hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
混合型小細胞肺癌の発生機構：Notchシグナルからの解明

混合型肺小細胞癌では、小細胞癌像に加え、NOTCH1陽性、INSM1陰性の腺癌や扁平上皮癌など非小細胞癌像を含んでいる。混合型小細胞肺癌形成過程でのNOTCH発現機構として、エピジェネティクスな機序が考えられる。NOTCH1陰性の小細胞癌培養細胞株にtrichostatinA処理によりNOTCH1の発現が出現し、さらに、Chip assayにより、小細胞肺癌のNotch1遺伝子promoter領域ではアセチル化histone H3の結合低下が見られた。以上より、混合型小細胞肺癌形成には、Notch1シグナル経路の活性化が重要で、その制御にはhistone修飾が関与することが想定された。混合型小細胞肺癌は、その存在は病理医には広く知られているが、その意義や発生機構の研究はほとんどされてこなかった。混合型肺小細胞癌は、非小細胞癌成分を有した小細胞癌で、その頻度は、外科切除検体では比較的高頻度であることが報告されている。また、混合型小細胞癌に含まれる非小細胞肺癌成分は、大細胞癌、腺癌、扁平上皮癌の順に多いとの報告があるが、大細胞癌成分の存在の評価は病理医によってばらつきがあると思われる。混合型小細胞癌の発生については、腫瘍の発育が進むにつれ増加する、あるいは、化学療法などにより出現するなどと考えられているが、stageI期の未化学療法・手術例でも混合型小細胞癌が存在することは、腫瘍の早期の段階から、このようなヘテロな組織像が形成されていることが想像される。本研究では、発生や細胞の分化制御に重要なNotchシグナル経路が、この特殊な組織型の肺癌の形成を担っていて、生物学的な特性に影響しうること、また、Notchシグナル経路活性化の機序としてエピジェネティックスな機構が関与している可能性を検証したいと考えている。その解明のために、小細胞癌手術症例のNotch1, 3の免疫組織学的な検索、混合型小細胞癌でのlaser microdissection法を用いてのdriver mutation遺伝子解析、DNAメチル化解析、ヒストンアセチル化解析、ヒト肺小細胞癌株を用いての解析、Notch1遺伝子導入ヒト肺小細胞癌培養株の解析などを行い、Notchシグナル経路の混合型小細胞癌形成における意義と働き、その発現機構としてのエピジェネティックスの意義を明らかにする。26年度は、小細胞癌におけるhistone修飾の意義を明らかにするために、以下のような検討を行った。1)肺小細胞癌および非小細胞癌の培養細胞株を用いて、acetyl化histoneH3, acetyl化histoneH4, acetyl化histoneH3(Ly9), acetyl化histoneH4(Ly16)のWestern blottingを行ったところ、細胞株により発現が異なること、また、小細胞癌ではacetyl化histoneH3の発現が強い傾向を認めた。また、切除肺癌組織を用いて、免疫染色を行ったところ、同様に、症例ごとに異なる染色態度が見られ、小細胞癌と非小細胞癌との間に染色パターンの違いは見られなかった。2)HDAC阻害剤のTSAを用いて、Notch1の発現の無い小細胞癌株部H69, H1688を処理すると、Notch1の発現が現れた。また、細胞接着性も強くなりE-cadherinの発現が上がり、一方で、神経内分泌発現は低下した。3)Notch1の発現が、Notch1遺伝子のpromoter領域でhistone修飾で発現が制御されていることを確認するために、抗acetyl化histoneH3抗体を用いて、ChipAssayを試みたところ、Notch1を発現する小細胞癌株および非小細胞肺癌株で、結合が明らかになった。4)Notchに制御される神経内分泌転写因子にAscl1とともにINSM1があることを明らかにした。以上のように、肺小細胞癌は、通常はNotch1は陰性であるが、histone修飾により、Notch1の発現が起こることが明らかになった。今後、この機構が、混合型肺小細胞癌の発生機構として重要であることを検討する予定である。混合型小細胞肺癌は、その存在は病理医には広く知られているものの、その意義や発生機構の研究はほとんどされていない。小細胞肺癌の発生には、TP53遺伝子とRB1遺伝子の変異が必要であるが、その特徴である神経内分泌分化については、ASCL1やINSM1と言った転写因子の活性化が重要であり、これらの活性化にはNOTCH-HES1シグナル経路の不活性化が必要と思われる。混合型小細胞肺癌では、純粋な小細胞癌の像に加え、腺癌や扁平上皮癌といった非小細胞肺癌像を含んでいて、これらはNOTCH1陽性、INSM1陰性である。混合型小細胞肺癌の形成機構としては、純粋な小細胞癌の中に非小細胞癌が形成される経路と、非小細胞肺癌から小細胞癌が出現する経路とがあると考えられている。前者の経路については、小細胞癌の中で、NOTCHシグナル経路が活性することが、免疫染色の検討からもサポートされた。また、in vitroの実験系で、薬剤耐性に伴ってNOTCH1の発現が観察されることからも、小細胞肺癌の混合型形成にはNotchシグナル経路活性化機構としてエピジェネティックスな機序が関与している可能性が考慮された。NOTCH1陰性の小細胞肺癌培養株を用いて、DNAメチル化の関与を解析するために5-azacytidine処理を行うも、NOTCH1の発現は見られなかったが、trichostatin A投与によりNOTCH1発現が起こり、hitsone修飾が小細胞肺癌のNOCTH1発現制御に関わっていることが考慮された。

