hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属錯体の関与する酵素反応過程の理論的研究

平成6年度の成果は次の通りである。(1)タンパク質の全電子波動関数を計算する密度汎関数法プログラムの開発開発したプログラムは以下のADの特徴を持つ。A.オブジェクト指向言語C_<++>によるコーディング。オブジェクト指向技術の導入により手続き型言語による開発で見られる弊害が改善され、7万行のプログラムが設計半年・コーディング半年で開発できた。B.ガウス型基底関数を用いた密度汎関数法。多くの経験が培われているaninitio HF法の手法を取り入れることができるとともに、本質的に計算を補助関数の数の3乗以下のステップで行なえるプログラムとなった(an initio HF法では総軌道数の4乗)。C.解析的X_α法の採用。従来の方法では交換相関ポテンシャルの値はグリッド上で数値計算的に求められてきたが、この方法を採取することで全てのステップを解析的に計算することができるようになった。D.タンパク質の電子状態計算のための初期電子密度作成。アミノ酸残基単位で密度補助関数と交換相関ポテンシャル補助関数のフィッティング係数をデータベース化した。現在、数十残基以上のタンパク質を計算するために、並列計算機の利用を検討している。(2)タンパク質内の酸化還元過程における状態遷移の予測チトクロムc_3の16個の酸化状態において実験データと適合するように状態間の遷移確率をパラメータとして割り振り、確率オートマトンの方法を用いて数値シミュレーションを行なった。(3)これらを高機能ワークステーション上で実行し、結果を可視化する統合環境の構築独自のグラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)をグラフィックスツールAVS(Application Visual System)とツールキットOSF/Motifを用いて作成し、密度汎関数法の入力データの作成や計算結果の画像表示などがマウス操作で行なえるようになった。
退職者世代向けの次世代育成・継承観尺度の開発

本研究は、わが国の世代間交流プログラムを評価できる日本語短縮版generativity尺度を開発することを目的とした。予備調査において、日本語版および4項目4尺度(全16項目)の短縮版を作成した。4項目4尺度の短縮版を用いて、本調査を実施した結果、本尺度の適合度は良好であった。さらに、既存尺度との併存妥当性を確認した。今後は、本尺度の信頼性・妥当性のさらなる検討を行い、高齢者による世代間交流プログラムの評価指標と成り得るか検証していくことが必要である。本研究の目的は、米国で開発された「Hopkins Generativity Index」の日本語版を作成し、既存の尺度とあわせて比較検討することにより、日本の実情に即した高齢者・退職者世代向けの短縮版generativity尺度(次世代育成尺度)を開発することである。本年度は、(1)「Hopkins Generativity Index」を日本語に翻訳した。(2)因子分析により日本語短縮版の尺度原案を作成し、プリテストの実施と妥当性の検討を行った。(3)滋賀県長浜市の60歳以上の地域高齢者3,000人を対象とした無作為郵送調査を実施し、回収を終了した。郵送調査は2月に配布し、回収率の増加をねらった督促状の郵送も行った。3月末までに返信のあった2,187件中(回収率は72.9%)、本人による記入が2,092件(95.7%)、入院・入所・心身の理由により回答不可能が83件(26.3%)、回答拒否が12件(0.5%)であった。回答者の平均年齢は71.5歳(±標準偏差8.0)であった。(4)現在、本調査のデータ整理を開始したところである。今後は、本調査データを用いて、日本語短縮版generativity尺度と高齢者の健康指標(主観的健康観,抑うつ,QOL,身体機能,認知機能など)との関連について分析を進めていく予定である。本研究の目的は、米国で開発された「Hopkins Generativity Index」(全27項目)を参考に、わが国の世代間交流プログラムを評価できる日本語短縮版generativity尺度を開発することである。平成22年度、予備調査において日本語版および4項目4尺度(全16項目)の短縮版を作成した。同年1月、作成した4項目4尺度を用いて、本調査(無作為郵送調査)を実施した。滋賀県長浜市の地域高齢者3,000名を対象とした。有効回答数は、2092票(M:1114、F:878)、平均年齢は71.8歳(±7.6)であった。本年度は、本調査データの分析を開始した。1予備調査により作成した4尺度4項目の短縮版の探索的因子分析を行った結果、本尺度の適合度は良好であった(GFI=0.933、AGFI=0.904、RMSEA =0.075)。2さらに、既存の改訂版世代性関心尺度(丸島他)における「世代継承性」および改訂版世代性行動尺度における「世代継承性承行為」との併存妥当性を確認した。3本尺度と高齢者の健康指標との関連を分析した結果、GDS尺度、自尊心尺度および老研式活動能力指標との相関がみられた。今後も詳細な分析を進めていく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
爪分析を用いた生活習慣病の定量評価技術の確立

超高齢化社会を迎え、生活習慣病を早期に評価し介入ることが求めらており、平成20年度からは特定健康診断も開始されている。生活習慣病は遺伝因子と環境因子の相互作用の中で発症、進展する多因子疾患であるが、生活習慣変容や薬物治療の効果を中期的に評価しうるバイオマーカーや、侵襲の少ない遺伝因子解析システムが乏しいのが現状である。本研究では、爪を用いた微量元素解析法による高血圧との関連解析を実施するとともに、爪由来DNA抽出技術を開発し、3種類のSNPsを用いた肥満遺伝子解析を行った。本研究は、大阪大学医学部附属病院臨床研究倫理委員会の承認後、実施された。本院の老年・高血圧内科外来および全国の協力医療機関において、201名の高血圧患者と1098名の健常者より爪試料を採取し、洗浄乾燥させ、一定量秤量後、硝酸溶液とマイクロウェーブ装置で完全に融解し、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS法)を用いてCa, P, Na, K, Mg, Zn, Cu, Se, Cr, Mn, Co, Mo, Al, Hg, Pb, As, Cdの17種類の解析を実施した。その結果、爪Na含有量およびK含有量が高血圧患者有意に高値であることや、性、年齢に応じて各種微量元素濃度が変化することを明らかにした。一方、爪遺伝子解析では、爪からDNAを抽出する技術開発に成功し、同一人から抽出した末梢血由来DNAと遺伝子多型が一致することを複数の検体で確認した。また、ADRB3遺伝子Trp64Arg多型,ADRB2遺伝子Arg16Gly多型,UCP1遺伝子A-3826G多型を肥満遺伝子の候補としてタイピングできる系を確立し、4,394名の爪の収集に成功した。今回検討した集団では、ADRB3遺伝子多型において、男性のBMIと境界域の相関(p=0.098)を認めたが、その他の遺伝子との関連は認めなかった。超高齢化社会を迎え、生活習慣病を早期に評価し介入することが求められており、平成20年度からは特定健康診断も導入される。本院の老年・高血圧内科外来および全国の協力医療機関において、201名の高血圧患者と1098名の健常者より爪試料を採取し、洗浄乾燥させ、一定量秤量後、硝酸溶液とマイクロウェーブ装置で完全に融解し、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS法)を用いてCa,P,Na,K,Mg,Zn,Cu,Se,Cr,Mn,Co,Mo,Al,Hg,Pb,As,Cdの17種類の解析を実施した。その結果、爪Na含有量は109.7±6.6ppmと正常血圧者の平均89.7±2.7ppmよりも有意に(p=0.0063)と高値、K含有量も高血圧患者では平均48.5±2.6ppmと正常血圧者の39.8±1.0ppmに比し有意に(p=0.0018)と高値であった。また、加齢に伴いMg,Zn,Cr,Mn,Al,Hg,As,Cdは有意な増加、Na,Kは有意な低下を認めた。またP,Na,K,Mg,Al,Hg,As,Csは男性で高く、Znは女性で高値であった。また、ADRB3遺伝子Trp64Arg多型,ADRB2遺伝子Arg16Gly多型,UCP1遺伝子A-3826G多型を肥満遺伝子の候補としてタイピングできる系を確立し、現在、検体収集と肥満との関連解析を進めている。

