hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈硬化の革新的治療薬開発のための基盤研究

以上のことから、TAB2は骨髄由来マクロファージにおいて、LPS刺激によるインフラマソームの活性化を常に抑制する役割を果たしていると考えられる。研究の焦点を泡沫細胞の細胞死制御からマクロファージの自然免疫応答にシフトした結果、TAB2が骨髄由来マクロファージにおいて、LPS刺激によるインフラマソームの活性化を常に抑制していることを明らかにできた。平成28年5月1日付けの異動のため、その後の研究の進展がやや遅れ気味ではあったが、TAB2による自然免疫応答制御の分子機構の解明に着実に近づいており、全体としてはおおむね順調に進展しているといえる。前年度までに、骨髄由来マクロファージにおいてはTAK1-binding protein 2 (TAB2)がリポポリサッカライド(LPS)刺激によるインターロイキン-1b(IL-1b)の産生を抑制すること、その機序はpro-IL-1bの発現制御ではなくインフラマソームの活性制御を介すること、また、TAB3はこれには全く関与しないことを明らかにした。平成29年度は、TAB2によるインフラマソームの活性制御機構の解明に取り組んだ。貪食細胞特異的Tab2欠損マウスと各種のインフラマソーム構成因子(Nlrp3, Asc, Caspase1)の二重欠損マウスを作出し、骨髄由来マクロファージを調製して、LPS刺激後のIL-1bの産生および細胞生存率をELISA法および細胞外LDH活性測定によりそれぞれ調べた。その結果、Tab2欠損マクロファージにおけるIL-1bの産生はインフラマソーム依存的、細胞死の誘導はインフラマソーム非依存的であることが明らかとなった。抗TNFa中和抗体またはNecrostatin-1を添加することにより、LPS刺激後のTab2欠損マクロファージにおけるIL-1bの産生と細胞死がともに抑制されたことから、マクロファージが産生する腫瘍壊死因子(TNFa)がautocrineに作用してネクロプトーシスが誘導される可能性が高い。以上の結果から、Tab2欠損マクロファージではLPS刺激によってTNFa依存的にネクロプトーシスが亢進しdanger-associated molecular pattern (DAMP)が放出されるために、インフラマソームが活性化されると考えられる。本研究の成果は、動脈硬化やメタボリック症候群などの炎症性疾患に対する新たな予防法や治療法の開発に繋がる基盤的知見となるものである。動脈硬化の中で最も多い「粥状動脈硬化」の進展・発症には、マクロファージによる酸化LDLの貪食とそれに伴う泡沫化が深く関わっている。泡沫細胞はアポトーシスまたはネクローシスを起こすが、前者は保護的に働き、後者は病態の増悪化に働くと考えられている。したがって、マクロファージ/泡沫細胞の細胞死制御機構を解明することにより、動脈硬化性疾患の新たな治療法開発に繋がると期待される。本研究では、マクロファージ/泡沫細胞の細胞死制御におけるアダプタータンパク質TAB2の役割解明に取り組み、泡沫細胞およびLPS刺激したマクロファージにおけるネクローシスの抑制にTAB2が必須の役割を果たすことを明らかにした。マクロファージにおけるIL-1bの産生制御は炎症反応の重要なステップであり、その制御機構の解明は現在世界的にも競争の激しい研究分野の一つである。
真の大腸粘液増大に貢献する難消化性糖質とその核心的な要因

我々は発酵性を持つ難消化性糖質のうちビートファイバーのみが大腸において粘液の主成分であるムチンの合成を促進することを発見した。その他の発酵性を持つ難消化性糖質は大腸内pHを下げることでムチン分解酵素の活性を抑制し、見かけ上のムチン量を増加させていた。腸内細菌の適応によってpHは元の状態に戻るため、通常の難消化性糖質によるムチン量上昇は一過性である。恒常的なムチン量の増加には合成の促進が必須である。本研究の目的は、「ビートファイバーを利用する腸内細菌から分泌される物質が大腸の粘液合成を促進する」という仮説を証明し、大腸の防御機能増強を意図してこの物質を積極的に制御するような食品を創出することである。目的を達成するために、まずSDラットに5%ビートファイバー飼料を摂取させ、大腸内ムチン量の増加を確認後に盲腸内容物を回収する。予備検討で行った次世代シーケンサで増加していた菌の選択培地に盲腸内容物を添加し、必要な菌株を得る。次いで、先に回収した盲腸内容物を分画し、どの画分に大腸粘液合成促進作用が認められるか解析する。並行して、複数の抗生物質で腸内細菌を排除したSDラットに先の実験で得られた菌株を移植し、大腸粘液合成促進作用を検証する。さらに、ビートファイバー内の難消化性糖質を分画してSDラットに与え、同様の効果が認められる難消化性糖質を選出する。現在は5%ビートファイバー飼料を摂取させたラットから盲腸内容物を回収し、菌株を選択しているところである。既に盲腸内容物の有機溶媒による分画は完了している。今後選択された菌株または盲腸内容物画分とヒト結腸上皮細胞株を共培養し、ムチン合成酵素発現量が上昇する菌および物質の特定に挑む。概ね順調に進行している。具体的には、6週齢のSD系雄性ラットを用い、対照食または5%ビートファイバー添加食で14日間飼育した。飲水は水道水を自由飲水させた。この間、飼料摂取量、体重、糞便量、糞中ムチン量の推移を記録した。最終日に安楽死させ、盲腸を摘出した。盲腸組織から盲腸壁の組織学的観察と上皮組織のムチン合成酵素遺伝子発現量を解析した。盲腸内容物は2つに分け、1方はCO2雰囲気下で希釈液を用いて1/10に希釈し、30 xgで2分間遠心分離した。上層に終濃度10%となるようにグリセリンを加え、総菌叢サンプルとして-80°Cで保存した。他方は総細菌数をqPCR法で測定し、細菌叢構成パタンをメタ16S rRNA遺伝子解析により明らかにした。現在、予備検討で行った次世代シーケンサで増加していた菌の選択培地に盲腸内容物を添加し、必要な菌株を得る作業を継続中である。並行して、先に回収した盲腸内容物を等量の蒸留水で希釈し、37°Cで1時間インキュベートした。これに内容物と等量のヘキサンを加え37°Cで1時間インキュベートした。これを3度繰り返し、ヘキサン抽出画分を得た。続いて水層に内容物と等量の酢酸エチルを加え37°Cで1時間インキュベートした。これを3度繰り返し、酢酸エチル抽出画分を得た。続いて水層に内容物と等量のブタノールを加え37°Cで1時間インキュベートした。これを3度繰り返し、ブタノール抽出画分を得た。残りの水層は3000 xgで30分間遠心分離し、水抽出画分と残渣分けた。有機溶媒の極性差を利用した分画は完了した。現在、薄層クロマトグラフィーの2次元展開によりさらなる物質の単離作業を行っている。また、この有機溶媒抽出画分とヒト結腸上皮細胞株を共培養し、ムチン合成酵素発現量が上昇する画分の特定作業を行っている。現在進行中の実験は5%ビートファイバー飼料を摂取させたラットから盲腸内容物を回収し、選択培地を用いた逆培養によって菌株を選択しているものと、盲腸内容物の有機溶媒抽出画分を薄層クロマトグラフィーの2次元展開によって更に分画しているものである。今年度はこれらの実験の完了とともに2つの実験を予定している。薄層クロマトグラフィーの2次元展開によって細分化された盲腸内容物画分をDMSOで適宜生理的濃度まで希釈し、ヒト結腸上皮細胞株HCoEpiCに暴露させる。5%CO2下37°Cで6、12および、24時間培養し、コラゲナーゼ処理を行って細胞を回収する。改変AGPC法によって細胞からmRNAを単離する。rtPCR法でムチン合成酵素発現量の上昇を確認する。これによって、大腸ムチン合成に有効な画分の特定作業を行う予定である。並行して、6週齢のSD系雄性ラットを用い、AIN93を基本とした標準飼料で14日間飼育する。飲水は抗生物質添加水(2 mg/mLネオマイシン、0.5 mg/mLセフォペラゾン、50 units/mLベンジルペニシリン)を自由飲水させる。飼育開始10日後に新鮮便を回収する。回収した糞便の有機酸量および分解酵素活性を測定し、腸内細菌によるムチン分解がないことを確認する。その後の本飼育期間では対照食または5%ビートファイバー添加食で14日間飼育する。飲水は水道水を自由飲水させる。

