hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セロトニン1A受容体の脳内カテコールアミン代謝に及ぼす影響

Fischer344系雄性ラットとBuffalo系雄性ラットを、一週間ラット行動測定装置(ON3420:小原医科産業製)内で飼育した後、セロトニン1Aアゴニストであるイプザピロン5mg/kgを腹腔内投与し、直後より行動測定装置内で自発運動量の測定を行なった。対照には生理的食塩水を用い、それぞれの系統のラットの自発運動量をイプザピロン投与時と、生理的食塩水投与時で比較するとともに、イプザピロン投与時の2系統間のラットの自発運動量を比較検討した。Fischer344系ラットにおいてはイプザピロン投与1時間後に生理的食塩水投与群と比較して有意な行動量の増加がみられた。Buffalo系ラットでは投与5時間後で生理的食塩水投与群でイプザピロン投与群より有意な行動量の増加がみられた。また、イプザピロン投与後は、Fischer344系ラットの自発運動量は常にBuffalo系ラットより増加しており、投与4時間後に有意差がみられた。次に、Wistar系雄性ラットの視床下部におけるノルアドレナリンの代謝産物であるMHPGを、マイクロダイアリシス法を用いて測定した。イプザピロン5mg/kgをラットに腹腔内投与し、対照には生理的食塩水を用いた。視床下部におけるMHPG濃度は、イプザピロン投与群は、生理的食塩水投与群と比較して、イプザピロン投与後2時間目より徐々に減少し3時間目で有意な減少を認めた。これらのことより、セロトニン1Aアゴニストであるイプザピロンがノルアドレナリン系にも影響を与え、これがセロトニン1Aを介している可能性が示された。
局所的な土地利用変化は長期的にみて都市気象に影響を与えるか

本研究では、人口減少局面にある都市域における土地利用変化を予測するための数学モデルを開発した。このモデルは、条件付き空間的自己回帰モデルを階層ベイズにより拡張したものであり、周辺の都市化が注目している地区に与える影響力をランダム変数として扱った点に特徴があり、その変数の自由度については、事前分布の精度を調整することを通して制御した。適切な精度を設定することにより、周辺の都市化の影響を見積もることが可能になるだけでなく、他の都市化に関連する要素の影響をより適切に評価することができた。また得られた母数を用いて、土地利用変化のシミュレーションを実施し、将来の都市気象に対する影響についても評価した。2014年度の研究内容については、研究全体のための準備作業が中心となり、調査対象の設定と解析のための空間統計情報の整備および前処理を計画していた.実績としては、前述の事前作業に加えて、解析のための数理モデルのプログラムへの実装と、このモデルに関連した都市の気温形成に関する解析に着手することができた.具体的な内容は次のとおりである.○調査対象地域と調査時期を設定した.具体的には、過去の研究成果、既存のデータの存在状況などを精査しながら、適切な地域と時期を設定した.○土地利用データや国勢調査、事業所統計、標高、交通量情報など一連の地理情報を整理し、GISにて解析が可能な状態に調整した.さらに、より詳細な統計資料に関して、データ内容を精査した上で、必要なものを選定したうえで申請および入手した.○空間的自己相関モデル、および誤差項の自己相関モデルについてフォートランを用いてプログラムに実装した.研究目的で示したように、本研究の目的は、階層ベイズモデルによる土地利用変化のモデリングとそのフレームによる都市の気温上昇の予測である.この土地利用変化のモデリングの根幹となるのが、上記の2つのモデルであるが、モデルの実装に着手し、この部分の実装については80%程度まで完了させることができた.○階層ベイズモデルによる気温形成要因の統計的推定の実施.気象庁や自治体の提供する気温データを元に、気温形成要因の影響力の評価を階層ベイズモデルの手法により実施した.これは次年度以降のモデル作成において必要なパラメータを与える上で重要な意味を有するものである.本研究は、空間統計学の手法に基づく確率モデルを用いて、局所的な土地利用変化が長期的に周辺土地利用変化に与える影響を推定することを目的とする.このことにより、都市化の気候変化に対するインパクトを評価するための手法の開発に寄与することが可能となるとともに、その成果を環境共生時代の都市政策、都市計画の立案に応用することが期待される.特に、今年度の作業については次の点にまとめることができる.1.モデル解析に向けた各種空間統計情報の整備と処理:京阪神地域を調査対象に設定し、調査年度として2005年と2010年を設定した.それぞれの年度の対象地域における、国勢調査や事業所統計などから各種社会統計データを収集し、また国土数値情報から地理状況、環境、行政に関連する地理情報データを収集し、それらを統計的に処理し、四次メッシュ単位で空間データを整理した.2.近隣関係の数学的定型化:周辺の土地利用変化の影響の評価に際して、近隣関係を適切に数学的に表現する必要がある.この点において、空間近接の考慮の手法について、以下のモデル化と併せて検討し、既存の研究事例を精査しながら、検証に使用するための手法を絞り込んだ.3.土地利用変化の空間的伝搬過程に関する確率モデルの開発:本研究の大きな特徴の一つが、近接性を考慮した土地利用変化モデルを構築することにある.近接性を考慮するためのモデルとして、空間経済学の文脈で提案されているモデルと、地球統計学の文脈で提案されているモデルがあるが、本研究では両者を組み合わせて、新たなモデルの開発をすることを目的の一つとしている.当該年度では代表的な手法に基づくモデルをPythonで実装し、それぞれを組み合わて、あるいは使い分けて使用するためのベースを整えた.特に、ベイズモデルに基づくモデリングが可能となるよう配慮しながら定型化した.本来は、実際のデータを用いて、試行錯誤によりモデルの定型化を大きく進める予定であったが、現実には、実データを用いた検証と、そのフィードバックを通したモデルの開発が思う程に進まなかった.理由としては、まず第一に大学の各種の用務の時間が嵩み、当初想定した程度の研究時間を確保できなかったことがあげられる.また、研究に関する部分としては、実データがかなりの容量となり、モデルによる計算負荷が大きくなり、現状のままでのモデル適用が困難であり、計算の高速化と軽量化があらたな課題として浮上していることもあげられる.当該研究は、局所的な土地利用変化が周辺の都市化に与える影響を推定して、その上でこれが都市気象に及ぼす影響を定量的に評価することにある.成熟社会の都市化は、土地利用変化に直接現れる宅地そのものの増減というよりはむしろ昼間および夜間人口の変化という形で現れることに着目し、都市化圧については宅地開発でなく人口の増減によりもたらされると仮定し研究をすすめた.そしてこの都市化圧の空間的伝搬過程を階層ベイズモデルにより定型化し、実際のデータをもちいてそのモデルの妥当性を評価し、その上で都市気象への影響を評価することを予定していた.しかしながら成熟化の都市においては、都市化が進展する地区と縮退する地区が複雑に入り組み、これらの存在が与える影響を数学的に評価し、定型化する過程は極めて複雑であり、影響要因の設定、およびそのデータの修正について、モデルの検討や修正にあわせて、なんども試行錯誤する必要があり、このプロセスに時間を取られたために、後半の都市気象の影響評価にまではいたることができなかった.

