hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学修飾酵素メチルトリプシンを用いたペプチド合成

トリプシン様酵素に特異的な逆性基質(p-グアニジノフェニルエステル)の、任意のアシル基を酵素活性中心内に導入できる性質を利用したペプチド合成法の開発の目的で、(1)逆性基質の合成及びトリプシン活性の測定、(2)トリプシン触媒ペプチド合成への応用、(3)化学修飾酵素メチルトリプシンによる縮合反応の試みについて検討を行なった。Boc-アミノ酸、オリゴペプチドをアシル基にもつ逆性基質を、1-[N,N'-Bis(Z)]amidinopyrazoleによるグアニジノ化を経る簡便合成法により合成した。速度論的解析より、いずれもトリプシンに良好な基質であった。トリプシン触媒による逆性基質とAla-pNAとの縮合反応を、50%DMSO-H_2O混合溶媒中で行なったところ、トリプシンの基質特異性に拘らずペプチドを生成した。さらに、非天然アミノ酸であるα,α-二置換アミノ酸の逆性基質を用いた場合も、効率良くペプチド縮合反応が進行することを示し、酵素法では初の非天然型アミノ酸含有ペプチドの合成を達成した。修飾酵素メチルトリプシンのペプチド合成への応用性を検討した。トリプシンの活性中心His-57のイミダゾリル基を、修飾試薬により選択的にメチル化し、アフィニティークロマトグラフィーで精製した。得られた修飾酵素の基質親和性は通常型トリプシンと同程度であったが、アミダーゼ活性はほぼ消失し、エステラーゼ活性も未修飾トリプシンの0.05%程度であった。未修飾トリプシンと同条件でペプチド合成に用いたところ、縮合反応は進行するものの反応速度は遅く、副反応である基質の加水分解がペプチド縮合反応に優先する傾向が見られた。今後、反応条件の再検討を進める予定である。
揮発性麻酔薬の脳内伝達物質の分子構造に及ぼす影響について

脳内神経伝達物質であるエンケファリン(ENK)はペンタペプチドであり、その構造やレセプターについて研究が進んでいる。ENKの2次構造はわずかな環境の変化によって変わり、(extend型とhold型)それぞれの構造に親和性の高いレセプターに結合し様々な生理作用を呈する。また、麻酔薬感受性の異なるマウスの脳では、ENKの分布に差があることが知られている。麻酔薬によるENKの構造変化が明らかになれば、作用するレセプターの変化から麻酔を説明することができ、その作用機序解明に有用な知見を得ることが期待される。そこで、ロイシンENKやメチオニンENKの水溶液に揮発性吸入麻酔薬を加ええたときのスペクトル変化を測定した。ENKには芳香族アミノ酸であるチロシン(Tyr)とフェニルアラニン(Phe)が含まれており、紫外吸収スペクトルの測定(日立U-3200)を行なった。また、分子構造変化のより具体的な情報をえるためにラマンスペクトル(日本分光R-800)も測定した。ENK構成アミノ酸についても同様の測定を行ない、スペクトル解析に役立てた。Tyrは、その水酸基の解離状態によって吸収スペクトルが大きく変化した。Pheについても、Tyr程ではないが、やはりpHによって変化をおこした。これらの変化は、遊離のアミノ酸とENKに共通の変化であった。変化の様式を確認したので、ここに揮発性吸入麻酔薬(ハロセン、イソフルレン、セボフルレン、エンフルレン)をそれぞれ水にとかして添加した。しかし、残念ながら、これらの麻酔薬の水への溶解度は低く、添加した濃度域ではスペクトル変化を検出することはできなかった。低級アルキルアルコールは水溶性で、麻酔作用の研究に用いられることの多い溶媒である。ENKの水溶液にアルコールを加えるとスペクトルは大きく変化した。現在、この変化とTyrの解離状態、およびENK中の2つの芳香環の相対位置との関係を考察中である。
引きずり抵抗を限りなくゼロとするディスクブレーキの開発研究

自動車のディスクブレーキパッドは,走行中もブレーキディスクと僅かに接触していて,これが引き摺り抵抗となっている.中央のスリット部に45°のスリットを加えた改良ブレーキパッドを開発した.市販ブレーキパッドと改良ブレーキパッドを厳しい摩擦条件で摩耗させた後,周速38 km/hで回転する鋳鉄製ディスクに近づけた時の垂直方向押し付け力と,接線方向の摩擦力を測定した.市販ブレーキパッドでは,引き込まれる力が発生した.改良ブレーキパッドでは垂直力は常にプラスであり,部分的な接触が始まる距離15 μmまでは接線力は0である.このパッドを使うことで燃費は2.5 %改善することが期待できる.本研究ではブレーキパッドを軸受として設計することで空気潤滑によるブレーキ引きずり抵抗低減をすることを提案する.このシステムが実現できるのであれば,1空気潤滑での膜厚は極めて薄いことからブレーキの反応性を維持しつつ引きずり抵抗を低減できる.2ブレーキロータの振れにも追従してブレーキパッドが潤滑するのでより高い低減効果を見込める.3ブレーキパッドの設計変更のみで実現できるため,シンプルな設計で既存の車にもパッド交換することだけで適応できる,といった利点がある.しかし軸受設計の問題点として摩耗による軸受形状の変化が負荷容量を低下させることである.ブレーキシステムにおいてはブレーキパッドとブレーキロータの接触は不可避であり,ブレーキパッドの摩耗を許容しなければならない.そこで本研究では摩耗中の面圧分布に着目し,摩耗による形状変化を抑止するステップ軸受の設計コンセプトを提案する.具体的には摺動面内に剛性率分布を設けることで摩耗が生じる場合にも意図する摺動面形状を維持し続ける摺動システムである.本研究では,まず空気潤滑による引きずり抵抗低減の実現可能性を検討すべく,基礎実験としてブレーキパッドをレイリーステップ軸受として加工しそのパッドを実際の走行条件に模擬した実験条件で負荷容量を測定し,反応性の維持と低減の両立ができるかを検証した.次に,軸受設計時の問題点である制動時の摩耗による負荷容量低下を抑止するための設計コンセプトを提案し,そのコンセプトの妥当性をモデル計算と実験により検討した.ブレーキメーカでの摩擦試験の結果,想定した表面形状に摩耗し,走行時のブレーキパッド浮上が可能となった.一般的な乗用車用ディスクブレーキでは,キャリパーのしゅう動抵抗のために走行中もブレーキパッドがディスクと接触している.これによる損失を引き摺り抵抗と呼び,もしこれを0とするならば2.5 %の燃費改善が期待できることを著者は示している.本研究ではまず,パッド表面形状が適切であればディスク回転によりパッドが浮上することを示した.市販のブレーキパッドにエンドミル加工で高さ50μmのコの字形ランドを設け,旋盤の主軸に取り付けた鋳鉄製ディスクを回転させて,製作したブレーキパッドを近づけると,5N程度の浮上力が発生した.これはブレーキキャリパーをしゅう動させるに十分な値である.しかし,ブレーキパッドは実車では制動の度に摩耗するため,実用的な新たな対策を考えた.ブレーキパッドに一般的に施される中央のスリット加工を斜め45°のハの字形のスリットに置き換えることで,パッドの摩耗に伴い浮上に必要な表面形状が自動的に生成することを示した.これはハの字部は他の部分に比べ剛性が下がるため,制動時の押し付け圧力がこの部分だけ下がるためであり,摩耗量が他の部分よりも少なくなり,摩耗の進行に伴い中央部が僅かに高くなる.ディスク回転に伴う空気のクエット流れでパッドの前方部に圧力が発生し浮き上がり,全体としてもディスクに接触しなくなる.この技術はドラムブレーキのリーディングシューにも適用可能であり,ブレーキパッドをこれに交換するだけで燃費が改善することから,極めて有効なトライボロジー技術となる.実用に近い試験が可能な装置で,ブレーキパッドの摩耗試験を企業に依頼した.28年度の成果をもとに,共同で特許を出願することを提案したが,共同研究契約を締結していなかったため,企業からの特許は無理との回答があった.特許は大学から出願することとなった.自動車のディスクブレーキパッドは,走行中もブレーキディスクと僅かに接触していて,これが自動車燃費を悪化させる引き摺り抵抗となっている.市販のブレーキパッドを鋳鉄製ディスクに押し付けて,厳しい摩擦条件で摩耗させた後,軽い接触で摩耗痕を残した.厳しい摩擦条件での発熱によりパッド表面が膨張し,中央に設けられたスリットが無い場合は冷却後に接触面全体が凹形状となる.中央のスリットはそれを避けるために設けているが,凹形状が左右に分かれた結果となり,走行中にディスクに吸着する結果を招く.そこで中央のスリット部に45°のスリットを加えた改良ブレーキパッドを作製した.制動時のパッド押し付けでは,45°のスリット部は他と比べ剛性が低いために面圧が低く摩耗しにくい.この改良ブレーキパッドを使い,厳しい摩擦条件によりパッドを1 mm摩耗させた後の表面プロファイル測定結果では,中央部分が他よりも60 μm程度高くなった.市販ブレーキパッドと改良ブレーキパッドを厳しい摩擦条件で摩耗させた後,動力計を介して旋盤刃物台に取り付け,周速38 km/hで回転する鋳鉄製ディスクに近づけた時の垂直方向押し付け力と,接線方向の摩擦力を測定した.市販ブレーキパッドでは,パッドを回転するディスクに近づけるにつれ垂直力はマイナス,つまり引き込まれる力が発生し,距離20 μmまで接近すると部分的な接触が始まり距離15 μmからは反発力となる.問題は垂直力が0となる距離

