hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CXXCタンパク質によるエピジェネティック修飾の階層性の解明

CpGアイランドはエピジェネティック修飾のプラットフォームとして寄与し、転写制御の中心であると考えられているが、そのエピジェネティック修飾を忠実に導入するメカニズムは不明な点が多い。本研究課題においてはCpGアイランドを認識して結合するCXXCファミリータンパク質に着目して、エピジェネティック制御が如何に誘導されるか明らかにすることを目的としている。本年度は主にKDM2Bに焦点を当てて解析を行ってきた。CpGアイランドを認識し、結合する因子であるKDM2Bはポリコーム転写抑制複合体(PRC1)をリクルートする。本年度は、KDM2B-PRC1複合体の再構成を行い、その複合体形成の制御メカニズムを明らかにした。とりわけ、複合体サブユニットの拮抗的な結合による複合体の形成の制御、および複合体が複数のサブコンプレックスとして存在することを明らかにした。またこの制御メカニズムが細胞内で機能していることをマウスES細胞を用いて、ChIP-seq、RNA-seqによる解析により明らかにしてきた。加えて、KDM2B-PRC1の特異的サブユニットであるPcgf1をノックアウトしたES細胞を用いて、PCGF1-RIGN1BによるKDM2B-PRC1の複合体制御がCpGアイランドのエピゲノム制御に機能することが実験的に示唆された。この制御機構が、CpGアイランドの忠実なエピジェネティック修飾の導入に重要な役割を果たすことが示され、これらの成果は論文としてまとめている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。CpGアイランド(CGI)は、哺乳動物遺伝子の約80%の転写開始点前後に存在してプロモーターとして機能する。CGIがエピジェネティック修飾のプラットフォームとして機能すること、並びにCGIに確立されるエピジェネティック修飾の組合わせが転写活性を規定することが推測されているものの、エピジェネティック修飾を忠実に確立する機構および修飾確立の順番は明らかではない。本研究では、CGIを認識し、結合するCXXCドメインをもつタンパク質ファミリーがCGIのエピジェネティック修飾の確立を制御するという作業仮説をもとに、この仮説を検証し、エピジェネティック修飾の階層性を明らかにすることを目的とし研究を行った。当該年度は、CXXC1に着目し、CXXC1のゲノム上への強制結合システムを用いて、CXXC1の結合によるH3K4me3の確立および、その後の他のエピゲネティック修飾の導入を検出した。この結果は、CXXC1によるH3K4me3導入から転写活性化に進むプロセスを示すものであると考える。この人工的システムが細胞内での現象を反映しているかどうか検証するために、Cxxc1コンディショナルノックアウトES細胞を使用し、タモキシフェン処理によりCXXC1をノックアウトし、転写への効果を解析した。更にES細胞の分化系を使用し、新生の転写誘導への効果の検証も同時に行った。CXXC1に着目し、H3K4me3と転写活性化の詳細な解析を行い、興味深い結果を得ており、研究成果をあげている。またCXXC2とポリコーム群の関係性とCGIの解析も始めている。CpGアイランド(CGI)は、哺乳動物遺伝子の約70%の転写開始点前後に存在してプロモーターとして機能する。本研究では、CGIを認識し、結合するCXXCドメインをもつタンパク質ファミリーがCGIのエピジェネティック修飾の確立を制御するという作業仮説をもとに、エピジェネティック修飾の階層性を明らかにすることを目的として課題に取り組んだ。当該年度においてはKDM2B(CXXC2)を含むポリコーム転写抑制複合体PRC1.1の解析を行った。KDM2Bは多くのCGIに結合していることがChIP-seqで報告されているが、本研究によりPRC1.1は転写抑制状態のCGIにおいて結合し、転写抑制に貢献していることが明らかになった。またPRC1.1内のサブユニットによってPRC1.1の構成の変化が起こり、転写状態の制御を担っていることが示唆された。CXXC2の複合体の再構成系により、複合体の構成様式の実態が明らかになり、細胞内にてCGIの認識機構の一端が示唆された。KDM2BのCGI認識とポリコーム群リクルートによるH2Aユビキチン化にメカニズム解明に繋がると思われる。またこの制御メカニズムが細胞内で機能していることをマウスES細胞を用いて、ChIP-seq、RNA-seqのような包括的手法により解明を試みている。本研究課題においてはCpGアイランドを認識して結合するCXXC

ファミリータンパク質に着目して、エピジェネティック制御が如何に誘導されるか明らかにすることを目的としている。本年度は主にKDM2Bに焦点を当てて解析を行ってきた。CpGアイランドを認識し、結合する因子であるKDM2Bはポリコーム転写抑制複合体(PRC1)をリクルートする。本年度は、KDM2B-PRC1複合体の再構成を行い、その複合体形成の制御メカニズムを明らかにした。とりわけ、複合体サブユニットの拮抗的な結合による複合体の形成の制御、および複合体が複数のサブコンプレックスとして存在することを明らかにした。またこの制御メカニズムが細胞内で機能していることをマウスES細胞を用いて、ChIP-seq、RNA-seqによる解析により明らかにしてきた。加えて、KDM2B-PRC1の特異的サブユニットであるPcgf1をノックアウトしたES細胞を用いて、PCGF1-RIGN1BによるKDM2B-PRC1の複合体制御がCpGアイランドのエピゲノム制御に機能することが実験的に示唆された。この制御機構が、CpGアイランドの忠実なエピジェネティック修飾の導入に重要な役割を果たすことが示され、これらの成果は論文としてまとめている。CGIのエピゲノム解析を様々なCXXCコンディショナルノックアウトES細胞を用いて行っていく。またテザリングシステムによるエピゲノム解析も同時並行して進める予定である。まとまった研究成果に関しては論文として出版する予定である。引く続き、CXXC2とCXXC1を中心に解析を行い、転写状態とCGIのエピゲノム解析を行っていく。まとまった研究成果は論文としてまとめていく予定である。KDM2B-PRC1複合体の制御メカニズムに関する新たな知見が得られつつあるため、このモデルを検証するために細胞レベルの解析が必要である。また、生物学的意義を明らかにするためにも、発生段階のKDM2B-PRC1複合体の遷移を実験的に追求する必要があると考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
リーマン多様体の理想境界の総合的研究