ただ、都市化圧の空間的伝搬の数学的な定型化とモデル化、そしてそのモデルにより現実の土地利用変化を記述することにおいては試行錯誤の上一つの成果をだすことに成功した.特に、数学的な定型化においては検討と試行錯誤を重ねた結果、周辺の都市化が与える影響の大きさについて、通常の静的な回帰モデルのように一律に扱うのでなく、空間的ランダム効果を内包するような形で一種の動的なモデルとして定型化することに成功した.これにより、都市化の伝搬の力、すなわち都市化圧の影響の大きさそのものの分布を評価することが可能となり、次なるステップに進むことが可能となった.これと並行して、ランダム効果に着目した都市気象の予測のモデル化に関する研究について学術論文として過年度投稿していたが、当該年度にそれが採用され掲載にいたった.理由は主に2つある.まず、第一の理由は、当該研究実績にも記述したとおり、成熟社会下の都市においては、都市化が進展する地区と逆に都市が縮退する地区がモザイク状に入り組んで存在し、個々の地区の状況について、周辺の都市化あるいは縮退が着目する地区の都市化にあたえる影響の評価も含めて、これを数学的に記述、定型化することがきわめて困難であり、その試行錯誤の過程に多くの時間を取られたことにある.また、数学的な定型化が複雑になればなるほど、プログラムの実施速度が遅くなり、その高速化あるいはアルゴリズムの効率化の作業といった、改良作業に一定時間を費やしたことも挙げられる.もう一つの理由は学内における、想定外の業務の増加であり、これにより研究のために割り当てることができる時間が当初想定よりも減少したことにある.本研究では、成熟社会下の都市域を対象に、局所的な都市化が周辺の都市化を惹起するか、そしてそれにより発生する都市の気温上昇の程度はどの程度と見積もられるのかという点を検証するための予測モデルを開発し、そのモデルに基づく数値シミュレーションを実施した.予測モデルについては、試行錯誤の結果、条件付き空間的自己回帰モデルを拡張したモデルが最適であると判断した.実装に当たっては、ベイズモデルを採用し、これにより周辺の都市化が注目している地区に与える影響力のランダム性、すなわち場所により変化することを許容しつつ、そのランダム性をコントロールすることが可能となった。その結果、普遍性と説明能力を兼ね備えたモデルとして提案することができた.モデルによる分析をとおして、都市化に影響する要因とその影響力を妥当に評価し、さらに周辺の都市化の影響を示すパラメータの値を地区別に推定することに成功した.この値には地域による傾向が見られ、都心部および都心からやや離れた郊外部において正の値をしめし、その一方で都心のごく近縁や臨海部や都市の辺縁では負の値を示した.またこのモデルを用いて、将来的な土地利用変化とそれにともなう気温上昇の予測シミュレーションを行った.その結果、地域全体としてみれば、初期の都市化の程度によらず、将来の建物用地の面積の変化量はほぼ一定の値を示し、また気温変化の平均値も地域全体でみると初期の都市化のシナリオによる顕著な差異は確認されなかった.
EGFR阻害剤の副作用を低減する頭頚部扁平上皮癌併用療法の開発

我々はこれまでに,血管攣縮治療薬ファスジルが生体の抗腫瘍タンパクBRAKの細胞外分泌促進を介し腫瘍増殖を抑制することから,抗腫瘍薬として応用できることを証明してきた。これはファスジルのBRAK細胞外分泌亢進作用により現在口腔癌で臨床適応されている分子標的薬セツキシマブの効果を増強することができる可能性を示す。そこで本研究ではEGFR阻害剤とファスジルの併用を検討した。その結果、セツキシマブにより合成促進されたBRAKがファスジルにより効率的に細胞外に分泌されることが確認された。この結果はセツキシマブの効果を増強する,若しくはセツキシマブの使用量を減らし副作用を減らすことができる可能性を示す。平成25年度は脳血管攣縮治療薬ファスジルと,新規に口腔扁平上皮癌にも適応になった分子標的薬セツキシマブの口腔扁平上皮癌細胞(HNSCC)への影響について検討を行った。HNSCCにファスジルの添加培養を行った結果,HNSCCにおいてファスジルは抗腫瘍ケモカインBRAKの遺伝子発現促進作用を介したBRAKタンパク合成促進作用があることが確認された。またBRAKは細胞外に分泌されることにより腫瘍抑制効果を発揮するが,ファスジルにはHNSCCにおいてRhoA/ROCK経路の阻害によるBRAKの細胞外分泌促進効果があることをが確認された。更にヌードマウスにHNSCCを移殖し,ファスジル投与の有無による腫瘍発達を比較検討したところ,ファスジル投与群において腫瘍発達が有意に抑制された。これはファスジルが口腔扁平上皮癌治療における新たな分子標的薬となりえることを示す知見である。この結果は現在論文投稿準備中であり,近日中に国際誌に投稿予定である。また、EGFR阻害剤セツキシマブについての口腔扁平上皮癌における作用の検討を行った。その結果,BRAK発現の消失していないHNSCCにおいては,セツキシマブのEGFR阻害効果を介したBRAKの遺伝子発現促進効果が認められた。しかし,BRAK発現の消失した細胞ではセツキシマブの遺伝子発現促進効果は見られなかった。これらの結果よりセツキシマブの効果にはBRAKの遺伝子発現消失の原因であるBRAK遺伝子のプロモータ領域のメチレーションが影響する可能性が示唆された。平成26年度は脳血管攣縮治療薬ファスジルと分子標的薬セツキシマブの併用における頭頚部扁平上皮癌細胞(HNSCC)への影響について解析を行った。HNSCC株であるHSC-3にセツキシマブの添加を行い24時間後にファスジルを添加し,さらに24時間後のCXCL14遺伝子発現量及びタンパク分泌量を解析した。その結果,セツキシマブの添加群で遺伝子発現が添加濃度依存的に亢進し,ファスジルの添加群でBRAKの細胞外分泌量・分泌された割合が添加濃度依存的に亢進した。共添加群においてはその両方が亢進していることが確認された。セツキシマブとファスジル共添加における細胞毒性などを検討するため,HSC-3にセツキシマブの添加を行い24時間後にファスジルを添加し,さらに24時間後の細胞数の測定を行った。その結果,control群,セツキシマブ添加群,ファスジル添加群,共添加群において細胞数の有意な差は認められなかった。これらの結果より、セツキシマブとファスジルの併用は、血管新生抑制因子であるCXCL14のタンパク合成亢進,分泌促進の両方に作用し新たな多剤併用療法として応用できる可能性を示す知見である。歯科薬理学現在までにファスジルのHNSCCに対する効果に関しては検討を行った。その結果ファスジルには口腔扁平上皮癌におけるBRAKの合成促進,遺伝子発現亢進を介した腫瘍発達抑制効果があることが確認された。これらの結果は現在論文執筆中である。しかしセツキシマブの効果に関して検討を行った結果,BRAKの遺伝子発現消失の原因であるプロモータ領域のメチレーションが効果に影響することが確認された。そこでBRAKプロモーター領域のメチレーションとセツキシマブの薬効の検討を優先して行っている。セツキシマブの効果に関して,BRAKの遺伝子発現消失の原因であるプロモータ領域のメチレーションが効果に影響する可能性が示唆されたので,メチレーションによるセツキシマブの薬効への影響の検討を優先して行う。またファスジルとセツキシマブの併用に関しては,BRAK遺伝子の発現が確認されている細胞を用いて引き続き併用による影響の解析を行っていく。論文の校閲と掲載費用が次年度に持ち越されたため差額が生じた。論文の校閲および掲載費用に充てる。
表面処理不要の「新規接着性貴金属合金」の補綴学・保存学領域への応用と接着機構の解明

