hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
安全・簡便・短工程有機合成を指向した遷移金属触媒反応の開発

二酸化硫黄代替化合物を用いるスルホンアミド合成では、再現性よく中程度の収率で生成物が得られる方法を開発できた。これは新規な反応であり、この手法を見出したことは大きな成果であると考えている。一方で、収率の改善が今後の課題となる。また、位置選択的活性化を活用する多段階ワンポット触媒反応の開発研究としては、当研究室で開発した触媒であるDHTP-Pd触媒を活用することにより、二置換ベンゾフラン及びインドールの簡便・短工程合成を開発できた。研究成果は現在、論文投稿中である。一方、多置換ベンゼン類のワンポット合成法の開発には至っておらず、今後、さらに検討していく計画である。本応募研究では、安全・簡便・短工程有機合成の実現を目指して、1安全・簡便有機合成の実現を指向した、毒性ガス(CO, SO2)の代替化合物を用いる触媒反応、2短工程有機合成の実現を指向した、位置選択的活性化を活用する多段階ワンポット触媒反応、の2領域を重点的に研究している。平成28年度は以下の研究成果を得た。安全に取り扱えるCO代替化合物を用い、C-H活性化による環状ケトン合成反応の検討を行い、種々の基質で収率よく生成物が得られる反応条件を確立することができた。また、反応機構を明らかにすべく、同位体効果実験に着手し、C-H活性化の段階が、協奏的メタル化・脱プロトン化の機構で進行している可能性が高いことが判明した。また、CO等価体を用いるPd触媒的カルボニル化により、ビナフチルジカルボン酸エステルの簡便合成法を開発することができた。本手法は、光学活性な軸不斉含有ジカルボン酸の安全・簡便合成として、有用な手法になりうるものである。位置選択的活性化を活用する多置換インドール類の効率的合成法の開発検討を行った。その結果、当研究室で開発した配位子であるDHTPをパラジウム触媒と組み合わせることにより、トリクロロアニリン類からの2,5,7-三置換インドールの選択的合成法を確立することができた。また、DHTPとパラジウムとを組み合わせた触媒を用いる、インドール類のC-Hアリール化反応の検討を行い、良好な収率で生成物が得られる反応条件を見出した。今後は基質一般性などの検証を行う計画である。計画していたCO等価体を用いる反応を種々検討し、環状ケトン合成反応については、順調に研究を進めることができ、有用な手法として確立することができた。一方、SO2等価体を用いるスルホンアミド合成反応については、更なる効率向上を目指して検討しているが、28年度は顕著な進展はなかった。検討すべき項目はいまだ多いため、今後も引き続き検討する予定である。位置選択的活性化を活用する短段階合成反応の開発研究では、配位子DHTPを用いる三置換インドール合成法を見いだすことができた。さらに、C-Hアリール化においても、DHTPの有効性を見いだすことができ、順調に研究が進展していると考えている。今後も引き続き、これらの手法の効率向上を目指す計画である。本研究は、安全・簡便・短工程有機合成の実現を目指して、1安全・簡便有機合成の実現を指向した、毒性ガス(特に一酸化炭素および二酸化硫黄)の代替化合物を用いるパラジウム触媒反応の開発研究、および2短工程有機合成の実現を指向した、位置選択的活性化を活用する多段階ワンポット触媒反応の開発研究、の2つを行っている。
X線ムービー・近赤外線マルチイメージングによる救急医療の質的向上

血液中のヘモグロビンの酸素化/脱酸素化によって近赤外光の吸収の度合いが異なることを利用して、大腿動脈・静脈を鮮明にモノクロ濃淡で区別できる非侵襲的なイメージングの実験的開発に成功した。これと併行して、最近我々が開発した高精細化X線動画撮像と組み合わせることで、災害時や医療過疎地域などで、局所的な血液循環障害や全身的な低酸素血症などの急性期診断に役立つ救急医療用生体マルチイメージング実現の道筋が示された。軽量コンパクトで、移動が容易な『救急医療用生体マルチイメージング装置』の動物用モデルを開発する。マイクロフォーカスによって高精細化されたX線ムービーと近赤外光を利用した生体イメージングの両機能を持たせる。X線あるいは近赤外光の単独、あるいは両方同時使用によりマルチイメージングも可能な、利便性の高い装置となる。関節や骨格の運動のみならず、心臓や横隔膜の動きをX線ムービーで確認しながら、同時に血管障害部位の酸素欠乏状態をリアルタイムで精査することができる。災害時や孤立した遠隔地でCT, MRI,PETなどが使えない状況でも、救急医療の質的向上、量的改善に役立つモデルとする。平成26年度は、ブロックダイヤグラムを作成し、それに基づき、システム全体像と具体的装置組み立ての設計を行なった。申請時当初は、当該年度で要素技術を固める予定であったが、下記載の理由により、未達成の状態となった。そこで、研究の本来目的を達成するために、時間を要する心筋梗塞モデル作成に替わって、小型霊長類マーモセットの出産の機会を利用し、胎児や新生児の血液循環状態をX線動画と近赤外光カメラによるマルチイメージングする『救急医療用生体マルチイメージング装置』として開発する内容に急遽予定を変更し、すでにマーモセット雌雄の飼育を開始し、妊娠状態を成立させた。現在、8月初めに出産の予定であり、この時機に合わせて、生体マルチイメージング装置のシステムコンポーネントを製作中である。近赤外線(700900nm)において酸素化および脱酸素化ヘモグロビンの吸収散乱スペクトルの違いを利用して、血管障害部位における酸素化あるいは脱酸素化ヘモグロビンを区別して計測し、可視化する技術を開発する。これらの要素技術によって、X線ムービー単独、あるいは近赤外光イメージング単独、あるいは両方同時に、という3通りの選択が自由にできる、利便性の高いシステムとなる。軽量コンパクトで、移動が容易な『救急医療用生体マルチイメージング装置』を開発する。マイクロフォーカスによる高精細化X線動画像と細胞バイオイメージングを合体させ、関節・骨格の運動のみならず、心臓や横隔膜の動きを高精細のX線動画上で確認しながら、酸素欠乏状態に陥った血管障害部位の活性状態をリアルタイムで特定することができる。災害時や遠隔地、在宅医療などでCT, MRI,PETなどが使えない状況でも、救急医療の質的向上に役立つ装置を開発する。平成27年度の研究活動では、X線/近赤外線マルチイメージングシステムの現地組立を行なった。X線/近赤外線マルチイメージングシステムを用いて、小型霊長類コモンマーモセット出産日および翌日、母親および新生児よりイメージングデータを取得した。近赤外カメラ撮影システムとX線動画撮影システムを組み合わせて、周産期マーモセットについて、母胎の血流状態を観察し、さらに新生児の頭蓋内硬膜下静脈の非侵襲的観察を試みた。十分な剃毛ができなかったことや、別波長の光による散乱干渉が起きたため、近赤外カメラを新生児マーモセットの無毛部分にあてて撮影を試みた結果、血管系を写しだすことに成功した。しかし動脈ー静脈の差が十分にイメージングされなかった。次に、近赤外カメラ撮影システムによる頭蓋内静脈および腹腔部の非侵襲的観察を試みた。老齢コモンマーモセットの大腿静脈より採血し、その自己血液を直ちに後頭部直下で第1頸椎の上の大槽に注入することによって、人為的にクモ膜下出血性の二次的正常圧水頭症状態を発症させた。この間、近赤外カメラによる観察を行った結果、大腿静脈および大腿動脈を近赤外カメラによって明瞭に区別できることを確認した。研究代表者が悪性疾患(ガン)に罹患していることが判り、3ヶ月間連続の放射線治療などのために相当時間が費やされたため、当初予定より若干遅延気味である。硬組織病態生化学遅れを取り戻すため、マーモセット研究の専門家に研究協力者として参画してもらい、マーモセット周産期の母胎の状態や、新生児の発育状態を、研究対象のモデルとして、集中的に研究を行い、研究本来の目的を予定通り達成するための体制を整えた。これによって、これまでの遅れを一気に挽回できる。前年度に、研究代表者が悪性疾患のため、3ヶ月間にわたる放射線治療などに時間を費やされたため、研究に専念できる十分な時間を確保することができなかった。しかし、現在は治療効果もあって、研究業務に復帰している。