リーマン多様体の種々の理想境界を構成し,多様体の構造や理想境界の相互の関係を調べた.まず準線形楕円型偏微分方程式の解の空間に対応する理想境界のうちで,ロイデン境界を構成し,p-調和境界の相互の関係を明らかにした.更に非線形の場合でも倉持境界が構成されることを示し,p=2の古典的な場合と同様に倉持コンパクト化は距離付け可能であり,ロイデンコンパクト化の商空間であることを利用してディリクレ問題の意味で可解であることを示した.また,ディリクレ関数がディリクレポテンシャルでための必要十分条件を得た.特にp=2である古典的な場合にはグリーンポテンシャルのエネルギーが有限であることで特長付けられることを得た.この結果を非線形ポテンシャアルの研究へ応用し研究を進めてゆく.これらの結果を準線形楕円型偏微分方程式の解の大域的な性質やリーマン多様体の構造の研究に応用し,理想境界の性質を利用して研究をする.今後,リーマン多様体間の擬等角写像や擬正則写像の研究に応用してゆく.また,理想境界のうちで重要であるマルティン境界を倉持境界と同様に構成してゆく.リーマン多様体の種々の理想境界を構成し,多様体の構造や理想境界の相互の関係を調べた.まず準線形楕円型偏微分方程式の解の空間に対応する理想境界のうちで,ロイデン境界を構成し,p-調和境界の相互の関係を明らかにした.更に非線形の場合でも倉持境界が構成されることを示し,p=2の古典的な場合と同様に倉持コンパクト化は距離付け可能であり,ロイデンコンパクト化の商空間であることを利用してディリクレ問題の意味で可解であることを示した.また,ディリクレ関数がディリクレポテンシャルでための必要十分条件を得た.特にp=2である古典的な場合にはグリーンポテンシャルのエネルギーが有限であることで特長付けられることを得た.この結果を非線形ポテンシャアルの研究へ応用し研究を進めてゆく.これらの結果を準線形楕円型偏微分方程式の解の大域的な性質やリーマン多様体の構造の研究に応用し,理想境界の性質を利用して研究をする.今後,リーマン多様体間の擬等角写像や擬正則写像の研究に応用してゆく.また,理想境界のうちで重要であるマルティン境界を倉持境界と同様に構成してゆく.
B型肝炎ウイルスX蛋白質と相互作用する新規癌抑制遺伝子産物(XAF-1)の解析

我々は、yeast two hybrid systemによるcDNA LibraryのスクリーニングによりHBxと結合する2619塩基,ORF1359塩基,453アミノ酸をコードする遺伝子をクローニングし、X Associating Factor-1(XAF-1)と命名し、この遺伝子が、ショウジョウバエの癌抑制遺伝子であるTid56のhuman homologであることをみいだした.ノーザンブロットによるヒト各臓器におけるXAF-1 mRNAの発現では、ユビキタスに発現を認めた.またXAF-1、HBxのGST fusion proteininを作成し、in vitro binding assayを行い、in vitroでの結合を確認した。我々のクローニングとほぼ同時期に子宮ガン発癌のウイルス癌遺伝子であるパピローマウイルスtype16 E7蛋白が結合する新規ヒト癌抑制遺伝子がhTid-1という名前で報告され、XAF-1とhTid-1は,XAF-1の1341番目の塩基部に117塩基が挿入されたalternative splicing formであることを見いだした.各種肝癌培養細胞株におけるXAF-1及びhTid-1mRNAの発現をみると、広く両者の発現を認めた.HepG2細胞にXAF-1遺伝子を導入し、この細胞に対するFas刺激によるアポトーシス誘導能をDAP1染色及びTUNEL法により同定し、MTTアッセイをもちいて定量解析を行ったところ、XAF-1遺伝子導入HepG2細胞では、Fas刺激によるアポトーシスは増加を認めた。また、カンプトテシン、アドリアマイシン投与によるアポトーシス誘導能でも、有意に増加していた。よってXAF-1は肝細胞においてアポトーシスを促進させる方向に働いていると考えられHBxとの結合によりこの機能不全が起こされることが考えられた。2.GST-XAF-1fusion proteinの精製とHBxとの結合確認:GST発現ベクターを用いてGST-XAF-1 fusion proteinを作製、GSTアフィニテイカラムで精製し、in vitroにおけるHBxとXAF-1とのbindingassayによる結合実験を行い結合を確認した.3.XAF-1mRNA発現の検討:正常ヒト各組織、肝癌培養細胞株(HuH-7,HepG2)におけるmRNAの発現をノーザンブロット法により検討し、サイズを決定した。我々は、yeast two hybrid systernによるcDNA LibraryのスクリーニングによりHBxと結合する2619塩基,ORF1359塩基,453アミノ酸をコードする遺伝子をクローニングし、X Associating Factor-1(XAF-1)と命名し、この遺伝子が、ショウジョウバエの癌抑制遺伝子であるTid56のhuman homologであることをみいだした.ノーザンブロットによるヒト各臓器におけるXAF-1mRNAの発現では、ユビキタスに発現を認めた.またXAF-1、HBxのGST fusion proteininを作成し、in vitro binding assayを行い、in vitroでの結合を確認した。我々のクローニングとほぼ同時期に子宮ガン発癌のウイルス癌遺伝子であるパピローマウイルスtype16E7蛋白が結合する新規ヒト癌抑制遺伝子がhTid-1という名前で報告され、XAF-1とhTid-1は,XAF-1の1341番目の塩基部に117塩基が挿入されたalternative splicing formであることを見いだした.各種肝癌培養細胞株におけるXAF-1及びhTid-1mRNAの発現をみると、広く両者の発現を認めた.HepG2細胞にXAF-1遺伝子を導入し、この細胞に対するFas刺激によるアポトーシス誘導能をDAPl染色及びTUNEL法により同定し、MTTアッセイをもちいて定量解析を行ったところ、XAF-1遺伝子導入HepG2細胞では、Fas刺激によるアポトーシスは増加を認めた。

よってXAF-1は肝細胞においてアポトーシスを促進させる方向に働いていると考えられHBxとの結合によりこの機能不全が起こされることが考えられた。
遺伝性感音難聴を来たすDIA1変異体による新たな病態（血球系異常）の機序解明

