hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
直接バンド観察で開拓する新奇強相関トポロジカル量子相

強い電子相関と強いスピン軌道相互作用の両者を兼ね備えた電子系は未開拓であり、新奇なトポロジカル量子相が理論予想されることからも、次なるフロンティアとして注目されている。昨今次々と報告される弱相関なトポロジカル量子相に関する実験結果は、理論予想を忠実に再現するものがほとんどで、理論先攻型の研究テーマと言える。対象的に、強相関を舞台とするトポロジカル状態は、第一原理計算でも再現しきれない新奇量子相が発現する可能性を秘めている。本研究では、極限光電子分光(極限レーザーを用いた高分解能な角度-スピン-時間分解光電子分光)を駆使する直接バンド観察を通じて、理論研究を駆り立てる実験先攻型の研究を目指すことを目的とした。パイロクロア型イリジウム酸化物(Ln2Ir2O7; Ln=ランタノイド)では、「強相関トポロジカル絶縁体」や「ワイル半金属」の発現が期待される。我々は、これら量子相への母体電子構造となるフェルミノード状態(放物形状の伝導帯と価電子帯がフェルミ準位一点でのみ接する)を、Pr2Ir2O7試料を用いて実証した。また、時間反転が破れるNd2Ir2O7のall-in all-out反強磁性相で、スレーター型からモット型の絶縁体へと冷却と共にクロスオーバーする現象を見出した。また我々は、室温でも巨大な異常ホール効果を示すことから、次世代の磁気メモリ材料として大きく期待されるマンガン化合物Mn3Snのトポロジカル量子状態の解明を目指した。世界初となる時間反転対称性の破れに起因するワイル粒子を反強磁性体金属のMn3Snで我々は実証した。物性科学で現在最も急速な進展を見せるトポロジカル物性分野において、磁性ワイル粒子は長らくその検出が待ち望まれていた固体内素励起であり、それを成功させた本研究が領域内外に与えるインパクトは大きいものと考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの物性研究の主な舞台は、電子相関とスピン軌道相互作用のどちらか一方を有する物質であった。本研究では、極限光電子分光(極限レーザーを用いた高分解能な角度-スピン-時間分解光電子分光)を駆使する直接バンド観察を通じて、理論研究を駆り立てる実験先攻型の研究を目指すことで「トポロジーが紡ぐ物質科学」に貢献する計画である。本年度は、パイロクロア型イリジウム酸化物(Ln2Ir2O7; Ln=ランタノイド)の研究にフォーカスした。この物質群では、5d電子がフェルミオロジーを担うことで、スピン軌道相互作用、運動エネルギー、及びクーロン相互作用が同程度のエネルギースケールを持って競合し、金属と絶縁体の狭間に位置する電子状態に起因して、新奇トポロジカル量子相の発現が期待されている。これまでに我々は「強相関トポロジカル絶縁体」や「ワイル半金属」の母体電子構造となるフェルミノード状態(放物形状の伝導帯と価電子帯がフェルミ準位一点で接する)を実証しており、今後さらなる進展研究を展開が期待できる。前野悦輝教授(京都大)のグループとの共同研究で、ルテニウム酸化物(Sr2RuO4)の詳細な電子構造を観測した。光電子を励起するフォトンエネルギーを系統的に変化させた測定から、13eV以下の低エネルギーフォトンを用いると、バルク由来の光電子強度が消失し、表面の電子状態が選択的に観測できることを示した。また表面第1層からの電子状態が、バルクと比べて電子質量が劇的に増大していることを測定し、RuO8面体が回転する効果で上手く説明可能なことを、バンド計算との比較で明瞭に示した。また、建設したばかりで、高効率レーザー光源を備えるスピン分解ARPES実験によって、スピン偏極する表面電子状態を発見した。表面スピン状態が理論計算でも再現されることが解明しつつあるため、更なる進展が期待される。以上のように、順調に結果が出ていることから、「当初の計画以上に進展している」とした。昨今次々と報告される

弱相関なトポロジカル量子相に関する実験結果は、理論予想を忠実に再現するものがほとんどで、理論先攻型の研究テーマと言える。対象的に、強相関を舞台とするトポロジカル状態は、第一原理計算でも再現しきれない新奇量子相が発現する可能性を秘めている。本研究では、極限光電子分光(極限レーザーを用いた高分解能な角度-スピン-時間分解光電子分光)を駆使する直接バンド観察を通じて、理論研究を駆り立てる実験先攻型の研究を目指すことを目的とした。パイロクロア型イリジウム酸化物(Ln2Ir2O7; Ln=ランタノイド)では、「強相関トポロジカル絶縁体」や「ワイル半金属」の発現が期待される。我々は、これら量子相への母体電子構造となるフェルミノード状態(放物形状の伝導帯と価電子帯がフェルミ準位一点でのみ接する)を、Pr2Ir2O7試料を用いて実証した。また、時間反転が破れるNd2Ir2O7のall-in all-out反強磁性相で、スレーター型からモット型の絶縁体へと冷却と共にクロスオーバーする現象を見出した。また我々は、室温でも巨大な異常ホール効果を示すことから、次世代の磁気メモリ材料として大きく期待されるマンガン化合物Mn3Snのトポロジカル量子状態の解明を目指した。世界初となる時間反転対称性の破れに起因するワイル粒子を反強磁性体金属のMn3Snで我々は実証した。物性科学で現在最も急速な進展を見せるトポロジカル物性分野において、磁性ワイル粒子は長らくその検出が待ち望まれていた固体内素励起であり、それを成功させた本研究が領域内外に与えるインパクトは大きいものと考えている。室温でも巨大な異常ホール効果を示すことから、次世代の磁気メモリ材料として大きく期待されるマンガン化合物Mn3Snのトポロジカル量子状態の解明を目指す。これまで、異常ホール効果は強磁性体でしか発現しないとされてきた。2015年11月に、マンガン化合物Mn3Snにおいて初めて反強磁性体での異常ホール効果が発見された(S. Nakatsuji et al., Nature 527, 212 (2015))。Mn3Snのスピン構造はキラリティを有しており、これに起因する電子構造のトポロジカルな性質が自発的異常ホール効果の機構に関与していることが理論的に提案されている。特に、大きなベリー曲率を持つワイル半金属状態が、巨大異常ホール効果の有力候補であることが第一原理計算から示唆されており、角度分解光電子分光を用いてMn3Snが持つ電子構造を直接確認する必要がある。ワイル半金属状態は今世界的に物性研究の中心的課題となっているトポロジカル状態であり、2015年8月にTaAsで実験的に初めて証明された(Su-Yang Xu et al., Science 349, 613 (2015))。そこで用いられた実験手法が角度分解光電子分光である。ワイル状態は、空間反転対称性あるいは時間反転対称性の破れに伴い発生する。空間反転対称性の破れた結晶構造を有するTaAsに対し、Mn3Snでは反強磁性秩序がもたらす時間反転対称性の破れに起因する初めてのワイル金属の実現が期待される。複数のグループで発表が相次いだTaAsのワイル半金属電子構造は、バルク敏感性が増す光源を用いたことで、ワイル点の同定に成功している。
広帯域地震計との並行観測に基づく超伝導重力計のフィードバック機構の改良