毎朝今年度選択された菌株を経口投与する(1.8x109 cfu/head/day)。この間、飼料摂取量、体重、糞便量、糞中ムチン量の推移を記録する。最終日に安楽死させ、盲腸を摘出する。盲腸組織は盲腸壁の組織学的観察と上皮組織のムチン合成酵素遺伝子発現量を解析するために用いる。盲腸内容物は植菌した細菌数をqPCR法で測定する。これにより選択された菌の大腸粘液合成促進作用を検証する。我々は発酵性を持つ難消化性糖質のうちビートファイバーのみが大腸において粘液の主成分であるムチンの合成を促進することを発見した。その他の発酵性を持つ難消化性糖質は大腸内pHを下げることでムチン分解酵素の活性を抑制し、見かけ上のムチン量を増加させていた。腸内細菌の適応によってpHは元の状態に戻るため、通常の難消化性糖質によるムチン量上昇は一過性である。恒常的なムチン量の増加には合成の促進が必須である。本研究の目的は、「ビートファイバーを利用する腸内細菌から分泌される物質が大腸の粘液合成を促進する」という仮説を証明し、大腸の防御機能増強を意図してこの物質を積極的に制御するような食品を創出することである。目的を達成するために、まずSDラットに5%ビートファイバー飼料を摂取させ、大腸内ムチン量の増加を確認後に盲腸内容物を回収する。予備検討で行った次世代シーケンサで増加していた菌の選択培地に盲腸内容物を添加し、必要な菌株を得る。次いで、先に回収した盲腸内容物を分画し、どの画分に大腸粘液合成促進作用が認められるか解析する。並行して、複数の抗生物質で腸内細菌を排除したSDラットに先の実験で得られた菌株を移植し、大腸粘液合成促進作用を検証する。さらに、ビートファイバー内の難消化性糖質を分画してSDラットに与え、同様の効果が認められる難消化性糖質を選出する。現在は5%ビートファイバー飼料を摂取させたラットから盲腸内容物を回収し、菌株を選択しているところである。既に盲腸内容物の有機溶媒による分画は完了している。今後選択された菌株または盲腸内容物画分とヒト結腸上皮細胞株を共培養し、ムチン合成酵素発現量が上昇する菌および物質の特定に挑む。概ね順調に進行している。具体的には、6週齢のSD系雄性ラットを用い、対照食または5%ビートファイバー添加食で14日間飼育した。飲水は水道水を自由飲水させた。この間、飼料摂取量、体重、糞便量、糞中ムチン量の推移を記録した。最終日に安楽死させ、盲腸を摘出した。盲腸組織から盲腸壁の組織学的観察と上皮組織のムチン合成酵素遺伝子発現量を解析した。盲腸内容物は2つに分け、1方はCO2雰囲気下で希釈液を用いて1/10に希釈し、30 xgで2分間遠心分離した。上層に終濃度10%となるようにグリセリンを加え、総菌叢サンプルとして-80°Cで保存した。他方は総細菌数をqPCR法で測定し、細菌叢構成パタンをメタ16S rRNA遺伝子解析により明らかにした。現在、予備検討で行った次世代シーケンサで増加していた菌の選択培地に盲腸内容物を添加し、必要な菌株を得る作業を継続中である。並行して、先に回収した盲腸内容物を等量の蒸留水で希釈し、37°Cで1時間インキュベートした。これに内容物と等量のヘキサンを加え37°Cで1時間インキュベートした。これを3度繰り返し、ヘキサン抽出画分を得た。続いて水層に内容物と等量の酢酸エチルを加え37°Cで1時間インキュベートした。これを3度繰り返し、酢酸エチル抽出画分を得た。
微小抵抗血管潅流システムによる筋原性応答と内皮由来因子とのインタラクションの解明

