hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
混合ガス曝露による肺線維症モデルの確立と同モデルの分子生物学的解析

Sprague-Dawley(SD)ラットに0.4ppmオゾン及び7ppm二酸化窒素の混合ガスを連続曝露することにより曝露90日に肺胞腔の虚脱と隔壁の線維化を認める緩徐な肺線維症モデルを作成し得た。同モデルを用い、曝露1、3、8、15、30、45、60、75、90日の各時点で早期病変の解析を行った。気管支肺洗浄液中の好中球数および同液中のアルブミン濃度は曝露17日で対照群に比し有意な増加を認めたが、8日以降は対照群と同様の値に復した。肺のコラーゲン含量の指標としてのヒドロキシプロリン量は曝露30日までは対照群と同等であったが曝露60日以降は対照群の1.52倍に増加していた。TNF-αは曝露1日に強い発現を認め、60日以降再び発現の増強を認める二相性の変化であった。TGF-βの発現は未刺激時にもconstitutiveに認められたが曝露60日頃より発現が増強した。好中球遊走因子であるMIP-2の発現は曝露1日でのみ増加が見られ、好中球数の変化と一致した。核内転写調節因子であるNF-kBの活性化は曝露1日3日、および6090日の肺組織で認められ、2相性の変化であった。以上より同モデルにおいては曝露1週間以内に起こる急性肺傷害と曝露60日以降に起こる線維化という2つの変化が経時的に出現する。これらの病態出現にTNF-α、NF-kBの二相性の発現、および活性化は重要と考えられるが、その機序については現在検討中である。また、同モデルでは曝露1545日では形態的にも、分子、細胞レベルでもサイレントな状態であり、適応という観点より抗酸化酵素等の活性化とその破綻について調べている。
波エネルギーを利用した新たな発電技術の確立ー磁歪材振動発電デバイスの発展的活用ー

本研究では,以下の5つの項目,1)実際の海象条件を対象とした発電効率の検討,2)片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,3)沖合域に限らず振動発電デバイスを港湾施設に併設した場合の発電効率の検討,4)衝撃的な砕波をともなう沿岸域での発電の可能性と発電効率の検討,5)最適な振動発電デバイスの設置位置の検討を研究の目的・目標とし,その実現に向けて,平成28年度に上記の1)および2)平成29年度に3)および4),平成30年度に5)を達成することを計画した.1)および2)を対象とした平成28年度の研究成果は,1)に対しては,実海象を対象とした場合の波の不規則性に関して規則波をベースに等価解析が可能であることを確認している.また,2)では,振動発電による発電量は振動デバイス内の磁歪素子の共振振動の継続時間に比例するため,この継続時間を伸ばすことが重要となる.これに関して,音叉型のデバイスを新たに開発し,共振振動の継続時間を格段に伸ばすことに成功している.さらに,3)として港湾施設に併設し,施設前面での波の上下運動による波力を外力とする振動発電デバイスを用いた実験を実施し,従来値の20倍を超える発電に成功しいる.この際,実海象も対象として潮位変動を考慮した実験を実施しており,実験で対象とした潮位条件に応じた発電特性を明らかにしている.平成29年度の研究成果は3)において得られた実験結果を体系的に整理し,潮位条件に加えて波の不規則性および波高変化に対する発電特性を明らかにした.さらに4)ではサイズの異なる発電デバイスを用いた実験により衝撃砕波力による発電を確認している.平成30年度では,5)では岸沖方向に一定として評価されている現在の日本周辺の波エネルギー密度について高解像度の波浪推算を行いデバイスの最適な設置条件を検討する予定であったが,研究代表者の病気休職によって実現は見送られている.本研究は,新たな発電素子の一つとして研究開発が進められている磁歪材料を用いた振動発電デバイスを波動場に適用し,波力発電の可能性を確認した研究代表者らの研究成果(平成25年度から平成27年度,(挑戦的萌芽研究))を踏まえ,以下の5つの項目を研究の目的・目標としている.1)実際の海象条件を対象とした発電効率の検討,2)上記の研究で用いた片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,3)沖合域に限らず振動発電デバイスを港湾施設に併設した場合の発電効率の検討,4)衝撃的な砕波をともなう沿岸域での発電の可能性と発電効率の検討,5)最適な振動発電デバイスの設置位置の検討に資する日本周辺海域での波エネルギー密度の高解像度解析.その実現に向けて,平成28年度に上記の1)および2)平成29年度に3)および4),平成29年度に5)を達成することを計画している.1)および2)を対象とした平成28年度の研究実績の概要は以下のようである.実海象条件を外力として振動発電デバイスによる波力発電を実現する場合,潮位変動および波の方向性および不規則性にともなう発電効率の検証が不可欠となる.ただし,このデバイスを沖合いで,さらに海岸・港湾施設に併設して利用することを想定してた場合,波の方向性は発電効率には大きく影響しない.さらに,不規則性については規則波および不規則波のエネルギーフラックスの議論から規則波ベースの実験を用いて解釈が可能とする既往研究の成果を受けて,本年度は,2)の片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,および3)の港湾施設に併設した場所での波力発電の検討を行った.結果として,2)については,共振振動時間が格段に長い音叉型の振動発電デバイスを作成することに成功し,3)として,港湾施設前面での波の上下運動による波力を波受け板で受ける振動発電デバイスを用いて電力量としては従来値の20倍を超える発電を実現した.本研究では,以下の5つの項目,1)実際の海象条件を対象とした発電効率の検討,2)片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,3)沖合域に限らず振動発電デバイスを港湾施設に併設した場合の発電効率の検討,4)衝撃的な砕波をともなう沿岸域での発電の可能性と発電効率の検討,5)最適な振動発電デバイスの設置位置の検討に資する日本周辺海域での波エネルギー密度の高解像度解析を研究の目的・目標とし,その実現に向けて,平成28年度に上記の1)および2)平成29年度に3)および4),平成29年度に5)を達成することを計画している.1)および2)を対象とした平成28年度の研究成果は,研究実績の概要に記載したように,1)に対しては,実海象を対象とした場合の波の不規則性に関して規則波をベースに等価解析が可能であることを確認している.また,2)では,振動発電による発電量は振動デバイス内の磁歪素子の共振振動の継続時間に比例するため,この継続時間を伸ばすことが重要となる.これに関して,音叉型のデバイスを新たに開発し,共振振動の継続時間を格段に伸ばすことに成功している.さらに,当初の計画よりも先行して,3)として,港湾施設に併設し,施設前面での波の上下運動による波力を外力とする振動発電デバイスを用いた実験を実施し,従来値の20倍を超える発電に成功しいる.この際,実海象をも対象として潮位変動を考慮した実験を実施しており,実験で対象とした潮位条件に応じた発電特性を明らかにしている.

