hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄骨ガラス建築を創出した建設産業の技術的萌芽とその発展・伝播-S・H社を事例に

3ヵ年継続研究の最終年度として「フランスにおける関連研究の調査及びアーカーブ資料調査」を行った。昨年度の「モロッコ・カサブランカ市を中心としたフランスの建設産業、技術の発展・伝播に関する資料調査」における成果をもとに、フランスで関連資料を国立アーカイブ、文化省文化財課資料室、産業アーカイブ、クレディ・リヨネ銀行アーカイブなどで調査した。結果として直接、今回の研究テーマに結びつく資料に、短期間において全部閲覧することは難しかったが、産業考古学としての文書アーカイブの重要性、資料整理方法などを得たところは大であった。この経験をもとに、日本における建築アーカイブズの構築を目指して報告書(共著)に纏めることもできた。その他、20世紀フランス建設工業化の流れの中で、シュワルツ・オモン・アトリエをより具体的に相対化して捉えるための関連研究として「ジャン・プルーヴェ社」に関する史的解明研究の国際チームの成果を昨年の英語版に続いて、フランス語版としても出版することができた。本年度の調査により、20世紀フランス建設工業化の流れに関する、同時代の建築家ル・コルビュジエなどの関連資料の収集を行ったが、この関連資料の分析を行い、シュワルツ・オモン・アトリエの本資料と付きあわせを行った結果、フランスにおける19世紀から20世紀にかけての建設工業化の変遷を生産者のみでなく、建築家やエンジニアの側からも分析することが出来た。研究全体としては、まだ纏まった総体を見出せる段階ではないが、モロッコなどのフランス工業化と関係のある、フランス旧植民地などである国々や地域の現在の建設産業を理解する為の基礎として、その工業化の変遷を理解し始めることが出来たことは意義深い。また、建築分野における工業化を軸とした産業考古学的アプローチは我国の建築工業化を理解するうえでも、方法論構築という意味において意義深い。3ヵ年の継続研究である本研究の初年度として「フランスにおける文書調査及び調査データの解析・翻訳作業」を行った。フランス渡航前の準備作業として、研究代表者である山名の博士論文「シュワルツ・オモン社の特許・生産技術・施工技術を通しての温室技術の史的解明1919-1977」(パリ大学Iパンテオン・ソルボンヌ校)における未解明部分で、本研究のテーマと成り得る所を博士論文作成時の資料により整理を行った。同時にフランス国立アーカイブ、フランス文化省文化財課、ヴィトラ家具美術館などと連絡をとり、フランスにおける資料調査の方向性の検討を行った。併行して、シュワルツ・オモン社と同様の正確を持ち、比較対照となりうるフランスの金属建築分野における工業化を推進させた「ジャン・プルーヴェ社」に関する史的解明研究の国際チーム(ヴィトラ家具美術館/スイス、バーゼル)にも参加し、研究成果論文集の日本語版の出版に際し、その翻訳及び監修を行った。これにより20世紀フランスにおける建設工業化過程を理解する日本語による研究資料を充実させることができ、また、ジャン・プルーヴェ社と比較分析することによりシュワルツ・オモン社における建設工業化過程の特異性の一部を明らかにすることが出来るようになった。この様な準備をもとに、1月3日-10日、及び2月13日-20日の2回、フランス及びスイスにおいて現地調査を行った。現地調査においてはシュワルツ・オモン社に関する資料調査、その背景となるフランス建設工業化過程を理解するための資料調査、また研究者、アーカイブ機関、建設業界団体、技術審査機関に対して聞き取り調査を行った。また、本研究の平成17年度の調査となる、南米及び北アフリカ諸国の建設工業化を理解するためのフランスにおける先行研究資料の収集を行った。以上により、当初、研究計画において提示した初年度の研究計画はおよそ実施され、平成17年度の研究計画を実施することが可能となりました。3ヵ年の継続研究の二年目として「フランスにおける関連先行研究の調査及びアーカーブ資料調査」及び「モロッコ・カサブランカ市を中心としたフランスの建設産業、技術の発展・伝播に関する資料調査」を行った。「フランスにおける関連先行研究の調査及びアーカーブ資料調査」として、9月と11月にフランス国立アーカイブ産業資料館、フランス建築協会アーカイブを訪問し、エッフェル社やフィーブ・リール社などのフランスの鉄・鋼構造建築の生産者10社に関する一次資料調査を行った。この調査をもとにフランスの19世紀から20世紀にかけての代表的なファブリケーターをその実現建築作品と共に捉え、ファブリケーターに技術の蓄積が行われているのではないかという仮説に重み付けを行った。また、昨年度以来行っている「ジャン・プルーヴェ社」に関する史的解明研究の国際チームの成果を英語版として出版することもできた。これらにより20世紀フランス建設工業化の流れの中で、シュワルツ・オモン・アトリエをより具体的に相対化して捉え、その特異性を明らかにすることができた。「モロッコ・カサブランカ市を中心としたフランスの建設産業、技術の発展・伝播に関する資料調査」として9月及び10月にカサブランカ市建築・都市計画局資料室、フランス商工会議所資料室、モロッコ国立アーカイブを訪問、調査を行った。目本においてはこの分野において全くの未知の研究地域であり、フランスほどのアーカイブ資料整理体制が整っていないため、調査は難航したが、ラバト工料大学、ラバト建築大学、文化財局などの研究者と、関連研究の意見交換を行う機会等に恵まれ、今後の研究体制をつくりあげることができるようになった。また、国際組織ドコモモのモロッコ支部とも連携を取れるようになった。調査は初期段階に留まったが、来年度以降の研究体制の礎を築くことができた。

昨年度の「モロッコ・カサブランカ市を中心としたフランスの建設産業、技術の発展・伝播に関する資料調査」における成果をもとに、フランスで関連資料を国立アーカイブ、文化省文化財課資料室、産業アーカイブ、クレディ・リヨネ銀行アーカイブなどで調査した。結果として直接、今回の研究テーマに結びつく資料に、短期間において全部閲覧することは難しかったが、産業考古学としての文書アーカイブの重要性、資料整理方法などを得たところは大であった。この経験をもとに、日本における建築アーカイブズの構築を目指して報告書(共著)に纏めることもできた。その他、20世紀フランス建設工業化の流れの中で、シュワルツ・オモン・アトリエをより具体的に相対化して捉えるための関連研究として「ジャン・プルーヴェ社」に関する史的解明研究の国際チームの成果を昨年の英語版に続いて、フランス語版としても出版することができた。本年度の調査により、20世紀フランス建設工業化の流れに関する、同時代の建築家ル・コルビュジエなどの関連資料の収集を行ったが、この関連資料の分析を行い、シュワルツ・オモン・アトリエの本資料と付きあわせを行った結果、フランスにおける19世紀から20世紀にかけての建設工業化の変遷を生産者のみでなく、建築家やエンジニアの側からも分析することが出来た。研究全体としては、まだ纏まった総体を見出せる段階ではないが、モロッコなどのフランス工業化と関係のある、フランス旧植民地などである国々や地域の現在の建設産業を理解する為の基礎として、その工業化の変遷を理解し始めることが出来たことは意義深い。また、建築分野における工業化を軸とした産業考古学的アプローチは我国の建築工業化を理解するうえでも、方法論構築という意味において意義深い。
分子認識能を有する制癌白金錯体の開発

