hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経系の細胞分化にともなうエンドセリンの細胞増殖シグナルの増強機構

ラット胎児より初代培養(アストロサイト)ACsを調整し、mitogen-activated protein kinase(MAPK)の活性化を増殖性シグナルのindexとしてエンドセリン(ET)-1による用量依存的作用を検討した。通常培養下のACsでは10^<-10>M以上のET-1によりMAPKの活性化が確認される一方、lmM dibutyryl cAMPで分化誘導を行ったACsでは10^<-12>M以上のET-1によりMAPKの活性化が確認され、細胞を分化誘導することによりET-1に対する応答性が約100倍亢進していた。displacement study、bindingstudyおよびNorthernblot解析から、細胞の分化誘導に準じてET_BRmRNAの発現が亢進し、これに相関してET-1結合部位数は約7倍増加していた。しかし、scatchard plot解析の結果から、この結合部位数の増加はlowaffinity siteの増加のみによるものであることが示され、ACsを分化誘導することにより確認されるET-1応答性の細胞内シグナルの亢進機構は、受容体数の増加のみでは説明がつかなかった。すでに我々は、ACsにおいてET_BRを介するMAPKの活性化には百日咳毒素(PTX)感受性経路とprotein kinase C(PKC)依存性経路の二つの経路があることを確認している。そこで、この二つの経路に対する分化誘導の影響をさらに検討した。その結果、通常培養下および分化誘導下で、ACsにおけるET-1による用量依存的PKC活性化に差が見られないとともに、PKC活性化剤・phorbol 12-myristate 13-acetateによる用量依存的MAPKの活性化にも差は見られなった。一方、ACsを分化誘導時にPTX処理することによって、分化誘導下に認められるET-1によるMAPKの活性化の亢進が特異的に抑えられた。以上の結果から、ACsを分化誘導することにより亢進するET-1応答性の細胞内シグナルは、PTX感受性経路が細胞分化誘導により特異的に増強される事に起因する可能性が示唆された。PTX感受性経路はET_BRからG_iさらにはrasを介してraf-1に至ると考えられるので、現在これらの介在因子について、さらに詳細に検討を加えている。
運動ニューロン疾患におけるモーター蛋白質異常の解析

運動ニューロン疾患では、近位軸索内に生ずるスフェロイドが軸索内輸送障害を示す所見として注目されてきた。報告者はこれまで、遅い軸索内輸送に加え、速い軸索内輸送障害を示す所見を報告してきた。今回は、速い軸索内輸送のうち逆行性輸送に関係するモーター蛋白質の細胞質ダイニンに対するモノクローナル抗体を5個作成し、運動ニューロン疾患脊髄を染色した。その結果、細胞質ダイニンがスフェロイド内に蓄積していることが明らかになった。先に報告した順行性輸送モーター蛋白質のキネシンのスフェロイド内の蓄積と考えあわせると、これは、速い軸索内輸送障害の全般的な障害を示していて、報告者の知見が初めてである。報告者は凍結乾燥切片を用いた定量的イムノブロット法を開発し、モーター蛋白質の定量に用い、運動ニューロン疾患脊髄におけるキネシンと細胞質ダイニンの低下を見出した。今回は、新しいシリーズのサンプルを用いて、ニューロフィラメント蛋白質の定量的イムノブロットを確立し比較した。モーター蛋白質とニューロフィラメント蛋白質の減少は同程度と思われた。このことは、運動ニューロン疾患脊髄において軸索内輸送は、全般的な障害を受けることを意味していると考えられる。この機序を探るため、細胞培養系によるビデオ増強顕微鏡法を用いての膜小器官の動態の検討も開始したが、ミクロインジェクターの設置に手間取ったためまだ明確な結果を得ていない。初期の計画に従い試行中である。また、新しいシリーズのサンプルを用いてモーター蛋白質受容体の異常の解析を開始した。報告者はこれまで、キネシンの受容体が蛋白質で、分子量160kDaであること見出し、キネクチンと命名し、モノクローナル抗体を作成しているが、今回はこれをもちいて免疫染色した。正常神経組織におけるキネクチンの分布がこれまで十分に明らかではなかったが、細胞体に斑状に存在し軸索には見られないことが明らかになった。このことは、キネシン受容体が多様であることを意味している。運動ニューロン疾患脊髄では、一部のニューロンでの著明な減少が見られ、運動ニューロンの障害が一様でないことの反映と考えられた。今後はmRNAレベルでの検討を行い、モーター蛋白質のスフェロイド内の蓄積との関連について検討したい。
中国古典戯曲の「本色」と「通俗」～明清代における上演向け伝奇の総合的研究

