hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性の老齢保障戦略が親族ネットワーク形成に与える効果の実証分析（タンザニア）

アフリカでしばし観察されるレビレート婚(死亡した夫の兄弟が寡婦を擬似的妻とする社会制度)の近年の衰退理由を分析した。女性の財産相続権が制限的な農村部では、レビレート婚を行った寡婦は夫の死亡後も夫またはその一族の財産を使用することができるため、レビレート婚には既婚女性にとって老齢保障の役割があると指摘される。タンザニアでの農村インタビュー調査、ゲーム理論的考察、及び世界銀行がタンザニアで収集した家計調査データを用いた実証分析の結果、HIV/AIDSがレビレート婚の主たる衰退要因であることが示された。若い寡婦の生活環境が悪化している可能性が高く、寡婦向けの社会保障を充実させる必要性が示唆される。本研究は、タンザニア農村部において、老後への不安が、既婚女性による(親族との人間関係など)社会資本への投資行動に与える影響を実証分析するものである。今年度は、主として実証分析のための事前分析計画の作成に専念した。本研究では、農村女性がもつ老後への不安の度合いをどのように測定するかが一つの課題となるが、タンザニア北部のルオ族が慣習的に行う寡婦相続という社会制度に着目することとした。この制度は、夫に先立たれた寡婦を、亡くなった夫の兄もしくは父方従兄が擬似的妻として引き受けるものである。制度の内生性をコントールするためには、さらに踏み込んだ識別戦略が必要となるが、基本方針として、ルオ族と、このような制度をもたない民族との間で、既婚女性による社会資本への投資戦略がどのように異なるかを分析することとした。タンザニアも含め、近年、老齢人口が拡大し、公的年金制度の整備が喫緊の課題である発展途上国は少なくない。老齢年金制度の導入は、若い世代の人的、物的、及び社会資本への投資行動を変え、結果、公的年金制度の資金的な維持可能性に影響を与える可能性があるが、この可能性について厳密な実証分析を行った研究は多くない。にもかかわらず、老齢年金制度を導入、維持することは発展途上国においても可能であると結論づける動学的視点を欠いた政策議論が多い。本研究は、女性にとっての老齢保障制度でもある寡婦相続制度が、既婚女性の社会資本への投資行動に与える影響を分析するものであり、この(試験的な社会実験を行いづらい)分野の政策議論へ一定の知見を提供すると期待される。なお、本年度、実証戦略については研究代表者の所属機関内外の研究者と、また、実施予定の家計調査についてはタンザニアの委託予定先と、それぞれ意見交換、話し合いを行った。本研究は、タンザニア農村部において、家計調査を行い、老後への不安が、既婚女性による社会資本への投資行動に与える影響を実証分析するものである。昨年度の決定に従い、本年度は、寡婦を亡くなった夫の兄または父方従兄が擬似的妻として引き受けるレビート婚(寡婦相続)という社会制度の有無が投資行動に与える影響を分析することとして、研究を進めた。この制度は、経済的地位が低い寡婦に生活保護を与える重要な役割を果たしてきたと言われているため、女性にとって一種の老齢保障制度といえ、研究目的達成に適した社会環境を提供するからである。本年度は、まず、現地協力者との話し合いを進め、来年度実施予定の家計調査の質問票作りにつとめた。この過程で2つの決定を行った。まず、既婚女性がとりうる投資行動として、出産、子供の教育、健康といった人的資本への投資を中心的な分析対象とすることとした。これは、拡大家族内の詳細な社会資本情報を集めることが、実質的に困難であることが質問票の作成過程で判明したためである。次に、レビート婚に関する情報を含む世界銀行チームがタンザニアで行った家計調査データを入手したため、今年度は、こちらの2次データを用いて補完的な分析も行った。昨年度の決定に従い、本研究では、タンザニア農村部で収集された2次及び独自の家計調査データを用い、女性にとって一種の老齢保障制度といえるレビレート婚(寡婦相続制度)が既婚女性の人的資本投資に与える影響や、既婚女性のこの社会制度に対する選好を実証的に分析する。本年度は、世界銀行チームが収集した2次データを用いた実証分析を推し進めると同時に、予定通り、タンザニア北東部で家計調査を実施した。独自に収集した家計調査データのクリーニング、及び当該データを用いた分析も予定通り進んでいる。2次データを用いた実証分析結果については、所属機関内外のセミナー等で既に発表を行っている。また、独自の家計調査データ収集及びその分析も順調に進んでいる。昨年度に引き続き、本年度は、タンザニア農村部で収集された独自の家計調査データ(データは昨年度収集し、クリーニング済み)及び世界銀行チームが収集した2次データを用い、レビレート婚(死亡した夫の兄弟が寡婦を擬似的妻とする社会制度)に関する理論及び実証分析を進めた。農村部では、女性の財産相続権は制限的だが、レビレート婚を行った寡婦は、夫の死亡後も、夫またはその一族の財産を使用することができるため、この意味で、レビレート婚には、寡婦にとっては現在の保険、夫をもつ女性にとっては将来の(老齢)保障の役割があると指摘される。夫の一族及び女性からなるゲーム理論的考察により、この社会制度は双方の戦略的意思決定の結果維持されていることが判明した。また、近年、この制度が衰退しているが、この衰退の理由や女性の厚生水準に与える帰結についても、実証及び理論的に分析がなされた。分析はほぼ終了しており、所属機関内外のセミナーや学会等ですでに発表を行っている。

