hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱ショック蛋白質の遺伝子導入による腎障害抑制効果に関する研究

我々は、初めてほ乳類からHSP60を精製し、特異抗体を作製した。これを用いてHSP60の細胞内局在を検討し、ミトコンドリア以外に細胞質にも存在することを明らかにした。HSP60の腎臓での機能を解明するため、脱水ラット腎を用いてHSP60の細胞内局在変化を検討した。HSP60は腎皮質、髄質、乳頭部のいずれにも存在した。脱水により乳頭部のみにHSP60の高発現を認めた。細胞各分のimmunoblotによる検討では、細胞質各分で著減し、ミトコンドリア各分で増加が認められた。HSP60は脱水などのストレスにより、細胞内局在が変化することが判明し、HSP60は高浸透圧の維持や水代謝に関連している可能性がある。我々は、睾丸特異的105kDaストレス蛋白質(HSP105)を精製し、特異抗体を作製した。これを用いて腎臓での局在を検討し、髄質に局在すること明らかにした。また、HSP105は既に報告されているosmotic stress protein 94 (OSP94)と同蛋白質であることを明らかにした。我々は、ラットにgentamicin(GM)を投与し、障害された近位尿細管上皮細胞ライソゾーム内にHSP73が集簇することを報告した。この機序を解明するため、GMアフィニティーカラムと豚腎細胞質画分を用いてGM特異的結合蛋白質を検討し、それをHSP73と同定した。CDスペクトラ解析で、HSP73にGMが結合しHSP73の構造が変化することが判明した。HSP73はrhodaneseの凝集を防止するchaperone活性を有するが、そのchaperone活性がGM添加で抑制された。GMのHSP73結合部位は、C端側ペプチド結合ドメインであった。これらより、GMはHSP73と特異的に結合しHSP73のchaperone活性を抑制し、HSP73の生理的役割を阻害し腎毒性を引き起こす一つの原因と考えられた。細菌のHSP60はミトコンドリアのみに局在し、ミトコンドリア内でchaperoneとして機能すると考えられている。その抗体を使用してHSP60の細胞内局在を検討したところ、細胞質(細胞質HSP60)にも存在することを明らかにした。その意義に関しては未だ明らかでないが、我々は、免疫抑制剤の一つであるミゾリビンにHSP60が特異的に結合し、immunophilinとして機能することを初めて報告した。また、細胞質HSP60がミトコンドリアに移行する機序に関しても不明であった。今回我々は、この機序を解明する目的で、脱水ラット腎を用いて、HSP60の細胞内局在変化を検討した。HSP60は腎皮質、髄質、乳頭部のいずれにも存在していたが、脱水により乳頭部にのみHSP60の高発現を認めた。細胞各分のimmnoblotによる検討では、細胞質各分で著減し、ミトコンドリア各分で増加が認められた。したがって、HSP60は脱水などのある種のストレスにより、細胞内局在が変化することが判明した。HSP60は、腎臓において高浸透圧の維持または水代謝に関連している可能性がある。以前我々は、睾丸特異的105kDaストレス

蛋自質(HSP105)を精製し、特異抗体を作製した。これを用いて腎臓での局在を検討し、髄質に局在すること明らかにした。さらに、これの生化学的性状を検討し、HSP105は既に報告されているosmotic stress protein 94(OSP94)と同蛋白質であることが判明した。OSP94は脱水により腎髄質で発現が増加することが報告されているが、HSP105ではこの現象が明らかでなかった。この相違が、検出方法等によるものか不明であり、今後の検討課題である。以前に確立したHSP72およぴHSP90過剰発現LLC-PK1細胞株を用いて,浸透庄変化に対する耐性能を解析した。両過剰発現LLC-PK1細胞株ともに、浸透圧変化に対する耐性能はコントロールと有意な変化を示さなかった。この結果は、継代による細胞株の劣化による可能性もあり、再度トランスフェクションして同様の検討を試みる予定である。ゲンタマイシン(GM)は、アミノグリコシド系抗生物質の一つで抗菌力にすぐれ、臨床でも広く〓されている。しかし、それの連用や過剰投与により腎毒性や聴覚障害が出現するため、臨床的に〓使用が制限されている。その腎毒性の機序として、尿細管上皮細胞のライソゾームに〓phospholipaseの活性をGMが阻害し、ライソゾーム内に脂質が蓄積して細胞機能障害を来すと考〓れている。以前我々は、ラットにGMを連日投与し、急性尿細管障害モデルを作製した。このモデルにおい〓障害された近位尿細管上皮細胞のライソゾーム内にHSP73が集簇することを報告したが、その機〓不明であった。今回我々は、この機序を解明する目的で、in vitroの系でGMが特異的に結合す〓白質を検討した。まず、GMアフィニティーカラムと豚腎細胞質画分を用いてGM特異的結合蛋白〓検討したところ、73kDaの蛋白質が抽出された。免疫ブロットにより、その蛋白質はHSP73と同〓れた。また、CDスペクトラ解析により、HSP73にGMが結合することによりHSP73の構造が変化す〓とが明らかとなった。In vitroにおいてHSP73はrhodaneseの凝集を防止するchaperone活性を〓るが、GMの存在下ではそのchaperone活性が抑制された。GMのHSP73結合部位はC端側3分の1〓位であり、ペプチド結合ドメインであった。免疫組織学的検討でも、障害された近位尿細管上皮〓のライソゾーム内のHSP73とGMの局在が一致することが判明した。これらの結果より、GMはH〓と特異的に結合することによりHSP73のchaperone活性を抑制し、これが腎臓におけるHSP73の〓的役割を阻害し腎毒性を引き起こす一つの原因に成り得ると考えられた。以前我々は、HSP73がゲンタマイシン(GM)に特異的に結合する蛋白質であることを報告した。また、CDスペクトラ解析により、HSP73にGMが結合することによりHSP73の構造が変化し、HSP73のchaperone活性が抑制されることを見出した。さらに、GMのHSP73結合部位はC端側3分の1の部位のペプチド結合ドメインである可能性を報告した。これらの結果より、GMはHSP73と特異的に結合することによりHSP73のchaperone活性を抑制し、これが腎臓におけるHSP73の生理的役割を阻害し腎毒性を引き起こす一つの原因に成り得ると考えられた。今回我々は、ATPase結合部位であるHSP73のN端とペプチド結合部位であるHSP73のC端のreconbinant蛋白質を作製し、それらとGMの相互作用をより詳細に検討した。
蛋白質部による-硫黄クラスターの物性と制御機構