近赤外光撮影システムを購入し、既存のX線3D動画撮影システムとシステム癒合して、X線ー近赤外光マルチイメージングシステムを完成させるためのハウジング用固定装置を製作する。本システムを用いて、小型霊長類マーモセットの周産期新生児発育期の観察・記録を行い、救急医療用イメージングシステムとしての本装置の性能を評価する。
細胞移殖を用いた不全心筋への遺伝子導入による心不全の治療法の開発

心不全の新しい治療法の開発は急務であるが、その一つとして、骨格筋芽細胞移植が注目されており、虚血性心不全に対しての臨床応用の段階まで来ている。本研究においては、非虚血性慢性不全心に対する骨格筋芽細胞移植の効果をDahl食塩感受性(DS)ラットを用いて検討した。DSラットでは、高血圧を基盤とし、肥大心から不全心への移行が生じる。DSラットの代償性心肥大期(11週齢)において、開胸下に自己骨格筋芽細胞移植を直接針入法で行った。その結果、心不全期である17週齢において、骨格筋芽細胞移植により、心エコー法にて判定した心腔拡大、収縮能低下が抑制され、さらにカテーテル法にて求めた左室dP/dtの低下、及び左室拡張末期圧の上昇が軽減しており、自己骨格筋芽細胞移植が、肥大心から不全心への移行を抑制することが明らかになった。つぎに、心筋細胞に対し肥大作用、ならびに保護作用を有すサイトカインであるcardiotrophin-1(CT-1)の遺伝子をレトロウイルスを用い、あらかじめ骨格筋芽細胞に遺伝子導入し、その細胞を移植する研究を行った。CT-1は移植された骨格筋芽細胞滑格筋細胞に長期にわたり発現し、骨格筋芽細胞単独移植に比べ、CT-1発現骨格筋芽細胞移植により、心機能が更に良好に保持されることが判明した。そしてCT-1遺伝子導入により、移植細胞周囲の心筋細胞が肥大し、心不全の出現と密接に関係するエンドセリンの増加が抑制されていた。本研究により、骨格筋芽細胞移植は非虚血性の不全心に対しても有効な治療法となりうることが明らかになると共に、CT-1などの細胞保護作用を有す因子の遺伝子導入と併用することにより、細胞移植の効果を増強する新たな治療法開発の可能性が明らかになった。今年度は、心不全の新しい治療法の開発を目的に、骨格筋芽細胞の不全心への移植を行った。ラットの骨格筋芽細胞及び骨髄細胞を取り出し、直接針入法にて、正常心へ細胞移植した。その際に他家移植ならびに自家移植の移植細胞定着率を比較した。移植後2週間の時点で定着率を測定すると、他家移植の場合は、骨格筋芽細胞、骨髄細胞ともに、移植部位は炎症細胞浸潤及び瘢痕組織に変わっていた。これに対し、自家移植では移植細胞の定着が見られ、骨髄細胞では、炎症所見は軽度であるものの明らかな筋細胞の出現は認められなかった。自家移植骨格筋芽細胞では、移植部位に筋細胞と考えられる細胞が定着しており、更に移植4週後でも移植された筋細胞が定着していた。以上の所見を元に、不全心への自家骨格筋芽細胞移植を行った。不全心モデルとしては、Dahl食塩感受性ラットを用いた。本モデルでは6週齢より塩分を負荷を行うことで、第11週齢より心肥大出現、その後心筋収縮力低下が出現し、第15週齢より心不全を呈する。本モデルに対し、11週齢において左室10箇所に細胞移植(10^6 cells)を行った、心エコーでの検討にて、11週齢と比し15週齢では、無処置群では左室拡張末期系は5.69mmから6.62mmへ拡大し、左室駆出率は40.0%から35.2%に低下したが、骨格筋芽細胞移植群では、それぞれ、6.22mm、41.6%と左室拡張ならびに、左室収縮力低下が抑制されていた。現在、更に長期の観察ならびにその機序を検討中である。また、骨格筋芽細胞にex vivoにて心筋保護遺伝子cardiotrpin-1を導入後、不全心に細胞移植を行う実験系も進行中である。

昨年度において、高血圧による代償性肥大心から心腔拡大・収縮能低下を伴う心不全へ移行するDahl食塩感受性ラットにおいて、自家骨格筋芽細胞移植療法は、一連の心室のリモデリングを抑制し、心機能保持に有効であることを明らかにした。今年度は、心筋に対し肥大の促進、および細胞保護的作用を有するCardiotrophin-1(CT-1)の遺伝子を、前もってレトロウィルスを用いて骨格筋芽細胞に遺伝子導入し、その骨格筋芽細胞を移植した場合の効果について検討した。17週齢(移植6週後)において組織学的に検討したところ、MB+CT群では心筋内の移植した細胞においてCT-1の過剰発現が持続していることが、免疫染色により確認された。心エコー法による検討にて、Sham群と比べ、骨格筋芽細胞単独移植群(MB群)、CT-1遺伝子導入骨格筋芽細胞移植群(MB+CT群)共に、心腔の拡大および壁厚の非薄化を抑制し、また心筋収縮力も大であった。このような心室リモデリング抑制効果及び心機能保持効果は、MB群に比べ、MB+CT群で増強していた。またMB+CT群では他の2群に比べ心筋細胞の横断面積が約17%大きいことが認められたCT-1の過剰発現が、骨格筋芽細胞移植の効果を増強させた機序としてはCT-1が移植細胞周囲の心筋細胞肥大をもたらしたこと、ならびにCT-1が移植細胞の生着率を増加させたことが考えられた。今回の研究より、CT-1遺伝子を導入した骨格筋芽細胞を移植に用いた場合、骨格筋芽細胞移植単独と比べ、より効率的に心機能が保持されることが明らかになった。不全心への細胞移植療法ならびに遺伝子導入の有効性の検討は重症心不全に対する新しい治療法の開発に貢献することが期待される。
炭酸塩試料数種の高精度分析による過去三千年間の南太平洋における古気候・古環境復元

