hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IgA抗精子抗体産生に関わる粘膜免疫機構の解明

[目的]無処置のマウスより抗精子抗体産生ハイブリドーマを作成し、その抗体を解析し杭精子抗体産生の原因を検討した。[方法と成績]1.ハイブリドーマの樹立約52週齢の老齢マウスC57BLxDBF1より採取した脾細胞とSP2/0細胞よりハイブリドーマを作成し、メタノール固定した精子に反応するモノクローナル抗体を産生するクローンを2種Ts-3,TS-4作成した。各々IgA(κ)、IgM(κ)であった。2.モノクローナル抗体の精子結合部位、および抗原の組織特異性蛍光抗体法にて、Ts-3抗体はホルマリン固定した精子および運動精子の尾部に結合し、組織免疫染色にて精巣、肝、腎、脾、心臓、子宮など組織非特異的な結合を示した。一方Ts-4抗体はホルマリン固定した精子の先体のみに結合し、組織免疫染色では生殖細胞より分化した生殖細胞のみと結合し、他臓器組織との結合を認めなかった。Western blot検査でも同様にTs-3抗体は多臓器より抽出した蛋白の各々に多数のバンドを検出したが、Ts-4は精巣から抽出した蛋白とのみ反応した。3.Ts-3モノクローナル抗体の対応抗原4.Ts-4モノクローナル抗体の対応抗原精巣より抽出した蛋白を2次元電気泳動し、Western blot検査にて結合する蛋白をフリードマン按にてアミノ酸分析を行った。N末端10アミノ酸はTYCQVSQTLSLEDDであった。このシークエンスはTES101と同一であった。[結論]抗精子抗体は老齢マウスにおいて自然産生された。IgA抗体であったTs-3抗体は、外来抗原である大腸菌蛋白とも反応することから、泌尿生殖器系における粘膜免疫により感作され、自己抗原、精子抗原に反応するようになった可能他が示唆された。また、IgM抗体であったTs-4抗体はすでに報告されている精子先体特異抗原であるTES101と特異的に反応しており、精子特異抗体が自然産生されることが判明した。1.老齢マウスを用いた抗精子抗体産生ハイブリドーマの作製無処置のまま飼育した52週齢のC57BL x DBAF1 (BDF1)雄マウスの脾細胞とマウスミエロー細胞SP2/0からハイブリドーマを作製した。マウス精巣上体より抽出した精子をメタノール固定し、これに反応するモノクローナル抗体産生株を2株(Ts-3、TS-4)樹立した。2.モノクローナル抗体の解析1)Ts-3抗体:IgA(κ)メタノール、ホルマリン固定および活動マウスの精子尾部と反応した。組織免疫染色ではABC染色により精巣、卵巣、肝臓、腎臓など臓器非特異的な反応を認めた。組織染色は過ヨウ素酸処理後も同様に染色された。対応抗原の同定を目的として、マウス精巣cDNAライブラリーをスクリーニングしたが特異的抗原は同定できず、その過程で大腸菌βガラクトシダーゼやリステリアaspartyl-tRNA synthetaseと反応することが確認された.2)Ts-4抗体:IgM(κ)メタノール、ホルマリン固定後のマウス精子先体と反応した。組織免疫染色では精祖細胞を除く精巣性細胞と特異的に反応し、他臓器(卵巣、卵管、気管、肺、肝臓、腎臓、脾臓、甲状腺、膀胱、筋肉)には反応しなかった。また、過ヨウ素酸処理後も同様に染色された。精巣組織から尿素にて蛋白抽出を行い,2次元電気泳動、ウェスタンブロッティングを行った。現在、対応蛋白のアミノ酸シークエンス中である。また、Ts-4抗体のVH領域のアミノ酸シークエンスを行い、V領域でゲノム遺伝子V23と1塩基の変異を認めるのみであった。

IgA抗体であったTs-3抗体は、外来抗原である大腸菌蛋白とも反応することから、泌尿生殖器系における粘膜免疫により感作され、自己抗原、精子抗原に反応するようになった可能他が示唆された。また、IgM抗体であったTs-4抗体はすでに報告されている精子先体特異抗原であるTES101と特異的に反応しており、精子特異抗体が自然産生されることが判明した。
チトクロームP450の小胞体膜局在化機構ならびに細胞内動態

本研究では真核細胞の小胞体膜蛋白質の典型としてチトクロームP450(以下P450)をとりあげ、小胞体膜蛋白質の小胞体膜局在化機構ならびに細胞内動態について、以下のことを明らかにした。1、P450と、同じ膜内トポロジーと同様の分子量をもちながら細胞内局在が異なるsynaptotagmin2(以下Stg2)との組換え体を用いて小胞体残留に必要な配列特性を調べた。先ず、培養細胞系で発現させたStg2分子は、小胞体型のNリンク糖鎖付加を受け、その後その糖鎖の複合型への変換とOーリンク型糖鎖付加という2種の異なる修飾を受け、細胞膜表層まで到達することを明らかにした。このことから、今後Stg2変異分子の細胞内局在が、これら複数の修飾を指標として追跡できると考えられた。ついで、P450の膜結合に関与するアミノ末端の疎水性セグメントをStg2の膜貫通セグメントに導入しても、小胞体局在の挙動を示さないことを明らかにした。これは、P450の膜貫通セグメントが小胞体局在に十分であるとの報告には再考が必要なことを示している。さらに、Stg2の疎水セグメントがP450よりも長いことに着目し、膜貫通セグメントのアミノ酸残基数と局在との関わりを調べた。その結果、27アミノ酸残基からなる、Stg2の疎水性セグメントから3-4残基欠損させるだけで、小胞体局在型に変換されることが判明した。2、小胞体残留型の変異にStg2は発現が高いが、分解も非常に早く60分以内で半減することが明らかになった。現在、この変異Stg2分子の小胞体膜上での分解系の解析を進めている。
妊娠高血圧症候群に起因するSGAの慢性肺疾患の重症化機序解明と新規治療法開発

在胎期間に比して体格が小さく出生した児(SGA)の原因は様々であるが、妊娠高血圧症候群(PIH)が原因のSGA(PIH-SGA)では新生児慢性肺疾患(CLD)の頻度が高く重症化することが知られている。しかしながら、その病態や重症化機序は十分に解明されておらず、有効な治療法についても確立されていない。本研究ではモデル動物を用いてPIH-SGAにおけるCLDの病態および重症化機序解明および細胞療法を用いた新規治療法の検討を行う。
先天性角化不全症の新規原因遺伝子変異の同定と新規治療法の開発

