hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞膜タンパク質の発現変化を標的とした新規ヒト癌抑制遺伝子の探索と機能解析

ヒト死因の1位を占めるがん化に関与する癌遺伝子、癌抑制遺伝子の分離や機能解析は、がんの分子機構や治療戦略の解明に極めて重要である。我々はヒト11番染色体に存在する新規癌抑制遺伝子に着目し、腫瘍性の異なるHeLa融合細胞系を用いて、この癌抑制遺伝子により正負に転写制御をうける糖輸送タンパク質など細胞膜タンパク質の発現変化を解析した。癌抑制遺伝子により腫瘍化の抑制された融合細胞では糖輸送タンパク質Glut1を発現していたのに対し、腫瘍性融合細胞はGlut1とともに、糖輸送タンパク質ファミリーのGlut3を発現していた。これらアイソフォームの腫瘍化における機能を解析する目的で、細胞膜における局在性を比較検討した。両細胞系に発現するGlut1は大部分が界面活性剤に難溶性のラフトと呼ばれる脂質膜ドメインに存在していたのに対し、腫瘍特異的なGlut3は界面活性剤に可溶性の流動性に富んだ脂質膜ドメインに存在し、それぞれ異なる細胞膜ドメインで糖輸送活性を制御することが示唆された。新規癌抑制遺伝子の転写制御機能について、ヒト由来のカベオリンプロモーターを組み込んだルシフェラーゼ発現ベクターを用い、HeLa融合細胞の転写活性を比較検討した結果、カベオリンmRNAの発現量に応じたプロモーター活性の違いが認められた。プロモータの部分変異体を用いた解析から、特異的なDNA領域がこの転写制御に必須であることが判明し、転写因子の結合性についてさらに検討中である。また、in vivoでヒトがん細胞に遺伝子導入が可能な新規カチオン性リポソームベクターを見い出した。我々はヒト11番染色体に存在する新規癌抑制遺伝子に着目し、腫瘍性の異なるHeLa融合細胞系を用いて、糖輸送タンパク質など細胞膜タンパク質の発現変化を指標に解析し、この癌抑制遺伝子による正負の転写制御機能を示唆する知見を得た。そこで本研究では、これらの研究成果に基づき、正負に発現が制御される遺伝子の転写活性を指標とした新規癌抑制遺伝子の転写制御機能の解明を試みた。標的遺伝子としてカリフォルニア大学のDr.Fieldingより供与されたヒト由来のカベオリンプロモーターを含む約700bpのDNA断片を組み込んだルシフェラーゼ発現ベクターを用い、HeLa融合細胞の転写活性を比較検討した。その結果、カベオリンmRNAの発現量に応じたプロモーター活性の違いがHeLa融合細胞系で認められた。ついで、プロモータの部分変異体を含むルシフェラーゼ発現ベクターを用いてプロモーター領域の解析を行ったところ、特異的なDNA配列を含むDNA領域がこの転写制御に必須であることが判明した。現在、このプロモーター領域への転写因子の結合性についてDNAプローブを用いたゲルシフト法によりさらに検討中である。また糖輸送タンパク質とカベオリンのin vivo腫瘍性への関与についてもヌードマウスを用いて検討した。癌抑制遺伝子により腫瘍化の抑制された融合細胞では糖輸送タンパク質Glut1を発現しているのに対し、腫瘍性融合細胞はいづれもGlut1とともに、糖輸送タンパク質ファミリーのGlut3を発現している。両細胞系に発現するGlut1は大部分が界面活性剤に難溶性のラフトと呼ばれる脂質膜ドメインに存在していたのに対し、腫瘍特異的なGlut3は界面活性剤に可溶性の流動性に富んだ脂質膜ドメインに存在し、それぞれ異なる細胞膜ドメインおいて糖輸送活性が制御されることが初めて示唆された。
ロジスティクスの発展形態に関する理論の研究とその実証的検証及び調査

本調査は、「ロジスティクスの発展形態に関する理論の研究とその実証的検証及び調査」の初期調査として位置づけることが出来る。本報告は平成8年1月から3月に渡って日本ロジスティクスシステム協会会員約700社にアンケート調査を依頼し、150社(21.4%)の有効回答数に基いて分析したものである。本調査を分析し、わが国におけるロジスティクスの現状と動向を把握するとともに、1991年の調査結果あるいは一部の領域では米国の調査結果と比較検討し、わが国のロジスティクス発展の時系列的比較ならびに日米の差異を検討することが可能となった。加えて、ロジスティクス発展の仮説のさらなる検証が可能となり、学術的、理論的分野においても、これまで通り学会をリードする役割を担うことが出来るものと確信している。かかる意味から、本研究はロジスティクスにおける学術的な研究はもとより、実社会に対しても有意義な結果をもたらしたものと確信している。本研究は5年間毎の定点調査データに基づき、研究を重ねているが、2000年には更なる調査と研究を続け、より学問的、論理的並びに実務的に発展させる予定である。本研究では、ロジステックスの国内組織、国際組織、職務分掌、目的ならびに理念、情報ネットワーク、共同化システム、子会社、環境ならびにリサイクルなどについてその発展形態に関して総合的な研究を行い、発展プロセスのコンセプチュアルモデルを提案し、これをアンケート調査によって検証し、かつ妥当性を吟味するとともにモデルの更なる精度を向上するという類の学術研究はこれまで皆無であった。今年度は、モデルを構築するために、企業の物流部門を対象にアンケート調査を行い、その結果を基に基本モデルの1次近似を完成させ、さらにその後の調査研究で、そのモデルの正当性を検証することができた。アンケート調査は、約700社に送り、約150社から回答を得ることができた。類似の調査を約5年前に実施しており、今回はその後の推移などもは把握することができた。このモデルは、米国ロジステックス学会SOLEを中心とする国際会議において発表し高い評価を得た。今後の課題としては、コンセプチャアルモデルに準拠したロジステックスサブシステムの発展的動向の考察、ロジステックス戦略、人事、学歴、合理化などの全般的な調査および分析を行うことがあげられる。ロジスティクスの各分野の発展モデルを提案し、これを学術的に検証する統合的な研究である。具体的には、ロジスティクスの組織、職務分掌目的ならびに理念、情報ネットワーク、共同システム化、子会社、環境ならびにリサイクルなどについての発展形態に関するコンセプチュアルモデルを提案し、これをアンケートによって検証し、モデルの有効性を吟味した。加えて戦略合理化、雇用、学歴などに関する調査を行った。本研究の成果は、学術論文、学術発表、学会講演、その他論文ならびに報告書の作成の5側面から検討することが出来た。即ち、(2)学会発表は15件で、海外、主として欧米が7件、国内が8件となっている。従って、学会発表及び学術論文の総計は26件となっている。(3)学会での講演は日本ロジスティクス・システム学会で6回であるが、調査結果のディセミネーションが主たる目的であった。(4)その他、論文はロジスティクス関係の専門機関発刊のパブリシティで7編を数えている。(5)更に、本研究を進めるにあたって、中間で調査分析資料(総頁数374頁)を発刊すると共に、学術論文及び報告要旨を納めることで、これを最終報告書とした。本助成金をベースに内外関連学会の会議及び論文誌を通して、ロジスティクス理念、目的、組織、共同化、合理化戦略、リードタイム、外国人労働者の雇用、情報ネットワークの研究者で当該分野の理論的リーダーシップ並びに理論と実務のブリッジ機能を十分に果たし、些やかながら当該分野の理論的発展に貢献できたものと思われる。本研究を更に継続し、2000年には第3回定点調査を実施し、理論の更なる発展と分析の強化を実現する予定である。
超反応性低配位リン化合物の遷移金属錯体化による安定化