15 μm前後において接線力が発生している事であり,これが引き摺り抵抗の原因となっている.改良ブレーキパッドでは垂直力は常にプラスであり,部分的な接触が始まる距離15 μmまでは接線力は0である.このパッドを使うことで燃費は2.5 %改善することが期待できる.自動車のディスクブレーキパッドは,走行中もブレーキディスクと僅かに接触していて,これが引き摺り抵抗となっている.中央のスリット部に45°のスリットを加えた改良ブレーキパッドを開発した.市販ブレーキパッドと改良ブレーキパッドを厳しい摩擦条件で摩耗させた後,周速38 km/hで回転する鋳鉄製ディスクに近づけた時の垂直方向押し付け力と,接線方向の摩擦力を測定した.市販ブレーキパッドでは,引き込まれる力が発生した.改良ブレーキパッドでは垂直力は常にプラスであり,部分的な接触が始まる距離15 μmまでは接線力は0である.このパッドを使うことで燃費は2.5 %改善することが期待できる.現状のブレーキパッド製作の手順とほぼ同じ方法で,浮上可能なブレーキパッドが作成できることを確認した.特許の申請については企業側が消極的なため,学会発表で公開する予定である.29年5月の日本トライボロジー学会講演会で成果を発表する.大学からの特許出願はそれに間に合わせている.29年度は出願の技術での引き摺り抵抗削減を実測する.28年度の研究では,ハの字形のスリットをブレーキパッドに施すことで,摩耗の進行に伴い,中央部が僅かに高くなり,理想的な形状となることを確かめた.理想形状はパッドが1mm程度摩耗した後に完成したが,理想的には製品初期の状態でもその形状となっていることが望ましい.29年度はブレーキパッドメーカと協力し,最適な表面加工方法を確立する.プレーキパッド表面はブレーキ鳴きを抑えるために「焼き」を加えているが,その前の表面切削加工時に僅かな中央高を形成することを試みる.また,28年度は摩耗の進行による中央高を測定したが,浮上力自体は測定していない.ブレーキ制動時の巨大な接線力に比べ浮上力は小さいため,特殊な動力計を29年度は作成し,浮上力を測定する.またブレーキメーカの協力を得て,実車での試験も行いたい.トライボロジー
痴呆性老人グループホームのケアシステムと空間構成に関する日-瑞比較研究

わが国におけるグループホームの変遷および現状を整理したうえで、1)1985年頃から本格的に導入されたグループホームは、建設するコミューンに対して国が補助金を出したこともあって、80年代未から急速に増えたこと、2)グループホームが導入された当初は、入居者定員は6名と定められており、複数ユニットを同一敷地内に建設することも禁じられ、独立型のグループホームしか認められていなかったが、入居者の老齢化および重度化に伴い、複数ユニット統合型や老人ホームやシュクヘム改修型等による併設型のグループホームが登場し、1ユニット当たりの入居者数が810人に増えたこと、3)こうしたケアシステムの変化に伴い、当初は45m^2あった居室の床面積も2528m^2にまで減少し、台所もキチネットに替わってきていること等、制度化されて15年経過したスウェーデンの痴呆性グループホームについて、ケアおよび空間構成の変遷を示した。グループホームの建築計画事例については、日本、スウェーデンともに1)長い廊下を作るとアルツハイマー型痴呆の高齢者は自分の部屋の位置がわからなくなり、廊下を行ったり来たりして、意味のない行動を繰り返す結果となるため長い廊下を作らないこと。2)入居者が常にケアワーカーの視野に入っているよう、Visibilityのある共有空間を作り、スタッフが入居者の行動を把握しやすく、かつ労働負担を軽減できるようにすること。3)意味のある行動が展開できるように、家庭的な雰囲気を作ること、の3点が確認された。本年度は、痴呆性高齢者のケアの場として専門に設計された我が国でも先進的なグループホームのひとつである「こもれびの家」を調査対象として、入居直後から時系列的調査を7ヶ月3期に分けて行い、痴呆性高齢者がグループホームヘ適応する過程における、空間的な環境要素、運営的な環境要素、社会的な環境要素との関わりを分析し、痴呆性高齢者のためのケア環境のあり方を明らかにした。その結果、1)入居当初は誘導により空間を利用する割合が高いが、入居後4ヶ月経過したあたりから次第に自発的な空間利用が増加することを明らかにした。このことから、職員の有効な空間誘導により空間への学習を深め、次第に空間の利用、使いこなしが可能になることを示した。また、2)会話回数から入居者間の交流を分析した結果、当初、食卓の隣の席同士に限られていた会話相手が、グループホームヘ適応する過程により次第に食事の席に限定されなくなることを明らかにし、グループホームにおける行為の広がりに伴い人間関係も形成されることを把握した。また、3)痴呆性高齢者の適応状況を測るため、職員の介護行為を分析した結果、入居直後は「心理的サポート」と「空間的誘導」が多いが、入居後4ケ月経過すると、「社会関係」業務、「環境管理」など職員が直接入居者と関わらない「見守り型」の介護行為が増加することを明らかにした。入居者が自らのペースで生活を構成できるようになると、職員の役割が直接的なケアから間接的なケアへ変化する実態を示した。以上から、痴呆性高齢者がグループホームに適応する過程において、空間的な環境要素、運営的な環境要素、職員の介護行為が極めて大きな役割を果たすことを明らかにした。本年度は、スウェーデンにおける痴呆性ブループホームについて現地調査を実施した。

