hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
色素細胞特異的遺伝子組換えレトロウイルスを用いた原田病自己抗原の同定

Vogt-小柳-原田病(原田病)は、ぶどう膜、皮膚、脈絡叢、内耳などの色素細胞の存在する部位に炎症をきたす全身性疾患で、色素細胞に対するクラスII MHC (HLA-DRB1*0405)が関与する自己免疫疾患と考えられているが、その発症機構は未だ解明されていない。そこで我々は、原田病の発症機序及び本疾患の遷延化、慢性化に至るメカニズムを解明するために、原田病特異的T細胞が存在すると考えられる原田病患者の髄液からT細胞を樹立し、既にメラノーマ抗原として単離されたメラノソーム蛋白(tyrosinase, MART-1,gp100,TRP1,TRP2など)や現在メラノーマ抗原候補として単離された各種色素細胞特異的蛋白遺伝子などを組み込んだレトロウイルス用いて、原田病におけるT細胞認識自己抗原の同定を試みた。初発活動期の原田病患者の髄液よりリンパ球を分離し、限界希釈法にて培養し、原田病髄液由来T細胞クローンを樹立した。患者23例中3例から合計61クローンが樹立された。その内1例から得られた24クローンがメラノーマ細胞(Skmel23)の溶解物に対して特異的にHLA-DRB1*0405拘束性に反応した。更にHLA-DRB1*0405遺伝子を導入した293IMDR1及び293CIITA細胞に各種色素細胞特異的蛋白遺伝子を組み込んだレトロウイルスを導入し抗原提示細胞として検討したところ新規メラノーマ抗原KU-MEL-1遺伝子導入細胞に対してHLA-DRB1*0405拘束性に反応性を認めた。またKU-MEL-1に対する原田病患者血清中のIgG抗体の存在を調べたところ、26例中15例(58%)で認められた。以上の結果より原田病患者においてKU-MEL-1分子が特異的自己抗原として認識されている可能性が示唆された、今後原田病の発症及び病状との関連性についてさらに検討していく予定である。Vogt-小柳-原田病(原田病)は、ぶどう膜、皮膚、脈絡叢、内耳などの色素細胞の存在する部位に炎症をきたす全身性疾患であり、色素細胞に対するクラスIIMHC(HLA-DRB1^*0405)が関与する自己免疫疾患と考えられているが、その発症機構は未だ解明されていない。そこで原田病発症機序ならびに、本疾患の遷延化、慢性化に至るメカニズムを解明することは意義がある。今回、我々は原田病特異的なT細胞が存在すると考えられる原田病患者の髄液からT細胞を樹立し、既にメラノーマ抗原として単離してきたメラノソーム蛋白(tyrosinase,MART-1,gp100,TRP1,TRP2)や現在メラノーマ抗原候補として単離している各種色素細胞特異的蛋白遺伝子などを用いて、原田病のT細胞認識自己抗原の同定を目的とした、1.原田病患者の髄液中からのT細胞の樹立原田病患者髄液よりリンパ球を分離し、OKT-3とIL-2の存在下で、限界稀釈法にて培養し、T細胞の樹立を試みた。現時点で10例中、1例においてT細胞が樹立された。樹立したT細胞を、メラノサイトおよびメラノーマのライセートと、HLA-DRB1^*0405をもつ末梢血リンパ球と反応させ、放出されるサイトカインを測定し原田病特異的な細胞であるかを調べた。54clone中、24cloneにおいてメラノーマのライセートとの反応でサイトカインの上昇がみられた。

2.遺伝子組換えによる解析クラスIIMHC拘束性があることから、HLA-DRB1^*0405と同時に抗原候補蛋白を発現させT細胞と反応させなければならない。そのために、まずのHLA-DRB1^*0405遺伝子を単離し、真核細胞の発現ベクターに組込んだ。さらにこれをまずメラノーマ細胞に導入した。また各種色素細胞特異的蛋白の発現ベクターを構築中である。Vogt-小柳原田病(原田病)は、ぶどう膜、皮膚、脈絡叢、内耳などの色素細胞の存在する部位に炎症をきたす全身性疾患であり、色素細胞に対するクラスII MHC(HLA-DRBl*0405)が関与する自己免疫疾患と考えられているが、その発症機構は未だ解明されていない。そこで我々は、原田病の発症機序及び本疾患の遷延化、慢性化に至るメカニズムを解明するために、原田病特異的T細胞が存在すると考えられる原田病患者の髄液からT細胞を樹立し、既にメラノーマ抗原として単離されたメラノソーム蛋白(tyrosinase, MART-1,gp100,TRP1,TRP2など)や現在メラノーマ抗原候補として単離された各種色素細胞特異的蛋白遺伝子などを用いて、原田病特異的T細胞認識自己抗原の同定を試みた。初発活動期の原田病患者の髄液中よりリンパ球を分離し、限界希釈法にて培養し、原田病髄液由来T細胞クローンを樹立した。患者23例中3例から合計61クローンが樹立された。その内1例から得られた24クローンがメラノーマ細胞(Skme123)のライセートに対して特異的にHLA-DRBl*0405拘束性に反応した。更にHLA-DRB1*0405遺伝子を導入した293IMDR及び293CIITA細胞に各種色素細胞特異的蛋白遺伝子を導入し抗原提示細胞として検討したところ新規メラノーマ抗原KU-MEL-1遺伝子導入細胞に対してHLA-DRB1*0405拘束性に反応性を認めた。またKU-MEL-1に対する抗体の存在を原田病患者血清でSEREX法を用いて調べたところ、26例中15例(58%)で認められた。以上の結果より原田病患者において新規メラノーマ抗原KU-MEL-1分子が特異的自己抗原として認識されている可能性が示唆された。今後原田病の発症及び病状との関連性についてさらに検討していく予定である。
悪性リンパ腫のmicro RNA発現異常の探索、診断と治療法への応用

