hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨粗鬆症の病態成立に関する分子生物学的機構の解明

本基盤研究においては、骨粗鬆症の病態生理学の基礎となる骨芽細胞・破骨細胞の研究を展開した.その結果、本研究による現在までの骨吸収に関する研究領域の成果としては,カルシウム向性制御因子である副甲状腺ホルモン、ビタミンDやTGFβを含むホルモンおよびサイトカインによって制御されるオステオポンチンのノックアウトマウスを作成し(Journal of Bone and Mineral Research,1998)、このマウスにおいては、閉経後骨粗鬆症モデルを作成すると、骨吸収が明らかに抑制されることから、オステオポンチンが骨粗鬆症の成立の上で重要な促進的役割を持つ分子であることを発見した(Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A.,1999).さらに本研究の成果として、この重力などのメカニカルストレスがオステオポンチンとKlotho遺伝子がを介する制御(Journal of Experimental Medicine,2001)(Journalof Endocrinology,2001を明らかにした。本基盤研究A(2)の遂行により、骨粗鬆症においてて骨形成・吸収・平衡バランスと老化の3つの主要な局面において中枢的な役割を持つ遺伝子を現在までの研究で解明し、個々の遺伝子の機能の解析に成果を上げた(英文原著39件,国際学会発表57件,受賞13件)。平成9年度においては、骨芽細胞の特異的転写因子の解析の目的で、骨芽細胞においてその分化決定の主要な働きをするRuntドメインを持つ転写因子であるCBFA1の発現に着目し、Runtドメインを共有する遺伝子の発現の探索を行った。Runtドメイン遺伝子CBFA/OSF2はそのノックアウトによって骨形成能が完全にブロックされ、軟骨までは形成されるが、骨は形成されない。CBFAの発現パターンを検討すると、その発現はCBFA/PEBP2αA1とCBFA/OSF2の2つのアイソフォームの発現として観察されている。平成9年度においてはまずこのCBFAの発現を骨芽細胞や骨芽細胞に分化する能力を持つC3H10T1/2細胞またNIH3T3細胞、更に骨芽細胞様細胞株としてROS17/2.8、MC3T3E1細胞を用いて検討した。これらの検討により、CBFA/PEBP2αAが構成的に約6.2kbのバンドとして発現していることが確認され、更に骨芽細胞分化を強力に促進するBMPのグループの中でも特にその作用が通常のBMP2よりも10倍以上高いBMP4/7を用いることによって、CBFA/PEBP2αAの発現が強力に促進されることが確認された。その発現はBMP2によってはほとんど影響を受けず、BMP4/7の特異的な作用と考えられた。CBFA/PEBP2αAを強制発現することにより、このアイソフォームの機能を検討した。その結果、ROS17/2.8においては元々強力に発現するCBFAの作用の結果、I型コラーゲンやオステオカルシン、アルカリフォスファターゼ、オステオポンチンが高いレベルで発現しているのに対し、強制発現したCBFAによってコラーゲンが抑制され、またオステオカルシンも抑制傾向を見せた。一方、MC3T3E1細胞では、コラーゲンの発現レベルはCBFA/PEBP2αA1によって抑制され、ROS17/2.8と同じ傾向を示す一方、オステオポンチンはこの細胞においては強力に発現促進を受けることが明らかとなった。更にNIH3T3やC2C12細胞においてもI型コラーゲンの発現レベルはCBFA1/PEBP2αAの強制発現によって抑制されたが、オステオポンチンのレベルに関しては、C2C12では抑制傾向が見られた。以上の点から考え、骨芽細胞特異的な転写因子であるCBFA/OSF2はそのN端の87個のアミノ酸を以って、恐らく骨芽細胞特異的なセットの他の転写因子と蛋白・蛋白の相互作用を持って転写を制御することが考えられた。破骨細胞の分化決定にかかる転写因子としてはMITFについてその発現レベルを検討し、特に新しい抗体を得て、このMITFが骨芽細胞には発現せず、破骨細胞に特異的に発現すること、但しB16細胞などの非破骨細胞の株においても一部発現する点を明らかにした。MITFは破骨細胞の機能を担う分子をコードする遺伝子の転写に関わると考えられ、今後この点を検討する予定である。

骨芽細胞ならびに破骨細胞の機能を結ぶ液性の因子についての検討は、現在新規の遺伝子の発現に対してその発現を抑制するトランスジェニックマウスを用いた実験を行って検討した。この分子は膜蛋白でありながら、膜結合ドメインが切断されて、液性の蛋白として働き、骨芽細胞や破骨細胞の機能の制御に関わる分子であると考えられた。平成10年度においては、骨形成期にあるマウス胎児のcDNA libraryを用いて、このlibraryに発現するRNAよりCBFAとホモロジーを持つ分子のクローニングを行った。これらのlibraryはCBFAのプローブによって認識される数個のクローンを持つことが確認され、これらのクローンについて二次、三次のスクリーニングを行った結果、安定したhybridizationを示すクローンを分離することができた。そのcDNA配列の解析を行い、この分子の中に新規の遺伝子の存在する可能性が推察された。さらにCBFAのアイソフォームであるCBFA-PEBP2αAlの存在を、骨芽細胞とその類縁である軟骨細胞TC6のRNAを用いて解析した結果、TC6についてこのPEBP2αA型のアイソフォームが、CBFAの骨芽細胞特異的なアイソフォームであるCBFA-OSF2型よりも数十倍多く発現することが確認された。CBFAのこのアイソフォームの発現レベルが骨芽細胞および軟骨芽細胞へのそれぞれの分化の特異性を決定する役割を持つか否かについて現在検討している。次に、破骨細胞については、Helix-Loop-Helix型転写因子であるMITFについてその発現レベルが骨髄細胞において確認され、また、マクロファージ細胞株であるC7細胞についてもその発現が確認できた。破骨細胞の分化に関わるRANKLやその結合分子としてのリセプターであるRANK(即ちODFR/TRANCER)についての発現を検討し、その発現が早期老化症状を示す骨粗髭モデルと推察されているKLOTHOにおいて異常となっていることが確認された。これらの骨芽細胞ならびに破骨細胞の機能の制御を担う分子の解析により、骨代謝の中で骨粗鮎症に至る分子群の機能異常についての新しい知見が確立された。骨粗鬆症の病態は、骨形成ならびに骨吸収の平衡維持機構の破綻によることが推察されているが、その分子機構は未だに十分には明らかでない。本年度の研究の成果としてまず骨形成機構の解明を行い、骨形成の上で重要なサイトカインの一つであるBMPが骨形成に関わると同時にそのアンタゴニストであるNogginの発現を促進することによりバランスをとるメカニズムを初めて明らかにした。また骨粗鬆症は、高齢者の多くが罹患することからその分子メカニズムを解明する目的で、老化関連遺伝子Klothoのノックアウトマウスの骨代謝の異常を研究し、このマウスにおける骨吸収活性が著しく抑制されていることを始めて明らかにした。さらに骨の形成においては、Indian Hedgehogが骨折の治癒における重要な意義をもつことを見出した。
瀬戸内海沿岸地域における里山創出を目的としたマツ材線虫病被害林の修復保全

