hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
初期胚発生のHoxを中心とした転写調節ネットワークのシステム進化解析

初期胚発生のファイロティピック段階において、前後軸に沿った領域分化のマスター遺伝子Hoxを中心とした転写調節ネットワークの同定とその進化解析を行った。公共の遺伝子発現データベースから各発生段階・各組織で発現する遺伝子を取得し、これらのHox転写因子の転写上流解析等のバイオインフォマティクスの方法により、マウス、ホヤ、ショウジョウバエのHox転写調節ネットワークを同定し、その比較解析を行った。本年度は以下のような成果を得た。初期胚発生において前後軸に沿った領域分化のマスター遺伝子であるHoxを中心とした転写調節ネットワークのシステム進化解析を行うために、バイオインフォマティクスの方法により、マウスの咽頭胚期におけるHoxの転写調節ネットワークの同定を行った。用いた方法は、公共に公開されているマウスの発生過程の遺伝子発現のデータベースから、各発生段階・各組織で発現している遺伝子を取得し、これらの遺伝子についてHox転写因子の転写上流解析、文献での共起関係の解析、転写因子結合サイトの進化的保存性の解析を行うという手法である。本年度は、まず、本同定方法の有効性を、理化学研究所の近藤隆ユニット長と共に、マウスの味蕾の発生を制御する転写調節ネットワークを同定、in vivoでの確認に成功したことで示した。この成果はPLoSGenetics誌への掲載が受理された。次に、この方法により各発生段階・各組織におけるHoxの転写調節ネットワークを同定した。同定したHoxの転写調節ネットワークについて、文献で報告されている既知の遺伝子を調べたところ、ほぼすべての既知遺伝子を確認することができた。本年度に得られた成果は発生進化の国際学会であるEuro EvoDevo Meetingでオーガナイザーから口頭発表の要請を受け、発表した。Hoxの転写調節ネットワークを同定する一方、同定したネットワークを、発生ステージに沿って階層的に3Dで可視化するためのアプリケーションとしてBioCichlidを開発し、この成果はBioinfomatics誌に掲載された。現在、他生物種においても同様に転写調節ネットワークの同定を進めている。来年度は、こうして同定されたHoxを中心とした転写調節ネットワークのシステム進化解析に取り組む予定である。本年度は最終年度として以下のような成果を得た。本研究課題の目的は、初期胚発生において前後軸に沿った領域分化のマスター遺伝子であるHoxを中心とした転写調節ネットワークのシステム進化解析である。バイオインフォマティクスの方法により、前年度、マウスの咽頭胚期におけるHoxの転写調節ネットワークの同定を行ったが、本年度はホヤ、ショウジョウバエについても同定を行った。用いた方法は、前年度と同様に、公共に公開されているin situハイブリダイゼーションやESTのデータなどの発生過程の遺伝子発現のデータベースから、各発生段階・各組織で発現している遺伝子を取得し、これらの遺伝子についてHox転写因子の転写上流解析、文献での共起関係の解析、転写因子結合サイトの進化的保存性の解析を行うという手法である。本同定方法の有効性は、理化学研究所の近藤隆ユニット長と共に、マウスの味蕾の発生を制御する転写調節ネットワークを同定、in vivoでの確認に成功したことで示しており、本年度にPLoS Genetics誌にその成果は掲載された。同定したHoxの転写調節ネットワークについて、文献で報告されている既知の転写調節関係を調べ、検証した。こうして得られたHoxの転写調節ネットワークについて、発生ステージに沿って階層的に3Dで可視化するためのアプリケーションとして我々が開発したBioCichlidを利用して可視化し、マウス、ホヤ、ショウジョウバエの3生物種間で、そのネットワークを比較解析した。また、転写調節ネットワークではなく、酵母などのタンパク質間相互作用ネットワークの進化解析を行い、比較した。こうして得られた最終成果は生物進化の国際学会であるEuropean Society for Evolutionary Biology 2009において発表した。
4次元イメージングを用いた結膜瘢痕化におけるサイトカインの作用に関する研究

結膜線維芽細胞由来の培養上清は単核球細胞THP-1の遊走能を亢進し、筋線維芽細胞由来の培養上清では遊走能が低かった。線維芽細胞培養上清のTHP-1細胞遊走はCCR2阻害剤やMCP-1中和抗体により抑制された。さらに、筋線維芽細胞培養上清ではMCP-1濃度が低下していることが分かった。LysM-eGFPマウスを用いた4次元イメージングにより、結膜表面へのMCP-1刺激によりLysM陽性細胞数は増加し、細胞運動速度が上昇した。CCR2阻害剤投与により細胞数および運動速度は低下したことから、MCP-1は結膜局所においてCCR2を介しLysM陽性細胞を集積、活性化させるものと考えられる。我々がこれまで行ってきた緑内障眼における房水中の生理活性物質のプロテオミクス的解析により、正常眼(白内障眼)や原発解放隅角緑内障眼と比較して、一般的に濾過手術成績が不良とされるぶどう膜炎続発緑内障・血管新生緑内障では顕著に房水中IL-6、IL-8、MCP-1濃度が高いことが示され、これらの炎症性サイトカインが緑内障濾過手術に負の影響を持つ可能性が示唆されている。この結果を受けて、当該年度ではまず、MCP-1生理活性が結膜局所での炎症反応に与える効果について検証を行った。線維芽細胞由来と筋線維芽細胞由来の細胞培養上清が単核球細胞の遊走能に与える影響をTHP-1細胞株を用いて検証したところ、筋線維芽細胞由来上清の方が遊走能促進効果が弱く、筋線維芽細胞への分化により単核球を遊走が抑えられていることが明らかになった。またこれらTHP-1細胞の遊走は抗MCP-1中和抗体でベースラインまで抑制されることが分かり、MCP-1が本反応の主体をなしていることが明らかになった。次に、末梢組織でマクロファージが主に標識されるLysosome M(LysM)-eGFPマウスにアイカップを装着し、眼球結膜表面にMCP-1負荷を行った。その結果、定常状態と比較しMCP-1投薬後30-60分後にはLysM陽性細胞数が増加し、またその活動性を示す細胞速度が有意に増加していた。これらの結果から、MCP-1は眼内環境不均衡の代表的なマーカーであり、それ単独で結膜創傷治癒過程に強い影響を及ぼしうる可能性を示唆しているものと推測した。2光子顕微鏡を用いた動物術後モデルの結膜組織の4次元ライブイメージング法を確立するとともに、結膜炎症病態の解析を進行させている。これまでに我々が行ってきた緑内障眼臨床サンプルを使用したプロテオミクス解析、臨床手術成績評価、in vitroおよびin vivoでの基礎研究のデータから得られた過剰な結膜創傷治癒過程を惹起しうる生理活性物質群の中から、主なターゲット分子としてMCP-1の存在を明らかとすることができた。以上の点から、順調に本研究が進捗しているものと判断する。我々がこれまで行ってきた緑内障眼における房水中の生理活性物質のプロテオミクス的解析により、正常眼(白内障眼)や原発開放隅角緑内障眼と比較して、一般的に濾過手術成績が不良とされるぶどう膜炎続発緑内障や血管新生緑内障では顕著に房水中IL-6、IL-8、MCP-1濃度が高いことが示され、これらの炎症性サイトカインが緑内障濾過手術に負の影響を持つ可能性が示唆されている。本研究では結膜局所での炎症性サイトカインの影響を検討することを目的として検討を行い以下の結果を得た。結膜線維芽細胞由来の培養上清およびTGF-β2により筋線繊維芽細胞へ誘導した結膜筋線維芽細胞由来の培養上清を用いて単核球細胞の遊走能を比較したところ、筋線維芽細胞由来の培養上清では遊走能が低いことが分かった。線維芽細胞由来の培養上清に対するTHP-1の細胞遊走はCCR2阻害剤やMCP-1中和抗体により抑制される。培養上清中のサイトカイン量をマルチプレックス法にて解析した結果、筋線維芽細胞培養上清ではMCP-1濃度が低下していることが分かり、筋線維芽細胞化することでMCP-1分泌が抑制されることが示唆され結膜局所の創傷治癒過程の制御に形質転換が重要な役割を担っていることが推測された。次に、末梢組織では主にマクロファージが標識されるとされるLysosome M (Lys-M)-eGFPマウスを用いた2光子顕微鏡による生体イメージングを行った。眼球結膜表面へのMCP-1刺激によりLys-M陽性細胞数は増加し、活動性を表す細胞運動速度が有意に上昇した。CCR2阻害剤投与により細胞数およびその運動速度は低下したことから、MCP-1は結膜局所においてCCR2を介しLys-M陽性細胞を集積、活性化させるものと考えられる。LysM-eGFP