一方、爪遺伝子解析では、爪からDNAを抽出する技術開発に成功し、同一人から抽出した末梢血由来DNAと遺伝子多型が一致することを複数の検体で確認した。また、ADRB3遺伝子Trp64Arg多型,ADRB2遺伝子Arg16Gly多型,UCP1遺伝子A-3826G多型を肥満遺伝子の候補としてタイピングできる系を確立し、4,394名の爪の収集に成功した。今回検討した集団では、ADRB3遺伝子多型において、男性のBMIと境界域の相関(p=0.098)を認めたが、その他の遺伝子との関連は認めなかった。
レーザー化学反応によるフッ素系極薄潤滑膜の作製

本研究では、我々が見出したペルフルオロプロピレンと酸素との混合気体にArFエキシマーレーザー光を照射することにより誘起されるラジカル酸化重合反応が基板付近で進行して基板上にフッ素系のペルフルオロポリエーテル薄膜を作製できる方法を使用して、基板上にペルフルオロポリエーテル極薄膜を作製すること、さらに基板上に下地膜、磁気膜、保護膜を形成したものからなる磁気ディスクの炭素保護膜上にペルフルオロポリエーテル極薄膜を作製することを試みた。まず、ArFエキシマーレーザー化学反応によるフッ素系極薄潤滑膜の作製のため、反応ガス連続供給照射容器、真空系、光学部品、照射容器、原料ガス、基板、ガスフロー計、ArFエキシマーレーザーなどの配置を行った。照射条件を変化させてArFエキシマーレーザー照射を行い、基板上にペルフルオロポリエーテル極薄膜を作製し、このペルフルオロポリエーテル極薄膜の組成は主にCF_2Oからなること、膜厚は1-10nmであることを明らかにした。さらに、酸素に対して比較的安定で、熱的にも200°Cまでは安定であることもわかった。次にこのレーザー法により、基板上に下地膜、磁気膜、保護膜を形成したものからなる磁気ディスク(2.5,3.5インチ)の上にペルフルオロポリエーテル極薄膜を作製することを試み、レーザー照射条件の最適化を行った後、2.5,3.5インチのいずれのディスク上にもこの極薄膜を均一に作製することができた。作製したペルフルオロポリエーテル極薄膜の性質を分析し、組成は主にCF_2Oからなる、酸素に対して比較的安定であるが、水蒸気中に対しては不安定で徐々に分解することを明らかにした。また、摩擦係数の測定から作製したフッ素系極薄潤滑膜は従来品程度の潤滑性があることがわかった。
ジャミング転移の包括的理論

粉体、コロイド分散系、泡などの高密度粒子系で普遍的に観測されるジャミング転移の理解を目指し、その弾性的な応答、第一原理的な理論、関連した多様な現象の各論的な研究を推し進めた。特に弾性的な応答に関しては、粉体内部の微視的な構造を元に、その振る舞いを理解するスケーリング則を発見した。また、関連現象として、降伏応力を伴うジャミング転移点近傍のレオロジーと同じカテゴリーの挙動をする弾性体の静止摩擦力に関連して、その振る舞いを連続体モデルから解析する手法を開発し、その結果を実験的に確認した。粉体は密度が低い場合は流体的に、密度が高い場合は固体的に振る舞う。こうした流体的状態から固体的状態への変化はジャミング転移と呼ばれ、近年大きな注目を集めている。ジャミング転移の研究は、これまで主に強い外力による流動状態に関する研究が中心に行われてきたが、ジャミング転移はその固体的振る舞いも重要である。今年度は、この固体的振る舞いに着目し、粉体シミュレーションから、その弾性定数に臨界的な振る舞いがあらわれることを発見した。粉体は外部から加えられた歪みが小さい場合は、中に含まれる粒子間のネットワークの構造がほとんど変化せず、通常の弾性的な応答を示すが、歪みが大きくなる場合はネットワークの組み替えが発生し、その影響で弾性的な応答は強い非線形性をしめす。こうしたネットワークの組み替えから、転移点近傍ではある種の臨界スケーリングが成立する。この臨界スケーリングに関して、剪断粉体で一般に観測される雪崩的なネットワーク結合の切り替えに基づいた理論解析で、いくつかの臨界指数を理論的に決定することができた。また、こうしたジャミング転移の第一原理的な理論の構築の足がかりとして、平衡に近い系で成立する線形応答理論の粉体系への拡張を行った。これをもとに、粉体系での時空相関関数を導出することで、ジャミング転移の理論的な理解が進むと期待される。ジャミング転移はある種の静止摩擦の発生として考えられる現象であるが、そうした静止摩擦のマクロな理論として、弾性体に剪断を加えた際の摩擦の研究も平行して行った。この成果として、マクロな摩擦則の新しい普遍法則を導出することに成立している。粉体は低密度状態で流体的な流動を示す一方、高密度状態では固体的に振る舞い、応力に対して有限の歪みを示す。こうした固体状態の粉体に関しては、応力の応答として雪崩的な粒子間ネットワークの崩壊が観測される。こうしたジャミング転移と関連した現象に関して、その非線形剛性率と、雪崩的な崩壊で観測される臨界的な性質の間にある関係をシミュレーションと現象論の両面から明らかにすることに成功した。また、ジャミング転移と密接に関係する摩擦の起源に関して、前年度までに既存の理論では説明不可能だった摩擦係数の圧力依存性に関する法則を解析的に提案している。当該年度においては、その実験的検証を行い、理論の妥当性を示すことに成功している。粉体などの粒子系では高密度状態で非結晶の固体状態へ変化するジャミング転移が発生する。こうしたジャミング転移に関して、剛性率の発生に関する理論的な理解を行った。また、関連現象として、粉体中における乱流的な振る舞いと粉体レオロジーにおける粒子形状の効果に関してシミュレーションによる研究を行った。特にジャミング転移点近傍における粉体の剛性率に関しては、粒子間に発生する静止摩擦の影響を詳細に調べた。従来の研究においては、特にシミュレーションにおいて線形剛性率だけに着目し、わずかな摩擦の導入で剛性率が不連続に変化するという報告がなされていた。しかし、こうした特異性は素朴な観点からは理解しがたいものがあり、実際の実験との対応も良くなかった。本研究ではこうした点を踏まえて、剛性率を非線形応答領域を含める形で調べることで、ひずみと摩擦係数の非可換な極限操作の結果として、こうした特異性が現れることを発見した。この結果から、特に実験で測定するようなプロトコルにおいては、こうした特異性が大きな影響を与えないことを示している。また、これまで知られていた粉体乱流の振る舞いを高密度状態に拡張し、特にジャミング転移点近傍において乱流的な振る舞いに臨界性が現れることを発見した。この結果から乱流状態を特徴付けるエネルギースペクトルにある種の臨界スケーリングが成立することがわかった。さらに、楕円体や棒状の粉体粒子のシミュレーションを実行し、そうした粒子形状がジャミング転移点近傍でのレオロジーに質的な変化をもたらさないことを発見した。本研究課題においてはジャミング転移点近傍での剛性率、ジャミング転移の第一原理的計算、ジャミング転移の関連現象の解明を目的としてる。特に転移点近傍での剛性率に関しては粒子間摩擦の影響を明らかにし、関連現象に関しては粉体の乱流的な振る舞いとレオロジーに関して大きな進展があった。第一原理的計算に関しては公に公表している進展はないが、共同研究者との研究体制を立て直しているところであり、全体としては概ね計画通りの進行をしている。最終年度は研究実施計画のうち「ジャミング転移の弾性的応答」と「多様な関連現象の解明」に関して成果を得た。まず、弾性的応答に関しては、これまでの理想的な摩擦のない粒子から構成される粉体の剛性率の成果を踏まえて、より現実的な粒子間摩擦をもつ粉体における剛性率に関する数値的な解析を実施した。摩擦のない粒子の場合、その剛性率はジャミング転移点から連続的に立ち上がる連続転移を示すが、摩擦粒子の場合は粒子間摩擦由来の顕著な不連続転移が発生することを発見した。また、その剛性率の違いは、くわえた歪みが十分小さい線形応答領域に限られ、歪みの大きい領域では剛性率の違いは減少し、最終的に同様の連続転移的な振る舞いを示すことも見出した。