フェレドキシン(Fd)は広く生物界に存在し、様々な代謝系で電子伝達体として機能する鉄-硫黄蛋白質である。本研究では光合成細菌Rhodoacter capsulatusが持つ幾つかのFdの一つ(FdI)をとりあげ、その変異Fdの生理機能を評価するとともに、大量発現系を構築し変異Fdの物理化学的性質を調べた。既にFdI遺伝子(fdxN)のクローニングは完了しており、またfdxN破壊株は窒素固定条件下で生育が著しく遅くなることを明らかにしている。平成4年度の研究成果は具体的に以下の通りである。1。部位特異的変異を加えたfdxNを含むフラグメントを発現ベクターに挿入し、発現プラスミドを得た。ここで光化学系蛋白質をコードする遺伝子群のプロモーターを用いた。E.coliから接合により発現プラスミドをR.capsulatusのfdxN欠損株MSAIへ導入し、変異Fdの大量現系を構築した。2。本Fdに特徴的なC41とC50の間の8残基を少なくするようなプラスミドをMSA1に導入したところ、どれも窒素固定条件下で野生株と同程度に生育した。このことからこのループアウトは、生理機能上重要でないといえる。またC54またはC59がセリンになるようなプラスミドを導入したところ、後者は野生株と同程度に生育したか、前者はMSA1と同程度にしか生育しなかった。3。FdIの変異蛋白質を嫌気条件下で精製した。C41とC50の間の残基をGAに置換した変異Fdは、可視近紫外のCDスペクトルでは野生型FdIと似ていたが、紫外部でのCDスペクトルでは違いがみられた。変異FdIのEPRスペクトルは野生型FdIと異なり、典型的な2[4Fe-4S]型Fdのスペクトルに近かった。1。2。3。
高次細胞機能制御を可能とする非天然型アミノ酸含有環状ペプチド中分子の創製

(1)デストラキシンEの2つのNHアミドをそれぞれNMeアミドに変換した類縁体、および2つのNMeアミドをそれぞれNHアミドに変換した類縁体をすべて合成した。この際、これまで行なっていた位置でのマクロラクトン化が進行しないことがわかった。そこで、分子内の水素結合をとることにより環化反応が進行しやすくなる位置を考慮して、それぞれの環化前駆体を設計することにより、マクロラクタム化により望む類縁体が合成できることを見出した。得られた化合物の生物活性を評価し、立体配座を比較することで、活性発現に必要な三次元構造を明らかにした。(2)テイクソバクチンの構成アミノ酸である、L-allo-エンドラシジジン(End)とそのジアステレオマー(L-End)を合成し分ける不斉合成法を開発した。これによりテイクソバクチンの活性発現に重要と報告されているL-allo-End部位のジアステレオマーの合成も可能になり、構造活性相関に興味がもたれる。(3)テイクソバクチンの大環状部分の合成を達成した。マクロラクトン化による環化という新たな手法を確立した。環状ペプチドのNHアミドとNMeアミド体それぞれの合成に適した環化位置があるという知見を得た。それらの活性評価の結果から、分子内の水素結合が立体配座の固定化に重要な役割を果たしており、活性発現に必要な三次元構造を構築できることがわかった。また、環状グアニジノ基を有するデプシペプチドのマクロラクトン化が可能であるという、新たな知見を見出した。天然環状デプシペプチドについて、さらに立体配座を固定化できる官能基を導入し、生物活性と物性における効果と三次元構造情報の関連情報を収集する。有効なものについては、それをステープルする部位として用いた、新規人工環状ペプチドライブラリーの設計、合成を進める。テイクソバクチンとその類縁体の全合成を進める。(1)フロー合成により、不斉補助基を有するアミドエノラートを生成し、アルドール反応を行う条件を確立することができた。これにより様々な不斉アルドール反応をフロー法を用いて行うことが可能になった。(2)アプラトキシンAについて脂肪鎖部位の効率良い合成法を確立した。すなわち、これまでプロリン触媒を用いた不斉アルドール反応とアルケンの不斉水素化を組み合わせて四つの不斉中心のうち二つを構築していたところ、対称な酸無水物の酵素を用いた加水溶媒分解反応とケトンの不斉還元反応を組み合わせることにより、さらに効率よい不斉合成に成功し、実用的な脂肪鎖合成を達成した。これにより様々な類縁体を効率良く合成することが可能になった。(3)デストラキシンEのγ,δーエポキシーαーヒドロキシカルボン酸部位の不斉合成法を確立した。また、マクロラクトン化とマクロラクタム化による合成法を比較し、マクロラクタム化では二量体の生成が一部観測されるのに対し、マクロラクトン化では、ほとんど見られないことからマクロラクトン化の方が効率良くデストラキシンEを合成できることを明らかにした。その結果、デストラキシンEおよび様々な類縁体を効率良く合成できるようになった。(4)アスペルテレスチドAの構成成分であるβーヒドロキシフェニルアラニンについて、トレオおよびエリトロの二つのジアステレオマーをそれぞれ光学的に純粋に合成する方法を確立した。本手法を用いてアスペルテレスチドAを行い、その構造決定を行えるようになった。フロー法を用いる不斉アルドール反応を確立し、各種環状ペプチド天然物の構成成分であるヒドロキシカルボン酸、および非天然型アミノ酸の合成法を確立したことから、生物活性環状ペプチドの各種類縁体合成が可能になった。(1)環状ペプチドPF1171Fについて固相合成を活用して各種類縁体の合成を行った。それらについて蚕の麻痺活性を評価するとともにPAMPAを用いた膜透過性について評価した。その結果,活性のあった化合物はいずれも十分な膜透過性を示すことがわかった。また,立体配座解析の結果,溶液中の三次元構造は単結晶のX線結晶構造解析で得られた結果とよく一致し,アミドのNHおよびカルボニル基が分子内の水素結合するため,化合物の疎水性が大きくなり,それが十分な膜透過性が得られた要因となることがわかった。(2)ピペリダマイシンFに含まれているヒドロキシピペラジン酸の効率よい不斉合成を確立し,アミノ基と別のピペラジン酸クロリドとの縮合反応を検討した。我々がこれまでに開発したSc(OTf)3を用いる縮合条件に付した結果,水酸基の保護基の種類により,縮合時のピペラジン酸のエピメリ化の割合が異なることを見出した。最終段階での脱保護が可能と考えられる保護基を選択し,ピペラジン酸のテトラペプチド体の合成に成功している。また,テイクソバクチンに含まれているエンドラシジジンの不斉合成法を確立した。(3)アスペルテレスチドAの全合成を達成し,天然物の立体配置を明らかにすることができた。この際,天然物のNMR測定により得られている1H NMRのカップリング定数とNOE情報を,環状ペプチドの立体配座解析から得られる三次元情報と照らし合わせ,その立体配置を予想し,全合成により決定することに成功した。環状ペプチド化合物の立体配座と膜透過性の関係を明らかにし,各種非タンパク質構成アミノ酸の不斉合成法を確立し,天然物合成を達成するなど,研究は予定どおり進んでいる。(1)デストラキシンEの環員数の違う類縁体を合成し、その三次元構造と活性および膜透過性を評価した。

