hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リング状AAA型シャペロンの基質への作用機構のin vitro系による解明

AAA型シャペロンp97(ヒトではVCP、線虫ではCDC-48、酵母ではCdc48)の作用機構を明らかにする目的で遺伝生化学的解析を行い、以下のことを明らかにした。酵母のM228Y変異Cdc48と20Sプロテアソームから構成される新規プロテアソームの細胞内基質候補を変異Cdc48を発現する株の質量分析法により探索し、いくつかの候補タンパク質を同定し、そのうちの1つSod1についてはすでに報告した。その知見を中心に新規Cdc48-20Sプロテアソームに関連する研究成果をまとめた総説を発表し、その中で筋萎縮性側索硬化症の新しい発症機構の可能性について考察した。新規Cdc48-20SプロテアソームのSod1以外の複数の候補タンパク質を精製し、in vitro再構成系において検討したが、新規プロテアソームより確実に分解しているとの結論には至っていない。一方、ミトコンドリアの形態とタンパク質の代謝におけるCdc48の機能を解析するため、Cdc48の補因子Ubp3とUbx2の欠損変異体を解析したところ、Ubx2はミトコンドリア外膜の膜融合因子Fzo1の代謝を促進するのに対して、Ubp3はミトコンドリアの形態維持に必要であるが、Fzo1の代謝には影響しないことから、これらの補因子はそれぞれ別々にミトコンドリアの形態と膜タンパク質の代謝に働くことを明らかにし、報告した。線虫において、CDC-48のNドメインとC末端の両方に結合するユニークな補因子UBXN-6は、飢餓によって発現が誘導され、その欠損変異株はリソソーム活性が異常となり、寿命が有意に短縮することを明らかにし、報告した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。AAA型分子シャペロンp97/Cdc48/CDC-48はATP依存的多機能分子シャペロンで、6量体リング状ホモオリゴマーを形成する。p97/Cdc48/CDC-48はAAAドメインを2つ(D1とD2)持つが、ポアモチーフに違いがある。酵母Cdc48のD1ポアモチーフに変異のあるM288Y変異Cdc48が20Sプロテアソームと複合体を形成し、新規プロテアソームとして機能することを遺伝的及び生化学的手法で証明した。M288Y変異Cdc48を発現すると、酵母は致死となる。この変異Cdc48により、細胞増殖に必須のタンパク質が分解され、増殖できなくなる可能性を証明するため、20Sプロテアソームとの結合に重要なCdc48のC末端配列の変異により、M288Y変異の致死効果が抑制されることを明らかにした。また、プロテアソームのβサブユニットの変異によってもM288Y変異の致死効果が抑制された。次に、M288Y変異Cdc48により分解が促進されるタンパク質を探索し、Mps1とSod1を同定した。さらに、M288Y変異による致死に関与するCdc48のアダプタータンパク質を探索し、Ufd2とShp1を同定した。これらの結果から、M288Y変異Cdc48はUfd2アダプターなどと協調して基質タンパク質を認識結合し、これをほどいて、リングのポアを通し、20Sプロテアソームで分解するというシナリオが推定される。すなわち、基質タンパク質が「糸通し様式」でアンフォールドされるメカニズムが強く示唆された。以上の結果について論文投稿した。Cdc48の代表的アダプターは、Ufd1/Npl4である。Cdc48-Ufd1/Npl4複合体の形成とその構造動態について解析するため、Ufd1とNpl4の精製を試みたが、Npl4の精製は困難であった。まずは、変異Cdc48の「糸通し様式」の証明について論文をまとめ、投稿に至った点において、順調に進展している。いくつかの基質タンパク質が同定できたので、これらを精製し、in vitro分解反応系を構築する見通しもついた。細胞内の基質タンパク質が同定できたので、モデル基質の構築は必要なくなった。酵母のM228Y変異Cdc48と20Sプロテアソームから構成される新規プロテアソームの存在を遺伝生化学的手法により証明した(Esaki et al., 2017)それにより分解されるいくつかの細胞内基質候補を同定した。そのうちの1つはSod1 (superoxide dismutase)であった(Esaki et al., 2017)。精製標品によるin vitro再構成系においてSod1がM228Y変異Cdc48-20Sプロテアソームにより、ATP依存的に分解されることを明らかにした。今後このin vitro反応系を用いて、詳細な分子機構を解明する。ヒトにおいて、VCP及びSod1の変異により筋萎縮性側索硬化症(ALS)を発症することが知られており、今後p97-20SプロテアソームによるSod1の分解がALSと関連するかどうかを明らかにすることは興味深い。リボソーム品質管理(RQC)におけるp97の機能を解析するため、RQCに関与するp97のアダプタータンパク質を酵母で網羅的に探索したところ、これまでに同定されていたUfd1-Npl4ヘテロダイマーに加え、Ufd2が同定された。また、アダプターではないが、シャトル因子

Rad23も効率的なRQCに必要であることを明らかにした。これにより、RQCのin vitro再構成に必要な因子が同定できたので、これらの因子の精製を始めた。ヒトp97ホモログVCPによるTDP-43アミロイド線維の脱凝集解析は、アミロイド線維の形成条件の検討が不十分で、解析に使用できる線維が得られていないため、in vitro解析に至っていない。新規プロテアソームp97-20Sプロテアソームの存在を証明し、これによるin vitro基質分解系の確立にほぼ成功したので、これを用いて、種々の解析が可能となった。そこから、神経変性疾患ALSの発症機序にも新たな知見が得られる可能性が出てきた。また、リボソーム品質管理機構に関わる因子の同定が終了し、すべての因子の精製に着手している。AAA型シャペロンp97(ヒトではVCP、線虫ではCDC-48、酵母ではCdc48)の作用機構を明らかにする目的で遺伝生化学的解析を行い、以下のことを明らかにした。酵母のM228Y変異Cdc48と20Sプロテアソームから構成される新規プロテアソームの細胞内基質候補を変異Cdc48を発現する株の質量分析法により探索し、いくつかの候補タンパク質を同定し、そのうちの1つSod1についてはすでに報告した。その知見を中心に新規Cdc48-20Sプロテアソームに関連する研究成果をまとめた総説を発表し、その中で筋萎縮性側索硬化症の新しい発症機構の可能性について考察した。新規Cdc48-20SプロテアソームのSod1以外の複数の候補タンパク質を精製し、in vitro再構成系において検討したが、新規プロテアソームより確実に分解しているとの結論には至っていない。