先天性角化不全症(DKC)は特徴的身体的所見を伴う先天性の骨髄不全症である。DKCはテロメアを制御する遺伝子群の異常によって発症をすると考えられているが、その約40%の症例は原因遺伝子が同定されていないことが問題である。研究代表者の山口博樹は原因遺伝子が同定されていないDKC症例に対して次世代シークエンサーを用いて新規原因遺伝子の探索を行った。その結果としてテロメラーゼ複合体遺伝子群の1つであるTEP1、Shelterin複合体遺伝子群の1つであるACD(TPP1)、DNAヘリカーゼ遺伝子群であるBLMとPIF1、WRNとRECQL4に新規の遺伝子変異を同定した。本研究はこれら新規に発見された遺伝子変異がどのようにして細胞内のテロメア短縮補正を破綻させDKCの病態に関与しているかを解明することが目的である。今年度は、ACD遺伝子変異の機能解析を行った。ACD遺伝子p.F461L変異はTINF2との結合領域に認められたためACDとTINF2の結合阻害によってShelterin複合体が不安定化することを予想した。野生型ACDを発現していないHEK293細胞にACD p.F461Lを発現させTINF2との結合を免疫沈降法にて解析を行った。しかしACD遺伝子p.F461L変異はTINF2と結合阻害を起こさず、Shelterin複合体が不安定化することはなかった。また昨年度に引き続き、TEP1遺伝子変異の機能解析を行うにあたり、HAP1細胞株のknockdown細胞株の作成を試みた。新たなCRISPER Cas9システムによりTEP1遺伝子改変が行われたことを塩基配列上確認したが、定形外翻訳により予期されていない蛋白が出現しているため目的のknockdown細胞の作成に難渋している。今年度は1.オリゴ合成にてwild typeのTEP1、ACD、DKC症例で発見されたそれぞれの遺伝子変異を作成し、各遺伝子を発現するレトロウイルスベクターを作成した。2.各遺伝子変異の機能解析を行うにあたり、knockdown細胞株の作成を試みた。HAP1細胞株は山中因子により産生された一倍体の細胞株であり、CRISPER Cas9システムによるknockdownに適した細胞株である。HAP1細胞株にCEISPER Cas9システムを用いてTEP1、ACD遺伝子をknockdownしたHAP1細胞株を作成したが、抗TEP1抗体、抗ACD抗体でウエスタンブロットを行ったところ蛋白レベルでのknockdownが確認されず、現在難渋している。HAP1細胞株にCEISPER Cas9システムを用いてTEP1、ACD遺伝子をknockdownしたHAP1細胞株を作成しているが、これまでに3種類の遺伝子改変をおこなったがいずれもTEP1、ACD遺伝子をknockdownすることが出来ていない。現在別のCEISPER Cas9システムを用いてknockdownを行っている。今年度は、昨年度に引き続き、各遺伝子変異の機能解析を行うにあたり、HAP1細胞株のknockdown細胞株の作成を試みた。新たなCRISPER Cas9システムにより目的の遺伝子改変が行われたことを塩基配列上確認したが、定形外翻訳により予期されていない蛋白が出現しているため、目的のknockdown細胞の作成に難渋している。現在定形外翻訳が起こりにくい箇所での遺伝子改変を行い、knockdown細胞の作成を行っている。

DKCはテロメアを制御する遺伝子群の異常によって発症をすると考えられているが、その約40%の症例は原因遺伝子が同定されていないことが問題である。研究代表者の山口博樹は原因遺伝子が同定されていないDKC症例に対して次世代シークエンサーを用いて新規原因遺伝子の探索を行った。その結果としてテロメラーゼ複合体遺伝子群の1つであるTEP1、Shelterin複合体遺伝子群の1つであるACD(TPP1)、DNAヘリカーゼ遺伝子群であるBLMとPIF1、WRNとRECQL4に新規の遺伝子変異を同定した。本研究はこれら新規に発見された遺伝子変異がどのようにして細胞内のテロメア短縮補正を破綻させDKCの病態に関与しているかを解明することが目的である。今年度は、ACD遺伝子変異の機能解析を行った。ACD遺伝子p.F461L変異はTINF2との結合領域に認められたためACDとTINF2の結合阻害によってShelterin複合体が不安定化することを予想した。野生型ACDを発現していないHEK293細胞にACD p.F461Lを発現させTINF2との結合を免疫沈降法にて解析を行った。しかしACD遺伝子p.F461L変異はTINF2と結合阻害を起こさず、Shelterin複合体が不安定化することはなかった。また昨年度に引き続き、TEP1遺伝子変異の機能解析を行うにあたり、HAP1細胞株のknockdown細胞株の作成を試みた。新たなCRISPER Cas9システムによりTEP1遺伝子改変が行われたことを塩基配列上確認したが、定形外翻訳により予期されていない蛋白が出現しているため目的のknockdown細胞の作成に難渋している。今後の方針としては、TEP1、ACD遺伝子をknockdownしたHAP1細胞株を作成に成功すれば、各遺伝子変異を発現するレトロウイルスベクターやTEP1、ACDを認識する抗体などの準備はできているためTEP1遺伝子変異やACD遺伝子変異がどのようにして細胞内のテロメア短縮補正を破綻させDKCの病態に関与しているかを解明することができると考えている。TRP1やACDのknockアウト細胞の作成がなかなかうまく行かなかったため実験消耗品を一部購入する必要がなかった。新たなCRISPER Cas9システムにより目的の遺伝子改変が行われたことを塩基配列上確認したが、定形外翻訳により予期されていない蛋白が出現しているため、目的のknockdown細胞の作成に難渋している。研究計画が遅れているため。
航空レーザー測深とデータ同化手法を用いた河道内植生消長予測の高精度化