1.摘出イヌ大腿動脈血管モデル:微細NOセンサー(直径:100μm)を中膜平滑筋層に留置して、ずり応力変化による血管内皮由来NO生成の変化を計測した。灌流量変化に対して約24秒という短い時定数でNO生成量が変化し、灌流量と産生NO量との間に良好な直線関係を認めた。流れ依存性NO生成が、外因性NO(SNAP)の投与により抑制され、NO合成酵素(NOS)の補酵素のBH_1の投与によりこの抑制効果が減弱された。SNAPと同時にsuperoxide(・O_2^-)scavengerのTironを潅流すると外因性NOによる抑制作用が見られなかったことから、外因性NO投与時、NOS活性維持に細胞内BH_1が利用され、一過性にBH_1濃度が減少し、NOSから・O_2^-が放出され、NOと・O_2^-との反応生成物であるperoxynitriteによりNOS活性低下が生じたものと推測された。2.摘出ラット腸間膜小動脈モデル:NO蛍光指示薬(DAF-2DA)をニトログリセリン(NTG)の同時投与で血管壁がほぼ均一に蛍光を発した。NTG由来NO生成メカニズムに血管壁中のチオール基を有する分子が関与することを明らかにした。3.ラット摘出灌流心モデル:灌流圧の100cmH_2Oから50cmH_2Oへの低下で冠灌流量はほぼ半減し、灌流液中で計測したNO産生量は約2倍となった。灌流圧低下による冠灌流量(ずり応力)低下にも関わらずNO産生が増大しておりNO増加による酸素供給維持メカニズムによるものと推測された。4.ヒト生体内総NO産生速度の推算法:単純な絶食14時間後の血中硝酸イオン濃度を計測して、モデル解析により、生体内総NO産生速度は600nmol/minと推算され、従来法(尿中硝酸濃度と尿量との積、RI法など)による値と同レベルとなり、簡便にNO産生速度が推算できた。本年度は、摘出血管モデルを2例を用いて、血管壁中での一酸化窒素(NO)ラジカル計測手法の確立を行い、さらに生理的な側面からいつくかの解析を行い報告した。(1)摘出イヌ大腿動脈血管壁中膜平滑筋層における潅流量(shcar stress)変化による血管内皮由来NOの生成の変化を微小NO電極(直径:100μm)で計測した。その結果、潅流量と生成NO量との間に良好な直線関係を認め、ステップ状の流量増加に対するNO生成増加の時定数が約24秒であることを明らかにした。(Med.Biol.Eng.Comp.印刷中)(2)摘出イヌ大腿動脈血管における潅流量依存性の内皮由来NOの生成能が、外因性NO(SNAP)の投与によりnegative feedbackされることとNO合成酵素のcofactorの一つであるBH4の同時投与によりこの外因性NOによるnegative feedbackの程度が減弱されることを明らかとした。(Jpn.Circ.J.1999)(3)摘出ラット腸間膜小動脈モデル(外径:約300μm)を対象としてニトログリセリン(NTG)投与による血管壁中におけるNOの生成の可視化を試みた。NOに選択的に反応する蛍光指示薬(DAF-2DA)を同時に投与すると血管壁がほぼ均一に蛍光を発した(蛍光ピーク波長:約515nm)。

さらにNTG由来のNO生成メカニズムに血管壁中のチオール基を有する分子が関与していることとNTG由来のNO生成が12分で生ずることを明らかにした。(Jpn.J.Pathophysiol.1998)本年度は、昨年から継続して摘出心臓と摘出血管の2種類の実験モデルを用いて、血管内皮由来の一酸化窒素(NO)ラジカル計測を行い解析を行った。(1)摘出灌流心の灌流圧変化の影響灌流圧を100cmH_2Oから50cmH_2Oに低下すると冠灌流量(肺動脈から駆出される冠灌流液流量)はほぼ半減したが、灌流液中NO濃度は流量との補正値として約2倍となり、灌流圧低下による冠灌流量低下にも関わらずNO産生量が増加しておりNO増加による酸素供給の維持メカニズムによるものと推測された。しかし、このNO産生増加は9週齢ラットにのみ認められ、16週齢ラットではNO産生量はほとんど変化しなかった。さらに心筋代謝機能の指標の一つとしてミトコンドリア内に存在するNADH(虚血レベルの指標)を蛍光CCDシステムで経時的に計測したところ、9週齢心では低圧灌流時に一旦増加傾向にあった蛍光強度がNO産生に少し時間遅れで減少(酸素供給の改善)が観察され、冠灌流維持(心筋内血流分布変化による酸素供給の最適化)にNOの貢献が大きいことが推測された。しかし、16週齢心ではNADH蛍光増加が見られるのみであった。(2)摘出灌流血管における外因性NOの影響昨年度、摘出イヌ大腿動脈を対象として流れ依存性の内因性NO産生を評価したが、本年度は流れ依存性の内因性NO産生に外因性NOの与える影響を評価した。外因性NO投与により約40%の内因性NO産生量の減少を示した。しかし、NO合成酵素のcofactorの一つであるBH_4の投与によりほぼコントロールレベルまで回復した。(3)新型微小NOセンサーの基礎検討従来のNOセンサーに対して感度向上・ノイズ対策の施されたNOセンサーが開発され、試験的性能評価を開始した。現在、in vitroおよびin vivo計測用に改良を進めている。1.摘出灌流血管における外因性NOの影響昨年に続き、摘出イヌ大腿動脈を対象として流れ依存性の内因性NO産生を評価した。これまでの結果では、外因性NO(S-nitroso-N-acetylpenicillamine:SNAP)灌流時に血管内皮細胞内のNO合成酵素(NOS)の補酵素の一つであるテトラヒドロビオプテリン(BH_1)の濃度の減少が窺われた。BH_1はNOS活性部位からのsuperoxide anion(・O^-_2)の脱離制御因子であることを踏まえて、SNAPと同時に細胞膜透過性のある・O^-_2 scavengerのTironを灌流した。その結果、外因性NOによる流れ依存性内因性NO産生の抑制作用は、ほぼ抑制された。以上のことから、外因性NOによりNOS活性の維持のためなどに内皮細胞内BH_1が利用され、一過性にBH_1濃度が減少し、NOSから・O^-_2が放出され、・O^-_2自体による影響とともにNOと・O^-_2との反応生成物であるperoxynitriteによるNOS活性の低下が生じていたものと推測された。外因性NOによる治療を行う場合にこの点に留意してNOの使用を考えることが重要と思われた。2.ヒト体内総NO産生速度の推算昨年度から開始したヒト生体内総NO産生速度の推算方法に基づき、成人(男性5名、女性4名)を対象として、単純な絶食14時間後(夕食-朝食間)の血中硝酸イオン濃度を計測し、生体内総NO産生速度を推算したところ600
光線を操り、図形の性質を追究する数学の授業

レーザーポインターと鏡を使って多角形をつくるゲームを行うこととした。レーザーポインターの光を鏡で反射させて、元のレーザーポインターの光源の位置まで、戻ってくるようにするためには、どうしたらよいのかを考えるゲームとした。子どもはどのように鏡を配置し、どのような角度で鏡に光を当てたら多角形ができるのか考え、試しに実験を行った。そして、多角形をつくるためには何が関係をしているのかを話し合うと、入射角や反射角、鏡の角度が関係しているのではないかと予想した。そこで、最も簡単と考えられる三角形から挑戦し始めた。子どもははじめに正三角形から挑戦した。紙に正三角形をかき、頂点にレーザーポインターと鏡2枚をおき、光の筋が正三角形の辺に沿うように鏡の角度を調整した。正三角形は光と鏡の角度を60°にすればできることがわかった。しかし、正三角形以外の三角形はどのようにすればよいのかわからなかったので、再度、実験を始めた。さらに実験を進めていくと、鏡と鏡の角度が関係していることがわかり調べ始めた。鏡と鏡の角度が90°のとき、光と光が平行に進んでしまうことが同位角や錯覚の関係からわかり、鏡と鏡の角度は90°未満であることがわかった。さらに、鏡の数を増やして、四角形が作れるか考え始めた。正方形を考えると、三角形の時にわかった鏡と鏡の角度を90°にすればできると考え実験すると、すぐにできた。3枚の鏡をコの字型におき、鏡と鏡の角度を90°にすることでできた。そして、実験を通して、一般的な四角形は、鏡と鏡の角度が90°以上でもできたことから、それ以上の範囲があることがわかった。そこで、鏡と鏡の角度を変数xとおき、不等式を使って式に表した。そして、鏡と鏡の角度の和が270°未満の時に四角形ができることがわかった。実験を通した授業を行うことで、錯覚や同位角などの図形の性質を使い、光線が多角形になる理由を説明しようと、主体的に学ぼうとする姿が随所に見られた。
地域変動下の農民家族と女性労働に関する実証的研究