本研究は、アフリカにおけるレビレート婚(死亡した夫の兄弟が寡婦を擬似的妻とする社会制度)に関する理論及び実証分析を進めることによって、寡婦を取り巻く生活環境を理解し、一定の政策的知見を得ることを目的とした。農村部では、女性の財産相続権は制限的だが、レビレート婚を行った寡婦は、夫の死亡後も、夫またはその一族の財産を使用することができるため、この意味で、レビレート婚には、寡婦にとっては現在の保険、夫をもつ女性にとっては将来の(老齢)保障の役割があると指摘される。昨年度同様、タンザニア農村部で収集された独自の家計調査データ(データは2015年度に収集し、クリーニング済み)及び世界銀行チームが収集した2次データを用い、レビレート婚に関する理論及び実証分析を進めた。特に本年度は、夫の一族及び女性からなるゲーム理論的考察により、この社会制度が双方の戦略的意思決定の結果維持されていることを示したうえで、その衰退理由を分析した。まず、女性のエンパワメントによる寡婦の留保効用の上昇により寡婦はレビレート婚を維持する誘因を失う。他方、HIV/AIDSが蔓延すると、感染を危惧する夫の兄弟はこの制度を維持する誘因を失う。この際、夫をHIVで失った寡婦はHIV感染者である可能性が高いため、寡婦の再婚確率、及びその留保効用も減少する。結果、レビレート婚衰退に伴い、寡婦の厚生水準は前者の場合上昇し、後者の場合減少する傾向がある。本予測及び女性の出産行動変化に関する理論的予測を上記データにより検証することによって、HIV/AIDSが近年のレビレート婚の主たる衰退要因であることが示された。(若い)寡婦はHIV/AIDSにより伝統的な生活保障手段を失い、以前より不利な生活環境に陥っている可能性が高いため、寡婦に向けた社会保障を充実させる必要性が示唆される。アフリカでしばし観察されるレビレート婚(死亡した夫の兄弟が寡婦を擬似的妻とする社会制度)の近年の衰退理由を分析した。女性の財産相続権が制限的な農村部では、レビレート婚を行った寡婦は夫の死亡後も夫またはその一族の財産を使用することができるため、レビレート婚には既婚女性にとって老齢保障の役割があると指摘される。タンザニアでの農村インタビュー調査、ゲーム理論的考察、及び世界銀行がタンザニアで収集した家計調査データを用いた実証分析の結果、HIV/AIDSがレビレート婚の主たる衰退要因であることが示された。若い寡婦の生活環境が悪化している可能性が高く、寡婦向けの社会保障を充実させる必要性が示唆される。実証戦略の設計に時間を要したため。しかしながら、質問票はほぼ確定したため、来年度中の家計調査の実施は可能である。データ収集、分析、論文ドラフトの作成は順調に進行している。次年度でさらなる分析・論文改訂を行う予定であり、その実行可能性は高い。査読結果が未返却だが、本年度から論文投稿をはじめた。学術誌掲載へ向け、論文投稿、改訂の作業を来年度も継続する予定である。開発経済学応用ミクロ計量経済学2015年度夏に家計調査を行う予定である。既に分析を進めている2次データを使った実証分析結果とあわせ、2015、2016年度中に、論文の作成・改訂を行うことは十分可能と考えている。因果関係を識別するための実証戦略の設計に当初予定していた以上の時間を要したため。
黒鉛層間でのクラスター成長機構

本年度は,白金およびロジウム-黒鉛層間化合物を調製し構造について検討した。1.450°C,0.3MPaの塩素雰囲気下で,白金量が115wt%の範囲で,黒鉛と塩化白金(V)を混合し,塩化白金-黒鉛層間化合物を調製した。300°Cで塩化白金-黒鉛層間化合物を水素還元処理することで,白金を黒鉛層内に挿入した黒鉛層間化合物を調製した。黒鉛層内に形成された白金はシートの形状を持ち(厚み2030Å),そのサイズは塩化白金量に無関係であった。白金シート内には多数の六角形の孔が存在し,また,120°で折れ曲がった縁も多数存在した。塩化白金-黒鉛層間化合物を還元処理すると,塩化白金や白金原子が(上下に存在する)黒鉛の六角網目構造による相互作用を受けながら凝集するため,特異的な形状を示した。2.500°C,0.3MPaの塩素雰囲気下で,ロジウム白金量が16wt%の範囲で,黒鉛と塩化ロジウム(III)を混合し,ロジウム-黒鉛層間化合物を調製した。更に300°Cで塩化ロジウム-黒鉛層間化合物を水素還元処理することで,ロジウムを黒鉛層内に挿入した化合物を調製した。黒鉛層内に形成されたロジウムは六角板の形状を持ち(厚み2030Å),そのサイズは塩化ロジウム量に無関係であった。黒鉛内のロジウムには六角形の孔は存在しなかった。ロジウムは黒鉛内にあるため板の形状をもつが,黒鉛層との相互作用は弱いことがわかった。塩化白金,塩化ロジウムどちらの場合も,単に黒鉛と混合したものを水素還元処理した場合,大小さまざまな球状の金属粒子が得られた。上下からの黒鉛層からの立体的な障害がないために,球状の粒子が形成する。本年度は,1.黒鉛層間への塩化白金の挿入,2.塩化白金-黒鉛層間化合物の水素還元挙動,3.白金-黒鉛層間化合物の構造について検討した。1.450°C,0.3Mpaの塩素雰囲気下で黒鉛と塩化白金(V)を混合し,塩化白金を黒鉛層間に挿入した。得られた試料のXRDパターンから挿入量が115wt%の範囲においては塩化白金-黒鉛層間化合物は第3ステージ構造をとることが分かった。EXAFSにより,1wt%の導入においても塩化白金は,分子が数個集ったクラスターとして黒鉛層間に存在することが分かった。また黒鉛層間での塩化白金の白金間距離は,バルクのそれと比較して0.06Å伸びて存在していることが示された。黒鉛層間では塩化白金の分子構造は歪んでいることが分かった。2.5wt%の塩化白金を黒鉛内に挿入した試料を水素で昇温還元処理を行うと,200°Cで水素消費ピークが観測された。参照として5wt%の塩化白金を黒鉛と混合した試料を水素で昇温還元処理を行うと,80°Cと170°Cに水素消費ピークが観測された。混合物では黒鉛表面と塩化白金の相互作用は弱く低温で還元が進行する。層間化合物では塩化白金が黒鉛層間に存在し,塩化白金と黒鉛層との相互作用が大きく還元に,より高温を要することがわかった。3.5wt%の塩化白金を黒鉛内に挿入した試料を300°Cで水素還元処理を行い,白金の形状を透過型電子顕微鏡により観察した。厚みが2030Åの白金シートが多数形成されていることがわかった。また,白金シート内には多数の六角形の孔が存在し,縁も一定の角度(120°)を持っていることが分かった。塩化白金-黒鉛層間化合物を還元処理すると,塩化白金や白金原子が黒鉛の六角網目構造による相互作用を受けながら凝集するため,特異的な形状を示した。

ロジウムは黒鉛内にあるため板の形状をもつが,黒鉛層との相互作用は弱いことがわかった。塩化白金,塩化ロジウムどちらの場合も,単に黒鉛と混合したものを水素還元処理した場合,大小さまざまな球状の金属粒子が得られた。上下からの黒鉛層からの立体的な障害がないために,球状の粒子が形成する。
各種材料を利用した回転軸系における曲げ振動実験装置の開発実験