microRNAは、蛋白に翻訳されない、non codingのregulatory miRNAである。我々はこの小分子RNAが造血器腫瘍でどのように働いているのかを探索してきた。特に、責任遺伝子が明らかでないNK/T細胞リンパ腫を中心に、microRNAの網羅的解析を行ってmiR-21とmiR-155の過剰発現ならびにmiR-150の発現低下を見いだした。miR-21はPTENをmiR-155はSHIP1をdownregulationさせることによってAKTの活性化を来すことを明らかにした。また、miR-150の発現低下によってAKT2の発現上昇が来され細胞の不死化に関与することを明らかにした。これらの成果はそれぞれblood誌、leukemia誌に報告した。また、B細胞リンパ腫ではmiR-17と-92の発現上昇を来すことが多いが、miR-17とmiR-20がp21を制御していることも明らかにし、blood誌に報告している。NK細胞リンパ腫/白血病はnatural killer細胞由来のリンパ腫/白血病である。このリンパ腫サブタイプに特徴的な転座異常・遺伝子異常の探索がなされてきているがいまだ同定されていない。しかしながら、近年、「マイクロRNA」が腫瘍形成に関連しているとの報告が多数あり、NK細胞リンパ腫/白血病においても、その異常発現が腫瘍形成の原因となる可能性があると考え、特徴的なマイクロRNAの発現解析及び機能解析を施行した。研究方法としては、NK細胞リンパ腫/白血病細胞株、臨床検体(NK細胞リンパ腫/白血病)、正常検体を用い、ノーザンブロット法と定量化PCR法(TaqmanPCR)にて発現解析を、レンチウィルスを用いたマイクロRNAの導入やアンチセンスオリゴヌクレオチド法等にて機能解析を施行した。発現解析では、正常検体と比較し、NK細胞リンパ腫/白血病細胞株においてマイクロRNA21,155が、またNKリンパ腫の臨床検体においてもマイクロRNA21,155が有意に発現亢進していた。機能解析では、マイクロRNA21のアンチセンスオリゴヌクレオチド法と遺伝子導入法等により、NK細胞リンパ腫ではマイクロRNA21の過剰発現がPIP3の脱リン酸化酵素であるPTENの蛋白の発現を抑制してPI3K-AKTシグナル伝達経路を活性化し、抗アポトーシス作用により造腫瘍に寄与する事を明らかにした。また、マイクロRNA155の機能解析においても同様に、アンチセンスオリゴヌクレオチド法と遺伝子導入法を行った所、マイクロRNA155の過剰発現がPIP3の脱リン酸化酵素であるSHIP1の発現を抑制し、そしてマイクロRNA21と同様に、AKTシグナルの活性化を来たすことが示唆された。また、ルシフェラーゼアッセイによりマイクロRNA155が、直接SHIP1遣伝子に結合してその発現を制御することを明らかにした。これらのことより、NK細胞リンパ腫/白血病の形成にマイクロRNA21と155の過剰発現が重要な役割をはたしており、それらはPI3K-AKTシグナル伝達経路の活性化を来たし、造腫瘍性に関与していると考えられる。平成22年度は、NK細胞リンパ腫でがん抑制的miRNA-150が細胞株、臨床検体で発現低下していることを突き止めた。またmiR-150はがん遺伝子AKT2やDKC1を制御し、セネッセンスを誘導すること、アポトーシスを誘導する事で造腫瘍に関与していることを明らかにした。従ってmiR-150の発現低下は、がん細胞の不死化、アポトーシス抵抗性に関与すると考えられた。この研究結果はLeukemiaに報告した(Watanabe et al., Leukemia 2011 in press)。以上によりmicroRNA-150が、新規の治療分子そのものとして、臨床応用できるかもしれないため、現在NOGマウスに皮下注したNK/T細胞リンパ腫にたいして、系尾静脈経由でmiR-150を注射し、腫瘍の縮小効果をみる実験を計画している。miRNAの発現異常は、悪性リンパ腫において次々と報告されている。NK細胞リンパ腫細胞株と正常対応細胞を使って、ノーザンプロット解析によるスクリーニングを行い、いくつかの過剰発現miRNA候補と発現低下を示すmiRNAを見出した。正常のNK細胞の発現と比較すると患者検体、細胞株ともにmiR-21とmiR-155は著しく発現亢進していること、miR-150が正常検体と比較して発現低下していることを見出した。細胞株と臨床検体の解析では、miR-21とmiR-155の発現パターンはどちらも排他的相関関係(mutuallyexclusive)を示した。

代表的なOncomiRであるmiR-21とmiR-155が過剰発現していたことから、NK細胞リンパ腫細胞株を用いてmiRNAのノックダウンと遺伝子導入による機能解析を行った。その結果PTENとPDcD4という2つのがん抑制蛋白の発現レベルが上昇することが確認された。miR-155の標的の探索を行いSHIP1/INPP5D遺伝子を同定した。これらの酵素の発現低下により、リン酸化AKT^<ser473>(pAKT)の発現量は上昇する。我々はmiR-155が過剰発現している細胞株で、その発現をノックダウンしたところPTENの発現量の変化なしにSHIP1の発現が上昇し、pAKTの発現量が低下した。miR-155は実際、3'UTRに結合することによりSHIP1の発現を抑えうる。NK細胞腫瘍ではmiRNAの発現異常によりがん抑制的蛋白である2つの脱リン酸化酵素の発現量の低下を通じてAKTの活性化を来すことが強く示唆された。NKリンパ腫で、miR-150の発現が正常対応細胞と比較して、著しく発現が低下していることを見出しmiR-150は細胞老化に関与し、その発現低下は不死化に寄与すると考えられる。このmiR-150の標的蛋白はがん遺伝子AKT2であることを明らかにした。
ゼネラル・エレクトリック社のマーケティング活動の経営史的研究

