hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核内レセプターによる胆汁酸代謝調節機構の解明

非ステロイド性合成LXRアゴニストの投与で見られる高中性脂肪血症は、エルゴステロール誘導体の投与では認めなかった。実験結果は、植物ステロールまたはその代謝産物がLXRの活性化を介して小腸選択的にステロール代謝を制御する可能性を示唆している。二次胆汁酸リトコール酸誘導体のVDR及びFXRに対する効果を検討した結果、リトコール酸の3α-水酸基の修飾により、VDRとFXRに対する効果に選択性が生じることを見出した。胆汁酸とこれらの胆汁酸受容体との構造活性相関を解析することは、新規生理的リガンドの同定や核内レセプターの分子機能解析へ応用できる。近年の研究により、核内レセプターがコレステロール胆汁酸代謝環境のセンサー及び標的遺伝子の発現を介するそれらの代謝の調節因子として機能することが明らかになった。胆汁酸に応答する核内レセプターとして、FXR、VDR、PXRなどが知られているが、胆汁酸代謝調節におけるそれぞれの役割は十分には解明されていない。我々は、胆汁酸代謝における機能がほとんど解析されていないビタミンD受容体VDRに焦点をあて、生理的リガンドであるリトコール酸とVDRの構造活性相関を検討した。リトコール酸の様々な誘導体のVDRに対する効果を検討した結果、リトコール酸の3α水酸基の修飾がVDRに対する活性に重要であることが明らかになった。調べたリトコール酸3α水酸基誘導体の中で、リトコール酸アセテートが最も強力にVDRを活性化した。この誘導体は、リトコール酸よりも少なくとも30倍以上強力にVDRを活性化したが、他の胆汁酸誘導体FXRやPXRに対してはほとんど効果がなかった。リトコール酸アセテートは大腸がん由来細胞において、リトコール酸よりも効果的に胆汁酸代謝酵素CYP24AやCYP3AなどのVDR標的遺伝子を誘導した。マウスへリトコール酸アセテートを経口投与した結果、小腸粘膜におけるVDR標的遺伝子CYP24A及びCYP3Aの発現は増加したが、FXR標的遺伝子である胆汁酸結合タンパク質IBABPの発現は変化しなかった。これらの実験結果は、リトコール酸の3α水酸基の修飾は、VDRに対する活性を選択的に増加させることを示している。VDR選択的な胆汁酸誘導体とVDRとの構造活性相関を解析することは、VDR選択的な生理的胆汁酸の探索に応用でき、またこのような誘導体を利用することで、VDR選択的な胆汁酸代謝調節機構を解析することができる。今後は、FXRなどの他の核内レセプターと胆汁酸との構造活性相関、及びレセプター特異的胆汁酸を利用する代謝制御機構の解析などを行う予定である。核内レセプターと胆汁酸代謝との関連性の解明を目的とした本研究において本年度は次の成果を得た。1.胆汁酸に反応する核内レセプターの活性化調節機構の解析において、二次胆汁酸によるVDRの活性化が、膜Na^+,K^+-ATPase阻害活性を有する強心配当体によって促進されることが明らかになった。膜シグナルと胆汁酸受容体との機能連関を示している。2.FXR、PXR及びVDRなどの胆汁酸受容体のヘテロ二量体パートナーであるRXRのリガンド反応性を様々な合成リガンドを用いて検討した結果、ヘテロニ量体特異的なリガンドが存在することが明らかになった。未同定のRXRリガンドが生体内で胆汁酸受容体の機能を調節する可能性を示唆している。3.オキシステロールや植物ステロールに反応する重要なコレステロール代謝調節因子であるLXRが、腸管粘膜細胞の増殖やがん化と関連するβ-カテニンの転写誘導活性を抑制することが明らかになった。
ブドウ根頭がんしゅ病新規拮抗細菌の環境中の動態と防除機構の解明

これまでに,ARK-1株の拮抗作用機構の解明を進めてきた結果,ブドウ樹体内においてARK-1株は病原細菌の菌数を1/10程度まで減少させることが確認されたが,ARK-1と病原細菌の混合接種において,接種15日後までは明瞭な差は認められなかった.このことから,ARK-1株がブドウに接種された初期の段階で、どのような拮抗作用機構を示すのかを確認するために,ARK-1株と病原細菌をブドウ1年生実生苗の主幹部に等量混合接種した際の主幹内における病原性関連遺伝子群の発現量を測定した.その結果,ARK-1株を混合した接種部位の発現量は病原細菌の単独接種における発現量の1/31/7まで低下していた.以上より,ARK-1株の拮抗作用機構には,短期的には病原細菌の病原性発現の抑制が,長期的には病原細菌の増殖抑制が関与すると考えられた.次世代シーケンス解析により拮抗細菌非病原性Rhizobium vitis ARK-1株の全ゲノム解読を行った。その結果、全ゲノムサイズが5.5Mbpであり、ARK-1株と同属同種で病原性を有する根頭がんしゅ病菌のゲノムサイズ6.3Mbpよりも小さく、また病原性関連遺伝子群がコードされているプラスミドDNAを欠損していることが明らかになった。得られたARK-1株の全ゲノム情報と既に公開されている根頭がんしゅ病菌のゲノム情報とを比較することにより、ARK-1株に特異的な定量PCR用プライマーとプローブを設計したが、ARK-1株を含む近縁の遺伝系統の菌株も増幅することが明らかになった。そこで、ARK-1株の抗生物質含有寒天培地への継代培養により、抗生物質及び硫酸銅耐性能を有するARK-1変異株を作出した。3種類の異なる土性の土壌へ同耐性ARK-1変異株を接種したところ、3か月後には検出限界以下となったことから、ARK-1株は、単体での土壌における長期生存は不可能であると考えられた。GFP導入ARK-1変異株および抗菌物質非産生変異株の作出については、既存のGFP導入方法でのARK-1株の形質転換に失敗しており、現在は遺伝子導入方法の改良を行っている。当研究所保有の根頭がんしゅ病菌の中に、ARK-1株の抗菌物質に対して非感受性の菌株が存在することを発見したので、トマトを用いた植物接種試験において防除効果を確認した結果、ARK-1株は抗菌物質非感受性の根頭がんしゅ病菌に対しても防除効果を示し、抗菌物質感受性の根頭がんしゅ病菌への防除効果とほぼ同等であった。以上のことから、抗菌物質以外の防除機構の存在が示唆された。病害抵抗性誘導については、ARK-1株接種によりトマトのPR-1遺伝子発現を確認したことから、抵抗性誘導が防除機構に関与している可能性が示唆された。これまでに,ARK-1株の拮抗作用機構の解明を進めてきた結果,ブドウ樹体内においてARK-1株は病原細菌の菌数を1/10程度まで減少させることが確認されたが,ARK-1と病原細菌の混合接種において,接種15日後までは明瞭な差は認められなかった.このことから,ARK-1株がブドウに接種された初期の段階で、どのような拮抗作用機構を示すのかを確認するために,ARK-1株と病原細菌をブドウ1年生実生苗の主幹部に等量混合接種した際の主幹内における病原性関連遺伝子群の発現量を測定した.その結果,ARK-1株を混合した接種部位の発現量は病原細菌の単独接種における発現量の1/31/7まで低下していた.以上より,ARK-1株の拮抗作用機構には,短期的には病原細菌の病原性発現の抑制が,長期的には病原細菌の増殖抑制が関与すると考えられた.ARK-1株に特異的な定量PCR用プライマーとプローブを設計したが、ARK-1株だけを特異的に検出することはできなかった。しかしながら、抗生物質および硫酸銅耐性ARK-1変異株の作出に成功し、土壌中から安定的にARK-1株だけを検出することが可能になったことから、個体識別マーカーとしての利用が可能であるため、環境中での動態解明における進捗状況は順調である。GFP導入ARK-1株の作出は今後も継続する。ARK-1株の抗菌物質非産生変異株の作出は現段階ではまだできていないが、ARK-1株の抗菌物質に対して非感受性の根頭がんしゅ病菌株を用いた植物接種試験において抗菌物質以外の防除機構の存在が示唆されたことから、別の方法ではあるが本来の目的を達成できたと考えられる。抗菌物質非産生変異株の作出については、方法の改良を行いながら今後も継続する。ブドウにおける病害抵抗性誘導については、ブドウのRNA抽出が困難であったため、トマトにおける病害抵抗性誘導を行い、抵抗性誘導の関与が示唆された。トマトでの試験を経験したことにより実験手法のノウハウが蓄積され、その後ブドウのRNA抽出にも成功したので、来年度以降はブドウにおける病害抵抗性誘導を集中的に行う予定である。以上のことから、防除機構における抗菌物質と抵抗性誘導の役割の解明についての進捗状況はおおむね順調であると考えられる。1)定量PCRによる個体識別マーカーを利用したARK-1株の検出については中断し、抗生物質および硫酸銅耐性ARK-1変異株を用いた、植物の根や体内での動態解明を進める。2)GFP導入ARK-