乾性的な地域である瀬戸内海沿岸地域のマツ林における里山の創出と保全を目的として,マツ材線虫病被害林の被害発生状況とその要因,マツ材線虫病被害林の林分動態,および里山管理による更新誘導について検討した。マツ材線虫病被害林の発生と立地との関係では,斜面上部の乾性的な立地においてマツ材線虫病被害率が低い原因をマツ樹の生理的特性から検討した。その結果,乾性的な立地のマツ樹では,急性の水ストレスに対して俊敏に気孔を閉鎖して水分損失を抑制する一方,光合成効率が高く,気孔コンダクタンスが小さな時でも高い光合成速度を維持できることを明らかにした。したがって,そのような水ストレス耐性によって,乾性的な立地のマツではマツ材線虫病に対する感受性が低いことが示唆された。マツ材線虫病被害林の動態を調べるため,被害軽度林分,重度被害後放置林分,および重度被害後伐倒駆除林分で林分動態を比較した。その結果,マツ材線虫病被害は大面積で林冠層を欠損させるかく乱であるが,撹乱強度は小さいかく乱であり,林床に強度の撹乱を及ぼす伐倒駆除処理がなければ,樹種の侵入頻度が小さいことを明らかにした。そこで,マツ材線虫病被害林において林内下層木の除去,および林床有機物層除去という里山管理を実施し,マツ残存木の成長とマツ実生の更新を検討した。林冠を構成するマツ残存木では,林内下層木除去によって他樹種による被圧から解放され,成長が促進された。林内下層木の除去,および林床有機物層除去を行ったほうが,マツ実生の発生率と生残率が高く成長量が大きかった。有機物層が残存する林床では,実生の根系が有機物層に留まっている実生発生初期に死亡率が高く,林床有機物層がマツ実生に乾燥や菌害などのストレスを与えていることを明らかにした。以上より,マツ材線虫病被害林では,かつての里山管理がマツ個体群の維持にとって有効であることを明らかにした。岡山県佐伯町に位置する岡山県自然保護センター内のアカマツ林を調査対象林分として,調査研究を開始した。調査区の設定では,1つの集水域に分布するアカマツ林を対象として,斜面下部から上部にかけベルトトランセクト調査区(40m×120m)を設置した。調査区内において毎木調査を実施し,アカマツ個体の枯損状態を記録した。林分の実験処理では,対象林分の斜面下部,中部,および上部で,亜高木層以下の個体を対象として下刈りを行う下刈り区とその対照区を設定した。下刈り区と対照区では,土壌のAO層除去区,リター層除去区,およびAO層残存区を設定した。それぞれの処理区では,土壌水分条件を連続測定と積算日射計による光環境測定を開始した。下刈り区と対象区でアルミバンド式デンドロメータによる残存木の肥大成長の追跡調査を開始した。下刈り区と対象区における各林床処理区で実生の発生,生残,および成長の追跡調査を開始した。樹木生理特性の測定として,残存木の生理的反応を検討するため,ヒートパルス法により樹液流速度の測定と歪みゲージにより直径の日変化および季節変化の測定を開始した。出現した実生の葉の蛍光反応の測定を開始した。以上のような測定を開始した結果以下の点が今年度明らかになった。

アカマツの生理特性では,斜面上部の個体のほうが乾燥ストレスに対して枝の通水抵抗を高め葉の気孔を敏感に閉じる傾向があり,さらに貯留水を利用しやすく,根からの吸水力が大きいことを明らかにした。今後,これらの点について下刈りの影響を検討する予定である。実験処理後に出現したマツの当年生実生の生残を検討したところ,下刈りにより林内の光強度が高い場合に明らかに生残率が高く,下刈りしていない林分では実生が夏季までにすべて死亡した。また,有機物層の残存は実生の根が鉱質土壌まで発達することを阻害し,実生の生残率を低下させた。前年度に引き続き,岡山県佐伯町の岡山県自然保護センター内でマツ材線虫病被害を受けているアカマツ林を研究対象林分として,その修復保全手法を検討した。前年度に,対象林分で亜高木層以下の個体を対象として下刈りを行う下刈り区とその対照区を設定し,それぞれの処理区で土壌のAO層除去区,リター層除去区,およびAO層残存区を設定した。今回特にアカマツ林の再生を目指してアカマツ個体群の動態を解析するため,残存するアカマツ林冠木の成長と林床におけるアカマツ実生の定着にそれらの処理が与える影響を検討した。残存するアカマツ林冠木の肥大成長をアルミバンド式デンドロメータによって調査したところ,下刈り区と下刈りしていない対照区で季節変化に違いがみられ,対照区では降雨が少ない時期に成長が停滞したのに対して,下刈り区では停滞しなかった。年間の相対成長量を比較したところ,下刈り区のほうが有意に大きかった。以上から,下刈り処理によって,残存するアカマツ林冠木は他樹種による被圧から解放され,水分や養分を得やすくなり成長が促進されたことが示唆された。アカマツ実生の定着を検討したところ,実生の発生率は,下刈り処理によって増加し,かつ有機物除去によって増加した。発生後の生残率では,下刈りにより林内の光強度が高い場合に明らかに生残率が高く,対照区では実生が夏季までにすべて死亡した。下刈り区では,有機物層を除去した処理区において生残率が高かった。実生の死亡率は発生後3週間から4週間までが著しく高かった。この時期には,有機物層残存区の実生は根系を有機物層内にしか発達できておらず,有機物残存区の実生は有機物層内の菌害あるいは乾燥害を受けやすいため,死亡率が特に高いことがわかった。以上から,下刈り,および林床の有機物層除去という処理によって,残存するアカマツ林冠木の成長とアカマツの更新が促進されることが明らかになった。マツ材線虫病被害林の修復保全を目的として,岡山県佐伯町の岡山県自然保護センター内マツ林でマツ材線虫病被害発生と立地の関係,および里山利用をもとにした修復保全手法を検討した。亜高木層以下の下刈りを行う下刈り区とその対照区それぞれの処理区で,土壌のAO層除去区,リター層除去区,およびAO層残存区を設定しており,今年度は,残存するアカマツ林冠木の成長と林床におけるアカマツ実生の定着にそれらの処理が与える影響を検討した。また,これらの成果を加え,3年間の調査研究を総括した。残存するアカマツ林冠木の肥大成長では,下刈り区で成長の季節変化に停滞がみられず,年間の相対成長量でも下刈り区のほうが有意に大きかった。したがって,下刈り処理によって,被圧から解放され成長が促進されることが示唆された。アカマツ実生の定着では,実生の発生率が下刈りと有機物層除去によって増加した。発生後の生残率では,下刈り,および有機物層除去によって生残率が高まった。この時期には,有機物層残存区の実生は根系を有機物層内にしか発達できておらず,有機物層内の菌害や乾燥害が死亡率を高めることを明らかにした。
有機分子超電導現象における電子供与性分子の大振幅運動の果たす役割の研究