20世紀の代表的な巨大企業であるゼネラル・エレクトリック社の、マーケティング活動を詳細に検討することによって、20世紀における「マーケティング革命」がどのように進行したのかを明らかにすることができた。また、社会が新産業を受容する過程でマーケティングが果たす役割の大きさを示すとともに、これまでほとんど研究がなかった企業間取引におけるマーケティング活動を解明し、さらに、家電製品のマス・マーケティングの展開を明らかにすることができた。同時に、マーケティング活動を担った人びとの調達・教育・キャリアパスを解明し、さらに、マーケティング戦略の視点から事業部制成立史を再検討する糸口を掴むことができた。ゼネラル・エレクトリック社について、新しいエネルギー源としての電気の普及がどのようなマーケティングを通じて可能になったのか、前期すなわち事業部制導入以前の時期にBtoBのマーケティングがどのように展開されたのか、BtoBのマーケティング活動の展開がどのように家電製品のマーケティング活動へと結びついていったのか、前期においてマーケティング活動を担った組織の発展と構造はどのようなものであったのか、前期においてマーケティング活動を担った人びとがどのように調達され、どのように教育され、どのようなキャリアパスをたどったのか、マーケティング活動の進展が事業部制導入の決定的な要因であったのか否か、後期すなわち事業部制導入後のマーケティング部門の組織変革がどのようになされたのか、以上の点を明らかにするための分析フレームワークを構築し、それに従って、資料を読み込み、実証を積み上げることができた。また、Schenectady MuseumとLibrary of Congressにおいて追加的な資料を収集することができた。今後、後期におけるBtoBのマーケティング活動の実態、後期における家電製品のマーケティング活動の実態、後期においてマーケティング活動を担った人びとの調達、教育、キャリアパス、を明らかにすることによって、GE社におけるマーケティング活動の全容を明らかにすることができ、これまでほとんど手が付けられてこなかった電機産業におけるマーケティング活動全般が、企業の内部資料に依拠して初めて解明されることになる。ゼネラル・エレクトリック社について、新しいエネルギー源としての電気の普及がどのようなマーケティングを通じて可能になったのか、前期すなわち事業部制導入以前の時期にBtoBのマーケティングがどのように展開されたのか、BtoBのマーケティング活動の展開がどのように家電製品のマーケティング活動へと結びついていったのか、前期においてマーケティング活動を担った組織の発展と構造はどのようなものであったのか、前期においてマーケティング活動を担った人びとがどのように調達され、どのように教育され、どのようなキャリアパスをたどったのか、前年度に行った以上の諸点の解明をさらに深めることができた。新たに、マーケティング活動の進展が事業部制導入の決定的な要因であったのか、後期すなわち事業部制導入後のマーケティング部門の組織変革はいかなるものであったのか、後期におけるBtoBのマーケティング活動の実態はどうだったのか、後期における家電製品のマーケティング活動の実態はどうだったのか、後期においてマーケティング活動を担った人びとがどのように調達され、どのような教育をうけ、どのようなキャリアパスをたどったのか、以上の諸点を明らかにするための分析のフレームワークを構築し、それに従って。資料を読み、実証を積み上げることができた。また、Schenectady MuseumとLibrary of Congressにおいて追加的資料を収集することができた。本格的に事業部制を導入して分権管理を推進することになる1951年以降(後期)の研究については、マーケティング活動の進展が事業部制導入の決定的な要因であったのか、後期すなわち事業部制導入後のマーケティング部門の組織変革はいかなるものであったのか、後期におけるBtoBのマーケティング活動の実態はどうだったのか、後期における家電製品のマーケティング活動の実態はどうだったのか、後期においてマーケティング活動を担った人びとがどのように調達され、どのような教育をうけ、どのようなキャリアパスをたどったのか、前年度に行った以上の諸点の解明をさらに深めることができた。また、Schenectady MuseumとLibrary of Congressおよび東北大学図書館において追加的資料を収集することができた。目的の1つとしてマーケティング戦略の視点から事業部制成立史を再検討することを意図していたが、資料の収集に手間取り、その整理と分析に予定していた以上の時間が必要となった。それ以外はおおむね順調である。

新たに、マーケティング活動の進展が事業部制導入の決定的な要因であったのか、後期すなわち事業部制導入後のマーケティング部門の組織変革はいかなるものであったのか、後期におけるBtoBのマーケティング活動の実態はどうだったのか、後期における家電製品のマーケティング活動の実態はどうだったのか、後期においてマーケティング活動を担った人びとがどのように調達され、どのような教育をうけ、どのようなキャリアパスをたどったのか、以上の諸点を明らかにするための分析のフレームワークを構築し、それに従って。資料を読み、実証を積み上げることができた。マーケティング戦略の視点からの事業部制成立史の再検討は前年度に研究の進捗が遅れていた領域であったが、研究期間の延長により遅れを取り戻すことができた。また、Schenectady MuseumとLibrary of Congressにおいて追加的資料を収集することができた。20世紀の代表的な巨大企業であるゼネラル・エレクトリック社の、マーケティング活動を詳細に検討することによって、20世紀における「マーケティング革命」がどのように進行したのかを明らかにすることができた。また、社会が新産業を受容する過程でマーケティングが果たす役割の大きさを示すとともに、これまでほとんど研究がなかった企業間取引におけるマーケティング活動を解明し、さらに、家電製品のマス・マーケティングの展開を明らかにすることができた。同時に、マーケティング活動を担った人びとの調達・教育・キャリアパスを解明し、さらに、マーケティング戦略の視点から事業部制成立史を再検討する糸口を掴むことができた。必要な資料の収集が進み、データベースの作成も順調で、それらを利用した分析もおおむね予定どおり進んでいる。現在と同じ方向で研究を進めていけば問題ないと考えている。経営史現在と同じ方向で研究の内容を質、量ともに上げていけば問題ないと考えている。研究開始以前に十分な準備ができていたこと、分析のフレームワークを構築できたことが、研究を順調に進展させる大きな要因となった。目的の1つとしてマーケティング戦略の視点から事業部制成立史を再検討することを意図していたが、資料の収集に手間取り、その整理と分析に予定していた以上の時間が必要となった。資料整理のための要員を確保できなかったため。資料の収集と整理に使用する。現在と同じ方向で研究の内容を質、量ともに上げていけば問題ないと考えている。資料整理のための人件費に支出する。本年度と次年度にまたがる期間に海外での資料収集と学会報告を行ったため、その旅費を次年度に支出する必要があったから。本年度と次年度にまたがる期間での海外における資料収集と学会報告の旅費として支出する。
エモーショナル・フィットネス実践のための個人適応型最適運動強度及び運動方法の提案