その結果、1)1985年頃から本格的に導入されたグループホームは、痴呆性高齢者ケアに有効なケア方法として脚光を浴び、建設するコミューンに対して国が補助金を出したこともあって、80年代末から急速に増えたこと、2)グループホームが導入された当初は、病院をモデルとする大規模な施設で痴呆性高齢者を混乱させてきたことへの反省から、入居者定員は6名と定められており、複数ユニットを同一敷地内に建設することも禁じられ、独立型のグループホームしか認められられていなかったこと、3)しかし、こうした初期のグループホームでは、小さい故にストレスを吸収する柔軟性が限られ、脆弱な点もあり、また、入居者が高齢化し重介護が必要になってくると、スタッフの負担が重くなり、疲弊してしまうなども問題点が顕在化してきたため、複数ユニット統合型や老人ホームやシュクヘム改修型等による併設型のグループホームが登場するようになり、特に1992年のエーデル改革の際に導入された、グループホーム建設推進のための時限付き国庫補助(1棟単位50万クローナ)が1997年に廃止されると、1ユニット当たりの入居者数が810人に増えたこと、5)こうしたケアシステムの変化に伴い、当初は45m^2あった居室の床面積も2528m^2にまで減少し、これ以上小さくできないサイズになると同時に、同様の理由で台所もキチネットに替わってきていること、6)入居者の重度化の傾向も出てきており、ターミナルまでの対応を前提とする施設や、ごく一部ではあるが、前頭葉性痴呆を受け入れるグループホームも出てきていること等、制度化されて15年経過したスウェーデンの痴呆性グループホームについて、ケアおよび空間機成の変遷を明らかにした。本年度は、痴呆性高齢者がグループホームという環境で作り上げている生活と、それを成り立たせている重要な要素・要因について見出すことを目的としてわが国のグループホーム事例について調査を行い、個々の「役割」や、様々な「場所」、「人間関係」を通して個々の生活リズムが形成されている実態が明らかになった。しかしながら、現在の環境の中で住みこなしている姿が見られる一方で、ADLが高く痴呆度も低いにも関わらずテーブル自席から動くことなく生活する事例や、共用空間で他者と居合わせることを避けて居室に篭っている事例など、現在の建築環境によって、その生活が限定されている姿についても示唆された。また、グループホームの建築計画事例については、日本、スウェーデンともに1)長い廊下を作るとアルツハイマー型痴呆の高齢者は自分の部屋の位置がわからなくなり、廊下を行ったり来たりして、意味のない行動を繰り返す結果となるため長い廊下を作らないこと。2)入居者が常にケアワーカーの視野に入っているよう、Visibilityのある共有空間を作り、スタッフが入居者の行動を把握しやすく、かつ労働負担を軽減できるようにすること。3)意味のある行動が展開できるように、家庭的な雰囲気を作ること、の3点が確認された。
膵癌の癌細胞-癌間質におけるmicroRNA相互作用の解明と薬剤耐性克服法の構築

ゲムシタビン耐性膵癌細胞株を樹立し、耐性に関わるmiRNAとしてmiR-320cを選出した。miR-320cの標的遺伝子のうちSMARCC1に着目し、膵癌切除標本を用いてその発現を検討したところ、陽性例において予後が良好であった。次に低酸素下で培養した膵癌細胞株から回収したexosomeをhuman dermal fibroblast(HDF)に添加し、通常酸素下で培養した細胞株から回収したものを添加する場合よりもα-SMAの発現が上昇することを証明し、さらにα-SMAの発現が上昇したHDFを別の膵癌細胞に添加することにより、膵癌細胞の増殖率や浸潤能が上昇することも明らかにした。本研究の目的は、膵臓癌の癌部と癌間質におけるmicroRNA(miRNA)の相互作用を詳細に検討し、癌部と癌間質のクロストークによって増強されると推測されている抗癌剤耐性機構を解明することを目的としている。その解明のためにin vitro/in vivoの癌モデルおよび臨床検体を用い、最終的には、臨床応用可能な耐性予測法および耐性克服法を構築することを目的としている。本年度には、まず抗癌剤耐性に関わるmiRNAの選定を行った。2系統の膵癌細胞株(MiaPaCa2、PSN1)においてゲムシタビン耐性クローンを樹立し、それぞれの親株とともにゲムシタビン耐性に関わるmiRNAをマイクロアレイ解析により探索したところ、この2系統で共通して最大のfold changeを示したのはmiR-320cであった。そこでmiR-320cの強制発現/発現抑制系を作成し、薬剤感受性試験にてmiR-320cがゲムシタビン耐性を誘導していることを示した。次に、miR-320cの標的遺伝子のうち、SWI/SNF複合体の構成分子のひとつであるSMARCC1に着目し、miR-320cがSMARCC1遺伝子の3'UTR領域に直接結合し、その発現を制御していることが分かった。さらに切除標本を用いてSMARCC1の発現を検討したところ、ゲムシタビン投与下における再発後生存期間は,SMARCC1陽性例において延長されることが明らかになった。以上よりmiR-320cがSMARCC1を介して膵癌のゲムシタビン耐性を制御していることが証明され、この経路が治療効果を予測する有用な因子および治療標的となり得る可能性が示唆された。本研究では、膵癌の癌部と癌間質の相互作用(クロストーク)がmicroRNA(miRNA)を媒体として行われていることを明らかにし、そのクロストークにより抗癌剤耐性が上昇しているとの仮説を証明することを目的としている。昨年度は癌間質細胞の主たる構成細胞としての線維芽細胞に着目し、human dermal fibroblast(HDF)を用いて、膵癌培養細胞を様々な条件で培養する際に放出されるexosome(内部にmiRNAやmRNAを含有)がHDFに取り込まれることによりHDFは活性化し、それが更に膵癌細胞の浸潤能や増殖率を変化させることを明らかにした。本年度は内部に含有されるRNAのうち何が伝搬されているのかを明らかにすべく研究を推進した。本年度の研究として我々はTGF-βmRNAに着目した。膵癌細胞におけるTGF-βmRNAをノックダウンすることによりその発現を低下させると、膵癌細胞から分泌されるexosome中のTGF-βmRNAも減少し、さらにそのexosomeが癌間質に存在するfibroblastに取り込まれる際には取り込まれるTGF-βmRNAの量も減少することを明らかにした。TGF-βはfibroblastの活性化における重要分子であり、これが膵癌細胞から伝搬されfibroblastの内部でも機能していることを明らかにできたことは重要な新知見であると考えられる。さらに本年度は、膵癌切除標本を用いて、癌間質に存在する細胞が活性化しているかどうかをα-SMAの発現の程度で判定するという方法で評価した。その結果、膵癌に対して術前に化学療法や放射線療法を行って薬剤耐性となった膵癌細胞の近傍に存在する癌間質細胞は活性化されていることを明らかにすることができた。消化器外科学本研究の最終目標は癌細胞と癌間質の相互作用(クロストーク)を解明し、生体内での薬剤耐性の機序を解明し、その克服方法を構築することである。そのクロストークを司る媒体としてmiRNAが有力視されているが、何よりも薬剤耐性に関わるmiRNAそのものがまだ選定されていないのが実情である。本年度は、in vitroの純粋な実験系を用いることにより、薬剤耐性に関わるmiRNAを網羅的な解析によって選択することができた。しかもそのmiRNAの下流にある遺伝子(蛋白質)も同定することができた。以上より、本年度の達成度はおおむね順調に進展していると考える。今後の研究推進方策として、癌細胞/間質細胞の共培養系におけるmiRNAのクロストークに関するin vitroでの研究と治療耐性の関与の解明を行う。