これらの特徴的な振る舞いは、新たに発見した臨界スケーリング則によって完全に記述される。また、関連現象の解明に関しては、名古屋大学の共同研究者と共に、振動を加えた砂山における雪崩的な崩壊に関する研究を実施した。特に、砂山が崩壊する際の表面で観測される流束に着目し、それが砂山の各点の位置に応じて変化することを発見した。特に、それらの依存性が、各点における砂山の高さとその勾配を用いたスケーリングで記述されることを見出した。このスケーリングにおいては、勾配に臨界値が存在し、その臨界点に向かってある種のべき的な発散が発生することが予言される。特に転移点近傍での臨界指数も含めて、実験と現象論の比較で良い一致が見られた。粉体、コロイド分散系、泡などの高密度粒子系で普遍的に観測されるジャミング転移の理解を目指し、その弾性的な応答、第一原理的な理論、関連した多様な現象の各論的な研究を推し進めた。特に弾性的な応答に関しては、粉体内部の微視的な構造を元に、その振る舞いを理解するスケーリング則を発見した。また、関連現象として、降伏応力を伴うジャミング転移点近傍のレオロジーと同じカテゴリーの挙動をする弾性体の静止摩擦力に関連して、その振る舞いを連続体モデルから解析する手法を開発し、その結果を実験的に確認した。本研究では、ジャミング転移に関連した多様な現象を理論的に解明することを目的としており、平成26年度は、具体的な現象を選択し、その理論的な解明を目指すものであった。当該年度での非線形剛性率と摩擦係数の圧力依存性に関する成果は、そうした具体的な系への理論の発展を示す良い足がかりとなっており、研究は概ね順調に進んでいると言える。今後は特に粉体の剛性率と関連現象としての粉体雪崩に関する研究を進める。これらの研究は密接な関連があり、実験の研究者も含めて、応用的な部分も視野に入れながら進展を図る。また、関連現象として新たに粉体層でのクレーターの研究を実験家とともに立ち上げており、そのジャミング転移点近傍のレオロジーの理論を応用した発展を試みる予定である。非平衡物理学本年度は、さらに非線形剛性率の第一原理的な解析を試みる。粉体の弾性的挙動は、粒子のネットワーク系の応答として解析可能であり、その方針に基づいて、さらなる理論の発展を試みる。また、これまでのジャミング転移の現象論は、主に球状の単純な粒子系を想定していたが、実際の粉体の形状は球とは大幅に異なる場合もある。昨年度より、研究室の学生との共同研究で、そうした粉体形状のジャミング転移へ与える影響も調べており、そうした一般的な系への適用可能性に関しても、成果をだす予定である。本研究の目的は(a)ジャミング転移点近傍の物質の弾性的応答、(b)ジャミング転移の第一原理的理論の構築、(c)ジャミング転移に関連した多様な現象の解明の3点があったが、それぞれに関して確固たる進展があり、当初の計画通り順調に推移しているといえる。ひきつづき、3つの課題に関して相互の連携をはかりながら進展させる。
光応答性フォルダマーの連結による刺激応答性ポリマーの創成

