hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大洋スケール大気海洋相互作用

海面水温勾配の存在が爆弾低気圧を北西太平洋に集中化をもたらし,その影響が太平洋の逆側である北東太平洋に高気圧偏差を形成し,ひいては大洋規模の降水分布にも影響することを明らかにした.これらの結果は,黒潮・黒潮続流・亜寒帯フロントなどの海洋構造が,爆弾低気圧とその大規模場への寄与に影響することを意味している.同じAFESモデルの標準実験と,北西大西洋域で海面水温を平滑化した実験を比較し,ヨーロッパ・ブロッキングに与える影響を調査した.この平滑化は,メキシコ湾流の影響を捉えるために行っている.ブロッキングとは偏西風帯において,高気圧が停滞する現象であり,しばしば異常気象をもたらす.標準実験は,平滑化した海洋表面水温を用いた実験よりも,より現実的なブロッキング現象の分布および頻度を再現し,またブロッキング現象にともなうヨーロッパにおける気温の異常低温もよりよく表現した.これらの結果は現実的なヨーロッパ・ブロッキングとそれにともなう異常気象の再現には,メキシコ湾流の影響を適切に表現することが重要であることを示唆している.黒潮続流域の十年スケール変動に伴う中規模渦活動について解析を行い,黒潮続流の流速が弱い期間に,続流からの中規模渦の切離数が多く,その切離渦が続流の北側の海面水温に影響を与えることを明らかにした.高解像度大気海洋結合モデルの結果を解析し,混合層過程に着目したアガラス反転流域の前線弱化メカニズムを明らかにした.中緯度海洋が大気の様々な現象に影響を与えていることを,数値計算とデータ解析を組み合わせ,北西太平洋上の梅雨明け,台風の経路と強度,ヨーロッパ・ブロッキングとそれに伴う異常低温,などについて発見した.高度十mでの海上表面風について,全球の主要な中緯度海流域で気圧調整メカニズムが働いていることを見出し,また時間平均場の海上表面風のメカニズムを同定する診断方法を開発して気圧調整メカニズムともう一つの重要なメカニズムである鉛直混合メカニズムが共存していることを初めて定量的に示した.また黒潮続流にjet-trappedロスビー波が生じていることを初めて観測から示し,その日本沿岸水位への影響を見出した.中緯度海洋水温フロント付近に着目して降水日周期の解析を行い,顕著な日周期の降水が見られることを,GSMaPおよびTRMM 3B衛星降水データより明らかにした.特に強い日周期降水が生じるのは,我々が提案しているdeep heating modeと関係していることが,日周期降水の地理的分布と季節依存性から強く示唆された.地球シミュレータ上の高解像度大気大循環モデル(AFES)で北太平洋,または北大西洋上の海面水温勾配を平滑化した実験を延長し,目標としていた20年間の積分を完了した.さらにこの計算結果の解析から,海面水温前線の存在が冬の低気圧の急発達頻度を増加させることを明らかにした.この結果は,急速な低気圧の発達に中緯度海洋前線が影響していることを意味している.このAFES実験と同様の海洋前線感度実験を,双方向ネスティングモデルを使って冬季について数年間のタイムスライスで行った.
境界域での民族集団の形成：考古学と人類遺伝学によるアイヌ民族形成過程の解明

昨年度に引き続き、礼文島に所在する浜中2遺跡の調査を継続し、アイヌ民族文化形成過程を考古学的に検証できる資料の蓄積に取り組んだ。特に調査区南側においては、遺跡上層部の堆積層が撹乱されずに良好に残されていることが判明した。層位的にオホーツク文化終末期の元地式土器、擦文式土器が出土している。その上層では、アワビ貝集積遺構が確認された。このアワビ貝集積遺構からは、人為的に変形されたマキリやマレック、船釘など鉄製品が出土している。年代的には、近世江戸期から明治初頭に遡ることが出土資料から推定される。集積されたアワビ貝には、金属製のヤスで刺突した際に開けられた断面四角形の穴が確認できる。アワビ貝の集積遺構は、層位差があることが確認でき、アワビ貝の採集がかなりの幅の持って連続的に行われたことが確認できた。2017年度に出土したオホーツク文化期初頭に属する墓から出土した女性遺体については、形質人類学的な初見が得られ、古代DNA解析も進められている。今後は、DNAの解析を進め、集団系統論からもアイヌ民族の形成過程や、オホーツク文化集団との関係を明らかにする資料の蓄積を図る予定である。民族形成過程に関する理論的考察としては、同時期のヨーロッパにおける集団移住と文化的統合がその後の民族形成に果たした影響について海外の研究者との意見交換を進め、議論を深めた。北海道においても歴史的アイヌ文化に先行するオホーツク文化や擦文文化の成立の背景に集団移住や隣接集団との接触があることが指摘されてきた。本研究では、移住・適応・文化的統合を具体的な事例に即して、理論的検証を進めている。地域集団の動態の背景には、隣接する国家などの政治社会的な動きや、経済交流の影響も大きく、今後検証していく必要がある。浜中2遺跡の調査では、これまで確認されて来なかったオホーツク文化終末から近世アイヌ文化期への移行過程を層位的に確認できる文化層が検出された。このような層位的な裏付けを持った文化的連続性を検証できる調査環境は極めて稀であり、詳細な分析を加えることで、オホーツク文化の変容とその後のアイヌ文化の成立にオホーツク文化が果たした役割を明らかにすることが可能となる。この意味でも当初の研究計画の想定を超えた成果が得られている。またこれまで1例しか確認されていないオホーツク文化初期の十和田期の埋葬例の解析が進められ、集団系統的な面からもオホーツク文化集団の期限、これに後続するアイヌ文化集団との関係について貴重な資料が得られることになった。今後の研究としては、良好な状態で確認されたアイヌ文化期のアワビ貝集積遺構の年代の確定を行うほか、アワビ貝集積遺構に共伴する金属製品の検討を進め、儀礼行為の詳細を明らかにする予定である。アワビ貝の集積は、これまでも日本海沿岸地域において確認されてきているが、送り儀礼と関係する遺構が明確に確認されたものはほとんどない。江戸時代後期の商業的なアワビ貝採集活動に取り込まれつつも、独自の儀礼行為を維持していたアイヌ社会の姿を出土資料を通して明らかにしていく必要があり、新たな研究計画の策定を構想している。集団系統論的には、オホーツク文化の担い手は、様々な仮説が提示されてきたが、本研究の確認された新資料によって、より詳細な集団形成過程が明らかになる。これらの資料の蓄積によって、アイヌ集団の地域的多様性がより明確となることが期待できる。アイヌ文化の成立過程は、周辺隣接地域との経済交流による文化変容という視点で解釈されてきた。新たな資料は、それに加えて集団移住や文化的統合による集団意識の形成という新たな仮説を提起することが可能であることを示唆している。民族集団の形成過程に関する新たなモデル提示に向けて更に資料の収集とデータの蓄積をはかっていく予定である。本研究の主要な調査フィールドである礼文島の浜中2遺跡は、考古学資料のみではなく、人類学資料や古環境データも豊富に内包した貴重な遺跡である。浜中2遺跡の歴史文化遺産としての保存と活用に向けた研究も合わせて進めていく必要があり、これについても準備的な研究に着手しつつある。本研究の目的は、北海道島からサハリン島にかけての日本列島北部地域における歴史民族集団における、その形成・統合過程をF.バルトによるエスニシティ境界論の観点から学際的かつ批判的に検討するとともに、遺跡出土人骨から採取した古代DNAサンプルを最新のゲノム解析技術で解析することで、オホーツク文化集団の特徴を具体的に個人レベルに於いても復元することにある。平成28年度の実績(1)研究会の実施:民族概念を検討する領域横断的な研究を組織し、基礎概念と研究課題の共有を図った。(2)国際学会での報告:平成28年8月に京都と開催された世界考古学会議(World Archaeology Cogress)においてセッションを企画実施し、日本列島北部の文化的多様性と民族形成の現状についての報告を行った。(3)人類遺伝学の解析:浜中2遺跡から出土したオホーツク文化週末期の人骨資料から抽出した古代DNAのゲノム解析を進めた。(4)各研究領域の統合:本研究の帰着点としては、歴史学と考古学による基礎資料と、人類遺伝学と自然人類学による分析結果を統合し、アイヌ民族とその隣接集団の系統的多様性を解明を想定している。研究計画の初年度としては、概ね想定した以上の研究事業の展開が可能となり、成果も予想以上に得られている。

