hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クロロフィル前駆物質及びその分解物の分離・分析法に関する研究

(1)クロロフィルの前駆物質であるプロトクロロフィル類(P.Chl.)をカボチャ種子の濃緑色内皮部分よりアセトンで抽出分離した。確立した単離精製法は次の如くである。蒸留水に23時間浸したカボチャ種子の内皮よりP.Chl.をアセトン抽出後,逆相系の高速液体クロマトグラフィ-により分離精製することに成功した。その結果,フィチ-ル基残基部分の二重統合が13個増加したゲラニルゲラニオ-ル(GG)及びジヒドロゲラニオ-ル(DHGG)及びテトラヒドロゲラニオ-ル(THGG)がポルフィン環の7位のプロピオン酸エステル部位に置換した4ービニルプロトクロロフィルa(4VーP、Chl、a)を単離することができた。得られたこれら4ービニルクロロフィ-ルaのエタノ-ル溶液の分光特性を検討したところ,金属ポルフィリン錯体に特有なソレ-帯(440mm付近)とQ帯(630mm付近:α帯及び580mm付近:β帯)また紫外部にはM及びL帯が確認できた。原子吸光法により吸収スペクトルを測定した溶液中のMa(II)を定量し,モル吸光係数を決定した。M及びL帯はGG>DHGG>THGGとなり,フィチ-ル残基部分の二重結合数の順位と一致することを明らかにした。本研究で明らかにしたモル吸光係数を用いて,HPLCにより検量紙を作製し,HPLCによるP、Chl、a類の定量法を確立した。(2)Chl、の初期分解物であるピロフェオフィチンa,bのニッケル錯体を含成し,分光特性ならびに分離挙動を明らかにした。その結果,クロリン環に統合する置換基が電子供与性の置換基になるとソレ-帯は長波長側に,Q帯は短波長側に遷移するとの結果を得た。また,ピロ型の化合物のFAB/MSスペクトルを解析し,二分子クラスタ-イオン種の確認に成功した。かっこれら二分子クラスタ-イオン種の生成しやすいものほど順相系のTLCにおける固定相との相互作用が大きくなることを明らかにした。
抗HIV活性をもつ機能性アンチセンスDNAの合成とその作用機序

抗HIV剤としてのアンチセンスDNA効果を発揮させる一つの手段としてHIVmRNA上での塩基配列の選択がある。そこで昨年度までrev、tatのスプライシングアセプター、翻訳部位、さらには、pol,gagもよいターゲットとなることを明かにしてきた。本年度はtat蛋白質が結合し発現を促進するtarのバジル構造に対応するアンチセンスDNAを構築したが予期に反しRNA二重鎖形成部位が高い活性を示した。また、rev蛋白質が結合するRREのバルジループ構造に対応するアンチセンスDNAもより高い活性を有することが明かとなった。一方、実際にアンチセンスDNAがmRNA上に結合して遺伝子発現を阻害しているかが問題点として現在残っており、この作用機序を解明するために新しいシステムの開発をおこないHIV遺伝子発現阻害機構の解明に成功した。すなわち、天然に存在するDNAはAMV、MMLV依存の逆転写酵素との相互作用はなくmRNA上に結合して遺伝子発現阻害機能を発揮していることが明かにした。ところが、アンチセンスDNAとして最も期待されているホスホロチオエート型のDNAはこれらの逆転写酵素強く相互作用をすることがわかった。しかし、HIV依存の逆転者酵素とホスホロチオエート型のDNAは全く相互作用することなくmRNA上に結合して遺伝子の発現を阻害していることが我々の実験によりはじめて明かにされた。これらの結果から、アンチセンスDNA、特にホスホロチオエート型は抗HIV剤として高い機能を発揮するものと期待される。
シリコン基板上への窒化物半導体選択MOVPE成長と物性制御に関する研究

加工を施した(001)面のシリコン基板上へ選択成長を行うことで、半極性面である(1-101)面QGaN結晶の作製が可能である♂GaN(1-101)面は最表面が窒素原子であり、従来用いられている(0001)面がガリウム原子に覆われていることと対照的である。この最表面原子の違いは、不純物の取り込みや活性化率に違いを与えると予想される。実際、炭素を添加した場合には(1-101)面ではp型不純物として働くことがわかった。また、マグネシウムにおいても(1-101)面では取り込み効率が高く、高濃度に添加した際もキャリアの自己補償効果が小さく、高品質のp型結晶の作製が可能であることがわかった。本年度はこれらの不純物ドーピング特性の知見を利用し、デバイス応用として青色発光ダイオード(LED)の試作を行った。まず、シリコン基板上にシリコンドーピングによりn型の結晶をデバイスサイズに選択成長させた。その後、発光層としてInGaN/GaN量子井戸構造を作製し、最後にp型層を炭素およびマグネシウムを用いて成長させた。作製した試料の電流-電圧特性を評価した結果、試料は良好な清流特性を示し、正バイアス時の立ち上がり電圧は+34Vとサファイア基板上に作製したLEDの特性と同程度の特性が得られた。試料の発光強度は注入電流密度の増加とともに線形的に増加し、発光波長のわずかなブルーシフトが確認されたものの、発光スペクトルの半値幅は30meV程度と比較的良好な発光特性を示した。このブルーシフトについて詳細な検討を行った結果、(1-101)面上に作製したLEDは(0001)面上に作製したLEDに比べ小さいことがわかった。これは量子井戸層内に発生する内部電界の影響が小さいためであると示唆された。以上の結果から、(1-101)面においてはシリコンドーピングによるn型伝導性制御、炭素もしくはマグネシウムによるp型伝導性制御が可能であることを確認し、シリコン基板上に作製した微細構造をそのまま利用した高性能デバイスの実現の可能性を明らかにした。加工シリコン基板上へ選択成長を行うことで、半極性面である(1-101)面のGaN結晶の作製が可能である。GaN(1-101)面は最表面が窒素原子となり、従来用いられている(0001)面がガリウム原子に覆われている事とは対照的である。この最表面原子の違いは、不純物の取り込み効率や活性化率の違いに影響を与えると予想される。実際、炭素を添加した場合、(0001)面とは異なり、p型不純物として働くことが明らかとなった。この不純物特性の違いを詳細に検討するため、従来p型不純物として用いられるマグネシウムの(1-101)窒素面における不純物特性の詳細な検討を行った。質量分析の結果、(1-101)面では(0001)面に比べ、マグネシウムの取り込み効率が高いことが明らかとなった。また、電気的特性の評価を行ったところ、(0001)面に比べ高い正孔濃度を示し、高濃度に添加した際のキャリアの自己補償による正孔濃度の減少は見られなかった。光学的特性の評価では、マグネシウムによって発生する欠陥に起因する発光が(0001)面に比べて弱く、欠陥の形成が小さいことが明らかとなった。この結果は電気的特性の結果とよく一致し、(1-101)窒素面では結晶品質に優れたp型の結晶の作製が可能であることを明らかにした。実際のデバイス作製において、結晶の高品質化は必要不可欠である。結晶の高品質化の新しい手法として同属不純物添加に着目し、アルミニウムのドーピング特性の検討を行った。アルミニウムを少量(1%未満)添加することで結晶性の向上が確認され、発光効率の向上が確認された。これは、少量添加したアルミニウムが欠陥の形成を抑制するためであると考えられる。(0001)面でも同様の傾向が見られ、アルミニウムの添加は窒化物半導体の高品質化に有効な手法である事を明らかにした。