貴金属合金は、本質的に化学的活性が低いため、接着性レジンのモノマーと十分に接着しない。このために、種々の表面改質法が開発されてきた。しかし、これらのシステムは装置が非常に高価であるばかりでなく、薬剤の保存期間が短く、しかも操作が繁雑である欠点がある。代表者らは、合金表面に前処理を施すことなく、直接清浄な合金表面に接着性レジンを強固に接着できる方法として、貴金属合金に添加する卑金属成分の種類と添加量を変えることによって、優れた接着性が得られることを見いだし、特許(2-147766)を申請した。本研究の目的は、本法の接着界面の耐水性をさらに検討すること、接着機構を解明すること、生物学的安全性の確認を含めて、保存学・補綴学領域への臨床応用を検討することであった。そこで耐水性を評価するために、水による接着界面の破壊機構を解明した。それに基づいて接着界面の耐水性の評価法を確立した。新規接着用貴金属合金については、Auに対しては15%のInで、Agに対しては20%のSn添加で、Cuに対しては卑金属元素5%の添加で4-METAレジンに対する接着性の著しい改善がみられた。また、Pdに対しては、添加の効果が全くみられなかった。これらの合金表面をESCAで分析したところ、Au-In合金ではIn添加量の増加に伴って、合金表面においてバルク組成よりもInの濃度が高くなった。01sのスペクトルを解析したところ、In添加量の増加に伴って酸化物を構成する酸素量が増し、物理吸着した水に由来すると考えられる酸素量が減少した。これらの実験事実を基に、水素結合を中心とした金属と接着性レジンの接着機構モデルを提案した。さらに貴金属合金に対する接着レジンの基礎研究と臨床応用を展望した。生物学的安全性に関しては、細胞毒性の試験により安全性が確認されている。また臨床応用に関しては、研究の終了にはさらに数年を要する。貴金属合金表面に対して歯科用接着性材料は強固に接着しない。この点を改良するために、本研究代表者等は、接着性レジンと強固に接着する「接着性貴金属合金」を開発し、特許出願(出願番号2-147766)を行った。本合金は接着性を改善するための表面処理が不要である。本研究は、補綴学および保存学領域への臨床応用を目的とした。そのために、本合金の生物学的安全性を確認するための試験を実施した。さらに、高い接着強さと接着界面の優れた耐水性がなぜ得られたかを解明するために、本合金と接着性レジンの接着機講の解明に関する基礎的研究を行った。医薬品毒性試験法ガイドラインに準じて、細菌(Escherichia coliwp2 uvrA)を用いた復帰変異試験を実施したところ、細胞レベルでは変異原性はほとんど認められなかった。また、医薬品毒性試験法ガイドライン(平成元年9月11日、薬審1第24号)および厚生省GLP基準(昭和63年10月5日、薬発第870号)に準じて、ラットにおける単回投与毒性試験(経口および静脈内投与)を実施するべく準備中である。接着機構の解明に関しては、接着性が優れたAu-In合金について、Inの添加量を増したときの0 1sスペクトルをESCAで調べたところ、In添加量の増加に伴って酸化物を構成する酸素量が増し、物理的に吸着した水に由来する酸素量が減少した。Inの酸化物がAu原子の表面を被い、さらに物理吸着の水が減少することが接着性を向上させたと結論された。

また、水中浸漬後においても、接着界面の構造変化は認められず、耐水性の優れた接着界面であることが明らかになった。本研究代表者等は、接着性レジンと強固に接着する「接着性貴金属合金」を開発した(特許出願番号2-147766)。本合金は接着性を改善するための表面処理が不要である。本研究は、本合金の補綴学および保存学領域への臨床応用を目的とするとともに、接着性レジンとの接着機構を解明する。医薬品毒性試験法ガイドラインに準じて、細菌(Escherichia coli WP2 uvrA)を用いた復帰変異試験を実施したところ、細胞レベルでは変異原性はほとんど認められなかった。接着機構の解明に関しては、接着性が優れたAu-In合金について、Inの添加量を増したときの0 1sスペクトルをESCAで調べたところ、In添加量の増加に伴って酸化物を構成する酸素量が増し、物理的に吸着した水に由来する酸素量が減少した。Inの酸化物がAu原子の表面を被い、さらに物理吸着の水が減少することが接着性を向上させたと結論された。さらに接着機構を解明するために、蒸着装置で、ポリプロピレンフイルム上に純金属を極薄く(10 A30 A)蒸着し、この蒸着面に4-METAレジンを接着させた後、硬化後フイルムを除去し、ESCAで分析した。Snの場合、金属状態よりも高エネルギー側に4-METAと結合した状態と推定されるピークが検出された。この状態は水中浸漬後も変化しなかった。
移行経済におけるアングロ・アメリカ文化の影響とロシア語の研究