本研究は,新たな発電素子の一つとして研究開発が進められている磁歪材料を用いた振動発電デバイスを波動場に適用し,波力発電の可能性を確認した研究代表者らの研究成果(平成25年度から平成27年度,(挑戦的萌芽研究))を踏まえ,以下の5つの項目を研究の目的・目標としている.1)実際の海象条件を対象とした発電効率の検討,2)上記の研究で用いた片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,3)沖合域に限らず振動発電デバイスを港湾施設に併設した場合の発電効率の検討,4)衝撃的な砕波をともなう沿岸域での発電の可能性と発電効率の検討,5)最適な振動発電デバイスの設置位置の検討に資する日本周辺海域での波エネルギー密度の高解像度解析,その実現に向けて,平成28年度に上記の1)および2)平成29年度に3)および4),平成29年度以降に5)を達成することを計画している.3)および4)を対象とした平成29年度の研究実績の概要は以下のようである.28年度に3)の港湾施設部に併設した場合の発電に成功していたが,29年度はこれに加えて潮位変化および入射波の不規則性に伴う発電量の変化の詳細を整理した.また4)についてはサイズの異なる発電デバイスを用いて発電実験を行い衝撃砕砕波力による発電を確認した.ただし,振動デバイスへの衝撃砕波力の活用に際して,1港湾構造物前面での砕波形態の理論および実験的考究,2砕波規模とデバイスのサイズの関係,3実海域に対応した適切な振動デバイスの設置位置等の体系的検討等が必要となるが,本年度は限られた振動デバイスでの実験に留まっている.本研究では,以下の5つの項目,1)実際の海象条件を対象とした発電効率の検討,2)片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,3)沖合域に限らず振動発電デバイスを港湾施設に併設した場合の発電効率の検討,4)衝撃的な砕波をともなう沿岸域での発電の可能性と発電効率の検討,5)最適な振動発電デバイスの設置位置の検討に資する日本周辺海域での波エネルギー密度の高解像度解析を研究の目的・目標とし,その実現に向けて,平成28年度に上記の1)および2)平成29年度に3)および4),平成29年度に5)を達成することを計画している.1)および2)を対象とした平成28年度の研究成果は,1)に対しては,実海象を対象とした場合の波の不規則性に関して規則波をベースに等価解析が可能であることを確認している.また,2)では,振動発電による発電量は振動デバイス内の磁歪素子の共振振動の継続時間に比例するため,この継続時間を伸ばすことが重要となる.これに関して,音叉型のデバイスを新たに開発し,共振振動の継続時間を格段に伸ばすことに成功している.さらに,3)として,港湾施設に併設し,施設前面での波の上下運動による波力を外力とする振動発電デバイスを用いた実験を実施し,従来値の20倍を超える発電に成功しいる.この際,実海象をも対象として潮位変動を考慮した実験を実施しており,実験で対象とした潮位条件に応じた発電特性を明らかにしている.平成29年度の研究成果は3)において得られた実験結果を体系的に整理し,潮位条件に加えて波の不規則性および波高変化に対する発電特性を明らかにした.さらに4)については,サイズの異なる発電デバイスを用いた実験により衝撃砕波力による発電を確認したが,砕波規模とデバイスサイズの関係や実海域に対応した適切な振動デバイスの設置位置の検討が十分に行われていない.本研究では,以下の5つの項目,1)実際の海象条件を対象とした発電効率の検討,2)片持ち梁形式振動発電デバイスの改良,3)沖合域に限らず振動発電デバイスを港湾施設に併設した場合の発電効率の検討,4)衝撃的な砕波をともなう
π-d相互作用を持つ有機伝導体の開発と物性

本年度は2つの物質系について成果を得た。まず1次元ハイゼンベルグ反強磁性体β ́-(BEDT-TTF)_2X(X=ICl_2,AuCl_2)の磁化率、磁化過程を測定した。この結果、両物質ともBEDT-TTF二量体からなるスピンがc軸方向に1次元鎖を構成し、ネ-ル点は22K(ICl_2)、28K(AuCl_2)に観測されることが明らかとなった。磁化率、磁化の解析の結果、鎖内相互作用はJ=87k、鎖間相互作用はJ ́=2.1K(ICl_2)、3.1K(AuCl_2)、磁気異方性は50Gと見積もられた。第2のπ伝導電子と局在d電子を持つ磁性体系については、まず(BEDT-TTF)_6Cu_2Br_8について、ESR、プロトン-NMR、高圧下の磁化率、低温4軸X線構造解析の実験を行った。前2者の実験は2次元ハイゼンベルグ反強磁性構造を有するCuスピン系についてのものであり、ESR測定については、反強磁性共鳴測定を行い、その角度依存性から二軸性の磁気異方性の存在を明らかにした。また高圧下のプロトン-NMR測定から、ネ-ル温度が20kbarで常圧に比べて約2倍に上昇することが観測され、高圧下ではスピン系の揺らぎが著しく増加することが観測された。後2者の実験は59Kに観測された半導体-半導体転移(半導体-金属転移)に関するものである。高圧下の磁化率は、小型クランプセルを製作し、SQUID磁化率測定装置を用いて測定を行った。この結果、高圧下において、絶縁体から金属への転移の前駆現象として、反強磁性的磁気相関の著しい増加が観測された。また構造解析の結果、異なる電荷を有する二種類のBEDT-TTF分子の電荷は転移点の低温側で均質化することが観測された。以上の結果は、この転移がMott-Hubburd的性格を有することを示唆するものと思われる。さらに、π-d相互作用系の新物質開発については、酸素を含むドナーBEDO-TTF、セレンを含むドナーBETS、BEDSe-TTF、非対称ドナーC_1TET-TTF、大きい共役系を持つドナーBDT-TTP、TMEO-TTPとCuBr_4^<2->、CuCl_4^<2->CuCl_2Br_2^<2->を用いて錯体を作成しており、幾つかの系で単結晶が得られ、構造解析、磁気測定が進行中である。
明治宮殿造営組織の建築技術者の経歴と近世大工組織との関連性