マウスを用いた4次元イメージングにより、結膜表面へのMCP-1刺激によりLysM陽性細胞数は増加し、細胞運動速度が上昇した。CCR2阻害剤投与により細胞数および運動速度は低下したことから、MCP-1は結膜局所においてCCR2を介しLysM陽性細胞を集積、活性化させるものと考えられる。本プロジェクトにより、緑内障眼においてMCP-1が眼内環境不均衡の代表的なマーカーであり、それ単独で結膜創傷治癒過程に強い影響を及ぼしうることが証明された。今後、MCP-1が緑内障治療における有力なターゲットとなりえるかについて検証をさらに進行させる。眼内環境の病的状態からのリバランスを目指し、CCR2に着眼した研究を遂行する。CCR2はMCP-1を含めた多くのCCケモカインのレセプターであるため、CCR2阻害によるマクロファージ遊走能や活動性の抑制、さらには緑内障手術成績の改善の可能性について、in vivo緑内障手術モデルを用いた検証を予定する。眼科学
MDM2によるp53のユビキチン化を制御する核タンパク質LDOC1の機能解析

核タンパク質LDOC1が、DNA障害性薬剤により誘導されるp53標的遺伝子の発現を制御していることを見出した。さらにp53標的遺伝子は、LDOC1による制御を受ける群と、受けない群に分かれることが明らかになった。これらのデータはLDOC1がp53の安定性の調節のみではなく、リクルート制御にも関与していることを示唆している可能性を示唆している。癌抑制遺伝子産物p53は細胞に対するストレスを受け、増殖抑制、細胞死及び細胞老化を誘導することによって細胞癌化を防ぐ転写因子である。p53の発現量の制御は、RINGフィンガー型E3ユビキチンリガーゼであるMDM2によるユビキチン化が主に担っている。我々は、p53とMDM2の両者に結合してそのユビキチン化を抑制する核タンパク質LDOC1を同定した。LDOC1の詳細な機能解析により、放射線やDNA障害性薬剤による刺激後の、p53の安定化の分子機構を明らかにする。ヒストンはクロマチンの最小基本単位であるヌクレオソームを構成するDNA結合タンパク質である。ヒストンは多様な翻訳後修飾を受け、遺伝子発現制御において重要な役割を果たしていることが知られている。LDOC1特異的抗体を作製して内在性タンパク質の細胞内局在を観察したところ、核内に局在することを確認した。さらにin vitroでの結合実験を行ったところ、LDOC1はそのカルボキシル末端に存在する酸性アミノ酸リピートを介して、塩基性タンパク質であるヒストンと相互作用することが見出された。そのためLDOC1のクロマチン上での転写調節における役割も明らかにする。MCF7細胞にsiRNAを導入して、LDOC1の発現を抑制した場合のp53標的遺伝子の発現をRT-PCRにて確認した。その結果、LDOC1の発現を抑制した細胞では、p53標的遺伝子の発現量減少が観察された。特異的siRNAの導入によってLDOC1の発現が20%以下に抑制されていることはRT-PCRにて確認した。これらの結果と、LDOC1とp53およびMDM2との特異的相互作用とを合わせると、MDM2によるp53の発現量制御にLDOC1が関与していることを示唆していると考えられる。p53野生型の乳がん細胞株MCF-7細胞にsiRNAを導入して、LDOC1の発現を抑制した場合のp53標的遺伝子の発現をRT-PCRにて確認した。p53野生型の乳がん細胞株ZR-75-1細胞でも同様の効果を確認した。さらに、様々なDNA障害性薬剤による刺激を与えた結果、LDOC1は抗癌剤エトポシドによって誘導されるp53標的遺伝子の発現を顕著に制御していることを見出した。上記の結果をさらに検討したところ、p53標的遺伝子はLDOC1によって発現が制御される群と、制御を受けない群に分かれることが明らかになった。これはLDOC1がp53の安定性だけでなく、標的遺伝子へのリクルートに関与している可能性を示唆していると考えられた。この分子メカニズムを明らかにするために、MCF-7細胞にFLAGタグを融合させたLDOC1を強制発現させた後に免疫沈降を行い、核抽出液からLDOC1を含む複合体を分離した
骨格筋Pin1による運動機能及びエネルギー代謝調節機構の解明

サルコペニアやフレイルは、日常生活を困難にするのみならず糖・脂質代謝障害にも大きく関わっている。我々は、骨格筋のプロリン異性化酵素Pin1が運動能力及び全身の代謝制御に重要であることを見出した。そこで、本研究では、Pin1が骨格筋の機能を調節するメカニズムについて詳細に検討する。最終的には、サルコペニアやフレイルの新規メカニズム及び治療法の開発へとつなげる。
側鎖修飾テトラセンによる構造制御された有機固体の構築と光学機能