ガスタービン、ポンプ、遠心送風機、遠心圧縮機、モーターなどに代表される回転機械は、ある特定の回転速度で運転すると、激しい振動を発生することがある。このような回転機械に特有な異常振動の原因は、機械が内蔵している回転子の不つりあいの存在である。このような振動は、機械の性能低下をもたらしたり騒音を発生したりするばかりでなく、振幅が大きい場合には回転軸の塑性変形や破壊も引き起こす。また直接破壊にいたらない場合でも、繰り返し運転を長時間続けると軸や軸受部が疲労破壊を起こすこともあるので危険である。そこで、本実験では、たわみ振れ回り運動が原因となる装置が市販されていないため装置を開発しその実験検証を行い、回転機械における曲げ振動の発生機構を理解すると共に、どうして曲げ振動が起こり、たわみ振れ回り運動にて回転軸がどのくらいの回転数で、1自由度振動系の固有角振動(危険速度)に達するかを、円筒板の外周軌跡を把握することにより明らかにすることを目的とした。市販の非接触度変位計(2ケ)を取付けた実験装置の開発し、特に回転軸および回転子(円筒板)は、数種類の材料を用意して併せて開発した。回転子から見て垂直方向変位計および水平方向変位計にて、非接触に装備後、回転子の触れ回り現象を観察、既存のモニターに映し出し視覚的にわかりやすいよう開発した。危険速度では、たわみ触れまわり運動が、円筒板の外周軌跡ように大きく運動したため、たいへん危険であり、画像取り込み装置を追加導入し、モニターへこの運動の現象を観察後、ふれ回りを明らかにするため振動装置を開発した。重心Gに遠心力が加わりたわみ振れ回ることも確認した。より円滑な振動実験装置⇔データ格納計算機間のインターフェースは、制御ソフトウェアを開発し、どうして曲げ振動が起こり、回転軸がどのくらいの回転数で1自由度振動系の固有角振動(危険速度)に達するか明らかにした。
水質安全確保を指向した低沸点有機塩素化合物の除去に関する研究

1992年6月,ブラジルのリオデジャネイロにおいて地球サミットが開催され,また本邦においては,厚生省が同年12月21日付で新しい水質基準省令を制定した。こうした状況下において,水質安全確保を目的としたトリクロロエチレン(TCE),テトラクロロエチレン(PCE)といった低沸点有機塩素化合物の除去法の確立が望まれている。本研究においては,繊維状活性炭によるTCE,PCEの吸着実験を行い,活性炭の諸物性値とTCEおよびPCE吸着量との相関性より,低沸点有機塩素化合物の高効率除去に適した吸着剤の物性,すなわち吸着支配因子の解明を試みた。6種繊維状活性炭に対するTCEおよびPCEの吸着等温線は,フロイントリッヒ型であった。グレードナンバーの大きな活性炭ほど,TCE,PCE吸着量は低値であった。繊維状活性炭の諸物性値と各平衡濃度におけるTCE,PCE吸着量との相関性について検討した結果,活性炭の比表面積,細孔容積および水分吸着量との間に負の相関性を認めた。得られた相関係数の絶対値の大きさより,繊維状活性炭へのTCE,PCE吸着における第1支配因子は,水分吸着量を指標とする吸着剤表面の疎水性の強さであることが判明した。またTCEおよびPCE吸着量を比較すると,PCE吸着量がTCE吸着量よりも約2倍高値であった。TCE,PCE各々の水に対する溶解性は,0.1g/dl(TCE)および0.015g/dl(PCE)であり,PCEの方がTCEより疎水性が強い。このことより,疎水性吸着剤である活性炭へのPCE吸着量がTCE吸着量よりも高値であった実験事実を説明することができる。またTCEおよびPCE吸着における第1支配因子が,吸着剤表面の疎水性の強さであることとも矛盾しない。
口腔内硝酸還元活性に個人差をもたらす菌叢の解明

ヒトの口腔には,唾液中に含まれる硝酸イオンを還元し,亜硝酸イオンや一酸化窒素を生成する細菌群(硝酸還元菌)が常在している.本研究は,口腔内硝酸還元活性の「個人差」に着目し,被験者毎の活性差と口腔菌叢を横断的かつ経時的に解析することで,口腔の硝酸還元活性を支える菌叢の解明を目指すものである.本研究課題の三年目は,NOxメーターと次世代シークエンス法を併用して,口腔内菌叢変化のデータ蓄積とNOにより変動する細菌種の同定を試みた.(1)次世代シークエンシングによる菌叢解析大阪歯科大学医の倫理委員会の承認のもと,上記の硝酸還元活性を測定しているインフォームドコンセントを得た歯周組織健常者の口腔各部位より滅菌綿棒でプラークを採取した.DNA抽出の後,16S rRNA配列をもとに次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ社)を用いてサンプル中の菌叢を解析している.現在,40サンプルのデータ蓄積を完了している.(2)NOにより変動する細菌種の同定採取した唾液や歯間プラークにNO発生剤であるSNPを添加後,SHI培地で20時間培養を行った.採取サンプルと培養後のサンプルの菌叢変化を次世代シークエンサーMiSeqを用いた解析で確認することで,NO感受性,あるいは耐性を示す口腔細菌群の同定を試みた.現在,9サンプルの解析を終了し,実際に標準株においても感受性の実験を行い,同様の傾向がみられるか確認を進めているところである.今後,結果がまとまり次第,学会と論文発表を行う予定である.多少の実験の前後はあるが,おおむね当初の計画通りに実験が進捗している.平成30年度に得られた結果をもとに,次の研究を進める.1.次世代シークエンシングによる菌叢解析を継続して行う.2.口腔細菌群のNO感受性に関する解析を継続して行う.3.これまでの研究成果を取りまとめ,国内外の学会に発表し,さらに学術論文にまとめて発表する.ヒトの口腔には,唾液中に含まれる硝酸イオンを還元し,亜硝酸イオンや一酸化窒素を生成する細菌群(硝酸還元菌)が常在している.本研究は,口腔内硝酸還元活性の「個人差」に着目し,被験者毎の活性差と口腔菌叢を横断的かつ経験的に解析することで,口腔の硝酸還元活性を支える菌叢の解明を目指すものである.初年度は,NOxメーターと次世代シークエンス法を併用して,被験者の選定と口腔内菌叢の決定を試みた.(1)異なる口腔内硝酸還元活性をもつ被験者の選定他グループの報告と我々の先行研究より,口腔内の硝酸還元活性に個人差が存在し,短期的にそれらが安定に維持されることが明らかとなってきた.このことは,各個人の口腔菌叢において,硝酸還元菌の種類あるいは量(比率)に個人差が存在することを示唆している.今年度は,被験者に5 mM硝酸カリウム溶液20 mLを口に含んでもらい,3分間で生じた亜硝酸イオン濃度を液体クロマトグラフィー(ENO-30,エイコム社)で計測した.口腔内硝酸還元活性ごとに被験者を分類しているところである.(2)次世代シークエンシングによる菌叢解析大阪歯科大学医の倫理委員会の承認のもと,インフォームドコンセントを得た歯周組織健常者の口腔各部位より滅菌綿棒でプラークを採取した.DNA抽出の後,16S rRNA配列をもとに次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ社)を用いてサンプル中の菌叢を解析している.予備実験として,日内変動や種々の介入により,どの程度硝酸還元菌が変動するかを確認しているところである.今後,結果がまとまり次第,学会と論文発表を行う予定である.多少の実験の前後はあるが,おおむね当初の計画通りに実験が進捗している.ヒトの口腔には,唾液中に含まれる硝酸イオンを還元し,亜硝酸イオンや一酸化窒素を生成する細菌群(硝酸還元菌)が常在している.本研究は,口腔内硝酸還元活性の「個人差」に着目し,被験者毎の活性差と口腔菌叢を横断的かつ経時的に解析することで,口腔の硝酸還元活性を支える菌叢の解明を目指すものである.二年目は,NOxメーターと次世代シークエンス法を併用して,硝酸還元活性の変動と口腔内菌叢変化のデータ蓄積を試みた.(1)口腔内硝酸還元活性の変動の測定他グループの報告と我々の先行研究より,口腔内の硝酸還元活性に個人差が存在し,短期的にそれらが安定に維持されることが明らかとなってきた.このことは,各個人の口腔菌叢において,硝酸還元菌の種類あるいは量(比率)に個人差が存在することを示唆している.今年度は,被験者に5 mM硝酸カリウム溶液20 mLを口に含んでもらい,3分間で生じた亜硝酸イオン濃度を液体クロマトグラフィー(ENO-30,エイコム社)で計測した.10名の被験者の口腔硝酸還元活性の変化をモニターしているところである.(2)次世代シークエンシングによる菌叢解析大阪歯科大学医の倫理委員会の承認のもと,上記の硝酸還元活性を測定しているインフォームドコンセントを得た歯周組織健常者の口腔各部位より滅菌綿棒でプラークを採取した.DNA抽出の後,16S rRNA配列をもとに次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ社)を用いてサンプル中の菌叢を解析している.現在,30サンプルのデータ蓄積を完了している.今後,結果がまとまり次第,学会と論文発表を行う予定である.

