hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト内在性レトロウイルスの探索とそれらの転移活性の解析に関する研究

レトロトランスポゾンはRNAを介して転移、即ち、染色体への組み込みをおこなう。レトロトランスポゾンの一種であるヒトの内在性レトロウイルスが実際に転移活性を有するためには、活性のある組み込み酵素が必要である。そこで、そのような酵素があるかどうかを調べた。HERV K-10は、mouse mammary tumor virusと相同な塩基配列を持つヒト内在性レトロウイルスのクローンである。HERV K-10にはタンパク質をコードし得るopenreading frameが少なくとも三つ存在する。その予想されるとアミノ酸配列と、トリ白血病ウイルス(ALV)の組み込み酵素のアミノ酸配列との相同性を調べたところのALVの組み込み酵素とアミノ酸配列が60%以上の相同性を有する部分が存在した。そこで、その部分をサブクローン化して、組み込み酵素と思われるタンパク質(HERVIN)を大腸菌で大量に発現させ、精製した。このHERVINが、実際に組み込み活性を持つかを、HERV K-10、HIV-1、ALVの3種類にレトロウイルスのLTR配列を持つオリゴヌクレオチド基質を用いて調べた。HERVINはこれら3種類のどの基質を用いてもほぼ同じ程度の組み込み活性を示した。ヒトのゲノム内に、活性のある組み込み酵素をコードしている内在性レトロウイルスが存在していることが明らかになった。HERVINは、基質の塩基配列によらず組み込み活性を示した。
精神薄弱児・者の日常生活およびスポーツ活動時の身体活動量

心拍数(HR)モニターおよび歩数計を用いた「精神薄弱児・者の日常生活およびスポーツ活動時の身体活動量」についての研究により、以下の事柄が明らかになった。1.精神薄弱児・者の身体活動量(1)室内での仕事(自動車部品組み立て、バリとり等の軽作業)中心の精神薄弱女性の身体活動量は同年令の健常者と比較して差が見られなかった。むしろ、作業が常時立位姿勢で行われていることや、余暇時間を利用したスポーツやレクリエーション活動の実施により、健常者よりも身体活動量は大きい傾向にある。(2)屋外での農作業中心の精神薄弱男性の身体活動量は、作業内容が機械等の導入による省力化も最小限度であり、心拍数・歩数とも同年令の一般的な健常成人男性と比較して大きい傾向にあった。(3)一方休日においては、男女とも身の回りの清掃・洗濯といった軽作業後は、大部分の人がテレビ・音楽や歌を視聴する、テレビゲーム、絵を描く、刺繍をするというように屋内で静かに過ごす傾向がみられた。屋外でスポーツを楽しむといった過ごし方は、一部の若い男性にみられただけであった。2.精神薄弱児の身体活動量(1)軽度精神薄弱児では、学校教育場面と休日の身体活動量で差がみられなかった。(2)体育や朝会時のスポーツ活動により、身体活動量は著しく増加する傾向がみられた。
作物体表面電位による水分ストレス測定装置の開発

本研究の目的は、植物体の発生する電位を測定し植物体の内部状態と電位変化の相互関連を明らかにするために、電位測定計測システムの開発であり、本研究において以下の成果を得た。1.植物体の大きな信号源抵抗に合わせて高入力インピーダンス(10^<12>Ω)を持つボルテージフォロワ-回路を採用した前置増幅器(プリアンプ)を開発し、また同時に、ノイズ対策を考慮して電源部およびプリアンプの状態をモニターする検定器も作製した。2.プルーブと作物体との接続方法について検討し、ノイズを拾い易いが接続の簡単な不平衡入力でも、平衡入力法と同等に精度の高い測定が可能であった。3.サイトウ・バレイショ・イネを圃場またはポット栽培し、表面電位に関して以下の実験結果を得た。(1)表面電位は一般に日中に上昇し、夜間に低下する日変化を示した。またサイトウでの日中での上昇程度は無灌水区に比べて灌水区で大きかった。(2)水分ストレス下でのサイトウの表面電位は下位節間で上位節間より高く、非ストレス個体では逆であった。したし、バレイショでは節位によって異なり、また個体間差も大きかった。(3)茎の位置により上下で逆転現象が認められたが、この部位間差には加法定理が成立した。(4)上位節の表面電位は先端の切除直後に10mVオーダーで急激に低下し、その後徐々に回復した。(5)pH変動は表面電位に大きな影響を与えた。(6)光条件の変化にともない表面電位も変動したが、変動の大部分は温度変化に起因すると考えられた。(7)栽培・測定条件が同様であっても、表面電位には50mV以上の個体間差が認められた。4.開発したプリアンプは作物体の表面電位を簡便に測定することを可能としたが、個体間差が大きく、また環境条件・処理に対する反応が測定例によって異なった。今後さらにこれらの原因を究明する必要がある。1.電極の改良:当初開発した高入力インピーダンス前置増幅部(プリアンプ)の旧試作機では、植物体への取り付けの便を考慮して小型のケース(10x15x20 mm)を使用した。このためプリント基板内で入力端子の漏洩電流のガードが不完全となり、測定中に入力端子がオープンな状態で継続するとアンプが破壊することがあった。これを防止するため、やや大型のケース(10x25x25 mm)を使用し、ガードを強化した。2.電極の製作:改良タイプの前置増幅部を20個、また専用中継器および電源を5組製作した。3.測定電位の精度:インゲンマメを供試して、測定電位の精度をエレクトロメータを用いて検定したところ、種々の接続方法において両者の測定結果が一致し、試作電極の測定精度は極めて高かった。4.測定法の検討:従来は不平衡入力法を採用してきたが、劣悪な外部雑音やハムに対処するため平衡入力法についてポット栽培したインゲンマメを用いて比較した。両者とも相対的な変動パターンは類似したが、絶対値には差異が認められ、この原因としてア-スが問題であると推定された。5.植物体の水分状態と表面電位:灌水処理したバレイショ圃場において、電極を銀線を用いて植物体へ接続し、表面電位を2カ月間連続して測定したところ、極めて安定した電位が検出できた。しかし、ポット栽培したインゲンマメの実験結果とは電位の正負が一致しなかった。この差異が作物種の差異に起因するかどうかを次年度に検討する。