本研究は、近代初の一工事専従の国家的組織である皇居造営事務局について、建築技術者の人員編成における近世大工組織との関係を検討するものである。特に、製図等の実務を担当した図工に注目し、宮内庁書陵部所蔵史料により、明治21年の残務掛廃止までに在籍した62名の採用・就業状況、出自、退職後の異動先を検討し、同時期に進捗した東本願寺造営の関係者や、大工家出身の専任技師の兄弟・子弟の採用が目立つこと、退職後は半数以上が省庁等の専任技術者に着任し、図工の経歴が設計職としての足掛かりになったことを指摘した。また、宮大工出身の手中千代太郎を例に、日記から採用経緯や職務の具体像を明らかにした。本研究は、近代初の一工事専従の国家的組織である皇居造営事務局について、建築技術者のうち大工出身者に注目し、人員編成における近世の大工組織との関係を明らかにするものである。平成24年度は、宮内庁書陵部所蔵の職員記録・履歴書等を基にデータベースを作成し、製図等の実務に当たった図工の任用状況を検討した。平成25年度は、まず第一に、上記のデータベースを用いて専任技術者の検討に着手し、特に京都出身者および明治維新を主導した毛利藩・薩摩藩出身者を中心に経歴を検討した。皇居造営事務局において明治15年(1882)設置20年廃局に在籍した専任技術者70名のうち、京都出身者は13名で、明治2年以前に会計官営繕司に採用された7名と、明治10年代に宮内省に採用された6名に分かれる。前者は木子清敬のほか大徳寺大工の林準次郎、室町幕府御大工の末裔・池上宗孝らが該当し、会計官営繕司は慶応4年に禁裏修理職から組織替えしていることから、禁裏修理職の大工がそのまま異動したとみられるが、後者は織田仙吉など多くが図工から昇進しており、町大工の出身と推測される。一方山口出身者4名は、佐伯種知(清之丞)は藩御大工頭、中谷市左衛門は嘉永2年(1749)の明倫館増築に名があり、明治10年代に工部省技手見習で採用されており、藩大工と禁裏修理職は異なる採用経緯を採ったことが判明した。第二に、雛形(模型)製作に関与した技術者について、宮内庁書陵部蔵『皇居造営録』『皇居御造営誌』の「仮設物雛形」「雑品」により検討した。雛形に関与した人員は大工3957人・鳶535人等で、図工の記載が無いのは本体設計に含まれたためと考えられる。これら職人が関与したとみられる東京国立博物館所蔵謁見所雛形および西溜ノ間上家雛形(九州国立博物館保管)について調査を行い、設計検討過程や組織との関係を明らかにした。平成24年度は、第一に、基礎となる宮内庁書陵部所蔵『皇居造営録』「職員記録」4冊・「履歴書」4冊、および『皇居御造営録』4冊の分析を行った。『皇居造営録』は、明治宮殿竣工後に工事書類・図面類を簿冊として整理したもの、『皇居御造営録』は簿冊等を元にした編纂記録であり、図工については年度末の賃金精算の名簿および採用伺書類、常任技術者については超過手当等の支給記録で全員の氏名と異動状況が判明する。これを基に、全建築技術者の氏名・生年・所属課(掛)・異動に関するデータベースを作成した。第二に、上記のデータを元に、図工の職務と就業状況、び就業後の転職状況を分析し、図工が製図と設計の一部を担ったこと、その技量をはかるため採用に当たり試験が課されたこと、明治15年の開局から明治21年の残務掛廃止までに少なくとも56人が採用されたこと、約4割は宮内省または他省庁の専任技術者への昇格が確認できることを明らかにした。第三に、図工のひとりである相模大山大工出身の手中千代太郎について、生家である手中家所蔵文書(神奈川県立公文書館寄託)の解読を行い、図工採用の経緯と就業状況を検討した。手中の入局は、先に勤務していた父の弟子の仲介によること、明治宮殿謁見所・饗宴所などの中心建物を担当したこと、皇居造営事務局閉局後、常任として採用され、技手まで昇進したことを明らかにした。第四に、常任技術者のひとりで、京都・大徳寺大工出身の林準次郎について、京都市歴史資料館所蔵史料の調査と担当作品の実踏調査を行った。今後、他の京大工と合わせて検討を進め、皇居造営事務局における禁裏大工・京都の宮大工の任用状況を明らかにする。本研究は、近代初の一工事専従の国家的組織である皇居造営事務局の建築技術者に注目し、人員編成における近世の大工組織との関係を検討するものである。

平成24年度は日給雇の図工、平成25年度は専任のデータベースを宮内庁書陵部所蔵の職員記録・履歴書から作成し、その前歴や採用状況を検討した。平成26年度は、上記のデータベースを用いて、第一に図工の皇居造営以降の異動先を検討した。図工57名のうち、後に宮内省内匠寮の専任になったのは12名で、他に内務省臨時建築局・文部省・海軍省・陸軍省及び各県に10名が採用された。一方、2年未満の短い期間で退職した5名には、木子智隆(木子棟斎長男)など東本願寺造営(明治1328年)の関係者がおり、東本願寺の現場と往復して修業と活躍の場を得たと指摘されている。林寛次郎(林準之助弟)など大工家出身技師の兄弟・子弟も4名おり、家ぐるみで官職への転身を図ったことが伺える。第二に、専任技術者のうち静岡出身者の前歴等を検討した。皇居造営事務局の建築技術者75名のうち、静岡藩(静岡県)出身者は12名(士族11名、平民1名)で県別では最多である。静岡藩は、慶応3年(1867)の徳川慶喜の移封を受けて成立した藩で、4名が旧幕臣と判明した。第三に、近代最初の皇居(旧江戸城西の丸御殿を転用)に着目し、工事内容や担当技術者を検討した。明治元年10月の東幸後、旧江戸城では1内侍所の新築(明治2)、2紅葉山への女官部屋の新築(明治4)、3表向御殿の内装改造(明治3)、4小御所の2階増築(明治4頃)等が行われ、皇居造営事務局のうち禁裏大工出身の木子清敬・河合信次・池上宗孝・樋口正峻等が1から従事した。ただし、同じ京都大工出身でも林準之助・織田仙吉・和田善平らは明治12年、佐伯種知(山口藩)・河面徳三郎(京都)らは明治14年の赤坂仮皇居御会食所造営からと遅れた。日本建築史・近代建築史・日本住宅史専任技術者のうち、京都・山口・鹿児島出身者については、宮内庁所蔵の履歴書による検討および近世史料との照合もほぼ終了した。今後は、同様の手法により幕府作事方出身者を対象に、履歴書の検討を継続する。また、雛形製作に関しては、本体設計と同一組織で行われたこと、鳶・大工など建築職人が多数関与したことが明らかとなり、現存する2体の雛形について設計過程との関係性を明らかにした。この成果については「東京国立博物館所蔵の明治宮殿関連雛形について」と題して日本建築学会技術報告集に投稿し、平成26年6月号への掲載が決定しており、順調に研究が進展したといえる。平成24年度に計画した史料調査および分析作業はほぼ終了した。特に、全技術者のデータベースが完成したことは大きく、今後皇居御造営史料以外に対象を広げて履歴等を補完する必要はあるものの、基礎となるデータが整備できた点は重要である。また、研究の前半部に当たる皇居造営事務局における日給雇図工の職務と就業状況についてはすでに分析を終了し、その成果を平成24年度日本建築学会で「明治宮殿造営組織における図工の採用状況と堂宮大工の参加経緯ー相模国大山大工・手中家の日記から」として口頭発表したほか、「明治宮殿造営組織における図工の職務と就業状況」として論考にまとめ、『日本建築学会技術報告集』平成25年6月号への掲載が決定している。3ヶ年の研究期間の初年度として十分な成果を挙げ、順調に研究は進展したといえる。藩大工と禁裏修理職との採用経緯の相違をより明らかにするには、前者について新たに宮内省異動以前の工部省当時の史料を検討する必要がある。明治前期の工部省の職員の異動等については、国立公文書館の『太政類典』に文書がまとめられており、例えば佐伯種知については技手見習当時の徴兵免除書類により、履歴書に残る明治12年の技手見習採用以前、既に明治9年7月から仮皇居謁見所工事で採用されたことが判明する。
中耳真珠腫の成因と新しい治療法の開発に関する研究