天然物は19員環の環状デプシペプチドである。βーアラニン部位のメチレン鎖を一つ短くした18員環の類縁体、および一つ長くした20員環の類縁体を天然物と同様の手法で合成することに成功した。生物活性を評価した結果、18員環化合物は活性がかなり減弱し、20員環化合物は若干劣る活性を示した。また、膜透過性についても顕著な変化がみられ、環の員数と分子の三次元構造の関連が膜透過性と生物活性に影響することが判明した。(2)フロー法による不斉マンニッヒ反応を実現した。これまで実現したフロー合成による不斉アルドール反応とは異なり、エノラート形成には室温が有効であり、マンニッヒ反応を行う際にー78°Cに冷却することで高い収率と立体選択性を誘起できることを見出した。さらに連続して求電子試薬を加えることで不斉マンニッヒ反応ーN-アルキル化の連続反応を実現し、フロー合成を利用した反応集積化に成功し、β-アミノ酸およびN-アルキル-β-アミノ酸の効率良い合成法を開発した。この方法を用いてスピルコスタチンマクロラクタム体の合成に成功した。(3)ピペリダマイシンFの全合成についてマクロラクトン化に成功し、保護体の合成を完了した。(4)テイクソバクチンのEnd→Pheアナログの全合成を達成した。この際マクロラクトン化が環化反応として有効であることを見い出した。フロー合成による反応集積化に成功し、天然環状デプシペプチドのマクロラクタム体についての全合成を達成し、類縁体の三次元構造と活性、物性の関係を明らかにしており、研究は順調に進んでいる。(1)デストラキシンEの2つのNHアミドをそれぞれNMeアミドに変換した類縁体、および2つのNMeアミドをそれぞれNHアミドに変換した類縁体をすべて合成した。この際、これまで行なっていた位置でのマクロラクトン化が進行しないことがわかった。そこで、分子内の水素結合をとることにより環化反応が進行しやすくなる位置を考慮して、それぞれの環化前駆体を設計することにより、マクロラクタム化により望む類縁体が合成できることを見出した。得られた化合物の生物活性を評価し、立体配座を比較することで、活性発現に必要な三次元構造を明らかにした。(2)テイクソバクチンの構成アミノ酸である、L-allo-エンドラシジジン(End)とそのジアステレオマー(L-End)を合成し分ける不斉合成法を開発した。これによりテイクソバクチンの活性発現に重要と報告されているL-allo-End部位のジアステレオマーの合成も可能になり、構造活性相関に興味がもたれる。(3)テイクソバクチンの大環状部分の合成を達成した。マクロラクトン化による環化という新たな手法を確立した。環状ペプチドのNHアミドとNMeアミド体それぞれの合成に適した環化位置があるという知見を得た。それらの活性評価の結果から、分子内の水素結合が立体配座の固定化に重要な役割を果たしており、活性発現に必要な三次元構造を構築できることがわかった。また、環状グアニジノ基を有するデプシペプチドのマクロラクトン化が可能であるという、新たな知見を見出した。各種天然環状ペプチドについての類縁体を合成し、生物活性発現に必要な物性について明らかにしてゆく。
T.S.エリオットと帝国の理念、および東アジアにおけるその思想の散種に関する研究

本研究では、20世紀英語圏における文学・批評界を代表するT. S.エリオットの「帝国」の理念を中心に、その理念の根源および射程を分析するとともに、その理念が同時代の帝国日本/植民地朝鮮に輸入された際にどのような変容をこうむり、予期せぬ流用・展開へとつながったのかを考察した。これは、英米の文脈の中でのみ考察されてきたエリオットの思想研究に再考を迫るものであると同時に、崔載瑞といった植民地朝鮮知識人に関する研究にも、英文学研究という外部の視点を持ち込むことによって一石を投じるものとなった。本年度の成果は、大きく分けて(1)北米への調査旅行によって、T.S.エリオット関連のさまざまな一次資料を研究する機会を得たこと(2)帝国日本(主に内地と植民地朝鮮)における思想史関連の基礎研究を大幅に前進させたこと(3)進行中のプロジェクトに関して、専門家の集まる場で積極的に発表を行い、その場での討論を通じて多くの新たな知見を得たこと、などである。以下に、それぞれの項目を詳述する。(1)夏期休業中に、ニューヨーク公立図書館、コーネル大学クロック図書館、ハーヴァード大学ホートン図書館への調査旅行を実施し、それぞれの図書館で、T.S.エリオットの手稿・書簡類を中心に集中的な一次資料調査を行った。それらの内容公表に関してはT.S.エリオット夫人の許可が必要なため、この場での詳述は差し控えるが、数多くの書簡や大学時代の手書きノート(当時客員教授としてハーヴァードに滞在していた姉崎正治の仏教思想講義を含む)からは少なからぬ新たな知見を得ることができた。(2)植民地朝鮮の思想界(とくに『人文評論』誌周辺)に関する書籍、および、京都学派に関する書籍を中心に基礎研究を実施。とくに前者に関しては、東京大学大学院の留学生である李英載氏の助言・指導を得て、一般的なことから専門的なことまで、非常に多くの勉強をさせていただいた。(3)「植民地/近代の超克研究会」(於・東京外国語大学)および「『人文評論』研究会」(於・武蔵大学)という二つの研究会の場それぞれで崔載瑞に関する研究発表をする機会を得、日本・韓国の思想史研究者・文学研究者・歴史家などの参加者との対話を通じて、このプロジェクトの専門横断的な意義を確信するに至った。これらの成果は、近々、論文の形で発表されることになるだろう。以上のように、本科研費プロジェクトの第一年目は、ほぼ当初の目的どおりの進捗を見ることができたと言える。2.上記の崔載瑞論が予想以上の発展を見せたことを受け、それに集中するために本年度研究計画の一部次年度繰越を申請し、受理された。その結果、2008年夏季休暇にケンブリッジ大学キングズ・コレッジにおけるアーカイブ調査を実施し、T.S.エリオットの蔵書への書き込みなどを精査することができた。前年度のハーヴァード大学ホートン図書館での一次資料調査の結果と合わせて、成果発表の準備をしている。3.崔載瑞論の完成を受けて、その成果を同志社大学人文科学研究所・第9研究班(「ヨーロッパと日本における植民地主義と近代性:比較研究のパラダイム構築に向けて」)で発表するとともに、次に向うべき西田幾多郎論の見取り図も同時に示した。本年度の前半は、前年度研究計画繰越に従い、そこまでの研究成果を内外で発表することに重点が置かれた。まず、韓国ソウルをベースとするINAKOS(International Association of Korean Literary and Cultural Studies)が発行する多言語雑誌『〓間SAI』第4巻(2008年5月号)に長編論文「崔載瑞のOrder」(291-360頁)を発表したが、同論文は、日本の英文学研究の視点から崔載瑞研究に画期をもたらすものとして内外で高く評価され、現在、韓国語訳が準備中であると聞いている。また、その成果を、同志社大学人文科学研究所・第9研究班(「ヨーロッパと日本における植民地主義と近代性:比較研究のパラダイム構築に向けて」)で発表する機会も得た。一方、前年度の一部繰越経費により、本年度夏季休暇にケンブリッジ大学キングズ・コレッジのアーカイブ調査を行った。その後、西田幾多郎を中心に京都学派の思想に関する研究に着手するが、その基礎研究および更なる発展のために研究会を発足し、2009年度科学研究費・基盤研究(C)「後期西田哲学の比較思想史的研究-「歴史」「伝統」「弁証法」を中心に」の申請に至った。
腫瘍マーカーとしての糖鎖特異的単クローン抗体の作成とその応用