1.電子的効果を併せもつ立体保護基の開発2,4,6-トリ-t-ブチルフェニル基(Ar基と省略)の純粋な速度論的安定化効果のみならず、電子的効果を併せ持つ複合型安定化置換基をいくつか開発した。ジチオキソホスホランやジセノキソホスホランに対する置換基の電子的効果についての知見を得る目的で、ジメチルアミノ基やジメチルアミノメチル基、ジメチルアミノエチル基をオルト位にもつフェニルジチオキソホスホラン類を合成したところ、^<31>PNMRのみならずX線結晶解析からも、NがPにかなり強く配位していることがわかった。また、このような複合型置換基を用いて、チオキソホスフィンやセレノキソホスフィンを単離することができた。2.ホスファエテニルベンゼン類のパラジウム錯体の合成と反応複数個のホスファエテニル基をもつベンゼン類を合成し、そのパラジウム錯体の合成を反応生成物の解析を行ったところ、ベンゼン環のC-H活性化が起き、Pd-C結合が生成することがわかった。次に、パラジウム錯体にアルキルリチウム試薬を反応させたところ、アルキル化が進行した。また、一酸化炭素と反応して、P=C官能基をもつ安息香酸メチル誘導体が得られた。3.2-ホスファエテニルリチウムのカップリング反応(Z)-2-ホスファエテニルリチウムは、塩化銅(II)存在下、カップリング反応を起こし、1,4-ジホスファブタトリエンを与えることがわかった。一方、低温のまま、この反応に酸素ガスを通じたところ、2,3-ジクロロ-1,4-ジホスファー1,3-ブタジエンが生成することがわかり、その構造をX線結晶構造解析で確認した。
糖尿病患者における周術期臓器障害メカニズムの検討

糖尿病患者において、周術期血糖管理では十分な術後予後改善効果が得られない。そこで、我々は慢性的な病因に対するアプローチが必要と考え、糖尿病合併症の原因として注目されているが、その作用機序が未だ十分に解明されていないadvanced glycationend-product (以下AGEs)に着目した。我々のこれまでの研究結果を踏まえ、「AGEsはマクロファージのM2 polarizationを阻害し、創傷治癒機転を遷延させて、術後臓器障害を誘導する」という仮説を立て、本年度は1AGEsによるマクロファージのM1/M2誘導、2M1/M2マクロファージと血管新生について検討し、3AGEsの血管新生への影響についての検討を開始した。これまでに、我々はマウス由来単球細胞のRAW264.7細胞を用いて、AGEsがマクロファージの性質にどのような影響を与えるのかを、表面抗原・受容体の発現およびマウス由来血管内皮細胞のb.End5細胞との共培養によるin vitro matrigeltube formation assayを用いた血管新生作用の検討によって解析した。そのなかで、表面抗原の1つであるCD204がAGEsによって発現増加することがわかった。AGEsの血管新生への影響については現在研究継続中である。さらにこれらの研究過程で、AGEsはマクロファージによって貪食されることを画像的に明らかにし、このマクロファージのAGEs貪食にCD204が関与していることを明らかにした。また、4AGEs受容体の関与を検討するため、AGEsと共通の受容体をもつ炎症物質ついて検討、そのTLRやRAGE、スカベンジャー受容体の関与について検討した。今後in vivoの実験系を開始する予定である。平成30年度開始の4AGEs受容体の関与(達成度:70%)については、すでにRAW264.7表面の受容体発現増加については確認ができており、中和抗体によりAGEsの関与するレセプターについて検討を行った。その中で、CD204が重要な役割を果たしていることを確認した。さらに、AGEs刺激によるマクロファージの機能的な変化を確認するため、血管新生に加えて、AGEsの貪食作用についても検討項目に追加とした。これまでの研究過程で、マクロファージによるAGEsの貪食を画像的に確認することに成功し、マクロファージのAGEs貪食にCD204が関与していることが明らかにした。さらに、AGEsと複数の受容体が共通である炎症物質についても研究対象を拡大しその貪食について検討することができた。前年度に確立したin vitro実験系を用いて、AGEsと受容体を同じくする他の炎症性物質(LPS等)との相互作用についての見地もさらに検討する予定である。また、研究計画策定時から予定していたin vivo実験を開始する予定である。これまでに、我々はマウス由来単球細胞のRAW264.7細胞を用いて、M1/M2刺激によりマクロファージの血管新生への作用がM1刺激で促進・M2刺激で抑制と双方に傾きうることを確認したうえで、AGEsがマクロファージの性質にどのような影響を与えるのかを、表面抗原・受容体の発現およびマウス由来血管内皮細胞のb.End5細胞との共培養によるin vitromatrigel tube formation assayを用いた血管新生作用の検討によって解析した。・申請時の実験計画に対するこれまでの研究成果の到達度:1AGEsによるマクロファージのM1/M2誘導(到達率:100%):AGEs刺激によるマウス由来マクロファージ細胞(RAW264.7)の表面抗原発現の変化についての検討は完了した。2M1/M2マクロファージと血管新生(到達率:100%):Th1サイトカインのTNF-αまたはTh2サイトカインのIL-10等を用い、M1/M2型マクロファージへの分化誘導評価系を確立することに成功し、内皮細胞との共培養マトリゲルアッセイを用いて血管新生について検討し、その作用を確認した。平成29年度内に開始し平成30年度中の完了を予定している3AGEsの血管新生への影響(達成度:50%)は平成29年度より開始できており、現在遂行中である。平成30年度開始予定の4AGEs受容体の関与(達成度:50%)については、すでにRAW264.7表面の受容体発現増加については確認ができており、中和抗体によりAGEsの関与するレセプターについて検討を行った。