平成30年度は、初年度に作成されたロードマップに従って、基礎的な研究を進めた。批評理論班は初年度の成果をふまえて、文献資料の収集と分析を進め、研究分担者・材木谷が王世貞の著作における「本色」の用例に関する検討結果を論文として発表した。また中国・台湾の図書館等での関連資料調査・収集を行った。戯曲分析班は、引きつづき排印本未刊行富春堂本の翻刻作業を行うとともに、入力済み蘇州派伝奇のデータ校訂・整形を進めた。翻刻作業の過程で、曲譜のデータベース化の必要性が浮上したため、『欽定曲譜』・『南北詞簡譜』をデジタル化し、繁体字への翻字および整形作業を完了した。また、弋陽腔系伝奇を検討する上で、清代北京における宮廷演劇および弋陽腔系伝奇作品、さらには各地域の高腔系地方劇との比較検討の必要性が浮上した。このため、研究代表者・千田は、中国芸術研究院所蔵の『三皇宝剣』伝奇を調査し、その成立年代と宮廷演劇台本などの関連作品・劇種との関係を解明するとともに、小説『説唐三伝』とは異なる、北京を文化的中心とする地域で行われた物語内容が反映されていることを指摘した。また従来存在が知られていなかった嘉慶二十四年慶郡王府戯班の名簿を翻刻し、公表した。研究分担者・山下および川も、広東・台湾・浙江などの高腔系地方劇の台本・上演実態などを調査し、成果を公刊した。戯曲作品に見える信仰的要素については、二階堂・山下が、現地における信仰実態の調査を含めて、研究を進めた。また、富春堂本の上演向け台本としての性格を検討するための比較・分析対象として、初年度に入力した明代の戯曲選集および戯曲選集目録の整理を進めた。情報学班は、中国古典戯曲データベースシステムのブラッシュアップに引き続き取り組むとともに、解析に用いる音韻・語彙テーブルの改善作業を進め、その結果、次年度以降の課題として『洪武正韻』デジタル化の必要性が浮上した。上述のように、本年度は初年度に確立したロードマップに従って研究を進め、既にいくつかの重要な研究成果を公表した。まず清代中期北京の弋陽腔系伝奇や演劇の上演実態とその文化史的位置づけについて、『三皇宝剣』伝奇研究を通じて具体的に解明し、また嘉慶二十四年慶郡王府戯班名簿などの新資料を発見した。また、潮劇と台湾皮影戯の台本研究を通じて、明代の弋陽腔系伝奇『鸚鵡記』・『羅衫記』が、いかに変容し現代に継承されているのかを、具体的に解明し、また浙江の松陽高腔の上演実態調査も行った。古典戯曲データベース構築に関しても、音韻テーブルの整理を進め、また曲譜二種の登録に向けたデジタル化と整形作業を完成させるなど、順調に作業が進んでいる。以上から、研究はおおむね順調に推移していると判断される。これまでのところ、順調に研究成果が上がっているため、初年度において策定された研究ロードマップに従って、引き続き研究の発展・深化につとめる。2019年度には、本年度の研究を通じて浮上した、清代初・中期における上演実態の解明、『洪武正韻』のデジタル化などの課題の解決をはかりつつ、引き続き弋陽腔系伝奇・蘇州派伝奇、およびそれらを継承した地方劇などに関する多角的な研究・調査を深化させるとともに、中国古典戯曲データベースのシステムのブラッシュアップとデータの拡充、およびそれらを使用した情報学的研究方法の検討を進める。2019年度末の段階で、研究の進捗状況を総合し、最終的な成果報告を視野に入れ、研究ロードマップを修正する。本年度は研究初年度であるため、研究期間全体のロードマップ確立を目標として、調査・研究を行った。まず4月に研究集会を開催して、研究メンバー間の認識の共有をはかり、初期的な検討課題の絞り込みを行った。それに基づき、戯曲分析版は、主たる研究対象の一つである明万暦年間の富春堂本戯曲について、排印本が未刊行であるものの翻刻作業を進めるとともに、『後六十種曲』などに収録されているものについて、中国企業への委託により電子テキスト化を行った。年度中において、『劉玄徳三顧草廬記』の翻刻を完了、公刊した。また、今後の研究調査の便をはかるため、明清代戯曲散齣集収録作品の一覧データを作成した。散齣集『綴白裘』については、本年度に『彙編校註綴白裘』が刊行され、その内容をふまえて申請時の研究を見直す必要が生じたため、同書を入手するとともに内容の検討に着手した。『劇説』・『花部農譚』については、既に完成した校訂・箋注・翻訳の見直しを進め、本研究期間中に公刊する目途がたった。批評理論班は、明清代における「本色」概念の明確化を図るため、明清代の戯曲批評における同語彙の出現調査および先行文献への検討を行い、その成果を初期的に取りまとめた。情報学班は、戯曲データおよび分析ツールを公開する中国古典戯曲データベースの見直しを行い、新たなデータスキームを開発した。また、戯曲の音韻分析方法を検討した結果、『広韻』・『漢語方音字匯』などによる音韻テーブルの拡充が必要であるとの結論に至り、それらの文献の電子テキスト化を行った。以上の研究結果を年度末において総合・再検討し、研究期間全般のロードマップを確立した。

本研究が包含するいくつかの分野について、それぞれ課題の洗い出しと資料収集・翻刻・初期的な分析などを進め、期間中における研究ロードマップの確立という初期の目標を達成した上に、既に研究成果を公刊するに至るなど、初期的な成果が上がっている。以上から、研究はおおむね順調に推移していると判断される。平成30年度は、初年度に作成されたロードマップに従って、基礎的な研究を進めた。批評理論班は初年度の成果をふまえて、文献資料の収集と分析を進め、研究分担者・材木谷が王世貞の著作における「本色」の用例に関する検討結果を論文として発表した。また中国・台湾の図書館等での関連資料調査・収集を行った。戯曲分析班は、引きつづき排印本未刊行富春堂本の翻刻作業を行うとともに、入力済み蘇州派伝奇のデータ校訂・整形を進めた。翻刻作業の過程で、曲譜のデータベース化の必要性が浮上したため、『欽定曲譜』・『南北詞簡譜』をデジタル化し、繁体字への翻字および整形作業を完了した。また、弋陽腔系伝奇を検討する上で、清代北京における宮廷演劇および弋陽腔系伝奇作品、さらには各地域の高腔系地方劇との比較検討の必要性が浮上した。このため、研究代表者・千田は、中国芸術研究院所蔵の『三皇宝剣』伝奇を調査し、その成立年代と宮廷演劇台本などの関連作品・劇種との関係を解明するとともに、小説『説唐三伝』とは異なる、北京を文化的中心とする地域で行われた物語内容が反映されていることを指摘した。また従来存在が知られていなかった嘉慶二十四年慶郡王府戯班の名簿を翻刻し、公表した。研究分担者・山下および川も、広東・台湾・浙江などの高腔系地方劇の台本・上演実態などを調査し、成果を公刊した。戯曲作品に見える信仰的要素については、二階堂・山下が、現地における信仰実態の調査を含めて、研究を進めた。また、富春堂本の上演向け台本としての性格を検討するための比較・分析対象として、初年度に入力した明代の戯曲選集および戯曲選集目録の整理を進めた。情報学班は、中国古典戯曲データベースシステムのブラッシュアップに引き続き取り組むとともに、解析に用いる音韻・語彙テーブルの改善作業を進め、その結果、次年度以降の課題として『洪武正韻』デジタル化の必要性が浮上した。上述のように、本年度は初年度に確立したロードマップに従って研究を進め、既にいくつかの重要な研究成果を公表した。まず清代中期北京の弋陽腔系伝奇や演劇の上演実態とその文化史的位置づけについて、『三皇宝剣』伝奇研究を通じて具体的に解明し、また嘉慶二十四年慶郡王府戯班名簿などの新資料を発見した。また、潮劇と台湾皮影戯の台本研究を通じて、明代の弋陽腔系伝奇『鸚鵡記』・『羅衫記』が、いかに変容し現代に継承されているのかを、具体的に解明し、また浙江の松陽高腔の上演実態調査も行った。古典戯曲データベース構築に関しても、音韻テーブルの整理を進め、また曲譜二種の登録に向けたデジタル化と整形作業を完成させるなど、順調に作業が進んでいる。今後は本年度において策定された研究ロードマップに従って、研究の発展・深化につとめる。平成31年度にかけては、文献資料の収集、戯曲本文の翻刻や電子テキスト化、音韻・白話語彙テーブルの整備など、研究の基盤整備を中心に研究を進め、平成32・33年度においてそれらを活用した戯曲分析および情報学的研究手法の開発などを重点的に進める方針である。これまでのところ、順調に研究成果が上がっているため、初年度において策定された研究ロードマップに従って、引き続き研究の発展・深化につとめる。
レ-ザ-・ビ-ムを用いたアルゴン抽出による ^<40>Arー ^<39>Ar法の開発