遺伝性感音難聴は、非常に高頻度な遺伝性疾患である(出生率: 1/1000)。また、後天性難聴(老人性難聴など)患者は、国内で約1500万人と驚く程多いにも拘らず、体外での研究の困難さ(微細構造を持つ巧妙で高度な極性感覚器)も加わり、治療法開発が進んでいない。申請者は、常染色体優性遺伝性感音難聴1(DFNA1)の新規遺伝子変異及び患者を同定し、マウスモデルを作製、世界で初めてDFNA1の病態解明に成功した(EMBO Mol Med, 2016)。更に、新たにこのマウスと患者が、血球系異常を呈する事を発見した。本研究では、モデルマウスを用いて、DFNA1に付随して起こる全身病態と難聴発症機序の詳細解明を目指している。更に、作製マウスを感音難聴モデルとして用いることで、感音難聴の新規治療法開発に繋げることを目標とする。本年度、1.新規DIA1変異体発現TGマウスに音響暴露負荷を行い、聴力・有毛細胞の脆弱性を調べ、有毛細胞内のアクチン代謝障害の後天性負荷による影響(増悪)を明らかにした。2.新規DIA1変異体を発現するKIマウスを用いて、新規DIA1変異体の蝸牛における発現細胞と細胞内局在を明らかにし、DFNA1の病態メカニズムを明らかにした。作製した新規DIA1変異体を発現するKIマウスを用いて、新規DIA1変異体の蝸牛における局在及び細胞内局在を明らかにした。今後は、まず、このKIマウスの内耳及び血小板における新規DIA1変異体の発現程度を解析した後に、血小板におけるの機能発現メカニズムを明らかにして行く。1.新規DIA1変異体を発現するKIマウスを用いて、血球系異常(血小板減少、白血球減少)が生じるのかを解明する。2.上記のKIマウスから骨髄から採取した(もしくは、肝臓由来細胞の分化誘導により得た)血小板前駆細胞の細胞質分裂や細胞質突起の機序を持続的に観察することにより、異常血小板の出現機序を解明する。4.新規DIA1変異体患者(2世代にまたがる6家系を把握)の経時的な血液検査解析により、活性化型DIA1変異体によって引き起こされる血球系異常の病態・予後(進行性?、血血球系の発現時期など)を明らかにする。更には、難聴・血球系異常以外の異常(表現型)とその原因を、前記の追跡患者とKIマウスを用いて解明する。1、申請者が作製した新規DIA1変異体発現TGマウスを用いて、新たに発見した活性化型DIA1変異体によって引き起こされる血球系異常(血小板)の発症機序を解明する:この項目に関しては、TGマウスの継時的採血を行い(1か月齢から24か月齢まで)、進行性の血小板減少を突きとめている。2、新規DIA1変異体発現TGマウスに音響暴露負荷を行い、聴力・有毛細胞の脆弱性を調べ、有毛細胞内のアクチン代謝障害の後天性負荷による影響(増悪)を明らかにする:この項目に関しては、新規DIA1変異体発現TGマウスでは野生型マウスに比べ潜在的にリボンシナプスの低下・減少があり、音響暴露負荷によりそのリボンシナプス減少が顕在化することを突きとめた。このようにリボンシナプスの脆弱性が新規DIA1変異体患者やTGマウスの進行性難聴の一因であることをことを見出した。更に、新規DIA1変異体の血小板での発現や血小板異常出現機序及び内耳での発現細胞の詳細な検討を行うため、KIマウスの作製に着手した。1、申請者が作製した新規DIA1変異体発現TGマウスを用いて、新たに発見した活性化型DIA1変異体によって引き起こされる血球系異常(血小板・白血球減少)の発症機序を解明する。2、新規DIA1変異体発現TGマウスに音響暴露負荷を行い、聴力・有毛細胞の脆弱性を調べ、有毛細胞内のアクチン代謝障害の後天性負荷による影響(増悪)を明らかにする。1、2項目で共にポジティブな結果が得られており、計画した研究はおおむね順調に進んでいると考えている。加えて、それらの結果から新たな研究プロジェクトも生まれてきており、今後の発展に期待を抱いている。本年度、1.新規DIA1変異体発現

TGマウスに音響暴露負荷を行い、聴力・有毛細胞の脆弱性を調べ、有毛細胞内のアクチン代謝障害の後天性負荷による影響(増悪)を明らかにした。2.新規DIA1変異体を発現するKIマウスを用いて、新規DIA1変異体の蝸牛における発現細胞と細胞内局在を明らかにし、DFNA1の病態メカニズムを明らかにした。作製した新規DIA1変異体を発現するKIマウスを用いて、新規DIA1変異体の蝸牛における局在及び細胞内局在を明らかにした。今後は、まず、このKIマウスの内耳及び血小板における新規DIA1変異体の発現程度を解析した後に、血小板におけるの機能発現メカニズムを明らかにして行く。現在作製中のKIマウスを用いて、新規DIA1変異体の血小板での発現や内耳での発現の詳細な検討を行い、更に、異常血小板の出現メカニズム、内耳における難聴発生の一次的病変部位の特定とそのメカニズムの解明を行う予定である。一方、患者を対象にした臨床研究では、更に症例を増やして、難聴と血液異常の発症時期の違いなどについて結論を得て、臨床診断にも役立てられるような結果を得る予定である。1.新規DIA1変異体を発現するKIマウスを用いて、血球系異常(血小板減少、白血球減少)が生じるのかを解明する。2.上記のKIマウスから骨髄から採取した(もしくは、肝臓由来細胞の分化誘導により得た)血小板前駆細胞の細胞質分裂や細胞質突起の機序を持続的に観察することにより、異常血小板の出現機序を解明する。4.新規DIA1変異体患者(2世代にまたがる6家系を把握)の経時的な血液検査解析により、活性化型DIA1変異体によって引き起こされる血球系異常の病態・予後(進行性?、血血球系の発現時期など)を明らかにする。更には、難聴・血球系異常以外の異常(表現型)とその原因を、前記の追跡患者とKIマウスを用いて解明する。
生活困窮者自立支援法下におけるホームレス政策とデータベースの役割に関する研究

