hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規臓器肥大epigenetic marker H4K20ac基礎的研究

哺乳類細胞から大量のヒストン蛋白を抽出し、質量分析機を用いて、精密に分子量を測定することによりH4K20acが、哺乳類細胞に存在することを証明した。また、このヒストン修飾に対する抗体を作成し、クロマチン免疫沈降したサンプルを次世代シークエンサーを用いて解析し、このデータをスーパーコンピューターを用いて解析し、世界中のデータベースに存在する既知のヒストン修飾のデータと網羅的に比較して、H4K20acが発現量の低い遺伝子のプロモーターに集積していること、H4K20acの集積しているプロモーター部位には、遺伝子発現増強因子は近づけないが、遺伝子発現抑制因子が近づくことができることを発見した。H4K20acのH4K20ac抗体を用いた、Chip-seqを行ったところ、発現していないか、微量発現の遺伝子のptomoter部位に最も多く局在している事が判明した。この事実は、Hela-S3及びhuman smooth muscle cell(hSMC)という2種類の細胞で認められた。また、promoterのchromatin構造の開き具合を示す、FAIRE seqを行ったところ、Chip-seqの結果と一致して、H4K20acはchromatin構造の軽度開いた場所に局在する事が判明した。これらの事から、H4K20acは、今まで報告されてきたhistoneacetyl化修飾とはまったく異なる事が判明した。また、今まで報告されてきた、遺伝子の発現を抑制するhistone化修飾(H3K9me3,H3K27me3)とも共通性が無いことが、蛍光免疫染色、promoter co-relation studyで判明した。ただ、蛍光免疫染色において、もう一つの抑制性histone修飾であるH3K9me2と弱い共通性が認められた。この事は、H3K9me2がeuchromatinにおける抑制性histone修飾である事に一致する結果であった。また、Hela-S3とhSMCにおいて、H4K20acの局在部位のmotif searchを行ったところ、多くのtranscriptional activatorのmotifが高いランクに上がって来たが、それらの実際のchip-seqのデータを比べてみたところ、transcriptional activatorの結合部位には、H4K20acが分布していなかった。ただひとつ、transcriptional repressorであるNRSFとは、結合部位とH4K20acの分布が一致していた。1.抗体による免疫沈降、質量分析によるH4K20ac哺乳類細胞における存在の証明。この申請書を提出した当初は、H4K20acは酵母での存在しか世界的に証明されていなかった。そこで、大量のHela-S3細胞から、カラムを用いて大量のHistone H4を単離し、LEP及びASP-Nで切断、液体クロマトグラフィーで分離してから、質量分析装置を用いてRHR20KacVLRの分子量を正確に測定することによって、哺乳類細胞にH4K20acが存在することを証明した。哺乳類細胞HeLa-S3細胞から大量のヒストン蛋白を抽出し、ペプチド切断酵素(lysyl endopeptidase及びendoproteinase Asp-N)を用いて蛋白を解析可能なペプチドまで消化した。そのペプチド溶液を液体クロマトグラフィーによって、合成したアセチル化ペプチド(RHR20KacVLR)を指標に分離した。質量分析機を用いて、精密に分子量を測定することによりRHR20KacVLRをRHR20Kme2VLRやRHR20Kme3VLRと区別することが可能となった。このことから、哺乳類細胞に存在することを証明した。また、このヒストン修飾に対するモノクロナール抗体を作成し、HeLa-S3細胞の核を染色したところ、今まで報告されていたヒストン修飾とは、染色パターンが異なっている事が判明した。この抗体とクロマチン免疫沈降したサンプルを次世代シークエンサーを用いてChIP-seqを行った。このデータをスーパーコンピューターを用いて解析し、世界中のデータベースに存在する既知のヒストン修飾のデータと網羅的に比較したところ、染色の結果と一致して、H4K20acが今まで報告されたどんなアセチル化修飾とも異なり、発現量の低い遺伝子のプロモーターに集積していることを見出した。この事は、H4K20acの集積しているプロモーター部位には、遺伝子発現増強因子は近づけないが、遺伝子発現抑制因子が近づくことができることである程度説明可能なことも発見した。当初計画していた実験をほとんど終了して、成果を海外ジャーナルに投稿。reviseも投稿して現在結果を待っている。腎臓内科6.H4K20acを用いた、ゲノム診断(enhancer診断)の検討。Chip-seqの結果によると、H4K20acのHistone修飾は、特に、発現していない遺伝子の、enhancer部位に局在している事が判明した。

本研究では、リンパ球やがん細胞におけるenhancerを、DNase-seq及びFaire-seqにより、ゲノムワイドに明らかにして、H4K20acの修飾の有無で層別化することにより、病態診断に役立てる事を検討する。論文1報が出来、submit出来た。
東北方言における音変化とその方向性に関する研究

