hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
FCHO2 による膜変形を介した EGF 受容体の制御機構

EGF受容体のエンドサイト-シスは細胞内シグナル伝達と受容体の分解・リサイクルの過程に必須である。よってエンドサイト-シスの素過程を解明することはEGF受容体の制御機構を理解する上で重要である。我々はF-BARドメインを持つFCHO2によるエンドサイト-シスの調節機構について研究を進め、FCHO2がユビキチン化酵素Nedd4Lの活性制御に関わっていることを明らかにしてきた。本研究ではFCHO2とNedd4Lによるエンドサイト-シスの制御機構にNedd4Lのアダプター分子ARRDC1が関与するかについて解析した。その結果、Nedd4Lの活性制御に必要となる細胞膜への局在はARRDC1とFCHO2によって協調的に制御されていることを明らかにした。Bin-Amphiphysin-Rsv (BAR)ドメインをもつタンパク質は湾曲した分子構造を持つBARドメインを介してリン脂質に結合し、特定の形状(曲率)に生体膜を変形することで様々な細胞内イベントを制御する。本年度は、Bin-Amphiphysin-Rsv (BAR)ドメインをもつFCHO2によるEGF受容体のエンドサイトーシス、分解経路の調節機構について研究を行った。その結果、培養細胞においてFCHO2のノックダウンはEGF受容体のクラスリン依存型エンドサイトーシスを抑制することを明らかにした。またFCHO2の不在はEGF受容体による細胞内増殖シグナルの持続性に影響を与えた。これまでにFCHO2の主要な働きはエンドサイトーシスに必要なクラスリン被覆をリクルートすることであると考えられていた。しかし本研究ではFCHO2の新しい働きとして、これまで活性化機構が不明であったある種の酵素を活性化することで受容体のエンドサイトーシスを制御していることを明らかにした。EGF受容体のエンドサイトーシスは細胞内シグナル伝達と受容体の分解・リサイクルの調節という過程において重要な役割を果たす。よってエンドサイトーシスの素過程を理解することはEGF受容体の制御機構を理解する上で重要である。F-BARドメインをもつタンパク質はF-BARドメインを介してリン脂質に結合し、生体膜を様々な形状(曲率)に変形することでエンドサイトーシスを制御する。しかし細胞膜の変形がエンドサイトーシスを調節する機構には不明な点が多い。本年度はF-BARドメインを持つFCHO2によるエンドサイトーシスの制御機構を調査する過程で新規アダプター分子を同定し以下の事を明らかにした。(1)培養細胞でアダプター分子をノックダウンすると膜タンパク質のエンドサイトーシスが抑制された。(2)FCHO2のF-BARドメインは細胞内に細胞膜のチューブを形成する。アダプター分子はFCHO2によって形成される細胞膜のチューブに局在した。(3)本分子は異なる生物種で保存されている。そこで生物間で保存性の高いアミノ配列に点変異を導入し、変異体を作製した。この変異体はFCHO2によって形成される細胞膜のチューブへの局在能力を喪失した。(4)アダプター分子はフォスファチジルセリン依存的に細胞膜に結合することを明らかにした。(5)アダプター分子はFCHO2によって形成されるものと同サイズのリポソーム(直径約50nm)への結合力が高いことが明らかとなった。計画通りに、FCHO2によるEGF受容体のエンドサイトーシス制御の作用点を明らかにし、細胞内シグナル伝達経路への影響も評価した。さらにFCHO2による酵素の活性化機構についての詳細な解析を行うことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。FCHO2によって制御を受ける酵素がいかにしてEGF受容体のエンドサイトーシスを制御するかを明らかにする。さらに予想されていた酵素以外にもFCRO2によって制御を受ける可能性がある候補分子が見つかっており、計画よりも広範な解析を行う必要がある。
水泳動作中におけるｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔの発生メカニズムの解明

27年度が最終年度であるため、記入しない。
突き合わせ超音波溶接に関する研究

(1)突き合わせ超音波溶接装置の構成および溶接試料:突き合わせ超音波溶接装置を,振動周波数27kHzまたは19kHzの超音波振動変換器(ボルト締めランジュバンPZT振動子)を多数個集積した強力な超音波振動源,これと組み合わせた溶接試料の駆動用溶接チップ部を有する受動超音波振動系および溶接チップ静圧力印加用油圧装置,溶接部静圧力印加用油圧装置,溶接試料固定装置等を有する溶接用架台から構成した.溶接試料として板厚6mmの純アルミニウム(JISA1100P),耐食アルミニウム(JISA5052P)および銅板等を組み合わせて用いたが,各試料はいずれもアルミニウム,または耐食アルミニウムの母材強度にほヾ等しい強度での接合が実現できた.いずれの場合も溶接部の上下にバリが生じるが溶接試料の端面同士の全面の良好な接合が実現出来た.(2)必要入力パワ:突き合わせ超音波溶接に必要な単位面積当りの入力パワは,板厚6mmの純アルミニウム同士の場合:1--3kW/cm^2,純アルミニウムー銅材の場合:2--4kW/cm^2,耐食アルミニウム同士の場合:6--8kW/cm^2,耐食アルミニウムー銅材の場合:7--8kW/cm^2程度であり,大きな入力パワが必要であり,幅の大きな板材の接合,連続突き合わせ超音波溶接には大容量の超音波振動系および大容量の電力増幅器が必要である.(3)溶接部の特性:溶接部の特性を,電子顕微鏡写真,マイクロアナライザーで調べた結果,純アルミニウム,耐食アルミニウム同士の接合部の組織は周辺部とほヾ同一であり,区別がつかず良好に接合が行なわれることが明らかになった.また溶接部付近の硬さ分布を微小硬さ計で測定した結果,溶接条件により溶接境界面で硬さが僅かに低下する事が明らかになった.1.27kHzのボルト締めランジュバン形振動子6本を用いた径方向-縦振動方向変換体を有する強力な超音波振動系を新たに試作し、振動系の支持方法等を改良し、各種の溶接試料について溶接条件、溶接状態の検討を行った結果、(1)板厚6mmの(a)アルミニウム同志の接合に加えて(b)アルミニウムおよび銅板(c)耐食アルミニウム同志の接合が可能となった。また板厚6mmの耐食アルミニウム同志の接合が可能となった。(2)単位面積当りの必要入力パワは、アルミニウム同志では3kw/【cm^2】耐食アルミニウム同志では約9kw/【cm^2】であった。(3)耐食アルミニウム同志の突き合わせ溶接では溶接条件が過大であると溶接部にクラックが発生し、溶接強度が低下する。(4)溶接条件が過大である場合は、耐食アルミニウムおよび銅板の接合では、接合部の耐食アルミニウム側に微小なクラックが発生することが明らかになった。マイクロクラック大きさは数十ミクロンでクラックの発生領域は100ミクロン程度であるが、この様な現象が超音波溶接で発見された事は初めてである。溶接条件の設定には十分な注意が必要である事が分かった。2.更に強力な超音波振動源を得るために、振動周波数19kHzのボルト締めランジュバン形振動子振動子8本を用いた径方向-縦振動方向変換体を有する超音波振動系を設計・試作し、振動特性を検討した結果、良好に作動した。本振動系を用いた溶接装置を構成して、アルミニウム,銅板の接合を試みた結果、母材強度104MPaのアルミニウム試料の97%程度の接合強度が得られた。溶接部断面の微小硬さを調べた結果、最適条件では硬さの低下は認められなかった。アルミニウム-銅板ではアルミニウムの母材強度の87%程度の接合強度が得られた。(1)突き合わせ超音波溶接装置の構成および溶接試料:突き合わせ超音波溶接装置を,振動周波数27kHzまたは19kHzの超音波振動変換器(ボルト締めランジュバンPZT振動子)を多数個集積した強力な超音波振動源,これと組み合わせた溶接試料の駆動用溶接チップ部を有する受動超音波振動系および溶接チップ静圧力印加用油圧装置,溶接部静圧力印加用油圧装置,溶接試料固定装置等を有する溶接用架台から構成した.溶接試料として板厚6mmの純アルミニウム(JISA1100P),耐食アルミニウム(JISA5052P)および銅板等を組み合わせて用いたが,各試料はいずれもアルミニウム,または耐食アルミニウムの母材強度にほヾ等しい強度での接合が実現できた.いずれの場合も溶接部の上下にバリが生じるが溶接試料の端面同士の全面の良好な接合が実現出来た.(2)必要入力パワ:突き合わせ超音波溶接に必要な単位面積当りの入力パワは,板厚6mmの純アルミニウム同士の場合:1--3kW/cm^2,純アルミニウムー銅材の場合:2--4kW/cm^2,耐食アルミニウム同士の場合:6--8kW/cm^2,耐食アルミニウムー銅材の場合:7--8kW/cm^2程度であり,大きな入力パワが必要であり,幅の大きな板材の接合,連続突き合わせ超音波溶接には大容量の超音波振動系および大容量の電力増幅器が必要である.(3)溶接部の特性:溶接部の特性を,電子顕微鏡写真,マイクロアナライザーで調べた結果,純アルミニウム,耐食アルミニウム同士の接合部の組織は周辺部とほヾ同一であり,区別がつかず良好に接合が行なわれることが明らかになった.また溶接部付近の硬さ分布を微小硬さ計で測定した結果,溶接条件により溶接境界面で硬さが僅かに低下する事が明らかになった.