平成30年度は、英国マンチェスター市のホームレス(以下HL)支援政策・戦略に中心的に関わる計8組織15名へのインタビュー調査を行った。同市では現在「ホームレス憲章」を軸に広範な主体のコミットメントを集め、都市全体でHL問題に取り組むパートナーシップ体制が採られており、憲章を軸とした政策や内容、各主体の役割と連携、その形成過程が明らかとなった。この成果は学術論文としてまとめている途中である。研究期間全体の成果として、まず国内の生活困窮者自立支援法(新法)からHL自立支援法(旧法)への移行に伴う各都市のHL支援政策の実施状況については、既存のHL支援団体が共同で新法下の相談窓口を新設したり、従来の福祉事務所を相談窓口としつつ、その後の支援では旧法下の事業を新法事業として位置づけ直すなどの工夫がなされ、住居のある生活困窮者とは別にHLの人々に特化した支援経路を確保しながら、新法の事業枠組みに移行させている実態が明らかとなった。またデータベース(以下DB)の運用状況については、新法に基づくDBは統計的な集計として用いられているが、阻害要因の特定や個人同定が行われておらず、HL支援の現場で活用可能な情報蓄積はなされていないことが明らかとなった。その為、巡回相談を受託する支援団体は独自のDBを活用したり、名古屋市では生活保護制度に用いるシステムに巡回相談等で得られた情報を蓄積してHL支援を行う等の工夫をしていた。これらの成果は2017年の参議院国土交通委員会「住宅セーフティネット改正法案審議」の参考人意見陳述の中で用いた。次に海外調査では、英国ロンドン市およびマンチェスター市、オーストラリア・ニューサウスウェールズ州のHL政策についてインタビュー調査した結果、統一的DBに基づく新規層・固定層・流動層に区分した支援策、若者HLへの支援策、HL憲章を軸とする支援策の実態が明らかとなった。平成27年度は川崎市を対象に、生活困窮者自立支援法とホームレス(以下HL)自立支援法の両法下での1HL政策の実施状況、2データベース(以下DB)運用状況、3支援利用者層や支援内容の同異を調査した。HL自立支援法下の調査として1「第3期川崎市HL自立支援実施計画」からHL支援事業の内容全般を把握し、2川崎市でHL支援を行っている「川崎水曜パトロールの会」へのヒアリングからDBの運用状況として「相談過程における自立阻害要因の確認の有無」「個人特定ができなかった案件の取り扱い」を把握し、3「川崎水曜パトロールの会」から約1300件の相談情報を提供してもらい支援利用者層や支援内容のデータを整理した。3については2009年の支援利用者層を分析したレポートを作成し、自立阻害要因をもつ人の93.2%がアルコール、ギャンブル、知的・精神・発達障がいのいずれかの要因を抱えていること等が明らかとなった。また平成28年度の予定を前倒しし、東京都の自治体(東京都、新宿区)およびHL支援団体(8団体)にHL政策の実施状況、DB運用状況、新法への移行準備状況、東京オリンピックのHL支援への影響について調査した。海外調査は9月にロンドンのHL政策やボランタリー団体の支援活動について調査を行った。国のHL担当機関、大ロンドン市、基礎自治体、警察、移民局、ボランタリー団体計14組織にインタビュー調査を実施した。その結果、HLを3カテゴリー(新規層、固定層、流動層)に区分しそれぞれに対応する政策を立てていること、オリンピック時に0名とする目標は達成されず、逆にHL数の増加を見ているが、これは政策の失敗と言うよりは社会的経済的状況の変化によるものだという指摘が多いことなどが明らかになった。川崎市におけるデータベース構築運用に関しては、研究協力団体であるHL支援団体「水曜パトロールの会」から継続的にデータの提供を受け、データベースの充実と、より詳細なデータの統計的分析、支援現場での活用など、確実な展開ができた。これは当初計画どおりであり、統計分析結果は学内紀要として「ホームレス支援における支援情報の現状と課題」東京工業大学社会工学専攻、Discussion PaperNo. 2016-03、にまとめ公表した。また他都市におけるデータベースの実態に関しては、「ホームレスの居宅移行プロセスにおける効果的な社会的資源の投下に関する研究ーHLの持つ阻害要因に着目して(川崎市の事例より)ー」東京工業大学社会工学専攻、Discussion Paper No. 2016-07として公表した。なおデータベースの統計分析の進捗状況及び生活困窮者自立支援法下での行政実績の蓄積状況などから、生活困窮者自立支援法下での123の調査は来年度実施することとした。海外HL政策調査に関しては、ロンドン調査を実施でき、十分な成果を得ることができた。また、2010年に実施したロンドン調査と、2012年ロンドンオリンピックを挟み、比較検証できるようになったが、これは当初の研究計画どおりである。これらの成果は審査付き学術論文「2012年ロンドン五輪・パラ五輪を契機としたラフスリーピング政策の展開と地域における実態」として日本都市計画学会へ投稿審査中である。平成28年度は、平成27年4月施行の生活困窮者自立支援法(以下、新法)と、平成29年8月に失効予定のホームレス自立支援法(以下、旧法)の両法下にある1ホームレス支援政策の実施状況、2データベース運用状況、の把握を目的としている。昨年の東京都を対象とした調査に引き続き、札幌市と名古屋市の自治体担当部署、生活困窮者自立支援事業受託団体、民間のホームレス支援団体など計10団体へのヒアリング調査を実施した。

調査の結果、1これまでホームレス支援を行ってきた団体共同による新法下の相談窓口の新設(住居のある生活困窮者の相談窓口とは別)や、新法にもとづく相談窓口ではなく従来通りの福祉事務所を相談窓口としつつ、その後の支援では旧法下の事業を新法事業として位置づけ直すなどの工夫がなされ、ホームレスの人々に特化した支援経路を確保しながら、新法の事業枠組みに移行させている実態が明らかとなった。一方で、これまでは、旧法のもと「ホームレス等貧困・困窮者の『絆』再生事業」と生活保護制度を併用しながらホームレス支援を行うことが可能だったものが、新法のもとでは生活保護制度との併用が認められない点が問題となっていることが明らかとなった。また、2データベースの運用状況としては、新法にもとづくデータベースは統計的な集計として用いられているが、ホームレス支援の現場で活用可能な情報ストックはなされておらず、名古屋では生活保護制度に用いるシステムに巡回相談等で得られた情報を蓄積してホームレス支援を行っていることが明らかとなった。また川崎市でのデータベース構築運用を継続し、「川崎水曜パトロールの会」が収集した情報を蓄積したデータベースの充実と統計的集計を進め、ホームレス支援事業の利用者層の分析を行った。さらに、昨年度実施したロンドンにおけるホームレス政策に関する調査を査読付き論文として公表し、口頭発表を行った。平成28年度は、生活困窮者自立支援法とホームレス自立支援法の両法下にある1ホームレス支援政策の実施状況と2データベース運用状況の把握を進めた。札幌市および名古屋市において調査を実施し、成果が得られた。また平成27年度のロンドン市での調査により、当該地ではオリンピックを契機として効果的にホームレスの社会的包摂を実現したことが明らかとなったが、この調査結果を査読付き論文「2012年五輪・パラ五輪を契機としたロンドンにおけるラフスリーピング政策の展開と実態」として日本都市計画学会にて公表することができた。なお、全国を対象とした1ホームレス支援政策の実施状況と2データベース運用状況の把握に関するアンケート調査は、基礎自治体に対するヒアリング結果を踏まえた上でアンケート設計することが妥当との判断から、来年度に実施することとした。平成29年度は平成27年4月施行の生活困窮者自立支援法(以下、新法)と、平成29年8月に延長が決定したホームレス自立支援法(以下、旧法)の両法下にある1ホームレス支援政策の実施状況、2データベース運用状況の把握を目的とした。昨年の札幌市と名古屋市の調査に引き続き、大阪市の自治体担当部署、新法の事業受託団体、民間のホームレス支援団体、研究機関など計7団体へのヒアリング調査を実施した。調査の結果、1ホームレス支援政策は新法の枠組み内で従来通り行われているものの、ホームレス人口減少とも相まって府や市による独自の支援事業の規模は減少傾向にあることが明らかとなった。また2データベースの運用状況では、巡回相談を受託する団体は独自のデータベースを利用していることが明らかとなった。また海外のホームレス支援政策の実施状況を把握するため、オーストラリア・NSW州を対象に自治体、民間の支援団体など計12団体へのヒアリング調査を実施した。
反復磁気刺激によるヒト大脳皮質可塑性機序の解明と治療応用に関する基礎的研究