Chip assayを用いた解析でも、小細胞肺癌では、Notch1遺伝子promoter領域でのhistoneH3 acethylationの低下を確認できた。以上より、混合型小細胞肺癌の形成には、Notch経路の活性化が重要であり、その制御にはhistone修飾が関与することが想定された。混合型肺小細胞癌では、小細胞癌像に加え、NOTCH1陽性、INSM1陰性の腺癌や扁平上皮癌など非小細胞癌像を含んでいる。混合型小細胞肺癌形成過程でのNOTCH発現機構として、エピジェネティクスな機序が考えられる。NOTCH1陰性の小細胞癌培養細胞株にtrichostatinA処理によりNOTCH1の発現が出現し、さらに、Chip assayにより、小細胞肺癌のNotch1遺伝子promoter領域ではアセチル化histone H3の結合低下が見られた。以上より、混合型小細胞肺癌形成には、Notch1シグナル経路の活性化が重要で、その制御にはhistone修飾が関与することが想定された。25年度は、混合型小細胞癌の手術材料から、小細胞癌部ではNotch1は陰性であるものの、非小細胞癌部では、Notch1が陽性あることを明らかにし、その機序にはepigeneticsが関与することを予見する結果と考えた。その機序として、DNAmethylationが関与する可能性を考えて、5-azacytidine(5-aza)のNotch1陰性小細胞癌株で処理したところ、Notch1の発現は見られなかった。26年度は、histone modificationにNotch1の発現調節機構が考えられないかと検討したところ、TSA処理実験やChipAssayから、小細胞癌のNotch1発現にはhistone修飾が重要な機序であることが明らかになり、このことは、腫瘍組織のheterogeneityの形成機構にhistone modificationが関与しうる、新たな展開につながる結果となった。病理学histone修飾が混合型肺小細胞癌の形成機構に重要であると言う仮説を証明するために、27年度は、1)手術材料を用いて、Notch1と神経内分泌分化制御転写因子INASM1の免疫染色、2)免疫不全マウスを用いての各種小細胞癌株を用いての組織型変化について、histone修飾実験を加え検討し、この仮説を実証したいと計画している。今年度明らかにしたことは、1)小細胞癌および非小細胞癌のNotch1, 3の免疫組織学的な結果と、混合型肺小細胞癌の免疫染色の結果は一致し、非小細胞癌の組織像にはNotch1,3の発現が見られ、小細胞癌部には発現は陰性であった。2)Notch1遺伝子導入したヒト小細胞癌株は、接着に関わる上皮性マーカーが出現し、また、その免疫不全マウスへの皮下移植により、腺様形態の形成に成功した。3)5-aza-dCによるDNAメチル化阻害によっても、Notch1非発現ヒト小細胞癌株では、Notch1の発現は見られず、また、Notch1のpromoter領域にはCpG islandが少ないことも考慮すると、小細胞癌のNotch1発現低下には、DNAメチル化の関与は乏しいと考えられた。
1細胞からの大規模発現解析による雌性配偶体の発生・機能を司る遺伝子の同定と解析

有性生殖をおこなう生物にとって、受精は種を維持するための重要な現象であり、その達成のためには配偶体が正しく形成され機能する必要がある。本研究では、被子植物の雌性配偶体に着目し、これを構成する固有の働きをもつ各種細胞を調べることで、それぞれの機能がどのような発生様式や遺伝子発現様式よって獲得されるかを明らかにすること目的とした。本年度はまず、これまでに当研究室で開発したトレニアの雌性配偶体の培養系を改良した。これにより、胚嚢細胞の4核期から3度目の核分裂を経て細胞化が起こり、卵装置が形成される雌性配偶体形成の詳細な過程をライブイメージングでとらえることに成功した。細胞化直後から卵装置の発達にともなって、中央細胞の極核が胚嚢内をダイナミックに動き、合点側にあるもう一方の極核と中央細胞の中心辺りに集まる様子も観察された。この実験系と花粉管誘引物質を蛍光タンパク質で可視化した形質転換植物を用いた解析により、花粉管誘引物質が細胞化後から十数時間で助細胞において発現することが確認できた。また、未熟な時期の卵細胞をUVレーザーで除去しても、2つ残った助細胞では花粉管誘引物質が発現する例が見られた。これまでに取得したシロイヌナズナの雌性配偶体を構成する野生型の助細胞と卵細胞、さらに花粉管誘引に異常を示す変異体の助細胞を用いた大規模発現解析データの解析をおこなった。オープンデータベースにある栄養器官についての発現解析データとの比較をおこない、各サンプル間で発現変動の大きい遺伝子を絞り込んだ。本研究では、被子植物の雌性配偶体に着目し、これを構成する各種細胞を調べることで、それぞれの機能を司る遺伝子の同定と解析を目指した。本年度はまず、これまでに開発した手法によりシロイヌナズナの雌性配偶体を構成する細胞のうち、野生型の助細胞と卵細胞、さらに花粉管誘引に異常を示すmyb98変異体の助細胞を回収した。さらに、これらの細胞わずか30個または100個を用いて次世代シーケンサーによるRNA-seqをおこなった。この結果、いくつかの遺伝子について発現量を調べると、各細胞特異的に発現する既知の遺伝子の発現を反映していたことから、この手法により、さらに各細胞特異的な遺伝子が絞り込めると期待できる。また、トレニアを用いて開発したin vitro培養系とUVレーザーによる細胞操作を駆使することで、助細胞が花粉管誘引能を獲得する際に各種細胞間の相互作用が必要であるかを解析した。結果、未成熟な雌性配偶体の卵細胞や中央細胞を除去した後、形態的に正常に発生した雌性配偶体の花粉管誘引率は顕著に低下した。このことから、助細胞が機能を獲得する過程で、隣接する卵細胞や中央細胞との相互作用が重要であることが示唆された。さらに、この相互作用の重要性と培地上で発達した各細胞が正常であることを分子的に確かめるために、各細胞特異的に発現する遺伝子の同定を目指した。シロイヌナズナの各細胞で高発現または特異的に発現する遺伝子を選抜し、それらのアミノ酸配列と解析中のトレニアゲノムによるBLAST解析により、相同遺伝子の候補を得た。単離した各細胞を用いたRT-PCRにより候補遺伝子の発現を確認して、中央細胞特異的に発現する遺伝子2つと卵細胞特異的に発現する遺伝子1つを単離した。今年度は、昨年度に取得したシロイヌナズナの雌性配偶体を構成する野生型の助細胞と卵細胞、さらに花粉管誘引に異常を示すmyb98変異体の助細胞を用いた大規模発現解析のデータ解析をおこなった。各種細胞間の比較をおこない、これまでの報告されている知見通り、野生型の助細胞では分泌性の低分子量タンパク質やその分泌に関わる遺伝子群が高発現することが明らかとなった。変異体の助細胞の遺伝子発現様式は、野生型の助細胞よりも、むしろ野生型の卵細胞に近いことが示唆された。この結果は、元来雌性配偶体を構成する全ての細胞は配偶子になるための能力を有しているが、実際には卵細胞と中央細胞の2つの配偶子細胞が側方にある助細胞と反足細胞の配偶子化を抑えるように制御している(Kagi and Gross-Hardt,2007)という説を支持するものだと考えられる。また、昨年度までにトレニアの未成熟胚珠を用いて開発したin vitro培養系とUVレーザーによる細胞操作を駆使することで、助細胞が花粉管誘引能を獲得する際に各種細胞間の相互作用が必要であることが示唆されていた。本年度は、新しく導入された電動ステージを搭載した顕微鏡システムを用いて、未成熟な雌性配偶体が成熟するまでの様子や、UVレーザー処理後の雌性配偶体の発生の様子のタイムラプス観察をおこなった。未だ予備的なデータであるが、未熟な卵細胞を除去した後の観察により、残された2つの助細胞の一方の形態が卵細胞様に発達する事例が見られた。