本研究では、ペプチド・タンパク質と同様の二次構造を形成するフォルダマーの分子骨格を提案し、その二次構造を外部刺激によりダイナミックに制御する分子システムの構築とポリマー化を目的とした。フォルダマーの基本骨格として、2-フェニルチアゾールがシスーシソイドコンホメーションで連結したヘリカルテトラチアゾールを開発した。これは、骨格中に光反応性の6π電子系を有し、また、キラル基の導入により一方向巻きのヘリカル構造を形成した。更に、フォルダマー側鎖基に発光性のペリレン、ピレンや金属錯体を導入し、光照射による分子の構造の大きな変化と発光特性変化を融合した分子システムを構築した。ポリマーへの導入も行った。フォルダマー、らせんポリマーをはじめペプチドを模倣した2次構造を示すポリマーの開発が進んでいる。タンパク質の機能発現の本質は2次構造間の相互作用にあり、これを外部刺激により制御することが可能となれば天然系を凌駕する高機能ポリマーの創成に貢献できる。本研究では、2次構造間を接続する刺激応答性連結ユニットの合成と主鎖骨格への導入による刺激応答性ポリマーの創成を目的とした。今年度は、分子のフォールディング状態の制御により、分子内のππスタッキングを光刺激により制御した分子システムの開発を行った。具体的には、ピレン発光団のキラルスタッキングの可逆的制御と、円偏光発光の可逆的オンーオフスイッチングに成功した。分子システムとして、スイッチング機能と構造制御を両立する分子骨格の開発が行え、分子内相互作用の外部刺激による制御の一例として、発色団間のキラルスタッキング制御をうまく実証する事ができている。本研究では、合成化合物であり、ペプチド・タンパク質と同様の二次構造を形成するフォルダマーの分子骨格を提案し、その二次構造を外部刺激によりダイナミックに制御する分子システムの構築とポリマー化を目的とした。昨年度までに、分子のフォールディング状態の光制御により、分子内のπーπスタッキングを可逆的に制御した分子システムの構築に成功している。本年度は、πスタッキング部位に発光団のピレンを導入し、更に、フォールディングの巻き方向(右巻き、左巻き)を制御した円偏光スイッチング分子の開発を行った。この分子は、光照射前は、ピレン間のキラルスタックによりエキシマー由来の円偏光発光を示すが、光照射により、二次構造が変化し、円偏光発光が消失する。更に、ピレンの部位にアキラルな9配位希土類錯体を導入した二核性のキラル錯体を作成し、光照射に伴う2つの希土類錯体のキラル配置変化により、円偏光発光の変調を導いた。更に、円偏光発光の指標である異方性因子は、先述のピレン系分子に比較して10倍程度の増強に成功した。これは、局所的にはアキラル構造を有する2つの希土類錯体をキラル配置することで、円偏光発光が得られる初めての例であり、学術的に意義深く、更に、それを動的変調することに成功したことは応用面でも期待がもてる。最後に、キラルな二次構造を導入したポリマーの合成を行った。合成したポリウレタン系の高分子が光応答性を示すことを確認した。スイッチングユニットの両端に、高分子骨格へ接続可能な官能基の導入は実現している。今後はポリウレタンなどのエラストマー中への骨格導入を目指して、合成を進める。機能物質化学当初、計画よりも物品費が抑えられた。特に、薬品費について、一昨年度までの研究により用いていた試薬がそのまま使えるものが多数あったことと、合成法の改良により薬品費が抑えられたことによる。昨年度合成した化合物について、分離精製が必要となっており、分離精製装置(HPLC)の消耗部品を新たに購入する必要がある。これに充当させる。
高分子ゲルの表面構造と機能発現に関する研究

本研究では、高分子ゲルのメゾスコピックサイズの表面構造とその刺激応答性を観測・解析することによって、サブミクロンサイズの表面構造が巨視的な機能に果たす役割、高分子の持つ複雑構造とそれが生み出す機能を解明することを目的とした。表面構造の階層性について研究し、次の成果を得た。1.高分子ゲルの合成:フィルム状のN-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)ゲルをさまざまな環境下で合成した。合成温度を変化させることにより、網目の不均一性を変化させた。2.微視的な表面構造の評価:(1)原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、NIPAゲル表面のメゾスコピックサイズの表面構造を液中で直接観察した。(2)外部環境の変化に伴う微視構造の変化を測定するために、自作の液中セルを用いて、温度変化によるNIPAゲルの表面形態の変化を測定した。紫外可視分光光度計を用いて溶媒成分を定量した。(3)AFMによって得られたゲルの表面像の自己相関関数、相関長を決定し、スケーリング、パワースペクトルなどによるラフネス解析を行なった。3.巨視的な体積相転移とキネティクスを、顕微鏡ビデオシステムを用いて測定し、各々の因子の膨潤曲線に与える影響、刺激応答性、相転移速度について考察した。4.水中でのゲル表面と気泡間の静的接触角を温度の関数として測定した。表面の疎水性、親水性といった化学的性質のみならず、網目の密度、表面の不均一性、表面粗さといった物理的性質の微妙なバランスによって表面の巨視的な性質の1つである静的接触角が、決定されることを実験により明らかにした。5.表面の微視構造の評価、及び巨視的な物性実験を基に、網目構造の階層性を評価し、サブミクロンサイズの構造が巨視的形態変化を生み出す原理について考察した。分子レベルの化学的性質や構造変化のみならずサブミクロンサイズの構造とその変化が、巨視的な表面の機能に大きな影響を与えることが示された。本研究では、高分子ゲルのメゾスコピックサイズの表面構造とその刺激応答性を測定し、ゲルの合成時に形成されるドメイン構造と、外的環境変化による表面構造の変化を観測・解析することによって、巨視的な機能に及ぼすドメイン構造の影響を明らかにする。そのために、高分子網目の性質の異なる様々なゲルを合成し、微視的・巨視的手段を用い、表面構造の階層性について研究する。サブミクロンサイズの表面構造が巨視的な機能発現に果たす役割について考察し、高分子の持つ複雑構造とそれが果たすユニークな機能への役割を解明することを目的とした。平成9年度はゲルの微視的な表面構造について実験を行ない、次の成果を得た。1.高分子ゲルの合成:N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)ゲルをさまざまな環境下で合成した。ゲルの形状はディスク状で、シランカップリング剤を用いて、片面をガラス板に化学的に固定して合成した。2.微視的な表面構造の評価:(1)原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、液中タッピングモードにて、NIPAゲル表面のサブミクロン数10ナノメートルサイズの微視的な表面構造を液中で直接観察した。(2)AFMに付属の液中セルを、改良・自作し、これを用いて、外部環境の変化に伴う微視的な構造変化を測定した。温度変化によるNIPAゲルの表面形態の変化を測定した。紫外可視分光光度計を購入し、これを用いて溶媒成分を定量した。

(3)AFMによって得られたゲルの表面像の自己相関関数を決定し、これを用いて相関長を計算し、スケーリング、パワースペクトルなどによるラフネス解析を行ない、ゲルの表面構造とその変化を考察した。ゲルの表面が実際にどのような微視的構造をとっているのかについて解析した。本研究では、高分子ゲルのメゾスコピックサイズの表面構造とその刺激応答性を測定し、ゲルの合成時に形成されるドメイン構造と、外的環境変化による表面構造の変化を観測・解析することによって、巨視的な機能に及ぼすドメイン構造の影響を明らかにする。そのために、高分子網目の性質の異なる様々なゲルを合成し、微視的・巨視的手段を用い、表面構造の階層性について研究する。サブミクロンサイズの表面構造が巨視的な機能発現に果たす役割について考察し、高分子の持つ複雑構造とそれが果たすユニークな機能への役割を解明することを目的とした。平成10年度はゲルの巨視的な表面物性の実験を行ない、次の成果を得た。1.巨視的な体積相転移とキネティクスを測定し、既報の相転移の実験・理論と比較した。体積変化を、顕微鏡ビデオシステムを用いて測定し、各々の因子の膨潤曲線に与える影響、刺激応答性、相転移速度について考察した。2.表面の巨視的な性質の1つとして、水中での空気泡の静的接触角を測定した。前年度と同一条件で合成した各種ゲル表面の接触角を、外部環境の関数として測定した。ゲル表面と気泡間の静的接触角を測定し、表面の疎水的、親水的といった化学的性質のみならず、網目の密度、表面の不均一性、表面粗さといった物理的性質の微妙なバランスによって接触角が決まることを実験により明らかにした。3.前年度のAFM像による微視的な表面構造の評価、及び本年度得られた巨視的な実験結果を基に、ゲルの表面構造の階層性を評価し、ゲルの構造と外部環境変化の影響、サブミクロンサイズの表面構造が巨視的な形態変化を生み出す原理と巨視的な機能の発現に果たす役割について考察した。分子レベルの化学的性質や構造の変化のみならずサブミクロンサイズの構造とその変化が、巨視的な表面の機能に大きな影響を与えることが示された。
野菜類における薬剤耐性菌の分布状況と食品保存・調理過程での挙動について