一方、ミトコンドリアの形態とタンパク質の代謝におけるCdc48の機能を解析するため、Cdc48の補因子Ubp3とUbx2の欠損変異体を解析したところ、Ubx2はミトコンドリア外膜の膜融合因子Fzo1の代謝を促進するのに対して、Ubp3はミトコンドリアの形態維持に必要であるが、Fzo1の代謝には影響しないことから、これらの補因子はそれぞれ別々にミトコンドリアの形態と膜タンパク質の代謝に働くことを明らかにし、報告した。線虫において、CDC-48のNドメインとC末端の両方に結合するユニークな補因子UBXN-6は、飢餓によって発現が誘導され、その欠損変異株はリソソーム活性が異常となり、寿命が有意に短縮することを明らかにし、報告した。いくつかの基質タンパク質が同定できたので、今後、ほどけた基質タンパク質がCdc48リングのポアにトラップされた状態の検出やCdc48-20Sプロテアソーム複合体の証明を行う。しかし、同定された基質タンパク質はいずれもその欠損により酵母の増殖阻害の起こるタンパク質ではないので、M288Y変異Cdc48により分解されて酵母が致死となる基質タンパク質の探索も今後の課題である。アダプタータンパク質の精製については、Ufd1とNpl4を同時に発現することで、Ufd1/Npl4複合体が安定化する可能性を検証し、それに基づいて精製する。Cdc48-Ufd1/Npl4複合体のATP依存的構造変化を高速AFMで解析する。新規プロテアソームp97-20Sプロテアソームによるin vitro基質分解系を用いて、種々の基質の分解について解析する。
学生の学力と学修支援に関する比較研究－日英瑞3カ国を中心に－

本研究では学生の学力と学修支援に関する日英瑞3か国を中心とする比較研究を行い、日本の高等教育機関において求められる学力とは何か、その学力を修得するうえで必要な学習支援とは何かを考察した。子の研究成果については、山内乾史編『学修支援と高等教育の質保証(I)』(学文社、2015年10月)、山内乾史・武寛子編『学修支援と高等教育の質保証(II)』(学文社、2016年8月)に集約されている。ラオス、スウェーデン等を中心とする著外国と日本を比較し、総合的な研究を行った。その結果、望ましい学修支援の方法は国家、社会における教育風土と密接に関連があり、共通する側面も大きいが、異なる側面も大きいことが判明した。海外についてはオーストラリアのメルボルン大学に出張し、高等教育研究センターのリチャード・ジェームズ教授から学修支援環境についてインタビューに回答していただき、あわせてラーニング・コモンズ他学修支援施設を視察した。あと、この研究に関して、本研究費補助金を使用していないが、九州大学及び東北大学を訪問した。九州大学においては、基幹教育院の谷口説男副院長および田中岳准教授にインタビューを行い、九州大学における教養教育における学修支援の状況について説明を受け、あわせて学内施設を視察した。東北大学においては、山口昌弘総長特別補佐に対してインタビューを行い、グローバル教育における学修支援の状況について説明を受け、合わせて学内施設を視察した。また関連文献を収集し、タブレットを購入するなど、IT環境を整備した。今年度においては、米谷がスウェーデンとドイツの大学付属図書館等を訪れ、山内がイギリスと中国に二回出張し、それぞれの大学のラーニング・コモンズ、学生寮等を視察した。また、各国の学修支援の実態、メリット、デメリット等について調査を実施した。昨年度の調査と合わせて、研究成果を、学文社より『学修支援と高等教育の質保証(I)』と題して、2015年8月までに刊行する予定である。また、現在、並行して、日本の諸大学における学修支援の調査も行っており、こちらの成果も2015年度中にはまとめて、『学修支援と高等教育の質保証(II)』として学文社より刊行する予定である。本研究では学生の学力と学修支援に関する日英瑞3か国を中心とする比較研究を行い、日本の高等教育機関において学生に求められる学力とは何か、その学力を修得するうえで必要な学習支援とは何かを考察した。この研究成果については、山内乾史編『学修支援と高等教育の質保証(I)』(学文社、2015年10月)ならびに山内乾史・武寛子編『学修支援と高等教育の質保証(II)』(学文社、校正中)に集約されている。ここでは中国、ラオス、スウェーデン等を中心とする諸外国と日本を比較し、総合的な研究を行った。海外調査については、当初予定していた英国、スウェーデンに加えて、オーストラリア、中国、ドイツ等の補充調査も実施した。2015年度には再度中国に訪問調査を行う予定があるが、それを除く主要な部分についての海外調査はほぼ完了している。高等教育今年度は最終年度であり、補充調査を上半期に行うとともに、研究成果のとりまとめを行う。本研究は日英瑞の国際比較を企図するが、後に豪を加え、四カ国比較とした。このうち豪についてはすでに詳細な調査を終え、日本についてもかなりの成果を挙げた。原が佛教大学教育学部長になり、多忙のため、科学研究費補助金の経費を使った出張等が不可能になったため。これについては、山内と米谷が補って調査を実施した。今年度はスウェーデンとイギリスへの視察を行う。あわせて国内もいくつかの大学に対して訪問調査を行う。さらに学会発表を行い、研究コミュニティからの批判と意見を仰ぐ予定である。原は昨学年度で教育学部長を終え、今学年度から予定通り、調査に加わる。海外調査、国内調査については、山内と米谷でほぼ終えたので、原は主として文献調査を行う。そのための文献購入費を計上する。共同研究者の原は旅費及び備品に補助金を使用したが、想定以上に経費がかからず、若干の残高が生じた。これについては次年度有効活用する予定である。研究上必要な備品を購入する。
セルロース系多糖/ビニルポリマーの微視的複合化法の新規開拓と機能材料設計

セルロース系多糖とビニルポリマーとの微視的複合化ペアの拡充・機能化を目的に,各種ブレンド系の相溶性評価を行い,以下の成果を得た。A.アミド基含有ビニルポリマーとのブレンド相溶性評価キチンプロピオネート(ChP)と,N-ビニルピロリドン-ビニルアセテート共重合体(ランダム共重合体,P(VP-co-VAc))を調製し,ChP/P(VP-co-VAc)ブレンド系の相溶マップを作成した。セルロースプロピオネート(CP)系との比較から,ChPの2位アミノ基の寄与によりP(VP-co-VAc)との相溶領域が拡大することを見出した。B.セルロースエステル/ジブロック共重合体ブレンドにおけるミクロ相分離セルロースエステル類と相溶なPVPと,非相溶なPVAcとのジブロック共重合体(PVP-b-PVAc)を,可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合により合成し,NMRとGPCによるキャラクタリゼーションを行った。