本研究では、被子植物の雌性配偶体に着目し、これを構成する固有の働きをもつ各種細胞を調べることで、それぞれの機能がどのような発生様式や遺伝子発現様式よって獲得されるかを明らかにすること目的とした。本年度はまず、これまでに当研究室で開発したトレニアの雌性配偶体の培養系を改良した。これにより、胚嚢細胞の4核期から3度目の核分裂を経て細胞化が起こり、卵装置が形成される雌性配偶体形成の詳細な過程をライブイメージングでとらえることに成功した。細胞化直後から卵装置の発達にともなって、中央細胞の極核が胚嚢内をダイナミックに動き、合点側にあるもう一方の極核と中央細胞の中心辺りに集まる様子も観察された。この実験系と花粉管誘引物質を蛍光タンパク質で可視化した形質転換植物を用いた解析により、花粉管誘引物質が細胞化後から十数時間で助細胞において発現することが確認できた。また、未熟な時期の卵細胞をUVレーザーで除去しても、2つ残った助細胞では花粉管誘引物質が発現する例が見られた。これまでに取得したシロイヌナズナの雌性配偶体を構成する野生型の助細胞と卵細胞、さらに花粉管誘引に異常を示す変異体の助細胞を用いた大規模発現解析データの解析をおこなった。オープンデータベースにある栄養器官についての発現解析データとの比較をおこない、各サンプル間で発現変動の大きい遺伝子を絞り込んだ。被子植物の雌性配偶体を構成する各細胞に特異的な遺伝子群や、固有の機能を獲得するために必要な未知の細胞間相互作用が徐々に明らかになってきたため。今回得たシロイヌナズナの遺伝子発現解析データは、ゲノムへのマッピングにより明確な遺伝子構造がみえにくい箇所があり、より大規模な配列取得の必要性が示唆された。これにより、さらに各細胞の特徴を司る遺伝子発現様式に迫ることができると期待される。トレニアを用いた解析では、後は、昨年度に同定した各細胞特異的な遺伝子の発現を指標にして、UVレーザーの処理の有無も含めて、培地上で発生した各細胞の分化がどのようになっているのかを解析する。
自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発と農業用灌漑系への活用計画(インターネット遠隔計測・制御技術を用いた自然エネルギーシステムの構築)

本研究では、農業用灌漑用水の供給を目的として、自律型バッテリーレス太陽光発電システムの開発を行い、インターネットによる遠隔監視・制御システムを構築する。今年度は、以下の項目に関し研究と環境整備を行った。今年度は最終年度であるため、特に下記のすべてを統括する研究を行った。太陽光発電系:自律型インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変する周波数制御系を構築した。この制御系は入力エネルギー(太陽エネルギー)の変化に応じて、出力(ポンプ回転数)の値を決定するサーボ機構を実現し、現在、晴天、曇り、雨天時における各種物理データの取得し、データベース構築を行った。インターネット遠隔制御系:無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64K)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行なった。ここでは、まず、気象データ、上記の太陽光発電システムの運転データ収集システムを構築し、それらのデータの属性を決定することによりデータベース化を行ない最適散水計画のアルゴリズムを構築した。最適な灌漑システム構築:農作物の成長・育成には、水分が不可欠となる。従って、培地における温度や湿度、および、日照等の自然環境と作物の必要水量を実験的・統計的に分析し、最適な灌漑システムの構築を行う。ここでは、実際に灌漑系を構築し、温室内での葉野菜の栽培を行うことにより際、作物の育成データを収集するための計測系を構築した。そして、実際に作物の要求水分量を計測し、最適散水計画による作物育種を行った。以上の3つのプロジェクトを統合し、最適な灌漑計画に基づき作物を育種するための自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発が実現できた。なお、この研究を遂行するにおいて、修士の学生が平成16年度太陽エネルギー学会の奨励賞を受賞した。太陽光発電系:まず、太陽光発電系の電力容量を1.2kW規模とした。その理由は、実機規模の実験を行い、また、次年度以降に計画してるポンプの最適並列運転(250W,750W)を実現することも目的としている。インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変にする周波数制御系を構築する。この制御目的は、太陽光発電系の代表電圧をV,インバータ周波数をfとすると、V/f=一定を実現する制御系を構築することである。即ち、入力日射量に応じて変化する代表電圧を測定し、その結果に基づき局波数の値を決定するサーボ機構を実現する。さらにインバータの異常状態を検知し、それを解除するリセット機能、および、自動運転開始機能も付加した。インターネット遠隔制御系:モバイル端末や無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64k)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行う。ここでは、まず、気象データ、太陽光発電システムの運転データの収集システムを構築し、それらのデータの属性を決定することによりデータベース化を行っている。なお、データベースは、将来の自律運転計画を決定するために用いる。最適な灌漑システムの構築:農作物の成長・育成には、水分が不可欠となる。ここでは、実際に灌漑系を構築し、温室内での葉野菜の栽培を行うことにより作物の育成データを収集するための計測系を構築した。

本研究では、農業用灌漑用水の供給を目的として、自律型バッテリーレス太陽光発電システムの開発を行い、インターネットによる遠隔監視・制御システムを構築する。今年度は、以下の項目に関し研究と環境整備を行った。太陽光発電系:まず、太陽光発電系の電力容量を1.2KW規模とした。その理由は、実機規模の実験を行い、また、次年度以降に計画しているポンプの最適並列運転(250W,750W)を実現することも目的としている。ポンプの設置と予備実験を行った。インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変する周波数制御系を構築する。この制御目的は、太陽光発電系の代表電圧をV,インバータ周波数をfとすると、V/f=一定を実現する制御系を構築することである。即ち、入力日射量に応じて変化する代表電圧を測定し、その結果に基づき周波数の値を決定するサーボ機構を実現する。さらに、インバータの異常状態を検知し、それを解除するリセット機能、および、自動運転開始機能も付加した。インターネット遠隔制御系:モバイル端末や無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64K)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行った。ここでは、まず、気象データ、太陽光発電システムの運転データの収集を構築し、それらのデータの属性を決定することによりデータベース化を行っている。なお、データベースは、将来の自律運転計画を決定するために用いる。最適な灌漑システム構築:農作物の成長・育成には、水分が不可欠となる。従って、培地における温度や湿度、および、日照等の自然環境と作物の必要水量を実験的・統計的に分析し、最適な灌漑システムの構築を行う。ここでは、実際に灌漑系を構築し、温室内での葉野菜の栽培を行うことにより際供物の育成データを収集するための計測系を構築した。太陽光発電系:太陽光発電システム1.28kWシステムを構築し、自律型インバータ周波数制御系と組み合わせることにより、温室ビニールハウス内の自動灌漑システムの構築を行った。インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変する周波数制御系を構築した。この制御系は入力エネルギー(太陽エネルギー)の変化に応じて、出力(ポンプ回転数)の値を決定するサーボ機構を実現し、現在、晴天、曇り、雨天時における各種物理データの取得し、データベース構築を行っている。インターネット遠隔制御系:モバイル端末や無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64K)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行なった。
糖尿病眼合併症の発症機序の解明および治療に関する研究