本研究では、東北方言の子音の特徴とされるカ行・タ行子音の有声化、ガ・ザ・ダ・バ行子音の(前)鼻音化、及び母音と子音の無声化の各現象が、現在の東北地方でどの程度見られるのかを検証するため、三つの年代(少年層、中年層、高年層)から方言音声を収集し調査を行った。その調査から、子音の現象については今も中高年層に観察されるが、少年層についてはガ行鼻濁音を除いてほとんど見られなくなっていることがわかった。このことから、これらの子音の現象はあと半世紀もすれば東北方言から消失してしまうのではないかと予想される。平成25年度は、東北方言に特有に見られる音声的特徴を探るため、先行研究を参考にそれらの特徴を捉えるための質問項目を作成し、用意した調査項目に答えていただく形式で青森県の数ヶ所で方言音声の録音調査を行った。前年度は青森県や岩手県の県立図書館や市立図書館、大学の図書館等で文献や資料を調査したり、CDなどの音声データを聞き、東北方言の特徴について調査確認することが主であったが、平成25年度はそれらで得た知識や情報を基に実地調査を行っていった。実際に音声録音を行う際には、調査者自身も東北出身であることを告げて、被験者の自然発話をできるだけ促すようにコミュニケーションをよく取るように心がけ、調査項目とともに自然発話についても許可を得た上で録音させていただいた。調査地点としたのは、青森県八戸市、青森市、弘前市であり、全体として小学校4校、公民館及び市民館4ヶ所を訪問し、若年層被験者として小学生10人、高年層被験者として70歳代以上の方10人、中年層被験者として百貨店勤務の方2人、市役所勤務の方2人の合計24人の方言音声を録音させていただいた。また、青森市では地元の劇団の方々が津軽弁を使って行う劇の練習の様子を見させていただき、地元の方々が方言に対して愛着と誇りを持っていることを実際に肌で感じることができた。青森県での方言音声録音調査では、全体としてこころよくご協力をいただくことができた。小学校では調査を行うまでにある程度の日数と手続きが必要な所もあったが、協力していただいた小学生は皆伸びやかで協力的であった。高年層の方々の中には方言が廃れつつあることを危惧する声も聞かれることがあったが、時代とともに言葉は着実に変化していき、変化は避けられないことであると感じた。また、高年層の方々との会話は得るところが多くあった。今後は、中年層の被験者をもう少し増やしていきたいと考えている。東北方言の音変化とその方向性に関する研究を遂行するにあたり、平成24年度はまず東北方言に関しての文献や資料を調査することから始めた。これまでも国立国語研究所やいくつかの大学で東北方言に関する文献や資料について調べてきた。本研究では、さらに実際にその方言が話されている地域には全国的にはその存在が知られていないその地域でしか手に入らないような文献や資料があるのではないかと考え、それらを見つけ出して必要に応じて収集し、研究を進める上で貴重な資料としていくことを一つの目的としている。平成24年度は青森県の八戸市・青森市、岩手県の盛岡市・北上市で文献・資料の調査を行った。市立図書館や県立図書館、また地域の資料館等を訪ね、資料調査にあたった。また、仙台で学会が行われた際に東北大学や地域にある図書館を訪ねて文献調査を行った。このように各地域にある図書館等を訪ねたことにより、東京ではその存在を知ることが難しい資料や音声データがやはり存在していることを確認することができた。方言が話されている地域の図書館等では、地元の方言を大切に思いその状況を記録し保存したいと考える研究者や一般の方々の手による資料が見つけられることがある。また、CDなどによる音声データもある場合もある。そういったその方言を話す地域ならではの資料や音声データをどのように本研究に取り入れ生かしていけるのか今後検討していきたい。また、本研究の大きな柱である実際に現在話されている方言を音声収集することについては、まず青森県八戸市の市役所を訪ねて調査の目的や概要を説明し協力を依頼した。その際に地域の方言に詳しい方を紹介していただき、音声収集についての貴重なアドバイスを受けることができた。今後は各調査地点で実際に音声収集を行い、年代や地域によりどのような違いが見られるのかを探っていきたい。平成26年度は前年に引き続き、東北方言で現在どのような音声的特徴が観察されるのかを探るため、方言の音声録音と関係する文献や資料の収集・調査にあたった。今年度は秋田県秋田市と岩手県盛岡市で方言音声の録音を行った。秋田市では教育委員会のご協力をいただき、高年層被験者の方2人、中年層被験者の方2人、少年層被験者として小学生2人の音声録音をさせていただいた。盛岡市では地元の方言研究者から盛岡方言についてのお話を聞かせていただき、同時に高年層被験者としてその方の音声録音をさせていただいた。盛岡市では他に、中年層被験者として勤労福祉センターに勤務の方2人、少年層被験者として小学生2人に音声録音のご協力をいただいた。夏には仙台で行われた日本行動計量学会に初めて参加し、各種の行動を計量的に量るとはどのようなことか、またその方法について少し知ることができた。12月には青森県八戸市で行われた「南部弁の日」のイベントに出席し、青森から岩手に至る南部弁の多様性について考える良い機会となった。

イベントでは、八戸市や釜石市の方言の語り部による昔語りや、小学生による方言を使った楽しい劇や、地元の劇団の方言劇などの催しがあり、方言に熱い思いを持つ地元の皆さんとともにそれらを体験することができた。また今年度には、前年度に収集した八戸市での音声録音の中にある東日本大震災に関する口述について、文化庁からの依頼で震災に関する記録を収集しているという研究者から参考資料として使用したいとの申し入れがあった。収集した資料が他の研究等にも役立ててもらえることは予想外の嬉しい事であり、被験者として協力して下さった方々に改めて感謝したい。平成27年度は前年までの調査に引き続き、東北方言に見られる方言音声の特徴を探るべく、方言音声の録音調査と調査地域の方言に関する文献の調査を行った。これまでは主に北東北方言地域を中心に調査を行ってきたが、今年度は南東北方言地域である宮城県仙台市と、東北地方南部に位置するが青森・秋田の方言に通ずるとされる山形県の日本海側に位置する三川町と鶴岡市で調査を行った。まず、仙台市では市の西にある市民センターのご協力のもと、高年層2人、中年層2人、少年層として小学生2人の方々の方言音声の録音をさせていただいた。仙台は無アクセント地域であると言われるが、高年層2人の内1人の調査協力者の方は無アクセントに特徴的と思われるアクセントを持っておられた。実際にそのようなアクセントを耳にする機会が得られて有意義であった。また、もう1人の高年層の調査協力者の方は柔らかで耳に優しい南東北方言を話される方であった。次に調査を行った山形県の三川町は、これまでも国立国語研究所を始めとする方言調査が何度か行われてきた地域であるが、方言調査に理解があり、宿泊先でも三川町の方言に関する資料や書籍等が展示されていた。三川町では、本研究の方言音声調査の対象としている年齢層の方々が揃っている御家族とその近所に住む御家族にご協力をいただき、合計で高年層3人、中年層3人、少年層2人の方々の方言音声の録音をさせていただいた。また鶴岡市では、高年層2人、中年層2人、少年層2人の方々の方言音声を録音させていただいた。山形県の三川町や鶴岡市は、豊かな庄内平野を背景に、かつての日本海側の北前船の交易の影響が今も感じられる地域であった。本年度はまた、盛岡市で初めて行われた「盛岡弁の日」や八戸市で昨年に続いて行われた「南部弁の日」のイベントにも出席し、各地で方言を大切に守り次代に残そうという機運の高まりを感じた。研究の進捗状況については、当初の計画と比べると、やや遅れていると言わざるをえない。27年度前期は大学の業務、学会や研究会への出席やその他で多忙となり、なかなか調査の日程を組むことが難しかったため、後期に調査に行くこととなった。今年度は宮城県仙台市と山形県の三川町と鶴岡市の三か所で調査を行い有意義であったが、併せて調査したいと考えていた山形市には結局足を運ぶことができなかった。調査を遂行するに当たっては、十分な時間と多くの方々のご協力が何よりも必要であると感じている。また、調査に伺うと調査にご協力くださる方々の方言に対する関心や気持ちが感じられることが多く、どの地域の方々も地元に対する強い郷土愛を持っておられることを実感する。また、方言調査に対しても快く協力してくださり、方言調査をさせていただきながら、地元の方々の温かい気持ちに触れることも多くある。
時間分解分光測定による光電変換界面上の吸着色素の新規評価手法の確立