超音波溶接は、通常の電気抵抗溶接、溶融溶接等の溶接方法では接合困難な同種および異種の金属試料の接合が可能で、溶接部の特性が良好であり広く用いられているが、超音波点溶接は板厚が大になると接合が著しく困難になる。金属の溶接試料の端面同志を接合する突き合わせ超音波溶接は、板厚の大な溶接試料の接合に有効であり、振動周波数27kHzのボルト締めランジュバンPZT振動子6本を有する超音波振動源を持った突き合わせ超音波溶接装置を構成し、3.5kWの電力増幅器を用いて駆動することにより、今迄に板厚10mm幅14mmのアルミニウム板同志、板厚6mmのアルミニウム同志、アルミニウムおよび銅板の突き合わせ接合が実現されている。振動印加方向は溶接試料端面に平行である。溶接試料の接合面は帯鋸で切断したまま、およびフライスで平面仕上げを行い、クロロセンで洗浄したのみでそれ以上の仕上げは行っていない。溶接強度としてはアルミニウム同志、アルミニウムおよび銅板の接合の場合とも、ほぼアルミニウムの母材強度の95%以上の約90MPaが得られている。溶接条件としては溶接チップ部の振動振幅約15ミクロン、静圧力30MPa、溶接時間1-4秒で入力パワーは3.5kW/【cm^2】である。また溶接部の特性を走査形電子顕微鏡、X線マイクロアナライザーおよび微小硬さ計等を用いて調べた結果、金属組織の変化、相互拡散は認められず溶接部近傍で僅かな硬さの低下が認められるのみで良好な接合が実現できる事が明らかになった。また板厚6mmの耐食アルミニウム同志、耐食アルミニウムおよび銅板の接合を試みた結果、溶接条件、溶接チップ振動振幅15ミクロン、静圧力56MPa、溶接時間1秒で溶接強度約190MPaが得られ、必要入力パワーは7kW/【cm^2】であり、耐食アルミニウム同志、耐食アルミニウムおよび銅板の突き合わせ接合が実現出来ることが明らかになった。
相補的な塩橋を利用した３次元有機フレームワークの構築と応用