本研究の目的は日本の農村女性の自立の条件と自立の具体的プロセスを女性労働の存在構造を踏まえつつ、明らかにすることであった。本研究の成果の概要を以下のとおりである。第一に農村女性労働の理論的枠組みの検討を行い、農業労働のジェンダー間分業という枠組みを新たに提起し、60年代以降の農業近代化のもとで明確化する農業労働のジェンダー間分業(=機械作業・熟練労働は男性、補助的単純作業は女性)が、農家女性の非所有、無償労働を基礎づけたことを明らかにした。さらにジェンダー間分業は、農家政策、新生活運動や生活改善活動等の教育・普及制度、マスメデイア等をつうじて農民に受容されていったことをあきらかにした。第二に、近年の部門分担、家族経営協定、女性起業等の動きに注目し、インテンシブな調査分析を行うことで、それらが農村女性労働を社会的に価値を持つ自己実現労働に転換し、従来のジェンダー関係の修正を迫る契機が含まれていることを明らかにした。しかし、それも労働市場や農業形態、土地所有制度、さらには「近代家族」イデオロギーに制約されて、一定の限界があることを明らかにした。第三に、女性が労働・経営に参画していくには、地域社会のジェンダー関係を変革していくことが重要である。そこで、家族内や地縁的関係に埋もれていた女性達が志縁や知縁による新たな関係を構築する取り組みに注目し、個を基本としたネットワークを志向しようとする女性たちのエンパワーメントの内実を明らかにした。また、再び地域に根を据えて、志縁と知縁を繋いだ新たな地域共同体の構築を目指そうとする試みが生まれていることを明らかにした。第四に、公的社会教育、普及制度、自治体女性政策が女性の主体的取り組みを支えていることを実証的に明らかにした。とくにエンパワーメントを引き出し、地域づくりの学びを組織するネットワーク活動や学習・教育の役割が重要であることが明らかになった。本研究の目的は我が国農村女性の自立の条件と自立の具体的プロセスを女性労働の存在構造を踏まえつつ、明らかにすることにある。そのためには農村女性労働研究のフレームワークに関わる文献・資料を入手することが必要だが、先行研究が少ないことから、女性労働の様々な知見を収集するとともに、事例研究の積み上げによる理論化こそが重要となる。そこで、3年計画の1年目の今年度は、本格的な調査を実施する前年度という位置づけのもとに次のことを行った。1、農民家族・女性労働論に関する理論的示唆を得るために、専門家・研究者からの指導をうけた。主なテーマは都市労働者家族や女性労働者に関する緒論、農村女性の学習活動の動向、ワーカーズコープや農村女性労働の地域別の動向等である。2、統計資料のデータをコンピュータに打ち込み、農村女性労働の今日的特質の把握に努めた。農村労働市場や農業における家族内協業と女性労働の関連の分析を目下行っている。3、農村女性の注目すべき活動を把握するため、訪問調査を手がけた。農村女性起業の調査を福島県内で、グリーンツーリズムを進めている事例調査を岩手県内で、公民館での学習活動を長野県内で行った。以上の13を実施するため、研究費の大部分を調査旅費と謝金に費やした。13から明らかになりつつあることは、農業労働の編成がジェンダー分業を基礎に行われていること、今日盛んになりつつある農村女性起業や女性の役割が期待されている農家民泊は無償の農家女性労働を社会的に価値をもつ自己実現労働に転換する契機を含んでいること、しかし同時にジェンダー分業を社会的に再生産する可能性もあることである。

問題は両者の成立する条件を、労働市場や農業形態、自治体政策等から分析して具体化・普遍化することである。その際、アジアや先進国との比較研究も重要となってくるだろう。これらは次年度以降の残された研究課題である。本研究の目的は日本の農村女性の自立の条件と自立の具体的プロセスを女性労働の存在構造を踏まえつつ、明らかにすることにある。農村女性労働の先行研究は少なく、女性労働に関わる事例研究の積み上げによる理論化こそが重要となる。3年計画の2年目の今年度は、1年目の統計資料によるマクロデータ分析と農村の訪問調査を踏まえて、次のことを行った。1、農村女性労働の本格的な調査を実施した。女性起業や家族経営協定、女性のネットワーク活動を重視して、福島県内の相双地域及び会津地域、山形県置賜地域、長野県下伊那地域から対象集落、農家、グループを選定して事例調査を行った。2、調査結果をとりまとめる方法や視角について示唆を得るために、専門家・研究者からの指導を受けた。その際、アジアや先進国の女性労働の研究動向の把握にも努めた。3、手薄な西日本の調査研究を3年目に手がけることを見据えて、西日本の農村女性労働に関わる資料を収集した。13から明らかになったことは、家族経営下の農業労働の編成がジェンダー間分業を基礎になされていること、また直売や農産物加工等の女性起業や女性が主要な担い手となる農家民泊、あるいは家族経営協定は農家女性労働を社会的に価値をもつ自己実現労働に転換し、従来のジェンダー間関係の修正を迫る契機を含んでいることが確認された。しかし、それも労働市場や農業形態、土地所有制度に規定されて一定の限界があることが明らかになった。以上の成果については次年度中に公刊する予定である。今後はそれらの要因分析をさらに踏み込んで行うことが大きな課題である。また、ジェンダー間分業の再編に農村地域に展開されつつあるネットワーク活動や公的社会教育や自治体女性政策が果たす意義を理論的・実証的に明らかにすることも重要である。これらは次年度以降の残された課題である。本研究の目的は日本の農村女性の自立の条件と自立の具体的プロセスを女性労働の存在構造を踏まえつつ、明らかにすることであった。1年目は、統計資料によるマクロデータ分析と本格的な農村調査に向けた訪問調査を主に行い、2年目は長野県、山形県、福島県内の本格的な農村調査を実施するとともに、農村女性労働の理論的な枠組みの検討を主に行った。3年目にあたる今年度は、2年間の成果を踏まえつつ、次のことを行った。1、60年代以降の農業近代化のもとで明確化する農業労働のジェンダー間分業が(=機械作業・熟練労働は男性、補助的単純作業は女性)、農家女性の非所有、無償労働、低賃金を基礎づけたこと、ジェンダー間分業は、農家政策、新生活運動や生活改善活動等の教育・普及制度、マスメディア等をつうじて農民に受容されていったことを、統計資料、調査データ、新聞・雑誌等の記事等から明らかにし、公刊した。
アンチセンスオリゴを応用した線維芽細胞増殖因子(KGF)阻害による大腸癌増殖制御