本研究は反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)の長期効果の発生機序を明らかにし、神経難病の治療効果をより効率的に行うための刺激方法を開発することを目的とした。昨年度は従来のrTMSより強力に長期効果を誘発する新しいrTMS法、quadripulse stimulation(QPS)を開発し報告した。QPSにより従来のrTMSよりも持続時間が長く安定した効果を、刺激間隔依存性に誘導することができ、その機序としてシナプス可塑性を推定した。シナプス可塑性には、シナプスが常に可変できるよう動的範囲に維持するための恒常性制御系があると推測されている。ヒト運動野においても同様の恒常性制御系があることを昨年度までに示したが、今年度は運動関連領野の一つである補足運動野と運動野の間に同様の系が存在するかを検討した。具体的には補足運動野をQPSによりプライミング刺激し、その後のQPSによる運動野可塑性を検討した。結果、補足運動野プライミング刺激により、運動野可塑性の閾値が変化することが示された。シナプス可塑性の恒常性制御系は学習・記憶、機能的神経疾患の病態に重要であると考えられており、補足運動野-運動野間でも同様の系が存在することは重要な知見である。また各種神経難病における恒常性制御系の変化について詳細に解析することが可能となり画期的な成果といえる。今年度は、昨年度までに行ったパーキンソン病rTMS治療研究(多施設共同無作為化試験)のサブ解析を行い、補足運動野刺激がパーキンソン病の無動に有効であることを示した。補足運動野は大脳基底核との連絡が密であり、特に動作との関連が示唆されている。今回の結果はこういった生理学的知見とも合致するものであり、画期的な成果といえる。今年度は従来のrTMSより強力に長期効果を誘発する新しいrTMS法、quadripulse stimulation(QPS)を開発し報告した。具体的には単相性経頭蓋磁気刺激4発を5秒に一回反復して刺激する方法である。4発の刺激間隔に依存して、促通性あるいは抑制性の長期効果を誘発することが可能であり、その持続時間は75分以上であった。QPSは、運動野錐体細胞膜の興奮性指標である運動閾値には影響せず、2発刺激法で評価した運動皮質内抑制性介在ニューロン機能にも変化を与えず、興奮性介在ニューロン機能に変化を誘発した。以上からQPSによりシナプス後電位が変化していることが示唆された。さらに、シナプス可塑性の恒常性維持機構として提唱されているBCM理論に合致する形で、運動皮質可塑性が変化することをプライミング実験により示し、近年注目されているメタ可塑性との類似性を示すことができた。今年度の研究成果としては、まず従来のrTMSよりも持続時間が長く安定した効果を、刺激間隔依存性に誘導することが可能な刺激法を開発したことである。rTMSの治療効果は主として長期効果に由来すると考えられており、本刺激法が強力であることは将来的なrTMSの治療応用にあたり重要な事実である。依然として不明な点が多いrTMSの長期効果の機序について、シナプス可塑性に基づく事、かつシナプス恒常性制御機構も運動野内に存在することを示したことが次に重要な点である。各種神経難病における恒常性制御系の変化について詳細に解析することが可能となり画期的な成果といえる。
気体神経メッセンジャー、COの発現機序とその生理作用

気体メッセンジャーである一酸化炭素(CO)の合成にはヘモオキシゲネース(HO)-I, IIが存在する。本研究ではHO-IIとそれにより産生されるCOの局在と意義について検討を加えた。低酸素刺激により神経系ではグリア細胞の一種であるアストロサイトにHO-IIの発現誘導が起きる。アストロサイトで産生されたCOはアストロサイトから漏出し神経細胞に作用する。アストロサイトと神経細胞の間には当然シナプスがなくCOは非シナプス性に神経細胞に作用する。次いで神経細胞がCOによりどのような細胞内代謝が引き起こされるかを検討した。その結果COは可溶性グアニルシルクラーゼを活性化、それにより神経細胞内でのcGMPの生成が促進されることを明らかとした。ついで低酸素負荷による神経細胞死にたいするCOの影響をもう一つの気体性メッセンジャーである一酸化窒素(NO)の効果と比較検討した。NOはCOと同じく低酸素刺激によりアストロサイトでiNO合成酵素(NOS)により産生され、神経細胞に作用し、COと同様の細胞内代謝の変化をもたらす。低酸素負荷により神経細胞は容易に死に至る。メディウムにNOを負荷すると低酸素負荷による神経細胞死は一層促進される。ところがCOを負荷すると低酸素による神経細胞死は抑制される。即ち、NOは細胞障害効果を、逆にCOは細胞保護効果を有する。同じ刺激で同じ細胞で産生され、共に神経細胞に同じ細胞内代謝の変化をもたらすCOとNOは異なる生理作用を有していることになる。低酸素刺激にさらされた神経細胞の生死はCOとNOの強さのバランスの差異に帰因している可能性が示された。我々は低酸素負荷を加えた培養アストロサイトが気体神経伝達物質の合成酵素(HO-1,HO-2)のうち、HO-1(inducible type)の発現が誘導されることを既に見いだしている。今回は虚血負荷を加えられた動物(ラット)脳においてHO-1が実際に発現されるのか、また発現されるとしたらどのような細胞に発現されるのかを免疫組織科学とin-situ hybridization法を用いて検討し?た。HO-1蛋白は虚血負荷を加えられた側の脳、とりわけアポトーシスのマーカーであるTunel染色が強陽性の部位で且つ神経細胞のマーカーであるMAPIIが弱く染色される部位に強く発現していた。この領域でのTunel陽性細胞は神経細胞であり、MAPIIは弱く染色される事実を考えるとこの領域の神経細胞の多くはアポトーシスを起こすか細胞死を起こしていることとなる。HO-1蛋白はこのような神経細胞には発現しない。アストロサイトのマーカーであるGFAPとHO-1蛋白の二重染色の結果HO-1を発現する細胞のほとんどがGFAP陽性であることが判明した。これらの事実はHO-1蛋白はin vivoでも虚血脳とりわけ虚血部のアストロサイトに発現していることを示す。引き続くin situ hybridization法による検索でもHO-1mRNAは虚血側脳の虚血部に発現し、陽性細胞はその形態から判断してアストロサイトであった。以上の事実は脳虚血によりアストロサイトに誘導されるHO-1は1)脳虚血下でのアストロサイトの生存に、2)脳虚血による神経細胞死の惹起に、関与する可能性を強く示唆する。次年度はHO-1の発現機序を検討し、最終的にはHO-1により産生される一酸化炭素が虚血の脳にてどのような役割を有するのか解明する。昨年度はアストロサイトに低酸素-再酸素負荷を加えるとCO合成酵素(HO-1)の発現が高まることを明らかとした。本年度は産生されたCOがアストロサイトから遊離され他の細胞(ニューロン或いはグリア細胞)に果たして本当に作用するか否かを検討した。従来より血小板は血小板cGMP量を増加させCOの作用を受け取る事はよく知られている。