移行経済において、特徴的なロシア語語彙について以下の点に注意しながら、研究成果をまとめた。1.まず、移行経済におけるロシア語語彙の変化について特徴的な分野を研究した。2.それは、まず、特にアングロ・アメリカ文化の影響が著しい経済、金融とそれにかかる法制の分野、ITの分野、余暇の分野である。3.現地に赴いて経済、金融、ITの分野の調査。同時に今までわが国では手をつけられていなかった余暇の分野についても調査を行い語彙を整理した。4.ロシア語語彙とアングロ・アメリカ文化の影響という観点を強調しながら、研究した。5.以上の調査,研究から、近年現れた経済、金融のロシア語語彙の大多数、およびITビジネス、余暇ビジネスに関わる多くのロシア語語彙がアングロ・アメリカ文化に由来していることがわかった。6.以上の諸点について、留意しながら、それでは、どのようにすれば誤解なくアングロ・アメリカ文化のもとの経済システム、なかでも世界共通のビジネスの言語としての簿記をロシア語で表現できるかに注意して、考察、翻訳を試みた。ロシアは今後わが国にとって非常に大きな市場となるが故に、きわめて重要である。今日、ロシアがアングロ・アメリカ文化の影響を受けていることは明らかであるが、このようなアプローチの研究はほとんどとられていない。これは、言語学的にはもちろん、わが国のみならず諸外国が今後、世界でも有数の大市場でかつ最後の市場と言われているロシアに進出する際に、交渉のために役立てば何よりである。1991年、ソ連邦崩壊後、市場経済への移行が進むなかで、ロシア語語彙は確実に英米文化の影響を受け変化している。それは、経済、経営、税制、金融、会計等の金融インフラに関わる分野だけでなく、コンピュータ技術の発展の中で変化している。平成18年度は、特に移行経済におけるロシア語のそれらに関わる専門用語について,基本的な言語の意味を考えるために、ディベート研究のなかでの著作を執筆した。「会計学」と表題にあるのは著者の専門が会計学であるためであり、内容は多岐にわたっている。それと同時にまだ、著作には現れていないが、平成18年度の研究実績は以下の諸点である。1)特に金融インフラの変革にともなって、金融・法制といった関連分野において変化が著しい。それは、市場経済移行のなかで実態としての制度自体が、欧米化し、まさにビジネスのであるが故に、語彙自体が社会主義時代のものと厳密に区別される必要があるからである。2)移行経済期におけるロシア語語彙の変化という観点では社会主義経済へ移行した時代の研究も必要となる。そのような問題意識をもちながら、研究を行っている。3)金融インフラのなかでもいままで、ロシアの経済、会計制度についてのそれ自体の考察が必要となっている。平成18年度には一度、ロシアに出張し、現地で、資料収集や意見交換を行った。現地のロシア人研究者や実務家らからは、日ロの経済協力、及び日ロの友好のために、本研究の成果を大きく期待され、非常に協力的であったため、大きく成果を上げることができた。以上の成果を踏まえて、平成19年度は本研究を発展させ、市場経済移行期におけるロシア語語彙の変化について報告書にまとめていく。本研究ではロシアにおける市場経済移行過程において、特にアングロ・アメリカ文化の影響を受けたロシア語語彙の変化を、具体的に検討した。旧ソ連時代、社会主義体制の下、ロシアをはじめとするロシア語圏である旧ソ連各国では利益を生み出すことが「悪」であったように、ビジネス関係の用語のみならず概念がほとんど存在していなかった。それが、社会主義体制が崩壊し、市場経済の進展とともに、今まで存在しなかった概念が現れ始めた。当初はそれに対するロシア語語彙が存在せず、様々な語彙が生まれた。やがて、それはアングロ・アメリカ文化の影響とともに、一部は制度的に、また残りは慣習的に一つの概念が一つの語彙に収斂されていく。本研究では、まず、ビジネス関係、具体的には経済、経営、税制、金融、会計などの分野に顕著であるロシア語語彙の変化を整理した。

次に、近年、急発展を遂げている分野、具体的にはIT関連や環境関連の用語の変化を整理した。そして、ロシア経済発展の中で今までまたロシアではあまり関心がもたれていなかった分野、しかし経済発展に密接に関連する分野、たとえばレジャー関係の用語もまたアングロ・アメリカ文化の影響を受けていることに着目し、整理した。しかしながら、これらの分野はあまりに幅広く、当然ながら扱った領域は限定されている。その一つはたとえばマリンスポーツに係る分野である。これらの研究の一部を研究成果として論文にあらわしたが、近々成果の一部を著書として公表する予定である。
メラニン色素の細胞間輸送法の多様性を理解する