側鎖置換基の導入による固体状態での分子配列の変化とそれに伴って生じる固体状態の光物性の変調の機構の解明を図るために、発色団としてテトラセンおよび多環式芳香族炭化水素分子を用いた新しい分子の合成を行った。有機固体の吸収スペクトル測定とX線結晶構造解析を行い、固体状態における光物性と分子配列を調べた。側鎖の長さと位置が大きな影響を与えること、発色団の重なりが色の変化する最大の原因であることを明らかにした。1,4,7,10位にアルキル側鎖を有するテトラセンはアルキル鎖長や形状の変化により、アルキル側鎖のコンホメーションが大きく変化しそれに伴い分子配列の変化と固体光物性の変化を誘導することを見出している。この現象が1,4,7,10位以外の位置にアルキル置換基を持つ場合でも生じるかを検証するために、2,3位および2,3,8,9位にアルキル側鎖を有するテトラセンの合成を行った。アントラキノンと3,4-ジアルキルチオフェンジオキサイドとのDiels-Alder反応を経由しテトラセンキノンを中間体として得て、ヒドリド還元とヨウ化水素酸による還元でテトラセンへの変換を行った。1,4,7,10位アルキル置換体に比べ、2,3位アルキル二置換体および2,3,8,9位アルキル四置換体は結晶性が著しく低下し、単結晶を得ることが困難であった。また、固体の色調を見ると、2,3位アルキル二置換体ではアルキル鎖長がプロピル基で黄色味がかったオレンジ色で、ブチル、ペンチル、ヘキシル基でオレンジ色とアルキル鎖長による色の変化は大きくないことがわかった。2,3,8,9位アルキル四置換体では、プロピル基でオレンジ色、ブチル、ペンチル、ヘキシル基で黄色とアルキル鎖長が長くなるにつれて若干の短波長シフトが見られたが、アルキル鎖長による大きな色の変化が見られなかった。アルキル鎖がベンゼン環上で隣合って存在する場合にアルキル側鎖の配座が複雑になり、アルキル鎖長変化による配座変化が大きく生まれなかったのが原因であると考察した。1,4,7,10-テトラブチルテトラセンの赤色と黄色固体の結晶構造を用いて計算化学的に精密な評価を行った。これまで、Kashaの励起子理論に基づいて最近接二分子の配座を用いて計算を行ってきたが、長波長か短波長シフトするかの定性的な指標しか見出されていなかった。励起子理論だけでは限界が見えたので、分子軌道の重なり・空孔および電子の電荷移動を考慮に入れた新しい理論(神戸大藤本氏の開発したTDFI-TF法)を用いて、分子軌道計算ソフトウェアGaussianによる再評価を行った。有機化合物の計算法として密度汎関数法B3LYPがよく用いられてきたが、テトラセンの系では補正のかかったCAM-B3LYPの方がより実測値に近い値が出ることがわかった。TDFI-TF法とCAM-B3LYP/6-31G*レベルの計算を、相互作用があると考えられるカラム方向にスタックした2分子から5分子まで用いて行った。分子の数が増えても大きな変化は見られなかったことから2分子レベルの計算で十分ということがわかった。TDFI-TF法による最低励起エネルギーの計算値は固体状態のスペクトルのピークトップの値とかなり一致し、波形の再現も見られた。軌道係数の考察から、赤色固体において2分子のLUMOレベルの軌道係数の重なりが大きいことが見られ、赤色固体では電荷移動の効果が長波長シフトへ寄与していることを明らかにした。黄色固体は分子全体が平行配列、赤色固体は分子がヘリンボン配列をとっていたことから、全体の配列が物性の差につながっていると考えてきたが、カラム方向の部分的な配列を調べるだけで色調が予測できる結果を示唆した。アルキル以外の側鎖で修飾されたテトラセン分子の固体状態の光物性と分子配列の影響を調査するためにエステル基を持つテトラセン分子の合成を行った。2,6-ナフトジンの前駆体となる3,6-ビス(トリメチルシリル)ナフタレン-2,7-ビス(トリフラート)とアセチレンジカルボン酸エステルをアセトニトリル-ジクロロメタン中トリス(ジベンジリデン)ジパラジウム(0)触媒を用いて作用させることにより、最大16%の収率で1,2,3,4,7,8,9,10位にエステル基を有するテトラセンの合成に成功した。原料のエステル基のアルキル部位の長さがブチル基以上ではテトラセンの合成がうまくいかなかった。これは中間体として生じる五員環のパラダサイクルが立体障害のため生じにくいと考えられる。単離できたテトラセンオクタエステル体は溶液中ではほぼ同じ吸収および蛍光スペクトルを示した。一方固体状態において、メチルエステル体は赤色、エチルエステル体はオレンジ色、プロピルエステル体は黄色に呈色し、異なった吸収と蛍光スペクトルになった。この原因を解明するためにX線結晶構造解析を行った。

エステル部位に様々な回転角度が見られ、またテトラセン部位の配列に着目するとどれも異なっていることがわかった。メチルエステル体のみにスタッキング方向に面間距離3.79Åのπ-オーバーラップが見られ、エチルとプロピルエステル体にはπ-オーバーラップがなかった。隣の分子とのcenter-to-center距離を調べるとメチルエステル<エチルエステル<プロピルエステルの順となり、アルキル部位の長いものほど分子間距離を拡げ分子間相互作用を弱める結果が示唆された。二年目ということであり、学会発表と論文掲載が順調に増えている。初年度の研究成果であるが、学会発表および論文掲載が活発に行われ順調な成果が得られている。テトラセンの置換基効果について傾向が少しずつ見えてきた。さらなる高度化のためカルボキシイミド基を有するテトラセンの合成について検討を行う。テトラセンの固体状態の光物性に対する置換基効果をさらに進めるため、アルキル置換体の追加、カルボキシイミド置換体の合成について検討を行う。X線結晶構造解析が不可能な固体については粉末X線回折測定から分子配列に関する情報を取得するように努める。申請書に従った使用を行う予定である。
後期ローマ帝国における公的伝達システムの研究

