hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
逆解析を用いた燃料配置最適化方法に関する研究

1.目的本研究では、原子炉の炉心において用いられる燃料集合体に割り当てられる出力分担をまず最適化し、求められた出力分担を再現する燃料配置を推定するという、通常とは逆のアプローチにより、原子炉内の燃料配置方法を決定する。そのため、逆解析を用いて炉心内の出力分布から燃料配置方法を効率的かつ精度良く推定する方法を新たに開発する。2.平成21年度の進捗(1)最適化手法の開発:与えられた炉心内の出力分布を再現する燃料配置方法を推定するために、以下の二つの方法を試みた。(1)焼き鈍し法など、組み合わせ最適化に用いられる最適化手法を活用し、目標となる出力分布からの差異を「ペナルティ」として考慮することにより、燃料配置方法を決定する。(2)出力分布を「入力値」として、炉心内の中性子束分布を求める拡散方程式を逆問題として解き、与えられた出力分布を再現する炉心内の中性子増倍率分布を求める。そして、得られた中性子増倍率分布を再現するように燃料集合体の配置方法を決定する。これら二つのアルゴリズムについて、最適化効率、計算時間などの観点から比較を行った。(2)最適化の効果検討:(1)で開発する最適化手法をPWRに適用し、従来用いられてきた設計法と比較することで、安全性・経済性の観点からの優位性を定量的に明らかにした。(3)グリーン関数を用いた高速炉心解析手法の検討:より高速な炉心計算のため、逆解析で用いる手法をベースにグリーン関数に基づく炉心計算法を開発した。3.H22年度の総括H22年度の所期目標はすべて達成し、H21年度から2年間で行ってきた本検討については、当初の目的を達成した。1.目的:本研究では、原子炉の炉心において用いられる燃料集合体に割り当てられる出力分担をまず最適化し、求められた出力分担を再現する燃料配置を推定するという、通常とは逆のアプローチにより、原子炉内の燃料配置方法を決定する。2.平成21年度の進捗:(1)逆問題を用いた定式化:今回取り扱う装荷パターンの設計作業を記述する数学的なモデルを検討し、最適化問題としての特徴を整理・把握した。(2)文献調査:本研究の中核をなるのは、(入力として与えられた)炉心内の出力分布を再現する燃料配置の推定である。これは、通常の炉心シミュレーション(燃料配置→出力分布)とは全く逆の解析であり、逆問題を解くことになる。炉心解析分野では、このような逆問題の応用例はほとんどないため、他の工学分野も含めて逆解析に関する文献を調査した。(3)高速炉心解析コードの開発:燃料配置の最適化のためには、計算時間が短い炉心シミュレーションコードが必須である。このため、主として加圧水型軽水炉(PWR)への適用を念頭に置いて、高速な炉心シミュレーションコードを開発した。(4)逆解析コードの開発:出力分布を評価する拡散方程式をエネルギー1群で取り扱うことで、出力分布から集合体の無限増倍率を逆解析するプログラムを試作した。3.H21年度の総括とH22年度の計画概要:H21年度の所期目標はすべて達成し、一部、H22年度に実施予定であった研究も前倒しで実施した。H21年度は比較的単純な燃料構成を対象として評価を行ったが、H22年度はより複雑な炉心に対する適用性評価などをあわせて検討する。また、焼き鈍し法など、他の手法の適用も試みる。
キノン類による腸内細菌代謝制御法の開発と関連反応の有機化学的モデル化による解明

本年度(平成14年度)は、研究計画のうち主に「キノン類が関与する細胞内酸化還元反応の有機化学的モデル化による解明」について研究を行なった。本研究課題の目的である戦略的エネルギー代謝制御を行うためには、キノン類が関与する酵素の詳細な反応機構を有機化学的に理解することが非常に重要である。申請者らは、このような観点から、酸化還元酵素の中でもタイプ3二核銅中心を有するチロシナーゼに注目した。チロシナーゼは、フェノール・カテコール・キノンが関与する反応を触媒することで、細胞内酸化還元反応に対して重要な役割を持つ。本年度は、このチロシナーゼ反応の反応機構をモデル化学的手法によって有機化学的に理解した。得られた情報から、この反応に基づいた代謝制御法の可能性について検討した。チロシナーゼ反応の解析においては、フェノール酸化と後続反応であるカテコール酸化とを分離することが必須である。本研究では、ホウ酸緩衝液を用いて反応系を最適化することによりこの分離を行い、チロシナーゼによるフェノール酸化が芳香族求電子置換反応で進行することを示した。得られた情報はフェノールやキノンを使った代謝制御法の開発にとって有用なものである。一方で、過酸化水素とチロシナーゼとの反応に関しても検討を行い、チロシナーゼのカタラーゼ活性を初めて評価することができた。この結果はタイプ3銅タンパク質の特性を探る上で重要であるばかりでなく、チロシナーゼが潜在的な酸素毒を除去できる可能性を示しており、生理学的にも興味深い。これらの成果は日本化学会第83年会において口頭発表し、かつ、現在投稿を準備している。
情報公開法制の改革の在り方に関する研究

