hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳磁図を用いた触圧覚情報の脳内処理過程の解明

脳磁界計測装置を用いた.二点刺激は非磁性体触圧覚刺激装置(ピン径1.3mm,突出量0.7mm)を利用した.課題は,全被験者が二点と判別できるピン間隔7.2mmの二点刺激を右示指と両側示指に対して行う場合(一定距離間隔刺激条件)と,ピン間隔2.4,4.8,7.2mmの3種類の二点刺激をランダムに与え二点識別させる課題を右示指と両側示指に対して行う場合(二点識別条件)を設定した.SEFはいずれも300回加算平均した.次いで,それぞれの条件において潜時,振幅値を計測し,左右両側同時刺激時の二点識別条件の電流発生源(ECD)を同定した.その結果,被験者10名のうち7名で,2条件において一側,両側刺激とも60,150,300ms後に明確な波形(第一,第二,第三成分)のピークが左半球に認められた.平均ピーク潜時は,両条件ともに一側,両側同時刺激間で差は無かった.振幅は,両条件間で比較すると一側刺激においては両条件で差は無かったが,両側同時刺激においては一定距離間隔刺激条件での第2成分,第3成分それぞれは,36.0,35.4(fT/cm),二点識別条件は46.9,35.4であり,両側同時刺激における二点識別条件で大きかった.第二,第三成分のECDは,それぞれ一次感覚野(3b野)と3b野の後方に同定された.さらに左右同時に二点識別課題を遂行し,2点識別が可能であった時に母指を運動させる課題を設定し,その時のSEFと運動関連脳磁界(MRCF)を計測して二点識別時の第三成分からMRCFの運動磁界(MF)までの反応を検出しようと試みたが,顕著な波形が見られずECDは同定されなかった.本研究の目的は,触圧覚入力情報がどのように処理されて運動制御に関与しているかを解明することである.両側同時示指刺激による二点識別時の体性感覚誘発脳磁界(SEF)を計測することにより,SEF波形の潜時120ms以降の長潜時波形成分を中心に解析することが可能となり,感覚-運動制御機構を解明する手掛かりとなった.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,左右同時に,二点識別課題を遂行させ,2点識別が可能であった時には運動を行うような課題を設定し,その時のSEFを計測して二点識別と運動反応との関係から,感覚-運動制御機構を解明することを研究課題とする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
メソポーラスな有機シリカを担体とする新規な固体酸触媒（固定化錯体触媒）の開発

当初計画どおりに研究は進まなかった。研究の端緒となった論文の実験項に,ことごとく再現性の問題があった。固定化触媒の鍵となるルテニウム錯体の合成でさえも,多くの試行錯誤を繰り返し,当初目標とした固体酸触媒の開発には至らなかった。しかし,新規な固定用錯体触媒の合成には成功し,その収率改善も達成した。また,固定化用の新たな錯体触媒も複数合成することに成功した。また新触媒系によるベックマン転位もみつかった。試行錯誤の中でさまざまな知見は得られ,個人的には非常に重要と確信する研究課題をみつけた。すでに研究期間は終了したが,これらの得た知見を活かして,今後も固体酸触媒の研究は継続する。当初研究計画に従い,アクリロニトリルからアクリルアミドを高選択的に製造する新規な固体酸触媒の開発を進めた。アクリルアミドは世界年産約60万トンの重要化学品であり,凝集剤(汚水処理用)や紙力増強剤(古紙の再生)など環境分野での需要に加え,エネルギー分野での需要が急拡大している。現行工業生産プロセスの生体触媒法に対して,原理的優位性をもつ(廃水がでない)錯体触媒法をベースとする,本研究が目的とする新規な固体酸触媒(固定化錯体触媒)の創製は,学術面のみならず,社会的にも重要な課題である。そのため,現在でも本課題に関する産業界の期待は高い。芳香環を有するメソポーラス有機シリカを,公知文献に従い合成していたが,再現性がとれず,さまざまな条件を変えた繰り返し実験でも均質なメソポーラス有機シリカが得ることができなかった。メソポーラス有機シリカの第一人者である稲垣博士が鳥取大学で講演する機会があり,当該予算での旅費を執行し,稲垣博士と直接相談してみることにした。率直な疑問を述べたところ,稲垣博士はたいへん丁寧に応じてくださり,エマルション系で合成されるメソポーラス有機シリカには,その合成法にさまざまな工夫があり,必ずしも再現性が確実に取れるわけではないことがわかった。いくつかの注意点があり,また有力な研究者も紹介いただき,たいへん有意義な議論ができた。メソポーラス有機シリカの合成と並行して進めた,錯体触媒に関わる研究成果は,成果の社会還元も図るべく,科学技術振興機構の新技術説明会で発表し岡山大学として史上最高の聴講者を集めることができた。最終年度で実施予定のベックマン転位を起こす酸触媒の開発に向け,予備的な検討を進めた。その結果,まだ詳細な要因の分析は必要だが,転位反応を起こす新たな触媒系の発見に至った。よって,最終年度へのさらなる応用展開に向けた予備検討は順調に進んだといえる。アクリロニトリルからアクリルアミドを高選択的に製造する新規な固体酸触媒の開発を進めた。アクリルアミドは世界年産約60万トンの重要化学品であり、凝集剤(汚水処理用)や紙力増強剤(古紙の再生)など環境分野での需要に加え、原油回収増進剤(EOR:Enhanced Oil Recovery)用としてのエネルギー分野での需要が急拡大している。現行工業生産プロセスの生体触媒法に対して、原理的優位性をもつ(廃水がでない)錯体触媒法をベースとする、本研究が目的とする新規な固体酸触媒(固定化錯体触媒)の創製は、学術面のみならず、社会的にも重要な課題といえる。公知文献に従い、性状の異なるメソポーラス有機シリカを合成した。ルテニウム錯体担持の観点より、芳香環を有するメソポーラス有機シリカを合成した。担持するルテニウム錯体を大量合成する手法を確立した。合成したルテニウム錯体群の錯体触媒としての性能評価を実施し、液相中で高選択的にアクリルアミドを合成できることを確認した。その成果は、国内外の学術研究集会で発表するとともに、成果の社会還元を図るため、産業界へ向けてのアピール(展示会等への出展)も実施し、一定の成果を得た。研究を進めていく過程で、触媒の高活性化の鍵を握る要因は、金属中心の電子的影響の制御よりも、むしろ配位子側の構造の寄与が大きいことが浮かび上がってきた。これは参加した国際学会等における議論においても明確になった。そこで、2元機能型触媒として適する構造を有する独自の新しい配位子を設計し、その合成にも成功した。前年度までに、本課題で担体として用いる計画のメソポーラス有機シリカの調製(合成)そのもの、特にある程度まとまった量を確実に製造できる手法の開発にこそ価値があると私は確信した。そこで、メソポーラス有機シリカの調製段階を分けてとらえて、各段階の反応から均質な粒子を確実に得るための条件探索を開始した。