本試験研究の目的であるアルゴンの連続レ-ザ-ビ-ムを用いて試料の加熱を行ない,それから脱ガスしたアルゴンガスを利用してのアルゴンーアルゴン年代測定は,本研究期間内では主として鉱物試料からのレ-ザ-ビ-ムによる脱ガス条件を求めるための基礎的な実験に留まった.しかし試料からアルゴンーアルゴン年代測定に必要な量のアルゴンを抽出する見通しは立てられたので,わが国においてもその実用化は十分に可能であろう.本研究から,アルゴンの連続レ-ザ-ビ-ムによる試料の加熱は,レ-ザ-ビ-ムの集中度・試料へのビ-ムの入斜角度・レンズ等の効率・レ-ザ-の出力・試料のエネルギ-吸収度など多くの因子が関係していることが明らかになった.試料にレ-ザ-ビ-ムを照射する際の位置を決定し,レ-ザ-ビ-ムによる表面状態の変化を観察するためには,実体顕微鏡を用いることは非常に有効であるが,レ-ザ-ビ-ムを最も効率よく試料表面に照射する条件とは必ずしも一致しない.この点を改善するために,さらにモニタ-用のビデオなどを用いた方式なども検討中である.今後の課題としては,レ-ザ-ビ-ムによって加熱された部分の温度測定や融解部分の体積の見積り,高融点の白色鉱物を融解させるための方策などが残されている.更に年代が1000万年より若い火山岩などの試料をレ-ザ-加熱によるアルゴン抽出でアルゴンーアルゴン年代を測定するためには,高感度・高精度の質量分析計を用いることが絶対的に必要な条件で,十分な性能をもった質量分析計を導入することが不可欠である.本試験研究の目的であるアルゴンの連続レ-ザ-ビ-ムを用いて試料の加熱を行ない,それから脱ガスしたアルゴンガスを利用してのアルゴンーアルゴン年代測定は,本研究期間内では主として鉱物試料からのレ-ザ-ビ-ムによる脱ガス条件を求めるための基礎的な実験に留まった.しかし試料からアルゴンーアルゴン年代測定に必要な量のアルゴンを抽出する見通しは立てられたので,わが国においてもその実用化は十分に可能であろう.本研究から,アルゴンの連続レ-ザ-ビ-ムによる試料の加熱は,レ-ザ-ビ-ムの集中度・試料へのビ-ムの入斜角度・レンズ等の効率・レ-ザ-の出力・試料のエネルギ-吸収度など多くの因子が関係していることが明らかになった.試料にレ-ザ-ビ-ムを照射する際の位置を決定し,レ-ザ-ビ-ムによる表面状態の変化を観察するためには,実体顕微鏡を用いることは非常に有効であるが,レ-ザ-ビ-ムを最も効率よく試料表面に照射する条件とは必ずしも一致しない.この点を改善するために,さらにモニタ-用のビデオなどを用いた方式なども検討中である.今後の課題としては,レ-ザ-ビ-ムによって加熱された部分の温度測定や融解部分の体積の見積り,高融点の白色鉱物を融解させるための方策などが残されている.更に年代が1000万年より若い火山岩などの試料をレ-ザ-加熱によるアルゴン抽出でアルゴンーアルゴン年代を測定するためには,高感度・高精度の質量分析計を用いることが絶対的に必要な条件で,十分な性能をもった質量分析計を導入することが不可欠である.本年度は, ^<40>Arー^<39>Ar年代測定に必要な試料からの希ガス抽出法として,岩石・鉱物の局部加熱の条件に最も適したアルゴンレ-ザ-を用いた希ガス抽出装置の製作に主眼をおき,研究を進めた。レ-ザ-ビ-ムにより加熱する試料中の正確な位置を決めるため,実体顕微鏡下に試料を置き,試料の位置を微調整する機構を開発した。また試料からの希ガス抽出を目的とするため,試料溶器を超高真空にする必要がある。そのためにタ-ボ分子ポンプと油回転ポンプを組み合わせた排気系を採用した。また試料の交換による時間的損失を少なくし,真空条件を良くするため,連続して4試料が測定できるような試料容器を製作した。溶器内を超高真空にするために排気系との接続が必要であるが,一方で試料容器の移動も必要である。この条件を満たすために試料を扇形の基盤内に配置して,無理な力が排気系に及ばないように工夫した。レ-ザ-本体としては,岩石・鉱物等を容易に溶解し得ること,レ-ザ-ビ-ムの出力を変えることにより段階加熱に相当する操作を可能にするという要件から,510Wの出力をもつアルゴン連続ビ-ムレ-ザ-を採用した。また対象とする試料からの脱ガスは極微量なので,測定系である四重極型質量分析計への導入部分を可能な限りコンパクトにして,分析途中でのガス損失を少なくするように努めた。脱ガスしたガスの精製にはゲッタ-ポンプを採用しているが既製品なので全体の系に比べて容量が相対的に大きく,その代りに小型のチタン炉による精製も検討中である。今後は,この抽出装置と四重極型質量分析計の組み合わせにより, ^<40>Arー^<39>Ar年代測定への応用のための基礎デ-タを得る予定である。本年度は、スペクトラ・フィジックス社製のアルゴンレ-ザ-を用いて、岩石中からのAr等の脱ガス・精製を行なうための装置を設計・製作し、脱ガス状態等について検討した。

試料容器は、ステンレス製のフランジ部分(113,5mmφ)に、62mmφの合成石英窓を取り付け、そこから試料にレ-ザ-光があたるようにしてある。試料容器は、フレキシブル・チュ-ブと真空バルブを通して希ガス精製部・排気装置部につないでおり、更に、真空バルブを通して精製されたArガスを四重極型質量分析計で測定する方式を採用した。岩石試料としては、地質調査所で標準岩石試料として作製したJG-1の原石(花崗岩)を用い、その黒雲母部分を対象としてレ-ザ-・ビ-ムによる脱ガス状態を検討した。レ-ザ-光を出力3Wで1分間黒雲母にあてた時には黒雲母には何の変化も見られなかったが、出力4Wで1分間レ-ザ-光をあてた時には直径約0.2mmの穴があいたことが確認された。なおこのような試料表面上の観察のために、試料容器真上部から実体顕微鏡を通して試料をのぞく方式を採用した。石英部分を対象とした場合には、石英鉱物が白色のために光が分散してしまい、レ-ザ-光で穴があくまでには至らなかったが、表面状態はかなり影響を受けたことが観察された。また試料へレ-ザ-光をあてた際には、明らかにArガスが抽出されることが、四重極型質量分析計を用いて確認された。繰り返し行なわれたこの種の実験から、アルゴンレ-ザ-の連続ビ-ムによる45Wの出力で鉱物を融解させることが可能であることが明らかにされた。レ-ザ-光を試料に導びくレンズ系の調整が重要であることが確認された。今年度の実験から今回試作した装置により、JG-1程度の試料ならば、^<40>Ar- ^<39>Ar年代測定が十分に可能である見通しが立てられた。
低炭素とレジリエンスを両立する持続可能なCO2フリー水素供給システムの設計