昨年度、生食する機会が多い野菜10種類(キャベツ、キュウリ、ダイコン、タマネギ、トマト、ナガネギ、ニンジン、ピーマン、ミズナ、レタス)より、グラム陰性菌385株を分離し、属レベルまでの同定を行ったところ、Klebsiella属、Enterobacter属などの日和見感染を起こす菌種が存在する可能性が示唆された。また5系統12種類の抗菌薬についてディスク拡散法による薬剤耐性を検討したところ、61株が1種以上の抗菌薬に耐性であった。特にカルバペネム系抗菌薬に耐性の株が多く、中には8剤耐性など多剤耐性株が存在した。今年度は分離菌株について同定キットを用いて種レベルまで同定を行い、菌種を明らかにした。また薬剤耐性株について、パルスフィールド電気泳動(PFGE)装置を用いてプラスミド保有状況を検討した。さらに一部の多剤耐性株[Sphingomonas parapaucimobilis ; 3剤耐性、Chryseobacterium gleum ; 2剤耐性、Stenotrophomonas maltophilia ; 3剤耐性(以上ミズナ由来株)、未同定株;8剤耐性(レタス由来株)]を試験菌とし、調理操作や食品保存(熱処理、塩蔵、酸)の条件下での生育状況と薬剤耐性度の変化を検討した。種レベルまでの同定の結果、226株において種名が明らかになり、腸内細菌科に属する細菌が209株、Chryseobacterium gleum、Stenotrophomonas maltophiliaなどの日和見感染菌として代表的な細菌も同定された。食中毒菌のような病原性が高い細菌は本研究では検出されなかった。薬剤耐性株についてのPFGEの結果、プラスミドの存在は確認できず、薬剤耐性遺伝子が染色体上に存在することが示唆された。調理操作や食品保存方法による多剤耐性株における生育状況と薬剤耐性の変化については、熱処理(59°C、55°C)では、コントロール(37°C培養)と比較して、若干の菌数の減少が見られたが、薬剤耐性度の変化は認められなかった。塩蔵の条件として10%NaCl、15%NaCl添加のLB培地にて検討したところ、コントロール(通常のLB培地)と比較して生菌数の若干の減少が見られ、アルベカシンおよびアミカシンで薬剤耐性度の若干の低下が認められた。また酸の条件として三杯酢(酢、食塩、醤油)を調製し、試験菌を接種した後、24時間後に菌を回収、回復培地(本実験ではLB培地を使用)にて培養したが、すべての試験菌において生育が認められなかった。本研究の結果より、生食する機会が多い野菜より分離された細菌は比較的病原性が低い日和見感染菌種が多数であったが、薬剤耐性、特に多剤耐性を有した菌株も存在した。しかし、薬剤耐性はプラスミド性ではなく染色体性であることが示唆されたため、野菜の生食によってヒトの体内に入ったとしても、薬剤耐性遺伝子が他菌種へ伝播する可能性はひじょうに低いと考えられた。また調理操作や食品保存の条件下では、染色体性の薬剤耐性遺伝子の発現をコントロールすることは困難であることが示唆された。今年度はサラダの材料など生野菜として食する機会が多い10種類の野菜(キャベツ・キュウリ・ダイコン・タマネギ・トマト・ナガネギ・ニンジン・ピーマン・ミズナ・レタス)を試料とし、細菌を分離後、研究期間を考慮してグラム陰性菌についてのみ属レベルでの同定および薬剤感受性試験を行った。薬剤感受性試験は、現在臨床現場で使用されている6系統12種類の抗菌薬(アミノグリコシド系3種、フルオロキノロン系3種、セファロスポリン系2種、カルバペネム系2種、オキサセフェム系1種およびモノバクタム系1種)について、ディスク拡散法を用いて行った。10種類の試料より385株のグラム陰性菌が分離され、同定の結果、Mebsiella属87株(22.6%)、Serratia属29株(7.5%)、Enterobacter属20株(5.2%)などの腸内細菌科の細菌が385株中303株(78.7%)と多数分離された。ディスク拡散法により1種類以上の抗菌薬に耐性を示した株は385株中61株(15.8%)であった。特にカルバペネム系抗菌薬(イミペネム・メロペネム)に対し高度耐性を示す株が19株であり、これらの株ではモノバクタム系にも高度耐性、アミノグリコシド系、セファロスポリン系(セフォタキシム)に中等度耐性を示した。また現在のところセファロスポリン系抗菌薬セフタジジムやフルオロキノロン系抗菌薬シプロフロキサシン、レボフロキサシンに耐性株は検出されていない。分離菌株の抗菌薬耐性について試料別に検討すると、ミズナでは4系統、レタスでは5系統の抗菌薬に多剤耐性を示す菌株が認められ、それぞれの菌株について同定を行ったところミズナではFlavobacterium属、Klebsiella属、レタスではAeinetobacter属、Salmonella属に属する細菌であった。現在、薬剤耐性遺伝子が既知のものであるか、プラスミド性あるいは染色体上に存在しているのかなどを検討中である。