1超伝導重力計は、地震の信号の入力に対してしばしば非線形な応答を示すが、これは地震周期帯における感度が高すぎることに原因がある。超伝導重力計の周波数特性を決めているフィードバック回路の構成について理論的に考察し、地震周期帯における特性を現実の地震信号により適したものに改良するための検討を行った。その結果、STS地震計などで用いられている方式の一部を取り入れ、フィードバックに積分パスだけでなくダイレクト・パスを追加することにより、潮汐周期帯の特性にあまり影響を与えずに地震周期帯の感度を下げられるという見通しを得た。2気象庁精密地震観測室(長野市松代町)において、超伝導重力計と広帯域地震計(STS-2型)による並行観測を行い、約1年にわたる連続観測データを得た。その際、超伝導重力計のフィードバックには、時期によってダイレクト・パスを使用した場合と使用しない場合とがある。得られた多くの地震(近地および遠地)の記録を用い、広帯域地震計のデータをリファレンスとして、地震に対する超伝導重力計の応答特性を調べた。その結果、ダイレクト・パスを使用した場合には、理論的に予想されたように、地震周期帯における感度を下げ、信号の飽和をおさえる効果があった。このように、フィードバック回路にダイレクト・パスを追加するというわずかの回路の変更だけで、特性の改善にかなりの効果を実現できることがわかった。3フィードバックにダイレクト・パスを使用すると、潮汐周期帯における位相遅れがやや大きくなることが理論的に予想されたが、実際に潮汐解析を行ってみると、結果にその影響が現れていることがわかった。これは地震周期帯での特性を改善したために生じた代償であるといえるが、位相の補正を適切に行えば、結果を解釈する上では問題にならないことが確認された。
内皮細胞におけるNox4による低酸素応答増強メカニズムの解明

脳卒中,心筋梗塞,閉塞性動脈硬化症(下肢虚血)は,克服すべき代表的成人血管病である.血管には様々なサイズのものが存在するが,すべての血管内腔面は一層の内皮細胞によって覆われている.酸素は動脈血中に豊富に含まれるため,内皮細胞では活性酸素が容易に産生され血管病の発症・進展に寄与する.内皮における活性酸素産生機構の解明は血管病の克服に不可欠であり,本研究では内皮に存在する活性酸素産生酵素Nox4の虚血(低酸素)応答と病態における役割を明らかにする.活性酸素種(ROS)は種々のタンパク質を酸化し,酵素活性や細胞内シグナル伝達を修飾する.生理的条件下において,ROSは主としてATP産生の副産物としてミトコンドリアで産生されるが,種々の病態下においてはNADPHoxidase (Nox)などのROS産生酵素が重要な働きをする.Noxfamilyタンパク質のうちNox4は心血管系細胞に高発現し,低酸素や飢餓状態で発現が増加する.我々は脳虚血や下肢虚血病態における血管壁細胞Nox4の発現変化とその意義について,培養細胞や遺伝子改変動物を用いて研究を行なっている.我々のグループでは,脳血管内皮細胞などの心血管細胞においてNox4がミトコンドリアに存在しうることを,細胞染色や細胞分画によるウエスタンブロット・活性酸素種測定により明らかにした.また,Nox4を過剰発現させるとミトコンドリアPTPが開口し脱分極が生じることを明らかにした.一方,microarrayの結果からNox4過剰発現によりHIF-1α, NFkBなど複数の転写因子が活性化される可能性を見出した.HIF-1αの安定化については,これをヒドロキシル化し分解を促進するPHD2の発現抑制が原因の一つと考えられること,NFkB活性化については,IKKのリン酸化亢進,IkBの分解亢進,NFkBのリン酸化・活性化亢進が順次生じることを明らかにした.しかしながら,Nox4のミトコンドリアへの局在とこれらの転写因子活性化を結ぶ分子機構は依然として不明のままであり検討を継続している.一方,Nox4は血管新生や組織修復において決定的な役割を果たすことが明らかになりつつある.その機序の一つとしてTGFβ産生増加の可能性を見出している.この応答ではNox4により産生されるH2O2がTGFβprecursorからactive formへの変換を促進している可能性を見出している.活性酸素種(Reactive Oxygen Species: ROS)は,種々のタンパク質を酸化し,酵素活性や細胞内シグナル伝達に影響を及ぼすことによって種々の病態の発生や進展に寄与する.ROSを産生しうる酵素は多種存在するが,NADPHoxidase (Nox)familyタンパク質はROS産生を主目的とする唯一の酵素群である.Nox familyには5種類のNox (Nox1Nox5)が存在するが,我々は心血管系細胞を中心に様々な細胞に発現するNox4に注目し,その役割と病態における制御の是非について継続的な検討を行なっている.Nox4は他のNoxと活性制御機構が異なり,その発現量によってほぼROS産生量が規定される.我々は低酸素・低栄養といったストレスによりNox4の発現が誘導されることを明らかにし,ミトコンドリア機能と密接に関連しうることを報告している.さらにNox4遺伝子改変マウスを用いて,脳虚血,下肢虚血,心肥大・心不全,動脈硬化の疾患モデルにおけるNox4発現と病態への関与について報告してきた.Nox4は心血管病の発症・進展に関わる重要なROS産生酵素であることに疑いはなく,その発現はとくに内皮細胞において高度であることから,本研究課題においては,内皮細胞におけるNox4の分子制御と細胞内シグナル伝達機構について詳細な検討を行なっている.全身性にNox4を欠損させたマウスにおいても明らかな表現型変化は認められないことから,個体発生や生理的条件下における生命現象にNox4は必須な分子ではないと考えられる.実際,健常個体では脳・心・血管など多くの組織でNox4の発現は低く抑えられていた.しかしながら,培養細胞レベルにおいてNox4の発現は他の細胞に比べて内皮細胞で高度であり,かつ低酸素刺激によって有意に増加する.これに一致して,マウスを用いた下肢虚血や脳虚血モデルにおいて虚血領域の微小血管内皮細胞にNox4の発現が強く誘導されることをmRNA(in situ hybridization)およびタンパク質レベル(免疫組織染色)で確認した.マウス下肢虚血モデルにおいて,内皮特異的Nox4過剰発現マウス(Tg-EC-Nox4)では野生型マウスに比し,虚血作製21日目以降の血管新生とそれに引き続く血流回復が有意に亢進しておりNox4は血管新生に対して有利に働く可能性が示唆された.一方,マウス中大脳動脈永久閉塞ならびに虚血再灌流による2つの脳梗塞モデルにおいても,Nox4は梗塞周囲領域の微小血管内皮細胞および周皮細胞に強く発現誘導されたが,Tg-EC-Nox4では野生型マウスに比し,脳梗塞作製後14日目における血液脳関門破綻の亢進と梗塞拡大を認め,Nox4は急性脳虚血の病態悪化に関与すると考えられた.脳虚血病態を悪化させた原因について培養脳血管内皮細胞を用いた検討やマウス脳組織を用いた免疫染色およびウエスタンブロットなどで検討を行なっている.Nox4過剰発現により培養脳血管内皮細胞においても血管新生に関わる分子群の発現が有意に亢進することを確認しており,急激な血管新生の誘導が脳においては血液脳関門の破綻を助長し病態悪化に関与する可能性を考慮して研究を進めている.