平成25年度は、研究の最終年度であるため、1、まずは当初の計画に従って本年度に予定していた研究課題について取り組むとともに、2、前年度(平成24年度)までに実施した研究成果の公表に努めた。1、当初の計画通り、後期ローマ帝国時代の人びとはローマ帝国の領域範囲にかんしていかなる認識を抱いていたのかという問題について、後期ローマ帝国における公的伝達システムと空間表現の分析を軸として取り組んだ。特に本年度は、後期ローマ帝国時代に成立したとされる図像資料『ポイティンガー図』(Tabula Peutingeriana)に注目し、本資料にかんする先行研究の収集・整理および内容の検討を中心に研究を実施した。それによって、本資料の概要を確認し、研究の現状を概ね把握することができただけでなく、今後の課題をも認識することができたことは大きな成果であった。2、平成23年度に研究計画を一部変更したために生じた研究の遅れのうち、前年度において遅れを解消することができなかった法律史料と歴史史料の検討を逐次進めたが、当該作業の遂行中に、当初の考察視角・方法に一部修正が必要であることが明らかとなった。そのため、必要な修正を施したうえで、前年度までの研究成果をまとめ、公表した。それらの成果は、学会および研究会において口頭で報告を行なったのち(日本西洋古典学会第64回大会(2013年6月2日、東京大学)および関学西洋史研究会例会(2013年7月27日、関西学院大学))、それぞれ論文および研究ノートとして発表した(『西洋古典学研究』62 (2014年3月)および『関学西洋史論集』37 (2014年3月))。(抄録なし)本研究は、かつてローマ帝国内の諸領域を相互に結びつけ、その帝国としての一体性を保持する制度的基盤であった公的伝達システム(cursus publicus)が、4世紀から5世紀というローマ帝国が分裂・解体してゆく転換期において、どのように継承・運営・利用され、またいかなる変化をこうむったのかという問題を、後期ローマ帝国における道路とその利用の考察を中心として、さまざまな同時代資料に基づき多面的・実証的に解明しようとするものである。平成23年度は、研究の初年度であるため、まずは当初の計画通り、関連史料の読解を順次進めるとともに、本研究の遂行にあたって必要となる基本的な研究文献及び史料注釈書等を収集・整理することによって、基礎的な研究環境の整備を行なうことから始めた。その過程で、これまで取り組んできたローマ帝国の東西分裂期における政治行政史の研究をまとめ、かつ本研究と接合させることが必要と考えるに到った。そのため、当初の研究計画を一部変更し、本年度の研究成果をも織り込みつつ、博士論文「ローマ帝国の東西分裂:ローマ帝国解体期の政治行政史的研究」をまとめた。この博士論文の一部は、『史林』95巻2号(2012年3月刊)に論文として発表した。加えて本年度は、訳者の一人として参加した翻訳書P.サルウェイ編(南川高志監訳)『ローマ帝国時代のブリテン島』(慶應義塾大学出版会、2011年5月刊)が出版されたほか、第11回古代史研究会例会(2012年3月25日、於京都大学)において「西洋古代史の語り方:方法・目的・需要」と題するシンポジウムを企画し、趣旨説明を口頭で報告した。いずれも、本研究を進めるにあたっても有意義な経験であったと考えている。平成24年度は、(1)前年度(平成23年度)において実施した研究成果の公表に努めるとともに、(2)前年度に研究計画を一部変更したため生じた研究の遅れを取り戻すべく、関連史資料の収集と読解とを当初の計画に基づいて進め、またその成果の一部については公表をも行なった。(1)前年度に実施した本研究の成果の一部を含む研究ノート、及び、本研究が対象とする時代に関する基本文献を我が国の研究状況を勘案しつつ検討した書評、以上二点を『西洋古代史研究』第12号(2012年12月)に発表した。また、昨年度末に第11回古代史研究会例会において企画したシンポジウムを、「西洋古代史の語り方:現代日本社会のために」と題する特輯として編集し『古代文化』に投稿したほか(掲載決定、2013年6月刊行予定)、「境界域」という概念を提示した論文集を合評する機会も得た(『史林』第95巻6号(2012年11月)に書評(共著)として発表)。(2)当初の計画に基づき、前年度の研究の遅れを取り戻すべく、以下二点について研究を進めた。第一、前年度に検討が遅れていた歴史史料の読解を逐次進めるとともに、引き続き関連史資料の収集を行なった。第二、410年のローマ市劫略の歴史的意義を、当該時期の公的伝達システムがこうむった変化と関連させつつ再考する研究を進めた。予定通り、2012年9月に英国・ロンドン大学古典学研究所及び大英図書館において文献調査・資料収集を実施し、関連史資料の収集を行なった。本年度の成果の一部は、「越境する歴史学」研究会10月例会(2012年10月6日、東京大学)において口頭で報告した。また、当該時期のローマ市の状況に関する最新の大著の書評を、『Studia Classica』第3巻(2012年12月)に発表した。

1、当初の計画通り、後期ローマ帝国時代の人びとはローマ帝国の領域範囲にかんしていかなる認識を抱いていたのかという問題について、後期ローマ帝国における公的伝達システムと空間表現の分析を軸として取り組んだ。特に本年度は、後期ローマ帝国時代に成立したとされる図像資料『ポイティンガー図』(Tabula Peutingeriana)に注目し、本資料にかんする先行研究の収集・整理および内容の検討を中心に研究を実施した。それによって、本資料の概要を確認し、研究の現状を概ね把握することができただけでなく、今後の課題をも認識することができたことは大きな成果であった。2、平成23年度に研究計画を一部変更したために生じた研究の遅れのうち、前年度において遅れを解消することができなかった法律史料と歴史史料の検討を逐次進めたが、当該作業の遂行中に、当初の考察視角・方法に一部修正が必要であることが明らかとなった。そのため、必要な修正を施したうえで、前年度までの研究成果をまとめ、公表した。それらの成果は、学会および研究会において口頭で報告を行なったのち(日本西洋古典学会第64回大会(2013年6月2日、東京大学)および関学西洋史研究会例会(2013年7月27日、関西学院大学))、それぞれ論文および研究ノートとして発表した(『西洋古典学研究』62 (2014年3月)および『関学西洋史論集』37 (2014年3月))。本年度は、当初の研究計画を一部変更したため、検討を予定していた関連史料(法律史料と歴史史料)のうち歴史史料の読解が遅れているので、「(3)やや遅れている。」と自己評価する。本年度は、昨年度の研究計画の一部変更により生じた研究の遅れのうち、法律史料と歴史史料との比較検討を充分に進めることができなかったので、「(3)やや遅れている。」と自己評価する。遅れている歴史史料の読解を逐次進める。遅れている法律史料と歴史史料の比較検討を進めるとともに、成果の公表に努める。(抄録なし)
レンジ可変型陽子線治療における新しい呼吸同期照射に関する研究