本研究は、日本の脱炭素社会に向けて、再生可能エネルギー由来のCO2フリー水素のポテンシャル及びCO2削減効果を評価するとともに、水素エネルギーを利用した地域エネルギーシステムの設計を目的とする。具体的には、太陽光や風力の利用可能量からCO2フリー水素の賦存量分布を推計して、需要地に供給する水素供給システムの設計手法を構築する。得られた結果を基に、東北地方の対象地域をケーススタディとして、CO2フリー水素を電力、熱、輸送用燃料として利用した場合のCO2削減効果、エネルギー効率及びコストをそれぞれ定量評価する。さらに、水素供給システムを地域エネルギーシステムの最適設計に組み合わせることで、脱炭素化とレジリエンスを両立した社会システムの構築に資する。当該年度は、CO2フリー水素の利用が低炭素化に及ぼす影響を、インベントリ分析を用いて定量評価した。多様な水素製造手法を比較して、再生可能エネルギー由来のCO2フリー水素と、化石燃料や系統電力由来の水素の、経済性、環境性を比較した。また、国内の電力消費量及び再生可能エネルギー供給量の時間変化をもとに、風力発電及び太陽光発電の導入量が増加した場合の余剰電力量を算出し、電力需要を考慮したCO2フリー水素の供給ポテンシャルを明らかにした。本研究は、以下の三段階で行う計画である。第一に、CO2フリー水素のポテンシャルマップを作成し、水素供給システムの設計手法を構築する。次に、構築した手法を対象地域に適用して、水素供給コスト及びCO2排出量を示す。得られた結果を基に、インベントリ分析によってCO2フリー水素の利用に伴うCO2削減効果やレジリエンスの向上等の価値を示す。さらに、水素供給システムと従来のエネルギーシステムの設計手法を組み合わせ、低炭素化とレジリエンスを両立する持続可能な地域エネルギーシステムの最適設計手法を構築する。現在までに第二の段階を概ね達成したので、おおむね順調に進展していると言える。ただし、当初の計画では、当該年度に地域のレジリエンスの定量評価手法を構築する予定であったが、達成できなかった。これは、当初の計画には含まれていなかった、再生可能エネルギー供給量及び電力消費量の時間変化まで考慮したCO2フリー水素のポテンシャルを解析したためであり、解析の精度は当初の計画に比べて向上した。水素供給システムの設計手法と、従来のエネルギーシステムの設計手法を組み合わせて、CO2フリー水素を考慮した地域エネルギーシステムの設計手法を構築する。電力、熱、輸送用燃料のすべての需要を対象として、スケールメリットを考慮した施設配置問題の最適化モデルを開発する。構築した手法を用いて、低炭素とレジリエンスを両立する地域エネルギーシステムを最適設計する。CO2排出量最小化、レジリエンス最大化等を目的関数とした場合の、CO2フリー水素の需要量及び利用形態を明らかにして、CO2フリー水素の導入が地域に与える影響を定量的に示す。当該年度は、全国のCO2フリー水素のポテンシャルマップを作成した。公開されている日照量及び風況のデータを基に、土地利用条件、系統連系可能量、水電解装置の規模と効率等を考慮して、地理情報システムと組み合わせることで、ポテンシャルマップとして図示した。水素の製造、貯蔵、輸送を考慮した、CO2フリー水素供給システムの設計手法を構築した。研究実績があるバイオマス利活用システムの設計手法を応用した混合整数計画法を用いて、施設配置問題を考慮した数理モデルを開発した。空間情報分析とインベントリ分析を組み合わせ、CO2フリー水素のCO2排出量及び供給コストを示した。また、エネルギー経済モデルを用いて、運輸部門におけるCO2フリー水素の普及条件を示した。現在までに第一の段階を概ね達成したので、おおむね順調に進展していると言える。

当該年度は、CO2フリー水素の利用が低炭素化に及ぼす影響を、インベントリ分析を用いて定量評価した。多様な水素製造手法を比較して、再生可能エネルギー由来のCO2フリー水素と、化石燃料や系統電力由来の水素の、経済性、環境性を比較した。また、国内の電力消費量及び再生可能エネルギー供給量の時間変化をもとに、風力発電及び太陽光発電の導入量が増加した場合の余剰電力量を算出し、電力需要を考慮したCO2フリー水素の供給ポテンシャルを明らかにした。本研究は、以下の三段階で行う計画である。第一に、CO2フリー水素のポテンシャルマップを作成し、水素供給システムの設計手法を構築する。次に、構築した手法を対象地域に適用して、水素供給コスト及びCO2排出量を示す。得られた結果を基に、インベントリ分析によってCO2フリー水素の利用に伴うCO2削減効果やレジリエンスの向上等の価値を示す。さらに、水素供給システムと従来のエネルギーシステムの設計手法を組み合わせ、低炭素化とレジリエンスを両立する持続可能な地域エネルギーシステムの最適設計手法を構築する。現在までに第二の段階を概ね達成したので、おおむね順調に進展していると言える。ただし、当初の計画では、当該年度に地域のレジリエンスの定量評価手法を構築する予定であったが、達成できなかった。これは、当初の計画には含まれていなかった、再生可能エネルギー供給量及び電力消費量の時間変化まで考慮したCO2フリー水素のポテンシャルを解析したためであり、解析の精度は当初の計画に比べて向上した。CO2フリー水素を電力、熱、輸送用燃料の燃料として利用することを想定して、既存のシステムに対するCO2削減量及びコストを示す。また、水素の原料となる再生可能エネルギーを、直接電力として利用する場合と比較して、製造から消費までのシステム全体を定量評価する。また、エネルギーシステムにおけるレジリエンスを定量評価する手法を構築する。災害時に系統電力、都市ガス及びガソリンの供給が途絶したことを想定して、地域に賦存する再生可能エネルギー由来のCO2フリー水素の製造、貯蔵が地域のレジリエンスに与える影響を示す。水素供給システムの設計手法と、従来のエネルギーシステムの設計手法を組み合わせて、CO2フリー水素を考慮した地域エネルギーシステムの設計手法を構築する。電力、熱、輸送用燃料のすべての需要を対象として、スケールメリットを考慮した施設配置問題の最適化モデルを開発する。構築した手法を用いて、低炭素とレジリエンスを両立する地域エネルギーシステムを最適設計する。CO2排出量最小化、レジリエンス最大化等を目的関数とした場合の、CO2フリー水素の需要量及び利用形態を明らかにして、CO2フリー水素の導入が地域に与える影響を定量的に示す。
サイクロスポリンAによるC型肝炎ウイルス増殖制御機構の解析