オーストラリア国立大学(ANU)との共同研究により、Glacial Isostatic Adjustment (GIA)モデルを用いてトンガ王国トンガタプ島周辺の海水準変動の復元ならびに高精度のLight Detection and Ranging (LiDAR)データを用いた古海岸線の復元を行った。また、貝化石の放射性炭素年代測定を行い、過去の水塊変動を推定した。これらを組み合わせることで、考古学的な研究で提唱されているトンガタプ島における海水準変動に伴う環境変動を定量的に明らかにすることが出来た。以上の成果は、国内学会に発表したほか、現在国際誌に投稿準備中である。また、昨年度より産業技術総合研究所において、地質試料用走査型超伝導量子干渉素子(SQUID)顕微鏡を用いた、鍾乳石の古地磁気・岩石磁気測定を行った。加えて交番磁場勾配磁力計(AGM)による測定と高知コアセンターにおいてMagnetic Property Measurement System(MPMS)による測定も行った。その結果、残留磁気をマッピングすることに成功し、その成因についても検討を行うことが出来た。さらに秋田県の赤神神社が所蔵する木造狛犬・獅子像の年代測定を行った。加速器質量分析器とウイグルマッチング法を用いた年代決定により、これらの木材が6世紀から11世紀を示すことが明らかになった。これらの年代は、平安中期とされる赤神神社の創建期に迫る資料となる可能性がある。以上の成果は、国際学会にて発表したほか、国際誌に受理された。共同研究者と共に、貝化石を用いた放射性炭素年代測定、GIAモデル、LiDARデータを用いてトンガの完新世地形変化と環境変動を明らかにしたほか、SQUID顕微鏡を用いた鍾乳石に対する古地磁気・岩石磁気測定への適用にも成功した。これらの研究は国際誌への投稿を準備するに至っている。また、2018年度も引き続きトンガ王国に赴き、環境モニタリングや化石サンゴ資料の取得を行った。さらに木造遺物に関する放射性炭素年代測定に関する論文を国際誌に投稿し、受理された。以上のことから、ほぼ当初の研究計画通り、研究を進めることが出来ている。前年度の成果を国際誌に投稿するほか、前年度トンガ王国で採取した化石サンゴ試料に対して、続成作用の評価を行った後、U/Th年代測定による年代決定、放射性炭素年代測定を用いたより長期的な水塊変動の復元を行う。また、2019年度も引き続きトンガ王国に赴き、現地調査・サンプリングを行う。
感染症治療薬の開発を指向したD-Ala-D-Alaリガーゼの構造解析

D-サイクロセリン(DCS)耐性のD-Ala-D-Alaリガーゼを研究対象として,本酵素のDCS耐性機構を構造学的見地から明らかにすることを目的とした。アミノ酸配列から考えると,他のDCS感受性D-Ala-D-Alaリガーゼの基質結合部位に共通して存在しているチロシン残基が,本酵素ではフェニルアラニン(Phe246)となっている。本研究では,このPhe246がDCS耐性に寄与していることを明らかにした。細胞壁合成に関与するD-Ala-D-Alaリガーゼ(DDL)は,抗生物質の一種D-サイクロセリン(DCS)により阻害される。しかしながら, DCS生産菌から取得したDDLは, DCSによって阻害を受けにくく,自己耐性因子のひとつとして機能していた。本研究では,本酵素のDCSに対する耐性メカニズムを原子レベルで明らかにするとともに, DCSをリード化合物とした新規の感染症治療薬の開発を試みる。DCS耐性DDLの三次元構造を明らかにするため,本酵素の結晶化に取り組んだ。しかしながら,本酵素の結晶化には成功しなかった。そこで,人工的に作製した変異体の機能解析を行うことで, DCSとDDLの相互作用に関する情報を収集することとした。DCS耐性DDLのアミノ酸配列と, DCS感受性DDLのアミノ酸配列とを比較すると,活性中心近傍に存在するアミノ酸残基は両者の間で高度に保存されている。しかしながら, DCS感受性DDLの代表例である大腸菌由来DDLでは,保存されたTyr210残基が2番目のD-Alaを収容するポケットに存在するものの, DCS耐性DDLにおける対応する残基はPhe246であった。このPhe246残基がDCS耐性に寄与しているとの仮説を立て,本残基をTyrに置換した変異体を作製した。この変異体を発現する大腸菌株は,野生型を発現している大腸菌株に比べDCS感受性になっていた。また,変異体を精製し酵素学的パラメーターを求めたところ, D-Alaに対する親和性が著しく減少し, DCSに対する親和性はやや増加していることが明らかとなった。すなわち,基質よりもDCSに対する親和性が高くなったため,本変異体はDCS感受性になったものと考察される。細胞壁合成に関与するD-Ala-D-Alaリガーゼ(DDL)は,D-サイクロセリン(DCS)により阻害される。しかしながら,DCS生産菌から取得したDDLは,DCSによって阻害を受けにくく,自己耐性因子のひとつとして機能していた。本研究では,DCSをリード化合物とした新規の感染症治療薬の開発に向け,DCS耐性DDLの薬剤耐性機構を原子レベルで明らかにすることを目的とした。種々のDDLのアミノ酸配列を比較すると,活性中心近傍に存在するアミノ酸残基は高度に保存されている。しかしながら,DCS感受性DDLの代表例である大腸菌由来DDLでは,保存されたTyr210残基が2番目のD-Alaを収容するポケットに存在するものの,DCS耐性DDLにおける対応する残基はPhe246であった。また,変異体を精製し酵素学的パラメーターを求めたところ,D-Alaに対する親和性が著しく減少し,DCSに対する親和性はやや増加していることが明らかとなった。一方,大腸菌DDLのTyr210残基をPheに置換すると,この変異体を発現する大腸菌株は,野生型を発現している大腸菌株に比べDCS耐性になった。また,変異体を精製し酵素学的パラメーターを求めたところ,D-Alaに対する親和性はほぼ変化せず,DCSに対する親和性がやや減少していた。これらのことから,DCS耐性DDLのPhe246がDCS耐性に関与していることが明らかとなった。また,DCSの生合成中間体はDCS類似化合物として使用できるのではないかと考え,DCSの生合成機構を明らかにした。
日本留学・日本語学習経験を有するキャリア成功者から見えるグッドラーナー像の分析