適切な知財確保の観点から詳細は省くが、調製条件を変えることにより、比較的均質な相から粒子生成が可能なことを実験的に確認できた。細孔の鋳型となる分子の分子構造を変えることにより、相の形成条件が大幅に変わること、特に、これまでほとんど着目されていないであろう現象を確認することに成功した。これらの取り組みと現象について、細孔材料を扱う複数の民間企業研究者に相談したところ、これらの領域は材料調製時のブラックボックスの部分が多く、学術的な研究対象として非常に興味深いとのコメントをいただいた。そして、さまざまな条件下でのメソポーラス有機シリカの調製を試み、従来よりも空時収率(特に濃度)を高めて目的物を得るための目処をつけた。一方、メソポーラス有機シリカに担持するためのルテニウム新錯体触媒の合成を進めた。その結果、酸素系多座配位子を有する錯体(イリジウム系を含む)でニトリルの水和反応が、水の沸点以下の100°C以下で進行することを見い出した。この成果については、PacifiChem2015での発表を申し込んだ。並行してルテニウム系触媒による中世条件下でのベックマン転位反応にも取り組んだ。以上、3年間に渡り、実験担当学生はゼロだった。触媒化学すでに述べたとおり,固体酸触媒の担体となる,メソポーラス有機シリカの再現性ある合成が難航した。また,まったく異なる研究課題である民間企業との共同研究課題で大きなトラブルが発生したため,当初計画どおりのエフォートを,本研究計画に割くことができなかった。メソポーラス有機シリカに関しては,極めて有効な助言が得られたことに加え,新たな独自の合成方法を考案するに至ったので(当初予定には記載のない事項),その検証実験も含めて最終年度に取り組む。民間企業との共同研究課題のトラブルも年度内には解決した。すなわち,直面する課題は解決されたので、今後の研究では遅れを取り戻すことが十分に可能である。固体酸触媒の原料となる、(1)ルテニウム錯体の大量合成、(2)メソポーラス有機シリカ群の合成が難航した。(1)については、公知文献の再現性の問題に直面したが、合成時の容器形状を工夫することにより解決した。(2)については、研究代表者のこれまでの専門とは一線を画す領域だったこともあるが、有識者の助言を仰ぐことにより課題は解決した。以上、新規な固体酸触媒の開発にあたっての当面の課題は解決されたので、今後の研究では遅れを取り戻すことが十分に可能である。研究の過程で生まれた新たなアイデア(メソポーラス有機シリカの合成法)についても,検討項目に加えて研究を進める。このアイデアは非常に波及効果が大きいと考えられるので,相当の力を注ぐこととする。当初計画しなかった、骨格を独自に工夫した新規配位子を24年度に合成することができたので、これを成分とする触媒の機能について研究を進める。他は、当初計画に従い、着実に研究を進める予定である(成果発表込み)。当初計画に沿い、計画的な研究費執行に努める。24年度の執行率は99.99%。本研究と関連する内容で、公益財団法人からの助成金を得ることもできた。
戦間期日本の国家主義運動と地域社会の変容

1930年代に福岡県を中心として活動した国家主義団体・創生会と同団体のリーダー清水芳太郎の活動に関する基礎的資料の収集と、収集した資料に基づく分析を行うことができた。まず、基礎的資料の収集については、創生会関係者からの聞き取りを行うことができ、また、創生会の会員の一人の日記と当時の新聞の切り抜き、写真を収集することができた。さらに、清水が主筆をつとめていた『九州日報』の清水自身が執筆した新聞記事も収集した。現在、既に前年度までに収集し終えている資料も含めてパソコンに入力してデータの整理を行っている。次に、こうしたデータを利用して、清水芳太郎の政治活動についての分析を行い、「政党内閣期の国家主義者-清水芳太郎の場合-」(鹿児島大学教養部の『社会科学雑誌』に掲載)として発表した。この論文では1920年代の清水の『九州日報』紙上に発表した論説を素材にして当時の国家主義者が、政党政治や普通選挙をどのように考えたのか、また、30年代の国家主義運動に参加していく動機は、20年代の政党政治への一定の期待と幻滅によるものではないか、ということを明らかにしている。この論文での分析は、現在整理している資料のごく一部分を利用して行ったものであり、今後資料の整理と並行して、20年代から30年代にかけての地域レベルでの国家主義運動の展開過程を具体的にフォローしていく予定である。
一年生キク科植物ハプロパップスのサイトタイプの分化に関する実験的研究

