が可能となった。その結果、narrow wall遷移領域では、従来考えられていたように平面の幾何学的な組み合わせでなく、層法線が位置の関数としてωおよびχ方向に湾曲している構造をとることが分かった。これは、層間隔一定の条件を満たしつつ層変形するのに必要な構造を取っているためと思われる。更に、電場を試料に印加することにより、特に遷移領域での層構造の完全性が高くなることが分かった。このことは、遷移領域は、配向膜界面の影響が相対的に弱い領域であるため、電場の効果による静電トルクを直接受けているためと思われる。また相転移点の高温側、低温側での層構造の乱れは互いに関係している場合もあることが分かった。本研究では、sub-μmの精度での局所層構造の研究を世界的に見ても始めて行ったものであり、層構造を直接的に決定できる本方法は、液晶層構造の研究にとって、極めて有効と思われる本研究で用いた放射光X線マイクロビーム光学系は、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設において得られる放射光をX線源として申請者らが開発してきたもので、1μm以下の空間分解能が得られる。本研究では、sub-μmの精度での局所層構造の研究を世界的に見ても始めて行ったものであり、層構造を直接的に決定できる本方法は、液晶層構造の研究にとって、極めて有効と思われる本年度は計画初年度にあたり、システムの検討および装置の製作そしていくつかの予備実験を行った。本研究で用いる放射光X線マイクロビーム光学系は、高エネルギー物理学研究所放射光実験施設において得られる放射光をX線源として申請者らが開発してきたもので、既に1μm以下の空間分解能が得られることは確認されている。本計画を遂行するに当たっては、ビームサイズとともに角度広がりが少ないことが必要とされるため、そのための光学系の最適条件を実験的に求めた。また、本システムの中心となる偏芯の極めて小さいX線ゴニオメータを、エアベアリングを用いた回転テーブルを用いて実現することとし製作を行った。回転精度は0.01度以下、偏芯もsub-μmになっている。その外、試料の精密位置決めのための治具を製作し、位置合わせの手法を開発した。強誘電性液晶(CS1014)を用いた実験を開始している。強誘電性液晶中に見られる層構造欠陥であるzig-zag欠陥のうち、高空間分解能を要求されるnarrowwallと呼ばれる欠陥構造について実験を行っている。欠陥近傍の位置の関数として、ωおよびχ方向の層の変位を精密に測定している。これまでの実験結果によれば、narrow wall欠陥領域で層法線が位置の関数としてωおよびχ方向に湾曲していることが分かった。まだ測定数が限られており結論は得られていないが、偏光顕微鏡により観察される欠陥形状と層構造との間にも相関があることを示唆する結果も得られている。測定例を増やすとともに、従来からのモデルとの比較を行っている。本年度は計画2年度にあたり、昨年度製作した装置を用いて放射光マイクロビームX線回折システムの構築を行い、強誘電性液晶の局所層構造の研究を行った。さらに外場(電場および温度変化)に対する層構造の変形応答を研究するための電圧印加装置および加熱装置の製作を行った。

本研究で用いた放射光X線マイクロビーム光学系は、高エネルギー物理学研究所放射光実験施設において得られる放射光をX線源として申請者らが開発してきたもので、1μm以下の空間分解能が得られる。X線光学系自体は汎用性のあるものであるが、本研究目的に対して光学系の最適化を更に行った。マイクロビーム実験では偏芯がsub-μm以下のX線ゴニオメータが必要であるので、エアベアリングを用いた回転テーブル(昨年度予算で製作)をシステムに組み込んで性能が十分であることを確認した後、測定に用いた。強誘電性液晶には昨年度の予備実験に用いたCS1014を引き続き使用した。