1.研究の目的DCCTやKumamoto Studyで示されたように糖尿病初期から厳格な血糖コントロールを行えば網膜症の発症、進展を抑制できるが現実には多くの症例で厳格な血糖コントロールは困難で、糖尿病治療を続けているにもかかわらず網膜症などの糖尿病合併症が進行する。従って合併症としての網膜症をターゲットにした薬物治療が望まれている。この目的を達成するためには1)糖尿病網膜症発症から進行、増殖性変化にいたるまでのメカニズムを解明すること、2)その網膜症発症、進行のメカニズムに沿った薬剤の開発、3)薬剤の効果を検討しうる網膜症動物モデルの開発、以上の3項目が必要である。2.研究実績1)EGR-1が糖尿病網膜症の発症、進展に関与していることをSDTラットおよびSTZラットにおいて免疫組織化学的な手法で確認した。OPNが糖尿病網膜症の発症、進展に関与していることをSDTラットおよびSTZラットにおいて免疫組織化学的な手法で確認し、さらに高血糖下培養した網膜血管内皮細胞のWestern biottingでOPNタンパクの産生を確認した.2)網膜症動物モデルの開発SDTラットの糖尿病網膜症の進行を蛍光眼底造影検査の手法を用いて評価した。ヒト糖尿病網膜症に頻繁に認められる蛍光色素の漏出や網膜血管の無環流領域が認められることを確認した。一方ストレプトゾトシンによる実験糖尿病ラットをBNラットを用いて作製し(STZラット)初期糖尿病網膜症のモデル動物として利用した。3)糖尿病網膜症をターゲットとした薬剤STZラットにおいてSU薬のグリクラジドが血糖コントロールとは無関係に初期網膜症に対し有効であった。1.研究の目的糖尿病網膜症はレーザー治療や硝子体手術の進歩にもかかわらず年々増加の一途を辿っており、相変わらず中途失明の第一原因となっている。DCCTやKumamoto Studyで示されたように糖尿病初期から厳格な血糖コントロールを行えば網膜症の発症、進展を抑制できる。しかし現実には多くの症例で厳格な血糖コントロールは困難で、糖尿病治療を続けているにもかかわらず網膜症などの糖尿病合併症が進行する。2.平成13年度の研究実績1)網膜症動物モデルの開発SDTラットの糖尿病眼合併症の詳細を明らかにした。SDTラットでは糖尿病の3大眼合併症である、糖尿病白内障、血管新生緑内障、糖尿病網膜症をすべて発症する。特に画期的な所見は虹彩血管新生や増殖糖尿病網膜症を発症することである。自然発症で増殖糖尿病網膜症まで進行する初めての糖尿病動物モデルである。2)糖尿病網膜症をターゲットとした薬剤膵外作用として抗酸化作用のあるSU剤のグリクラジドに注目し、その効果をacridine orange leukocyte fluorography (AOLF)のテクニックを用いて検討した。グリクラジドはストレプトゾトシンで作成した糖尿病ラットにおける初期の網膜症においてRetinal leukostasisを抑制することを報告した。

この目的を達成するためには1)糖尿病網膜症発症から進行、増殖性変化にいたるまでのメカニズムを解明すること、2)その網膜症発症、進行のメカニズムに沿った薬剤の開発、3)薬剤の効果を検討しうる網膜症動物モデルの開発、以上の3項目が必要である。2.平成14年度の研究実績1)網膜症動物モデルの開発SDTラットの糖尿病網膜症の進行を蛍光眼底造影検査の手法を用いて評価した。ヒト糖尿病網膜症に頻繁に認められる蛍光色素の漏出や網膜血管の無環流領域が認められることを確認した。一方ストレプトゾトシンによる実験糖尿病ラットをBNラットを用いて作製し初期糖尿病網膜症のモデル動物として利用した。2)糖尿病網膜症をターゲットとした薬剤SDTラットにおいてアミノグアニジン(抗AGE剤)とプロブコール(抗酸化剤)を餌として投与し、その治療効果を蛍光眼底造影検査にて評価した。アミノグロニジンは白内障および網膜症に対し抑制的に働くが、プロブコールでは白内障および網膜症に対する効果がほとんど認められないことが明かとなった。
惑星アルベドの決定メカニズムに関する数値地球流体力学的研究