平成5年度の奨励研究(A)によって成された研究実績の概要を報告いたします。本年度は、上記の研究課題及び先に提出いたしました研究実施計画書に従い研究を行なって参りました。その結果、当初予定しておりました成果の4割は成し得たと考えております。より具体的に申しますと、有機超伝導現象を起こす代表的電子供与性分子であるBEDT-TTF及びBMDT-TTFについて真空紫外レーザー励起にる1光子イオン化しきい光電子スペクトルは、通常の熱蒸発法で観測することができました(計画書の中では光蒸発法を試みることになっておりましたが、必要ありませんでした。)しかし、その中には当初予想した大振幅な面外運動による低振動数の振電帯は現れておらず、通常の中、高振動数の分子振動が現れていただけでありました。この結果もひとつの成果として現在、学術雑誌に投稿する準備を行なっております。しかし、当初の目論見が多少外れたこともあり、今後継続して研究を行なうことはないと思います。以上で概要報告といたします。
大脳一次視覚野におけるlateral connectionと促進的相互干渉

全身麻酔非動化したネコ一次視覚野に微小電極を挿入し受容野中心で格子反転刺激(0.9cycle/deg)を行ってVEPを記録する。次に、末梢部で同様の刺激を行いVEPを記録する。末梢部の視覚刺激は、空間的に位置を変え、また内部の格子の方向も変え、様々な条件で記録を行う。その結果を非線形システム解析法により解析したところ中心部と末梢部との相互干渉成分であるslow distributed component(SDC)は格子模様がorientation preferenceに沿って直線的に並ぶ時にその振幅を増加させ、非直線的に並ぶときにはその振幅が減弱することが分かった。次に、実際には見えないが周囲の図形の条件からあたかもその図形があるように感じられる主観的輪郭線を、受容野中心をorientation preferenceの方向に沿って動かすと同様のSDCの促進的反応が確認された。これらの結果よりネコ一次視覚野において、単なる機能柱を超えた、機能柱間士の働きによる促進的・抑制的な両方の相互干渉機能があると考察される。全身麻酔非動化したネコ一次視覚野に微少電極を挿入し,single-unit dischargeにより受容野を決定し受容野中心で格子反転刺激(0.9cycle/deg)を行ってVEPを記録した。(当所、single-unit dischargeとの同時記録を予定していたが、VEPが安定して記録されるがsingle-unit dischargeは不安定で長時間の記録が不可能であったため、VEPのみの記録に変更した。)次に、受容野中心部から離れた位置で同様の刺激を行いVEPを記録した。その後、受容野中心部と末梢部を同時に刺激し末梢部の視覚刺激の空間的な位置、内部の格子の方向などのパラメーターを変更しながら、様々な条件で記録を行った。非線形システム解析法中心部と末梢部との相互干渉成分であるSDCの抑制、促進的相互作用を観察した。様々な、格子反転刺激の配置によるSDCの相互干渉作用は、orientation preferenceに沿って刺激が長軸方向に並びその内部の格子模様も同方向ときに促進的であり、orientation preferenceの方向と関係ない方向に格子模様がならぶと単独の刺激よりもSDCは抑制される傾向にあった。ただし、統計学的優位差は無く、さらにさまざまな実験条件の変更を考慮している。
若年者における歯周疾患の予知に関する研究

2歳から15歳までの健常な日本人小児119名の唾液および歯肉溝プラークから材料を採取し,2年間にわたりPCR法により歯周病原性細菌の検出を行った.その結果,以下の結果を得た.2.Capnocytophaga suptigena,C.ochraceaおよびA.actinomycetemcomitansは一旦唾液中より検出されると,その後はほぼ常に唾液中より検出される.今後は歯周炎易感染性疾患患者を調べ,歯周炎発症との相関を調べる予定である.
核融合周辺プラズマにおけるアーク現象と共堆積膜中への水素同位体吸蔵に関する研究