本研究では旭川下流河道を対象に,(i)航空レーザー測深(ALB)の3次元点群データから,植生条件(植生種,植生高,密生度)および地形条件(水陸連続の河道,河床粒度)を抽出する方法を開発し,また,(ii)データ同化法を活用して,河道の力学に整合する形で実洪水の流量ハイドログラフを精度良く算出する方法を開発することを最終目標としている.具体的な研究課題として以下を検討する.(課題1):ALBデータを用いて,砂州上の植生種,植生高および植生の密生度といった植生特性量の平面分布を推定する方法を開発し,現地観測結果から精度を確認する.(課題2):ALBデータを用いて,河道の広い範囲における水陸連続の河床地形データおよび河床表面粒度を抽出する方法を開発し,現地観測結果から精度を確認する.(課題3):洪水時の多点自記水位記録と,上記の植生パラメータ調整済みの水理解析モデルを併用し,データ同化法から洪水流量ハイドログラフを合理的に推定して,場を同定する.(課題4):洪水前後の植生流出・倒伏や,砂州周辺の微地形の変化を解析する.また,平水時の植生の砂州への侵入・拡大を推定する.これらを現地観測結果から検証する.そのために,当該年度は,下記の基礎的な調査研究を実施した.(1)2017年度に得られたALBデータの精査,(2)現地の土地利用状況,植生状況(植生高,密生度)の調査,(3)2017年度の洪水時の河床変動とALBデータによる検証,(4)2017年度に得られたALBデータを活用した生物生息場の調査当該年度実施した研究の成果として,以下が挙げられる.(1)2017年度に得られたALBデータの精査を行い,定期横断データなどと比較して,測量の精度を検証した.(2)現地の土地利用状況,植生状況(植生高,密生度)の調査を行った結果,現地の地被区分や植生高が概ね妥当に得られており,また,樹木密生度の相関式を検証することができた.(3)2017年度の洪水で生じた河床変動を数値解析した結果,初期の地形にALBデータを用いることで河床変動の再現精度が向上することが分かった.(4)2017年度に得られたALBデータを活かし,流況解析より平水時の浅水場の水深や流速の面的分布を得た.現地計測による水理量の検証の後,解析結果を基に例えば魚類の産卵場環境評価を面的に行えるようにした.・2018年度の洪水後の現地調査を行い,洪水前後のALBデータと比較する.・2018年度の洪水流の解析を行い,流況の再現精度を検証する.またデータ同化手法から流量ハイドログラフを得て,例えば,解析区間の上流側で得られる流出解析結果と比較する.・2018年度の洪水時の河床変動解析を行い,ALBデータと比較して河床変動量を精査する.本研究では旭川下流河道を対象に,(i)航空レーザー測深(ALB)の3次元点群データから,植生条件(植生種,植生高,密生度)および地形条件(水陸連続の河道,河床粒度)を抽出する方法を開発し,また,(ii)データ同化法を活用して,河道の力学に整合する形で実洪水の流量ハイドログラフを精度良く算出する方法を開発することを最終目標としている.具体的な研究課題として以下を検討する.(課題1):ALBデータを用いて,砂州上の植生種,植生高および植生の密生度といった植生特性量の平面分布を推定する方法を開発し,現地観測結果から精度を確認する.(課題2):ALBデータを用いて,河道の広い範囲における水陸連続の河床地形データおよび河床表面粒度を抽出する方法を開発し,現地観測結果から精度を確認する.(課題3):洪水時の多点自記水位記録と,上記の植生パラメータ調整済みの水理解析モデルを併用し,データ同化法から洪水流量ハイドログラフを合理的に推定して,場を同定する.(課題4):洪水前後の植生流出・倒伏や,砂州周辺の微地形の変化を解析する.また,平水時の植生の砂州への侵入・拡大を推定する.これらを現地観測結果から検証する.そのために,当該年度は,下記の基礎的な調査研究を実施した.(1)2017年度に得られたALBデータの精査,(2)現地の土地利用状況,植生状況(植生高,密生度)の調査,(3)2017年度の洪水時の河床変動とALBデータによる検証,(4)2017年度に得られたALBデータを活用した生物生息場の調査当該年度実施した研究の成果として,以下が挙げられる.(1)2017年度に得られたALBデータの精査を行い,定期横断データなどと比較して,測量の精度を検証した.(2)現地の土地利用状況,植生状況(植生高,密生度)の調査を行った結果,現地の地被区分や植生高が概ね妥当に得られており,また,樹木密生度の相関式を検証することができた.(3)2017年度の洪水で生じた河床変動を数値解析した結果,初期の地形にALBデータを用いることで河床変動の再現精度が向上することが分かった.(4)2017年度に得られたALBデータを活かし,流況解析より平水時の浅水場の水深や流速の面的分布を得た.

現地計測による水理量の検証の後,解析結果を基に例えば魚類の産卵場環境評価を面的に行えるようにした.・2018年度の洪水後の現地調査を行い,洪水前後のALBデータと比較する.・2018年度の洪水流の解析を行い,流況の再現精度を検証する.またデータ同化手法から流量ハイドログラフを得て,例えば,解析区間の上流側で得られる流出解析結果と比較する.・2018年度の洪水時の河床変動解析を行い,ALBデータと比較して河床変動量を精査する.現地計測や数値解析に関わる物品を購入するため
融合マテリアル：分子制御による材料創成と機能開拓の総括研究