6.植物体の栄養状態と表面電位:水耕培養したイネの茎に旧試作機(電極)を0.1 M KC1溶液を介して接続したが、表面電位は測定条件(日時・気象・個体・ポット容量など)により大きく変動し、栄養状態との密接な関係は認められなかった。気象要因、特に湿度に対する電極の安定性とア-スに問題があると推察され、次年度の検討課題とする。本研究の目的は、植物体の発生する電位を測定し植物体の内部状態と電位変化の相互関連を明らかにするために、電位測定計測システムの開発であり、本研究において以下の情報を得た。1.植物体の大きな信号源抵抗に合わせて高入力インピーダンス(10^<12>Ω)を持つボルテージフォロワ-回路を採用した前置増幅器(プリアンプ)を開発し、また同時に、ノイズ対策を考慮して電源部およびプリアンプの状態をモニターする検定器も作製した。2.プルーブと作物体との接続方法について検討し、ノイズを拾い易いが接続の簡単な不平衡入力でも、平衡入力方法と同時に精度の高い測定が可能であった。3.サイトウ・バレイショ・イネを圃場またはポット栽培し、表面電位に関して以下の実験結果を得た。(1)表面電位は一般に日中に上昇し、夜間に低下する日変化を示した。またサイトウでの日中での上昇程度は無潅水区に比べて潅水区で大きかった。(2)水分ストレス下でのサイトウの表面電位は下位節間で上位節間より高く、非ストレス個体では逆であった。しかし、バレイショでは節位によって異なり、また個体間差も大きかった。(3)茎の位置により上下で逆転現象が認められたが、この部位間差には加法定理が成立した。(4)上位節の表面電位は先端の切除直後に数10mVオーダーで急激に低下し、その後徐々に回復した。(5)pH変動は表面電位に大きな影響を与えた。(6)光条件の変化にともない表面電位も変動したが、変動の大部分は温度変化に起因すると考えられた。(7)栽培・測定条件が同様であっても、表面電位には50mV以上の個体間差が認められた。4.開発したプリアンプは作物体の表面電位を簡便に測定することを可能としたが、個体間差が大きく、また環境条件・処理に対する反応が測定例によって異なった。今後さらにこれらの原因を究明する必要がある。
マイクロ熱流動における2色蛍光画像計測法と超音波気泡振動による局所混合流れ制御

マイクロチップ電気泳動装置など,マイクロオーダーでの化学反応装置や分析装置が発展している.これらはマイクロ流れに支配され,局所的な撹絆などの流体制御や分離操作,マイクロ流れの把握のためには定量的な熱流体計測が不可欠である.更に,マイクロ流れの駆動には一般に電気泳動が用いられるため,発熱の影響を強く受ける.このためタンパク質の電気親和度を計測するアフィニティー・マイクロチップなどでは,温度やpHなどのスカラー量の定量的な計測技術が必要不可欠となる.マイクロ流れの温度計測やpH計測にレーザ誘起蛍光法が用いられている.一般に1色の蛍光を利用しているため(1色蛍光法),マイクロ流路壁面による反射も含めた励起光強度分布に大きく依存する.このため,pHや温度などのスカラー量の定量計測には,任意画像範囲毎のキャリブレーションが必要となる.しかし,流路形状や壁面反射の影響も含めた励起光強度分布の時空間的な変化に大きく依存するため,リファレンス画像を用いた規格化や各ピクセルにおけるキャリブレーションが提案されている.すなわち,計測位置や流路形状が異なる実験ではキャリブレーションの再施行が必要となる.また奥行き方向にスカラー量の分布がある場合は,結像面までに到達する励起光が空間分布を有する吸収作用を受けるため,これが計測誤差の要因となる.本研究では,マイクロ流れにおけるスカラー量の定量分布計測法として2色レーザー誘起蛍光法を提案する.マイクロ流路内におけるpHや温度のスカラー量分布計測に本手法を適用し,その有効性について検討した.マイクロチップ電気泳動装置など,マイクロオーダーでの化学反応装置や分析装置が発展している.これらはマイクロ流れに支配され,局所的な攪拌などの流体制御や分離操作,マイクロ流れの把握のためには定量的な熱流体計測が不可欠である.更に,マイクロ流れの駆動には一般に電気泳動が用いられるため,発熱の影響を強く受ける.このためタンパク質の電気親和度を計測するアフィニティー・マイクロチップなどでは,温度やpHなどのスカラー量の定量的な計測技術が必要不可欠となる.マイクロ流れの温度計測やpH計測にレーザ誘起蛍光法が用いられている.一般に1色の蛍光を利用しているため(1色蛍光法),マイクロ流路壁面による反射も含めた励起光強度分布に大きく依存する.このため,pHや温度などのスカラー量の定量計測には,任意画像範囲毎のキャリブレーションが必要となる.しかし,流路形状や壁面反射の影響も含めた励起光強度分布の時空間的な変化に大きく依存するため,リファレンス画像を用いた規格化や各ピクセルにおけるキャリブレーションが提案されている.すなわち,計測位置や流路形状が異なる実験ではキャリブレーションの再施行が必要となる.また奥行き方向にスカラー量の分布がある場合は,結像面までに到達する励起光が空間分布を有する吸収作用を受けるため,これが計測誤差の要因となる.本研究では,マイクロ流れにおけるスカラー量の定量分布計測法として2色レーザー誘起蛍光法を提案する.マイクロ流路内におけるpHや温度のスカラー量分布計測に本手法を適用し,その有効性について検討した.マイクロチップ電気泳動装置など,マイクロオーダーでの化学反応装置や分析装置が発展している.これらはマイクロ流れに支配され,局所的な撹絆などの流体制御や分離操作,マイクロ流れの把握のためには定量的な熱流体計測が不可欠である.更に,マイクロ流れの駆動には一般に電気泳動が用いられるため,発熱の影響を強く受ける.このためタンパク質の電気親和度を計測するアフィニティー・マイクロチップなどでは,温度やpHなどのスカラー量の定量的な計測技術が必要不可欠となる.マイクロ流れの温度計測やpH計測にレーザ誘起蛍光法が用いられている.一般に1色の蛍光を利用しているため(1色蛍光法),マイクロ流路壁面による反射も含めた励起光強度分布に大きく依存する.このため,pHや温度などのスカラー量の定量計測には,任意画像範囲毎のキャリブレーションが必要となる.しかし,流路形状や壁面反射の影響も含めた励起光強度分布の時空間的な変化に大きく依存するため,リファレンス画像を用いた規格化や各ピクセルにおけるキャリブレーションが提案されている.すなわち,計測位置や流路形状が異なる実験ではキャリブレーションの再施行が必要となる.また奥行き方向にスカラー量の分布がある場合は,結像面までに到達する励起光が空間分布を有する吸収作用を受けるため,これが計測誤差の要因となる.本研究では,マイクロ流れにおけるスカラー量の定量分布計測法として2色レーザー誘起蛍光法を提案する.マイクロ流路内におけるpHや温度のスカラー量分布計測に本手法を適用し,その有効性について検討した.
HLA-Fを標的とした新規がん免疫療法およびがん診断マーカー開発