研究成果の概要(和文):様々な機能団を導入したアミジンポリマーと相補的なカルボン酸ポリマーとの二重らせんを合成し、それらの二重らせん形成の熱力学および速度論的特性を明らかにした。両末端にカルボキシル基をもつテレケリック型ポリブタジエンと主鎖型ポリアミジンから塩橋を介した超分子ポリマーゲルを合成し、その力学的物性が向上するだけでなく、温度変化などの外部刺激に応答して動的粘弾性が変化することを明らかにした。また、ポリアミジンとPEGからなる均一な二成分系が、効率よく炭酸ガスを捕捉することを見いだした。本研究課題では、新しい概念に基づく人工光合成素子の開発を念頭に置いて、アミジンとカルボン酸から形成される相補的な塩橋を利用して、色素などの機能団を精密に配置させた13次元構造体をつくる方法論を確立することを目的として研究を進めている。本年度は、以下に示すように、アミジンとカルボン酸の2量体からなる二重らせん型分子と、アミジン基とカルボキシル基を分子内に併せもつマクロサイクルを合成し、それらの構造と安定性について集中的に検討し、外部刺激より動的な構造変換を行うことができることを示した。1.リンカー部位に様々な機能団をもつアミジンの2量体を合成し、相補的なカルボン酸2量体との二重らせん形成挙動について詳細に検討した。その結果、様々な芳香環や白金アセチリド錯体を組み込んでも、安定な二重らせんを形成することが明らかになった。また、アミジン基上に導入したキラルな置換基により、二重らせんの巻き方向を制御することができることが分かった。リンカー部位に導入した機能団とアミジン上の置換基の構造を系統的に変えていき、それぞれの二重らせん分子の安定性(2つの互いに相補的な分子鎖の会合定数)を見積もり、リンカー部位の構造とアミジン上の置換基の二重らせん形成挙動に及ぼす影響を明らかにすることができた。2.アミジンとカルボキシル基を併せもつマクロサイクルを合成し、その動的な構造変換について検討した。このマクロサイクルは有機溶媒中では、アミジンとカルボキシル基が塩橋を形成することにより、8の字型にねじれた構造を取っている。このねじれの方向はアミジン上に導入したキラルな置換基によって制御されていることが分かった。このマクロサイクルに酸や塩基を加えることで可逆的に塩橋の解離・再結合を行うことができることを示した。また、この動的な構造変換は蛍光の大きな変化を伴うことが明らかになった。本研究課題では、新しい概念に基づく人工光合成素子の開発を念頭に置いて、アミジンとカルボン酸から形成される相補的な塩橋を利用して、色素などの機能団を精密に配置させた13次元構造体をつくる方法論を確立することを目的として研究を進めてきた。本年度は、以下に示す3つの成果が得られた。1.CHCl3中でカルボン酸ポリマー(poly-C)とキラルアミン(R)-1を混合すると主鎖領域に誘起円二色性が観測され、poly-Cがキラルな主鎖構造を形成することが分かった。一方、単量体(C)とピペリジンからなる錯体の単結晶X線構造解析の結果をもとに半経験的分子軌道計算を行って二量体モデルを構築したところ、アミン存在下、poly-Cは左右どちらか一方向巻きの二重らせん構造を形成することが示された。2.両末端にカルボキシル基をもつテレケリックなブタジエンオリゴマーを、主鎖にアミジン基を有するポリアミジンを混合することで、アミジン基とカルボキシル基間の水素結合性の塩橋を介した超分子ネットワーク構造をもつポリマーゲルを合成した。この超分子ポリマーゲルは構成成分ポリマー単体に比べて力学的物性が向上しただけでなく、温度変化などの外部刺激に応答して動的粘弾性が著しく変化することが分かった。3.ポリアミジンとポリエチレングリコール(PEG)からなる均一な二成分系が、室温、一気圧で、アミジン基に対して66%の収率で炭酸ガスを捕捉した。この二成分系を窒素気流下で加熱すると、効率よく炭酸ガスを放出した。一方、汎用のポリエチレンイミンとPEGからなる均一二成分系は同じ条件下で、アミノ基に対して6%程度しか炭酸ガスを捕捉できず、ポリアミジンが優れた炭酸ガス捕捉剤であることが示された。本年度は、キラルなアミジン及びカルボキシル基を有するm-ターフェニル誘導体を単位構造に持つ共役ポリマーを合成し、それらの有機溶媒中での二重らせん形成挙動について検討した。また、白金アセチリド錯体をリンカーに持つキラル及びアキラルなアミジンからなるアミジンオリゴマーとカルボン酸オリゴマーより、種々の二重鎖オリゴマーを合成し、それらの構造ならびに二重らせん構造を介したキラル伝播(不斉増幅)について検討を行った。

トリエチルホスフィンを配位子として持つ白金(II)アセチリド錯体を用いたヘテロカップリング反応により、キラル及びアキラルなアミジンからなるアミジンオリゴマー及びカルボン酸オリゴマー(25量体)を合成した。クロロホルム中でCDスペクトルの測定を行ったところ、アミジンオリゴマー単鎖のみの場合は、白金アセチリドの吸収領域にほとんど誘起CDを示さなかったのに対して、アミジンオリゴマーとカルボン酸オリゴマーからなる二重鎖では、極めて大きな誘起CDが観測され、一方向巻きに偏った相補的二重らせん構造を形成していることが示唆された。キラルアミジンのホモオリゴマー錯体では、オリゴマー鎖長の伸長に伴い、300-400 nm領域のCDスペクトルの反転が見られ、二重らせん構造がオリゴマー鎖長に依存することが分かった。また、末端にキラル部位を有するアミジンオリゴマーからなる二重らせんのCD強度は、鎖長の伸長に伴い対応するキラルアミジンオリゴマー錯体のCDに比べ減少する傾向はあるものの、2、3量体では、ほとんど同程度のCDを示したことから、二重らせんを介した不斉の伝播が起こっていることが示唆された。さらに、キラルアミジン部位を鎖の中心にだけ有するアミジンオリゴマーからなる二重らせんでは、より強いCDが観測され、より効率的な不斉の伝播が起こっていることが明らかになった。本研究では、アミジンとカルボン酸から形成される相補的な塩橋を利用して、有機機能団が原子レベルで精密に配置された3次元ネットワーク(3次元有機フレームワーク)を構築することを目指している。本年度は、昨年度に引き続いて、3次元ネットワークを構築する手法の基礎を固めるため、アミジンとカルボン酸から形成される相補的な塩橋を利用した相補的二重らせん分子の構造特性について詳細な検討を行った。1.まず、リンカー部位に様々な機能団をもつアミジンの2量体を合成し、相補的なカルボン酸2量体との二重らせん形成挙動について詳細に検討した。その結果、様々な機能団をリンカー部位にもつ、安定な二重らせんを構築できることが明らかになった。また、アミジン基上に導入したキラルな置換基により、二重らせんの巻き方向を制御することができることが分かった。興味深いことに、リンカー部位に導入する機能団の構造と電子的特性により二重らせんの安定性を制御できることも見いだした。2.アミジンとカルボキシル基を併せもつマクロサイクルを合成し、その動的な構造変換について検討した。このマクロサイクルは有機溶媒中では、アミジンとカルボキシル基が塩橋を形成することにより、8の字型にねじれた構造を取っている。このねじれの方向はアミジン上に導入したキラルな置換基によって制御されていることが分かった。このマクロサイクルに酸や塩基を加えることで可逆的に塩橋の解離・再結合を行うことができることを示した。現時点では、当初の目的である3次元集合体の構築には成功していないものの、そこへ向けた基盤固めという点では着実に進展しており、「(3)やや遅れている」との自己評価に至った。本研究では、アミジンとカルボン酸から形成される相補的な塩橋を利用して、有機機能団が原子レベルで精密に配置された3次元ネットワーク(3次元有機フレームワーク)をメタルフリーに構築することを目指している。また、ポルフィリンやフラーレン等の有機機能団を用いて3次元構造体を構築し、光電変換超分子集合体を構築し、光誘起電子移動効率や電荷分離状態の寿命を評価すし、さらに、ドナー・アクセプターの有機フレームワークの提供する特異な内部空間を利用した光触媒の開発を目指している。
フラワーエコノミー論の構築とチューリップ球根産業の展開