将来の磁場閉じ込め熱核融合炉においてトリチウムの炉内吸蔵の抑制手法の開発を目的として、グラファイト材と周辺プラズマ中への窒素ガス導入による炭素堆積膜中へのトリチウム吸蔵抑制に関する研究を行い、以下の結果を得た。(1)水素または重水素プラズマ中にメタンまたは重水素化ベンゼンを導入し、H(D)/Cが混合した低温プラズマ中に窒素ガスを導入することで水素化炭素膜成長が顕著に抑制されることを見いだした。(2)窒素ガス導入による水素化炭素膜成長の抑制は、化学反応系がCHxなどの凝集性炭化水素系分子からHCNやNH3などの揮発性分子生成系へと変わる事が主たる要因である。Heliotron-DR装置を用いて3 kWの高周波放電により水素あるいは重水素定常プラズマを生成する。重水素プラズマ中に流量比QCH4/QD2=5 %のメタンを導入して水素化炭素膜を生成し、膜厚及び膜中に吸蔵される重水素量が窒素を添加することでどのように影響されるか調べた。メタン及び窒素導入時の電子温度と電子密度は、それぞれne2x1016 m-3, Te10 eVである。添加により試料温度が350 K以上の高温領域では大きく減少することが確認された。また、350 K以下の低温領域では、炭素膜成長が約2倍ほど促進される結果となった。このように窒素添加による炭素膜成長の抑制効果は強い表面温度依存性を持つことから、この炭素膜成長抑制は主として窒素を含んだ基板表面から水素化炭素膜中の化学反応が関与しているしていると思われる。水素プラズマ中にメタンおよび窒素を導入したときに排気ダクトに設置した四十極質量分析器(QMS)を用いてH-C-N系反応性分子の分圧変化を測定した。その結果、メタンを導入したときには、凝集性炭化水素分子(CHx)分圧上昇は急峻な変化を示すが、増加量は少ない。一方、窒素を導入した場合は、揮発性NHx分子やHCN分子の上昇は非常に緩やかで増加量もメタンに比べると大きい。このようなH-C-N系反応性分子の振る舞いの違いは、解離した窒素原子の水素化炭素膜中への拡散と膜中でのNHx,CNなどの揮発性分子の生成と放出によるものと考えられる。これまで、Heliotron-DR装置を用いた低温・低密度水素プラズマに炭素不純物としてメタン(CH4)を用いた水素化炭素膜堆積実験により、水素・メタン混合プラズマにわずかな窒素導入(QN/QH0.05)によって炭素膜堆積が大きく抑制されることを見いだしている。得られた成果を以下にまとめる(1)重水素ベンゼンを用いた炭素不純物導入:これまで炭素不純物源としてメタン(CH4)を用いてきたが、今回、将来の昇温脱離分析(TDS)なども考慮して軽水素を極力含まない水素化炭素膜堆積とその抑制実験を行うために、炭素不純物として重水素化ベンゼン(C6D6)を用いた実験を行った結果、メタンと同程度の水素化炭素膜生成を確認した。(2)窒素導入による水素化炭素膜堆積と重水素吸蔵の抑制:窒素スカベンジャー効果:水素化炭素膜堆積の抑制に主要な役割を果たす揮発性CN系粒子や重水素吸蔵を抑制することが期待される揮発性ND系分子の分圧上昇が見られる。また、これら揮発性ガス分圧変化の特性時間(1020分)は、装置のガス導入/排気系の特性時間や炭素不純物導入時の炭化水素分圧変化の特性時間に比べてはるかに長く、導入された窒素が関与する分子反応は炭素堆積膜中への窒素原子の拡散と膜中での揮発性分子形成が強く関係していることを示唆するものと考えている。窒素導入量の増加につれて、重水素原子の分圧はステップ的に増加する。この分圧上昇は、ベンゼン導入に伴い重水素を取り込みながら炭素膜が形成されていた(重水素化炭素膜の形成)系に窒素が導入されることで炭素膜中への重水素吸蔵が抑制されたことを示すのもである。同様な分圧上昇が、D2(m/z=4)やHD(m/z=3)にも見られており、今後、詳細な重水素吸蔵量の評価を行い、窒素導入による重水素吸蔵抑制効果を明らかにする予定である。水素または重水素プラズマ中に炭素不純物が混入したプラズマにおいて、真空容器壁などに堆積する水素化炭素膜の形成過程及びその成長を抑制する手法に関する研究を行い、今年度、新たに重水素プラズマ/炭素不純物混合系を実現するために従来のメタン(CH4)を用いた不純物導入に加えて、重水素化ベンゼン(C6D6)を用いた不純物導入により軽水素が含まれる割合を大きく低減する実験が可能となった.得られた研究成果を以下にまとめる.(1)D2/C6D6プラズマに窒素を添加した場合、気相または壁表面反応により生成される粒子としてCN三重結合を持つ揮発性粒子やNDx系の粒子が主たるものであることが確認された.また,これらの生成粒子は重水素ガスを導入した際の重水素分圧の時間変化と比較し,時定数が十数分にもなる非常に緩やかな上昇を示している..この生成粒子分圧の緩やかな時間変化はこれらの粒子を形成する原子・反応が気相中ではなく,窒素が堆積膜中へ拡散され膜中にて化学反応しているためと考えられる.(2)窒素導入の有無による堆積膜厚の測定から、D2/C6D6/N2混合プラズマでは水素化炭素積膜成長が強く抑制されて.

水素化堆積膜を形成後、N2プラズマ単独照射では堆積膜厚は逆に大きく上昇していることが見いだされた.窒素が堆積膜に拡散し膜中で炭素と結合したことと窒素照射により脱離した炭素含有粒子が再堆積した事によるものと考えられる。(3)炭素及び金属不純物堆積膜中への水素同位体吸蔵量評価のためのレーザー誘起ブレイクダウン分光(LIBS)計測システムを構築し、実験に使用できる目処を得た。将来の磁場閉じ込め熱核融合炉においてトリチウムの炉内吸蔵の抑制手法の開発を目的として、グラファイト材と周辺プラズマ中への窒素ガス導入による炭素堆積膜中へのトリチウム吸蔵抑制に関する研究を行い、以下の結果を得た。(1)水素または重水素プラズマ中にメタンまたは重水素化ベンゼンを導入し、H(D)/Cが混合した低温プラズマ中に窒素ガスを導入することで水素化炭素膜成長が顕著に抑制されることを見いだした。(2)窒素ガス導入による水素化炭素膜成長の抑制は、化学反応系がCHxなどの凝集性炭化水素系分子からHCNやNH3などの揮発性分子生成系へと変わる事が主たる要因である。低温軽水素(または重水素)と炭素混合プラズマに少量の窒素ガスを導入することにより壁面に形成される水素化炭素膜の成長や膜中に含まれる水素同位体量が大きく抑制される現象の解明が進展した。得られた結果は、プラズマプロセッシング分野におけるアモルファス炭素膜やダイヤモンド様炭素膜(DLC膜)の形成・成長過程に関する知見と定性的に一致するものであり、今後、これら他分野における知見と比較することで、核融合炉における水素同位体吸蔵抑制の課題に対して大きく貢献することが期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ理工学最終年度である平成27年度は、以下の研究を行い得られた成果を公表する。(1)炭素不純物(メタン、CH4とベンゼン、C6H6またはC6D6)の違いによる水素化炭素膜形成/成長過程の差異を明らかにする。(2)水素/炭素混合プラズマに窒素ガス導入することで得られる水素化炭素膜成長抑制および水素同位体吸蔵抑制効果が、気相反応と表面(膜中反応を含む)反応のいかなる化学反応がキーとなって起こるか、詳細な気相/表面分析を行うことで解明を目指す。(3)昇温脱離(TDS)およびレーザ誘起ブレイクダウン分光法により、試料膜中への水素同位体吸蔵量の定量化をおこない、将来の核融合炉における水素同位体吸蔵抑制手法の一つとしてその確立を目指す。水素を含んだ炭素膜堆積成長に対する窒素添加の効果に関しては、誘導熱プラズマを用いた実験で得られた知見と矛盾しない結果を得るとともに、窒素の炭素膜成長には強い壁温度依存性があり、Ts=350400 K当たりに炭素膜成長促進と抑制を分ける領域があることを見いだした。また、水素同位体吸蔵量の定量評価するための初期実験として、水素化炭素膜堆積実験後に堆積膜中に含まれる粒子をプラズマ照射により脱離し、放出ガス分析を行った結果、窒素添加の有無により水素同位体の放出量に大きな差異があることを明らかにした。また、TSD測定に用いる一次元可動・加熱サンプルステージを作成して実験に私用できる見通しを得ている。アーク放電による不純物導入試験では、数十Aの直流アーク放電により炭素不純物導入は出来るものの電極損耗が激しく数時間にわたって安定した不純物導入が難しいことおよび導入不純物量の制御が難しいことが判明した。現在、低圧直流アーク放電に代わる高圧パルスアーク放電の準備を行っている。以上の結果より、当初計画していた研究目的の達成に対して順調に進展していると判断した。
アリ類種多様性はアリ擬態グモの多様性創出の鋳型となっているか