日本留学・日本語学習経験のあるキャリア上の成功者をGood Learner(GL)とし、その属性を探索的に抽出した。PAC分析の手法で個別のGLが描く「GLの構造」を求めた。それは「学びの輪・必要時に集中して学ぶための支援機能・他の支援機能」から成り、探究心が引き金となって作られる学びの輪が、周辺の金と時間を媒介とした支援機能の働きで活性化する。100名の日本語教師への質問紙調査と、海外の20名のGL(大学教授等)への面談調査により、GLの特性を抽出した。GLには個人差があるが、同時に、専門、国、生育環境、時代、宗教等によって、共通特性が導かれる可能性が示唆され、研究は現在進行中である。本研究は日本留学・日本語学習の経験のあるキャリア上の成功者に対し、キャリア上の成功者にみられるGood Learnerの属性を探索的に抽出することで、日本語教育・専門研究・キャリアのアーティキュレーションを保証するグローバル人材育成教育への一助となるものを目指すことである。近年、日本の高等教育機関への要請としてグローバル人材育成教育があるが、どのような人物に対しどのような教育を行うことが効果的か、またその教育に日本語教育がどのように関与できるかについては、まだ経験則の域を出ていない。そこで、本研究では、留学終了後10年以上経過し、既にキャリア上の成功者として活躍している人物を対象に探索的に抽出されるGood Learnerとしての属性を量的調査と質的調査によって明らかにすることで、これらの課題への解決を試みる。本年度は以下のことを行った。(1)先行研究の収集、(2)パイロット調査(質的調査)-日本国内の研究機関で活躍中の4人のGood Learnerへのライフストーリーに関するインタビュー調査、(3)パイロット調査(量的調査)-日本国内の学生と大学教授各10名へのGood Learnerの属性に関する質問紙調査、(4)パイロット調査(量的調査)-日本語集中研修コース担当の日本語教師へのGood Learner像に関するインタビュー調査、(5)本調査(質的調査)-日本留学後インドネシアへ帰国し大学で活躍中の8名の教授へのインタビュー調査を現地を訪れて行った、(6)本調査(量的調査)のための質問項目の選定本研究は、日本留学・日本語学習の経験のあるキャリア上の成功者をGood Learner(GL)と略す)とし、GLの属性を探索的に抽出することによって、日本語教育から専門研究、そしてキャリアへと円滑に移行するグローバル人材育成教育に資することを目指す。研究方法は、量的には、日本語教師に対する質問紙調査を行い、教え子中のGLの属性を共分散構造分析により抽出する。質的には、世界各国の日本留学経験者であるGLに半構造化インタビューを行い、テキストマイニングによりGLの属性を分析する。更に、「個」へのアプローチとしてのPAC分析の手法を用いて、個別のGLが描くGLの構造を明らかにする。初年度は、パイロット調査を行い、その成果を以て、インドネシアの大学で活躍中の教授8名のGLへの半構造化インタビューを実施した。最終年度は、ベトナム人5名とタイ人4名の大学や企業で活躍するGLへの調査を行った。また、トルコ人GL1名への調査をPAC分析の手法で行い、結果を学会で発表した。同時に、量的研究用質問項目(GL自身の柔軟性、ストラテジー使用、認知力、情意面、及び学習環境から80項目)を確定し、本調査は現在進行中である。現時点での成果は以下のものである。PAC分析の結果、GLの構造として三つの概念(学びの輪、必要時に集中して働き学ぶための支援機能、その他の支援機能)が抽出され、「探究心」が引き金となっておこる「学びの輪」が、周辺の「金」と「時間」を媒介とした環境(支援機能)の有機的働きにより活性化することが示された。これは「個」の体験に根差したものであり、GLの共通特性を反映しているか否かは、今後の研究により証明される必要がある。しかし、これまでの結果を見る限り、GLには個人差がかなりあるが、同時に、国、専門、生育環境、時代(歴史)、宗教などによって、共通特性が導かれる可能性も否定できない。日本語教育質的調査の予備調査を行い、その結果を分析して、本調査の一部を行った。また、量的調査の予備調査も行い、その結果を分析して、本調査の質問項目を選定した。調査を継続し、その結果を分析し、学会発表を行う。質的調査は、ベトナムの大学で活躍するGood Learner(複数人)に対するインタビュー調査を、現地を訪れて行うほか、スカイプを利用して世界のGood Learner(複数人)に対して行う予定である。量的調査は、対象(100名程度)を選定し、web上質問紙に答えてもらう予定である。分析は、質的にはテキストマイニングによる分析、量的には共分散構造分析を行い、量的・質的分析結果の相関を検証する。
ゲートウェイ理論を用いた身体活動量促進戦略のモデル構築

本研究では、「身体活動の恩恵」に対して反応性の低い運動無関心者の行動準備性を高めることを企図して、携帯メールマガジン(ML)によって「趣味・余暇活動」に関する情報を開発・提供し、その効果を検証した。社会調査会社のモニタから抽出された運動無関心者に対して上記MLを8週間にわたって配信したところ、介入群の55%(対照群では26%)の行動準備性が向上(前熟後期から熟考期以上に行動変容ステージが移行)し(p<0.001)、「趣味・余暇活動ゲートウェイ」の有効性が検証された。本年度は、これまでに申請者が実施してきた様々な社会調査データをとりまとめてデータベース化し、健康上の認知度や運動実施状況に関する実情を把握し、身体活動や運動に「興味を持たないもの」の認知行動的変数の基準値(ベンチマーク)を作成するとともに、本邦において従来行われてきた身体活動増進施策(エクササイズガイド)の認知状況とその身体活動促進効果について検証し、関連学会で発表した。また、米国疾病疫学センターが主催するNational Conference on Health Communication, Marketing, and Mediaに参加。米国での健康増進政策であるHealthy People2020の策定に向けた、ヘルスコミュニケーションと社会マーケティングの重要性ならびにその具体策について議論を行った。次に、身体活動・運動への興味を高めるゲートウェイとなりうるのかを検討するために、社会調査会社の調査モニター1103名を対象に、インターネットによる横断的質問調査を実施した。このうち、運動行動変容ステージの前熟考期または熟考期に属する583名(52.9%)を解析対象者とした。性別(男性または女性)および世代(20-30歳代または40-50歳代)で層化した上で、14種のスポーツ種目、11種の健康行動、および28種の趣味・余暇活動に対する興味の有無が熟考期への推移をもたらす因子としての有意性をパス解析により検証した結果、身体活動・運動に関する内容に加えて、車・ドライブ・バイク(40-50歳代男性)、音楽・カラオケおよび食事量や塩分・糖分・脂肪分の摂取制限(20-30歳代女性)、スポーツ観戦(40-50歳代女性)が、熟考期に直接影響を与えた。これらの結果は、健康行動に加えて、趣味・余暇活動への興味が、身体活動・運動への興味に関するゲートウェイとなり得ることを示唆していた。本申請課題の目的は、ゲートウェイ理論(運動への関心を高めるきっかけ=ゲートウェイを活用した行動促進戦略)を用いて、運動への関心が低い者の行動変容を促す方法論を開発することである。平成21年度は、横断調査を実施し、運動への関心を高めるゲートウェイ(入口)となる可能性のある特定の趣味・余暇活動を抽出した。平成22年度は、そこで抽出された特定の趣味・余暇活動に対する興味を高めることで、運動無関心者の運動への関心が高まるかどうかを検討することを目的とした介入調査を実施した。対象者は、社会調査モニターのうち採択条件(40-59歳、東京在住)を満たす者の中から、事前調査で運動行動変容ステージが前熟考期と回答した者(運動無関心者と定義)を抽出した。事前調査の末尾で、休日の過ごし方を提案する携帯電話のメールマガジンの配信希望の回答を求め、配信希望者を介入群、非配信希望者を対照群とした。介入群には8週間にわたり、携帯電話にメールマガジン(昨年度の横断調査にて抽出された特定の趣味-余暇活動に関して興味を高めることを意図して作成)が配信された。8週間後、事後調査に回答した750名(介入群215名、対照群535名)を解析対象者とした。分析の結果、対照群の26.5%が熟考期以上のステージへ移行していたのに対し、介入群の54.9%が熟考期以上のステージへ移行していた(p〈.001)。以上の結果から、趣味・余暇活動に関する興味を高めることが、運動無関心者の運動への関心を高める効果があることが明らかとなった。このことは、趣味・余暇活動が運動のゲートウェイとして働くことを示唆している。本研究で得られた成果は、運動無関心者が運動に関心を持つための新しい方略として提案できるものであり、将来的には、運動無関心者の活動的な生活習慣の獲得に向けた一翼を担う研究成果であると言える。本申請課題の目的は、ゲートウェイ理論(運動への関心を高めるきっかけ=ゲートウェイを活用した行動促進戦略)を用いて、運動への関心が低い者の行動変容を捉す方法論を開発することである。平成23年度は、これまでの研究成果を公表するとともに、平成22年度に開発した趣味・余暇活動プログラムが、従来型のウォーキングプログラムと比較してどの程度の効果を有するのかを、プログラム応募率と運動への関心向上の観点から明らかにした。社会調査モニターから抽出された運動無関心者1,618名(4064歳)を、3群(趣味・余暇活動プログラム群、ウォーキングプログラム群、対照群)へ無作為に割り当てた。

