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貝毒アザスピロ酸の全合成とハプテン合成に関する研究

アザスピロ酸は、ムール貝などの食用二枚貝によってアイルランドで発生する新規食中毒『アザスピロ酸中毒』の原因毒として単離・構造決定されたポリエーテル化合物である。この食中毒が初めて報告されてから13年にもなるが、未だにその食中毒の分子機構や貝の毒化の原因が解明されていない。この食中毒による被害は、現在では時期を問わず一年中見受けられるようになり、その範囲も遠く南のモロッコにまで広がっている。こうした社会不安から、合成化学的研究による検出法の確立、生物活性の正確な評価、構造活性相関、活性部位の特定、分子標的の同定などが求められている。本研究ではアザスピロ酸の全合成と、その抗体調製のためのハプテン開発を目的とした検討を進めた。まず、E環部に相当するアリルスズ化合物をマロン酸誘導体から16段階で合成する方法を確立した。FGHI環部に相当するC28-C40位セグメントの合成に際しては、化合物の不安定性などを考慮して検討を行い、環化の順序についてはHI環→FG環が収率と選択性の点で優れているという知見を得た。アミノ基の保護基についても環化の選択性に及ぼす影響などを調べ、プロピルカルバメートがHI環の形成および他の官能基との区別において満足できる結果を与えることを見出した。E環部およびFGHI環部セグメントのカップリング反応は、塩化インジウムをTHF中で作用させる穏和な方法によって極めて円滑に進行し、88%の収率で生成物を与えた。最後にFG環をシリル保護基を脱保護しながら形成させ、アザスピロ酸下半分の保護体の合成を達成した。この化合物からハプテンとなるアザスピロ酸の下半分の構造へと導くために、アミノ基保護基の除去を次に検討し、トリメチルシリルエチルカルバメート基がより優れていることを見出した。この保護基の除去はTBAFを用いることによってスムーズかつ好収率に進行したため、これを用いた下半分の合成を再び行うこととした。また、タンパク質に導入するためのリンカーの検討を行い、E環に対してアルキル鎖リンカーを直接導入する方法が良好な結果を与えたため、これらの方針に沿ったハプテン合成を進めているところである。多段階合成であるため、ハプテンの調製にまではあと数ケ月かかると予想されるが、主な問題点はすでにクリアしているため、目的は達成できる見込みであるアザスピロ酸は、ムール貝などの食用二枚貝によってアイルランドで発生する新規食中毒『アザスピロ酸中毒』の原因毒として単離・構造決定されたポリエーテル化合物である。多段階合成であるため、ハプテンの調製にまではあと数ケ月かかると予想されるが、主な問題点はすでにクリアしているため、目的は達成できる見込みであるアザスピロ酸は、ムール貝などの二枚貝によってアイルランドで発生する新規食中毒『アザスピロ酸中毒』の原因毒として単離・構造決定されたポリエーテル化合物である。本年度はこの化合物の全合成に向けて、その下半分(EFGHI環部)に相当するC21-C40位セグメントの合成を行った。FGHI環部に相当するC28-C40位セグメントは、酸性の条件下で不安定なスピロアミナール構造を含んでいるため、高収率合成法の開発に取り組んだ。ここでは主に環化の順序と、40位アミノ基の保護基の選択に焦点を当て、検討を進めた。

その結果、環化の順序についてはHI環→FG環が収率と選択性の点で優れているという結論に達した。アミノ基の保護基については、スルホンアミドを採用したときに、HI環形成が望む選択性では進行せず、天然物とは逆の立体化学のものが選択的に生じるということが明らかになった。アリルカルバメート保護基にすると、HI環形成反応が高収率、高選択性で進行することを見出したが、C28,32位水酸基に用いたベンジル保護基との区別に困難があった。そこでこのアミノ基の保護基にプロピルカルバメートを採用したところ、HI環の形成および他の官能基との区別において満足できる結果を与えた。合成した二つのE環部およびFGHI環部セグメントのカップリング反応は、塩化インジウムをTHF中で作用させる穏和な方法によって極めて円滑に進行し、88%の収率で生成物を与えた。最後にFG環をシリル保護基を脱保護しながら形成させ、アザスピロ酸下半分の保護体の合成を達成した。アザスピロ酸は、ムール貝などの二枚貝によってアイルランドで発生する新規食中毒『アザスピロ酸中毒』の原因毒として単離・構造決定されたポリエーテル化合物である。本研究では前年度(H17)までにその下半分(EFGHI環部)に相当するC21-C40位セグメントの合成に成功している。本年度は、この合成において問題となっていた部分の解決をまず図った。具体的には、まずC40位アミノ基の保護基に用いていたプロピルカルバメート基の除去の検討を行った。Red-A1を用いた場合に10-70%程度の収率で進行することがわかったが、基質によって収率にばらつきがあり、基本的に高収率では進行しないことがわかった。そこでメチルカルバメサトやフェニルカルバメートなど、他のカルバメート系保護基の検討も行い、最終的にトリメチルシリルエチルカルバメート基が本研究の目的に最も適していることを見出し、これを用いたC21-C40位セグメントの大量合成のために足がかりを付けた。また、本年度はアザスピロ酸の上半分の合成に着手し、CD環部に相当するC13-C20位セグメントの合成、およびE環部との縮合の予備実験を行った。CD環部の合成は、出発原料に1,5-ヘキサジエン-3-オールを用いて行い、クライゼン転位および不斉ジヒドロキシル化を鍵反応とする合成によって12段階でアルデヒド体として達成することができた。このアルデヒドに対し、E環部スルホンをリチオ化して縮合させたところ、10-20%程度の低収率ながら縮合生成物を得ることができた。ここで得られた知見は、アザスピロ酸の収束的な効率合成に直接的に役立つだけでなく、アザスピロ酸の抗体の開発や、構造活性相関研究を進めるうえで、極めて重要である。アザスピロ酸は、ムール貝などの食用二枚貝によってアイルランドで発生する新規食中毒『アザスピロ酸中毒』の原因毒として単離・構造決定されたポリエーテル化合物である。この食中毒が初めて報告されてから13年にもなるが、未だにその食中毒の分子機構や貝の毒化の原因が解明されていない。この食中毒による被害は、現在では時期を問わず一年中見受けられるようになり、その範囲も遠く南のモロッコにまで広がっている。こうした社会不安から、合成化学的研究による検出法の確立、生物活性の正確な評価、構造活性相関、活性部位の特定、分子標的の同定などが求められている。本研究ではアザスピロ酸の全合成と、その抗体調製のためのハプテン開発を目的とした検討を進めている。
初期胚細胞コミュニティーにおける遺伝子と細胞の挙動の解析