活性酸素種産生酵素Nox4は心血管系細胞を中心に広く発現するが,正常個体(正酸素状態)では発現量を低く抑えられている.虚血刺激により,Nox4の発現は微小血管内皮細胞,周皮細胞に強く誘導される.我々は虚血・再灌流の効果を中大脳動脈閉塞(MCAO)マウス脳梗塞モデルで観察した.MCAO状況下,灌流域における神経細胞は45-60分,アストロサイトは60-90分,周皮細胞は4-12時間で細胞死が生じたのに対し,内皮細胞は1日以上生存することを電顕で証明した.このことは脳血管内カテーテル治療の標的が血管系細胞にあることを示唆する.また,脳梗塞後組織修復の良否は神経機能回復にも影響を及ぼすが,梗塞内部の内皮および周皮の残存比率がその重要な因子となることを明らかにした.Nox4の発現は一過性虚血よりも永久閉塞灌流域の微小血管において高度に認めた.Nox4を内皮(および周皮細胞)に過剰発現させるとIKKリン酸化を介したNFkBの活性化,PHD2の不活性化を介したHIFの安定化が生じ,内皮細胞の生存・増殖に寄与すると考えられた.虚血下・残存内皮におけるこれらの転写因子活性化によりCXCLケモカイン群の発現増加が起こり,好中球遊走が誘導された.このことは通常の虚血再灌流モデルで好中球浸潤が生じないとする過去の報告を上手く説明した.これらは本来血管新生誘導のための生体応答と考えられ,マウス下肢虚血では内皮Nox4過剰発現が血流回復に有利に作用した.一方,急激な血管新生誘導は血液脳関門破綻の原因となるためNox4過剰発現は急性脳虚血病態を悪化せせた.しかし長期の組織修復過程においては有利に作用する可能性があり更なる検討を進めている.シア・ストレス誘導新生内膜形成応答において,内皮Nox4はCXCLケモカイン,MMPsの発現増加などを介して応答を助長し動脈硬化進展に寄与することを明らかにした.脳卒中,心筋梗塞,閉塞性動脈硬化症(下肢虚血)は,克服すべき代表的成人血管病である.血管には様々なサイズのものが存在するが,すべての血管内腔面は一層の内皮細胞によって覆われている.酸素は動脈血中に豊富に含まれるため,内皮細胞では活性酸素が容易に産生され血管病の発症・進展に寄与する.内皮における活性酸素産生機構の解明は血管病の克服に不可欠であり,本研究では内皮に存在する活性酸素産生酵素Nox4の虚血(低酸素)応答と病態における役割を明らかにする.内皮細胞にNox4が発現し,1)低酸素に反応して発現が増加すること,2)ミトコンドリアに局在しうること,3)血管新生・組織修復に関連する種々の転写因子やKeyタンパク質の活性を制御すること,などについて概ね明らかとし,Nox4の分子学的な意義についてもある程度理解を深めることができている.しかしながら,最も知りたいことの一つであるNox4のミトコンドリアへの局在と転写因子活性制御をつなぐ分子機構や,並行してみられる複数の細胞現象・応答が単なる並行現象なのか,相互に影響を及ぼし合っているのか,などについては依然不明のままである.これらの分子機構についてより踏み込んだ検討を行っていく予定としている.
問題行動及び学級の荒れを抑止する教師の関わりについての研究