(1)真珠腫疫学調査を長崎県内の耳鼻咽喉科医へのアンケート調査にて行った。平成8年,9年の2年間に真珠腫新鮮例で手術を受けた長崎県民は137人/10万人(平成8年61人、9年76人)であり,人口10万人比では4.44人(平成8年3.96人,9年4.93人)となった.この発生頻度の結果は平成6、7年に宮城県で申請者が行った同様の調査による4.0人/10万人と近似している.日本の中でも風土・気候が異なる遠隔2地点の調査結果に一致をみたことから,わが国における真珠腫の年間発症率を約4人/10万人とすることができる。(2)真珠腫手術患者の血縁者における耳疾患の頻度の調査を行っている18家系・40名の調査で7家系10名に何らかの耳疾患を認めた.上鼓室陥凹5名,癒着性中耳炎2名,慢性中耳炎1名・術後耳2名であった。(3)中耳真珠腫の約30%の成因に関与していることが明らかになった耳管閉鎖不全および耳管開放症に対して、経鼓室耳管内軟骨挿入術を開発し,22例30耳に施行した。全例において耳閉感などの不快耳症状の改善をみとめた。長期観察においても開放感の16耳中11耳(73%)、閉鎖不全を伴う耳疾患15耳中14耳(93%)の有効率を得た。さらに、シリコン素材の充填材を作成した。その効果は検討中であるが、これまでに使用した症例においては、きわめて有望との印象を得ている。(4)迷路痕孔の手術法の基礎実験のため半規管切断実験を行った。モルモットを麻酔し人工呼吸を行った後、EP、CM、CAPを連続的に記録し三半規管を順次切断し、その後、長時間の電位の安定性を確認した。また2半規管を切断し、一方の半規管の断端に吸引を施行。吸引の量、及び、他端が乾燥しているか、滲出液で侵されているかにより、内耳障害の程度におおきな差が見られた。(1)真珠腫疫学調査を長崎県内の全耳鼻咽喉科医へのアンケート調査にて行った。平成8年の1年間に真珠腫新鮮例で手術を受けた長崎県民は61人であり、人口10万人比では3.96人/10万人となった。平成9年の調査も施行中である。この値は平成6、7年に宮城県で申請者が行った同様の調査による4.0人/10万人と近似している。日本の中でも風土、気候が異なる遠隔2地点の調査結果に一致をみたことから、わが国における真珠腫の年間発症率を約4.0人/10万人とすることができる。(2)真珠腫手術患者の血縁者における耳疾患の頻度の調査を行っている。20例中血縁者に何らかの耳疾患を認めた者は3例であり、癒着性中耳炎・アテレクタシス2例、慢性中耳炎1例であった。(3)真珠腫の約25%の成因に関与していることが明らかとなった耳管閉鎖不全および耳管開放症に対して経鼓膜耳管内軟骨挿入例を開発し、8例12耳に施行した。

全例において耳閉感などの不快耳症状の改善をみとめた。現在はシリコン素材の充填材の試作も並行して行っている。(4)真珠腫は骨破壊能をもつため進展例では迷路瘻孔が形成されめまい、難聴をきたす。迷路瘻孔の手術法の基礎実験のため半規管切断実験を開始した。モルモットを麻酔し人工呼吸を行ったのち、EP、CMを連続的に記録し三半規管を順次切断し、これらの電位の安定性を確認した。切断される半規官の数の増加と各電位の安定性に関する実験を行っている。(1)真珠腫疫学調査を長崎県内の耳鼻咽喉科医へのアンケート調査にて行った。平成8年、9年の2年間に真珠腫新鮮例で手術を受けた長崎県民は137人/10万人(平成8年61人、9年76人)であり、人口10万人比では4.44人(平成8年3.96人、9年4.93人)となった。この発生頻度の結果は平成6、7年に宮城県で申請者が行った同様の調査による4.0人/10万人と近似している。日本の中でも風土、気候が異なる遠隔2地点の調査結果に一致をみたことから、わが国における真珠腫の年間発症率を約4人/10万人とすることができる。(2)真珠腫手術患者の血縁者における耳疾患の頻度の調査を行っている。18家系、40名の調査で7家系10名に何らかの耳疾患を認めた。上鼓室陥凹5名,癒着性中耳炎2名、慢性中耳炎1名、術後耳2名であった。(3)中耳真珠腫の約30%の成因に関与していることが明らかになった耳管閉鎖不全および耳管開放症に対して、経鼓室耳管内軟骨挿入術を開発し、22例30耳に施行した。長期観察においても開放感の15耳中11耳(73%)、閉鎖不全を伴う耳疾患15耳中14耳(93%)の有功率を得た。さらに、シリコン素材の充填材を作成した。その効果は検討中であるが、これまでに使用した症例においては、きわめて有望との印象を得ている。(4)迷路瘻孔の手術法の基礎実験のため半規管切断実験を行った。モルモットを麻酔し人工呼吸を行った後、EP、CM、CAPを連続的に記録し三半規管を順次切除し、その後、長時間の電位の安定性を確認した。また、2半規管を切断し、一方の半規管の断端に吸引を施行。吸引の量、及び、他端が乾燥しているか、滲出液で浸されているかにより、内耳障害の程度に大きな差が見られた。
視蓋吻尾軸の決定機構:その遺伝子的背景と神経回路形成