化学療法に対して感受性が低いがんにも治療効果が高い次世代白金制がん剤の開発を念頭に、一連のテトラゾレート架橋白金(II)二核錯体の創薬基盤を構築した。テトラゾレート架橋白金(II)二核錯体は、ヒト非小細胞肺がんおよびすい臓がん移植ヌードマウスを用いた実験において、非常に高いin vivo腫瘍抑制効果を発揮することが確認され、今後の臨床応用が大いに期待されている。また、これらの白金錯体は臨床白金制がん剤とは異なる様式で、標的分子であるDNAと相互作用することが示唆された。白金(II)単核錯体であるシスプラチンは、現在最も広く用いられている制がん剤の一つであるが、薬剤の投与に伴う重篤な副作用や、シスプラチン耐性がんの発現などが臨床で問題となっている。本研究の目的は、治療効果および安全性の高い次世代白金制がん剤を開発することである。21年度は、制がん活性を有するテトラゾレート架橋白金(II)二核錯体(以下テトラゾレート架橋錯体)の創薬基盤を構築するために、新たに数種の誘導体を分子設計し、ヒト非小細胞肺がんに対するin vitroおよびin vivo制がん活性の検討を行った。ほとんどのテトラゾレート架橋錯体は、シスプラチンと同等かそれよりも高いin vitroがん細胞増殖抑制活性を示した。また、臨床白金制がん剤はシスプラチンに対して交叉耐性を示すことが知られているが、テトラゾレート架橋錯体はシスプラチン耐性がんに対しても非常に高いin vitro増殖抑制活性を示した。さらに、ヒト非小細胞肺がん移植ヌードマウスにおいては、有効なin vivo腫瘍抑制効果を発揮することが確認された。テトラゾレート架橋錯体の制がんメカニズムの一端を解明するため、白金制がん剤の標的分子と考えられている核酸塩基との相互作用様式を、1^H-および^<195>Pt-NMR分光法を用いて検討行った。その結果、テトラゾレート架橋錯体は、シスプラチンとは異なる様式で核酸塩基と相互作用することが示唆され、このことがテトラゾレート架橋錯体のシスプラチン耐性がんに対する有効性に関与していると推定した。以上のことから、テトラゾレート架橋錯体はシスプラチン耐性がんに対して有効な基本骨格を有する抗がん白金錯体であると考えられる。平成22年度はピラゾレート架橋白金-プリン塩基錯体の合成を行い、そのin vitroがん細胞増殖抑制活性を検討したが、有意な増殖抑制活性は確認されなかった。しかしながら、研究代表者が合成した次世代抗がん薬候補である一連のアゾレート架橋白金(II)二核錯体が、in vitroだけでなくin vivoでも高い制がん効果を発揮することが明らかになった。誘導体の一つであるテトラゾレート架橋白金(II)二核錯体(錯体1)は、すい臓がんに対して顕著な腫瘍抑制効果を示した。錯体1を投与したすい臓がん移植ヌードマウス群(n=6)のうち、2匹のマウスの腫瘍が消失した。このマウス群の平均腫瘍体積増加は、薬剤投与を行わないすい臓がん移植ヌードマウス対象群(n=6)の1/100以下(投与開始45日後)であった。また、錯体1の制がん機構の一端を解明するために、標的分子と考えられるとDNAの相互作用様式を検討した結果、錯体1は非共有結合性相互作用によって、DNAのコンフォメーション変化(B型からC型)を引き起こすことが明らかになった。また、錯体1がDNAと配位結合を形成する際に、ウェルナー型正方平面錯体としては非常に珍しい白金原子の転位反応を伴うことが確認された。このことから、錯体1はDNA上で鎖内架橋および鎖間架橋など、多様な共有結合性のDNA付加物を形成すると推定される。以上のように、研究代表者の研究によってすい臓がんに著効を示すリード化合物が創出された。リード化合物である錯体1についてはその臨床応用が大いに期待されており、現在は前臨床試験を重ねている段階である。研究代表者は今後、出来るだけ多くのアゾレート架橋白金(II)二核錯体の合成を行い、それらのDNAとの相互作用様式と腫瘍抑制効果との関連を明らかにする予定である。
偏微分方程式に対する有限差分解析と有限要素解析

境界値問題-Δν+f(x, y, u)=0inΩ,u=g on Γに対し解の充分な滑らかさを仮定するとき、x, y方向に一様な刻み幅hで差分網をつくれば、Γの近くで半端な格子点が存在しても数値解は全域でO(h^2)、境界附近でO(h^3)である。(このような収束を超収束と呼ぶ)。さらに、Γが円の場合、極座標系に変換し原点においてSwartztrauber-Sweet近似を用いれば同様な結果が成り立つ。(Yamamoto,1998)。これが本研究の出発点であるが、この結果を踏まえて、この3年間で得た研究成果の概要は次の通りである。1.移流拡散方程式に対する差分解の超収束性上記超収束性が移流拡散方程式に対する陰型解法についても成り立つことを示した。2.非整合差分スキームの収束性h→0のとき、打切り誤差が発散しても差分解が収束する場合のあることを方青と共同して理論と数値実験により示した。3.伸長変換による差分解の精度の向上解が急激に変化するような境界値間題に対し多項式伸長変換と指数伸長変換の有効性を方青および大学院生の協力をえて調べ、Ωがいろいろな形状の場合に対する収束定理をえた。4.Green関数と離散Green関数の調和な関係と誤差解析への応用山本は2点境界値問題に対するGreen関数と離散Green関数の間にはある調和な関係があることを見い出し、土屋卓也、方青と共同して、有限差分法有限要素法、有限体積法の統一的解釈を行った。さらにこの関係を用いていろいろな結果を見い出している。本研究の成果はすべて意外性に富み、従来の数値解析の教科書の記述を書き換えさせるものである。従来の研究成果とともに、Poisson方程式に対するShortley-Weller(S-W)差分解の精度につき、有限要素解の性質と対比させつつ研究を行った。すでに1997年-1998年研究代表者山本が示したように、解が領域およびその境界で4回連続的微分可能であれば、S-W近似解はいわゆる超収束性(境界の近傍で打ち切り誤差が1次であっても真の誤差は3次、領域全体で2次の精度)をもつが、解の正則度が低い場合にはS-W近似解はどのような挙動を示すであろうか。本年度はこの問題に取り込み、研究分担者陳小君、方青および大学院生の協力を得て、いろいろな状況が起り得ることを数値例により明らかにした。また、その事実の数学的証明にも成功している。さらに、分担者田端正久、土屋卓也との討論により、有限要素解は一般に超収束性をもたないことを明らかにした。尚、研究の一層の進展をはかるため、アメリカコロラド州立大学K.Georg教授、デラウェア大学M.Z.Nashed教授を招いてレビューを受けるとともに研究討論を行った。最近、S-W近似解の加速法について新しい着想を得て数値実験を試みている。前年度、すでに方青、陳小君との共同研究により、解の正則度が低い場合には、Dirichlet問題に対するS-W近似は必ずしも超収束性をもたず、いろいろな状況が起り得ることを数値例により示し、その事例につき数学的証明を与えた。本年度、山本はそれを一般化し、非整合差分スキームの収束証明に成功した。また、座標変換によりその精度を改良できることも証明した。そして、7月にベルギー国ルーヴァンで開催された第9回計算数学国際会議においてそれを特別講演した。これと併行して、山本は、かねて興味を抱いていた3重対角行列の逆転公式の研究に着手し、2点境界値問題をS-W近似してえられる3重対角行列に対するGreen行列はGreen関数と密接かつ調和な関係をもっことを明らかにした。