目的:癌転移に不可欠な細胞増殖、血管新生に重要な役割を果たしている線維芽細胞増殖因子FGFは現在までに23種類が報告されており、そのreceptorの局在の相違からfibroblast、血管内皮細胞、上皮細胞など様々な細胞に作用する事が知られている。FGFグループのうち、FGF-7とFGF-10は50%以上のアミノ酸相同性を示す事から、別名Keratinocyte Growth Factor(KGF)-1,2と呼ばれ、上皮細胞に存在する同一のレセプターFGF receptor 2iiib(KGFR)に作用し、上皮細胞の増殖に関与している。今回、大腸癌の分子生物学的治療の標的の一つとしてKGF familyの可能性を検討した。結果:全ての培養大腸癌細胞にKGF-2およびKGFRの発現を確認、recombinant KGF, KGF-2の添加実験により培養大腸癌細胞の増殖促進を確認した。AntisenseとsiRNAを用いた増殖抑制実験では、KGF familyの発現を抑制する事により、培養大腸癌細胞の増殖抑制が確認された。既に臨床応用が実現している血管新生阻害薬と同様に、KGF-1,2およびKGFRも大腸癌の分子標的治療のtargetとして期待できると思われた。目的:我が国の大腸癌増加傾向とその死亡率の高さから、大腸癌に対する化学療法以外の分子生物学的治療薬の開発は急務となっている。細胞増殖や血管新生に重要な役割を果たしている線推芽細胞増殖因子(FGF)に着日し、その中でもFGF7(Keratinocyte Growth Factor、KGF)とFGF10(KGF2)について、大腸癌組織、培養大腸癌細胞において蛋白、mRNAの発現、局在を検討してきた。KGF、KGF2はKGFファミリーと呼ばれ、同一のKGFレセプター(KGFR)に作用し、上皮細胞の増殖に開与している事が知られている。今回、我々は増殖因子KGFファミリーの阻害薬として、アンチセンス・オリゴヌクレオチドを作製し、KGF蛋白の産生抑制による大腸癌増殖制御の可能性を検討した。結果:大腸癌組織においてKGFファミリーの蛋白およびmRNAは、癌周囲の線維芽細胞、癌細胞自身にその発現と局在を認め、KGFRは癌細胞にのみ発現と局在を認めた。これは、大腸癌において癌細胞、癌周囲の線維芽細胞などで産生されたKGF、KGF2が癌細胞に局在するKGFRを介してautocrine、paracrine的に大腸癌増殖に関与している事を示している。今回我々は、培養大腸癌細胞COLO 205へのRecombinant KGF、KGF2の投与によりKGFファミリーは培養大腸癌細胞の増殖を促進する事を確認した(KGF=1.3倍、KGF2=1.7倍)。更に、KGF2のアンチセンスオリゴを作製し、培養大腸癌細胞COLO 205に添加する事により、培養細胞の増殖が30%抑制された。アンチセンスにはFITC標識を行い、共焦点レーザー顕微鏡による観察で、培養細胞内への確実なデリバリーを確認している。KGFファミリー阻害薬も現在実用化されている血管新生阻害薬同様に、癌治療新戦略の分子標的の一つとして期待できる。FGFグループのうち、FGF-7とFGF-10は50%以上のアミノ酸相同性を示す事から、別名Keratinocyte Growth Factor (KGF)-1,2と呼ばれ、上皮細胞に存在する同一のレセプターFGF receptor 2iiib(KGFR)に作用し、上皮細胞の増殖に関与している。結果:全ての培養大腸癌細胞にKGF-2およびKGFRの発現を確認、recombinant KGF,KGF-2の添加実験により培養大腸癌細胞の増殖促進を確認した。結語:既に臨床応用が実現している血管新生阻害薬と同様に、KGF-1,2およびKGFRも大腸癌の分子標的治療のtargetとして期待できると思われた。
フェルミ液体的描像に基づく強相関電子系の理論

銅酸化物高温超伝導に関しては擬ギャップが世界的に注目され,その起源をめぐって論争が続いている.われわれは超伝導揺らぎの立場を取り,理論的に擬ギャップを導出し,物理現象を説明してきた.今年度は特に斥力Hubbardモデルから、引力を導出し,2次元強結合超伝導では擬ギャップが生じることを示した.特に擬ギャップは従来の強結合理論が仮定していた低密度の電子系ではなくて、高密度の系で起こるところが画期的であり、共鳴と言う機構を提案している.これはフェルミ液体の準粒子と超伝導に導くクーパー対状態が共鳴的になり、準粒子の寿命が著しく短くなるものである.この結果を計算によって導くことができた.この振る舞いはフェルミ液体の振舞いとは根本的に対立するものでこの不安定さを経て超伝導が導かれる.さらに電子ドープ系についてもHubbardモデルにFluctuation Exchange近似を適用して超伝導の機構を調べた.この場合はホールドープに比べ引力が弱く擬ギャップが起こりにくい事がわかった.Sr2RuO4に関しては軌道縮退を考え、多バンド系の超伝導の理論を発展させた.我々の提案する3次のバーテックス機構の正しさを確認すると共に、超伝導機構が存在しない他のバンドがどのようにして超伝導に関与していくかが明かにされた.遷移金属酸化物の研究において、その金属状態をめぐって様々の理論が提案されてきた。我々は一貫してフェルミ液体の立場に立って、輸送現象、超伝導現象を理論的に説明してきた。その結果、電気抵抗の異方性とその温度変化、ドーピング依存性について説明することが出来た。ホール係数や光学伝導度の基礎となる表式を導くことが出来た。さらに、電子相関その物が超伝導の起源であることを様々な計算を通じて、確立してきた。銅酸化物超伝導体、有機導体、Sr_2RuO_4や重い電子系CeCu_2Si_2などの超伝導である。このような電子相関による超伝導が、YNi_2B_2Cなどの系や他の重い電子系で実現している可能性について詳細な計算を行っている。われわれの計算結果では、電気抵抗が電子相関によって起こる系でも、その抵抗値が小さく、電子間のクーロン斥力が小さい時には、光学フォノンの引力によってs-波の超伝導が起こり得る可能性が明らかになった。実験の詳細な検討が必要である。もちろん、クーロン斥力が強く、反強磁性揺らぎに適したフェルミ面の場合にはd-波の超伝導が生じる。さらに、ハーフ・フィルドを大きく外れるとp-波等のスピン3重項の超伝導が生じることが示された。さらにパイロクロアと呼ばれるスピン液体的な系の金属絶縁体転移の機構が、電子相関によって起こることが斥力Uに関する摂動計算に依って示された。スピンの秩序のない系のモット転移の理論として初めて導かれた重要な成果である。銅酸化物高温超伝導に関しては擬ギャップが世界的に注目され,その起源をめぐって論争が続いている.われわれは超伝導揺らぎの立場を取り,理論的に擬ギャップを導出し,物理現象を説明してきた.今年度は特に斥力Hubbardモデルから、引力を導出し,2次元強結合超伝導では擬ギャップが生じることを示した.特に擬ギャップは従来の強結合理論が仮定していた低密度の電子系ではなくて、高密度の系で起こるところが画期的であり、共鳴と言う機構を提案している.これはフェルミ液体の準粒子と超伝導に導くクーパー対状態が共鳴的になり、準粒子の寿命が著しく短くなるものである.この結果を計算によって導くことができた.この振る舞いはフェルミ液体の振舞いとは根本的に対立するものでこの不安定さを経て超伝導が導かれる.さらに電子ドープ系についてもHubbardモデルにFluctuation Exchange近似を適用して超伝導の機構を調べた.この場合はホールドープに比べ引力が弱く擬ギャップが起こりにくい事がわかった.Sr2RuO4に関しては軌道縮退を考え、多バンド系の超伝導の理論を発展させた.我々の提案する3次のバーテックス機構の正しさを確認すると共に、超伝導機構が存在しない他のバンドがどのようにして超伝導に関与していくかが明かにされた.
微粒子の精密ハンドリングのための表面電荷制御法の開発