多少の実験の前後はあるが,おおむね当初の計画通りに実験が進捗している.ヒトの口腔には,唾液中に含まれる硝酸イオンを還元し,亜硝酸イオンや一酸化窒素を生成する細菌群(硝酸還元菌)が常在している.本研究は,口腔内硝酸還元活性の「個人差」に着目し,被験者毎の活性差と口腔菌叢を横断的かつ経時的に解析することで,口腔の硝酸還元活性を支える菌叢の解明を目指すものである.本研究課題の三年目は,NOxメーターと次世代シークエンス法を併用して,口腔内菌叢変化のデータ蓄積とNOにより変動する細菌種の同定を試みた.(1)次世代シークエンシングによる菌叢解析大阪歯科大学医の倫理委員会の承認のもと,上記の硝酸還元活性を測定しているインフォームドコンセントを得た歯周組織健常者の口腔各部位より滅菌綿棒でプラークを採取した.DNA抽出の後,16S rRNA配列をもとに次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ社)を用いてサンプル中の菌叢を解析している.現在,40サンプルのデータ蓄積を完了している.(2)NOにより変動する細菌種の同定採取した唾液や歯間プラークにNO発生剤であるSNPを添加後,SHI培地で20時間培養を行った.採取サンプルと培養後のサンプルの菌叢変化を次世代シークエンサーMiSeqを用いた解析で確認することで,NO感受性,あるいは耐性を示す口腔細菌群の同定を試みた.現在,9サンプルの解析を終了し,実際に標準株においても感受性の実験を行い,同様の傾向がみられるか確認を進めているところである.今後,結果がまとまり次第,学会と論文発表を行う予定である.多少の実験の前後はあるが,おおむね当初の計画通りに実験が進捗している.平成28年度に得られた結果をもとに,次の研究を進める.1.口腔内硝酸還元活性の変動を測定する.2.次世代シークエンシングによる菌叢解析を継続して行う.3.硝酸還元菌の網羅的分離と活性測定を行う.4.これまでの研究成果を取りまとめ,国内外の学会に発表し,さらに学術論文にまとめて発表する.平成29年度に得られた結果をもとに,次の研究を進める.1.口腔内硝酸還元活性の変動を引き続き計測する.2.次世代シークエンシングによる菌叢解析を継続して行う.3.高い硝酸還元活性をもつ菌の分離を進める.4.これまでの研究成果を取りまとめ,国内外の学会に発表し,さらに学術論文にまとめて発表する.平成30年度に得られた結果をもとに,次の研究を進める.1.次世代シークエンシングによる菌叢解析を継続して行う.2.口腔細菌群のNO感受性に関する解析を継続して行う.3.これまでの研究成果を取りまとめ,国内外の学会に発表し,さらに学術論文にまとめて発表する.次世代シークエンサーMiSeqの使用開始が遅れ,支払いが平成29年度となった.研究自体は順調に進んでいる.(理由)次世代シークエンサーMiSeqの使用開始が遅れ,支払いが平成30年度となった.研究自体は順調に進んでいる.(使用計画)次世代シークエンサーMiSeqの使用による支出に使用する予定である.本学中央歯学研究所に設置予定であったスパイラルプレーターの納入が遅れ,この機器の仕様が関係している実験が翌年度に持ち越されたため.次世代シークエンサーMiSeqの使用による支出に使用する予定である.
窒化物半導体低次元構造の時間・空間分解非線形分光法と光機能性発現