昨年度、生食する機会が多い野菜10種類(キャベツ、キュウリ、ダイコン、タマネギ、トマト、ナガネギ、ニンジン、ピーマン、ミズナ、レタス)より、グラム陰性菌385株を分離し、属レベルまでの同定を行ったところ、Klebsiella属、Enterobacter属などの日和見感染を起こす菌種が存在する可能性が示唆された。また5系統12種類の抗菌薬についてディスク拡散法による薬剤耐性を検討したところ、61株が1種以上の抗菌薬に耐性であった。特にカルバペネム系抗菌薬に耐性の株が多く、中には8剤耐性など多剤耐性株が存在した。今年度は分離菌株について同定キットを用いて種レベルまで同定を行い、菌種を明らかにした。また薬剤耐性株について、パルスフィールド電気泳動(PFGE)装置を用いてプラスミド保有状況を検討した。さらに一部の多剤耐性株[Sphingomonas parapaucimobilis ; 3剤耐性、Chryseobacterium gleum ; 2剤耐性、Stenotrophomonas maltophilia ; 3剤耐性(以上ミズナ由来株)、未同定株;8剤耐性(レタス由来株)]を試験菌とし、調理操作や食品保存(熱処理、塩蔵、酸)の条件下での生育状況と薬剤耐性度の変化を検討した。種レベルまでの同定の結果、226株において種名が明らかになり、腸内細菌科に属する細菌が209株、Chryseobacterium gleum、Stenotrophomonas maltophiliaなどの日和見感染菌として代表的な細菌も同定された。食中毒菌のような病原性が高い細菌は本研究では検出されなかった。薬剤耐性株についてのPFGEの結果、プラスミドの存在は確認できず、薬剤耐性遺伝子が染色体上に存在することが示唆された。調理操作や食品保存方法による多剤耐性株における生育状況と薬剤耐性の変化については、熱処理(59°C、55°C)では、コントロール(37°C培養)と比較して、若干の菌数の減少が見られたが、薬剤耐性度の変化は認められなかった。塩蔵の条件として10%NaCl、15%NaCl添加のLB培地にて検討したところ、コントロール(通常のLB培地)と比較して生菌数の若干の減少が見られ、アルベカシンおよびアミカシンで薬剤耐性度の若干の低下が認められた。また酸の条件として三杯酢(酢、食塩、醤油)を調製し、試験菌を接種した後、24時間後に菌を回収、回復培地(本実験ではLB培地を使用)にて培養したが、すべての試験菌において生育が認められなかった。本研究の結果より、生食する機会が多い野菜より分離された細菌は比較的病原性が低い日和見感染菌種が多数であったが、薬剤耐性、特に多剤耐性を有した菌株も存在した。しかし、薬剤耐性はプラスミド性ではなく染色体性であることが示唆されたため、野菜の生食によってヒトの体内に入ったとしても、薬剤耐性遺伝子が他菌種へ伝播する可能性はひじょうに低いと考えられた。また調理操作や食品保存の条件下では、染色体性の薬剤耐性遺伝子の発現をコントロールすることは困難であることが示唆された。
鎖骨頭蓋異形成症の歯の移動遅延解明を目的としたRunx2ストレス応答機構解析

Runx2は、骨形成に必要な骨牙細胞および軟骨細胞分化の必須転写因子であるとともに、鎖骨頭蓋異形成症の原因遺伝子として知られている。鎖骨頭蓋異形成症病態モデルであるRunx2ヘテロノックアウトマウスは、メカニカルストレス応答が低下し、骨牙細胞分化促進の低下が生じている可能性がある。そこで、本研究では、Runx2ヘテロノックアウトマウスに実験的歯の移動を行い、歯の周囲の関連因子を検討した。Runx2ヘテロノックアウトマウスでは、歯の移動距離だけでなく、炎症性サイトカインおよび細胞浸潤の低下が認められた。Runx2は骨牙細胞分化に必須な転写因子であり、メカニカルストレスのセンサーでもある。Runx2遺伝子変異が原因である鎖骨頭蓋異形成症は遺伝性疾患であり、主に口腔顎顔面領域に異常を呈し、顕著な歯の移動遅延が認められるため、矯正歯科治療が非常に困難であり、未だに適切な治療法が確立されていない。申請者のグループは、同病態モデルであるRunx2ヘテロノックアウトマウスを用いて、歯の移動遅延およびメカニカルストレス応答の低下を明らかにしてきた。本研究は、Runx2のメカニカルストレス応答機構の解析により、鎖骨頭蓋異形成症の顎顔面、口腔内の病態を明確にすることにより、新たな矯正歯科治療方法の開発への基盤を提供することを目的とする。鎖骨頭蓋異形成症マウスモデルであるRunx2ヘテロ欠損マウスを用いて、まず実験的歯の移動モデルを用いたin vivoでRunx2関連因子を検討した。ニッケルチタンワイヤーを上顎切歯に装着して固定源とし、上顎右側第一臼歯を頬側から口蓋側に移動させる、再現性の良い実験的歯の移動法を用いて、歯の移動0、0.5、1、3、7、10、14、21日後に解析を行った。歯の移動量は、シリコン印象材を用いてマウスの上顎印象を採取し、上顎左右第一臼歯口蓋咬頭距離を計測した。組織的評価は、灌流固定を行い、組織切片を作製後、ヘマトキシリンーエオジン染色、TRAP染色を行った。また、牽引側と圧迫側の歯根膜組織、歯槽骨から該当する部分を採取し、組織を液体窒素で凍結・粉砕し、タンパク、RNAを抽出した。各々のマウスの上顎左側第一臼歯はコントロールとする。歯の移動量および破骨細胞数は、野生型と比較してRunx2ヘテロ欠損マウスでは有意に少なかった。組織からタンパク、RNAを高純度に抽出することができかった。現在、これに関して、データ収集および解析を進めているところである。実験に必要な純度のタンパク、RNA抽出を得ることができず、当初予定の実験が実施できなかったため。同病態モデルであるRunx2ヘテロノックアウトマウスを用いて、歯の移動遅延およびメカニカルストレス応答の低下を明らかにしてきたため、これをさらに発展させ、Runx2のメカニカルストレス応答機構の解析により、鎖骨頭蓋異形成症の顎顔面、口腔内の病態を明確にすることにより、新たな矯正歯科治療方法の開発への基盤を提供することを目的とする。Runx2ヘテロノックアウトマウスを用いて、ニッケルチタンワイヤーを上顎切歯に装着して固定源とし、上顎右側第一臼歯を頬側から口蓋側に移動させる実験的歯の移動法にて、歯の移動7日後の牽引側と圧迫側の歯根膜組織、歯槽骨から該当する部分を採取し、組織を液体窒素で凍結・粉砕し、RNAおよびタンパク質を採取し、コントロールマウスとの相違点を検討した。骨牙細胞関連因子であるALP活性やオステオカルシンや破骨細胞因子であるRANKLの発現低下が認められ、in vitroによる伸展力を伴うメカニカルストレス負荷実験においても同様の結果がえられた。また、歯の移動に影響を与える炎症性サイトカインにおいても、Runx2ヘテロノックアウトマウスとコントロールマウスの間で差が認められた。適切な抽出方法を模索し、マイクロアレイ法にて網羅的に関連分子を探索し、in vivoにおける発現部位およびタイミングを組織学的に同定し、発現量をRNAはreal time PCR法、タンパクはwestern blotting法、ELISA法を用いて測定する。医師薬学適切な純度のタンパク、RNAを得ることができず、当初予定していた実験が行えなかったため。次年度の研究を遂行するためには多くの消耗品が必要であり、これに使用する計画である。
転倒経過局面からみた高齢者の「転び方」の練習効果に関する実証的研究