ほ乳類の初期発生では細胞の配置、挙動、遺伝子発現が確定されておらず、胚の中の細胞コミュニティーの中で細胞の分化や体軸、胚の形の情報がどのように形成されていくか明確でなかった。本研究によって、着床前胚における細胞分化は段階によって制御様式が異なることが明らかになった。また、ES細胞を用いた解析により詳細な分子機構を解明した。細胞の挙動などを解析するためのツールとして細胞内のオルガネラなどを可視化するレポーターマウスを作製し広く公開した。また、ライブイメージング用の顕微鏡装置の開発を行った。更に、胚盤胞に対するモノクローナル抗体を作製し、そのスクリーニングに使うマイクロデバイスの開発を行った。細胞の性質を決める因子群の挙動と機能の解析Nanogプロモーターの下流でGFPを発現するマウス胚を用いて、胚盤胞に至る時期までのライブイメージングを行った。そのデータを元に、胚の中の各細胞でのNanogの発現量の経時的解析を行った。その結果、Nanogの発現は3段階の制御が行われていることが明らかになった。また他の遺伝子に関してはレポーター用BACの作製を開始した。今後順次トランスジェニックマウスの作製を進める。着床直後からの胚発生をin vitroで再現する培養法の確立前側臓側内胚葉(AVE)をGFPで標識したトランスジェニックマウス胚を用いて、胚盤胞からの培養条件を検討した。依然正常発生する効率は低いが、ゲル内で発生させることで比較的形態の保たれた発生を再現することに成功した。一方で、胚を培養しながら蛍光画像を取得する新たな顕微鏡システムに関しても、CO2インキュベーターを基盤とするシステムの開発に着手した。現状では、LSM装置とCCDカメラの結合部などに調題があるが、画像取得ができる段階にまで進んだ。胚の細胞内小器官を蛍光標識するマウスの作製理化学研究所発生・再生総合科学研究センターの変異マウスユニットとの共同開発で、核、細胞膜、細胞骨格などを蛍光タンパク質で標識するマウス7)作製を進めている。現段階でいくつかのマウスが作製された。着床前胚および、着床後の7日目胚を中心にそれぞれの蛍光タンパク質の局在を確認する作業を開始した。細胞の性質を決める因子群の挙動と機能の解析着床前胚における細胞分化に関連するCdx2,Klf4,Gata6遺伝子の発現を蛍光タンパク質で可視化するBACトランスジェニックマウス系統を樹立した(豊岡)。また、これらのマウス胚の観察用の新規の顕微鏡システムを完成した。着床直後からの胚培養をin vitroで再現する培養法の確立昨年度に引き続き条件検討を行い、本年度は細胞外基質を胚の外側におく条件を探った。比較的形態的には良好な胚発生がみられているが依然確率が低い為さらなる改善が必要である。更に、この培養を連続観察するために、高度に環境を調節されたタイムラプス装置の改良を進めた。胚の細胞内小器官を蛍光標識するマウスの作製細胞骨格、膜、ゴルジなどの細胞内に局在する蛍光タンパク質を発現する一連のノックアウトマウス系統を作製し、論文として発表の準備をすすめた。今後これらを広く一般に公開する。ウサギを用いた哺乳類初期発生の解析着床前に前後軸形成が終了するウサギ胚を用いた解析を開始した。胚葉形成、体軸形成をモニターする為の数十の遺伝子発現を体軸形成までの時期の各段階でqPCRを用いて解析した。その結果マウスとは挙動の異なる分子が存在することが示唆された。ES細胞を用いた初期胚の特性の解析初期発生過程に特異的に起こるimprinted X inactivationに必要なX染色体上の情報は、ES細胞では完全に消去されている事を、試験管内分化誘導系ならびにクローン胚作成により確認した。(丹羽)哺乳類初期胚における細胞・遺伝子の動態の解析、ES細胞を用いた分化制御機構の詳細な解析を進める。胚の中でそれぞれの細胞がどのように振る舞い、その際に分化形質がどのような分子メカニズムに基づいて決められるか、細胞コミュニティーとして胚が如何に形成されるかを明らかにする。1、細胞の性質を決める因子群の挙動と機能の解析着床前の細胞の分化形質の獲得に関与する複数の遺伝子(Cdx2,Gata6,PDGFR-α)に関して蛍光タンパク質でその転写量を可視化するトランスジェニックマウスにおいて、蛍光タンパク質と、内在性のタンパク質の挙動が一致しているかを確認した。遺伝子発現のライブイメージング観察を開始した。Essrb遺伝子に機能解析のため、Esrrb誘導欠損ES細胞を作製し、EsrrbがWntシグナル下で働く転写因子Tcf3の標的である事を同定した。EsrrbのES細胞におけるゲノム標的部位をクロマチン免疫沈降-大規模シーグエンス解析で同定した。

2、着床直後からの胚発生をin vitroで再現する培養法の確立培養条件や、胚を細胞外基質などで封入するなどの培養条件を改善し、胚盤胞から体軸形成の時期までの培養に形態で判断する限り効率を上げた。3、胚の細胞内小器官を蛍光標識するマウスの観察細胞骨格系、オルガネラなどに特異的に局在する蛍光タンパク質をコードする遺伝子をRosa26遺伝子座へノックインしたマウスに関しては既に論文発表を行い、広く研究者コミュニティーに利用してもらえる状態に至った。4、ウサギを用いた哺乳類初期発生の解析マウスに比較して体軸形成時期の観察が容易になる可能性が高いウサギ胚の解析を継続する。前後軸形成の時期に関して、複数の遺伝子に関してin situハイブリダイゼーションによる発現解析を進めた。以下の項目について研究を進め、それぞれ成果が得られた。細胞の性質を決める因子群の挙動と機能の解析GATA6およびCdx2の遺伝子発現と将来の分化形質との間連をライブイメージングによって解析した。これによって、栄養外胚葉は、胚の外側で分化が誘導されるが、一旦分化誘導された後にもその運命が変更されることが明らかになった。胚盤胞に対して作製したモノクローナル抗体のスクリーニングを新規に開発したマイクロデバイスを用いて終了した。新規の発現パターンを示す複数の抗体が得られた。誘導型ノックアウト技術を用いたES細胞における遺伝子機能解析新規に開発した方法を用いて誘導型ノックアウトES細胞を作成し、Trp53およびXpcの遺伝子機能解析を行った。これまでにES細胞の分化誘導過程で必須の機能を有すると報告されていたTrp53はES細胞の2次元での分化には必要であるが、3次元での分化(胚様体形成)には必要ない事がわかった。また、ES細胞においてOct3/4と複合体を形成し、その転写活性化能に寄与するとされていたXpcについて解析した。その結果、Xpcの知られている全ての機能ドメインを欠失させても、ES細胞は多能性を維持する事ができ、Oct3/4の転写活性化能も変化しない事を明らかにした。ウサギを用いた哺乳類初期発生の解析マウスと異なるタイプの初期発生様式が見られるウサギを用いて各細胞種のマーカーの遺伝子発現パターンを解析した。これにより、マウスと異なる原始内胚葉の形成様式が明らかになった。子宮内での胚の存在様式の解析マウス胚が着床する4日目から体軸形成が見られる6日目にかけて連続的にサンプリングを行い、子宮丸ごとの連続切片を作製した。スライドスキャナーを用いて画像取得し、3次元再構築する手法を開発した。これらのデータのデーターベース化を開始した。以下の4つの項目を通して哺乳類初期胚における遺伝子と細胞の挙動の解析を進めた。1)細胞の性質を決める因子群の挙動と機能の解析着床前の細胞の分化形質の獲得に関与する複数の遺伝子に関して発現を可視化するマウスを用いて原始内胚葉への細胞分化と、それに伴う細胞の移動についてライブイメージングを中心とする解析を行った。着床前後胚で発現する分子に対するモノクローナル抗体のスクリーニングを更に進めた。また、マイクロ流体デバイス技術を活用したモノクローナル抗体スクリーニングシステムを完成させた。
真核由来葉緑体分裂因子と包膜脂質による葉緑体分裂制御機構の解析