本研究では,窒化物半導体を用いた機能的光学素子の作製及び評価を念頭に置いている.第一,第二年次ではc面と呼ばれる,ウルツ鉱結晶の最も対称性の良い面を基板とし,その上にエピタキシャル成長したInGaN量子井戸を作製,及び時間・空間分解分光測定や,光学利得の実測を行い,特にレーザダイオード(LD)の活性層としての性能を評価した,さらに,ウルツ鉱構造が持つ対称性を考慮したk・p摂動論の展開,及び多バンドレート方程式の定常解・過渡解を計算し各種実験結果と照らし合わせることで,c面InGaN量子井戸の光物性の解明を行った.その結果,発振波長が470nm程度の比較的In組成の大きな長波長InGaN量子井戸LDにおいては,レーザ発振しきい値キャリア密度程度の高キャリア領域でもなお,活性層にはピエゾ分極に由来する量子閉じこめシュタルク効果(QCSE)が存在し,輻射再結合確率が3040%に低下していることを定量的に明らかとした.この流れを受けて,最終年次である本年は非c面上の結晶成長を試み,QCSEの低減した長波長InGaN量子井戸LD構造の作製に成功した.現状での最長波長は475nmである.また,このような対称性の低下した結晶面上の量子井戸は大きな光学異方性を伴うことを明らかとし,これを理論的に解析した.その結果,活性層が受ける歪みの異方性が最も光学特性を支配していることを明らかにした.また,この結果を利用して,活性層における歪みを積極的に制御することで,任意の偏光特性を持った発光ダイオードや,LDの壁開面の利用など,応用上重要な物性制御方法を開発するに至った.つまり,窒化物半導体を用いた,長波長かつ機能的光源の開発への道を創成した.ウルツ鉱構造をもつ窒化物半導体の,成長面方位と光物性に関する理論的検討を行った.ウルツ鉱の単位格子を空間的に回転・各方位の歪量を考慮に入れてk・p摂動法を展開し,任意の成長面における価電子帯ハミルトニアンを計算した.従来の成長面であるc面から成長軸が傾斜することによって成長面内の対称性が低下し,無歪ですらA, B, Cの各励起子の遷移行列要素に面内異方性があることを定量的に示した.極性のないc軸と成長軸か90度となる面方位ではA励起子の偏光度はほぼ100%となり,c軸と電気ベクトルが垂直になる遷移のみが許されることが分かった.また,c軸や無極性面以外の半極性面{11-22}面においても同様の計算を行った結果,75%前後の偏光度が見積もられた.また,励起子の遷移エネルギーに関してはバルクGaNで報告されている値とほぼ一致し,不変であることが分かった.これらを実験的に調べるために光学反射測定,フォトリフレクタンス測定を行った結果,理論予想と偏光度・遷移エネルギー共に一致した.また、エピタキシャル層が歪んだ場合についても同様の手法によって計算した結果,他機関による実験事実をほぼ説明することができた.これによって,ピエゾ電界を低減出来る無極性・半極性面窒化物半導体の理論がほぼ整ったといえる.また,半極性面GaN/InGaN構造の成長にも着手し始めており,次年度ではこの構造に関する理論検討と実験に注力する.一方,空間・時間分解非線形顕微鏡に関してであるが,既存の原子間力顕微鏡の技術を流用する方法を採用し,設計段階に入っている.微小開口と,励起レーザのカップリング・レバーのフィードバック部分が最も重要な検討項目になっている.本研究では,直接遷移型ワイドバンドギャップ半導体であるGaNをベースとした,高効率・機能的な光デバイスの創成を目指している.中でも,混晶半導体であるInGaNを活性として持つ半導体レーザ(LD)に注目し,可視領域全体におけるLD動作の実現を目的とする.現状では最短波長375nm,最長波長480nmが達成されているが,特に長波側の470nm以上の波長域においては急激な発振波長の増加に伴いLDの作成が困難である.我々は,InGaNの持つ不均一幅が光学利得の生成を増強する可能性を見いだし,モデルの構築・数値計算によって長波InGaN LDの低しきい値化への道を提案した.InGaNにおける不均一広がりは主にInGaN量子井戸内における閉じこめポテンシャルの空間的揺らぎによって生じる.これまでの不均一幅の取り扱いでは,注入されたキャリアが井戸全体に空間的に均一に広がることが仮定され,ポテンシャルに低い場所にキャリアが流れ込むことが考慮されていなかったが,我々の提案したモデルでは,状態密度の裾引きも含め,キャリアの空間的な不均一分布が考慮されている.実際,実測された光学利得をみると,In組成が大きくなる,すなわち発振波長が長くなるに従って,レーザ発振以下の低電流領域ではIn組成の大きな,不均一幅の大きなLDの方がより大きな利得を生成していることがわかった.しかし,励起キャリアの数が多くなると単位エネルギーあたりの利得係数は不均一幅の増大に伴って減少し,従来モデルの結果に漸近していく様相を呈した.このことから新しいモデルは実験事実をよく説明できたことになり,デバイスシミュレーション等の精度上昇に寄与すると考えられる.また,内部損失の低減によって低電流で生じる,不均一効果によって生成した利得をレーザ光に関与させられことを提案し,緑色LDの実現に向けて結晶成長への大きなフィードバックを行うことができた.

本研究では,窒化物半導体を用いた機能的光学素子の作製及び評価を念頭に置いている.第一,第二年次ではc面と呼ばれる,ウルツ鉱結晶の最も対称性の良い面を基板とし,その上にエピタキシャル成長したInGaN量子井戸を作製,及び時間・空間分解分光測定や,光学利得の実測を行い,特にレーザダイオード(LD)の活性層としての性能を評価した,さらに,ウルツ鉱構造が持つ対称性を考慮したk・p摂動論の展開,及び多バンドレート方程式の定常解・過渡解を計算し各種実験結果と照らし合わせることで,c面InGaN量子井戸の光物性の解明を行った.その結果,発振波長が470nm程度の比較的In組成の大きな長波長InGaN量子井戸LDにおいては,レーザ発振しきい値キャリア密度程度の高キャリア領域でもなお,活性層にはピエゾ分極に由来する量子閉じこめシュタルク効果(QCSE)が存在し,輻射再結合確率が3040%に低下していることを定量的に明らかとした.この流れを受けて,最終年次である本年は非c面上の結晶成長を試み,QCSEの低減した長波長InGaN量子井戸LD構造の作製に成功した.現状での最長波長は475nmである.また,このような対称性の低下した結晶面上の量子井戸は大きな光学異方性を伴うことを明らかとし,これを理論的に解析した.その結果,活性層が受ける歪みの異方性が最も光学特性を支配していることを明らかにした.また,この結果を利用して,活性層における歪みを積極的に制御することで,任意の偏光特性を持った発光ダイオードや,LDの壁開面の利用など,応用上重要な物性制御方法を開発するに至った.つまり,窒化物半導体を用いた,長波長かつ機能的光源の開発への道を創成した.
生命科学におけるパターン形成の新しいモデルと数学的解析手法の確立

これまで以下の成果を得ている。1)細胞極性のモデル方程式についての研究を遂行した。領域を細胞質、境界を細胞膜に見立て、(バルクな)領域内を拡散する物質と、境界(膜)上を拡散する物質が、境界条件によってやり取りされる数理モデルを考える。このようなモデルは、空間次元の異なる領域と境界におけるそれぞれの拡散方程式をカップルしてできており、新しい数学的な研究対象である。総質量が保存される場合について、空間的に一様な定常解の線形化安定性を調べ、拡散の効果によって不安定化する条件を導いた。この拡散による不安定化の現象は、Turingタイプの不安定化として特徴付けられる。この成果は論文としてまとめ現在投稿中である。2)李は、局在化現象が起こるあるタイプの細胞極性の数理モデルにおいて、空間的に非一様な効果を入れた場合を研究した。局在化を表すスパイク形状の解が運動する過程とその定常状態を数学的に記述することに成功し、その成果は論文として出版さている。3)森田と神保は、複雑な領域での拡散伝播の効果を研究するため、複数の半直線を一点でつないだ分岐・合流点を持つ星状領域において、反応拡散方程式のフロント波の伝播と、分岐・合流点で伝播が阻止される現象について数学的な解析を行ない、安定定常解の出現によって伝播の阻止が生じる条件を得た。この成果は論文として出版されている。4)村川は、細胞接着の数理モデルの研究を進め数値計算の新しいスキームに関する評価を得た。5)岩見は、ウィルス感染の実験データをもとに数理モデルの改良を進めており、新しいモデルの提案を行った。研究課題の具体的な問題として設定していた細胞極性の数理モデルについての解析が進み数学的な成果が得られた。また、間接的に関連した問題についてもいくつか成果が得られており、順調に進展していると評価できる。以下のような課題について、セミナーや研究打合せを行いながら研究を進めていく。また、関連した研究をしている専門家を招いて情報交換を行う。1)細胞極性モデルの解が示す空間パターンの形状についてのさらに詳しい研究を進める。2)バルク・側方拡散モデルの研究を細胞極性モデルの解析に応用する。3)ウイルス感染の空間的効果を取り入れた数理モデルについて研究を進める。
ヒストンアセチル化制御メカニズム解明による治療法開発