本研究では、児童生徒の問題行動及び学級の荒れを抑止する教師の指導のあり方を明らかにするために、予備調査として(1)教師のかかわりについての自由記述を収集し、(2)中学生を対象に予備調査及び尺度構成を行った。本調査では、生徒指導上課題を抱える小学校と中学校を対象に、どのような教師の関わりが小中学生の問題行動及び学級の荒れを抑えるのかを検討した。本研究全体を通しての目的は、思春期の児童生徒を対象に質問紙調査を行うことで、「問題行動及び集団的な荒れを抑止する教師の関わり方とその発達的な変化を明らかにすること」であった。その中で研究開始年度に当たる平成22年度の課題及び目的は、「教師の生徒への関わりについての実践例を収集し、質問紙の項目を作成すること」にあった。この目的を達成するために平成22年度中に以下の2つの調査を行った。1つは、大学生120名を対象に中学生時代を回想してもらい、教師にやられて「嬉しかった関わり」と「嫌だった関わり」についての自由記述を収集した。もう1つは、中学校13年生507名を対象に同様の調査を行い、教師の関わりについての自由記述を収集した。以上の調査を通して、これまでほとんど検討されてこなかった「生徒が嬉しい/嫌だと思う教師の関わり」についての大量のサンプルが具体的なレベルで収集できた。大学生のサンプルと中学生のサンプルを比較することで、教師の関わりのなかで、生徒の評価が変化した関わり、及び不変的な評価をもつ関わりを明らかにすることができた。また中学生の自由記述のサンプルを中心に、質問紙を作成することが可能になった。それをもとに平成23年度は、この質問紙を実施することで、これまで心理学研究において、ほとんど作成されてこなかった具体的なレベルでの「教師の関わり」尺度を作成することができるようになると考えられる。その中で平成23年度の研究目的は「平成22年度の収集した自由記述の項目から『教師のかかわり』にかんする尺度を作成・実施し、その信頼性と妥当性を検討すること」であった。この目的を達成するために、平成23年度には、中学13年生約360名を対象に、2度の調査を行った。以上の調査を通して、「教師のかかわり」に関する信頼性および妥当性を有した尺度を作成することができた。また短期縦断研究であったが、今回の調査から、「教師のかかわり」が単に問題行動の抑制のみならず、学校生活の楽しさや親子関係のあり方、思春期の思考の発達や自尊心の低下にも影響して可能性が高いことが分かった。したがって、平成24年度の研究においては、「問題行動を抑止する要因」としてのみならず、学校生活の楽しさや親子関係の改善、自尊心の低下防止、また思春期の思考の発達の促進要因という視点からも、教師のかかわりについての研究を進めていく。研究期間最終年度にあたる本年度は、問題行動及び学級の荒れを抑止する教師の関わりを明らかにすることを目的に、公立小学校3校22学級の5年生・6年生、516名および公立中学校2校33学級13年生、866名を対象に質問紙調査を行った。まず個人の問題行動を抑止する教師の関わりとして、小学生・中学生に分けて分析を行った。その結果、小学生では、教師の生徒への関わり20項目のうち、問題行動を抑止する効果(相関係数±0.30以上)を特に示していたのは、「生徒の話や意見をよく聞いてくれる」と「アドバイスをたくさんしてくれる」であった。それに対して、中学生では「生徒の話や意見をよく聞いてくれる」に加え、「生徒のケガや命の安全に気を配ってくれる」や「自分の間違いを認める」といった項目が問題行動を抑止する効果を示していた。次に学級の荒れといった集団の問題を抑止する教師の関わりを検討するために、困難学級と通常学級で、教師の関わりについて比較した。その結果、小学生では、教師の生徒への関わり20項目のうち、学級の荒れを抑止する効果(相関係数±0.30以上)を特に示していたのは、「生徒の将来について熱心に考えてくれる」、「積極的に学校を良くしようとしてくれている」、「授業時間以外でも勉強を熱心に教えてくれる」、「アドバイスをたくさんしてくれる」、「生徒の話や意見をよく聞いてくれる」であり、多数の項目が荒れを抑止する効果を持っていることが分かった。それに対して、中学生では、教師の関わり20項目のうち、いずれも学級の荒れに対しては特に強い関連性は見いだされなかった。つまり、中学生においては、教師の関わり以外の要因が問題行動の促進/抑止には関連していると考えられる。予定していた調査を順調に実施できていることから以上のように判断した。ただし、平成23年度の調査においては、当初、小学校にも調査予定であったが、諸処の事情から小学校において実施することができなかった。そのため、中学校において予定では1度であった調査を2度行い、補完し、当初の予定通りの調査協力者数(300400名)を確保した。

24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、これまでの調査によって作成した尺度をもとに、小中学校で調査を実施し、問題行動を抑止する教師の関わりについて検討していく。そのために、6月までに調査依頼を済ませ、1学期中ないし2学期初頭に第1回目の調査を行う。その後、速やかに第1回目の調査結果を協力校にフィードバックし、第2回目の調査を3学期1月2月の間で第2回目の調査を実施する。
虹彩色素上皮細胞から錐体視細胞への選択的誘導の研究

我々は以前、ホメオボックス遺伝子Otx2が網膜視細胞発生の鍵を握る遺伝子であり、網膜視細胞初期発生においてホメオボックス遺伝子Crxの発現を調節していることを報告した(Nat Neurosci 6,1255-1263,2003)。また、網膜後期発生においてはOtx2およびCrxが協調的に双極細胞の最終分化に関与しているという結果が得られている。今回、Otx2が生後の双極細胞で特異的に不活性化されるようなコンディショナルノックアウトマウスを解析することにより、Otx2の生後網膜における役割をさらに明らかにした。L7蛋白質は生後の小脳プルキンエ細胞および網膜双極細胞に特異的に発現することが報告されている。今回我々はL7の遺伝子座にCre遺伝子を組み込んだノックインマウスを入手し、Otx2/floxマウスと掛け合わせることにより、コンディショナルノックアウトマウスを作製した。生後1ケ月の網膜を双極細胞のマーカーで免疫染色したところ、成熟および未成熟な双極細胞のマーカーであるChx10の発現は野生型と比べて変化なかったが、成熟した双極細胞のマーカーであるPKCの発現は著しく減少していた。また、電子顕微鏡による観察では、コンディショナルノックアウトマウスの網膜においては形態的に正常なシナプスが形成されていたが、網膜電図を測定したところ、b波の著しい減弱が観察された。以上のことより、Otx2は生後網膜において、双極細胞の機能的成熟に関与していることが強く示唆された。我々は以前、ホメオボックス遺伝子Otx2が網膜視細胞発生の鍵を握る遺伝子であり、網膜視細胞初期発生においてホメオボックス遺伝子Crxの発現を調節していることを報告した(Nat Neurosci6,1255-1263,2003)。また、網膜後期発生においてはOtx2およびCrxが協調的に双極細胞の最終分化に関与しているとという結果が得られている。今回、Otx2が生後の双極細胞で特異的に不活性化されるようなコンディショナルノックアウトマウスを解析することにより、Otx2の生後網膜における役割をさらに明らかにしていきたいと考えている。生後1ヶ月の網膜を双極細胞のマーカーで免疫染色したところ、成熟および未成熟な双極細胞のマーカーであるChx10の発現は野生型と比べて変化なかったが、成熟した双極細胞のマーカーであるPKCの発現は著しく減少していた。したがって、このコンディショナルノックアウトマウスでは双極細胞の成熟が阻害されていると考えられる。今後、他のマーカーを使用した免疫染色、in situ hybridization、Northern blot、網膜電図の測定等の方法でさらに詳細な解析を進める予定である。我々は以前、ホメオボックス遺伝子Otx2が網膜視細胞発生の鍵を握る遺伝子であり、網膜視細胞初期発生においてホメオボックス遺伝子Crxの発現を調節していることを報告した(NatNeurosci6,1255-1263,2003)。また、網膜後期発生においてはOtx2およびCrxが協調的に双極細胞の最終分化に関与しているという結果を得られている。本研究において我々は、Otx2が生後の双極細胞で特異的に不活性化されるようなコンディショナルノックアウトマウスの網膜組織を解析することにより、Otx2の生後網膜における役割をさらに明らかにした。今回我々は、L7の遺伝子座にCre遺伝子を組み込んだノックインマウスを作成し、Otx2/floxマウスと掛け合わせることにより、双極細胞特異的Otx2コンディショナルノックアウトマウスを作製した。