1変異株および抗菌物質非産生変異株の作出については、現在は遺伝子導入方法の改良(接合伝達法における培地成分の改良)を行っている。3)ARK-1株を接種することによる、ブドウにおける病害抵抗性誘導の有無とその程度を調査する。4)ARK-1株の抗菌物質以外の防除機構の関与が示唆されたことから、ブドウの抵抗性誘導以外にも、根頭がんしゅ病菌の病原性発現を抑制するようなメカニズムがあるのではないかと作業仮説を立てた。ブドウでのRNAを用いたRT-qPCRができるようになり、抵抗性誘導を確認できた後、ARK-1株と根頭がんしゅ病菌を混合接種した場合における根頭がんしゅ病菌の病原性関連遺伝子群の発現量について調査する予定である。
分子整形技術を用いたRNAの動的構造-機能相関の研究

本研究は、極微量にしか得られないRNAの高次構造変化を追跡するために低分子RNA内部の特定部位に蛍光プローブや光で駆動される架橋性官能基等の「分子レポーター」を導入する方法を開発することを目指している。本年度得られた成果は以下の通りである。1.分子整形術による「分子レポーター」導入のモデルRNAとして酵母tRNA^<Tyr>を取り上げ、その遺伝子を大腸菌菌体内で大量発現させる系を構築することにより精製酵母tRNA標品の大量調製が可能となった。このtRNAを各種RNaseにより限定分解してD-ループ、アンチコドンループ、T-ループ内で切断されたRNA断片を効率よく調整する条件を確立した。2.RNAリガーゼ反応のドナー基質となり得る3'.5'-ヌクレオシド二リン酸体プローブモノマーとして独自にビチオン化pCpを調製し、また同様のモノマー_<ps>_4Upを東工大の関根光雄教授から提供を受け、それらをアクセプターRNA断片に連結させる反応の至適条件を検討した。3.さらに同様の目的に使用し得るプローブモノマーとしてN^6-(6-アミノヘキシル)アデノシン3'.5'-二リン酸が市販品として入手可能であることがわかったので、このヌクレオチドをまずRNAの「希望の」位置に導入しておき、RNA分子を再構築後このヌクレオチドの6-アミノヘキシル基をターゲットにFITC等の一級アミン修飾蛍光化剤で蛍光プローブを導入するルートについても検討を始めた。小スケールの予備的実験では、アンチコドンループ内の特定個所にフルオレッセイン基を持つtRNA^<Tyr>の再構築に成功している。
細胞分化のプログラミングと癌遺伝子

本研究では、癌細胞のみでなく、正常細胞の分化増殖に働く癌遺伝子の機能を分子レベルで解明するため、分化誘導可能な細胞系を中心に研究している。研究代表者の帯刀は、試験管内で分化誘導される赤白血病細胞分化時に果すcーmyc癌遺伝子の役割を、人工変異体遺伝子の細胞の導入により調べた。その結果、cーmycはこの細胞の分化に阻害的に働くが、分化の決定に働く場合と、成熟分化に働く場合では異なる機能ドメインを使っており、とくに、成熟分化における機能は転写制御に働いていることと、赤血球特異的遺伝子グリコホリンの発現制御機能から明らかにした。また、cーmycが他の転写因子と直接の相互作用を介して遺伝子発現と細胞増殖制御の両方をあやつる因子であることを示した。大石班員は、同じ細胞系で、蛋白のチロシンリン酸化・脱リン酸化が分化の引き金として重要であり、阻害剤の実験よりEGF受容体型のチロシンリン酸化酵素が関与していること、またこのリン酸化・脱リン酸化の直接のタ-ゲットが分化誘導因子DIFIである可能性を示した。井川班員は、同じ細胞系での分化誘導に関与するエリスロポエチン受容体とフレンドウィルスgp55蛋白の相互作用の機構を明らかにした。本間班員は、ヒト白血病細胞分化誘導におけるbcrーablのリン酸化の役割を解析するとともに、アンチセンスRNA導も含めた白血病分化誘導療法の可能性を検討した。野田班員は、神経細胞分化前後の制御遺伝子のスクリ-ニングを行ない、候補となる遺伝子を単離したところ、Gープロテイン群の性質を有していることから、これを介する新たなシグナル伝達と分化誘導の関連性を明らかにした。石井班員は、cーmyb蛋白の転写因子としての機能と、これと直接相互作用を示すインヒビタ-蛋白遺伝子を単離した。この遺伝子は癌抑制遺伝子としての機能も考えられ、極めて興味深い。
ナトリウムチャネル遺伝子変異によって引き起こされるてんかん発病機序の解明