1.ハプロパップスHaplopappus gracilis(Nutt.)Grayの一保存系統中に見い出された染色体突然変異は,この染色体をヘテロにもつ個体の減数分裂における染色体の対合状態及び体細胞分裂前期染色体の早期凝縮部の解析により,次端部型の第1染色体の長腕の末端側約2/3と第2染色体の長腕の末端約1/5との相互転座であることがわかった.2.相互転座染色体をヘテロにもつ個体の花粉母細胞の減数分裂第一中期において,観察した四価染色体のごく一部に動原体の機能が正常に発現されないもの(noncoorientation of centromeres)があることがわかった.このような現象はこれまでにライムギなど数種類の植物で観察されているが,その機構については不明な点が多く,今後より詳細な解析を行う必要がある.3.相互転座染色体の子孫への伝達性を調べるために,相互転座染色体をヘテロにもつ個体×正常な染色体をホモにもつ個体及び相互転座染色体をヘテロにもつ個体同士の2種類の人工交配を行った.その結果, (1)相互転座染色体の一方と正常な染色体の一方からなる配偶子は生殖能力を持たないこと,(2)相互転座染色体の両方を持つ花粉と正常な染色体の両方を持つ花粉の間には受精率の差のあること,(3)相互転座染色体がホモの組み合わせになると致死作用の引き起こされること,などが明らかになった.4.相互転座染色体の集団中での維持機構については集団を維持するための圃場が確保できなかったため,実験が行われていない.今後の課題である.1.ハプロパップスHaplopappus gracilis(Nutt.)Grayの一保存系統中に見い出された染色体突然変異は,この染色体をヘテロにもつ個体の減数分裂における染色体の対合状態及び体細胞分裂前期染色体の早期凝縮部の解析により,次端部型の第1染色体の長腕の末端側約2/3と第2染色体の長腕の末端約1/5との相互転座であることがわかった.2.相互転座染色体をヘテロにもつ個体の花粉母細胞の減数分裂第一中期において,観察した四価染色体のごく一部に動原体の機能が正常に発現されないもの(noncoorientation of centromeres)があることがわかった.このような現象はこれまでにライムギなど数種類の植物で観察されているが,その機構については不明な点が多く,今後より詳細な解析を行う必要がある.3.相互転座染色体の子孫への伝達性を調べるために,相互転座染色体をヘテロにもつ個体×正常な染色体をホモにもつ個体及び相互転座染色体をヘテロにもつ個体同士の2種類の人工交配を行った.その結果, (1)相互転座染色体の一方と正常な染色体の一方からなる配偶子は生殖能力を持たないこと,(2)相互転座染色体の両方を持つ花粉と正常な染色体の両方を持つ花粉の間には受精率の差のあること,(3)相互転座染色体がホモの組み合わせになると致死作用の引き起こされること,などが明らかになった.4.相互転座染色体の集団中での維持機構については集団を維持するための圃場が確保できなかったため,実験が行われていない.今後の課題である.1.昭和60年度に行った交配により得られた子孫の核型分析を行い、次のような結果を得た。(1)相互転座をヘテロにもつ個体(転座個体、2n=4=1g+【1g^(2g)】+2g+【2g^(1g)】)を母親とし、正常核型の個体(正常個体,2n=4=1g+1g+2g+2g)を花粉親とした交配では、得られた7個体(うち1個体は核型分析以前に枯死)のうち、2個体が転座個体であり、4個体が正常個体であった。また、この相反交雑では、得られた33個体(うち2個体は枯死)のうち、3個体が転座個体であり、28個体が正常個体であった。これらの結果より、転座染色体の一方と正常な染色体の一方からなる配偶子は生殖能力をもたないこと、また、相互転座染色体の両方をもつ花粉と正常な染色体の両方をもつ花粉の間には、受精率の差があることなどが推察できる。(2)転座個体同士の交配では、わずかに2個体の子孫しか得られなかったが、それらはいずれも転座個体であった。(3)上記いずれの交配においても、交配に用いた親株の核型以外の核型をもつ子孫は見い出されなかった。このことは、相互転座染色体のゲノムは正常なゲノムと等しいゲノム量であることを示唆している。2.植物染色体の新しい分染法について検討した結果、分染の良否は染色体標本の良否、すなわち、その作成方法に依存し、G-バンド法による分染は酵素解離-火炎乾燥法が最適であることがわかった。しかし、安定したG-バンドを得る段階には達せず、トリプシン処理の条件(濃度、温度、時間など)について、さらに検討中である。3.相互転座染色体をホモにもつ個体(2n=4=【1g^(2g)】+【1g^(2g)】+【2g^(1g)】+【2g^(1g)】)を作出すべく、新たな交配を行った。
スタンダードにもとづく教員・学校管理職の質保証と育成支援システムの日米比較研究

2018年度は,国内の教員育成協議会及び教員育成指標に関わる調査を国内調査ユニットを中心に行った。国内調査ユニットでは2017年度より進めていた教員育成協議会に関わるヒアリング調査及び本研究における追加調査をふまえ,日本教育経営学会第58回大会(鳴門教育大学)での自由研究発表「教員育成指標にみる各教育委員会の求める教員像」(櫻井・阿内・佐久間)を行った。教員育成協議会のガバナンスに関わる調査では,千葉県(8月,他研究と合同実施),静岡県(9月),静岡市(9月),山口県(10月),熊本県(11月),熊本市(11月)を訪問し,ヒアリング調査を実施した。熊本県・熊本市を除いた調査結果は,日本教育行政学会第53会大会(静岡大学,10月)の自由研究発表において「教特法改正に伴う任命権者と関連アクターの「連携」に関する研究」(阿内・櫻井・佐久間)として報告した。学校管理職ユニットでは,福岡市(1月)及び香川県(2月),秋田県(3月)の担当者を対象に,教員・管理職育成指標に関するヒアリング調査を実施した。調査結果については、第2回研究会で報告した。この他,代表者は学校管理職に関連する原稿執筆(3報),講演・シンポジウム報告(5件)を実施した。並行して,2019年度の米国調査に向けた準備に取り組み,カリフォルニア州の教師教育及び教員免許システム等の文献調査,専門職団体である全米教職専門職基準委員会(NBPTS)に関する文献調査を実施し、論文化した(藤本)。国内調査ユニットを中心に,教員育成協議会及び教員育成指標に関わる調査及びその成果の速やかな公表を行うことが出来た。また,調査研究の過程で,教員育成指標を収集しデータセットを構築することができたため,次年度以降は教員育成指標の内容に関わる分析も可能となった。全体研究会も予定通り2度実施し,全体の進捗確認と2019年度に向けた調査計画の具体化,役割分担の見直し,第3回研究会に向けた作業課題の確認などを行うことができている。米国調査の依頼がやや遅れており,調査時期の決定に影響が出つつあるが,当初予定(9月)だけでなく,年度末(2月)も含めた調整を行うことで解消できると考えている。2019年度は海外調査に予算を充当するため,国内調査は代表者・分担者・協力者の勤務校近県を対象として進める。20182019年度にかけて,教員育成協議会及び教員育成指標がどのように運用されているのか,そこから見えてきた(予想される)成果や課題とはなにか,といった点を含めて2018年度の調査結果と突き合わせながら,教員育成協議会及び教員育成指標研究を深めたい。海外調査については,全体研究会とは別に調査参加者間で個別に連絡を取り合いながら調査内容を確定させる。それに関連して,カリフォルニア州の教員スタンダード及びそれに関わる制度史資料の翻訳を行い,同州に対する理解を深めるとともに,2020年度の研究成果報告に向けた成果物としたい。なお,同州の管理職スタンダードについては既に代表者が翻訳をしており,「『カリフォルニア州教育指導者専門職基準(CPSELs)』全訳」として公表している(2006年)2018年度は,国内の教員育成協議会及び教員育成指標に関わる調査を国内調査ユニットを中心に行った。

2019年度は海外調査に予算を充当するため,国内調査は代表者・分担者・協力者の勤務校近県を対象として進める。20182019年度にかけて,教員育成協議会及び教員育成指標がどのように運用されているのか,そこから見えてきた(予想される)成果や課題とはなにか,といった点を含めて2018年度の調査結果と突き合わせながら,教員育成協議会及び教員育成指標研究を深めたい。海外調査については,全体研究会とは別に調査参加者間で個別に連絡を取り合いながら調査内容を確定させる。それに関連して,カリフォルニア州の教員スタンダード及びそれに関わる制度史資料の翻訳を行い,同州に対する理解を深めるとともに,2020年度の研究成果報告に向けた成果物としたい。なお,同州の管理職スタンダードについては既に代表者が翻訳をしており,「『カリフォルニア州教育指導者専門職基準(CPSELs)』全訳」として公表している(2006年)
大腸菌ペリプラズムにおけるタンパク質ジスルフィド結合形成機構の解析