さらに、AGEs刺激によるマクロファージの機能的な変化を確認するため、血管新生に加えて、AGEsの貪食作用についても検討項目に追加とした。さらに、TLR4ノックダウン細胞の作製および、赤色色素を遺伝子導入したRAW264.7細胞の作製にも成功しており、今後これらの細胞を用いた研究を進めていく予定である。これまでの研究過程で、マクロファージによるAGEsの貪食を画像的に確認することに成功し、マクロファージのAGEs貪食にCD204が関与していることが明らかにし、論文にて発表した(後頁参照)。糖尿病患者において、周術期血糖管理では十分な術後予後改善効果が得られない。そこで、我々は慢性的な病因に対するアプローチが必要と考え、糖尿病合併症の原因として注目されているが、その作用機序が未だ十分に解明されていないadvanced glycationend-product (以下AGEs)に着目した。我々のこれまでの研究結果を踏まえ、「AGEsはマクロファージのM2 polarizationを阻害し、創傷治癒機転を遷延させて、術後臓器障害を誘導する」という仮説を立て、本年度は1AGEsによるマクロファージのM1/M2誘導、2M1/M2マクロファージと血管新生について検討し、3AGEsの血管新生への影響についての検討を開始した。これまでに、我々はマウス由来単球細胞のRAW264.7細胞を用いて、AGEsがマクロファージの性質にどのような影響を与えるのかを、表面抗原・受容体の発現およびマウス由来血管内皮細胞のb.End5細胞との共培養によるin vitro matrigeltube formation assayを用いた血管新生作用の検討によって解析した。そのなかで、表面抗原の1つであるCD204がAGEsによって発現増加することがわかった。AGEsの血管新生への影響については現在研究継続中である。さらにこれらの研究過程で、AGEsはマクロファージによって貪食されることを画像的に明らかにし、このマクロファージのAGEs貪食にCD204が関与していることを明らかにした。また、4AGEs受容体の関与を検討するため、AGEsと共通の受容体をもつ炎症物質ついて検討、そのTLRやRAGE、スカベンジャー受容体の関与について検討した。今後in vivoの実験系を開始する予定である。平成30年度開始の4AGEs受容体の関与(達成度:70%)については、すでにRAW264.7表面の受容体発現増加については確認ができており、中和抗体によりAGEsの関与するレセプターについて検討を行った。その中で、CD204が重要な役割を果たしていることを確認した。これまでの研究過程で、マクロファージによるAGEsの貪食を画像的に確認することに成功し、マクロファージのAGEs貪食にCD204が関与していることが明らかにした。さらに、AGEsと複数の受容体が共通である炎症物質についても研究対象を拡大しその貪食について検討することができた。
血清刺激に応答する病原真菌のステロール取り込み機構の解明

病原真菌カンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)は、宿主内の血清に応答してステロール取り込みが起こり、真菌の感染成立に深い関わりがある。この取り込み機構において、1)血清成分中のトランスフェリン等による鉄欠乏がそのスイッチとなること、2)マウス感染モデルの実験から、ステロールトランスポータCgAUS1が真菌の感染成立に寄与していること、3)マンノプロテインCgTIR3もステロールの取り込みに必要で、CgAUS1と同様に転写因子UPC2A、UPC2Bに制御されていること、4)ステロール取り込みには、CgAUS1とCgTIR3以外の因子も必要であることを明らかにした。抗真菌薬の多くはステロール合成阻害剤であるが、真菌の中には宿主からステロールを取り込み生育に利用するものがあり、ステロールの取り込みは真菌の感染成立や薬剤耐性獲得と関わりが深い。本研究は、カンジダ・グラブラータを用い、真菌のステロールの取り込み機構の全容と生理的意義を明らかにすることを目的とする。平成25年度は、同定したマンノプロテインTIR3がステロールトランスポータCgAUS1と同様に転写因子UPC2A、UPC2Bに制御されていること、ステロール取り込みには、CgAUS1とTIR3だけでは不十分であることを明らかにした(第57回日本医真菌学会総会)。また、ステロール合成遺伝子欠損株が変異することでステロール要求生株として好気条件で生育できる株を取得し、それらの株の各種抗真菌剤の感受性の変化を調べた(第87回細菌学会)。これらの株はステロール取り込みが常にONになっていることを利用しマイクロアレイ解析から、CgAUS1の機能発現までのシグナル伝達経路に関わる因子を同定すべく解析を進めている。この他、1)ステロール取り込みに関わる因子を漏れなく同定する目的で、カンジダ・グラブラータのゲノムワイドな転写開始点の同定を行い、新規59遺伝子を発見した(Genes Cells. 2014in press, doi: 10.1111/gtc.12147)。2)アゾール剤に対する薬剤耐性する他のトランスポータを検索しCgAUS1との関連を調べる目的の第一段階として、drug:H+ antiporterの解析を行った(J Antimicrob Chemother. 2014, in press doi: 10.1093/jac/dku044)。これらの結果は、ステロールの取り込み機構や薬剤耐性機構の詳細な解明に大きく貢献する。抗真菌薬の多くはステロール合成阻害剤であるが、病原真菌の中には宿主からステロールを取り込んで生育に利用するものがあり、ステロールの取り込みが真菌の感染成立や薬剤耐性獲得と関わりが深い。本研究は、日和見真菌カンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)を用い、真菌のステロールの取り込み機構の全容と生理的意義を明らかにすることを目的とする。平成24年度においては、好気条件下でのステロール取り込みのスイッチとなる因子(要因)の同定と取り込みの本体であるステロールトランスポータAUS1の感染成立における重要性の確認を試みた。好気条件下でのステロールの取り込みは、単にステロールの添加だけでは起こらず、ステロールにlipoprotein deficient serumを加えることで起こることを明らかにした。すなわち、血清中のステロール以外の成分が、好気条件下でのステロール取り込みのスイッチとなっていることを示した(J Infect Chemother 19:138-43)。次に、AUS1の発現が、鉄キレーターの添加(生体成分ではトランスフェリン等)によって鉄欠乏状態になることで上昇し、好気条件でのステロール取り込みを引き起こすことを明らかにした。また、マウス感染モデルの実験から、aus1欠損株では、腎臓における生菌数が野生株で有為に低下していることを明らかにし、AUS1が真菌の感染成立に寄与していることを確認した(Mol Microbiol 88:371-81)。さらに、HA-tagをもつTIR3株を作成し、ウエスタン解析により、AUS1の機能発現に必要であるマンノプロテインTIR3の局在が、細胞膜に局在するAUS1とは異なり、細胞壁であることを明らかにした(第86回日本細菌学会総会)。これらの結果は、ステロールの取り込み機構の詳細な解明に大きく貢献する。抗真菌薬の多くはステロール合成阻害剤であるが、真菌の中には宿主からステロールを取り込み生育に利用するものがある。そのため、ステロール取り込みは真菌の感染成立や薬剤耐性獲得と関わりが深い。本研究は、カンジダ・グラブラータを用い、真菌のステロール取り込み機構の全容と生理的意義を明らかにすることを目的とする。本年度は、ステロール取り込みに必須であるマンノプロテインTIR3の発現が、ステロールトランスポータAUS1と同様に転写因子