生後1ヶ月の網膜を双極細胞のマーカーで免疫染色したところ、成熟および未成熟な双極細胞のマーカーであるChxlOの発現は野生型と比べて変化なかったが、成熟した双極細胞のマーカーであるPKCの発現は著しく減少していた。また、電子顕微鏡による観察では、コンディショナルノックアウトマウスの網膜においては形態的に正常なシナプスが形成されていたが、網膜電図を測定したところ、b波の著しい減弱が観察された。以上のことより、Otx2が生後網膜において、双極細胞の機能的成熟に関与していることを明らかにし論文として報告した。(Koike, et. al.,2007)
高等動物の染色体バンド境界領域の核内配置とその動態

高等脊椎動物の染色体DNAがMbレベルでのGC含量の区分的構造からなり、その構造が染色体バンド領域と関係することを明らかにしてきた。バンド領域は複製のタイムゾーンと関係するとともに、クロマチン高次構造のドメインをなし、遺伝子密度や組換え頻度等を異にしている。Gバンド領域はAT塩基対に富み、遺伝子密度が低く、S期の後半に複製を行うのに対して、Rバンド、特にそのサブグループのTバンド領域は、GC塩基対に富み、遺伝子密度が高く、S期の後半に複製する。バンド境界をGC含量の変移点並びに複製タイミングの転換点として同定できる可能性が高い。境界の要件を満たす例を、ヒトMHC領域のクラスIIとIIIの境界部位に同定し、構造を明らかにした(Genomics、1995)。境界領域には、約20kbのAluの高密度集中領域と30kbのLINE-1の集中領域が近接して存在し、さらに、性染色体のpseudoautosomal boundaryと類似性の高い650ntのPABL配列が存在し、(ATT)nや(ATTT)nのようなリピート配列の存在も見い出された。複製については、S期の異なった時期にBrdU標識した新生DNAを分画し、PCR法により複製時期を測定し、GC含量変移点で複製時期が明瞭に転換することが示された。複製が起こっている間期核内においても、染色体は高度に組織化されており、複製は限定された領域で起こり、S期の進行に伴って複製域の核内位置が変化する。間期核内でのDNA配置については、セクショニング光学顕微鏡を用いた多色FISH法で3次元配置を測定した。性染色体プローブを用いた解析より、S期の最も遅い時期に複製する領域が核膜周辺に位置することが示され、一部が外側へ突出するように観察された。MHC領域の連続コスミドを用いた解析も進行している。
混合金属系メゾスコピック動的錯体の自在構築

本研究では、機能性無機材料と新規錯体触媒の開拓および還元系金属酵素活性部位の人工構築を視野に入れ、機能の宝庫で次世代の物質創造研究の鍵となる動的遷移金属カルコゲン化合物を自在に構築するため、その反応を精密に制御する新しい合成化学の確立をめざした。その結果、結合と幾何構造が柔軟な動的遷移金属硫黄クラスターや、構造が柔軟で反応活性な遷移金属錯体の合成に成功するとともに、ニトロゲナーゼやヒドロゲナーゼなどの、電子構造が柔軟なクラスター活性部位モデルの人工構築を達成した。以下にその詳細をまとめた。1.チオラート/チオエーテル混合型配位子を用いた鉄およびニッケルの集積化チオラートとチオエーテルは金属への配位力が異なる。これらを併せ持つチオラート/チオエーテル混合型配位子を用いることによって、鉄およびニッケルのメゾスコピック錯体を構築する新たな自己集積反応を見いだした。環状6核および10核ニッケル錯体、鎖状ポリマー構造をもつニッケルチオラート錯体などの構築に成功した。2.ニトロゲナーゼの鉄/モリブデン/硫黄クラスター活性部位の人工構築。従来の鉄硫黄クラスター合成では、鉄ハライドと硫黄源を極性溶媒中で反応させるのが一般的な手法であった。我々は、新たな合成手法として、鉄アミド錯体と硫黄化試剤を非極性溶媒中で反応させる方法を開拓し、Mo-ニトロゲナーゼのP-クラスター活性部位構造を再現する[8Fe-7S]クラスターの合成にはじめて成功した。3.[NiFe]ヒドロゲナーゼ活性部位の合成本研究では、機能性無機材料と新規錯体触媒の開拓および還元系金属酵素活性部位の人工構築を視野に入れ、機能の宝庫で次世代の物質創造研究の鍵となる動的遷移金属カルコゲン化合物を自在に構築するため、その反応を精密に制御する新しい合成化学の確立をめざした。3.[NiFe]ヒドロゲナーゼ活性部位の合成本年度は,配位力の異なるチオラート硫黄およびチオエーテル硫黄が共存する混合型カルコゲン配位子を用いた鉄およびニッケル多核錯体の自己集積的合成手法を確立するとともに,配位形式が容易に変化する(アリールチオラート)モリブデン動的錯体の単離に成功した。(2)MoCl_3(thf)_3を3倍当量のLiSC_6H_3-2-Ph-6-(SiMe_3)を反応させることにより、硫黄3原子と一つのPh置換基がモリブデンにπ-配位したMo(SAr)_3が単離された。一方,3倍当量のLiSC_6H_3-2,6-(SiMe_3)_2との反応では金属中心がモリブデン(II)に還元され,Mo(SAr')_2を与えた。得られた錯体は2つのアリールチオラート配位子がそれぞれη^5-およびη^7-配位したこれまでに例のない非対称形サンドイッチ構造をとり,その単離は配位構造が柔軟な新しい硫黄錯体の創出を意味する。錯体Mo(SAr')_2はアセトニトリル中で速やかに反応し、アセトニトリル錯体Mo(SAr')_2(CH_3CN)_3を収率76%で生成した。アリールチオラートは通常の硫黄配位となり,3つのアセトニトリル配位子のうち1つがη^2-配位している。本研究は順調に進み,多くの新しい知見が得られた。以下に主要な研究成果のみを示す。(1)窒素分子の還元反応を穏和な条件で進行させる一つの鍵は効率的な電子移動システムにあり,ニトロゲナーゼにおいては、特異な[8Fe-7S]骨格を持つP-クラスターが電子貯蔵と伝達をつかさどると考えられている。しかし,P-クラスター構造は熱力学的に不安定で,特殊なタンパク質環境下でのみ存在できると信じられていた。また,[8Fe-7S]骨格の生合成過程に関する知見は得られておらず,特異クラスター構造と電子状態との関係や不明である。我々は従来の鉄クロリドを用いた方法とは異なり,鉄(II)ビスアミド錯体Fe{N(SiMe_3)_2}_2による鉄硫黄クラスター合成を検討した結果,P-クラスター[8Fe-7S]骨格の構築に成功した。自然界におけるP-クラスター骨格構築過程とその構造/機能に関する基礎を初めて与える成果である。