吸収及び屈折率の時間変化を追跡できる時間分解分光測定を用いることで、光電変換時の色素増感太陽電池の酸化チタン/色素/電解液界面で起きるダイナミクスが観察でき、色素の種類と吸着状態、電解液中のイオンの種類に依存した過渡吸収スペクトルのシフトと時間依存性を明らかにすることに成功した。また、金ナノ粒子を界面に塗布することにより、色素の構造に由来するラマン散乱スペクトルを高い信号強度で得ることに成功した。異なる機能を有する物質が接した相界面を利用すると、エネルギー変換や物質変換機能を発現させることができる。近年では光を電気エネルギーに変換する太陽電池が注目されており、特に色素増感太陽電池の実用化に向けた開発が積極的に進められている。色素増感太陽電池の場合、光を電気エネルギーに変換する場は酸化チタン/色素/電解液界面であり、特に酸化チタンナノ粒子上に吸着した色素の吸着状態にその性能は大きく影響を受ける。よって、界面に存在する色素の吸着状態を評価し、制御する技術を開発することは、色素増感太陽電池の性能向上に非常に重要である。しかし、相界面を観察する手法は限られており、実際に機能を発現している界面の状態を非破壊に評価できる測定手法が求められている。本研究では、相界面を非破壊かつ機能が発現している状態で観察する手法として、時間分解分光手法を利用した。平成27年度は、まず屈折率の時間変化を追跡することによって、光電変換が起こる界面での電解液中のイオンの動きと色素の吸着密度との相関に関して明らかにした。また、光電変換効率に及ぼす因子として、特に逆電子移動過程への影響について調べた結果、吸着密度と吸着色素の構造により、電子の受け取り手である三ヨウ化物イオンの界面への接近を抑制でき、光電変換効率が高くなることを見いだした。さらに、吸収スペクトルの時間変化を新たに利用することで、色素の構造と電解液中のイオンとの相互作用に関して新たな知見を得ることに成功した。ルテニウム錯体を色素として用いた場合には、電解液中のヨウ化物イオンと100ミリ秒以上の長い時間にわたって相互作用し、吸収スペクトルのシフトを誘起することが明らかとなった。色素増感太陽電池の非破壊評価測定手法として、屈折率変化、及び吸収変化の時間変化を捉える時間分解分光手法を用いることで、界面に吸着した色素分子の構造、吸着状態が色素増感太陽電池の光電変換効率に与える影響について、研究計画のとおり進展させることができた。また、異なる色素、吸着状態を持った色素増感太陽電池を作製し、研究に適用することもできた。さらに、次年度の研究として、表面増強ラマン散乱を利用した色素増感太陽電池の相界面評価手法の確立を目指すが、そのために必要な金属ナノ粒子の選択的合成に成功している。また、透過型電子顕微鏡や吸収スペクトルを用いて、合成した金属ナノ粒子の構造と吸収特性を確認しており、次年度の研究準備も順調に進められた。平成28年度は色素の吸着状態の評価にラマン散乱分光測定を用い、色素の官能基に由来する分子振動を測定することを目指し色素増感太陽電池に適した分光測定のセットアップを構築した。またシグナルを高い強度で得られるように、金属ナノ粒子に特有な表面増強効果を利用した。表面増強効果は光の波長に依存し、増強度の高い状態を得るためには、適した光の波長と対応するナノ粒子の構造を創らなければならない。今回の目的に合った光の波長として600 - 700 nmを用いる必要があったため、この光の波長において表面増強効果を発現できる金の三角形ナノプレート(大きさ:50 - 100 nm)を創り、色素増感太陽電池の表面上に坦持した。得られた金ナノ粒子の坦持された色素増感太陽電池を用いてラマン散乱分光測定を行ったところ、色素の官能基に由来すると考えられる強いラマン散乱信号を得ることに成功した。今後得られた信号を詳細に解析することによって、色素の配向方向を決定する方法を構築する予定である。研究期間全体を通じて、時間分解分光測定やラマン散乱分光測定手法により、色素増感太陽電池の光電変換界面における色素の吸着状態と、太陽電池の性能に与える影響について、非破壊に評価できる手法を確立することができた。特に、時間分解分光測定を利用した色素増感太陽電池の光電変換時の電荷のダイナミクスを観察により、性能低下の原因の一つとなる逆電子移動に関係する電解液中のイオンの動きが吸着色素の官能基構造により異なることを見いだした。また色素を吸着させる坦持体である酸化チタン内で起こる電荷のダイナミクスの解明にも成功した。これらの成果により、色素増感太陽電池が実際に動作している状態における、光電変換界面を構成する酸化チタン・色素・電解液のそれぞれの評価が行え、光電変換効率向上の為の材料設計指針に利用できる情報取得方法を確立することができた。ラマン散乱測定装置の構築を行い、金属ナノ粒子薄膜による表面増強効果を利用したラマン散乱測定を行う。使用する光源には、金属ナノ粒子の波長に対応した600 - 800 nmの波長を用いる予定である。色素増感

太陽電池の酸化チタン/色素界面上に金属ナノ粒子薄膜を塗布する方法を確立し、表面増強ラマン散乱スペクトルを得る。まず電解液を注入しない系で信号取得の確認をし、得られた表面増強ラマン散乱スペクトルから、色素の吸着状態に関する情報を読みとる。次に電解液を注入し、スペクトル変化の有無を確認する。その後、光電変換中の色素の吸着状態に関して明らかとするため、532 nmの励起光源を導入し、色素を励起した状態でラマン散乱スペクトルを測定することを目指す。物理化学設備備品費として計上していたポータブルラマン分光器の購入は、代替機器の利用が可能となったため購入しなかった。一方、色素などの試薬購入費用や外部機関の機器利用料などの支出が予定を大きく上回った。よって、合計として次年度使用額が生じた。次年度使用額及び平成28年度助成金は、代替機器として用いるラマン分光器に必要な光学部品の購入、表面増強に必要となるナノ粒子合成の為の試薬購入、また色素増感太陽電池の作製に必要な物品、試薬の購入に充てる。さらに必要に応じて外部機関における機器利用によって、ナノ粒子の評価を行う予定であり、機器利用費としても使用する。
水晶体発育期のクリスタリン構造調節因子:SPring-8X線回折による統合的解析