セルロースアセテート(CA)とのブレンドフィルム(肉眼下で透明)では,PVAc単独ドメインとCA-PVPの相溶ドメインから成る数十nmスケールのミクロ相分離構造が形成されていることを,熱分析から確認した。そのドメインサイズと形態は共重合組成とブレンド組成に応じて変化することを,TEM観察より明らかにした。上記に関連して,イオン液体中で置換基分布の異なるCAを調製し,P(VP-co-VAc)とのブレンド相溶性を評価することで,該ブレンド系の良相溶化にはアセチル基が適度に6位に偏在した方が有利であることを見出した。また,無機物(バイオミネラルであるリン酸カルシウムやCaCO3)とのハイブリッド化を行い,セルロース液晶フィルムの光学特性を維持したまま,耐熱性を向上させることにも成功した。本課題では,セルロース系多糖/ビニルポリマーの微視的複合化に関して,(A)アミド含有ビニル(コ)ポリマーまたは(B)ジブロック共重合体とのポリマーブレンド系における,混合スケールと分子間相互作用の評価を行っている。前者Aについては,アミノ多糖であるキチンの低高置換度のエステル誘導体とビニル共重合体との相溶性の評価が完了しつつあること,さらにはセルロース系との比較によりピラノース環2位のアミノ基とビニルポリマーとの分子間相互作用が良相溶化に重要な役割を果たしていることを見出しており,順調である。また,後者Bにおいても,セルロースエステル類と相溶なビニル鎖と非相溶なビニル鎖から成るジブロック共重合体の合成に成功しており,共重合組成やセルロース誘導体とのブレンドによってミクロ相分離構造の形成・制御が可能であることを明らかにしており,順調に進展しているといえる。「アミド含有ビニル(コ)ポリマー」とのポリマーブレンドにおいては,キチンプロピオネートChP/N-ビニルピロリドン-ビニルアセテートランダム共重合体P(VP-co-VAc)ブレンド系の相溶マップの作成を進めるとともに,キチン・キトサンが有する優れた抗菌性および生体親和性を活用した創傷被覆材としての応用展開を検討する。また,アミド基の等級・構造(直鎖状or環状)の異なるビニルポリマーとセルロースエステル類との相溶性を調査する。「ジブロック共重合体」を用いた微視的複合化では,反応条件を制御することでブロック鎖長の異なるビニルポリマー試料を合成してミクロ相分離構造の影響を検討する。セルロース系多糖とビニルポリマーとの微視的複合化ペアの拡充・機能化を目的に,各種ブレンド系の相溶性と分子間相互作用の評価を行い,以下の成果を得た。A.アミド基含有ビニルポリマーとのブレンド相溶性評価キチンプロピオネート(ChP)と,N-ビニルピロリドン-ビニルアセテート共重合体(ランダム共重合体,P(VP-co-VAc))を数種ずつ調製し,ChP/P(VP-co-VAc)ブレンド系の相溶マップを作成した。B.セルロースエステル/ジブロック共重合体ブレンドにおけるミクロ相分離セルロースエステル類と相溶なPVPと,非相溶なPVAcから成るジブロック共重合体(PVP-b-PVAc)の可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合による合成,ならびにNMRとGPCによるキャラクタリゼーションを確立した。セルロースアセテート(CA)とのブレンドフィルム(肉眼下で透明)では,PVAcドメインとCA-PVPの相溶ドメインから成る数十nmスケールのミクロ相分離構造が形成されていることを,熱分析から確認した。そのドメインサイズと形態はブレンド組成に応じて変化することが,TEM観察より明らかとなった。上記に関連して,置換度と置換基分布の異なるCPとケン化度の異なる親水性ポリビニルアルコール(PVA)から成るブレンド系の相溶性を評価し,該ブレンド系の良相溶化には(1)CP・PVA両成分が水酸基を豊富に含むこと,(2)プロピオニル基が適度に6位に偏在したCPを用いること,の2点が必要であることを見出した。また,無機物(磁性酸化鉄やバイオミネラルCaCO3)とのハイブリッド化を行い,セルロース系材料の機能化(耐熱性向上,etc.)にも成功した。

前者Aについては,アミノ多糖であるキチンのエステル誘導体とビニルコポリマーとの相溶マップが完成しつつあること,さらにはセルロース系との比較により,ピラノース環2位のアミノ基とビニルポリマーとの分子間相互作用が相溶化に必要であることを見出したことから,きわめて順調である。また,後者Bにおいても,セルロースエステル類と相溶なビニル鎖と非相溶なビニル鎖から成るジブロック共重合体の合成に成功しており,さらにはセルロース誘導体とのブレンドによってミクロ相分離構造の形成・制御が可能であることを明らかにしていることから,順調に進展しているといえる。セルロース系多糖とビニルポリマーとの微視的複合化ペアの拡充・機能化を目的に,各種ブレンド系の相溶性評価を行い,以下の成果を得た。A.アミド基含有ビニルポリマーとのブレンド相溶性評価キチンプロピオネート(ChP)と,N-ビニルピロリドン-ビニルアセテート共重合体(ランダム共重合体,P(VP-co-VAc))を調製し,ChP/P(VP-co-VAc)ブレンド系の相溶マップを作成した。セルロースプロピオネート(CP)系との比較から,ChPの2位アミノ基の寄与によりP(VP-co-VAc)との相溶領域が拡大することを見出した。B.セルロースエステル/ジブロック共重合体ブレンドにおけるミクロ相分離セルロースエステル類と相溶なPVPと,非相溶なPVAcとのジブロック共重合体(PVP-b-PVAc)を,可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合により合成し,NMRとGPCによるキャラクタリゼーションを行った。セルロースアセテート(CA)とのブレンドフィルム(肉眼下で透明)では,PVAc単独ドメインとCA-PVPの相溶ドメインから成る数十nmスケールのミクロ相分離構造が形成されていることを,熱分析から確認した。そのドメインサイズと形態は共重合組成とブレンド組成に応じて変化することを,TEM観察より明らかにした。上記に関連して,イオン液体中で置換基分布の異なるCAを調製し,P(VP-co-VAc)とのブレンド相溶性を評価することで,該ブレンド系の良相溶化にはアセチル基が適度に6位に偏在した方が有利であることを見出した。また,無機物(バイオミネラルであるリン酸カルシウムやCaCO3)とのハイブリッド化を行い,セルロース液晶フィルムの光学特性を維持したまま,耐熱性を向上させることにも成功した。本課題では,セルロース系多糖/ビニルポリマーの微視的複合化に関して,(A)アミド含有ビニル(コ)ポリマーまたは(B)ジブロック共重合体とのポリマーブレンド系における,混合スケールと分子間相互作用の評価を行っている。前者Aについては,アミノ多糖であるキチンの低高置換度のエステル誘導体とビニル共重合体との相溶性の評価が完了しつつあること,さらにはセルロース系との比較によりピラノース環2位のアミノ基とビニルポリマーとの分子間相互作用が良相溶化に重要な役割を果たしていることを見出しており,順調である。