(2)配位形式が容易に変化する(アリールチオラート)モリブデン動的錯体の単離に成功した。MoCl_3(thf)_3と3倍当量のLiSC_6H_3-2,6-(SiMe_3)_2との反応から,金属中心がモリブデン(II)に還元されたMo(SAr')_2が単離された。この錯体は2つのアリールチオラート配位子がそれぞれη^5およびη^7-配位したこれまでに例のない非対称形サンドイッチ構造をとり,その単離は配位構造が柔軟な新しい動的硫黄錯体の創出を意味する。錯体Mb(SAr')_2はアセトニトリル中で速やかに反応し,アセトニトリル錯体Mo(SAr')_2(CH_3CN)_3が生成した。1)鉄(II)アミド錯体に、テトラメチルチオ尿素とかさ高いチオール(TipSH)と硫黄を8:3:12:7の比で反応させることにより、ニトロゲナーゼP-クラスター活性部位構造を再現する[8Fe-7S]骨格をもつ錯体(1)が合成された。この錯体の8鉄原子には4アミド配位子と2チオ尿素配位子が結合(架橋)している。錯体1にフルオロベンゼン中でアレーンチオラート類(Net_4)(SC_6H_4R)(R=p-Me p-tBu, p-Cl, p-Br, o-SiMe_3)を反応させたところ、チオ尿素配位子がアレーンチオラートに置換された一連のジアニオン性[8Fe-7S]クラスター錯体(2)が得られた。これらのクラスターの構造は錯体1に類似しており、ニトロゲナーゼP-クラスター骨格構造にさらに迫る成果と言える。錯体2は1よりも低電位側に二段階の準可逆な1電子酸化還元波を示す。2)ペンタメチルシクロペンタジエニル基(Cp*)を補助配位子に持つトリスルフィド錯体[Cp*MS_3]^-(M=Mo(3a);M=W(3b))と鉄チオラートあるいはアミド錯体との反応により、新規M/Fe/Sクラスターの合成を行った。例えば、Fe[N(SiMe_3)_2]_2、PhSHおよびS_8を1:2:2:1/8の比で反応させると、不完全キュバン型クラスター[Cp*MFe_2S_4(SPh)_2]^-(M=Mo(4a);M=W(4b))が得られ、当量比をM=Moでは1:3:3:1/8、M=Wの場合には1:3:6:1/8に変えることでキュバン型クラスター[Cp*MFe_3S_4(SPh)_3]^-(M=Mo(5a);M=W(5b))が得られた。錯体4aまたは4bを多核M/Fe/Sクラスター合成の前駆体として用い、Fe/S源として1倍当量の[Fe_4S_4(SH)_4]^<3->反応させたところ、左右非対称のクラスター骨格を有する[Cp^*MFe_5S_9(SPh)]^<3->(M=Mo(6a);M=W(6b))が生成した。Mo/Fe/Sクラスター6aは、あと鉄2原子を加えればニトロゲナーゼFeMo-cofactor骨格を与える興味深い化合物である。ニトロゲナーゼ活性部位の「より優れた」鉄硫黄クラスターモデルの構築を達成した。鉄(II)ビスアミドを、テトラメチルチオ尿素、かさ高いチオール(TipSH)、硫黄を8:3:12:7の比でトルエン中で反応させることにより、ニトロゲナーゼP-クラスター活性部位構造を再現する[8Fe-7S]クラスタ-錯体(1)の合成に以前成功した。
電子辞書に内在する英語リテラシー阻害因子の特定とその放出に関する研究

平成19年度は,2力年間に亘る研究の最終年度となることから電子辞書に内在する問題点を今一度,印刷体辞書活用グループ(PDg)および電子辞書活用グループ(EDg)間の学習動態に関する比較調査および比較実験を通して再検証することとした。その結果,次のような興味深い知見を得るに至った。すなわち,PDgにあっては,未知語の記銘・保持自体に関して眺めた場合には,EDgとの間で特に有意差は見受けられないものの,rawdataをひとたび細かく紐解いて眺めてみるならば,読解力の中位層にその保持率の差異が顕著に垣間見られるといった点である。また,未知語(ここでは多義語)をターゲットワードとして読解用英語長文に設定した文脈類推テストの結果を分析してみると,明らかな有意差が生じていたことから,EDgの英語学習態様には,ディスプレー初出画面の初出語義に囚われがちとなる習性が強まるのではないかとの考察が可能となった。未知語検索時のディズプレーの表示様式に,読解力育成の観点からも工夫が凝らされるべき点を痛感した次第である。そこで,これらの研究結果を受け,従来の電子辞書の未知語入力→検索→語義提示→選択の辞書引きプロセスを見直すべく,語義提示から意味抽出に至る過程を帰納的に達成し得るようなプログラム開発に着手した。しかし,プログラム開発部分にあっては,研究期間の不足から,課題を随分と残す結果となった。したがって,平成20年度科研費採択となった研究テーマ「電子辞書に依存する英語学習者のネガティプワードアタックとその矯正プログラムの開発」(基盤研究C)において十分な成果を得たいと考えている。なお,種々の実験を行った中で,とりわけ未知語推測に関わる部分に関しては,平成19年9月発行の『日本実用英語学会論叢』(No.13)に収録された。平成18年度は、2カ年間の研究初年度であることから、「電子辞書は果たして英語学習における学習効率を高め得るのか?」の疑問を前提に多角的な実験および調査を実施した。とりわけ、単文に位置づけられた未知語処理を電子辞書媒体の学習者はどのように執り行っているのかを、印刷体辞書媒体の学習者との比較において検証した。そして、実験結果としては、前者の場合、明らかに「多義語」未知語の読解プロセスにおいて電子辞書の初出画面に表示される初出語義に依存している実際現象が顕在化していることを突き止めた。また、辞書検索プロセスにおける未知語の記銘・保持度にあっても、印刷体辞書を活用している学習者の方がその数値が高い傾向にあることが明らかとなった。この一連の研究成果に関しては、平成18年9月23日に九州産業大学において開催された日本実用英語学会年次大会において発表するに至った。しかしながら、これらの研究成果は、あくまでも、単文に位置づけられた未知語処理を前提としているため、研究の最終年度となる平成19年度においては、長文・短文問わず、様々なヴァリエーションの英文に位置づけられた未知語の処理プロセスを解明することで、電子辞書が読解リテラシーに及ぼす負の側面を徹底抽出してゆきたい。また、平成18年9月には、フィンランドおよびフランスでの実験をも実施した事から、その実験結果の分析をもとに、日本人英語学習者と外国人英語学習者の電子辞書利用の態様をも明らかにしてゆきたいと考えている。
表面電荷誘起セラミックスによる細胞誘導と骨再生への応用