(5)平成29年への展開:平成29年度以降は、地域集団の集団的・文化的多様性の背景を説明可能とする理論的枠組みの構築に取り組みたい。(1)古代DNA資料の解析は研究分担者によって予定通りに進められている。(2)World Archaeology Congress-8においてセッションを企画実施し、国際学会での報告と、異なる研究領域間での課題共有と概念整理を行うことができた。(3)民族概念についての研究会をスタートし、平成28年度内に2回の研究会を開催することができ、異なる専門領域の研究者間での問題意識と概念の意見交換と情報共有を図ることができた。(4)英文による関連論文が複数刊行され、研究成果の一部及びプロジェクトを広く社会的に周知することができた。平成29年度の研究実績については以下のようになる。1、礼文島浜中2遺跡における考古学調査は、5世紀のオホーツク文化成立期の埋葬事例を確認することができた。オホーツク文化成立期の埋葬事例は、今回の事例を含めて2例しか確認されていない。今回の埋葬事例は、自然人類学的にも良好な遺存状態であり、有機質の副葬品も伴っており、オホーツク文化成立期の具体的な集団や社会構造を復元する上で貴重な資料を得ることができた。また表土層直下より良好な遺存状態の近世期から近代期にかけて残されたアイヌ文化のアワビ貝層を確認することができた。現状では部分的な確認に止まっているが、調査区外へ貝層の範囲が広がっており、継続して調査を行う予定である。出土資料の整理作業は北海道大学において進めている。2、出土人骨の古代DNA解析は、研究分担者が所属する琉球大学と金沢大学において進めており、6世紀から12世紀にかけてのオホーツク文化人の具体的な特性、生活誌復元を進めている。礼文島から出土したオホーツク文化人の人骨資料は、保存状態が良好であり、すでに実施したミトコンドリアの解析をさらに進め、ゲノムレベルでの解析を行っている。3、安定同位体分析による食性復元と生活文化史の復元については、遺跡から出土した大陸から移植された家畜動物の解析を進め、島嶼地域における海洋狩猟採集民の環境適応行動の復元を進めている。4、日本列島北部域の民族形成過程の理論的検討は、海洋適応に関する先行研究のレビューと、民族形成理論の比較検討を進め、海外研究機関における研究報告を通じて研究理論の掘り下げを進めた。これまで1例しか知られていなかったオホーツク文化期形成期の埋葬事例を良好な状態で確認できたことは、大きな成果である。また現在、解析中の出土人骨の古代DNAの残りが良好であり、高レベルのゲノム解析が可能となった。これによってアイヌ文化成立に大きな影響を与えたと考えられているオホーツク文化を担った集団の具体的な復元が初めて可能となる。さらに民族形成をめぐる議論を日本国内のみではなく、国際的な共同研究として進める基盤が整った。また北海道の資料を活用して学位論文を準備している海外の大学院生が出てきており、共同研究の成果が着実に国際雑誌に掲載されている。本研究を基礎にした組織的な国際的な共同研究がスタートしていることから、計画当初より研究が進展していると言える。昨年度に引き続き、礼文島に所在する浜中2遺跡の調査を継続し、アイヌ民族文化形成過程を考古学的に検証できる資料の蓄積に取り組んだ。
ノルアドレナリン作動性下行性抑制系を介する抗うつ薬の鎮痛機序の研究

抗うつ薬の鎮痛作用については,詳しい機序は不明な点が多い。本研究では,三環系抗うつ薬の鎮痛作用の機序を,免疫組織学的手法で明らかにした。実験にはWistar系雄性ラットを使用した。まず,三環系抗うつ薬のアミトリプチリン600gを,腰椎椎間から脊髄くも膜下腔に投与した。投与後0,1,2,3,4および5時間後の脊髄におけるC-FOSの発現を,免疫組織染色により検討した。その結果,時間経過に従うて脊髄でのC-FOS陽性細胞数は増加し,投与4時間後に最大となった。次に,アミトリプチリン0,15,30,60および90μgを脊髄くも膜下腔に投与し,4時間後のc-Fos陽性細胞数を計測した。投与量に依存した増加が認められた。さらに,このニューロンがどのような性質のものかを検討するために,アミトリフチリン投与4時間後の腰髄について,c-Fosとグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD : GABAの合成に必要な酵素)に対する蛍光二重染色を行った。アミトリプチリン投与により脊髄後角で増加したc-Fos陽性細胞の多くは,GAD陽性であった。以上から,脊髄くも膜下腔に投与したアミトリプチリンは,脊髄後角においてGABA産生細胞を賦活することが示された。GABA産生細胞の賦活には,どのようなタイプのアドレナリン受容体が関与しているかを明らかにするために,アドレナリン作動性α1受容体の拮抗薬であるプラゾシン,α2受容体拮抗薬のヨヒンビン,および6%ブドウ糖液を脊髄くも膜下腔に投与し,その15分後に,アミトリプチリン60μgを脊髄くも膜下腔に投与した。4時間後の腰髄切片において,ヨヒンビン群及びブドウ糖投与後にアミトリプチリンを投与した群ではc-Fos発現の増加を認めたが,プラゾシン群ではc-Fosの増加を認めなかった。以上より,アミトリプチリンによるGABA産生細胞の賦活は,α1受容体を介した反応であることが明らかとなった。H17年度の研究の目的は,ラットに投与した抗うつ薬が脊髄でGABA作動性ニューロンを賦活することを,免疫組織学的手法で明らかにすることであった。実験実施計画に従い以下の実験を行った。使用するラットは当初はFischer系統の予定であったが,一般性を重視してWistar系統を使用することとした。まず,三環系抗うつ薬のアミトリプチリン60μgを6%ブドウ糖液に溶解して,ラットの脊髄くも膜下腔に投与した。くも膜下腔投与はハミルトンシリンジを使用し,腰椎への直接穿刺法により行った。2または3時間後に過量のペントバルビタールを投与した後,パラフォルムアルデヒドで組織を固定し脊髄を摘出した。摘出した脊髄の腰膨大部を,ミクロトームにより厚さ30μmの切片に切断し,免疫組織染色によりc-Fosタンパクを染色した。この結果,投与3時間後には腰髄後角でc-Fosの発現が認められた。このパイロットスタディを基にして,アミトリプチリン60μgを腰椎から脊髄くも膜下腔に投与して,投与後0,1,2,3,4および5時間後の脊髄におけるc-Fosの発現を,免疫組織染色により検討した。