熱帯雨林で高い生物多様性が創出されている機構を解明するために,熱帯で高い生物多様性をもつアリ類とその擬態クモ類の関係に着目し,本科研費研究において,ボルネオ島熱帯雨林で両グループの多様性構造の関係を調べた。本研究の最終年度になる21年度においては,追加サンプリングとこれまでのデータの解析を行い,その結果,1)熱帯での高いアリ類多様性は森林垂直構造利用様式の多様性によって維持されおり、低木層では地中と樹上営巣性アリ類が混在することで高い種多様性が,一方、樹冠層ではCrematogasterやCamponotus属の特定種が優占して低い多様性が見られること2)アリ類のベイツ型防衛擬態者であるアリグモ類の種多様性はアリ類の多様性が高い低木層で高く,アリ類の多様性が低い樹冠層では低いこと(出現アリグモ類の分類構成:低木層2科8属,樹冠層3科3属,1サンプリング当りのアリグモ出現率と個体数:低木層23% 2.43,樹冠層11% 1.60)3)さらに低木層では複数のアリ種に似た中間的な擬態種の比率が70%と高くその形態的多様性も高いのに対し、樹冠層では優占するアリ属に良く似た擬態種の比率が71%と高く形態的多様性も低いこと4)両層でサンプリングされたアリグモ類とアリ類で体長の頻度分布と体色パターンの比率は良く一致すること,などをはじめて明らかにすることができた。また,これらの結果から,熱帯での高いアリ類の多様性がアリ擬態グモ類の多様性を創出する鋳型として機能していることを世界にさきがけて公表すべく準備を行なった。さらに,次のステップとして,アリとアリグモ類がともに最高位の捕食者であることに着目して,アリ類多様性が創出したアリグモ多様性が,食物連鎖網にどのような変化をもたらし,その場の生物多様性と生態系の維持機構にどのような影響を与えているのかを解明するための準備にも取り組んだ。1.初年度は、マレーシア国(ボルネオ島)サラワク州ランビル公園とサバ州ダナムバレイ自然保護区内の熱帯林で、8月と2月の計2回(28日間)のアリ類とアリグモ類のサンプリング調査とアリグモの餌昆虫密度調査をおこなった。2.サンプリングは、樹冠(高さ40m.クレーンを利用)と林床(1m)に区分し、各区分で主にスィーピング法を用いて植物上のアリ類と徘徊性クモ類を採集した。20回のスィーピングを1サンプリングとし、合計で152回のサンプリングをおこなった。3.餌昆虫密度調査は樹冠と林床で植物の葉表、葉裏にタングルフットを塗り、飛来する昆虫を捕獲して、葉面積当たりの捕獲された餌昆虫数の密度を比較した。4.スィーピング調査の結果は、樹冠部ではアリグモは2個体(1スィーピング当り0.07個体)、林床では20個体(0.16個体)だった。アリ擬態グモ出現率は林床が樹冠部と比べて2倍以上多かった。5.餌昆虫密度調査の結果は、林床と樹冠部の両方で葉表面の方が葉裏面よりも飛来昆虫密度が多かった。樹冠部と林床部では餌昆虫密度(個体/cm2)は、樹冠部で0.08、地上部で0.015であり、樹冠部の方が多かった。6.これらことから、樹冠部では地上部に比べ潜在的な餌密度が低いわけではないが、アリ擬態グモ密度が少ないとことが予想された。

7.樹冠部で採集されたアリグモ類は、ともにオオアリ属擬態型であった。林床部では多様なアリ擬態タイプが採集されていることから、樹冠部ではアリ類の多様度に合わせてアリグモ類の擬態タイプの多様度も低いことが予想された。1.第2年度は,マレーシア国(ボルネオ島)サラワク州ランビル公園熱帯林で,8月と2月の計2回(28日間)のアリ類とアリグモ類のサンプリング調査とアリグモの餌昆虫密度調査をおこなった.2.サンプリングは,樹冠(高さ40m.クレーンを利用)と林床(1m)に区分し,各区分で主にスィーピング法を用いて植物上のアリ類と徘徊性クモ類を採集した.20回のスィーピングを1サンプリングとし、合計で300回のサンプリングをおこなった.3.スィーピング調査の結果から,樹冠部で採集ざれたアリグモ類は,オオアリ属とシリアゲアリ属擬態型であった.一方,林床部では多様なアリ擬態タイプが採集ざれた.4.スィーピング調査の結果から樹冠部での優占アリ類はオオアリ属とシリアゲアリ属であり,一方林床部では,ハリアリ亜科,フタフシァリ亜科,ヤマアリ亜科などの多様なアリ類が採集ざれた.5.これらのことから,アリグモの擬態タイプの多様度性はその擬態のモデルとなっているアリ類の多様性には相関性があると予想ざれ,その解析と考察を進めている.熱帯雨林で高い生物多様性が創出されている機構を解明するために,熱帯で高い生物多様性をもつアリ類とその擬態クモ類の関係に着目し,本科研費研究において,ボルネオ島熱帯雨林で両グループの多様性構造の関係を調べた。本研究の最終年度になる21年度においては,追加サンプリングとこれまでのデータの解析を行い,その結果,1)熱帯での高いアリ類多様性は森林垂直構造利用様式の多様性によって維持されおり、低木層では地中と樹上営巣性アリ類が混在することで高い種多様性が,一方、樹冠層ではCrematogasterやCamponotus属の特定種が優占して低い多様性が見られること2)アリ類のベイツ型防衛擬態者であるアリグモ類の種多様性はアリ類の多様性が高い低木層で高く,アリ類の多様性が低い樹冠層では低いこと(出現アリグモ類の分類構成:低木層2科8属,樹冠層2科3属,1サンプリング当りのアリグモ出現率と個体数:低木層23%2.43,樹冠層11%1.60)3)さらに低木層では複数のアリ種に似た中間的な擬態種の比率が70%と高くその形態的多様性も高いのに対し、樹冠層では優占するアリ属に良く似た擬態種の比率が71%と高く形態的多様性も低いこと4)両層でサンプリングされたアリグモ類とアリ類で体長の頻度分布と体色パターンの比率は良く一致すること,などをはじめて明らかにすることができた。また,これらの結果から,熱帯での高いアリ類の多様性がアリ擬態グモ類の多様性を創出する鋳型として機能していることを世界にさきがけて公表すべく準備を行なった。さらに,次のステップとして,アリとアリグモ類がともに最高位の捕食者であることに着目して,アリ類多様性が創出したアリグモ多様性が,食物連鎖網にどのような変化をもたらし,その場の生物多様性と生態系の維持機構にどのような影響を与えているのかを解明するための準備にも取り組んだ。
Col E2 プラスミドの複製開始頻度の調節機構