現在,骨組織再生のためにサイトカインや骨関連遺伝子とそのシグナル伝達などの研究が盛んに行われており,生体インプラント材料の表面改質に関する研究も進んでいる.なかでも生体活性物質をインプラント材へコーティングする方法や化学的な表面修飾処理が開発されてきた.しかし,現時点では失われた骨量を回復させるのに十分な方法は確立されていない.そこで生体セラミックスの表面機能を改質し,細胞挙動を制御するバイオセラミックスの創製を試みた.生体活性セラミックスであるハイドロキシアパタイト(HAp)を電気的に分極誘起させ,構築されたセラミックス上の表面電荷が細胞増殖・接着・分化に及ぼす効果を細胞培養実験より調査し,そのメカニズムの解明を試みた結果,誘起表面電荷が細胞の増殖の促進および接着誘導に効果的であることを発見した.分極HAp上では誘起表面電荷による間接的作用と直接的作用があると考えられ,そのメカニズムの一端としてHApセラミックス表面上の骨類似アパタイト形成と細胞成長との相関を見出した.この骨類似アパタイトには血清タンパク質が吸着しており,それらを利用して細胞の密着や増殖促進が引き起こされていることを発見した.これらのことより,表面に電荷を誘起させたり血清タンパク質含有の骨類似アパタイトを形成させることで,細胞の接着および増殖を操作できることを見出した.本研究成果は,HApに限定するものではなく,現在利用されている生体材料にも応用することが可能であり,血清タンパク質含有骨類似アパタイトを医用金属材料であるチタン上に形成させた結果,良好な細胞密着性および細胞増殖性を示した.これらの技術を応用することで,早期骨結合性あるいは長期的な安定性をもつ材料開発が期待できる.現在,骨粗鬆症などの治療には,骨量の減少を抑制させるために数々の薬品が使われており,サイトカインや骨関連遺伝子とそのシグナル伝達などの研究が盛んに行われている.一方,生体インプラント材料の表面改質に関する研究も進んでおり,生体活性物質をインプラント材へコーティングする方法(プラズマスプレー法,バイオミメティック法など)や,表面を化学的に処理する方法(アルカリ処理法)が開発されてきた.しかし,現時点では失われた骨量を回復させるのに十分な方法は確立されていない.そこで生体セラミックスの表面機能を改質し,細胞挙動を制御するバイオセラミックスの創製を試みた.生体活性セラミックスであるハイドロキシアパタイト(HAp)を電気的に分極誘起させ,構築されたセラミックス上の表面電荷が細胞増殖・接着・分化に及ぼす効果を細胞培養実験より調査し,そのメカニズムの解明を試みた.その結果,誘起表面電荷が細胞の増殖の促進および接着誘導に効果的であることを発見した.分極HAp上では誘起表面電荷による間接的作用と直接的作用があると考えられ,そのメカニズムの一端としてHApセラミックス表面上の骨類似アパタイト形成と細胞成長との相関を見出した.骨類似アパタイト形成は誘起表面電荷により促進され,骨類似アパタイト形成量の増加に伴う細胞増殖率の増加を確認するとともに,細胞接着性がより強固になることを明らかにした.また,細胞成長を促進させるのは内部および表面に血清タンパクを含む骨類似アパタイトに限られることを発見した.現在,骨組織再生のためにサイトカインや骨関連遺伝子とそのシグナル伝達などの研究が盛んに行われており,生体インプラント材料の表面改質に関する研究も進んでいる.なかでも生体活性物質をインプラント材へコーティングする方法や化学的な表面修飾処理が開発されてきた.しかし,現時点では失われた骨量を回復させるのに十分な方法は確立されていない.そこで生体セラミックスの表面機能を改質し,細胞挙動を制御するバイオセラミックスの創製を試みた.生体活性セラミックスであるハイドロキシアパタイト(HAp)を電気的に分極誘起させ,構築されたセラミックス上の表面電荷が細胞増殖・接着・分化に及ぼす効果を細胞培養実験より調査し,そのメカニズムの解明を試みた結果,誘起表面電荷が細胞の増殖の促進および接着誘導に効果的であることを発見した.分極HAp上では誘起表面電荷による間接的作用と直接的作用があると考えられ,そのメカニズムの一端としてHApセラミックス表面上の骨類似アパタイト形成と細胞成長との相関を見出した.この骨類似アパタイトには血清タンパク質が吸着しており,それらを利用して細胞の密着や増殖促進が引き起こされていることを発見した.これらのことより,表面に電荷を誘起させたり血清タンパク質含有の骨類似アパタイトを形成させることで,細胞の接着および増殖を操作できることを見出した.本研究成果は,HApに限定するものではなく,現在利用されている生体材料にも応用することが可能であり,血清タンパク質含有骨類似アパタイトを医用金属材料であるチタン上に形成させた結果,良好な細胞密着性および細胞増殖性を示した.これらの技術を応用することで,早期骨結合性あるいは長期的な安定性をもつ材料開発が期待できる.
バセドウ病の発症並びに甲状腺中毒症の維持・増悪機構に関する研究