近年、様々な疾患の進展に遺伝子配列に加え、エピジェネティックな因子が深く関与することが知られるようになってきた。これまで動物細胞では間接的にしか存在が示されていなかったヒストン修飾H4K20acの存在を質量分析を用いて証明するとともに、H4K20acに対する抗体を作成し、クロマチン免疫沈降法と次世代シークエンサー、スーパーコンピューターを用いた解析で、今まで知られていたアセチル化は、発現頻度の高い遺伝子のプロモーター部位に集積するのに対して、H4K20acは発現頻度の低い遺伝子のプロモーター部位に集積することを見出し、H4K20acが、全く新しい種類のヒストン修飾であることを見出した。マウス出生後のヒストン修飾の変化を網羅的に検討し、生後14日目を境にヒストンアセチル化が亢進するH4K20は、興味深いことに、通常ヒストンのアセチル化は発現が亢進している遺伝子の転写開始部位に多く存在するが、H4K20Acは、発現が抑制されている遺伝子の転写開始部位と終止部位に存在していることが確認できており、その制御機構は他のヒストン修飾と異なっていることが明らかとなった。そこで、次世代高速シークエンサーを用いて、motif解析をおこなったところ、AP2-&#61537;, C-Myc, STAT1, C-Jun, C-Fos等ほとんどのtranscription activatorの転写因子結合領域においてH4K20のアセチル化が起こっているが、AP2-&#61537;, C-Myc, STAT1, C-Jun, C-Fosの転写因子が結合している場合には、H4K20のアセチル化が起こっていないことが確認できた。すなわち、これらのtranscription activatorの転写因子結合領域においてH4K20のアセチル化が起こると、転写因子が結合できなることが明らかとなった。しかし、転写因子の中で唯一NRSFのみが、H4K20のアセチル化が起こると、転写因子が結合できることが明らかとなり、H4K20アセチル化による転写制御機構が明らかとなった。NRSFは心肥大に関与することも報告されており、H4K20Acは遺伝子抑制性に作用し、何らかの細胞肥大とも関係があることが示唆された。そこで、次世代高速シークエンサーを用いて、motif解析をおこなったところ、AP2-alfa, C-Myc, STAT1, C-Jun, C-Fos等ほとんどのtranscription activatorの転写因子結合領域においてH4K20のアセチル化が起こっているが、AP2-alfa, C-Myc, STAT1, C-Jun, C-Fosの転写因子が結合している場合には、H4K20のアセチル化が起こっていないことが確認できた。これまでの成果はScientific Reportにacceptされた生物の細胞は、遺伝子の発現の必要なときにスイッチオンしたり、スイッチオフしたりして環境の変化に適応する。これまで遺伝子発現に影響を与えるエピジェネティックな因子であるヒストン修飾は、大きく分けて遺伝子の発現のスイッチオンに関わるものと、スイッチオフに関わるものに分けられた。特にアセチル化ヒストン修飾は陰性に荷電していることから、同じく陰性に荷電したDNAとは互いに反発して、転写因子が入り込むスペースができて、遺伝子の発現をスイッチオンに関わっていることは、遺伝学の常識であった。また、H4K20acは、植物細胞でのみ存在することがわかっていたが、哺乳類細胞では存在が間接的にしか示されていなかった。われわれは、哺乳類細胞から大量のヒストン蛋白を抽出し、質量分析により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のち、次世代シークエンサーを用いて解析し、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することにより、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見出した。近年、様々な病気の発症、進展に遺伝子配列以外の遺伝子発現の制御・伝達システムであるエピジェネティックな因子が深く関与することが知られるようになってきており、この修飾の種類が遺伝子発現に影響を与えることがわかっている。本研究で発見された全く新しい種類のヒストン修飾H4K20acを用いて、糖尿病をはじめとする代謝疾患、心肥大をはじめとする循環器疾患、腎疾患、癌などの様々な疾患の発症・進展のメカニズムの解明が期待される。

近年、様々な疾患の進展に遺伝子配列に加え、エピジェネティックな因子が深く関与することが知られるようになってきた。これまで動物細胞では間接的にしか存在が示されていなかったヒストン修飾H4K20acの存在を質量分析を用いて証明するとともに、H4K20acに対する抗体を作成し、クロマチン免疫沈降法と次世代シークエンサー、スーパーコンピューターを用いた解析で、今まで知られていたアセチル化は、発現頻度の高い遺伝子のプロモーター部位に集積するのに対して、H4K20acは発現頻度の低い遺伝子のプロモーター部位に集積することを見出し、H4K20acが、全く新しい種類のヒストン修飾であることを見出した。現在、予定通り、研究を遂行できており、これまでの成果については、論文としてまとめており、Nature Communicationに投稿中である。今後は上記成果をもとに、病態との解明を行う予定であり、すでに癌との関連についても、重要なデータを得ている。28年度が最終年度であるため、記入しない。腎臓内科NRSFは心肥大に関与することも報告されており、H4K20Acは遺伝子抑制性に作用し、何らかの細胞肥大とも関係があることが示唆されたことから、細胞肥大における病態との関連、あるいは老化・癌化などとの病態の解明についてさらに検討を深める。研究を遂行するために必要な薬品を年度内に納入予定であったが、大阪大学と特定の業者からの購入を禁じたために購入時期が遅れた。研究は予定通り遂行されており、新年度になり早急に購入予定となっており、これに伴い研究計画通り遂行する見込みとなっている。
外来性釣り餌動物の侵入と分散に対するリスク管理手法の解明