情報公開制度については、開示請求をまって受動的に開示する仕組みにとどまらず(第1段階)、開示請求を待たずに能動的に情報提供を行うことが重要であり(第2段階)、オバマ政権の「開かれた政府」政策等を参考に、情報提供の在り方について検討した。そして、透明性の確保や説明責任を確保するための情報提供を超えて、提供された情報が民間で有効に活用され、それにより公共サービスが改善されたり、新産業が創出されたりするオープンデータ政策(第3段階)こそ、わが国が目指すべき目標であり、そのためには、単に情報を提供することにとどまらず、機械可読なデータ形式で、かつ、オープンライセンスで提供することが重要である。2013年度は、「行政手続における特定の個人を識別するための番号の利用等に関する法律」が通常国会で制定されたため、「行政機関の保有する情報の公開に関する法律」を用いて、立法過程の資料の開示請求を行い、同法について詳細な研究を行い、著書、論文等を公表した。また、議院行政文書、司法行政文書、民間委託等のアウトソーシングに伴う情報公開の問題についても研究を行い、その成果を、「行政機関の保有する情報の公開に関する法律」、「独立行政法人等の保有する情報の公開に関する法律」、「情報公開・個人情報保護審査会設置法」の解説書の改訂版において発表した。また、民主党を中心とした連立政権下で国会に提出された情報公開法改正案は、2012年11月16日の衆議院解散に伴い廃案になったが、2013年臨時国会に議員立法として同内容の法案が提出され継続審査となっている。同法案においては商業目的以外の開示請求手数料は廃止されることになっている。そこで、同法案についても検討を行い、その成果を前述の情報公開法の解説書の改訂に当たり、公表した。さらに、2013年度においては、地方公共団体の情報公開条例について網羅的に研究を行った。従前は、都道府県、政令指定都市、中核市、特例市の情報公開条例は調査していたが、一般市、町村の情報公開条例についての悉皆的調査はできていなかった。しかし、2013年度においては、一般市、町村の情報公開条例も網羅した調査を行うことができた。その結果、一般市、町の情報公開条例の中にも、新機軸を採用した注目すべきものが少なくないことが判明した。それらについても、前述の情報公開法の解説書の改訂に当たり、公表した。また、情報公開の国際的動向についても研究を行った。また、裁判関係文書については、刑事確定訴訟記録法について、判例を含めた研究を行った。アメリカの「開かれた政府戦略」の下での情報提供の実態について、文献、ウェブサイト等を通じて研究を行った。その戦略の基本理念は、透明性、参加、協働にまとめることができる。透明性の理念とは、政府活動に関する情報を市民に公開し、説明責任を果たすことであり、政府の歳出情報を市民にわかりやすく公開するために、Rwcovery.gov,USA Spending.gov., IT usapending.govのようなウェブサイトのほか、FOIAの年次報告書等、きわめて多様な行政分野でインターネットによる情報提供が行われている。参加の理念は、民主主義の強化を志向するとともに、政府の外から広範な情報を積極的に収集することにより、最善の情報に基づく政策決定をすること、換言すれば、evidence-based policymakingを行うことも主眼としているといえる。協働の理念は、政府の行政機関間、職員間の協働も意味するが、政府と市民の協働に主眼が置かれているといえる。平成24年度には、平成24年2月14日に閣議決定されて国会に提出された「行政手続等における特定の個人を識別するための番号の利用等に関する法律案」についても、情報開示請求により、立法過程の審査資料を入手し、検討を行った。なぜならば、同法案に基づくマイナンバー制度が施行されると、マイポータルを通じたプッシュ型情報提供が行われることが予定されており、能動的情報公開(狭義の情報提供)の中でも、特定の者向けの「主観的情報提供」という新しい情報公開の仕組みが導入されることになるからである。平成26年度は、情報公開の国際的動向についての研究にかなりの時間を費やした。欧米諸国に限らず、アジア、南米、アフリカ、中東の諸国における情報公開法の制定・改正の動向について調査した。また、情報コミッショナー会議等の情報公開に関する国際協力の進展についても、研究を行った。とりわけ、アメリカ連邦議会において、大幅な情報公開法改正の動きがあったため、その研究に最も時間を割いた。また、オバマ大統領が提唱した「開かれた政府パートナーシップ(Open Government Partnership)」の研究にも力を入れ、その運用の実態についても調査した。研究成果は、年度内に論文として公表することができた。情報公開と密接に関連する文書提出命令についても研究を進め、成果を公表することができた。「行政手続における特定の個人の識別のための番号の利用等に関する法律」(以下「番号法」という。)についても、研究を行い、それが地方公共団体に与える影響について、分析した。番号法については、地方公共団体への影響を中心に考察した共著を複数公刊することができた。昨年、行政不服審査法が全部改正されたことに伴い、情報公開制度にいかなる影響が及ぶかについても考察した。全部改正された行政不服審査法については、逐条解説書を含む書籍を複数刊行することができた。また、改正行政不服審査法が地方公共団体に与える影響について考察した論文を公表し、とりわけ、地方公共団体の情報公開制度について、いかなる対応が可能かについての見解を示した。

情報公開制度の基礎になる公文書管理制度について、(i)著作権法改正による特定歴史公文書等の利用に係る公表権、複製権との調整、(ii)行政不服審査法全部改正と公文書等の管理に関する法律における審理員制度の適用除外、(iii)「閣議等の議事の記録の作成及び公表について」の閣議決定、(iv)1歴史的緊急事態に対応する会議等における記録の作成等、2閣僚会議等の議事の記録の作成、3特定秘密および特定秘密以外の公表しないこととされている情報が記録された行政文書の管理、に係る「行政文書の管理に関するガイドラインの改正、(iv)法務大臣が保管している刑事事件に係る判決書等の訴訟に関する書類の保存のために内閣総理大臣と法務大臣の間で申し合わされた「歴史公文書等の適切な保存のために必要な措置について」、(v)国立大学法人アーカイブの国立公文書館等としての指定、(vi)特定歴史公文書等の利用請求に対する処分についての不服申立てに係る公文書管理委員会への諮問に対する答申、(vii)公文書管理条例制定の動向について研究を行い、その成果をコンメンタールの改訂版において公表することができた。また、公文書等の管理に関する法律の施行5年を目途として公文書管理委員会で同法の見直しについての検討が行われたが、その内容についても、私見を踏まえて、近く公表する予定である。情報公開制度の国際的動向については、「開かれた政府パートナーシップ」(OGP)の動向を始め、欧米諸国のみならず、アジア、アフリカ等も含めて、グローバルな動向について研究を行った。その成果についても、近く公表する予定である。番号法についても、研究成果を著書等として公刊することができた。また、本科研で行ってきた研究の成果を踏まえた情報公開法のコンメンタールの改訂作業も進行中である。情報公開制度の基礎になる公文書管理制度については、順調に研究が進展し、『逐条解説公文書等の管理に関する法律』の第3版において、その成果を公表できたこと、番号法については、共著1冊を新刊として、2冊を改訂版として、また、監修書2冊を公刊できたことには満足している。他方、番号法の逐条解説の改訂については、改訂原稿の作成は平成27年度内に終了したが、刊行は平成28年度になる見込みであること、情報公開法の逐条解説の改訂作業は継続中であり、平成27年度中に終えることができなかったことのため、100パーセント満足することはできない。情報公開制度については、開示請求をまって受動的に開示する仕組みが第1段階である。我が国は、1999年に「行政機関の保有する情報の公開に関する法律」2002年に「独立行政法人等の保有する情報の公開に関する法律」が制定されており、また、都道府県は100パーセント、市区町村においてもほぼ100パーセント、情報公開条例が制定されている。もっとも、地方公共団体の組合については、なお情報公開条例が未制定のものが少なくないので、未制定の地方公共団体の組合に情報公開条例を促すことが、重要な課題である。第2段階は、開示請求を待たずに能動的に情報提供を行うことであり、オバマ政権の「開かれた政府」政策が、最も進んだ情報提供といえる。
カラビ・ヤウ特異点の解消とその代数的構造