後方への転倒時における高齢者のスクワット動作についてバイオメカニクス的分析を行った結果、高齢者の後方への転倒時のスクワット動作は、若年者に比べて膝及び腰関節の反応時間が遅く、足関節が伸展し、膝関節が伸びた状態のまま、腰関節を中心に行う動作であることが明らかになった。また、足及び膝関節を大きく早く背屈、屈曲させるスクワット動作を16週間練習することによって、若年者の値に近づくことが実証された。平成18年度は、高齢者と若年者の転倒中動作を多角的に検討するために、後方転倒計測システムを用いて、後方への転倒経過局面における体幹筋・下肢筋の筋放電開始時間、足関節・膝関節・股関節変動開始時間及び変動値を比較・検討した。被験者は、高齢者6名(高齢者群)及び若年者7名(高齢者群)を対象とした。試技条件は,自分で転倒を開始する自発的転倒(VOL),後傾角度5度(5deg)及び後傾角度10度(10deg)の3条件とした。被験者には、安全性の確保のため、自発性転倒での動作を繰り返し実施させた。被験者の腹直筋、外側広筋、大腿二頭筋に筋電図、足関節、膝関節及び股関節にゴニオメータを装着した。すべての実験条件ごとに、筋電図からみた筋放電開始時間、各関節変動からみた反応時間を計測した。側方からのビデオ映像から、転倒中の足関節・膝関節・股関節角度、頭部及び体幹の傾斜角度を求めた。以下に結果をまとめる。1.高齢者群及び若年者群の5deg条件、10deg条件において足関節の反応開始時間に有意な差異はみられなかったが、高齢者群の膝関節の反応開始時間は若年者群に比べ遅い値を示した。また、股関節の反応開始時間でも高齢者群の方が遅い値を示した。2.5deg条件、10deg条件ともに高齢者群の腹直筋、外側広筋、大腿二頭筋の筋放電開始時間が、若年者群に比べ遅くなる傾向を示した。3.5deg、10deg条件、及びVOL条件の足・膝・股関節の関節角度において、高齢者群が若年者群に比べ小さな値を示した。4.両群の5deg条件での角度変化を比較した結果、足及び膝の関節角度で高齢者群が若年者群に比べ小さな値を示した。5.両群の10deg条件での角度変化を比較した結果、5deg条件と同様に、足及び膝の関節角度で高齢者群が若年者群に比べ小さな値を示した。6.両群の首の傾斜角度、体幹の傾斜角度及び首と体幹のなす角度を比較した結果、5deg条件の体幹の傾斜角度において、高齢者群が若年者群に比べ小さな値を示したが、それ以外の項目では、両群問に有意な差異はみられなかった。平成19年度は、被験者を増やし、高齢者と若年者の転倒中動作を多角的に比較検討した。さらに、この結果に基づいて、衝撃力の少ない転び方について検討を行い、「安全な転び方」について探求した。すなわち、後方転倒計測システムを用いて、後方への転倒経過局面における体幹筋・下肢筋の筋放電開始時間、足関節・膝関節・股関節変動開始時間及び変動値を分析した。また、若年者10名に対し、2ヶ月間考案した転び方を週3回練習させ、効果判定を行った。高齢者10名(高齢者群)及び若年者10名(高齢者群)を対象に、自分で転倒を開始する自発的転倒、後傾角度5度及び10度の3条件を設定した。筋電図からみた筋放電開始時間、ゴニオメータを用いた各関節変動からみた反応時間を計測した。結果を以下にまとめる。1.高齢者群及び若年者群の足関節の反応開始時間に差異はみられなかったが、高齢者群の膝関節の反応開始時間は若年者群に比べ遅かった。また、股関節の反応開始時間でも高齢者群の方が遅かった。2.高齢者群の腹直筋、外側広筋、大腿二頭筋の筋放電開始時間が、若年者群に比べ遅かった。3.両群の角度変化を比較した結果、足及び膝の関節角度で高齢者群が若年者群に比べ小さな値を示した。4.両群の首の傾斜角度、体幹の傾斜角度及び首と体幹のなす角度を比較した結果、体幹の傾斜角度において、高齢者群が若年者群に比べ小さな値を示したが、それ以外の項目では、両群間に差異はみられなかった。5.これらの結果から、足と膝関節を大きく、しかも速く屈曲させるスクワット動作の有効性が示唆された。6.若年者に対し、2ヶ月間考案した転び方を週3回練習させた結果、足関節、膝関節、股関節ともに反応開始が早くなり、筋放電開始蒔間も短縮した。

首の傾斜角度、体幹の傾斜角度は、変化が認められなかった。平成20年度は、16週間にわたる足と膝関節を大きく速く屈曲させるスクワット動作(転び方)の転倒局面からみた練習効果を明らかにするために、高齢者練習群10名及び対照群10名に対し、転び方を週3回練習させ、練習前後の転倒中動作を多角的に比較検討した。すなわち、後方転倒計測システムを用いて、後方への転倒経過局面における体幹筋,下肢筋の筋放電開始時間、足関節・膝関節・股関節変動開始時間及び変動値(角度、角速度)を分析し、練習前後で比較した。練習方法は、16週間週3回、膝関節を大きく速く屈曲させるスクワット動作10回である。分析方法として、後傾角度5度条件における、筋電図からみた筋放電開始時間、ゴニオメータを用いた各関節変動からみた反応時間を計測した。側方からのビデオ映像から、転倒中の足関節・膝関節・股関節角度、頭部及び体幹の傾斜角度及び角速度を求めた。結果を以下にまとめる。1.練習群及び対照群ともに練習前後の股関節の反応開始時間に変化はみられなかったが、練習群の足関節・膝関節の反応開始時間は練習後に有意に早くなった。対照群では、すべての反応開始時間に変化はみられなかった。2.練習群の腹直筋、大腿二頭筋の筋放電開始時間は練習後に有意に早くなった。対照群では練習後に変化はみられなかった。3.練習群の足及び膝の関節角度及び角速度は練習後で有意に大きな値を示した。対照群では、すべての関節角度及び角速度において練習後に変化はみられなかった。4.体幹の傾斜角度及び首と体幹のなす角度を練習前後に比較した結果、練習群の体幹の傾斜角度は練習後に有意に小さい値を示した。対照群では、関節角度・角速度ともに練習後に変化はみられなかった。5.これらの結果から、足と膝関節を大きく速く屈曲させるスクワット動作の16週間の練習は、転倒接地時の衝撃力を軽減する可能性が示唆された。
T細胞融合法により作製したサプレッサ-リンフォカインによる免疫学的寛容の誘導の試み