UPC2A、UPC2Bに制御されていること、ステロール取り込みが起こるには、AUS1とTIR3の発現だけでは不十分であることを明らかにした論文をcorresponding authorとして発表した(Biochim Biophys Acta 1851:141-51, 2015)。また、ステロール取り込みの更なる解明を行うため、ステロール合成遺伝子欠損株が変異することでステロール要求生株として好気条件で生育できる株(これらは培養条件に関わらず常にステロール取り込む)を取得し、マイクロアレイ解析からステロール取り込みに関連する因子の候補を同定し、日本薬学会第135年会で発表した。分子微生物学平成25年度は、CgAUS1の機能発現までのシグナル伝達経路に関わる因子の同定を行う上で、UPC2AおよびUPC2Bのターゲットとなる遺伝子群の中でステロール取り込みに直接関わる因子の特定とそれら遺伝子群の発現調節領域の同定を計画した。また、マウスおよびカイコの感染実験を用いたステロール取り込み関連因子の宿主感染における重要度の確認も計画した。このうち、前者については、マイクロアレイ解析から、UPC2Bに支配される遺伝子群(CgAUS1とTIR3を含む約50の遺伝子)を同定した。強制発現株を作製してステロール取り込みを測定することから、ステロール取り込みには、CgAUS1とTIR3だけでは不十分で、トランスポータとマンノプロインが発現すればステロール取り込みが起こる近縁種の出芽酵母サッカロミセス・セレビシエと異なることを明らかにした。次に同定した遺伝子群の中から輸送タンパクに注目し、新たな因子の特定を試みている。また、UPC2Bが結合するコンセンサス配列を同定すべく、バイオインフォマティクスを用いたプロモーター解析も同時に行っている。さらには、CgAUS1の機能発現までのシグナル伝達経路に関わる因子の同定が遅れていることから、ステロール合成遺伝子欠損株(erg1, erg7, erg25, erg27)がさらに変異することで、ステロール要求生株として好気条件で生育できる株を取得し、それらの発現プロファイルを野生株と比べることから、因子の同定を試みている。感染実験ついては、upc2A、upc2Bの変異株を用いたカイコ感染実験に着手したが、マウス感染実験については未着手であるため、この項目が一番遅れている。以上をまとめ、本研究課題全般として、進行がやや遅れていると認識している。計画では、1)TIR3とAUS1の局在の関連、2)AUS1の転写調節領域の配列の同定、3)血清添加ストレスからAUS1の発現にいたるシグナル伝達経路に関わる因子の同定、4)マウスおよびカイコの感染実験を用いたUPC2A、UPC2B、および、TIR3の宿主感染における重要度の確認の4つを計画した。このうち、1)については、ほぼ目標を達することができ、TIR3の局在が、細胞膜に局在するAUS1とは異なり細胞壁であること、tir3欠損株でもAUS1の局在に変化がないことを明らかにした。2)については、100bp単位で欠損させたレポータ(ルシフェラーゼ)ライブラリーを用いることで、転写活性化領域が-900 bp付近にあることを同定し、目標をある程度クリアした。
微小材料試験による形状記憶合金の寸法効果と完全形状回復を示す臨界材料寸法の解明

形状記憶合金の医療応用においては,材料寸法の微小化が進んでいるため,形状記憶特性に及ぼす試料サイズ効果を明らかにする必要がある.本研究では,生体用合金として有望なAu系およびTi系合金の微小サイズ試験を行い,形状記憶特性におよぼす試料サイズの影響を研究した.その結果,10ミクロンオーダーのサイズにおいては,応力誘起変態挙動はバルクと同じであるが,超弾性変形挙動はマルテンサイトドメインと試料の相対寸法に影響されることが示唆された.またバルクで脆性を示す合金でも,単結晶マイクロピラーにおいては延性的となり,さらに完全な超弾性を示すことも明らかになった.本年度は,微細組織や力学特性がバルクにおいて十分に明らかにされている, AuCuAl系合金およびTi-Nb系合金において,微小圧縮試験による力学特性評価を行った.AuCuAl合金は,多結晶バルクでは脆性的であるが,集束イオンビーム加工機を用いて,一つの結晶粒内から切り出したピラー形ミクロンサイズ試験片(約10ミクロンx 10ミクロンx 25ミクロン)は延性を示し,良好な超弾性・形状記憶効果も得られた.このことから,当該合金の脆性は粒界の存在によるものであることが明らかになった.また多結晶材では変形が拘束されるため,粒界近傍においてマルテンサイト変態が抑制されるが,ミクロンサイズ試験片ではほぼ完全にマルテンサイト変態することが分かった.この様に,形状記憶合金の特性は顕著な試験片サイズ依存性を示すことが明らかとなった.Ti-26Nb合金については,微小材料試験と共に,単結晶バルク材の試験を行った.単結晶バルク材の試験においては,応力誘起変態により単一バリアントのマルテンサイト相状態にし,その後さらに負荷してマルテンサイト相での塑性変形挙動を詳細に解析した.その結果,これまでに報告のない{103}双晶の活動が新たに発見された.Ti-Nb合金の微小材料試験においては,力学特性は形状回復挙動も含めて顕著な結晶方位依存性を示し,それらは変態の結晶学から予測される結果とおおむね一致した.研究は順調に進展しているので,単結晶バルク材を用いた研究も追加しておこなっている.想定以上の成果は,AuCuAl合金においては,試験片サイズの微小化に伴い,延性が向上し良好な超弾性・形状回復が見られることが明らかになった点である.粒界の有無が形状記憶効果に及ぼす影響を明らかにできた点は,微小サイズの形状記憶合金を用いる際には非常に有用である.この様に,当初の計画以上に進展している.昨年度の研究成果を踏まえ,本年度は生体用形状記憶合金の候補であるAu2CuAl合金の微小サイズ試験片を用いて,形状記憶効果におよぼす結晶粒界やマルテンサイトドメインサイズの影響の解明を試みた.母相結晶粒径が500μm程度であるAu2CuAl合金多結晶から,負荷方位が母相の[100], [110], [111]であるような10μm x 10μm x 25μmの微小試験片を,集束イオンビーム加工機を用いて作製し,温度可変ステージ付きの微小圧縮試験によって形状記憶特性ならびにその温度依存性を解析した.試験片は母相結晶粒界を含まず単結晶である.298K343Kの温度範囲において明瞭な超弾性が確認され,バルク材で見られる脆性的な破壊は生じなかった.昨年度の成果を踏まえると,微小試験片において脆性破壊が生じなかったのは,本合金の脆性が粒界破壊に由来するためと考えられる.変態誘起応力はClausius-Clapeyron型の温度依存性を示し,各負荷方位において変態歪みとエントロピー変化から見積もったバルクのdσ/dTと微小サイズ試験片のそれはよく一致した.変態誘起応力に達すると,直ちに大幅な応力降下が見られた.変形中の材料組織は観察することができなかったが,比較的大きなマルテンサイトドメインが変態誘起応力に達すると共に試験片を貫通するように形成され,それに伴って急激な応力降下が生じていると推察され,力学特性と試料サイズおよびドメインサイズの相関が示唆された.さらにFe添加によって結晶粒径を300μm30μmに変化させたバルクAuCuAl合金の破壊挙動を調べた結果,結晶粒径が脆性破壊を生じる臨界き裂長さ以下程度であれば粒界破壊が抑制されることが分かり,このことからも,微小化サイズ化による当該合金の延性化は,結晶粒径と試験片サイズによって決定されることが明らかになった.形状記憶合金の医療応用においては,材料寸法の微小化が進んでいるため,形状記憶特性に及ぼす試料サイズ効果を明らかにする必要がある.本研究では,生体用合金として有望なAu系およびTi系合金の微小サイズ試験を行い,形状記憶特性におよぼす試料サイズの影響を研究した.その結果,10ミクロンオーダーのサイズにおいては,応力誘起変態挙動はバルクと同じであるが,超弾性変形挙動はマルテンサイトドメインと試料の相対寸法に影響されることが示唆された.またバルクで脆性を示す合金でも,単結晶マイクロピラーにおいては延性的となり,さらに完全な超弾性を示すことも明らかになった.基本的には当初の計画に従って研究をすすめる.追加した点としては,単結晶バルク材との比較によるサイズ効果の検証である.また温度可変ステージを導入し,微小サイズ試験片の変形挙動の温度依存性を解析する.温度可変ステージを導入して,変形挙動の温度依存性も測定しているが,温度変化に伴う装置自体の熱ドリフトを考慮した歪み計測が必要であると考えている.
BDNF遺伝子活性化機構の解明と活性化薬剤スクリーニング法の開発