葉緑体分裂の制御は葉緑体を細胞に保持するために必須であり、最適な数と大きさを維持する機構は葉緑体の機能にとって重要である。本研究では、葉緑体分裂の制御機構を装置の真核由来因子と葉緑体膜脂質との相互作用に着目して明らかにすることを目指して解析している。昨年度までに、葉緑体分裂装置の構成タンパク質PDV1とPDV2がホスファチジルイノシトールー4-リン酸(PI4P)などのいくつかの脂質と特異的に結合することを見出した。PI4キナーゼ(PI4K)の阻害剤を添加した培地で生育したシロイヌナズナでは、無処理のものに比べて細胞あたりの葉緑体数が増加し葉緑体が小さくなっていた。シロイヌナズナに存在する4つのPI4Kのうち、2つのPI4Kが細胞質に局在していることを昨年度までに明らかにした。本年度は、PI4キナーゼ(PI4K)の阻害剤を添加した培地で生育したシロイヌナズナやPI4Kの発現抑制株では、葉緑体膜に含まれるPI4Pの量が低下していることを確かめた。PI4Pによる制御は主にPDV1を介して行われており、PI4Pが減少すると葉緑体に局在するDRP5Bの量が増えることをこれまでに示した。DRP5Bは葉緑体のくびり切りに必要な因子であり、PDV1、PDV2によってリクルートされる。本年度、阻害剤処理によって葉緑体に局在するDRP5Bの量が増えていることを単離葉緑体で確かめた。PI4PはPDV1とDRP5Bの相互作用を変化させ、葉緑体のDRP5B量を制御することで葉緑体分裂を制御していることが示唆された。しかし、drp5b変異体でもPI4P合成を阻害すると葉緑体の数が増えたことから、葉緑体へ局在するDRP5Bの量をコントロールする以外にもPI4Pの制御を受ける分裂機構が存在することが示唆された。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究では、葉緑体分裂の制御機構を、装置の真核由来因子と葉緑体膜脂質との相互作用に着目して明らかにすることを目指して解析している。PDV2がホスファチジルイノシトール4-リン酸(PI4P)と特異的な相互作用をすると考えられることから、葉緑体上でPI4Pを合成する酵素(PI4K)の探索を行った。PI4Kと考えられる4つの遺伝子のうち3つについて、蛍光タンパク質GFPとの融合タンパク質を一過的に発現させ、その細胞内局在を観察した。残りの一つについては得られたRNAのコードするタンパク質すべてが活性部位を保存していなかったことから偽遺伝子と結論付けた。3つのPI4K遺伝子のうち、ひとつは細胞膜上と細胞内の複数の輝点として観察され、過去の知見から細胞膜とトランスゴルジネットワークに局在すると考えられた。残りの二つは細胞質全体に局在が観察され、これらは葉緑体外包膜上のPIをリン酸化できる可能性が考えられるため、今後詳しく解析を進めていく予定である。現在、これら遺伝子の欠損変異体の入手手続き中である。またノックダウン変異体の作製も計画している。PI4Kの局在は葉緑体のPI4Pの働きを調べる上で重要な知見であり、今後の変異体の解析によって葉緑体分裂への関わりやそれ以外の役割などが明らかになると考えている。PI4Pを可視化した植物体の種を分与してもらったので、それを使った解析も進行中である。PDV2遺伝子の破壊株や過剰発現体とのかけあわせを行い、葉緑体上のPI4Pの局在の状態などを調べる予定である。また、PI4Kの阻害剤を用いてPI4Pの葉緑体分裂への影響を調べる解析を行っており、小松菜の葉片を培養する予備的な実験を行っている。PDV2のホモログであるPDV1についても、大腸菌で遺伝子を発現させるコンストラクトを作製し、現在タンパク質の精製を試みているところであり、脂質との相互作用を調べる予定である。分裂因子PDV2と相互作用すると考えられるPI4Pの合成酵素(PI4K)の阻害剤を入れた培地で野生型のシロイヌナズナを育成させたところ、細胞当たりの葉緑体数が増え、葉緑体の大きさが小さくなっていることが観察された。これはPI4Pの葉緑体分裂への関与を示す重要な結果であり、現在追試中である。この阻害剤の効果がPDV2を介しているか調べるために、PDV2過剰発現株、発現量が半減しているpdv2/PDV2へテロ欠損株、pdv1欠損株などを阻害剤存在下で育成する実験を現在進行中である。昨年度の成果からPI4Kの候補として特定した2つの遺伝子の欠損変異体を入手した。一方の遺伝子は破壊株が致死であると考えられるため、薬剤誘導プロモーターで制御できるノックダウン変異体の作製を行った。また、GFPとの融合遺伝子の発現株や、PI4Kの過剰発現株の作製も進めており、現在育成中である。