試料の発光強度は注入電流密度の増加とともに線形的に増加し、発光波長のわずかなブルーシフトが確認されたものの、発光スペクトルの半値幅は30meV程度と比較的良好な発光特性を示した。このブルーシフトについて詳細な検討を行った結果、(1-101)面上に作製したLEDは(0001)面上に作製したLEDに比べ小さいことがわかった。これは量子井戸層内に発生する内部電界の影響が小さいためであると示唆された。以上の結果から、(1-101)面においてはシリコンドーピングによるn型伝導性制御、炭素もしくはマグネシウムによるp型伝導性制御が可能であることを確認し、シリコン基板上に作製した微細構造をそのまま利用した高性能デバイスの実現の可能性を明らかにした。
イオントラップにおける多価イオン制御技術の開発

本公募研究は、計画研究A01班で製作された電子ビームイオントラップ型イオン源(EBIS)において、EBITのドリフトチューブで生成・蓄積される多価イオンの様々な制御法を確立することを目的とする。多価イオンの制御とは、1)電子ビームのエネルギーと電流、ドリフトチューブ各電極の電位配置、クーリングガスなどの制御により効率的な多価イオンの生成と蓄積を実現すること、2)ドリフトチューブで生成された多価イオンをEBIS外部に効率的に取り出すこと(イオン引き出し)、3)ドリフトチューブの中央電極に高周波を引加し、イオンのサイクロトロン運動を共鳴的に励起して、イオンの計測と選択的加熱を行うことを指す。1995年10月からEBISの運転が開始され、装置の立ち上げを通じて、上記1)の制御技術を蓄積した。特に、種ガスおよびクーリングガスの供給のためパルス状分子ビーム型のガス導入系をEBIS本体に取付け、ドリフトチューブ内に捕捉されている多価イオンに対し、電子ビームによる励起あるいは再結合で放射されるX線スペクトルを観測し、その量や状態(価数)を評価した。結論として、トラップ電位による多価イオンの効率的蓄積、残留水素圧力低減による高電離イオン生成が実現された。2)では、イオン引き出しのシミュレーションを重ねるとともに、引き出しイオンの計測のための実験設備を整備した。3)については、高周波のEBIS装置への導入に関しての予備実験を行った。
子宮収縮における子宮筋―免疫担当細胞連関・酸化ストレス制御機構の解析

嗅覚を介して視床下部-下垂体-副腎皮質を介して母体ストレスを軽減させる効果が確認された。母体ストレスと性機能、GHQとEPDSの間に関連が認められ、分娩様式、子宮収縮の有無とも関連した。母体血中の酸化ストレスレベル(d-ROM)は子宮収縮、子宮内感染と相関した。一方、臍帯血中の酸化ストレスレベル(d-ROM)は子宮収縮、子宮内感染との関連はなく低値であった。一方、母体の抗酸化力(BAP)は子宮収縮、子宮内感染との関連はなく低値であった。一方、胎児側の抗酸化力(BAP)は高レベルであった。母体血および臍帯血中のIL-8、IL-17、TNF-α、IL-23が有意に子宮収縮と関連する因子であった。子宮収縮は妊娠維持機構と陣痛発来(子宮収縮)機構の2つのバランスで制御されている。妊娠の成立過程から分娩に至るまで胎児成分である絨毛組織と母体組織である脱落膜・子宮筋層との連関が妊娠の維持にとって重要である。免疫担当細胞の活性化やそれに伴う過剰な酸化ストレスやその消去系・防御系の破綻が子宮収縮制御機構に及ぼす影響と病態に関して解析を行うことを目的とした。なお、研究にあたって倫理委員会の承認を得て研究を遂行した(課題番号482-2,1193)。抗酸化力(BAP)および酸化ストレス(d-ROM)について測定すると子宮内感染があり、子宮収縮も認められた(A)母体血中d-ROMは789.5 U.CARR、子宮内感染がなく、子宮収縮が認められた(B)母体血中d-ROMは667 U.CARR、子宮内感染がなく、子宮収縮も認めらない(C)母体血中d-ROMは610 U.CARRであり、非妊娠時の標準値200300 U.CARRに比べて高値であり、子宮収縮および子宮内感染と相関した。一方、臍帯血中のd-ROMはそれぞれ97.5、123、83U.CARRであり、子宮内感染・子宮収縮との関連は認められず、成人に比べて低値であった。一方、(A)母体血中BAPは1540μmol/l、(B)母体血中BAPは1593μmol/l、(C)母体血中BAPは1215μmol/lであり、子宮内感染・子宮収縮との関連は認められず、抗酸化力は低いレベルにあった。一方、臍帯血中のBAPはそれぞれ2587、2603、2363μmol/lであり酸化力は高いレベルにあった。子宮内感染・子宮収縮と酸化ストレスに関連を呈しており、現在、子宮筋に対する酸化ストレスの直接的影響について解析を進めている。検体採取に関して倫理委員会の承認を経て検体採取の体制を整備した。妊娠後期の卵膜組織における様々な病態における発現蛋白の差異を検討している。酸化ストレス指標である8-ヒドロキシーデオキシグアノシン(8-OHdG)、初期脂質過酸化指標であるHexanoyl-lysine(HEL)、後期脂質過酸化指標である、リン脂質由来の酸化損傷マーカーイソプラスタンHNE、糖酸化生成物カルボキシメチルリジン(Nε-(carboxymethyl) lysine: CML)、蛋白質酸化指標Advancedoxidation protein products (AOPP)などの酸化ストレス産物およびグルタチオン、SODなどの抗酸化因子、RCAS1、ケモカインなどの免疫制御因子の蛋白発現ならびにmRNA発現レベルを比較検討している。母体ストレス量の定量化と周産期事象との関連を検討するため唾液を採取保存し、母体の健康指標および抑うつ指標をSDSとGHQ-28による質問表によって測定した。アロマテラピーの妊産婦に対するストレス軽減効果を検証したところGHQ-28にて妊婦及び褥婦において比較的強いストレスが示され、アロマの吸引前後のVASは妊婦で吸引前4.7±1.4から吸引後2.7±1.3、褥婦で吸引前5.0±1.8から吸引後3.0±1.9と有意に自覚的ストレス量が減少した。唾液中のクロモグラニンアとアミラーゼは変化がなかったが、コルチゾールは吸引後有意に減少した。アロマセラピーは視床下部-下垂体-副腎皮質系を介してストレスを軽減させると考えられる。唾液中クロモグラニンA濃度と性機能,GHQ28と性機能,GHQ28とEPDS,EPDSと児への気持ちとの間に有意な相関が認められた。このことは、母体ストレス量が妊娠・産褥に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。子宮収縮は妊娠維持機構と陣痛発来機構の2つのバランスで制御されており、そこには母体のストレスレベルの関与があることを見出してきた。