遊漁に利用される活きた釣り餌は、おもににアジアの国々から輸入されている。釣り人による野外へ釣り餌の投棄は、外来生物の侵入経路として懸念されている。しかし、釣り餌として利用される水生動物は、どのような種類が輸入されているのかといった情報が不足している。本研究では、釣り餌動物の侵入と分散に対するリスク管理手法の解明を目的として研究をおこなった。4年間の研究成果として、釣り餌動物の種組成、非意図的輸入種の種組成、輸入釣り餌動物の環境耐性、イワムシ属多毛類の遺伝的集団構造および野外における輸入釣り餌動物の侵入状況および在来種の生息状況に関するデータを報告する。1)非意図的輸入種のリストの作成:淡水産テナガエビ科の商品名シラサエビについて広島県東広島市内の釣り具店で周年調査を実施したところ、115月にかけては中国からの輸入物が、510月にかけては東広島市内からの収穫物が流通していることがわかった。中国から輸入されたシラサエビには、非在来種であるPalaenonetes sinensisを主体に、スジエビPalaemon paucidensテナガエビMacrobrachium nipponense、カワリヌマエビ属のNeocaridina spp.から構成されていた。一方、東広島市内産シラサエビには、スジエビP.paucidensを主体に構成されおり、P.sinensisは混入していなかった。2)在来・非在来個体群の遺伝的集団構造の解明:本実験では日本各地に在来個体群が存在し、さらに国外から40年以上輸入されているイワムシの中国産の非在来個体と日本産の在来個体を対象に、ミトコンドリアのチトクロームC酸化酵素サブユニット(COI)DNAマーカーによる多型解析を実施した。その結果、中国産非在来個体と日本産の一部の地域の在来個体との間にわずかながら遺伝的差異がみられたが、まだサンプル数が十分ではないためその解釈にはデータを重ねる必要がある。3)釣り餌動物の生息状況:今年度調査した広島県内の潮間帯および潮下帯においては、近年全国的に個体数が減少されているとされる在来性のアカムシ、スジホシムシおよびキタユムシ科ユムシ類の出現を確認した。1)室内実験による輸入種の摂餌生態および環境耐性の解明:輸入多毛類が生存できるかどうかの鍵となる水温や塩分など水質条件に対する耐性実験を実験室内においておこなった。日本には分布しないNamalycastis rhodochorde(ベトナム産)およびMarphysa sp.(インドネシア産)は低水温に弱かった。また、Alitta virens(オランダ産)およびはPerinereis aibuhitensis (中国産)は広範囲な水温で生存可能なことがわかった。輸入種の摂餌生態関して、中国産のHalla okudaiは、日本産個体と同様に、二枚貝アサリを捕食することが観察された。2)非意図的輸入種のリストの作成:日本各地の小売店で販売されている商品として、多毛類、ユムシ類、二枚貝類、甲殻類、および魚類など40商品名、39種が確認できた。これらの釣り餌動物は,1)国外から輸入されている非在来種(≧6種),2)国外から輸入されている在来種(19種),3)国内流通されている外来種(5種),および4)国内流通のみされている在来種(5種)の4タイプに分けられた。したがって、39種の中で25種は外国からの輸入物を含んでいることがわかった。また、スジエビやモツゴなど淡水性輸入対象種に混入する非意図的輸入種を明らかにするために、定期的に標本の入手をおこなった。3)在来・非在来個体群の遺伝的集団構造の解明:本実験では、日本各地に在来個体群が存在し、さらに国外から40年以上輸入されているイワムシを対象に、在来・非在来個体群の遺伝的集団構造の解明をおこなうため、中国産の非在来個体および日本各地(沖縄、広島、大阪、福井、静岡)の在来個体を入手した。4)研究途中経過の公表:研究の途中経過については10月に東邦大学でおこなわれた日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会で発表した。1)非図的輸入種のリストの作成平成2426年の調査において日本各地の小売店で販売されている釣り餌動物として、多毛類、ユムシ類、二枚貝類、甲殻類、および魚類など、少なくとも48種が確認できた。これらの釣り餌動物は、1)国外から輸入されている非在来種(≧6種、2)国外から輸入されている在来種(20種)、3)国内流通されている外来種(5種)、および4)国内流通のみされている在来種(17種)の4タイプに分けられた。また、淡水産テナガエビ科の商品名シラサエビについて広島県東広島市内の釣り具店で周年調査を実施したところ、前年度と同様に115月にかけては中国からの輸入物が、510月にかけては国内産が流通していることがわかった。2)在来・非在来個体群の遺伝的集団構造の解明イワムシのCOI領域について日本産個体および中国産個体を用いて解析した結果、地点間の地理的距離と遺伝的距離には正の相関がみられた。3)釣り餌動物の生息状況非在来性の釣り餌動物生息状況を調査したところ、広島県内の河口干潟において、釣り人が投棄したと思われるアオゴカイが採集された。また、広島県内の河川において淡水産テナガエビ科の非在来種であるP.sinensisが採集された。

(1)室内実験による輸入種の環境耐性の解明:日本には分布しない多毛類のNamalycastis rhodochorde(ベトナム産)およびMarphysa moribidii(インドネシア産)は低水温(<15°C)では生存できなかった。また、Alitta virens(オランダ産)は広範囲な水温(535°C)や塩分(535)で生存可能なことがわかった。(2)非意図的輸入種のリストの作成:日本各地の小売店で販売されている商品として、多毛類、ユムシ類、二枚貝類、甲殻類、および魚類など少なくとも48種が確認できた。これら48種の中で、26種は外国からの輸入物を含んでいることがわかった。また、淡水産テナガエビ科の商品名シラサエビについて、東広島市内の釣り具店で周年調査を実施したところ、非在来種であるカラテナガエビを主体に、スジエビ、テナガエビ、カワリヌマエビ属エビ類から構成されていた。(3)在来・非在来個体群の遺伝的集団構造の解明:日本各地に在来個体群が存在し、さらに国外から40年以上輸入されているイワムシの中国産の非在来個体および日本産の在来個体を対象にミトコンドリアのCOI領域による多型解析を実施したところ、中国産非在来個体と日本産の一部の地域の在来個体との間に僅かながら遺伝的差異がみられた。(4)野外における外来種の侵入状況および在来種の資源量の解明:非在来性釣り餌動物の生息状況を調査したところ、広島県の河川においてカラテナガエビ、河口干潟において釣り人が投棄したと思われるアオゴカイを採集した。また、広島県内の浅海底において近年全国的に個体数が減少しているとされる在来性のアカムシ、スジホシムシおよびキタユムシ科ユムシ類の出現を確認した。遊漁に利用される活きた釣り餌は、おもににアジアの国々から輸入されている。釣り人による野外へ釣り餌の投棄は、外来生物の侵入経路として懸念されている。しかし、釣り餌として利用される水生動物は、どのような種類が輸入されているのかといった情報が不足している。本研究では、釣り餌動物の侵入と分散に対するリスク管理手法の解明を目的として研究をおこなった。4年間の研究成果として、釣り餌動物の種組成、非意図的輸入種の種組成、輸入釣り餌動物の環境耐性、イワムシ属多毛類の遺伝的集団構造および野外における輸入釣り餌動物の侵入状況および在来種の生息状況に関するデータを報告する。1)非図的輸入種のリストの作成これまでの調査によって、日本各地の小売店で販売されている釣り餌動物のリストアップをほぼ完了し、このうち≧26種はアジアを中心とする外国からの輸入物を含んでいることを明らかにしている。2)イワムシのCOI領域について、地点間の地理的距離と遺伝的距離には正の相関があることを明らかにしている。3)釣り餌動物の生息状況淡水産テナガエビ科の非在来種であるP.sinensisは、今年度の調査によって広島県内において初めて確認されている。資源保全学1)非図的輸入種のリストの作成今後、新たに販売されている種があれば、リストアップする。2)在来・非在来個体群の遺伝的集団構造の解明今後、イワムシの形態について、地点間で差があるかどうか精査する必要がある。また、イワムシに近縁なビクニイワムシを野外採集を試み、イワムシ属の生態や遺伝的集団構造の解明に繋げたい。3)釣り餌動物の生息状況広島県内外のP.sinensisを引き続き調査し、日本国内における本種の生息状況を明らかにする。
リン酸化による甲状腺ホルモンレセプターの機能発現の解明