さらに、分担者土屋卓也はこの結果を用いて、有限要素解に対する一つの表現式を見い出した。この結果を有限体積法(FVM)に応用すれば、有限差分法(FDM)、有限要素法(FEM)およびFVMの3者に対する統一的理解が可能となる。これを山本・土屋・方3名の共同論文として取りまとめ目下JCAM誌に投稿中である。最近、山本は、これらをさらに発展させて、一般Strum-Liouville型境界値問題を不等分割差分するとき、打切り誤差が各分点で1次であっても、2次精度の解がえられることをほぼ証明できた。目下証明の細部をつめている段階であるが、方助手による数値実験はすべてそれを裏付けている。次年度はこの証明を完成させるとともに2次元問題への拡張の可能性を探りたい。これにより、FDM算法の新展開が期待できる。過去2年間(平成1112年度)の研究成果を踏まえて、引き続き有限差分法と有限要素法によりえられる数値解の誤差評価を行った。本年度にえた成果は次の通りである。(i)差分解の超収束性昨年度反応拡散方程式系の混合境界値問題に対するShortley-Weller近似の超収束性につき一つの知見を得たが、その後チェコ国Charles大学I.Marek教授に補題の誤りを指摘され、訂正した結果をNumer. Linear Alg. Appl. 8 (2001)に方助手と共著で発表した。(ii)非整合差分スキームの収束解析非整合差分スキーム(刻み幅をゼロに近づけるとき打ち切り誤差が発散するスキーム)でも差分解の収束性起り得ること、さらにその精度を多項式伸長変換によって改良できること等を昨年度すでに見い出していたが、今年度は方青助手、大学院博士後期課程学生少源寺亨浩等と共に指数伸長変換に対し研究し、領域が正方形、円、扇形の場合に興味ある結果を見い出した。目下専門誌に投稿すべく準備中である。(iii)非一様格子による差分解の超収束性2点線形境界値問題に対するGreen関数と離散化された方程式に対するGreen行列(離散Green関数)とのある調和な関係から、一般な準線形方程式の2点境界値問題に対する非一様分割差分解の超収束性(大域O(h^2)(hは最大刻み幅)、境界附近でO(h^3))を得た(投稿準備中)。2次元問題への拡張については今年度も試みがまだ成功していない。(iv)有限要素解の精密誤差評価土屋卓也助教授、方青助手、吉田和樹大学院博士後期課程学生と共に若干の結果をえた。
哺乳類ポリコーム群による細胞増殖と細胞死制御機序の解明

ショウジョウバエ・ポリコーム遺伝子群であるMel-18とBmi-1遺伝子産物の機能を分子レベルで明確にしていくことが,本研究の目的であり、それらの作用機序について以下のように解析を行った。(1)HoxクラスターにおけるMel-18結合領域同定の試み。染色体上のMel-18結合領域を明らかにするために、クロマチンDNAとMel-18の複合体の免疫共沈を試みた。パラフォルムアルデヒドを用いて、マウス11.5日胚を固定し、超音波処理によりクロマチンDNA/Mel-18複合体を可溶化した。約1kBの断片として可溶化する条件を明らかにした。セシウム濃度勾配を用いて、フリーのタンパク、クロマチンDNA/タンパク複合体、フリーのクロマチンDNAを分画したところ、Mel-18とBmi-1とBmi-1遺伝子産物は、クロマチンDNA/タンパク複合体の分画にのみ存在することが明らかになった。これとは対照的に、Mel-18とBmi-1のインターラクターであるRing1Bは、クロマチンに結合している分画だけではなく、結合していない分画にも含まれることが明らかになった。Ring1Bも、Hoxクラスタ-の転写制御に寄与することを明らかにしているので、クロマチン結合型のRing1Bが、Mel-18とBmi-1と複合体を構成してポリコーム複合体として機能することが示唆された。Mel-18と免疫共沈されてくるクロマチンDNAに含まれるHoxクラスタ-の頻度をHoxb7/b8/b9に焦点を絞って系統的に検索している。(2)155kDaスプライセオソーム結合タンパク(SAP155)によるポリコーム複合体機能の調節Mel-18とRing1Bのインターラクターとして同定したSAP155は、マウス胚においても構成的にMel-18とRing1Bに結合していることが明らかになった。SAP155を欠損したマウスは、8細胞期におこるコンパクションを維持できず、それ以上に発生は進まない。SAP155とMel-18やMph1二重ヘテロ接合体では、それぞれのヘテロ接合体では観察されないホメオチック変異が中軸骨格系で観察された。また、クロマチン結合分画にもSAP155が見られたことから、一部のSAP155はポリコーム複合体のコンポーネントとしても作用する可能性が示された。
生物活性ペプチドによるアルツハイマー型痴呆予防薬・治療薬の開発研究