ジスルフィド結合は2つのシステインが酸化されて形成する共有結合である。多くの分泌タンパク質や膜タンパク質の細胞質外ドメインの構造中に見いだされ、これらタンパク質の立体構造形成や、生物機能の発現に重要な役割をはたしている。本研究では、DsbAとよばれる大腸菌の酵素が基質タンパク質にジスルフィド結合を導入する際に形成される反応中間体を生体内で検出するとともに、この中間体を経て基質タンパク質中にジスルフィド結合が形成される過程を追跡することに初めて成功した。更に、その中間体の解析から、分泌タンパク質の立体構造形成のメカニズムについて様々な新知見を得た。ジスルフィド結合の形成は、産業上有用なタンパク質を含む、多くの分泌タンパク質が正しい立体構造を形成する上で必須のステップである。従って、その仕組みの理解は基礎と応用の両面かち重要である。その理解に向けて以下の解析を行った。1.大腸菌ペリプラズムでは酵素DsbAが分泌タンパク質にジスルフィド結合を導入する。その反応過程で、DsbAと基質が分子間ジスルフィド結合で連結された中間体を形成する。生体内で進行するジスルフィド結合形成の仕組みを理解するためには、この中間体を検出し解析することが必要である。しかし、この中間体は検出が難しく、その解析は遅れていた。本研究において、研究代表者らは、大腸菌の分泌タンパク質のひとつ(PhoA)において、ジスルフィド結合形成反応中間体のひとつを生体内で検出するとともに、この中間体を経てジスルフィド結合を形成する過程を追跡することに世界で初めて成功した。中間体の解析から、ジスルフィド結合形成過程に関して様々な新知見を発見し論文として報告した。2.Impは大腸菌の外膜に局在するβバレル型のタンパク質である。分子内には2組のジスルフィド結合が存在するが、その形成には上記のDsbAだけでなくペリプラズムの分子シャペロンである、SurAが必要であることが予備的な実験から明らかになっている。分子シャペロンを必要とするこのユニークな、Impにおけるジスルフィド結合形成の仕組みを理解するために、まず、Imp分子内に形成されるジスルフィド結合がどのシステイン間に形成されているのかを明らかにした。そのためには、Impの点変異体と生化学的手法を利用した。この知見はImPにおけるジスルフィド結合形成を理解する上で必須の情報であり今後の解析において重要になってくる。その理解に向けて平成22年度は以下の解析を行った。1.本研究では、これまでに、大腸菌分泌タンパク質PhoA(2個のジスルフィド結合をもつ)のC末側のジスルフィド結合を形成する際に生じる中間体(酵素・基質複合体)を検出しその解析から多くの知見を得た(前年度、Cell誌に発表)。しかし、タンパク質の個々のジスルフィド結合によっては、その形成過程で生じるはずの中間体の寿命が非常に短くその検出が困難なため研究を進める上での障害になっていた。そこで、今年度、実験手法の改善を進めた結果、これまで検出できなかったいくつかの短寿命の中間体を生体内において新たに検出することに成功した。このような技術的なブレークスルーによって初めて私はPhoAのN末側のジスルフィド結合が形成される際の中間体を検出することに成功した。2.Imp(LptD)は大腸菌外膜に局在するβ-バレル型のタンパク質であり分子内に2組のジスルフィド結合をもつ。しかし、Impのもつ、2組のジスルフィド結合が、どのような仕組みで形成されるかは未だ不明である。今年度は、上記と同様の方法により、Impにおけるジスルフィド結合形成の中間体と考えられる分子を生体内で検出することに成功した。今後は、この分子の構造と挙動を詳細に解析し、その形成機構を調べていく予定である。3.大腸菌の内膜にはシステインのシャトルシステムが存在すること、および、このシステムがジスルフィド結合形成促進酵素DsbAの活性化状態に影響を及ぼしうることを世界で初めて発見しその内容を論文にまとめ、JBC誌に報告した。大腸菌ペリプラズムでは、DsbAが基質である分泌タンパク質にジスルフィド結合を導入する。本研究ではそのメカニズムを明らかにすることを目的にしている。今年度は、主に,前年度に引き続き次の2つのタンパク質について解析をおこなった。(1)大腸菌外膜βバレルタンパク質LptD(LptDとImpは同一のタンパク質;以下、LptDを使います)LptD/LptE複合体は大腸菌の外膜でリポ多糖を運ぶためのトランスロコン(輸送装置)として機能する。このうち、LptDは、分子内に2組のジスルフィド結合をもつ。

本研究でLptDの生合成の過程で形成するジスルフィド結合形成中間体の構造を詳しく調べたところ、最終的な局在部位である外膜への輸送と、パートナーであるLptEとの複合体形成に依存して、LptD分子内のジスルフィド結合の再配列が誘起され、LptDが活性型のタンパク質に折り畳まれることが分かった。複合体中、LptD部分がリポ多糖を輸送するための孔を形成するのに対して、LptE部分は孔を制御するための栓として働く。よって、このジスルフィド結合形成システムは、LptDの無秩序な活性化を抑制し、LptDが機能すべき場所で、適切な制御因子の存在下、活性化し、働くことを可能にする仕組みだととらえることがでる。この成果は2012年9月にScience誌に発表した。(2)大腸菌ペリプラズム酵素PhoA前年度私はPhoAのN末側のジスルフィド結合が形成される際の中間体を検出することに成功した。本年度は、この中間体の構造を調べた。その結果、ジスルフィド結合を形成するPhoAのN末側の2個のシステインのうちの特定のシステインだけがDsbAとの共有結合複合体の形成に使われることが判明した。なぜ、基質上の特定のシステインのみが酵素との中間体形成に使われるのかは今後の重要な課題である。23年度が最終年度であるため、記入しない。
結晶化状態図にもとづく稀土類・鉄基新磁石合金の開発