その結果,腰髄切片でのc-Fos陽性細胞数は,時間経過に従って46.2,47.1,58.2,68.2,103.1および65.6(各群n=4の平均値)となり,投与4時間をピークとして脊髄後角でc-Fos陽性細胞が発現することが明らかとなった。また6%ブドウ糖のみを脊髄くも膜下投与した場合は,投与4時間後のc-Fos陽性細胞数は45.5であり,アミトリプチリン投与4時間群に比べて有意に少なかった。頸髄においてはいずれの投与時間においてもc-Fos陽性細胞の増加は認めなかった。次に,アミトリプチリン投与4時間後の腰髄について,厚さ16μmの切片を作成し,c-FosとGAD(GABAの合成酵素)に対する蛍光二重染色を行った。脊髄のIIIからVI層においてはc-Fos陽性細胞の80%以上がGAD陽性であり,また,I, II層では60%以上がGAD陽性であった。以上から,脊髄くも膜下腔に投与したアミトリプチリンは脊髄後角においてGABA産生細胞を賦活することが示された。アミトリプチリンを腹腔内投与した場合については,今後検討する予定である。平成17年度の研究で抗うつ薬が脊髄でGABA作動性ニューロンを賦活することが示されたので,平成18年度は,GABA作動性ニューロンの賦活化にノルアドレナリン作動性下行性抑制系が関与しているか,関与しているとすれば,脊髄においてどのようなタイプのアドレナリセ受容体が関与しているかを明らかにした。計画に従い,アドレナリン作動性α受容体の拮抗薬であるヨヒンビン(6%ブドウ糖で溶解),プラゾシン(6%ブドウ糖液で溶解),および6%ブドウ糖液をWister系ラットの脊髄くも膜下腔に投与し,その15分後に,6%ブドウ糖液に溶解したアミトリプチリン60μgを脊髄くも膜下腔に投与した。アミトリプチリン投与後に脊髄でc-Fosタンパクが誘導され,そのピークは投与4時間後であることが,平成17年度の研究により明らかになっているので,今回もアミトリプチリン投与4時間後に,パラフォルムアルデヒドで固定し脊髄を取り出した。また,対照群では,6%ブドウ糖液のみを脊髄くも膜下腔投与し,その4時間後に固定し脊髄を摘出した。凍結切片を作成した後、抗c-Fos抗体を用いてDAB染色による免疫組織染色を行った。ヨヒンビン群及びブドウ糖投与後にアミトリプチリンを投与した群では,対照群に比べc-Fos発現の有意な増加を認めたが,プラゾシン群ではc-Fosの増加を認めなかった。以上より,アミトリプチリンによるc-Fos誘導は,α2拮抗薬では抑制されず,α1拮抗薬により抑制されることが示された。つまり,アミトリプチリンによるGABA性ニューロンの賦活は,α1受容体を介した反応であることが明らかとなった。
気泡塔型重合反応器による均一ポリマー粒子製造

懸濁重合によるポリマー粒子製造は通常は攪拌槽型重合反応器を用いて、モノマーを水相中に攪拌翼により分散させつつ、重合反応を行わせているが、撹拌による分散では、生成液滴がブロードな粒径分布を持ち、省資源・省エネルギーの観点から無駄が多い。そこで、研究代表者らは従来の研究成果の蓄積により、反応器内の液中に置かれた定流量ノズルより、モノマー蒸気をシャープな粒径分布を有する二相泡として分散させた後に、液中で冷却凝縮させ粒径のそろったモノマー液滴を作成する方法を確立した。次に重合反応を行い、攪拌槽型反応器に比べより均一な粒径分布を有するポリマー粒子を生成する新規な重合器の開発に取り組んだ。平成11年度には、粒径のそろったモノマー液滴を作成する新規な方法を確立したので、新重合器の開発を目的として、ガラス製外部循環式気泡塔型重合反応器の設計、作製を行った。すなわち、連続液相が下向きに流れているダウンカマー部は、下部からスチル部、モノマー蒸気泡生成部、モノマー滴重合反応部からなる。ダウンカマー部はテーパー付円管で、塔高は350mmである。スチル部では、ヒーターによりモノマー液を沸点以上に加熱、蒸発させ、ノズルがセットされた蒸気泡生成部より均一な大きさの二相泡として液相中に分散させる。液相温度はライザー部の温度調節器により制御される。モノマー二相泡はこの液相中を上昇中に凝縮し、モノマー液滴となるが、添加されている重合開始剤により重合を開始し、モノマー二相泡生成部の上部のモノマー滴重合反応部内で成長するうちに重合反応がある程度進み、所定粒径になった段階で本重合反応器から抜き出し、次の攪拌槽型重合反応器に送る。ここでポリマーを必要時間滞留させ、所要重合度、所望最終粒径に調整する。平成12年度は、酢酸ビニールの重合操作法の検討を行い、重合器への原料の添加順序や操作因子を変えて実験を行い、得られた酢酸ビニールポリマー粒子径分布をデジタルマイクロスコープにより測定した。定流量ノズルから生成するモノマー粒子の粒径分布およびポリマー粒子の粒径分布について実験的、理論的に検討し、均一ポリマー粒子の特性評価を行った。懸濁重合によるポリマー粒子の製造プロセスでは、通常は攪拌槽型の重合反応器を用いて、モノマーを水相中に攪拌翼により分散させつつ、重合反応を行わせている。研究代表者らは従来液中に置かれたノズルなどから生成する気泡容積に影響する諸因子について実験的、理論的な研究を積み重ねてきた。こうした研究成果の蓄積により、シャープな気泡径分布を有する気泡を液中に連続的に生成する技術を開発した。そこで、気泡塔型重合反応器内の液中に置かれた特殊ノズルより、モノマー蒸気をシャープな分布を有する気泡として分散させた後に、液中で冷却凝縮させることにより粒径のそろったモノマー液滴を作成することを試みた。本年度はこの新規な重合器の開発を行うことを目的として、ガラス製外部循環式気泡塔型重合反応器の設計、作製を行った。連続液相が下向きに流れているダウンカマー部は、下部からスチル部、モノマー蒸気泡生成部、モノマー滴予備重合部からなる。