HLA-FはHLAクラスI分子の一つで、多型性に乏しく、正常組織においては妊娠後期の胎盤トロホブラストに強く発現しているが、その他の組織には発現が見られない。また、抑制性のkiller cell Immunoglobulin like receptor (KIR)と会合し、NK細胞、T細胞の細胞傷害活性を抑制する。我々は、HLA-Fが腫瘍細胞に発現し、特に低分化・未分化癌に高発現することをすでに見出している。このことから、悪性腫瘍に高発現するHLA-Fは、抑制性KIRを介してNK細胞・T細胞を抑制することにより、腫瘍増悪化に寄与しているのではないかと考え、HLA-Fのブロッキングにより腫瘍免疫活性化が期待できると考えた。さらに腫瘍細胞からHLA-Fが放出されていれば腫瘍悪性度を判断する診断マーカーとなる可能性もあり、HLA-Fを標的とした新規癌免疫療法および新規診断マーカー開発を目的として本研究を行った。今年度は、腫瘍組織標本の収集を行うと共に、in vitroにおけるHLA-Fブロッキング効果を検証するためのHLA-F陽性大腸癌細胞株の作製を行った。腫瘍組織標本数は順調にふやせており、現在、HLA-Fの発現と腫瘍悪性度・予後・再発との関連を解析している。In vitroにおける抗HLA-F抗体の免疫再活性化を検討するためには、細胞表面にHLA-Fを発現している大腸癌細胞株が必要である。これまで7種の大腸癌細胞株におけるHLA-Fの発現を検討したが、いずれも細胞表面にHLA-Fを発現しておらず、HLA-Fの遺伝子導入により、細胞表面にHLA-Fを発現するHLA-F陽性大腸癌細胞株の作製を試みたが、現在のところ成功していない。今後もHLA-F陽性大腸癌細胞株の作製を中心に行い、in vitroにおける抗HLA-F抗体療法の有用性を検証できる実験系の確立をめざす。腫瘍組織標本の収集については、順調に行なえているので、今度も継続する。これまでの研究から、腫瘍悪性度の異なる大腸癌細胞株において、腫瘍悪性度に伴いHLA-FのmRNAの発現が上昇することを確認している。しかし、いずれの細胞株においてもHLA-Fが細胞表面に発現しておらず、in vitroにおけるHLA-Fブロッキング効果を検証するための標的細胞として使用することができない。HLA-Fを細胞表面に発現する大腸癌細胞株を作製するため、HLA-Fを遺伝子導入しHLA-Fを強発現させ、細胞表面にHLA-Fが発現するのか検証したが、これまでのところ、細胞表面にHLA-Fを発現する大腸癌細胞株を得られていない。遺伝子導入した細胞の細胞質にはHLA-Fタンパクが産生されていることは確認できている。in vitroにおける抗HLA-F抗体療法の有用性検証のためのHLA-F陽性大腸癌細胞株の作製が遅れていることから、進捗状況は「やや遅れている」と判断した。HLA-Fは定常状態のリンパ球の細胞表面には発現せず、in vitroで強く活性化されたリンパ球の細胞表面には発現することがすでに報告されている。リンパ球だけでなく、大腸癌細胞株においても同様の発現様式を取る可能性があるので、この点について検討する。また、現在、臨床検体の収集を行っているため、これらから分離した細胞等を用い、HLA-F陽性の大腸癌細胞株を作製し、in vitroにおける抗HLA-F抗体療法の有用性を検証できる実験系の確立をめざす。腫瘍組織標本の収集については、順調に行なえているので、今度も継続して収集し、HLA-Fと予後・再発との関連解析を行う。

これまでの研究から、腫瘍悪性度の異なる大腸癌細胞株において、腫瘍悪性度に伴いHLA-FのmRNAの発現が上昇することを確認している。しかし、いずれの細胞株においてもHLA-Fが細胞表面に発現しておらず、in vitroにおけるHLA-Fブロッキング効果を検証するための標的細胞として使用することができない。HLA-Fを細胞表面に発現する大腸癌細胞株を作製するため、HLA-Fを遺伝子導入しHLA-Fを強発現させ、細胞表面にHLA-Fが発現するのか検証したが、これまでのところ、細胞表面にHLA-Fを発現する大腸癌細胞株を得られていない。遺伝子導入した細胞の細胞質にはHLA-Fタンパクが産生されていることは確認できている。in vitroにおける抗HLA-F抗体療法の有用性検証のためのHLA-F陽性大腸癌細胞株の作製が遅れていることから、進捗状況は「やや遅れている」と判断した。HLA-Fは定常状態のリンパ球の細胞表面には発現せず、in vitroで強く活性化されたリンパ球の細胞表面には発現することがすでに報告されている。リンパ球だけでなく、大腸癌細胞株においても同様の発現様式を取る可能性があるので、この点について検討する。また、現在、臨床検体の収集を行っているため、これらから分離した細胞等を用い、HLA-F陽性の大腸癌細胞株を作製し、in vitroにおける抗HLA-F抗体療法の有用性を検証できる実験系の確立をめざす。腫瘍組織標本の収集については、順調に行なえているので、今度も継続して収集し、HLA-Fと予後・再発との関連解析を行う。細胞表面にHLA-Fを発現する腫瘍細胞株の作製が遅れているため、in vitroにおける抗HLA-F抗体療法の有用性検証実験が行えていない。そのため次年度使用額が生じた。細胞表面にHLA-Fを発現する腫瘍細胞株作製後、in vitroの実験系を確立し、抗HLA-F抗体療法の有用性検証実験を順次行っていく予定なので、その中で今回の次年度使用額を合わせて使用する。
天然物合成を指向したフェノール類の酸化反応に関する化学的研究

現在、バンコマイシンは抗生物質、特にMRSAに有効な作用を持つ薬剤として人類に多大な恩恵をもたらしている。今までにバンコマイシンによる細胞壁ペプチドグリカンの生合成を阻害する作用機構については、数多くの研究者により研究がなされ、分子レベルでの解明が大幅に進められてきた。このバンコマイシンをはじめとして、その分子内に特徴的なジアリルエーテル構造を含む天然物は今までに数多く単離されており、いずれも顕著な生物活性を有することが知られている。これら天然物の生物活性発現においてのジアリルエーテル構造の薬理学的意味について明らかになっていない。各種生物活性天然物をもとに、より強力かつ選択的な生物活性を有する新規化合物の創製を目指し研究を行った。その結果、以下のような研究成果をあげた。1環状ジアリルエーテル構築に必須であるタリウム試薬の電気化学的再酸化法の開発検討を行った結果、1価から3価のタリウムを電気的に発生することに成功した。2トリペプチドを固相合成用試薬を用いて固相上に担持したものを、電極反応を利用したタリウムによる反応に付し、環状ジアリルエーテル構造を構築することに成功した。
資本主義精神の由来に関する学際的研究-カルヴァン派とユダヤ人