本年度前半4月から7月は本研究費にて英国ケンブリッジ大学ニュートン研究所に滞在し、そこで行われた「高次元複素幾何学」の特別研究活動に参加した。そこでは毎週2つから3つの滞在者によるセミナーが開かれた他、期間中2つの大きな研究集会が開催された。ひとつは4月にアメリカのクレイ研究所が主催した物理と数学合同の研究会であり、超弦理論や高次元複素幾何学の最新の研究情報についての情報交換、議論が行われた。その参加者との議論により私自身の研究(特にマッカイ対応や特異点解消)と物理のミラー対称性の関わりについて多くの情報が得られ、ニュートン研究所滞在中の研究に大きな影響を及ぼした。またもうひとつは6月後半にヨーロッパの代数幾何学研究者団体が主催したもので、期間中はヨーロッパの代数幾何学者が大勢ニュートン研究所に滞在し、研究発表や最近の研究成果に関する情報交換を行い、私と近いことを研究している人々とマッカイ対応や物理から出てきた数学の問題について議論することができた。この滞在期間中、私は主に2つのことを重点的に行った。ひとつは今まで研究してきた3次元商特異点の解消を組み合わせ論的に構成できるグレブナ基底を用いた考え方を高次元化する研究である。これは先に述べた2つの研究集会に参加したアメリカのユタ大学のCraw氏をはじめ、多くの人の賛同を得、3次元でも代数多様体の分類論への応用ができそうであることがわかった。またもうひとつはニュートン研究所で同時に開催されていた物理の「M理論」の研究者との議論である。とくにアメリカのマサチューセッツ工科大学の物理学者Hanany氏とは互いの研究や計算にかんする情報を交換し、数学的にわかっていること、物理から数学の問題等、多くの有益な情報や新しい結果を得ることが出来た。本研究費は以上の英国滞在で消化されたが、実際には帰国後も同様の研究また研究成果の公表を行っている。たとえば、本年度中期(8月から9月)は以上の研究成果を中国、四川で開かれた国際数学者会議のサテライトコンファレンス「弦理論的オービフォールド」にて発表し、物理学者から新たな情報を得た。またその後も、研究成果を発表するための論文執筆やセミナーでの研究成果の公表を続けている。以上が本年度、本研究費にて行った私の研究実績の概要である。本年度は主にヒルベルトスキームを用いて構成した商特異店(C^K/G)のクレパントな特異点解消について研究した。とくに次の2つのテーマについて深く調べた。1)Gヒルベルトスキームとグレブナ基底:3次元のクレパントな特異点解消及び2次元の最小特異点解消はすべてヒルベルトスキームHilb^n(C^k)を用いて構成される。この解消を具体的に与える方法としてグレブナ基底を用いた明確なものを構成した。さらにこの応用として3次元の極小モデル理論におけるflop(フロップ)の記述を組み合わせ論的にできる可能性が出てきた。この結果に関する論文は現在執筆中である。2)2次元の商特異店のマッカイ対応で出てくる"スペシャルな"表現を組み合わせ論的に表現する方法を見つけた。これ以前は特異点解消の上の幾何的な情報をかなり必要とする定義しかなかったが、本結果により容易に求められるようになった。更にこの他にも物理学者との交流によりマッカイ対応にかかわる超弦理論の問題などを議論し、現在も研究中である。
微細構造に優れた走査電子顕微鏡用の血管鋳型試料作製方法の改良開発

本研究は、血管鋳型用樹脂メルコックスIIでの微細構造に優れた試料作製方法の改良を目的とし検討をおこなった。メルコックスIIは、以前のメルコックスに比べて粘度が低く、血管外に漏れたり、収縮が大きいなどの不具合が出ている。そこで、硬化剤の添加量や反応時の温度条件を変えることで最適条件を導きだす検討をおこなった。検討硬化剤は、メルコックスIIの同梱硬化剤と自家調製硬化剤[フタル酸ビス(2エチルヘキシル)2.9ml+フタル酸ジブチル1.5mlに対して、過酸化ベンゾイル(75%)を50%、60%、70%、80%の割合で作製した各4種類]での計5種類で検討した。初めに、樹脂に対して各硬化剤2%、25%、4%、7.5%、10%、16%の割合で調合した樹脂を試験管内に入れて観察をおこなった。5種類の硬化剤すべて同じ結果で、24%までは綺麗な硬化ができ、7.5%以上になると白濁やひび割れが出てくることが確認され、収縮率は硬化剤の量を増やすことで抑えられる傾向があることがわかった。樹脂反応時の温度条件として、4%+4°Cと4%+マイクロウェーブで検討した結果、4°Cは硬化時間がかかりすぎるため、樹脂が血管外へ漏れる可能性があり適していない。マイクロウェーブは樹脂自体が脆くなり、気泡、ヒビ割れが起きたのでこれも適していなかった。よって、4%硬化剤条件の室温硬化が総合的に良いということがわかった。次に、各硬化剤で4%条件を使用し、ラット6週齢を用いて動物実験をおこなった。腎臓の糸球体において、同梱硬化剤は樹脂表面に細かな凹凸や小さな穴があり、あまり良い結果ではなかった。自家調製硬化剤は前述の不具合は無かった。樹脂の硬化の比較は、50%は少し柔らかい硬化で、試料作製時の水洗で微細構造が壊れる可能性があった。60%は程よい硬さで、微細構造は保たれていた。70%は微細構造は保たれていたが部分的に細かの凹凸があった。80%は樹脂の重合不良がおこり、樹脂の変形や細かな凹凸があった。よって、自家調製60%硬化剤を、樹脂に対して4%条件で、室温硬化させた試料作製方法が最適条件であることがわかった。
医薬素材を指向した天然物合成への電子環状反応の活用に関する研究