ニワトリ視蓋原基では〓卵2日目よりホメオボックス遺伝子の一つengrailed(en)が尾側に強く,吻側に弱いという勾配をもって発現される。我々の一連の研究により,enの発現がその後の視蓋の極性を決めるのに関係していることが示唆されている.〓卵して2日目胚の中脳(視蓋原基)を間脳部に移植すると,移植片は異所的視蓋として分化し,enの発現パターンはもともとの運命とは逆転した。ホストを3日目胚,移植片を2日目中脳とすると,enの発現パターンの逆転はおこらず,もともとの発現パターンを示した。いずれの場合も,移植片でのenの発現パターンと網膜視蓋投射パターンは強い相関を示した。これまでの結果によると視蓋の吻尾軸は〓卵3日目に決定されるが,本研究結果ともよく一致する.en遺伝子の役割を直接証明するつもりで,5年度にはenの強制発現のシステムを確立した。ラウスサルコーマウイルスに由来する強制発現ベクターをHughes博士より譲り受け,それにen-2のcDNAを組みこんだ。このレトロウイルスは自己増殖可能なウイルスである。このウイルスを,ウイルス感受性胚の培養線維芽細胞で増殖させ,〓卵22.5日のウイルス感受性胚の中脳付近の神経管中に注入したところ,注入部付近で高濃度にenを発現させることができた。検出はEn-2蛋白を認識するモノクローン抗(本4D9を用いて行った。次にウイルス感受性胚に感染させ,その視蓋原基をウイルス抵抗性胚に移植すると,移植した視蓋原基でのみenの強制発現が見られた。このように目的とする部域での限局した発現のシステムが確立されたので,現在このような視蓋への網膜線維の投射パターンの解析を行っている。ニワトリ視蓋原基では孵卵2日目より、ホメオボックス遺伝子の一つengrailed(en)が、尾側に強く,吻側に弱いという匂配をもって発現される。我々の一連の研究により,enの発現がその後の視蓋の極性を決めるのに関係していることが示唆されている。中脳間脳境界部あたりにはenの発現を抑える因子の存在が示唆されたので,中脳間脳境界部にシリコンのバリアーを挿入してみた。バリアーを挿入した視蓋原基では全体にわたってenの発現が見られた。しかしこのような視蓋への細胞線維の投射を見ることは,バリアーが存在するため困難であった。孵卵2日目胚の中脳(視蓋原基)を間脳部に移植すると,移植片は異所的視蓋として分化し,enの発現パターンはもともとの運命とは逆転した。ホストを3日目胚,移植片を2日目中脳にすると,enの発現パターンの逆転はおこらず,もともとの発現パターンを示した。いづれの場合も,移植片でのenの発現パターンと網膜視蓋投射パターンは強い相関を示した。我々のこれまでの結果によると視蓋の吻尾軸は孵卵3日目に決定されるが,これは中脳間脳境界部でのenの発現をおさえる因子が消失したためであろうと推定できる。本研究は視蓋吻的尾軸の決定におけるen遺伝子の役割が大きいことをさらに印象づけた。今後はenがどのように発現を制御されているか,またenは転写因子をコードにしているので,enによってどの遺伝子が制御されているのか,分子生物学的手法で追求していきたい。私達はホメオボックス遺伝子の一つengrailed(en)に注目し,ニワトリ中脳での発現と神経回路形成の関係を追究してきている。視蓋は視神経の投射を受ける視覚中枢であるが,的確な神経回路形成のためには視蓋の軸に沿って極性が存在していることが重要であると考えられる。

enは発生初期に視蓋原基の尾側部で強く,吻側部で弱いという勾配をもって発現されている。昨年度の研究で,中脳胞を間脳に移植して形成された異所的視蓋ではenの発現パターンと網膜からの投射パターンが常に一致していたので,enが視蓋の吻尾軸の決定に重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで,enは視蓋全体で強制発現させ,その後の視蓋の吻尾軸がどの様に変化するかを追究したいと思い,本年度はenの強制発現のシステムを確立した。ラウスサルコーマウイルスに由来する強制発現ベクターをHughes博士より譲り受け,それにen-2のcDNAを組み込んだ。このレトロウイルスは自己増殖可能なウイルスである。このウイルスを,ウイルス感受性胚の培養線維芽細胞で増殖させ,孵卵22.5日のウイルス感受性胚の中脳付近の神経管中に注入し,感染させた。その後,En-2蛋白を認識するモノクローナル抗体4D9を用いて免疫染色を行い発現を検出した。このような方法で注入部付近の神経管の細胞に高頻度にenを発現させることができた。次に,ウイルス感受性胚に感染させ,その視蓋原基をウイルス抵抗性胚に移植したところ,移植した視蓋原基でのみenの強制発現がみられた。このように目的とする部域での限局した発現のシステムが確立されたので,現在このような視蓋への投射パターンの解析を行っている。
緊張性振動反射と空気圧人工筋による拮抗運動を利用した上肢運動訓練装置の開発

本研究は、緊張性振動反射(Tonic Vibration Reflex: TVR)を利用した新しい筋力トレーニング手法の開発を目的とする。TVRは、ヒトの骨格筋への振動刺激により誘発されると言われており、まず本研究では実際にTVRが誘発されるか実験を行った。はじめに、上肢のリーチング動作中に、上腕三頭筋へ振動刺激を与えることでTVRが誘発されて、上肢の軌道が阻害されることを確認した。続いて、スリングに上肢を吊るし、安静の状態で上腕二頭筋および三頭筋に振動刺激を与えたときの筋電図を計測した。筋電図は安静時より振動刺激時の方が誘発されていたが、肘関節の駆動は確認できなかった。従来の筋力トレーニングは、筋に負荷を与えるためにダンベルなどの重りを用いて重力に抗う方向へ身体の鍛えたい部位を動かすことが一般的である。本研究は、振動刺激による緊張性振動反射(TVR:Tonic Vibration Reflex)と外力による関節の駆動を併用することにより神経・筋力増強訓練が行えるのではないかと考えた。TVRはヒトの骨格筋であれば誘発されるといわれており、脊髄を経由するため反射の一種である。この反射による筋収縮と、空気圧人工筋などの動力を用いた外力による強制的な関節駆動を行うことで、任意の筋の遠心性収縮と求心性収縮を選択的に行うことができれば、新しいニューロリハビリテーションの手法開発の一助になるのではないかと考えた。本研究では、昨年度に引き続き今年度も基礎技術の構築のための実験系の開発を行った。被検者は健常成人男性で、振動刺激を与える筋は上腕二頭筋および上腕三頭筋とした。昨年度の実験では、上肢のリーチング動作中に上腕三頭筋に振動刺激を与え、TVR誘発によりリーチング動作が阻害され、軌道が変わることを確認した。本年度は、実際に振動刺激を与えたときにTVRが誘発され筋電図を取得できるかどうか実験を行った。その結果、座位で脱力した安静の状態において、振動刺激を上腕二頭筋に入力しても筋電図は取得できず、肘関節の駆動もみられなかった。また、上肢をスリングにつるし、重力の影響を無視した状態で振動刺激を与えた結果、微弱ながら筋電図が取得できた。しかしながら、肘関節の屈曲および伸展動作を観測することはできなかった。姿勢に自由度があるとTVRの誘発と関節の駆動は難しく、さらにTVRを誘発できたとしても関節を駆動させるほどの力を発揮させるまでには至らないことがわかった。通常の筋力訓練は,ダンベル等の重りを持った状態で重力に対し抗う向き(大抵は鉛直上向き)に腕や身体を動かし,筋に負荷をかける訓練を行う.本研究では,振動刺激による緊張性振動反射(TVR:Tonic Vibration Reflex)と外力による関節の駆動を併用することにより,神経ー筋力増強訓練が行えるのではないかと考えた.TVRは脊髄を経由する反射であり,この反射による筋収縮と,外力による関節駆動を行うことで,任意の筋の遠心性収縮と求心性収縮を,選択的に行うことができ,神経リハの一助になるのではないかと考えた.本研究ではまず基礎技術の構築のために,既製品の振動子によってTVRが実際に誘発されるのか実験を行った.被検者は健常者二名で,実験課題は実際に作業療法の現場で行われているようなリーチング動作とした.着座した状態にて机上にあるペグボードのペグを右手でつまみ,指定の位置へペグを運ぶリーチング動作を行っているときに,右上腕三頭筋のTVR誘発によりリーチング動作が阻害されるかどうか,ペグの軌道を三次元動作解析装置を用いて計測した.また,被検者の右腕はポータブルスプリングバランサに乗せ,重力の影響をなるべく除外するようにした.振動子は音響用(Vp4,アクーヴラボ製)を用い,100Hzで被検者が肘を屈曲させている間,振動を上腕三頭筋へ与えた.このため,TVR誘発により上腕三頭筋が収縮すると肘は伸展するので,肘の屈曲動作は阻害されると予想した.実験の結果,振動を与えていないときは水平面におけるペグの軌道が最短距離を通っていたのに対し,振動を与えたときは右に膨らむ(右肘が伸展する方向)軌道を通っていたことがわかった.このペグの軌道の変化から,市販の振動子を用いて健常者の上腕三頭筋のTVRを誘発できたことが確認できた.本研究の目的は大きく以下に示すような三段構成になっている.1)基礎技術の構築として,既製品の振動子によって健常者の上肢骨格筋においてTVRが実際に誘発されるのか.