母体ストレスに関する検討においては、母体ストレスと母体健康指標・性機能および周産期事象との関連に関する検討により分娩様式による性機能については、機械分娩が有利という結果になり、会陰に切開傷や裂傷が生じることが産後の性機能に負の影響を与えることが示唆され、これらのデータを論文として報告した。さらに、唾液中のコルチゾールとクロモグラニンAの間に相関を認め、健康指標GHQ28と抑うつスコア(EPDS)およびEPDSと児への気持ちの間に有意な相関が認められ、これらのデータをもとに論文投稿中である。一方、子宮収縮に関連する因子を見出すために胎盤組織における1200余りの遺伝子発現を解析したところ、感染・子宮収縮に伴って発現量の増加する遺伝子群、発現量に変化のない遺伝子群および発現量の低下する遺伝子群に分類するかとか可能であり、それぞれの遺伝子産物が既知であるものに対する解析を推進している。さらに、母体血および臍帯血中の網羅的サイトカイン測定によりIL-8、IL-17、TNF-α、IL-23が有意に子宮収縮と関連する因子として抽出され、胎盤における発現との連関含めて解析を進め、子宮収縮に関連する重要な因子であることを見出した。産婦人科学・周産期医学子宮収縮に及ぼす酸化ストレス及び抗酸化力の影響に関して解析を行って一定の成果が得られている。また、酸化ストレス関連因子の妊娠中の変化についても解析を開始している。これらの解析はおおむね順調に推移していると考えられる。母体ストレスに関する検討においても昨年度の検討をもとに論文を作成しており、この点においても概ね順調に推移していると考えられる。子宮収縮に及ぼす酸化ストレスの影響を解析する準備態勢を整備することができ、さらに卵膜における子宮収縮の有無、感染の有無による蛋白・遺伝子発現の差異の検討を開始している。さらに、酸化ストレス関連因子による発現の差異の検討を開始しており、おおむね順調に進展していると考えられる。さらに、母体ストレスの関する検討も症例の蓄積が進展しており、周産期事象および産褥事象との関連の解析において一定の成果が得られ、学会での発表も行っている。さらに、妊娠・産褥期のアロマ吸入によるストレス定量に及ぼす影響に関しても検討を進めて一定の成果が得られ、学会発表を準備中である。このような点からおおむね研究は順調に進展していると思われる。研究に関しおおむね順調に推移しており、さらに臨床検体を用いた検討を加速させていく方針である。また、子宮筋なあびに細胞株を用いた子宮収縮直接作用の解析を開始する。ストレス定量に関する解析においても母体の様々な心的要因・行動様式との関連を含めた解析を行って現在論文投稿中であるが、さらに産褥期における母体ストレス解析についても検討を開始している。研究についてはおおむね順調に進展しており、臨床検体を用いた検討を開始する。また、ストレス定量に関してもさらに症例を蓄積し、本年度中に論文作成を考えている。臨床検体採取に関して万一同意を得られない場合には細胞株を用いた検討を導入する予定である。研究が順調に遂行され、一部残金が残る見込みとなったため、次年度への繰り越しを行った。予定通り、次年度助成金と合わせて研究を遂行する予定である。研究の進行状況から109,951円の物品購入について残額が生じたが、研究は概ね予定通り進行した。残額を平成25年度の物品購入費にかえて当初の予定通り、物品の購入費、旅費等に用いる予定である。
高品質な機能性食品の開発を目指した、物性-動態-活性/安全性の連関解析

本研究では、研究代表者らが推進してきたナノマテリアルの安全性確保研究(物性-動態-毒性の連関解析)を機能性食品に応用することで、有用で安全な非晶質クルクミンを開発し、昨今の課題となっている品質担保のための評価手法としての有用性を実証する。昨年度までに、動態解析を試みた結果、既存の市販製剤に比較して、高吸収性の現行開発品は、各種臓器に分布し、胆汁や尿中排泄されることを先駆けて示した。また、これら製剤を半年間自由飲水させた結果、体重や主要な臓器の重量に変化が認められなかったのに対し、血中トリグリセリド(TG)量が低下傾向にあることが示された。本年度は、まず、TGの低下作用を詳細に解析すべく、高脂肪食負荷マウスを活用し、TGを低下させるBezafibrate(Bez)や市販製剤と比較した。まず、コントロール(Cont)群に比較して、Bez投与群では、体重やTGが有意に減少していることを確認したうえで、市販製剤と現行開発品投与群のTGを比較したところ、市販製剤投与群では、Cont群と変化が認められなかったのに対し、現行開発品投与群では、血中TG濃度が減少する傾向が観察された。ここで、現行開発品は、Bezと同様に、コレステロールには影響を与えず、TGのみ低下させうることから、同様の機序が推察された。そこで、Bezの作用点であるPPARαの活性化を評価すべく、肝重量(マウスではPPARαの活性化で、肝細胞が増殖するため)を比較した。その結果、Bez投与群と同様に、現行開発品投与群においても、肝重量が有意に増加しており、PPARαを活性化していることが示唆された。また、安全性についても、より詳細に解析すべく、血球数の変動に与える影響を評価した。その結果、白血球やリンパ球、好中球などに対し、正常範囲を超える有意な変動は認められず、安全性の観点からも有用な機能性食品であることが示された。交付申請書に記載した研究実施計画を概ね達成したため。現行開発品は、PPARα経路を活性化することが示唆されたため、PPARαの直接的な活性化の関与や、その下流でβ酸化の律速酵素であるACOX1量を定量比較することで、機序を明らかにし、その品質担保を図る。また、反復投与時における生化学マーカーの変動を解析し、組織障害に与える影響を精査することで、安全性についても詳細に評価を試みる。本研究では、研究代表者らが推進してきたナノマテリアルの安全性確保研究(物性-動態-毒性の連関解析)を機能性食品に応用することで、有用で安全な非晶質クルクミンを開発し、昨今の課題となっている品質担保のための評価手法としての有用性を実証することを目的としている。そこで、本年度は、まず、現行開発品の動態(ADME)に焦点をあてて解析を試みた。水溶性が高いクルクミン製剤を開発できたため、3ヶ月間自由飲水させた後の組織分布を定量比較したところ、既存の市販製剤では、水溶性・吸収性が低かったことと相関し、各種臓器でクルクミンはほとんど検出されなかった。その一方で、現行開発品は、肝臓や脾臓、肺を中心に分布が観察され、高吸収性化体だからこその有用性が示唆された。また、安全性情報として重要な排泄経路を検証したところ、市販製剤では、これまでの報告同様、糞中で検出され、そのほとんど全てが未変化体であった。その一方で、現行開発品では、糞中で検出されたクルクミン量自体少なく、その半数がグルクロン酸抱合体といった代謝産物であった。さらに興味深いことに、現行開発品では、市販製剤とは異なり、尿中でも検出された。以上の検討から、市販製剤は、吸収されることなく、そのまま糞中に排泄されるのに対し、現行開発品では、吸収されたクルクミンが代謝を受けて、腸管循環しながら糞中と、そのままに尿中に排泄されていることが示され、クルクミンも吸収さえされれば、尿中排泄されることがはじめて示された。また、効能/安全性を評価する一環として、先ほどと同様に、半年間自由飲水させて、血中マーカーや体重・臓器重量を測定した。その結果、コントロール群に比較して体重や主要な臓器の重量に変化が認められなかったのに対し、血中トリグリセリド量が低下傾向にあり、有用で安全な機能性食品になりうることが示唆された。交付申請書に記載した研究実施計画を達成したうえ、クルクミンも吸収さえされれば、尿中排泄されることをはじめて明らかにしたため。