我々は、免疫抑制剤として広く用いられているサイクロスポリンA(CsA)が、HCVレプリコンを特異的に抑制することを報告した(Biophys Biochem Res Com 2004)。当該研究期間において我々はCsAのウイルス増殖抑制作用をさらに解析し、以下の結果を得た。1.ゲノタイプ1bに加え、ゲノタイプ2a HCVレプリコン(Wakita Gastroenterology 2004)を用い、CsAのHCV抑制効果が両ゲノタイプ間で同様に認められることを確認した。2.近年報告されたHCV-JFH1細胞培養系を用いて、CsAがHCVレプリコンのみならず、HCV増殖、感染粒子形成も抑制することを確認した。その抑制効果は、50%抑制濃度が約1μg/mlと臨床血中濃度域であり、HCVレプリコン抑制効果と同等であった。3.siRNAを用いてCsAの細胞内結合たんぱくであるサイクロフィリン・ファミリー、カルシニューリン等の遺伝子発現を抑制し、HCV増殖を解析したところ、サイクロフィリンA, B及びCの抑制によりHCV増殖が特異的に抑制された。4.siRNAを持続発現するDNAカセットをレトロウイルスベクターにより細胞に導入しHCV増殖効果を解析したところ、サイクロフィリンA, B, Cそれぞれの抑制細胞株において、レプリコン増殖細胞コロニー形成能が有意に低下した。これらの結果より、サイクロフィリンA, BおよびCがウイルス増殖、ウイルス蛋白成熟に必須であること、またこれらの蛋白が抗ウイルス療法の標的となりうることを示した。今回の結果を基に、我々はさらに抗ウイルス作用経路に関わる未知の宿主因子の同定・機能解析により、抗ウイルス療法の新たな標的分子を捕捉していく。HCVレプリコンシステムを用いたHCV増殖抑制因子の検索の過程で見出した、サイクロスポリンA(CsA)によるウイルス増殖抑制効果について、その抗ウイルス作用機構に関連する宿主遺伝子を探索し、その機能解析を行い、本年度の成果として下記を得た。(1)CsAのHCV遺伝子増殖抑制効果の解析:キメラリポーター・レプリコン・システムを用いて、CsAのHCV遺伝子複製増殖に与える影響を定量的に解析し、その50%抑制濃度が0.3-0.5μg/mlと臨床血中濃度域であることを見出した。この効果は、ゲノタイプ1bおよび2aのHCVレプリコン株で共通していた。(2)HCV全長レプリコンの構築:CsAを含む薬剤のウイルス遺伝子増殖に与える影響をより生体のウイルス感染に近い形で解析するため、HCV非構造蛋白に加え、構造蛋白を発現するレプリコンを構築した。(3)siRNAによるサイクロフィリン・ファミリー遺伝子の発現抑制:siRNAを用いてCsAの標的宿主遺伝子であるサイクロフィリン・ファミリー、カルシニューリン等の遺伝子発現抑制実験の結果、サイクロフィリンA,B及びCがウイルス増殖、ウイルス蛋白成熟に必須であることを確認した。(4)細胞内siRNA発現レトロウイルスベクターによるノックダウン細胞の作成:HCVゲノム破壊効果の確認されたsiRNAについて、さらに細胞内における効果を持続させるため、哺乳類プロモーター下にsiRNAを発現するDNAコンストラクトを構築し、細胞内における効果を解析したところ、サイクロフィリンA,B,Cそれぞれの抑制細胞株年おいて、レプリコン増殖細胞コロニー形成能が有意に低下した。今回の結果を基に、我々はさらにHCV感染におけるCsAのレプリコン増殖への影響を解析し、抗ウイルス作用経路に関わり得るサイクロフィリン・ファミリー、または未知の宿主因子との機能を同定・解析することにより、抗ウイルス療法の新たな標的分子を捕捉していく。

当該研究機関において我々はCsAのウイルス増殖抑制作用をさらに解析し、以下の結果を得た。1.ゲノタイプ1bに加え、ゲノタイプ2a HCVレプリコン(Wakita Gastroenterology 2004)を用い、CsAのHCV制御効果が両ゲノタイプ間で同様に認められることを確認した。2.近年報告されたHCV-JFH1細胞培養系を用いて、CsAがHCVレプリコンのみならず、HCV増殖、感染粒子形成も抑制することを確認した。その抑制効果は、50%抑制濃度が約1μg/mlと臨床血中濃度域であり、HCVレプリコン抑制効果と同等であった。3.siRNAを用いてCsAの細胞内結合たんぱくであるサイクロフィリン・ファミリー、カルシニューリン等の遺伝子発現を抑制し、HCV増殖を解析したところ、サイクロフィリンA、B及びCの抑制によりHCV増殖が特異的に抑制された。4.siRNAを持続発現するDNAカセットをレトロウイルスベクターにより細胞に導入しHCV増殖効果を解析したところ、サイクロフィリンA,B,Cそれぞれの抑制細胞株において、レプリコン増殖細胞コロニー形成能が有意に低下した。これらの結果より、サイクロフィリンA,BおよびCがウイルス増殖、ウイルス蛋白成熟に必須であること、またこれらの蛋白が抗ウイルス療法の標的となりうることを示した。今回の結果を基に、我々はさらに抗ウイルス作用経路に関わる未知の宿主因子の同定・機能解析により、抗ウイルス療法の新たな標的分子を捕捉していく。
勤労性所得に係る消費と費用の規範的再考