それぞれのプログラム群に対しては、質問紙による事前調査の末尾で、それぞれのプログラムへの参加募集を行った。参加希望者には、先行研究(ウォーキング:山脇他[2007]、趣味・余暇活動:平成22年度の成果)で開発したプログラムを8週間提供した。分析の結果、両プログラム間で、参加応募率に有意差はなかった(ウォーキング18.4%、趣味・余暇活動21.3%)。一方、調査期間中に運動への関心が高まった者の割合は、趣味・余暇活動プログラム群で49.6%、ウォーキーングプログラム群で71.3%、対照群で24.5%であり、全てのプログラム間で有意な差異が認められた。以上の結果から、趣味・余暇活動プログラムであっても、1)従来型のウォーキングプログラムと運動無関心者の参加応募率は同程度であるものの、2)ウォーキングプログラムの3分の2私度は、運動への関心を高める効果を期待できることが明らかとなった。従って、ゲートウェイ理論に基づいて本申請課題で開発・検証した趣味・余暇活動プログラムは、従来型より効果は弱いものの、従来型プログラムの代替手段としての役割を果たし得ることが示峻された。
ネイティブライクイングリッシュの音響特性と語彙表示に関する実証研究

本研究では、話し言葉における外国語学習者のレキシコンの特性として『英語音声の明瞭性の音響的特性』と『ネイティブらしい英語(日本語訛りがない英語)の音響的特性』がどのようにレキシコンの語彙表示に蓄積されているのかについて、知覚・産出実験、文献調査、および音声コーパスの調査によって、その実態とメカニズムを多角的な方法を用いて明らかにする。本研究の研究対象を従来の日本人大学生だけではなく、日本人英語上級者と思われる日本語母語話者である海外経験が豊富にある日本語話者や現役英語教員にも広げることにより、英語力を反映する音響特性を明らかにするとともに、第二言語のレキシコンの語彙表示の検討や音韻モデル化を試みる。日本人英語上級者の研究データは、これまであまり考えられてこなかった現役英語教員の英語発話と英語力の関係についても明らかにする有益なデータとなりうる。また、様々な英語力を持つ日本人母語話者のレキシコンについてのデータを検討することにより、英語学習における有用な知識と洞察を得ることも試る。本年度は本年度は英語のネイティブライクネスを検討するために、日本語母語話者の日本語のレキシコンの特性について様々な視点から研究を行った。日本語のデータベースの分析や日本語母語話者に関する知覚実験を行い、レキシコンの無声と有声の音響特性、そしてその特性との知覚との関係について検討し、その成果を学会発表した。研究成果は日本語話者の英語の音響特性を探るうえで重要であると考えられる。予備実験については多少遅れが生じていると考えられるが、計画したことは予定通りに遂行されていると考えられる。その遅れについては、研究全体の遂行を妨げるものではないと考えられる程度である。2019年度は2018年度に行った予備実験の結果をもとに、本実験を行っていく予定である。その結果については、国内の学会で逐次報告し、研究に反映させていく予定である。また、引き続きデータベース解析を行い、その成果については国内や海外の学会で発表をお行っていく予定である。2020年度は最終年度に当たるため、研究成果として国内外の学会での発表を行うとともに、学術論文として投稿する。また、研究報告会を行う予定である。アルバイト費用が少なかったこと(雇用せずに実施のため)。2年目には本実験を予定しており、その際に使用することで相殺できると考えている。
震災復興における地域産業集積の再編メカニズム解明と復興政策シュミレーション