そこで低酸素-再酸素負荷を加えたアストロサイトと同時に血小板を培養しアストロサイトで産生されたCOがそこから遊離され他の細胞に作用しているか否かを血小板内cGMP量の増加を指標に検討した。まず血小板を5%CO負荷下で培養すると従来の報告通りCO非存在下の際よりも明らかなcGMP量の増加が見られた。次にアストロサイトと血小板をco-cultureした。低酸素-再酸素負荷を加えていないアストロサイトと血小板をco-cultureしてもcGMP量の増加は見られない。当然この状況でのアストロサイトではCOの合成酵素であるHO-1の発現増加は見られない。次いで低酸素-再酸素負荷を加えHO-1の発現増加が見られたアストロサイトと血小板とをco-cultureすると有意のcGMP量の増加が見られた。これらの事実は低酸素-再酸素負荷を加えられてアストロサイト内で産生されたCOはアストロサイトから遊離され自らにまた他の細胞に作用を及ぼしていることを示す。またその効果はcGMPを介して発現する事が示唆された。また低酸素-再酸素負荷で生ずるアストロサイトでのHO-1発現及び血小板でのcGMP量増加はフリーラジカルの発現を抑えるLNMAで抑えられ、アストロサイトでのCO発現はラジカルを介する作用であることが明らかとなった。昨年度はアストロサイトに低酸素-再酸素負荷を加えるとCO合成酵素(HO-1)の発現が高まることを明らかとした。本年度は産生されたCOがアストロサイトから遊離され他の細胞(ニューロン或いはグリア細胞)に果たして本当に作用するか否かを検討した。従来より血小板は血小板cGMP量を増加させCOの作用を受け取る事はよく知られている。気体メッセンジャーである一酸化炭素(CO)の合成にはヘモオキシゲネース(HO)-I, IIが存在する。本研究ではHO-IIとそれにより産生されるCOの局在と意義について検討を加えた。
安定層のモジュライ空間の研究

Donaldson型不変量に関し壁超え公式と爆発公式を示した。またK理論的類似を定式化し壁超え公式を得た。フーリエ向井変換と安定性の関係について研究し、満足できる関係を得た。またその応用としてアーベル曲面上の安定層のモジュライの構造を調べた。(1)代数多様体上のさまざまな対象、特に層とその付加構造のモジュライ空間の構造を調べることと、(2)またそれらを利用してDonaldson型不変量の構造を調べること。(3) Symplectic多様体としてのモジュライ空間の構造をしらべること、とくにK3曲面やア-ベル曲面上の層のモジュライを調べること。おおまかには(1)からの順序で研究を行い、また(3)は(1)と平行して研究する。この研究により得られた結采は以下の通り。Donaldson不変量の研究:昨年度までの研究でDonaldson不変量の壁越え公式を有理曲面でかつモジュライが滑らかな場合に得ていた。本年度はcobordism的議論をおこない、また望月の結果を用いて、この結果を一般の代数曲面の場合に拡張した。Donaldson不変量のK理論的拡張としてモジュライ空間上の直線束の大域切断の空間が考えられる。これについてはまだ基礎が確立されていないので、関連する基本的な問題と底空間が有理的でモジュライがなめらかな場合にその壁越え公式を記述した。これはLothar Gottsche,中島啓との共同研究である。層や接続のモジュライ空間の代数幾何学的性質の研究:稲場は特別な種類の層の複体にたいし、安定性を定義しそのモジュライ空間を構成した。その特別な場合として、群作用をもつ層にたいし、パラメーター付きの安定性が定義されそのモジュライ空間が構成された。稲場と齋藤は曲線上の放物的接続のモジュライ空間の構造を可秘分形との関わりを中心に調べた。曲面上のフーリエ向井変換は、一般には安定性を保たないことが知られている。吉岡はアーベル曲面上のフーリエ向井変換を詳しく調べ、モジュライ空間の双有理構造はフーリエ向井変換で保たれることを示した。この研究により得られた結果は以下の通り。Donaldson不変量の研究:Donaldson型不変量の研究において曲面の爆発のもと、層のモジュライ空間がどのように振る舞うかを調べることが重要である。今年度は吉岡と中島は、Bridgelandによって導入されたperverse coherentsheafが有効であることに気づき、その基本的な性質を調べた。とくにモジュライがquiverにより記述されることを示し、プレプリントにまとめた。層や接続のモジュライ空間の代数幾何学的(複素幾何的)性質の研究:複素曲面上の正則ベクトル束の構造は、曲面が代数的かそうでないかで全く様相がことなる。特に代数的な複素曲面の場合とは全く異なり、代数的でない複素曲面上の位相的ベクトル束にいつ正則構造が存在するか、という問題は未解決である。吉岡は大学院生の栗原と共同で代数的でない2次元complex torusやK3曲面上の位相的ベクトル束が正則構造をもつための必要十分条件を求めた。また代数次元が0の2次元complex torusの場合には既約ベクトル束が存在するための必要十分条件も求めた。齋藤は曲線上の放物的接続のモジュライ空間の構造を可積分形との関わりを中心に調べた。松下は射影的Lagrangianファイブレーションの特異ファイバーの分類問題に取り組み、底空間がなめらかな場合に標準束公式を得た。今年度は吉岡と中島は、Bridgelandによって導入されたperverse coherentsheafのモジュライ空間の壁越えの様子を詳しく訓べ、プレプリントにまとめた。層や接続のモジュライ空間の代数幾何学的(複素幾何的)性質の研究:齋藤は曲線上の放物的接続のモジュライ空間の構造を可積分形との関わりを中心に調べ、プレプリントにまとめた。山田は有理曲面上の曲線の幾何を使い、楕円Painleve方程式のLax形式を調べた。ピカール数が1のアーベル曲面上のベクトル束とフーリエ向井変換の関係について詳細に調べ、向井による2次形式や連分数を使った予想を示し、その結果をプレプリントにまとめた。これによりコホモロジー的フーリエ向井変換でモジュライ空間がヒルベルトスキームに対応する場合、モジュライ空間の一般元を明示的に記述することができた。前年度につづき、曲面のblow-upに付随したPerverse coherent sheafのモジュライ空間を中島啓と共同で調べ、Perverse coherentsheafのモジュライ空間上の交点理論に関する壁超え公式を示した。その応用としてDonaldson不変量に関する爆発公式を精密化した。さらにその応用としてさまざまなNekrasovの分配関数の構造を調べた。特にChern-Simon項を含む5次元版Nekrasov分配関数に関する以前の予想をといた。
高濃度光散乱体における音響光学特性とその光生体計測技術への応用