1.Lavanduquinocinの合成研究:lavanduquinocinとcarquinostatin Aは、共通のコア構造の3-ethoxy-1-(2-hydroxypropyl)-2-methylcarbazoleを有する。その不斉合成において、リパーゼ触媒での不斉エステル化反応が高い光学収率を示した。次いで、(-)-alcoholと(+)-alcoholの絶対配置は改良Mosher法により、R-(-)-および(S)-(+)-alcoholと決定し、酸化過程を経てdescyclolavandulyl-lavanduquinocinの合成を達成した。3.Dichotomine A-Dおよびdichotomide I,IIの合成研究:aza-6π電子系電子環状反応により合成できたβ-carbolineの1位にビニル基を導入した1-EthenylcarbazoleにAD-mix-βを用いた不斉ジオール化を行い,(S)-(-)-dichotomine Cの最初の全合成に成功した。不斉ジオール化は、Sharpless則に反する結果であった。標記の研究課題について下記のように実施した。アレン中間体を組込んだ6π-電子系電子環状反応を利用しカルバゾール骨格を合成したのち、リパーゼを使用した不斉アセチル化によりR-配置のアルコール体へ誘導した。現在、カルバゾールの6位への置換基導入を検討中である。また、本研究の一連の研究の中で得られたリパーゼを使用した不斉アセチル化を基にしたR-1-(2-hydroxypropyl)carbazoleの合成成果を論文として公表する準備を始めている。(2)4,7-ジ置換インドールの合成ルートの確立carbozomadurin AおよびB(Actinomadura madurae 2808-SV1)、epocarbazolin AおよびB(Streptmycesanulatus T688-8)の全合成を行うために必要な原料である4,7-ジ置換インドールの合成ルート確立を行う。その方法として、インドール合成として一般的に知られているFischerのインドール合成法あるいはHemetzberger-Knittel法を検討した結果、Hemetzberger-Knittel法を活用して全合成展開を図るための原料供給が可能なルートを確立することができた。(3)1,3-ジ置換β-carboline構造のdichotomineA-DおよびdichotomideI-IIの全合成研究抗アレルギー作用を有する1,3-ジ置換β-carboline構造のdichotomineA-Dおよびdichotomide I-IIの共通の基本構造である1,3-ジ置換β-carboline骨格合成の基礎検討を実施した。この基礎検討の成果を基に全合成への展開を図る予定である。4,7-ジ置換インドールを基にアレン中間体を経由する電子環状反応を鍵反応とする手法を用いて、カルバゾール骨格合成までは成功している。次年度継続してその全合成を達成する。(3)1,3-ジ置換β-carboline構造のdichotomineA-Dおよびdichotomide I-IIの全合成研究抗アレルギー作用を有する1,3-ジ置換β-carboline構造のdichotomine Cの全合成を達成することができた。しかし、報告されているdichotomine Cのスペクトルデータと一致しない結果を得ている。そこで、現在別ルートでのdichotomine Cの全合成を行ないその構造を確かめるための研究を実施中である。(4)Neurokinin1受容体拮抗薬CP-728663およびその関連化合物の合成研究標的とするCP-728663を3つのキラル中心をもつピペリジン部と多置換キノロン体の2つのパーツに分けての全合成研究を展開し、どちらもパーツについても残すとこを数工程で合成を達成できるとことまで来ている。次年度に継続して、CP-728663の全合成を達成する予定である1.Carbazomadurin AおよびBの合成研究:Carbazomadurin AおよびBの合成は、アレン中間体を経由する6π-電子系電子環状反応により、1,2,3,5,7-pentasubstituted carbazoleを得ることができた。その1位ヘアルケニル基の導入に成功した。全合成の最終段階を検討中である。2.Dichotomine A-DおよびdichotomideI,IIの合成研究:aza-6p電子系電子

環状反応により合成できたβ-carbolineの1位にビニル基を導入した1-EthenylcarbazoleにAD-mix-βを用いた不斉ジオール化を行い、(S)-(-)-dichotomine Cの最初の全合成に成功した。不斉ジオール化は、Sharpless則に反する結果であった。3.Neurokinine1受容体拮抗作用を有するCP-728663の全合成研究:2-quinolone部分を2-aza-6p電子系電子環状反応を活用して、2-quinolone体を合成できた。2-quinolone環の3,4-位のシクロプロパン化を検討中である。一方のpiperidine環は、L-グルタミン酸から出発し、目的の4-amino-2-ethyl-6-phenylpiperidineの最終段階を検討している。
細菌べん毛の本数を制御するGTP/ATP結合タンパク質の作動機構

細菌は運動器官のべん毛を適切な本数および位置に構築することで、効率良い遊泳を可能としている。ビブリオ菌極べん毛の本数はGTPaseであるFlhFが正に、ATPaseであるFlhGが負に制御しており、その活性は細胞の極で発現している。本研究では、FlhFとFlhGのGTP/ATP加水分解サイクルと細胞内局在変化・べん毛本数制御活性の関係を、適切な変異体を用いた生化学・結晶構造解析・1分子蛍光観察により明らかにし、極べん毛が正確に1本だけ形成される仕組みを解明することを目標としている。本年度は、1) FlhGのヌクレオチド結合スキームと生化学活性の関係、2) FlhG N末端領域のFlhF-GTPase活性およびべん毛本数制御における役割、の2点について主に研究を進めた。1)については、精製したFlhGの凝集しやすい性質を再検討し、ヌクレオチド、特にADPの存在下において凝集が抑えられることを見出した。これをきっかけに、精製直後の標品を用いてFlhGをゲル濾過で解析することに初めて成功し、ATP/ADPの存在下においてFlhGは単量体で存在することを見出した。一方、高いATPase活性を示すFlhG-D171A変異体は、ATP存在下でゲル濾過の溶出位置が高分子側にシフトし、構造が変化していると考えられた。2)については、N末端20残基を欠失させたFlhG変異体の性質を解析した。この変異体はFlhF-GTPaseを活性化できなかった。さらにべん毛形成の抑制能も低下していたが、それはビブリオ菌内での発現量が低下したためであり、過剰発現すると抑制能を示すことがわかった。従ってFlhGのN末端はべん毛形成を抑制する活性には直接関係しないと考えられる。また、N末端欠損により発現量が低下する原因として、FlhGの持つ二箇所の発現開始部位の一つが失われた可能性が考えられた。本研究では大きく分けて3つの課題(1. FlhFとFlhGのヌクレオチド結合スキームと構造、2. FlhFとFlhGの生化学活性の制御機構、3.細胞極におけるFlhFの機能発現機構)を掲げている。2018年度はFlhGのゲル濾過解析に初めて成功し順調に進んでいると考えている。1)と2)については、2017年度に確立したFlhFの精製系と合わせて、FlhGによるFlhF-GTPaseの活性化の機構にFlhGのN末端領域が重要であることを見いだすことができた。また今年度はFlhGのゲルろ過解析に成功し、FlhGはATP, ADPのどちらの存在下でも単量体であることが分かってきた。しかし光架橋型ATPを用いてATP結合能の検討を進めたが、明確な結果を得るには至らなかった。これまでATPの結合部位と推定してきた2つのアミノ酸残基の性質に違いが見られることから、MinDとは異なるFlhGの性質が、べん毛形成抑制能にどう関与するのか明らかにすることが次年度の課題である。3)については、昨年度に見出したFlhFがMSリング構成因子のFliFを極へリクルートする活性について、大腸菌を用いて検討を進めた。その結果、FlhFの発現によりビブリオ菌FliFのリング形成が促進することを見出し、FliFリングは、FlhFに加えて回転子タンパク質FliGを発現すると形成効率がさらに高まることが明らかとなった。しかしFlhFによる極への移行は、大腸菌ではビブリオ菌ほど顕著ではなかったことから、ビブリオ菌内では、FlhFとともに別の因子がFliFを極へ移行させている可能性が考えられる。また、我々はGFPやVenusを融合したFlhF, FlhGを染色体から発現させる菌株を用いて、自然な発現量のもとでFlhFとFlhGがどのように細胞内で振舞うのか、その挙動の観察を始めている。FlhF, FlhGともにN末端領域が活性制御に関係すると考えられているが、この領域を含めた全長の結晶構造はまだ明らかになっていないため、最終年度は全長タンパク質の結晶化を目指す。また、FlhGは極でプラットフォームとして働く膜タンパク質HubPと作用し、FlhF機能を阻害している可能性が示唆されている。そこで、HubPとFlhGの相互作用を、様々なHubPの断片を用いて解析を進め、極においてHubPがFlhGの活性を制御する可能性を検討する。一方、FlhGのN末端領域を欠失した変異体は、ビブリオ菌内での発現量が大きく低下していた。その結果、べん毛遺伝子群のマスターレギュレータと考えられているFlaKの活性を負に制御できず、べん毛遺伝子群が過剰に発現し、多べん毛の形質を示したと考えられる。そこで最終年度には、FlhGの極におけるFlhFの活性制御だけでなく、FlaKへの負の作用によるべん毛遺伝子発現の抑制についても解析を進める。FlhFについては、ビブリオ菌の極へMSリングタンパク質FliFをリクルートすることや、大腸菌を用いた解析からMSリング構築を促進することが分かってきたが、FlhF, FliG存在下で形成したMSリングを精製するとFlhFは含まれていないため、構築過程における作用点は明らかではない。そこでごく短時間の相互作用を捉えることが可能な光架橋法を用いて、FliF-FlhF間相互作用を検討する。