フラワー・エコノミーを、育種・生産・卸売・小売・消費の中ですべての経済活動を構成するシステムとして定義した。それは公共および学術セクターを含む関連するフラワーのセクター間のすべての連携関係を示す。これまでの研究は生産者や産業の視点から行われていたため、消費者と生産者の視点を重視している。チューリップ球根産業は、最もグローバルゼーションが早くから進んでいる。1990年以来、経済状況とフラワーの取引が大きく変化している。このような経済状況は、花市場と国間の流通を変えた。フラワーエコノミーの概念を援用し、グローバリズムにいくつかの重要な事実と意味を見出した。本研究は、フラワーの商品的特質の明確化とフラワーエコノミーの理論の構築に向けて、既存研究や関連する資料・データの収集と分析を実施するとともに、生産者・流通業者・加工業者、花き専門小売店の「関係者」や「関係機関」に対するヒアリング調査も実施した。特に、フラワーエコノミー理論の検討と研究遂行のためのフレームワークの確立を目指して、関連する文献・諸資料を収集分析を行った。その結果、フラワーをめぐる育種、生産、加工、販売、消費という各段階を繋ぐ構造分析手法が未確立であり、そのための分析枠組みとしてのフラワーエコノミー論の構築が必要であることの認識と本研究分野での研究の意義づけを図った。また、育種会社、生産者、花き卸売市場、花き小売業者などの多様な関係機関に対するヒアリング調査を通して、わが国のフラワー産業の構造変化と、各主体が直面している諸課題の明確化を進めた。本研究では、メンバーを中心とした「フラワーエコノミー研究会」を編成し、同研究会においては、フラワーエコノミーとフラワーの商品的特質に関する概念の明確化とその枠組み、わが国のフラワー産業構造の変化分析を進めた。加えて研究会には、研究協力者を招聘し、わが国のフラワーの構造変化に関する最新の情報・データを収集するとともに、本研究の目的・分析課題・実施方法等に関する意見交換を行い、また検討すべき基本文献や諸資料のリストアップなどを実施した。ほぼ計画通りの関係機関に対するヒアリング調査を実施し、また研究会も当初の開催回数通り開催することが出来ている。また、ヒアリング調査や研究会で得られた情報・データも予定以上の収集が出来たと判断される。平成27年度のフラワーの商品的特質の明確化とフラワーエコノミーの理論構築を踏まえ、平成28年度は、チューリップ球根産業とオランダのフラワー産業の構造の解明に向けて、既存研究や関連するデータ・資料の収集・分析を行うと共に、生産、流通に関わる関係機関・団体に対するヒアリング調査を実施した。特に、チューリップ球根産業の構造分析に関しては、チューリップ球根産地の富山県砺波市を中心として、生産者や球根農業協同組合などの現地での視察及び関係者や団体に対するヒアリング調査を通して、現在、直面している課題の抽出を図った。生産サイドでは、生産コスト競争下で、商品価値競争力を高める新たな取り組みが求められていることなどを把握し、戦略的取り組み課題の導出に向けて、調査研究メンバーを中心とした「フラワーエコノミー研究会」において検討を進めた。オランダにおけるフラワー産業構造に関しては、オランダ農業経済研究所(LEI)の専門家をはじめとして、チューリップ球根生産者、輸出会社、フローラルホランド卸売市場、などの流通業者、さらに、新品種開発、新施設開発などを進める試験研究機関に対して、それぞれの関係者に対してヒアリング調査を実施するとともに、最新の資料・データの収集を行った。世界をリードし続けるオランダのフラワー産業を、多様な角度から捉えることの必要性を再確認したとともに、フラワーエコノミー理論の枠組みからアプローチの有用性についても検討を進めた。富山県内のチューリップ球根協同組合、生産者、流通関係者に加え、石川県での卸売市場関係者、そして石川県、北陸農政局などの自治体関係者等に対するヒアリング調査を実施するなど、国内調査を精力的に進めることが出来ている。また、当初の予定通り、オランダでのフラワーに関する関係機関・団体に対するヒアリング調査を実施した。これらの現地調査(ヒアリング調査)を中心とした実証的分析を進めながら、メンバーでの報告・連絡・調整としての「研究会」を開催し、有益な情報・データの収集分析も進めている。本年度は、最終年度としてのフラワーエコノミー論の構築に関する取り纏めとそれに付随する各種調査(花きの生産者、卸売業者、小売業者をはじめ関係者に対するヒアリング調査など)を実施し、本研究の取り纏めを行った。まず、フラワーエコノミー論の構築に関しては、フラワー業の種苗(育種)から、生産・卸売・小売・消費に至るすべての経済活動を含む概念としての「フラワーエコノミー」を、育種(種苗)・生産過程から、加工・流通過程、そして消費過程において、登場する多様な主体等の関連・連携に着目し、ユーザー視点を重視しながら、空間的構造として捉えることを提示した。こうしたフラワーエコノミーの視角から、一つは、グローバル化の進展するなかでの花き産業構造を分析する今日的意義を明確にするとともに、日本、そして世界一の花きの取引量を誇るオランダ、さらに消費大国のアメリカにおける花き産業構造の分析を実施した。二つは、多様な品目・品種がある花きのなかでも、もっとも早い段階からグローバル化、国際化流通が進展したチューリップに着目し、特にチューリップの球根産業を対象とした分析・検討を行った。そこでは、世界におけるチューリップ球根産業の歴史と動向を既存文献・資料等の分析を通して明らかにして、わが国、とりわけ富山県におけるチューリップ球根産業の展開について、既存文献や現地関係者等からのヒアリング調査によって実証的な分析を行い本研究を取りまとめた。

これまでの研究は生産者や産業の視点から行われていたため、消費者と生産者の視点を重視している。チューリップ球根産業は、最もグローバルゼーションが早くから進んでいる。1990年以来、経済状況とフラワーの取引が大きく変化している。このような経済状況は、花市場と国間の流通を変えた。フラワーエコノミーの概念を援用し、グローバリズムにいくつかの重要な事実と意味を見出した。チューリップ球根産業に関する関係機関などに対するヒアリング調査の実施を行うとともに、オランダのフラワー産業に関する予備的検討及びオランダのフラワー産業に関する関係機関に対するヒアリング調査の実施を、メンバーを中心とした研究会の開催を併用しながら、本研究課題を推進する。平成29年度は最終年度となるため、メンバーによる研究会の開催を通して、本研究の成果を取りまとめを基本として進める。また、研究成果取りまとめ過程のなかで、花き生産者や流通業者、さらには花き小売業者に対する補足調査も実施する。さらに、一連の取りまとめた研究成果を報告書等として印刷し、公表をする。農業経済当初予定していた資料・図書の出版が遅れ、そのための物品費の購入額(24,858円)が発生した。当初、想定していたホテルの宿泊費が割引料金となったことで、差額(5,998円)が発生した。24,858円は、次年度の資料・図書の購入費として活用したい。補足調査での調査充実のための旅費交通費として、差額分を充当する。
介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトの規定要因と課題