PI4Kの欠損及びノックダウウン株で葉緑体の分裂の促進、過剰発現株で葉緑体分裂の阻害などの表現型が観察されれば、阻害剤の結果と合わせて、PI4Kが葉緑体分裂を負に制御していることをしめすことができる。PDV2の脂質との相互作用部位を特定する実験を進めている。葉緑体の膜間領域に露出していると考えられるC末領域を欠くタンパク質でも全長タンパク質とほぼ同じ相互作用を示す結果が得られている。このことから、PI4Pと相互作用しているのは細胞質側の領域であると考えられ、細胞質のPI4Kが葉緑体分裂に関わるPI4Pと相互作用しているという現在の仮説と合致する結果である。さらに相互作用する領域を狭めていく作業を進行中であり、相互作用部位を特定することでPDV2への理解が深まり相互作用部位を用いた解析等に使えると考えている。本研究では、葉緑体分裂の制御機構を装置の真核由来因子と葉緑体膜脂質との相互作用に着目して明らかにすることを目指して解析している。昨年度までに、葉緑体分裂装置の構成タンパク質PDV2がホスファチジルイノシトール-4-リン酸(PI4P)などのいくつかの脂質と特異的に結合することを見出した。今年度PDV1と脂質の相互作用を調べ、PDV2と同様にPI4Pとの特異的な相互作用を検出した。PI4キナーゼ(PI4K)の阻害剤を添加した培地で生育したシロイヌナズナでは、無処理のものに比べて細胞あたりの葉緑体数が増加し葉緑体が小さくなっていた。pdvl変異体を阻害剤処理した場合には葉緑体数の増加はごくわずかにしか見られず、pdv2変異体では増加が見られたことから、PDV1を介してPI4Pが葉緑体分裂を制御していることが示唆された。シロイヌナズナに存在する4つのPI4Kのうち、2つのPI4Kが細胞質に局在していることを昨年度までに明らかにした。一方の遺伝子は破壊株が致死であると考えられるため、薬剤誘導プロモーターで制御できるノックダウン変異体およびGFPとの融合遺伝子の発現株の作製を24年度に行い、今年度はそれを用いた解析を行った。これらの遺伝子の欠損変異体および発現抑制株では細胞あたりの葉緑体数が増加しており、葉緑体分裂を制御するPIPシグナル経路の存在が裏付けられた。シロイヌナズナをPI4K阻害剤で処理したとき、PDV1とPDV2のタンパク質量は無処理の場合と変わらなかった。しかし、PDV1とPDV2によって葉緑体にリクルートされる分裂装置のタンパク質DRP5Bの量は阻害剤処理によって増加することがわかった。GFP-DRP5Bの細胞内局在を解析すると、阻害剤処理によって葉緑体表面に局在するDRP5Bの量が増えていた。これらのことから、PI4PはPDVIと結合することで、PDV1とDRP5Bの結合の強さを変化させ、葉緑体にリクルートするDRP5B量をコントロールすることで葉緑体分裂を制御していることが示唆された。これらの成果をまとめ、現在、学術誌に投稿中である。葉緑体分裂の制御は葉緑体を細胞に保持するために必須であり、最適な数と大きさを維持する機構は葉緑体の機能にとって重要である。昨年度までに、葉緑体分裂装置の構成タンパク質PDV1とPDV2がホスファチジルイノシトールー4-リン酸(PI4P)などのいくつかの脂質と特異的に結合することを見出した。
平安京における儀礼及び住空間に関する考古学的研究

長岡宮・平安宮の儀礼について、本研究では、地形から見た宮の立地や各殿舎間の配置について現地形から探る方法を採用した。その結果宮内に龍尾壇以外に4つの大きな段があり、宮内をほぼ横断する。特に内裏承明門の段差が顕著である。このことから平安宮の儀礼及び住空間の特徴は、朱雀門・応天門・会昌門→朝堂院、豊楽殿→大極殿院→承明門→紫宸殿・仁寿殿・承香殿・皇后宮・後宮域→神嘉殿とテラス毎に立地し、朱雀門から神嘉殿に至る「高さのヒエラルキー」が厳然と明瞭に構築されたことが窺える。一方長岡宮は、向日丘陵の東斜面を利用しているが、その北半は北西から南東に伸びる急斜面が多く、各官衙が立地するような適度な平場が限定される。その中で朝堂院は標高29mから32mの最大規模の緩斜面に立地し、整地など行い安定面を確保する。延暦8年に移った内裏は2123mの緩斜面にあり、大極殿域とは8mほどの比高差が生じ、空間序列は大極殿域が優位となる。その北には東西方向に開析谷があり、京造営当初の内裏が想定されるが、立地が不適切である。ただ朝堂院・大極殿院は、大極殿3後殿が最高部に位置し、ついで閤門、朝堂院と低くなり、一定の空間序列が窺える。長岡京東院は2本の河川に挟まれた三角形上の微高地に立地し、独立性が強い景観を有している。さらにこれらの地割を分析すると長岡宮では、大極殿前庭と内裏御在所の空間を確保するが、反面朝堂院や内裏正殿前庭が逆に狭まる矛盾がみられ、長岡京東院では内裏前庭を大きく拡大し、複数の殿舎で正殿を構成するなど、新たな空間構成を構築する様々な方法が採用されている。平安宮では東院の手法を発展させ、条坊制を従来の分散型から集積型へと移行することにより、宮を拡大することで大極殿院・朝堂院・内裏の矛盾の解消を図った。このように長岡宮と平安宮では、院・内裏・官衙の各殿舎配置まで異なり、両宮の相違点が指摘できる。平安宮の官衙配置についての最近の成果は、古代学協会編の『平安京提要』や京都市埋蔵文化財研究所調査報告『平安宮I』に網羅されている。しかし、これらに収録された殿舎配置について種々の相異点がある。その為、従来の調査成果の収集のみならずその相異点を生み出した背景についても検討する作業も行った。今回朝堂院の殿舎配置について注目した調査に平成8年のものがある。この調査は暉章堂、明礼堂、朝堂院東回廊、太政官西限間の立会い調査であったが、基壇位置や官衙区画を確定できる正確な座標データが得られた。その結果、朝堂院中軸と暉章堂間が5.6丈であったものが5.3丈、明礼堂東端と朝堂院東回廊心までが4丈から4.7丈となり、朝堂院中軸から回廊心までが32丈としていたのが32丈6尺と6尺分広い可能性がでてきた。また朝空浣の龍尾壇から南回廊心までの南北間84については問題ないが、龍尾壇と昌福堂北端間が7.3丈と同じであるが、明礼堂南端から南回廊心までが6.4丈から5.9丈であった可能性もでてきた。これについては、暉章堂北端の検出により、従来北端と考えられていた修式堂凝灰岩外装施設が階段張り出しである可能性や殿舎規模の相異から生じたものである。検出された基壇施設や官衙区画施設の遺構の時期が問題となるが、遺構群の中には改築された可能性があるものが一部認められることから、次年度に更なる検討が必要である。次いで旧地形の復元のための基礎作業として、現地形の復元作業を開始した。まず京都市が管理する500分の1現況図の平安官相当範屈をコンピュータに入力する作業を一応終了した。次いでその図に記入されている標高を示すデータのX.Y.Zの3座標を読み取り、コンピュータ上に入力する作業を開始している。これらの入力作業が終了次第オートキャドのソフトを使用し、3次元による地形復元作業に移る計画である。