代表的な層構造欠陥であるzig-zag欠陥のうち、高空間分解能を要求されるnarrowwallと呼ばれる数μm幅の欠陥構造について実験を行った。その結果、narrowwall欠陥領域で層法線が位置の関数としてωおよびχ方向に湾曲していることが分かった。この構造はnarrowwallとラビング方向とのなす角度にも依存していることもわかり、同じくスメクティック液晶の層構造欠陥であるfocal conicとの関係が示唆された。従来からのモデルとの比較を行った。更に、静電場あるいは矩形波電場を試料に印加することにより、特に欠陥領域での層構造の完全性が高くなることが分かった。その原因としては静電トルクの可能性が指摘された。また相転移点の高温側、低温側の層構造の乱れは互いに関係している場合もあるが、時間と共に緩和される現象も見出された。
微小管依存的に中心体に集積する新規オルガネラの同定と解析

RNG105(RNA granule protein 105)タンパク質は、当初は中心体に集積する新規タンパク質(=p105)として我々が同定したものである。本研究ではRNG105の解析をおこなった。その結果、RNG105は大脳樹状突起に特異的に発現していること、また、リボソーム・mRNAとともに細胞質粒子を形成することがわかってきた。このことから、RNG105は神経樹状突起mRNA輸送複合体の新しい構成要素であると考えられた。mRNA輸送複合体とは、神経細胞の樹状突起内へmRNAを輸送し、シナプスにおいて長期増強刺激依存的に局所的にタンパク合成をおこなうための装置である。この局所的翻訳システムは、ひとつの細胞内に多様なシナプスを形成させるためにたいへん重要であり、シナプス可塑性に必須なシステムだと考えられている。さらに本研究によって、RNG105複合体には、シナプス形成に関与する翻訳調節因子(FMRP)やmRNA輸送因子(Staufen)など興味深い因子が局在することを明らかにした。また、微小管およびアクチンモータータンパク質も局在し、これら細胞骨格依存的に複合体が細胞膜の直下まで輸送されることがわかった。さらに、この複合体によって輸送されるmRNAには、シナプス可塑性に深く関与するもの、例えばCaMキナーゼIIαやBDNFのmRNAが含まれていることがわかった。以上の結果から、RNG105は、大脳のシナプス可塑性に関与するmRNA輸送・翻訳制御複合体の新規構成因子であることが明らかになった。p105タンパク質は、中心体に集積する新規タンパク質として、我々がこれまでに同定したものである。p105を細胞に発現すると細胞質に粒子を形成するが、ここには小胞輸送に関与するβ-COPが局在することから、この粒子は何らかの膜オルガネラであろうと予想された。本研究期間中に、この粒子がβ-COPを含む膜以外に、mRNA、リボソーム、翻訳因子などをも含む高次複合体であることを明らかにした。この粒子は、アクチンおよび微小管依存的に細胞膜直下に輸送された。また、p105タンパク質の発現が脳神経細胞と生殖細胞に特異的であることも明らかにした。神経細胞においてはp105を含む粒子は微小管依存的に樹状突起に局在した。さらにこの粒子は、FMRPを含んでいることがわかった。FMRPは精神遅滞症候群の原因遺伝子産物で、特定のmRNAに結合して翻訳抑制をおこなうことによって、シナプス形成を制御する因子である。以上のような特徴を持った粒子として、神経樹状突起のmRNA輸送体が報告されている。このmRNA輸送体は、mRNA、リボソーム、翻訳因子、膜などから成る複合体であり、細胞骨格依存的に樹状突起内を輸送されることが明らかになっている。これらのmRNAがシナプスの入力依存的に局所的にタンパク質に翻訳されることによって、ひとつの細胞内に多数存在するシナプスのうち、特定のシナプスのみを変化させることができると考えられている。しかしながら、このmRNA輸送体の分子的実体はほとんどわかっていない。以上の知見から、p105はタンパク質翻訳制御機構を装備したmRNA輸送複合体の、全く新しい構成要素であると考えられる。