発達期ラット水晶体を用いて、主成分蛋白であるクリスタリンの分子構造がどのような調節を受けて透明性。高屈折性という特性を獲得するかを生化学的解析及びX線回折による構造評価により検討した。生後5日、10日、15日で水晶体蛋白濃度を測定したところ、それぞれ274±40、347±42、569±61[mg/lens vol.]であった。X線回折では、5日では散乱のみが観察され、10日より直径15[nm]程度のクリスタリン会合粒子によると考えられる回折像が出現し、15日では成ラットと同様なリング状の回折像が完成した。一般に蛋白は高濃度になると凝集しやすいが、発達期水晶体は成長に伴う蛋白濃度上昇とともに低温に対して凝集を免れる機構を獲得する。X線回折像により、この低温白内障惹起時の分子構造を検討したところ、クリスタリン会合粒子径は変化しておらず、より小角の位置で観察される粒子間相互作用の変化により低温白内障が起きることが示唆された。クリスタリン会合粒子の構造(直径約15nm、40量体)形成メカニズムの候補として各種クリスタリンの比率の変化に着日して、ラット水晶体に存在するαA、αB、β、γクリスタリン抗体を用いて水晶体連続切片を染色して検討した。水晶体は球面収差補正のため中心部の蛋白濃度がいが、クリスタリン抗体による染色では中心部が薄染となる傾向であった。これは中心部ほど会合粒子を形成して抗体接着を阻害することが原因と考えられ、抗体染色によるクリスタリン比率の違いを求めることは出来ず、現在ブロッティングによる解析を進めている。また、会合粒子の構造因子候補としてカルシウム代謝について調べるため、成長に伴うナトリウム-カルシウム交換体(NCX)の分布について検討した。その結果、会合粒子の主成分とされるαBクリスタリンとNCXの分布が非常に似ていることを発見した。水晶体細胞は高濃度のクリスタリンを細胞質に有することで高い屈折率を獲得する一方、透明性を維持するためにクリスタリン分子の近距離秩序を保っていることが報告されている。中でも全クリスタリンの50%以上を占めるαクリスタリンの凝集・配列は水晶体の透明性獲得に極めて重要であり、その規則性はX線回折像解析によって明らかにされてきた。我々は大型放射光施設SPring8を用いた実験において発達段階の水晶体の透明性獲得機構を分子レベル(αクリスタリン分子)から組織レベル(前眼部組織)まで縦断的かつ統合的に解明するために、出生後5日、10日、15日のラット水晶体を用いてX線回折像の観察と水晶体タンパク濃度測定を行った。X線の波長は0.1nm、水晶体の温度は37°Cで行った。出生後5日、10日ではクリスタリンが存在するにも関わらず散乱のみでX線回折像が得られないが出生後15日には明らかな回折像(15nm spacing)が得られるようになる事を確認した。また、水晶体のタンパク濃度はそれぞれの生後日数にて274.4±39.6,347.4±41.6,569.0±60.7[mg/ml lens volume]であり、生後5日から10日にかけて水晶体細胞内のタンパク濃度が著明に上昇し、これと同時期にX線回折像が出現していることがわかった。この結果は、この出生後10日から15日の数日間に何らかの要因によってαクリスタリンが規則的に凝集・配列したことを示唆している。この時期は新生ラット水晶体前部にある瞳孔膜(発達期水晶体を栄養する血管網)の消退時期と一致しており、水晶体内での分子構造変化の要因として、水晶体を取り巻く前眼部組織が水晶体のいわば"環境因子"として重要な働きをしているのではないかと考えた。

また、会合粒子の構造因子候補としてカルシウム代謝について調べるため、成長に伴うナトリウム-カルシウム交換体(NCX)の分布について検討した。その結果、会合粒子の主成分とされるαBクリスタリンとNCXの分布が非常に似ていることを発見した。
ヒト臓器モデルを用いた分子細胞生物学的手法による機能性食品成分の探索と機能解明

オルガノイドは従来使用されてきた株化細胞よりも生理機能が生体内に近いと考えられている三次元構造体であり,小腸オルガノイドはヒト生体内における小腸の生理応答をより正確に反映できるモデルとして着目されている。本研究では,ヒトiPS細胞より分化させた小腸オルガノイドを用いて,分子細胞生物学的アプローチにより小腸上皮細胞の機能を解析する。特に,機能性食品開発といった応用研究の可能性を考慮し,リポタンパク質分泌などの脂質代謝イベントに着目する。さらに得られた知見を活用した生理活性物質の探索を行い,近年,患者数が増加している腸炎等の発症予防や寛解期間の持続を目指した機能性食品創製への展開を目指す。
T細胞受容体によるMHCクラスII/抗原ペプチドの認識機構

我々は、生理的水溶性自己抗原に対する、自己寛容の分子機構を解明する目的で、ウシインスリン(自己抗原)を発現するtransgenic(Tg)マウスを確立した。このTgマウスはウシ、ヒツジインスリンには寛容だが、ブタインスリンに対しては免疫応答を示す。ウシインスリンは膵臓のβ細胞以外の組織では発現しない。T細胞は寛容であるが、B細胞はこの自己抗原に対して免疫応答する。Tgマウスをウシインスリンで免疫し、7個のTハイブリッドを得て、ウシインスリン特異的TCRのレパトア-を解析した。しかし正常マウスでみられるTCRレパトア-に類似したものは、見出されなかった。Tgマウスでは、ウシインスリンに対して、高いアフィニテ-を有するT細胞は、クローン除去されるものと推測される。さらに、TgマウスのあるT細胞の分画は、ウシインスリンに対してアナ-ジ-になっていることが示唆された。またTgマウスから、ウシインスリンで免疫しTクローンを得た。殆どのクローンはTh2タイプであり、しかもその30%のTクローンはadoptive transfer実験により、抗原特異的免疫応答抑制活性を持つregulatoryT細胞(Tr)であることが、明らかとなった。これらの結果はインスリンに対する自己寛容には、クローン除去、アナ-ジ-、active suppressionのメカニズムが機能し、自己免疫を制御しているものと思われる。さらにTrはバイスタンダーサプレッション活性も有することがわかった。現在、我々はTrの免疫抑制のメカニズムを明らかにするため、研究を続けている。
グリッドコンピューティング・ミドルウエアにおけるユーザ管理技法の研究

グリッドコンピューティングのプラットフォームは多くの人々により共有されるものである。プライバシー(個人がある計算資源を保持する権利)を失わずに、資源を多くの人で共有するポリシーをどのように定義するかの研究においては多くの課題があり、例えば、計算資源を共有するポリシーを管理することはユーザ数、資源の数が多くなるにつれて難しい問題になる。本研究ではグリッドのユーザ管理の実際のニーズについて研究し、グリッドの新たな展開を可能とするユーザ管理技法について研究開発する。本年度の成果は以下の通り:・P2Pコンピューティングにおいて、広く使われている分散ハッシュテーブル(DHT,distributed hash table)におけるセキュリティについて考察を行い、これについて論文を行った。・これからの課題として、リソースが多くなり、ユーザ数が増えるに従って、アクセス制御をすることが困難になる。P2P向けの認証プロトコルとして本研究室で提案した個人同士の認証関係のチェーンを利用してコミュニティでの認証を行うプロトコルAUBReXを拡張して、新たな認証プロトコルとして「fellowship」の概念に基づく認証方式を考案した。これは、人間の信頼の心理のモデルを考慮して信頼関係のチェーンを構成し、アクセス制御がやりやすい認証システムとするものである。この提案について論文を投稿するとともに、具体的なシステムとして広域分散システムであるOmniRPCについて、この提案方式を設計・実装した。プライバシー(個人がある計算資源を保持する権利)を失わずに、資源を多くの人で共有するポリシーをどのように定義するかの研究においては、多くの課題があり、本研究ではグリッドのユーザ管理の実際のニーズについて研究し、グリッドの新たな展開を可能とするユーザ管理技法について研究開発する。本年度の成果は以下の通り:・現在のグリッドコンピューティングのコミュニティで行われているユーザ管理技術について調査を行った。特に、グリッドで一般的に使われているGSI(Grid Security Infrastructure)、それを用いたVOMS(Virtual Organization Management System)について考察を行った。また、広く使われているPKI(public key infrastructure)についての問題点についても考察を行った。・P2Pコンピューティングにおいて、広く使われている分散ハッシュテーブル(DHT, distributed hash table)におけるセキュリティについて考察を行った。これについては、論文が採録され、発表予定である。その問題点についての詳細検討を行った。・P2P向けの認証プロトコルとして、本研究室で検討されている個人同士の認証を利用してコミュニティでの認証を行うプロトコルを拡張して、新たなプロトコルを検討し、設計・開発に着手した。
内因性カンナビノイドによる大脳基底核の逆行性シナプス伝達調節とその機能的意義