マックス・ウェーバーは職業労働に臨む態度を「伝統主義」、「幸福主義」、「資本主義の精神」という三つのカテゴリーに識別した。この分類を使うと、ヨーロッパの主流は「幸福主義」ではないかと考えられる。それを支えたのは贈与の精神である。しかしウェーバーの考察には贈与行為の占める場所がない。ウェーバーの『プロテスタンティズムの倫理と資本主義の精神』に代わる『プロテスタンティズムの倫理と贈与の精神』を構想するという課題を発見した。資本主義の行末がいまほど案じられた時代はない。資本主義の行末を案じた先人としてまず思い出されるのはマックス・ウェーバーである。彼の『プロテスタンティズムの倫理と資本主義の精神』に対して、近年羽入辰郎がウェーバーの史料の扱いが極めて杜撰であったことを文献学的に批判し、そこには作為的な「操作」の跡が感じられることを指摘した。ウェーバー史学の真骨頂はダイナミックな因果関係の考察にある。原因と結果の関係の蓋然性と意外性の絶妙なマッチが、ウェーバー・テーゼの魅力を醸し出す。これまでウェーバー・テーゼを批判するものは、因果の蓋然性に疑問を投げかけた。羽入の斬新さは因果の意外性だけに挑んだ点である。しかしそれだけでは不十分であることも明らかになった。ウェーバー・テーゼを塗り替えるためには、蓋然性と意外性に対する全面的な批判を用意しなければならない。カルヴァン派の信奉する予定説が資本主義精神を生んだというのがウェーバーの説明の骨子である。これに対して従来のウェーバー「批判は、予定説がカルヴァン派の教義のなかで決して木きな比重を占めるものでないことを指摘する。筆者はカルヴァン派神学者の自己理解をうかがわせる文書、ルター派神学者のカルヴァンは批判の文書を考察し、カルヴァン派の教義のなかで予定説が決して大きな比重を占めるものではないことを改めて確認した。自己の救いを確信したいという個人主義的な動機が資本主義精神をもたらしたのではない。むしろカルヴァン派に独特の執事制度によって差配される貸付が、同胞信者の起業を助けた。このような制度はユダヤ人の間にもすでに存在した。宗教的マイノリティ内部の共存共栄のための互助が、資本主義精神をもたらしたという仮説を得ることができた。二度の海外出張を行った。トルン市(ポーランド)で行われた騎士修道会学会で、カトリックとルター派の職業倫理の違いに関して理解を深めた。スイス出張では宗教改革に関する二つの研究機関(チューリヒ大学スイス宗教改革史研究所、ジュネーヴ大学宗教改革史研究所)の所長、ローザンヌ大学歴史学研究所のクリスチャン・グロッセ教授に招待され、当該研究に対する好意的なコメントと貴重な示唆を得た。各研究機関の説明も受けた。三者から宗派による職業倫理、救貧政策の違いを考察するうえで必要な文献、史料の指示を受けた。カルヴァン派の共同体にも救貧を担当する執事と呼ばれる職があり、この職は半官半民の様相を呈した。これはウェーバーの説く資本主義の精神と異なるエートスで運用されていた可能性がある。わたしはそれを贈与の精神と名づけ、そこにヨーロッパ近代の重要な特徴を見た。スイス出張中はベルン大学歴史学研究所のお世話になり、ヴェーバーの予定説に関する立論に影響を与えたベルン大学神学教授のマティアス・シュネッケンブルガー(1804-1848)の考察に従事した。シュネッケンブルガーは確かにカルヴァン派の予定説を重視したが、ヴェーバーと異なり、予定説が信者を不安に陥れるとは考えていなかった。むしろ彼はカルヴァン派の改革が共同体の宗教改革であったことを強調する。その彼が特に重視したのが上述の執事制度であった。ベルン滞在中に歴史学研究所と医療史研究所で当該テーマに関する招待講演を行い、現地の研究者と活発な意見交換の機会を持った。原稿は上記三名以外にドイツのヴェーバー研究、宗教改革研究、救貧研究のそれぞれ第一人者であるハルトムート・レーマン教授、ペーター・ブリックレ教授、ロバート・ユッテ教授他に送付し、好意的な評価と貴重な示唆を得た。特にユッテ教授とは帰路のシュトゥットガルトで実際に面会する機会を得、貴重なコメントをいただいた。マックス・ウェーバーは資本主義精神の由来をカルヴァン派の予定説という教義に見た。この理解にはすでに有力な批判がいくつも出されているが、彼の説は依然健在である。ウェーバー研究が特に盛んなわが国ではそうである。資本主義精神という経済領域に発する問題の由来を純宗教的な原因に還元する因果帰属の方法は意外性に満ち、その分野横断的な学際性がこの説の魅力であった。因果帰属の蓋然性はときに致命的な批判にさらされたが、そのたびに因果帰属の意外性がこの説を延命させた。羽入辰郎の批判はウェーバー説の意外性だけに照準を合わせたものであったが、彼の批判も大理論の惰力を完全に断つにはいたらなかった。

このことはウェーバー説の蓋然性と意外性をともに葬るような議論を立てることが、学問史上の重要な課題であることを示している。このような観点に立って、ウェーバーが彼の研究で取りあげなかった経済行為に着目した。贈与である。ウェーバーが資本主義精神の化身としてそれを例示するために取りあげたベンジャミン・フランクリンも、自分の事業に専心するばかりでなく、州内に大学を設立するために寄贈を募るなど金策に奔走していた。贈与は欧米の経済生活のきわめて重要な特徴で、ウェーバーの星ベンジャミン・フランクリンもそれから自由ではなかった。贈与の精神を比較宗教社会史的な観点から考察するため、財団史の研究に取り掛かった。財団を宗派に即して分類し、財団の主旨に関する比較研究を始めた。本年は救貧に関する財団を主に考察した。スイス、フランス、オランダのカルヴァン派の救貧制度を考察し、執事という専門の役職があり、カルヴァン派の下でも救貧が盛んであったことを明らかにした。また受益者は決して合理的に選ばれていたわけでないことも明らかにできた。ベルン国立公文書館でマティアス・シュネッケンブルガーの遺稿類多数を発見した。講義録のなかには、シュネッケンブルガーがヴェーバーとは違ったふうにカルヴァン派の予定説を理解していたことを示唆する文書が散見し、特に重要と思われる史料一点を撮影した。現地でもほとんど知られていない人物、その業績を発掘したことで、現地の研究者の期待を集めた。24年度が最終年度であるため、記入しない。シュネッケンブルガーの遺稿を発見したことで、手稿史料の解読という作業があらたに加わった。ヴェーバーのテキストと彼が予定説に関する示唆を得たシュネッケンブルガーのテキストの比較検討は、未知の未公刊史料の発見によってさらに大きな成果が期待できるものとなった。シュネッケンブルガーが着目し、ヴェーバーが看過したカルヴァン派の執事制度が、その後のヨーロッパのフィルアントロピー(私的慈善)の発展にもった意義を、他宗派やユダヤ教の慈善との比較のなかであきらかにすることが、今後の課題となる。
細胞表面の「生命装置」に作用する海洋天然物の探索