2)誘発された場合どれくらいの刺激でどの程度の関節駆動力を発揮するのか.かつアクチュエータによって肘関節を強制的に駆動できるような実験装置を開発する.3)脳卒中片麻痺者や,腕神経層麻痺者に使用してもらい,筋力増強(回復)に効果があるか評価検討を行う.当初は,研究初年度で2)のTVRの誘発条件の推定,TVRによる関節駆動力の測定,および外力による関節駆動装置の開発まで終えることを目標としていた.現状では,1)のTVR誘発確認実験が行えたところまでが進捗である.この研究の遅れの原因は,申請者の所属が国立障害者リハビリテーションセンター・研究所(以下,国リハ)から,東京都立産業技術高等専門学校(以下,産技高専)へ移ったことが挙げられる.国リハでは流動研究員の職であったため,ほぼ一日のすべての時間が研究に費やせたが,現職の産技高専では助教の職であるため,授業と校務と学生指導,研究室の立ち上げ等で研究活動以外にかなりの時間を必要としてしまった.平成24年度中にて授業の準備,研究室の立ち上げ,研究機材の充実をだいぶ図ることができたので,平成25年度はうまく時間を作って研究活動を行いたい.健常者の上肢リーチング動作中に,上腕三頭筋でTVRを誘発させることができたが,肩関節と肘関節を自由にした状態で実験を行うと,特に矢状面における上下方向の軌道のばらつきが被検者によって大きく,ある程度腕の位置を固定できるガイドの役割を果たす実験装置が必要であることがわかった.また,TVRを誘発させるための実験機材の種類が多く,システムが煩雑であるため,実験を円滑に行うためにもTVR誘発システム構築の必要性も挙げられる.平成25年度は,振動子とアンプ,周波数発生装置などのTVR誘発装置の統合と,リーチング動作や外力による肘関節の強制駆動などが行える実験装置の設計,製作を行い,健常者において実験を行う.TVRの誘発条件の推定,TVRによる関節駆動力の測定,および外力による関節駆動装置の開発を平成25年度の目標とする.また,TVR誘発時の筋電図計測がうまく行えていないので,これについても計測技術の向上を図る.装置・機器類としては平成24年度に,表面筋電位計測装置と小型引張圧縮両用ロードセルを購入した.表面筋電位計測装置のメーカー選定の変更や,実験の進捗状況,学会の参加回数が予定と異なったため,33,090円の差額が生じた.平成25年度は,外力による肘関節の強制駆動を行ったり,関節トルクの測定を行える実験装置の設計・製作を行うので,その製作費として研究費を請求させていただく予定である.また,外力には空気圧人工筋を考えているが,この空気圧人工筋の圧力を制御する装置として,ナショナルインスツルメンツ製のLabviewの導入を検討している.次に,筋電図やロードセルなどの計測データを記録する,汎用のデータロガーも必要である.被検者への謝金,学会参加費,旅費,宿泊費も計上する予定である.
ニトロエタノ-ルを活用した生物活性含窒素脂肪族化合物の合成

本研究では近年単離構造決定された以下に示される新規生物活性含窒素脂肪族化合物の合成を著者らの開発したニトロエタノ-ルを合成子とする反応を用いて検討した。1)蕃杏(ツルナ)の抗潰瘍活性物質セレブロサイドBla(la)の合成著者らの開発したスフインゴシンの簡易合成法に基き、共役アルデヒドとニトロエタノ-ルのアルド-ル反応で立体的選択にニトロジオ-ルを得、acetonideに導いた。ニトロ基の環元後(R)の光学活性なαーヒドロキシ脂肪酸と反応させて光学活性セラミドに導いた後グリコシル化を行ってlaを合成した。これによって同時にlaの絶対構造も決定した。2)イソギンチャクより単離されたエリスロ-ドコサスフインガ-4,8ージエニン(2)の合成2はチェニジア近海で採取したイソギンチャクAnemonia sulcataの繊毛より単離されたセラミドである。laの合成と同様にeicosaー2(E),6(E)ーdienal(3)とニトロエタノ-ルとのアルド-ル反応を利用し光学分割する方法(path A)と不斉合成(Path BとPath C)の三経路による光学活性スフインガジェニン(2)の簡易合成を行いその絶対構造を決定した。先ずlaの合成と同様に3とニトロエタノ-ルとのニトロアルド-ル反応でニトロジオ-ルを得、acetonideとした後環元ラウロイル化、脱保護して目的のスフインガジエニン(±)ー2をラセミ体として合成し光学分割により(+)および(-)2を得た。一方キラルなオキサゾリジンのボロンエル-トと3を用いる不斉アルド-ル反応(Path B)とLーセリンより誘導されるLーセリナ-ルとリチオアルキンの立体選択的付加反応(Path C)を用いて化学活性な2を合成した。3)カルモジュリン拮抗作用を有する抗腫瘍性ピペリジンアルカロイド、プソイドデストミンAおよびBの合成所定の位置に3つの置換基を有するピペリジン環の立体選択的な合成法を確立した。またモデル化合物で2位のアルキル側鎖の導入を検討した。4)シアリタ-ゼ阻害作用を有する光学活性5ーアセトアミドー4ーヒドロキシピペコリン酸(5)の合成シアリダ-ゼ阻害物質5を4の合成法に準じて、光学活性体として合成した。ニトロエタノ-ルを合成子として次に示されるような生物活性含窒素脂肪族化合物の合成に成功した。1)蕃杏(ツルナ)の抗潰瘍活性物質セレブロサイドB_1b1および異性体の合成ニトロエタノ-ルとα,β-不飽アルデヒド2__との1,2付加反応の選択性を検討し,Et_3N,4日間室温に反応させると1,2付加体3__が得られることを見いだした。acetonide4__に導き還元acyl化を行った後脱アセトナイド化,glycosylationを行うと1__が得られた。また1の対称体も同様にして合成した。