細胞内のmiRNAはexosomeと呼ばれる小胞体に包まれたりある種の蛋白に結合したりする機構によって、細胞から分泌されても安定して存在しえるとされている。生体内の癌組織を模倣する実験系として、癌細胞と間質細胞(fibroblast、浸潤単核球、血管内皮細胞など)を共培養する系を作成する。この共培養系において平成25年度の研究結果で選択された候補miRNAの添加、阻害を行い、薬剤耐性との関連性を確認する。miRNAの強制発現実験にはpre-miRを、発現抑制実験にはanti-miRを使用する。間質細胞については、当初はfibroblastを用いてこれが癌間質の細胞(myofibroblast)に変化しているのか、およびこのfibroblastの薬剤に対する感受性、apoptosis関連タンパク質の発現状況等を中心に検討する。さらには共培養する癌細胞を癌幹細胞化することにより、周囲の非癌幹細胞や間質細胞が受ける影響も評価する予定である。癌組織においては豊富な腫瘍血管が増生することにより、癌細胞が十分な栄養および酸素を得て益々増殖を促進することが知られており、癌間質の新生血管の主体である血管内皮細胞も癌細胞から大きな影響を受けている。そこで本研究では、その影響の伝達方法としてmiRNAが関わっていないかどうかも検討する。検討の方法は上記のfibroblastでの方法と同様で遂行可能である。今年度に必要な物品を購入したため。来年度に必要な物品を購入するため。
面的で詳細な状態把握に基づく多層ネットワークコンピューティング基盤

本研究は,質・量の両面で高度化するアプリケーションを実現するために,詳細なネットワーク状態把握に基づく多層的なネットワークコンピューティング基盤技術を提案する.具体的には,高度な映像ストリーミングとミッションクリティカルな応用を実現するために,詳細なネットワーク状態の把握とネットワーク内情報処理を適用したネットワークコンピューティング基盤を確立することを目指す.本研究は,質・量の両面で高度化するアプリケーションを実現するために,詳細なネットワーク状態把握に基づく多層的なネットワークコンピューティング基盤技術を提案する.具体的には,高度な映像ストリーミングとミッションクリティカルな応用を実現するために,詳細なネットワーク状態の把握とネットワーク内情報処理を適用したネットワークコンピューティング基盤を確立することを目指す.
加速器産生放射性核種を用いたがんの質的診断法の開発

本研究はサイクロトロン等の加速器によって生産した放射性核種を用いてのがん診断に関し、1)計測技術の向上,2)種々な放射性薬剤の開発および3)それらの臨床応用という三つの方向からの発展を計ろうとするものである。計測に関しては、3次元CTの実現を目指した研究を中心に据えており、今年度までで近似的3次元画像再構成に関して一応の目途がついた(野原ら)。また、将来の放射性薬剤を用いた治療に関し、癌病巣に与える放射線量を定量的に定量的に測定するための方法を完成した(舘野ら)。放射性薬剤関連の研究に関しては、セカンドメッセンジャ-イメ-ジング剤として期待されているフォルスコリンの研究(野崎ら)や、グリオ-マの診断に有望視されている末梢性ベンゾジアゼピン受容体イメ-ジング剤のCー11標識PK11195(舘野ら)の研究が進んだ。^<18>F標識フルオロデオキシグルコ-ス( ^<18>FDG)以来、腫瘍の検出および質的診断に関して注目されてきた糖類に関する今年度の成果としては、^<18>F標認フルオロデオキシーDータロ-ス(前田ら)および^<18>F標認フルオローLーフコ-ス(井戸ら)がその主なものである。臨床的研究については、放射線治療や化学療法による腫瘍組織の循環や代謝の変化を測定することにより、治寮早期に効果の予測(治寮先行指標)することを最終目的として、すでに放射性薬剤として完成されている^<18>FDG、^<11>Cメチオニンなどを利用して肺癌、悪性リンパ腫等の質的診断への寄与度を検討した。
高効率・高面圧化オンデマンド型ジャーナル軸受の試作研究:液体物性の温度依存性利用