KB343について天然有機化合物討論会で大学院生によるポスター発表を行い、ポスター賞を受賞した。KB343をはじめとしたEpizaonthusのグアニジン化合物の生合成経路は興味深く、アルギニン由来のC5N3ビルディングブロックと呼ばれるこれまでの生合成にはなかった構造単位が環化反応により複数縮合した経路が考えられた。そこで、さらに類縁体の探索を行ったところ、C5N3経路仮説をサポートする化合物に加え、他の経路との複合で生じたと思われる化合物が単離された。その一つはマウスに対して神経活性を示したが、KB343と異なり即効性の興奮性活性を示したことから、何らかのシナプス受容体に作用していると考えている。作用機序の解明は今後の課題である。ポリアミンペプチドACUの特異な溶血作用、物質送達作用機構の解明に向けACU-Bのポリアミンを含むN-末端残基pACU-Bの全合成を試みた。長鎖ポリアミンは保護体の物性コントロールが難しく、鎖が長い誘導体は不溶化してしまう。そこでノシル基とBocを組み合わせた可溶性保護体を見出し、完全保護体のpACU-B合成に成功した。一方で天然物としてもpACU-Bに短いペプチドが結合した新規化合物ACU-Dを見出した。pACU-Bはマウスに対し活性を示さないがACU-Dは活性を示したことからペプチド残基が活性には必要であることが示された。TPO様化合物のThCの作用機序解明をさらに進展させ、ThCが糖鎖を介しJak-Stat経路を活性化すること立証し、論文化した。SORに関しては論文化するとともに、蛍光ラベル化体が核内に移行する様子を共焦点レーザー顕微鏡でとらえることに成功した。SORの発現実験は現在進行中であるが全配列の発現は大きな分子であるため困難である可能性が高い。今後は部分的な発現を行い、最小活性単位を見出すことが課題である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、海洋生物より、複雑な神経機能の解明・神経疾患治療薬の開発に資する物質を見出すことを目的としている.まず活性物質を探索するため、自動行動解析装置を用いたマウス行動アッセイと網羅的解析を組み合わせた抽出物のスクリーニングを行った。その結果、パラオ産のホヤから新規の活性物質メルパラジン類を得たほか、軟サンゴからもこれまでにない新規活性化合物を単離した。また、函館産のホヤ及び海綿より新規の活性物質を得た。またパラオ産海綿に含まれる神経活性未知の海洋天然物について、脳室内投与後テールサスペンジョンテスト(TST)を行うことで活性を評価し、さらに受容体のスクリーニングを行ったところ、それらの化合物がセロトニン受容体に結合することが分かった。また、培養神経の損傷修復試験において活性を示したパラオ産海綿より神経修復作用を示す化合物が見出された。またその化合物の小スケールでの合成にも成功した。この結果より、海洋生物に含まれる成分が神経修復物質の有望な探索源であることが立証された。ポリアミンを含むアーキュレイン類(ACU)の発現系を構築し、大腸菌を用いた発現実験を行った結果、ペプチド部の小規模での発現に成功した。またACUの作用機構を調べ、ACUが細胞膜にリン脂質選択的に結合することが分かった。海綿毒素ソリテシジン(SOR)の精製に成功し、高純度試料でその作用を詳しく調べたところSORは細胞やマウスに対してジフテリア毒素よりも強力な毒性を示すことが明らかとなり、海洋天然物中最強の毒素であることが示唆された。また、SOR遺伝子のクローニングを行い、配列を明らかにした。27年度の研究で、これまでの研究で見出している活性物質HDDA,メルパラジン類の構造研究と活性評価を概ね終了させ、現在論文執筆中である。ACUの研究は、小スケールでの発現実験に成功し、想定通りの進捗であるが、大量発現に難航している。一方でACUの作用機構が細胞膜に対する特異的な作用であることを解明し現在論文執筆中である。海綿の毒素ソリテシジン(SOR)の研究では、全遺伝子の配列、そしてアミノ酸配列解析に成功した他、精製にも成功、詳細な毒性の評価を行うことができ、予定通りである。単離と毒性に関する論文を執筆中である。より効率的に活性物質を探索する為自動化マウス行動テストおよび網羅的な抽出物の評価を行い、新規化合物を含む活性物質の発見に成功し、予定通りに進捗している。アルツハイマー病をはじめとする損傷神経細胞の修復能を持つ化合物の探索では、本研究中最もチャレンジ性の大きなテーマであるにもかかわらず、神経修復作用を示す化合物を1種見出すことができ、予想以上の進捗である。全体として申請時の目標はほぼ達成したといえる。しかし、難航する部分もあるのでその点は本年度の研究で改良を加える予定である。パラオ産のDidemnidae科ホヤに含まれる新規グアニジンアルカロイド、メルパラジンD-Fおよび、セロトドーパルジミンを見出し、構造決定するとともにメルパラジン類のマウスにおける構造ー活性相関に関する知見を得た。また、パラオ産の腔腸動物より新規骨格を有するグアニジンアルカロイドKB343ほか新規物質3種を見出した。本化合物はマウスに脳室内投与で遅効性の毒性および培養細胞に対しμMレベルの毒性を示した。函館産のホヤCnemidocarpa ireneより新規アセチルコリンエステラーゼ阻害剤irenecarboline類を得た。