研究代表者のライブイメージングにより明らかとなった色素細胞から表皮細胞へのメラニン色素の輸送の結果に基づき、輸送方法と色素輸送量の関係に注目して輸送の分子機構と普遍性多様性の理解に努めた。色素細胞内で働く輸送を制御する分子および表皮に発現して輸送を促す分子を同定した。また色素輸送を解析する新たな手法も確立した。加えて、輸送の普遍性を問うためにガン細胞についても解析をおこない、ガン細胞が多様な小胞を放出することも見出した。本研究は、申請者のライブイメージングにより明らかになった「色素細胞→表皮細胞」へのメラニン色素輸送の観察結果に基づき、「輸送方法を使い分けることにより単位時間当たりの輸送量を調整する」という仮説を立てて、細胞間輸送の機構を理解するものである。平成25年度は、研究計画に従って、輸送法と輸送量の関係について2つの方法で理解を進めた。1)白い品種と黒い品種間で輸送を比較し輸送法と輸送量の関連性を探り、2)人為的に日焼けに近い状態を作ることで輸送に与える影響を調べた。これにあたり、まずライブイメージングのさらなる条件検討を経て、3種類の輸送を撮影できる確率をあげることに成功した。1)トリ品種ネラ(肌が白い)とウコッケイ(肌が黒い)について輸送法の比較を進めたが、両種においては輸送法の有意な違いが検出できなかった。我々の調査から、当初予期したほど両種間の色素沈着量に違いがないことが見出され、これが上記の結果を産んだと推測される。次年度さらに精査の必要あり。2)人為的に日焼けに近い状態を作る一環として、ヒトの日焼け過程において皮膚で発現する因子を、トリの表皮ケラチノサイトに発現させ輸送法に及ぶ影響を調べた。3因子中1因子で色素沈着の亢進がみられ、このとき大きな小胞が多くなり、毛と類似した輸送になることを見出しつつある。輸送量と輸送法の関係について、計画1においては技術的な問題でさらに調査が必要だが、計画2から両者の関係および分子的な理解の糸口を掴みつつある。本研究はトリ胚を用いたライブイメージングより明らかとなった「色素細胞→表皮細胞」への色素輸送の観察結果に基づき、「輸送方法を使い分けることにより単位時間あたりの輸送量を調整する」という仮説を立てて、細胞間輸送の機構を理解するものである。平成26年は計画に従い、輸送法の違いを生む機構について研究を進めた。ヒトの日焼けにおいて発現上昇する分子をケラチノサイトに発現させ(平成26年度に論文発表)、これらが色素細胞に与える影響を調べた。昨年度からさらに枠を広げて解析をおこなったが、結果、昨年報告したSCFを過剰発現した場合にのみ色素沈着が亢進するという結果になった。これについてさらなる解析を進め、SCFの導入により色素細胞の形態がダイナミックに変化することを見出した。また昨年度実績報告書に記した通り、より多様な動物においても色素細胞の観察をおこない色素システムの進化に関して新たな問いが創出された。これまでの色素輸送に関する成果のうち小胞による輸送について、原著論文による成果報告をおこなうため、小胞取り込みについて補足的に研究を進めた。また色素沈着の過程をより長時間に渡り観察できるアッセイ系を確立し、引き続き輸送量と輸送法の解析もおこなった。申請書平成27年度研究計画に従い、細胞間輸送の普遍性を理解するために、ガン細胞をトリ胚に移植してこれらのガン細胞が移動する様子の観察を試みた。ヒト繊維肉腫HT1080を移植したところ、H1080が小胞を放出する様子に加えて、膜ブレッブする様子や長い突起を伸ばすなど種々の振る舞いを見出した。転移能力の低いガン細胞などを移植したが、今のところ胚内でのほとんど移動も小胞放出などが観察されず、本来の目的である「輸送量と輸送法」を理解するに至っていない。成果発表に関わる実験等により進度が若干変更した。達成度としてやりのこしがあるため(3)とした。前年度から引き続き行ってきた小型小胞による輸送のデータ補足などを行い原著論文として成果を発表した。加えて、本研究課題の主旨である「小型小胞、大型小胞、糸状仮足」の3種類の輸送の使い分けについても論文投稿を完了した。研究期間を延長して主に色素輸送の研究を継続し、細胞外小胞の形成機構の解析に有用だとおもわれる光遺伝学によるメラノソームの細胞内操作法などの確立も行った。また色素輸送及び輸送法の使い分けに関与する分子を同定するために、小型小胞の多く見られる腹表皮及び大型小胞が見られる足表皮(鱗)について網羅的は発現遺伝子解析を実施し、呈色期の足において発現変動する膨大な数の遺伝子の情報をえた。また研究計画に従って、ガン細胞の移植実験も実施した。色素輸送の要となる分子に辿りつきつつある。しかしながら、解析が進む度に深遠であり、未だ計画に輸送法の使い分け機構の理解という高い目標を達成するには至っていない。しかしながら、おおむね当初の計画に沿って輸送の使い分けに関わる分子の解析が進みつつある。

この一方、多様な動物における解析から新たなリサーチクエスションがえられたことは予想以上の収穫であった。成果発表に関わる実験等により進度が若干変更したが、新たに2名の研究協力者をえて実験効率がかなり上昇した。平成27年度の研究計画について、基本的に手法等に大きな改良は加えず、他の細胞株についての検証をおこなう。加え、In vitro解析系の使用も検討する。発生生物学In vivoに加えてin vitroの実験系も併用して引き続き輸送の使い分け機構についての解析を進める。一方、研究計画に従いガン細胞の移植実験を通して、細胞間輸送の普遍性について理解を進める。技術的な面で研究計画通り遂行できていない部分も生じているが、実験手法をフレキシブルに変えて、当初の目的に通り「輸送法と輸送量」について仮説の検証が進んでいる。また2)の成果は、次年度に行う予定の計画を含んでおり、この点予想以上に計画が進行している。当初の計画以上に進展したものもあるが、輸送法と輸送量の関連性については検証がまだ弱いということで「おおむね良好」とした。研究計画の遅延により、次年度に計画を繰越し使用する必要がでたきた。当初の予定通り研究が進行しているが、SCFの機構を探るにあたりin vitroの実験系などを用いて更なる解析が必要となった。本年度解析した分子に加え幾つかの因子についても解析する必要がでてきた。加えて、次年度も多様な動物に色素についての解析を続ける。研究計画書H27計画に記したガン細胞の移植実験に関わる消耗品に予算を使用する。加えて、全研究期間を総括し、メラニン輸送の輸送法と輸送量についての解析にも予算をあてる。今年度の結果を受けて、このまま次年度以降の計画「輸送法の違いを生み出す機構」を推進できる状態にあり、本研究の目的は達成されるものと予想される。それぞれの輸送を制御する機構を、当初の計画に則り細胞外と細胞内から調査する。とりわけ、細胞外因子については、前述の色素沈着を亢進する因子についての精査を含め、さらに規模を拡大して環境因子を探索する。輸送法と輸送量の関連性については、日焼けに関する因子によるケラチノサイトの操作から、仮説を支持する結果が得られているものの、研究計画に則り様々なトリ系統や人為日焼けなどについて引き続き調査を続ける。模様と輸送法についても、輸送法と輸送量の関連性を検証する題材の1つとして扱っているが、生物学的に重要な結果に結びつく可能性があるため継続する(これらの目的に合致する系統を探察する必要あり)。上記のin vitro解析を遂行するにあたり、培養関連の試薬器具およびヒト人工表皮の購入費にあてる予定である。また新たな因子の解析のための、DNA組換え試薬なども購入する。既に述べた通り、当初の目的通り研究が進行しているが、下記の理由で次年度使用額が生じた。1)名古屋大学鳥類バイオリソース研究センターの支援を受けて、複数のトリ系統について観察を行った(無償)。ウコッケイをはじめとして数系統について、色素輸送を調査したが、研究に合致するものがなく、さらなる系統を調査する必要が出て来た。
対形成部位の空間的乖離により天然塩基対との相互作用直交性を有する人工塩基対の開発

本研究は、ポリメラーゼ連鎖反応による核酸増幅に適用できる人工核酸ユニットを開発し、それらを用いることで核酸アプタマーの結合力を向上させることを目標とする。核酸アプタマーは、4種類の天然ヌクレオチドのみから構成させるため、標的との相互作用様式が画一的であるという課題がある。そこで、核酸アプタマーの探索手法であるSELEX法に適用できる人工核酸ユニットを開発し、これらを新たな構成要素としてアプタマーの配列に導入することで、多様な相互作用様式を獲得させる。最終的には、人工核酸ユニットを用いた核酸アプタマーの探索手法の確立へと展開し、核酸医薬分野に貢献する。
分子進化および比較ゲノム学的手法による植物病原細菌の遺伝的多様性の解明