最後に、蛍光タンパク質を融合させたFlhF, FlhGを染色体から発現させ、細胞内動態を1細胞周期を通して観察し、作用部位の時空間解析を試みたい。なお、近縁種のV.vulnificusではFapAがべん毛の形成位置決定に関与することが報告されている。FapAを研究している韓国のグループを日本に招き、議論を深める予定である。細菌は運動器官のべん毛を適切な本数および位置に構築することで、効率良い遊泳を可能としている。ビブリオ菌極べん毛の本数はGTPaseであるFlhFが正に、ATPaseであるFlhGが負に制御しており、その活性は細胞の極で発現している。本研究では、FlhFとFlhGのGTP/ATP加水分解サイクルと細胞内局在変化・べん毛本数制御活性の関係を、適切な変異体を用いた生化学・結晶構造解析・1分子蛍光観察により明らかにし、極べん毛が正確に1本だけ形成される仕組みを解明することを目標としている。本年度は、1) FlhFとFlhGのヌクレオチド結合スキームと生化学活性の関係、2) FlhFの極局在機構、3) HubPのべん毛本数制御への関与、の3つの点について研究を進めた。1)については、まずこれまで困難であったFlhFの精製に取り組み、少量培養の系ではGTPとMgCl2の存在下でクマシー染色にてほぼ単一バンドになる程度の精製度と量の表品を得ることができた。まだ大量培養の系では成功していないが、GTPase活性測定には十分な量を準備できる目処が立った。2)については、flhF遺伝子全長においてランダムに変異を導入し、極に局在できなくなった変異体の単離を行った。この変異体は無べん毛で、GTPの塩基部分との作用が予測される部位に変異が同定された。このことから、GTP結合とFlhFの極局在に関係があると考えられる。3)については、HubPの欠失株を作成したところ、他の菌種とは異なりべん毛本数が増加し、FlhGの極局在が完全に失われていた。予想と異なり、この株の極に存在するFlhFの量は野生型と変わらないため、HubPはFlhGを極につなぎとめ、FlhFを直接阻害するモデルを立てた。HubPの研究成果は論文にまとめて発表した。本研究では大きく分けて3つの課題(1. FlhFとFlhGのヌクレオチド結合スキームと構造、2. FlhFとFlhGの生化学活性の制御機構、3.細胞極におけるFlhFの機能発現機構)を掲げている。総合的に見て、まずまずの達成度と考えている。1)と2)については、FlhFの精製系を立ち上げGTPase活性を測定することを最初の目標とし、少量培養の系では、クマシー染色で単一バンドになる程度の精製度と量を得ることができるようになった。GTPase活性の測定や二量体形成能などの構造測定まであと一歩である。FlhGに関してはATPase活性の測定は確立しているが、非常に不安定で凝集しやすいために、ヌクレオチド結合実験ができていない。最近NaClの濃度を変化させることでFlhGの凝集を抑えられそうな結果を得つつあり、成功すれば生化学解析に道が開ける。3)については、共同研究先の谷口博士の研究室にて、細胞極に存在するFlhFの分子数測定実験を行い、データを取得した。現在慎重に解析を進めている。また、極にFlhFがどのように局在するのかについて、FlhF全長へのランダム変異導入解析から、FlhFのGTPase活性またはFlhFとGTPの結合が重要であることを示唆する結果を得ることができた。
3次元磁界測定により神経細胞内・細胞外電流を評価し、神経障害の病態を解明する

我々は神経誘発電位に代わる新しい非侵襲的な神経機能診断方法の開発を目的として神経磁界測定を行っている。細胞内電流による磁界を主に捉える従来の測定に加え、脊髄・末梢神経軸索における活動の主体と考えられる脱分極部に流入する磁界を捉え、評価することがより重要であると考え、脊髄不完全損傷モデルを対象に3次元誘発脊髄磁界を測定した。3成分(X,Y,Z:神経の長軸に平行な方向をY軸、Y軸と垂直な方向をX軸とする)すべてのセンサーから磁界を測定することができ、損傷後には磁界が減衰することが確認できた。体表面と神経の長軸方向に平行な磁界成分を捉える事が出来るY方向のセンサーからは脱分極部に流入する体積電流によると考えられる磁界が得られ、脱分極部の位置を把握するのに適していると考えられた。前年度の研究においてこのセンサーで得られた磁界の減衰に着目し、高精度で損傷部位を特定することが出来た。今年度においてはこれを用いて更に非侵襲的な脊髄機能診断を行うべく、脊髄硬膜外電極による電気刺激を用いず、末梢神経刺激を用いた脊髄誘発磁界による脊髄障害部位診断の検討をウサギ脊髄損傷モデルを用いて行った。硬膜外電極刺激と同様の結果が得られ、末梢神経刺激による非侵襲的な測定も可能であることが示された。また当施設においてはヒトに対する硬膜外電極刺激による頚髄症患者に対する頚髄機能診断と、健常者における末梢神経刺激による頚髄誘発磁界の測定に成功している。今年度の結果よりヒト脊髄誘発磁界測定においても、より非侵襲的な測定の可能性が示唆された。従来のZ方向のセンサーでは、細胞内電流による磁界を主に捉えられ、細胞内電流を評価するのに適していると考えられた。また体表面に平行かつ神経の長軸方向に垂直な磁界成分を捉える事が出来るX方向のセンサーからは神経の直上で最大となる磁界が得られ、神経の位置を把握するのに適していると考えられた。一方、体表面と神経の長軸方向に平行な磁界成分を捉える事が出来るY方向のセンサーからは脱分極部に流入する体積電流によると考えられる磁界が得られ、脱分極部の位置を把握するのに適していると考えられた。細胞内電流と随伴する体積電流を分けて評価する事は、神経誘発電位測定では不可能であり、神経機能診断における3次元誘発磁界測定の優位性が確認出来た。本研究の結果をヒト脊髄誘発磁界測定における有用な基礎データとするために、現在、診断精度の検討、記録方法、解析方法の検討を行っている。3成分(X, Y, Z:神経の長軸に平行な方向をY軸、Y軸と垂直な方向をX軸とする)すべてのセンサーから磁界を測定することができ、損傷後には磁界が減衰することが確認できた。このセンサーで得られた磁界の減衰着目し、障害部位を推定すると損傷中心部位から1.44±3.57mmとなり、高精度で損傷部位を特定することが出来た。また、本研究の成果は、ヒト脊髄誘発磁界測定における基礎データとなり、非侵襲的なヒト用脊髄・末梢神経磁界測定装置の開発に大きく寄与すると考えられる。3成分(X,Y,Z:神経の長軸に平行な方向をY軸、Y軸と垂直な方向をX軸とする)