1.サブスタンスPのスコポラミン誘発自発的交替行動障害に及ぼす作用(1)サブスタンスPは,スコポラミン誘発自発的交替行動障害を有意に改善した.(2)サブスタンスPによる改善作用は,タキキニンNK-1受容体拮抗薬のWIN 62577によって拮抗された.(1)μ-オピオイド受容体に高い親和性を有するTAPAは,受動的回避学習を著しく阻害した.(2)TAPAによる受動的回避学習障害は,β-フナルトレキサミンによって拮抗された.3.受動的回避学習,高架式十字迷路学習および自発的交替行動に及ぼすガラニンの作用(1)ガラニンは,高架式十字迷路学習あるいは自発的交替行動にほとんど影響しなかったが,受動的回避学習を著しく阻害した.4.シクロヘキシミド誘発受動的回避学習障害に及ぼすダイノルフィンA-(1-13)の全身投与による作用(1)ダイノルフィンA-(1-13)を腹腔内投与すると,シクロヘキシミド誘発受動的回避学習障害は改善された.(2)ダイノルフィンA-(1-13)による改善作用は,ノルビナルトルヒミンによって拮抗された.5.学習・記憶に及ぼすδ-オピオイド受容体作動薬の作用(1)[D-Ala^2,NMePhe^4,Gly-ol]エンケファリンおよびデルトルフィンは,受動的回避学習を阻害したが、自発的交替行動あるいは高架式十字迷路学習にはほとんど影響しなかった.以上の結果より,μ-およびδ-オピオイドペプチド並びにガラニンは健忘を誘発するが,サブスタンスPおよびダイノルフィンは抗健忘作用を有することが明らかになった.さらに,ダイノルフィンの抗痴呆薬としての有用性が強く示唆された.1.サブスタンスPのスコポラミン誘発自発的交替行動障害に及ぼす作用(1)サブスタンスPは,スコポラミン誘発自発的交替行動障害を有意に改善した.(2)サブスタンスPによる改善作用は,タキキニンNK-1受容体拮抗薬のWIN 62577によって拮抗された.(1)μ-オピオイド受容体に高い親和性を有するTAPAは,受動的回避学習を著しく阻害した.(2)TAPAによる受動的回避学習障害は,β-フナルトレキサミンによって拮抗された.3.受動的回避学習,高架式十字迷路学習および自発的交替行動に及ぼすガラニンの作用(1)ガラニンは,高架式十字迷路学習あるいは自発的交替行動にほとんど影響しなかったが,受動的回避学習を著しく阻害した.4.シクロヘキシミド誘発受動的回避学習障害に及ぼすダイノルフィンA-(1-13)の全身投与による作用(1)ダイノルフィンA-(1-13)を腹腔内投与すると,シクロヘキシミド誘発受動的回避学習障害は改善された.(2)ダイノルフィンA-(1-13)による改善作用は,ノルビナルトルヒミンによって拮抗された.5.学習・記憶に及ぼすδ-オピオイド受容体作動薬の作用(1)[D-Ala^2,NMePhe^4,Gly-ol]エンケファリンおよびデルトルフィンは,受動的回避学習を阻害したが、自発的交替行動あるいは高架式十字迷路学習にはほとんど影響しなかった.以上の結果より,μ-およびδ-オピオイドペプチド並びにガラニンは健忘を誘発するが,サブスタンスPおよびダイノルフィンは抗健忘作用を有することが明らかになった.さらに,ダイノルフィンの抗痴呆薬としての有用性が強く示唆された.I.マウスの受動的回避学習におけるガラニン誘発健忘に対するアセチルコリンおよびドパミン関連薬物の効果について検討し,以下の知見を得た.(1)ドパミンD_1レセプターアゴニストのSKF38393,ドパミD_2レセプターアゴニストのRU24213,ドパミンD_1レセプターアンタゴニストのSCH23390あるいはドパミンD_2レセプターアンタゴニストのS(-)-スルピリドを保持試行前に投与しても正常マウスの受動的回避学習はほとんど変化しなかった.(2)SKF38393を保持試行前に投与すると,ガラニンによる受動的回避学習障害が有意に抑制された.しかしながら,RU24213,SCH23390あるいはS(-)-スルピリドを保持試行前に投与してもガラニンによる受動的回避学習障害はほとんど影響されなかった.(3)以上の結果より,ガラニンによる受動的回避学習障害の発現機構としてドパミン神経の機能低下が推察された.II.スコポラミンにより誘発される自発的交替行動障害に対するタキキニン類の効果について検討し,以下の知見を得た.(1)サブスタンスPとニューロキニンAは正常マウスの自発的交替行動にほとんど影響しなかった.(2)サブスタンスPとニューロキニンAはスコポラミンによる自発的交替行動障害を有意に改善し,それらの改善作用はニューロキニン-1レセプターアンタゴニストのWIN62577およびニューロキニン-2レセプターアンタゴニストのL-659,877の前置によってそれぞれ拮抗された.(3)以上の結果より,ニューロキニン-1およびニューロキニン-2レセプターを刺激すると短期記憶障害が改善されることが示唆された.1.サブスタンスPのスコポラミン誘発自発的交替行動障害に及ぼす作用(1)サブスタンスPは,スコポラミン誘発自発的交替行動障害を有意に改善した.

(2)サブスタンスPによる改善作用は,タキキニンNK-1受容体拮抗薬のWIN62577によって拮抗された.(1)μ-オピオイド受容体に高い親和性を有するTAPAは,受動的回避学習を著しく阻害した.(2)TAPAによる受動的回避学習障害は,μ-オピオイド受容体拮抗薬のβ-フナルトレキサミンによって拮抗された.3.受動的回避学習,高架式十字迷路学習および自発的交替行動に及ぼすガラニンの作用(1)ガラニンは,高架式十字迷路学習あるいは自発的交替行動にほとんど影響しなかったが,受動的回避学習を著しく阻害した.(2)ガラニンによる受動的回避学習障害は,フィゾスチグミンやオキソトレモリンによって有意に抑制された.4.シクロヘキシミド誘発受動的回避学習障害に及ぼすダイノルフィンA-(1-13)の全身投与による作用(1)ダイノルフィンA-(1-13)を腹腔内投与すると,シクロヘキシミド誘発受動的回避学習障害は改善された.(2)ダイノルフィンA-(1-13)による改善作用は,κ-オピオイド受容体拮抗薬のノルビナルトルヒミンによって拮抗された.以上の結果より,μ-オピオイドペプチドおよびガラニンは健忘を誘発するが,サブスタンスPおよびダイノルフィンは抗健忘作用を有することが明らかになった.さらに,ダイノルフィンの抗痴呆薬としての有用性が強く示唆された.
新しいメカニズムによる次世代抗リウマチ療法の開発