ダウンカマー部は塔頂が25mm、塔底は45mmのテーパー付円管で、塔高は350mmである。スチル部では、ヒーターによりモノマー液を沸点以上に加熱、蒸発させ特殊な単孔ノズルがセットされた蒸気泡生成部より均一な大きさの蒸気泡として液相中に分散させるように工夫されている。液相温度はライザー部の温度調節器によりコントロールされている。モノマー蒸気泡はこの液相中を上昇中に凝縮し、モノマー液滴となるが、重合開始剤が添加されているため重合を開始し、モノマー蒸気泡生成部の上部にセットされたモノマー滴予備重合部内で成長するうちに重合反応がある程度進み、所定粒径になった段階で本重合反応器から抜き出す。現在、予備実験を単孔ノズルを通過するモノマー蒸気流量、単孔ノズル径および冷却液相温度を変えて行い、得られたモノマー滴の粒径測定を行っている。懸濁重合によるポリマー粒子製造は通常は攪拌槽型重合反応器を用いて、モノマーを水相中に攪拌翼により分散させつつ、重合反応を行わせているが、撹拌による分散では、生成液滴がブロードな粒径分布を持ち、省資源・省エネルギーの観点から無駄が多い。そこで、研究代表者らは従来の研究成果の蓄積により、反応器内の液中に置かれた定流量ノズルより、モノマー蒸気をシャープな粒径分布を有する二相泡として分散させた後に、液中で冷却凝縮させ粒径のそろったモノマー液滴を作成する方法を確立した。次に重合反応を行い、攪拌槽型反応器に比べより均一な粒径分布を有するポリマー粒子を生成する新規な重合器の開発に取り組んだ。平成11年度には、粒径のそろったモノマー液滴を作成する新規な方法を確立したので、新重合器の開発を目的として、ガラス製外部循環式気泡塔型重合反応器の設計、作製を行った。すなわち、連続液相が下向きに流れているダウンカマー部は、下部からスチル部、モノマー蒸気泡生成部、モノマー滴予備重合部からなる。ダウンカマー部はテーパー付円管で、塔高は350mmである。スチル部では、ヒーターによりモノマー液を沸点以上に加熱、蒸発させ、ノズルがセットされた蒸気泡生成部より均一な大きさの二相泡として液相中に分散させる。液相温度はライザー部の温度調節器により制御される。モノマー二相泡はこの液相中を上昇中に凝縮し、モノマー液滴となるが、添加されている重合開始剤により重合を開始し、モノマー二相泡生成部の上部にセットされたモノマー滴予備重合部内で成長するうちに重合反応がある程度進み、所定粒径になった段階で本重合反応器から抜き出し、次の攪拌槽型重合反応器に送る。ここでポリマーを必要時間滞留させ、所要重合度、所望最終粒径に調整する。平成12年度は、酢酸ビニールの重合操作法の検討を行い、重合器への原料の添加順序や操作因子を変えて実験を行い、得られた酢酸ビニールポリマー粒子径分布をデジタルマイクロスコープにより測定した。定流量ノズルから生成するモノマー粒子の粒径分布およびポリマー粒子の粒径分布について実験的、理論的に検討し、均一ポリマー粒子の特性評価を行った。
無細胞系を用いたp53による染色体複製制御機構の研究

バキュロウイルス・ベクター系を利用して昆虫細胞中で大量発現させたヒト野生型p53蛋白質をモノクローナルカラム抗体を用いて精製し、HeLa細胞の粗抽出液を用いたSV40DNAの無細胞複製系に添加して複製阻害を起こすことを確認した。この際、複製産物の解析から、p53蛋白質による複製阻害の作用点が主に複製開始段階にあることが示唆された。同様に4種類の変異型p53蛋白質(156Pro、248Trp、273His、285Lys)を昆虫細胞内で発現、精製したが、いずれも複製阻害活性を示さなかった。以上の結果は、精製蛋白質を用いた再構成複製系においても基本的に変わらなかった。モノクローナル抗体を用いた共沈降実験により、野生型p53蛋白質はSV40T抗原と試験管内で複合体を形成することが確かめられたが、4種類の変異型p53蛋白質は無細胞複製系の条件下では、いずれもSV40T抗原に結合しなかった。さらに、野生型p53蛋白質はSV40抗原の複製開始点への結合を阻害し、その結果としてT抗原による複製開始点を含む二重鎖DNA断片の一本鎖への巻き戻しを阻害するが、T抗原によって一本鎖環状M13DNA上の短いオリゴヌクレオチドが遊離される反応に対しては非常に弱い阻害効果しか示さないことがわかった。また、野生型p53蛋白質がSV40の複製開始点近傍に塩基配列特異的に結合することが報告されているが、この部分のDNA配列を欠失してもp53蛋白質による複製阻害が見られたことから、p53蛋白質の複製開始点近傍への結合は複製阻害にあまり重要でないと考えられた。以上の結果から、p53蛋白質によるSV40DNA複製阻害の機構は、主にSV40抗原との複合体形成によりT抗原の複製開始点への結合を阻害することにあると考えられる。
氷蓄熱の高性能化のための過冷却の研究

冷却伝熱面の表面において過冷却状態となった純水中に突然,鉢状の氷が発生し,過冷却が解消するメカニズムを伝熱面の材質,機械的性質,冷却速度と関連づけて基礎的に検討することにより,過冷却を軽減して氷蓄熱の性能を向上させるための方策を研究した.先ず,表面にバフ研磨,電解研磨,金めっき,ニッケルめっき,クロムめっきをそれぞれ施した5種類の銅製伝熱面と,平均直径6μm程度の銅りけうしを空隙立約20%に焼結した多孔性伝熱面を用いて,純水を0.20.5K/Sの割合で冷却し,伝熱面上に氷が発生した時の伝熱面過冷却度と氷の発生位置を繰返し測定し,結果を各伝熱面毎に伝熱面過冷却度と氷の発生する頻度の関係とて統計的に整理した.また電解研磨銅面について,液体窒素により冷却速度を0.5, 0.2, 0.8K/Sの一定値に保った,より厳密な実験を行い,冷却速度と過冷却解消温度の関係を検討した.次に単位面積の伝熱面上に単位時間で氷が出現する確率(氷発生確率)を定義した確率的な解析を行い,上記の実験データを冷却過程を考慮して整理することにより,各伝熱面の氷発生確率を過冷却度の関数として解析的に定めた.その際,伝熱面の温度分布をも考慮する一般的な解釈方法を導入した.上記の研究を通じて,電熱面上の微細な凹凸や冷却速度が過冷却の解消に支配的な影響を及ぼすことが明らかとなったので,電解研磨銅面について,解析的に得られた氷発生確率を用いて,種々の冷却速度のもとでの過冷却解消頻度分布を計算し過冷却軽減効果を考察した.さらに,表面の劣化にともなう氷発生確率の終日変化を長時間にわたる多数回の実験により検討た.冷却伝熱面の表面において過冷却状態となった純水中に突然,鉢状の氷が発生し,過冷却が解消するメカニズムを伝熱面の材質,機械的性質,冷却速度と関連づけて基礎的に検討することにより,過冷却を軽減して氷蓄熱の性能を向上させるための方策を研究した.先ず,表面にバフ研磨,電解研磨,金めっき,ニッケルめっき,クロムめっきをそれぞれ施した5種類の銅製伝熱面と,平均直径6μm程度の銅りけうしを空隙立約20%に焼結した多孔性伝熱面を用いて,純水を0.20.5K/Sの割合で冷却し,伝熱面上に氷が発生した時の伝熱面過冷却度と氷の発生位置を繰返し測定し,結果を各伝熱面毎に伝熱面過冷却度と氷の発生する頻度の関係とて統計的に整理した.また電解研磨銅面について,液体窒素により冷却速度を0.5, 0.2, 0.8K/Sの一定値に保った,より厳密な実験を行い,冷却速度と過冷却解消温度の関係を検討した.次に単位面積の伝熱面上に単位時間で氷が出現する確率(氷発生確率)を定義した確率的な解析を行い,上記の実験データを冷却過程を考慮して整理することにより,各伝熱面の氷発生確率を過冷却度の関数として解析的に定めた.その際,伝熱面の温度分布をも考慮する一般的な解釈方法を導入した.上記の研究を通じて,電熱面上の微細な凹凸や冷却速度が過冷却の解消に支配的な影響を及ぼすことが明らかとなったので,電解研磨銅面について,解析的に得られた氷発生確率を用いて,種々の冷却速度のもとでの過冷却解消頻度分布を計算し過冷却軽減効果を考察した.さらに,表面の劣化にともなう氷発生確率の終日変化を長時間にわたる多数回の実験により検討た.
アクセプタンスと価値に着目した思春期・青年期の学校適応を向上させる教育支援