超音波技術等を導入した高性能な光生体計測技術の完成を目的として、局在的に照射された超音波による散乱粒子の振動の評価および振動周辺の光学特性の評価を中心に行った。結果は以下のようにまとめられる。・低コヒーレント光干渉法による振動中心と光入出射点間の光学特性検出に関する評価前年度の結果を踏まえて、超音波の焦点と光の入出射点間を散乱成分を除き光軸上の光学特性を取得する手法を超音波照射と低コヒーレント光干渉法を組み合わせる方法を用いて検討を進めた。従来の低コヒーレント光干渉法で用いられる可干渉距離数10μmの光源では到達深度が小さいため、より可干渉距離の長い光源により到達深度が大きくする必要がある。本研究において、可干渉距離4mm程度のTi:Sapphireレーザを用いることを検討した。その結果、無散乱状態において、従来の光源と同様に変調信号を検出することが可能であることが明らかとなった。次に、現状において不明である長い可干渉距離の光源を用いた場合における、散乱係数に対する干渉強度の評価を行い、到達深度について検討を行った。その結果、干渉強度自体は可干渉距離4mmでは、数10μmの場合より散乱係数の増加に対して減衰の割合が小さいが明らかとなり、到達深度として可干渉距離4mが有利である可能性が得られた。以上の結果より、超音波照射と低コヒーレント光干渉法を組み合わせる方法より空間分解能mm程度、到達深度数cm程度の光生体計測法の可能性が見出された。超音波技術等を導入した高性能な光生体計測技術の完成を目的として、時間分解解析及び周波数解析を用いた超音波による屈折率変調の評価、局在的に照射された超音波による散乱粒子の振動の評価及び振動周辺の光学特性の評価を行った。1.時間分解解析及び周波数解析を用いた超音波による屈折率変調の評価超音波照射による屈折率変化の時間分解波形に与える影響について評価した。均一な散乱媒質に対して、深さ方向に正弦的に屈折率分布を与え、モンテカルロ法により時間分解波形を取得し、超音波を照射しない場合の時間分解波形と比較した。時間分解波形のピーク時刻とピーク強度の変化と超音波の波長と位相との関係が明らかとなった。また、層状構造の散乱媒質において、超音波の照射は各層の光路長の比率を変化させることが分かった。この光路長の比率変化は、層状構造における吸光度分布の再構成に有用な情報であると考えられる。2.局在的に照射された超音波による散乱粒子の振動の評価及び振動周辺の光学特性の評価収束型超音波素子を用い散乱媒質中に超音波を照射する系を想定し、超音波の焦点における光学特性と後方散乱光の変調特性との関係について評価した。その結果、生体程度の光吸収特性に対しては変調特性は大きく影響を受けないことが分かった。そのため、局在的に照射された超音波によって焦点の光吸収特性を評価することは困難である考えられる。そこで、次に超音波の焦点と光の入出射点間を散乱成分を除いて光軸上の光学特性を取得する手法を、超音波照射と低コヒレーント光干渉法を組み合わせる方法を用いて検討を行った。基礎実験によりその可能性を示し、実現に向けた課題点を見出した。
シダ植物の無配生殖種における遺伝的多様性の獲得機構

シダ植物には有性生殖を二次的にやめて、胞子を通して親と遺伝的に全く同一なクローンを生産する生殖様式(無配生殖)を獲得したものが少なからず存在する。しかし、シダの無配生殖種にも遺伝的な多様性が見られる。本研究では、無配生殖種であっても近縁な有性生殖種と交雑をする能力を高いレベルで(有性生殖種の約20%)維持していること、さらに遺伝的分離も数%程度起こして遺伝的に多様な子孫を生産していることを明らかにした。本研究の目的の一つは、シダ植物の無配生殖種が大きな遺伝的多様性を獲得・維持しているのは、どのような機構によるのかを、互いに近縁な無配生殖種と有性生殖種が混成している野生集団、あるいは無配生殖種のみが生育しているにもかかわらず高い遺伝的多様性のみられる野生集団の詳細な細胞学的・遺伝的な比較解析によって明らかにすることである。今年度は,ベニシダ類(Dryopteris erythroso5ora complex,オシダ科)の無配生殖型と有性生殖型(ハチジョウベニシダと呼ばれている)の個体が多数混生している東京都の伊豆大島において,詳細な野外調査を行った。さらに,現地での野外調査の際に採集した植物材料を用いて、アロザイム多型解析と本補助金で新規に購入したプロイディ・アナライザーを用いた倍数性解析もおこなった。その結果,調査した33集団のうち8集団については,採集した約25個体のうち3個体以上の有性生殖型個体を含む有性・無配両生殖型の混生集団であった.一方で,22集団については,無配生殖型のみからなる集団であった.混生集団の無配生殖型個体と無配生殖型のみからなる集団の無配生殖型の遺伝的多様度とクローン多様度を比較してみると,混生集団のものの方が有意にその多様度が高いという結果が得られた.このことは,野外の混生集団においても,交雑を通じて無配生殖型が有性生殖型の遺伝的多様性を取り込んでいることが示唆されて非常に興味深い.また,両生殖型が混生する集団において,胞子をつけているすべての成熟個体について遺伝子型と倍数性を調べた結果では,多様な遺伝子型の2倍体有性生殖型個体,3倍体無配生殖型個体が大部分であったが,少数ながら両生殖型間のF1雑種と考えられる4倍体の個体が見いだされた.このような4倍体雑種を介して有性生殖型の遺伝的多様性が無配生殖型に移入している可能性が考えられる.本研究の目的の一つは、シダ植物の無配生殖種が大きな遺伝的多様性を獲得・維持しているのは、どのような機構によるのかを、互いに近縁な無配生殖種と有性生殖種が混成しているベニシダ類の野生集団、あるいは無配生殖種のみが生育しているにもかかわらず高い遺伝的多様性のみられるヤブソテツ類の野生集団の詳細な細胞学的・遺伝的な比較解析、あるいは人工栽培下の同様な解析によって明らかにすることである。H22年度は、ベニシダ類については、伊豆大島で溶岩流と有性型、無配型の分布の関係を詳しく調査した。その結果、新しい時代に溶岩が流れた場所にのみ有性型が高い頻度で存在していることが明らかになった。また、首都大と科博に所蔵されている標本を用いて有性型の分布を調べたところ、島や海沿いの氷期にも談温帯林が残っていたと考えられる地域に分布していることが明らかになった。一方、ヤブソテツ類については、特定の親個体の胞子体から採取した胞子に由来する次世代の配偶体、ならびにそれから生じた次世代の胞子体の遺伝子型を調べ、親個体の遺伝子型と比較をした。その結果、配偶体では11/250個体、胞子体では8/482個体が遺伝的分離を起していた。すなわち、無配生殖種での遺伝低分離を結構高い頻度で起こすこと、これが無配生殖種の集団内にも遺伝的多型が見られる主要な要因であることが示された。また、配偶体の方が胞子体よりもより高い頻度の遺伝的分離を示したことは、無配生殖型も有害遺伝子をもっていることを強く示唆していて、非常に興味深い。本研究の目的は、基本的に親と遺伝的に同一の子孫のみを生産すると考えられるシダ植物の無配生殖種が大きな遺伝的多様性を獲得.維持しているのは、どのような機構によるのかを、ベニシダ類などを材料にして明らかにすることである。今年度は、ベニシダ類について近縁な無配生殖種と有性生殖種を人工的に交配させて、どのくらいの頻度で雑種を形成するか、さらに生じた4倍体の雑種でどのようなことが起こるかを調べた。2倍体有性生殖型のハチジョウベニシダと3倍体無配生殖型のベニシダを人工的に掛け合わせたところ、その間の4倍体雑種は596回の交配のうち23回、3.9%で形成された。一方、対照実験として、有性生殖型のハチジョウベニシダ同士を同じ回数交配させた結果、596回のうち108回、18.1%で次世代の胞子体が形成された。