本領域の目的である、分子が材料合成プロセスを精密に制御する「分子制御」およびプロセッシングに立脚し地球上にありふれた材料を用いて、温和な条件における「自然調和型構造材料」および「動的融合機能材料」の開発を展開することに対し、H22H26年度に「融合マテリアル」として取り組んだ研究成果をとりまとめ、領域内外に広く発信するために、以下の取り組みを行った。1公開シンポジウムの開催:H27年10月13日15日の日程で行われた(公益社団法人)日本化学会主催の第5回CSJ化学フェスタ内コラボレーション企画として、融合マテリアルの特別企画シンポジウムを行い、公開でこれまでに得られた研究成果の研究報告を行った。特別企画シンポジウムの開催にむけては、総括班会議を行い総括班全員で協力して準備を行った。2業績リストおよび成果報告書の作成:班長会議や、総括班会議を開催し、平成22年度から平成26年度までの研究成果のまとめ作業をおこなった。計画班をはじめ、公募班全員の業績リスト、特許、研究成果をまとめた。また、総括研究のまとめとして、若手研究者育成の取り組み、およびアウトリーチ活動の取り組み、これまでに発行したニュースレターのとりまとめを行った。そして、これら取りまとめた内容を研究成果報告書として、冊子にまとめた。3領域ホームページの管理運営:研究期間は終了したが、領域ホームページを引き続き管理し、これまでの研究で得た成果、および、「融合マテリアル」に関係する研究成果および業績をホームページに掲載し公開した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本領域は材料調和社会の実現のために、多様な成分を精密に融合し、その構造を制御した高機能材料の開発を目指した。有機材料学、無機材料学、物理学、生物学、材料工学分野の研究者を真に融合し、ありふれた素材を用いて、原料・プロセス・精密構造制御・新機能発現までを一貫して扱う新しい材料構築学の創成を目指す組織的な試みを行った。本研究課題(総括研究)では、本領域の運営を行い、11回の公開シンポジウム、12回の合同班会議および11回の若手スクールを開催し、研究成果を公開シンポジウム要旨集やニュースレター、ホームページ、出版物等において公開した。本領域の目的の達成のための研究およびマネージメントの統括を行ない、分子制御班(AO1班)、構造構築班(AO2班)および機能開柘班(AO3班)の各研究者の協力・連携体制の構築を進めた。具体的には、有機(高)分子および分子集合体と無機化合物の分子レベルでの相互作用を基盤に合成プロセスを設計・制御できるようにマネージメントした。研究開始の本年度は、領域全体で目指すべき「融合マテリアル」学をより明確にするためのキックオフミーティング(特別講演として、長澤寛道東京大学教授・河本邦仁名古屋大学教授)および第一回公開シンポジウム(特別講演として、黒田一幸早稲田大学教授・秋吉一成京都大学教授)を行った。さらに全体会議を行い、領域内研究代表者の研究分野について発表と質疑討論を徹底的に行い、相互理解をより深いものとした。また、領域内での協力・連携体制についての検討を行い、共同研究をスタートさせた。領域ホームページ(http://www.fusion-materials.org/)の作製や、領域ニュースレター(No.1No.3)の刊行を行うことにより融合マテリアル学の概念を深め、これを広く普及させた。本領域の目的の達成のための研究およびマネージメントの統括を行ない、分子制御班(A01班)、構造構築班(A02班)および機能開拓班(A03班)の各計画研究および公募研究の研究代表者の協力・連携体制の構築を進めた。公募班員の加わった本年度は、領域全体で目指すべき「融合マテリアル」学をより明確にするための第二回(福岡)、第三回(国際シンポジウム)(鳥羽)、第四回公開シンポジウム(大阪)を行った。また、積極的に領域内での協力・連携体制についての検討を行い、共同研究をスタートさせた。領域ホームページ(http://www.fusion-materials.org/)の作製や、領域ニュースレター(No. 4No. 9)の刊行を行うことにより融合マテリアル学の概念を深め、これを広く普及させた。また、若手育成を特に重視して第1回(岡山)第2回(東京)第3回(大阪)第5回(鳥取)若手スクールを開催し、多くの若手研究者の参加を得ることが出来た。アウトリーチ活動についても、領域研究代表者と協力して積極的に行い、多数の参加者(2000名以上)得ることができた。また、領域の研究内容を紹介する解説記事を執筆し公表した。具体的には、有機(高)分子および分子集合体と無機化合物の分子レベルでの相互作用を基盤に合成プロセスを設計・制御し、新規融合マテリアルの創製につなげるべくマネージメントした。第7回公開シンポジウム(東京)、第8回公開シンポジウム(広島)を行ない、融合マテリアルのさらなる発展を目指した。特に第8回公開シンポジウムは新学術領域「元素ブロック」との共同開催となり、「元素ブロック」領域に対して融合マテリアル学を普及することが出来た。

本年度は第2期公募班が加わるため、全体会議を行い、領域内研究代表者の研究分野について発表と質疑討論を徹底的に行い、相互理解をより深いものとした。特に領域内共同研究の進展についてもマネージメントを行った。領域ホームページ(http://www.fusion-materials.org/)の更新や、領域ニュースレター(No. 15No.17)の刊行を行うことにより融合マテリアル学の概念を深め、これを広く普及させた。また、若手育成を特に重視して「若手スクール」を開催し、多くの若手研究者(大学院生・博士研究員)の参加を得ることが出来た。企業人も招いてセミナーも行った。アウトリーチ活動についても、領域研究代表者と協力して積極的に行い、多数の参加者を得ることができた。また、日本化学会秋季事業CSJ化学フェスタ(東京)に、領域代表が参加し、招待講演を行い領域のアクティビティーの紹介を行った。本領域の目的の達成のための研究およびマネージメントの統括を行ない、分子制御班(A01班)、構造構築班(A02班)および機能開拓班(A03班)の各計画研究および公募研究の研究代表者の協力・連携体制の構築を進めた。具体的には、有機(高)分子および分子集合体と無機化合物の分子レベルでの相互作用を基盤に合成プロセスを設計・制御し、新規融合マテリアルの創製につなげるべくマネージメントした。第5回公開シンポジウム(東京)、第6回公開シンポジウム(仙台)を行ない、融合マテリアルのさらなる発展を目指した。さらに全体会議を行い、領域内研究代表者の研究分野について発表と質疑討論を徹底的に行い、相互理解をより深いものとした。また、領域内での協力・連携体制について進行状況を確認し、円滑な研究進行を促した。領域ホームページ(http://www.fusion-materials.org/)の更新や、領域ニュースレター(No. 10No.14)の刊行を行うことにより融合マテリアル学の概念を深め、これを広く普及させた。また、若手育成を特に重視して若手スクールや他新学術領域研究と連携して「若手合同シンポジウム」を開催し、多くの若手研究者(大学院生・博士研究員)の参加を得ることが出来た。アウトリーチ活動についても、領域内研究代表者と協力して積極的に行い、多数の参加者を得ることができた。本領域は材料調和社会の実現のために、多様な成分を精密に融合し、その構造を制御した高機能材料の開発を目指している。本研究課題では、この目的の達成のための研究およびマネージメントの統括を行ない、分子制御班(A01班)、構造構築班(A02班)および機能開拓班(A03班)の各計画研究および公募研究の研究代表者の協力・連携体制の構築を進めた。具体的には、最終年度として、これまでの研究結果をとりまとめ、新しく創成してきた新しい材料構築学について、その概念を世界に広く普及させるため、以下の取り組みを行った。1)公開シンポジウムの開催:第9回(大阪)、第10回(東京)、第11回(北九州)を行ない、融合マテリアルのさらなる発展を目指した。
多細胞体制の形成機構-物理的因子による制御

1.カイコ前胸腺刺激脳ホルモン(PTTH)の一つの分子種、4K-PTTH-【II】の全アミノ酸配列を決定し、他の分子種22K-PTTHについて約80%のアミノ酸配列を決定した。3種のPTTH部分合成ペプチドを抗原としてモノクロン抗体を作り、その特異性を明らかにした。2.エンドウ緑色組織から新たにフィトクロム【II】を分離し、ペプチドマップと異なる抗原決定基に対する抗フィトクロム抗体を使ってその一次構造を推測した。閃光実験と極低温スペクトル測定により、寿命の短いPR-PFR中間体の光変換過程についての理解に大きい進展を与えた。3.ヒトヨタケ子実体形成を支配するcAMP依存性タンパクキナーゼの基質としてグルタミン酸脱水素酵素をとらえ、この酵素のリン酸化による不活化が子実体形成に関与することを明らかにした。4.葉緑体形成時に光によって誘導されるリブロースリン酸カルボキシラーゼのS,Lサブユニットは、それぞれ核、葉緑体DNAでコードされ、その転写は光によって促進される。その際S量にみあったL量の微調節が重要である。5.シダ胞子発芽の際の先端細胞で起こる第一縦分裂の方向は、照射光の方向によって決定されるが、その際生じる細胞隔壁は短くなるような性質をもつ。後者が主要因で前者が附隨要因である可能性を、胞子にミクロの圧力を加える装置を考案して否定した。6.細胞性粘菌の予定柄細胞、胞子細胞の分化の要因として、両細胞数の比率と空間的配置の因果的相関関係を、種々の突然度異株を作って追求した。比率の調節を支配する拡散性物質をアッセイする実験系を確立した。7.ヒドラA型刺細胞分化を抑制する物質を分離した。分子量約1000の非タンパク性物質である。從来の既知ヒドラ分化制御因子がすべて神経細胞に存在することと対照的に、この物質は表皮細胞に分布する。さらにキメラ作製により、ヒドラ形態形成には、神経細胞よりむしろ表皮細胞の関与が重要であることを明らかにした。
世界の亜熱帯収束帯の特性と形成のメカニズム