平成30年度は体験の回避とフュージョンの傾向を含んだアクセプタンスに関する日本語尺度の作成を試みた。アクセプタンスについての尺度には、Avoidance and Fusion Questionnaire for youth (AFQ-Y) (Greco et al., 2008)と、その日本語版があり、それぞれ高い信頼性と妥当性を有しているが、日本語版の表現はバックトランスレーションのプロセスを踏まえるとやや不自然で固い日本語になってしまい,子供には理解が難しいという指摘を受けている。そこで、本申請者とその分担研究者らが行ってきた先行研究を踏まえ、アクセプタンスと体験回避についての尺度であるFusion & Experiential Avoidance Rating Scale(FEARS)の作成を試みる。平成30年度では,中学生,高校生,大学生の合計約2000名程度に質問紙を配布し,構成した20項目から成る尺度の信頼性と妥当性を検討した。分析は現在も進行中であるが,現在のところ得られた結果からは,想定された2因子から構成される尺度が構成された。信頼性については,内的一貫性及び再検査信頼性から確認される予定となっており,妥当性については,思考抑制尺度,不安尺度,抑うつ尺度との関連を算出することで確認する。FEARSの下位尺度として想定されている「感情回避」と「フュージョン」については,ある程度の関連性が想定されるため,一般的な斜交回転モデルだけではなく,それらをまとめる一般因子gを想定した高次因子モデルの妥当性も検証する予定となっている。現在のところ,平成30年度に予定していた調査を終えることができ,尺度の開発は順調に進んでいると判断できる。平成31年度については,体験の回避と学校適応との相互影響性について,1年間の縦断モデルの検討を行う予定である。これらの結果を踏まえ,エビデンスにもどついた教育支援プログラムの構成を視野に入れていく予定となっている。今年度は研究成果の発表としての旅費及び,調査研究のための人件費,また研究を行うための備品を購入する予定となっている。特に,エビデンスを実践研究に統合するための打ち合わせを数回行う予定となっている。
特異点論による結晶理論と視覚理論の幾何学的融合

(2)本研究期間の後半では,ウルフ図形とそのウルフ図形を生成する最良な連続関数であるconvex integrandとの密接な関係をさまざまな観点から研究し,多くの結果を得た.これらの結果は,2016年6月初旬時点ではいずれも投稿中である.平面内に限定してはいるものの、ウルフ図形と透視射影の新たな関係を得ることに成功した。具体的には、no-silhouetteを持つ平面曲線に対して、曲線の各点の接線を一様に一定角度回転させ、回転させた接線族の和集合の補集合を考察し、「この補集合の閉包は、ある回転角で必ず1点に退化すること」、「1点に退化するまでは、補集合の閉包は多角形には決してならないこと」などの発見が成果である。これは、平面内に限定しているとはいえ、結晶成長の一つの幾何学的モデルの興味深い現象とみなせ、論文としてまとめて既に発表済みである。また、この結果の口頭発表に関しては、9月に東北師範大学(長春、中国)で、11月にはバナッハセンター(ワルシャワ、ポーランド)において、それぞれ行っている。また、西村とその学生である韓呼和氏は、球面内でのウルフ図形とその双対ウルフ図形の対応について、幾何学的測度論の立場から調べる研究に着手し、翌年度4月に入ってから「球面内でのウルフ図形とその双対ウルフ図形の対応は等長変換である」という美しい結果を得ることができ、論文としてまとめることができた。この共同研究を推進するための情報収集を主な目的とし、韓氏を都城高専・東北師範大学に出張させた。研究分担者である本田淳史氏は、7月28日から8月1日にサンパウロ大学サンカルロス校(サンカルロス、ブラジル)で開催された13th International workshop on real and complex singularitiesにおいて、本研究課題と関連する「CMC曲面の折り目特異点」に関する結果の口頭発表を行った。さらに、本田氏は2月に横浜国立大学を訪問し、本研究の重要な基盤的概念である「ペダル」についての共通理解を整理するため、西村や韓氏と研究打ち合わせを行った。この大学院生との共同研究は、その後にconvex integrandとウルフ図形の密接な関係を調べる方向に発展し、「convex integrandがC1級であることとウルフ図形が狭義凸であることは同値」、「ウルフ図形が自己双対であることの必要十分条件は(中心射影の逆写像で球面に写してできる)球面凸体が幅π/2の等幅であること」などの結果が得られた。これらの結果は、“Geometric Singularity Theory"(バナッハセンター、9月)、「接触構造、特異点、微分方程式及びその周辺」(金沢大学、1月)、「第12回数学総合若手研究集会」(北海道大学、3月)等において発表された。上記のように、最終年度は、「convex integrandとウルフ図形の関係」に的を絞ることにより数多くの成果が得られた。これらの成果を著わした論文は6本に及び、2016年5月時点ではいずれも投稿中の状態である。(2)本研究期間の後半では,ウルフ図形とそのウルフ図形を生成する最良な連続関数であるconvex integrandとの密接な関係をさまざまな観点から研究し,多くの結果を得た.これらの結果は,2016年6月初旬時点ではいずれも投稿中である.平面に限っているとはいえ、ウルフ図形と透視射影の新たな関係を得ることに成功している。さらに、翌年度4月に入ってからとはいえ、「球面内でのウルフ図形とその双対ウルフ図形の対応は等長変換である」という美しい結果を韓呼和氏と共同で得ることができ、論文としてまとめることができている。これらのことから、おおむね順調に進展していると言える。可微分写像の特異点論9月に東北師範大学(長春、中国)で、11月にはバナッハセンター(ワルシャワ、ポーランド)において、本研究の一成果を発表したところ、いろいろと反響があり、本研究に関し海外との研究協力を活性化する機運が高まった。今後は、海外との研究協力に軸足を移し、まず平面上で得られた成果の高次元化にチャレンジしたいと思っている。サーストンによる「余次元1葉層構造の存在定理」が本質的に有用であることがすでに分かっており、また、ありえるべき定理の形も見えているところである。今後は細部を詰めて証明を完成させるべく研究を推進したい。また、大学院生の韓呼和氏とは、convex integrandがC1級であることとウルフ図形が狭義凸であることの密接な関係に当面は焦点を絞り、共同研究を推進したい。尚、本田淳史氏は平成27年4月より平成28年3月まで「国立高等専門学校機構在外研究員」によりウイーン工科大学に行きその研究に専念する必要があり、本研究課題の分担者としての研究の遂行ができなくなるため、分担者の削除をすでに実施しているところである。本研究は上記のように国際共同研究に発展しつつあるので、分担者を削除しても研究計画の進捗・目的達成には支障はないと言える。年度途中で海外から注目されていることが判明し、次年度の海外との研究協力に軸足を移すべく研究の見直しが必要となったため。海外との研究協力を目的とし、海外出張に使用する予定である。
ヘルペスウイルスの非自然宿主における致死性病原性発現機構の解明