親の介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト(以下WFC)を測定する尺度を開発し、信頼性と妥当性を検討し、WFCの規定要因を明らかにした。調査の結果、16項目4因子構造の尺度の信頼性と妥当性が確認され、【仕事領域の役割のために介護の役割が果たせない葛藤】の因子は、労働負荷の大きさと関連し、【介護の役割のために仕事領域の役割が果たせない葛藤】、【介護の役割のために家庭の役割が果たせない葛藤】の因子は、介護のために夜中に起きることと関連することが明らかとなった。WFCの低減に向け、職場と地域で支援していく必要性が示唆された。本研究は、看護師の看護職特有の勤務体制、看護職の組織文化の特性もふまえた「介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト尺度」を作成し、信頼性・妥当性を検討した後に、家族状況、介護状況、職場の支援状況、社会資源の活用状況等も含めた全国調査を実施し、介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトの規定要因を明らかにし、仕事と家庭の葛藤を低減させる職場環境並びに家庭環境を整えるための課題を明らかにすることを目的とする。平成26年度は、介護をしながら働く女性看護師の仕事と家庭の葛藤の現状を明らかにすることを目的とし、介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトに関する文献調査と介護をしながら働く女性看護師へのインタビュー調査を実施した。文献調査は、CINHAL、PubMed、医中誌webのデータベースを使用し、各出版年から2015年3月15日までの範囲で「work-family conflict(ワーク・ファミリー・コンフリクト)」AND「nurse(看護師)」の検索式を用いて文献検索を行った。検索された75件の文献のタイトルや抄録を確認し、対象文献としての適性を判断し、最終的に36件を分析対象とし、現在概念分析を行っている。インタビュー調査は、A県内の250床以上の病床を有する医療機関のうち調査研究の協力が得られた医療機関の看護師で、親の介護をしながら働いている女性看護師11名を対象に、平成26年11月12月に実施した。「仕事のために家庭内での役割が十分果たせない」もしくは「家庭のために仕事の役割が十分果たせない」と感じる場面とその理由の観点から、コード間の類似性と相違性、関連性等を検討しながら、カテゴリー化し、カテゴリー内の意味内容について検討を重ねサブカテゴリー、カテゴリーを生成している途中である。平成27年度は、26年度に行った介護をしながら働く女性看護師へのインタビュー調査の結果と国内外の文献検討をふまえ、「介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト尺度原案」を作成し、その信頼性と妥当性を検討した。尺度の項目は、「仕事の役割のために介護の役割が十分果たせない葛藤」9項目、「介護の役割のために仕事の役割が十分果たせない葛藤」9項目、「介護の役割のために家庭の役割が十分果たせない葛藤」6項目、「家庭の役割のために介護の役割が十分果たせない葛藤」6項目の計30項目とした。探索的因子分析(最尤法、プロマックス回転)の結果、16項目3因子が抽出され、2因子に分かれるべき「介護の役割のために仕事の役割が十分果たせない葛藤」4項目と「介護の役割のために家庭の役割が十分果たせない葛藤」4項目がまとまった1因子として抽出された。3因子を下位尺度とした場合のクロンバックα係数は0.850.88、4下位概念項目のクロンバックα係数は0.760.88であり、いずれも一貫性があるとみなされた。また探索的因子分析から得られた3因子相関モデル、尺度原案の概念モデルに倣った4因子相関モデルについて、それぞれに確認的因子分析(推定方法:最尤法)を行った結果、χ2値/自由度=2.56、CFI=0.95、SRMR=0.043、RMSEA=0.063、AIC=326.84と4因子相関モデルの方が適合度は良好であった。4因子と多次元的ワーク・ファミリー・コンフリクト尺度、CES-D日本語版20項目、簡約版蓄積疲労徴候スケール18項目とのすべての項目間で正の関連がみられ、4因子と職業性ストレス尺度JCQ日本語版22項目における上司サポートとのすべての項目間で負の関連がみられたことから、最終尺度案を4因子構造(各4項目)による16項目とした。各16項目の重みつきκ係数及び4下位概念別の級内相関係数を算出し、安定性を検討する調査が27年度中に実施できなかったため。本研究は、介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトについての国内外の文献検討と介護をしながら働く女性看護師へのインタビュー調査を通し、「介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト尺度原案(以下、尺度原案)」を作成する。さらに、尺度原案の信頼性・妥当性を検討した後に、尺度並びに家族状況、介護状況、職場の支援状況、社会資源の活用状況等も含めた全国調査を実施し、介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトの規定要因を明らかにし、仕事と家庭の葛藤を低減させる職場環境並びに家庭環境を整えるための課題を検討することを目的とする。これら一連の研究において、介護をしながら働く女性看護師へのインタビュー調査を実施し、語られた内容からサブカテゴリー、カテゴリーを生成するところまでを、平成26年10月平成27年4月に実施した。

次に、国内外の文献検討と介護をしながら働く女性看護師へのインタビュー調査結果から、4因子構造による全30項目からなる尺度原案を作成し、内的一貫性、弁別的妥当性、構成概念妥当性、基準関連妥当性を検討するところまでを、平成27年11月平成28年2月に実施した。平成28年度は、前回の研究で4因子構造による全16項目にした最終尺度案の安定性を検討するところまでを、平成28年5月8月に実施した。さらに、これまでの一連の研究を通し、信頼性と妥当性を検討した尺度を用い、介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトの規定要因を明らかにするための全国調査を平成28年11月平成29年1月に実施し、仕事と家庭の葛藤を低減させる職場環境並びに家庭環境を整えていくための課題を検討した。親の介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト(以下WFC)を測定する尺度を開発し、信頼性と妥当性を検討し、WFCの規定要因を明らかにした。調査の結果、16項目4因子構造の尺度の信頼性と妥当性が確認され、【仕事領域の役割のために介護の役割が果たせない葛藤】の因子は、労働負荷の大きさと関連し、【介護の役割のために仕事領域の役割が果たせない葛藤】、【介護の役割のために家庭の役割が果たせない葛藤】の因子は、介護のために夜中に起きることと関連することが明らかとなった。WFCの低減に向け、職場と地域で支援していく必要性が示唆された。概念分析の開始が遅れたことと、インタビュー調査の結果分析に時間を要しているため。28年度は、16項目の安定性について検討した上で、「介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト尺度」並びに家族状況、介護状況、職場の支援状況、社会資源の活用状況等も含めた全国調査を実施し、介護をしながら働く女性看護師のワーク・ファミリー・コンフリクトの規定要因を明らかにしていく予定である。基礎看護学学術的な概念と現状の相違点を明らかにした上で「介護をしながら働く看護師のワーク・ファミリー・コンフリクト尺度」の原案を作成し、家族の介護をしながら働く看護師病院看護師10名のパイロットテストを行い、回答後のインタビュー内容から改善点を抽出する。完成させた尺度に、基本属性を加えた質問紙を作成し、関東地方(1都6県)の医療機関で介護をしながら働く女性看護師に質問紙を配布し、2回の調査に完全回答した分の再現性を検討した上で、内的整合性を検討する。信頼性を検討した尺度に、基本属性、簡約版蓄積疲労徴候スケール18項目、職業性ストレス尺度JCQ(Job Content Questionnaire)日本語版を加えた質問紙を作成する。さらに、関西地方の医療機関で介護をしながら働く女性看護師に質問紙調査を実施し、得られた回答の弁別的妥当性、因子妥当性、各健康指標との関連について検討する。信頼性と妥当性を検討する全国調査では、母集団の数が推計できたことを受け、必要な標本数は384と計算された(当初の計画では130としていた)。加えて、回収率がかなり低いことが予想されたため、配布数を大幅に増やす計画に変更した(260病院配布→1500病院配布)。このため、郵送料を安価にするために、ゆうメールを利用することとしたが、発送にかかる費用(郵送料、発送準備料)及びデータ入力のための人件費、返信用料金後納郵便料金が増額することになるため、平成28年度の経費から前倒しを行った。
コンクリート製造・施工の効率化を目指した調合設計・養生計画支援システム