癌化にともなう細胞表面糖鎖の変化は,細胞癌性変化の中でも最も極った現象の一つである.これらの癌性変化を適格にとらえる為に複合糖質糖鎖に対する特異的単クローン抗体を作製し臨床診断等応用へ効果的に結びつける事が当班の目的である.本年度研究成果として,これまで作製困難であった異好性型ガングリオシドNeuGc含有G_<M2>に特異的な単クローン抗体を始めて樹立した(永井).ヒト腸ガンムチン型糖鎖に特異的な単クローン抗体の作成特性及び癌診断応用の検討を行った(山科,広橋).得られたMSW102はNeuAcα2ー6GalNACクラスターを, MSW113はSialylーLe^a構造を, MLS128はNeuAcα2ー6GalNAc,GalNAcのいずれとも反応し,いわゆるTn抗原について新しい解釈が必要とされた. (山科).ヒト型モノクローナル抗体を得る為に,癌患者脾細胞をリンホカインと抗μで刺激,さらに不溶化HD3で刺激した後,ヒトミエローマ株と細胞融合し, 6株の抗HD3抗体産生ハイブリドーマを得ることに成功した(内貴).又試験管内刺激法の確立をする為諸条件を検討し,リンホカインの重要性とともに抗体産生モニタリングのためのフィルタープラーク法が有用であることが判った(今井).ヒト胎使中モノシアロガングリオシド(MSG)を抗原としてモノクローナル抗体を作製しそのエピトープはNeuα2ー6Galβ1ー4GlcNAcであることを明らかにした.この抗体を用いて癌患者血清中の抗原定量を行ない,胃癌,卵巣癌患者にこの抗原が高率に出現していることを明らかにした(松本).メラノーマから分泌される可溶性抗原は抗メラノーマTs細胞を誘尊しその結果メラノーマのinvivoでの増殖を増強することを明らかにした.胎児型フィブロネクチン特異的な配列をcDNAから類推してペプチドを化学合成し,胎児型特異的抗フィブロネクチン抗体,作成した(千谷).抗メラノーマガングリオシド抗原のエピトープ構造を調べた(田井). GM1合成酵素をラット肝より精製した(本家).癌化にともなう細胞表面糖鎖の変化は,細胞癌性変化の中でも最も極った現象の一つである.これらの癌性変化を適格にとらえる為に複合糖質糖鎖に対する特異的単クローン抗体を作製し臨床診断等応用へ効果的に結びつける事が当班の目的である.本年度研究成果として,これまで作製困難であった異好性型ガングリオシドNeuGc含有G_<M2>に特異的な単クローン抗体を始めて樹立した(永井).ヒト腸ガンムチン型糖鎖に特異的な単クローン抗体の作成特性及び癌診断応用の検討を行った(山科,広橋).得られたMSW102はNeuAcα2ー6GalNACクラスターを, MSW113はSialylーLe^a構造を, MLS128はNeuAcα2ー6GalNAc,GalNAcのいずれとも反応し,いわゆるTn抗原について新しい解釈が必要とされた. (山科).ヒト型モノクローナル抗体を得る為に,癌患者脾細胞をリンホカインと抗μで刺激,さらに不溶化HD3で刺激した後,ヒトミエローマ株と細胞融合し, 6株の抗HD3抗体産生ハイブリドーマを得ることに成功した(内貴).又試験管内刺激法の確立をする為諸条件を検討し,リンホカインの重要性とともに抗体産生モニタリングのためのフィルタープラーク法が有用であることが判った(今井).ヒト胎使中モノシアロガングリオシド(MSG)を抗原としてモノクローナル抗体を作製しそのエピトープはNeuα2ー6Galβ1ー4GlcNAcであることを明らかにした.この抗体を用いて癌患者血清中の抗原定量を行ない,胃癌,卵巣癌患者にこの抗原が高率に出現していることを明らかにした(松本).メラノーマから分泌される可溶性抗原は抗メラノーマTs細胞を誘尊しその結果メラノーマのinvivoでの増殖を増強することを明らかにした.胎児型フィブロネクチン特異的な配列をcDNAから類推してペプチドを化学合成し,胎児型特異的抗フィブロネクチン抗体,作成した(千谷).抗メラノーマガングリオシド抗原のエピトープ構造を調べた(田井). GM1合成酵素をラット肝より精製した(本家).
南インド村落構造の変動:四半世紀後の再調査とGISの応用研究