走者個人の無酸素性作業閾値(AT[b/m])をニューラルネットワークにより安静時、4、8[km/h]走行実験のみで相関係数0.92の精度で推定することができた。AT80,100,120%での走行実験によりストレス指標であるコルチゾール濃度がATの97.0%で最小となることがわかった。また、同様の実験で快適さの指標である二次元気分尺度がATの89.8%で最大となることがわかった。リズム音によるリアルタイム心拍数制御システムの設計およびプロトタイプ製作を行い、走者2名に対して目標心拍数0.97AT[b/m]で野外走行実験を実施し、誤差0.6%、3.6%でそれぞれの心拍数を制御することができた。AT(無酸素性作業閾値)とは、運動強度を徐々に上げることで、酸素摂取量を酸素消費量が上回り酸素不足となる直前の運動強度である。簡易なAT測定法として心拍二乗法があり、漸増負荷走行時における低負荷心拍二乗値および高負荷心拍二乗値の2つの回帰直線の交点からATを求めることができる。一方、走行速度と走者の心拍数二乗値の関係はシグモイド関数で近似できることから、シグモイド関数の4パラメータを実験的に求めることにより、2つの回帰直線を計算し、その交点であるATを求めることができる。実験は、トレッドミルを用いて男子13名,女子12名が4回ずつ計100回走行した。実験手順は、1.閉眼安静座位を5分間とった後に心拍測定、2.ウォーミングアップを5分間、3.4[km/h]から30秒ごとに0.1[km/h]ずつ運動速度をあげていき, 8[km/h]まで20分間走行、4.クールダウン、5.閉眼座位安静を30分間行う。その間、サンプリングタイム5秒で心拍を計測する。本実験から得られたATを実験無酸素性作業閾値(AT*)と呼ぶことにする。走行実験で得られた100個のデータから95個を用いて、学習データ50個とテストデータ45個に分け、入力を安静時心拍数、時速4[km/h]時の心拍数、時速8[km/h]時の心拍数の3変数、出力をATとするニューラルネットワーク(Spice-Neuro)と学習データ50個を用い、1500回の学習を行なった。この既学習ニューラルネットワークにテストデータ45個を入力し、その推定AT(AT)と実験AT(AT*)と比較することにより、ニューラルネットワークによるAT推定モデルを検証する。その結果、ATとAT*の相関係数は0.93を示した。以上より、本研究で提案したニューラルネットワークを用いたAT推定モデルは高い精度を持つことが明らかとなった。【実験方法】トレッドミルを用いて男子8名、女子4名の被験者に各個人のAT(無酸素性作業閾値)を100%としたときの80%、100%、120%に対応する目標心拍数を維持しながら走行する実験を計3回行なった。閉眼座位安静を5分間行い、コルチゾール濃度計測のための唾液採取および快適度計測のための二次元気分尺度測定を行なった後、ウォームアップを5分間行なった。その後、4.0[km/h]から1分ごとに1.0[km/h]ずつ加速し,目標心拍数の誤差5%の範囲を維持しながら30分間走行した。走行後は、走行終了後60分まで10分毎に唾液採取および二次元気分尺度測定を行なった。【実験結果】走行終了直後のストレス強度を測定するために唾液中のコルチゾール濃度を測定する訳であるが、ストレスが唾液中のコルチゾール濃度に反映するまでに時間遅れがあることから、運動終了30分後に採取した唾液からコルチゾール濃度を測定することにした。また、走行終了後のストレス強度を走行終了30分後コルチゾール濃度から走行前コルチゾール濃度を減じたコルチゾール濃度差で定義した。同様に、快適度も走行終了30分後二次元気分尺度値から走行前二次元気分尺度値を減じた二次元気分尺度差で定義した。結果1:AT80%、100%、120%での被験者の平均コルチゾール濃度差を二次曲線で近似した結果、AT97.0%で最小コルチゾール濃度差-0/148 [μg/dL]となる下に凸の二次曲線を得た。結果2:AT80%、100%、120%での被験者の平均二次元気分尺度差を二次曲線で近似した結果、AT89.8%で最大二次元気分尺度差2.83となる上に凸の二次曲線を得た。以上より、エモーショナル・フィットネスのためのストレス最小かつ快適度最大となる最適運動強度はAT90%であることが明らかとなった。エモーショナル・フィットネスのための心拍制御システムのプロトタイプを設計し、Arduino Uno R3に実装した。システム構成は、走者の心拍数を測定するパルスセンサー、走者に走行リズムを聞かせるためのスピーカー、心拍数データを記憶するためのSDカード、システムを駆動するための携帯型バッテリーからなる。リズム音による走者の心拍制御法は、次の通りである。1.走者が聞くリズム音は4種類,速い方からUpテンポ(1回/0.6秒)、Mediumテンポ(1回/0.7秒)、Slowテンポ(1回/0.8秒)、Noneテンポ(1回/0.95秒)とした。

2.制御則は、目標心拍数との差Eとその微分値ΔEに基づいてテンポを変更するルールを作成した。3.システムは10秒ごとに心拍数を計測し、ルールより決定したテンポのリズム音をスピーカーから出力する。野外走行実験は次の通り。1.走者A、Bはトレッドミル上を0[km/h](安静状態)、4[km/h]、8[km/h]で走行し、心拍数を計測する。2.先行研究に基づき3心拍数よりAT(無酸素性作業閾値)を推定し、エモーショナル・フィットネスのための最適心拍数を決定する。3.走者は心拍制御システムを装着し、リズム音に従って10分間の走行を行う。また、翌日には心拍制御システムを装着を装着せずに10分間の走行を行う。実験結果は次の通り。走者Aの場合、最適心拍数は138.9[bpm]であり、10分間の平均心拍数はリズム音ありで139.8[bpm]、なしで163.8[bpm]となった。走者Bの場合、最適心拍数は124.9[bpm]であり、10分間の平均心拍数はリズム音ありで129.5[bpm]、なしで131.7[bpm]となった。以上より、本研究で開発した心拍制御システムのプロトタイプはエモーショナル・フィットネスを実現・実用化するに十分なシステムであることが確認できた。走者個人の無酸素性作業閾値(AT[b/m])をニューラルネットワークにより安静時、4、8[km/h]走行実験のみで相関係数0.92の精度で推定することができた。AT80,100,120%での走行実験によりストレス指標であるコルチゾール濃度がATの97.0%で最小となることがわかった。また、同様の実験で快適さの指標である二次元気分尺度がATの89.8%で最大となることがわかった。リズム音によるリアルタイム心拍数制御システムの設計およびプロトタイプ製作を行い、走者2名に対して目標心拍数0.97AT[b/m]で野外走行実験を実施し、誤差0.6%、3.6%でそれぞれの心拍数を制御することができた。【個別ATを基準とする走行実験とコルチゾール濃度測定】被験者12名のそれぞれのATを100%としたときの80%、100%、120%に対応する目標心拍数を維持し、コルチゾール濃度測定のための唾液を採取しながら走行する実験を計3回実施することができた。ただし、実心拍数は目標心拍数の5%未満の誤差に抑えることができた。【ストレス強度の2時曲線近似】運動終了30分後に採取した唾液からコルチゾール濃度を測定し、被験者12名の3回走行における平均ストレス強度(走行後30分後コルチゾール濃度から走行前コルチゾール濃度を減じたコルチゾール濃度差)を計算した後、AT80%、100%、120%でのストレス強度を二次曲線で近似した結果、AT97.0%で最小ストレス強度-0/148 [μg/dL]となる下に凸の二次曲線を得ることができた。また、AT80%、100%、120%での被験者の平均二次元気分尺度差を二次曲線で近似した結果、AT89.8%で最大二次元気分尺度差2.83となる上に凸の二次曲線を得ることができた。【エモーショナル・フィットネスのための最適運動強度の推定】上記の結果より、エモーショナル・フィットネスのためのストレス強度最小かつ快適度最大となる最適運動強度はAT90%であることが明らかとなった。ソフトコンピューティング現在までの達成度の結果を受けて、走者(被験者)ATの90%運動強度を維持しながら野外を走行するシステムを開発する。AT90%運動強度の制御にはテンポの異なる音楽を被験者が聴取し、そのテンポに合わせて走行する方法を提案する。ただし、走行中の心拍測定にはスマートウォッチ、テンポの異なる音楽の切り替えにはファジィ制御を用いる。
GPCRの運命決定機構