内因性カンナビノイドは、シナプス後細胞のG_<q/(11)>タンパク共役型受容体の活性化および脱分極に伴うCa^<2+>流入より合成され、シナプス前終末のカンナビノイド受容体(CBR)を介して伝達物質の放出を逆行性に抑制する。線条体にはCBRが豊富に発現しており、G_<q/(11)>共役型であるM_1ムスカリン性アセチルコリン受容体(mAChR)およびグループI型代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)も多く発現している。そこで研究代表者は、線条体の出力細胞である中型有棘(MS)ニューロンから電気生理学的記録を行い、線条体における内因性カンナビノイドの機能と合成放出機構を明らかにするため実験を行った。大脳皮質由来の興奮性入力はmAChRおよびグループI型mGluR賦活薬の投与によりシナプス前性に抑制されたが、グループI型mGluRによる抑制のみがCBR阻害薬により阻害された。また低濃度のグループI型mGluR賦活薬投与とMSニューロンの脱分極の同時作用により内因性カンナビノイドによる逆行性抑制が観察された。以上の結果から、興奮性シナプスでは内因性カンナビノイドの産生にグループI型mGluRが重要であることが示唆された(Narushima et al., 2006)。一方、抑制性入力はMSニューロンの脱分極およびmAChR活性化によりCBR依存的に抑制された。薬理学的解析およびノックアウトマウスの解析から、mAChRによる抑制にはMSニューロン上のM_1受容体が関与していることが示唆された。また、MSニューロンとコリン作動性介在ニューロンの同時記録により、介在ニューロンの活動依存的な内因性カンナビノイド系の制御が示された。以上より、内因性アセチルコリンによるMSニューロンのM_1受容体の活性化が、抑制性シナプスにおける内因性カンナビノイドによる修飾機構を制御していることが示唆された(論文投稿中)。マリファナの活性成分の標的となるカンナビノイド受容体(CBR)とその内因性のリガンド(内因性カンナビノイド)は重要な逆行性シナプス伝達修飾機構のひとつである。内因性カンナビノイドはシナプス後細胞のG_<q/11>タンパク共役型受容体の活性化およびシナプス後細胞の脱分極に伴うCa^<2+>流入より合成され、シナプス前終末のCBRを介して伝達物質の放出を抑制すると考えられている。大脳基底核の入力部位である線条体はCBRが豊富に存在する部位のひとつであるが、その生理機能は未解明である。また、線条体にはG_<q/11>共役型であるM1ムスカリン性アセチルコリン受容体(mAChR)が高濃度で発現している。そこで研究代表者は、線条体の内因性カンナビノイドの機能およびアセチルコリン系との関係を明らかにするため研究を行った。生後23週齢のマウス線条体スライスを用い、電気生理学的手法により線条体の出力細胞であるmediumspiny(MS)ニューロンから興奮性および抑制性シナプス後電流(EPSC、IPSC)を記録した。mAChRアゴニスト(oxo-M)投与によりEPSC、IPSCは減弱し、IPSCに対する抑制のみがCBRのアンタゴニスト(AM281)により阻害された。また、MSニューロンを脱分極するとIPSCの振幅が一過性に減少したが、AM281により阻害された。mAChR活性化によるIPSCの抑制は、M1受容体の阻害薬であるpirenzepine投与、GDPβSによるシナプス後細胞のGタンパクの阻害、およびM1受容体ノックアウトマウスでは消失していた。以上の結果より、線条体でも内因性カンナビノイドはシナプス伝達の逆行性調節に関与していること、アセチルコリンはMSニューロンのM1受容体を活性化し、内因性カンナビノイドの合成・放出を引き起こすことが明らかとなった。

一方、抑制性入力はMSニューロンの脱分極およびmAChR活性化によりCBR依存的に抑制された。薬理学的解析およびノックアウトマウスの解析から、mAChRによる抑制にはMSニューロン上のM_1受容体が関与していることが示唆された。また、MSニューロンとコリン作動性介在ニューロンの同時記録により、介在ニューロンの活動依存的な内因性カンナビノイド系の制御が示された。以上より、内因性アセチルコリンによるMSニューロンのM_1受容体の活性化が、抑制性シナプスにおける内因性カンナビノイドによる修飾機構を制御していることが示唆された(論文投稿中)。
「アイヌ絵」の成立と展開についての基礎的研究