パラオ産の海綿Siphonodictytonより神経修復物質DDCAを見出し、構造決定及び合成を行った。また同海綿に含まれていたアミノ酸SMETが協同作用を示すことが分かった。しかし、両者とも血液脳関門の通過が認められなかったので、構造の改変が必要である。アーキュレイン類(ACU)の作用機構および構造活性相関を調べるため、AcuA-Cを分離し、それぞれの溶血作用を詳細に調べた。AcuCはSDS同様速やかに溶血を引き起こすのに対しACU-Aはゆっくり溶血を引き起こしたことからACU-Aが単に膜を破壊しているのではなく、一度膜損傷を与えておきながら途中で作用が止まる、という作用機構を持つことが示唆された。海綿毒素SORは全遺伝子のクローニングに成功し、AB毒素モチーフを持つ海洋生物初のタンパク質であることを明らかにした。また、SORがマイトトキシンを凌ぐ細胞毒性を示すことを見出した。そこで、SORの蛍光誘導体を作成しHeLa細胞に作用させたところSORは核内に移行することが示唆された。また、細胞表面の標的として造血サイトカイン受容体であるトロンボポエチン受容体を加え探索を行ったところ、受容体を活性化する新規タンパク質THCを海綿より見出した。研究当初に見込んでいた成果として、1神経活性を持つ新規低分子化合物の発見、2神経修復物質の発見、3アーキュレインの構造活性相関、4タンパク質毒SORの全アミノ酸配列の決定と作用機構の推定を現時点で終了したほか、研究当初計画していなかったものの造血サイトカイン様の作用を持つタンパク質を海綿より発見、といった成果を得た。一方で、ACUを構成するペプチドであるAcuPepの大腸菌での発現は非常に困難で、HisTagのついたものの発現には成功したが、天然物と同等のペプチドは得られていない。このサイズのペプチドの発現にはブレークスルーが必要であると感じている。また、長鎖ポリアミンの付加したpAcuBの合成も「構造の割には」非常に困難であることが分かった。今後も引き続きチャレンジしてゆきたい。また、マウスを用いたテールサスペンジョンテストは多数のマウスを用いないと安定した結果が得られないので、初期のスクリーニングには向いていないことが分かった。本研究で見出された低分子化合物の多くはこれまでに例を見ない新規骨格や活性を持っている。また水溶性にもかかわらず、強い細胞毒性を示すことから、何らかの機構で細胞内へ移行していると思われる。また、興味深いことに、ACU-Aが細胞膜を「中途半端に」損傷することを見出した。さらに、SORはそれ自体が核内に送達される可能性を示した。これらの結果は「細胞表面」に作用する水溶性生理活性物質が実は巧妙に細胞に入り込む機構を持っている査証であり、薬物デリバリーの観点からも大きな可能性を秘めた物質群であることが分かった。今回得られたTHCはトロンボポエチン様の作用を持ったこれまでにないタンパク質である。本研究で、SOR、THCに限らず、海洋生物はタンパク質を二次代謝物として利用している可能性が示され、生理活性タンパク質を見据えた海洋天然物化学の新展開が期待できる。
磁性を有する蛍光ガーネット結晶の磁化と蛍光特性の相関の解明

本研究は、蛍光体の希土類元素置換イットリウム・アルミニウム・ガーネットに磁性鉄イオンを固溶させた結晶中における、磁化と蛍光の相関を解明することを目的とした。その結果、結晶格子中に含まれるイオンが占める位置によって蛍光や磁性は敏感に変化することがわかった。具体的にはアルミニウムイオンと鉄イオンがガーネット結晶中の四面体位置と八面体位置を占める割合に依存して、磁気的相互作用や光吸収強度が変化し、磁性や蛍光の観測結果に大きく影響することがわかった。本研究は、蛍光体として知られるセリウム置換イットリウム・アルミニウム・ガーネット(Ce-YAG)結晶中に磁性イオンを固溶させた蛍光磁性体を創製し、その磁化と蛍光特性の相関を解明することを目的とするものである。平成26年度は研究実施計画に基づき、蛍光磁性体の共沈法による合成および熱処理による結晶化を行い得られたガーネット結晶試料についてX線回折測定、リートベルト解析および電子顕微鏡を用いた構造評価による原子レベルでの構造制御に取り組み所定の成果を得た。具体的には、(1) Ce-YAG結晶中のAl3+をFe3+およびIn3+で置換したCe-In-YAIG結晶および(2) Eu-YGG結晶中のGa3+の一部をFe3+で置換したEu-YGIG結晶を作製し、それらの構造、磁性および蛍光特性を調べた。(1)リートベルト解析の結果、ガーネット結晶中でIn3+は八面体位置に優先的に配位する一方、Fe3+は四面体位置に配位しやすくなることがわかった。Fe3+が四面体位置に選択的に配位することにより、波長500 nm以下における八面体位置Fe3+の吸収が抑制され、Fe3+を含む磁性ガーネットの可視光領域における蛍光発現が期待される。また本研究を通じ、組成の増加とともに励起波長および蛍光波長ともに低波長側へシフトする傾向が観測された。またFe3+組成x ≤3.0 (Ce0.05Y2.95Al4.5-xFexIn0.5O12)では室温で常磁性、x > 3.0ではフェリ磁性であることを確認した。(2) Eu-YGIG結晶では、Fe3+の八面体占有率Pが熱処理温度とともに変化し、1273 Kから1473 Kまで上昇させるとP値が減少することがわかった。本研究は、蛍光体として知られるセリウム置換イットリウム・アルミニウム・ガーネット(Ce-YAG)をはじめとするガーネット結晶中に磁性イオンを固溶させた蛍光磁性体を創製し、その磁化と蛍光特性の相関を解明することを目的とするものである。ガーネット蛍光磁性体についてX線回折法による結晶構造同定およびリートベルト解析法による原子レベルでの構造、特にサイト占有状態について知見を得ることができた。具体的には、(1)イッテルビウム置換イットリウム・アルミニウムガーネット(Yb-YAG)結晶中のAl3+をFe3+およびSc3+で置換したYb-YSAIG結晶および(2) Eu-YGG結晶中のGa3+の一部をFe3+で置換したEu-YGIG結晶およびEu-YAG微粒子とEu-YIG微粒子からなる試料を作製し、それらの構造、磁性および蛍光特性の熱処理温度依存性を調べた。(1)リートベルト解析の結果、ガーネット結晶中でSc3+の置換量には固溶限があり最大組成比2.0までガーネット単相であること。近赤外領域での励起、蛍光(1030nm)が観測されること、蛍光波長にSc3+組成依存性はみられないことがわかった。また室温においてSc3+=1.0で常磁性、5Kの低温ではフェリ磁性を示すこと、Sc3+置換によるキュリー温度の変化を確認した。(2) Eu-YGIG結晶では、ガーネット結晶化のための熱処理により原子の相互拡散が促進されること、熱処理温度を増加させると飽和磁化が減少し蛍光強度が減少すること、1473 Kで熱処理すると最大蛍光波長が610 nmになることがわかった。平成27年度の研究実施計画は、ガーネット蛍光磁性体についてX線回折法による結晶構造同定およびリートベルト解析法による原子レベルでの構造、特にサイト占有状態について知見を得ることができた。これを基に蛍光特性および磁気特性との相関について新たな知見を得た。また、蛍光特性の磁場依存性を調べるため本年度予算で静磁場下での蛍光分光測定を可能とする蛍光分光測定装置用試料ホルダーを装置メーカーに特注し用意しており実測定は平成28年度に実施予定である。以上から、当初目標をおおむね達成しており順調に進展していると判断した。