我々はサイクリン依存性キナーゼCyclin-dependent kinase(CDK) 4/6の阻害因子であるp16^<INK4a>遺伝子を関節炎モデルの関節滑膜に強制発現させると、滑膜細胞の増殖抑制する細胞周期制御療法により、関節炎を改善することを示した。しかし、p16^<INK4a>は滑膜細胞からの炎症性メディエーターの産生も抑制するが、主要な炎症性サイトカイン産生細胞であるマクロファージにおける作用は不明であった。本研究で、マクロファージにおいて、p16^<INK4a>はCDK4/6非依存的にIRAK1のプロテアソーム依存的な分解作用を促進することでAP-1カスケードを阻害し、IL-6産生を抑制していることが判明し、p16^<INK4a>誘導療法の特性の一端を明らかにすることができた。一方、CDK4/6阻害による関節リウマチの細胞周期制御療法を臨床応用するために、細胞増殖抑制及び組織破壊酵素産生を効率的に抑制する独自の低分子CDK4/6阻害剤をライブラリースクリーニングにより選別した。このクラスの薬剤は免疫抑制が弱いことが期待でき、しかも医療経済的に優れた治療に繋がると考えられる。別のアプローチとしては、Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells(TREM)-1阻害療法を研究した。TREM-1阻害薬は既存の抗リウマチ性生物学的製剤とは異なり、結核や重症感染症といった副作用を増加させない治療法となることが期待される。我々は、マウス関節炎モデルにTREM-1/免疫グロブリンFc部分融合タンパク(TREM-1-Ig)を投与し関節炎の改善を認めた。また、マウスTREM-1リガンドの同定に成功し、同リガンドに対する抗体投与でも関節炎が改善することを見出した。研究代表者らはサイクリン依存性キナーゼCyclin-dependent kinase(CDK)4/6の阻害因子であるp16^<INK4a>遺伝子を関節炎モデルに強制発現させると、滑膜細胞の増殖抑制することにより、関節炎を改善することを示した。しかし、p16<INK4a>は滑膜細胞からの炎症性メディエーターの産生も抑制するが、主要な炎症性サイトカイン産生細胞であるマクロファージにおける作用は不明であった。このため、マクロファージにp16^<INK4a>を強制発現させたところ、LPS刺激によるIL-6発現が著明に抑制された。ところが、CDK4/6阻害剤やsiRNAによるCDK4のノックダウンではIL-6抑制作用は観察されなかった。p16^<INK4a>の強制発現では、IRAK1の分解が亢進しており、その下流のp38MAPK/JNKのリン酸化阻害およびAP-1の活性化が抑制された。IRAK1のノックダウンでも同様にAP-1の活性化は阻害された。プロテアソーム阻害剤の投与は、IRAK1の分解促進を阻害し、下流のp38MAPK/JNKのリン酸化を回復した。またp16^<INK4a>を発現させたTHP-1マクロファージにIRAK1を共発現させると、IL-6産生抑制が解除された。さらに内因性p16^<INK4a>を発現した老化マクロファージのp16^<INK4a>をノックダウンするとLPS刺激によるIL-6産生が増強した。以上のことから、マクロファージにおいて、p16^<INK4a>はCDK4/6非依存的にIRAK1のプロテアソーム依存的な分解作用を促進して、AP-1経路を阻害し、IL-6産生を抑制していることをわかった。

IL-6は関節リウマチに深く関与しており、p16^<INK4a>誘導療法の特性の一端が明らかになったものと考える。生物学的製剤に代表される免疫抑制的な抗リウマチ薬に加え、作用機序の異なる治療薬を開発し、併用することが、安全かつ究極的な骨破壊抑制に寄与すると考えられる。我々はアデノウイルスによる炎症関節へのサイクリン依存性キナーゼ阻害因子(CDKI)p16INK4a遺伝子導入が、滑膜細胞の増殖を抑制し、関節リウマチ(RA)動物モデルに著効することを見いだした。これまで、p16INK4aはRA滑膜細胞(RSF)からのMCP-1やMMP-3の産生は抑制することを確認したが、本研究では、マクロファージの炎症性サイトカイン産生に対するp16INK4a強制発現の効果を検討した。その結果、マクロファージにおいて、p16INK4aはCDK4/6非依存的にIRAK1のプロテアソーム依存的な分解作用を促進することでAP-1カスケードを阻害し、IL-6産生を抑制していることが判明し、p16INK4a誘導療法の特性の一端を明らかにできた。また、関節リウマチ細胞周期制御(CDK4/6阻害)療法を臨床応用するために、細胞増殖抑制及び組織破壊酵素産生を効率的に抑制する独自の低分子CDK4/6阻害剤をライブラリースクリーニングにより選別した。このクラスの薬剤は免疫抑制が弱いことが期待でき、しかも医療経済的に優れた治療に繋がると考えられる。Triggering receptor expressed on myeloid cells(TREM)-1は、マクロファージや好中球に発現し、その刺激はToll様受容体刺激による炎症性サイトカインの分泌を増幅させる。一方、マウス敗血症モデルのTREM-1細胞外ドメインIg融合蛋白(TREM-1-Ig)によるTREM-1阻害療法は生存率を改善させた。これはTREM-1阻害では感染防御に必要な炎症性サイトカインを温存しつつ炎症を抑制することを示唆していた。我々は、TREM-1の関節リウマチ患者滑膜細胞での発現、及び、TREM-1Ig投与によるTREM-1阻害が関節リウマチ動物モデルであるマウス・コラーゲン誘導関節炎(CIA)に治療効果をもつことを明らかにした。さらに今回、B細胞に発現するマウスTREM-1リガンド(TREM-1-L-B)を同定し、抗TREM-1-L-B抗体投与による、CIAでの治療効果も明らかにした。TREM-1-L-B-lgを用いた、TREM-1を介した刺激ではマクロファージからTNF-αの産生が確認された。この作用にはLPS刺激によるTNF-α産生の増幅効果も認めた。一方、TREM-1-His同時投与によりこのTNF-α産生は抑制され、TREM-1-L-B-Igによる刺激はTREM-1特異的であることがわかった。マクロファージとTREM-1-L-Bを発現していると考えられるB細胞との共培養では抗IgM抗体存在下で、TNF-α産生は増加した。この増加は抗TREM-1-L-B抗体投与で抑制された。さらに、ヒトTREM-1-Hisによる各種ヒト細胞の染色により、既報告とは異なり、マクロファージ上にヒトTREM-1-リガンドが発現している可能性も見いだした。
Desert hedgehog遺伝子変異による神経障害の病態解明と治療法の開発