逆円錐台形の微粒子帯電制御装置を開発した。微粒子を気中に分散させて,帯電制御装置の上端から円周に沿うように導入し,下端から円周の流れに沿って排出させた。装置の内壁に2種類の接触帯電用金属板を取り付けると粒子の帯電効率は90%になり,同装置を2基直列に接続すると9899%になった。2種類の金属板の面積比を変えると,各金属板に対応する平衡比電荷を上下限として所望の値に制御できた。微粒子の精密ハンドリングのための表面電荷制御法を開発するために,形状の異なる二つの装置を試作した。一つは円柱形であり,粒子を上端から円周に沿うように導入して,下端から円周の流れに沿って排出させた。いわゆる,接線流入・接線流出方式としており,円柱形の帯電装置内で粒子を気流とともに旋回させて,遠心力を用いて側壁に押し付けることにより,粒子と壁の接触効率を高めるものである。しかし,装置内の粒子および気流の速度は下流に行くほど低下するので遠心力は減少し,側壁への粒子の押し付け力も小さくなる。遠心力の低下を防ぐには,装置出口に向かって半径を小さくし,速度の低下分を補う必用があるため,逆円錐台形の帯電制御装置も試作した。装置内面(上下面および側面)には,接触帯電用金属薄板を取り付けた。金属の材質は,汎用性および帯電性を考慮して,銅,真鍮,ステンレス鋼の3種類とした。帯電列は,(正側)真鍮>銅>ステンレス鋼(負側)であり,2種類の金属による帯電制御実験では,真鍮とステンレス鋼を用い,側面を2分割あるいは4分割して,隣り合う金属の材質が異なるように配置した。上下面には,側面に取り付けた金属に合わせて,扇形に分割して金属薄板を取り付けた。装置内のすべての金属薄板を接地した。装置の入口および出口に吸引式ファラデーケージを取り付けて比電荷を測定した。球形無機酸化物微粒子(質量基準中位径10μm)を用いて実験を行った結果,遠心効果を有効に利用できる逆円錐台形の方が帯電装置として適していることを確かめた。帯電効率は90%であり,2基直列に接続すると9899%の良好な結果が得られた。2種類の金属板の表面積比を変えて粒子の帯電制御特性を評価した結果,粒子と各金属板とによって決まる平衡比電荷を上下限として,その間の所望の値に制御できた。また,理論計算によって粒子の比電荷を推算することが可能になった。帯電微粒子の運動を制御するには,電荷の制御が必要不可欠である。粒子が金属等の異種物質と接触して帯電する場合,電荷移動の駆動源は表面間の接触電位差である。粒子を壁と繰り返して接触させると粒子は帯電するが,これに伴う電気影像効果によって逆電位差が生じるので,粒子の表面電荷密度は平衡に達する。この現象を利用して,気流とともに搬送される微粒子を効率よく帯電させる遠心接触式粒子帯電制御装置を開発した。本装置は逆円錐台形であり,粒子を上端から円周に沿うように導入し,下端から円周の流れに沿って排出させる方式を採用した。いわゆる,接線流入・接線流出方式であり,粒子を気流とともに旋回させて,遠心力で側壁に押し付けることにより,粒子と壁との接触効率を高める。仕事関数の異なる2種類の金属壁を装置の内側に取り付けて,粒子を旋回させながら2種類の金属壁と交互に接触させると粒子の帯電量は所定の範囲に保持できる。2種類の壁の材質および面積比を変えると粒子の帯電量を任意に変更できるが,帯電量をその場で簡単に変更および制御するには,装置内の粒子の移動空間に電界を印加して有効接触電位差を変える必要がある。逆円錐台形の帯電装置に電界を印加できるように対向電極を取り付けて帯電の制御性を検討した結果,粒子は正にも負にも極性を変えられること,および帯電量の制御も容易であることが分かった。また,外部電界による粒子の帯電は,有効接触電位差モデルから導出した理論式によって説明できた。粒子の比電荷(単位質量当たりの帯電量)と印加した外部電界の関係は,粒子の動的接触帯電の特性を表しており,粒子の帯電量がゼロになる外部電界が重要な特性値になることも分かった。
半教師あり学習による対訳コーパスのアラインメント