亜熱帯域には3つの顕著な降水帯(亜熱帯収束帯)があり,梅雨前線帯はそのひとつである.本研究では,各収束帯の生成メカニズムについて研究した.SACZ(南大西洋収束帯)について,ブラジル高原の影響をデータ解析と数値実験の両面から調べた.亜熱帯ジェット気流の役割に関連して,ジェット気流に伴う対流圏中層の暖気移流と降水の関係を論じたSampe and Xie(2010)仮説が梅雨前線帯だけでなく,SACZとSPCZ(南太平洋収束帯)にも当てはまることを示した.梅雨前線帯が南半球の収束帯に比べて向きや緯度が異なることについて,黒潮の影響を論じた.亜熱帯域には3つの顕著な降水帯(亜熱帯収束帯)があり,梅雨前線帯はそのひとつである.本研究では,各収束帯の生成メカニズムについて研究した.SACZ(南大西洋収束帯)について,ブラジル高原の影響をデータ解析と数値実験の両面から調べた.亜熱帯ジェット気流の役割に関連して,ジェット気流に伴う対流圏中層の暖気移流と降水の関係を論じたSampe and Xie(2010)仮説が梅雨前線帯だけでなく,SACZとSPCZ(南太平洋収束帯)にも当てはまることを示した.梅雨前線帯が南半球の収束帯に比べて向きや緯度が異なることについて,黒潮の影響を論じた.亜熱帯域は,一部を除きハドレー循環の下降域にあたり,乾燥している.また上空にはハドレー循環の高緯度側に形成されるとされる亜熱帯ジェット気流が存在する.しかし,梅雨前線帯を始めとする亜熱帯収束帯が発達する領域では,亜熱帯であっても上昇気流を伴う収束域が存在するため,子午面循環が通常のハドレー循環から変形され,亜熱帯ジェット気流の形成メカニズムも一般の亜熱帯域とは異なることが予想される.そこで,今年度は,梅雨前線帯について,亜熱帯ジェット気流と子午面循環の関係,及び,子午面循環と亜熱帯ジェット気流の加速機構の関係について調査を行った.子午面循環は風の発散成分と関係するため,水平風の非地衡風成分と鉛直p速度で子午面循環を表現した.その結果,梅雨前線帯は,子午面循環において上昇流域をなしており,ハドレー循環は梅雨前線帯の南側に縮小し,亜熱帯ジェット気流は,梅雨前線帯の北側に形成されていた.このように,梅雨前線帯では,通常の亜熱帯域とは異なる子午面循環が形成されていることが確認できた.次に亜熱帯ジェット気流の加速機構について調査した.空気塊の加速は水平風の非地衡風成分で説明される.梅雨前線の内部を通過して上昇した空気塊の移動経路と加速度を,流跡線解析の手法により求め,それを非地衡風成分と比較した.その結果,梅雨前線帯の南側では対流圏下層で非地衡的な南風(亜熱帯高気圧から梅雨線帯への吹き込み)による西風加速があり,梅雨前線帯の北側では対流圏上層での非地衡的な南風(梅雨前線帯上部からの吹き出し)による亜熱帯ジェット気流の加速の存在が確認された.梅雨前線帯と南大西洋収束帯(SACZ)は,いずれも大陸の東岸で発達する亜熱帯収束帯であるが,南米大陸では海岸付近にブラジル高原という大規模な山塊があり,それがSACZに影響を与えている可能性が指摘されていた.そこで,従来研究が不足していたブラジル高原の影響についてデータ解析と数値実験により系統的な研究を行った.まず,統計解析により,SACZは,ブラジル高原を通る位置にあるとき,最も発達することを示した.中国大陸上の梅雨前線でも卓越しやすい領域の存在が指摘されているが,ブラジル高原とSACZの関係ほど明瞭ではない.次に循環場を解析し,SACZがブラジル高原上で発達するメカニズムとして,高原の南西側に低気圧性循環が生じ,それがSACZに沿った下層の収束を強めることを指摘した.最後に,ブラジル高原の影響を検討する数値実験を行った.ブラジル高原の細かな起伏に富んだ地形を表現するため,従来の研究に比べ高い空間分解能を有するモデルを用いて,次のような実験を行った.1.ブラジル高原の細かな起伏を除く,2.ブラジル高原を除く,3.ブラジル高原はそのままに保ち,ブラジル高原上の降水を止める.以上の実験で,最もSACZの活動が弱まったのは3であった.このことから,SACZの形成にかかわるブラジル高原の役割としては,地形が大規模な気流に影響を与えることよりも,起伏に富んだ高原上のおそらくメソ的なプロセスで降水が強化されることが最も重要であり,高原上の降水が大気の熱源として働くことで高原の南西側に低気圧性循環を形成し,SACZの下層収束を強めることがわかった.本研究はJournal of Climate誌に掲載された.交付申請書に記載した「亜熱帯ジェット気流と亜熱帯収束帯」について次の研究を行った.1.SACZの生成メカニズム:海岸付近にあるブラジル高原の影響について,22年度に得た結果をまとめ,国際学会(IUGG2011)で発表し,学会誌(J.Climate)に論文を刊行した.,2.亜熱帯ジェット気流との関係:計画を変更した.最近,Sampe and Xie(2010)が,亜熱帯ジェット気流に沿う対流圏中層の暖気移流が中層の上昇流を維持し背の高い対流の発生を助けることに注目し,梅雨前線帯の降雨域と亜熱帯ジェットの関係を説明する仮説を発表した.