Dhh発現プラスミドの局所投与による末梢神経障害治療実験を行った。ラット坐骨神経に圧迫損傷を加え、損傷部位にDhh発現プラスミドを局所注入することにより、末梢神経の再生促進効果が得られることを確認しつつある。1) DHH発現vectorの設計:梅原藤雄、橋口照人DHHcDNA全長を組み込んだプラスミドを作成した。プラスミドはKusanoらの方法に準じて、pCMV-Script PCR mammalian expression vector(Stratagene)を用いた。ベクターは3種類作成し、DHHのみに加え、DHH-His,DHH-myc,を標識したもの、および陰性コントロールとしてDHHcDNAを組み込まないものを作成した。2)細胞導入によるDHH蛋白発現実験:梅原藤雄、橋口照人先に作成したベクターまずCOS細胞にtransfectionし、培養した。培養細胞のcell lysateを用い、western blotを行い、DHH蛋白の発現を確認した。次にこの培養細胞液上清中におけるDHH蛋白の発現を確認した。これらは、さらに抗His抗体または抗Myc抗体でも標識されることを確認した。一方、陰性コントロールは陰性であった。以上の結果から、このベクターのtransfectionにより、DHH蛋白の細胞内産生及び細胞外分泌が行われていることが確認された。3)実験的末梢神経損傷モデルへのDHH発現Vectorの注入:梅原藤雄ラット坐骨神経へ圧迫損傷を加えて神経損傷モデルを作成する。損傷部位に、DHH(+)Vectorを局所注入し、以後経時的に病理学的検討(梅原藤雄)、神経生理学的検討を行った。
理科学習における認識論的Vee地図の活用に関する研究

理科授業場面において学習の振り返りを促すために活用した認識論的Vee地図は、学習者にとっても自己効力感や内発的な価値意識の向上に高い有用性を示すことを改めて明らかにした。また、認識論的Vee地図の作成の過程を通じて、教師だけでなく学習者自身にも学習プロセスの把握を促すことからも、理科学習における認識論的Vee地図の活用は熟達が望まれる科学的リテラシーの育成に寄与する自己制御的学習を支援する一助となりうる。本年度は、研究の初発として、これまでの認識論的Vee地図の活用方法についての再検討と授業における活用場面での問題点の改善を試みた。具体的な実施内容を、次の1.3.に示す。1.これまでの授業実践事例から明らかとなる認識論的Vee地図の教授論的な活用に関する事項の精査2.これまでの授業実践事例と調査を基にした、理科学習における認識論的Veeの地図の記述内容と評価の視点の分析3.認識論的Vee地図をベースにした新たな学習評価シートを作成と授業実践場面おける試行上記1.の授業実践事例の精査により、認識論的Vee地図による授業分析は、子どもの理解の状況とその理由を教師に提供することが改めて明らかとなった。また、上記2.の認識論的Veeの地図の記述内容の分析から、学習内容を自分の考えと共に整理できる子どもは、実験や概念の整理などの学習活動を自分で評価し、価値づけながら学習活動を展開するという学びの様態が明らかとなった。上記3.では、子どもの認識論的Vee地図の作成が更に容易となるように、記述の順序性を逆にした「ハの字」型の新たな学習評価シートを研究協力者と共に作成し、授業実践場面おける試行によりデータの収集を行っている段階にある。ここで得られたデータの記述内容の分析を進めていくと同時に学習評価シート自体の評価等についても検討の余地がある。今後も授業実践を通しての事例研究で得られたデータ等の分析により、認識論的Vee地図の活用に関する検証を継続する。本年度は昨年度の研究成果を受けて,認識論的Vee地図の活用方法についての再検討から,理科教育において課題となっている観察・実験場面での活用に的を絞り,理科学習における認識論的Vee地図の活用の有用性等を検討した。具体的な実施内容を,次の1.3.に示す。1.授業実践事例から明らかとなった認識論的Vee地図の教授論的な活用に関する研究成果の公表2.授業実践事例で子どもが作成した認識論的Veeの地図の記述内容の分析とその評価の視点の検証3.認識論的Vee地図を基に作成した新たな理科学習シートの授業実践場面おける活用の試行とその有用性等についての分析先行して実施した認識論的Vee地図の活用を念頭に置いた授業実践事例から得られた「認識論的Vee地図による授業分析は,子どもの理解の様態を理由とともに教師に提供する」という研究成果について具体的事例を提示し公表した。また,前年度に試行した認識論的Veeの地図の構成要素をふまえ記述方法等に変更を加え作成した理科学習シートにおける記述内容の分析を行った。その結果,学習のプロセスの記述を子どもに主に求めていくと,学習のふり返り場面での活用で見られたような自身の学習活動への評価の記述は減少し,学習内容に対する質問や疑問について記述の表出する割合が増加するという学びの様態が明らかとなった。さらに,子どもの理科学習場面での論理構築支援の在り方についても知見を得るために,観察・実験場面での活用に的を絞った新たな理科学習シートを作成し,その活用の有用性や意義についても検証を重ねた。理科学習における認識論的Vee地図の活用は,子ども自身に学習を通して科学概念をいかに構築してきたかを明らかにする。その点において,子どももその活用における有用性を実感することができ,また,自身の考え等を適切に表現する能力の育成にも寄与することが研究を通して明らかとなった。
実験的動物モデルを用いた分子生物学的アプローチによる水頭症の病態解明

(1)新生児ラット水頭症モデル群の作成これまで行ってきた成人ラットにおける実験と同様に、新生児(生後1週間以内、人では新生児に相当)ウイスターラット群に対し、25%カオリン水溶液0.02mlを大槽内に注入して、進行性水頭症を導入した。注入後ラットモデルは急性水頭症群と亜急性水頭症群に分かれた。前者は急激な頭囲と脳室の拡大を認めて全例4週間で死亡したのに対し、後者は緩徐な脳室の拡大を認め、ほぼ症状なく観察期間である8週目まで生きた。大脳基底核で主に運動機能調整や知的精神機能を司る神経系として、新生児ラット線条体アセチルコリンニューロン(AChN)と黒質ドーパミンニューロン(DAN)に着目し、進行性水頭症による両者の定量的変化を検討した。即ち、水頭症へ導入後、2、4、8週目に免疫組織化学染色を行い、両神経系ニユーロンの免疫陽性細胞数を算出して、各神経系ニューロンのneurotransmitter蛋白合成機能を解析した。水頭症の進行に伴い、急性群では2週目にしてAChNが減少し、4週目でDANも減少、死に至った。亜急性群ではAChNは8週目に減少したが、DANは変化を認めなかった。いずれの水頭症群でも、脳室の拡大と共に高次脳機能の損傷が起こり、蛋白合成が障害されていった。これが急激な場合は死に至る一方、緩徐でも確実に損傷は起こっていた。
触錯覚とPseudo-Hapticsによる仮想現実感の制御に関する研究