大気大循環モデルを用いた予備的な実験よりその必要性が明らかとなった汎用放射計算コードの開発のため、以下の研究をおこなった.1.粒子の光学特性を計算する環境の整備粒子は気体とともに大気中の放射輸送に大きな影響を持っている.粒子の光学特性(吸収係数および散乱係数)は、ミーの理論を用いて計算することができる.そこで、ミーの理論に基づいて粒子の光学特性を計算するコードを拡張し、大気放射輸送の計算を効率よくおこなう環境の整備をおこなった.先に作成した放射輸送計算コードとの整合性を考えたコードの整備によって、大気一般の放射輸送をひとつのパッケージで計算することができるようになった.2.金星大気スペクトルの計算開発をすすめている放射計算コードが極端環境において正常に動作していることを確かめるため、金星大気スペクトルの計算をおこなった.金星大気は地球の大気に比べ高温・高圧であり、かつ様々な観測によって温度・圧力・化学組成などがよく調べられているため、こうした動作チェックをおこなうに最も適した対象であると言える.前年度に開発した吸収係数および放射輸送の計算コードと気体吸収線のデータベースを使って、理論的なスペクトルを計算した.計算で合成されたスペクトルは、実際に観測される金星大気スペクトルの特徴をよく再現しており、本研究で開発した計算コードが期待通りの性能を持つことが確認できた.また、この結果から、ここで開発した計算コードを利用して観測で得られるデータの解析をすすめれば、意味のある物理情報を取得できることも明らかとなった.前年度に必要性が明らかとなった汎用放射計算コードの開発のため、本年度においては以下の2つについて研究をおこなった.1.吸収係数の計算コード開発吸収係数の計算は放射輸送の基本であり、放射場を計算するために欠かすことのできない基礎となるものである.残念ながら、これまでに開発された計算コードは特に現在の地球大気の吸収係数を精度よくかつ効率的に計算することを目的としているため、大気の物理・化学状態が現在と大きく変わるような本研究の問題に適用することが難しい.そこで、特に重要な温室効果気体である水蒸気と二酸化炭素について、様々な条件下で精度よく吸収係数を計算するためのコードを開発した.このコードでは、実験室などで求められる気体の吸収線のデータから、分子の熱運動・衝突などで引き起こされる吸収線の拡がりを考慮して各波長における吸収係数の大きさが計算される.2.ライン・バイ・ライン法による放射計算コードの開発大気大循環モデルに組み込まれる放射計算コードでは、計算効率の高いことが絶対的に必要な条件となっている.一般には、いくつかの典型的な場合について精密な(計算効率は高くない)計算をおこない、その結果を参考にしながら計算効率の高い放射計算コードを開発することがおこなわれる,この基本となる精度の高い放射計算をおこなうためのコードとして、吸収線の1本1本を分解して計算するライン・バイ・ライン法による放射計算コードの開発をおこなった.今後はこの放射計算コードで計算される結果に基づいて、大気大循環モデルでの使用に耐える計算効率の高い放射計算コードを開発する計画である.大気大循環モデルを用いた予備的な実験よりその必要性が明らかとなった汎用放射計算コードの開発のため、以下の研究をおこなった.1.粒子の光学特性を計算する環境の整備粒子は気体とともに大気中の放射輸送に大きな影響を持っている.粒子の光学特性(吸収係数および散乱係数)は、ミーの理論を用いて計算することができる.そこで、ミーの理論に基づいて粒子の光学特性を計算するコードを拡張し、大気放射輸送の計算を効率よくおこなう環境の整備をおこなった.先に作成した放射輸送計算コードとの整合性を考えたコードの整備によって、大気一般の放射輸送をひとつのパッケージで計算することができるようになった.2.金星大気スペクトルの計算開発をすすめている放射計算コードが極端環境において正常に動作していることを確かめるため、金星大気スペクトルの計算をおこなった.金星大気は地球の大気に比べ高温・高圧であり、かつ様々な観測によって温度・圧力・化学組成などがよく調べられているため、こうした動作チェックをおこなうに最も適した対象であると言える.前年度に開発した吸収係数および放射輸送の計算コードと気体吸収線のデータベースを使って、理論的なスペクトルを計算した.計算で合成されたスペクトルは、実際に観測される金星大気スペクトルの特徴をよく再現しており、本研究で開発した計算コードが期待通りの性能を持つことが確認できた.また、この結果から、ここで開発した計算コードを利用して観測で得られるデータの解析をすすめれば、意味のある物理情報を取得できることも明らかとなった.
健康寿命を延伸する機能性食品成分の効果検証

我が国平均寿命は女性で87歳を超え、超高齢社会となっている。しかしその実態は必ずしも健康寿命が延伸しているわけではなく、寝たきりや認知症患者など、健康とは言えない高齢者も増加している。それら高齢者の中には虚弱・病弱に悩まされている者も多く、医学的・社会的・経済的問題も増加している。近年の研究によると、ある程度は寿命延長が可能と考えられている一方、動脈硬化・糖尿病・認知症・骨粗しょう症・がん等、老化関連疾患とよばれる病態が増加している。健康寿命の延伸は喫緊の課題であり、これら疾病予防を実現する技術開発が期待されている。本研究の最終目標はこの健康寿命を食品成分摂取により延伸する事である。
ハイテク産業の国際展開と地域経済-利根川流域の電子産業を事例として-

本研究の詳細は、2001年3月に冊子製本で提出した「研究成果報告書」を参照して戴きたい。報告書の構成は、第1部の理論編は、全7章で理論的な問題について、第2部の具体的事例編も、全7章で利根川流域におけるハイテク電子企業の変貌が考察され、今後は、この報告書を本として出版する予定である。第1部の理論編は、序章、問題の所在(須江國雄)で、ハイテク電子産業を考察する意義と研究の目的について、第1章では、日本電子産業の動向(長江庸泰)について論述している。第2章では、ハイテク産業の国際展開と地域戦略(須江國雄)として、国際展開の経緯や課題、地域戦略について、第3章では、戦後経済と利根川流域地方の経済発展(須江國雄)として、70年代以後における群馬県工業構造の変遷を考察している。第4章では、利根川流域地方のハイテク産業の展開(渡辺広明)として、90年代における利根川流域の電子工業の展開と特徴を考察している。第5章では、利根川流域地方のハイテク産業と技術的地位(長江庸泰)について、第6章では、利根川流域地方の地域環境(飯島正義)として、群馬県における地下水問題が考察されている。第7章では、利根川流域における海外進出企業の実態と産業空洞化(須江國雄)として、群馬県の海外進出企業を事例に産業空洞化も考察している。90年代のハイテク産業では、バブル崩壊後の円高と長期不況及び業績悪化から、主要製品の高度化や専門化等を図り、一層の海外展開と人員削減のリストラや、同時に事業部制からカンパニー制への組織改革が実施されて、生き残り戦略が追求されている。第2部の具体的事例編では、第1章は、日立製作所と高崎工場(須江國雄)、第2章は、NECとNEC群馬(須江國雄)、第3章は、太陽誘電の国際分業体制(渡辺広明)、第4章は、沖電気工業と富岡工場(須江学)、第5章は、三洋電機と東京製作所(飯島正義)、第6章は、富士通と館林工場(長江庸泰)の変貌について考察されている。第7章では、利根川流域におけるハイテク企業のまとめ(須江國雄)として、利根川流域のハイテク電子企業の、90年代における変貌の特徴が考察されている。一層の海外展開と組織改革が実施され、(1)量産工場としての性格を存続している生産拠点は、NEC群馬、日立高崎工場、三洋電機東京製作所、太陽誘電等。(2)量産工場としての性格を大きく変貌させた生産拠点は、沖電気高崎工場、沖電気富岡工場、日本ビクター前橋工場、富士通館林工場等。(3)閉鎖した生産拠点は、ソニー板倉工場である。平成9年度については、研究実績報告書の11に見られるような、研究発表に関する以下の研究成果が得られた。須江論文の「群馬県における戦後工業構造の変遷過程」では、敗戦から昭和50年代までの、利根川流域における地域経済の変遷過程が明らかにされている。