そこで,SPCZとSACZについて対流圏中層の暖気移流と対流活動の関係について調べた.亜熱帯ジェット気流に伴う暖気移流と降水帯,対流圏中層の上昇流の一致が見られ,Sampe and Xieの仮説が南半球の亜熱帯収束帯でも成立することが明らかになった.交付申請書に記載した「亜熱帯収束帯における大気海洋相互作用の役割」について,次の研究を行った.梅雨前線帯は、他の亜熱帯収束帯と比べ高緯度側に位置し、季節進行とともに北上するなど特異な性質を持つが、黒潮/黒潮続流域における大気海洋相互作用がこの性質に寄与している可能性を観測データの解析により示唆した。一般には中緯度域では春から夏にかけて海面水温の南北勾配は緩和されるが、梅雨前線帯では水温勾配がむしろ強化される。これは前線帯の両側での傾圧性を強化し前線帯の維持強化に有利に働く。梅雨前線の北側の昇温が抑制されて水温勾配が維持されるメカニズムを,梅雨前線帯の特徴である下層の強い西風で説明した.西風による海面での風応力の回転は、前線帯の北側で反時計回り、南側で時計回りとなる。このため、前線帯の北側でエクマン湧昇が生じ、梅雨期の海面水温の上昇が抑制される。現地観測からも梅雨前線帯の北側で海水が持ち上げられている可能性が示された。
非固溶関係にある高融点/低融点金属人工格子の作製と高温における構造に関する研究

我々はメカニカルアロイング(MA)法による非平衡物質の作製と物性の研究を行なっている。MAは2種類以上の金属粉末をボールミルで強撹拌することにより固相反応を引き起こし合金を作製する手法であるが、この初期段階において金属の多層構造が生成し、その界面から合金化が進行する。人工格子膜は試料全体がこの状態になっているものであり、ボールミリングによって引き起こされている現象を観察するのに最も適した試料と考えられている。我々は非固溶系であるにもかかわらずMAでアモルファス相が作製できるCu-Ta系について様々な観点から研究を進めており、その一環としてCuとの界面におけるのTaの構造と熱振動についてCu/Ta多層膜を試料として調べた。室温に保たれた基板上にCuとTaを交互に蒸着することにより組成変調構造を持つ薄膜を得た。X線回折実験によりその界面は平坦ではないこと、Cu層はバルクと同じくfcc構造を保持していることがわかった。Ta層については、驚くべき事に、バルクと同じbccとは言えない、むしろアモルファスに近い非常に乱れた構造になっていることが判明した。そのTa原子の熱振動を高エネルギー物理学研究所ブースター利用施設に設置されている中性子共鳴吸収分光装置(RAT)で調べたところデバイ温度がbcc Taの約1/2に低下していることが見いだされた。これは原子構造が乱れることによって原子間の結合が弱まっていることに起因すると考えられる。なお、人工格子膜の熱振動を中性子で測定したのは我々が世界で最初であり、本重点領域研究による画期的な成果の一つであると自負している。本研究補助金により購入した設備備品であるチューブシールド、防X線カバー、高圧ケーブルをCu/Ta膜のX線構造解析に有効に利用した。
生体内ヒト腫瘍血管モデルを用いた血管新生の分子機構と治療への応用

癌細胞のみを殺傷する、あるいは癌細胞の浸潤・転移を完全に抑制することはいまだに困難である。そこで、それ以上、腫瘍を大きくしない治療法Dormancy Therapyが考案されつつある。中でも腫瘍血管新生を標的とした治療法の開発が最も有用と考えられていることから、本研究では、生体内ヒト腫瘍血管モデルを用いることで、以下の研究を通じて腫瘍血管を阻害する「兵糧攻め」療法の基礎を検討した。また血管新生の有無とその意味が不明である血液腫瘍において生体内腫瘍血管新生モデルの開発を試みた。1)生体内のヒト腫瘍血管新生の分子機構の解明:アンギオポエチンとその受容体Tekの機能について、VEGFとその受容体Flt-1、bFGFとFGF受容体と比較・検討したところ、いずれの分子も腫瘍血管新生に重要な機能を有することが、阻害型受容体の発現実験により明らかになった。特にアンギオポエチンとその受容体Tekの阻害は、腫瘍血管の形態異常を引き起こした。2)ヒト腫瘍血管新生を抑制する新たな治療法の開発:Tek、Flt-1あるいはbFGF受容体の優性阻害型分子の遺伝子導入による生体内発現および抗インテグリンαVβ3ヒト・モノクローナル抗体によるヒト血管新生の抑制を試みたところ、それぞれの分子の癌での強制発現は腫瘍の増大を抑制した3)ヒト骨髄血管内皮細胞の腫瘍血管へのリクルートの試みと内皮細胞への遺伝子導入法の確立:ヒト骨髄内皮細胞を単離・培養し、EGFPにて標識後、本腫瘍血管モデルへ移植したところ、腫瘍血管への内皮細胞の「取込み」が観察された。さらに新たなレトロウイスルベクターを開発し、内皮細胞への遺伝子導入法を検討し、初代培養骨髄内皮細胞への高効率遺伝子導入法を開発した。4)ヒト骨移植NOD/SCIDマウスへリンパ性白血病、骨髄腫細胞を移植すると、腫瘍細胞の浸潤とともに骨髄での血管新生が亢進することが明らかとなった。中でも腫瘍血管新生を標的とした治療法の開発が最も有用と考えられていることから、本研究では、生体内ヒト腫瘍血管モデルを用いることで、以下の研究を帳じて腫瘍血管を阻害する「兵糧攻め」療法の基礎を検討した。2)ヒト腫瘍血管新生を抑制する新たな治療法の開発:Tek、Flt-1あるいはbFGF受容体の優性阻害型分子の遺伝子導入による生体内発現および抗インテグリンαVβ3ヒト・モノクローナル抗体によるヒト血管新生の抑制を試みたところ、それぞれの分子の癌での強制発現は腫瘍の増大を抑制した。3)ヒト骨髄血管内皮細胞の腫瘍血管へのリクルートの試みと内皮細胞への遺伝子導入法の確立:ヒト骨髄内皮細胞を単離・培養し、EGFPにて標識後、本腫瘍血管モデルへ移植したところ、腫瘍血管への内皮細胞の「取込み」が観察された。