都市型地場産業であるケミカルシューズ産業の存立基盤は、70に及ぶ工程の社会的分業にある。神戸市長田区に形成された極めて高密度なこの集積の崩壊と再生過程の追跡が本研究の狙いである。主要事業所(メーカー)は震災後半年でほぼ事業を再開しているが、生産額ベースでみると4年を経てなお6-7割の水準にある。こうしたなかで、社会的分業は大きくは2つのパターンで再編の動きが見られた。ひとつは、大手メーカーによる重要部品の内製化である。震災による集積の崩壊は、外部経済に依拠するリスクを事業者に認識させるとともに、ファッション製品の短サイクル化に機動的に対応させることとなった。かかる変化は、下請や部品供給工場の固定化という動きに表れている。第二は、これまでの社会的分業を再度復旧する動きである。ただ、このパターンは、比較的安価な製品を作るケースが多い。震災前から直面していた発展途上国との価格競争は、厳しいものがあり生産額が伸びない原因のひとつである。この他、高級靴を指向するクラフト化や製造は海外で行う海外との分業など、実際には多様な動きが看守できた。ケミカルシューズ産業集積は、重層的に形成されたコミュニティとの連関性が強く、実際には「産業集積」としての視点だけでは評価できないし、その再生・再編のあり方も社会経済的視角が不可避である。本研究では、「コミュニティ・ビジネス」として位置づけることを提案した。なお、政策復興シュミレーションは、現場データの蓄積とその分析の段階にあり、試行的に構築したモデルによって暫定的な結論を導いている。本格的な政策シュミレーションが今後の課題である。神戸ケミカルシューズ産業の歴史的発展と近年における存立基盤の変化実態について、震災前のケミカルシューズ産業の歴史的展開と近年における課題等について文献収集・業界主要メンバーへのインタビュー調査を実施した。現下の集積再編の実態解明への予備的調査である。さらに、震災後の集積構造変化に関る総合的データ・ベースの構築に着手した。震災後におけるケミカルシューズ関連企業群の変容を総合的に把握し、復興プロセスを企業行動の視点からみた変化の経緯についてデータ・ベースを構築しようとするものである。実際には、日本ケミカルシューズ工業組合加盟200社にたいし、震災以降の立地・経営・外部取引といった側面についてアンケート調査を実施し、その変化の軌跡の分析を実施した。さらに、主要事業者にたいする体面調査も継続中である。震災から3年余りにしてなお6割の回復という同業界の極めて激しい現状にたいし、社会的分業の系列的再編、国際的アントソーシングあるいは逆に内製化をも巧みに組み合わせながらの企業組織変化、さらには職人層顕在化への気運など、本年度における調査において都市型産業集積再編について実態解明と暫定的ではあるがその方向についての結果を得た。さらに、まちづくりシュミレーションモデルも構築の試作を終了しており、蓄積した情報との接合を現在実施している。平成9年度調査において実施したケミカルシューズ産業集積の再編に関わるアンケート調査およびインタビュー調査結果についての集計・解析、さらに同調査以降の変化を追跡するため追加インタビュー調査を実施した。社会的分業を存立基盤とするケミカルシューズ産業の場合、その連関構造のあり方の変化を明らかにする必要がある。54社に対するインタビュー調査によれば、調査時点で集積外部(長田地区外)へ外注している割合はほぼ6割であった。その空間的範囲は、長田区以外の神戸市内や明石市等、実際には限定されたものとなっている。ただ、安定した部品供給を求めて、海外を含む遠融地との関係を強化する働きがあるなど、新たな変化を閑却することはできない。メーカーの立地という側面からみると、都市計画など多くの困難にもかかわらず、なお旧集積地に強い指向が見られることは、かつての社会的分業再生への働きとみてよい。

ただ、萌芽的にせよ取引連化の広域化や系列化など、連関の質的変化は集積再編の方向を検討するうえで重要な要素である。まちづくりシュミレーションは、システム・ダイナミクスによる試行的モデル構築を行った。本格的な政策シュミレーションが今後の課題である。
寺院を中核とした宗教都市における子院の成立・集合過程に関する研究

本研究は、中・近世において飛躍的な発展を遂げた寺院を中核に形成された日本の宗教都市を取り上げ、そこでみられる子院の成立・集合過程をあとづけて、寺院を母胎に宗教都市が成立していく様子を明らかにしようとしたものである。本年度は高野山を素材とした研究を発展させると共に、比較事例として醍醐寺を事例として取り上げることとした。まず、前者の成果として、これまでの研究が依拠していた『大日本古文書』『高野山文書』『紀伊続風土記』の所収史料等以外にも、東京大学史料編纂所の所蔵にかかる「島津家文書」及び「高野山旧記」が高野山の都市・建築史研究に資する貴重な史料を多数含んでいることが明らかになった。これらは院内堂の修理に関する史料や子院建築の指図・造営史料など多岐にわたっている。現在では史料の概況を把握した段階に過ぎないが、今後この史料の分析により精緻に高野山史を跡付けることが可能になると思われる。また、後者については、正保年間に醍醐寺でも「谷」に分けて、堂塔の把握を行っていることが判明した。同年代の山内を網羅した史料は高野山においても確認されるので、おそらく江戸幕府による寺社の統制・再編の一環として山内の把握が行われたものと推測される。このように、中・近世の寺院における「谷」という存在が、子院の成立・集合過程を考察するときの有力な分析概念として使用可能であることが確認されるに至った。ただし、「谷」の概念自体はさらに検討が必要であることも明らかになった。これは「谷」の構成要素たる院・坊の実態が不鮮明なことによるものである。要素レベルの考察を深めて再検討することが今後の課題である。本年度は高野山を素材とした研究を発展させて論文執筆すると共に、比較事例として醍醐寺・仁和寺・大徳寺・妙心寺を事例として取り上げて主として外観調査を行った。まず、前者からは下記の事項が判明した。すなわち、中世には、A中心伽藍の周囲に複数の子院が横の連携を保ちつつ展開する場合、B中心伽藍からはやや離れた場所で有力子院がその境内地を分割しつつ小規模子院を付着させていく場合、の二つのケースがあった。そして近世に至って中世のA・Bは共に地縁的な子院集団=「谷」に一元的に再編成され、山内は空間的にも社会的にも「谷」によって埋め尽くされ(「高野十谷」)、全体が均質なパターンの繰り返しで構成されるようになる。そして、この「谷」は湯屋や院内堂といった共通の施設の使用・管理を活動の核としていた。一方、後者からは今後の研究におけるいくつかの作業仮説を得た。すなわち、高野山のように必ずしも「谷」との名称は確認できない場合でも、子院どうしの地縁的な結びつきが存在したのではないか、また、高野山と同様に寺院内の子院空間にはいくつかの類型が認められ、それは建築形態から配置形態に及ぶものであり、上述の地縁的な集団と一定の関係を有していたと推定できるのではないか、の二点である。
温泉ガエルゲノムから探る高温耐性の獲得メカニズム

本研究では、天然温泉から湧く熱水に生息できるほど極限環境に適応したリュウキュウカジカガエル(Buergeria japonica)について、高温耐性の原因遺伝子を単離し、適応進化における遺伝的基盤を解明することを目的としている。今年度はリュウキュウカジカの高温耐性責任遺伝子群の同定とゲノムDNA変異の解明のため、(1)高温ショック時及び高温定常状態における幼生の遺伝子発現解析と、(2)ドラフトゲノム解読を行った。(1)については、様々な温度域で飼育したリュウキュウカジカガエルの幼生からRNAを抽出し、RNAseq及び発現量解析を行った。(2)については、リュウキュウカジカガエル及びカジカガエル(B. buergeri)から高分子量のゲノムDNAを抽出し、DNAseqに供してゲノムアセンブルを試みた。それらの実験の結果、発現量解析によって高温下において発現する遺伝子群が同定され、ドラフトゲノム情報からそれらの遺伝子群のゲノム上での遺伝子構造が得られた。特に遺伝子発現に関しては予想された熱ショックタンパク質に加えて、代謝に関わる新規タンパク質が同定された。また高温に長時間暴露した群と一過的な熱処理群とは、発現が変動するタンパク質が異なっていることから、熱耐性に関しては複数の経路によって耐性を獲得していることが考えられた。また、熱ショック応答の関わる遺伝子のアミノ酸配列が、リュウキュウカジカガエルとカジカガエルの間で大きく異なっていることが分かった。当初の計画を着実に実行し、シーケンスデータに関しては計画通りのデータ量が得られている。耐熱性に関わると考えられる遺伝子群については、ゲノム編集法が確立されているネッタイツメガエルにおいて機能解析を行う。ゲノム情報については、長鎖DNAを利用したシークエンス法を利用してより高次なゲノム構造の解析を行う。シークエンス受託費用が計画よりも低い価格で実行可能であったため差額が生じた。次年度においても受託費として使用する。
従属栄養条件下での炭酸固定機能を利用した微生物による有用物質生産の高効率化