今後この複合体を構成する他の要素を同定し、さらにmRNA輸送メカニズムや局所的タンパク質翻訳制御メカニズムを調べていくことは大変興味深いと考えられる。p105タンパク質は、当初は中心体に集積する新規タンパク質として我々が同定したものである。解析が進むにつれ、p105は、大脳樹状突起に特異的に発現していること、またリボソーム・mRNAとともに細胞質粒子を形成することがわかってきた。このことから、p105は神経樹状突起mRNA輸送複合体の全く新しい構成要素であると考えられた。

この局所的翻訳システムは、ひとつの細胞内に多様なシナプスを形成させるためにたいへん重要であり、シナプス可塑性に必須なシステムだと考えられている。本年度の研究によって、p105複合体には、シナプス形成に関与する翻訳調節因子(FMRP)やmRNA輸送因子Staufen)など興味深い因子が局在することを明らかにした。また、微小管およびアクチンモータータンパク質も局在し、これら細胞骨格依存的に複合体が細胞膜の直下まで輸送されることがわかった。さらに、この複合体によって輸送されるmRNAには、シナプス可塑性に深く関与するもの、例えばCaMキナーゼIIαやBDNFのmRNAが含まれていることがわかった。以上の結果から、p105は、脳のシナプス可塑性に関与するmRNA輸送・翻訳制御複合体の新規構成因子であることが明らかになった。
新しい狭心症治療薬の開発と評価に関する細胞生物学的研究

1.豚冠動脈起始部微小条件に(Ca)i指示色素フラ-2を取込ませ、(Ca)iと張力の同時測定によってニトログリセリンの他援機序を検討した。ニトログリセリンは細胞外への汲み出し促進によって(Ca)iを積極的に低下させるのみならず、細胞内貯蔵部のCaを減少させること、またアゴニスト刺激による貯蔵部からのCa放出を強く抑制することが明らかとなった。しかしながら、ニトログリセリンの弛緩機序としては(Ca)i低下とは直接関係の無い、セカンドメッセンジャ-を介する収縮蛋白への直接作用(おそらくはcGMPが引起こす収縮蛋白の燐酸化による収縮阻害)も重要であることが示された。2.Ca桔抗薬ジルチアゼムは非特異的作用が認められない濃度域では(10^<ー8>10^<ー6>_M)、K脱分担による(Ca)i上昇と張力発生を、(Ca)iと発生張力の関係を維持したまま抑制した。すなわち、ジルチアゼムは、他の情報伝達系には関らず、専らCaチャネル阻害により(Ca)iを低下させ、その結果として、平滑筋を弛緩させることを示された。受容体(ヒスチミン)刺激による収縮の場合、高濃度(10^<ー4>M)のジルチアゼムは、受容体とヒスタミンとの結合阻害によって、情報伝達を阻害した。10^<ー8>10^<ー6>Mジルチアゼムは、外液Ca依存性のCa流入による(Ca)i上昇と張力発生を特異的に抑制した。ヒスタミン収縮の場合はK脱分極収縮とは異り、(Ca)iの低下に比べて張力低下が軽度であった。ヒスタミン収縮には(Ca)i非依存性の成分があるため、(Ca)iの低下に見あった十分な弛緩が得られないと考えられた。3.抗狭心症薬の開発を目指して、数種類の新しいホスホジエステラ-ゼ阻害剤の作用を検討した。側鎖の成分を代えることによって、平滑筋細胞のKチャンネルに作用し、また内皮より内皮依存性弛緩物質を放出させる作用を有する新しいタイプの血管弛緩薬が作られることが明らかとなった。本年度は、狭心症治療薬として100年の歴史を持ちながらも、その作用機序が不明であるニトログリセリン(NG)の細胞・分子生物学的作用機序の解明を試みた。これによって新しい狭心症治療薬開発と評価の手掛かりを得ることが可能であろうと考えたからである。豚冠動脈の微小標本にCa指示色素フラ-2を取込ませ、Caー張力の同時測定を行なった。K^+脱分極やヒスタミン(His)は血管平滑筋の細胞質〔(Ca)〕iと張力を用量依存性に上昇させる。同程度に(Ca)iを上昇させた場合、Hisが引起こす張力上昇は、K^+脱分極の場合よりも大であった。NGは、血管の状態の如何に関わらず、すなわち安静状態でも、またHisやK^+脱分極による刺激状態でも、(Ca)iと張力を用量依存的に低下させた。