南インド農村部における前回の調査から四半世紀を経過した今回の再調査の実施は、経済開放政策後のインド農村の変容の実態を世帯レベルの調査から解明すると共に、そこでの変化の意味を、19世紀後半から作成された数百村の土地台帳の分析によって、長期の広域の変化のなかに位置づけた。初年度は、以下の活動をおこなった。1.前回の調査でのファインデイングの整理とデータのデジタル化作業、論点の整理、今回の調査の調査仮説、調査項目の設定、調査計画の設定をおこなうための研究会を実施した。2.タイ、インドネシア、中国で長期的な農村変動を追跡研究している研究者と研究会をもち、アジア農村変動の比較の視点を得た。3.ラールグディ郡全域、およびタミルナード州全域のセンサス関係のデータを収集し、GIS化の目途をつけた。4.研究参加者は、本科研費、ないしは別の調査と関連して現地を訪れ、土地所有規模構成、地主・小作・農業労働者関係、カースト間関係、農外雇用、国内外への移民、教育レベル、村落の生態環境など、過去四半世紀間の村落変化の特徴の概要を把握し、次年度以降の具体的な研究項目と計画を策定した。5.これらの作業と平行して、研究代表者はECAI、国際経済史学会などの国際学会への参加と報告、ハンブルク大学での講演、旧インド省文書館での資料調査を行った。本研究は、インドのタミルナード州ティルチラーパッリ県ラールグディ郡を対象にして、1979-82年に実施した住み込み調査、1860年代、90年代、1920年代の三時点に作成された当該地域の数百村にわたる土地台帳の電算機分析、および、歴史地理情報システム分析(GIS)の三つを基礎にし、最も情報の欠落している現時点の農村社会に関する情報を追跡調査で収集することによって、19世紀後半から現在に至る南インド農村社会の変化、とりわけ過去四半世紀の変化を解明し、今後の動向を見定めることを目的としたものである。本年度は、前回の調査データのデジタル化とGIS化、1860年代、90年代、1920年代の三時点の土地台帳のGIS化作業を進めるとともに、研究参加者がそれぞれ2週間から4週間前後の現地調査を実施し、土地所有規模構成、地主・小作・農業労働者関係、カースト間関係、農外雇用、国内外への移動、教育レベル、村落の生態環境など、過去四半世紀間の村落変化に関するデータを収集した。調査村の世帯数が大幅に増加し、600-700世帯に増加したように見込まれるため、まだ悉皆調査を終えていない。なお、現地調査と平行して、研究代表者は、アメリカで開催されたGISの国際学会に参加し報告するとともに、インドの関係研究機関で講演を行った。本研究は、インドのタミルナード州ティルチラーパッリ県ラールグディ郡を対象にして、現時点の農村社会に関する情報を追跡調査で収集することによって、19世紀後半から現在に至る南インド農村社会の変化、とりわけ過去四半世紀の変化を解明し、今後の動向を見定めることを目的とした。本年度は、1,前回の調査データのデジタル化とGIS化、2.土地台帳のGIS化、3.現地調査の実施による過去四半世紀間の村落変化に関するデータの収集と報告、4,国際学会への参加と報告という四つの作業目的をもって研究を実施した。これらの四つの目的の内、1についてはデジタル化を終えてGIS化を進め、3については対象村落での悉皆調査を終了してデータ入力を終え、その成果の一部を論文や著作などの形で発表し、4についても二つの国際会議で報告を実施した。しかし、2については、膨大なデバッグ作業が必要なため、完成させることができなかったが、引き続き作業を行っている。調査全体をまとめた出版に関しては、分担研究者がいずれも既に日本語による個別雑誌での発表をしえたため、22年度にインド統計研究所と合同で実施する予定の国際会議を終えて英文でまとめる予定である。今回の調査で明らかになったのは、都市と農村との連動性の強化、村内のリソースの硬直化、村外での経済活動の規定性の強まり、村外政治の農家生存戦略への影響の強まりなどであり、こうした点については、インド全体の経済変動と環境の問題と連関させて新たなプロジェクトを発足させ、さらに問題を追及することとした。
人工知能と脳科学の融合研究の推進

1)企画実行委員会:10月の日本神経回路学会の機会に甘利俊一先生をOISTに招き、深層学習の数理について特別講演を行なっていただいた。1月には脳と心のメカニズム第19回冬のワークショップの主催団体として企画運営を行った。第4回領域会議を5月にOISTで、第5回領域会議を11月にATRで開催し、それぞれ公募研究と計画研究の進捗についての議論を行った。各領域会議の際には総括班会議も開催し、各委員会の活動計画についての議論を行なった。2)育成支援委員会:10月の日本神経回路学会の初日に深層学習の基礎と応用のチュートリアルを企画、開催した。12月の次世代脳ワークショップでは、内部英治博士が逆強化学習のチュートリアルを行なった。また、領域内のラボの間での若手研究者の派遣の支援を行った。3)広報連携委員会:各イベントの情報をwebサイト(www.brain-ai.jp)からタイムリーに発信した。ニュースレター第4号、第5号を発行し、各研究の進捗と、様々なイベントのレポートを行った。人工知能と脳科学というテーマ設定のタイムリーさから、各学会や各国のプロジェクトからのシンポジウムや合同ワークショップ等の共催依頼を受け、予想以上に国内外の研究ネットワークを拡張することができた。1)企画実行委員会:人工知能と脳科学の融合研究を推進するイベントを引き続き企画実行する。第6回領域会議を5月に玉川大にて、第7回領域会議を12月の次世代脳シンポジウム中に企画開催し、同時に総括班会議を開催する。2)育成支援委員会:8月に第2回サマースクールを理研にて開催し、ラボの間での若手研究者の派遣支援を継続して進める。3)広報連携委員会:各イベントの情報をwebサイトでタイムリーに発信し、ニュースレターを年間2回発行する。1)企画実行委員会:「人工知能と脳科学」+ポスト京「脳と人工知能」合同ワークショップをH28年8月11-12日に湘南国際村センターにて開催し、理研AIPの杉山将所長、全脳アーキテクチャイニシアティブの山川宏代表をゲストとして今後の人工知能と脳科学の目指すべき方向について討論を行うとともに、プロジェクト内、プロジェクト間での有機的な連携による研究展開のための議論を深めた。「人工知能と脳科学」キックオフシンポジウム+公募説明会をH28年9月13日に東京大学で開催し、大学のみならず産業界からも多くの参加者を迎え、領域のめざす融合研究について説明と議論を行なった。第1回領域会議をH28年12月21日に学術総合センターで開催し、各計画研究の立ち上げ状況を確認するとともに、課題間での連携について議論を深めた。総括班会議を9月と12月に開催し、各委員会の活動計画についての議論を行なった。2)育成支援委員会:H29年度に開催予定の「人工知能と脳科学の対象と融合」若手サマースクールの計画を策定した。また、人工知能と脳科学系のラボの間での若手研究者の派遣の支援を開始した。またH29年5月実施予定のISSAサマースクールの共催団体として企画と参加募集を行なった。3)広報連携委員会:webサイト(www.brain-ai.jp)を立ち上げ、領域のねらいと活動予定、公募研究のための情報を掲載した。ニュースレター第1号を発行し、各計画研究の概要とともに、リレー対談という形で領域の研究者とその研究う紹介を開始した。アウトリーチ活動として、脳と心のメカニズム第17回冬のワークショップの主催団体として企画運営を行い、ASCONE2016、第2回全脳アーキテクチャハッカソン等を共催した。早期に仮のWebサイトを立ち上げ、幅広い分野のメーリングリストで宣伝し、「人工知能と脳科学」キックオフシンポジウム+公募説明会を開催したことなどにより、公募研究には多くの応募があり、今後の領域の活性化が強く期待できる。育成支援委員会のサマースクール開催は、計画に時間が要することもあり、H29年度に実施することとした。1)企画実行委員会:5月にロンドンでGatsby Computational Neurosciece Unitとの合同ワークショップをDeepMindからのスピーカーを交えて開催し、人工知能と脳科学を融合する研究の到達点と今後について議論を行った。7月の神経科学大会、9月の神経回路学会でそれぞれ、人工知能と脳科学を融合する研究者を招きシンポジウムを開催した。1月には韓国のAI Flagship Projectとの合同ワークショップを開催した。第2回領域会議を5月に阪大CiNetで、第3回領域会議を12月に東京一橋講堂で開催し、それぞれ公募研究の計画と、計画研究の進捗についての議論を行った。2)育成支援委員会:5月にCiNetにてISSAサマースクールを共催し、意識と知能の起源に関心を持つ世界各国からの大学院生、ポスドクを集め講義と討論を行った。8月には理研で「人工知能と脳科学の対象と融合」若手サマースクールを開催し、講師として国内の先端的な研究者と多数の学生の参加を得た。12月の次世代脳ワークショップでは、新学術4領域合同の若手シンポジウムを開催した。3)広報連携委員会:5月のGatsby合同ワークショップなど、各イベントの情報をwebサイト(www.brain-ai.jp)からタイムリーに発信した。ニュースレター第2号、第3号を発行し、各公募研究の概要紹介と、様々なイベントのレポートを行った。アウトリーチ活動として、11月から1月にOISTにて人工知能美学芸術展を共催し、シンポジウム講師の招聘を行った。