本研究の目的は、エネルギーレンジ可変型呼吸同期システムを提案し、そのシステムの妥当性評価を行うことである。本研究期間では、モンテカルロ法による陽子線ビームラインのシミュレーション、様々な検出器を用いた呼吸同期照射の検証とモニタユニット計算ソフトウェアの開発を行った。モンテカルロシミュレーションによる計算の結果、ビーム拡大法による照射ポート部での吸収や散乱によって照射関心点に至るまでに陽子線エネルギーを損失することが分かった。また、呼吸同期照射の検証では25%同期率以上の条件にて十分に照射精度は確保できていた。モニタユニット計算ソフトは、誤差2%未満の計算精度を確認した。本研究の目的は回転型陽子線レンジ可変機構を搭載した陽子線治療装置において,呼吸認識装置を搭載したエネルギーレンジ可変型呼吸同期システムの提案とその運用である.平成25年度においては,基礎調査項目として人間の呼吸サイクルの解明と呼吸性移動によって生じる標的体積の変化を評価した.また,陽子線治療装置のレンジ可変機構の動作速度と呼吸性移動の同期精度についてシミュレーションすることと,照射に先立つアプリケーションとしてモニタユニット(MU)値の計算ソフトを開発した.生体の呼吸性移動については,関係学会の示すガイドラインに従い人体モデルファントムを用いて実測を行った.回転型陽子線レンジ可変機構は様々な吸収体の厚みのある回転体をビームライン中に挿入し,その回転体を高速で回転させることでレンジを変化させている.このシステムのエネルギー生成精度とその評価法については前回の補助金研究によって明らかになっている.本研究では回転速度と呼吸性移動の同期精度に関する検討を重点的に進めた.その結果,人間の呼吸は平均15-20回/分であり,その移動方向は頭尾方向が一番大きく,ついで腹背方向,左右方向であった.肺野内の腫瘍の位置によっては腹背方向と左右方向は逆となる.エネルギー可変によってのメリットは深さ方向(腹背方向)の同期照射である.呼吸性移動の規模ならびに頻度を考慮したシミュレーションでは,高速回転ホイールの任意動作によるエネルギー変調機構は深さ方向の可変性を担保するには問題ないということが推察された.また,その照射量を担保するMU値,そしてMU値計算ソフトについては,照射ヘッド散乱の考慮することが課題であるが,基準条件においては問題ない計算精度であることが分かった.平成26年度においては,基礎調査項目として昨年に引き続いて陽子線治療装置のレンジ可変機構の動作精度と呼吸性移動の同期精度についてのシミュレーションを実施した.シミュレーションにはモンテカルロコードPHITSを利用し,照射ヘッド構造のモデリングから照射までの経路を予測した.計算には本研究室に設置したワークステーションでのシミュレーションを主としたが,膨大な粒子数を有する場合には,名古屋大学の情報基盤センターのスーパーコンピュータを借りて計算を実行した.昨年度までの研究において,人体の肺野内の腫瘍の位置変動は予測できているため,それに基づいた呼吸性移動を伴う照射の実測を行った.実測にはラジオクロミックフィルムと二次元検出器を利用し,基本的な呼吸サイクルモデルであるSin波と人体の呼吸に似ていると言われるCos2波を利用してシミュレーションを行った.予測モデルと実測の比較をしたところ,同期照射における同期率25%に設定すれば固定照射と相違ない線量と半影を観測することができた.また,昨年から引き続きモニタユニット(MU)計算ソフトウェアの開発にも従事した.昨年度までの研究で照射野形状の変化がMU計算精度に影響を及ぼすことが明らかになっているので,MU計算式の中で照射野係数(FSF)に着目し,等価正方形の算出式をルートA法のみからクラークソン法も選択できるようにMU計算ソフトウェアの改良を行った.クラークソン法により求めたMUの線量妥当性は,実測によって評価した.これらの研究から,Passive法による呼吸同期は深さ方向の線量分布改善とエネルギー利用率で限界があることがわかったため,今後の研究でスポットスキャニング併用の呼吸同期照射の検討が必要だと示唆された.また研究成果の報告はAsia-Oceania Congress of Medical Physicsにおいて行った.医学物理学・放射線技術学分野本研究では研究期間を研究期間Aと研究期間Bに分け,平成25年度は研究期間Aに該当する.研究期間Aでは新しい呼吸同期システムが完成するまでの基礎的評価を主な研究項目として挙げており,シミュレーションベースの基礎研究と呼吸同期システムの設計と発注がその主な項目となっている.

我々が平成25年度中に実施した研究項目は,人体を模擬した呼吸モデルでのシミュレーション,陽子線治療装置のスペックを鑑みた呼吸同期システムの妥当性の検討,モニタユニットの計算ソフトウェアの開発である.これらは,研究計画書に記載した項目を十分に含んでおり,関連学会においてその成果は発表している.呼吸同期システムの発注がまだ済んでいない理由は,研究計画書の段階で入手した陽子線治療装置の設計図と実際の陽子線治療装置の幾何学的構造図に若干の乖離があり,平成25年後半にシステム設計の方向性の再検討が余儀なくされたためである.しかしながら,今回の研究対象の陽子線治療装置のみならず,他大学にて構想されているほぼ同型の陽子線治療装置を視察し,その共通点と問題点の洗い出しを行ったので,平成26年度はそれらを整理して建設的な到達目標を想定して研究を遂行していきたいと考えている.よって,研究計画書で想定した研究期間Aの到達目標とは若干の乖離があるが,研究期間Bでの到達目標を鑑みると,概ね予定通り進行しており,今後の研究の方向性も明らかとなったことから,「おおむね順調に進展している」と評価した.平成25年度の研究としては,研究期間Aに挙げた到達目標を概ね達成したと結論付けた.しかしながら,陽子線治療装置は当初の研究計画書とは異なる幾何学配置であることやシミュレーションを実施する過程で,最終的な呼吸同期システムのデザインを若干訂正する必要があるということが分かった.今後の方策として,平成26年度は新たな設計に着手し,呼吸同期システムの開発に向けた新たなソフトの開発,ならびに呼吸妥当性を評価するツールの開発を重点的な課題とする予定である.モニタユニット計算ソフトは照射ヘッド散乱の考慮が不十分であることから,不整形照射野や大照射野,スノートの位置が標準条件から著しく乖離している場合は,現状のソフトでは臨床的に使用できない.この問題点を解決するために,モンテカルロシミュレーションを実施してヘッド散乱を予測する機能を挿入することや,新たな内挿法の提案を打開策として挙げる.また,呼吸同期の妥当性を評価するツールとして,等速円運動や正弦波運動をするファントムを開発し,そのファントムに対してスポットスキャニング照射をするシステムを開発し,その妥当性を検討することを今季の目標としたい.また,他施設の陽子線治療装置の運用状況を把握するため,名古屋市のみならず北海道大学や国立がんセンター東病院,放射線医学総合研究所などの呼吸同期照射を実施する施設での情報収集も研究の差別化を図るためには重要と考える.今後はそのバランスを考えて実施していきたい.平成25年度中に実施予定だった項目は,シミュレーションベースの基礎研究と呼吸同期システムの設計と発注がその主な項目となっていた.我々が平成25年度中に実施した研究項目は,人体を模擬した呼吸モデルでのシミュレーション,陽子線治療装置のスペックを鑑みた呼吸同期システムの妥当性の検討,モニタユニットの計算ソフトウェアの開発である.この理由として,研究計画書作成時に入手した研究計画書の段階で入手した陽子線治療装置の設計図と実際の陽子線治療装置の幾何学的構造図に若干の乖離があり,平成25年後半にシステム設計の方向性の再検討が余儀なくされたためである.よって,呼吸同期システムの設計から発注までの流れを完了できなかったため,支出は当初の計画よりも抑えられている.平成26年度では,他の研究者の開発状況の情報を収集し,自身の研究との差別化を図りながら,新たな呼吸同期システムの提案,発注をしてその妥当性評価をする予定である.
転写因子PEBP2と白血病発症の機序