希土類と鉄を含む合金系で新しい硬磁気特性を持つ合金を結晶化状態図の解明を通じて開発し、あわせて、その磁性の起源を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、まとめの年度として液体急冷して得られるアモルファスFーNdーB合金の結晶化状態図を広い組成範囲にわたって確定した。即ち、1050at%Nd、1050at%Bのほぼ全域でアモルファスが形成されるがそれら3元合金に各組成において晶出する結晶相の同定を準安定相を含めて行った。特に高い保磁力を生じる起源であるNd_2Fe_<14>B相、および新しい準安定相であるNd_3Fe_<23>B_2、NdFe_<12>B_6については、その領域と晶出プロセスを詳しく解析した。また、磁気特性との関係についても考察した。上記結晶化状態図の解析にもとずき、FeーNdーB合金のBの代わりに、周期律表で隣りあった元素であるC、Al、Siを一部置換した合金系において、磁気特性を調べたところ、これらの置換元素のいずれにおいても高磁気特性が見いだされた。今後、研究を継続してその起源と磁気特性の関係を解明する予定である。希土類と鉄を含む合金系で新しい硬磁気特性をもつ合金を結晶化状態図の解明を通じて開発し、あわせて、その磁性の起原を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、主として、NdーFeーBおよびPrーFeーB三元素及びそれぞれにCoを添加した四元素について、アモルファス形成能と結晶化プロセスを調べ、あわせて、結晶化に及ぼす磁場の効果について調べた。また、アモルファスNdーFe二元素の硬磁気特性の起原についてモデル計算を行った。上記三元素および四元素については、Fe寄りの広い組成領域及びCoを50%までFeと置換した組成において、アモルファス単相が実現された。その結晶化温度はNd、B量の増加とともに、またCo置換量の増加とともに低下することが示された。また、Coを40%、50%置換した合金では、従来のX線回折ピークで同定できない新しい相が出現していることが見出された。高Co組成では、晶出するNd_2(Fe、Co)_<14>B相のキュリー温度が高くなることが期待されるので、キュリー温度以下で磁場中結晶化を試みたが、上述の未知相の出現のため、磁場効果については明確な知見が得られていない。アモルファスNdーFe合金は低温で高い保磁力を示すが、これは、アモルファス相中のNd原子の大きな磁気異方性によるものであることがわかった。磁気異方性エネルギー、NdーFeおよびFeーFe間の交換相互作用エネルギーをパラメータとしてモデル計算を行い、磁化曲線および熱磁曲線の実験データをよく再現できることを示した。
3次元を検出する新しい原理の光学顕微鏡で解明する膜超分子モーターの作動原理

新しい光学顕微鏡技術を用い、膜超分子モーター(主にFoF1-ATPase)の作動原理について、分子のレベルにおける解明を試みた。タンパク質の部分的な領域が機能する瞬間のダイナミクスが可視化され、化学反応と対応づけることもできた。さらにキネシン-微小管系におけるコークスクリュー運動の直接可視化にも成功した。これらの技術や成果は「1分子構造生物学」という新しい学問領域に発展する可能性がある。本研究課題では、これまでに開発を進めてきた新しい光学顕微鏡技術を用い、膜超分子モーター(主にFoF1-ATPase)の作動原理について、1分子のレベルで解明することを目的とする。研究代表者の代表的な特許として、(1)粒子の運動を3次元で検出することのできる光学系、および(2)色素1分子の角度を高い精度で決定できる全反射型顕微鏡がある。これらの技術について、空間分解能と時間分解能の2点について性能を向上させ、光学顕微鏡の新しい手法を切り開く。そしてこの手法を通じて、蛋白質の内部における特定の部位の構造変化の検出に応用する。ダイナミックな構造変化が期待される部位を1個の蛍光色素で標識し、その部位のわずかな動きが定量的に捉える。従来はNMRやX線結晶解析でしか議論されなかった蛋白質の構造変化について、活性を持った1分子を対象に研究を行うことができるようになるはずである。本研究課題の目標は、独自の光学顕微鏡技術を用い、膜超分子モーター(主にF_0F_1-ATPase)の作動原理について、1分子のレベルで解明することである。本研究期間中に、研究代表者の光学系の技術を発展させながら、分子モーターの特徴的な動きを定量的に解析することができた。主な研究成果は以下にあげる。(1)F_1-ATPaseの回転の3次元観察。F_1-ATPaseは回転分子モーターであり、ATPを分解するエネルギーを用いて回転軸であるγサブユニットを一方向に回転させる。この正確な回転平面を、個々の分子を対象にして決定し、軸の倒れを正確に見積もることができた。(2)リニア分子モーターによって滑り運動する微小管の動きの3次元観察。この生物試料は膜超分子モーターには属さないものの、開発している装置のスペックを正確に評価する上で重要な基礎研究である。コナミドリムシから精製したダイニンモーター(dynein c)と、ヒト由来のキネシンモーターでは、微小管の振る舞いに大きな違いがあることが分かった。(3)F_1-ATPaseのβサブユニット内の構造変化の可視化。これは本課題の研究代表者によるH15-18年度のさきがけ研究を発展させた内容であり、本課題においては、研究分担者の政池知子氏により新しい切り口からの実験が進められている。独自の全反射型顕微鏡を用いた測定手法は共通しているが、ATP分解の遅い変異体と野生型を組み合わせた、ハイブリッド蛋白を用いている点に特徴がある。現在までに、βサブユニットの中間的な化学状態と構造を比較する上での、前段階的な結果が得られた。以上のような研究を進めることで、蛋白の部分的な領域が機能する瞬間のダイナミクスについて、1分子のレベルで議論するための技術を確立していく。本研究期間中に、研究代表者の光学系の技術を発展させ、得られた新しい知見を学会で発表した。(1)F_1ATPaseの回転における回転半径の変化の定量化。F_1ATPaseは回転分子モーターであり、ATPを分解するエネルギーを用いて、回転軸であるγサブュニットを一方向に回転させる。分解の中間状態がモニターできる変異体を用い、軸の倒れが1.5°生じることを見いだした。(2)リニア分子モーターによって滑り運動する微小管の回転。(3)F_1ATPaseのβサブユニット内の構造変化の可視化。独自の全反射型顕微鏡を用いて、ATP分解の遅い変異体と野生型を組み合わせたハイブリッド蛋白を観察し、回転を生み出すための構造変化を異なる2つの化学状態において決定することができた。また3つのβサブユニットがどのように協同的に動いているかも明らかになり、これまでに報告されている結晶構造と比較しながら回転の作動原理を議論することが可能になった。以上の研究は、タンパク質の部分的な領域が機能する瞬間のダイナミクスについて、1分子のレベルで調べるという新しい学問領域に発展する可能性がある。「1分子構造生物学」という分野の開拓を目指し、研究を発展させていきたい。