(1)受容体活性化後の受容体の細胞内移行経路の同定:複数のGPCRを用いてリガンド刺激に伴う受容体の細胞内移行を検討したところ、血小板活性化因子受容体PAFRは速やかに細胞内移行するのに対し、ロイコトリエンB4受容体BLT1は全く細胞内に移行しなかった。様々なキメラ受容体の解析の結果、PAFRの細胞内C末端が細胞内移行に必須のドメインであること、逆にBLT1のC末端はリガンド刺激後の受容体の細胞内移行を抑制することを見いだした。さらに、BLT1のヘリックス8に存在する疎水性アミノ酸LLは、リガンド刺激後のBLT1のC末端領域のリン酸化を抑制していることを見いだした。このLLに変異を加えて、細胞膜にC末端がアンカリングできなくした変異BLT1受容体には過剰なリン酸化が生じる結果、野性型受容体では観察されない受容体の細胞内移行が生じることがわかった。現在、BLT1のC末端に結合し受容体の細胞内移行を抑制する分子、あるいはPAFRのC末端に結合し受容体の細胞内移行を促進する分子の同定を試みている。(2)受容体抗体の作成:一般的にGPCRに対する抗体は樹立が困難とされている。本研究ではBalb/c背景の受容体欠損マウスに、受容体を過剰発現した細胞を複数回腹腔内注射し免疫することで、抗受容体抗体価が上昇することを見いだした。これを応用し、抗マウスBLT1単クローン抗体の樹立に成功した。現在、本法を他の受容体にも応用し、抗BLT2抗体、抗PAFR抗体の樹立を行っている。(1) GPCRの形質膜への移行に関わる経路の同定: GPCRの形質膜への移行に関わる経路の同定に着目し、様々なGタンパク質共役型受容体の細胞内C末端の役割の解明を試みた。ロイコトリエンB4第二受容体BLT2のヘリックス8を含むC末端を欠失した変異受容体は細胞内小器官であるゴルジ体に貯留し、形質膜に移行しなかった。細胞内に貯留した受容体はユビキチンープロテオソーム系を介して分解されていることがわかった。この際に、特異的受容体作動薬、拮抗薬を作用させると、変異BLT2受容体は、タンパク分解を受けることなく形質膜へ移行できたことから、ヘリックス8を含む受容体のC末端は、受容体の正常な立体構造を保っことでタンパク分解から免れることで、受容体の形質膜への移行に必須のドメインであることが明らかとなった。(2)受容体活性化後の受容体の細胞内移行経路の同定:複数のGPCRを用いてリガンド刺激に伴う受容体の細胞内移行を検討したところ、血小板活性化因子受容体PAFRは速やかに細胞内移行するのに対し、ロイコトリエンB4受容体BLT1は全く細胞内に移行しなかった。様々なキメラ受容体の解析の結果、PAFRの細胞内C末端が細胞内移行に必須のドメインであることを見いだした。また、フローサイトメーターを利用して、受容体の細胞内移行を定量化する系を構築した。(3)形質膜上でのGPCRの移動についての検討: EGFP、photo-activatable GFPを受容体に融合する発現ベクターを構築し、リアルタイムに受容体の移動を観察できる系を構築した。GPCRは半減期数分以内という短い時間で形質膜上を移動していることが明らかとなった。
植物個体における光合成機能統御の分子基盤

総括班は計画研究と公募研究の総括的な企画と運営にあたり、領域研究の推進のために以下の活動を行った。1.計画研究と公募研究について、計画検討会と成果報告会を毎年各一回ずつ開催し、各計画の妥当性と成果の評価、および助言を行った。2.ニュースレターを年2回発行し、研究者間のコミュニケーションを図るとともに関連研究機関に配布した。3. 5回のワークショップを開催して、新技術の導入と学術的アイデアの交換の両面から領域研究の推進を図った。4. 3回の公開シンポジウムを主催するとともに関連諸学会と6回のシンポジウムを共催し、領域研究の成果を公開するとともに、関連諸領域の研究者との討論、交流を行った。5.共同性の高い大型備品を購入・管理して、研究班員の研究に資するとともに、これらを活用して共同研究を実施した。この結果、特に二成分情報伝達系の研究に飛躍的な進歩を得た。6.領域内での萌芽的研究について国の内外での情報を調査した。さらに国外における関連領域研究についての情報交換と共同研究の促進を求めて、日仏二国間生物会議「植物の細胞内、細胞間、及び器官間コミュニケーション」をフランスINRAの協力を得て開催した(平成11.9.2910.2、於ベルサイユ)。7.ホームページを開設して研究計画と研究成果を一般に公表した。本研究計画は「植物における光合成機能統制の分子基盤」の研究項目として"光合成機能統制の器官間コミュニケーション機構"及び"光合成機能統制の細胞内コミュニケーション機構"の総括班として当該研究領域の全体的な研究方針の策定、各研究項目の企画調整、研究連絡ならびに広報などを担当し、当該領域研究の円滑で、効率の良い運営を行うことを目的とした。本年度の成果は以下のようである。1.研究計画及び公募計画の研究については、計画検討会及び成果報告会を各1回企画・実施し、総括班会議の審議を基に各研究計画の妥当性と成果の評価を行った。2.公募研究について、領域関連の広い分野から新進気鋭の研究者の参加を求め、領域研究の意図および共同研究の促進を徹底した。3.数名の専門家と他省庁などの関連研究プロジェクトのリーダーを計画検討会と成果報告会に招き、研究全体の評価と助言を得るとともに、わが国の植物科学の整合性と発展を図る機会を設けた。4.国内外の先駆的な研究者を招きシンポジウムを開催(2回)し、研究成果の公表に努めるとともに、計画研究分担者ならびに公募研究参加者を中心に領域の中心的テーマについてワークショップを開催し、本領域研究の意図の理解及び研究の方法論、展望などを討議した。5.本領域研究の活動および成果を広く公表するために、広報誌の発行(3回)とホームページを開設した。6.共同研究の促進を図るために、本計画研究において汎用的な設備備品を設置し、計画研究者を中心に併用の途を開いた。総括班は以下の項目について、研究計画と公募研究の総括的な企画・運営を推進した。1.計画研究と公募研究について、計画発表会(平10.7.27.4)及び成果報告会(平11.1.281.30)をそれぞれ1回企画・開催し、総括班会議(班員合計17名)の審議結果を基にして各研究計画の妥当性と成果の評価並びに助言を行った。この助言には専門領域の中堅研究者8名からなる班友の参加を得た。2.公募研究については、特定の分野に限定することなく、学際的な研究と萌芽的な研究を促進するために、1回のワークショップと3回の公開シンポジウムおよびホームページによる情報公開により公募促進を図った。3.領域研究の将来的な発展を促進し、領域研究参加者の共同研究を促進するために、ニュースレターを2回発行した。4.領域研究参加者の共同研究ならびに萌芽的な研究にむけて小規模の調査的研究を実施し、総括班で購入した設備備品を活用した。その結果、一例として、シロイヌナズナにおける2成分情報伝達系成分について生理生化学的な研究成果と分子生物学・分子遺伝学的な研究成果の統合的理解を得ることができた。5. 2つの国際学会及びセミナーに総括