具体的には、イッテルビウム・スカンジウム・アルミニウム・鉄ガーネットYb:RSAIG(R = Y, Gd)結晶について、室温で測定した940 nm励起での蛍光PL(Photo Luminescence)スペクトルからYb3+特有の2F5/2 →2F7/2遷移の蛍光を観測した。z = 0.5 2.5の試料ではFe3+組成zの増加に伴い蛍光強度の減少が確認された。Fe3+組成(z)が増加するにつれ850 &#8804; λ&#8804; 1050(nm)、620 nmのピーク及び測定端である500 nmのピークの上昇が観測された。900 nmにおける吸収はaサイトのFe3+による6A1g →4T1g遷移吸収であり、吸収強度が増大していることおよび蛍光強度が減少していることからFe3+がaサイトに置換していることが示唆された。また、620 nmのピークからFe3+がdサイト中に存在していることが確認された。SQUID磁束計を用いた5 Kでの磁化測定の結果、いずれのFe3+組成zにおいても試料は常磁性であった。これはSc3+がaサイトを優先的に占有していると仮定すると、dサイトにのみFe3+が存在し、隣接するaサイトにFe3+がないことから、これらの間で超交換相互作用[3]による磁気秩序が発生しないためであると考えられる。本研究は、蛍光体の希土類元素置換イットリウム・アルミニウム・ガーネットに磁性鉄イオンを固溶させた結晶中における、磁化と蛍光の相関を解明することを目的とした。その結果、結晶格子中に含まれるイオンが占める位置によって蛍光や磁性は敏感に変化することがわかった。具体的にはアルミニウムイオンと鉄イオンがガーネット結晶中の四面体位置と八面体位置を占める割合に依存して、磁気的相互作用や光吸収強度が変化し、磁性や蛍光の観測結果に大きく影響することがわかった。平成26年度の研究実施計画は、蛍光磁性体の共沈法による合成および熱処理による結晶化を行い得られたガーネット結晶試料についてX線回折測定、リートベルト解析および電子顕微鏡を用いた構造評価による原子レベルでの構造制御に取り組むことであり、その目標はおおむね達成されており順調に進展していると判断した。平成27年度の研究実績をふまえ、今後の研究の推進方策として、実施計画に基づき蛍光特性の磁場依存性実験を実施し、その機構の解明に取り組む予定である。また蛍光磁性体薄膜をパルスレーザー蒸着法により作製し、ナノ粒子の結果と比較し、磁性と光学特性に及ぼす表面・界面の影について解明する予定である。平成26年度の研究実績をふまえ、今後の研究の推進方策として実施計画に基づき、(a)磁場と磁化の相関および(b)蛍光特性の磁場依存性の解明に取り組む予定である。具体的には蛍光分光光度計による蛍光スペクトル測定を磁場印加用小型電磁コイルを装着した試料ホルダを利用して実施する。装置メーカーと設計から共同開発を行い、平成26年度に試料ホルダは購入済みであり、これを用いる。またCe-YAIGおよびCe-YMAG薄膜をパルスレーザー蒸着法(PLD)により作製し、その磁性と光学特性を調べ、ナノ粒子試料の結果と比較し、有限寸法効果の影響評価についても実施する予定である。海外共同研究先でのパルスレーザー法による薄膜作製の計画を平成28年度に変更したため。磁場中蛍光測定粉末セルホルダの当初見積額より実価格が安かったため。海外共同研究先でのパルスレーザー法による薄膜作製の計画を平成28年度に実施する予定。磁場中蛍光測定粉末セルホルダに用いる磁石の交換部品購入等に充てる予定。
高周波放電を利用した電子源の性能向上とイオン推進機適用に関する研究

高周波放電プラズマを利用した電子源の性能向上指針を得るために、様々な条件で点火性能と電子放出能力を取得した。また電子源内部プラズマ物性をプローブ法により取得して、電子放出能力との関係を評価した。その結果、プラズマの点火には放電室内圧とイオン捕集電極が形成する電界が影響することを明らかにした。また、電子放出能力が最大となる条件を明らかにした。これらの結果に基づき製作した高周波放電式電子源は、必要電力が半分となり、イオン推進機および中和器での適用有効性を向上させる成果を得た。試作モデルを使った各種パラメータ評価の結果から、実験室モデルの高周波放電式電子源を設計、製作した。この実験室モデルは放電室内部に設置するイオンコレクタの形状や電子放出口であるオリフィスが変更可能である。各パラメータが電子放出能力に与える影響を評価した結果、点火および電子放出性能に与える影響を次のように明らかにした。1)放電室中性粒子密度とイオンコレクタが形成する電界形状が点火性能に大きな影響を与える。2)イオンコレクタのイオン捕集面積が大きいほど、大電流の電子放出が可能である。3)イオンコレクタは点火性能が低い場合でも電子放出性能が高い場合がある。4)オリフィス直径は電子放出が最大となる最適点が存在する。また、静電プローブによる放電室内部プラズマの診断を行った結果、5)電子放出が大きく変化する際の浮動電位に大きな変化がある。ことを確認した。これらの結果は性能向上に向けた電子源の改修の指針として活用できる。次に、より詳細に静電プローブによる放電室内部プラズマの診断を行い、次の結果を明らかにした。6)電子放出能力はイオンコレクタが捕集するイオン電流に依存している。7)電子数密度は高周波電力に比例するが、電子温度は3eV付近で飽和する傾向にある。8)電子放出能力の向上には、電子数密度を上昇させることが有効である。以上から、より詳細に電子源の性能向上に関する指針を得ることができた。また、イオン捕集モデルを考慮する際のイオンシースモデルについては、さらに複雑なモデルを取り入れる必要があるなどの検討課題も明らかとなった。昨年度の研究までに設計、製作した高周波放電式電子源の実験室モデルを使った動作試験の結果から、電子源の改修、再評価を行った。さらに性能向上を目的に二種類の高周波放電式電子源の設計、製作を行った。この二種類の電子源はそれぞれ次に示すようにイオン推進機への適用を目的としている:・直流放電式イオン推進機の主放電プラズマ生成用:比較的大電流が必要なため、イオンコレクタ面積を比較的大きく設計した。・高周波放電式イオン推進機の中和器用:比較的小電流が必要なため、イオンコレクタ面積は比較的小さく、これまでより小型化の設計となった。新たに作成した中和器用電子源の単体動作試験を行った結果、以前の実験室モデルと比較して、小型でありながら同等の電子放出能力を達成するための電力を半分に抑えられることを確認した。これは本研究の当初の目的である「投入電力の抑制」に対応する成果であり、本研究成果で得られた電子源設計指針の妥当性が示せた。次に、直流放電式イオン推進機への適用試験のために、従来のホローカソードを電子源とする基本性能取得を行った。その結果、イオン抽出・加速電極グリッドが消耗していたため、今後の性能比較にとって十分な性能が取得できなかった。そのため、新規にグリッド電極の製作に着手した。プラズマ密度や電子温度を測定し、それに基づいたイオンビーム軌道解析結果から、グリッド電極の設計を行った。また、高周波放電式イオン推進機の中和器プラズマ生成用電子源としての動作試験は、予備試験段階でイオンビーム量と中和器電子放出量の収支が合わなかったこと、および主放電プラズマが不安定となる点が確認されたことから、その原因究明に詳細な検討が必要であることが明らかとなった。
乳歯歯髄由来ヒトｉＰＳ細胞からの歯髄幹細胞への分化誘導制御