2)N-パルミトイル-エリスロ-ドコサスフィンガジエニン6__の合成上記の方法を利用し、2bより光学分割してを経由して光学活性な6__を合成し、更にEvans法およびserinalから不斉合成で光学活性な6__を合成しその絶対構造を上記のように決定した。これらの反応の応用としてスフィンゴシンの不斉合成にも成功した。3)光学活性5-アセトアミド-4-ヒドロキシピペコリン酸7__の合成D-アスパラギン酸とニトロエタノ-ルより得られるニトロエチレンとより2,4,5-トリ置換ピペリジン環を合成して7__を得ることができた。平成元年度はニトロエタノ-ルを合成子として次の2種の生物活性含窒素脂肪族化合物1および2の全合成を達成した。1.蕃杏(ツルナ)の抗潰瘍活性物質セレブロサイドBla1__の合成。2.イソギンチャクより単離されたエリスロ-ドコサスフィンガー4,8ージェニン2__の合成。そこで平成2年度はニトロエタノ-ルを用いて次に示される2種の生物活性物質および関連物質の合成を検討した。3.シアリダ-ゼ阻害作用を有する光学活性5ーアセトアミドー4ーヒドロキシピペコリン酸3__の合成。4.カルモジュリン拮抗作用を有する抗腫瘍性ピペリジンアルカロイドプソイドデストミンA <4a>___,およびB <4b>___の合成。3.光学活性5ーアセトアミドー4ーヒドロキシピペコリン酸3の合成:Dーアスパラギン酸とニトロエタノ-ルより3__および他の立体異性体合成を行った。4.プソイデストミンAおよびBの合成:上記3__の合成をもとにしてLーアスパラギン酸とニトロエタノ-ルより合成(PathA)を検討すると共にPathBおよびPathCについても検討し、6__、7__、8__、を得た。
有限群の準素な自己同型と指標の研究

当該研究において,有限群Gの自己同型σに関する次の結果を得た.σの位数が素数でGの位数と互いに素であるとする.この時,3条件2. Gの位数の任意の素因数pに対して,σ不変なGのSylow p-subgroupは唯一つである.3. Gは可解である.について次が成り立つ.●(2)と(3)が成り立てば(1)が成り立つ.●(1)と(3)が成り立っても(2)が成り立つとは限らない.●(1)が成り立っても(3)が成り立つとは限らない.このようなGは次のように構成される.素数pと非可解有限群Kを任意に選び,Tを位数qの巡回群とする.ただし,qはq≡1(mod p)を満たす素数である.この時G=K×Tとおき,Tに固定点なしに作用する位数pの自己同型をKに自明に作用するように拡張したGの自己同型をσとすればσは(1)を満たすがGは可解でない.なお(1)と(2)が成り立てば(3)が成り立つことが研究代表者により証明されている.当該研究において,有限群Gの自己同型σに関する次の結果を得た.σの位数が素数でGの位数と互いに素であるとする.この時,3条件2. Gの位数の任意の素因数pに対して,σ不変なGのSylow p-subgroupは唯一つである.3. Gは可解である.について次が成り立つ.●(2)と(3)が成り立てば(1)が成り立つ.●(1)と(3)が成り立っても(2)が成り立つとは限らない.●(1)が成り立っても(3)が成り立つとは限らない.このようなGは次のように構成される.素数pと非可解有限群Kを任意に選び,Tを位数qの巡回群とする.ただし,qはq≡1(mod p)を満たす素数である.この時G=K×Tとおき,Tに固定点なしに作用する位数pの自己同型をKに自明に作用するように拡張したGの自己同型をσとすればσは(1)を満たすがGは可解でない.なお(1)と(2)が成り立てば(3)が成り立つことが研究代表者により証明されている.
中枢神経系グリア細胞の分化における遺伝子制御ネットワーク

reverse polarity(repo)遺伝子産物はショウジョウバエのP-エレメントの挿入変異法により見い出されたpaired-likeホメオドメインを持つグリア細胞に特異的に発現する転写因子であり、repo機能欠損変異体における解析からグリア細胞の終分化に関わっていると考えられる。本研究はショウジョウバエ中枢神経系内での異所発現や酵母のone-hybrid法等の系を用いてrepo下流遺伝子産物を同定することにより、グリア細胞の分化決定機構の遺伝子ネットワークを明らかにすることを目的とする。本年度は以下4点の研究成果を挙げた。(1)repo遺伝子産物の全長或いは欠失変異体をGALAのDNA結合ドメインを融合し、酵母内で発現させてGALAレポーターの転写活性化を検討して、repo遺伝子産物が転写活性因子でありホメオドメイン外のN末側及びC末側に少なくとも一箇所ずつ活性化に必要なドメインが存在することが示唆された。(2)repo遺伝子産物のin vivoにおけるグリア細胞への分化促進機能を検討するために、神経芽細胞に異所発現させ、subsetのグリア細胞を染色するエンハンサー・トラップ系統において、部分的且つ間接的ではあるがマーカー遺伝子の発現の亢進を見いだした。現在責任遺伝子のクローニングを行っており、さらにこれらの遺伝子産物の発現がrepoに依存的或いは非依存的であるかについて、repoの上流であるglialcells missing(gcm)をrepo機能欠損変異下で異所発現させることにより検討する予定である。(3)repo遺伝子産物の下流標的遺伝子を同定するために、酵母のone-hybrid法によりrepo遺伝子産物に依存して転写活性化される可能性のあるゲノムクローンを約50個分離した。(4)repoと同様にpaired-likeホメオドメインを持つ遺伝子群を探索し、線虫のunc-4の相同分子(Dunc-4)をショウジョウバエより分離し、subsetの神経細胞において発現していることを明らかにした。現在Dunc-4が運動ニューロン或いは介在ニューロンに発現しているのか検討するために、poromoter領域を同定しtau-lacZとの融合遺伝子を作製している。またrepo遺伝子産物との構造機能的相同性を検討するために、転写抑制因子であるengrailedの転写抑制ドメインとの融合遺伝子を遺伝子導入してDunc-4の機能をdominant-interferする個体を作製を検討している。
単細胞接合藻ミカヅキモの生殖隔離・種分化機構の解析