班員を派遣し、本領域及び関連領域研究について国外の状況と情報を得るとともに、その状況と情報をニュースレターなどを介して参加研究者に紹介した。総括班は、以下の項目について研究計画と公募研究の総括的な企画・運営を推進した。1.計画研究と公募研究について、研究計画検討会(平11.7.17.3、於京都)及び研究成果報告会(平12.1.101.12、於名古屋)を各1回開催し、総括班会議の審議結果を基にして、各研究計画の妥当性及び成果の評価と助言をそれぞれ行った。この助言には当計画参画者以外で専門領域の中堅研究者6名からなる班友の参加を得た。2.総括班班員に加え計画班員と班友からなる拡大総括班会議を研究計画検討会と研究成果報告会中に開催し、ワークショップと公開シンポジウム及びニュースレターなどの年間活動方針を決定し、随時実施した。3.計画班員と公募研究者の研究室の若手研究者を中心にして、特定領域研究『固体の光合成機能統御の分子基盤』若手ワークショップを開催し(平11.7.167.17、於箱根)、若手研究者による研究討議の機会をもった。4.国外における関連領域研究について情報交換と共同研究の促進を求めて、日仏二ヶ国間植物生物学会議『植物の細胞内、細胞間、及び器官間コミュニケーション』をフランスINRAの協力を得て開催し(平11.9.2910.2、於ベルサイユ)した。5.領域関連の広い分野、特に特定領域研究「植物における多細胞システム構築の分子機構」参画者、から新進気鋭の研究者の参加を求め、公開シンポジウム『光合成機能統御におけるシグナル伝達と細胞分化』を開催し(平12.1.12、於名古屋)、若手研究者への啓蒙を行った。6.共同研究の促進を図るために、既に総括班で購入した設備備品の維持にあたり、これを計画研究分担者、公募研究採択者及びその共同研究者の使用に供した。また、領域内での萌芽的研究について調査するとともに、小規模な調査的研究を実施し、プローブの作製や遺伝子の探索などを行った。計画研究と公募研究の総括的な企画と運営にあたり、以下の実績を得た。1.計画研究と公募研究について、計画検討会と成果報告会を各1回開催し、各計画の妥当性と成果の評価を行った。2.上記2回の会議に総括班助言評価委員から研究全体の評価と助言を得た。3.ニュースレターを2回発行し、研究者間のコミュニケーションとして活用するとともに関連研究機関に配布した。また、ホームページにより、研究の成果を公表した。4.若手を中心としたワークショップ(タイトル:植物個体における光合成機能統御の分子基盤)及び専門家を対象とするワークショップ(タイトル:バクテリアからオルガネラー遺伝子発現制御システムの進化)をそれぞれ1回開催するとともに、生化学会(タイトル:オルガネラの構築と機能のダイナミックス-植物細胞を中心として)及び分子生物学会(タイトル:植物における高次シグナル伝達機構としてのHis-Aspリン酸リレー系の多様性と普遍性)でもそれぞれ1回シンポジウムを開催し、本特定領域での成果の一部を公表し、討議した。5.総括班の備品を活用し計画研究分担者及び公募研究代表者間での共同研究の促進を図るとともに、シロイヌナズナの本研究に関連する遺伝子及びcDNAの一部を単離・取得し、整理保管した。6.領域内での萌芽研究について国の内外での情報を調査した。
嫌悪事象の検出と回避に関わる神経活動の発振現象

報酬を得る・罰を避けるための学習は、動物の生存にとって必須の能力である。脳の多くの領域が報酬や罰の情報をコードすることが知られているが、それぞれの脳領域がどのような役割を分担し、あるいはどのように協調して、報酬を得る・罰を避ける学習を実現しているのかは不明である。最近の研究の中で研究代表者らは、嫌悪的な事象(報酬の消失や罰刺激の出現)に対して活動を上昇させる外側手綱核と前部帯状皮質の役割分担について報告した。外側手綱核が現在の嫌悪事象を素早く検出するのに対し、前部帯状皮質は現在だけでなく、過去に経験した嫌悪事象の情報も保持することを明らかにした。また、前部帯状皮質には、動物の回避行動に関係するニューロン活動も多く見られた。本研究では、外側手綱核が嫌悪事象を検出してその情報を前部帯状皮質に伝達しているのではないかと考え、この2つの脳領域が協調して働くために、オシラトリーな神経活動が寄与する可能性を検証したい。平成28年度は、嫌悪事象を避ける行動課題をサルに訓練し、その外側手綱核と前部帯状皮質から神経活動を同時記録する予定であった。これまでにサルの訓練を半ばまで終了している。しかし、計画班として参加する他の新学術領域研究の採択が決定し、重複受給制限により、本研究の廃止が決定した。新しく採択された新学術領域研究でも共通の行動課題をサルにおこなわせるため、これまで訓練したサルをこの研究に用いる予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
アーキアハンティング：純粋分離で解明する培養困難な未知アーキアの新生物機能