しかしながら、(Ca)i低下に比べると張力低下の程度は、K^+脱分極の際の(Ca)iー張力関係から予測される程度をはるかに越えるものであった。細胞外Ca濃度=0の場合、NGはHis感受性細胞内Ca貯蔵部の貯蔵Ca量を減少させ、また、HisによるCa放出も阻害した。しかしながら、NGはカフェイン感受性Ca貯蔵部の貯蔵Ca量や、カフェインによるCa放出に対して、何の効果も示さなかった。NGは(Ca)iに変化を与えることなくカフェインによる収縮を抑制した。これらの所見から、NGの豚冠動脈弛緩機序として、1.血管平滑筋の(Ca)iを下げること、さらに、2.(Ca)i変化に関係の無い情報伝達物質によって、収縮蛋白質を直接あるいは間接的に制御していることが重要であろう、と考えられた。現在、後者の(Ca)iに関係ない情報伝達物質ーおそらくC-GMPーの平滑筋収縮蛋白質ミオシン軽鎖への作用を明らかにしつつある。本年度は、代表的な狭心症治療薬の1つとされているジルチアゼム(DZ)の細胞・分子生物学的作用機序の解明を試みた。豚冠動脈微小標本に細胞質Ca濃度指示色素フラ2を取込ませ、細胞質Caと張力を同時測定した。ヒスタミン(His)は、細胞質Caの急激な上昇(第1成分;数秒以内)とこれに続く持続性上昇(第2成分;1分以降)を引起こした。張力発生は4分で最高に達し、その後緩除に低下した。同程度の細胞質Ca上昇に対する発生張力を比較すると、Hisは、K脱分極の場合よりも、はるかに大きな張力を発生した。K脱分極時の細胞質Caー張力関係と、化学的にスキンした血管標本の細胞質Caー張力関係は、ほぼ同様であった。10^<-8>M10^<-5>MのDZは、10^5M Hisが引起こす細胞質Caと発生張力の第2成分を、用量依存性に阻止した。この成分は細胞外にCaが存在する場合に限って観察されることから、DZは細胞外Caの流入抑制によって血管収縮を抑制している、と考えられた。Hisの引起こす細胞質Caと発生張力の第1成分は、イノシト-ル3燐酸の産生を介する細胞内Ca貯蔵部からのCa放出によって作られる。10^<-4>M以上のDZは、この第1成分を細胞外Caの有無に関らず抑制した。このような高濃度のDZは、Hisとその膜受容体との結合を阻害する。したがって、第1成分、すなわち、細胞内Ca貯蔵部からの放出による細胞質Ca上昇とこれに伴う収縮の高濃度DZによる阻害は、DZがもたらすHisとその受容体との結合阻害による二義的なもの、と考えられた。DZ処理後の細胞質Caー張力関係は、処理前とほぼ同じであることから、DZは細胞質Caの低下によって収縮を抑制すること、また収縮蛋白のCa感受性は変化させないことが明らかとなった。本年度は新しい抗狭心症薬LPー805(8ーtertーbutylー6,7ーdihydropyrolo〔3,2ーe〕ー5ーmethylーpyrozol〔1.5a〕pyrimidineー3ーcarlovitrile)の血管弛緩機序を検討した。ウサギ大腿動脈より内皮付きおよび内皮剥離中膜標本を作製し、フラ-2表面蛍光測定によって、平滑筋細胞質Ca^<++>濃度(Ca^<++>)i変化を記録した。内皮剥離標本では、細胞外1.25mMCa^<++>存在下、LPー805は静止状態の中膜条件の(ca^<++>)iと張力を低下させた。ノルエピネフリン(NE)は持続性の(ca^<++>)i上昇と張力発生を引越す。LPー805はこれらを濃度依存性に低下させた。LPー805の弛緩作用におよぼす外液K^+濃度の影響を検討したところ、20mMK^+刺激により生ずる(Ca^<2+>)iと張力上昇は、3×10^<-6>M LPー805によってほぼ完全に抑制されたが、この弛緩作用は外液K濃度依存性に減弱し、K濃度が30mMを越えると、認められなかった。細胞外Ca^<++>が無い場合、LPー805はNE投与による(Ca^<++>)