癌細胞のみを殺傷する、あるいは癌細胞の浸潤・転移を完全に抑制することはいまだに困難である。そこで、それ以上、腫瘍を大きくしない治療法Dormancy Therapyが考案されつつある。中でも腫瘍血管新生を標的とした治療法の開発が最も有用と考えられていることから、本研究では、生体内ヒト腫瘍血管モデルを用いることで、以下の研究を通じて腫瘍血管を阻害する「兵糧攻め」療法の基礎を検討した。また血管新生の有無とその意味が不明である血液腫瘍において生体内腫瘍血管新生モデルの開発を試みた。1)生体内のヒト腫瘍血管新生の分子機構の解明:アンギオポエチンとその受容体Tekの機能について、VEGFとその受容体Flt-1、bFGFとFGF受容体と比較・検討したところ、いずれの分子も腫瘍血管新生に重要な機能を有することが、阻害型受容体の発現実験により明らかになった。特にアンギオポエチンとその受容体Tekの阻害は、腫瘍血管の形態異常を引き起こした。2)ヒト腫瘍血管新生を抑制する新たな治療法の開発:Tek、Flt-1あるいはbFGF受容体の優性阻害型分子の遺伝子導入による生体内発現および抗インテグリンαVβ3ヒト・モノクローナル抗体によるヒト血管新生の抑制を試みたところ、それぞれの分子の癌での強制発現は腫瘍の増大を抑制した。3)ヒト骨髄血管内皮細胞の腫瘍血管へのリクルートの試みと内皮細胞への遺伝子導入法の確立:ヒト骨髄内皮細胞を単離・培養し、EGFPにて標識後、本腫瘍血管モデルヘ移植したところ、腫瘍血管への内皮細胞の「取込み」が観察された。さらに新たなレトロウイスルベクターを開発し、内皮細胞への遺伝子導入法を検討し、初代培養骨髄内皮細胞への高効率遺伝子導入法を開発した。4)ヒト骨移植NOD/SCIDマウスへリンパ性白血病、骨髄腫細胞を移植すると、腫瘍細胞の浸潤とともに骨髄での血管新生が亢進することが明らかとなった。
バリオン多体系におけるクォーク自由度と中間子場

1.バリオン構造と核力について-(1)SU(3)×SU(3)Skyrme模型に対し,集団座標法を用いてSU(3)フレーバー対称性の破れを厳密に取り扱う方法が発展させられ,特にこの方法がバリオン多重項の質量差を説明する上で効果的であることが示された.(2)カイラルバッグ模型については,パイオンのみの系に対して整備された枠組みが,系を一般化したときにどの様に働くか興味ある問題であり,この問題に対して, ω中間子を導入してバッグ内部の真空の変化を調べた.(3)核力については,カイラルバッグ模型を用いて研究した.この模型では,パイオンの非摂動的効果とクォークに対する閉じ込めの効果が重要である.最初の試みとして,三次元中の一次元的構造である,二つの層状クォーク物質間の相互作用を正確に取り扱ったが,現在は,この枠組みを拡張し,現実的な状況のバリオンーバリオン相互作用を研究しようとしている.2.高密度核物質での諸相について-(1)クォーク物質に関しては, tやb等の重いクォークまで考慮して状態方程式を調べたが, QCDの漸近的自由性のためにクォーク星は重力的崩壊に対して不安定になることがわかった.(2)π凝縮に関しては,有限温度の対称核物質での中性π凝縮とゼロ温度の中性子物質での中性π-荷電π共存凝縮の研究が進んだ.前者については,有効相互作用を用いて, Δ(1232)の自由度を取り入れた枠組みで, Hartree-Fock計算がなされて高いエネルギー重イオン衝突の現象との関連が議論された.後者については,カイラル対称性を基礎に現実的な効果を取り入れる枠組みで研究され, π凝縮中性子星の内部状態や冷却の問題が議論された.更に, π凝縮中性子星とグリッチ現象との関連が議論され,新たな機構が提案された.(3)その他, K凝縮の問題が新たな課題として研究され,中性子星の冷却との関連が議論された.1.バリオン構造と核力について-(1)SU(3)×SU(3)Skyrme模型に対し,集団座標法を用いてSU(3)フレーバー対称性の破れを厳密に取り扱う方法が発展させられ,特にこの方法がバリオン多重項の質量差を説明する上で効果的であることが示された.(2)カイラルバッグ模型については,パイオンのみの系に対して整備された枠組みが,系を一般化したときにどの様に働くか興味ある問題であり,この問題に対して, ω中間子を導入してバッグ内部の真空の変化を調べた.(3)核力については,カイラルバッグ模型を用いて研究した.この模型では,パイオンの非摂動的効果とクォークに対する閉じ込めの効果が重要である.最初の試みとして,三次元中の一次元的構造である,二つの層状クォーク物質間の相互作用を正確に取り扱ったが,現在は,この枠組みを拡張し,現実的な状況のバリオンーバリオン相互作用を研究しようとしている.2.高密度核物質での諸相について-(1)クォーク物質に関しては, tやb等の重いクォークまで考慮して状態方程式を調べたが, QCDの漸近的自由性のためにクォーク星は重力的崩壊に対して不安定になることがわかった.(2)π凝縮に関しては,有限温度の対称核物質での中性π凝縮とゼロ温度の中性子物質での中性π-荷電π共存凝縮の研究が進んだ.前者については,有効相互作用を用いて, Δ(1232)の自由度を取り入れた枠組みで, Hartree-Fock計算がなされて高いエネルギー重イオン衝突の現象との関連が議論された.後者については,カイラル対称性を基礎に現実的な効果を取り入れる枠組みで研究され, π凝縮中性子星の内部状態や冷却の問題が議論された.更に, π凝縮中性子星とグリッチ現象との関連が議論され,新たな機構が提案された.(3)その他, K凝縮の問題が新たな課題として研究され,中性子星の冷却との関連が議論された.1.バリオン多体系の研究は、1個のバリオンにおけるクォークと中間子の相補的役割を解明し、2個のバリオン間の相互作用を基礎付けることを出発点とする。本研究では、この面で次の成果をえた。(1)核子とアイソバー△の構造をω中間子を入れたカイラルバック模型を用いて記述し構造のバッグ半径存性を検討し、バッグ内の真空からの寄与が重要であることを示した。スカーム模型をフレーバーSU(3)に拡張し、集団座標の方法による厳密な取扱いで、バリオンの質量を定性的に再現した。(2)バリオン間相互作用における中間領域の引力の成因については、二つのカイラルバッグが接近したとき生ずるバック間のパイオン場の大きい変化がクォークのエネルギ低下を招く等、引力発生の成因について示唆を与える研究が進んだ。2.П中間子凝縮相を中心部にもつ中性子星は、強相互作用系多体論と極限状況下の天体現象両方にとって興味深い対象である。(1)荷電П凝縮と中性П凝縮が共存する相の発現を、Δと短距離相関を考慮して研究した結果、核密度Poの2倍程度で荷電П凝縮が先行し、(35)Poで共存相に移行することが示された。(2)中性子星の冷却を加速する度合いは、短距離相関による荷電П凝縮下のβ崩壊確率の抑制と【П^゚】凝縮からくる位相因子の減少によって、単純なモデルの計算値より2桁小さくなることが示された。