アーキアに属する微生物群の多くは分離培養がなされていないため不明な点が多い。そこで本研究では、新規培養技術と分子生物学的手法を用いて未知アーキアの分離培養を試みた。本研究期間中は嫌気的メタン酸化反応に関わる未知アーキアに焦点を当て研究を進めた。その結果、リアクター培養法により多種多様な未知アーキアを集積培養することに成功した。続いて、本集積培養系にシングルセルゲノム解析を行った結果、ある未知アーキア群は硫黄代謝に関係する特徴的な遺伝子を持っていることが判明した。これら未知アーキアを分離するまでには至っていないが、本研究において未知アーキアの代謝機能の一端を明らかにした。本研究ではアーキアの持つ多様で新しい生物機能を分離培養することにより解明することを目的としている。本目的を達成するため、培養が難しい未知アーキアの分離培養を(1)新規培養技術の利用(環境工学分野の排水処理技術を参考にしたリアクター培養法)と、(2)環境微生物学分野における最先端の微生物機能推定技術(シングルセルレベルでの解析)を活用しながら進める。本年度は、2つの降流懸垂型スポンジ(down-flow hanging sponge: DHS)リアクターを作成して、嫌気的メタン酸化反応に関与するアーキアの集積培養を開始した。1つは硫酸還元依存型の嫌気的メタン酸化反応をするアーキアが生育する条件で、もう1つのリアクターでは鉄あるいはマンガン還元依存型の嫌気的メタン酸化反応が起きる条件で行った。植種源には、嫌気的メタン酸化反応が活発に起きていることが化学分析の結果から分かっている、米国オレゴン沖の冷湧水帯の堆積物を用いた。硫酸還元依存型の嫌気的メタン酸化反応をするアーキアの培養を行っていたリアクターについて水質・ガス分析を行い、その結果から微生物反応が起きていることが示唆された。続いて、アーキアの16SrRNAに特異的なプローブを用いたFISH法を行ったところ、形態学的に異なる複数のアーキア細胞を検出することに成功した。過去に行われた嫌気的メタン酸化に関与する研究と本研究課題で得られた結果から、DHSリアクター内に嫌気的メタン酸化反応に関与すると推定されている未知アーキアの集積培養に成功していると判断した。本目的を達成するため、培養が難しい未知アーキアの分離培養を1.新規培養技術の利用(環境工学分野の排水処理技術を参考にしたリアクター培養法)と、2.環境微生物学分野における最先端の微生物機能推定技術(シングルセルレベルでの解析)を活用しながら進める。本年度(平成25年度)は、下降流懸垂型スポンジ(down-flow hanging sponge: DHS)リアクターで集積培養ができている硫酸還元依存型の嫌気的メタン酸化反応を行う微生物群集を対象に、シングルセルゲノム解析を行った。本リアクター集積培養系内には多種多様なバクテリアとアーキアが存在していることを16S rRNA遺伝子に基づいたクローン解析から同定している。それら多様な微生物の中で未培養アーキアであるMarine Benthic Group-D (MBG-D)アーキアに標的を絞り、シングルセルゲノム解析を進めることとした。MBG-Dの16S rRNAの配列に特異的なDNAプローブを用いてFluorescence in situ hybridization法によってMBG-Dアーキア細胞のみを光らせたサンプルを米国Bigelow Laboratory for Ocean Scienceにてシングルセルゲノム解析を行った。現在、得られたゲノム配列の解析を進めている。シングルセルゲノム解析に加え、本年度は水質浄化に関わる未知アーキアの培養を行うために、リアクター培養を開始した。培養後、16S rRNA遺伝子に基づいた解析を行ったところ、標的としていた未知アーキアが増殖していないことが判明した。そこで、培地やリアクターの運転条件を変更し、再度培養実験を行っているところである。本目的を達成するため、培養が難しい未知アーキアの分離培養を1.新規培養技術の利用(環境工学分野の排水処理技術を参考にしたリアクター培養法)と、2.環境微生物分野における最先端の微生物機能推定技術(シングルセルレベルでの解析)を活用しながら進める。本年度(平成26年度)は、昨年度に行ったシングルセルゲノム解析を引き続き行った。具体的には、未培養アーキアグループであるmarine Benthic Group-Dを含めた未培養アーキア群を標的としたシングルセルゲノム解析を米国Bigelow labratory for Ocean Sciencesにて昨年度に行い、得られたゲノム配列の解析を本年度行った。得られたゲノム配列はBLASTプログラムを用いて公共データベースに登録されている遺伝子やアミノ酸配列に対して相同性検索を行った。その結果、いくつかのアーキア細胞DNAに硫酸還元細菌のDNAが混在してしまっているということが判明した。

この原因ははっきりは分からないが、シングルゲノム解析のステップでフローサイトメトリーを利用して1つ1つの細胞に分けるが、この際に2つの細胞が付着し、1つの細胞として認識され回収されたことが原因と考えられた。しかしながら、いくつかの未培養アーキア細胞由来のDNAからは硫黄代謝に関係すると考えられる遺伝子があることが判明した。ゲノム配列解析に加え、アンモニア性窒素除去に関わる未知アーキアの培養を行うために、リアクター培養を行った。昨年度に本アーキアの増殖が確認できなかったことから、リアクター培養の条件を変更し行った。その結果、標的としていたアーキアの培養されていることを16S rRNA遺伝子に基づいた解析により明らかとした。26年度が最終年度であるため、記入しない。水質浄化に関わる未知アーキアの培養実験を行った後、未知アーキアの分離・培養を行い、成果をとりまとめるところまで進む予定であったが、未知アーキアの増殖が確認できず、培養実験をやり直していることから、やや遅れているとした。環境微生物学得られたゲノム配列の解析を進め、未知アーキアが利用可能な栄養源の推定を行う。リアクター培養により代謝活性が高まった微生物群集を植種源とし、シングルセルゲノム解析で利用可能と推定された栄養源を含む培地を用いて未知アーキアの分離を試みる。水質浄化に関与する未知アーキアの分離・培養についても達成すべく努力する。年度当初に立てた計画通り進んでいるため、おおむね順調に進展していると判断した。水質浄化に関与する未知アーキアの培養実験が計画通り進まなかったため、標的としていた未知アーキアの解析に必要な試薬類を購入しなかった。そのために次年度使用額が生じた。培養されてきた未知アーキアについての情報を得るために、シングルセルゲノム解析を行う。得られたゲノム情報を解析し、未知アーキアが利用可能な栄養源を推定する。加えて、来年度はDHSリアクターをもう1台作成し、水質浄化に関わるアーキアの培養を試みる。植種源はアンモニア性窒素の除去が行われている微生物排水処理プロセスから行う。未使用分はシングルセルゲノム解析やFISH法による細胞検出を行うための試薬類の購入を予定している。リアクターの作成する費用を物品費に計上する予定である。シングルセル解析は384穴プレート5枚を行う予定として人件費・謝金に計上する予定である。旅費は米国でのシングルセル解析実験や国内外の学会での成果発表のために計上した。謝金は培地の作成や塩基配列の決定等の作業をする実験補助者を雇用する費用である。
非線形光学現象を用いた硫化物ガラスの構造解明とその応用