Pseudo-Hapticsやベルベットハンドイリュージョン(VHI)を活用した新しいハプティックディスプレイを開発する上で必要な科学的知見を得る.このため,種々の触覚マウスを開発するとともに,BMI技術を活用してVR時の脳の反応の調査も進めた.その結果,1)Pseudo-Hapticによる硬さの呈示では,押しつけ圧12Nに統制しないと正しい呈示ができないことがわかった.2)仮想物体の探索や輪郭をなぞる実験では,脳波のα波が探索時や外形操作時に減少する現象が見られた.3)凹凸のパターンを呈示する触覚ディスプレイによってもVHIを活用すれば滑らかな面の表現が可能であることがわかった.本年度、二種類のHaptic Displayの開発を進めた。一つは、指先に触覚呈示のできる指先呈示型触覚マウスであり、他方は掌に触覚呈示のできる掌呈示型触覚マウスである。まず、前者の指先呈示型触覚マウスについては、触覚ディスプレイ直下に設置した圧力センサの値を使用して、Pseudo-Hapticsにより仮想球の硬さを変更するようなプログラム開発を行った。また、仮想球の仮想硬さに合わせて、マウスの移動に対する仮面上のカーソルの移動を変化することによって横方向にも硬さを感じるようにした。他方、掌型の触覚マウスについては、二本の線を表示させ、二本の線の間の位置関係を固定させて往復運動させることによって柔らかい面を呈示できるベルベットハンドイリュージョン(VHI)を呈示することに成功した。このとき生成される柔らかい面の柔らかさの程度の制御性を心理物理実験を行うことによって定量的に評価し、制御性についても明らかにした。さらに、VHIについては、基礎的な検討も進め、fMRIによる実験結果を詳細に解析することによって、VHIの生成過程を明らかにするとともに、視覚によるものの認知過程と類似な処理機構がある可能性まで調査できた。さらに、指先型、掌型の両方のマウスを使用しているときの脳の賦活状態を評価するために、脳波やNIRSを使用して触覚マウス操作時の脳の働きを評価した。研究の提案当初に予定していた(1)二つの呈示装置の開発、(2)Psedo-hapticsによる仮想力覚の呈示、(3)NIRSやfMRIによる脳計測の三つの事柄について、(1)と(3)については80%達成しているため概ね順調に進展していると自己評価した。(2)については、操作した感覚的な評価ではおおむね呈示できていると推察しているが、系統的な実験により実証する必要がある。前年度開発した二種類のマウス、すなわち指先に触覚呈示のできる指先呈示型触覚マウス、および掌に触覚呈示のできる掌呈示型触覚マウスを用いて仮想現実感の呈示実験を行った。まず、指先型触覚マウスについては、Pseudo-Hapticsが触覚呈示に与える影響を調査し、触覚ピンが出ている状態が「硬い」と判断するグループ1と柔らかいと判断するグループ2に分けられることがわかった。仮想球の押しつけ力が1N未満である場合、被験者の集団はおおむね1に分類された。一方、押しつけ力が1Nから2Nの範囲に統制して実験を行うと、グループ1と2に分類され、どちらに分類されるかは被験者個人に依存することがわかった。さらに高荷重になると、全参加者がグループ2に分類されるのか見極めるために今後も研究を継続する必要がある。掌呈示型については、ベルベット・ハンド・イリュージョン(VHI)が呈示可能かどうか調査を進めた。実物のワイヤーを使用した実験では、ワイヤーの間隔Dとストロークrによりr/Dの大きさでVHIの強さが統制でき、r/Dが約1で最大のVHIが生じ、1より小さくなっても、大きくなってもVHIが小さくなることがわかっている。この現象が掌型触覚マウスで観測されるかどうか調査した。その結果、r/D=1でVHIが最大となり、r/Dが1より大きい条件ではVHIはr/D=1のときの大きさと同じ、すなわちr/D=1でVHIは飽和することを明らかにした。このことから、掌型触覚呈示マウスでVHIを呈示する際に、r/D=01の範囲でVHIの強さを制御可能であることがわかった。また、触覚マウスの設計に役立てることを目的として、微小な加圧領域での触覚の判定能力を厚さ20μm150μmまでのSUS箔を用いて調査し、60μm150μmの範囲で十分安定した厚さ判定精度を持つことを明らかにした。Pseudo-Hapticsやベルベットハンドイリュージョン(VHI)を活用した新しいハプティックディスプレイを開発する上で必要な科学的知見を得る.このため,種々の触覚マウスを開発するとともに,BMI技術を活用してVR時の脳の反応の調査も進めた.その結果,1)Pseudo-Hapticによる硬さの呈示では,押しつけ圧12Nに統制しないと正しい呈示ができないことがわかった.2)仮想物体の探索や輪郭をなぞる実験では,脳波のα波が探索時や外形操作時に減少する現象が見られた.3)凹凸のパターンを呈示する触覚ディスプレイによってもVHIを活用すれば滑らかな面の表現が可能であることがわかった.上記の「現在までの進捗状況」で述べたように、三つの項目の内、

(2)Pseudo-hapticsにより、仮想的な力を実際に生成出来ているかという問題については、定性的な評価にとどまっている。今後の研究としては、心理物理実験による定量的な評価により仮想的な力の呈示の度合いの評価が中心となる。さらに、制御部分を小型化して、いろいろな現場に運評価実験を進めて、その評価の確度を高めてゆきたい。その際に、子供や老人に対する実験も容易にするために、ゲーム感覚でできる仮想現実感の実験のソフトウェア開発も進めて、実際に適用したい。指先呈示型と掌型を合体して手全体に刺激を表示できる触覚マウスへと発展させることについては、当初の提案の中では触れられていなかったが、そのような一体化も進めてより汎用性のある触覚マウスにしたい。一方で、錯覚現象の基礎的な研究も進めるために、fMRIやNIRSを用いた実験も進めたい。ロボティクス・メカトロニクス慎重に使用していたが、当初の予算からすると誤差範囲の予算が残り、無理して使い切るのではなく、次年度の予算と合わせて使用した方が効率的であると判断したため。本年度被験者を用いた実験を数多く計画しているので、被験者の謝金等に使用したい。
外国語教育の一環としての通訳者養成のための教育内容・方法の開発に関する総合的研究