ヘルペスウイルスが非自然宿主に致死性脳炎を引き起こすメカニズムを分子レベルで解明することを目的とした.ウマ属を自然宿主とするウマヘルペスウイルス(EHV)を対象とした. EHVの非自然宿主における致死性脳炎に関与するウイルス遺伝子を明らかにした.神経病原性株と非神経病原性株の全ウイルスゲノム塩基配列比較から,両者の相違は9遺伝子であることを明らかにした.EHV感染における遺伝子発現動態を網羅的転写産物解析により調べた.EHV感染により変動する遺伝子が同定された.ヘルペスウイルスが非自然宿主に致死性脳炎を引き起こすメカニズムを分子レベルで解明することを目的とした.ウマ属を自然宿主とするウマヘルペスウイルス(EHV)を対象とした. EHVの非自然宿主における致死性脳炎に関与するウイルス遺伝子を明らかにした.神経病原性株と非神経病原性株の全ウイルスゲノム塩基配列比較から,両者の相違は9遺伝子であることを明らかにした.EHV感染における遺伝子発現動態を網羅的転写産物解析により調べた.EHV感染により変動する遺伝子が同定された.本研究の目的は,ヘルペスウイルスが非自然宿主に致死性脳炎を引き起こすメカニズムを分子レベルで解明することである.すなわち,ウマ属を自然宿主とするウマヘルペスウイルス1型(EHV-1)および9型(EHV-9)を対象とし,非自然宿主であるマウスにおけるウマヘルペスウイルスによる致死性脳炎の発現メカニズムを分子動態として明らかにすることである.今年度はEHV-1を用い,ORF13, 0RF37およびORF76について解析した.これら3つのORFをそれぞれ標識遺伝子で置換した欠損ウイルスを作成した.これら欠損ウイルスの培養細胞における増殖を調べたところ,いずれも増殖能が低下していた.次いで,マウスに接種し,神経病原性に及ぼす影響を調べた.これまでにORF13欠損は必ずしも神経病原性低下につながらないこと,ならびにORF37欠損は神経病原性の低下をもたらすことが判明している.ORF76の評価を引き続き行っている.ORF13については欠損ウイルスの細胞内増殖動態を電子顕微鏡で観察した.その結果,1次エンベロープ獲得ないし2次エンベロープ獲得ができていないことがわかった.生体で増殖に影響が無い理由については今後の課題となった.これらのORFにコードされるタンパク質に蛍光タンパク質を融合させたタンパク質を作成したがウイルス増殖が著しく低下するなどの問題が生じた.そのため,融合部位を変えるなどの対応を行っている.本研究の目的は,ヘルペスウイルスが非自然宿主に致死性脳炎を引き起こすメカニズムを分子レベルで解明することである.すなわち,ウマ属を自然宿主とするウマヘルペスウイルス1型(EHV-1)および9型(EHV-9)を対象とし,非自然宿主であるマウスにおけるウマヘルペスウイルスによる致死性脳炎の発現メカニズムを分子動態として明らかにすることである.今年度はEHV-1を用いORF38およびORF63の組み換え体およびEHV-9のmRNA発現を解析した.ORF38はチミジンキナーゼをコードしているが,ORF37のプロモーター配列を含んでいる可能性があった.以前の研究からORF37の欠損は神経病原性の低下をもたらすことが判明している.そのため,ORF38欠損のウイルス増殖への影響はORF37発現の低下による可能性があった.ORF38欠損ウイルス感染細胞からORF37mRNAが検出され,ORF38欠損はORF37mRNA発現に殆ど影響しないことが分かった.逆に,ORF37欠損がORF38発現に与える影響をみたところ,同様にORF37欠損はORF38発現に影響しないことがわかった.次いで,神経病原性株Ab4pと非神経病原性株00c19で1アミノ酸が異なるEICPO(ORF63)に着目し,00c19由来EICPOを保有するAb4p(EICPOA416V)を作製した.Ab4p(EICPOA416V)は培養細胞における増殖はAb4p株と同様であったが,マウスでの神経病原性が消失していた.ウイルス感染細胞における網羅的mRNA解析として,次世代シーケンサーを用いた深部塩基配列解読を行った.mRNAの極性を反映させた塩基配列解読によりウイルス由来mRNAのコピー数を定量的に解析できることがわかった.本研究の目的は,ヘルペスウイルスが非自然宿主に致死性脳炎を引き起こすメカニズムを分子レベルで解明することである.すなわち,ウマ属を自然宿主とするウマヘルペスウイルス1型(EHV-1)および9型(EHV-9)を対象とし,非自然宿主であるマウスにおけるウマヘルペスウイルスによる致死性脳炎の発現メカニズムを分子動態として明らかにすることである.今年度はEHV-1およびEHV-9感染細胞における網羅的転写解析を行った.ウイルス感染細胞から全RNAを抽出し,polyA保有RNAを精製した.極性を維持した塩基配列解読を行った.解読は次世代シーケンサーIlluminaによった.感染宿主細胞として自然宿主である馬由来細胞として馬腎臓細胞を用いた.感染8時間後における転写産物をEHV-1感染細胞とEHV-9感染細胞で比較したところ,大きな相違は見いだされなかった.EHV-1感染細胞について経時的な変動をみるため,感染後0時間,2時間,4時間および8時間後の転写産物を解読した.当初の予想と異なり,宿主由来転写産物の変動はほとんどなかった.感染後に変動がみられた遺伝子は未知のものが多く,同定にはいたらなかった.また,今回の研究の基盤となっているウマヘルペスウイルス