延暦8年に移った内裏は2123mの緩斜面にあり、大極殿域とは8mほどの比高差が生じ、空間序列は大極殿域が優位となる。その北には東西方向に開析谷があり、京造営当初の内裏が想定されるが、立地が不適切である。ただ朝堂院・大極殿院は、大極殿3後殿が最高部に位置し、ついで閤門、朝堂院と低くなり、一定の空間序列が窺える。長岡京東院は2本の河川に挟まれた三角形上の微高地に立地し、独立性が強い景観を有している。さらにこれらの地割を分析すると長岡宮では、大極殿前庭と内裏御在所の空間を確保するが、反面朝堂院や内裏正殿前庭が逆に狭まる矛盾がみられ、長岡京東院では内裏前庭を大きく拡大し、複数の殿舎で正殿を構成するなど、新たな空間構成を構築する様々な方法が採用されている。平安宮では東院の手法を発展させ、条坊制を従来の分散型から集積型へと移行することにより、宮を拡大することで大極殿院・朝堂院・内裏の矛盾の解消を図った。このように長岡宮と平安宮では、院・内裏・官衙の各殿舎配置まで異なり、両宮の相違点が指摘できる。平安宮の中で政務や儀礼の中心は、大極殿・朝堂院であり、その殿舎配置に関しては、九条家本をはじめとする様々な指図がしられる。更に近年考古学的成果に基づき、その復元研究も積み重ねられ、昨年度新たに得られた知見から大極殿・朝堂院域の復元作業を行った。今年度はその成果に基づき500/1京都市現況図による街区と標高点の3次元データをデジタイザー化する作業を中心に、随時入力していった。その上で大極殿・朝堂院域に関して3次元データ化し終わったものをコンピュータ上でCAD情報に変換し、ワイヤフレームモデルを構築する段階に到った。一方大極殿・朝堂院域における主要な調査地点の遺構検出面のレベルに注目し、当地域の旧地表の復元に関する作業を開始した。その中で大極殿北端の昭慶門から龍尾壇までの傾斜は比較的なだらかで、龍尾壇の高低差も1.5m前後と比較的ないこと、朝堂院域の各殿舎ごとの高低差が一定してなく、ばらつきがみられることが明らかになりつつある。その上で現地表面との対応関係の検討が次の作業として必要となる。また宮城指図の内、陽明文庫本、仁和寺本、故福山敏男先生所蔵本などのスキャナーで読みとり、復元した大極殿・朝堂院域と指図の関係を検討する作業も開始した。更に内裏地域についても500/1京都市現況図の街区と標高点(単点、一筆高)の3次元データをデジタイザー化する作業を開始した。おりしも京都市南区久世殿城の長岡京から「東院」に想定される遺跡が発見され、平安宮の初期の内裏を知る上で重要な手がかりが得られた。調査関係者の協力を得て、次年度その遺跡の3次元データ化を図ると共に平安宮内裏で確認された遺構群との比較し、分析を行う予定である。平安宮での、政務や儀礼の中心の施設としては、大極殿と朝堂院であり、その配置に関しては九条家本などの指図に基づいた復元案が提起されている。本研究において、学史をふまえ、かつ近年の考古学的成果に基づく新たな平安宮の復元を試みる中で、政務や儀礼の実態を検討することを主題としている。昨年まで続けてきた1/500の京都市現況図による街区と標高点の3次元データをコンピュータ上で、CAD情報に変換して、ワイヤフレームモデルを構築する作業を、本年度開始した。同時に1/500京都市現況図の街区と標高点(単点,一筆高)の3次元データをデジタイザー化する作業もほぼ終了する段階までに至った。それらのデータに基づいて平安宮内をCADソフトを用いて10cmピッチと20cmピッチの等高線を構築して、現況における微地形の復元を行った。その結果平安宮の中央部において東西方向に少なくても4本の明瞭な段の存在が明らかになってきた。しかもそれらの段は、宮内指図として知られる陽明文庫本、仁和寺本、故福山敏男先生所蔵本などに基づいて復元した大極殿・朝堂院域を比較検討すると、朝堂院と大極殿、大極殿と神嘉殿、神嘉殿の北限域、大蔵省などの各々の境界にほぼ相当することが判明した。さらにこの中心域を挟んだ西側と東側とでは、等高線の有り方が異なっていることも明らかとなった。
訓点資料本文データベース作成のためのシステム構築

本研究の目的は、訓点資料本文データベースを作成するためのシステムを構築していくことである。そのために1データ項目の選定2入力フォームの作成3検索システムの作成をめざす。本年度は、データセットのフォーマット(エクセルシート)とそこに入力していくための入力フォームの作成をおこなった。入力情報は、データベースの根幹となる。これには、漢字の位置情報(巻、丁、行、文字番号)、ヲコト点情報、仮名点情報、声点、句読などの符号、返り点、訓読などを情報とした。ヲコト点、仮名点、声点などは、さらに墨色、形、読みなども項目とした。また、これらの情報を入力するためのフォームを作成し、授業のなかなどで院生らに使用してもらうことができた。膨大な量の訓点資料を、できるだけ効率的にデータ化できるような入力フォームが必要である。また多くの訓点資料をデータベース化することになれば、入力に多くの人員と時間が必要となる。そのため、誰でも感覚的に利用、入力できるものである必要があると考える。そこで実際に学生に使用してもらい、使い心地などについてフィードバックを返してもらった。そこから、入力フォームの煩雑さ、情報の記号化のしかた(ヲコト点、仮名点などの形や位置などをどう記号化するか)、システムの不完全さといった問題を明らかにすることができた。フィードバックが一度しかおこなえなかった。学生でもわかりやすく、簡単に扱えるものを目指しているため、彼らの協力が不可欠である。返してもらった意見をもとに、改良をかさねていく。また、入力データだけでは使用できないので、検索の方法(何を、どう検索にかけるか)をさまざまに想定しながら、検索システムもつくっていきたい。システムの作成が遅れ、また授業の一環とし使用してもらったため、予定していた学生への謝金として執行できなかった。翌年度は学生にデータベース作成をいくつかしてもらう予定なので、その謝金として使用する。
高分子・界面活性剤系の自己組織構造の動力学への密度汎関数理論の応用