1月には脳と心のメカニズム第18回冬のワークショップの主催団体として企画運営を行った。人工知能と脳科学というテーマ設定のタイムリーさから、各学会や各国のプロジェクトからのシンポジウムや合同ワークショップ等の共催依頼を受け、予想以上に国内外の研究ネットワークを拡張することができた。1)企画実行委員会:10月の日本神経回路学会の機会に甘利俊一先生をOISTに招き、深層学習の数理について特別講演を行なっていただいた。1月には脳と心のメカニズム第19回冬のワークショップの主催団体として企画運営を行った。第4回領域会議を5月にOISTで、第5回領域会議を11月にATRで開催し、それぞれ公募研究と計画研究の進捗についての議論を行った。各領域会議の際には総括班会議も開催し、各委員会の活動計画についての議論を行なった。2)育成支援委員会:10月の日本神経回路学会の初日に深層学習の基礎と応用のチュートリアルを企画、開催した。12月の次世代脳ワークショップでは、内部英治博士が逆強化学習のチュートリアルを行なった。また、領域内のラボの間での若手研究者の派遣の支援を行った。3)広報連携委員会:各イベントの情報をwebサイト(www.brain-ai.jp)からタイムリーに発信した。ニュースレター第4号、第5号を発行し、各研究の進捗と、様々なイベントのレポートを行った。1)企画実行委員会:領域会議および総括班会議を5月、12月に開催し公募研究を含め領域内の連携研究をさらに進める。7月の神経科学大会、9月の神経回路学会でそれぞれ「人工知能と脳科学」のシンポジウムを企画し、国内外の研究者間での議論と連携を深める。2)育成支援委員会:ISSAサマースクール、「人工知能と脳科学」若手サマースクールの準備実行を行う進。人工知能系と脳科学系のラボ間での若手研究者の派遣を公募研究も含め本格的に実施し、両分野をつなぐ人材の育成をはかる。3)広報連携委員会:5月にロンドンで開催する「人工知能と神経科学」国際合同ワークショップでの議論の内容をwebサイトやSNSなどで幅広く発信する。ニュースレターを年間2回発行し領域の研究成果を発信するとともに、その他のアウトリーチ活動と合わせ人工知能と脳科学の融合に多くの国民、企業の関心を喚起する。1)企画実行委員会:10月にOISTで開催予定の神経回路学会を共催として、MITのTomaso Poggio教授を招聘するなど、人工知能と脳科学の融合研究を推進するイベントを引き続き企画実行する。第4回領域会議を5月にOISTにて、第5回領域会議を11月にATRで企画開催し、同時に総括班会議を開催する。2)育成支援委員会:第2回サマースクールの企画を行い、ラボの間での若手研究者の派遣支援を継続して進める。3)広報連携委員会:各イベントの情報をwebサイトでタイムリーに発信し、ニュースレターを年間2回発行する。
実行時検証とモデル検査の融合によるネットワークソフトウェアの統合実行監視

実行時検証とモデル検査とを融合させることにより、ネットワークシステムが全体としての仕様を満たすことを検証しつつ、それが検査対象プログラムのスケジューリングによらないことを検査するような枠組を提案し、そのプロトタイプを実装した。実行時検証単独では検査対象のスレッドスケジューリングに依存する挙動の違いを捕えられず、モデル検査単独ではネットワークシステム全体として満たして欲しい性質と直接に結びつかない。両者を融合させることにより、検査対象プログラムに対する原始的な性質のモデル検査では顕在化しないようなバグを検出可能にする。研究期間全体を通して、以下の3つの部品それぞれに対応するサブプロジェクトに分割して研究を進めている。(1) net-iocache:ネットワーク環境において検査対象を管理するためのJava Pathfinder(JPF)拡張。(2) net-monitor: JPF内外のネットワークプロセスからイベントを収集し、実行監視による実行時検査を行う部分。最終的にはnet-iocacheと統合される。(3) peer-monitor:通信相手のプロセスからnet-monitorにイベントを送るツール。(1)については、我々が先行研究課題でネットワークアプリケーションのモデル検査のために開発したnet-iocacheを、イベント取得や他コンポーネントとの連携、より柔軟なバックトラッキングに対応できるように再設計した。具体的には、アクション・スコープという概念を導入して、これを軸に既存のコードを整理・構造化・拡張した。これらの成果はnet-iocache v2として論文にまとめ、発表することを予定している。(2)については、実行監視部分とモデル検査器部分との連携の基本設計を行った。次年度にプロトタイプ実装および、単純な例を用いた評価を予定している。また、実行監視に用いることが期待されるログ収集ツール、特にfluentdに関する調査を行った。(3)については実行監視のための論理/形式体系として、CSPを拡張した言語の検査器のプロトタイプをScala上に実装した。平成26年度は初年度のため、基本設計に関する調査・検討が主な内容となった。そのこともあり、今年度発表した論文は最終的な完成物に直結するものというよりは、むしろ先行研究課題からの継続も含め、上記研究の過程で得られた副次的な成果という側面が強い。研究協力者馬雷(千葉大学)ヴァイテル・フランツ(千葉大学)セビ・ナジム(東京大学)研究期間全体を通して、以下の3つの部品それぞれに対応するサブプロジェクトに分割して研究を進めている。(1)については、我々が先行研究課題でネットワークアプリケーションのモデル検査のために開発したnet-iocacheを、イベント取得や他コンポーネントとの連携、より柔軟なバックトラッキングに対応できるように再設計・再実装した。以前のバージョンに比肩する性能を保ちながら、長時間稼動させても安定して動作する堅牢性を兼ね備えていることを実験により確認した。net-iocacheの実装部分については今年度で完成と考えている。(2)については、前年度に基本設計を行った実行監視部分とモデル検査器部分との連携部分について、プロトタイプ実装を進めている。(3)については前年度に引き続いて、実行監視のための論理/形式体系として、CSPを拡張した言語の検査器CSP_EをScala上に実装し、効率の改良および実例を用いた既存体系との比較、形式的意味論の構築を行っている。研究協力者馬雷(千葉大学)ヴァイテル・フランツ(千葉大学)研究実績の概要で述べた3項目(1)(2)(3)ともに、年度当初に予定していた計画をほぼ順調に達成している。特に(1)については、先行研究課題からの継続という側面が強いこともあり、実装面について当初の予定通り平成27年度中に完了している。(1)については、net-iocacheの実装としては前年度まででほぼ完成している。JPFを用いた検証をより広い範囲で行えるようにするため、JPFをAndroidの実機上で動作させるjpf-mobileを実装し、論文として発表した。(2)については、実行監視部分とモデル検査器を統合するnet-monitoringフレームワークの基本設計および、チャットサーバを用いた実証実験の結果をショートペーパーとしてまとめ、発表した。(3)については、前年度に実行監視のための論理/形式体系として設計したフレームワークCSP_EおよびそれのScala上の検査器について、実例を用いた既存体系との比較、形式的意味論の構築を行い、論文として発表した。CSP_Eはプロセス代数CSPに基づく実行監視のためのフレームワークであり、並行システムをボトムアップに記述できる。これは既存のオートマトンベースの監視フレームワークQEAがトップダウンに記述するのと対照的であり、システムコンポーネント間の正しいやりとりを記述しやすくすることを目的としている。