1型BACクローンについて,これまでの実験結果から親株よりもやや病原性がやや低下していることがわかっている.そこで,BACクローンAb4pattBの全塩基配列を解読した.その結果,ORF2にアミノ酸置換をともなう点突然変異が見いだされた.Red/ETシステムによりこの点突然変異を親株と同じ塩基に修復した.修復ウイルスの病原性を調べたところ,親ウイルスより病原性が低く,Ab4p attBとほぼ同様であった.これらの結果から,BACクローンの病原性低下はBACベクター配列挿入のために親ウイルスゲノムに挿入したattB配列による可能性が示唆された.組み換えウイルスによる病原性評価において留意すべき点であることがわかった.
蒸暑地域におけるアースピットの真菌叢の解明

本研究は、以下の2つの目的で研究を行った。(1)蒸暑地域に設置されたアースピット内の微生物汚染の状況を明らかにすること。(2)アースピットで空気質汚染を引き起こす真菌の菌種と病原性の有無を明らかにすること。本研究では、日本建築学会基準に則った方法でアースピットを有する建物で浮遊真菌を採取し、これを単離培養後、市販されているDNA抽出・PCR法解析キットを用いて解析を行い、得られたDNA塩基配列情報をシーケンス用プログラム(BLAST)で相同性検索を行った。その結果、2018年度は以下の知見が得られた。(1)今年度は夏期(6月)と冬期(2月)の2回サンプリング調査を行い、浮遊真菌から13種類の菌属・23種類の菌種を推定した。(2)夏期と冬期では、多く検出される菌属・菌種が異なり、夏はAspergillus属が、冬はcladosporium属が最も多く検出された。(3)浮遊真菌から、Aspergillus versicolorなど、マイコトキシン(カビ毒)産生菌を検出した。(4)今回検出されたカビ毒産生菌は、アースピット内の建材表面でも同じ菌種が検出されており、建材汚染の可能性が推察される。(5)アースピット内の浮遊真菌から、建築資材を劣化させることが知られている真菌を検出した。(6)これまでの調査と同じく、アースピット内の浮遊真菌濃度は高く、外気の約20倍であった。また、夏期の居室内は日本建築学会維持管理規準濃度を超える濃度であった。2018年度は、温湿度の測定、空中浮遊菌サンプラーを用いた浮遊微生物濃度の測定と浮遊真菌の分類を行った。空中浮遊菌サンプラーを用いた測定は、9月にサンプラーが故障したため、秋期の測定は行えなかったが、夏期と冬期の測定を行うことができた。しかし、メンブレンフィルタを用いた浮遊菌測定は、必要機器の納入が予定より大幅に遅れたため、行うことができなかった。浮遊真菌の分類は、当初計画した手順とは異なる方法となったが、時間がかかったものの順調に真菌の分類を行うことができた。2019年度も昨年度と同様に、空中浮遊菌サンプラーを用いた浮遊微生物濃度の測定、浮遊真菌の分類を行う。昨年度おこなうことができなかった秋期のサンプリング、メンブレンフィルタを用いた測定を行う予定である。当初予定より物品費はやや超過したが、旅費とその他(解析委託)が下回り、2万円弱残った。次年度は解析委託料の値上げが決まっており、今年度の残額も使用する予定である。
機能性先端装置一体中空ファイバ型レーザバイポーラ

切開・蒸散作用の大きなEr:YAGレーザ(波長2.94μm)は、最近、医療の各診療科目に急速にその応用が展開されている。それは中空ファイバにより、Er:YAGレーザ光の安定伝送が可能になったからである。一方、止血作用の大きなNd:YAGレーザを併用することにより、患者に負担をかけない最小侵襲治療の実現が可能となる。それ故、種々の患者照射に対応し、術者にフレンドリーなレーザ照射素子を開発することは重要な課題になっている。本研究では以下の研究を行った。1.先端装置一体型中空ファイバの効率的な製作法の研究先端装置の効率的な製作法の研究を行い、ディスポーザブル使用に耐ええるような装置の製作について検討を行った。酸素ガスバーナーを用いた簡易な手法で、中空ファイバ母材石英端面部が溶融され、レーザ光を収束・発散、あるいは周方向や特定方向にのみレーザ光を放射させる内径0.7mm0.32mmのファイバ一体型素子を製作することが出来た。先端溶融部の付加損失は内径0.32mmファイバで2.3dB程度となった。2.パイロット光付加型レーザバイポーラの研究低侵襲の非常に細い血管部位を凝固、切断を1回のレーザ照射で行うレーザバイポーラを実現するための検討を行った。軟組織として牛肉を用い、凝固用としてNd:YAGレーザ光(最大照射エネルギー10mJ)を照射したがエネルギーが小さく、効率よい凝固効果が得られなかった。そこで高出力のHo:YAGレーザ光(波長2.1μm、最大照射エネルギー100mJ)を用い、明確な凝固効果を確認した。溶融部が石英ガラスに着目し、可視パイロット光、Ho:YAGレーザ、Er:YAGレーザ光を用いるレーザバイポーラを製作した。切開用と凝固用レーザ光の照射条件に対する軟組織の切開・凝固特性を明らかにした。切開・蒸散作用の大きなEr : YAGレーザは、中空ファイバを用いることにより、医療の各診療科目に急速に応用されている。更なる展開として、止血作用のあるNd : YAGレーザの併用により、患者に負担をかけない最小侵襲治療の実現が可能となる。それ故、種々の患部照射に対応し、術者にフレンドリーなレーザ照射素子を開発することは重要な課題になっている。本研究では、中空ファイバと先端素子を一体にし、その先端素子に多様な機能を付加された中空ファイバ型レーザバイポーラの開発を目的として、以下の研究を行った。1.装置の設計と製作光学ポリマー内装銀中空ファイバ(内径700μm)の先端部を数mmエッチングし、ガスバーナで先端部を溶融し、先端封止した石英ガラス部分の形状を制御することによって、レーザ光を収束、発散、あるいは周方向にのみ放射する素子の製作を行った。中空ファイバは本質的に多モード伝送であるので、幾何光学的手法を用い、レーザ光の集光距離や出射角といった素子の設計を行った。2.先端装置一体型中空ファイバの総合的評価実際に使用する環境に対応し、導光路の先端部分に使用する先端装置一体型中空ファイバとレーザ本体に接続される中空ファイバを含めた伝送装置の損失特性、放射特性、収束特性などについての総合的な評価を行った。先端形状をボール型、平板型、側方照射型に加工し、収束、直進、側方への照射を実現し、先端装置一体型中空ファイバ(内径320μm、長さ25cm)の伝送損失は、3dB程度、出射エネルギー30mJ/pulseと十分実用的であり、先端装置一体型中空ファイバの有用性を明らかにした。3.先端装置一体型ファイバの泌尿器科学への応用とその評価人体から摘出した各種結石を用い、先端装置一体型中空ファイバを用いての照射実験を行い結石成分に対する結石破砕特性、先端装置部分の磨耗特性を明らかにした。