1目的:Agrobacterium/Rhizobium群細菌には重要な植物病原細菌や有用菌が多数含まれている。本研究は、本群菌の遺伝的多様性の全体像を詳細に把握することによって、これらの菌種を検出・モニタリングするための技術開発に必要な基盤を整備することを目的としている。2指標候補の適性評価:系統学的な情報量、多重置換の程度、GC%のばらつきに関して、分子進化学的解析の指標の候補として選んだ5遺伝子(dnaK、eno、pyrG、recAおよびrpoD)は、いずれも指標としての適性を有していることが確認できた。3連結データを用いた解析:5つの配列を連結したデータに対して最適な進化モデルを探索したところ、AICと尤度比検定のいずれにおいても同一のモデル(GTR+I+G)とパラメーターが支持された。得られた最適条件のもとで、距離法、最大節約法、最尤法およびベイズ法に基づく9つの作成法を用いて系統樹を構築した。4系統樹の信頼性評価:得られた9つの系統樹の樹形を尤度差検定法に基づいて比較し、信頼性の評価を行ったところ、ベイズ法による系統樹が最尤となった。そこで、最尤となったベイズ系統樹、およびそれと有意差の認められなかった最尤法、近隣結合法、最大節約法、最小二乗法による4つの系統樹のすべてにおいて、共通して支持された樹形部分のみを考察の対象とすることにした。5本群菌における遺伝的多様性:科レベルのまとまりに関しては、5つの系統樹のいずれにおいても高い単系統性が認められた。また、AgrobacteriumとRhizobiumの両属のメンバーは、Sinorhizobium、Ensifer、Blastobacter属細菌や環境汚染物質分解菌とともにきわめて単系統性の高いクラスターを形成した。そのクラスター中でAgrobacterium/Rhizobium属のメンバーは不規則に混在しており、属ごとにまとまるような傾向はまったく認められなかった。1.解析対象とする菌種の範囲の確定:Agrobacterium/Rhizobium群細菌が属するAlphaproteobacteria綱全体の系統関係を大掴みにするために、Alphaproteobacteria綱に属する6目の代表的なメンバーの16S rDNAの配列を決定あるいは収集した上で分子進化学的解析を行った。その結果、Agrobacterium/Rhizobium群細菌の遺伝的多様性を把握するためには、近縁菌およびアウトグループとしてSinorhizobium属、Ensifer属、Brucellaceae科、Bartonellaceae科およびPhyllobacteriaceae科のメンバーを用いる必要があることが明らかとなった。2.指標候補の探索:染色体型のレプリコン上に共通して存在しており、基本的生命活動に関連した機能を有している遺伝子の中から、recA、atpD、dnaKおよびrpoDを分子進化の指標の候補として選んだ。これらには遺伝子重複に由来するパラログが認められないこと、これらのGC含量やコドン第3座位のGC含量はそれぞれの染色体とほぼ同様な値を示すことから、指標として期待できるものと考え、その配列を決定した。3.分子進化学的解析:指標の候補とした遺伝子ごとに適当な進化モデルを探索したところ、赤池情報量基準と尤度比検定のいずれにおいても同一のモデル(GTR+I+G)が支持された。その至適条件のもとで遺伝子ごとに系統樹を作成して比較したところ、科レベルのまとまりについてはいずれにおいても類似したパターンが確認できた。

また、AgrobacteriumとRhizobiumのメンバーは、環境汚染物質分解菌をはじめとする複数の環境微生物とともに一つのクラスターとしてまとまること、その中で両属のメンバーは不規則に混在しており、属ごとにまとまるような傾向は認められないことが明らかとなった。ただし、クラスターを支持するブートストラップ確率が低いことから、さらに多くの情報を用いて詳細に解析する必要がある.1)指標候補の適性評価:系統学的な情報量、多重置換の程度、GC%のばらつきに関しては、分子進化学的解析の指標の候補とした6遺伝子(atpD、dnaK、eno、pyrG、recAおよびrpoD)はいずれも指標としての適性を有していた。一方、各遺伝子系統樹の樹形を比較したところ、atpDにおいて一部の菌種の系統的位置が他の遺伝子系統樹とは異なっていることが認められ、水平移動等により起源の異なる情報が混入している可能性が否定できないことから、指標として採用すべきではないと判断した。2)連結データを用いた解析:atpD以外の5つの配列を連結したデータに対して最適な進化モデルを探索したところ、AICと尤度比検定のいずれにおいても同一のモデル(GTR+I+G)とパラメーターが支持された。得られた最適条件のもとで、距離法、最大節約法、最尤法およびベイズ法に基づく9つの作成法を用いて系統樹を構築した。3)系統樹の信頼性評価:得られた9つの系統樹の樹形を比較して信頼性の評価を行ったところ、ベイズ法による系統樹がいずれの尤度差検定法(SH-test, KH-test)でも最尤となり、Templeton testでも信頼性が高いことが示された。一方、SH-testでは4つ、KH-testでは7つ、Templetontestでは5つの系統樹が棄却された。ここでは、もっとも慎重な判断を下したSH-testの結果を採用することにした。すなわち、最尤となったベイズ系統樹およびそれと有意差の認められなかった最尤法、近隣結合法、最大節約法、最小二乗法による4つの系統樹のすべてにおいて共通して支持された樹形部分のみを以下の考察の対象とした。4)本群菌における遺伝的多様性:科レベルのまとまりに関しては、5つの系統樹のいずれにおいても高い単系統性が認められた。また、AgrobacteriumとRhizobiumの両属のメンバーは、Sinorhizobium、Ensifer、Blastobacter属細菌や環境汚染物質分解菌とともにきわめて単系統性の高いクラスターを形成した。そのクラスター中でAgrobacterium/Rhizobium属のメンバーは不規則に混在し、属ごとにまとまるような傾向はまったく認められなかった。
知能化自動車のためのスーパーバイザ型協調制御とその実証