潤滑油の温度-粘度特性は、機械類への使用に当たり一般的に弱点とされる。本研究では、この特性を逆に活用する視点で、ジャーナル軸受の性能改善を目指した。ペルティエ素子とヒータを組み込んだ供試軸受を試作して、軸受ブシュを局部的に冷却・加熱して軸受隙間の油温を制御した。能動的に摺動部の温度を変化させることにより、油膜圧力や軸受偏心量が変化した。実験と理論の両面から軸受性能向上の可能性を示した。本研究は、潤滑油の温度-粘度特性に着目することにより、摺動部材を局所的に冷却加熱することにより、摺動部に最適な粘度・圧力分布を発現させて摩擦損失の低減と負荷容量の増加を生み出す、ジャーナル軸受の試作および検証を行うものである。本取組みでは、サーモモジュール(ペルティエ素子)等を用いて、ジャーナル軸受の摺動部を局部的に冷却加熱することにより、潤滑膜内の粘度および圧力の分布の制御を試みる。当該年度(平成22年度)は、ペルティエ素子を搭載したジャーナル軸受の設計と試作ならびに熱流体潤滑理論に基づく数理モデルの構築に焦点を当てた。実験的アプローチの要点は、次のとおりである。試験装置全体の小型化ならびに小動力化を前提として、軸受直径を比較的大きく取りつつ、概念設計、詳細設計、部品製作、装置組立を行った。軸受ブシュに小形ペルティエ素子を装着し、温度制御システムを装備した。温度、圧力、トルクを軸受評価パラメータとして測定するために、温度センサと温度表示器および圧力センサと圧力表示器の組込みや設定、トルク検出器の設計や製作などを行った。任意の回転速度における実験を可能とするために、電気サーボモータならびにその制御システムを装備した。静荷重を高精度かつ簡便に与えるために、挺子によるデッドウェイト方式を採用した。装置の主な仕様は、軸直径100mm、軸受幅25mmとした。温度降下を約10°Cとした条件などのもとで予備実験を行い、冷却前後において圧力分布に変化が生じることを実証した。さらに、熱流体潤滑理論に基づく数理モデルの構築に着手するとともに、軸受すきまの温度場を与えて圧力分布を求める簡易的な数値モデルによる計算を行った。本研究は、潤滑油の温度-粘度特性を積極的に活用する視点に立ち、摺動部材の温度を能動的に制御することにより、摺動部に最適な粘度・圧力分布を発現させて負荷容量の増加と摩擦損失の低減を生み出してオンデマンド的な性能の向上を図る、ジャーナル軸受の試作および検証を行うものである。本取組みでは、サーモモジュール(ペルティエ素子)等を用いて、軸受部を局部的に冷却加熱することにより、潤滑油膜内の粘度および圧力の分布の制御を試みる。当該年度(平成23年度)は、ペルティエ素子を搭載したジャーナル軸受の改良と実験に焦点を当てた。改良の要点は、次のとおりである。昨年度に試作した試験装置を用いて、軸受荷重(49392N)や軸回転速度(2.116.7rps)をパラメータとして、温度センサおよび圧力センサにより軸受特性を計測した。予備実験を繰り返し、軸受ブシュに装着したペルティエ素子で冷却することにより、特に圧力分布の最高値が変化することを、再現性や可逆性の点も含めて検証した。また、接触式高精度位置センサを導入して、軸受および軸の変位を測定し、軸受ブシュの冷却による軸受偏心量の変化を把握した。更なる軸受の局所的な冷却効果の向上を狙い、同一寸法の軸受ブシュを分割して断熱材を挟み込む方式の第2号機を設計、製作した。これらの改良や実験により、温度分布、圧力分布、偏心量を同時に測定しつつ、大きな冷却効果を得ることのできるジャーナル軸受試験計測装置システムを構築し、軸受ブシュの局所的な冷却により油膜圧力および軸受偏心量が変化することを実証した。本研究は、潤滑油を使用するに当たり一般的に弱点とされる、温度ー粘度特性を積極的に活用する視点に立ち、摺動部材の温度を能動的に制御することで摺動部に最適な粘度・圧力分布を発現させて負荷容量の増加と摩擦損失の低減を生み出してオンデマンド的な性能の向上を図る、ジャーナル軸受の試作および検証を行うことを目指した。本取組みでは、サーモモジュール(ペルティエ素子)ならびにヒータを用いて、軸受部を局部的に冷却ならびに加熱をすることにより、潤滑油膜内の粘度および圧力の分布の制御を試みた。当該年度(平成24年度)は、ペルティエ素子を搭載したジャーナル軸受の実験と簡便な潤滑モデルによる計算に焦点を当てた。実験の要点は、次のとおりである。昨年度までに試作した、軸受ブシュを分割して断熱材を挟み込む方式の試験装置を用いて、軸受荷重(49 392 N)や軸回転速度(2.1 16.7 rps)をパラメータとして、温度センサや圧力センサにより軸受特性を計測した。

軸受ブシュに装着したペルティエ素子で冷却あるいはヒータで加熱することにより、特に圧力分布の最高値が変化することを、再現性や可逆性の点も含めて検証した。同時に、接触式高精度位置センサにより、軸受および軸の変位を測定し、軸受ブシュの冷却による軸受偏心量の変化を把握した。一方、温度変化の影響を考慮した簡易モデルにより数値計算を行った。これらの実験および計算により、温度分布、圧力分布、偏心量などを同時に測定しつつ、以前の試作機よりも効果を得ることのできるジャーナル軸受試験計測装置システムを構築し、軸受ブシュの局所的な冷却や加熱により油膜圧力および軸受偏心量が変化することを実験と理論の両面から検証した。交付申請書の研究目的において、「本取組みは,サーモモジュール(ペルティエ素子)を利用して,ジャーナルすべり軸受の摺動部を局部的に冷却することで潤滑膜内の圧力分布を制御して,効果的に良好な軸受特性を得ることを実証する試験的な研究である.」と述べ、平成22年度より3年度計画で実施している。これまでに、試験装置の考案、設計、製作、実験、調整、検討、改良ならびに潤滑理論による簡易計算等を進めており、軸受ブシュの冷却による圧力分布や軸受偏心量の変化などを実証しており、おおむね順調に進展していると判断する。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、次年度(平成24年度)が最終年度となる。来年度は、改良や検討を重ねつつ、本試験装置を用いた実験を本格的に推進するとともに、総括を行う予定である。本研究計画の大幅な変更は予定していない。また、現時点では、研究を遂行する上での重大な問題点も生じていない。
グリン・タフ地域(日本)とボルダー・バソリス地域(米国)の資源地質の比較研究