微生物が菌体内に蓄積するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)はバイオマスを原料とし、廃棄後は環境微生物により分解される環境調和型の生分解性バイオマスプラスチックである。本研究では代表的なPHA生産菌Ralstonia eutrophaを対象として、本菌が有するCO_2固定経路のカルビンサイクルについて従属栄養PHA生合成条件下での機能解明を目指した。本菌のグルコース資化改変株H16G株、カルビンサイクル機能欠失株(cbbLS破壊株)を対象として、[1-^<13>C_1]-グルコースを利用したメタボローム解析を実施した。解析の結果、Rubiscoの基質であるリブロース-1, 5-ビスリン酸の^<13>C標識はH16G株では時間経過に伴って^<13>C標識率が増加し、cbbLS破壊株では減少していた。これにより[1-^<13>C_1]-グルコース由来^<13>CO_2がカルビンサイクルによって再利用される代謝フラックスを示す強固な証拠を得た。エネルギー・還元力の収支から、増殖と連動しない条件ではグルコースに由来するCO_2の固定によりPHAの炭素収率は100%から120%に増加することが推測され、H16G株はcbbLS破壊株と比べて実際の炭素収率が増加していることを明らかにした。上記の結果から、好気的条件においても代謝経路中の脱炭酸反応によるCO_2をカルビンサイクルによって取り込み、物質生産への再利用により炭素収率の改善達成する手法とできることが期待された。そこでPHA生合成能を持つ大腸菌にR. eutropha由来のカルビンサイクル酵素遺伝子を導入し、物質生産での収率の向上を試みたところ、生産したPHAは1.2倍にまで増加することが示された。現在、大腸菌を用いたイソプロパノール生産およびコリネ菌を用いたグルタミン酸生産においても同様の遺伝子導入を施し、炭素収率の向上を目指した代謝改変を検討している。本研究課題は平成27年度の交付申請を辞退するため、記入しない。
進行性感音難聴モデル動物における内耳障害の多角的解析

1)聴力正常動物として成熟CBA/Jマウス、および加齢に伴って難聴を呈する動物としてDBA/2Jマウスを用いて、それぞれの電気生理学的解析を行った。いずれのマウスにおいても明確な内リンパ電位の低下は観察されず、DBA/2Jマウスにおいても一旦は正常なイオン輸送機構が成立することが判明した。加齢に伴う変化について引き続き解析中である2)進行性感音難聴を呈するC57BL/6Jマウスの内耳を光学顕微鏡的に詳細に観察した。月齢が進むに伴いラセン靭帯の線維細胞の減少が認められ、線維細胞を介したカリウムイオン輸送機構(Kikuchi et al.,1995)の障害が示唆された。また、微細構造学的に感覚細胞の障害が認められ、このstrainにおいて明らかな進行性の内耳障害が惹起されていることが確認された。3)免疫組織化学的手法を用いて、CBA/Jマウスにおいてgap junction蛋白の一つであるconnexin 26,Na, K-ATPase, Na-K-Cl cotransporter,電位依存性カリウムチャンネルKv3.1b, Kv3.4,水チャンネルのaquaporin-1, aquaporin-4、神経細胞のマーカーであるPGP9.5の発現がみられることを明らかにした。更にguinea pig, Mongolian gerbilについても同様の検討を行った。その結果、いくつかの蛋白においてはその発現様式に明確な種差が存在することが示され、各種動物における生理学的特性との関連が示唆された。1)聴力正常動物として成熟CBA/Jマウス、および加齢に伴って難聴を呈する動物としてDBA/2Jマウスを用いて、それぞれの内リンパ電位の測定を行った。いずれのマウスにおいても明確な内リンパ電位の低下は観察されず、DBA/2Jマウスにおいても一旦は正常なイオン輸送機構が樹立されることが判明した。2)C57BL/6Jマウスの内耳を形態学的に詳細に解析した。加齢に伴いラセン靭帯fibrocyteの数の減少が観察され、蝸牛外側壁におけるカリウムイオン輸送機構の障害が示唆された。また、電子顕微鏡的解析により有毛細胞の変性、脱落が観察され、このstrainにおいて明らかな内耳障害が惹起されていることが確認された。
新規睡眠制御分子のリン酸化状態の解析

研究代表者らは、これまでに約8,000匹ものランダム点突然変異マウスの睡眠覚醒スクリーニングにより、顕著な睡眠時間延長を示すSleepy家系を樹立し、原因となる遺伝子変異がリン酸化酵素SIK3にあることを明らかにした(Funato et al., 2016)。Sleepy変異により、SIK3は多くの生物で保存されるホモログであるセリン残基(S551)を含んだエクソン13を欠失する。このS551のリン酸化がSleepy家系マウスの睡眠延長に影響している可能性があると考え、睡眠覚醒におけるSIK3蛋白のS551リン酸化状態の変化について検討を行った。SIK3蛋白のリン酸化解析のため、S551リン酸化特異的抗体と、SIK3の活性部位に存在するリン酸化部位(T221)を抗原としたリン酸化特異的抗体、および、リン酸化非特異的抗体を作成した。野生型C57BL/6雄マウス、Sleepy家系マウスの脳を採取、抽出した蛋白を用いた免疫学的手法により、これらの抗体の評価を行った。その結果、野生型C57BL/6マウス脳蛋白において、SIK3、それぞれの標的部位のリン酸化の検出に成功し、Sleepy家系マウス脳蛋白ではS551リン酸化部位の欠失を確認することがきた。以上より、各リン酸化特異的抗体およびリン酸化非特異的抗体の作成・評価に成功し、特異的抗体を得ることが出来た。今後、この抗体を用い、カフェイン、睡眠遮断など睡眠覚醒に大きな変化をもたらすと考えられる刺激を与えたマウス脳蛋白で、S551を主としたSIK3のリン酸化状態の変化を検討する予定である。
消化管における難消化性糖類の認識機構に関する研究