本研究は、神経細胞の生存維持や機能に関わるニューロトロフィンである脳由来神経栄養因子(BDNF)の遺伝子発現制御機構を解明し、BDNF遺伝子活性化薬剤スクリーニング法を確立することを目指している。なお、本研究は、初代培養大脳皮質ニューロンを用い、ルシフェラーゼレポーターベクターの遺伝子導入を主な手法として取り入れている。本年度の研究実績は次の通りである。1.BDNF遺伝子プロモーターIの脱分極に応答するエレメントの同定BDNF遺伝子の4つのプロモーターのうち、プロモーターI(P-I)には、2つの異なる(proximal&distal)領域に応答エレメントが存在している。このうちのproximal領域内へ変異導入を行い、その転写活性を測定した。その結果、cAMP responsive element(CRE)様配列とその周辺数塩基が重要であることを明らかにした。2.P-I活性化に関与する転写制御因子の同定1.によって明らかとなった領域をプローブにしてゲルシフト法を行った。その結果、CREに結合できる因子、特にATF/CREBファミリーに属する因子とupstream stimulatory factor(USF)の両者が結合していることが明らかとなった。これらのdominant negative変異体の過剰発現実験から両者がP-I活性化に関与しているという結果もすでに得ている。3.転写制御因子を活性化するシグナル伝達分子の解析MAPキナーゼカスケードの阻害剤を添加することにより、脱分極によるCa^<2+>シグナリングがMAPキナーゼを介してP-I活性化を惹起していることが示唆された。
個人差を考慮した脳波分析法を用いた意思伝達BCI構築のための基盤研究

意思を司る前頭前野の脳波を対象とし、特別な訓練を必要としない意思を伝達するブレイン・マシン・インタフェースを構築するために、脳波分析の問題点である個人差を考慮した脳波分析法の確立を目指している。個人差は性格分析結果を脳波分析法に導入することで考慮する。また、脳波を頭皮上に到達した電位を計測する技術であるため、脳活動を網羅的に把握することが出来ない。つまり脳活動の情報は欠落した状態で分析をすることになる。申請課題では、その欠落した情報を取り扱うために、統計モデルの一つである灰色理論を適用・応用する。さらに、意思に関する脳波の発生メカニズムは不明瞭である。申請課題では、意思を意味する脳波のパターンを発見し、パターンを分類することで意思を検出するアルゴリズムを構築する。ここでは、機械学習の一つであるサポートベクターマシン適用する。また、脳波は複数の脳活動部位から発生する電位が重なり合って頭皮上で観測される。この場合、不要な電位が混入されることが少なくない。そこで、統計モデルの一つである独立成分分析を用いて、意思検出に必要な脳波を抽出する。また、深層学習などの技術を用いて、不要は情報の削除および必要な情報の抽出を試みる。上述する手法の確立を目指して、研究を進めている。具体的には、灰色理論を用いることで、脳波分析精度の向上の確認をし、その研究成果を国際学術論文としてまとめた。すべての被験者の脳波を確認したところ、明らかなノイズである瞬きなどのアーチファクトが混入する場合、混入していないデータと弁別し、処理を実施することで、脳波分析精度の向上が期待できると判断した。そこで、新たな処理アルゴリズムの考案と実験的検証を実施している。平成30年度においては、以下の課題に取り組んでいる。課題:多チャンネル脳波計測によるノイズ除去および意思に関連する脳波の特徴抽出脳波に含まれるノイズ除去に関する課題を解決する。基盤となる脳波分析法は、これまでの研究と同様に、性格差を考慮したものとする。ここでは、前頭連合野全体の活動を計測し、脳波のノイズ除去および特徴抽出を行ない、聴取音楽に対する「聴く」「聴かない」の意思を検出する。また、意思に関する脳波の分析を実施する。このとき、多段階独立成分分析法を考案し、ノイズ混入を有無を確認し、ノイズの有無によって分析アルゴリズムを変更する手法を実装する。なお、性格の定量化には、これまでの研究と同様に3種類の心理テストを用いる。灰色理論の有効性を検証し、その研究成果をブラッシュアップした結果を学術論文に掲載している。また、多段階独立成分分析法を用いた意思検出において、その研究成果を国際会議論文として掲載している。なお、深層学習の技術を用いて意思・欲求を検出する手法を実装し、その研究成果を国際会議・国際学術論文に投稿しているが、発表には至っておらず、進捗状況が遅れている状態です。現在、発表の準備をしている。平成31年度においては、以下に示す項目について明らかにする。【課題1】多チャンネル脳波計測によるノイズ除去および意思に関連する脳波の特徴抽出平成30年度に引き続き、考案している層学習を用いて脳波を分析する手法の有用性を検証するとともに、ノイズ除去法の確立を目指す。さらに、実験データを収集する。【課題2】心理テスト項目の最適化3種類の心理テストのすべての項目から、意思に関連する脳波の個人差と深い関連性のある項目を選定する。そして、意思検出BCI構築に有用な心理テスト結果を導入する新たな脳波分析法を確立する。脳波はしばしば周波数分析される。周波数分析された結果には、意思に関連する情報を多く含む周波数帯域もあれば、不要な帯域も存在する。そこで、最適化手法の一つである遺伝的アルゴリズムを用いて、不要は帯域の削除および必要な帯域の特定を試みる。具体的には、灰色理論を用いることで、脳波分析精度の向上の確認をし、その研究成果を国際会議論文としてまとめた。被験者の都合により被験者実験が滞っているため、引き続き、実験を実施しデータを獲得する。また、最適化手法による必要な情報の特定ならびに不要な情報を削除する手法は、実装中である。平成29年度においては、以下の課題に取り組んでいる。