1遷移金属をドープしたテルライトガラスへの2次非線形光学特性付与に関する研究(1)バナジウムイオンをドープしたNb_2O_5-TeO_2ガラスにNd : YAGレーザーの基本波と2倍波を同軸で集光照射することで、ガラス試料内部に分極構造を誘起し、2次非線形光学特性を空間選択的に付与することに成功した。光化学反応を示す遷移金属イオン(バナジウムイオン)をドープすることで、材料に半導体の性質を与えたことが大きな2次の非線形光学特性を付与に成功した要因であったと考えられる。(2)複数の価数状態で安定に存在し、観測する第二高調波の波長に大きな光吸収を示さないテルビウムイオンをバナジウムイオンと共にドープして(1)と同様の手順で実験を行ったところ、バナジウムイオンを単独でドープした試料より大きな2次の非線形光学特性を付与することができた。レーザー干渉光照射時にバナジウムイオンから放出された電子をテルビウムイオンがトラップしたためと考えられる。2硫化物ガラスへの2次非線形光学特性の付与に関する研究(1)系統的に組成を変化させたGaS_<3/2>-GeS_2-LaS_<3/2>ガラスを作製した。(2)作製した硫化物ガラス試料に対してNd : YAGレーザーの基本波と2倍波による光干渉場を照射することにより、ガラスに光の波長のオーダーで異方性を誘起することに成功した。誘起された異方性構造は2次の非線形光学現象の一種である第二高調波発生現象(SHG)の観測により確認した。しかし観測された第二高調波の強度は硫化物ガラス組成に対して系統的な変化を示さなかった。3半導体微粒子含有ガラスへの2次非線形光学特性付与に関する研究半導体微粒子を含有した市販のY52フィルターに対してNd : YAGレーザーの基本波と2倍波を同軸で集光照射することにより2次の非線形光学特性を付与することに成功した。また、そのレーザー強度依存性を明らかにした。2硫化物ガラスへの2次非線形光学特性の付与に関する研究(2)作製した硫化物ガラス試料に対してNd : YAGレーザーの基本波と2倍波による光干渉場を照射することにより、ガラスに光の波長のオーダーで異方性を誘起することに成功した。
ＰＩ３Ｋ／Ａｋｔ経路、ＴＧＦ‐β／Ｓｍａｄ経路を標的とした化合物の開発と創薬展開

本研究ではPI3K/Akt経路を活性化する化合物、TGF-b/Smad経路を阻害する化合物を設計、合成し、両経路のクロストークを制御する薬物を得ることを目的とした。本研究ではPI3K/Akt経路を標的としてイノシトールリン酸骨格を基盤としジアシルグリセロールを導入した化合物、TGF-b/Smad経路を標的としてピリジンと金属結合側鎖からなる化合物を設計、合成した。これにより、脳保護、糖尿病、癌、癌転移、強皮症などの医薬品開発のための基礎的成果が期待される。本研究ではイノシトール骨格をに盤としたPI3K/Akt経路を活性化する化合物、ピリジンと金属結合側鎖からなるTGF-β/Smad経路を阻害する化合物を設計、合成し、両経路のクロストークを制御する薬物を得ることを目的とした。平成23年度はイノシトール誘導体の合成法を検討した。イノシトールリン酸はさまざまな生体反応にかかわる重要な化合物で、リン酸の位置を異にする多くの異性体が知られている。従来のイノシトールリン酸の合成法はmyo-イノシトールやキラルプールから誘導するもので、それぞれの位置異性体を合成するために別個の合成経路を開拓しなければならなかった。本研究ではDiels-Alder反応により酸素官能基をもったシクロヘキサン骨格を全合成的に構築し、その途上で順次水酸基を導入し、その都度異なる保護にを導入していくという新しいアプローチを検討した。はじめにシロキシジエンとメチルビニルケトンとのDiels-Alder反応により2つの酸素置換基をシクロヘキサン環上にもつ化合物を合成した。この化合物にPaquette酸化転位をほどこすことにより3つ目の水酸基をシリル基で保護されたかたちで導入した。次にシクロヘキサン環上のメチルビニルケトンに由来する部分を酸化開裂することで4つ目の酸素官能基を導入した。5、6番目の水酸には不斉ジヒドロキシル化反応により構築し、引き続き長嶋-大野法によるモノアシル化で5、6番目の水酸基を区別した。以上により、6つの水酸基がそれぞれ異なった保護基が導入されたイノシトール誘導体を得ることができた。平成23年度の結果、全てのイノシトールリン酸に変換が可能な多用途中間体として有用な化合物を合成することができた。本研究ではイノシトール骨格を基盤としたPI3K/Akt経路を活性化する化合物、ピリジンと金属結合側鎖からなるTGF-β;/Smad経路を阻害する化合物を設計、合成し、両経路のクロストークを制御する薬物を得ることを目的とした。イノシトール誘導体については、平成25年度は細胞膜結合部位としてジアシルグリセロールを採用し、イノシトール部分のリン酸基の数の異なる各種誘導体の合成を行った。合成戦略として、初めにイノシトールリン酸部位を構築し、次にアミダイトユニットリン酸化法を用いてジアシルグリセロール部位を導入する方法を採用した。イノシトールリン酸部位はmyo-イノシトールを出発原料とし、myo-イノシトールの6つのヒドロキシ基を選択的に保護・脱保護反応を繰り返し行うことで合成した。ジアシルグリセロール部位はグリセロールの3つのヒドロキシ基に選択的に保護・脱保護をほどこして合成した。両者をホスホラアミダイトにより結合させて、ジアシルグリセロール部位またはジアルキルグリセロール部位をもつイノシトール五リン酸誘導体を合成した。合成した化合物のタンパク質結合性の評価を行った。ピリジンを持つ金属結合化合物については、4-ジメチルミノピリジンの2位と6位にメチレンを介してヒスチジンを連結させた化合物のイミダゾール部分に1つまたは2つのトリチル基、ベンジル基、メチル基を導入した化合物を合成した。今後はこれら合成化合物の、脳保護、糖尿病、癌、癌転移、強皮症などへの展開を図る。本研究ではイノシトール骨格を基盤としたPI3K/Akt経路を活性化する化合物、ピリジンと金属結合側鎖からなるTGF-b/Smad経路を阻害する化合物を設計、合成し、両経路のクロストークを制御する薬物を得ることを目的とした。イノシトール誘導体については、平成24年度は細胞膜結合部位としてドデカノールを有するイノシトールリン酸誘導体の合成を行った。合成戦略として、初めにイノシトールリン酸部位を構築し、次にアミダイトユニットリン酸化法を用いて膜結合部位を導入する方法を採用した。イノシトールリン酸部位はmyo-イノシトールを出発原料とし、myo-イノシトールの6つある水酸基を選択的に保護・脱保護反応を繰り返し行うことで合成した。