本研究は、わが国の主要な金属鉱床やエネルギー資源等の多くの地下資源の宝庫である「グリン・タフ地域」と米国の重要な地下資源を産するモンタナ州の「ボルダー・バソリス地域」を研究対象として、昭和62年度及び昭和63年度に双方の現地調査を行ない、平成元年度は米国側のメンバーが来日し、研究成果の報告並びに検討を実施した。本研究の主たる研究成果の概要は次の通りである。1)広域地質と中新世火成活動a)秋田県男鹿半島域及び周辺域において、始新世から中新世にいたる火山活動の噴出・定置環境を総括し初期中新世の火山活動は水陸が近接した地域で行なわれたのに対して、その後は次第に拡がり、かっ深化した水域での海底火山活動が行なわれるに至ったことを明らかにした。b)従来、黒鉱鉱床胚胎層準の上限を占め、層序学的に重要視されていた海緑石の鉱物学的研究を行ない、初生海緑石が続成作用によって理想化学式をもつ海緑石にいたるK、Feの挙動を明らかにした。c)日本海沿岸、青森・秋田県境の先第三系はんれい岩の全岩化学組成と輝石を主とする鉱物の組成を検討し、マグマの性質と分化過程を明らかにした。d)日本の代表的な黒鉱鉱床が密集する秋田県北東部の北鹿地域において、黒鉱鉱床の生成に密接に関与する中新世西黒沢期の海底酸性火山活動を明らかにし、黒鉱鉱化作用は一サイクルの火山活動史の中で晩期の溶岩円頂丘の生成に伴うことを指摘した。2)グリン・タフと鉱化作用a)十和田湖西部に位置し、高い金含有を特徴とする温川黒鉱鉱床・第5鉱体において、金を伴う鉱化作用が鉛・亜鉛鉱化作用に先行すること、これらの一連の鉱化作用において鉱液の上昇に伴う海水の混入が増大した結果、生成温度及び硫黄フェガシティーが低下したと考察した。b)秋田県北鹿地域の代表的な黒鉱鉱石の様々な鉱石組織の分類を行ない、主要鉱物の閃亜鉛鉱の組織と組成の間の明瞭な対応関係を認め、黒鉱鉱石の生成過程及び成因に関する有力な情報を得ることができた。c)日本の黒鉱鉱床に比して、古いジェラ期に生成した米国オレゴン州のSilver Peake黒鉱型鉱床と日本の黒鉱鉱床を比較し、鉱石の累帯配列、鉱化作用に伴う火山活動の類似性を指摘した。d)本邦特有のマンガン鉱床地域である西南北海道の上国鉱床地域におけるマンガンー鉛ー亜鉛ー銀鉱床の鉱化時期を区分し、各時期における鉱物共生の特徴を捕え、鉱床の生成過程と鉱化流体とマンガンの起源について論じた。3)ボルダ-・バソリスと鉱化作用a)モンタナ州エメリー鉱床地域は、ボルダー・バソリス花崗岩体の西部に位置し、多数の各種鉱脈鉱床が発達する。本研究で得られた鉱石試料を基に地域の主要鉱化段階を5期に区分し、各期の鉱物共生関係と生成条件を明らかにし、併せて本地域における多金属型鉱化作用の特性を明らかにした。b)ボルダー・バソリス花崗岩体の西部に位置し、diatreme型金鉱床のモンタナトンネル鉱床の鉱化段階を2期に区分し、これらの鉱物共生と化学組成から鉱床生成温度と硫黄フェガシティーを求め鉱床の生成条件を明らかにした。c)モンタナ州南部の高地に広く発達する先カンブリア系の珪長質片麻岩に見られる緑泥石変質作用の研究を行なった。この緑泥石はMg質でセラミックス、クレー剤等の原料として利用されている。これと同種の緑泥石は現在、日本では稼行されていない。本研究は,我が国の金属・非金属鉱床,エネルギー資源等多様な資源の宝庫である「グリン・タフ地域」と米国西部モンタナ州に存在する同様な重要資源の宝庫である「ボルダー・バソリス地域」を研究対象地域とし,日米双方の関係研究者が共同で主に現地地質調査・試料採集及び室内実験を行う事を目的とする.地質調査は,日米双方の研究者が互いに相手国研究対象地域で,現地研究者の協力のもとに効果的な資源地質学的調査を遂行し,現地討論会の形式で両地域の資源地質及び地下資源のポテンシャリティー・成因等について積極的な意見交換を行う.特に我が国での現地調査は,米国の古い時代の鉱床の原形とも言うべき黒鉱鉱床地帯の調査に主眼を置き,米国の古期塊状硫化物鉱床との成因的関連性を検討する.本年度は,日本米双方の関係研究分担者が互いに相手国の研究対象地域(米国ボルダー・バソリス地域及び日本国グリン・タフ地域)において,現地地質調査及び試料採集実施し,主に鉱床胚胎母岩及び関係火成岩との関連性・鉱化作用の特性について総合的な検討を行った.現地地質調査は,我が国ではグリン・タフ地域における深沢・温川両黒鉱鉱床,月布・遠刈田両ベントナイト鉱床及び八幡平・小安両地熱地帯において行われた.一方米国では,ボルダー・バソリス地域において各種スカルン・鉱脈鉱床を始めとし, Diatreme型Ag鉱床(Montana Tunnel)での現地調査・試料採集を実施した.又, Stillwater Complexに伴うPtーPd鉱床,層状規制型AuーW鉱床並びにYellowstone地熱地帯の地質調査も併せて実施された.

採集試料は,ラベルング後研磨片・薄片を作成し,構成鉱物・組織等の観察とEPMAによる定性・定量化学分析を行った結果,未報告の鉱物種多数を同定した.更に,本年度の成果として,これまでに単純な鉱化作用として解釈されていたボルダー・バソリス地域の各鉱床において,明らかに重複鉱化作用が認められる等の新知見も得られた.更に,両国における調査期間中に研究分担者を始めとし,関係研究者を含む公開シンポジウムを開催し,相互の地質学的基礎情報提供,資源地質の比較並びに鉱床成因等について討論が交わされた.講演は日本研究者計11名によって行われ,活発な討論と併せて今後の研究実施に関する意見交換が成された.次年度は,本年度同様日米双方の関係研究者が互いに相手国研究対象地域において,現地地質調査及び試料採集を実施し,特に鉱化作用の関係火成岩について構成君石学的・岩石化学的側面から検討を行い,現地討論会を通じて鉱床成因論及び地下資源ポテンシャリティーについて意見交換を行う予定である.本研究は、わが国の主要な金属鉱床やエネルギー資源等の多くの地下資源の宝庫である「グリン・タフ地域」と米国の重要な地下資源を産するモンタナ州の「ボルダー・バソリス地域」を研究対象として、昭和62年度及び昭和63年度に双方の現地調査を行ない、平成元年度は米国側のメンバーが来日し、研究成果の報告並びに検討を実施した。本研究の主たる研究成果の概要は次の通りである。1)広域地質と中新世火成活動a)秋田県男鹿半島域及び周辺域において、始新世から中新世にいたる火山活動の噴出・定置環境を総括し初期中新世の火山活動は水陸が近接した地域で行なわれたのに対して、その後は次第に拡がり、かっ深化した水域での海底火山活動が行なわれるに至ったことを明らかにした。b)従来、黒鉱鉱床胚胎層準の上限を占め、層序学的に重要視されていた海緑石の鉱物学的研究を行ない、初生海緑石が続成作用によって理想化学式をもつ海緑石にいたるK、Feの挙動を明らかにした。c)日本海沿岸、青森・秋田県境の先第三系はんれい岩の全岩化学組成と輝石を主とする鉱物の組成を検討し、マグマの性質と分化過程を明らかにした。d)日本の代表的な黒鉱鉱床が密集する秋田県北東部の北鹿地域において、黒鉱鉱床の生成に密接に関与する中新世西黒沢期の海底酸性火山活動を明らかにし、黒鉱鉱化作用は一サイクルの火山活動史の中で晩期の溶岩円頂丘の生成に伴うことを指摘した。2)グリン・タフと鉱化作用a)十和田湖西部に位置し、高い金含有を特徴とする温川黒鉱鉱床・第5鉱体において、金を伴う鉱化作用が鉛・亜鉛鉱化作用に先行すること、これらの一連の鉱化作用において鉱液の上昇に伴う海水の混入が増大した結果、生成温度及び硫黄フェガシティーが低下したと考察した。b)秋田県北鹿地域の代表的な黒鉱鉱石の様々な鉱石組織の分類を行ない、主要鉱物の閃亜鉛鉱の組織と組成の間の明瞭な対応関係を認め、黒鉱鉱石の生成過程及び成因に関する有力な情報を得ることができた。c)日本の黒鉱鉱床に比して、古いジェラ期に生成した米国オレゴン州のSilver Peake黒鉱型鉱床と日本の黒鉱鉱床を比較し、鉱石の累帯配列、鉱化作用に伴う火山活動の類似性を指摘した。d)本邦特有のマンガン鉱床地域である西南北海道の上国鉱床地域におけるマンガンー鉛ー亜鉛ー銀鉱床の鉱化時期を区分し、各時期における鉱物共生の特徴を捕え、鉱床の生成過程と鉱化流体とマンガンの起源について論じた。3)ボルダ-・バソリスと鉱化作用a)モンタナ州エメリー鉱床地域は、ボルダー・バソリス花崗岩体の西部に位置し、多数の各種鉱脈鉱床が発達する。本研究で得られた鉱石試料を基に地域の主要鉱化段階を5期に区分し、各期の鉱物共生関係と生成条件を明らかにし、併せて本地域における多金属型鉱化作用の特性を明らかにした。
3次元ネットワ-ク構造を持つヘテロ縮合環配位子架橋銅錯体の合成と物性