造血幹細胞の対称・非対称性自己複製に関与する分子の探索

白血球・赤血球・血小板を蛍光蛋白(Kusabira-orange)でマークしたマウスを用い、造血幹細胞画分(CD150+CD41-CD34-c-Kit+Sca-1+Lineage- cells)の単一細胞移植、さらに半年経過観察後そのレシピエント骨髄を用い連続骨髄移植を行った。その連続移植の際に、造血幹細胞画分をフローサイトメトリーにより採取し、RNAを採取し網羅的遺伝子発現解析を行った。この連続移植・遺伝子解析を繰り返すことにより、造血幹細胞の長期骨髄再構築能に関与する遺伝子を見つけることができると期待でき、実際、その中には、老化、細胞周期などに関与すると考えられている遺伝子が多数、濃縮されていた。さらに遺伝子候補を絞るために、別の連続移植マウスを用い同様の解析を行い、候補遺伝子のメカニズム解析を行う予定である。また、1個の細胞を分取培養し36-42時間後にその細胞が1回分裂した後、2個の娘細胞をmicromanipulatorにより、1個ずつに分けるという、paired-daughter cellアッセイにより連続移植実験を行った。前述の系と同様に遺伝子発現解析の比較を行った。この比較により複数の遺伝子が自己複製に関与する候補として抽出されてきており、さらなる候補の絞り込み・解析を予定している。本研究により、造血幹細胞の長期骨髄再建・自己複製に関与する遺伝子を同定することができれば、人の骨髄移植の治療成績の向上などが期待される。
メキシコ産ステビア属植物の分子系統と比較生態

ステビア属はヒヨドリバナ属に近縁なキク科植物である。その分化の中心地メキシコでは88種が報告されている。これらは、木本、多年草、1年草を含み、また他家受粉、自家受粉、無性生殖を含む。本研究のゴールはこれらの種の系統関係をDNA情報を用いて推定し、生活形と交配システムの進化にどのような相関関係があるかを解明することである。そのための資料収集を行うことが、本研究課題の目標である。本研究課題については、当初3年間の研究計画を申請したところ、そのうち2年間の実施が認められ、平成7、8年度の2年間科研費の交付を受けた。交付が2年間に短縮されたため、平成7年度の2回の現地調査では、当初の計画よりも広範囲で野外調査を実施し、その結果メキシコ産88種のうち、56種を採集することができた。しかし、やはり2年間で目的を達成することは困難であった。本年度の調査の結果、新種を含む重要な研究材料が収集でき、以下に述べるような研究成果が実現した。(1)7種を新たに採集し、さらに少なくとも6つの新種の新種を採集した。(2)これまで倍数体無性型のみが知られていた5種に2倍体有性型の存在を確認した。これは今後の有性型・無性型の比較研究にとって大きな成果である。(3)ITSによる系統解析の結果、以下の新事実が見い出された。●同種の有性型と無性型のペア間にはほとんど変異がなく、どの種においても無性型の起源は比較的最近のできごとである。また、交雑ではなく同質倍数体起源である。●1年草種では、多年草種・低木種に比べ、分子進化速度が約10倍早い。●低木種は単系統だが、1年草は多系統である。●低木種・1年草では無性型は進化していないが、多年草では平行的に繰り返し無性生殖が進化した。その文化の中心地メキシコでは88種が報告されている。

●同種の有性型と無性型のペア間にはほとんど変異がなく、どの種においても無性型の起源は比較的最近のできごとである。また、交雑ではなく同質倍数体起源である。●1年草種では、多年草種・低木種に比べ、分子進化速度が約10倍速い。●底木種は単系統だが、1年草は多系統である。低木種・1年草では無性型は進化していないが、多年草では平行的に繰り返し無性生殖が進化した。