すべてのセンサーから磁界を測定することができ、損傷後には磁界が減衰することが確認できた。体表面と神経の長軸方向に平行な磁界成分を捉える事が出来るY方向のセンサーからは脱分極部に流入する体積電流によると考えられる磁界が得られ、脱分極部の位置を把握するのに適していると考えられた。前年度の研究においてこのセンサーで得られた磁界の減衰に着目し、高精度で損傷部位を特定することが出来た。今年度においてはこれを用いて更に非侵襲的な脊髄機能診断を行うべく、脊髄硬膜外電極による電気刺激を用いず、末梢神経刺激を用いた脊髄誘発磁界による脊髄障害部位診断の検討をウサギ脊髄損傷モデルを用いて行った。硬膜外電極刺激と同様の結果が得られ、末梢神経刺激による非侵襲的な測定も可能であることが示された。また当施設においてはヒトに対する硬膜外電極刺激による頚髄症患者に対する頚髄機能診断と、健常者における末梢神経刺激による頚髄誘発磁界の測定に成功している。今年度の結果よりヒト脊髄誘発磁界測定においても、より非侵襲的な測定の可能性が示唆された。
スタートアップ企業の起業家属性と資金調達に関する計量分析

本研究では,わが国における創業まもないスタートアップ企業を対象として創業時の資金調達を分析する.ここではいくつかのデータソースを用いて,特に,個人属性で測定された起業家の個人属性と資金調達との関係に焦点をあてた研究をすすめていく.また,創業時の資金調達によってスタートアップ期のパフォーマンスにどのような違いがみられたかについても検証していく.本研究による研究成果を要約すると,まず,起業家の人的資本による資金制約の違いが示されており,創業時の資金調達に対する人的資本の間接的効果が示されている.また,ここでは,従来の資金制約のモデルで看過されてきた創業時の資金調達と起業家の人的資本との関係に着目しており,これまでの先行研究のモデルの問題点を指摘する意味においても有益な示唆を与えている.次に,株式公開をめざす企業あるいは起業家の特徴が示されており,特に,研究開発志向の強い企業の株式公開をめざす割合は高いことが明らかになっている.ここ数年の間,アメリカのナスダック市場を目標として,わが国を含めたいくつかの国々において,イノベーティブな事業活動をめざす企業向けの新興株式市場の整備がすすめられている.ここでの結果はこのような進展に対して起業家側のニーズからの妥当性をあらわしたものと受け止められる.最後に,創業後のパフォーマンスと創業時の資金調達との関係について,個人投資家(ビジネス・エンジェル)から資金調達した企業が成長する傾向はみられたが,銀行から資金調達した企業が成長する傾向はみられなかった.この結果から,資金供給側のモニタリング能力やモチベーションに違いがあると考えられ,創業後に急成長する企業への資金供給先として,銀行のはたす役割の限界が示唆されている.本研究では,わが国における創業まもないスタートアップ企業を対象として創業時の資金調達を分析する.ここではいくつかのデータソースを用いて,特に,個人属性で測定された起業家の個人属性と資金調達との関係に焦点をあてた研究をすすめていく.また,創業時の資金調達によってスタートアップ期のパフォーマンスにどのような違いがみられたかについても検証していく.本研究による研究成果を要約すると,まず,起業家の人的資本による資金制約の違いが示されており,創業時の資金調達に対する人的資本の間接的効果が示されている.また,ここでは,従来の資金制約のモデルで看過されてきた創業時の資金調達と起業家の人的資本との関係に着目しており,これまでの先行研究のモデルの問題点を指摘する意味においても有益な示唆を与えている.次に,株式公開をめざす企業あるいは起業家の特徴が示されており,特に,研究開発志向の強い企業の株式公開をめざす割合は高いことが明らかになっている.ここ数年の間,アメリカのナスダック市場を目標として,わが国を含めたいくつかの国々において,イノベーティブな事業活動をめざす企業向けの新興株式市場の整備がすすめられている.ここでの結果はこのような進展に対して起業家側のニーズからの妥当性をあらわしたものと受け止められる.最後に,創業後のパフォーマンスと創業時の資金調達との関係について,個人投資家(ビジネス・エンジェル)から資金調達した企業が成長する傾向はみられたが,銀行から資金調達した企業が成長する傾向はみられなかった.この結果から,資金供給側のモニタリング能力やモチベーションに違いがあると考えられ,創業後に急成長する企業への資金供給先として,銀行のはたす役割の限界が示唆されている.本年度は,先行研究のサーベイおよび実証分析を中心に当該課題の研究をすすめた.まず,先行研究のサーベイについて,「中小企業論」「ファイナンス」の分野を中心に論文サーベイを行った.創業時の資金調達に関連する論文,特に,株式公開(initial public offering ; IPO)および起業家の個人属性の影響に関する論文をサーベイし,起業家の個人属性と株式公開意欲との関係についての仮説を提唱した.次に,実証分析について,これまでの研究課題において実施したアンケート調査「我が国スタートアップ企業の経営実態に関する調査」をもとにデータの整理および加工を行った.特に,起業家の個人属性および株式公開意欲に関するデータを整理して基本統計量などを示すことで,わが国起業家の特性を示した.また,起業家の株式公開意欲ごとに企業の成長性を示し,株式公開意欲をもつ起業家の経営する企業ほど成長性が高いことを示した.続いて,データセットとモデルを整理して回帰モデルを推定することで,起業家の個人属性が株式公開意欲に与える影響を検証した.推定結果から,創業時に流動性制約を受けていた起業家の株式公開意欲は強く,また,研究開発志向の強い企業ほど株式公開意欲は強い傾向が示された.また,VCの支援を受けている企業やIT関連企業は,株式公開をめざす傾向が示された.加えて,それぞれの資金調達先の違いによるスタートアップ企業のパフォーマンスの違いについても検証した.その結果,創業時に個人投資家やVCから資金調達した企業ほど成長性が高い傾向がみられたが,銀行から資金調達した企業についてはそのような傾向がみられなかった.これらの結果から,金融機関および投資家によって,スタートアップ企業への融資・投資の目的,および企業のモニタリング機能に違いがあることが示唆される.これらの実証分析の結果は,既にワーキングペーパーとしてまとめており,査読審査付きジャーナルに投稿し,レフリーからコメントをいただいている.次年度の研究では,これらのコメントなどをもとに,さらなる論文の改善をめざすことにある.残された課題として,まず,どのような理由で株式公開を含めた資金調達が必要になるかについての理論的な背景について十分に論じてみたい.また,そもそもどのような起業家が創業時に流動性制約に直面しやすいかについて十分な検証が行われてないため,この点についてあらたな分析を行ってみる.