本研究の目的は、「日本人」の蝦夷地に対するイメージが、いかに形成され、また変容してきたかを、アイヌ民族を描いた絵を通して、考察し、明らかにすることである。対象資料の調査をすすめるうち、考察の対象とすべきものは特に、人物の描かれ方であると考えるにいたったため、初年度から、人物の描かれ方、特にその体勢や衣装を中心に、考察を行った。なかでも、本研究の成果は、北海道史の研究者によってたびたび取りざたされる蠣崎波響《夷酋列像》(1790年)に描かれた蝦夷の酋長たちの姿を検討することで、これまでに明らかにされることのなかった、作品の意義を見出し、蝦夷地イメージの形成を考えるうえで、これまでに指摘されることのなかった側面に光を当てるにいたったことである。本作は制作の翌年に、京都で多数の人士の目に触れ、光格天皇の天覧に供されたうえ、後年に諸大名たちに貸し出され、多数の模写が制作されたもので、蝦夷地イメージの形成と変容を考えるうえで、極めて重要と考えられるものである。本研究では、次のことを明らかにした。第一に、《夷酋列像》の全体構造は、中世の日月屏風や古代以来の功臣図壁画に倣うもので、この絵は君主の荘厳の意味を強く有するものである。加えて、各人物には、日本神話や中国の神仙、伝説や物語の登場人物など、歴史上・伝説上の、さまざまな人物の姿や要素が、内包される。それによって、人物達は、君主の不老長寿を願う役目と、京都や江戸の東北/鬼門の「僻邪」の役目を負う。このことを詳細に検討するために、アイヌ民族を描いた絵の調査と並行して、日本神話や御伽草紙、中国の仙人伝や小説を描いた版本や絵巻などの調査を並行し、描かれる人物の比較を行った。この成果は、論文にまとめ、学会誌に投稿した。アイヌ民族を描いた絵のなかでも、「夷酋列像」に焦点を当て、調査を行った。松前藩士の蠣崎波響が描いた「夷酋列像」は、同時代の文人たちに評価され、ときの光格天皇の目に触れ、諸大名の求めでたびたび写され、複数の模写がつくられた。この絵は、18世紀末から今日にいたる蝦夷地イメージの形成と変容を探るうえで、恰好の対象と言える。この模写を含む諸本の制作、閲覧に関わる資料の調査を、下記のとおり行った。1『波響画譜』の調査・撮影(松前町個人宅):これは、蠣崎波響が「夷酋列像」の制作に利用した月僊の『列仙図賛』の写しを含む画譜で、絵の制作過程を探るうえで、また、仙人と重ねられた蝦夷のイメージを探るうえで、有用な資料である。2蠣崎波響に関わる絵、アイヌ民族を描いた絵、同時代に中国の武将や功臣を描いた絵の調査・撮影(兵庫県個人宅):本研究が直接対象とする資料に加え、「夷酋列像」制作のための参考とされたと考えられる、同時代に中国の武将・功臣を描いた絵の調査を行った。3「夷酋列像」の模写を行った絵師、渡辺広輝・守住貫魚の調査(徳島県立博物館・徳島城博物館):渡辺広輝・守住貫魚の作例の大多数を占めるやまと絵と、「夷酋列像」模写とを比較し、「夷酋列像」の特質を明らかにするため、調査を行った。4「夷酋列像」の閲覧・模写に関わる文人や大名達の交友の調査(国立国会図書館ほか):平成27年度は特に、「夷酋列像」と松平定信との関わりに注目して調査した。次年度以降も継続して行う。また、所属研究機関である北海道博物館は、国立歴史民俗博物館、国立民族学博物館と共同で、「夷酋列像ー蝦夷地イメージをめぐる人・物・世界ー」展を開催した。研究代表者はその企画・運営に携わり、展覧会のための調査で得た成果と、本研究で得た成果を相互に利用し、展覧会やその関連事業などで、研究成果の一部を公表した。調査地や調査内容に変更を加えたものの、計画していた資料の所在調査、画像の入手は順調にすすんでいる。本研究の目的は、蝦夷地に対するイメージがいかに形成され、変容してきたかを、アイヌを描いた絵の成立と展開に着目することで、明らかにすることである。本年度は、前年度に引き続き、蠣崎波響筆《夷酋列像》に焦点を当て、調査を行い、次の見解を得た。すなわち、第一に、《夷酋列像》の制作は、『歴代名画記』に載る、中国古代の功臣図壁画制作の故事に則って行われたこと、第二に、「夷酋列像」の絵画形式や画面構成は、功臣図や日月屏風といった、君主を荘厳する機能を有する絵画に倣うこと、第三に、「夷酋」たちの姿は、和漢の神仙の姿や伝説を喚起する意図をもってつくられたこと、である。この見解を検証するために、記紀神話の神々や中国の仙人たちの図像や伝説を、これまでに集積した「アイヌ絵」の画像や関連するテキストと照らし、比較・分析した。他方で、「アイヌ絵」という用語の妥当性、その語が指し示す絵画群に関するこれまでの研究の問題点を、検討・整理し、『北海道史研究協議会創立五十周年記念出版北海道史事典』にまとめて発表した。

そのことによっても、上述した、アイヌを描いた絵と、和漢の神仙を描いた絵との関連を検証することの意義を再認識し、今後の調査で重点を置くべき事項と位置づけた。当初予定していなかった、和漢の神仙を描いた絵に関する調査を加えたものの、アイヌを描いた絵の所在調査と画像の集積・分析は予定通り継続して行っている。本研究の目的は、「日本人」の蝦夷地に対するイメージが、いかに形成され、また変容してきたかを、アイヌ民族を描いた絵を通して、考察し、明らかにすることである。対象資料の調査をすすめるうち、考察の対象とすべきものは特に、人物の描かれ方であると考えるにいたったため、初年度から、人物の描かれ方、特にその体勢や衣装を中心に、考察を行った。なかでも、本研究の成果は、北海道史の研究者によってたびたび取りざたされる蠣崎波響《夷酋列像》(1790年)に描かれた蝦夷の酋長たちの姿を検討することで、これまでに明らかにされることのなかった、作品の意義を見出し、蝦夷地イメージの形成を考えるうえで、これまでに指摘されることのなかった側面に光を当てるにいたったことである。本作は制作の翌年に、京都で多数の人士の目に触れ、光格天皇の天覧に供されたうえ、後年に諸大名たちに貸し出され、多数の模写が制作されたもので、蝦夷地イメージの形成と変容を考えるうえで、極めて重要と考えられるものである。本研究では、次のことを明らかにした。第一に、《夷酋列像》の全体構造は、中世の日月屏風や古代以来の功臣図壁画に倣うもので、この絵は君主の荘厳の意味を強く有するものである。加えて、各人物には、日本神話や中国の神仙、伝説や物語の登場人物など、歴史上・伝説上の、さまざまな人物の姿や要素が、内包される。それによって、人物達は、君主の不老長寿を願う役目と、京都や江戸の東北/鬼門の「僻邪」の役目を負う。このことを詳細に検討するために、アイヌ民族を描いた絵の調査と並行して、日本神話や御伽草紙、中国の仙人伝や小説を描いた版本や絵巻などの調査を並行し、描かれる人物の比較を行った。この成果は、論文にまとめ、学会誌に投稿した。調査をすすめるなかで、「夷酋列像」とその模写に関わる人物のつながりを調べることで、アイヌ民族を描いた絵画の所在について、有用な情報を得られることが明らかになった。計画以上に、この調査に時間を割き、今後も継続して行っていくこととする。研究計画の通り、集積した画像のデータベース化を行う。加えて、《夷酋列像》に関する見解を論文にして発表する予定である。予定していた調査を次年度に実施することとしたため。予定していた調査を次年度に延期したため。次年度の調査の旅費とする。予定していた調査のための旅費とする。
GATA1ノックダウン・マウスにおける造血障害の遺伝子解析と遺伝子治療