シクリッドにおけるオス集団内色彩二型の進化に関する研究

本研究は、タンガニイカ湖に固有なCyprichromis属魚類のオスに見られる色彩二型の遺伝的基盤と維持機構の解明を目的とした。遺伝的基盤については、XPO4の重複回数とSNPsが複合して関係するとの結果を得た。しかし、種間で共通する変異が見つかっていないこと、および遺伝子編集で再現出来ていないことから、最終的な結論は得られていない。ここまでの成果で、論文を執筆中である。維持機構については、繁殖に参加する色彩型が季節によって異なるとの仮説を検証している。現在、2種で数年分のサンプルを得ており、約半分の解析を終え、仮説を支持する結果が得られている。今後、さらに数年分のデータを追加する。本研究課題は、タンガニイカ湖シクリッドの多様性を解明するという大きな目的の一環として、Cyprichromis属魚類におけるオス色彩二型(青尾型/黄尾型)の遺伝的基盤と進化の解明を目指す。当初、C. leptosoma(レプトソマ)の色彩二型が青優性のメンデル遺伝に従うことが明らかとなっており、候補遺伝子が8つにまで絞られていた。そこで初年度は、近縁であるC. coloratus(コロラトゥス)においても色彩二型が同じ遺伝子に支配されているとの仮説を立て、その検証を行った。すると、いくつかの興味深い新事実が明らかとなった。まず、レプトソマでは色彩二型の責任遺伝子が160 kbp程度の組換えが制限された領域に存在すると考えられたが、コロラトゥスでは組換えが制限されていなかった。このことにより、レプトソマではアソシエーション・スタディによる責任遺伝子の探索に限界があったが、コロラトゥスを使うことにより詳細な探索が可能となった。またコロラトゥスでは、レプトソマ(青優性)とは逆に、黄優性のパターンが見られた。このことは、レプトソマ青尾型とコロラトゥス黄尾型が対応し、逆もまた然り、ということを示しているのかも知れない。さらに、レプトソマでは責任遺伝子座でハーディーワインベルグ平衡からの逸脱が見られなかったが、コロラトゥスではヘテロ過剰で、優性ホモが見られなかった。ヘテロに見えるものが遺伝子重複の結果である可能性もあるので、定量PCRによって検証したが、その可能性は否定された。このことから、劣性ホモ(青尾型)とヘテロ(黄尾型)のみが存在すると考えられる。このような遺伝子型の偏りは、交配の偏りなどが原因として考えられるが、それを明らかにするのは今後の課題となるだろう。また本研究で得たRAD解析に関する技術は、他の生物群にも応用された。本研究課題は、タンガニイカ湖シクリッド魚類の多様性を解明するという大きな目的の一環として、Cyprichromis属魚類におけるオス色彩二型(青尾型/黄尾型)の遺伝的基盤と進化の解明を目指す。このため、以下のことを行う計画である。a)オス色彩二型の起源を系統学的に推定する。b)オス色彩二型の責任遺伝子を遺伝学的・発生学的に探索する。c)オス色彩二型の維持機構を生態学的に調べる。本年度は、8月から12月にタンガニイカ湖を訪れ、系統解析(上記項目のa)および生態調査(同c)に供するサンプルを採集した。また、昨年度および本年度に採集したサンプルを分子生物学的に解析し、以下のことが分かってきた。1) RAD-seqによるDNAのシーケンスデータが系統解析に有効であること。これにより、本属の系統をRAD-seqによって行う算段がついた。しかし、まだ採集できていない種があるため、実際の解析は来年度以降になる。2) C. coloratusの核DNAのある領域では長さの違うアリルが存在し、青尾型では長いアリルのホモ、黄尾型ではヘテロであることが分かった(短いアリルのホモは見つからなかった)。この結果から、簡単に色彩型を判定できる遺伝子マーカーを開発した。3)乾季では、黄尾型オスが繁殖に多く参加していることが示唆された。本研究では、オス色彩二型の維持機構として「雨季と乾季で繁殖に参加するオスの色彩型が異なる」という仮説を立てた。この仮説を検証するため、乾季に採集したC. coloratusのメスおよび口内の稚魚(この種は口内保育を行う)の解析を行ない、黄尾型オスがより多く繁殖に参加していると考えられた。いっぽう雨季のサンプリングに適した時期は3月末から4月初めである。しかし本年度は職場が変わった関係もあり、この時期のサンプリングは行えなかった。当初の予定通り、現地におけるサンプリングと分子実験を行った。しかし、予想と異なる結果が得られている。つまり、種によって色彩型の遺伝的基盤が異なるということである。このため、今後の計画を少し修正する必要がある。これは、申請時に、結果によって柔軟に対応する旨を記していたことを反映した処置である。なお、この処置によっても目的は変わらず、そこへの道筋が少し変わるものである。本研究課題は、タンガニイカ湖シクリッド魚類の多様性を解明するという大きな目標の一環として、Cyprichormis属魚類におけるオス色彩二型(青尾型/黄尾型)の遺伝的基盤と進化の解明を目指す。このため、以下のことを行っている。

平成28年度は4月、1011月、および23月にタンガニイカ湖を訪れ、系統解析と生態調査(上記項目のaとc)に供するサンプルを採集した。なかでも、これまで治安の問題によって採集できなかった湖北部のサンプルを、現地研究者の協力を得て入手できたことは大きい。また分子生物学的な解析では、以下のことがわかってきた。1)色彩二型にXPO4が関係しているらしい。2)rtPCRにより、C. leptosomaの黄尾型ではこの遺伝子のCDS8以降に遺伝子重複がないのに対し、青尾型では35倍の遺伝子がある。3)C. coloratusでは、どちらの色彩型においても35倍の遺伝子があり、黄尾型では塩基配列に非同義置換が見られた。これらのことから、両種では変異のないコピーの数が色彩型と関係していると考えられる。またいまのところ、雨季と乾季で繁殖に参加するオスの色彩型が異なるとの結果が出ている。これが確かであれば、新たな種内多型の維持機構の発見となる。今後、さらにデータを蓄積して、確実なものとしたい。また、C. coloratusで見られたXPO4遺伝子の変異アリルのゼブラフィッシュへの導入、ノックアウト、メラノフォアとザンソフォアからのcDNA合成などを行った。その結果、XPO4が色彩パターンの変化と関係することが示唆されつつある。当初の予定どおり、現地におけるサンプリングと分子実験を行った。しかし、予想と異なる結果が得られている。つまり、種によって色彩型の遺伝的基盤が異なるということである。このため、今後の計画を少し修正する必要がある。これは、申請時に、結果によって柔軟に対応する旨を記していたことを反映した処置である。