まず、コントロール(Cont)群に比較して、Bez投与群では、体重やTGが有意に減少していることを確認したうえで、市販製剤と現行開発品投与群のTGを比較したところ、市販製剤投与群では、Cont群と変化が認められなかったのに対し、現行開発品投与群では、血中TG濃度が減少する傾向が観察された。ここで、現行開発品は、Bezと同様に、コレステロールには影響を与えず、TGのみ低下させうることから、同様の機序が推察された。そこで、Bezの作用点であるPPARαの活性化を評価すべく、肝重量(マウスではPPARαの活性化で、肝細胞が増殖するため)を比較した。その結果、Bez投与群と同様に、現行開発品投与群においても、肝重量が有意に増加しており、PPARαを活性化していることが示唆された。また、安全性についても、より詳細に解析すべく、血球数の変動に与える影響を評価した。その結果、白血球やリンパ球、好中球などに対し、正常範囲を超える有意な変動は認められず、安全性の観点からも有用な機能性食品であることが示された。交付申請書に記載した研究実施計画を概ね達成したため。現行開発品の自由飲水により、血中トリグリセリドが低下する傾向が観察されたため、高脂肪食負荷モデルマウスなどを活用し、市販製剤との比較など、その詳細を解析する。また、安全性評価についても、体重や臓器重量のみならず、血球数の変動や、生化学マーカーの変動などを含めて、より詳細に検証を試みる。現行開発品は、PPARα経路を活性化することが示唆されたため、PPARαの直接的な活性化の関与や、その下流でβ酸化の律速酵素であるACOX1量を定量比較することで、機序を明らかにし、その品質担保を図る。また、反復投与時における生化学マーカーの変動を解析し、組織障害に与える影響を精査することで、安全性についても詳細に評価を試みる。
16・17世紀における近世法形成の動態分析

本研究では、主に17世紀における領主と村・町の関係性を、訴訟や法令に関する史料から迫ることを目的とした。研究の結果、近世領主が制定した公儀領主法には、(1)武士を対象とした家中統制法、(2)宗教者を対象とした寺社統制法、(3)町人を対象とした都市統治法、(4)百姓を対象とした村落統治法に分類することができ、その特徴としては(a)領域全体に平準化して公布・適用されるという均質性、(b)一時的ではなく、先例として継承されるという持続性、(c)数ヶ条から成り、原則を有するという体系性、(d)中央と地方における相互補完関係による重層性を見出すことができた。本年度は、近世領主が在地(村落)に発給した法を中心に検討を行なった。まずは16世紀から17世紀前半にかけての史料を網羅的に収集することを目指した。具体的には、これまで刊行されている史料集や自治体史などから関係史料をピックアップしながら、各地の博物館・資料館・図書館等に赴いて史料の写真などを収集し、翻刻と分析を行なった。その結果、近世領主が制定した法には一定の類似性が認められることが確認されたため、それらを公儀領主法と呼称することとした。公儀領主法は(1)武士を対象とした家中統制法、(2)宗教者を対象とした寺社統制法、(3)町人を対象とした都市統治法、(4)百姓を対象とした村落統治法に分類することができ、その特徴としては(a)領域全体に平準化して公布・適用されるという均質性、(b)一時的ではなく、先例として継承されるという持続性、(c)数ヶ条から成り、原則を有するという体系性、(d)中央と地方における相互補完関係による重層性を見出すことができた。こうした分析を踏まえたうえで、これまでの先行研究の成果を踏まえながら、近世法の形成過程について考察した結果、次の見通しを得た。権力の在地に対する法は、戦国期(天文年間、1540年代)に直接対応の萌芽が見られた。ついで、織豊期(天正年間、1580年代)に近世法の形式が整い、「公儀領主法」が成立する。その後、慶長期(1600年代)における現実路線への修正を経て、寛永期(1630年代)に法が全国的展開を遂げることとなる。かかる成果を論文化し、谷徹也「近世的領主・領民関係の構築過程」(『日本史研究』655、2017年3月)として発表した。本年度の目標である領主法の収集及び分析について、一定の見通しと成果を得ることができた。収集した公儀領主法や関連史料は適宜翻刻作業や打ち込みを行ない、データベース化に向けた作業も順調に進んでいる。ただし、その量は膨大であるため、分析は領主が制定した法に限定されている。よって、村落や民衆の法やその関連史料の分析・検討については、次年度の課題としたい。なお、こうした作業段階は当初予定していた通りであるため、上記の進捗状況とした。今年度は、主に村落と都市の法について収集を行った。昨年度から引き続き、16世紀から17世紀前半にかけての史料を網羅的に収集することを目指した。できる限り原史料や写真を閲覧することを目指したが、時間的制限からも影写本や写真帳での確認に留まった部分もあった。都市統治法については、主に織豊期の京都・大坂・伏見に関係する文書を収集し、分析を加えた。その結果、京都については、これまで指摘されてきた所司代の玄以だけでなく、多様な主体が行政に携わっていることが検出できた。ただし、課題としては、後の町触などに繋がる行政文書の系譜を解明する必要が浮かび上がった。今後は17世紀前半の所司代や町奉行の関係文書を収集していきたい。また、町と村との関係性についても今後の課題に挙げておきたい。村落統治法については、主に天正寛永期の畿内・近国に関係する文書を収集し、分析を加えた。その結果、検地や貢租・訴訟関連文書では、地域における多様性が存在しつつも、一定の形式が存在することが判明した。ただし、様々な形態や意図の文書が断片的に残存しているケースが多く、体系的な分析を加えるにはなお慎重な作業と新たなアプローチが必要であることを痛感した。こちらも今後の課題として留意しておきたい。次年度は、村落や民衆の法についても分析・検討を進めていきたい。