CoLE2プラスミドの複製開始蛋白(Rep)は複製開始部位(Ori)に特異的なプライメースである.Rep蛋白の合成量は、mRNAに対するアンチセンスRNA(RNAI)の負の調節作用により、一定に保たれている.Rep蛋白はトランスにも作用し得るので、DNA複製開始の頻度を効率よく調節する機構は不明である.本研究では,以下のような成果を得た.(1)欠失変異を利用してRep蛋白mRNAの開始コドンからはるか上流の非翻駅領域および翻訳領域内の配列が翻駅開始に重要な役割をもつことを示した.これらの領域に塩基置換変異をもつものが得られている.(2)フットプリント実験の結果,Rep蛋白がOri部位中の約30塩基対の領域をDNA鎖の片側から覆うように結合し,プライマー合成部位とその下流領域にDNA構造の変化を引き起こすことが示された.(3)Ori部位の最小領域内の各位置に塩基置換を導入し,それらの性質を詳細に調べた.Ori部位が少なくとも3つの領域に分けられることが示された.Repタンパク結合が低下した変異Ori部位をもつ自立複製プラスミドは野性型のもよりコピー数が高く,Repタンパクの安定な結合が過剰複製を抑えている可能性が示唆された.複製開始頻度を一定に保つ仕組の一つであるかも知れない.(4)Rep蛋白のC末端側117アミノ酸の領域に相当するペプチド(RepC117)がOri部位特異的なDNA結合活性を保持していることを示した,(5)ランダムな塩基配列をもつオリゴヌクレオチドからRep117特異的に結合するものを選択,増幅した結果,Ori部位の左半分の領域に当たる共通配列が見い出された.その領域の大きさから判断してRep117中には複数のDNA結合ドメインが存在する可能性が考えられる.CoLE2プラスミドの複製開始蛋白(Rep)は複製開始部位(Ori)に特異的なプライメースである.Rep蛋白の合成量は、mRNAに対するアンチセンスRNA(RNAI)の負の調節作用により、一定に保たれている.Rep蛋白はトランスにも作用し得るので、DNA複製開始の頻度を効率よく調節する機構は不明である.本研究では,以下のような成果を得た.(1)欠失変異を利用してRep蛋白mRNAの開始コドンからはるか上流の非翻駅領域および翻訳領域内の配列が翻駅開始に重要な役割をもつことを示した.これらの領域に塩基置換変異をもつものが得られている.(2)フットプリント実験の結果,Rep蛋白がOri部位中の約30塩基対の領域をDNA鎖の片側から覆うように結合し,プライマー合成部位とその下流領域にDNA構造の変化を引き起こすことが示された.(3)Ori部位の最小領域内の各位置に塩基置換を導入し,それらの性質を詳細に調べた.Ori部位が少なくとも3つの領域に分けられることが示された.Repタンパク結合が低下した変異Ori部位をもつ自立複製プラスミドは野性型のもよりコピー数が高く,Repタンパクの安定な結合が過剰複製を抑えている可能性が示唆された.複製開始頻度を一定に保つ仕組の一つであるかも知れない.(4)Rep蛋白のC末端側117アミノ酸の領域に相当するペプチド(RepC117)がOri部位特異的なDNA結合活性を保持していることを示した,(5)ランダムな塩基配列をもつオリゴヌクレオチドからRep117特異的に結合するものを選択,増幅した結果,Ori部位の左半分の領域に当たる共通配列が見い出された.その領域の大きさから判断してRep117中には複数のDNA結合ドメインが存在する可能性が考えられる.ColE2群プラスミドDNAの複製系では、正、負の調節因子(複製開始Rep蛋白質とアンチセンスRNA)のおよその作用機構は明らかになっているが、これらの作用により複製開始の頻度が一定に保たれる仕組の詳細は不明である。本研究の目的は、Rep蛋白による調節機能とアンチセンスRNAの作用の分子機構を理解することである。本年度の研究成果:1,Rep蛋白質およびRep蛋白質のC末端側半分のペプチドは、いずれも高塩濃度溶液中でも安定な二量体を形成している。2,ゲルシフト法によりRep蛋白質のC末端側半分のペプチドが、Ori部位に特異的に結合することが示された。3,Ori部位内に存在する7bpの直列繰り返し配列中にはRep蛋白質結合に重要な役割をもつ残基が含まれていることが示唆された。4,Rep蛋白質はこの7bpの直列配列に対応して直列的な四量体(あるいはそれ以上の多量体)を形成して結合していることが示唆された。5,ColE2群プラスミドに属するColE8プラスミドでは、RNAIによるRep蛋白質の合成量の調節機構がほとんど有効に機能していない。RNAI自体は調節機能を保持しており、RNAIに対する感受性が失わていることが明らかとなった。レプリコン領域内に他の遺伝子が存在する可能性はほとんどないので、Rep蛋白質が複製開始機能の他にこれを調節する機能を有している可能性が考えられる。6,アンチセンスRNA(RNAI)による調節に影響を及ぼす宿主大腸菌の因子の探索を試みた。RNaseIIIは、Rep mRNA/RNA I複合体を特異的に分解するものの、Rep蛋白の発現とその調節には直接関与していないことが示された。ColE2群プラスミドのDNA複製系では,正,負の調節因子(複製開始Rep蛋白質とアンチセンスRNA)のおよその作用機構は明らかになっているが,これらの作用により複製開始の頻度が一定に保たれる仕組の詳細は不明である。本年度の成果:

1)Ori部位の内部機能構造(特異的結合配列,特異的結合促進配列,primer RNAの鋳型配列,必須複製開始配列)の確証のため,Ori部位の全域にわたり野生型とは異なる3種の塩基置換を導入し,得られた変異Ori部位について,in vivoのRep蛋白質結合能,DNA複製能を調べた.その結果,変異の位置によってRep蛋白質結合能とDNA複製能に及ぼす影響の程度に大きな違いがある3つの領域が存在することが明らかとなった.これらの内,左端領域中の変異では,結合に対してその活性が検出できないような大きな影響がある場合でも,複製活性はあまり大きな影響を受けないか,全く影響を受けない.複製に必要な弱い結合があるに違いないが,これはより感度の良いin vitroの方法で確認する必要がある.この領域でのRep蛋白質の結合が複製に必要な結合を補強している可能性が考えられる.2)この領域でのRep蛋白質の結合が過剰複製を抑えることにより,複製の負の調節に関与している可能性を検証するため,領域中の変異がプラスミドのコピー数に及ぼす影響を調べている.3)ColE8においてrep-RNAI領域の遺伝子量を変化させた時のRep蛋白質発現量が遺伝子量に比例しており,RNAIによる調節の機能がcisの構造でも低下していること,Rep蛋白質mRNAとRNAIとの結合は正常に起こることが明らかとなった.このプラスミドでRNAIによる調節に欠陥のある段階をかなり絞り込むことができた.ColE2プラスミドの複製開始蛋白(Rep)は複製開始部位(Ori)に特異的なプライメースである.Rep蛋白の合成量は、mRNAに対するアンチセンスRNA(RNAI)の負の調節作用により、一定に保たれている.Rep蛋白はトランスにも作用し得るので、DNA複製開始の頻度を効率よく調節する機構は不明である.本研究では,以下のような成果を得た.(1)欠失変異を利用してRep蛋白mRNAの開始コドンからはるか上流の非翻訳領域および翻訳領域内の配列が翻訳開始に重要な役割をもつことを示した.これらの領域に塩基置換変異をもつものが得られている.(2)フットプリント実験の結果,Rep蛋白がOri部位中の約30塩基対の領域をDNA鎖の片側から覆うように結合し,プライマー合成部位とその下流領域にDNA構造の変化を引き起こすことが示された.(3)Ori部位の最小領域内の各位置に塩基置換を導入し,それらの性質を詳細に調べた.Ori部位が少なくとも3つの領域に分けられることが示された.Repタンパク結合が低下した変異Ori部位をもつ自立複製プラスミドは野性型のもよりコピー数が高く,Repタンパクの安定な結合が過剰複製を抑えている可能性が示唆された.複製開始頻度を一定に保つ仕組の一つであるかも知れない.(4)Rep蛋白のC末端側117アミノ酸の領域に相当するペプチド(RepC117)がOri部位特異的なDNA結合活性を保持していることを示した.(5)ランダムな塩基配列をもつオリゴヌクレオチドからRep117特異的に結合するものを選択,増幅した結果,Ori部位の左半分の領域に当たる共通配列が見い出された.
アルファベット音名表記法の成立―音階構造はいかに秩序づけられるものか―

アルファベット音名表記法は、オクターヴの枠組みの中での音関係を規定し、音楽を構成する音組織の特徴を明示すると考えられるものだが、その成立過程には未だ不明瞭な部分も多い。本研究では音組織構造そのものが当時どのように認知されてきたのかという観点に注目し、アルファベット音名表記法の成立と音組織構造との関係性を検証することを目指す。特に注目されるのは、9世紀から10世紀頃に成立したとみられるフクバルドゥスの『音楽論Musica』と、作者不詳の『ムジカ・エンキリアディスMusica enchiriadis』『スコリカ・エンキリアディスScolica enchiriadis』といった理論書である。平成29年度は、これらの理論書における音組織とその表記のあり方について、比較検討を行った。『音楽論』の音組織論では、オクターヴ枠と4音のテトラコルド構造との関係性が重要な要素となる。エンキリアディス論文でも同様の傾向がみられるが、テトラコルド構造とオクターヴ枠の重なり方には差異が認められ、それが音名の表記法の特徴に繋がることを確認した。また、写本における図版での表記とアルファベット利用との関係を辿る必要があることから、Bruxelles, Bibliotheque Royale Albert 1er 10078-95及びBarcelona, Archivo de laCorona de Aragon Ripoll42写本の図版を中心にした比較に着手した。平成30年度はさらに写本における図版の比較を進め、上記の2写本に加え、Einsiedeln, Klosterbibliothek 169 (468)、Praha, Narodni knihovna ms. XIX.C.26、Cesena, Biblioteca Malatestiana, Pluteus S.XXVI.1写本における『音楽論』の図版を比較検討し、テクスト本文と図版との関係性にかなりの相違があること、アルファベットの扱いにも差異があることを明らかにした。特に、エンキリアディス論文を所収する写本では、その図版との比較も重要となることが確認できた。一方で、『音楽論』を断片的に含む資料の収集も進めてきた。Monte Cassino, Archivio 318写本のファクシミリ資料等の入手にやや遅れが出てしまっているが、令和元年度の早い時期に入手可能な見通しである。検証の過程で、アルファベット音名と音組織構造を考える際に、旋律の歌唱に用いる歌うための音名についても考慮する必要があることが確認されている。また、写本資料内に伝わる他の著作には、数論や哲学的論考、ラテン語の宗教詩等の様々な種類のものが収められており、その中で『音楽論』やエンキリアディス論文がどのように位置づけられているかを慎重に検討する必要があることも改めて確認できた。平成30年度に入手、検討を進めた写本資料に加え、令和元年度の早い時期にはさらにファクシミリ資料などが揃う予定であり、これまでの比較検討結果に照らしながら資料における音の名称、記号や文字、音組織構造の関係性を整理し、アルファベットの音名表記の萌芽の状況を明らかにする。本研究において特に重要なBruxelles, Bibliotheque Royale Albert 1er 10078-95写本とCambridge, University Library Gg. V. 35写本について入手できた資料は、現段階での調査に必要な情報がほぼ得られるものとなっていること、資料の入手について予想以上の費用と時間を要していることから、現地調査の実施については規模の縮小、もしくは今回は見送ることも視野に入れて、研究のまとめを行うものとする。本年度は、これらの理論書における音組織とその表記のあり方について、比較検討を行った。『音楽論』では、ボエティウスから継承したギリシャの音楽理論における音組織を出発点に、それを聖歌の歌唱実践に役立つ形に作り替えようとする様子が見られ、オクターヴ枠と4音のテトラコルド構造との関係性が重要な要素となる。エンキリアディス論文でも同様の傾向がみられるが、テトラコルド構造とオクターヴ枠の重なり方には差異が認められ、それが音名の表記法のそれぞれの特徴にも繋がるものであることが確認できた。特に写本の図版での表記とアルファベットの利用については、本文の説明との関係性を丁寧にたどることが非常に重要であること、写本間の異同と写本そのものの構成、写本全体としてどのような図版が筆写されているのかという状況確認の必要性があるため、入手したBruxelles, Bibliotheque Royale Albert 1er 10078-95及びBarcelona, Archivo de laCorona de Aragon Ripoll42それぞれの図版を中心にした比較に着手し、他資料との比較のための材料を整備した。29年度には、研究の具体的な対象となる『音楽論』『ムジカ・エンキリアディス』『スコリカ・エンキリアディス』における音組織と音名表記の関係性について再検証し、アルファベットの音名表記について整理するための基礎を固めることができた。また、入手できた写本資料Barcelona, Archivo de la