本研究では、コンクリート製造・施工の効率化を進めるため、数値計算によって調合設計や養生計画を策定するための支援システムを構築することを目的とする。すなわち、コンクリート部材内のセメント水和反応、微細組織形成、発熱・熱伝導、水分移動、強度発現を精緻に予測するシミュレーション技術をベースとして、計算によって調合や養生の最適解を導出するシステムを構築する。平成30年度は、コンクリートの水分逸散の基礎物性値を明らかにするための実験を行った。まずは、水セメント比25、40および55%の3種類のコンクリート試験体を作製した。また、コンクリート試験体に風を当てながら水分逸散を測定するための小型風洞装置を製作した。小型風洞装置の内部にコンクリート試験体を設置し、空気の風速を変えながらコンクリート試験体表面からの水分逸散速度を調べた。この実験結果から、水分逸散に関する基礎物性値(コンクリート表面の物質移動係数、交換速度係数など)を明らかにした。当初の計画に従って順調に実験を行うことができた。今後、これらの成果の論文投稿および学会発表を予定している。平成31年度は、平成30年度の実験より明らかになった基礎物性値を用いて、コンクリートの水分逸散シミュレーション技術のプロトタイプモデル(プログラム)を構築する。さらに、既存の熱拡散シミュレーション技術との統合を行う。これにより、コンクリート部材内の発熱・熱拡散・水分移動・水分逸散が同時に計算できるシステムに発展させる。(理由)当初の計画に従って順調に研究が進み、有益な成果が得られたので、日本建築学会の論文集に投稿するとともに、日本コンクリート工学会年次大会や日本建築学会で発表することにした。このため、論文投稿や発表に必要な研究費を残した。(使用計画)成果公表に必要な旅費、論文投稿費などに使用する予定である。
イネ転写因子DPFによるファイトアレキシン生合成を介したストレス抵抗性機構の解析

イネのジテルペン系ファイトアレキシン(DP)はいもち病感染やUV、塩化銅処理等のストレスに応答して生合成されること、抗菌活性のみならず雑草に対する成長抑制活性を有することが報告されている。我々は最近、DP生合成のキーとなる転写因子DPFをイネより見出し、DPF高発現(OX)イネではDP生合成遺伝子群の転写活性化を介してDPを蓄積するのに対し、DPFノックダウンイネでは根において逆にDP生合成遺伝子の発現レベル及びDP蓄積量がWTよりも低下することを明らかにしている(Yamamura et al., 2015)。本研究では、まず、上記のストレス応答的なDP生合成がDPFに依存しているのかどうか?という疑問に対し、DPFノックアウト(KO)イネを用いて、初年度塩化銅及びUVストレス応答的なDP生合成について、2年目にはいもち病菌感染誘導的なDP生合成について、DPFに依存することを明らかにした。つぎに、DPFはストレス抵抗性に関与しているか?という疑問に対しては、初年度に紋枯病感染やトビイロウンカ吸汁に対する抵抗性を評価したところDPFの関与は認められなかったが、2年目にいもち病抵抗性に関与していることを、KOイネを用いて明らかにした。なお、UVや塩化銅に対する抵抗性への関与は認められなかった。また、雑草抵抗性に関与する可能性も考えられたので、初年度はDPF-OXイネで根からのDP滲出量が増大していることを示した。2年目にDPF-OX/KOイネの雑草抵抗性をWTと比較したが、顕著な差は見いだせなかった。さらに、上記のようにDPFがいもち病抵抗性に関与していることが示されたが、それは下流のDPが関与しているのかどうかを明らかにするために、4種のDP生合成初期遺伝子(CPS2, CPS4, KSL7, KSL4)のKOイネをCRISPR/Cas9法によりそれぞれ作出した。[病虫害ストレス抵抗性]いもち病菌感染ストレスに応答してDP生合成遺伝子の発現が誘導されることが知られているが、それがDPFを介しているかどうかを、DPF-KOイネを用いて調べた。DPF-KOイネでは誘導レベルが低下したため、DPFはいもち病菌誘導的なDP生合成遺伝子の発現誘導に関与していることが示された。また、DPF-KOイネではいもち病抵抗性も低下していたため、DPFはイネが本来有するいもち病に対する抵抗性にも関与していることが明らかになった。さらに、イネの害虫であるオカボノアブラムシに対する抵抗性検定を高知大学手林博士の協力により実施したが、DPF-KOイネではWTと比べ特に抵抗性に差は認められなかった。[非生物的ストレス抵抗性]塩化銅処理及びUV照射に対する抵抗性検定をDPF-KOイネで実施した。塩化銅処理は、水耕栽培で根から各濃度(5, 10, 15, 20, 25 μM)の塩化銅を吸収させることにより行った。UVは植物体にUV-Cを30cmの距離で短時間(10, 20 ,30 min)照射した。両処理共に処理後の植物体の生育を比較したが、WTと比較して抵抗性に顕著な差は認められなかった。[雑草抵抗性]寒天培地中にDPF-KO、DPF-OX或いはWTイネを植え、周りにレシーバー植物としてシロイヌナズナを配置するプラントボックス法でアレロパシー活性(生育抑制活性)を評価したが、DPF-KO/OXとWTで顕著な差は認められなかった。[DP生合成の初期遺伝子のKOイネの作製]初年度に引き続きCRISPR/Cas9法によりDP生合成初期遺伝子(KSL7,KSL4)のKOイネを作製し、KSL7についてはホモ型変異が挿入された系統を取得した。KSL4についてはヘテロ型変異体しか得られなかったので、次世代でホモ型変異体を得る予定である。平成29及び30年度に得られた結果をもとにして以下の研究を実施する。[DP生合成の初期遺伝子のKOイネにおけるDPの定量]30年度までに作製したDP生合成の初期遺伝子(CPS2, CPS4, KSL7, KSL4)のKOイネについて、生物的或いは非生物的ストレス処理後のDP蓄積量を定量し、KOが成功していること即ちモミラクトンやファイトカサンが生産されないことを確認する。CPS2やKSL7に変異を導入するとファイトカサンが生産できなくなり、CPS4やKSL4に変異を導入するとモミラクトンが生産できなくなることが予想される。[DP生合成遺伝子欠損イネ等を用いた病害抵抗性評価]30年度に実施したいもち病抵抗性評価でWTに比べDPF-KOイネで抵抗性が低下していたので、DPF下流のDPが、いもち病等の病害抵抗性に関与している可能性が高い。しかしながらDPF下流のDPは大きく分けてファイトカサンA-F、モミラクトンA,B、オリザレキシンA-F、オリザレキシンSの4グループからなり、どのグループの関与が大きいかは未知である。そこで、作製した4種の生合成遺伝子欠損イネを利用することにより、イネ本来の抵抗性にどのグループのDPがより関与しているかの絞り込みを行う。さらに、時間的余裕があれば、DPFやDP生合成遺伝子の欠損イネにアーバスキュラー菌根菌を感染させ、菌根共生の成立へのDPFやDPの関与の有無を解析する。得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。