加えて,次年度は,あらたなデータへのアクセスを試み,さらに精緻化されたデータをもとにした実証分析も試みる予定である.本年度は,昨年度の実証分析をもとに,スタートアップ企業を対象として,起業家属性が資金調達に与える影響,加えて,起業家属性が企業パフォーマンスに与える影響を分析した.具体的には,昨年度作成した「起業家の株式公開意欲」および「資金調達先の選択とパフオーマンス」に関する2つの論文の加筆修正を行った.また,新たに「起業家の人的資本と資金制約」に関する研究をすすめ,理論モデルおよび推定方法の検討を行った.先の2つの論文について,前年度に作成したワーキングペーパーに対する同分野の研究者やジャーナルのレフリーからのコメントを参考にしながら更なる研究の改善をはかった.まず,「起業家の株式公開意欲」の研究について,前年度の推定結果から,研究開発志向の強い企業ほど株式公開意欲の高いこと,および起業家の個人属性による違いが示されている.しかし,理論的な背景が十分でないこと,および変数の内生性を考慮した推定を行っていないことが問題点として残ることから,これらの点を考慮した論文の修正および推定方法の改善を試みた.ただし,論文では,起業家の株式公開意欲が従属変数であり,それを質的変数でとらえている.したがって,通常の2段階推定法では適切な推定値が得られないため,質的変数に対応可能な操作変数法を援用した.これらの点で論文を加筆修正を既に終えている.次に,「資金調達先の選択とパフォーマンス」の研究について,内部資金への依存,資金制約,パフォーマンスとの関係が十分に明示していなかったため,その点についてさらなる分析の改善を試みた.現在,これらの変数間をいかに明示していくかを検討しながら,論文を加筆修正している.さらに,「起業家の人的資本と資金制約」の研究について,既にワーキングペーパーとしてまとめている.この研究は,これまでの先行研究でパフォーマンスに対する人的資本の直接的な効果に注目されがちであったことに対し,これまで十分に明らかにされていない起業家の人的資本の間接効果に焦点をあてた内容となっている.これまでのモデルでは「起業家の人的資本と資金制約との負の相関」が説明できないことを指摘したうえで,この研究では,起業家の人的資本が資金調達に与える間接的な影響を考慮することによって,この相関が説明できることを示している.このような視点から,起業家の人的資本が資金制約に与える影響を示し,人的資本のパフォーマンスに与える間接的な影響を示唆した.今後の研究として,起業家の人的資本が総合的にどのようにパフォーマンスに結びついているかを解明し,加えて,この事実をもとに,資金制約の緩和や起業家教育の視点から,わが国における創業支援政策がどのようにあるべきかに関する政策的な議論へ展開していくことを予定している.
細胞外マトリックス蛋白質テネイシンファミリーの総合的解析

我々は主要組織適合性抗原遺伝子群(MHC)のクラスIII領域の構造解析を行っている際に、細胞外マトリックスタンパク質・テネイシン(テネイシンC,TNC)と構造上の類似性の高いタンパク質(テネイシンX,TNX)の遺伝子を見いだして以来、テネイシンファミリーの生体内機能の解析及び分子進化学的研究を行ってきた。本研究費の御支援により主に以下の3点を明らかにすることができた。一つ目は癌化悪性化に伴ってのTNXの発現パターンについてで、TNXとTNCの発現パターンを神経膠腫において調べた。TNCの発現は悪性度が高くなるにつれ発現が血管周囲に増し、一方TNXは悪性度が高くなるにつれ発現が血管周囲において減少し、TNXとTNCは相補的な発現パターンを示すことが明らかとなった。二つ目はTNXの発現制御機構についてで、TNCとTNXの発現制御機構の相異点を明らかにする目的でTNCの発現を誘導又は抑制する因子を用いTNXの発現を調べた。その中でglucocorticoidにTNX発現抑制作用を見いだした。またTNXのinvivo系での発現制御機構を癌細胞の浸潤時において調べた。癌細胞をヌードマウスに移植し、癌細胞及び周りの宿主由来の間質におけるTNXの発現様式の変化を調べたところ、TNXの発現は癌細胞及び周辺の間質において抑制されることが明らかとなった。以上のことよりTNXとTNCの発現制御機構は異なることが明らかとなった。三つ目はTNX遺伝子座の分子進化・ゲノム進化的学的解析で、全長67,977bpに及ぶマウスTNX遺伝子座の全塩基配列の決定を行った。さらにcDNAライブラリーのスクリーニングやRT-PCRによりマウスTNX遺伝子の全領域をカバーするcDNAクローンを得、解析を行った。その結果マウスTNXは4,114アミノ酸残基より成り立ち、数種のオルタナティブスプライシング産物の存在を明らかにした。我々はテネイシン・ファミリーの総合理解の目的で、平成7年度においては主に遺伝子ターゲティング法を用いてテネイシンX(TN-X)欠損マウスの作成を試みた。TN-X遺伝子の5'プロモーター領域及び5'コーディング領域をNeo遺伝子に置換し、相同領域の異なった3種類のターゲティング・ベクターの構築を行なった。次にエレクトロポレーション法によりES細胞にターゲティングベクターの導入を行ない、約1200個のG418耐性細胞のうち相同組換えを起こした複数個のES細胞をPCR法により同定した。次にこの相同組換えの起こったES細胞を用い、熊本大学・相沢慎一研究室の協力を得てインジェクション法によりキメラマウスの作成をおこなった。ところがどの独立したES細胞由来のキメラマウスにおいても、ES細胞の寄与の低いキメラマウスは得られたが、ES細胞の寄与の高いキメラマウスは得られず胎児期の13日目から16日目の期間に死ぬらしいことが明らかとなった。この時期の正常胎児においてはTN-Xは心臓で特に強い発現が見られることが知られている。キメラマウスの胎児期においてどうして致死に至ったかをさらに詳細に検討する必要があるが、現在2つの可能性を考えている。1つ目の可能性としては心臓などのTN-Xの発現の多い器官のTN-X欠損細胞では、TN-X量が半分になるために異常が生じた可能性、2つ目としてはターゲティングベクターとしてPGKプロモーター及び翻訳終始コドン付きのNeo遺伝子を、TN-X翻訳開始コドンを含む領域に変換したものを用いたため、強力なPGKプロモーターより合成されたdominant negativeタイプの変異をもった異常TN-Xが多量に作られ、その結果13日目から16日目に致死に至った可能性が考えられる。