渡辺・柴崎論文の「電子産業における主力量産工場地帯の変遷」では、日本電子工業の海外展開、利根川流域における主力量産工場の実態と海外展開、バブル崩壊後の利根川流域における主力量産工場の性格変貌について明らかにしている。矢部・飯島論文の「利根川流域地方の半導体産業」では、バブル期と崩壊後の日本半導体産業、日本半導体産業の海外展開、利根川流域の半導体産業、その具体的事例として日立製作所高崎工場、三洋電気東京製作所の実態分析がされている。渡辺論文の「太陽誘電の地域編成と海外展開」では、地場資本である太陽誘電の沿革と現状、国内の地域編成、海外の生産拠点の実態と特徴が分析されている。須江論文の「栃木県安佐地区における産業構造の比較研究(I)」では、農業、工業、商業、財政という地域経済における戦後の変遷過程が明らかにされている。長江論文の「両毛広域都市圏における地域活性化戦略の展開」では、両毛広域都市圏における地域活性化戦略と富士通館林工場におけるリストラクチャリング戦略として、富士通の沿革と現状、バブル経済と崩壊後の富士通館林工場の変貌を分析している。飯島論文の「群馬県の工業発展と地下水問題」では、群馬県工業の推移と工業用水の使用状況、地下水問題として地盤沈下や地下水汚染、地下水に関する法的規制、群馬県における地下水問題として地盤沈下や汚濁・汚染が分析されている。今後の研究としては、群馬県における地域経済の現状、県商工労働部の施策、当該地区における労働市場、海外進出企業の実態調査、引き続き電子産業における個別企業の工場見学等による調査研究を実施する予定である。平成10年度については、当該地区におけるハイテク企業の工場見学に主力をおいたために、研究成果が少ない。それでも、須江論文の「栃木県安佐地区における産業構造の比較研究(I)(II)」では、当該地区に隣接する地域産業とハイテク産業の位置づけが明らかにされている。長江論文の「中国経済圏における日系進出企業の現地調査と産官学による国際ネットワークの構築」では、中国経済圏に進出した日系企業の現地調査の分析がなされており、課題や問題点が明らかになっている。飯島論文の「水利開発と地域農業の発展」では、群馬県新田郡薮塚本町における水利開発と農業の発展過程が明らかになっている。さらに、今年は、利根川流域、特に群馬県の県央及び東毛地域における、ハイテク電子産業を取りまく背景の研究から、より研究を具体的に一歩前進させる意味から、研究課題である当該地域に立地する電子産業=ハイテク産業における個別企業の経営戦略と国際展開や経営実態分析を理解するために以下の企業を対象に直接訪問して工場見学とヒヤリング調査を実施した。平成10年8月6日(日帰り)(1)日立製作所高崎工場〒370群馬県高崎市西横手町111番地TEL 0273-52-2111(2)太陽誘電株式会社〒370群馬県高崎市八幡原町43-1 TEL 0273-46-9908平成10年8月26日8月27日(1泊2日)(3)沖電気富岡工場〒370-23群馬県富岡市富岡1256-1 TEL 0274-63-2211(4)三洋電機東京製作所〒370-05群馬県邑楽郡大泉町坂田1-1-1 TEL 0276-61-7900(5)NEC群馬〒373群馬県太田市西矢島町32番地TEL 0276-38-1111(5)富士通館林工場〒370-07群馬県館林市野辺町904
大都市圏における土地利用と景観の変容のデータベース化

東京圏の発達過程とそれに伴う土地利用変化を明らかにする一環として,本研究では,主として明治末期から大正初期,つまり20世紀初頭の東京市街地とその周辺農村地域の状態を明らかにした。その時期の東京市とその周辺の土地利用の実態図については,今までのところ,陸測の1万分の1地形図が最も詳しいが,本研究で作成した「震災前東京の土地利用復元図」は,1万分の1地形図の市街地表現を数倍の詳しさで土地利用図化したものである。つまり,都市的土地利用を会社・金融等,商住等混在,住商等混在倉庫・河岸・木場,政府・公共・病院,皇室・皇族,軍事,工業,教育,宗教・墓地,公園・墓地,大邸宅,一般住宅等に都市的土地利用を分類した。さらに種目ごとに面積をヘクタール単位でメッシュ交点法により計測した。また、幕末江戸とに土地利用比較を行った。工業的土地利用に関しては、工業統計表等により、15区内の工場分布をさらに詳細に検討した。農業的土地利用については,都市化地域周辺についてのみ,修正ウィーバー法により土地利用混在度を調べた。この際には500mメッシュで検討した。土地の自然的基礎については,主に河川・地下水の面から検討を加え,土地利用の実態がどのような自然的基礎と関連しているかを調べた。20世紀初頭の都市的土地利用については,台地・谷底・低地の3分類により,土地利用面積を計測した。本年度は,過去3年間の研究の纒めでもあ,前述の「震災前東京の土地利用復元図」の作成を行ったほか,全体的な研究成果を纒めた。やり残した研究もあるが,これについてはさらに研究を自主的に行う予定である。
ＨＤＡＣ阻害剤の併用療法のターゲットとしてのＨＳＰ７０の可能性の探究