染色体転座によって起こるPEBP2のαおよびβサブユニットの構造変化が白血病原性の基になっている。そして構造異常を起こしたPEBP2は正常のPEBP2結合領域に結合する。このことは正常のPEBP2が生理的条件下でターゲットとしている遺伝子の発現制御が転座の結果脱制御を受けることを意味する。この観点から必ず正常のPEBP2の基本的性質を明かにすること、及びそれがターゲットとしている遺伝子の同定が急務である。我々は先ず野田哲生(癌研)、佐竹正延(東北大・加齢研)との共同研究でAML1/PEBP2αB(PEBP2のαサブユニットをコードする遺伝子)とPEBP2β(βサブユニットをコードする遺伝子)の破壊実験を行なった。その結果、両方の対立遺伝子を失ったそれぞれのマウスは全く同一の表現型を示し、α、βサブユニットがin vivoで確かに一緒に機能していることが証明された。そしてPEBP2は2段階で起こる造血のプロセスのうち、primitive hematopiesisには全く関与せず、difinitive hematopoiesis(成人における造血)の最も初期のプロセスに必須で、遺伝子破壊マウスでは血液細胞はどの種類も生成されなかった。続いてPEBP2とEts-1の共同作用を解析し、AML1の2ケ所がEts-1の2ケ所と独立に相互作用し、Ets-1のDNA結合ドメインを"open"することによりこれら2種の蛋白がDNA結合のための共同作用を行なうことを明かにした。本年度の研究より以下の結論を得た。(2)t(8;21)で生成されるキメラたんぱくAML1/MTG8(ETO)はPEBP2結合配列を介して白血病原性を発揮する。それは骨髄球系細胞の分化を抑制することが基盤となっていることが示唆された。(3)αは核内蛋白である。核移行はRunt domain内とそれよりC端側の広い領域により影響を受け、アミノ酸数ケよりなる核移行シグナルは同定できなかった。(4)βは単独では細胞質たんぱくである。PEBP2結合部位を介した転写の律速段階はα/β二量体形成段階にある可能性が示唆された。(5)inv(16)の際観察されるキメラたんぱくβ/MYH11は単独では細胞質に存在するが、αと共発現させると容易に核内に移行した。従ってこの発がん性を持つたんぱくは律速段階に存在する制御機構を容易に凌駕し、発がんに貢献しているものと示唆された。(6)PEBP2はT細胞の分化・機能において重要な役割を持つことが示唆された。(7)αサブユニットをコードする第3の遺伝子PEBP2αC同定され、ヒト染色体の1p36.11-P36.13にマップされた。転写因子PEBP2は2つのサブユニット、α及びβで構成されている。2つのサブユニットをコードする遺伝子のそれぞれがプロトがん遺伝子であることが知られている。PEBP2の構造と機能を解明し、ヒト急性骨髄性白血病の発症機序を明らかにする目的で解析を続け以下のような結果を得た。3. TCRβエンハンサー全体の活性にはTβ3及びTβ4に存在するPEBP2及びEts結合部位の少なくとも一つずつが必須である。4. PEBP2とEtsとは機能的にも共同作用がある。5. αサブユニットとEts-1はDNA非存在下で直接結合する。8. PEBP2αB1のヒトホモログ(完全長のAML1蛋白)をコードするcDNAを単離した。
2次元磁性超格子のスピンダイナミクスと量子構造によるその変調

本研究の第一目的は、磁性超格子のスピンのゆらぎと、量子構造によるその変調を、ミュオンスピン緩和法(μSR)によって微視的に解明すること、その発展として、μSR法によりスピン選択的な電子波散乱の直接観測の可能性を追及するである。本年度は、これらの準備として、以下の基礎研究を行った。1。固体内スピン偏極電子流とミュオンの相互作用:片面に歪んだGaAs構造[GaAs(0.14μm)/Ga_<0.83>P_<0.17>As(2μm)]を積んだシリコン基板(300μm)の円偏光レーザー光照射下でのμSR実験を行い、波長依存性(770-860nm)および印加電圧依存性(1-3V)から、伝導電子の流れとミュオンの相互作用および歪んだGaAs構造を透過してSi基板まで到達する光の効果についての基礎的知見るが得られ、今後の方針を立てることができた。2.超高真空試料輸送装置の設計:京都大学化研新庄研究室の蒸着および超微細加工装置から、超格子試料を超高真空環境を保持したまたμSR実験のための加速器研究施設(KEK、RIKEN/RAL)へ輸送するための試料輸送装置を完成した。1。
学校における子どもの信教の自由の保障と判断過程審査の日加比較