本研究では、性フェロモン遺伝子の単離が完了しているヒメミカヅキモClosterium peracerosum-strigosum-littorale complexを中心に、地域的に離れて遺伝子交流が出来ない海外数カ所の拠点からそれぞれ多くの試料を採集し、地理的隔離状況を把握することを目的としている。これまでに、ドイツ、台湾、ニュージーランド、スロバキア、インドネシアの各国にて、調査を行い、多くのヒメミカヅキモ単離と系統株確立に成功した。これまでに確立された系統株には、雌雄にあたる2つの性(+型、-型)を持つヘテロタリックなもの、同一クローン内で接合子を生じるホモタリックなものがそれぞれ存在していた。これらの分子系統関係を調べつつ、2種の性フェロモン(PR-IPとPR-IP Inducer)をコードするオルソログ遺伝子の単離を行い、さらに交配実験による生殖隔離の実体把握を進めた。その結果、交配群II-A、II-Bおよびそれらと完全に生殖隔離されている交配群I-Eについて、接合型の定義が偶然逆になっていたものの、性フェロモン遺伝子の発現パターンには本質的な差がないことが判明した。また、rDNA group I intronを用いた系統解析により、交配群II-AとII-Bが非常に近縁であると判明したが、それらの間にある部分的な生殖隔離の原因は、交配群II-Aの性フェロモンの一つであるPR-IPが交配群II-Bに作用できないためであること、実際に両交配群から単離されたオルソログ遺伝子に顕著な変異が蓄積していることが見出され、生殖隔離・種分化と性フェロモンとの関係が明確になった。本研究では、性フェロモン遺伝子の単離が完了しているClosterium peracerosum-strigosum-littorale complex (C.pslc),C.ehrenbergiiを中心に、地域的に離れて遺伝子交流が出来ない海外数カ所の拠点からそれぞれ多くの試料を採集し、地理的隔離状況を把握することを目的としている。本年度は、ドイツ(Neuglobsow)にて、海外研究協力者であるDr.Krienitzのサポートを受け、周辺地域からのミカヅキモ単離を試みた。現地にて、顕微鏡下で細胞を単離し、さらに無菌培地での単藻培養を試みたが、残念ながら目的とする株の培養に成功しなかった。用いた培地に何らかの問題があったものと考えられる。現在、同時に採集した土壌サンプルから、接合子発芽を試みており、栄養細胞単離を目指している。さらに、タイで開かれた第4回アジア太平洋地域藻類学フォーラムに参加し、韓国、オーストラリアの研究者と共同調査計画を検討した。平成18年度には、それらの国へ出向き、ミカヅキモ細胞の単離を進めることとした。国内15カ所からも、ミカヅキモ単離を進めており、これまでに14株のC.pslc単離に成功している。これらについては、18S rDNAのgroup Iイントロンを利用し、種間の系統関係を明らかにした。さらに、交配実験を行い、これらが生殖隔離を起こしていることを確認した。現在、各株からの性フェロモン遺伝子の単離を進めている。本研究では、性フェロモン遺伝子の単離が完了しているヒメミカヅキモClostcrium peracerosum-strigosum-littorale complexを中心に、地域的に離れて遺伝子交流が出来ない海外数カ所の拠点からそれぞれ多くの試料を採集し、地理的隔離状況を把握することを日的としている。本年度は、7月に台湾(台北周辺)にて、海外研究協力者のサポートを受け、また3月にニュージーランド(南島)にて海外研究協力者のサポートを受け、それぞれの周辺地域からのミカヅキモ単離を試みた。現地にて、顕微鏡下で細胞を単離し、さらに無菌培地での単藻培養を行ったところ、台湾からは、国内で単離されている交配群Bと非常に近縁なヘテロタリック株系統を単離することに成功した。ニュージーランドで採取した株については、現在培養を進めている。並行して、国内数カ所からも、ヒメミカヅキモ単離を行い、交配実験による生殖隔離の実体把握を進めている。

また、18S rDNAのgroup Iイントロンを利用し、種間の系統関係を解析している。さらに、性フェロモン(PR-IP Inducer)遺伝子のクローニングを進め、系統樹を作製したところ、生殖隔離の程度、分子系統関係、性フェロモンの変異度それぞれに強い相関関係が得られた。また、交配群A,Bに属するヘテロタリック株に対して、それぞれ極めて近縁なホモタリック株を単離することに成功しており、性発現がどのように生じてきたのかを考察する上でも、極めて重要なものと位置づけられた。本研究では・性フェロモン遺伝子の単離が完了しているヒメミカヅキモClosterium peracerosum-strigosum-littorale complexを中心に・地域的に離れて遺伝子交流が出来ない海外数カ所の拠点からそれぞれ多くの試料を採集し・地理的隔離状況を把握することを目的としている。本年度は・7月にスロバキアにて・また3月にインドネシア(バリ島)にて・それぞれの周辺地域からのヒメミカヅキモ単離を試みた。顕微鏡下で細胞を観察したところ・両地域から・ヒメミカヅキモと思われる形態種の存在を確認した。スロバキア産のものについては・無菌培養を進め・クローン由来の系統株確立に成功している。バリ島から見出されたものについては・現在経過観察中である。並行して、これまでに確立された系統株を用いて、2種の性フェロモン(PR-IPとPR-IP Inducer)をコードするオルソログ遺伝子の単離を行い、さらに交配実験による生殖隔離の実体把握を進めた。その結果・交配群II-A・II-Bおよびそれらと完全に生殖隔離されている交配群I-Eについて、接合型の定義が偶然逆になっていたものの、性フェロモン遺伝子の発現パターンには本質的な差がないことが判明した。また、交配群II-AとII-Bの間にある部分的な生殖隔離の原因は、交配群II-Aの性フェロモンの一つであるPR-IPが交配群II-Bに作用できないためであること、実際に両交配群から単離されたオルソログ遺伝子に顕著な変異が蓄積していることが見出され、生殖隔離・種分化と性フェロモンとの関係が明確になった。
Herpのプレセニリン複合体および小胞体ストレス応答における機能解析

アミロイド蛋白(Aβ)産生促進因子として小胞体(ER)ストレス誘導性のHerpが同定されている。本研究の目的は、Herpのプレセニリン(PS)機能における役割とERストレスにおける役割を解析し、PS機能とERストレス応答機能で共通する分子基盤を明らかにすることである。本年度は、PS複合体形成におけるHerpの役割に焦点をあて解析を行った。Aβ産生酵素γセクレターゼであるPS複合体は、4つの膜蛋白[PS、ニカストリン(NCT)、APH-1、PEN-2]からなるが、これら因子の細胞内の量は厳密に制御されている。すなわち、PS複合体を形成しない構成因子は、プロテアソーム経路ですみやかに分解を受けることが明らかにされている。しかしながら、どのような機構で、余分な因子が不要と認識され分解されるかその詳細は明らかになっていない。一方、Herpは細胞内で迅速に分解されるが、この分解は、Herpの持つユビキチン様ドメイン(Ub)に依存していることがすでに明かにされている(Sai et al.,FEBS Lett.553:151,2003)。そこで、今回、PS複合体構成因子の分解制御へのHerpの関与を明らかにするため、Ubを欠失したΔUb-Herpの過剰発現の及ぼすPS複合体構成因子の分解への影響を解析した。その結果、ΔUb-Herp発現によって、PS複合体構成因子となっていない全長PSや未成熟NCTの分解が阻害され、細胞内に蓄積されることが明かとなった。また、ΔUb-Herp発現により、全長PSやNCTのユビキチン化の程度が著しく阻害され、逆にHerpを発現させたものでは、ユビキチン化の程度が促進されていることが明らかとなった(論文投稿準備中)。これらのことから、Herpは、Ubを介して、複合体を形成しない余剰な全長PSやNCTのユビキチン化を促進し、その分解に関与している蛋白であることが強く示唆された。おそらく、ERストレス下でも、ミスフォールド蛋白のユビキチン化に関与し、不要蛋白の除去に機能しているものと思われる。