本研究ではまずHSP72高発現Jurkat細胞株を樹立し、HSP72の高発現がHDAC阻害剤による細胞増殖抑制やアポトーシス誘導を減弱させること、そのメカニズムとしてカスパーゼ経路が関与していること、bcl-2やXIAPの発現が亢進していることを明らかにした。次にHSP72高発現株であるHut78細胞を用いてHSP72の発現抑制株を作成し、HDAC阻害剤に対する感受性が亢進することを明らかにした。さらにHSP70阻害作用のあるQuercetinを併用したところ、Hut78細胞に対するHDAC阻害剤の細胞増殖抑制効果とアポトーシス誘導効果が増強した。前年度に作成したHSPA1Aを恒常的に発現するJurkat細胞の亜株を用いた検討では、HSPA1A高発現亜株ではコントロール細胞と比べてHDAC阻害剤による増殖抑制やアポトーシス誘導が阻害されていた。HSPA1A高発現株では無刺激の状態でも抗アポトーシス分子のXIAP、bcl-2、p-badの発現が亢進しており、さらにHDAC阻害剤負荷後のアポトーシス誘導分子の誘導も抑制されており、HSPA1Aの高発現が(特に内因性の)カスパーゼ依存性アポトーシスを阻害することによりHDAC阻害剤阻害剤の感受性を阻害することが示唆された。続いてHSPA1Aが、HDAC阻害剤の併用療法のターゲットとなり得るか、解析を行った。HSPA1A高発現株であるHut78細胞にHSP阻害剤であるKNK437をボリノスタットもしくはバルプロ酸と併用したところ、いずれの薬剤においてもアポトーシス誘導は亢進した。さらにKNK437併用によるHDAC阻害剤の増殖抑制効果は、combination indexが1未満で、相乗効果があることがわかった。そこで、HSPA1Aに対して設計されたi-Lenti siRNA発現ベクターをHut78にトランスフェクションし,このベクターが耐性遺伝子として持つpuromycinでセレクションを行うことでHSPA1Aが恒常的にノックダウンされた亜株を樹立しHDAC阻害剤に対する感受性を調べたところ、empty vectorを組み込んだ亜株と比べて無刺激では細胞増殖に明らかな変化は認めなかったが、HDAC阻害剤による増殖抑制効果は亢進しており、アポトーシスの亢進も認めた。すなわちHSPA1AはHDAC阻害剤に対する抵抗性のマーカーとなるだけではなく、治療のターゲットとしても有望な分子であることが明らかになった。まず始めに、我々は単独では増殖抑制を来さない濃度のKNK437を併用することで、ボリノスタットやバルプロ酸の増殖抑制効果が増強することを示し、その効果がアポトーシスの亢進によることを示した。この効果はHSPA1A低発現株であるJurkatにおいても認められたが、高発現株であるTL-SUやHut78ではより強い効果が認められた。そこでHSPA1AのHDAC阻害剤の感受性に与えるをより明らかにするために、遺伝子導入の手法を用いてHSPA1Aを過剰発現したJurkatの亜株を作成し、過剰発現させた亜株ではコントロールの亜株と比べて、ボリノスタット、バルプロ酸いずれにおいても増殖抑制効果が落ちること、アポトーシスの誘導が減弱していることを明らかにした。さらにJurkat細胞を用いてそのメカニズムの解析を行ったところ、この減弱はcaspase3、caspase9依存性で、ミトコンドリアの膜電位の変化も抑制されていた。ウエスタンブロットでもコントロールの細胞ではアポトーシスを促進させる分子であるBadがHDAC阻害剤の負荷後に発現が上昇しているのに対し、HSPA1A過剰発現株では変化を認めなかった。さらに過剰発現株ではコントロール亜株と比べて抗アポトーシス分子であるbcl-2やbcl-xlの発現が亢進していた。即ちHSPA1Aの過剰発現はJurkat細胞においてはミトコンドリア系のアポトーシスを抑制することにより、HDAC阻害剤の感受性を弱めていることが示された。始めにHSP70阻害剤であるKNK437を単独では増殖抑制を来さない低濃度で併用することHDAC阻害剤の増殖抑制効果が増強すること、その効果がアポトーシスの亢進であることを示した。この効果はHSP72低発現株であるJurkatでも認められたが、HSP72高発現株であるTL-SUやHut78においてより強い効果を認めた。そこで遺伝子導入の手法を用いてHSP72の過剰発現したJurkat亜株を作成したところ、過剰発現株ではMOCKと比べてHDAC阻害剤による増殖抑制能、アポトーシス誘導能、カスパーゼ活性の誘導、ミトコンドリアの膜電位の偏位のいずれもが抑制されていること、定常状態においてもbcl-2やXIAPの発現が亢進していることなどが明らかになった。さらに過剰発現株ではHDAC阻害剤によるヒストンH3のヒストンテールのアセチル化が抑制されていた。

以上の結果から、HSP72の過剰発現はHDAC阻害剤によるヒストンのアセチル化の阻害と、内因性カスパーゼ依存性アポトーシスの阻害により、HDAC阻害剤の感受性を抑制していることが明らかになった。最後にHSP72が、HDAC阻害剤の併用療法のターゲットとなり得るか、解析を行った。HSP72高発現株であるHut78細胞を用いてKNK437と複数のHDAC阻害剤と併用したところ、いずれの薬剤においてもアポトーシス誘導は亢進し、その効果はcombination indexが1未満で、相乗効果があることがわかった。そこで、HSP72の発現をノックダウンした亜株をHut78から樹立しHDAC阻害剤に対する感受性を調べたところ、MOCKと比べてHDAC阻害剤による増殖抑制効果とアポトーシスの誘導が亢進していた。すなわちHSP72はHDAC阻害剤に対する治療のターゲットとして有望な分子であることが明らかになった。皮膚科学今年度はHSPA1AによるHDAC阻害剤の抗腫瘍効果の減弱作用の一因を明らかにすることができた。さらに次年度以降行う予定であるプロテオーム解析の手法の確立も行えた。HDAC阻害剤の効果は多岐にわたる。またHSP70も細胞内においてさまざまな働きをしている。このため、HDAC阻害剤の併用療法のターゲットとしてHSPA1Aを用いた場合、どのようなメカニズムが働いているのか網羅的に検討する。HDAC阻害剤の効果は遺伝レベルだけではなく、タンパク質に翻訳された後の翻訳後修飾にも関わる。我々はProtomapや2D-DIGEなどプロテミクスの手法を確立しており、遺伝子導入の手法を用いてHSPA1Aの発現を亢進もしくは抑制した細胞株にHDAC阻害剤を添加した際に変化するタンパク質群の網羅的解析を行うことでHSP70がHDAC阻害剤の感受性に与える影響を網羅的に行う予定である。上述の通り本年度は細胞内タンパク質の網羅的解析を行う予定であり、プロテオミクス関連の試薬に多くの経費が必要となる。また研究成果を積極的に発表するために出張費用も申請する。
アクチン依存性細胞内運動光制御の再構成系による解析