なお、この処置によっても目的は変わらず、そこへの道筋が少し変わるものである。本研究課題は、タンガニイカ湖シクリッドの多様性を解明する一環として、Cyprichromis属魚類におけるオス色彩二型(青尾型/黄尾型)の進化の解明を目指した。二型の遺伝的基盤の探索については、association studyでXPO4が関係しているらしいことが分かった。しかし、C. leptosomaとC. coloratusで共通する変異(SNP)が見つからなかったため、塩基配列の変異ではなく、遺伝子重複が関係している可能性があると考えた。そのためゲノムリシーケンスを行い、C. coloratusの両型およびC. leptosomaの青尾型の同じ領域で遺伝子重複があることが明らかとなった。このことから、XPO4(もしくはその遺伝子の一部)の発現量が関係している可能性が考えられる。一方、ゼブラフィッシュでXPO4を過剰に生成する変異、およびノックアウト変異を作成して観察したが、色彩に変異は見られなかった。このため、本研究では発現の機構を解明するには至らなかった。現在、XPO4が原因である旨の論文(association studyについて)を執筆している。オス色彩二型の維持機構については、季節によって繁殖に参加する色彩型が異なるとの仮説の検証を試みた。方法は、口内保育メスを採集し、メスと子供の遺伝子から、オスの色彩型を推定する。このため、雨季と乾季に口内保育メスを継続して得る必要がある。研究期間のはじめの方では、安定して口内保育メスを採集できる場所を見つけるのに苦労した。
左半側空間無視患者の線分二等分過程に関する研究

本研究では左半側空間無視患者の線分二等分過程を詳細に検討するため、タッチパネルおよび視覚刺激呈示装置を用いた認知遂行課題を実施した。昨年度実施した研究課題を改良の上、左半側空間無視患者および健常成人のデータを収集し、分析を行った。課題はタッチパネル上に呈示される黒い点の位置を記憶する課題、および線分二等分課題であった。黒い点の位置を記憶する課題では、画面左側3点、中央、右側3点の位置にφ5mmの黒い点を呈示し、その点に触れることで位置を記憶させた。2秒の閉眼・遅延後に何もない画面上にその位置を指し示すことで記憶を再生させた。線分二等分は点の位置に対応する長さの線分を呈示し、二等分点に触れることで印をつけさせた。線分二等分課題では健常成人は正確に二等分が可能であり、左半側空間無視患者では線分の長さに応じて二等分点が右方に偏ることが確認された。点の位置の記憶課題では、健常成人においてはほぼ正確であるのに対して、左半側空間無視患者では画面右側に呈示された点の再生が左方に偏る傾向が認められた。しかし、その偏りの大きさ自体は線分二等分課題で認められる二等分点の偏りに比較して、ごく小さいものであった。従来の検討では左方向へ向かう運動並びに左半側空間での運動が左半側空間無視において障害されると考えられている。しかし、今回の検討では右半側空間における認知反応課題でも障害が観察された。線分二等分過程そのものに影響を及ぼすものではないと考えられたが、その意義と障害発現のメカニズムについてはさらに検討を要する課題と考えられる。さらに本研究全体を通して、左半側空間無視患者の線分二等分過程は運動の障害による影響よりも、知覚・注意の障害による影響が強いと示唆された。本研究ではタッチパネルと刺激呈示装置によるシステムを採用し、左半側空間無視患者の線分二等分における障害について理解を深めることを目標としている。本年度はこのうちのタッチパネルシステムを用い、基礎的なデータの収集を開始した。まず、線分二等分の際に左半側空間無視患者が線分の全体を把握しているかどうか検証するための実験を行った。呈示する線分は右端の位置を画面上で一定の位置に固定し、その長さを徐々に変化させた。この線分を左半側空間無視患者に二等分させたところ、左半側空間無視重度の患者では線分の長さと線分の右端から患者のつけた二等分点の位置までの相関が低下し、線分の左端に対しては認知が不十分であるとの結果を得た。この結果については、現在、学術誌に投稿準備の段階にある。しかし、このような患者でも左方への運動自体に問題はなく、線分の左端を指し示すように求めると、左端を指摘することは可能であった。そこで、左方にある対象についての空間的記憶に問題がないかどうか検証した。画面の左方に黒い点を呈示し、それを患者に指摘させた後に消去した。そして2秒の遅延後に、患者に再びその位置を指摘させた。この実験はまだデータの収集を継続中であるが、線分の左端を自発的に探索する事が努力性の左半側空間無視患者であっても、左方の刺激の位置を大まかに記憶する事が可能であることを示唆する結果を得ている。今後システムを改善し、運動そのものではなく、運動の開始における困難を反応時間から検証する予定である。また、線分の認知における障害についても検討を深める。
子どもの対人関係認識の発達に即した道徳的判断力育成プログラムの開発

本研究では,対人関係認識の発達的変容を,小学校3年生から中学2年生までの子どもを対象として明らかにし,それに基づいて,道徳的判断力を育成する道徳教育プログラムの開発を行った。本研究では,教科教育との関連によって道徳的判断基準を育成する道徳教育プログラムモデルと,構成的集団的活動との関連によって道徳的判断基準の確認と定着をはかる道徳教育プログラムモデルを開発した。これらの実践による有効性の検討は今後の課題である。本年度は対人関係認識の発達モデルを作成するために、対人関係認識の発達的変容を明らかにする目的で以下のとおり実施した。(1)子どもの発達段階における対人関係の特徴を、H.S.Sullivan、井上健治、田中熊次郎の理論から明らかにし、調査研究のための対人関係認識モデルを作成した。(2)作成した対人関係認識モデルに基づいて、人間関係と社会的責任とに価値をおく道徳教材を2種類開発し、その教材を用いた道徳授業の指導案と調査用のワークシートを低学年、中学年、高学年用に作成した。作成した指導案に基づいて、低学年、中学年、高学年各2クラスで研究授業を行い、討論前と討論後で子どもの意見をワークシートに記入させ子どもの思考変容を調査した。(3)収集したワークシートを、低学年、中学年、高学年ごと、価値項目ごとに分類し、討論前と討論後での変容と、低学年、中学年、高学年での発達的変容をセルマンの役割取得理論にしたがって分析した。その結果明らかになったのは次の点である。(1)人間関係の価値項目では、低学年から中学年へと加齢にしたがってより広い範囲での人間関係に価値をおく判断をすることが明らかになった。(2)社会的責任の価値項目では、低学年から中学年へと加齢にしたがってより広い範囲での社会的責任に価値をおく判断をするが、高学年では逆で、より広い社会的責任に価値を認めながらも実際の判断では身近で直接的な関係を重要とする判断を行うことが明らかになった。