本研究で「新しい金属錯体ポリマ-の実現」に注目し、単に金属塩と配位子を混ぜて得るのではなく、多核錯体(あるいは金属クラスタ-)を目的意識的に連結する合成を見いだした。以下筒条書きにてその結果を述べる。1.階段型無限連鎖銅錯体ポリマ-の合成・チオクロ-ム(tc)を用いて2核銅(I)構造を基本単位とする銅錯体ポリマ-,{[Cu_2(tc)_2](PF_6)_2]}_nの合成をおこない単結晶を得る事に成功した。この単結晶X線構造解析から、2つの銅にtcが2個橋掛け配位した平面型2核体を繰り返し単位とする構造を持つことを示した。このユニットはtcのOH基を使って隣のユニットと連結され、階段のステップに相当する構造となっている。興味あることには報告者がすでに明らかにした[Cu_2(1,8ーnaphthyridine)_2]^<2+>のCu...Cu間距離よりもさらに短い。この階段型無限連鎖銅錯体ポリマ-は極めて珍しくこれまでこの種のものが合成された例は無い。2.4核銅クラスタ-を単位とするポリマ-単結晶の構築・ピラジン(prz)を多核錯体の連結配位子として用い、銅ー2ーメチルピリダジン(mpz)二核単位をつないだ無限連鎖1次元ポリマ-の単結晶の合成に成功した。{[Cu_2(mpz)_2(prz)_2](PF_6)_2}この構造は極めて珍しく、その特徴は(1)ジグザグ構造を持ち、(2)その中に歪んだ3配位、4配位の立体構造を持つ非等価な銅(I)が二種存在し、さらにこれまでにない(3)銅(I)ーmpzの4核を単位とする銅(I)ポリマ-となっている。そしてこの構造の実現にmpzのメチル基の立体反発が重要な役割をしているという、ポリマ-構造設計に有用な知見を得た。これまで得られている銅(I)ポリマ-は簡単な配位子(ハライドアニオン、CN^ー、SCN^ー等)を用いたものが殆どであるが、本研究ではπ型の縮合環配位子を使った点で、今後各種の構造のポリマ-を合成する上で重要な知見を得た。
大正期における日中の思想連鎖－－－－「聯邦論」を手がかりに

いままで「封建・郡県」論あるいは「聯邦論」をそれぞれ分析した研究は存在するが、「封建一郡県」論を手がかりに、当時日中の議論を関連付けさせつつ「聯邦論」をめぐる大正・民国期の政治思想交流の側面に着目し、激動の時代状況における知識人の思想と活動を描写する研究はほとんどない。本研究は、近代国家の建設を緊急課題とする世紀転換期において、「封建・郡県」という東アジアの伝統的概念が近代日中の「聯邦論」にいかに発展し、内藤湖南・吉野作造・橘撲、孫文・梁啓超・章炳麟など同時代の日中の代表的な知識人が、いかに歴史像を再構築することによって国家体制のあるべき姿および変革の方法論を提示したのかという問題に焦点を絞り、大正期における日中の思想的連鎖の一側面を明らかにすることを目指す。学振採用期間中は地元の記念館や資料館を見て回り、関連する資料の収集に取り組み、取り上げられる対象の残した文献類を主な素材として思想史的テキスト分析を中心に考察を行なった。と同時に、彼らの歴史認識の背景となる思想家の議論、その他の同時代の人士の議論にも目を配って包括的に研究してきた。既出の全集・選集に収録されていない文章を含め、研究課題と関連する主要な新聞・雑誌に目を通し、できるかぎりの資料調査をしてきた。加えて、研究するにあたり、関連分野の内外の研究者と交流しつつ、研究成果の報告を行なうことで、自身の視野拡大と研究精度の向上を図った。いままで「封建・郡県」論あるいは「聨邦論」をそれぞれ分析した研究は存在するが、「封建-郡県」論を手がかりに、当時日中の議論を関連付けさせつつ「聨邦論」をめぐる大正・民国期の政治思想交流の側面に着目し、激動の時代状況における知識人の思想と活動を描写する研究はほとんどない。本研究は、近代国家の建設を緊急課題とする世紀転換期において、「封建・郡県」という東アジアの伝統的概念が近代日中の「聨邦論」にいかに発展し、内藤湖南・吉野作造・橘撲、孫文・梁啓超・章柄麟など同時代の日中の代表的な知識人が、いかに歴史像を再構築することによって国家体制のあるべき姿および変革の方法論を提示したのかという問題に焦点を絞り、大正期における日中の思想的連鎖の一側面を明らかにすることを目指す。研究成果に示されているように、本年度は、主に研究の重点を内藤湖南、梁啓超など個別の思想家の中国国家体制構想の解明に置き、思想史的テキスト分析を中心に考察を行なった。今後は、さらに、その上で、点から面へ、知識人たちを時代の流れの中に位置付け、個人を超えた大きな歴史の潮流の中で彼らの認識のあり方そのものを問い、国家体制をめぐるその思想的葛藤の軌跡を浮き彫りにさせたい。交付申請書に記載した通り、本年度は、研究の重点を個別の思想家の中国国家体制構想の解明に置き、日中双方の史料を活用しながら、取り上げられる対象の残した文献類(著作集、日記、手紙など)を主な素材として思想史的テキスト分析を中心に考察してきた。雑誌に論文を掲載する形で一部の研究成果を公表しており、おおむね研究計画どおりに順調に進展しているように思う。研究成果の詳細は論文リストを参照されたい。いままでの研究成果を踏まえ、今後は、思想家の既出の全集・選集に収録されていない文章を含め、できるかぎりの現地資料調査をし、検証を進めていきたい。例えば、中国語の雑誌については、中国国家図書館、上海档案館で集中的に収集することが可能である。さらに、段階的な研究成果をまとめ、学会での報告や関連雑誌への投稿を試み、関連分野の研究者と交流し、視野を拡げつつ、自身の研究の不備の点を見つけ、さらなる改善を期する。例えば、2012年7月に上海・復旦大学、12月に韓国・ソウルで東アジア歴史認識などをめぐって研究発表を行なう予定である。
損傷ヌクレオチドの浄化機構と自然突然変異の抑制