近未来の知能を持った自動車とドライバの協調関係において、安全性の確保や受容性の向上は喫緊の重要な課題である。本研究では、高齢者の運転能力評価システムと運転能力向上システムを検証するとともに、世界に先駆けて「指導員型の運転支援」を提案し、これらの課題解決をはかる。また、提案する運転支援を通して、ドライバ自身が成長することをシミュレータを用いた100名規模での実証実験により検証した。さらには、シミュレータと実際の車両との差異、特に体感加速度の違いによる差異を検証するため、実機(小型電気自動車COMS)を用いた検証実験を特定区域で行った。その結果、ドライバ自身の運転行動変容(運転行動の改善効果)が確認された。これは提案手法が、常時介入型の支援とは異なり、「してはいけないことをしそうなときのみ介入する」という指導員的な支援を実現しているからであり、当初想定した提案手法の可能性を検証することができた。これにより、「人間と知能化機械の新たな関係」を構築できる可能性が高まったといえる。これらの結果は各方面で高く評価されており、国際会議でのBest paperaward受賞、学会での招待講演(いずれも末尾の発表業績参照)等につながっている。さらには、短期間での学習効果に加えて、長期間にわたる学習効果、すなわち一か月ほどある頻度で乗り続けることで運転行動がどう変化するかを被験者2030名程度を対象に検証した。その結果、長期の利用における学習効果も確認でき、「乗れば乗るほど上手くなるクルマ」の実現のための糸口を見出すことができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、規範的な運転行動にドライバを誘導すべく、規範運転行動モデル(運転指導員が行うような規範的な運転行動のモデル)に基づいて許容可能行動集合を設定し、許容可能行動集合内に車両挙動を誘導する情報提示・操作介入を実行する制御介入支援を提案sした。支援における一連のプロセスは実時間で実行されるが、ドライバの運転が適切で、許容可能行動集合内に車両挙動がとどまると予測される場合、システムは操作介入等を行わない。一方で、ドライバの運転が不適切で許容可能行動集合外に逸脱すると予測された時点でシステムは操作介入・情報提示等を行い、挙動を修正する。これは、緊急回避のように「こうしなさい」的な強制力の強い協調形態ではなく、規範運転行動から定められる許容可能行動集合と照らして、「こうした方がよいことを早い段階で実行させ、行動を誘導する」という思想を具現化した協調形態である。本研究では、この考え方が運転指導員の指導を模擬した着想であることから、「指導員型(スーパーバイザ型)の運転支援」と呼ぶことにする。指導員型の運転支援においては、規範運転行動により定義された許容可能行動集合から逸脱しないことを制約とするため、緊急回避より広い意味での「安全性」が高い確率で満たされる。本年度は運転シミュレータに提案手法を実装し、(1)安全性の確保、(2)高い受容性、(3)エフォートバランスの可変、(4)行動変容を引き起こす、の4要件を同時に満たし得る可能性を秘めた支援制御手法であることを確認した。特に安全性を確保しつつ行動変容を引き起こせる点については、これまでの他の支援手法にはない特徴であり、今後さらに検討を深めていく予定である。本研究では、(1)安全性の確保、(2)高い受容性、(3)エフォートバランスの可変、(4)行動変容を引き起こす、の4要件を同時に満たし得る支援制御手法の創出を目的として、モデル予測型の制約充足判定に基づいた指導員型の運転支援を考案し、シミュレータに実装して実時間で動作可能であることを確認した。最大の課題はモデル予測型の制約充足判定に必要な計算量の低減であったが、自動車挙動の初期値に対するインバリアント性と二分岐探索を導入することで、10[ミリ秒]=0.01[秒]以内での計算を可能とした。また、40歳以上の被験者20名弱を対象として検証実験を行い、概ね上記の4要件を満たす結果を得ることができた。一方で、長期的な行動変容を確認するまでには至っておらず、今後の課題として残る。また、個人ごとに受容性に差があり、ドライバの個性に応じた支援制御パラメータのチューニングも今後の課題として残る。実機実験による検証の準備にもとりかかっており、研究室に既存の一人乗り小型電気自動車に周辺環境を検出するためのセンサ装置の装着・動作確認、介入型支援を実現するためのアクチュエータの装着・動作確認を終えた。今後はシミュレータ上に実装した提案アルゴリズムの実車への実装に取り組んで行く予定である。また、システムの内部状態をドライバに伝えるための情報提示デバイスの構築にも取り組む予定である。以上より、当初の計画と比べて、ほぼ遅れることなく初年度を終えることができたため、「おおむね順調に進展している」と判断した。今年度80名程度の高齢者(平均年齢60歳程度)を対象として提案するスーパーバイザ型の運転行動支援の検証実験を運転シミュレータを用いて行った。その結果、当初目標として定めた、安全性の確保、受容性の向上、ドライバ自身の運転行動変容(運転行動の改善効果)を確認することができた。まず、許容行動集合の設定と環境理解、特に歩行者の属性認識との関係に着目し、規範ドライバの運転行動をもとにその設定指針を明らかにした。結果として、特に歩行者の向きやスマホ操作等が許容行動集合の設計に重要な要素となることが判明した。

受容性の向上に関しては、認知科学の分野で提唱されているメンタルモデルの考え方に基づいて評価を行い、ドライバより得られるメンタルモデルと受容性の間に高い相関があることが分かった。また、運転行動変容についても効果が確認できたが、これは、提案手法が常時介入型の支援とは異なり、「してはいけないことをしそうなときのみ介入する」という指導員的な支援を実現していることによるものであり、当初想定した提案手法の新たな可能性を検証することができた。これらの成果により、本課題で定めた「知能化機械と人間の共存」を実現するための大きな一歩を踏み出したと考えている。これらの成果は各方面で高く評価されており、国際会議でのBest paperaward受賞、学会での招待講演等につながっている。また、本成果をもとに民間企業と共同研究を開始すべく準備を進めている(方向性はすでに合意済み)。まず、当初定めた研究計画では、自動運転から手動運転まで幅広い協調形態をカバーするスーパーバイザ型協調制御の実現に必要な研究項目として、以下を設定した。(1)環境理解(村瀬)、(2)許容可能行動集合の生成(田崎)、(3)制約充足型協調制御の設計(鈴木)、(4)検証実験(山口)、(5)認知科学的検証(三輪)。平成28年度の個別の成果を踏まえて、29年度ではそれらの統合に取り組むこととした。統合にあたっては特に、環境理解と許容行動集合の生成の連動に焦点を置くことと、スーパーバイザ型支援の受容性や運転行動変容を評価する点に重点を置いた。これらの課題設定に対し、以下の成果を得た。(1)歩行者の向きやスマホ操作等が許容行動集合の設計に重要な要素となることが判明した。(2)受容性の向上に関して、認知科学の分野で提唱されているメンタルモデルの考え方に基づいて評価を行い、ドライバより得られるメンタルモデルと受容性の間に高い相関があることを明らかにした。(3)提案手法が常時介入型の支援とは異なり、「してはいけないことをしそうなときのみ介入する」という指導員的な支援を実現していることから運転行動変容についてもその効果が確認できた。これらより、当初定めた29年度の研究目標をおおむね達成することができたと言え、「(2)おおむね順調に進展している」との評価とした。一方で実機での検証に向けた取組等については、屋や心転移遅れがみられるため、30年度はこの点を重点的に進めたい。近未来の知能を持った自動車とドライバの協調関係において、安全性の確保や受容性の向上は喫緊の重要な課題である。本研究では、高齢者の運転能力評価システムと運転能力向上システムを検証するとともに、世界に先駆けて「指導員型の運転支援」を提案し、これらの課題解決をはかる。また、提案する運転支援を通して、ドライバ自身が成長することをシミュレータを用いた100名規模での実証実験により検証した。さらには、シミュレータと実際の車両との差異、特に体感加速度の違いによる差異を検証するため、実機(小型電気自動車COMS)を用いた検証実験を特定区域で行った。その結果、ドライバ自身の運転行動変容(運転行動の改善効果)が確認された。
致死的不整脈原因遺伝子の発現系の確立とその抗不整脈薬への応用