研究協力者馬雷(千葉大学)ヴァイテル・フランツ(千葉大学)コハン・アレクサンダー(千葉大学)実行時検証とモデル検査とを融合させることにより、ネットワークシステムが全体としての仕様を満たすことを検証しつつ、それが検査対象プログラムのスケジューリングによらないことを検査するような枠組を提案し、そのプロトタイプを実装した。実行時検証単独では検査対象のスレッドスケジューリングに依存する挙動の違いを捕えられず、モデル検査単独ではネットワークシステム全体として満たして欲しい性質と直接に結びつかない。両者を融合させることにより、検査対象プログラムに対する原始的な性質のモデル検査では顕在化しないようなバグを検出可能にする。研究実績の概要で述べた3項目(1)(2)(3)ともに、年度当初に予定していた計画をほぼ順調に達成している。特に(1)については、先行研究課題からの継続という側面が強いこともあり、実装面も含めてとりわけ順調に進んでいる。最終年度に向けて、特に以下の2点に注力して推進する。(1)準備中あるいはまだ国際会議等に採択されていない論文を仕上げ、採択を目指す。(2)最終成果物として動作するよう、各サブプロジェクトの内容をまとめ上げる。28年度が最終年度であるため、記入しない。情報数理学平成27年度から研究分担者のうち1名が関東地域から関西地域へと異動になったことで、前年度と同様に全員が出席する形でのミーティングを同回数開催することは、予算的に難しくなると考えられる。一部のミーティングについてはビデオ会議システム等を利用して行うことを考えている。当初計画では平成26年度後半からと考えていたポスドク研究者の雇用が、実際には平成26年度11月中旬からとなったため。また、初年度に採択された論文の国際会議が国内で開催されたものであったため。当初計画では平成26年度後半からと考えていたポスドク研究者の雇用が、実際には11月中旬からとなったため。また、平成26年度に採択された論文の国際会議が国内で開催されたものであったため。平成28年度分として請求した助成金と併せ、主に平成28年度のポスドク研究者雇用費として、また国際会議に投稿を準備している論文の発表のための旅費として使用する。
アモルファス金属細線製造プロセスのシュミレーション実験による急速冷却に関する研究

回転水中紡糸法における冷却過程のシュミレーション実験を行った。溶融金属ジェットを模擬したB熱電対素線(直径0.5mm)を回転軸に円弧状に保持し、この素線を直層通電加熱した後ステッピングモータにより急激に回転し回転ドラム(内径500mm)の内側に形成された水槽中に所定の速度で突入させ急冷した。細線が水槽に接する直前に加熱用電源を切り、熱電対の起電力をアナライジングレコーダで測定した。細線の表面温度および熱流束は温接点の半径方向温度分布による面積平均の熱起電力が測定値に一致するように半径方向一次元非定常熱伝導方程式を差分法で解くことにより求めた。細線の入射角phi=21°、初期温度T_<f0>=8001200°C、細線の周速v_f=39m/s、水槽の周速v_<w0>=59m/sで実験を行い以下の結果を得た。1.白金細線を用いた水平細線の浸漬急速冷却実験の結果と比較して、本実験結果では水槽突入後の熱流束の上昇速度はかなりゆるやかである。これは細線の後流に形成される空気のシート(キャビティ)の影響も一因と考えられる。しかし、シート崩壊後にも熱流束の急激な上昇は認められない。2.熱流束は、細線の水槽突入後しばらく(v_f=6.0m/sで約6ms)は水の速度にかかわらずほぼひとしいが、その後は水の速度とともにやや増大する。4.水槽内の同じ位置で比較するとv_f=が小さいほうが熱流束は大きい。5.T_<f0>が高いほうが熱流束は高い傾向にある。6.本実験で得られた熱流束の最高値は約2.2×10^7W/m^2である。今後は熱流束の上昇速度が小さい原因を究明すること、細線の水槽突入時と得られたデータの対応を明確にすること、および入射角度の大きなデータを得ること等がまず必要と考えられる。
ＭａｇＥｘによるマグネシウムの生体吸収機構の解明