1.酵母酸化ヌクレオチド損傷の浄化酵素YLR151cのヒトホモログの分離・同定の試み酵母の酸化ヌクレオチド損傷の浄化酵素YLR151cのヒトホモログ候補をcDNA libraryから検索し,高いidentity/similarityを示す候補2種について,大腸菌MutT欠損株で観察されるAT→CGへのtransversionが抑制できるか,精製した候補タンパク質に8-oxodGTや2-OHdATPに対するpyrophosphatase活性が検出できるかを検討した。その結果,両候補とも,YLR151cで見られるような,大腸菌MutT欠損の相補,in vitroでのpyrophosphatase活性は確認できなかった。すなわち少なくとも両候補がYLR151cのホモログであるという結論は得られなかった。2.酵母アミノ化ヌクレオチド損傷の浄化機構とそのゲノム安定における役割酵母の脱アミノ化ヌクレオチド浄化酵素Hamlを分離し,dITPに対するpyrophosphatase活性を,さらにLineweaver-Burk plotによりspecific activityが10.6μM-1 sec-1であることを確認した。次にHam1欠損による1倍体と2倍体におけるゲノム不安定化を,それぞれ自然突然変異頻度とヘテロ接合性喪失(Loss of heterozygosity ; LOH)頻度を指標に検討した。その結果,1倍体ではHam1欠損による自然突然変異頻度の上昇は観察できず,ゲノム不安定化は認められなかったが,2倍体でのLOH頻度はHam1欠損により20倍以上上昇した。このことはヌクレオチド損傷の浄化が突然変異のみならず,特に2倍体でのゲノム安定化に極めて重要な役割を演じていることを示しており,ゲノム不安定性の細胞がん化における重要性を考えると,内因性ヌクレオチドと発がんを結ぶ線を浮き彫りにしたといえる。本年度は,A)我々がすでに分離同定した二種の酵母酸化損傷ヌクレオチド浄化酵素の機能解析とマウス・ヒトホモログの分離・同定を試みる,B)酵母の脱アミノ損傷ヌクレオチドの浄化酵素の分離と機能解析を行った。A)すでに8-oxodGTPに対する分解活性を確認済みのSC151cのアミノ酸配列をもとにマウスcDNAデータベースから比較的相同性の高い候補2種を検索し,cDNAライブラリを鋳型にPCRにより増幅し,大腸菌発現ベクターにクローニングした。それらを大腸菌mutT欠損株で発現させ,mutT欠損株のmutator phenotypeを指標に相補性の有無を検討したが,いずれも相補性は示さなかった。またそれらの産物をGST融合タンパク質として精製し,8-oxodGTPに対する分解活性を測定したが,認められず,少なくとも2種のホモログ候補については,酸化損傷ヌクレオチドに対する浄化能はないと結論した。B)脱アミノ損傷ヌクレオチド浄化酵素ITPaseとしてのその機能が示唆されている大腸菌EC197のアミノ酸配列を基に酵母のデータベースより酵母ITPase候補を検索し,ゲノムDNAを鋳型にPCRにより増幅し,大腸菌発現ベクターにクローニングした。それを大腸菌内で,大量発現させ,GST融合タンパク質として分離・精製を行った。HPLCを用い,その候補遺伝子産物の,脱アミノ化ヌクレオチドであるdITPに対する分解活性を測定した結果,pyrophosphatase活性を示した。そのspecific activityは10μ-1 sec-1と既に報告されているヒトやメタン菌のITPaseのそれぞれ10倍,20倍と高いものであった。今後,A)まだ機能が完全に解明されていないもう一つの酵母酸化損傷ヌクレオチド浄化酵素候補の機能解析を進めるとともに,B)酵母のITPase破壊株を作成し,ITPaseの自然突然変異抑制における役割を明らかにする予定である。

本年度は,昨年度,分離同定に成功した,酵母の脱アミノ化損傷ヌクレオチドの浄化酵素dITPaseの機能解析を,酵母dITPaseの構造遺伝子を,ヒスチジン合成遺伝子HIS3または抗生物質G418抵抗性遺伝子KANMX4に置換することで,遺伝子破壊を行う,1)得られた1倍体遺伝子破壊株をもちい,Trp非要求性への復帰変異,canavanine(Can)抵抗性への前進変異をマーカーに,自然突然変異の検討を,2)さらに酵母2倍体遺伝子破壊株を用い,ヘテロにCan抵抗性変異をもつ相同染色体(CAN1^+/Δcan1)でのヘテロ喪失(Loss of Heterozygosity ; LOH)への影響などの検討を行った。酵母1倍体細胞における自然突然変異への影響を調べた結果,dITPase欠損によるmutator phenotypeはいずれの突然変異マーカーにおいても認められず,少なくともdITPase欠損による脱アミノ化損傷ヌクレオチドの増加やDNA鎖への取り込みは一倍体細胞における点突然変異やフレームシフトとして固定されない結果が得られた。一方,2倍体細胞のLOH誘発への影響を調べた結果,dITPase欠損により野生株の20倍程度の高いLOH誘発性を示した。さらにそのLOHの原因となる染色体構造変化を調べたところ,相同染色体間でのCan抵抗性遺伝子の遺伝子転換や相同染色体間での交叉によることが明らかとなり,脱アミノ化損傷ヌクレオチドの増加が相同染色体間での組み換えの誘導に寄与することが分かった。現在,dITPase欠損による組み換え誘導の機構の詳細について,解析中である。LOHはいわゆる遺伝的不安定性の指標の一つであると考えられ,細胞がん化の一過程としても重要視されている。本研究は,ヌクレオチド損傷が突然変異だけではなく,細胞がん化と関わる遺伝的不安定性をも誘導する可能性を示唆したはじめての報告であるといえる。