電位依存性ナトリウムチャネルα1サブユニット(SCN1A)遺伝子は、乳児重症ミオクロニーてんかん(あるいはDravet症候群)の責任遺伝子である。本研究は、抑制性インターニューロン特異的にSCN1A遺伝子を破壊し、この変異マウスにけいれん発作と突然死を認めた。以上の結果は、乳児重症ミオクロニーてんかんの発病機序がインターニューロンの機能不全とする申請者らの従来の仮説を支持した。電位依存性ナトリウムチャネルα1型サブユニット(SCN1A)遺伝子は乳児重症ミオクロニーてんかんの責任遺伝子である。申請者は、SCN1A遺伝子突然変異によるParva1bumin陽性インターニューロンの異常発火が抑制性神経回路の障害を生じ、結果、けいれん発作が生じると考えている。本研究の目的は、Parva1bumin陽性インターニューロン特異的にSCN1A遺伝子を破壊したマウスがてんかんを呈するか検討することである。本年度は、コンディショナルSCN1A遺伝子変異マウスの作製を行った。申請者は、SCN1A遺伝子のexon7の上流と下流にlox P配列を相同組換えにより挿入したES細胞を作製し、そのES細胞(3系統)からキメラマウスを作製した。そして、得られたF1ヘテロマウスと生殖細胞系列でCre-recombinaseを発現するトランスジェニックマウス(EIIa-Cre)を交配させ、F2ヘテロノックアウトマウスを得た。予想通り、F2ヘテロマウスはてんかんを発症した。また、F1ヘテロマウスと生殖細胞系列でFlpe-recombinaseを発現するトランスジェニックマウス(CAG-Flpe)と交配し、F2(flox)ヘテロマウスを得た。次年度は、Parvalbumin陽性インターニューロン特異的Cre-recombinase発現マウス(Dr. Hensch, Harvard University,より譲り受ける予定)とSCN1A floxマウスを交配し、得られた仔マウスがてんかんを呈するか観察する。電位依存性ナトリウムチャネルα1サブユニット(SCNIA)遺伝子は、乳児重症ミオクロニーてんかんの責任遺伝子である。申請者は、SCNIA遺伝子突然変異によるParvalbumin陽性インターニューロンの異常発火が抑制性神経回路の障害を生じ、結果、けいれん発作が生じると考えている。本研究の目的は、Parvalbumin陽性インターニューロン特異的にSCNIA遺伝子を破壊したマウスがてんかんを呈するか検討することであった。今年度は、SCNIA(ホモ接合体flox)マウスを作製した。ホモ接合体floxマウスの見た目は正常で、ナトリウムチャネルα1の発現量にも異常はなかった。当初、本研究課題では、Parvalbumin陽性インターニューロン特異的Cre-recombinase発現マウスを入手する予定にしていたが、諸般の事情により、まだ入手できいない。代替として、Parvalbumin陽性インターニューロンを含む複数種のインターニューロンでCre-recombinaseを発現するマウスを入手し、SCNIA(ホモ接合体flox)マウスと交配した。これまでに32匹のインターニューロンCre;SCN1A(ヘテロ接合体flox)マウスが得られ、内31匹が生後一ヶ月までに死亡した。また、3匹にけいれん発作を認め、内1匹はけいれん発作中に死亡した。以上の結果は、SCNIA遺伝子変異を原因とするてんかんの発症機構がインターニューロンの機能不全であることを支持した。
ヨーク超蛍光の空間ビーム形状を用いた新規非線形分光法の開拓

ヨーク超蛍光とはレーザーパルスによって系に与えられたコヒーレンスと超蛍光によって自発的に生成したコヒーレンスとが織り成す非線形現象の一種である。本研究の目的は、ヨーク超蛍光という物理系に関する理解を深め、さらにその現象を用いて、新規非線形分光法、あるいはパルス計測法を開発することである。本年度は、前者に関して重点的に研究を推進した。具体的には、ヨーク超蛍光で発生する青色光の空間ビーム形状、および時間波形を計測する実験セットアップを構築し、系統的なデータを取得した。青色光のビーム形状が励起光の強度およびチャープ量に大きく依存することは既知の実験事実であり、励起光照射下における原子の非線形励起ダイナミクスの観点から説明することが可能である。このモデルによると、励起光強度の増加に対して、青色光のビーム形状は、中心の輝点からリング形状へと周期的に変化する。この特性は、本年度取得されたデータによって実証された。また実験で取得された青色光の時間波形を解析するために、単一原子の正確な励起ダイナミクスを取り込んだMaxwell-Schrodinger方程式の数値解によるシミュレーションを実施し、実験結果を定量的に再現することに成功した。さらに、得られたシミュレーション結果を解析することによって、強励起条件下では、ヨーク超蛍光で発生する青色光は同じく発生する赤外光に対して十分に遅れているのに対して、弱励起条件下では、二色の光は同期していることを見出した。計測した青色光のビーム形状は、その強度分布を測定しているため、空間コヒーレンスに関する情報が欠落している。そこで、発生した青色光の干渉縞を計測するための実験セットアップを構築し、青色光の波面計測に関する予備的な実験を実施した。現在、系統的なデータを取得し、解析することを試みている。現在までに、青色光の空間ビーム形状および時間波形を取得するための実験セットアップを構築し、系統的なデータ取得した。得られた実験データに関しては、Maxwell-Schrodinger方程式の数値解によるシミュレーション結果を用いて定量的に再現した。これによって、ヨーク超蛍光の二光子輻射過程に関して、詳細かつ新しい知見が得られた。この点は、ヨーク超蛍光の物理を解明する、という当初の研究目的に対する一つの成果である。また、当初の研究計画で言及していた、青色光の波面計測に関する実験を推進するために、青色光の干渉縞を測定するためのマイケルソン干渉計を実験セットアップに導入し、既に予備的な実験データを取得した。青色光の光電場には原子の非線形励起ダイナミクスによって原子に与えられた非線形位相が転写され、これによって波面が湾曲すると予測される。本実験を通して、ヨーク超蛍光の発生メカニズムに関する詳細な知見が得られると期待される。上記の通り、当初の研究目的に対して、実験計画に基づいて新たな知見が得られたことを鑑みて、おおむね順調に進展している、と評価した。一方、本研究では、ヨーク超蛍光に関する基礎的な知見を得ることに加えて、この現象を応用した新規非線形分光法やパルス計測法の開発を研究目的として挙げている。この目的に対しては、現在までに得られた基礎的な知見を基軸として、より定量的かつ詳細な実験データを取得することによって、その実現可能性を追求する。特に、現在は未測定である中赤外光のビーム形状に加えて、青色光のビーム形状をシングルショットで計測するための実験セットアップを構築する予定である。今後は、青色光の波面計測に関して系統的なデータを取得して、ヨーク超蛍光の発生メカニズムに関する詳細な知見を得る。さらに、中赤外光のビーム形状に加えて、青色光のビーム形状をシングルショットで計測するための実験セットアップを構築し、新規非線形分光法の開発へと研究を拡張する。これらの内容は、当初の計画通り、Rb(ルビジウム)原子のヨーク超蛍光を研究対象としたものである。今後の研究方針として、当初の研究提案に加えて、新たな物理系へと研究対象を展開することを計画している。従来、ヨーク超蛍光に関しては、超蛍光によって誘発されたコヒーレントな二光子脱励起過程に限定して議論されてきた。しかしながら、これを、超蛍光によって誘発されたコヒーレントな非線形現象という広い視点で捉えることによって、超蛍光は多種多様なコヒーレントな輻射過程で本質的に重要、かつ未解明な役割を果たしていると推察される。すなわち、超蛍光という観点で、原子や分子のコヒーレントな輻射過程を定量的に理解することは新しく、意義がある。そこで、新たな物理系の一例として、一光子励起三光子脱励起で実現される四光波混合過程に着目した。現在までに、Cs(セシウム)原子を用いて実験するためのセットアップを構築し、予備的な実験を実施した。Rb原子、Cs原子の実験結果を合わせることによって、超蛍光が絡んだコヒーレントな輻射過程に関する包括的なモデルを構築することを目指す。