また、とりわけ17世紀前半の村落関係史料はまとまって残存している物が少ないため、一点一点を丁寧に拾い集めていく作業が必要とされる。できる限り原史料や写真を閲覧することで、史料の成立や伝来についても検討を加えたい。なお、領主法についても、並行して収集を継続する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。日本史29年度が最終年度であるため、記入しない。
乳癌におけるエストロゲン依存性遺伝子のcDNAクローニングとその解析

我々は,ラットDMBA誘発乳癌で,エストロゲン依存性細胞増殖に伴いコリンキナーゼ活性が上昇し,蛋白レベルが増加することを発見した.ラット乳癌でコリンキナーゼ遺伝子に結合する発現調節因子はエストロゲン依存性に活性が調節されることが予想された.そこで,2種類の方法でこの因子の解明を試みた.1,コリンキナーゼ活性化因子を解析するためにコリンキナーゼ遺伝子の5'領域のクローニング,塩基配列決定を行った.プロモーター領域と考えられる部位はハウスキーピング遺伝子の特徴を示すばかりでなく,種々の調節因子が結合するエレメントと相同性の高い配列がみられ,発癌剤3-メチルコラントレンと肝毒性の四塩化炭素により実際に調節されることを示した.両物質とも肝臓でコリンキナーゼ活性を上昇させ,蛋白及びmRNAを増加させた.転写開始部位を解析すると,正常状態では使用されない転写開始部位からの転写の活性化が判明した.しかし,エストロゲン受容体が転写に関わる配列やエストロゲンレスポンシブエレメントに相同性の高い配列は見出されなかった.2,次に,エストロゲン依存性に発現する遺伝子のcDNAの採取を行った.ラットDMBA誘発乳癌及びヌードマウス可移植性乳癌細胞株MCF-7腫瘍で,エストロゲンの存在する状態あるいは存在しない状態(卵巣摘出,エストロゲンペレット除去)の腫瘍からRNAを採取した.逆転写反応を行ってcDNAを合成し,ランダムプライマーを用いてPCR増幅反応を行った.PCR産物を電気泳動し,エストロゲンの有無による発現パターンの違いを検出した.ラット乳癌ではエストロゲン依存性に発現する遺伝子のcDNAを13個, MCF-7腫瘍では39個採取し,現在解析を進めている.今後も,乳癌におけるエストロゲン依存性細胞増殖機構の解明と,エストロゲンによるコリンキナーゼ活性化機序の解明とを平行して行う予定である.我々は,ラットDMBA誘発乳癌で,エストロゲン依存性細胞増殖に伴いコリンキナーゼ活性が上昇し,蛋白レベルが増加することを発見した.ラット乳癌でコリンキナーゼ遺伝子に結合する発現調節因子はエストロゲン依存性に活性が調節されることが予想された.そこで,2種類の方法でこの因子の解明を試みた.1,コリンキナーゼ活性化因子を解析するためにコリンキナーゼ遺伝子の5'領域のクローニング,塩基配列決定を行った.プロモーター領域と考えられる部位はハウスキーピング遺伝子の特徴を示すばかりでなく,種々の調節因子が結合するエレメントと相同性の高い配列がみられ,発癌剤3-メチルコラントレンと肝毒性の四塩化炭素により実際に調節されることを示した.両物質とも肝臓でコリンキナーゼ活性を上昇させ,蛋白及びmRNAを増加させた.転写開始部位を解析すると,正常状態では使用されない転写開始部位からの転写の活性化が判明した.しかし,エストロゲン受容体が転写に関わる配列やエストロゲンレスポンシブエレメントに相同性の高い配列は見出されなかった.2,次に,エストロゲン依存性に発現する遺伝子のcDNAの採取を行った.ラットDMBA誘発乳癌及びヌードマウス可移植性乳癌細胞株MCF-7腫瘍で,エストロゲンの存在する状態あるいは存在しない状態(卵巣摘出,エストロゲンペレット除去)の腫瘍からRNAを採取した.逆転写反応を行ってcDNAを合成し,ランダムプライマーを用いてPCR増幅反応を行った.PCR産物を電気泳動し,エストロゲンの有無による発現パターンの違いを検出した.ラット乳癌ではエストロゲン依存性に発現する遺伝子のcDNAを13個, MCF-7腫瘍では39個採取し,現在解析を進めている.今後も,乳癌におけるエストロゲン依存性細胞増殖機構の解明と,エストロゲンによるコリンキナーゼ活性化機序の解明とを平行して行う予定である.我々はDMBA誘発乳癌でコリンキナーゼ活性がエストロゲン依存的に変動することを見い出した。DMBA誘発乳癌でのコリンキナーゼ遺伝子に結合する発現調節因子はエストロゲン依存的に活性が調節されることが予想される。この因子を解析するためにコリンキナーゼ遺伝子の5'領域のクローニング、塩基配列決定を行った。プロモーター領域と考えられる部位はハウスキーピング遺伝子の特徴を示すばかりでなく、種々の調節因子が結合するエレメントと相同生の高い配列が見られ、実際に調節されることを示した。さらに、性ホルモン依存的に発現する遺伝子をクローニングするのに二種類の方法を用いていた。第一の方法としてサブトラクション法で、現在なお進行中である。第二の方法としてPCR法を用いている。後者の方法でステロイド-ホルモン受容体cDNAのホルモン結合部位でホモロジーの高い部位をプライマーとして選び、エストロゲン処理したラット子宮から調整したmRNAを用いてPCRを行うことにより、卵巣切除し、体内のエストロゲンを低下させたラット子宮では発現していないPCRフラグメントを得た。現在このフラグメントの塩基配列の決定、全長cDNAのクローニング、およびラット乳癌でのエストロゲン依存的発現について検討している。ラットDMBA誘発乳癌でコリンキナーゼはエストロゲン依存性に活性が上昇した.ラット乳癌でコリンキナーゼ遺伝子に結合する発現調節因子はエストロゲン依存性の活性調節が予想されたが,プロモーター領域と考えられる部位には,種々の調節因子が結合するエレメントと相同性の高い配列がみられたものの,エストロゲン受容体が転写に関わる配列は見出されなかった.そこで,コリンキナーゼ遺伝子がどんな因子によって調節されるのかを,発癌剤3-メチルコラントレンと肝毒性を示す四塩化炭素を用いて解析した.