これにより、有性生殖型同士が交雑する場合を100%としたとき、無配生殖型は、その21.5%と高いレベルで交雑する能力を保持していることが明らかになった。さらに、ハチジョウベニシダとベニシダの間の4倍体雑種と考えられる個体から胞子を採取して、生じた子孫配偶体の倍数性を調べた。その結果、4倍体のみならず、2倍体、3倍体の子孫も生じていることが分かった。これらを総合すると、ベニシダ類で3倍体無配生殖型に大きな遺伝的変異が見られるのは、これらがかなり高い頻度で近縁な2倍体有性生殖種と交雑して、その遺伝的変異を取り込み、さらに生じた4倍体雑種がすぐに不等分離をして3倍体無配生殖型の子孫を生じるからであることが強く示唆される結果が得られた。一方、無配生殖型のみが知られているヤブソテツ類については、昨年度までに得られていた遺伝的分類を高頻度で起こすというデータ等を2本の論文にして発表した。
エストロゲンによる卵管特異糖蛋白質発現制御機構の解明

近年、種々の哺乳動物で卵管特異的糖蛋白質(OGP)の存在が報告されており、受精・初期胚発生に関与することが示唆されているが、真の生物学的活性は未だ不明である。我々は性周期が4日と安定で生殖生物学的知見の豊富なハムスターをモデルとして解析を進めている。OGPは家畜・霊長類などの完全性周期を持つ大動物では性ステロイド依存性に分泌されることが糖蛋白質レベルで報告されている。本研究では性ステロイド、特にエストロゲンがハムスター0GP(HOGP)遺伝子発現に与える影響をin situ hybridization法を用いて明確化しさらにその制御機構を解明することを目的とした。まず、性周期について検討したところ卵管膨大部では発情期に最も強くHOGP mRNAが認められ発情休止期で最も減弱していた。卵管峡部には明らかな変化を認めなかった。個体発生では生後14日から発現し性成熟とともに増強し、加齢とともに減弱した。また妊娠中にも発現しており分娩後HOGP mRNAは減弱した。両側卵巣摘出、又はGn RHアナログ投与によりエストロゲンを抑制したところ発現は減弱し、それに対しエストロゲンを負荷したところ発現は誘導された。以上より種々の性ステロイド環境によりHOGP mRNAの発現様式が変化し、特にエストロゲンはその遺伝子発現に関与していることが明らかになった。現在、我々は発現制御機構解明のためcDNA上、相同性の高いマウスをモデルとしてプロモーター領域の解析を施行している。また、今後エストロゲンレセプターとの発現相関を検討することにより発現制御機構を明らかにすることが期待される。
細胞膜ラフトにおけるチロシンリン酸化と細胞がん化の解析

アフリカツメガエル(以下、ゼノパス)の受精卵において、細胞膜ラフトに局在する新規のチロシンリン酸化タンパク質uroplakin III(以下、UPIII)を同定した。UPIIIはアミノ酸残基数265の単一膜貫通タンパク質で、アミノ末端側から細胞外ドメイン(191アミノ酸)、膜貫通領域(28アミノ酸)、そして細胞内ドメイン(46アミノ酸)からなる。チロシンリン酸化は細胞内ドメインのTyr-249に起こることがMS/MS質量分析から明らかとなった。UPIIIは哺乳動物では尿路上皮組織に高発現するUPファミリータンパク質の1つとして同定されており、他のUP分子種と共に尿路上皮組織の膜透過性の維持に働くことが示されている。また、UP分子種のうち、4回膜貫通型タンパク質であるUPIaとUPIbが尿路上皮に感染性を持つ病原大腸菌の宿主受容体であることが明らかとされており、関連する疾患の発症、発ガンにおける機能が注目されている。ゼノパス卵UPIIIの解析から、この分子が卵表面に存在し受精における精子との相互作用に関与することが明らかとなった(JBC,2005)。重要なことに、精子と卵UPIIIの相互作用には、精子由来のプロテアーゼによるUPIII細胞外ドメインの切断という事象が関わっていることも示された。この切断反応を阻害する合成ペプチドが、受精そのものを阻止することも明らかとなった。今回UPIIIの研究で示された膜タンパク質細胞外ドメインのプロテアーゼによる切断は、がん細胞の悪性化に伴う現象として知られており、最近ではCD44分子とその切断反応が関与するがん細胞の運動性、浸潤・転移能との関連で優れた報告がなされている。現在、ヒトがん細胞ラフト領域(MCF7、5637、ACHN等)に局在するUPIIIの切断と細胞機能の関係についてデータを蓄積している。