高分子と界面活性剤の作るメソスケールの構造の動力学に対して、連続場とミクロな粒子モデルを結合させたハイブリッド理論の開発を行った。1)自己無撞着場理論と分子動力学シミュレーションのハイブリッド手法を用いて生体膜をモデル化することに成功した。2)生体膜に高分子鎖を閉じ込めた構造を、自己無撞着場理論とPhaseField理論を融合させたハイブリッド法を開発し、内包高分子および流動場による膜の変形をシミュレートした。3)紐状ミセルを多数の粗視化粒子で表現する分子モデルを提案し、このモデルとマクロな不均一流動のシミュレーションを組み合わせたマルチスケールのシミュレーション法を開発した。高分子と界面活性剤の作るメソスケールの構造の動力学モデルの構築を目指し、流体力学や動的密度汎関数理論のような連続場を用いたシミュレーションとミクロな粒子シミュレーション(分子動力学法やモンテカルロ法)を結合させた「ハイブリッド理論」の開発を行った。1)膜貫通タンパク質の生体膜への侵入の過程自己無撞着場理論と分子動力学シミュレーションのハイブリッド手法を用いて生体膜構造を効率的にモデル化し、さらに並列計算機への移植を行った。これにより、従来は困難であった非常に大規模な生体膜のシミュレーションが実現可能となった。2)生体膜に閉じ込められた高分子鎖(タンパク質など)の影響による膜の変形生体膜に高分子鎖を閉じ込めた構造を、自己無撞着場理論とPhaseField理論を融合させたハイブリッド法を用いて記述した。この方法論を用いて、膜の融合と分裂に伴うトポロジー変化の効果を取り入れるために、ガウス曲率の効果を取り入れる方法を定式化した。また、膜と流動場とのカップリングの定式化も行った。3)界面活性剤溶液に生じる紐状ミセル系の粘弾性特性紐状ミセルを多数の粗視化粒子で表現する分子モデルを提案し、この紐状ミセルの分子モデルと流体力学方程式(ナビエ-ストークス方程式)を結合させることで、流動に誘起された紐状ミセルのネットワークの構造変化と応力特性を計算する手法を開発した。4)高分子濃厚系の相分離構造の粘弾性特性重合度の十分に大きな高分子濃厚溶液に生じる、絡み合いを起源とする粘弾性特性を動的自己無撞着場理論を用いて定式化し、ブロック共重合体のラメラ相に対して振動的ずり流動場を印可するシミュレーションを実行した。当初の計画では、1)膜貫通蛋白の生体膜への侵入過程のハイブリッドシミュレーション、2)高分子を内包する生体膜の流動特性、3)紐状ミセルの粘弾性のマルチスケールモデル、4)ブロック共重合体のミクロ相分離構造の粘弾性の4つのサブテーマを実施する予定であった。1)に関しては、ハイブリッドシミュレーション手法を用いて、薬剤を内包したミセルが膜と相互作用する過程をシミュレーションで再現し、内包する薬剤がミセルの安定性に大きく寄与していることを示すことができた。2)については、フェーズフィールド理論と自己無撞着場理論を組み合わせた場の理論に,Navier-Stokes方程式で記述される流動場を結合することで、流動場中での薬物を内包するベシクルの形態変化を再現することに成功した。3)については、ミクロスケールの紐状ミセル溶液の粗視化分子動力学シミュレーション手法とマクロスケールの流体シミュレーション手法を連携して解くマルチスケールシミュレーション手法の開発・検証を行った。従来問題となっていたミクロモデルのサイズの小ささに起因するノイズの問題を回避する手法を開発することで、クエット流における固体壁近傍とチャンネル中央付近での紐状ミセルの構造の違いが再現できた。4)については、年度途中における研究支援者の異動により、成果を上げるところまでは進めなかった。1)膜貫通タンパク質として、具体的なアミノ酸配列と相互作用パラメタを与えたモデル高分子を内包する界面活性剤(Pluronic)のミセルと、リン脂質(DPPC)の2重膜との相互作用をシミュレーションでしらべ、ミセルから生体膜への蛋白質の移動の機構を調べた。シミュレーションは大規模系を対象とすることになるため、シミュレーションコードの並列化を行うとともに、ハイブリッドモデルの特性を生かしたアルゴリズムの段階での並列化も推進することで、通常の粒子シミュレーションに比べて20倍以上の高速化を実現した。2)高分子鎖を内包した生体膜が、流動場の中で変形する過程を自己無撞着場ーフェーズフィールド・モデルのハイブリッドモデルを用いてシミュレートし、膜の変形と流動のカップリングの特性を明らかにした。特に、従来のヘルフリッヒ曲げ弾性モデルを用いて得られた結果との対応に関して重点的に調べた。3)紐状ミセルのモデルを用いて、ずり流動下でのネットワークの変形とつなぎ替えの過程と、その際の粘弾性特性を粒子-連続場ハイブリッドモデルを用いてシミュレートし、不均一流動(シアバンド)の出現する機構を明らかにした。さらに、この粒子-連続場ハイブリッドモデルを寄り粗視化されたスケールの流動シミュレーターに埋め込むことで、空間不均一な流動を直接シミュレーションする手法の開発も行った。

2)生体膜に閉じ込められた高分子鎖(タンパク質など)の影響による膜の変形、3)界面活性剤溶液に生じる紐状ミセル系の粘弾性特性、4)高分子濃厚系の相分離構造の粘弾性特性、の3つのサブ課題に関しては当初の目標を十分に達成しているが、1)膜貫通タンパク質の生体膜への侵入の過程のサブ課題だけはタンパク質と膜の複合系のシミュレーションの実行ができておらず、膜の大規模シミュレーションのみが成功している段階である。25年度が最終年度であるため、記入しない。蛋白質、界面活性剤、脂質分子膜等を粗視化モデルを用いて記述することで、安定な膜構造および蛋白質を内包したミセル構造を作成することができた。これらは膜貫通蛋白が膜に取り込まれる過程をシミュレートするための重要な要素であり、膜貫通蛋白が膜に取り込まれるプロセスの解明に向けた大きな進歩である。また、ハイブリッド・シミュレーション手法の利点を生かした並列化による高速化にも成功し、大規模系のシミュレーションが可能となったことも、シミュレーションの実現性を高める結果となった。流動場中での膜の変形シミュレーションに関しては、フェーズフィールド方程式と流体方程式をカップルさせた基礎方程式を導出する点で困難を生じていた(膜の面積保存が成立しない問題が発生)が、グリーン関数を用いた摂動展開の方法を工夫することで解決する方向に進んでいる。紐状ミセルのハイブリッドモデルに関しては、大規模なシミュレーションが進行中で、もう少しで成果を早急に論文にまとめられる段階まで来ており、今年度中の論文数編の出版だ可能であると予想される。タンパク質と生体膜の複合系のシミュレーションを実行できるように、パラメタチューニングを行う。また、それぞれのサブ課題に関して,プログラムの並列化を進めることで大規模系のシミュレーションを実行に移す。平成23年度は当初予定していた研究補助員の雇用が遅れたために研究の遅れを生じたが、平成24年度は予定通り研究補助員を雇用し、研究に専念させる。おおむね順調に研究は進んでいるので、H24年度の成果を元にH25年度はそれぞれのサブ課題に関した大規模シミュレーションを実行する。最終年度は、これらの成果を論文にまとめ、かつ国内および海外の各種会議等で報告する。H24年度途中に研究補助員の転出があり、これにともなってサブ課題の一つ(紐状ミセルの粘弾性)の実行に遅れを生じたが、アルバイトの雇用などでカバーしており、研究の遅れは最小限にとどめられる見込みである。
海鳥類の長期移動追跡技術の開発