(3)また、数倍の核密度で荷電K中間子凝縮が発現しうるとの可能性について検討し、フレバー非対称項より生ずる引力効果がS波K中間子-バリオン相互作用を通じて発生し、運動量零の凝縮が4Po以上でありうることを示した。(4)П凝縮中性子星は、丁度中心密度が共存П凝縮の臨界密度に近く、星の質量が(1.4±0.2)M.の範囲の変動をしても、星の構造に顕著な差異が生じ、ベラとクラブのパルサーのグリッチの大きい差異を説明する可能性があることが示された。
癌特異的代謝を介し増悪化に寄与するGPCR OR7C1の作用機序解明と治療応用

OR7C1はG protein coupled receptor (GPCR)familyに属し、これまでに癌幹細胞に発現する分子としての報告がなされており、癌病態においてもがん患者検体のOR7C1発現と予後に相関がみられることなど、癌増悪化に寄与している可能性も示唆されている。しかしOR7C1は機能は未知の「オーファン受容体」であり、癌病態におけるその機能も明らかにされていない。これまでに、申請者らは癌の生物学におけるOR7C1の機能を明らかにすることを目的として、遺伝子改変技術を用いたOR7C1遺伝子欠損癌細胞株を樹立し、その表現型解析を行うことでOR7C1の機能解明を試みており、その過程で、OR7C1 KO細胞株では、特定の栄養素非存在下においてOR7C1遺伝子発現が亢進し、遺伝子を欠損させることで、腫瘍形成能・転移能が抑制されることが示されており、OR7C1は癌におけるエネルギー代謝に重要な役割を担っていることが推察されている。このため、OR7C1は新たな分子標的とした臨床への応用につながることが期待できる。本研究では、OR7C1遺伝子がエネルギー代謝を通じて癌増殖に寄与するメカニズムを明らかにする事を目的として、OR7C1 WTおよびKO癌細胞株を用いた比較機能解析を行うと共に、KOマウスを作成し、正常の個体発生におけるOR7C1分子の生物学的意義も明らかにする事で、癌病態と周辺の微小環境におけるOR7C1発現の癌病態への作用機序を明らかにし、OR7C1を標的とした新規治療・診断法開発の可能性を検証することで臨床応用につながる知見を得る。今年度は、OR7C1WTとKOの癌細胞株を用いて、主要なエネルギー代謝経路である、糖代謝および、TCA回路を含めたグルタミン代謝経路を標的として、種々の培養条件下でのin vitroでの増殖能を比較解析した。その過程で、差の認められた培地環境下での、代謝経路に重要な酵素群のmRNAおよびPritein levelでの発現比較解析を中心に行った。しかし、別に計画していたOR7C1のマウスhomologであるolfr1357をKOしたマウスを作成に関しては、今年度中に作成を開始し、次年度の表現型解析および抗体解析につなげる予定であったが、作成の為のベクター作成に留まり、KOマウス作成に至らなかった。これに関しては次年度早々に作成し、研究を進める予定である。今年度は、前年度の結果でOR7C1 WTとKO癌細胞株で増殖能に差の認められた培地環境下での前年度に解析した主要代謝酵素群のmRNA発現の解析に加え、アレイ解析による網羅的な遺伝子発現比較も行う。それに加えて、上記の条件下での主要なエネルギー代謝量の測定を行う。また、優先的に、OR7C1ホモログ分子のKOマウス作成も中心課題として計画しており、KOマウスを早期に作成し、個体発生におけるOR7C1欠損による表現型の解析を行いつつ、OR7C1に関しては解析に使用可能な有用抗体が存在しないことから、OR7C1ホモログintactなKOマウスを宿主とした特異的かつ種々の用途に使用可能な抗体作成も念頭に研究を進める予定である。また、既に得られているKO細胞株を用いた表現型解析の結果の精度を高めるために、他の癌細胞株などを用いてKO細胞を樹立し、WT細胞株との比較解析を行う、あるいは、過剰発現ないしはKO細胞株に外因性OR7C1を発現させることによるrescue実験、およびsiRNAやshRNAなどの別の手法を用いた抑制実験系を用いて検証する事で結果の再現性、信頼性を高めると共に、治療標的分子としての可能性の検証も行う予定である。

その過程で、差の認められた培地環境下での、代謝経路に重要な酵素群のmRNAおよびPritein levelでの発現比較解析を中心に行った。しかし、別に計画していたOR7C1のマウスhomologであるolfr1357をKOしたマウスを作成に関しては、今年度中に作成を開始し、次年度の表現型解析および抗体解析につなげる予定であったが、作成の為のベクター作成に留まり、KOマウス作成に至らなかった。これに関しては次年度早々に作成し、研究を進める予定である。今年度は、前年度の結果でOR7C1 WTとKO癌細胞株で増殖能に差の認められた培地環境下での前年度に解析した主要代謝酵素群のmRNA発現の解析に加え、アレイ解析による網羅的な遺伝子発現比較も行う。それに加えて、上記の条件下での主要なエネルギー代謝量の測定を行う。また、優先的に、OR7C1ホモログ分子のKOマウス作成も中心課題として計画しており、KOマウスを早期に作成し、個体発生におけるOR7C1欠損による表現型の解析を行いつつ、OR7C1に関しては解析に使用可能な有用抗体が存在しないことから、OR7C1ホモログintactなKOマウスを宿主とした特異的かつ種々の用途に使用可能な抗体作成も念頭に研究を進める予定である。また、既に得られているKO細胞株を用いた表現型解析の結果の精度を高めるために、他の癌細胞株などを用いてKO細胞を樹立し、WT細胞株との比較解析を行う、あるいは、過剰発現ないしはKO細胞株に外因性OR7C1を発現させることによるrescue実験、およびsiRNAやshRNAなどの別の手法を用いた抑制実験系を用いて検証する事で結果の再現性、信頼性を高めると共に、治療標的分子としての可能性の検証も行う予定である。
カチオン吸着性微細藻類カプセルによる金属イオンの制御

工場などからは多量の重金属類を含む無機系排水が生じる。従来の重金属排水処理では、凝集沈殿剤を用いて重金属類を沈殿させ、重金属含有スラッジとして廃棄してきたが、広い設置スペース、厳格化する排水規制値など既存設備は時代の要望に対応できなくなっている。微細藻類は、食品、化学製品、環境浄化やバイオ燃料など広い分野で活用できる生物資源として近年注目が高い。本研究では、新規重金属処理法として、負電荷の細胞表面を有する微細藻類を使い易くカプセル化したカチオン吸着材を開発し、処理水質の向上、省スペース性や低メンテナンス性など、期待される規格を満たす環境低負荷型の新規水質処理法を提案する。