基盤となる脳波分析法は、これまでの研究と同様に、性格差を考慮したものとする。ここでは、前頭連合野全体の活動を計測し、脳波のノイズ除去および特徴抽出を行ない、聴取音楽に対する「聴く」「聴かない」の意思を検出する。このとき、灰色理論を導入した独立成分分析法(ICAGT)を考案し、ノイズ除去および特徴抽出を行なう。ICAGTは、欠落した情報を補助しながら(灰色理論の効果)、多チャンネル間に渡って含まれるノイズ除去が可能であり(独立成分分析の効果)、脳波分析に有効であると推測される。なお、性格の定量化には、これまでの研究と同様に3種類の心理テストを用いる。また、意思の検出に有用となる周波数帯域を人工知能の技術(遺伝的アルゴリズム(GAs))を用いて選出する。現在、灰色理論の有効性を検証し、その研究成果を国際会議論文にまとめた。その国際会議論文をさらにブラッシュアップし、学術論文への投稿の準備を進めている。また、所属する研究室の学生に依頼し、被験者実験(学生は被験者および実験補助者)を実施しているが、被験者の都合により実験が進まず、実験データの収集が難航している。意思を司る前頭前野の脳波を対象とし、特別な訓練を必要としない意思を伝達するブレイン・マシン・インタフェースを構築するために、脳波分析の問題点である個人差を考慮した脳波分析法の確立を目指している。個人差は性格分析結果を脳波分析法に導入することで考慮する。また、脳波を頭皮上に到達した電位を計測する技術であるため、脳活動を網羅的に把握することが出来ない。つまり脳活動の情報は欠落した状態で分析をすることになる。申請課題では、その欠落した情報を取り扱うために、統計モデルの一つである灰色理論を適用・応用する。さらに、意思に関する脳波の発生メカニズムは不明瞭である。申請課題では、意思を意味する脳波のパターンを発見し、パターンを分類することで意思を検出するアルゴリズムを構築する。ここでは、機械学習の一つであるサポートベクターマシン適用する。また、脳波は複数の脳活動部位から発生する電位が重なり合って頭皮上で観測される。この場合、不要な電位が混入されることが少なくない。そこで、統計モデルの一つである独立成分分析を用いて、意思検出に必要な脳波を抽出する。また、深層学習などの技術を用いて、不要は情報の削除および必要な情報の抽出を試みる。上述する手法の確立を目指して、研究を進めている。具体的には、灰色理論を用いることで、脳波分析精度の向上の確認をし、その研究成果を国際学術論文としてまとめた。すべての被験者の脳波を確認したところ、明らかなノイズである瞬きなどのアーチファクトが混入する場合、混入していないデータと弁別し、処理を実施することで、脳波分析精度の向上が期待できると判断した。そこで、新たな処理アルゴリズムの考案と実験的検証を実施している。平成30年度においては、以下の課題に取り組んでいる。
子ども虐待への保健師による支援スキルの開発

本研究の目的は、子ども虐待への保健師の支援スキルの開発である。第1段階は、支援スキルの初期に行うアセスメントツールを、保健師に活用してもらい、評価・検討をした。第2段階は、近隣保健所・市町に過去、現在に保健師が支援し、よい方向に向かった事例の調査を行い、分析し、支援スキルの介入に組み込んだ。第3段階は、開発した支援スキルを保健師が活用し、その結果、ほとんどの者から「有効である」と評価が得られた。研究目的は、子ども虐待への保健師の支援スキルの開発である。本年度は、第一段階のA研究、B研究を実施した。A研究:研究協力が得られた施設に所属し、研究協力の同意が得られた保健師に対して開発した児童虐待リスクアセスメントツールの活用方法、研究データのとり方など研修を行い、乳幼児健診や家庭訪問などの際に、支援スキルであるケース・マネジメントの第1・2局面の初期アセスメントツールとして活用してもらい、面接により活用の効果について評価を行った。その結果、3市町3保健師より、「客観的なアセスメントができる」、「家族基盤の問題が把握できる」、「アセスメントと支援と連動しているので予防的な視点も含めたケース・マネージメントができ、支援につながった」、などと効果的な評価が得られた。B研究:近隣保健所・市町村保健センターに過去あるいは現在に保健師が支援し、よい方向に向かった事例について調査票を用いて調査を実施した。調査項目は、「支援事例の概要」、「保健師の属性など」、「よい方向に向かったと判断した状況」、「有効と考えられる支援内容」、「支援を通して必要だと思われる行政保健師の能力」である。その結果、98の回答を得たが、有効回答数は97であった。保健師の経験年数は、平均15年であり、担当事例数は平均10事例であった。被虐待児は平均1.6歳の幼児であった。「よい方向に向かったと判断した状況」については、「母親が困った時保健師に相談ができるようになってきた」、「母親が育児の方法を学べ、落ち着いてきた」、などである。「有効と考えられる支援内容」については「何かあればすぐに対応する」、「育児のサポートを整備する」、「何故虐待をするのかについての理解をもつ」、などである。「支援を通して必要だと思われる行政保健師の能力」については「受容・支持・共感の持ち方」、「精神面のサポート力」、「関係機関との連携、コーディネート力」、などである。以上のA・B研究及び文献検討の結果から、支援スキルの枠組みが検討できた。本年度は、第2段階を実施した。第2段階の子ども虐待ケース・マネジメントのプロセスにおける支援スキルの試案は、第1段階での結果やE.Thomas1984のモデル(D&D)を参考に作成した。子ども虐待ケース・マネジメントのためのアセスメントツールの改訂と有効な支援として抽出した「親に寄り添う」、「ネットワークづくりと関係機関との連携・コーディネーション」、「適切な医療への受診の勧奨」、「育児力アップへの介入」、「子どもの居場所づくり」や「社会サービスの導入」などを入れて支援計画表を作成した。それらを活用し、支援のプロセスである局面、各局面ごとに実際に子ども虐待事例に導入し、アウトカムを分析した。また、そのケース・マネジメントにおいて2名の保健師の効果的な関わりや支援をアクションリサーチで行い、効果的なスキルの抽出に取り組んでいった。結果として1)子ども虐待ケース・マネジメントのプロセスにおける支援スキルの試案とその研究方法について研究協力者である保健師2名に対して研修を実施した。2)子ども虐待事例あるいは子ども虐待疑い事例のおおよそ3例に対して子ども虐待ケース・マネジメントのプロセスにおける支援スキルを各局面ごとに用いて、アクションリサーチ法で展開していった。その結果に基づき、子ども虐待ケース・マネジメントのプロセスにおける支援スキルをより効果的なものとして構築しつつある。3)支援スキルの効果や簡便さも含めて検討しており、研究協力者である保健師2名に引き続きアクションリサーチ法を行なっている。平成21年度は、第3段階の研究を実施した。(研究目的)第2段階で現場の保健師より意見をもらい作成した子ども虐待の予防・早期発見・支援のためのアセスメントツール表および支援計画表試案の有効性を明らかにすることを目的とする。(研究方法)研究対象は、本ツールおよび支援計画表試案を現場で実際に活用した保健師である。方法は、本ツールおよび支援計画表試案を実際に活用した保健師に作成した評価票を用いて有効性を評価することである。評価内容は、アセスメントの各項目の必要性と記述のし易さ、支援計画表については支援をするうえでの有効性である。評価票は郵送にて送り、自記式で返送をしてもちう。データ分析は、SPSS.Vr.18統計ソフトを用いて統計的に分析する。(結果)保健師28名から回答を得た。そのうち有効回答は27名である。