この研究では、3年間にわたって文献の調査、研究者による討議、専門家へのインタビュ-、各種の実験、シュミレ-ションなどが繰り返された。その結果として(1)通訳教育と外国語教育に関する論議が深まり、(2)通訳技術に関する基礎研究が従来なかったレべルにまで進展し、(3)通訳技術をめぐる理論構築の可能性が生まれてきた。外国語教育に関しては、文法や訳読中心の教育ではなく、コミュニケ-ションの全体的内容に着目する(意味を中心とする)カリキュラムが必要であろうといった指摘がなされるに至った。その具体的方法については、報告書「外国語教育の一環としての通訳養成のための教育内容方法の開発に関する総合的研究」に詳しい。通訳技術に関する基礎研究では、さまざまな側面が明らかになったが特に語学の上達には一般的な教養や知識が欠かせないということが計量的に明らかになった。すなわち、ある程度以上の語学能力の発達のためには教養の果たす役割が大きいといえる。理論構築に関しては、過去の業績を踏まえつついくつかの具体的手法が提案されるに至った。前年度の研究実績(1.通訳現象の言語学的検討、2.通訳養成機関への問い合せ、3.資料収集)にもとづき、さらに具体的・数量的デ-タの入手、分析につとめた。その結果以下のことが判明した。1.関連分献、先行研究については世界的にみてもその数が相対的に少なく、今後の本格的研究が必要である。現存する論文等については、まとめ、文献カ-ドの作成、通訳過程研究における問題の抽出できた。2.通訳教育の現状とあるべき姿について専門家に聞き取り調査を行ったうえ、具体的な方法論・問題点について整理を行った。3.通訳過程およびその訓練に関与すると思われる事について質問事項を作成し、合計120名にのぼる学生(語学を専門とする)に対し調査をおこなった。その結果、ある特定の訓練法(シャド-イング等)の有効性が判明した。4.同時通訳の実演(含シュミレ-ション)の分析をおこない、タイミング、ヒアリング等についての新たな知見が得られた。その詳しい内容については現在分析中であり、比較、分析、解釈は本格的な報告書としてまとめつつある。本年度は、先行研究が世界的に不足しているという事態もあり、相当程度に専門的、学術的な研究となった。その成果は報告書としてまとめる予定である。今後の展望としては、(イ)入手した数量的デ-タをさらに詳しく分析し、より学術的な深みのある研究、(ロ)入手したデ-タをもとに英語教育との関連を考察するという二つの方向が考えられる。過去2年間に及ぶ基礎調査には次の項目が含まれていた。内外の文献の収集、訓練機関に関する情報の収集、資質能力に関する実験、同デ-タの分析、専門家に対するアンケ-ト調査、通訳訓練法と英語教育の関連の調査など。本年度は以上の基礎研究をもとに入手したデ-タ類の分析を行なった。その結果として、400ペ-ジをこえる基礎研究報告書を作成した。調査研究の結果明確になった点としては、次のようなものがある。(1)言語の運用、特に外国語が関達する通訳作業に携わる者の性格的特長としては、物事に関する関心がきわめて広く、世界の出来事に強い興味をもつ傾向があった。(2)性格的には、さらに他人の状況を正確に把握できる等の感受性が豊かな傾向が濃厚に存在した。(3)外国語と日本語の運用能力に優れた者は、単に外国語の研磨に不断の努力を費やすだけではなく、日本語に対する絶え間ない研磨の努力を続けていた。(4)高度な英語の運用能力は、単に技術訓練が行き届いた結果というよりも、幅の広い知識や教養があって初めて成り立ちうる。(5)したがって語学の上達(含通訳教育)には技術的な訓練のみでは不足であり、統合的一般教養の必要性がある。(6)これと関連して、言語の意味内容を字面にとらわれることなく理解するという訓練が必要とされる。
イソプレンユニット生合成経路を標的とした抗菌剤と抗マラリア剤開発のための探索研究

除草剤として使用されているclomazoneの誘導体であるketoclomazoneが、MEP経路の初発酵素であるDXP synthase活性を阻害することを見出した。そこで、Haemophilus influenzae由来のDXP synthaseを用いて、その阻害機構を明らかにすることを試みた。その結果、得られたカイネティックデータは、発見当初から推測されていたように、DXP synthase反応がPing Pong Bi Bi機構に従うことを強く支持した。すなわち、pyruvateが第一基質(A)として酵素(E)に結合し、次いで、第二基質(B)であるD-GAPが結合する前に最初の反応産物(P)であるCO_2の放出をともなって構造変化した酵素(F)が形成される。その後、D-GAPが結合して、最終産物(Q)であるDXPが生成する。次に、ketoclomazone存在下でのカイネティックデータを収集し、Lineweaver-Burkプロットを作成した。その結果、ketoclomazone濃度を変化させD-GAP濃度を固定してDXP synthase活性を測定した場合には直線群がほぼ平行になったことから、ketoclomazoneはpyruvateに対しては、不競合阻害を示すことが判明した。一方、pyruvate濃度を固定してDXP synthase活性を測定した場合には直線群がY軸の左側で交わったことから、ketoclomazoneはD-GAPに対しては、非競合阻害を示すことが判明した。これらの結果から、阻害剤(I)であるketoclomazoneは、遊離のDXP synthase (E)とは結合できず、pyruvateが結合して構造変化した(F)に結合すること、しかも、その結合部位はD-GAPの結合部位とも異なることが示唆された。以上のように、DXP synthaseに対するketoclomazoneのユニークな阻害機構を明らかにすることができた。本研究では、非メバロン酸経路(MEP経路)を標的とした上記薬剤のリード化合物となりうる新しい生体機能分子を、微生物の代謝産物を中心に広く天然有機化合物に求めることを目的として以下の研究を行つた。非メバロン酸経路の特異的阻害剤のスクリーニングにあたっては、枯草菌の形質転換体を利用して、研究分担者から提供される放線菌とカビの代謝産物についてアッセイを行った。しかしながら、これまでのところ微生物代謝産物からは候補サンプルは得られていない。そこで、植物に対して白化作用があることからMEP経路の阻害活性が予想されていたketoclomazoneの作用機構について解析を行った。その結果、ketoclomazoneは、大腸菌から精製したMEP経路の初発酵素であるDXP synthaseを阻害し、そのIC_<50>は230μMであり、pyruvateに対しては不競合阻害を示すこと、D-glycelaldehyde 3-phosphateに対しては競合と非競合の混合阻害を示すことが判明した。また、pyruvateに対するK_i値は480μMであり、D-glycelaldehyde 3-phosphateに対してはK_iとK_i'はそれぞれ、45μMと250μMと算出された。しかしながら、ketoclomazoneは大腸菌と枯草菌に対して、128μg/ml(=ca.500 μM)の濃度においても抗菌活性を示さなかった。これは、ketoclomazoneのDXP synthaseに対するIC_<50>が高く、おそらく菌体内においてketoclomazone濃度がこれほどの高濃度までに達することが出来ないためであると推測している。平成19年度は、ketoclomazoneの誘導体についても解析を進める予定である。