以上の結果をふまえて、来年度は大学生への調査も行い、対人関係認識の発達の方向性をみすえた上で、小学校での道徳教育プログラムの策定を行いたい。本年度は昨年度作成した対人関係認識の発達モデルに基づいて、道徳的判断力を育成するための道徳授業モデルを策定し、有効性を検討するための調査研究を行った。具体的には、以下の通り実施した。1)大学生への調査結果から、小学校の子どもに育成すべき道徳的判断力を、セルマンの社会的視点取得能力の発達段階論から、2段階の相互性の獲得と3段階の第3者的視点の獲得におき、それに適当な教材を新たに開発した。2)開発した教材を用いて、小学校3年生から中学校2年生までの児童生徒を対象に,ふたつの調査を行った。ひとつは児童生徒の対人関係認識の発達レベルについてのアンケート調査であり、もうひとつは開発した道徳教材の有効性に関する調査である。比較の対象として、「役割取得タイプ」と「主体的解決タイプ」のふたつの道徳授業を行った。3)収集したアンケート調査は、学年ごと、道徳授業タイプごとに分析し、発達レベルを明らかにした。道徳授業は、収集したワークシートを学年ごと、カテゴリーごとに分類して、有効性について検討した。現在のところ中学生の分析のみ終えている。本研究の結果、明らかになったのは次の点である。(1)中学1年生までは「役割取得タイプ」が有効だが、中学2年生で逆転し、「主体的解決」タイプの方が有効になる。(2)昨年度の結果と照らし合わせてみると、小学校5年生から中学1年生までは役割取得を進めることが道徳性の発達に有効で、中学2年生から自分の考え方や自主的判断力を鍛えることが道徳性の発達に適当だと考えられる。小学校低学年から中学生までを見通した道徳教育プログラムの策定を、来年度の課題とすることにする。本年度は最終年度なので、対人関係認識の年齢的変容に応じて道徳的判断力を育成するプログラムの開発を行った。具体的には次のような成果が得られた。1.小学校中学年までは共感を育成することが重要で、道徳的判断力の育成は小学校高学年からの課題であることが明らかになった。2.小学校高学年において道徳的判断力を育成するには、ふたつのことが必要であることが明らかになった。ひとつは、判断基準をつくるための道徳的思考力の育成であり、もうひとつは判断基準を実際に運用してその確からしさを確認し定着させるための体験活動である。それぞれについてプログラムを提案した。(1)道徳的思考力の育成のために、教科での推論や比較の能力と関連させたプログラムモデルを提案した。(2)道徳的判断力の芽生えを行動化することを通して価値として定着させるために、構成的集団的活動と組み合わせた道徳教育のプログラムモデルを提案した。小学校高学年からの道徳教育の困難さは指摘されているが、それを克服するための具体的なプログラムモデルは十分開発されているとはいえない。本研究により、道徳教育を中心としながら、学校全体のカリキュラムと連動した道徳教育プログラムを提案できた。国際学会でも、実践者との共同によってプログラムを開発した点が高く評価されている。
新規キネシン様蛋白質Hklp2が分裂期チェックポイント機構に果たす役割の解析

我々は、これまでの研究において、細胞増殖のマーカー分子として汎用されてきたKi-67抗原に着目し、この分子が細胞周期進行においてどのような機能を果たすかを知る目的で、Ki-67抗原に結合する分子を検索したところ、新規キネシン様蛋白質Hklp2が同定された。本研究では、先ず、Hklp2とKi-67抗原が分裂期に特異的に結合することを見出した。そこで、次に、この結合が分裂期進行にどのような生理的意義を持つのかを明らかにするための第1歩として、Ki-67抗原をGFP融合蛋白質として発現させ、共焦点レーザー顕微鏡を用いた分子イメージングにより、分裂期進行にともなう局在変化を詳細に観察した。Metaphaseに染色体が赤道面に並んだ状態を0timeとして観察を開始した。その結果、Ki-67抗原は、metaphaseでは染色体周囲に存在しているが、telophase後期からearly interphaseにかけて、核内でドット状に局在化し始め、さらに時間経過した細胞では、主として核小体に局在することがわかった。ここで、分裂期から分裂間期への進行において、Ki-67抗原が核小体の再構築に何らかの役割を果たすことが強く示唆されたので、他の核小体蛋白質の挙動と直接比較することを試みた。核小体に局在し、rRNAのプロセッシングに関与することが知られている分子である、nucleolinやfibrilarinに着目し、それらのGFP融合蛋白質を発現させてKi-67抗原の挙動と比較した。その結果、これまでの報告通り、これらの核小体蛋白質は、telophaseの早い時期から核内のドット状構造体、つまり、PNB(prenucleolarbody)に局在化していくことが示され、その後、徐々にNOR(nucleolar organizing region)に局在して徐々に核小体が成熟していくことがわかった。一方、Ki-67抗原が局在化していくドット状構造体はPNBであることが示されたが、nucleolinなどよりかなり遅れて局在化することが明らかになった。また、Ki-67抗原が最終的には核小体の周辺部のヘテロクロマチンに富んだ領域に局在すること、Ki-67抗原の過剰発現により、異常なヘテロクロマチン化が誘導されることなどから考えあわせると、Ki-67抗原は、核小体の再構築の最終段階、つまり、核小体の周辺部にヘテロクロマチン領域が再構築されるステップで重要な役割を果たすというモデルを提唱できる。
自閉症児の感情理解／表現への早期発達支援－神経・知覚基盤の可塑性

1.知覚基盤評価の高次化:前年度に引き続き,表情静止画,表情動画が視線運動へ及ぼす影響を分析した。(1)初年度より継続してきた表情静止画に対する視線運動の評価研究の参加者数を増やし,生活・発達年齢,自閉症重症度との相関関係を再分析した。自閉症児と定型発達児の違いはない一方,怒り表情に対する注視時間は自閉症重症度と負の相関関係にあり,初年度から一貫した結果が認められた。(2)新たに開発した,表情動画を用いた実験プログラムの妥当性を調べるため,定型発達成人を対象に,視線運動に対する笑顔の報酬としての機能の分析を行った。その結果,怒り表情に比べ,喜び表情において,視線運動がより強化されたことが示された。2.支援指導の継続と結果分析:社会的文脈と表情との対応関係が未成立である自閉症スペクトラム障害児2名に対し,コンピュータ教材を用いた支援を実施した。その結果,発達年齢2歳の自閉症スペクトラム障害児であっても,社会的文脈と表情の対応関係を支援によって獲得できることを示した。(2)表情ー表情間,及び声のリズムー表情間の対応関係の成立/未成立が,自閉症児と定型発達児の間でどのように異なるかを調べた。