本研究の目的は、飛翔性の海鳥類であるオオミズナギドリを対象として、年間を通じた鳥の移動を追跡する技術を確立し、本種がどのような海域を利用しているか、またその海域がどのような特徴を持つか明らかにすることである。今年度は、まず、7-10月にかけて、岩手県三貫島・新潟県粟島にあるオオミズナギドリの繁殖地で野外調査を行って、昨年度に鳥に装着した光のレベル・着水を記録する記録計(ジオロケータ)を回収した。また、新たに水温の記録を利用することで移動追跡の精度を向上させる解析手法を開発し、その手法を用いて、今年度回収したデータと昨年度までに得られているデータとを合わせて解析した。解析の結果、オオミズナギドリは、日本から3000-5000kmも離れたニューギニア北部海域、アラフラ海、南シナ海の3つを越冬海域として利用していることが明らかになった。また、その中でもニューギニア北部海域は重要な越冬海域となっており、約7割の個体がここで越冬していた。この海域は餌となるネクトンの生産性が高いため、多くの個体にとって好適な越冬場所となっていると考えられた(論文投稿中)。また、繁殖期前期(4-7月)のオオミズナギドリの採餌海域を得られたデータから解析した。主な採餌海域は三陸沖の親潮・黒潮移行域で、この海域の水温が季節的に上昇するのにあわせて、オオミズナギドリの採餌域も季節的に北上することが明らかになった。これは主要な餌であるカタクチイワシの分布の季節的北上と対応していると考えられた(論文準備中)。さらに、動物装着型の移動追跡技術に関するシンポジウムを日本鳥学会年次大会において企画し(オーガナイザー:高橋晃周・依田憲)、これらの技術の持つ可能性について講演を行い、その内容をとりまとめて総説を発表した(高橋・依田2010)。本研究の初年度である今年度は、過去に得られている予備的データの解析と新たなデータを取得するための野外調査を行った。予備的データの解析では、鳥に装着した光のレベルを記録する記録計(ジオロケータ)のデータから鳥の移動経路(緯度・経度)を推定する手法について検討した。そしてこの手法を用い、伊豆諸島御蔵島で繁殖していたオオミズナギドリ2個体の越冬海域や越冬のための渡りのタイミングについて解析した。その結果、御蔵島のオオミズナギドリが繁殖終了後、11月-12月に南へ向けて渡りを行い、3400km-5200km離れたオーストラリア北部のカーペンタリア湾やニューギニアの北の海域に3月上旬まで滞在して越冬していることが初めて明らかになった(高橋ら、印刷中)。一方、新たなデータを取得するための野外調査を、7月-10月に掛けて岩手県三貫島と新潟県粟島のオオミズナギドリ繁殖地で行った。光のレベルを一年にわたって記録する小型ジオロケータ(5g)を強化プラスチック製の足環に固定してオオミズナギドリの足に装着した。これらの記録計については、鳥が繁殖後の渡り・越冬を終えて次に繁殖地に戻ってくる時(来年度7月以降)に回収し、越冬海域についてのデータを取得する予定である。本研究の2年目である今年度は、7-10月にかけて、岩手県三貫島・新潟県粟島にあるオオミズナギドリの繁殖地で野外調査をおこない、1)昨年度、鳥に装着した光のレベル・着水を記録する記録計(ジオロケータ)の回収、2)新たなデータを取得するためのジオロケータの装着を実施した。回収したデータについて、光のレベルから鳥が滞在していた緯度・経度を解析し、また着水データから越冬海域での鳥の水面滞在時間を解析した。その結果、三貫島・粟島のオオミズナギドリが繁殖終了後、11月-12月に南への渡りを行い、ニューギニア北部海域、アラフラ海、南シナ海の3つの海域を越冬地として利用していることが明らかになった。オオミズナギドリは、3-4月にこれらの越冬地から日本沿岸の繁殖地近くへと移動しており、この北上のタイミングは5月頃に日本沿岸海域で発生する高い一次生産性(スプリングブルーム)と関係することが示唆された(論文準備中)。また、越冬海域でのオオミズナギドリの一日あたりの水面滞在時間が月の周期と関係しており、新月から満月に近づくにつれ水面滞在時間が短くなっていくというサイクルを持つことが明らかとなった。月の周期が越冬海域の餌生物の利用可能性に影響し、満月のときにはオオミズナギドリが活発に採餌をおこなっていることが示唆された(Yamamoto et al.2008)本研究の目的は、飛翔性の海鳥類であるオオミズナギドリを対象として、年間を通じた鳥の移動を追跡する技術を確立し、本種がどのような海域を利用しているか、またその海域がどのような特徴を持つか明らかにすることである。

今年度は、まず、7-10月にかけて、岩手県三貫島・新潟県粟島にあるオオミズナギドリの繁殖地で野外調査を行って、昨年度に鳥に装着した光のレベル・着水を記録する記録計(ジオロケータ)を回収した。また、新たに水温の記録を利用することで移動追跡の精度を向上させる解析手法を開発し、その手法を用いて、今年度回収したデータと昨年度までに得られているデータとを合わせて解析した。解析の結果、オオミズナギドリは、日本から3000-5000kmも離れたニューギニア北部海域、アラフラ海、南シナ海の3つを越冬海域として利用していることが明らかになった。また、その中でもニューギニア北部海域は重要な越冬海域となっており、約7割の個体がここで越冬していた。この海域は餌となるネクトンの生産性が高いため、多くの個体にとって好適な越冬場所となっていると考えられた(論文投稿中)。また、繁殖期前期(4-7月)のオオミズナギドリの採餌海域を得られたデータから解析した。主な採餌海域は三陸沖の親潮・黒潮移行域で、この海域の水温が季節的に上昇するのにあわせて、オオミズナギドリの採餌域も季節的に北上することが明らかになった。これは主要な餌であるカタクチイワシの分布の季節的北上と対応していると考えられた(論文準備中)。さらに、動物装着型の移動追跡技術に関するシンポジウムを日本鳥学会年次大会において企画し(オーガナイザー:高橋晃周・依田憲)、これらの技術の持つ可能性について講演を行い、その内容をとりまとめて総説を発表した(高橋・依田2010)。
非破壊および化学変換天然物エキス二次元アレイの開発と神経幹細胞の活性化