青色光のビーム形状が励起光の強度およびチャープ量に大きく依存することは既知の実験事実であり、励起光照射下における原子の非線形励起ダイナミクスの観点から説明することが可能である。このモデルによると、励起光強度の増加に対して、青色光のビーム形状は、中心の輝点からリング形状へと周期的に変化する。この特性は、本年度取得されたデータによって実証された。また実験で取得された青色光の時間波形を解析するために、単一原子の正確な励起ダイナミクスを取り込んだMaxwell-Schrodinger方程式の数値解によるシミュレーションを実施し、実験結果を定量的に再現することに成功した。さらに、得られたシミュレーション結果を解析することによって、強励起条件下では、ヨーク超蛍光で発生する青色光は同じく発生する赤外光に対して十分に遅れているのに対して、弱励起条件下では、二色の光は同期していることを見出した。計測した青色光のビーム形状は、その強度分布を測定しているため、空間コヒーレンスに関する情報が欠落している。そこで、発生した青色光の干渉縞を計測するための実験セットアップを構築し、青色光の波面計測に関する予備的な実験を実施した。現在、系統的なデータを取得し、解析することを試みている。現在までに、青色光の空間ビーム形状および時間波形を取得するための実験セットアップを構築し、系統的なデータ取得した。得られた実験データに関しては、Maxwell-Schrodinger方程式の数値解によるシミュレーション結果を用いて定量的に再現した。これによって、ヨーク超蛍光の二光子輻射過程に関して、詳細かつ新しい知見が得られた。この点は、ヨーク超蛍光の物理を解明する、という当初の研究目的に対する一つの成果である。また、当初の研究計画で言及していた、青色光の波面計測に関する実験を推進するために、青色光の干渉縞を測定するためのマイケルソン干渉計を実験セットアップに導入し、既に予備的な実験データを取得した。青色光の光電場には原子の非線形励起ダイナミクスによって原子に与えられた非線形位相が転写され、これによって波面が湾曲すると予測される。本実験を通して、ヨーク超蛍光の発生メカニズムに関する詳細な知見が得られると期待される。上記の通り、当初の研究目的に対して、実験計画に基づいて新たな知見が得られたことを鑑みて、おおむね順調に進展している、と評価した。一方、本研究では、ヨーク超蛍光に関する基礎的な知見を得ることに加えて、この現象を応用した新規非線形分光法やパルス計測法の開発を研究目的として挙げている。この目的に対しては、現在までに得られた基礎的な知見を基軸として、より定量的かつ詳細な実験データを取得することによって、その実現可能性を追求する。特に、現在は未測定である中赤外光のビーム形状に加えて、青色光のビーム形状をシングルショットで計測するための実験セットアップを構築する予定である。今後は、青色光の波面計測に関して系統的なデータを取得して、ヨーク超蛍光の発生メカニズムに関する詳細な知見を得る。さらに、中赤外光のビーム形状に加えて、青色光のビーム形状をシングルショットで計測するための実験セットアップを構築し、新規非線形分光法の開発へと研究を拡張する。
再植後の歯髄・歯根膜再生過程における熱ショック蛋白Hsp25の役割に関する研究

再植後の歯髄・歯根膜再生過程における低分子Hspの役割を明らかにする目的で、ラットを用いた再植モデルによりHsp25発現を検索し、その機能的意義を検討した。動物は歯根未完成の生後4週齢ラットを用い、上顎第1臼歯を抜去後直ちに再植した。再植後190日に灌流固定・脱灰し、パラフィン切片にはH-EおよびPAS染色、凍結切片には抗PGP9.5抗体、ED1抗体、OX6抗体、Hsp25抗体による免疫染色を行った。一部の試料は、免疫染色後に透過電顕の試料を作製した。再植後1日では、歯髄内にOX6(+)ならびにED1(+)細胞の増加がみられたが、象牙芽細胞のHsp25発現が、消失し、乱れた象牙芽細胞層内にはPAS(+)好中球浸潤が観察された。歯髄再生群では、3目後にOX6(+)ならびにED1(+)細胞が歯髄・象牙境に集積し、細胞突起を象牙細管の中に侵入させていた。これらの細胞はその微細構造から抗原提示細胞と思われた。5日後には歯冠歯髄でPGP9.5陽性神経の再生が進むと同時に、歯髄・象牙境には核小体の明瞭な細胞質の豊富な細胞が並び、Hsp25陽性を示した。これらの細胞は発達したゴルジ装置と粗面小胞体を有し、再生象牙芽細胞であると考えられ、同細胞がHsp25発現を獲得することが明らかとなった。7日後には修復象牙質形成が開始し、OX6(+)ならびにED1(+)細胞の数が減少した。57日後には歯髄内の再生神経やシュワン細胞がHsp25陽性を示し、神経の再生にもHsp25が重要な役割を示すことが示唆された。今回の結果より、再植歯において、抗原提示細胞が初期免疫応答に関与し、炎症をコントロールすることにより、歯髄再生過程に重要な役割を果たしていると考えられた。また、抗原提示細胞の局所への遊走、活性化に関与しているといわれるストレス蛋白を高濃度にもつ象牙芽細胞の損傷が、局所の免疫反応を賦活化し、迅速な歯髄再生過程を促していると考えられた。再植後の歯髄再生過程のメカニズムを明らかにする目的で、再植後の歯髄におけるHsp25の発現を免疫組織化学的に検索した。動物は4週齢ラットを用い、右側上顎第1臼歯を抜去後直ちに再植し、無処置の左側同名歯をコントロールとした。再植後1日から28日後にアルデヒド系固定液で灌流固定・脱灰後、抗Hsp25ポリクロナール抗体および神経マーカーである抗PGP9.5ポリクロナール抗体を用い、酵素抗体法、蛍光抗体法にて免疫染色した。その結果、Hsp25強陽性を示す象牙芽細胞は、再植後の血行の遮断により、1日後にはHsp25発現を失い、血行が回復する再植後5日後までに、複数の突起を持つHsp25強陽性の細胞が歯髄・象牙境に配列し、28日後までHsP25免疫活性を持続し、多量の修復象牙質形成が見られた。