両物質とも肝臓でコリンキナーゼ活性を上昇させ,蛋白及びmRNAを増加させた.転写開始部位の解析を行ったところ,正常状態では使用されていない転写開始部位からの転写が活性化されていることが判明した.この新しい転写開始部位近傍には抗酸化剤応答エレメントが存在しており,両物質によるコリンキナーゼ活性化に関与することが示唆された.エストロゲン依存性に発現する遺伝子の解析は,RNAフィンガープリンティング法を用いた.ラットDMBA誘発乳癌で卵巣摘出ラットとエストロゲン投与ラットの腫瘍からRNAを採取した.同じくエストロゲン依存性乳癌のモデルであるヌードマウス可移植性ヒト乳癌細胞株MCF-7腫瘍でもエストロゲン投与モデルと除去モデルを作成しRNAを採取した.それぞれの系でRNAフィンガープリンティング法を行いRNA発現パターンの違いを検出した.さらに,エストロゲン依存性遺伝子のcDNA採取を行った.エストロゲン投与群にのみ出現しているバンドに一致するゲルを切り取り,PCRを行い電気泳動でcDNAが採取されていることを確認した.ラット乳癌ではエストロゲン依存等遺伝子のcDNAを13個,MCF-7腫瘍では39個採取した.今後,このcDNAの解析と,エストロゲンによるコリンキナーゼ活性化の解析を平行して行う予定である.
リーマン面上のベクトル束の幾何学

Yang-Mills-Higgs場(A,〓)とは、R^3上のG束Pに対し、その上の接続Aと随伴束の切断〓(Higgs場という)であって、作用積分汎関数の臨界点になっているもののことである。Euler-Lagrange方程式はAの曲率と〓の共変微分に関する式で表される。Higgs場に無限遠ゲージ条件を課すことによって、Higgs場は無限遠球面S^4_∞から構造群GのLie代数gの随伴作用軌道への写像〓_∞を定義する。随伴軌道は複素旗多様体の一般化であり、自然な不変複素溝造と不変Kahler計量をもつコンパクト複素等質空間である(コンパクト型エルミート対称空間はその例)。(A,〓)についての漸近的条件のもとで、〓_∞の写像としての正則性、調和写像であること等の議論を行った。R^3をより一般の開完備3一多様体(無限遠境界がこの場合コンパクトリーマン面)におきかえても同様の議論が成立。Yang-Mills-Higgs場およびモノポールがより一般の奇数次元多様体上自然に定義されることが最近わかった。そのような一般の多様体は接触多様体とよばれているもので、モノポールの一般化等今後の研究とされる。
イオン液体ゲートによる新しい電界効果デバイスの創製

イオン液体ゲートを用いた電気二重層トランジスタを強相関電子系SrVO3の極薄膜に組み合わせ、金属絶縁体転移の制御を行った。SrVO3はバルク単結晶では良好な金属だが、10原子層厚さ以下の極薄膜にすることで次元性が減少し、バンド幅減少による金属絶縁体転移を起こした。この状態は電子相関により絶縁体となるモット絶縁体だと考えられる。われわれはSrVO3極薄膜でゲート印加とともに絶縁体から金属への転移がおきること、また逆に、金属相のSrVO3にゲート印加により完全な絶縁体への転移が起きることを見出した。この結果から、厚さとキャリア濃度を軸とした二次元モット絶縁体の新たな相図を提唱した。本研究はイオン液体を用いて革新的な機能性を持つ電気二重層トランジスタの開発を目指すものである。そのプラットフォームとして、多数の伝導電子があるにもかかわらず、強い電子間相互作用によって電気を流さないモット絶縁体に着目した。具体的には強い電子間相互作用をもつ層状物質、三角格子を持つ系にたいしてイオン液体ゲートを組み合わせた素子の開発を目指している。本年度は装置導入による研究環境の整備と層状のデラフォサイト構造を持つp型半導体CuAlO2のへき開面を用いた電気二重層トランジスタの開発を行った。フラックス法で作成した平板上のCuAlO2単結晶を折ることでへき開面を作成した。この面をまたぐようにして、Pt/NiおよびAu/NiをEB蒸着によって作成したところ、オーミックなコンタクトと電気化学的に安定な表面を併せ持つ電極が得られた。続いてイオン液体DEME-BF4を用いて電気二重層トランジスタを作成、良好なp型トランジスタ動作が得られた。さらに、半導体表面がへき開や酸素プラズマ、アルゴンプラズマによる表面によりどのように変化するかを知るため、広いへき開面を得ることが出来る酸化物半導体Ga2O3とイオン液体の界面を用いてインピーダンス評価とトランジスタのデバイス評価を行った。その結果、へき開面そのものは化学的に活性で不安定であり、酸素、もしくはアルゴンプラズマで1分程度の表面処理を行うことで表面に安定な空乏層を形成した電気化学界面が得られることを見出した。今後、デラフォサイト構造に適した表面処理の手法をしるため、CuAlO2へこの研究を広げるとともに、より大型の単結晶作成を試みる。また、遷移金属を含むモット絶縁体のデラフォサイト構造物質や層状のモット絶縁体でのモットトランジスタ、p,n両側動作をするトランジスタの作成へ研究を進めて行く予定である。昨年度は主にバルク単結晶を用いたp,nそれぞれの動作をするデバイスの開発を行ってきた。本年度はp型,n型バルク単結晶を用いたデバイス開発を行うとともに、ペロブスカイト類似構造を持つに次元性の高い単結晶の作成を試みた。p型, n型のCuAlO2単結晶とGa2O3単結晶を用いた電気二重層トランジスタにおいて、低温での伝導状態を調べた。一般に半導体では十分なキャリアドーピングにより絶縁体から金属への転移が見られるが、どちらのデバイスも絶縁体状態のままで、200 K以下の低温では全く電気が流れなくなった。また、特にGa2O3では低温測定用のクライオスタットに移送する際にデバイスが劣化し、ゲート印加時の電気伝導度が大きく低下した。低温で金属状態が実現できなかった理由はこのようなデバイスの劣化と、単結晶の品質が低いために低温で移動度の低下が起きるためではないかと考えている。そのため、より良質の単結晶を用いて改めてデバイス作成、評価の必要があると考えている。また、二次元性の高いモット絶縁体単結晶を作成するため、SrCuO2など電子相関の強いペロブスカイト類似構造物質の単結晶薄膜の開発を行った。SrCuO2ではDyScO3基板の上にLa 10%ドーピングの薄膜を作成することで、厚膜で超伝導転移を示し、10 nm以下の極薄膜で絶縁体的な伝導が得られた。この絶縁状態は二次元性の高い状態での電子の局在によるものと考えられ、電界効果を組み合わせることで電界による絶縁体から金属、あるいは超伝導へのスイッチを起こすデバイスが実現できると期待される。昨年度まではバルク単結晶を用いたデバイス開発を行い、トランジスタ動作は得られたものの、目的とする金属絶縁体転移の制御はできなかった。そこで、本年度の実施計画ではモット絶縁体単結晶薄膜に研究の軸足を移すこととした。Laドーピングにより金属化した無限層構造(La0.1Sr0.9)CuO2では膜厚を薄くするとともに10 nm以下で急激に絶縁体となる。イオン液体DEME-TFSIを用いて電気二重層トランジスタを作成したところ、薄く絶縁体的な薄膜では1.5 V程度のスレッショルド電圧を持つn型のトランジスタ動作が確認され、また3 V以上の電圧でデバイス破壊が起きた。デバイスを冷却し抵抗の温度依存性を評価したところ、どのゲート電圧、膜厚でも絶縁体的な挙動となった。おそらくSrCuO2では電気化学的に不安定であるために低いゲート電圧でデバイス破壊が起きてしまい、金属絶縁体転移に必要なキャリア濃度を蓄積できなかったのだと考えられる。強相関金属SrVO3でもSrCuO2と同様に、膜厚を薄くするとともに10 nm程度で急激な金属絶縁体転移が観察された。