イネのジテルペン系ファイトアレキシン(DP)はいもち病感染やUV、塩化銅処理等のストレスに応答して生合成されること、抗菌活性のみならず雑草に対する成長抑制活性を有することが報告されている。我々は最近、DP生合成のキーとなる転写因子DPFをイネより見出し、DPF高発現イネではDP生合成遺伝子群の転写活性化を介してDPを蓄積するのに対し、DPFノックダウンイネでは根において逆にDP生合成遺伝子の発現レベル及びDP蓄積量がWTよりも低下することを明らかにしている(Yamamura et al., 2015)。本研究では、上記のストレス応答的なDP生合成がDPFに依存しているのかどうか?という疑問に対し、DPFノックアウトイネを用いて、初年度塩化銅及びUVストレス応答的なDP生合成についてはDPFに依存することを明らかにした。DPFはストレス抵抗性に関与しているか?という疑問に対しては、初年度は紋枯病感染やトビイロウンカ吸汁に対する抵抗性を評価したが、DPFの関与は認められなかった。雑草抵抗性に関与する可能性も考えられたので、初年度はDPの根からの滲出量に差があるかどうか水耕栽培により調べたところ、DPF高発現イネではDP滲出量が増大していることが明らかになった。そこでDPF高発現イネが雑草抵抗性になっているかどうかについて調べている途中である。さらに今後各種DPとストレス抵抗性の対応関係を明らかにするために、種々のDP生合成遺伝子のノックアウトイネを作製中である。初年度はDP生合成初段の2つの酵素遺伝子のノックアウトイネを作製した。[各種ストレス応答的なDP生合成がDPFに依存しているかどうかの検証]塩化銅及びUVにより誘導されるDP生合成が、DPFに依存しているかどうか検証するために、DPF-KOイネ及びWTに同ストレス処理を行い、DP生合成遺伝子の発現量を定量した。WTイネではDP生合成遺伝子CPS2及びCPS4の遺伝子発現が増大したのに対し、KOイネではほとんど増大しなかったので、塩化銅及びUVにより誘導されるDP生合成は、DPFに依存することが明らかになった。[病虫害ストレス抵抗性]病害抵抗性への寄与については、紋枯病抵抗性評価を実施したが、WTとKOイネで大きな差は認められなかった。害虫のトビイロウンカの吸汁に対しても同様に抵抗性は認められなかった。[DPの根からの滲出量の定量]DPの根からの滲出量を水耕栽培を行い定量したところ、OXイネではWTに対しモミラクトンの顕著な増大が認められた。DPの定量は連携研究者の東京大学・生物生産工学研究センター・岡田憲典准教授の協力で行った。[雑草抵抗性]DPF-OX/KOイネ、WTイネを栽培した水耕液を用いてそれぞれ作製した寒天培地上でイヌビエやシロイヌナズナを栽培し、生育抑制活性を根の伸長で評価した。しかしながらWTに比べ有意な差を見出すことはできなかった。[DP生合成の初期遺伝子のKOイネの作製]モミラクトン欠損イネ、ファイトカサン欠損イネをそれぞれ作出するために、DP生合成の初期のCPS2, CPS4遺伝子等についてCRISPR/Cas9法によりORFにフレームシフト変異を導入することによりKOイネを作製した。KSL7については形質転換イネを再分化中である。
鉄鋼都市のリストラクチュアリングに関する研究

本年度は,日本最大の鉄鋼メ-カ-である新日本製鉄(株)の製鉄所が立地する5都市と,川崎製鉄(株)の製鉄所が立地する1都市とをとりあげて,各製鉄所の立地経緯と現況および今後の展望について,製鉄所および各市の企画関係部局においてヒヤリング調査を実施した。新日鉄は1987年の第4次合理化で,君津と名古屋,大分,八幡を「総合製鉄所」に,室蘭や釜石などその他を「専門製鉄所」にすることを決定した。「専門製鉄所」に転換することが決まった室蘭は高炉が2基から1基へ,そしてその1基も新日鉄から分離することになった。総合製鉄所と位置づけられた4製鉄所も再編成をまぬがれなかった。君津は首都圏内にあり東京湾横断橋の建設によって川崎市と直結するということもあり,新日鉄の中核的製鉄所の役割を強めている。1991年には隣の富津に,それまで八幡と日吉,相模原にあった研究所を移転総合し,総合技術センタ-が設立された。名古屋は日本最大の自動車メ-カ-が近くにあることもあり,計付加価値の薄板を生産している。八幡は伝統ある製鉄所であるが,最新鋭製鉄所が大分にできると,大分が上工程,八幡が下工程を担当するという分業体制をとることになった。調査を実施したこれらの製鉄所のなかで,地域経済との関係で問題となっているのは室蘭と八幡とであった。他の製鉄所の場合は,市民とのつながりは「製鉄所祭り」などに限定されているが,室蘭と八幡は合理化にともなって生じた遊休地の活用が重要な課題として揚げられている。当該市にとってこれらの遊休地は広いだけでなく,一等地であることもあり,この活用の仕方次第で,今後の地域経済の浮沈が決まってしまうのである。地域への技術移転の取り組みやレクリエ-ション施設の建設などがすすめられているが,調査時点では北九州のスペ-ス・ワ-ルド以外については,その波及効果を調べることはできなかった。
消化器癌における シグナル伝達経路の異常

1.胃癌におけるMAPKinaseの活性をゲル内リン酸化法によって測定した。今回その際MAPKinaseに対する抗体を用いて、免疫沈降法を行い、bandの位置確認をし、またMAP kinaseのisoformであるERK1とERK2各々別々に判定した。結果はいずれも正常に比し、癌部で1.3倍以上の活性上昇例においてしょう膜浸潤、リンパ節転移率は高値を示し、再発予後は有意に不良であった。2.抗リン酸化チロシン抗体でimmunoblotを行ったところ、MAPKinaseのbandに一致して発現を認めた。MAPKは活性化に際し、チロシン基がリン酸化されることが知られており、その活性化を裏付ける結果が得られた。3.大腸癌でほぼ全例においてMAPKinase活性は上昇しており、さらに上流のMAPK Kinase活性を測定するため現在GST-ERKを精製中である。4.抗MAPK抗体を用いたimmunoblotではMAPKのリン酸化による分子量変化に伴う、gel shiftを一部の症例に認めており、活性化との関係を検討中である。5.抗MAPK抗体を用いた免疫組織染色を胃癌、大腸癌で準備中である。
外向き型及び内向き型バンド３／抗体複合体の三次元結晶構造解析