対照群で殆どHsp25陰性であったシュワン細胞、血管内皮細胞が、神経再生が起こる5日後までにHsp25陽性を示し、28日後までにその免疫活性を失うことが明らかになった。また、骨様組織置換群では、歯髄・象牙境にHsp25陽性細胞がみられず、骨基質表面にHsp25陽性細胞が観察された。以上より、Hsp25が再植後の再生象牙芽細胞に特異的に発現することが示され、歯髄間葉細胞の象牙芽細胞への最終分化にHsp25が重要な役割を果たすことが示唆された。また、再植後の歯髄再生過程で、神経が再生する時期及び、間葉細胞が象牙芽細胞へ分化する時期に一致してHsp25陽性のシュワン細胞、血管内皮細胞がみられることから、歯髄変性後の治癒過程の決定並びに神経再生過程にHsp25発現が重要な役割を果たすことが示唆された。来年度は、ラット胎生期の第1臼歯歯胚の培養を行い、象牙芽細胞の分化過程における熱ショック蛋白発現を検索すると共に、細胞骨格合成阻害と熱ショック蛋白との相関についても検索する予定である。再植後の歯髄・歯根膜再生過程における低分子Hspの役割を明らかにする目的で、ラットを用いた再植モデルによりHsp25発現を検索し、その機能的意義を検討した。動物は歯根未完成の生後4週齢ラットを用い、上顎第1臼歯を抜去後直ちに再植した。再植後190日に灌流固定・脱灰し、パラフィン切片にはH-EおよびPAS染色、凍結切片には抗PGP9.5抗体、ED1抗体、OX6抗体、Hsp25抗体による免疫染色を行った。一部の試料は、免疫染色後に透過電顕の試料を作製した。再植後1日では、歯髄内にOX6<+)ならびにED1(+)細胞の増加がみられたが、象牙芽細胞のHsp25発現が消失し、乱れた象牙芽細胞層内にはPAS(+)好中球浸潤が観察された。歯髄再生群では、3日後にOX6(+)ならびにED1(+)細胞が歯髄・象牙境に集積し、細胞突起を象牙細管の中に侵入させていた。これらの細胞はその微細構造から抗原提示細胞と思われた。5日後には歯冠歯髄でPGP9.5陽性神経の再生が進むと同時に、歯髄・象牙境には核小体の明瞭な細胞質の豊富な細胞が並び、Hsp251陽性を示した。これらの細胞は発達したゴルジ装置と粗面小胞体を有し、再生i象牙芽細胞であると考えられ、同細胞がHsp25発現を獲得することが明らかとなった。7日後には修復象牙質形成が開始し、OX6(+)ならびにED1(+)細胞の数が減少した。57日後には歯髄内の再生神経やシュワン細胞がHsp25陽性を示し、神経の再生にもHsp25が重要な役割を示すことが示唆された。今回の結果より、再植歯において、抗原提示細胞が初期免疫応答に関与し、炎症をコントロールすることにより、歯髄再生過程に重要な役割を果たしていると考えられた。また、抗原提示細胞の局所への遊走、活性化に関与しているといわれるストレス蛋白を高濃度にもつ象牙芽細胞の損傷が、局所の免疫反応を賦活化し、迅速な歯髄再生過程を促していると考えられた。
気候変動の政治経済と中南米低地先住民の所有実践

エクアドルの先住民シュアール・パナマ東部先住民エンベラのもとでの調査をおこなった。前者については、気候変動の経済に参加する共同体の数が少ないことの他、共同体でも参加の成否をめぐり議論がわかれていた。パナマについては、気候変動をめぐる経済開発枠組みを先住民はいちど拒否したのち、交渉を再開するという、大きな事態が起こっていることがわかった。こうした動向に至った背景等を記した文書等を収集し、また先住民組織の代表者たちにもインタビューを行った。気候変動の経済の実現がうまくいかない一方で、別のかたちで森林資源を利用する経済活動が盛んになっていることを確かめることができた。平成25年度は、新しく設定した研究課題について文献調査を進めるとともに、新たに現地調査を行なった。文献調査では近年の人類学における所有論だけではなく、隣接領域である地理学における自然資源所有に関する議論を検討した。またあわせて、気候変動緩和対策に関する国際的な議論動向のフォローを継続した。現地調査は、これからの研究の予備的調査と位置づけ12月にパナマ、エクアドル両国で行った。パナマでは、これまでに関係を築いてきた先住民組織に加え、環境庁の気候変動対策担当者とも連絡を取った。エクアドルでは、首都であるキト市での研究機関の訪問や東部地方の街、マカスにおける関係機関の訪問、先住民集落への滞在といった活動を行なった。今年度は8月から9月にかけてパナマ東部にて現地調査を行なった。調査前には、パナマの先住民が気候変動に関する経済開発への参加をとりやめたというニュースが流れていたので、この点について、主たる対象であるエンベラによるその考えを確認するなどした。新しい経済開発の不参加の決定は、それ自体で独立した問題というよりも、先住民を取り巻く社会環境の中で、先住民自身が手にした権利(土地に対する権利やそこでの開発を主体的に決定する権利)を十分に行使できないと感じざるを得ない状況があることが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学26年度が最終年度であるため、記入しない。今後、現地調査を継続するために、さまざまな機関とのコンタクトを取り来年度予定していた、重点的な現地調査について意見交換ができたため。必要な文献調査を進めることができたため。研究主題が現在進行形で展開する環境保全政策であるため最新の動向をフォローするために、来年度は、現地調査を重点的に進める予定である。具体的なアウトリーチを今後行うために、必要な調査を一定完了させることを目指す。
ABO抗原はいかにして血液型抗原になったか