必要性の平均値の最も高い項目は「子どもがかわいく思えない」であり、続いて「母の様子が気になる」、「母の妊娠中の精神疾患」や「母親の精神疾患の既往」、「家族形態が変則的家族」、「被虐待歴」、「本児の乳健での発達の遅れ」、「子どもに暴力など」などが同じ平均値であった。逆に必要性の低い項目は「「母親学級の受講の有無」、「不妊治療の有無」などであった。支援計画表I.家庭基盤V.子どもの健康問題、援助目標や援助内容など支援計画についてもほとんどが「役立った」と回答していた。(考察)本ツールおよび支援計画は、現場の保健師に活用してもらい、アクションリサーチ法にて練り上げ、作成した試案を用いて実践し、評価を行った。ほとんどの保健師が必要性と合わせて「使い勝手のよさ」「役立ち度」についてはよいと回答を得ていたが、しかし一方、改善点について自由回答で述べられており、今後の改善の必要性が認められた。今後改善点について検討し、より有効的な活用につながるアセスメントツールおよび支援計画表にしていく予定である。
連続域動的システムの論理化制御手法に関する研究

本研究では、連続時間域における動的システムを離散時間論理遷移システムとしてモデル化する手法を提案し、論理状態の関数として与えられる目標関数に対して、最適化制御則の設計手法を構築し、遷移行列に確率特性を有する場合の統計的最適制御手法を構築した。さらに、提案したモデリングと最適制御手法の実システムへの応用検証例として、ガソリンエンジンの残留ガス割合制御問題とハイブリット自動車の燃料消費最小化のためのリアルタイムパワートレイン制御問題に適用し、それぞれ実験ベンチにおける実験検証とシミュレーション検証によってその有効性と産業技術への発展の可能性を示した。本研究の目的は,動的システムの連続域に定義される状態変数を論理変数化し,離散時間論理システムとして表現することによって,論理システムの枠組みで制御系を構築することが可能となる制御手法の確立である.本年度は,連続域の変数の離散論理化モデリング手法の構築に取り組み,論理動的システムの最適化制御系設計アルゴリズムを開発し,自動車エンジンにおける応用を試みた.具体的には,多値論理変数を導入して連続域状態を記述し,Semi-Tensor Productの代数枠組で線形モデルを構築する方法を提案し,最尤推定法をベースとする同定手法を提案した.なお,提案した手法を自動車エンジンにおける残留ガス割合の遷移モデルの論理システム化問題に適用し,実エンジンの実験をもってその有効性を検証した.つぎに,論理モデル化の際に,モデル誤差に含まれる確率的な要素を考慮した確率論理モデルへの拡張を行い,確率性を考慮した論理動的システムの最適制御問題の定式化を行い,代数的にその解を導く手法を提案した.自動車エンジンの燃焼バラツキの確率性に着目し,確率論理システムモデルを用いて燃焼残留ガスの割合を表現し,確率期待値を所望の値に保持する確率最適制御アルゴリズムを開発し,実験検証結果を示した.本研究の目的は、状態変数を連続域変数とする動的システムに対して,単純かつロバスト性の強い論理化制御を行うための理論体系を構築するとともに、大量生産を特徴とする自動車エンジンのECU組み込み用制御アルゴリズムとして論理化制御の産業応用の可能性を実証することである。研究開始二年目として,本年度は論理化モデリング手法をもとに,論理システムのフィードバック制御による最適化制御アルゴリズム構築法を開発し,エンジンシステムへの適用を検討し始めた.主に次の項目について一定の成果をあげることができた.1論理システムの有限区間最適化制御問題に挑戦し,代数的解法を構築した.2確率的要素をもつ論理システムに対して,確率最適化概念を導入し,リアルタイム最適制御アルゴリズムの設計手法を提案した.3論理システムのReceding Horizon最適化問題の解法を検討し、論理すステムにReceding Horizon最適化制御即は、代数的繰り返し解法によって求まることを示した。4ガソリンエンジンのサイクル毎の残留ガス変動を開発した確率論理システムとしてモデル化し,確率最適制御手法の適用を試み,実験検証を行った.実システムの多くは、その状態が時間域において連続的に変化するのに対して、現代制御系の多くは離散時間におけるデジタル制御が主流である。この場合、連続的に変化する変数を離散的な量化された変数に変換して扱わなければならないが、その離散的量化処理は元のシステムの近似表現であると同時に、サンプリング・ホルディング型制御アクチュエータに不必要な負担を与えないメリットもある。また、その制御アルゴリズムの設計や解析、実現に論理変数を用いて論理システム論の枠組みで扱うことが可能である。本研究では、このような連続時間域における動的システムを離散時間同的論理システムとしてモデル化し、そのモデルに基づいて論理化制御を行う制御系設計手法を確立することを目的とした。特に確率性を伴うシステムに対して、統計的最適化制御器の設計手法を構築し、エンジンの燃焼ばらつき抑制制御問題への応用の可能性を検証した。本年度は、前年度まで構築した連続時間域の動的システムを離散時間確率論理システムとして表現する手法と、そのモデルに基づく最適制御器の導出アルゴリズムを適用して、内燃機関であるガソリンエンジンの残留ガス割合の燃焼サイクル毎に遷移する確率遷移モデルに基づく残留ガスばらつき抑制制御系を設計し、実験検証によってその有効性を確認した。また、ハイブリット自動車のリアルタイムエネルギマネジメント問題を得られた論理システムの最適化手法を適用して解法を構築し、シミュレーション検証を行った。これらの実制御問題への適用は本研究で得られたい論理システム論による連続時間システムの制御の有効性を示したことになる。研究の重点を論理化モデリング手法から制御系構築に移すことができ,制御系設計手法開発に一定の成果が得られ,予定していた実システムへの応用にも着手することができた.制御理論及び応用本年度は、引き続き開発した理論結果の体系化を図ると同時に、自動車動力システム制御問題への適用による実践的な検証に力を入れる。当初の年度研究計画であった以下の項目がほぼ達成できた.(1)エンジン残留ガス遷移の動的論理モデル作成(2)論理化モデル同定手法の構築