その結果,表情ー表情間の対応関係は自閉症児・定型発達児共に成立していることが多かった一方,声のリズムー表情間の対応関係が,自閉症児群では成立しづらいことが示された。3)昨年度から開始した病院小児科との連携を発展させ,病院内での支援プログラム運用を継続実施した。その結果,病院内での支援により,23歳の自閉症スペクトラム障害児3名において,アイコンタクト及び笑顔表出の生起頻度が増加したことを示した。3.コンピュータ支援プログラムのタブレット型端末への実装:これまでの研究成果から作成されたコンピュータ支援プログラムの汎用性を高めるため,タブレット端末でも使用できるアプリケーションの開発を進めた。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.研究参加児のリクルート:所属研究室及び東京都内の発達支援センター,療育施設から応募を募り,約20名の自閉症児をリクルートした。2.発達検査と脳機能・視線評価:全般的な発達評価や,語彙評価,自閉症重症度評価を参加児に対して行った。(1)驚き・喜び・中性・怒り・悲しみなどの表情写真を見ている際の視線運動について,自閉症児と定型発達児の比較を行った。これにより,自閉症重症度が高いほど怒り表情を見る時間が短いことを示した。(2)「既知人物:参加児の母親」と「未知人物:参加児以外の母親」の表情動画を見ている際の脳活動・視線運動を計測した。また,アイコンタクトの形成を中心とした感情理解・表現への支援を行うことにより,目領域への視線運動を増加させた。3.支援指導の開始:(1)社会的文脈と表情との対応関係の成立について,自閉症児と定型発達児の比較を行った。これにより,発達年齢が低いほど社会的文脈から表情を推測することが難しいことを示した。(2)社会的文脈から表情を推測することが困難な自閉症スペクトラム障害児に対して,表情と社会的文脈動画を対提示する指導を行い,生活・発達年齢の低い子どもであっても,社会的文脈からの表情推測が獲得できることを示した。(3)感情オノマトペと表情との対応関係が未成立である自閉症児に対して,2つの感情をペアにして教える指導によって,感情オノマトペを聞いて表情を選べるようになり,更に表情への命名も促進されたことを示した。(4)声のリズムと表情との対応関係が未成立である自閉症スペクトラム障害児に対して,2つの感情をペアにする指導及び声のリズムと表情の対提示により,表情と声のリズムの対応関係が獲得された。(5)顔への注目や,笑顔の表出が少ない自閉症児に対して,自然場面での遊びを通した指導を行ったことにより,顔を見る行動と笑顔の表出が指導前の2倍以上に増加した。1.発達検査と脳機能・視線評価:前年度に引き続き, K式発達検査による全般的な発達評価や, PVT-Rによる語彙評価, CARSによる虐閉症重症度評価を参加児に対して行った。支援により外側頭溝の活性化及び,目領域への注視時間の増加が示されたか,分析を行った。(1)「既知人物:参加児の母親」と「未知人物:参加児以外の母親」の表情動画を観察している際の眼球運動,及び脳機能を支援前/後で比較した。これにより,外側頭溝の活性化は認められなかったが, 2名の参加児について,目領域への注視時間の増加が認められたことを示した。(2)研究内容を発展させ, Center for Autism ResearchのDr. McCleelyとの共同研究を開始させ,笑顔の報酬価を眼球運動によって測定する研究手法の開発に着手した。2.支援指導の継続:前年度に引き続き,顔・表情への注目,及び感情表現について支援指導を行った。(1)発達年齢4歳の自閉症スペクトラム障害児において,自然な遊び場面におけるアイコンタクトの形成や,感情表現の支援を実施することにより,アイコンタクト及び,笑顔表出の生起頻度を増加できることを示した。(2)研究結果を発展させ,病院小児科と連携し,病院内での支援プログラム運用を開始した。その結果,病院内での支援により, 4歳自閉症スペクトラム障害児の感情理解/表現が促進できたことを示した。3. 23歳児対象コンピュータ支援プログラムの開発:前年度の支援・評価結果を受け, Visual Basicを用いたコンピュータ評価・支援教材を完成させた。

コンピュータ教材内には,「1表情の弁別」「2表情の概念化」「3表情の言語化」「4表情と音声の対応」「5表情と文脈との対応」「6表情の動きの理解」などの,段階的・包括的な評価・支援課題がソフトウェア上に実装された。1.知覚基盤評価の高次化:前年度に引き続き,表情静止画,表情動画が視線運動へ及ぼす影響を分析した。(1)初年度より継続してきた表情静止画に対する視線運動の評価研究の参加者数を増やし,生活・発達年齢,自閉症重症度との相関関係を再分析した。自閉症児と定型発達児の違いはない一方,怒り表情に対する注視時間は自閉症重症度と負の相関関係にあり,初年度から一貫した結果が認められた。(2)新たに開発した,表情動画を用いた実験プログラムの妥当性を調べるため,定型発達成人を対象に,視線運動に対する笑顔の報酬としての機能の分析を行った。その結果,怒り表情に比べ,喜び表情において,視線運動がより強化されたことが示された。2.支援指導の継続と結果分析:社会的文脈と表情との対応関係が未成立である自閉症スペクトラム障害児2名に対し,コンピュータ教材を用いた支援を実施した。その結果,発達年齢2歳の自閉症スペクトラム障害児であっても,社会的文脈と表情の対応関係を支援によって獲得できることを示した。(2)表情ー表情間,及び声のリズムー表情間の対応関係の成立/未成立が,自閉症児と定型発達児の間でどのように異なるかを調べた。その結果,表情ー表情間の対応関係は自閉症児・定型発達児共に成立していることが多かった一方,声のリズムー表情間の対応関係が,自閉症児群では成立しづらいことが示された。3)昨年度から開始した病院小児科との連携を発展させ,病院内での支援プログラム運用を継続実施した。その結果,病院内での支援により,23歳の自閉症スペクトラム障害児3名において,アイコンタクト及び笑顔表出の生起頻度が増加したことを示した。3.コンピュータ支援プログラムのタブレット型端末への実装:これまでの研究成果から作成されたコンピュータ支援プログラムの汎用性を高めるため,タブレット端末でも使用できるアプリケーションの開発を進めた。26年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書記載の「研究の目的」に対応し,以下3点の理由から,当初の計画以上に進展していると評価した。1.神経・知覚基盤における評価として,MRSを用いた脳活動計測及び,Tobiiを用いた計測を実施した。自閉症重症度と表情への視線運動との相関関係,及びトレーニングによる可塑性についての研究成果を示した点。2.就学前就学期間の参加児を対象として表情と感情の理解についての支援研究を実施し,声のリズムと表情の対応関係の獲得や感情オノマトペと表情との対応関係の獲得について研究成果を示した点。3.コンピュータ教材の開発を計画より早く開始し,教材を用いた感情理解の評価について研究成果を示した点。交付申請書記載の「研究の目的」に対応し,以下3点の理由から,おおむね順調に進展していると評価した。1.神経・知覚基盤の評価を継続して実施したと共に,支援により脳機能・視線が変化するかについての研究成果を示した点。