ABO抗原は最もよく知られている血液型抗原であり、ヒトでは赤血球のみならずさまざまな組織に認められる。しかしながら、その発現パターンは、ヒトに近縁の哺乳類ほど多くの組織に認められることが示されており、意外なことに赤血球膜表面にABO抗原が存在する生物種はヒトと類人猿に限られている。ヒトの赤血球でのABO抗原の発現をコントロールしているH酵素をコードしている遺伝子であるFUT1には、3つの転写開始点と選択的スプライシングによって作られるさまざまなcDNAが、組織特異的、発生段階特異的に発現しており、各転写開始点の上流域はいずれも転写活性を有していることが分かっている。また、赤血球系細胞の分化によって転写開始点は下流側に変化し、組織特異的、発生段階特異的なFUT1の発現が独立した3つのプロモーターによって制御されている。3つのうち、上流から2つ目のプロモーターには、37 bpのミニサテライト、Alu配列、Long Terminal Repeat (LTR)といった繰り返し配列が挿入されており、転写開始点はLTR中に存在している。当該年度は、なぜ、ヒトと類人猿でABO抗原が赤血球で発現するようになったのか、その分子メカニズムを明らかにするために、組織分布が異なる動物種間のプロモーター配列との相違に着目し、それを足掛かりにして赤血球での発現に必須な候補領域について、赤血球系の様々な分化度の細胞株を用い、ゲノム編集技術によって、候補領域の1つである2つ目のプロモーター内のAlu配列のノックダウンを試みた。FUT1の赤血球での発現に重要であると考えられるAlu配列を潰すために配列特異的なgRNAを合成し、血球系細胞株に導入するため、リポフェクションをおこなったものの、導入効率が悪く、目的の配列がノックアウトされたクローンが得られなかった。次年度では、当該研究費により、エレクトロポレーターを購入し、実施する予定である。前項に記載のように、エレクトロポレーターを導入することで、リポフェクションでは比較的効率が悪いとされている浮遊系のさまざまな分化度の血球系細胞へのgRNAの導入をおこない、ノックアウト細胞を作製し、これらについて転写産物や、遺伝子産物であるH酵素の産物であるH抗原の発現の確認をおこなう。既に述べたように、ゲノム編集によるターゲット配列のノックアウトがうまく行かなかった為遅延が生じ次年度使用が生じたものである。次年度では、機器備品としてエレクトロポレーターを購入する費用に充てる。
高分解能・分析電子顕微鏡内その場加熱実験による相変態の研究

相変態の機構の解明には、相変態過程を実時間でしかも高分解能で観察することが有用である。この目的のためには電子顕微鏡内でその場加熱観察が最も有効である。しかし、従来の電顕内その場加熱実験は到達温度が低いこと、熱膨張による試料ドリフトのために分解能が低いことが難点であった。最近、申請者は全く新しい発想に基づいた試料加熱ホルダーを開発した。このホルダーを用いることにより、2000°C以上の高温で原子レベルの分解能が得られ、かつ微小領域での元素分析ならびに結合状態分析が可能となった。本研究はこのような実績を背景に高分解能・分析電子顕微鏡内その場加熱実験による相変態の研究手法を確立することを目的としている。今年度の実績は以下のごとくである。1)金属・合金の凝固・融解過程を原子レベルの高分解能でその場観察し、固液界面の構造を明らかにした。2)液体金属の電子エネルギー分光測定にはじめて成功し、液体中の元素分布の解析に新しい道を拓いた。3)マルテンサイト組織の鉄鋼材料に激しい転動疲労を与えると、2,30nmの直径を持つ超微細粒多結晶が選られることを示した。また、破壊はこの微細粒多結晶部分で開始し、破面近傍は非晶質層が形成される。4)上記の超微細粒多結晶を焼鈍することによってその粒径を制御し、硬度測定と組み合わせることにより、50nm以下の直径を持つ多結晶体ではHa11-Petchの法則が成立しないことを示した。
ＳＵＭＯによる細胞周期制御機構の解析

細胞周期の正常な進行には、高度な制御機構が必須である。本研究では、翻訳後修飾機構であるSUMOが植物細胞の細胞周期制御にどのような形で関与しているのかを解明することを目標とした。細胞周期の進行を担うCDK、AUR、RBRを対象として、大腸菌によるリコンビナントタンパク質発現系を構築し、semi-in vitro実験系によりSUMO化の検討を行った。その結果、すべてのタンパク質がSUMO化の基質となりうることを見出した。また、これらのタンパク質のSUMO化サイトを同定し、SUMO-null型タンパク質を用いた機能解析を行うことで、SUMO化による制御が細胞周期制御に必須であることを明らかとした。前年度より開始した、細胞周期制御因子をコードする遺伝子の機能欠失変異体/ノックダウン形質転換体と、SUMO-null変異型ゲノム配列を用いた相補性試験を進め、F3世代のパイロット実験の結果を得た。これまでに、実験に供した全ての変異体で生育不良や致死性になるなどの異常形質を観察しており、さらに、SUMO-null配列の導入で相補されないことを複数の因子で確認している。これらの系統に関しては、次世代以降に遺伝型を固定し、定量的な表現型解析へと発展するための土台を作ることができたと考えている。本実験に供した全ての因子に関してGFP融合型ベクターを作成し、形質転換体の確立を行った。本実験では、in vivoにおけるSUMO化の有無の検証と、その後のSUMO化サイトの同定を目的としている。既にT2世代以降の系統確立を終え、GFP免疫沈降実験の条件検討を開始している。これまでに精製プロトコールを確立できたものに関しては、抗SUMO抗体を用いたIP-Western blotting実験を開始している。また、SUMO-null型変異を導入したGFP融合配列も作成し、シロイヌナズナに形質転換した。系統確立後には、同様にGFP-IP-Western blottingを行い、SUMO化されなくなっていることを確認しSUMO化サイトを同定する計画である。SUMO化はタンパク質間相互作用を仲介したり、阻害したりといった機能変調を行うことが知られている。このため、本研究で解析対象とした細胞周期制御因子と相互作用するタンパク質の構成にSUMO化が影響しうるかどうかを検証するため、タンパク質複合体の精製と相互作用因子群の解析を開始した。具体的には、GFP-IP実験を発展させ、質量分析装置による相互作用因子の網羅的な同定と定量的な比較を行うための条件検討を行い、プロトコールを確定させた。細胞周期の正常な進行はすべての生物にとって必須な機能であり、高度な制御機構が存在していることが知られる。本研究では植物細胞の細胞周期制御に、真核生物に保存された翻訳後修飾機構の一つであるSUMOが関与する可能性が示されたことを背景に、細胞周期制御因子に対する修飾の有無やその分子機能の解明を目的に研究を行った。前々年度より開始した、細胞周期制御因子をコードする遺伝子の機能欠失変異体/ノックダウン形質転換体と、SUMO-null変異型ゲノム配列を用いた相補性試験を完了した。これまで実験に供した全ての変異体で、ゲノム配列を導入した相補系統で野生型植物体と同様の旺盛な生育が観察できたことに対し、SUMO-null配列の導入では生育不良や致死性になるなど変異体と同様の異常形質を観察した。これらの形質に関しては、例えば根の長さやロゼッタ葉が展開した植物体の直径などの定量的なデータを取得し、有意な差が生じていることを確認している。この結果は、SUMO化による翻訳後修飾が、実験対象とした因子の機能にとって必要不可欠であることを意味している。SUMO化によるタンパク質機能への影響は、主にタンパク質間相互作用の変化や局在の変化であると考えられている。そこで、野生型ゲノム配列、SUMO-null変異型ゲノム配列それぞれを用いてGFPラベル系統を確立し、それぞれ複数系統で共焦点レーザー操作顕微鏡による観察を行った。組織レベルでの発現パターンや細胞レベルでの局在パターン、細胞周期ごとの動態に着目した観察を行ったが、明確な差は観察されなかった。このことは、SUMO化によるタンパク質機能の変化が発現レベルや局在パターンには影響しないことを示唆している。以上の研究成果から、植物の細胞周期制御にSUMOが一定の役割を果たすこと、また、何らかのタンパク質間相互作用に影響を与えている可能性が高いと結論付けた。本研究では植物細胞の細胞周期制御に、真核生物に保存された翻訳後修飾機構の一つであるSUMOが関与している可能性が示されたことを背景に、その詳細なターゲットの探索や生化学的な役割の解析を行うことを目的としている。本年度の研究において、複数の細胞周期制御因子を対象に部分配列のクローニングと大腸菌の組み換えタンパク質発現系の構築を行った。さらに、この実験系とsemi-in vitro