今後さらに検討する必要がある。細胞外マトリックス・テネイシンX(TN-X)の生体内での機能解明のために遺伝子ターゲティング法を用いて、TN-X欠損マウスの作成を試みた。TN-X遺伝子の翻訳開始コドンを含む5′領域をNeo耐性遺伝子に置換したターゲティング・ベクター作成後、相同組換えが起きた2個のES細胞クローンを得た。次にこれらのES細胞を8細胞期胚にインジェクションしキメラマウスの作成をおこなったが、寄与率の高いキメラマウスは得られなかった。キメラ胎仔の段階での胚性致死の可能性を考え胎仔期13日目から16日目の胎仔を調べたところ、ES細胞の寄与が高いと思われるキメラ胎仔の多くには、全身性の明らかな浮腫が生じていた。より詳細な形態についての解析を行なったところ、心臓の心外膜が肥厚し、冠状毛細血管の形成が不完全であった。心機能不全のために浮腫を生じたと考えられる。胎仔期において心外膜はTN-Xの発現の高い部位であり、異常の場所と一致する。心臓冠状毛細血管は心外細胞が心筋層内にもぐりこみ分化したもので、TN-Xはこの過程に関与するものと推測される。心臓以外の異常としては肝実質の壊死が観察された。これはキメラ胎仔において肝臓毛細血管が十分に形成されず、そのためその血管が支配している肝実質の領域に十分な栄養が与えられなかったために引き起こされたと推測される。肝臓における毛細血管の形成におけるTN-Xの関与も示唆される。我々は、MHCクラスIII領域に新規の細胞外マトリックスであるテネイシンX(TNX)遺伝子をヒトとマウスにおいて同定して以来、TNXの生体内機能の解析と分子進化学的研究を行ってきた。新規の細胞外マトリックスであるTNXは、全長約70kbの遺伝子にコードされ分子量約450kDaの巨大な多機能型タンパク質である。TNXの機能解析を行うにあたりTNX遺伝子の構造上の全情報を得ること、またマウスとヒト間の広範囲の連続したゲノム構造の差異を明らかにするため、全長67,977bpに及ぶマウスTNX遺伝子座の全塩基配列の決定を行った。さらにcDNAライブラリーのスクリーニングやRT-PCRによりマウスTNX遺伝子の全領域をカバーするcDNAクローンを得、解析を行った。その結果マウスTNXは4,114アミノ酸残基より成り立ち、数種のオルタナティブスプライシング産物の存在が判明した。またオルタナティブスプライシング産物は第3番目、及び15から22番目のフィブロネクチンタイプIIIリピートが、正確にスプライス・アウトしていることが明らかとなった。またマウスとヒトのTNX遺伝子座の構造を比較するため、ドットマトリックス解析を行った。その結果イントロン1,4,6にマウスとヒト間で高く保存されている領域が見つかった。発生分化などの複雑な生物現象に関与する多くの遺伝子は、多様な発現制御を受けていることが考えられ、そのような遺伝子では非コーディング領域内に転写や複製の調節、核内配置などの重要な機能を司っている部位の存在が指摘されている。TNX遺伝子においてもヒトとマウス間で保存されている非コーディング領域は、TNX遺伝子の複雑な発現調節を担っている重要な領域である可能性が推測される。
骨格筋における興奮収縮連関の分子機構の研究

骨格筋の興奮収縮連関の分子機構を解明するために,単離筋小胞体ベシクルを用いて,興奮収縮連関に関与する内在性因子の同定を行った。Ca^<2+>放出チャネル(リアノジン受容体)は細胞内(筋小胞体ベシクル外)Ca^<2+>濃度に依存するゲート機構を持つが,ベシクル内Ca^<2+>濃度を低くするとベシクル内のCalsequestrin(CSQ)が失われ,それと平行してCa^<2+>チャネルが開かなくなることから,CSQがリアノジン受容体を制御していることを見つけた。そこで,CSQが筋小胞体のどのタンパク質と結合しているかを調べるために,CSQを基質としたアフィニティーカラムを製作しCSQ結合タンパク質の探索を行った。その結果,96kDaのTriadin,30kdaのDIDS結合タンパク質,25kDaのJunctinと結合することが分かった。更に30kDaタンパク質を精製し,そのアフィニティカラムを使って結合タンパク質を調べたところ,CSQの他にJunctinとが結合することが分かった。これらの結果からこの3種のタンパク質は複合体を形成しリアノジン受容体からのCa^<2+>放出を制御している可能性が示された。更に30kDaのDIDS結合タンパク質の遺伝子をクローニングした。筋小胞体からのCa^<2+>放出の分子機構を解明するために,T管膜と筋小胞体が結合をしたトライアドと呼ばれる膜分画を精製し,T管膜の脱分極によるCa^<2+>放出の速度論的解析を行った。T管膜内外のイオンの置換によって脱分極させ,筋小胞体からのCa^<2+>放出を蛍光色素Fura-2を用いて測定した。その結果,Ca^<2+>放出速度には2つの成分があることが確認できた。以前の報告とは異なって,速い成分は脱分極を大きくすると放出Ca^<2+>の量が増加したが,放出速度は変化しなかった。遅い成分は逆に放出量は変化しなかったが,放出速度は増加した。このことから速い放出は筋小胞体内でCSQに結合したCa^<2+>が量子的に放出されており,遅い成分は筋小胞体内の遊離のCa^<2+>が放出されるというモデルを提出した。骨格筋の興奮収縮連関の分子機構を解明するために、単離SRベシクルを用いて、興奮収縮連関に関与する内在性因子の同定やSRCa^<2+>放出チャネル(Ry受容体)の機能解析を行った。Ry受容体は細胞内(SRベシクル外)Ca^<12+>濃度に依存するゲート機構を持つが、ベシクル内Ca^<2+>濃度を低くすることによりこの機能が消失することが分かった。更に、それと並行して多量のCalsequestrin(CSQ)がベシクル外へと遊離することから、CSQがRy受容体を制御していることが示唆された。CSQがSRのどのタンパク質と結合しているかを調べるために、CSQを基質としたアフィニティーカラムなどによりCSQ結合タンパク質の探索を行った。その結果、CSQ結合タンパク質の候補として96kDa,30kDaのタンパク質が挙げられた。