急性膵炎における腺房細胞障害の分子機構の解明

STAT3は細胞増殖・炎症等に関わる遺伝子発現調節や転写因子制御等を行う重要な蛋白であるが、膵STAT3欠損マウスを用いた検討により、セルレイン急性膵炎において膵STAT3は炎症細胞浸潤を伴う膵壊死およびアポトーシス細胞死に対して保護的に働くことが示された。一方Bcl-xL・Mcl-1はアポトーシス抑制性蛋白であり、セルレイン・L-アルギニン急性膵炎での膵での蛋白発現上昇が認められる。Bcl-xL欠損マウスでの膵炎の重症化は認められず、重症化にBcl-xL・Mcl-1が相補的に関与している可能性が示唆された。膵炎の重症度はネクローシスと順相関、アポトーシスと逆相関する(ネクローシスでは細胞が膨化、細胞質の酵素などが放出され、炎症反応が惹起される)ことが知られている。また膵炎発症時にアポトーシスを誘導する(ネクローシスを回避する)ことで重症化を回避出来る可能性が示唆されている。一方Bcl-xL・Mcl-1はアポトーシス抑制性蛋白であり、これらの発現を抑制することによるアポトーシスの誘導が期待される。申請者は急性膵炎に対するBcl-xL・Mcl-1の役割を明らかにするために、野生型(C57B6J)マウスおよび膵特異的にBcl-xLを欠損したマウスに対してセルレイン・L-アルギニンを反復腹腔内投与し急性膵炎を引き起こし、その病態を解析した。野生型マウスに対するセルレイン・L-アルギニン反復投与により、組織学的に浮腫・炎症細胞浸潤などの急性膵炎の所見を認めた。また膵においてBcl-xL・Mcl-1の蛋白発現上昇を認めた。次に膵特異的なBcl-xL欠損マウスを作製し、表現型を検討した。膵組織・膵酵素についてコントロールマウスと著変を認めなかった。膵特異的なBcl-xL欠損マウスに対するセルレイン反復投与を行ったところ、コントロールマウスと比して組織学的に膵炎の重症度に著変を認めず、TUNEL陽性細胞数にも有意差を認めなかった。Bcl-xL欠損マウスではBcl-xL蛋白発現が低下している一方、Mcl-1については2群での著変を認めなかった。膵炎の重症化においてBcl-xL・Mcl-1が相補的に関与している可能性が示唆された。急性膵炎では、膵組織の脱落とともに膵周囲への炎症細胞の浸潤が認められる。この膵組織の脱落とは主に膵腺房細胞の細胞死であり、それに伴う膵局所の炎症反応が全身性に波及すると膵炎は重症化する。一方、STAT3は細胞の生存、増殖、炎症などに関わる遺伝子の発現調節や他の転写因子の制御などを行う重要な蛋白である。申請者は急性膵炎時の腺房細胞障害における膵STAT3の役割を明らかにするために、膵特異的にSTAT3を欠損したマウスにセルレインを反復腹腔内投与し急性膵炎を引き起こし、その病態を解析した。セルレイン反復投与により、膵STAT3欠損マウスではコントロールマウスと比し、血清アミラーゼ、リパーゼの有意な上昇を認めた。組織学的にはHE染色にて広範な膵壊死およびTUNEL染色にてTUNEL陽性細胞数の増加を認めた。コントロールマウスではセルレイン投与に伴い膵においてBcl-xLの蛋白発現上昇を認めたが、膵STAT3欠損マウスでは発現上昇が抑制されており、TUNEL陽性細胞増加の要因の一つと考えられた。また、膵STAT3欠損マウスでは脱落した膵実質細胞周囲には著明な炎症細胞浸潤を認め、膵炎の有意な重症化が認められた。さらに、セルレイン膵炎後の回復過程を継時的に評価すると、膵STAT3欠損マウスではコントロールに比し膵組織像回復や細胞増殖の遅延が認められた。セルレイン急性膵炎において膵STAT3は炎症細胞浸潤を伴う膵壊死およびアポトーシス細胞死に対して保護的に働くことが示された。今後、急性膵炎時に膵STAT3が細胞死や炎症細胞浸潤に対して保護的に働く分子機構についてさらなる検討を加えていくとともに、急性膵炎におけるネクローシス細胞死およびアポトーシス細胞死の細胞死機構及び相互作用を解明し、各々が炎症反応に及ぼす影響を検討することで、重症急性膵炎の予後改善の新たな治療戦略につなげていく。膵臓得意的なSTAT3ノックアウトマウスを作成し、STAT3の膵腺房細胞保護効果を明瞭に示すことができた。当初の予想を上回る定量的な解析ができることが判明したため、次年度はそのメカニズムについて詳細な解析ができることが期待できる。ノックアウトマウスの膵臓における遺伝子発現プロファイルからSTAT3に制御されている分子群を抽出し、膵腺房保護効果のある遺伝子を明らかにする。ノックアウトマウスと対照マウスにおける遺伝子発現をマイクロアレイを用いて網羅的に解析する。
ヒトゲノム広領域のGC含量分布とS期内複製時期の測定

全配列が決定されたヒト21番染色体長腕の全域と、ヒト11番染色体の長腕の全域を対象に、詳細な複製時期地図をゲノム配列レベルで作成した。21番染色体については公表された完全ゲノム配列をもとにPCRプライマーを作成し、11番染色体については理研グループがBACの選別に用いたSTSマーカーを中心に、複製時期の測定を行った。染色体11qおよび21qの両方において、S期前半と後半の複製領域がRとGバンド領域に対応することが判明し、複製時期がS期前半から後半に明瞭に転換している領域を約30箇所、塩基配列レベルで特定できた。また、GC含量の区分境界と複製時期の転換部位とが密接に関係することも明らかになり、これらの転換部位をバンド境界の構造上ならびに機能上の要件を満たす部位として塩基配列レベルで特定した。GC%の区分的分布と複製時期との一般的な関係からずれる箇所を、少数ながら見い出したが、その例外的な部位はセントロメアやテロメアの近傍に集中していた。これらの領域の持つ複製時期への遅延効果と考えられる。S期の早い時期に複製する領域ほど遺伝子密度が高いことも明らかになった。上記の解析を行う過程で、S期前半から後半への複製時期の転換部位には病因遺伝子、特に脳神経疾患遺伝子および癌関係遺伝子が集中して存在するとの予想外の知見を得た。複製時期の転換領域では、DNA複製フォークの進行が休止する可能性が指摘されており、組み換え頻度が上昇していると予想されてきた。染色体転座や遺伝子増幅と関係した癌関係遺伝子がこの領域に局在することと関係すると考えられる。バンド領域は複製時期と関係するだけではなく、クロマチン構造の粗密度と関係することも知られている。従って、染色体バンド境界においてはクロマチン構造の粗密度が転換している可能性が考えられる。