SUMOアッセイシステムとを組み合わせてSUMO化の有無とその詳細なサイトの同定を完了した。少なくとも実験に用いたタンパク質群は1つ以上のSUMO化サイトを持っていることを明らかとした。特に推定上のSUMO化サイトが進化的に保存されている分子に関してはほとんどの分子でSUMO化が起こることを確認している。また、in vivoにおけるSUMO化とその意義を検証するためのコンストラクションを行った。近年になってGFP抗体を用いた高純度かつ高効率に植物体からタグ融合タンパク質を精製する技術が確立されたため、本研究でもこの方法を応用することとした。また、系統確立後にスムーズに実験を行えるよう同手法のトレーニングを受け習得した。一部の基質候補タンパク質に関しては、シロイヌナズナの変異体コレクション中に欠失変異体を確認できなかった。そのため、amiRNAによるノックダウン系統の作出を試みた。系統確立後はamiRNA非感受性の変異型コンストラクトを作成し、SUMOサイトの有無によってタンパク自身の機能に影響があるかどうかを、相補が可能であるかどうかという基準で検討する計画である。当初計画していたGFPによる免疫沈降実験では良好な結果が得られず研究の遂行に遅れが生じた。しかし、この間の学会参加等による情報収集の結果、未発表であるが既に研究対象としているタンパク質を用いた免疫沈降実験に成功している研究グループが海外に存在することを知り、共同研究を開始した。当該研究室に約5か月間滞在し、実験手法のトレーニングと、本研究で使用するコンストラクトの再構築、形質転換植物体の作成を行った。形質転換体の作成に数か月の期間が必要であるため、当初計画と比較した場合にやや遅れが生じている。しかしながら、遅れは数か月程度にとどまり、今後3か月程度の期間で当初の目的であるSUMO化による細胞周期制御機構の解明を目指した基盤的知見の解明が期待できるほか、研究終了から時間をおかずに学術論文としての発表ができる段階にある。当初の計画案であった質量分析装置を用いた手法によるSUMO化サイトの確定は行えなかった。これは組み換えタンパク質の発現効率が不十分であったためである。しかし、これは異種生物由来のタンパク質でよく見られる現象である。本研究ではその代わりに基質タンパク質の部分断片を用いた実験とインフォマティクスとの組み合わせにより遅延なくSUMO化サイトを確定することに成功した。in vivoにおけるSUMO化検証のためのコンストラクションや実験手法の習熟に努めたため、系統確立後にはすぐにでも実験に移れる状態を作ることができている。この点は当初の計画よりも多少遅れているが、これはタンパク質精製のためのタグ融合コンストラクトを植物体に導入した際に原因不明の形態異常を引き起こしたため、作り直しを余儀なくされたことによる。しかし、再設計したものに関してはおおよそ順調に育っているため、次年度の早いうちに実験を行えるものと考えている。
コンベンショナル核医学・PETによる乳癌の放射線感受性・耐性に関する基礎研究

【目的】多くの乳癌は放射線感受性が高く、再発乳癌の治療や乳房温存術後において、放射線照射は広く行われている。本研究では、乳癌の放射線感受性・耐性についてpositron emission tomography(PET)あるいはコンベンショナル核医学を用いて基礎的に解明することを目的とした。【結果】(1)^<99m>Tc-MIBIの腫瘍内集積は、3腫瘍間の相違は認められなかった。しかしながら、^<14>C-DGに比し^<99m>Tc-MIBIは間質よりも選択的に癌細胞に集積する傾向が認められた。(2)放射線照射後の腫瘍の再増殖の際には、^<18>F-FDGより^<99m>Tc-MIBIの方が集積反応が鋭敏であった。(3)P-糖蛋白質の作用により、^<99m>Tc-MIBIが癌細胞より排出されることが確認された。(4)^<99m>Tc-MIBIの集積と腫瘍内血管新生には相関が認められた。【考察】^<99m>Tc-MIBIは放射線治療後の効果判定に有用である可能性が示唆された。^<99m>Tc-MIBIは抗癌剤耐性の原因であるP-糖蛋白により腫瘍細胞外に排出されること、腫瘍内新生血管の分布に一致することより、腫瘍内^<99m>Tc-MIBI集積の程度は、乳癌の予後因子となる可能性があることが示唆された。しかし、一部の乳癌は放射線耐性を示すため、照射後に乳房内再発をきたす例も経験する。【結果】^<99m>Tc-MIBIの腫瘍内集積は、3腫瘍間の相違は認められなかった。また、放射線照射後の腫瘍の再増殖の際には、^<18>F-FDGより^<99m>Tc-MIBIの方が集積反応が鋭敏であった。^<99m>Tc-MIBIは抗癌剤耐性の原因であるP-糖蛋白により腫瘍細胞外に排出されること、腫瘍内新生血管の分布に一致すること、などが分かってきており、今後更に検討すべき課題であると考えられた。【考察】

^<99m>Tc-MIBIは放射線治療後の効果判定に有用である可能性が示唆された。^<99m>Tc-MIBIは抗癌剤耐性の原因であるP-糖蛋白により腫瘍細胞外に排出されること、腫瘍内新生血管の分布に一致することより、腫瘍内^<99m>Tc-MIBI集積の程度は、乳癌の予後因子となる可能性があることが示唆された。
下肢への負荷を考慮したランニング・シューズにおける性能評価方法に関する研究