本研究課題の目標は、独自の光学顕微鏡技術を用い、膜超分子モーター(主にF_0F_1-ATPase)の作動原理について、1分子のレベルで解明することである。本研究期間中に、研究代表者の光学系の技術を発展させ、重要な2つの成果を論文として発表した。(1)3次元位置検出顕微鏡の応用例として、リニア分子モーターであるキネシン・微小管系における回転成分を検出する実験を行った。これはH19年1月より、本研究に科研費研究員として参画した矢島潤一郎氏(現・学習院大学博士研究員)が中心となって進めた研究である。量子ナノクリスタルの動きを通じて、微小管のコークス列ユー状の動きを精度良く検出する実験系が完成された。これにより、細胞分裂に関与するリニアモーターEg5が回転モーターとして機能する様子が、ありありと画像化された。この研究は、国内(矢島氏は生物物理学会若手奨励賞を受賞、H19年度)においても国外においても高い評価を得ている。(2)化学状態と蛋白質内部のコンフォーメーション変化がどのように対応しているかは、生物物理学における最重要課題の1つである。研究分担者(H20年度まで)の政池氏が中心となって、初年度よりこの研究を進めてきた。色素の振動モーメントの向きを、特殊な全反射型顕微鏡で可視化するという方法(研究代表者の西坂が発明)を用い、F1-ATPaseの構造変化を、特定の領域に限定して可視化することに成功した。βサブユニットのC末端ドメインの構造変化について、1分子のレベルで再現性良く検出でき、さらにハイブリッドのミュータントを用いることで化学状態とのカップリングも明らかにできた。領域発足2年目になった時点で、テータを統計的に解釈するための解析が進んだため、関連成果を発表した。本研究課題の目標は、独自の光学顕微鏡技術を開発することで、膜超分子モーター(主にF_0F_1-ATPase)の作動原理について1分子のレベルで解明することである。2009年度においては、3次元を測定する手法の分子モーターへの応用として、以下の4つの研究を発展させた。(1)MycoplasmaMobileのゴーストが発生する力の3次元測定。モービレとガラスが相互作用する角度に応じて、力の増減が認められた。(2)キネシンと微小管の3次破断力の測定。2次元方向の力と比較して大きな違いは見られなかったが、計測系のブラッシュアップが順調に進められた。(3)F_1-ATPaseの回転軸への応用。従来は、対物レンズそのものを水中の試料に対して動かすことで、その変位に応じた負荷を加えるという測定方法であった。ただしこの方法では、測定中に試料面を相対的に移動させるため、その移動に付随する変位のノイズが計測に加わってしまう。そこで新しい方法として以下の2つを検討した。(A)光学系内の集光レンズをアクチュエイターで制御し、レーザーの集光位置のみを光軸方向に動かす;(B)レーザーの強度だけを変化させ、時間と共に増加するような負荷を発生させる。どちらの場合においても、試料の位置も対物レンズの位置も動かす必要がないため、再現性の良いデータが取得できるようになった。(4)繊毛運動の3次元解析。哺乳類の単離気道上皮繊毛の動きについて、共同研究グループより試料を提供してもらい、解析を行った。
クロダネカボチャの根の低温耐性に関与する遺伝子の発現に関する研究

本年度は、異なる根温で生育した根のmRNAによるin vitro翻訳生成物について調査する予定であったが、予備実験が予想外に手間取り、最近になってやっと再現性のあるデータを得ることができるようになった。現在、14°Cと23°Cで2、4、6日間生育させた根と14°C・6日間ののち23°Cに移して2日間生育させた根から精製したmRNAによるin vitro翻訳反応の生成物について調査を始めている。そこで、この報告書では、上記の実験と平行して行った『低根温遭遇によるクロダネカボチャの根のRNA濃度増大の機作』について調べた研究の結果を報告する。クロダネカボチャは低根温遭遇により根のRNA濃度が顕著に高まるが、この研究では、根のリボヌクレアーゼ及びRNAポリメラーゼ活性(各酵素の最適温度と根の生育温度で測定)の低根温遭遇後の変化を調べた。最適温度で測定したリボヌクレアーゼ活性は、クロダネカボチャでは低根温遭遇根のほうが低かったが、キュウリでは低根温遭遇根のほうが高かった。生育温度で測定した場合には、両作物とも低根温遭遇根のほうが低く、低根温遭遇後の変化はみられなかった。一方、RNAポリメラーゼについては、最適温度で測定した活性は、クロダネカボチャでは低根温遭遇根のほうが明らかに低かったのに対して、キュウリではリボヌクレアーゼと同じく低根温遭遇根のほうが幾分高かった。しかし生育温度で測定した活性は両作物とも低根温遭遇根のほうが低く、またキュウリでは低根温遭遇後の変化はみられなかったのに対して、クロダネカボチャでは低根温遭遇の伴って次第に増大した。両酵素の活性の比率とRNA濃度の間には密接な正の相関が認められた。以上の結果低根温遭遇に伴うクロダネカボチャの根のRNA濃度の増大にはRNAポリメラーゼ活性の増大が関与していることが明らかになった。低根温(14°C)および高根温(23°C)で生育したクロダネカボチャとキュウリの根のタンパク質の含有率と組成を比較して、クロダネカボチャの根の低温耐性の機作をタンパク質代謝の面から明らかにしようとした。1.酵素タンパク質を主とする可溶性タンパク質含有率は、クロダネカボチャ、キュウリの根ともに、低温遭遇によって次第に増大したが、その程度はクロダネカボチャで明らかに大きかった。一方、膜タンパク質を主とする難溶性タンパク質含有率は、低根温で生育したクロダネカボチャの根では可溶性タンパク質と同様に低根温遭遇日数とともに直線的に増大したのに対して、キュウリの根ではほとんど増大しなかった。2.根温14°Cで6日間生育したクロダネカボチャを根温23°Cに移してデハ-ドニング処理したところ、2日後には可溶性・難溶性の両タンパク質ともに、根温23°Cで生育した根の含有率にまで低下した。3.SDSーPAGEによって根の可溶性タンパク質の組成を調べたところ、クロダネカボチャの根では少なくとも7本のタンパク質バンドが低温遭遇によって強く染色され、そのうち、1400KDと50KDのタンパク質は高温区の根では存在しなかった。これらの変化は低温遭遇6日目に顕著にみられた。デハ-ドニング処理によって7本のバンドのうちの3本(1400,67,50KD)が顕著に弱くなった。これらのバンドがクロダネカボチャの根の低温耐性に何等かの関係を持つ可能性がある。なお、オファ-レルの二次元電気泳動においても類似の結果が得られた。これに対して、キュウリの根においてはタンパク質組成は顕著には変化しなかった。4.次年度には、異なる根温で生育したクロダネカボチャのmRNAによるin vitroでの翻訳反応に生成物を調べることによって、低温遭遇によってクロダネカボチャの根で発現する遺伝子の性質を解明したい。

両酵素の活性の比率とRNA濃度の間には密接な正の相関が認められた。以上の結果低根温遭遇に伴うクロダネカボチャの根のRNA濃度の増大にはRNAポリメラーゼ活性の増大が関与していることが明らかになった。
乳児の泣きへの見極めを促す母親支援ガイドラインの開発