軟組織として牛肉を用い、凝固用としてNd:YAGレーザ光(最大照射エネルギー10mJ)を照射したがエネルギーが小さく、効率よい凝固効果が得られなかった。そこで高出力のHo:YAGレーザ光(波長2.1μm、最大照射エネルギー100mJ)を用い、明確な凝固効果を確認した。溶融部が石英ガラスに着目し、可視パイロット光、Ho:YAGレーザ、Er:YAGレーザ光を用いるレーザバイポーラを製作した。切開用と凝固用レーザ光の照射条件に対する軟組織の切開・凝固特性を明らかにした。
神経変性疾患病態解明のためのヒト脳組織タンパク質データベースの作製とその応用

平成7年度の研究では二次元電気泳動法のサンプル処理と泳動法についての条件を検討した。この結果IPGゲルを用いた二次元電気泳動法はを高い分解能と十分な再現性を示した。平成8年度の研究では、脳組織を試料とした二次元電気泳動法の標準化、これを用いた二次元データベースを作成とその解析を行った。膜タンパクを含む組織タンパクを二次元泳動によって解析するためにはその可溶化の至適条件を決定することが重要である。イオン性界面活性剤のSDSは疎水性タンパクの可溶化に優れている。タンパクは泳動中にSDSと解離し、本来の等電点に収束することが分かった。このことからサンプルの可溶化にSDS使用し、その至適条件を決定した。平成9年度の研究では例数を増やしてさらに検討を加え、増加するスポット5個、減少しているもの28個、アルツハイマー病のみに出現しているスポット7個を確定した。スポットの同定にはタンパクを抽出し直接アミノ酸配列を調べる方法が確実だが、必要なタンパク量が多く、また脳タンパクはN端がブロックされていることが多いため、二次元泳動ゲル上のスポットの同定には限界がある。これに対し抗体を用いる方法は転写膜上のタンパクスポットとゲル上の小さなタンパクスポットを特定することが可能である。本研究では転写膜をあらかじめ金コロイド染色でタンパク染色を施した後、特異抗体で反応するスポットをECL法を用いて検出した。金コロイド法を用いることで銀染色による従来のデータと対照することが可能となり、またECL法を用いることで同一の膜で複数の抗体に反応するスポットを確認することができる。この方法でGFAPとβアクチンのスポットを二次元データベース上に確認し、増加するスポット1個と減少するスポット1個がGFAPであることを特定した。本研究では、精度を高めた二次元電気泳動法を用い、最新のコンピューターによる解析システムを組み合せ、二次元電気泳動で得られるタンパクスポットのデータベース化を行う。これによって、従来主に均一な細胞を対象に行われていたこの方法を、当施設のbrain bankに保存されている神経変性疾患の脳組織について応用し、疾患特異的なタンパクの変化を検出し、同定するのが目的である。平成7年度の研究では、ヒト脳組織の膜タンパクについて、その可溶化のためのシステムの確立と二次元電気泳動への適用方法を検討した。当初非イオン性界面活性剤の使用が必須と考え検討した中で、界面活性剤としてNP40変性剤として尿素の使用がもっとも安定した結果をもたらした。しかし一次元目にイモビラインゲルを用いる方法ではイオン性の界面活性剤であるSDSを用いても良好な結果を得る可能性であることが明らかになった。膜蛋白の可溶化についてはSDSの使用が有利であり、現在その至適な条件を決定するための検討を行っている。正常対照群の脳組織を用いた検討では高い分解能と良好な再現性並びに定量性を確認した。二次元電気泳動データのデータベース構築を目的として、正常対照群の脳組織を用いた二次元電気泳動後、タンパク染色を行い解析した。それぞれの結果をデータベース化し共通するタンパクスポットをStandard machsetとした。これを変性疾患の主要な変性部位である大脳皮質(側頭葉など)について行いそれぞれ同じようにStandard machsetを作成した。一方、剖検脳を用いた研究を解析する上で重要なpostmartamな変化を検討する意味でラット大脳皮質を用いて、屠殺後の時間経過と二次元電気泳動パターンの変化を検討した。今後はこの結果をふまえ、アルツハイマー病脳について同様の分析を行い疾患特異的変化の検出と同定を試みる。

本研究では、精度を高めた二次元電気泳動法を用い、最新のコンピューターによる解析システムを組み合わせ、二次元電気泳動で得られるタンパクスポットのデータベース化を行う。これによって、従来主に均一な細胞を対象に行われていたこの方法を、当施設のbrain bankに保存されている神経変性疾患の脳組織について応用し、疾患特異的なタンパクの変化を検出し同定するのが目的である。平成8年度の研究では、脳組織を試料とした二次元電気泳動法の標準化、これを用いた二次元データベースを作成とその解析を行った。膜タンパクを含む組織タンパクを二次元泳動によって解析するためにはその可溶化の至適条件を決定することが重要である。従来から使用されてきた非イオン性界面活性剤に比べて、イオン性界面活性剤のSDSは疎水性タンパクの可溶化に優れている。従来の両性担体を使用する等電点電気泳動と異なり、イモビラインを用いた場合には、タンパクは泳動中にSDSと解離し、本来の等電点に収束することが分かった。このことからサンプルの可溶化にSDSを使用し、その至適条件を決定した。その方法を用いて、正常群、アルツハイマー病群各12例について一次元目にpH4-7のイモビラインゲルを用いた二次元電気泳動を行った。その結果アルツハイマー病群で増加するスポット13個、減少するもの29個、アルツハイマー病群でのみ発現しているスポット21個を検出した。今後は例数を増やしてさらに検討を加えるとともに、スポットの同定を行いデータベース化する。本研究では、高分解能二次元電気泳動法を用い、最新のコンピューターによる解析システムを組み合わせ、二次元電気泳動で得られるタンパクスポットのデータベース化を行う。これによって、従来、主に細胞を対象に行われていたこの方法を、当施設のbrain bankに保存されている神経変性疾患の脳組織について応用し、疾患特異的なタンパクの変化を検出し、同定するのが目的である。平成8年度までの研究では、脳組織を試料とした二次元電気泳動法の標準化、これを用いた二次元データベースの作成とその解析を行った。平成9年度の研究では例数を増やしてさらに検討を加え、増加するスポット5個、減少しているもの28個、アルツハイマー病のみに出現しているスポット7個を確定した。スポットの同定にはタンパクを抽出し直接アミノ酸配列を調べる方法が確実だが、必要なタンパク量が多く、また脳タンパクはN端がブロックされていることが多いため、二次元泳動ゲル上のスポットの同定には限界がある。これに対し抗体を用いる方法は転写膜上のタンパクスポットとゲル上のタンパクスポットを正確にマッピングする方法がなく、同定にエラーが起こりやすかった。私達は転写膜をあらかじめ金コロイド染色でタンパク染色を施した後、特異抗体で反応するスポットをECL法を用いて検出した。金コロイド法を用いることで銀染色による従来のデータと対照することが可能となり、またECL法を用いることで同一の膜で複数の抗体に反応するスポットを確認することができる。この方法でGFAPとβアクチンのスポットを二次元データベース上に確認し、増加するスポット1個と減少するスポット1個がGFAPであることを特定した。