本研究は、クラウドやテレワークなどのIT技術の導入により多様化した個人の働き方に対応した税制度の構築を目的として、勤労性所得に対する適正な課税のあり方について、所得課税と費用控除の両面から検討し、公平で中立的な勤労性所得の課税のあり方を明らかにすることを目指すものである。本研究の初年度にあたる平成30年度は、研究計画に従い、アメリカの内国歳入法典§274の定める交際費課税制度の仕組みや制度が導入された経緯や歴史的背景、導入後の改正内容やその趣旨、また先行研究において同制度がどのような評価を受けているかを調査した。また、得られた知見を、共働き世帯が負担する保育費(勤労保育費)にあてはめ、勤労保育費は包括的所得概念のもとでは理論的に課税すべき消費に該当するといえるか、交際費に含まれる消費と勤労保育費に含まれる消費に大きな違いがあるかについて検討した。また、費用控除の要件としての「直接の関連」と消費の存在の関係について検討した。たとえば、アメリカの事例であるが、食費を費用控除できるかが問題となったGreen v. Commissioner, 74 T.C. 1229では、食費が基本的には個人消費のための支出であるものの、その一部は事業活動と直接の関連があるとして、食費の一部について控除が認められた。個人消費のための支出であっても費用控除が認められた事案を調査し、「直接の関連」が果たす役割について検討した。当初の予定通り、アメリカにおける交際費課税制度のあり方について基礎的な研究を行うことができた。また、そこで得られた知見を、勤労保育費という別の費用に当てはめて研究することで、支出に含まれる消費の把握の仕方や課税の方法について考察を深めることができた。これらの研究を通じて、費目ごとに費用控除の可否がどのように根拠づけられているのか、その際に「消費」の有無はどのように把握され、費用控除の可否の判断にどのような影響を与えているのかを確認することができた。また、費用控除のあり方が納税者の行動選択に及ぼす影響や、納税者が感じる税負担の不平等感についても確認できた。令和元年度は、平成30年度に引き続き、所得獲得に必要な費用に含まれる消費についての基礎的な検討を行うことを予定している。すなわち、ある支出が、所得獲得に必要な費用か、それとも飲食や子育てなど人としての生活にに必要な個人的支出かという対立の構図は、交際費や勤労保育費に限られない。これら以外の費用についても引き続き検討を行い、費用に付随する消費の把握の仕方や課税の方法について調査する。また、フリンジ・ベネフィットについての調査検討も進めて、所得課税の側面から消費の検討を行う予定である。3月にアメリカ現地調査に関する研究打合わせと研究会への参加を行う予定であったが、日程の調整がつかなかったため、次年度使用額が生じた。アメリカでの現地調査は別日程で行うことを予定している。また、東京における研究会発表を行う。
ノルウェーにおける対立解決教育の研究

研究の目的は「日本の初等及び中等教育における特別活動や総合的な学習の時間の内容について、参加型の対立解決教育を中心とした新たな方向性を構築すること」であった。具体的には対立解決教育・紛争転換教育として、ノルウェーを中心にヨーロッパで普及しつつあるSABONA(ソーティング)マット教育を、日本の精神風土に合うように改変しつつ、導入することであり、今年度の成果は下記の通りである。大阪市の教育センターで行った夏期研修では180名近い小学校の先生達に紹介し、実際にHRで継続的に試みるケースも出始めた。また、大阪の私学教員の研修でも紹介し、アンケートでは効果があるとする意見が多かった。それは平和学の祖と呼ばれるヨハン・ガルトゥング考案のSABONAが、難しい局面が多い学校現場で求められる方向性を示すからであろう。子供の心の中に、もめ事を解決する方法論を根付かせ、コミュニケーションのスキルの一つとして役立つからである。今年度「SABONAの会」を結成し、世話人の一人として組織的に紹介する足がかりを得た。大阪・徳島および長野でも「SABONAマット教育」として紹介した結果、徐々にではあるが実践例が増えている。また、マニュアルも作成し、普及に努めている。「研究実施計画」では、ノルウェーの教育現場との連携を保ちつつ、他国における普及活動も視野に入れるという位置づけで、現地での研修やワークショップに参加し、オスローでの推進小学校の中心メンバーとの交流も進んだ。一方、中国やオーストラリアでの国際的な平和研究者の大会及び日本平和学会でも研究発表も行った。また、本年度末にはノルウェー語版から英語版のSABONAが出版され、著者との交流のお陰で日本語に翻訳する依頼を受けることが出来たのは、本助成金の直接の成果と言えよう。日本語版によって、国内での対立解決教育の方法であるSABONAを一層普及させたい。本研究の目的は、現在問題になっているミクロレベルの人間関係から文明・民族のメガレベルに至る関係性やコンフリクトの解決を考える新たなパラダイムを模索することにある。その重要性は人間の安全保障の観点からも高まって、特に日本の学校における具体的な方法論の導入は急務である。ノルウェーにおける参加型の対立解決教育を研究・検証し、日本において紹介すると共に、学校において導入する方法を模索することは有益である。特に、平和学における世界の第一人者であるヨハン・ガルトゥング博士の指導のもとに行われているSABONAの概要を調査している。ズールー語で「I see you.私はあなたを見ている」を意味するこの方法は、和解が個人と社会の進歩にとって根本的な要素であるとする発想に深く根ざすものである。この考え方と、ガルトゥング博士の提唱するTranscend(超越)という紛争解決conflict resolutionの理論を組み合わせて、小学校などにおける生徒指導に応用しようというのがSABONAプロジェクトであり、成功を収めつつある現在、ノルウェーから発信して他のヨーロッパ諸国に広がりを見せている。初年度の今年は、ノルウェーに出向いて発案者と実践者から1週間のワーショップを受講した。オスロ-郊外で実際に小学校や生涯学習の施設においてプログラムを展開しているラースさんおよびシノーバさんより、実施の準備段階や実際の展開例などの講習を受けた。また、その支柱の理論をヨハン・ガルトゥング博士より直々に講義を受けるチャンスを得られたことは意義深い。日本における特別活動や総合的な学習の時間は、各学校や個々の教員によって工夫がなされてきた。しかし、児童・生徒間の心の問題や人間関係の構築の仕方、さらには社会や世界との関わり方などへの有効な方法が見出せていない。そのような教育現場にあっては、この方法は大きなヒントとなりうることを、ワークショップとセミナーを通じて実感できたのは大きな一歩である。本研究の目的は、欧米の教室において盛んな対立解決教育、特にヨハン・ガルトゥングが考案したノルウェー発のSABONAの手法を日本の学校教育に紹介することである。1年目はノルウェーに出向いて同博士主催の研究会に参加し、実行している小学校教員などのカウンターパートと交流し手法を学んだが、2年目の本年はカンボジアや台湾での国際会議などでより一層の交流と研究を行い、手法については理解が深まった。しかし、運用の際に2点の課題も見えた。欧米との文化的・精神的な風土の差異のために日本の児童生徒にそのままではアプライしにくい点、また日本の教室での運用にはノルウェーで使用されている問題解決のためのソーティング・マットが扱いにくい点である。先ず2点目の物理的に解決できる問題の改善に取り組み、まだ今後の改善が必要なものの一定の成果が出せた。小学校の教員や学生のアイデアを借りて、問題解決マットを簡易化すると共に、小学生にも一目瞭然となるデザインを勘案・制作に至った。これは今後も改良を進めていくつもりである。また1点目については、人前で自己主張することが苦手な日本の生徒にとっては、いじめや喧嘩の当事者といきなり対峙するのは難しいので、ファシリテーター(学校においては教職員)の役割を一層工夫する必要があると考えられる。本年は、ワークショップを行って様子を見たが、成人においても自己開示の課題は大きい。まして小・中学生の場合、本人たちの感情を如何にくみ取って、和解とそれより一層進んだ状態である共通のポジティブな未来に持ち込むことが出来るか、またファシリテータは具体的にどうすればよいかの研究に重心を置いた。本研究は単独研究であるが、年度末に同様の問題意識を持つ研究者や学校関係者と勉強会を立ち上げた。有効な問題解決の方法を求めている教職員とのパイプができ、教育現場に大きな規模で紹介できる緒に就いたところである。