本研究は、育児中の母親を支援するためのプログラムとして、乳児の泣きへの見極めを促すガイドラインの開発を目的とした研究である。泣きの見極め過程を提示したガイドラインを作成するにあたり、これまでに母親がいつ頃どのように乳児の泣きのみきわめができていくのか、文献およびこれまでの調査データの分析結果より明らかにした。本研究は、育児中の母親支援を目的に、乳児の泣きの見極めの過程を明らかにし、その過程を提示したガイドラインの作成と臨地での適用を検証するものである。本年度は、初年度として、母親がいつ頃、どのように乳児の泣きの見極めができていくのかを文献およびこれまでの調査データから明らかにした。これまでの縦断的な調査データを整理・分析し、以下の結果を得た。生後1年時において、出生時から生後1年を振り返ると、泣きの意味が分かるようになった時期は、初産婦は経産婦より遅く、78ヶ月頃から1年であること、また、乳児の泣きで最も困難を感じた時期は、初産婦・経産婦ともに出生後から23ヶ月頃までが多く、1年時においても2割程度の母親が乳児の泣きに戸惑いを感じている現状が明らかとなった(つるま保健学会誌35巻1号投稿中)。これは、乳児の泣きの意味の見極めが出生後から23ヶ月頃までは極めて困難であることや泣きの意味が判明し、困難を感じなくなるまでには半年以上(78ヶ月頃)を要し、中には1年を経ても乳児の泣きに戸惑う母親が少なからず存在することを意味しており、母親支援をするうえで重要な示唆と言える。ガイドライン作成にあたっては、看護関係のガイドラインを数多く手がけている聖路加看護大学の森教授から助言・指導を受けるとともに、国内のガイドライン関係資料を収集した。来年度は、今年度の分析結果ならびに既存のガイドライン資料を基に、乳児の泣きの見極め過程をモデル提示したガイドライン作成に着手する予定である。本年度は、これまでの縦断的な調査データを整理・分析して得た結果を基に、母親がいつ頃、どのように乳児の泣きの見極めができていくのか、母親の見極め過程のモデル化に着手した。生後1年時において、出生時から生後1年を振り返ると、泣きの意味が分かるようになった時期は、初産婦は経産婦より遅く、78ヶ月頃から1年であること、また、乳児の泣きで最も困難を感じた時期は、初産婦・経産婦ともに出生後から23ヶ月頃までが多く、1年時においても2割程度の母親が乳児の泣きに戸惑いを感じていたという結果をまとめ、つるま保健学会誌35巻1号に採択された。これは、乳児の泣きの意味の見極めが出生後から23ヶ月頃までは極めて困難であることや泣きの意味が判明し、困難を感じなくなるまでには半年以上(78ヶ月頃)を要し、中には1年を経ても乳児の泣きに戸惑う母親が少なからず存在することを意味していた。このことは、母親がいつごろ乳児の泣きを見極められるようになるかという過程が提示されたことで、育児中の母親を支援をするうえで重要な示唆と言える。ガイドライン作成にあたっては、国内のガイドライン関係資料を収集した。既存のガイドライン資料を基に、乳児の泣きの見極め過程をモデル化するために、母親が活用できるような平易な文章表現になるように連携研究者とともに概念図の作成を行っているところである。泣きの見極めの過程を提示したガイドラインを作成するにあたり、これまでに母親がいつ頃、どのように乳児の泣きの見極めができていくのか、文献およびこれまでの調査データの分析結果より明らかにした。母親による児の泣きの見極め過程は、初産婦と経産婦で異なり、泣きの意味が分かるようになる時期は初経産の場合は、経産婦より遅れ、個人差はあるものの、半年から78か月、1年を要することもあった。乳児の泣きで最も困難を感じた時期は、初産婦、経産婦ともに出生後から23か月頃までが多く、1年時においても2割程度の母親が泣きに戸惑いを感じる経験をしていた。このことは、生後1年頃でもすべての泣きに対し、見極められるということではなく、時には泣きの意味が分からないこともあるということを示すものである。したがって、これらの結果を、時期別にわかりやすくモデル化するための作業を行った。母親が見てわかりやすいものとなるよう、試行を続けている。このモデル化により、母親がいつの時期は、泣きの意味が分からなくても自分だけがわからないのではなく、多くの母親達も同じように経験しているということがわかると安心につながり、また、いつ頃になると、泣きの意味が分かるようになるという見通しがたてやすくなり、泣きに対しての戸惑いや困難さから引き起こされる育児不安の解消、予防に貢献できるものと考える。

本年度は、これまでの縦断的な調査データから、出生後から生後1年までの間の母親の児の泣きの見極め過程のモデル化を行い、ガイドライン作成に着手した。連携研究者と協議した結果、以下のように見極め過程をモデル化した。母親による児の泣きの見極め過程は、初産婦と経産婦で異なり、泣きの意味がわかるようになる時期は個人差はあるものの、初産婦でおおよそ半年から78か月頃、経産婦では初産婦に比べてこの過程が短縮化する傾向にあることを示した。すなわち、経産婦の場合は、半年を経過せずとも、おおよその泣きの意味を見極められる。しかし、すべての泣きに対して見極められるというわけではなく、時には生後1年ごろでも泣きの意味がわからないことがあることもあり得る。上記のような見極めのモデル化を基に、母親のための指針として役立つガイドラインの作成中である。研究室のホームページを立ち上げたので、今後、ガイドラインの試作を提示する予定である。同時に、育児中の母親から意見聴取する予定である。より多くの母親の意見を反映し、母親が自分だけが児の泣きの意味がわからない、泣きの見極めができない、と悩まなくていいように、多くの母親に共通していることとして提示できる。このことは、育児に困難感を感じている母親の大きな支えとなる点で、有意義であり、育児支援に大きく貢献できるものと考える。泣きの見極め過程については明らかにできたが、モデル化として概念図作成途中であり、ガイドライン完成に至っていないため。25年度が最終年度であるため、記入しない。ガイドラインの試作段階であるという点では、やや遅れているが、ガイドラインを公表する下地はできているため、おおむね順調に進展していると考えられるため。連携研究者を1名増員し、連携研究者複数とともに協議を重ね、母親自身が活用できるガイドラインの完成をめざす。連携研究者を1名増員することで、連携研究者複数とともに協議を重ね、研究遂行に寄与できるものと考える。
妊娠時インフルエンザウイルス感染重症化に関与する自然免疫リンパ球(ILC)の解析