(3)確率性を考慮したシステムの論理化モデリング手法への拡張(1)の具体例を手がかりに,(2)と(3)の一般化方法論への挑戦が当初想定した研究アプローチであったが,おおむね計画とおり成果が得られ,次年度の計画であった最適制御問題への挑戦もすでに始めた状態である.研究補助者の謝礼金支払いに税金調整が入ったため、予算よりずれが生じ、残金73円が発生した。本年度の研究を通じて,確率性を有するシステムに対して,提案した手法がより有効である可能性が確認できたので,今後の研究においては,当初計画していた項目の他に,確率性を考慮したモデリングと制御系設計手法の確立に重点を置いて理論開発を進め,エンジン燃焼の確率性に注目した応用例のほかに,トラフィック情況の確率性を考慮したハイブリット自動車の論理化最適制御問題にも挑戦する予定である.残金は本年度の消耗品予算として実行する予定である。実験試作品として購入した消耗品の価格が変動したために残額が生じた.上記残額については.次年度の実験試作用部品購入予算として使用する予定である.
Sarcolipin心筋過剰発現マウスの作成と心房筋特異的発現機序の解明

1)心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスの心臓表現型心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスを作成し、心臓での表現型解析を行った。心エコー、心臓カテーテル法による心機能解析の結果、心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスの心機能は、正常マウスに比べて、有意に低下していた。心筋肥大等は認めなかったが、心肥大の分子マーカーである心房性利尿ホルモンmRNAの発現が心筋で増加しており、細胞レベルでの心筋のリモデリングを生じていることが示唆された。サルコリピンは筋小胞体でのカルシウムの再取り込みを抑制し、心機能を低下させることが示唆された。2)sarcolipinプロモーター解析とその転写活性制御に関する研究マウスsarcolipinプロモーター領域で、転写開始部位から2237塩基上流までをPCR法にてクローニングした。クローニングされたsarcolipinプロモーター領域を、段階的に短くし、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に組み込んだコンストラクトを作成し、甲状腺ホルモンやレチノイン酸の転写活性に与える影響について検討した。その結果、マウスsarcolipinでは、転写開始部位から142塩基上流までのプロモーター領域で十分な転写活性があるが、47塩基上流まで短くすると転写活性は殆ど認められないことが判明した。また、レチノイン酸に対する応答部位は、転写開始部位から326塩基より上流の領域に存在する可能性が示された。圧負荷、甲状腺ホルモン、レチノイン酸はsarcolipin mRNAの発現を減少させる重要な因子であることが判明した。1)心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスの作成マウスsarcolipin cDNA全長を、心筋特異的に発現するマウスα型ミオシン重鎖遺伝子プロモーターの下流に組み込こんだ遺伝子組換えベクターを作成、精製した。日本SLC社に依頼して、心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウス作成を行った。サザンブロットによって、3系統のsarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスが得られたことを確認した。現在、心臓での表現型解析を行うために、これらのマウスを繁殖させている。2)sarcolipinプロモーター解析とその転写活性制御に関する研究マウスsarcolipin遺伝子はマウス第9染色体上にある。このgenomic DNAの塩基配列がデーターベースとして公開されたため、その情報を基に、マウスsarcolipinプロモーター領域で、転写開始部位から2155塩基上流までをPCR法にてクローニングした。クローニングされたsarcolipinプロモーター領域を、段階的に短くしたプロモーター領域を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に組み込んだコンストラクトを、現在までに4種類作成した。2155塩基上流と481塩基上流の2種類のコンストラクトを、心筋由来のH9C2細胞に導入し、プロモーター活性を測定したところ、両者にプロモーター活性の違いは認められなかった。また、この2種類のコンストラクトを心室筋と心房筋の初代培養細胞にも導入してプロモーター活性をみたが、心室筋と心房筋とで、活性に差を認めなかった。従って、心房筋特異的な発現調整を行っている部位は、さらに別の部位にある可能性が示唆されたため、現在イントロン部位に注目し、その一部をクローニングしている。1)心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスの作成心筋特異的sarcolipin過剰発現トランスジェニックマウスを作成し、心臓での表現型解析を行った。

サルコリピンは筋小胞体でのカルシウムの再取り込みを抑制し、心機能を低下させることが示唆された。2)sarcolipinプロモーター解析とその転写活性制御に関する研究マウスsarcolipinプロモーター領域で、転写開始部位から2155塩基上流までをPCR法にてクローニングした。クローニングされたsarcolipinプロモーター領域を、段階的に短くしたプロモーター領域を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に組み込んだコンストラクトを作成し、甲状腺ホルモンやレチノイン酸の転写活性に与える影響について検討した。その結果、マウスsarcolipinでは、転写開始部位から142塩基上流までのプロモーター領域で十分な転写活性があるが、47塩基上流まで短くすると転写活性は殆ど認められないことが判明した。また、甲状腺ホルモンやレチノイン酸はsarcolipin mRNA発現が減少させること、レチノイン酸に対する応答部位は、転写開始部位から326塩基より上流の領域に存在する可能性が示された。