以前我々は、ヒトβ1型甲状腺ホルモン受容体(TRβ)がin vitroでリン酸化を受けることを報告した(Sugawara A,et al.J Biol Chem.1994;269:433-437)が、TRβのリン酸化酵素の同定およびリン酸化の機能的意義の解明は未だ十分ではない。カゼインキナーゼII(CKII)は生体内に普遍的に存在するリン酸化酵素であるが、近年種々のホルモン核受容体がCKIIによるリン酸化を受けて機能修飾されることが報告されている。今回我々は1)TRβがCKIIによるリン酸化を受けるかどうかを明らかにし、2)リン酸化を受ける場合には、リン酸化部位の同定およびリン酸化による機能解明も行うことを目的として以下の実験を行った。大腸菌にて作成したTRβタンパクを、精製CKIIおよびγ^<32>P-ATPとともにインキュベーションした後にSDS-PAGEを行ったところ、TRβがリン酸化を受けることが明らかとなった。TRβ内部には4個のCKIIリン酸化コンセンサス配列(第7番と第210番のトレオニンおよび第36番と第94番のセリン)が存在しているが、4個中3個のアミノ酸残基をアラニンに置換した変異株を作成した後にグルタチオン-S-トランフフェラーゼ(GST)との融合タンパクを作成した。得られた融合タンパクを用いてCKIIによるin vitroリン酸化を行ったところ、第210番のトレオニンのみリン酸化を受けることが認められた。そこで、TRβ発現プラスミドの第210番のトレオニンの変異株(Mut)を作成した後にリポータープラスミドと共にCV-1細胞にトランスフェクションしたところ、T_3による転写活性はMutと野生型TRβ(WT)の間で差がなかったものの、基礎転写レベルはWTに比して有意な増加が認められた(42.2%vs27.6%,p<0.01)。第210番のトレオニンは基礎転写レベルを抑制するco-repressorであるN-CoRとの結合部位内に存在していることから、in vitro転写翻訳系により作成したTRβとN-CoRIを用いてゲルシフトを施行したところ、MutではWTに比してN-CoRIとの結合が減弱していることが認められ、それがトランスフェクションでの基礎転写レベルの増加に関与していると考えられた。以上の結果からCKIIによるTRβのリン酸化はN-CoRとの結合および基礎転写レベルに関与しているものと推定された。ヒトβ1型甲状腺ホルモンレセプター(hTRβ1)がリン酸化を受ける際に、どのような酵素が関与しているか、さらにはリン酸化がhTRβ1の機能にどのような影響を与えるかに関しては未だ明らかでない。カゼインキナーゼII(CKII)は、生体内に普遍的に存在するリン酸化酵素であるが、種々のホルモン核レセプターをリン酸化してそれらの機能を修飾することが近年報告されている。そこで我々は、CKIIがhTRβ1に対してもリン酸化を行うかどうかを明らかにする目的で、以下の実験を行なった。大腸菌内での発現により作成した全長hTRβ1タンパクを、ウシ脳より精製したCKIIおよびγ^<32>

P-ATPとともにインキュベーションをした後に、SDS-PAGEにてタンパク電気泳動を行ったところ、hTRβ1がCKIIによるリン酸化を受けることが明らかとなった。リン酸化hTRβ1のphosphoアミノ酸分析を行ったところ、セリン残基とトレオニン残基が1:1でリン酸化を受けることが認められた。アミノ酸配列を検討したところ、hTRβ1内部には4残基のCKIIリン酸化コンセンサス配列(第7番と第210番のトレオニン残基および第36番と第94番のセリン残基)が存在していることから、これらのいずれかがCKIIによるリン酸化を受けているものと考えられた。次に我々は、CKIIによるリン酸化アミノ酸残基を同定する目的で以下の実験を行った。CKIIリン酸化コンセンサス配列を有する4残基中3残基をsitedirected mutagenesis法を用いてアラニンに置換することにより、CKIIリン酸化コンセンサス配列をそれぞれ1個しか有しない変異株を作成した後に、cDNA上第1から第227残基に相当する部分をPCRにて増幅した。得られたDNAフラグメントをグルタチオン-S-トランフフェラーゼ(GST)発現プラスミドに組み込むことにより、野生型および変異型GST-hTRβ1融合タンパクう大腸菌内での発現により作成した。得られた融合タンパクと精製CKIIおよびγ^<32>P-ATPを用いてin vitroリン酸化実験を行ったところ、野生型および第210残基のみのCKIIリン酸化コンセンサス配列を有する融合タンパクを用いた場合でのみリン酸化が認められたことから、少なくとも第210番のトレオニン残基がCKIIによってリン酸化を受けることが明らかとなった。この部位はco-repressorであるN-CoRがhTRβ1と結合する部位内に存在していることから、第210番のトレオニン残基のCKIIによるリン酸化がhTRβ1のN-CoRとの結合およびbasal repressionに何らかの役割を果たしている可能性が推定された。現在、第210番のトレオニン残基のみを変異させたhTRβ1が野生型と比してN-CoRとの結合および転写活性がどう変化するかをelectrophoretic mobility shiftアッセイ(EMSA)およびCV-1細胞を用いたルシフェラーゼアッセイにて検討中である。以前我々は、ヒトβ1型甲状腺ホルモン受容体(TRβ)がin vitroでリン酸化を受けることを報告した(Sugawara A,et al.J Biol Chem.1994;269:433-437)が、TRβのリン酸化酵素の同定およびリン酸化の機能的意義の解明は未だ十分ではない。カゼインキナーゼII(CKII)は生体内に普遍的に存在するリン酸化酵素であるが、近年種々のホルモン核受容体がCKIIによるリン酸化を受けて機能修飾されることが報告されている。今回我々は1)TRβがCKIIによるリン酸化を受けるかどうかを明らかにし、2)リン酸化を受ける場合には、リン酸化部位の同定およびリン酸化による機能解明も行うことを目的として以下の実験を行った。大腸菌にて作成したTRβタンパクを、精製CKIIおよびγ^<32>P-ATPとともにインキュベーションした後にSDS-PAGEを行ったところ、TRβがリン酸化を受けることが明らかとなった。