LEF-1は、生物の発生に重要なwnt/β-cateninシグナルにおける転写因子であり、β-cateninを介してwnt標的遺伝子の転写に関わることがわかっている。また、iPS細胞を含めた幹細胞における未分化の維持・増殖に関与することも報告されている。そこで、LEF-1が歯髄幹細胞を含めた未分化な歯系細胞においてマーカーとなるのではと考え本研究においてプロモーターとして採用することとした。本研究では、LEF-1プロモーターを配したプラスミドベクターとして、遺伝子導入効率が高いとされるpiggyBacトランスポゾン系を採用した。ヒトLEF-1プロモーター+EGFP cDNA+抗生物質耐性遺伝子(Neomycin)を挿入したプラスミドpTA-LENを作製した。pTA-LENを乳歯歯髄細胞へ遺伝子導入行い、薬剤選択およびEGFP発現を指標とし、LEF-1発現細胞を取得し、幹細胞としての可能性について検討することを目的とした。これまでの研究より、pTA-LENを乳歯歯髄細胞へ遺伝子導入行い薬剤選択後、LEF-1発現細胞を採取することができた。今年度は、これまでLEF-1発現細胞の神経系および骨系への分化誘導後の評価が不十分であったため、LEF-1発現細胞を分化誘導後にRT-PCR解析を行いmRNAレベルでの評価を行った。結果、代表的な神経芽細胞および骨芽細胞の分化マーカーが検出され、LEF-1発現細胞の多分化能が強く示唆された。加えて、乳歯歯髄細胞由来iPS細胞へpTA-LENを遺伝子導入行った。しかし、薬剤選択時に遺伝子組換えiPS細胞が薬剤耐性フィーダーごと剥がれてしまうことがあり、条件等を変更し培養方法等を検討してきた。薬剤耐性のLEF-1発現iPS細胞を単離することが現時点では十分に確立できておらず、培養方法等の検討を行っていく必要がある。28年度が最終年度であるため、記入しない。未分化であり自己増殖能力を有した幹細胞は、さまざまな組織への分化能を有している。この幹細胞は、全身の各種組織に存在が報告されており、歯髄幹細胞もその一つである。幹細胞の中でも、間葉系幹細胞(MSCs)は、各種幹細胞特異的マーカーによって他の細胞とは区別され、再生医療分野において多くの疾患に対する臨床応用が期待されている。歯髄幹細胞はその性質がMSCsに類似し、歯科疾患に対する再生医療やその他全身疾患で応用が期待されている。乳歯歯髄細胞には2%ほどの幹細胞が含まれているとの報告がある。さらに、LEF1遺伝子の欠損したマウスでは歯の発生が早期に停止することが分かっている。LEF-1は歯の発生の初期の段階で関わることから、歯髄幹細胞を含めた未分化な歯系細胞においてマーカーとなるのではと考え本研究においてプロモーターとして採用することとした。本研究では、LEF-1プロモーターを配したプラスミドベクターとして、遺伝子導入の効率が高いとされるpiggyBac(PB)トランスポゾン系を採用した。ヒトLEF-1プロモーター+ EGFP cDNA +抗生物質耐性遺伝子(Neomycin)を挿入したプラスミドpTA-LENを作製した。乳歯歯髄細胞へLEF-1プロモーターを配したプラスミドの遺伝子導入実験を行ってきたが、遺伝子導入効率が悪く、十分な結果が得られていなかった。そのため、哺乳類細胞への遺伝子導入効率が高いとされる。piggyBacトランスポゾンベクター用い同実験を修正したところ、遺伝子導入効率が得られ、薬剤耐性を持ったLEF-1陽性乳歯歯髄細胞の単離が可能となった。単離された細胞は、代表的な幹細胞マーカーの発現を認めた。また、in vitroにて分化誘導実験を行ったところ、骨系細胞への分化能および神経系細胞への分化能を有していた。本研究において、乳歯歯髄細胞にLEF-1プロモーターが機能しEGFPの発現を示す細胞を取得することができた。さらに、得られた細胞は乳歯歯髄幹細胞様細胞である可能性が示唆された。ただし、乳歯歯髄細胞におけるLEF-1の発現については、依然不明な点も多く、LEF-1陽性細胞の詳細な解析が必要と考える。

pTA-LENを乳歯歯髄細胞へ遺伝子導入行い、薬剤選択およびEGFP発現を指標とし、LEF-1発現細胞を取得し、幹細胞としての可能性について検討することを目的とした。これまでの研究より、pTA-LENを乳歯歯髄細胞へ遺伝子導入行い薬剤選択後、LEF-1発現細胞を採取することができた。今年度は、これまでLEF-1発現細胞の神経系および骨系への分化誘導後の評価が不十分であったため、LEF-1発現細胞を分化誘導後にRT-PCR解析を行いmRNAレベルでの評価を行った。結果、代表的な神経芽細胞および骨芽細胞の分化マーカーが検出され、LEF-1発現細胞の多分化能が強く示唆された。加えて、乳歯歯髄細胞由来iPS細胞へpTA-LENを遺伝子導入行った。しかし、薬剤選択時に遺伝子組換えiPS細胞が薬剤耐性フィーダーごと剥がれてしまうことがあり、条件等を変更し培養方法等を検討してきた。薬剤耐性のLEF-1発現iPS細胞を単離することが現時点では十分に確立できておらず、培養方法等の検討を行っていく必要がある。乳歯歯髄細胞よりLEF-1プロモーターを用いてLEF-1陽性細胞の単離が可能となったことから、今後は、乳歯歯髄由来iPS細胞へpTA-LENを遺伝子導入し、分化誘導行うことでLEF-1陽性細胞の単離実験を予定している。当研究室では、ヒト乳歯歯髄細胞よりiPS細胞を樹立し、iPS細胞の樹立効率についての研究を行っている。そこで、未分化なiPS細胞へこれまで用いてきたLEF-1プロモーターを配したpTA-LENプラスミドを遺伝子導入し、薬剤選択を行いLEF-1陽性細胞の単離を行う。iPS細胞の培養にはフィーダー細胞と呼ばれる足場となる細胞が必要となることから、薬性選択の際には、薬剤耐性のフィーダー細胞を用いる必要がある。我々の研究室では、iPS細胞に用いるフィーダー細胞の研究も同時に行っており、ヒト乳歯歯髄細胞由来iPS細胞の薬剤選択において、適した薬剤耐性フィーダー細胞を検討しながら研究を進めていく必要がある。乳歯歯髄細胞由来iPS細胞よりLEF-1陽性細胞を単離が可能となれば、乳歯歯髄細胞より単離したLEF-1陽性細胞と比較するとともに、多分化能および幹細胞マーカーの発現を確認する。これまでに、乳歯歯髄細胞由来iPS細胞よりプロモーターを用いてこのような幹細胞を単離した報告は散見されないため、乳歯歯髄幹細胞研究の発展に繋がる可能性がある。28年度が最終年度であるため、記入しない。