バセドウ病の成因と発症の機構やその甲状腺中毒症の維持・増悪機構は不明である。一方、甲状腺ホルモンは、1型および2型ヨードサイロニン脱ヨード酵素(DlやD2)によって活性化されるが、この酵素の、ヒトでの発現調節機構は不明であった。そこで、ヒト末梢血単核球(PBMC)中のD1遺伝子発現を検討するとともに、ヒト甲状腺細胞内のD1とD2 mRNAを測定することによって、バセドウ病の発症並びに甲状腺中毒症の維持・増悪機構を解明することを目的とした。正常対照者および、バセドウ病患者のPBMCを分離し、RT-PCRにより、D1 mRNAを特異的に増幅した。さらに、deleted cRNAを使用してD1 mRNAを定量測定した。手術時に得られたバセドウ病甲状腺細胞を各種生理活性物質と共に培養し、D1とD2 mRNAを定量した。また、125I-rT3を用いてD1、D2活性を測定した。ヒトPBMC中のD1 mRNAはバセドウ病患者で有意に高く、D1 mRNAレベルは血中T3と有意の正相関を示した。PBMCをT3と共に培養すると、D1 mRNAはT3により用量依存性に増加した。ヒト甲状腺D2 mRNAレベルはTSHと(Bu)2cAMP添加によって増加し、その増加はD1 mRNAよりも速くかつ顕著であった。一方、TPAは、D2 mRNAレベルを、(Bu)2cAMPの有る無しにかかわらずに抑制した。これらのことより、D1酵素遺伝子発現はバセドウ病の増悪機構として重要であること、および、ヒト甲状腺のD2発現は、D1と異なった機序で調節されており、両者がそれぞれ甲状腺中毒症に関与しうることが考えられた。1型ヨードサイロニン脱ヨード酵素(type1 deiiodinase:Dl)は甲状腺ホルモン活性化重要な酵素である。ヒトでのD1遺伝子発現調節機構はこれまで不明であった。そこで、本研究では、まず、末梢血単核球(PBMC)を材料としてRT-PCRを用いてヒトDlの定量的解析を行った(Biochem Biophys ResCommun250(3)1998 642-646)。即ち、正常健常人、バセドウ病患者末梢血をヘパリン加採血し、濃度密度勾配法でリンパ球を主に含む単核球(PBMC)を分離し、これらから、RNAを抽出した。RT-PCRにより、D1とD2のmRNAをそれぞれ特異的に増幅した。ヒトDlmRNAはバセドウ病患者PBMCで正常より上昇し、また、培養PBMCにT3を加えるとDlmRNAは著明に上昇した。従って、ヒトでD1遺伝子はT3で実際にup-regulationをうけていることが明らかになった。バセドウ病では、甲状腺からのT3分泌が上昇してD1が上昇し、増加したT3によってDIが上昇する。そして、D1が増加することでさらにT3が増加するという悪循環が成立することを示した。手術時に得られたバセドウ病甲状腺組織を細切後、コラゲナーゼおよびデスパーセで酵素処理し、Ham's F-12培養液で5日間培養した。培養後、種々の濃度のTSHおよびDBCを添加して更に48時間以上培養した。培養甲状腺細胞からRNAを抽出し、Northern blot法にてD2mRNAを定量した。これによって、ヒト甲状腺にDlmRNAが存在し、TSHで増加した。今後、甲状腺でのD1とD2の遺伝子発現調節に関して研究する。1型,および2型脱ヨード酵素(D1,D2)は、甲状腺から分泌されたT4を活性なホルモンであるT3に転換する。

今年度は,ヒト甲状腺でのD1,D2遺伝子発現調節機序を検討し,バセドウ病での臨床的意義を解明することを目的とした。TSH添加により,甲状腺D2 mRNAレベルは,4時間後に上昇しはじめ,12時間後に3倍程度まで上昇した。D1 mRNAも同様にTSHで上昇した.D1 mRNAは,24時間後に上昇し,48時間まで上昇した.基礎発現レベルを比較すると,D2はD1よりも低かった。しかし,TSHによる増加反応は,D2の方が,D1よりも顕著であった.1mMDBCを加えると、D1,D2とも,TSHの時とほぼ同様に、増加した。D1と比較して、D2の増加反応がD1よりも大きいことも同様であった。しかし,ピークは,TSHよりも早く,4-8時間後であった。濃度依存性をみると,TSHは,10から1000mU/ml,DBCは10^<-5>から10^<-3>Mまで上昇反応を示した。これは、D1もD2も同様であった。しかし、濃度依存性は,D2の方が大きかった。一方,protein kinase-C activatorであるTPAは、DBCによる,D1及びD2 mRNAレベルの上昇反応を用量依存的に抑制した。これらより,ヒト甲状腺ではcAMPによるAキナーゼ経路によるD1とD2遺伝子発現上昇を,PLCからのCキナーゼ経路が抑制することが考えられた。1型および2型ヨードサイロニン脱ヨード酵素(type1、type2 iodothyronine deiodinase:D1,D2)は、甲状腺から分泌されたT4を、より活性なホルモンであるT3に転換する。昨年度までに、ヒト末梢血単核球のD1遺伝子発現がバセドウ病患者で亢進している事、および、ヒト甲状腺細胞のD1とD2が甲状腺刺激ホルモン(TSH)と(Bu)2cAMPにより調節を受けている事を報告してきた。今年度は、ヒト甲状腺でのD1とD2の発現調節機構を明らかにすることを目的とした.手術時に得られたバセドウ病甲状腺細胞をHam's F12培地で培養し、種々の薬剤を添加してさらに培養した。培養甲状腺細胞からRNAを抽出してNothern blot法でD1,D2 mRNA量を定量した。また、125I-rT3を用いて脱ヨード酵素活性を測定した。D2 mRNAレベルはTSHと(Bu)2cAMP添加によって増加し、その増加はD1mRNAよりも速くかつ顕著であった。(Bu)2cAMPによる、D2活性のVmax増加量はD2 mRNAレベルの増加量と同等であり、(Bu)2cAMPは、D2活性を、主に前翻訳レベルで増加させていると考えられた。この(Bu)2cAMPによるD2 mRNAの増加反応は、蛋白合成酵素阻害薬であるcycloheximideの添加で部分的に抑制されたことより、新たな蛋白合成過程が必要であることが考えられた。一方、12-0-tetradecanoylphorbor 13-acetateは、D2 mRNAレベルを、(Bu)2cAMPの有る無しにかかわらずに抑制した。これらのことより、ヒト甲状腺のD2発現は、Aキナーゼ経路により、D1発現に比較して、より迅速にかつより強く調整されていること、また、D2発現は、Cキナーゼ経路によって下向きに調節されていることが明らかにされた。