本研究では、対訳文間単語アライメントを決定する際に、従来の単語情報だけでなく、品詞や、構文構造と取り入れることで、精度の向上を図る。この時、全ての学習コーパスに対して品詞や、構文情報を与えることは困難であるため、半教師ありの学習を行う。日英中の3ヶ国語パラレルコーパスに対し、品詞タグおよび固有名詞意味情報を用いた半教師ありアライメント学習を行い、効果が確認できた。さらに構文構造をアライメントに用いることで性能の向上が確認できた。(1)タグ付きコーパス作成のガイドラインの作成とその評価本研究の目的である半教師あり学習アルゴリズムでは、教師信号であるタグ付きのアライメントコーパスが必要となる。そこで、まずこのコーパス作成のためのガイドラインの作成と、その妥当性の評価を行った。本ガイドラインではアライメントの種類を強対応、弱対応、擬似対応の3種類にわけ、それぞれに対して基準をもうけている。書き言葉コーパス(LDC)と話し言葉コーパス(BTEC)の2種類の中英対訳コーパスに対してアライメントを行い、その評価を行った。その結果、良好なアライメント精度を得ることができ、正当性を確認できた。(2)教師あり学習による単語アライメント半教師あり学習の前段階として、中英対訳コーパスに対して教師ありの条件での単語アライメントを試みた。この時、用いた教師信号は、(1)のガイドラインに従って付与された単語アライメント情報の他、中英の単語間の共起率、中英対訳辞書、文中の相対位置の違い、品詞タグ等である。学習方法としてはコンデイショナルランダムフィールド(CRF)を用いている。この教師あり学習によって得られたモデルを用いて単語アライメントを行った結果、従来法であるGIZA++よりも7%低いアライメント誤り率を得ることができ、付加情報の有用性が確認できた。(3)単語アライメントに対する構文木の利用対訳関係にある文対の片側の言語文に対してその構文木が与えられた場合、もう片側の言語の単語順序に対して、制約がかかる。たとえば片側の言語文が単語A、Bという列を含み、かつAとBが部分木をなす場合、もう片側の言語におけるAとBの対訳語も連続して文中に現れる。この性質を利用して一部の単語アライメント誤りを避けることができる。この手法により翻訳の性能がBLEU値で12%向上し、構文木情報の単語アライメントヘの有効性が確認できた。(1)20年度に用いた単言語タグの種類の拡張20年度は英語および中国語のパラレルコーパスに対し各単語のタグ情報とアライメント情報を付加した。21年度は当初20年度の単語のタグ情報をより詳細なものに発展させる予定であったが、多言語化を先に行うこととした。その理由はタグ情報とアライメント情報は言語に強く依存するため英中2言語では、研究成果が言語対に依存するものかどうかが判断できないためである。そこで、今年度は英中に加え、日本語を加え3各国のタグ、およびアライメント情報付きのパラレルコーパスを整備することとした。(2)昨年度の教師あり学習を半教師あり学習に拡張上記の3各国パラレルコーパスおよび、タグ、アライメント情報なしのパラレルコーパスの両方を用い、半教師あり学習による単語アライメントを試みた。成果としては、日英中いずれの組み合わせにおいてもアライメント精度の向上が確認でき、半教師あり学習の有効性が確認できた。(3)言語間タグを用いた固有名詞の翻訳固有名詞等のアライメントに対し、言語ごとに意味情報等を用いてクラス化を行い、クラス情報を用いたアライメントを行った。この結果、固有名詞等の翻訳性能が向上し、有効性が確認できた。(4)単語アライメントに対する構文木の利用20年度は構文構造をアライメントの際の制約として用いたが、アライメントとして許されるかどうかの2値情報としてしか利用していなかった。今年度はこの制約を確率付きのものに拡張することにより、アライメント精度を向上させることができた。(1)単語アライメントに対する構文木の利用20年度は構文構造をアライメントの際の制約として用い、アライメントとして許されるかどうかの2値情報として利用した。21年度はこの制約を前後のタグに依存した確率付きのものに拡張することにより、アライメント精度を向上させることができた。本年度は、さらに日本語特有の係り受けにおける制約であるHead-Final制約を英日翻訳に導入することにより、翻訳元言語である英語の単語の位置が日本語では入れ替わるかどうかの制約に用いた。日本語では係り受け関係における係り元と係り先の位置関係において、必ず係り先の位置が後ろになるという制約がある。一方英語ではこのような制約はない。従って、英語において係り先の位置が後ろであれば、日本語と同じ語順になり、前であれば語順が逆転すると言う制約を導入することができる。(2)単語アライメント評価コーパスの作成単語のアライメントは内用語間では対応が明確であることが多いが、機能語間では必ずしも明快とは言えない場合が多い。

従って、何らかの基準で機能語間のアライメントを定義しなければ、アライメント精度の評価がうまくできない。このため、本年度はアライメントや統計翻訳で最も広く用いられている評価セットであるMTO8の英中評価コーパスに対し、アライメントを行い、標準となるアライメント精度評価コーパスとして用いることができるようにした。これにより、他組織における研究結果と公平な評価を行うことができるようになり、今後の研究の大きな助けになると考えられる。
ナメクジ咀嚼運動神経回路を用いたアミン性神経伝達物質の修飾作用の研究

本研究ではナメクジの咀嚼運動回路を取り上げ、歯舌感覚神経(RM細胞)に対する各種神経伝達物質の修飾作用、および、その結果もたらされる咀嚼回路の機能的変化を検討した。RM細胞は運動リズムを生成する介在神経回路(Central Pattern Generator)との間に相互興奮性の結合を持ち、餌の硬さに応じて咀嚼パターンを修飾する重要な神経である。RM細胞の静止電位に対するセロトニン、ドパミン、GABA、アセチルコリンの作用を調べたところ、GABA(10^<-4>M)あるいはアセチルコリン(10^<-4>M)の灌流投与によりRM細胞の脱分極が生じ、それに伴ってスパイク幅の延長が観察された。スパイク幅の延長は伝達物質放出量の増強をもたらすので、コリン性の入力によりシナプス伝達効率が増強される可能性を示唆した。RM細胞に対する入力を調べた所、口球上皮及び歯舌伸出筋を電気刺激したときに生じる興奮性シナプス後電位(EPSP)がアトロピン(2×10^<-4>M)あるいはd-ツボクラリン(10^<-4>M)により抑制され、コリン性入力であることがわかった。以上のことは、筋長や張力によりRM細胞と介在神経との結合が増強されることを示唆している。最後に、数理モデルによる神経回路の再構築を検討した。数理モデルは感覚神経、介在神経、運動神経により構成した。各神経の記述はKYSオシレーター:で記述した。RM細胞の特徴であるスパイク幅の延長は、パラメータA_2およびB_2の増減で再現することが判明した。また、3種類の介在神経の結合をLymnaeaの実験データに基づいて構成することにより、咀嚼運動の特徴である3相性の運動リズムも再現できることが判明した。現在、RM細胞のスパイク幅の延長が咀嚼リズムに及ぼす影響を検討している。
Naチャネル活性化因子プロスタシンのノックアウトマウスによる解析