Corona de Aragon Ripoll 42、特にBruxelles, Bibliotheque Royale Albert 1er 10078-95の図版の比較を行うことで、アルファベット音名表記と音組織との関係性を考える上での基礎的な材料づくりも進めることができた。しかし、当初は、Bruxelles, Bibliotheque Royale Albert 1er 10078-95に対して、Cambridge, University Library Gg. V. 35を比較対象として考えていたが、資料入手に予想していた以上に手間取ったため、今年度はBarcelona, Archivo de laCorona de Aragon Ripoll42との比較に留めざるを得なかった。このため、写本資料に基づく調査に関しては、進捗状況にやや遅れが出てしまっていることは否めない。他方で、理論書における音組織と音名表記の関係性を検証する中で、旋律の歌唱の際に用いられる歌唱のための音名が、アルファベット音名や音組織構造を考える上で非常に重要であることが明らかになった。この成果に基づき、当初想定していた音楽理論書での文法用語の調査との兼ね合いを考えながら、歌唱のための音名についても一定の調査が必要であると考える。アルファベット音名表記法は、オクターヴの枠組みの中での音関係を規定し、音楽を構成する音組織の特徴を明示すると考えられるものだが、その成立過程には未だ不明瞭な部分も多い。本研究では音組織構造そのものが当時どのように認知されてきたのかという観点に注目し、アルファベット音名表記法の成立と音組織構造との関係性を検証することを目指す。特に注目されるのは、9世紀から10世紀頃に成立したとみられるフクバルドゥスの『音楽論Musica』と、作者不詳の『ムジカ・エンキリアディスMusica enchiriadis』『スコリカ・エンキリアディスScolica enchiriadis』といった理論書である。平成29年度は、これらの理論書における音組織とその表記のあり方について、比較検討を行った。『音楽論』の音組織論では、オクターヴ枠と4音のテトラコルド構造との関係性が重要な要素となる。エンキリアディス論文でも同様の傾向がみられるが、テトラコルド構造とオクターヴ枠の重なり方には差異が認められ、それが音名の表記法の特徴に繋がることを確認した。また、写本における図版での表記とアルファベット利用との関係を辿る必要があることから、Bruxelles, Bibliotheque Royale Albert 1er 10078-95及びBarcelona, Archivo de laCorona de Aragon Ripoll42写本の図版を中心にした比較に着手した。
家族性コーチゾール抵抗症の病態とグルココルチコイド受容体の分子遺伝学的解析

われわれは、グルココルチコイド受容体の先天的異常によるコーチゾール抵抗症家族を見いだした。この家系の母と子は、血中コーチゾールが異常高値であるにも拘わらず、軽度の高血圧がある他は、グルココルチコイドの過剰症状であるCushing症候群をまったく呈せず、健全な社会生活を営んでいる。このような病態は、家族性コーチゾール抵抗症とよばれ、世界で1家系の報告があるのみであった。従って、われわれの報告した家系は、第2家系と言える。その後、2家系が外国で追加報告されるに至っている。本家系症例についての評細な生化学的研究によりグリココチコイド受容体の数が正常人の半分に減少していることが分かった。第1家系例では、受容体の性質の異常に起因しているのと対比して、受容体異常の原因が特異である。われわれは、この病態が受容体遺伝子のどの様な異常に起因しているかを本研究で明らかにしたいと考えた。まず、グルココルチコイド受容体の性状や分子遺伝学的研究を推進する上で、試験管内で培養可能なこれらの症例の細胞を確保することが必要である。そのために、患者皮膚切片を栽養し、繊維芽細胞の培養系を確立した。この系においても、グルココルチコイド受容体の異常を証明すると共に、本細胞がコーチゾールにたいして、抵抗性を持つ事を示し得た。さらに、末梢リンパ球をEbs+ein-Barrウィルスにより、形質転換した永久継代株を作成した。この細胞においても、グルココルチコイド受容体は正常人より作成した形質転換細胞に比は、半分に減少していることを明らかにし得た。即ち、この細胞株においても、異常な形質が発現していることになり、本細胞が今後の遺伝子検索にきわめて有用な試料になることを示し得た。われわれは,血中コーチゾールが高値であるにもかかわらず,クッシング症候群の臨床徴候をまったく示さない家系(母子例)を見出した.これらの症例において,末稍リンパ球,培養線維芽細胞中のグルココルチコイド受容体数が,正常人の50%に減少していることを証明することが出来た.本年度の研究において,本家系症例の線維芽細胞にたいするデキサメサゾンの効果を観察し,細胞のグルココルチコイド抵抗性を細胞レベルで証明した.すなわち,培養細胞に,種々の濃度のデキサメサゾンを添加し, H^3ーチミヂンの細胞内取り込みで測定し,グルココルチコイドによる細胞増殖の抑制効果を観察した.その結果,本家系症例の線維芽細胞では,細胞増殖の抑制には,正常細胞に比し,より高濃度のデキサメサゾンが必要であることを知った.このことから,患者細胞のグルココルチコイド抵抗性をin vitroで証明できた.この業積を発表した.グルココルチコイド受容体異常を分子遺伝学的手法により解析するため,本家系家族の末稍リンパ球を採取し, EbsteinーBarrウイルスによる, transformationを行ない,永久継代株化を試みている.これにより,分子遺伝学的な解析が可能になると思われる.われわれは、グルココルチコイド受容体の先天的異常によるコーチゾール抵抗症の母子例を見いだした(前年度報告)。この家系においては、グルココルチコイド受容体が正常者のそれの半分に減少しているのが特徴であった。まず、グルココルチコイド受容体の性状や、分子遺伝学的研究を推進する上で、これらの症例の細胞を試験管内で培養可能な細胞を確保することが必要である。そのために、患者皮膚切片を培養し、繊維芽細胞の培養系を確立した。

この細胞においても、グルココルチコイド受容体の異常を証明すると共に、本細胞がコーチゾールにたいして、抵抗性を持つ事を示し得た。さらに、末梢リンパ球をEbstein-Barrウィルスにより、形質転換した永久継代株を作成した。この細胞においても、グルココルチコイド受容体は正常人より作成した形質転換細胞に比し、半分に減少していることを明らかにし得た。そして、本細胞に存在するグルココルチコイド受容体の性状はグルココルチコイド解離係数、DNA結合能などは、正常であることを証明し得た。グルココルチコイド受容体の量的異常が本家系におけるコーチゾール抵抗症の本態であることを明らかにした。そして、このような量的異常形質がこの細胞株においても発現していることになり、本細胞が今後の遺伝子検索にきわめて有用な試料になることを示し得た。