1.GATA-1遺伝子が不活化された造血細胞がどのような機序で生体内で増殖優位性を獲得するかを明らかにするために、GATA-1ノックダウン・マウス(GATA-1.05)のヘテロの雌を長期に飼育し経過観察した。脾は、GATA-1.05)のヘテロの雌では、ほとんど例外なく腫大し、赤血球系と巨核球系の細胞の増加が認められた。まず、脾細胞から単核球を単離し、トロンボポイエチン(TPO)を加えた液体培地で巨核球系細胞を培養した。次に、ノーザン法で増殖している巨核球系細胞におけるGATA-1の発現がコントロールに比較して低下していることを確認した。トロンボポイエチン(TPO)、エリスロポイエチン(EPO),IL-6,IL-3,ステムセルファクター(SCF)などを様々な組み合わせで添加し、液体培養系で長期培養を行った。しかし、結果的に細胞株を樹立することはできなかった。2.そこで細胞株が樹立されるまでの間、筑波大学TARAセンターで樹立されたGATA-3でレスキューされたGATA-1ノックダウン・マウスの脾臓細胞から樹立された細胞株452S/Eの解析を行うことにした。452S/E細胞は、EPOとSCFがその増殖には不可欠であるが、その他の増殖因子に置き換えることができるかを検討した。その結果、EPOをトロンボポイエチン(TPO)に換えても増殖がおこることが明らかとなった。3.GATA-1ノックダウン・マウスの巨核球系細胞では、赤血球・巨核球系転写因子NF-E2の大サブユニットp45の発現が低下していることを見い出した。p45遺伝子のプロモーターを約5kb含むルシフェラーセのレポーター・コンストラクトを作成し、トランスジェニックマウス(F0)を作成した。しかし、この領域には、in vivoで発現するのに必要な配列が含まれていないことが明らかとなった。1.GATA-1遺伝子が不活化された造血細胞がどのような機序で生体内で増殖優位性を獲得するかを明らかにするために、まずGATA-1ノックダウン・マウス(GATA-1.05)のヘテロの雌の脾細胞から正常のGATA-1遺伝子が不活化された細胞を株化することを試みた。生後6ヶ月以上経過したGATA-1ノックダウン・ヘテロマウスの腫大した脾臓から単核球を比重遠心法で分離し、エリスロポイエチン(EPO)とステムセルファクター(SCF)を含む液体培養系で長期培養を行った。またその他の増殖因子の組み合わせでの株化を試みた。しかし、結果的に細胞株を樹立することはできなっかった。そこで細胞株が樹立されるまでの間、筑波大学TARAセンターで樹立されたGATA-3でレスキューされたGATA-1ノックダウン・マウスの脾臓細胞から樹立された細胞株452S/Eの解析を行うことにした。その結果、EPOをトロンボポイエチン(TPO)に換えても増殖がおこることが明かとなった。452S/EにGATA-1を遺伝子導入することで赤血球分化が再び誘導することが可能かどうかを明らかにするためGATA-1のレトロウイルスベクターを作製した。ベクターはPGD'IRES LANTERNとpDL^+を用いた。現在実験は進行中である。2.我々はGATA-1の下流に存在する標的遺伝子を検索する過程で、赤血球・巨核球系転写因子NF-E2の大サブユニットp45がその一つであることを見い出した。GATA-1とp45のノックアウトマウスはともに血小板造血が障害されることから452S/E細胞の巨核球分化のブロックがp45を強制発現することで解消することで可能かどうかを解析する予定である。

その結果、EPOをトロンボポイエチン(TPO)に換えても増殖がおこることが明らかとなった。3.GATA-1ノックダウン・マウスの巨核球系細胞では、赤血球・巨核球系転写因子NF-E2の大サブユニットp45の発現が低下していることを見い出した。p45遺伝子のプロモーターを約5kb含むルシフェラーセのレポーター・コンストラクトを作成し、トランスジェニックマウス(F0)を作成した。しかし、この領域には、in vivoで発現するのに必要な配列が含まれていないことが明らかとなった。
発達脳の神経回路形成過程における細胞移動とCl^-ホメオタシス

1.新生大脳皮質の細胞タイプ別Cl^-ホメオスタシスの解析(福田):2.単一細胞レベルのCl^-ホメオスタシス調節遺伝子発現と[Cl^-]_iの相関の解析(岡部、山田、Luhmann):グラミシジン穿孔スライスパッチクランプ法で各細胞タイプのGABA逆転電位(Cl^-平衡電位)を計測して[Cl^-]_iを計算した後、Cl^-トランスポーターのKCC2(外向き)とNKCC1(内向き)のnested primerを用いてsingle-cell multiplex RT-PCR法を行い、単一細胞での発現を半定量した。細胞個々の[Cl^-]_iはNKCC1発現量とは正の、KCC2発現量とは負の相関があった。すなわち細胞移動期のcortical plate cellでは機能的にNKCC1>KCC2となり[Cl^-]_i高値を維持し、定着後はKCC2>NKCC1となって[Cl^-]_iが低下し、幼若型から成熟型のCl^-ホメオスタシスに発達してGABAを抑制性に変化させると考えられる。3.局所的皮質障害モデルにおけるCl^-ホメオスタシスと細胞特性変化の解析(岡部、福田、Luhmann):生直後にfocal freeze-lesionを行い局所的大脳皮質細胞移動障害モデルラットを作成した。4日後の障害部位にNKCC1陽性KCC2陰性の細胞群の出現を認め、7日後のこの部位は偽脳回を形成した。偽脳回の第1層にはreelin陽性のCajal-Retzius細胞様の細胞が出現した。また障害部位に最初に出現する神経細胞は非常に未熟な電気的膜特性を有していた。今後これらの細胞がどこから移動してきたのか、あるいは障害部位に出現した神経幹細胞から分化したのかについて各種マーカーと電気生理学的手法で検討していく。
PTSDモデルラットを用いた本障害の発生脆弱性や新規治療法開発の研究