致死的不整脈を引き起こす家族性QT延長症候群の原因遺伝子のひとつであるHergを発現させ、流れる電流に対する抗不整脈薬の影響および薬物結合部位に関する検討を行った。Hergがコードするチャネル(I_<kr>を流す)は第3群薬の作用対象であり、その抑制が薬物などによる二次性QT延長を引き起こすことが知られているため、Hergを発現させた系が薬物評価の上で有効かどうかを検討することを大きな目的とした。Hergを卵母細胞に発現させ、第1群薬のquinidine、第3群薬のMS-551、E-4031、dofetilide、第4群薬のverapamilの作用を調べたが、全ての薬物は濃度依存的にHerg電流を抑制した。この結果は定性的にI_<kr>電流に対する作用と同様のものである。薬物の結合部位に関しては、ヒト心筋Kvl.5(I_<kur>こを流すと考えられている)において、quinidineの結合に第6膜貫通領域(S6)が関与しているという報告が見られたため、HergについてもS6の変異体を作製して検討したところ、S6の中間領域にあたる647番目のアミノ酸の点変異体I647Fにおいて、第1群薬のquinidine,第3群薬のE-4031の作用の減弱が認められた。薬物によるblockおよびunblockの検討から、E-4031の作用がS6点変異体において減弱しているのは、主としてチャンネルの閉じ状態において薬物の解離が起こっているためと考えられた。今回薬物の作用に影響したS6のアミノ酸が薬物結合部位の啓成に関与しているのかどうかについては明らかでないが、最近の報を元にするとアロステリックな影響を及ぼしている可能性がより高いと思われる。また、面白いことに1647Fにおいて電流の脱活性化の遅延が見られたため、同部位の他の点変異体を作製して検討したところ、647番目に芳香環を有するアミノ醸が存在することが、脱活性化の遅延に関与している可能性が示唆された。Hergの遅い脱活性化はこの電流が再分極相で大きく寄与する上で重要な性質であるが、このような情報はHerg活性化薬の開発に役立つかも知れないと期待される。今後、Hergを含めヒト遺伝子を発現させた系が薬物開発などにおいてもますます利用されていくものと思われる。平成9年度は主として、Hergがコードすると考えられている遅延整流型K^+電流の速いコンポーネント(I_<Kr>チャネル)について検討した。1.まずアフリカツメガエル卵母細胞の発現系を用いてHergとヒトのエンドセリン(ET)受容体との共発現を行い受容体刺激がHerg電流を修飾するかどうかを検討したが、ET受容体の刺激はHerg電流に影響を及ぼさなかった。しかし、ホルボールエステルのPMAによってHerg電流は抑制された。ET受容体刺激により卵細胞内のPKCの活性化は起こるので、このことはPMAの作用がPKC活性化以外の別の機構を介しているということを示唆しているのかもしれない。2.Herg電流に対する各種抗不整脈薬の作用を卵母細胞の発現系を用いて検討した。調べた抗不整脈薬は第1群のキニジン、第3群に属するMSー551、第4群のベラパミルである。

これらの薬剤は濃度依存的にHerg電流を抑制したが、その抑制の強さはキニジン、ベラパミル、MS-551の順であった。またMS-551、ベラパミルによるHerg電流の抑制は1回目のパルスよりも繰り返しのパルスによって、わずかにではあるが、その程度が増大した。このことは両薬物がopen channel blockerとしての性質を持つことを表していると考えられる。一方キニジンの場合は繰り返しパルスによる電流抑制の増加はほとんど見られず、非常に速いopen channel blockか、或いはclosed channel blockと考えられた。さらに、これら薬剤のHergチャネルにおける作用部位を同定することを目的に変異体を作製して検討したところ、第6膜貫通領域の中間領域のアミノ酸の点変異によって各種抗不整脈薬の作用が減弱することが明らかになった。今後、Hergチャネルにおける抗不整脈薬の作用部位に関してより詳細に調べるとともに、遅延整流型K^+電流の遅いコンポーネント(I_<KS>チャネル)についての検討を行う。さらに、両チャネルとβ受容体との共発現系を確立する。致死的不整脈を引き起こすヒトQT延長症候群の原因チャネルである遅延整流型K^+チャネル(特に第3群抗不整脈薬の作用対象であるHerg)に関して研究を行った。1.卵母細胞の発現系を用いて、これまでにHerg電流に対する各種抗不整脈薬の作用について調ベてきたが、薬物とチャネルとの相互作用についての情報を得るために、変異体の作製とそれらに対する薬物の影響についてさらに検討を進めた。ヒトの電位依存性K^+チャネルにおける薬物の結合部位に関しては、hKvl.5の第6膜貫通領域(S6)のアミノ酸(505番目)が第1群薬キニジンの結合に大きく関与しているとの報告がなされていた。そこでHergチャネルにおいても同じ領域のアミノ酸が薬物の結合に関与しているかどうかを、キニジンについてまず検討した。それによって、Hergチャネルにおいては一次配列上相当する部位のアミノ酸はキニジンの結合にそれ程大きな影響は与えず、むしろ少しN末端側のアミノ酸の変異がより大きな影響を持つと言うことが明らかになった。同じ変異体はキニジンばかりでなく、第3群薬のdofetilide、E4031などの結合にも影響を与えたが、その機序は異なっているようであった。2.Herg電流が活動電位幅の決定に関与する上での重要な性質として、非常に速い不活性化と遅い脱活性化がある。このうち脱活性化に関して上の変異体を流れる電流は野生型Herg電流よりもさらに遅いキネティクスを示し、S6領域がその点でも生理的に重要な役割をしていることが明らかになった。3.これまで調べた代表的な薬物のHerg電流に対する作用は、ネイティブな心筋のIkr(遅延整流型K^+電流の速く活性化するコンポーネント)に対する作用と定性的には同じであるので、Hergチャネルを用いた薬物の評価は有用であると考えられる。また、β受容体との共発現系に関しては受容体のクローン化に難航したため、残された課題であるが、これから検討を加えていく。