20082010年の基盤研究(B)では、バンド3に対する構造認識抗体を作製し、アニオン輸送の阻害剤を噛ませて外向き型に固定化したバンド3/抗体(Fab)複合体を結晶化し、分解能3.4Åの電子密度図に対しモデル構築と精密化を進めた。20112013年の基盤研究(B)では前回のモデルでは見えなかった部位の構造を明らかにするため、外向き型バンド3/Fab複合体の結晶化条件の最適化、抗体分子を使わないバンド3単独による結晶化の検討、さらに内向き型バンド3の結晶化及び構造解析を目指した。これまでの蒸気拡散法だけでなく、脂質キュービックフェーズ法など異なる結晶化方法を検討した。バンド3は赤血球膜タンパク質の25%を占める主要膜タンパク質であり、世界中でこれまで30年以上、多くの研究者によって研究がなされている。赤血球膜タンパク質バンド3は、陰イオン交換トランスポーター(Anion Exchanger)ファミリーの一員であり、塩化物イオン(C1-)と重炭酸イオン(HCO3-)など一価の陰イオンを交換輸送することが知られている(図1)。バンド3は分子量約100KDaで、大きく二つのドメインから構成されている。バンド3は細胞質に突出したN末ドメイン(40kDa)を介して、アンキリンやスペクトリンなどの細胞骨格タンパク質ネットワークを細胞膜に繋ぎ止め、赤血球の形態を維持している。また、膜貫通部分であるC末ドメイン(55kDa)はC1-とHCO3-の交換反応を司り、炭酸脱水素酵素と協調して組織や細胞の必要酸素量を検出するメタボリックセンサーとして機能し、赤血球の酸素と二酸化炭素運搬に必須の役割を果たしている。従って、C末ドメインの構造異常は陰イオン透過活性だけでなく細胞膜裏打ちタンパク質ネットワーク全体の破綻にも結びついていると考えられる。実際、バンド3異常で溶血性貧血がおこる原因のかなりの部分が細胞膜貫通ドメインの不安定化と推測されている。我々はバンド3の膜貫通ドメインの立体構造を解明し、バンド3タンパクの陰イオン透過機構の解明を目的としている。その結果、本年度は分解能3.4Åの電子密度図に対しモデル構築と精密化を進めて、外向き型バンド3の結晶構造を決定した。現在、論文投稿準備中である。赤血球膜タンパク質バンド3は、陰イオン交換トランスポーター(Anion Exchanger)ファミリーの一員であり、塩化物イオン(Cl-)と重炭酸イオン(HCO3-)など一価の陰イオンを交換輸送することが知られている。バンド3は分子量約100 KDaで、大きく二つのドメインから構成されている。また、膜貫通部分であるC末ドメイン(55kDa)はCl-とHCO3-の交換反応を司り、炭酸脱水素酵素と協調して組織や細胞の必要酸素量を検出するメタボリックセンサーとして機能し、赤血球の酸素と二酸化炭素運搬に必須の役割を果たしている。これまでに分解能3.4オングストロームの電子密度図に対しモデル構築と精密化を進めてきた。しかし、今回の結晶構造では見えていない構造があり、分解能を向上させる必要が出てきた。外向き型バンド3の結晶構造をさらに高分解能で解明し、さらに内向き型バンド3の結晶構造も明らかにしたいと考えている。赤血球膜タンパク質バンド3は、陰イオン交換トランスポーター(Anion Exchanger)ファミリーの一員であり、塩化物イオン(Cl-)と重炭酸イオン(HCO3-)など一価の陰イオンを交換輸送することが知られている(図1)。

従って、C末ドメインの構造異常は陰イオン透過活性だけでなく細胞膜裏打ちタンパク質ネットワーク全体の破綻にも結びついていると考えられる。実際、バンド3異常で溶血性貧血がおこる原因のかなりの部分が細胞膜貫通ドメインの不安定化と推測されている。我々はバンド3の膜貫通ドメインの立体構造を解明し、バンド3タンパクの陰イオン透過機構の解明を目的としている。これまでに分解能3.4オングストロームの電子密度図に対しモデル構築と精密化を進めてきた(論文投稿準備中)。外向き型バンド3の結晶構造をさらに高分解能で解明し、さらに内向き型バンド3の結晶構造も明らかにしたいと考えている。モデル構築には苦労したが、無事位相も決定し、精密化することができた。ヒト由来アニオントランスポーターとしては世界初の膜蛋白質になるので、早く論文をまとめたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。モデル構築と精密化には苦労したが、無事位相も決定することができた。ヒト由来アニオントランスポーターとしては世界初の膜蛋白質になるので、早く論文をまとめたいと考えている。ただ、一部構造の見えていないところがあり、何を論点とするのか、ストーリーをどうするのかなど、論文作成に時間がかかっている。現在、内向き型に固定化する化合物を処理して結晶化を試みているが、外向き型バンド3の結晶構造解析に使用した抗体は内向き型バンド3を認識しないことが明らかとなり、新たに内向き型バンド3に結合する抗体を作製する必要があることが判明した。本抗体作製については、まだ軌道に乗ることができていない状況である。一方、今回の論文作成に苦労している点でもある高分解能結晶取得方法を検討している。具体的には、外向き型バンド3/抗体複合体の脂質キュービックフェーズ法による結晶化を試みている。現在のところ高分解能結晶は得られていない。また、抗体を結合せずにバンド3単独で結晶化したいと考え、カウンターディフュージョン法を使って無重力空間で結晶化を試みている。現在、バンド3単独の結晶は得られるようになったが、分解能を向上させることが目下の目標となっている。今後、できるだけ早く高分解能の結晶を出せるか否かが重要なポイントになると考えている。現在、内向き型に固定化する化合物を処理して結晶化を試みている。できるだけ早く高分解能の結晶を出せるか否かが重要なポイントになると考えている。まずは、外向き型バンド3/抗体複合体の結晶構造を分解能3.4オングストロームで明らかにした論文をまとめたい。内向き型バンド3の構造解析についても、内向き型バンド3を特異的に認識する抗体を作製することで結晶構造を明らかにしたい。また、高分解能結晶を得る方法やバンド3単独で結晶化する方法もアニオントランスポート機構を原子分解能レベルで明らかにすることは、重要な課題と考えており、脂質キュービックフェーズ法や宇宙空間でのカウンターディフュージョン法の立ち上げにも挑戦していきたい。本年度が最終年度となるので、当初の研究目的が達成できるように努力したい。