学校という場では、教育行政庁の判断が優先されがちであり、子ども(学生、生徒)の信教の自由がいかにして保障されるかは、はたして問題である。日本の判例では、裁判所が行政裁量を審査する際、信教の自由をどう用いるかは不明で、複数の考慮要素の一つでしかないようにも見える。この点、カナダの判例では、信教の自由は行政裁量を枠づけるとされている。憲法上の価値と他の価値との調整をいかに行うべきかには議論あるとしても、憲法上の権利が行政裁量を制限することに異論はない。日加に違うところは多々あるが、およそ裁判所であればどんな審査においても憲法上の価値を実現する責務を負っているはずであり、それは日本にも当てはまる。本研究の目的は、学校における子どもの信教の自由の保障と判断過程審査の日加比較にあるところ、初年度ではカナダにおける信教の自由の保障の在り方について、日米との比較を行った。というのも、日本においては、とくに信教の自由の分野においてアメリカの影響は強く、アメリカを抜きにしてカナダのみを比較憲法の対象とすることは、本研究の第一段階として説得力を欠くと考えたからである。本年度の研究成果の具体的内容は、1カナダにおける「多文化主義」の理論的展開とカナダ政府の公式見解との連関を整理した、2信教の自由の分野における日米比較憲法の意義を再確認した、3日米加における信教の自由の保障の在り方について比較検討を行った、の3点にまとめられる。本年度の研究成果の意義は、1カナダ政府の公式見解に近い政治哲学者ウィル・キムリッカの所論を視座として採用することの妥当性を明らかにした、2日米における信教の自由の比較憲法的意義を確認した、3米加における信教の自由の保障の在り方が、とりわけ「多文化主義」の観点から異なりうることを明らかにした、の3点にある。本年度の研究成果の重要性は、カナダを比較憲法の対象とし、とりわけ信教の自由の分野においてそうした比較が有用であることを明らかにしたところにある。また米加との比較において、日本の最高裁における信教の自由の位置づけがあいまいであることも明らかにしたところにもある。さらに、信教の自由が憲法上の要請として何らかの合理的配慮措置(accommodation)を導く場合は米加でも極めて稀であり、その連関について、引き続き、研究を進める必要性が明らかとなったことも重要である。本研究の第一段階として、カナダを比較憲法の対象とする意義について、アメリカを比較憲法の対象とする場合とは異なる魅力的な視座となりうることを示すべきところ、本年度の研究成果である信教の自由に関する日米加比較の序論的考察は、カナダにおける多文化主義に関する理論的展開を踏まえたうえで、カナダを魅力的な比較憲法の対象としてアピールすることに十分寄与するものと考えられる。本研究の目的は,学校における子どもの信教の自由の保障と判断過程審査の日加比較にあるところ,平成28年度ではカナダ最高裁判所における信教の自由と宗教的中立性の原則の取り扱いについて比較的近時の判決である2012年のS.L. v. Commissionscolaire des Ch(eにアクサン・シルコンフレックス)nes判決を主に素材として調査した。同判決は,それまで最高裁法廷意見では明言されていなかった宗教的中立性の原則を初めて明言し,宗教的多様性を教える授業への不参加という信教の自由の行使としての合理的配慮措置を否定する一要素として扱ったものである。日本でも,剣道実技拒否事件第一審(神戸地判平成5・2・22)では,政教分離原則への抵触の懸念から,合理的配慮措置を採らなったことに裁量の逸脱はないとされた。ただし、同下級審判決が最高裁により覆されたこと(最判平成8・3・8)はよく知られている。冒頭に掲げたカナダの事例では,問題となった宗教的多様性を教える授業が未実施であったこともあり,カナダ最高裁は実施された同授業が個別の事案において信教の自由を害する可能性まで否定していない。もっとも,多文化主義を国是とすることで知られるカナダであっても,合理的配慮措置が認められるのには一定の限界があることを示したものと捉えることはできよう。加えて,カナダ最高裁は,憲法典中の多文化主義条項を判決文中に引用することには慎重であることが確認された。ただし,カナダの多文化的事実については引き続き言及があり,ケベック州の同意のない1982年憲法制定の経緯が影響しているものと思われる。米加比較としては,カナダにおける指導的判例の一つがアメリカとは異なり間接的な負担が課せられる場合にも信教の自由に対する侵害を認め,適用除外の立法措置が全くないならば正当化しなかった可能性につき触れた。本研究の第二段階として、カナダにおける信教の自由の在り方、とりわけ学校教育の現場におけるそれについて、日本でも問題となる政教分離原則(宗教的中立性の原則)との連関を明らかにしつつ、考察を深めることができたから。なお、当初は「子どもの」信教の自由に焦点をあてるつもりであったが、実際のところは、「親の」信教の自由の行使として子どもを宗教的に教育する自由が問題とされており、子どもの視点の有無、あるとすればその影響について引き続き関心をもって考察する予定である。いわゆる「剣道実技拒否事件」で最高裁判決は、憲法上の権利である「信教の自由」への侵害を認めなかった。これは、人権規定が及ばない「飛び地」を示唆しているのではないか。一方、同判決は、行政裁量統制の手法により憲法上の権利ではなく価値を尊重した妥当な結論を導いたものと評価しうる。

それでは、憲法上の権利と価値とは、どのように使い分けられるべきか。この点、カナダ最高裁は、類似の事案で信教の自由への侵害を認めた。採用すべき審査手法において最高裁判事の意見は分かれ、法令に対する違憲審査手法を転用するのではなく行政裁量統制の手法を用いるべきという少数意見もあった。いずれにしても信教の自由への侵害は認められた。このような相違はどのようにして生じたのか。初年度では、信教の自由について日米加比較を行い、日本とは異なりカナダやアメリカは僅少ながらも信教の自由への侵害を認めた最高裁判決を有すること、また、カナダは少数派を受容する伝統があることと等、いわば憲法文化の違いを明らかにした。第2年度では、宗教的多様性を教える授業への出席免除が合理的配慮として認められなかったカナダ最高裁判決を取り上げた。同判決では、国家の宗教的中立性の観点から宗教的な多様性を学ぶことそれ自体が信教の自由を侵害することはないとされた。ここから、学校における子どもの信教の自由の侵害の有無は、教育内容の妥当性に関わり、子どもではなく教育を行う側の視点が問題とされることが分かった。最終年度では、「剣道実技拒否事件」だけでなく、思想・良心の自由への侵害が問題となった「君が代斉唱拒否事件」等の最高裁判決を精査し、後者の須藤正彦補足意見の中に判例理論として、教育内容としての妥当性を裁判所が審査すべきこと、また、間接的な権利侵害でも正当化されず違憲となる余地があることを確認した。このことは、信教の自由についても言えるように思われる。学校という場では、教育行政庁の判断が優先されがちであり、子ども(学生、生徒)の信教の自由がいかにして保障されるかは、はたして問題である。日本の判例では、裁判所が行政裁量を審査する際、信教の自由をどう用いるかは不明で、複数の考慮要素の一つでしかないようにも見える。この点、カナダの判例では、信教の自由は行政裁量を枠づけるとされている。憲法上の価値と他の価値との調整をいかに行うべきかには議論あるとしても、憲法上の権利が行政裁量を制限することに異論はない。日加に違うところは多々あるが、およそ裁判所であればどんな審査においても憲法上の価値を実現する責務を負っているはずであり、それは日本にも当てはまる。今後も引き続き、憲法理論研究会や北陸公法判例研究会、あるいは所属機関の内部的な研究会で他の研究者らと意見交換をしながら、着実に研究成果を積み上げていく。とりわけ今後は、憲法と教育法との連関の観点からの分析を深めるべく、当該領域における研究実績を有する東京学芸大学の斎藤一久准教授に教えを乞うなどしていきたい。また、学校における人権保障の在り方について、出前授業等で高等学校等に赴く機会があれば活用し、現場の教師らから意見等を聴取し研究に活かすようにしたい。今後も引き続き、憲法理論研究会や北陸公法判例研究会、学内の研究会等で他の研究者らと意見交換をしながら、着実に研究成果を積み上げていく。また、憲法と教育法との連関の観点から考察を深めるべく、政治学(公民教育関連)や教育学等の研究者らと意見交換の機会をもっていく。平成29年度は最終年度であり、少なくとも信教の自由と学校教育の現場における判断過程統制との連関については、カナダ最高裁判例を踏まえて、明確にしていく。
オーキシンで誘導される遺伝子群の機能と発現制御の解析