研究の目的は「日本の初等及び中等教育における特別活動や総合的な学習の時間の内容について、参加型の対立解決教育を中心とした新たな方向性を構築すること」であった。具体的には対立解決教育・紛争転換教育として、ノルウェーを中心にヨーロッパで普及しつつあるSABONA(ソーティング)マット教育を、日本の精神風土に合うように改変しつつ、導入することであり、今年度の成果は下記の通りである。大阪市の教育センターで行った夏期研修では180名近い小学校の先生達に紹介し、実際にHRで継続的に試みるケースも出始めた。また、大阪の私学教員の研修でも紹介し、アンケートでは効果があるとする意見が多かった。それは平和学の祖と呼ばれるヨハン・ガルトゥング考案のSABONAが、難しい局面が多い学校現場で求められる方向性を示すからであろう。子供の心の中に、もめ事を解決する方法論を根付かせ、コミュニケーションのスキルの一つとして役立つからである。今年度「SABONAの会」を結成し、世話人の一人として組織的に紹介する足がかりを得た。大阪・徳島および長野でも「SABONAマット教育」として紹介した結果、徐々にではあるが実践例が増えている。また、マニュアルも作成し、普及に努めている。「研究実施計画」では、ノルウェーの教育現場との連携を保ちつつ、他国における普及活動も視野に入れるという位置づけで、現地での研修やワークショップに参加し、オスローでの推進小学校の中心メンバーとの交流も進んだ。一方、中国やオーストラリアでの国際的な平和研究者の大会及び日本平和学会でも研究発表も行った。また、本年度末にはノルウェー語版から英語版のSABONAが出版され、著者との交流のお陰で日本語に翻訳する依頼を受けることが出来たのは、本助成金の直接の成果と言えよう。日本語版によって、国内での対立解決教育の方法であるSABONAを一層普及させたい。
乳幼児・小児の原因不明突然死剖検例の網羅的遺伝子解析

本年度は,Dravet症候群(DS)による突然死した2剖検例について,詳細な病理組織学的検索及び遺伝子解析を行った。病理組織学的検索は,器質的疾患検出のため死因,肉眼所見を問わず刺激伝導系の切り出しを含め常に15ヶ所以上の心臓組織標本を作製し観察を行った。また,その他主要臓器については2ヶ所以上,脳については20ヶ所以上標本を作製して観察を行った。また,遺伝子解析は,心疾患遺伝子及びてんかん関連遺伝子パネルを用いた537種類の遺伝子の次世代シーケンス解析を行った。症例1は,入浴,症例2は呼吸器感染症による体温上昇を契機に発作が発生したことが考えられた。症例1は抗てんかん薬の血中濃度が治療域以下であった。どちらの症例の脳においても,グリオーシスを伴うニューロンの有意な喪失は観察されなかった。形態的に海馬錐体細胞の軽度減少が疑われた.その程度は年齢をマッチさせたコントロールに類似しており今後の検索が必要と考えられる。NGSによる遺伝子解析の結果,症例1には新規de novoスプライシング変異SCN1A_c.4477-3T>Cを同定した。さらにこの変異について,mini-gene constructを作製し,スプライシングアッセイを行ったところ,スプライシングサイト直前の2塩基挿入となり,結果的にフレームシフトとなることをが明らかになった。症例2には,新規de novoミスセンス変異SCN1A_Arg187Proが同定された。また2症例とも,pathogenic variantとして分類されるまれな疾患関連変異体も有していた。最終的な剖検診断を得るために,DSによる予期せぬ突然死についての多面的な検査の必要性を示すことができた。Dravet症候群(DS)による突然死した2剖検例について,詳細な病理組織学的検索及び遺伝子解析を行った。また,この成果について,論文作成し投稿中であることからおおむね順調に進展していると考えている。前年度同様,20102018年の間に当教室で施行された剖検例のうち,13才以下の原因不明の突然死(Sudden Unexplained Death; SUD)剖検例および遺伝子疾患疑いの未確定例を抽出し,詳細な病理組織学的検索及び次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析行う。
静水圧を負荷した脂肪組織由来幹細胞による生体内軟骨再生

in vitroの軟骨再生では、脂肪組織由来幹細胞、コラーゲンスポンジもしくはコラーゲンゲルの鋳型、TGFβ、そして静水圧が重要であることが判明した。In vivoでは持続的に静水圧などの力学的刺激が軟骨形態の維持に必要であることが示唆された。三次元組織再生において、静水圧の負荷は細胞の分化・増殖に有用であることを示してきた。ヒト脂肪組織由来幹細胞を播種したコラーゲンスポンジに静水圧を付加して培養した軟骨再生を行ってきたが、本年度、スポンジの替わりにゲルを用いた軟骨再生を試みた。静水圧を負荷するバイオプロセッサーを用い、コラーゲンゲルに懸濁した脂肪組織由来幹細胞の潅流培養を試みた。1×10^6個のヒト脂肪組織由来幹細胞を、I型コラーゲン溶液に懸濁しパウチに入れ、細胞増殖培地(DMEM+10% FBS+1%ABAM)にて24時間培養した後、バイオプロセッサーでの灌流培養を行った。バイオリアクター内では軟骨分化誘導培地を用いた(DMEM+1%FBS+1%ABAM+10ng/ml TGF-beta1+1x10^<-7>molデキサメサゾン+50ug/mlアスコルビン酸+1mMピルビン酸ナトリウム+40ug/ml1-プロリン)。静水圧は0-0.5MPa,0.5Hzの周期的負荷とし、潅流速度は0.1ml/min、37°C、3%O_2、5%CO_2と設定した。実験対照群として、同じバイオリアクター内で静水圧負荷を行わない大気圧群を設定した。計4週間培養し、1週ごとに組織学的解析・定量解析を行った。培養を開始してから2週間後より、両群ともにII型コラーゲンをはじめとする軟骨組織特異的な細胞外マトリックスの蓄積を認めたが、静水圧負荷群は大気圧群に比べて優位にその蓄積量が多かった。また、静水圧負荷群では細胞数の減少が認められなかったが、大気圧群では、培養開始後2週間で細胞数がピークに達し、その後減少した。ヒト脂肪組織由来幹細胞を用いた軟骨再生では、コラーゲンスポンジのみならずコラーゲンゲルも有用であり、さらに静水圧負荷が軟骨再生に重要であることが示唆された。昨年度に引き続き、静水圧を負荷した、ヒト由来脂肪組織由来幹細胞とコラーゲンゲルを用いた軟骨再生を行った。本研究により、三次元組織再生において、静水圧の負荷は細胞の分化・増殖に有用であることを示したと同時に、脂肪幹細胞およびコラーゲンゲルの軟骨再生での有用性を示すことができた。昨年に引き続き、以下の方法にて研究を繰り返し、データを信頼できるものとした。1×10^6個のヒト脂肪組織由来幹細胞を、I型コラーゲン溶液に懸濁しパウチに入れ、細胞増殖培地(DMEM+10%FBS+1%ABAM)にて24時間培養した後、バイオプロセッサーでの灌流培養を行った。計4週間培養し、ウサギの背部皮下に移植後、1週ごとに組織学的解析・定量解析を行った。
蛋白質NMR構造決定における「分子置換法」の開発