未解明であるマグネシウムの生体吸収機構を明らかにするため、マグネシウムの吸収に関わる腸上皮の基底側に局在するMg2+排出トランスポーターMagExの遺伝子破壊マウスを作出した。ホモ欠損マウスでは血中マグネシウム濃度が低下していた。また腸からのマグネシウム吸収能を比較するべく糞中のマグネシウム量を測定したところMagExの欠損により増加していたが、摂食量について野生型マウスと明確な差は認められなかった。これらの実験結果より、MagExが生体内へのマグネシウムの吸収に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。本研究は未解明であるマグネシウムの生体吸収機構を明らかにすることを目的としていた。マグネシウムの吸収に関わる腸の基側部に局在し、申請者がMg2+の排出に関わることを明らかにしていたトランスポーターMagExについて、その遺伝子破壊マウスを作出し、解析を行った。その結果、ホモ欠損マウスでは血清中のマグネシウム濃度が有意に低下しており、生体内におけるマグネシウム恒常性に異常が生じていることがわかった。実際、マグネシウムを含まない食餌に切り替えたときの生存期間は、MagEx欠損マウスで有意に短縮していた。腸からのマグネシウムの吸収能を比べるべく、糞中のマグネシウム量を測定したところ、MagExの欠損により増加していた。一方、摂食量について野生型マウスとMagEx欠損マウスとの間で有意な差は見受けられなかった。これらの実験結果より、MagEx欠損マウスでは腸からのマグネシウム吸収能が低下しており、MagExが生体内へのマグネシウムの吸収に重要な役割を果たしているが強く示唆された。また、MagEx欠損マウスでは尿中のマグネシウム量が顕著に低下していた。このことは、MagEx欠損マウスが腸からのマグネシウム吸収が抑えられているにも関わらず生存できている理由として、腎臓からのマグネシウム再吸収を活性化し、尿からのマグネシウムの排泄を最小限に抑制するという、腎臓におけるマグネシウム恒常性維持機構を活用しているということが想起された。今後、この具体的な分子機序を明らかにすることで、生体におけるマグネシウム恒常性維持機構のまた新たな仕組みを解明できると期待される。本研究は、未だよくわかっていないマグネシウムの生体への取り込み機構を明らかにすることに挑戦するものである。平成24年度は、申請者が細胞レベルでの解析よりマグネシウム排出蛋白質であることを明らかにしてきたMagExについて、その生体内における発現部位の詳細な解析、およびMagExの基側部局在化機構の解析に取り組んだ。MagExを特異的に認識する抗体を用いてウェスタンブロット、ならびに組織染色を行い発現を調べたところ、腸の吸収上皮細胞と歯のエナメル芽細胞に強いMagExのシグナルが認められ、MagEx遺伝子ノックアウトマウスではそのシグナルが消失していた。また、いずれの細胞においてもMagExの発現は基側部に限局しており、マグネシウムの経細胞輸送に関与していることを強く伺わせた。このMagExの基側部局在機構を明らかとするべく、培養細胞レベルでの実験を行った。上皮極性の研究で汎用されるMDCK細胞にMagExを発現させると、期待通りに基側部への局在が観察された。タンパク質の基側部局在についてAP1B複合体の関与が報告されており、実際にMagExについてAP1B複合体が認識するモチーフ配列にアミノ酸点変異を加えると、一部の変異体については基側部のみならず頂端部においてもMagExのシグナルが観察された。従って、MagExの基側部局在化においてAP1B複合体が関与している可能性が示唆された。MagExの遺伝子ノックアウトマウスが既にホモ変異体マウスまで作出されており、すでにこのマウスを用いた解析よりMagExがマグネシウムの生体への吸収に重要であることを示唆する実験結果が得られつつある。また、MagExがマグネシウムの経細胞輸送に関わるために必須と考えられるその基側部局在化機構についても、AP1B複合体が関与していることを示唆する結果が得られており、研究期間内に明確な結果を得ることが十分に可能と考えられる。MagEx遺伝子ノックアウトマウスについて、その解析を行う。血中や各種組織中のマグネシウム濃度を測定する他、低マグネシウム血症の患者において観察される食欲不振、衰弱、痙攣などを中心に、その表現型を観察する。また同時に、高マグネシウム食などによるマグネシウムの付加等により表現型の回復するかどうかなどについても調べる。また、MagExの基側部局在化機構の解析については、AP1B複合体の構成因子とMagExとの結合解析や、RNA干渉法による発現抑制実験を行い、MagExの基底側への局在制御における重要性をさらに検証する。該当なし
カリブ諸島で発生したパーキンソニズムの原因物質探索

カリブ諸島を中心として発生したパーキンソニズムは、カリブ諸島をはじめとする熱帯地方で摂取されているサワーソップという果物と関係あるという報告がなされ、果物の成分中に神経毒であるテトラハイドロイソキノリン(TIQ)類が含まれている可能性の指摘からにわかに注目を集めるようになった。本研究の目的は当該地域において果実を採取し、神経毒性発現物質を同定することによって上記疾患の原因解明を行う事である。カリブ諸島の中フランス領Guadeloupeを中心として果実を大量採取し、アルカロイド成分についてLC-MSによって検出を試みたところ、本植物の葉、果肉、果皮からレティキュリン、ノルレティキュリン、N-メチルコクラウリン、ステファリン、N-アセチルステファリンの存在が明らかとなった。更に各成分の定量を試みたところ、葉にアルカロイド含量が高いことが判明し特にN-メチルコクラウリンは高い集積性を示していた。また産地に関して含有量を比較したところフィリピン産と比較してアルカロイド含量が高いことも明らかとなり、Guadeloupeでの発症を裏付ける結果であった。次にこれら化合物を神経毒ライブラリーとして用い、カテコールアミン系神経芽細胞種SH-SY5Yに対する神経毒性、ミトコンドリア呼吸鎖Complex Iに対する阻害活性を検討したところ、アルカロイド粗抽出画分に毒性が認められ、その中で特にクロロホルム抽出画分の毒性が強かった。レティキュリン、ノルレティキュリン、N-メチルコクラウリン等は本画分に含まれており、これら化合物が神経毒として作用することが明らかとなった。これらの結果から、サワーソップの摂取はパーキンソニズム発症に関連深いことが強く示唆された。

カリブ諸島の中フランス領Guadeloupeを中心として果実を大量採取し、アルカロイド成分についてLC-MSによって検出を試みたところ、本植物の葉、果肉、果皮からレティキュリン、ノルレティキュリン、N-メチルコクラウリン、ステファリン、N-アセチルステファリンの存在が明らかとなった。更に各成分の定量を試みたところ、葉にアルカロイド含量が高いことが判明し特にN-メチルコクラウリンは高い集積性を示していた。また産地に関して含有量を比較したところフィリピン産と比較してアルカロイド含量が高いことも明らかとなり、Guadeloupeでの発症を裏付ける結果であった。次にこれら化合物を神経毒ライブラリーとして用い、カテコールアミン系神経芽細胞種SH-SY5Yに対する神経毒性、ミトコンドリア呼吸鎖Complex Iに対する阻害活性を検討したところ、アルカロイド粗抽出画分に毒性が認められ、その中で特にクロロホルム抽出画分の毒性が強かった。レティキュリン、ノルレティキュリン、N-メチルコクラウリン等は本画分に含まれており、これら化合物が神経毒として作用することが明らかとなった。これらの結果から、サワーソップの摂取はパーキンソニズム発症に関連深いことが強く示唆された。