マウスの系において、T細胞融合法を用いてAntigen非特異的なサプレッサ-ファクタ-(TsF)を分泌する細胞株を分離し、その性格を調べた。in vitroにおける性格は昭和63年度の報告で述べたごとく、T細胞特異的にCTL反応、MLC反応を抑制し、その作用機序はインタ-ロイキン2(IL-2)と競合的に作用する事によると予想されていた。平成元年度の研究により、本TsFはIL-2受容体を有するIL-2依存性細胞(CTLL)に吸着され、その抑制効果が減弱することから、IL-2と競合しIL-2受容体を占居する可能性が更に強まった。又、TsFを作用せても,T細胞や、CTLL表面のIL-2受容体の出現頻度には差の無いことを認めた。TsFの分子量は、セファデックスカラム法により、約2万4万の分子量の部位に抑制活性を認めた。他種の細胞(ラットT細胞、ヒトT細胞)への抑制効果について検討したが、CTL反応、MLC反応等の抑制効果は認められず、マウス特異的であり、本TsFをそのままヒトに応用する事は不可能と判明した。in vivoの系においては、約10倍に濃縮したTsFを用いた。マウスの同種ラ氏島移植において、移植後連日7日間の投与により、生着延長効果を認めたが、ALS投与により認められる効果程強くなかった。皮膚移植においても同様であった。ヒトの系においても融合細胞を作製したが、マウスの系に比べて効果的なTsF産生細胞を得られなかった。現在、細胞融合法をより効率に行うべく、レ-ザ-を用いた融合法を研究中であるが、300個に1個の割で融合する細胞を得られる様になってきた。今後はこの方法によりヒトのT細胞融合を行い、ヒトTsFの作製をめざす予定である。マウスの系において、Anti Lymphocyte Serum ( ALS)注射後4日目の脾内T細胞とBW5147細胞との細胞融合法により、サプレッサーファクター(TsF)と思われるリンフォカインを生成している細胞株を継代し、TsFの性格について検討した。TsFの作用は、Antigen非特異的であり、又、genetic-restrictionなしに、Mixed Lymp hocyte Culture (MLC)やCytotoxicic.T.cell (CTL)誘導を抑制する。又、T細胞の反応を特異的に抑制し、B細胞の増殖や分化、機能については影響を与えない点や、各種のマウス癌細胞株の増殖、線維芽細胞の増殖を抑制しない点から、本TsFの抑制は汎細胞毒によるものでない事が判明した。MLC反応、CTL誘導の抑制効果が、反応のいかなる時期の抑制によるものが検討した結果、本TsFの作用は反応系の前、中期にあることが解った。又、インターロイキン2 (IL-2)を反応系に加えると、これらの反応抑制が一部減弱する事や、IL-2依存性細胞の増殖を抑制する事から、TsFはIL-2と競合的に作用すると思われた。MLCの初期において、ヘルパーT細胞より分泌されるIL-2の生成を抑制するのか、又、IL-2のreceptorの発現を抑制するかについては、現在検討中である。in vivoにおいて、TsFのもつ、皮膚移植生着延長効果について検討したが、系によりその効果はばらつきが見られ原因を究明中である。一つにはTsFの濃縮課程における機能の失活が考えられ、現在行っているセファデックスカラム法に加えて凍結乾燥法等による分離精製法を考慮している。生化学的性格、及び、分子量の同定は現在実験中である。
アーユルヴェーダ生薬からPPARの発現制御を指標とした生活習慣病改善物質の探索

インドのアーユルヴェーダ生薬を探索資源とし、糖尿病や肥満などの生活習慣病の改善を目的とした核内受容型転写因子のひとつであるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)の発現を制御する物質の探索を行った。脂肪前駆細胞(3T3-L1細胞)を用いた脂肪細胞への分化促進作用や脂肪酸のβ酸化による肝細胞中の中性脂質量の減少を指標にPPARγおよびαアゴニスト様物質探索のための候補となる薬用植物の選別を行った。それらの中で、インドのみならず東南アジアで薬用として用いられているショウガ科植物Kaempferiaparviflora(根茎)、ハス科植物ハス(Nelumbonucifera)花部に強いPPARγアゴニスト様作用を見出した。種々のカラムクロマトグラフィーおよび分取HPLCを用いて有効成分の単離を行い、活性成分としてメトキシフラボノール類やアポルフィン型アルカロイド類を見出した。メトキシフラボノール類については関連フラボノイド44種の結果から構造活性相関に関する知見を得るとともに、受容体レベルでのアゴニスト作用は認められなかったがPPARγmRNAの発現亢進を確認した。さらに、C/EBPαおよびβの発現亢進などその作用機序に関する知見を得た。その他、ナガコショウの一種Piperchabaに含まれるpiperlonguminineやretrofractamideAにPPARγ2mRNAの発現亢進を確認する望な物質の開拓を進めた。と共に、経口投与後の薬物動態およびretrofractamideA誘導体の合成を行い、より有望な物質の開拓を進めたインドのアーユルヴェーダ生薬を探索資源とし、糖尿病や肥満などの生活習慣病の改善を目的とした核内受容型転写因子のひとつであるペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)の発現を制御する物質の探索を行った。と共に、経口投与後の薬物動態およびretrofractamideA誘導体の合成を行い、より有望な物質の開拓を進めたインドのアーユルヴェーダ医学において肥満、糖尿病、動脈硬化などに有効と解釈される薬効が伝承され、食経験があるなど安全性が確立している薬用植物を探索資源とし、糖尿病や肥満などの生活習慣病の改善を目的とした核内受容型転写因子のひとつであるペルオキシゾーム増殖因子活性化受容体(PPAR)の発現を制御する物質の探索を行った。in vitroの一次スクリーニング方法として脂肪前駆細胞3T3-L1細胞を用いた脂肪細胞への分化促進作用や脂肪酸のb酸化による肝細胞中の中性脂質量の減少を指標にPPARγおよびαアゴニスト様物質探索のための候補となる薬用植物の選別を行った。それらの中で、アーユルヴェーダのみならず、東南アジアで薬用として用いられている数種のショウガ科植物Kaempferia属やミカン科Citrus属植物およびハス(Nulumbo nucifera)に顕著なPPARγアゴニスト様作用を見出した。インドのアーユルヴェーダ医学において肥満、糖尿病、動脈硬化などに有効と解釈される薬効が伝承され、食経験があるなど安全性が確立している薬用植物を探索資源とし、糖尿病や肥満などの生活習慣病の改善を目的とした核内受容型転写因子のひとつであるペルオキシゾーム増殖因子活性化受容体(PPAR)の発現を制御する物質の探索を行った。in vitroの一次スクリーニング方法として脂肪前駆細胞3T3-L1細胞を用いた脂肪細胞への分化促進作用や脂肪酸のβ酸化による肝細胞中の中性脂質量の減少を指標にPPARγおよびαアゴニスト様物質探索のための候補となる薬用植物の選別を行った。さらに、初年度にショウガ科植物Kaempferia属やミカン科Citrus属植物およびハス(Nulumbo nucifera)のPPARγアゴニスト様作用成分の単離を行い、活性成分としてメトキシフラボノール類やアポルフィン型アルカロイド類を見出したことから、今年度はより詳細な構造活性相関を明らかにする目的で、それらの誘導体の合成および作用機序について検討した。