昨年度に得られた知見より,ランニング時の下肢への負荷は,ランニングをするサーフェスの特性にも強く依存すると考えられることから,本年度はランナーが最適と評価するシューズ・ソールの力学特性が,サーフェスの力学特性にどのように影響されるかを機械試験とランナーによる官能評価とによって調べた.シューズとサーフェスの力学特性の関係を把握することにより,シューズの性能評価に有効となる指標を提案することが可能になる.まず,衝撃を緩衝する役割をもつミッドソールの材質(EVA)の発泡倍率を変えた4種類のランニング・シューズと,材料と構造の異なる4種類の人工サーフェスについて,それらの力学特性を調べるために衝撃試験を行った.衝撃試験はランニングの着地時の衝撃条件にて行い,この試験から求めた力学パラメーターであるエネルギー吸収率や平均ヤング率により,シューズとサーフェスの力学特性を評価した.次に,4人の被験者(中長距離を専門とする学生競技者)にその4種類のシューズを履かせ,衝撃試験で用いた人工サーフェスと同一の材料と構造からなる競技場サーフェスで走行してもらい,官能評価を依頼した.官能評価の手法としてシェッフェの一対比較法を用い,総合,衝撃緩衝性,安定性の3項目についてシューズの評価を行った.なお,被験者には実験の主旨と内容を説明し同意を得た上で行った.その結果,被験者の官能評価は,シューズ・ソールの力学特性のひとつである平均ヤング率と相関関係があると推測できた.そして,官能評価において最適と評価されたシューズは,アスファルト面では平均ヤング率が70kN/m付近のものであった.また,官能評価の結果はシューズ・ソールの硬さだけでなく,人工サーフェスの力学特性や材質によっても,違いが見られた.ランニング時における足部関節の過度な変形は下肢への負荷となることから,ランニング・シューズにはこれらを防ぐ性能が要求される.そこで,ランニングの着床中における足部関節の運動に着目し,足部関節の姿勢を表す指標の提案を行い,シューズ・ソールを想定したサーフェスのかたさが指標に与える影響について考察した.足部関節の姿勢変化については光学的に三次元計測を行い,前額面内,水平面内,矢状面内の足部関節角度を計測した.解剖学的特徴点を用いて,踵部および脛部に踵骨座標系および脛骨座標系を定義し,脛骨座標系の踵骨座標系に対する相対的な姿勢を表す足部関節角度の回転方向を内反/外反,内転/外転,底屈/背屈,また踵骨座標系の床座標系に対する相対的な姿勢を表す踵部傾斜角度を踵部側方傾斜,踵部水平面内回転,踵部前後方向傾斜と定義した.足部関節角度および踵部傾斜角度について関節座標系を用いて算出した.そして,シューズの安定性に関する評価指標として,最大外反角度,最大外転角度,最大底屈角度を提案した.次に,これらの評価指標が着床するサーフェスのかたさを変化させた時にどのように変化するかについて被験者実験し,評価指標の検討を行った.なお,被験者には実験の主旨と内容を説明し同意を得た上で行った.その結果,最大外反角度はやわらかい床材に着床したときの方が大きくなった.最大外転角度,最大底屈角度については床材のかたさを変化させても大きな変化は見られなかった.また,床材のかたさの変化による最大外反角度の差は,踵部側方傾斜角度の差であることが明らかになった.最大外転角度の差は,最大外反角度の差が,距骨下関節の傾斜した軸により方向を変えたものであることが明らかになった.以上より,最大外転角度および最大底屈角度に比べ,最大外反角度が安定性評価指標として重要度が高いことが明らかになった.昨年度に得られた知見より,ランニング時の下肢への負荷は,ランニングをするサーフェスの特性にも強く依存すると考えられることから,本年度はランナーが最適と評価するシューズ・ソールの力学特性が,サーフェスの力学特性にどのように影響されるかを機械試験とランナーによる官能評価とによって調べた.シューズとサーフェスの力学特性の関係を把握することにより,シューズの性能評価に有効となる指標を提案することが可能になる.まず,衝撃を緩衝する役割をもつミッドソールの材質(EVA)の発泡倍率を変えた4種類のランニング・シューズと,材料と構造の異なる4種類の人工サーフェスについて,それらの力学特性を調べるために衝撃試験を行った.衝撃試験はランニングの着地時の衝撃条件にて行い,この試験から求めた力学パラメーターであるエネルギー吸収率や平均ヤング率により,シューズとサーフェスの力学特性を評価した.次に,4人の被験者(中長距離を専門とする学生競技者)にその4種類のシューズを履かせ,衝撃試験で用いた人工サーフェスと同一の材料と構造からなる競技場サーフェスで走行してもらい,官能評価を依頼した.官能評価の手法としてシェッフェの一対比較法を用い,総合,衝撃緩衝性,安定性の3項目についてシューズの評価を行った.なお,被験者には実験の主旨と内容を説明し同意を得た上で行った.その結果,被験者の官能評価は,シューズ・ソールの力学特性のひとつである平均ヤング率と相関関係があると推測できた.そして,官能評価において最適と評価されたシューズは,アスファルト面では平均ヤング率が70kN/m付近のものであった.また,官能評価の結果はシューズ・ソールの硬さだけでなく,人工サーフェスの力学特性や材質によっても,違いが見られた.
腫瘍低酸素部位特異的に集積するAt-211標識薬剤の開発

近年、細胞殺傷効果の高いα線を用いるがんの核医学治療薬剤開発が盛んに行われており、従来の治療法では効果が不十分であったがんへの治療効果が期待されている。本研究の目的は、放射線抵抗性を示すことが知られている低酸素状態の腫瘍に対して、α線による核医学治療を実施し、その有効性を検証することである。そこで、α線放出核種の一つであるアスタチン-211を分子内に有する薬剤を設計・合成し、低酸素状態の腫瘍に対する治療効果を評価する。
リーディングにおける周辺視探索の役割の検討

リーディング(reading)は視覚情報処理の中でも、高度な認知過程であるが、その基礎的認知過程はよく分っていない。特に初期の視覚情報処理過程についての研究はまだまだ未知の事がらが多く残されている。中でもリーディングに要する有効視野範囲(effective visual field size)が読みの周辺探索においてどのような役割を担っているのかについては不明である。今回の実験の目的はリーディング中に周辺視(特に近中心窩情報)が果している探索的役割を明らかにすることにある。リーディングに要する有効視野の広さは意外に狭く、英語で30字、日本語では(漢字の寄与のため)さらに7文字程度と狭くなる。個々のテキスト成分の準同時並列型の視覚探索(visual search)であると考え、それはサッケード運動と疑視時間を吟味すれば明らかにできると考えた。テキスト成分は中心視の決定領域で分析される前に、周辺プレビュー領域において周辺視探索をうけると考え、さらに成分の空間周波数分析がなされると考えられる。漢字かな混じり文で周辺探索させたテキストの読みの実験の結果、視覚探索の条件下ではふつうの読みとは異なる視覚処理システムがはたらくことが示唆された。これは、リーディングと視覚探索は異なる処理であることを示唆すると共に、周辺視探索も両課距ではちがう機能(プレビュー機能)を有することを示しているといえる。