先年度の研究において、一部の難消化性糖類が小腸上皮細胞Caco-2の刷子縁膜と相互作用し、タイトジャンクション(TJ)経路のカルシウム(Ca)吸収を高めることを示した。そこで本年度は、(1)難消化性二糖類DFAIIIによるTJ分子の変化を解析すること、(2)種々の難消化性糖類の作用強度とそれらの持つ構造・水和特性を評価し、難消化性糖類による作用を発現させる要因を特定すること、を目的とした。一方、難消化性糖類の水和特性の評価は、NMRを用いた水分子の^<17>O-T_1緩和時間を指標とした。TER低下作用と水分子の運動性を表す^<17>O-T_1緩和時間との間に正の相関関係が認められ、難消化性少糖類によるTER低下作用には、それらの水和特性が重要な要因の1つであることが推測された。総括すると、難消化性糖類はTJ分子に変化を引き起こし、また、強い水和特性を持つ難消化性糖類により強いTJ透過性上昇作用を持つ傾向が認められた。よって、難消化性少糖類は、その水和特性により、Caco-2細胞刷子縁膜、あるいはTJ構成分子周囲の水分子を構造化し、脂質分子やTJ構成タンパク質に質的変化を引き起こし、この作用がTJ経路のCa吸収を高める要因の1つであることが提案された。詳細な、あるいはその他の作用機序については、さらなる研究が必要である。paracellular transportは、種々の細胞内シグナリングを介し、複合タンパク質tight junction(TJ)によって調節されている。そこで、各種のシグナリングブロッカーを用いて、DFAIIIによるparacellular Ca transport促進作用に関するシグナリング経路を解析した。DFAIIIを作用させたCaco-2細胞において、paracellular transportの上昇が認められたが、各種のシグナリングブロッカーは、DFAIIIによるparacellular transport促進作用に影響しなかった。これらの結果から、DFAIIIは、細胞内シグナリングを介さず、刷子縁膜の性質や状態の変化を引き起こし、paracellular Ca transportを促進していることが示唆された。今後は、DFAIIIによるTJ分子の変化、刷子縁膜の性質の変化に関して解析を進める。
糖鎖認識ヒトIgM抗体によるHIV感染細胞の破壊に関する研究

1我々は健常人の中に補体反応を介してHIV感染細胞を溶解できる血清があることを見いだした。その血清中因子を解析した結果、Gg4糖鎖に対するIgM自然抗体であることが判明した。Gg4は未感染細胞膜上には存在しないがHIV感染により新たに出現する糖鎖抗原であることが確認された。更に、HIV感染細胞では補体制御膜因子HRF20(CD59)の発現低下が確認されており、HRF20がHIV感染で低下するためにIgM抗体が反応すると補体反応を受けやすくなって細胞溶解を起こすことが一因として示された(Int.Immunol.8:153,1996)。2一方、HIV感染長期生存患者血清中には、このような作用を持つIgM抗体が存在することが多いことも見いだした(Microbiol.Immunol.41:331,1997)。そこで、それらのIgM抗体の抗原エピトープを明らかにするとともに、健常人でのスクリーニングを続行した。本研究はHIV感染でHRF20が低下することを利用してIgM抗体で感染細胞に補体による溶解を誘導し、これをAIDS発症の予防に適用することを目的とする他に類をみない独創的なものである。3健常人においては、4%の頻度で活性陽性血清が存在し、新たな抗原エピトープとしてGM2 Gangliosideが同定された。このGM2に対するhumanIgM monoclonal antibodyを入手して、HIV感染細胞にたいする細胞傷害効果を検討した結果、Molt4 IIIB,Molt4 MNのみならずU937感染にたいしても細胞傷害活性を示した。更に、感染細胞のみならず、HIV virus virionにたいしても、これらの溶解血清やMonoclonal antibodyは溶解活性を示した。4 HIV感染により、それらの糖鎖抗原が発現する機序を明らかにするために、HIV感染による糖転移酵素の発現動態をRT-PCR法やノーザンブロット法等を用いて解析する。一方、HIV感染細胞を補体と共に溶解する作用を持つIgM抗体を産生するハイブリドーマの作成も行う。
人工平面膜への生体分子モーターの組み込み

膜タンパク質の研究においては,1分子レベルでの観察,操作といった研究はほとんど手つかずの状況である.これは,膜タンパク質が脂質二重膜という特殊な環境下のみで機能を発現できるため,顕微鏡下で人工的に再構成することが困難であるためと考えられる.本研究では,1分子イメージング,1分子ナノ操作システムに人工平面膜作成技術を利用し,顕微鏡上で直接観察,測定するが可能な脂質二重膜を形成させることを試みた.テフロンの薄板に直径約100ミクロン程度の穴をあけ、デカン,もしくはデカン-クロロホルム溶媒に分散させた脂質を穴に添加した.穴に張られた脂質分子は最初バルク状態であるが,しばらく放置すると中央部に新たなエリアが形成されるようになる.このエリアが脂質二重膜であると考えられる.この平面膜に,鞭毛モーターを組み込むための基礎データとして,菌体をレーザートラップで捕捉,操作した場合の菌体に及ぼす影響についてトラップする前とトラップから開放したあとでの菌体の運動の様子を検討することで,調べてみた.その結果,トラップする時間,レーザーの出力に依存して菌体の運動の様子は変化し,最後には動かなくなった.これは,近赤外のレーザーを用いていることにより,菌体の温度が上昇するために菌体にダメージを与えているものと思われる.菌体のどの部分に影響を及ぼしているかはまだ不明であるが,モーター自体にダメージを与えているとしたらその対策を検討しなくてはならない.今後,レーザートラップを操作することにより,菌体を平面膜に組み込むことを取り組む予定である.膜タンパク質の研究においては,1分子レベルでの観察,操作といった研究はほとんど手つかずの状況である.これは,膜タンパク質が脂質二重膜という特殊な環境下のみで機能を発現できるため,顕微鏡下で人工的に再構成することが困難であるためと考えられる.本研究では,1分子イメージング,1分子ナノ操作システムに人工平面膜作成技術を利用し,顕微鏡上で直接観察,測定するが可能な脂質二重膜を形成させることを試みた.テフロンの薄板に直径約100ミクロン程度の穴をあけ、デカン,もしくはデカン-クロロホルム溶媒に分散させた脂質を穴に添加した.穴に張られた脂質分子は最初バルク状態であるが,しばらく放置すると中央部に新たなエリアが形成されるようになる.このエリアが脂質二重膜であると考えられる.この平面膜に,鞭毛モーターを組み込むための基礎データとして,菌体をレーザートラップで捕捉,操作した場合の菌体に及ぼす影響についてトラップする前とトラップから開放したあとでの菌体の運動の様子を検討することで,調べてみた.その結果,トラップする時間,レーザーの出力に依存して菌体の運動の様子は変化し,最後には動かなくなった.これは,近赤外のレーザーを用いていることにより,菌体の温度が上昇するために菌体にダメージを与えているものと思われる.菌体のどの部分に影響を及ぼしているかはまだ不明であるが,モーター自体にダメージを与えているとしたらその対策を検討しなくてはならない.今後,レーザートラップを操作することにより,菌体を平面膜に組み込むことを取り組む予定である.