本研究では,これまで達成されていなかった天然物エキスの非破壊2次元アレイの開発を目的とした.天然物は多用な構造を有するので,1種類の固定化方法では全ての天然物に対応できず,エキスのアレイを作成するのは困難である.これまでカルベン種などを用いて天然物の固定化が試みられてきたが,天然物の構造が変化することが懸念されていた.今回,天然物をそのままアレイ化することを目標に,アレイの担体となる素材や,種々条件を詳細に検討した.ヒトビタミンD受容体と活性型ビタミンDの結合を,膜上にて抗原抗体反応にて検出することを検討した.また,天然物エキスの膜上での展開方法などを検討し,直接展開可能な膜を見いだした.本研究はこれまでに達成されていなかった天然物エキスのアレイ化を達成し,標的タンパク質との結合をアレイ上で検出することで,生物活性天然物を迅速に発見する方法論の確立を目指す.天然物をそのままの構造の状態でアレイ化した非破壊天然物二次元アレイのプラットフォームを開発することを目標としている.本年度はエキスアレイに適する材料(膜媒体)と,エキスに含まれる多くの天然物の分離条件の検討を引き続き行った.タンパク質はヒトビタミンD3核内受容体を用い,その生体内リガンドである活性型ビタミンD3をポジティブコントロールとして検討を行った.化合物を膜媒体に留まらせるため,膜の性状を実験中に維持できる方法を検討し,主に膜が有機溶媒により乾燥しないための前処理などの操作をほどこした.また,非特異的なタンパク質の吸着を防ぐため,ブロッキング剤や条件の検討を行った.さらにタンパク質を検出するための一次抗体の抗原部分の選択が重要であることが明らかになった.本研究では,これまで達成されていなかった天然物エキスの非破壊2次元アレイの開発を目的とした.天然物は多用な構造を有するので,1種類の固定化方法では全ての天然物に対応できず,エキスのアレイを作成するのは困難である.これまでカルベン種などを用いて天然物の固定化が試みられてきたが,天然物の構造が変化することが懸念されていた.今回,天然物をそのままアレイ化することを目標に,アレイの担体となる素材や,種々条件を詳細に検討した.ヒトビタミンD受容体と活性型ビタミンDの結合を,膜上にて抗原抗体反応にて検出することを検討した.また,天然物エキスの膜上での展開方法などを検討し,直接展開可能な膜を見いだした.本研究はこれまでに達成されていなかった天然物エキスのアレイ化を達成し,標的タンパク質との結合をアレイ上で検出することで,生物活性天然物を迅速に発見する方法論の確立を目指す.本研究の大きな特徴は1)天然物をそのままの構造の状態でアレイ化した非破壊天然物二次元アレイのプラットフォームを開発すること,2)アレイ化した天然物に化学反応を施し,天然物構造から積極的に構造変換した化合物,すなわち化学変換人工天然物アレイを開発する.スポット中での天然物骨格を用いる多様性志向型合成である.3)標的タンパク質は研究例が少なく神経再生医薬の標的と期待される神経幹細胞の分化を制御する転写因子Hes1タンパク質とする.本年度はエキスアレイに適する材料(膜媒体)と,エキスに含まれる多くの天然物の分離条件の検討を行った.タンパク質はよく研究がなされているヒトビタミンD3核内受容体を用い,その生体内リガンドである活性型ビタミンD3をポジティブコントロールとして検討を行った.化合物を膜媒体に留まらせ,タンパク質との結合が効率良く行える種々の条件検討を行った.本年度はエキスアレイに適する材料(膜媒体)と,エキスに含まれる多くの天然物の分離条件の検討を行ったが,化合物とタンパク質との結合を,膜上で効率良く行える条件の決定に苦労している.引き続き,あらゆる方法からの検討を行っている.天然物を非破壊で膜上に留まらせるため,今年度はそれを可能にするポリマーコーティングを柱に検討を行う.化合物とタンパク質の結合を容易にさせるためにも,膜のコーティングは可能性がある.引き続き,大腸菌から発現,精製したビタミンD3受容体を用いる予定であるが,標的タンパク質の神経幹細胞で働く転写因子の検討を始める.アルデヒド修飾ポリエーテルスルホン(PES)膜を用い,PES膜表面に一定の長さのアミド部分を導入し,水素結合で化合物をトラップすることにより,化合物の捕獲を試みる.消耗品:細胞、タンパク質アッセイ用コンストラクト作成や、神経幹細胞の蛍光染色では、制限酵素、PCR用酵素、生化学試薬、特に高額な抗体が多く必要である。また、ファルコンチューブや、ピペットチップなど消耗品が不可欠である。そのため生化学試薬、生化学消耗品を見積もった。有機合成では有機反応の試薬が必要となる。化合物の合成に必要な有機化学試薬や、無水有機溶媒(塩化メチレン、テトラヒドロフランなど)が必要となる。したがって、研究経費(消耗品)として、有機化学試薬を挙げ、その経費を見積もった。化学合成や天然物単離のためのカラムには,ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレン、メタノール等の有機溶媒が必要である。有機溶媒を挙げ、その経費を見積もった。有機化学消耗品(ろ紙、バイアルなど)も必要不可欠である。合成したサンプルを保存するためにガラスバイアルを用い、また、固体のろ取にろ紙が必要である。旅費:得られた成果を国内学会において発表するために、往復の交通費と宿泊費が必要である。それらを鑑みて見積もりを算出した。謝金:論文投稿のための英文校閲費を見積もった。

年度末に未使用分が生じた金額は、267,045円である。当初予定していたよりも実験がやや遅れているので、消耗品費に未使用分が生じた。この消耗品予定分は次年度に購入し使用する予定である。
手腕系振動症候群の病像と治療経過に及ぼす全身調節系影響-日常生活におけるストレス反応とストレス感受性の測定-

手腕系振動症候群の病像解明に寄与することを目的として、患者と健常対照者におけるストレス感受性を検討した。入院治療を受けた手腕系振動症候群患者10名において、入院治療の前後および入院中にカテコールアミン排泄量を測定した。歩数計を用いて運動量を測定するとともに、同季節における生活室温、入院室温、外気温を調査した。また、手腕系振動症候群でレイノ-症状のある患者21名、レイノ-症状のない患者5名、健常対照者17名に対し、急性ストレス負荷を行い、負荷前後の尿中カテコールアミン、副腎皮質ホルモン排泄量、血圧変動を測定するとともに、心電図をデータレコーダに収録した。ストレス負荷として、間欠騒音と計算の複合負荷、Mirror Drawing Test、恐怖ビデオ視聴を用いた。手腕系振動症候群患者29名(レイノ-症状ある者15名、ない者14名)、年齢をマッチさせた健常対照者15名に、急性ストレス負荷としてStroop Color Word Testを10分間、Mirror Drawing Testを8分間行わせた。前者は色名を異なる色を用いて提示し、異なる色で表示した色名ボタンを押すことを求める錯誤試験であり、提示時間および提示間隔をランダマイズさせるプログラムを作成し、パソコンを用いて実施した。生理的食塩水にて血管を確保しストレス負荷の直前、直後、30分後に採血し冷却遠心後に血漿を凍結保存した。負荷前後の安静時心電図と深呼吸時心電図をデータレコーダに収録し、血圧と心拍を測定した。また、被験者の振動暴露歴、自覚症状、既往歴などを詳細に調査した。入院治療により手腕系振動症候群患者のカテコールアミン排泄量は有意に減少し、退院後数週間はその効果が続いた。入院による運動量の変化はなかったが、生活気温は入院中が明らかに高値であった。急性ストレス負荷により尿中カテコールアミン排泄量は特にレイノ-症状の強い手腕系振動症候群患者で有意に増加した。血漿試料および心電図データについては現在解析中であり、自覚症状などを含めた総合的解析を準備中である。