本研究では植物ホルモンとして最も多面的な作用を持つオーキシンで発現が制御される遺伝子群をクローン化しその機能並びに発現制御機構を調べることを目的とした。parA,parB,parCをタバコ葉肉細胞プロトプラストから、arcAをタバコ培養細胞BY-2からクローン化して解析してた。WD-40 repeatと呼ばれる分子内繰り返し構造を有するarcA産物は、様々な生体制御因子を構成員とするGβファミリーに属する。WD-40 repeat構造はタンパク質間の相互作用のモチーフと考えられる。そこで、arcA産物の機能を探るため酵母を用いたtwo-hybrid法によりarcA産物と相互作用すると思われるタンパク質のcDNAをクローン化した。その中の1つはK^+チャンネルのβサブユニットと高い相同性が認められた。arcA産物に対する抗体を作製し、解析した結果BY-2の分裂が最も盛んな、植え継ぎ後二日目にarcAタンパク質の蓄積も最大になることが示された。parA,parB,parCのオーキシンに関するシス領域をGUSをレポーターとする形質転換タバコの実験系で解析した。点突然変異を導入した解析などの結果から、いずれの場合もオーキシンによる転写の活性化は単一のモチーフによるものではなく、ある程度離れて存在する複数のモチーフの協調作用によることが示された。しかも各遺伝子のオーキシンに関するシス領域にはそれぞれ異なった核タンパク質が結合することを見出した。parA,parB,parCは同じタバコ葉肉細胞プロトプラストからクローン化されたにもかかわらず、オーキシンに関する転写制御はそれぞれ異なったシス・トランス因子によることが明らかになった。この結果は植物に対するオーキシンの広範な生理作用が複合的な遺伝子発現の制御機構に起因することを予測させるものである。本研究では植物ホルモンとして最も多面的な作用を持つオーキシンで発現が制御される遺伝子群をクローン化しその機能並びに発現制御機構を調べることを目的としている。これまでにparA,parB,parCをタバコ葉肉細胞プロトプラストから、arcAをタバコ培養細胞BY-2からクローン化して解析してきた。本年度は以下のような成果があった。arcAはこのファミリーのなかでも活性化されたCキナーゼと結合することが報告されたラットのRACK1(Ron et al.,1994)等と共にサブファミリーを形成している。植物細胞内でarcA産物と結合するタンパク質にも興味が持たれる。arcA産物の生化学的解析には抗arcA抗体が必須である。そこでヒスチジンのヘキサマーを付加したarcA産物を大腸菌内で過剰発現させアフィニティー精製し、これを抗原としてマウスおよびラットを免疫しarcAの産物に対するポリクローナル抗体の作製に成功した。この抗体を用いてarcA産物の細胞内局在の検討、免疫沈降法によりarcA産物と結合するタンパク質の探索等を行う予定である。オーキシンに関するシス領域をGUSをレポーターとする形質転換タバコの実験系で解析した。その結果parBでは5'上流域-210-162までの49bpと-374-279までの96bpの二つの領域が生理的濃度のオーキシンに独立に応答して遺伝子を活性化できることが示された。これらの配列はas-1等と異なるものであった。またparBのオーキシンに対する応答性は発生の進行と共に大きく変化することが明らかになった。オーキシンに関するシス配列は複数種類存在し、それらの活性は組織や発生段階によって大きな影響を受けると考えられる。本研究では植物ホルモンとして最も多画的な作用を持つオーキシンで発現が制御される遺伝子群をクローン化しその機能並びに発現制御機構を調べることを目的としている。

これまでにparA,parB,parCをタバコ葉肉細胞プロトプラストから、arcAをタバコ培養細胞BY-2からクローン化して解析してきた。本年度は以下のような成果があった。WD-40repeatと呼ばれる分子内繰り返し構造を有するarcA産物は、様々な生体制御因子を構成員とするGβファミリーに属する。arcAはこのファミリーのなかでも活性化されたCキナーゼと結合することが報告されたラットのRACK1(Ron et al.,1994)等と共にサブファミリーを形成している。昨年度作製したarcA産物に対する抗体を用いてBY-2の培養過程におけるarcAタンパク質の量的な変動を検討した結果、分裂の最も盛んな、植え継ぎ後二日目にarcAタンパク質の蓄積も最大になることが示された。Gβファミリーに属する蛋白質は多くの場合、複合体を形成し機能する。そこで免疫沈降法などでarcA産物と結合するタンパク質の探索を行い、arcA産物と相互作用すると思われるタンパク質を見出した。parBのオーキシンに関するシス領域をGUSをレポーターとする形質転換タバコの実験系で解析した。その結果5'上流域-210-162までの49bpと-374-279までの96bpの二つの領域が生理的濃度のオーキシンに独立に応答して遺伝子を活性化できることを示された。しかし合成オリゴヌクレオチドを使ってこれらの領域をさらに短くすると、オーキシンに対する応答は消失した。またAREIに三箇所の点突然変異を導入した場合、いずれもオーキシンに対する応答は失われた。したがってparBのオーキシンによる転写の活性化は6bp程度の単一のモチーフにより制御されているのではなく、ある程度離れて存在する複数のモチーフの協調作用によるものと考えられる。本研究では植物ホルモンとして最も多面的な作用を持つオーキシンで発現が制御される遺伝子群をクローン化しその機能並びに発現制御機構を調べることを目的としている。WD-40repeat構造はタンパク質間の相互作用のモチーフと考えられるので、酵母を用いたtwo-hybrid法によりarcA産物と相互作用すると思われるタンパク質のcDNAをクローン化した。その中の一つはK^+チャンネルのβサブユニットと高い相同性が認められた。parCのオーキシン応答を制御するシス領域を決定した。点突然変異を導入した解析によりas-1類似の配列(pas-c)はparCのオーキシン応答に必須であるが、単独ではオーキシン応答には十分ではなく、他のシス因子も必要であることが明らかになった。