どの膜厚の試料を用いたデバイスでもゲート電圧の印加とともにわずかにドレイン電流が増加し、n型のトランジスタ動作が得られた。ゲート電圧をさらに印加するとドレイン電流は急激に減少し、特に10 nm程度の金属絶縁体転移近傍の試料ではドレイン電流はゼロとなった。ゲート電圧を印加した状態で温度を降下させたところ、確かに金属伝導から絶縁体的な伝導へ変化していることが確認できた。これらの結果から、膜厚を変えることで金属-モット絶縁体転移近傍の試料を作成することができたこと、転移近傍ではわずかなゲート電圧で金属絶縁体転移が誘起されたことがわかる。イオン液体ゲートを用いた電気二重層トランジスタを強相関電子系SrVO3の極薄膜に組み合わせ、金属絶縁体転移の制御を行った。SrVO3はバルク単結晶では良好な金属だが、10原子層厚さ以下の極薄膜にすることで次元性が減少し、バンド幅減少による金属絶縁体転移を起こした。この状態は電子相関により絶縁体となるモット絶縁体だと考えられる。われわれはSrVO3極薄膜でゲート印加とともに絶縁体から金属への転移がおきること、また逆に、金属相のSrVO3にゲート印加により完全な絶縁体への転移が起きることを見出した。この結果から、厚さとキャリア濃度を軸とした二次元モット絶縁体の新たな相図を提唱した。昨年度の実施計画では層状構造をもつバルク単結晶へのデバイス開発を行うとともに、電荷秩序をもつペロブスカイト類似物質へ研究を広げ、薄膜を作成することを記載した。バルク単結晶では残念ながら低温で絶縁体的な状態になり、また低温でのデバイス動作も得られなかった。一方、薄膜では当初、予定していた214系でなく無限層構造をもつ112系で良質な薄膜を作成し、多量の電子がいる状態で次元性の低下による絶縁状態を作り出すことができた。今後、これらの薄膜を用いたデバイス開発により目的とする新しいイオン液体ゲートトランジスタが実現できると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。固体物理学現在、酸化物半導体を用いて室温でデバイス動作させているものの、低温ではデバイス動作や金属伝導は得られていない。そのため、本年度はより良好な単結晶を用いたデバイス開発を行っていく。また、極薄の単結晶薄膜においては多量の電子がいる状態で電子相関により絶縁体となる、モット絶縁体的な状態を作り出せている。今までのバルク単結晶での研究同様に、これらの単結晶とイオン液体の固液界面のインピーダンスの評価を行うことで界面の最適化を行い、電気二重層トランジスタとしてのデバイス動作が得られると考えている。初年度の実施計画では界面評価を行いながらデラフォサイト構造をもつ酸化物単結晶への電界効果デバイスの作成と電極・界面の最適化を行うこと、また214系構造の薄膜を開発することを記載した。その結果、デラフォサイト構造をもつp型酸化物CuAlO2について電極作成を行い、Pt/NiやAu/Niでオーミックな電極が作成できること、へき開面をまたぐように電極を作成することで比較的良好なデバイス特性が得られることを見出してきた。また、真空プローバを用いて500K程度の高温から4K程度の低温までインピーダンス評価、デバイス評価をできるシステムを立ち上げた。
群正則表現とカッツ代数との関連及びカッツ代数の有限単射因子環への作用の構成

カッツ代数は、作用素環的立場に基づく量子化された群(量子群)として、近年富にその研究が活発になってきている。特に作用素環における無限次元有限単射因子環の部分因子環の分類論では、極めて貴重な役割を担っており、例えば、深さての部分因子環の包含関係は、カッツ代数による接合積として表わせるという事実からもその重要性は推察できる。ところが、カッツ代数の具体例は、未だ数において十分であるとは言い難い。私の研究課題の一つは、既存の技術を用いて数多くのカッツ代数の例を構成するということであったが、論文において、私は、今まで知られているカッツ代数の殆ど全てが群正則表現に付随する竹崎型作用素環として実現されていることを証明した。これは取りも直さず、群正則表現の竹崎型環を、カッツ代数の具体例を与える有効な手段として用いる事が出来ることを明らかにしたことになる。次に、前述のように、カッツ代数は量子群として見なせるという観点から、一般の群と同様にカッツ代数も作用素環上に自明でない作用を引き起こすのではないかと期待できる。このことから、私の第2の研究課題として、カッツ代数の作用素環上の作用を具体的に構成するということをあげたのだが、この方面の成果として、まずMajidの双接合積からくるカッツ代数は、常に可換ノイマン環上に作用を誘導することを証明した。特に、この作用は、エルゴード的であるという点からも、この例は重要である。次なる成果は、有限次元カッツ代数に限れば、これらは無限次元有限単射因子環上に作用をもつことを示したことである。更に、この作用は外部的であるということから、いわゆる“標準的"な作用を構成したことで意味のある結果といえる。また、この構成法からは、Jones指数の訂箕も可能で、その指数がカッツ代数の次元と等しいことを示した。最後に、上述の研究の副産物として、Majidの双接合積カッツ代数の内在的群を詳しく記述してみせた。これはカッツ代数の内在的群を具体的に計算した例として、評価される。
I-MCPによるエチレン作用阻害機構の解析