本研究は、PTSDモデルラットであるSPS負荷ラットを用い、母子分離がPTSD症状に与える影響や病態形成に関する恐怖記憶の固定化及び消去の分子メカニズムを検討した。その結果、幼少期の不遇な養育環境が成熟後のPTSD症状を悪化させる可能性や、治療を阻害する可能性が明らかとなった。恐怖記憶の消去障害には、海馬NMDA受容体の関与やD-cycloserineの新規治療薬としての可能性が示唆された。また、恐怖記憶の固定化には、海馬BDNFのエピジェネティックな変化の関与も示唆された。課題1)母子分離(NI)のおよぼすPTSD症状(不安・恐怖行動)への影響の解析:NI群はSD雄性ラットを生後2-9日まで1日1時間、母親や同胞から分離した。誕生後涌常の環境下で飼育したものをSham群とした。8週齢でSingle Prolonged Stress(SPS)ストレス負荷を行い、9週目で以下の行動実験を行った。自発運動量の解析にはOpen field locomotor(OFL)試験を行い、48cm四方の場にラットを置き、水平方向の運動量をコンピュータにて5分間計測した。不安の評価には高架式十宇迷路(EPM)を用い、オープンアームとクローズドアームへの進入回数、滞在時間を5分間、計測した。場所記憶に伴う恐怖感の評価は、恐怖条件づけ試験(CFT)を用いた。ラットをスキナー箱に入れ,3分経過後0.8mA、4秒間のフットショックを与え、24時間後に再びラットを同じ箱に入れて、3分間のすくみ行動(呼吸に関連した動き以外無動の状態)時間を計測した。SPS群はSham群に比べ有意に、EPMでオープンアームへの進入回数や進入時間の割合が減少し、CFTでのすくみ時間も長く、不安・恐怖行動の亢進がみられた。自発運動量に、両群間で差はなかった。課題2)行動学的にみたNIによる薬物抵抗性PTSDの解析:課題1)同様の処置を行い、SPS負荷後から7日間、飲水中にparoxetine(PRX)(0.1mg/ml)を溶解して投与後に、上記と同様の方法でCFTを行いすくみ行動を計測した。薬物投与群の対照としては、溶媒であるvehicle投与群を作成した。NI+SPS+PRX群はNI+SPS+Vehicle群と比べて、有意にすくみ時間は短縮していた。NI+SPS+PRX群はSham+SPS+PRX群に比べ、有意にすくみ時間は亢進していた。本年度の結果は、幼少期の不遇な養育環境が成熟後のPTSD症状を悪化させる可能性や、PTSD治療薬であるparoxetineの効果を阻害する可能性を示唆していると思われる。課題1)PTSDモデルラットを用いた恐怖記憶の消去障害のメカニズムの解析:PTSDモデルとしてSingle Prolonged Stress (SPS)ストレス負荷を行い、恐怖記憶の形成は恐怖条件づけ試験(CFT)を用い、恐怖条件付け後24,28,72,96,120時間の時点ですくみ行動を計測して恐怖記憶の解析を行った。その結果、SPS群はSham群に比べて、有意に48-120時間後のすくみ行動が亢進していた。海馬NMDA受容体の各subunit mRNA発現をrea1-time PCR法にて計測したところ、SPS群ではSham群と比較して、有意な各subunit mRNA発現の亢進が得られた。SPSラットを対象にCFT直後からd-cycloserineを飲水に混入して経口投与し、恐怖記憶の消去障害に対する効果を検討したところ、CFT後48時間の時点から有意な消去障害の改善効果が得られた。海馬NMDA受容体mRNA発現解析から、この消去障害に対する改善効果は亢進していたNMDA受容体mRNA発現の減少と密接な関連のあることがわかった。課題2)PTSDモデルラットにみられる恐怖記憶の消去障害に対する母子分離(NI)の影響:NIラット及び正常飼育ラット(Sham群)を対象に、課題1)同様のSPS負荷やCFT処置を行い、CFT後のすくみ行動を検討した。NI群はSD雄性ラットを生後2-9日まで1日1時間、母親や同胞から分離した。すくみ行動の解析の結果、NI+SPS群とSPS群の間で、有意なすくみ行動時間の差は検出されなかった。本年度の結果は、PTSDにみられる恐怖記憶の消去障害がNMDA受容体発現の変化を介して引き起こされている可能性や、d-cycloserineの治療薬としての可能性を示唆していると思われる。課題:PTSDモテルフットを用いた恐怖記憶の固定化亢進のメカニズムの研究行動実験: PTSD動物モデルであるSPS (sinle roloned stress)負荷ラットに、恐怖条件付け試験(CFT)(条件付け刺激:フットショックケージ、非条件付け刺激:フットショック)を行い、非SPS負荷ラットとCFT24時間後ですくみ行動を計測した結果、SPS群のすくみ時間は有意に延長していた。

このような結果は、PTSDの病態機序の一つと考えられている記憶の固定化の亢進に、海馬のBDNF遺伝子発現の亢進が密接に関与していることを示している。そしてBDNF遺伝子現の機序には、exon上流のpromoter領域のhistoneアセチル化の亢進というエピジェネティックな変化の関与していることも分かった。
各種メタンモノオキシゲナーゼの酵素特性とトリクロロエチレン分解能に関する研究

メタン資化性細菌が広く自然界に分布することが明らかにすると同時に、メタン資化性細菌を含む集積菌のそのトリクロロエチレン分解能には大きな差のあることを認めた。得られた集積菌の中で、トリクロロエチレンに汚染された地下水を分離源とした集積菌が最も高いトリクロロエチレン分解能を示した。この集積菌について、そのトリクロロエチレン分解能に与える因子を広く検討した。集積菌によるトリクロロエチレンの分解には、気相のメタン分圧の低く方が良く、又温度影響を大きく受けた。メタノールで生育させた集積菌のトリクロロエチレン分解能は低く、アセチレンを用いた阻害試験の結果から、トリクロロエチレンの分解に関与する酵素はメタンモノオキシゲナーゼであることを明らかにした。集積菌はトリクロロエチレン濃度が30mg/Lでも効率的にトリクロロエチレンを分解した。集積菌はテトラクロロエチレン、1,1,1-トリクロロエタンを分解出来なかったが、クロロホルムは効率的に分解することが出来た。集積菌を繰り返しトリクロロエチレンに接触させることにより、トリクロロエチレン分解能は低下した。集積菌から、メタン資化性細菌の純粋分解を試みたが、トリクロロエチレン分解能を有するメタン資化性細菌の生育条件が厳密であることから、未だ純粋分離に至っていない。集積菌の有するメタンモノオキシゲナーゼについて酵素学的に検討し、集積菌がsolubleメタンモノオキシゲナーゼを有することを確認した。以上の結果から、in situで土着のメタン資化性細菌を活用すればトリクロロエチレンの分解処理が可能であること、メタン資化細菌を利用したアクターによるon siteのトリクロロエチレン処理に適する培養環境条件を明らかにすることができた。地下水汚染の原因物質である有機塩素系化合物としてトリクロロエチレン(TCE)を取り上げ、TCE分解活性の強いメタン資化性細菌の集積を各種植種源から行った。その結果、メタン資化性細菌は広く自然界に分布し、分解能に差はあるが集積菌はTCEを分解できることが判った。これら集積菌のうちで、TCEに汚染された地下水から得た集積菌が最も高いTCE分解活性を示した。この集積菌は、(1)テトラクロロエチレン、1,1,1-トリクロロエタンを分解できない、(2)130mg/LのTCEを0.4mg-TCE/mg-SS/dayの高い活性で分解する、(3)TCE分解速度はTCE濃度が0.1mg/L以下で低下する、(4)TCE分解活性は、対数増殖期後半で最も高い、(5)3種類の菌からなる混合菌である、等の特性のあることを明らかにした。現在、集積菌からメタン資化性細菌の純粋分離を鋭意試みているが、寒天培地上での生育の遅い菌と、寒天培地上で薄く広がるコロニーを特異的に形成する菌が混合していることから、未だ純粋と確認できる株を得ていない。さらに、混合菌ではTCEを分解できるのに、分離を進めるとTCEを分解できなくなるという興味ある事実も判ってきた。また、TCEの分解を担う酵素、溶解性メタンモノオキシゲナーゼの発現が、培地中の銅イオン濃度に依存することから、銅イオン濃度を10μm/L以下に低下させた培地での純粋分離も行っている。低い銅濃度の培地では、メタン資化性細菌の生育が抑制されるので、現在、如何にすればTCEの分解能に優れたメタン資化性細菌を迅速に純粋分離できるか、その技術の確立を当面の目標として実験を進めている。トリクロロエチレンに汚染された地下水から得たトリクロロエチレン分解活性の高いメタン資化性細菌の集積菌を用いて、各種有機塩素系溶媒の分解能をバイアル瓶を用いた回分試験で検討した。集積菌は40mg/Lというこれまで報告されていないような高い濃度のトリクロロエチレンでも効率的に分解することができた。