腎臓におけるNa代謝は体液の恒常性や血圧をコントロールする上で最も重要な役割を担っている。腎臓でのNa再吸収において重要な働きをしているのが上皮性Naチャネル(ENaC)である。このENaCはNa代謝異常や高血圧を引き起こす病態において関与していることが知られている。ENaCの活性はアルドステロンやADHなどのホルモンによりコントロールされていることが知られているが、分子生物学的なENaCの活性化機構については未だ不明な点が多い。1998年に私たちはラット腎臓より新しいセリンプロテアーゼであるプロスタシンのcDNAクローニングに成功した。このセリンプロテアーゼはヒトおよびラットにおいて腎臓に強く発現し、その他前立腺、大腸、胃、肺、皮膚などのENaCが発現している上皮性組織に低レベルの発現を認めた。また、抗プロスタシン抗体による免疫染色では腎臓の上皮細胞管腔側の細胞膜に発現を認め、尿中にもその存在を認めている。さらに私たちはアフリカツメガエルの卵母細胞にENaCとプロスタシンを発現させることにより、プロスタシンがENaCを活性化することを世界で初めて証明した(J.Am.Soc.Nephrol.,2001)。更にアルドステロンにより刺激されることも報告した(J.C.I.,2002)。これらの結果はプロスタシンが生体におけるENaCを介したNa再吸収に重要な働きをしていることを示唆するが、プロスタシンの生体における生理学的意義および各種病態における関与を個体レベルで解明した研究は知られていない。本研究の目的はプロスタシン遺伝子のノックアウトマウスを作成し、プロスタシンの生理学的役割を個体レベルで解析することにある。現在、1)マウスゲノムBACクローンライブラリーをスクリーニングし、マウスプロスタシンゲノムを含むBACクローンを単離した。2)制限酵素とパルスフィールド電気泳動およびサザンブロッティングを用いてヒトプロスタシンゲノムの制限酵素地図を作成した。など計画は進行中である。私たちはラット腎臓より新しいセリンプロテアーゼであるプロスタシンのcDNAクローニングに成功した。このセリンプロテアーゼはヒトおよびラットにおいて腎臓に強く発現し、その他前立腺、大腸、胃、肺、皮膚などのENaCが発現している上皮性組織に低レペルの発現を認めた。さらに私たちはアフリカツメガエルの卵母細胞にENaCとプロスタシンを発現させることにより、プロスタシンがENaCを活性化することを世界で初めて証明した。しかしながらプロスタシンの生体における生理学的役割は不明である。本研究の目的はプロスタシン遺伝子のノックアウトマウスを作成し、プロスタシンの生理学的役割を個体レペルで解析することにある。本年度はプロスタシン遺伝子欠損マウスの作製の準備段階にある。まず、ES細胞にターゲティングベクターをエレクトロポレーション法により導入し、相同組換えの起きた細胞をPCR法により同定する。マウス初期胚へES細胞をマイクロインジェクションし、偽妊娠雌マウスに移植する。生まれてきたキメラマウスをバックグラウンドマウスと交配し、ヘテロマウスを作製する。さらにヘテロマウス同士を交配し、ホモマウスを作製する。これと並行して、プロスタシンの生体における生理的機能を検討するため、プロスタシンの抑制薬をラットに持続投与し尿中の電解質排泄を検討した。尿中プロスタシン排泄低下とともに、尿中Na排泄量の減少が認められ、プロスタシンは生体においてNa貯留作用を持つことが推測された。
多糖類の化学反応と生医学材料への応用

1.ヘパリンの抗血液凝固活性は分子量、Nー、およびOー硫酸含量に依存するといわれているが、十分明らかにされていない。そこで、ヘパリンの抗血液凝固活性におよぼす化学構造の影響を明らかにするために、ヘパリンの化学修飾を行ない、それの抗血液凝固活性を追究した。(1)ヘパリンは1ーフルオロー2,4ージニトロベンゼンによって容易にジニトロフェニル(DNP)化され、その反応拠点はヘパリンと未端アミノ酸残基との間に存在するガラクト-ス残基の6位炭素と結合している水酸基と、末端アミノ酸残基であることを認めた。またDNP化ヘパリンの抗血液凝固活性は未修飾試料に比べて著しく低下し、ヘパリンにおける上記修飾拠点と抗血液凝固活性とは密接に関係していることを認めた。(2)ヘパリンと2,4,6ートリニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム(TNBS)との反応を光分学的に究明した。すなわち、TNBSと反応するヘパリン中のアミノ基はヘパリン鎖の末端に残存するαーアミノ酸残基のアミノ基とヘパリン主鎖中のヘキソサミン残基中の遊離アミノ基の2種類であること、およびそれらアミノ基とTNBSとの反応性は著しく相違することを認めた。2.優れた保水能力と異物質の組織への侵入防止機能をもっているヒアルロン酸を種々の蛋白質に固定化し、生体適合性の優れた重度火傷の被覆材及び人工皮膚の開発を目的として本研究を行なった。(1)塩化シアヌ-ルを架橋剤としてヒアルロン酸をアルカリ性下で絹フィブロイン膜に固定化させた。得られた固定化膜はメタクロマジ-を示し、ヒアルロン酸の固定化が確認された。また、FTーIRで固定化ヒアルロン酸量を定量した。このようにして得られたヒアルロン酸固定化絹フィブロイン膜の吸水性はヒアルロン酸の結合量の増加に伴って著しく増大した。(2)ヒアルロン酸をホルムアルデヒドで固定化させた鶏卵殻膜はメタクロマジ-を示し、ヒアルロン酸の共有結合による固定化が確認された。そして、固定化膜の水和度はヒアルロン酸の結合量と共に増加した。しかし、水中における溶存酸素の透過機能はヒアルロン酸の結合量とは全く無関係に未反応鶏卵殻膜と同程度であり、シリコ-ンゴム膜とほヾ等しかった。また、ヒアルロン酸固定化鶏卵殻膜の生体適合性(血小板の粘着試験)は未反応鶏卵殻膜よりも明瞭に優れていた。そしてまた、鶏卵殻膜の代りにゼラチン膜を使用した場合にも、鶏卵殻膜の場合とほヾ同様な結果を得た。
核酸認識機能を有する多糖誘導体の合成およびその相互作用

本研究では多糖であるヒアルロン酸の側鎖に核酸認識部位を導入することにより、生体適合性・特異性を有する核酸アナログの開発を目的とした。本研究において私は核酸塩基やヌクレオシド誘導体を核酸認識部位として用いた。具体的にはカルボキシルエチル、アミノエチル、ヒドロキシエチルチミンや5′-アミノ、5′-カルボキシルチミジンを用い、ヒアルロン酸側鎖に導入することについて検討した。核酸認識部位のヒアルロン酸への導入は活性エステル法などの高分子反応により行なった。ヒアルロン酸のN-アセチル-D-グルコサミンのアセチル基をアルカリ加水分解によりアミノ基に変換した後、カルボキシルエチルチミンあるいはチミジン-5′-カルボン酸の活性エステル誘導体との反応により行った。また、アミノエチルチミンあるいは5′-アミノチミジンを、ヒアルロン酸ならびにスルホニル化ヒアルロン酸に同様に活性エステル法を用いて導入した。得られた誘導体のUVならびにCDスペクトルを用いて、その構造ならびにpoly(A)・poly(U)等のポリヌクレオチド類との相互作用について検討した結果、本研究により得られた核酸アナログは良好な水溶性を示すとともに、水溶液中において核酸塩基認識機能を有していることが明らかとなった。さらにこの誘導体は良好な成膜性を示したため、核酸塩基認識機能を利用した核酸成分選択分離膜としての応用の可能性も見出した。