エチレンは果実の成熟・老化を促進させるため、果実の鮮度を保持するためには、その作用を抑制させる必要がある。1-MCPはエチレン受容体に作用する強力なエチレン作用阻害剤であるが、その効力が樹種によって異なることが報告されており、本剤によるエチレン作用阻害機構について分子レベルでの解明が求められている。昨年度の研究結果より、1-MCP効果による鮮度保持効果が高いリンゴ果実では、1-MCP処理後エチレン情報伝達系を負に制御しているエチレン受容体が蓄積していることが明らかとなった。そこで、今年度は1-MCPの効果が低いモモ果実を用いて解析した。1-MCP処理したモモ`あかつき'の果肉硬度は、収穫3日後まではやや高い傾向を示したが、5日後には無処理区と同じレベルに低下した。また、エチレン生成量は、1-MCP処理した果実において処理2日後に一過的な増加を示したことから、処理後13日までは、硬度、エチレン生成量とも1-MCPの影響を受けていると推測された。従って、モモにおける1-MCP効果が低い原因として、エチレン受容体と1-MCPの親和性が低いという理由は当てはまらないと考えられた。モモよりエチレン受容体遺伝子Pp-ETR1およびPp-ERS1を単離し、1-MCP処理した収穫後果実における発現様式を解析したところ、無処理区および1-MCP処理区においてPp-ETR1及び年Pp-ERS1の発現量は大きな変化を示さなかったことから、エチレン受容体の発現制御において、モモではリンゴほどエチレンの影響を受けないと推測された。1-MCP処理期のエチレン生成量が、1-MCP効果に影響を及ぼす可能性が考えられたが、リンゴ果実では収穫直後ならばエチレン生成量が多い場合でも、1-MCPの効果は高いことが明らかとなった。エチレンは果実の成熟・老化を促進させる作用を持ち、果実成熟機構において、最も重要な要因の一つである。1-MCPはエチレン受容体に作用する強力なエチレン作用阻害剤であるが、その効力が樹種によって異なると報告されており、本剤によるエチレン作用阻害について分子レベルでの解明が求められている。そこで、本研究では1-MCPの効用が樹種、品種間で異なる原因を解明するために、リンゴのエチレン受容体について解析した。リンゴ果実から受容体遺伝子の単離を試みたところ、既に報告されていたMd-ETR1及びMd-ERS1に加え、新たにMd-ERS2を得た。収穫後貯蔵リンゴにおける受容体遺伝子の発現様式を解析したところ、Md-ERS1及びMd-ERS2は収穫後エチレン生成量の増加に伴い発現量が増大した。しかし、1-MCP処理果実では発現がほとんど検出されないことから、Md-ERS1、Md-ERS2はエチレンにより正の制御を受けていると考えられた。抗Md-ERS1抗体を用いて、リンゴ果実から抽出した膜画分に対するウエスタンブロット解析の結果、エチレン生成量の増大に従って、Md-ERS1タンパク質の蓄積量が減少していた。一方、1-MCP処理によりエチレン受容体をブロックすると、mRNA発現量がほとんど検出されないのに対し、タンパク質は蓄積していた。以上の結果よりエチレン受容体はエチレンと結合することでタンパク質が分解されると推測され、1-MCP処理によりエチレンとの結合が阻害されると、エチレン受容体は安定型となりエチレン情報伝達系を抑制し続けるため、エチレン反応を抑制することができると推測された。また、リンゴにおける1-MCP効果が高い理由として、1-MCP処理後、エチレン受容体タンパク質が安定であることが考えられた。
血管内皮細胞の成熟におけるエピジェネティック制御の研究

血管内皮細胞はVEGFシグナルやALK1シグナルを介して動脈・静脈内皮細胞へと成熟し、これらの細胞はそれぞれ特異的な遺伝子発現パターンを生み出している。動脈内皮細胞ではCXCR4やEFNB2、静脈内皮細胞ではAPLNRやNR2F2の発現が高いことが知られている。この遺伝子発現の違いは血管形成に重要であるが、動脈・静脈内皮細胞特異的な遺伝子発現がどのように生み出されているかは不明である。そこで本研究では、動脈内皮細胞への分化におけるエピジェネティック修飾、特にヒストン修飾の役割の解明を目的とした。まず、ヒストンアセチル化およびメチル化が内皮細胞の動脈化に寄与するかを調べるため、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)およびヒストンメチル化酵素阻害剤を内皮前駆細胞からCD31+細胞への分化誘導時に処理し、CD31+細胞におけるCxcr4の発現を解析した。その結果、Class I HDAC阻害剤によってCxcr4high細胞が減少した。この現象は複数のClass I HDAC阻害剤によって確認できたが、Class II HDAC阻害剤およびヒストンメチル化酵素阻害剤では見られなかった。さらに、CD31+細胞の遺伝子発現解析において、Class I HDAC阻害剤は動脈マーカー(Efnb2、Gja5、Cxcr4)発現を一様に減少させた。以上のことから、Class I HDACが動脈内皮への分化に寄与することが示唆された。今回用いた複数のClass I HDAC阻害剤はHDAC1を共通して阻害することから、HDAC1が内皮細胞の動脈化への寄与することが考えられた。また、HDAC1は様々な細胞種においてHDAC2と相補的に働くことから、HDAC1に加えてHDAC2の意義について検討していく。平成30年度では動脈・静脈内皮細胞への分化に寄与するエピジェネティック修飾因子を同定し、動脈・静脈内皮細胞での動静脈マーカー遺伝子領域周辺のエピジェネティック修飾の違いを解析する計画であった。血管内皮細胞へのES細胞分化系を用いた解析からHDACが動脈内皮細胞への分化に寄与することを示唆する結果は得られている。しかしながら、ES細胞から血管内皮細胞への分化誘導に日数がかかる上、阻害剤の細胞毒性を抑えるための濃度検討に予定よりも時間がかかってしまった。そのため、動脈・静脈内皮細胞での動静脈マーカー遺伝子領域周辺のエピジェネティック修飾解析への取りかかりは遅れたが、概ね順調に進んでいる。血管内皮細胞の動脈化においてHDAC1およびHDAC2が寄与するかを明らかにするために、動脈内皮細胞における動脈マーカー遺伝子(Efnb2、Gja5、Cxcr4)のPromoter/Enhancer領域におけるHDAC1/2の結合部位の同定、ならびに動脈・静脈内皮細胞におけるヒストン修飾(H3K9Ac、H3K27Ac)の違いを分子生物学的手法により解析する。また、HDAC1/2のfloxedマウス系統を用いて内皮特異的欠損マウスを作成し、マウス胎仔における血管形態形成への影響と動脈マーカーの発現を組織学的・分子生物学的手法により解析する計画である。さらに、HDAC1/2がヒストン修飾を規定する分子メカニズムとして動脈化に寄与する転写因子の関与が考えられる。そこでHDAC1/2の結合およびヒストン修飾の違いが見られたPromoter/Enhancer領域に結合する転写因子を探索し、転写因子とHDAC1/2がヒストン修飾を変化させるメカニズムを解析する。

しかしながら、ES細胞から血管内皮細胞への分化誘導に日数がかかる上、阻害剤の細胞毒性を抑えるための濃度検討に予定よりも時間がかかってしまった。そのため、動脈・静脈内皮細胞での動静脈マーカー遺伝子領域周辺のエピジェネティック修飾解析への取りかかりは遅れたが、概ね順調に進んでいる。血管内皮細胞の動脈化においてHDAC1およびHDAC2が寄与するかを明らかにするために、動脈内皮細胞における動脈マーカー遺伝子(Efnb2、Gja5、Cxcr4)のPromoter/Enhancer領域におけるHDAC1/2の結合部位の同定、ならびに動脈・静脈内皮細胞におけるヒストン修飾(H3K9Ac、H3K27Ac)の違いを分子生物学的手法により解析する。また、HDAC1/2のfloxedマウス系統を用いて内皮特異的欠損マウスを作成し、マウス胎仔における血管形態形成への影響と動脈マーカーの発現を組織学的・分子生物学的手法により解析する計画である。さらに、HDAC1/2がヒストン修飾を規定する分子メカニズムとして動脈化に寄与する転写因子の関与が考えられる。そこでHDAC1/2の結合およびヒストン修飾の違いが見られたPromoter/Enhancer領域に結合する転写因子を探索し、転写因子とHDAC1/2がヒストン修飾を変化させるメカニズムを解析する。