植物細胞内での葉緑体の移動や位置決定にアクチン細胞骨格が関与することが示唆されてきたが、関与様式については未解明である。本研究では、光によって葉緑体の運動が誘導されるホウレンソウ緑葉を材料に、葉緑体と表層細胞質およびアクチン繊維との相互作用について、再構成系を構築して解析した。ホウレンソウ葉肉細胞プロトプラストより、細胞膜の細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製した。バッファで洗浄後も葉緑体はゴースト上にアンカーされており、葉緑体を取り囲むようにアクチン繊維が局在していた。葉緑体のアンカーはアクチン脱重合剤ならびに1マイクロモル以上のCa^<2+>に感受性を示した。この時、ゴースト上のアクチン繊維は切断もしくは脱重合を起こしていた。そこで、Ca^<2+>感受性のアクチン結合蛋白質に注目し、テッポウユリ花粉管で同定された2種類の植物ビリンの抗体を用いて蛍光染色を行なったところ、ゴースト上の葉緑体の近傍に、それぞれ独特の様式で局在していることがわかった。免疫プロッティングにより、2種類のビリン抗体はそれぞれ異なるポリペプチドを認識した。DNaseIアフィニティクロマトグラフィにより、これらのポリペプチドがCa^<2+>依存的にG-アクチンに結合することが明らかとなり、これらのポリペプチドはホウレンソウのビリンであると考えられた。ホウレンソウ緑葉より単離した無傷葉緑体と骨格筋G-アクチンとを混合し、葉緑体からのアクチン重合について解析した。インキュベーション時間に依存して単離葉緑体近傍にアクチン繊維が出現した。塩処理後の単離葉緑体を用いると、そのようなアクチン繊維はみられなかった。一方、塩処理した抽出液を透析した試料において、アクチン重合がみられた。植物細胞内でみられるアクチンに依存した運動の光制御について、その分子機構に迫るため、再構成系を構築し、解析を進めている。1.葉緑体を細胞内の特定の場所にアンカーする機構について、細胞膜ゴーストによる解析を行なっている。ホウレンソウ葉肉細胞をプロトプラスト化後、ポリリジンコートしたカバースリップに貼り付け、ナイロンメッシュで押しつぶすことにより細胞膜ゴーストを調製した。間接蛍光抗体法および蛍光ファロイジン染色により、ゴースト上に残った葉緑体の周辺をアクチン繊維が取り巻いていることがわかった。葉緑体の細胞膜へのアンカーについて、ゴーストの単位面積あたりに占める葉緑体の面積を指標として解析した。プロトプラストをアクチン脱重合剤で処理した後にゴースト化すると、ゴースト上に残る葉緑体が大きく減少することがわかった。現在、光合成阻害剤などの効果を検証している。2.葉緑体運動の再構成系での再現を目指し、細胞質基質画分の調製、解析を行なっている。タバコ培養細胞BY-2をプロトプラスト化後、パーコール遠心によって液胞を除き、ミニプロトプラストを得た。プロテアーゼ阻害剤、カゼインを含む緩衝液中でミニプロトプラストを破砕後、超遠心によって得られる上清を細胞質基質画分とし、その粘性を、落下球法により見積もった。細胞質基質画分の粘性は61cPと求められ、アクチン脱重合剤存在下で47cPに低下することがわかった。また、Ca^<2+>濃度の効果を検討した。さらに、ミニプロトプラストを融合後、破砕せずに細胞質基質画分を調製する方法を開発している。(日本植物学会第68回大会で一部発表)植物細胞内で、葉緑体は、二酸化炭素を効率良く吸収するために細胞膜に接して存在している。葉緑体を細胞膜へアンカーする仕組みについて、細胞膜ゴーストを用いて解析を行なっている。ホウレンソウ

葉肉細胞をプロトプラスト化後、ポリリジンコートしたカバースリップに貼り付け、ナイロンメッシュで押しつぶすことにより、細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製した。バッファで洗浄後も、ゴースト上の葉緑体は細胞膜にアンカーされていた。間接蛍光抗体法および蛍光ファロイジン染色により、ゴースト上に残った葉緑体をアクチン繊維が取り囲んでいることがわかった。葉緑体の細胞膜へのアンカーについて、ゴーストの単位面積あたりに占める葉緑体の面積を指標として解析した。葉緑体のアンカーは、アクチン脱重合剤ならびに1マイクロモル以上のカルシウムイオンに感受性を示した。この時、ゴースト上のアクチン繊維は切断もしくは脱重合を起こしていた。そこで、カルシウム感受性のアクチン結合蛋白質に注目し、テッポウユリ花粉管で同定された2種類の植物ビリンの抗体を用いて間接蛍光抗体法を行なったところ、ゴースト上の葉緑体の近傍に、それぞれ独特の様式で局在していることが分かった。免疫ブロッティングにより、2種類のビリン抗体は、ホウレンソウ緑葉においてそれぞれ異なるポリペプチドを認識した。これらのポリペプチドが葉緑体の細胞膜へのアンカーにおいて果たす役割について、さらに解析を進めた。(第17回国際植物科学会議、第12回日本光生物学協会年会、日本植物学会第69回大会で口頭発表)植物細胞内での葉緑体の移動や位置決定にアクチン細胞骨格が関与することが示唆されてきたが、関与様式については未解明である。本研究では、光によって葉緑体の運動が誘導されるホウレンソウ緑葉を材料に、葉緑体と表層細胞質およびアクチン繊維との相互作用について、再構成系を構築して解析した。ホウレンソウ葉肉細胞プロトプラストより、細胞膜の細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製した。バッファで洗浄後も葉緑体はゴースト上にアンカーされており、葉緑体を取り囲むようにアクチン繊維が局在していた。葉緑体のアンカーはアクチン脱重合剤ならびに1マイクロモル以上のCa^<2+>に感受性を示した。そこで、Ca^<2+>感受性のアクチン結合蛋白質に注目し、テッポウユリ花粉管で同定された2種類の植物ビリンの抗体を用いて蛍光染色を行なったところ、ゴースト上の葉緑体の近傍に、それぞれ独特の様式で局在していることがわかった。免疫ブロッティングにより、2種類のビリン抗体はそれぞれ異なるポリペプチドを認識した。DNaselアフィニティクロマトグラフィにより、これらのポリペプチドがCa^<2+>依存的にG-アクチンに結合することが明らかとなり、これらのポリペプチドはホウレンソウのビリンであると考えられる。ホウレンソウ緑葉より単離した無傷葉緑体と骨格筋G-アクチンとを混合し、葉緑体からのアクチン重合について解析した。インキュベーション時間に依存して葉緑体近傍にアクチン繊維が出現した。塩処理後の単離葉緑体を用いると、そのようなアクチン繊維はみられなかった。