2009年にパンデミックを引き起こしたインフルエンザウイルスは妊婦をはじめとした、基礎疾患のある人、乳幼児などで重症化が報告されている。幸い本邦では、妊婦の死亡は報告されていないが、海外では死亡や入院率の増加が報告されている。本研究では、2009年にパンデミックを引き起こしたH1N1株であるA/Kyoto/KU4/2011(K4)を用いて妊娠感染動物モデル作製し、ウイルスの感染初期に重要な役割を果たす自然免疫系の一つである自然免疫リンパ球(ILC)に着目し、妊娠中のインフルエンザウイルス感染が母児に及ぼす影響と重症化するメカニズムの解明を目的とした。H1N1インフルエンザウイルスに感染した非妊娠マウスでは、著しい体重減少を認めた。妊娠マウスでも、著しい母体重の抑制が認められた。胎仔重量の抑制が認められたが、胎児数に違いは認められなかった。肺組織において感染防御に重要な働きをするIFN-βの発現を検討したところ、非妊娠マウスではH1N1の感染により300倍程度の増加が認められた。一方、妊娠マウスでは3000倍程度まで増加していた。ILCは3つのグループに分類されるため、それぞれの転写因子であるT-bet(ILC-1)、GATA-3(ILC-2)およびRORγt(ILC-3)の発現を検討した。非妊娠マウスと妊娠マウスで発現が異なったのはGATA-3であり、感染妊娠マウスで増加しており、ILCの関与が示唆された。また、GATA-3はTh2の転写因子でもあり、妊娠中はThのバランスがTh2になることが知られているが、インフルエンザウイルスの感染により、さらにGATA-3が誘導されていた。また、感染妊娠マウスでは、Foxp3、IL-10などが誘導されており、妊娠を維持する免疫応答と感染防御に対する免疫応答の違いが考えられた。2009年にパンデミックを引き起こしたインフルエンザウイルスは基礎疾患のある人、乳幼児、妊婦などで重症化が報告されている。しかし、なぜ重症化を引き起こしたのか、そのメカニズムは未だ解明されていない。高齢出産、少子化傾向にある本邦において、インフルエンザウイルス感染による妊娠時の重症化メカニズムの解明は急務である。本研究では、2009年にパンデミックを引き起こしたH1N1株であるA/Kyoto/KU4/2011を用いて妊娠感染動物モデル作製し、自然免疫系の一つである自然免疫リンパ球(ILC)に着目し、妊娠中のインフルエンザウイルス感染が母児に及ぼす影響と重症化するメカニズムの解明を目的とする。本年度は、非妊娠マウスと妊娠マウスの各組織における自然免疫リンパ球(ILC)のNCRs発現検討と各組織から分離した細胞のサイトカイン産生能を検討を行うために肺、脾臓、胎盤(妊娠マウス)からの自然免疫リンパ球(ILC)を含む細胞の分離方法を検討した。分離には、コラゲナーゼを用い、パーコールでの比重遠心の濃度を検討した。フローサイトメーターを用いて、脾臓、胎盤から分離した細胞の表面マーカーの検討を行った。次に、サイトカイン産生細胞の同定をするために、サイトカイン産生細胞を同定するために、各組織から分離した細胞をPMA、Ionomycin、Brefeldin Aを添加し、試薬濃度や培養時間等の条件検討を行い、フローサイトメーターを用いて、サイトカイン産生細胞を検討した。非妊娠マウスと妊娠マウスの脾臓から細胞を分離し、フローサイトメーターでT細胞、B細胞、NK細胞、NCR(natural cytoxicity receptor)の発現検討を行なった。妊娠マウスの胎盤組織からコラゲナーゼと比重遠心法を用いた細胞分離方法を確立した。胎盤から分離した細胞ではT細胞やB細胞よりもNK1.1陽性のNK細胞が多く存在していた。肺組織からの細胞分離方法を検討する予定であったが、胎盤と同様の方法で行ったところ、予想以上に分離できた細胞数が少なく、今後、さらなる分離方法の検討が必要となる。この点がやや遅れている原因である。脾臓細胞を用いて、サイトカイン産生の培養条件の検討を行い、至適濃度、至適培養時間を確立したが、胎盤および肺組織から分離した細胞ではまだ検討を行っておらず、この点がやや遅れている原因である。ウイルスの感染初期には、まず自然免疫系が誘導される。その一つとして、自然免疫リンパ球(ILC)がある。本年度は、インフルエンザウイルスを非妊娠マウスと妊娠マウスに感染させ、肺組織における自然免疫リンパ球(ILC)におけるサイトカインとサイトカイン産生に関与する転写因子の発現をqPCRで検討し、同時にマイクロアレイ解析を行った。

妊娠中のインフルエンザウイルス感染により、感染防御に重要な働きをするIFN-βが著名に増加していることが分かった。通常の状態(非妊娠時)では、インフルエンザウイルス感染で300倍程度の増加であるが、妊娠中は3000倍程度にまで増加していた。また、生体の恒常性を保つために重要な役割を担っている制御性T細胞などが増加していることが分かった。非妊娠マウスと妊娠マウスの肺組織からRNAを抽出し、自然免疫リンパ球(ILC)から産生されるサイトカインやサイトカイン産生に関与する転写因子の発現をqPCR法で検討した。非妊娠マウスでは、インフルエンザウイルスの感染により、制御性T細胞(Treg)の転写因子であるFoxp3の発現が低下していた。IL-1β、IL-6やIL-17Aは感染により発現が増加していた。一方、妊娠マウスでは、インフルエンザウイルスの感染により、Foxp3の発現が増加しており、Tregの増殖因子の一つであるIL-10の発現も増加していた。IL-6は、非妊娠感染マウスと同様にインフルエンザウイルスの感染に寄り発現増加が認められたが、IL-1βやIL-17Aの発現は感染による変化を認めなかった。また、ウイルス感染時に関与するIFNについて、検討したところIFN-γは、非妊娠マウス・妊娠マウスでインフルエンザウイルスの感染により同程度の増加が認められた。IFN-βも同様に増加を認めたが、非妊娠マウスでは感染により300倍程度の増加であったが、妊娠マウスでは3000倍程度まで増加していた。このことから、妊娠時のインフルエンザウイルス感染により母体の免疫応答が変化していることが分かった。2009年にパンデミックを引き起こしたインフルエンザウイルスは妊婦をはじめとした、基礎疾患のある人、乳幼児などで重症化が報告されている。幸い本邦では、妊婦の死亡は報告されていないが、海外では死亡や入院率の増加が報告されている。本研究では、2009年にパンデミックを引き起こしたH1N1株であるA/Kyoto/KU4/2011(K4)を用いて妊娠感染動物モデル作製し、ウイルスの感染初期に重要な役割を果たす自然免疫系の一つである自然免疫リンパ球(ILC)に着目し、妊娠中のインフルエンザウイルス感染が母児に及ぼす影響と重症化するメカニズムの解明を目的とした。H1N1インフルエンザウイルスに感染した非妊娠マウスでは、著しい体重減少を認めた。妊娠マウスでも、著しい母体重の抑制が認められた。胎仔重量の抑制が認められたが、胎児数に違いは認められなかった。肺組織において感染防御に重要な働きをするIFN-βの発現を検討したところ、非妊娠マウスではH1N1の感染により300倍程度の増加が認められた。一方、妊娠マウスでは3000倍程度まで増加していた。ILCは3つのグループに分類されるため、それぞれの転写因子であるT-bet(ILC-1)、GATA-3(ILC-2)およびRORγt(ILC-3)の発現を検討した。非妊娠マウスと妊娠マウスで発現が異なったのはGATA-3であり、感染妊娠マウスで増加しており、ILCの関与が示唆された。