本研究は、蛋白質のNMRデータ解析の効率化をはかり、より迅速にしかも正確に立体構造を決定する方法を確立することを目的としている。この方法の基礎となるのは、既に構造解析が行われた蛋白質の化学シフトやNOEといったNMR情報と立体構造の情報であり、特にクロモプロテイン系抗腫瘍性抗生物質とEFハンド型カルシウム結合蛋白質をターゲットとしてプログラムの開発を進めている。1.データベースの整備以下の蛋白質のNMR解析を行い、NMR情報と立体構造情報のデータベースを充実させた。(1)クロモプロテインC-1027アポタンパク質及びその芳香環化クロモフォアとの複合体、一残基置換C-1027アポタンパク質変異体(2)EFハンド型蛋白質カルシウム非結合型及びカルシウム結合型リカバリン、カルモデェリンとW-7の複合体、カルシウム非結合型ニューロカルシン2.プログラムの開発α炭素とβ炭素の化学シフトを基に、アミノ酸タイプの決定及び連鎖帰属を行うプログラムを作成した。このプログラムを、既に構造解析が行われている100200残基の4種類の蛋白質に適用したところ、88%から98%の高い確率で正しい帰属が得られた。Βシート型及びαヘリックス/βシート混在型の蛋白質では平均98%、αヘリックス型の蛋白質では平均92%と、特に残基数の多いαヘリックス型では正解率が低い。また、この連鎖帰属プログラムに必要なインプットファイルを半自動的に作成するサブプログラムを完成させた。更に、このプログラム群をベースにして、構造既知の天然体のNMR情報を基に部位特異的変異体の連鎖帰属を迅速に行うプログラム(いわゆる分子置換法)を開発した。ー残基置換C-1027アポタンパク質に適用したところ、正解率は100%であった。今後側鎖とNOE構造情報の帰属を行うプログラムも完成する予定である。NMRを用いた蛋白質の構造決定が年々盛んになっており、プロテインデータバンクに登録されているデータ数も急増している。その中で、EFバンド蛋白質に着目して、立体構造のホモロジー検索とMMRデータ帰属の自動化を大系的に構築する試みを進めている。本年度は、その準備段階として以下の点を検討した。1)カルモデュリンのカルシウム非結合型構造と他のEFバンド型蛋白質の構造の間でホモロジー検索を行った。その結果カルモデュリンのC末端ドメインについて、ミオシン軽鎖のC末端ドメインの間で高い類似性が見い出され、カルモデュリンのC末端はいわゆる“Semi-Open"コンホメーションを取っていることが判明した。(Swindells & Ikura,1996)この検索法を更に拡張してドメイン構造のより細かい分類を検討している。3)カルモデュリン、トロボニンC、リカバリンを始めとしてこれまで解析が完了しているEFハンド蛋白質のNMRデータのライブラリー整備を現在進めている。4)カルモデュリンの阻害剤W-7複合体についてNMR解析を行い、その立体構造を決定すると同時に、非結合型とのNMRデータの比較を行い、阻害剤とカルモデュリンとの結合様式の解析に役立てる試みを行っている。本研究は、蛋白質のNMRデータ解析の効率化をはかることによって、より迅速に、しかも正確に立体構造を決定する方法を確立することを目的としている。この方法の基礎となるのは、既に構造解析が行われた蛋白質の化学シフトや核オーバーハウザ-効果のデータベースと立体構造の情報であり、特にEFハンド型蛋白質をターゲットとしたプログラムの開発を行う。1.データベースの整備リカバリンのカルシウム非結合型構造の精密化及びカルシウム結合型のNMR構造解析、さらにカルモデュリンとその最も強力な阻害剤であるW-7の複合体の構造解析を行い、データベースをさらに充実させた。

2.プロトタイプの作成EFハンド型蛋白質の一次配列から予測される二次構造を基礎として、各アミノ酸タイプに特異的な主鎖の^1H、^<13>C及び^<15>Nの化学シフト候補を上げるアルゴリズムを検討中である。また、既に構造解析されているEFハンド型蛋白質の一次配列とのホモロジー検索の結果と化学シフトデータベースを参照し、より確からしいピークの帰属を行う試みも進めている。構造が未知の蛋白質であるニューロカルシンについて、その安定同位体ラベルされた蛋白質を調製し、カルシウム非存在下で一連の異種核三次元NMRスペクトルを測定した。現在、得られたスペクトルから^1H、^<13>C及び^<15>Nの化学シフト情報を抽出しており、上記アルゴリズムの検定に使用する予定である。本研究は、多次元核磁気共鳴(NMR)法によって得られる莫大な量のデータを効率良く解析し、より迅速にしかも正確に立体構造を決定する方法を確立することを目的としている。カルシウム結合に関与するEFハンド型蛋白質とクロモプロテイン系抗腫瘍性抗生物質をターゲットとし、そのデータベース(構造、化学シフト、核オーバーハウザー効果)の整備及びその情報に基づくプログラムの開発を行う。プログラム開発のベースとして、Cα炭素とCβ炭素の化学シフトを基に、アミノ酸タイプの決定及び連鎖帰属を行うアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを、既に構造解析が行われている110残基から202残基の4種類の蛋白質に適用したところ、88%から98%の高い確率で正しい帰属が得られた。また、βシート型及びαヘリックス/βシート混在型の蛋白質では平均98%、αヘリックス型の蛋白質では平均92%と、特に残基数の多いαヘリックス型では正解率が低いことが明らかとなった。これは、より大きな蛋白質では、同種のアミノ酸タイプに分類される残基数が増えるためと考えられる。現在、1)CO炭素や側鎖の炭素の化学シフト、2)一次配列から予測される二次構造と連鎖帰属から得られる二次構造のマッチングを考慮した、より正解率の高いプログラムを検討している。また、構造が既知の天然型蛋白質の化学シフトと構造のデータベースに基づき、その部分改変体のNMR構造解析を迅速に行う目的で、上記アルゴリズムをベースとしたいわゆる「分子置換法」プログラムの検討を行っている。