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民事責任法による一般予防の可否に関する基礎的研究

本研究は,日本における(広い意味での)民事責任法による法益侵害の一般予防の可否と是非に関して,ドイツ法を比較法の主たる対象としながら,基礎的かつ理論的な考察を展開した。具体的には,そのような機能を担いうる具体的な法制度として,1消費者団体訴訟制度(およびその基盤としての差止請求権制度),2損害賠償法(過失責任法,危険責任法),3英米法上の懲罰的損害賠償制度,4ドイツ法上の利益剥奪請求権制度を取り上げ,それぞれの内容や特徴を分析するとともに,特に現在,日本には存在しない3と4の各制度の導入の可否および是非について検討した。本年度は,初年度に開始した国内外の文献の調査・収集・解析作業を継続しつつ,すでに獲得した研究成果を発表すること,そして,それに関して国内の研究者との間で意見交換を行うことに力を注いだ。すなわち,まず,1つの研究論文(拙稿「免責の判断構造ー不可抗力要件をめぐるドイツにおける議論を手がかりとした一考察ー」現代民事判例研究会編『民事判例IV 2011年後期』(日本評論社,2012)121頁以下)を公表した。これは,民事責任(特に危険責任)の免責に関する一般的な判断構造を究明したものである。また,他大学の研究者が主要な構成員となった研究会における研究報告を計2回実施した(1第10回ライフ・イノヴェーション研究会での研究報告(2012年7月14日,名古屋大学にて。題名「集団的消費者被害と差止請求権ー原理的・具体的課題の整理と展望ー」),2科研基盤A「財産権の現代化と財産法制の再編」研究会での研究報告(2013年3月16日,京都大学にて。題名「差止請求権制度の機能・体系的位置についてー物権的請求権・債権・差止請求権ー」))。前者では,いわゆる集団的消費者被害を一般的に予防するために導入された適格消費者団体による差止請求制度に関する原理的問題と解釈論的問題の双方について考察した。また,後者では,民法上,最も重要な予防手段である差止請求権に関する一般原理について,日本とドイツとの最新の議論状況を踏まえて理論的検討を行った。いずれに対しても,各研究会の参加者から多くの意見を得ることができ,今後,本研究をさらに前進させるために,より一層の検討を加えるべき新たな課題を発見した。加えて,本年度の研究成果の一部(適格消費者団体による差止請求の請求内容に関する解釈論的問題の整理と検討)を論文として公表すべく,現在,その執筆作業に取り組んでいる。近日中に,脱稿しうる見込みである。研究期間の最終年度に当る今年度は,まず,この間に進めてきた研究に基づく成果の取りまとめと公表とに力を注いだ。具体的には,まず,(1)民事法上の主たる法益侵害予防手段である差止請求権の発生根拠および要件に関する問題として,いわゆる標準規格必須特許に基づく差止請求権の立法による制限の可否について,民法の一般法理に基づく検討を行い,その成果を学術論文として発表した。また,(2)集団的消費者被害の一般予防を目的とするいわゆる消費者団体訴訟制度(消費者契約法12条その他)に基づく適格消費者団体の差止請求権の効果(包括的差止請求の可否・条項改定請求の可否)について,同じく民法の一般法理を踏まえた分析を加え,その成果を学術論文にまとめた。さらに,環境法政策学会2013年度第17回学術大会(2013年6月15日,於成蹊大学)・個別報告第5分科会において,岩橋健定弁護士による報告・島村健教授による報告・角松生史教授による報告(いずれの報告も,環境利益の保全や環境紛争における対立当事者間の利害調整に,民事責任法,特に差止請求権制度がどのような形で寄与しうるか,あるいはあるべき寄与を実現するためにいかなる理論的問題を克服しなければならないか,を検討するもの)に対し,民事責任法の研究者として,本研究の諸成果を基礎としたコメントを行った。また,ドイツ不正競争防止法10条等所定のいわゆる利益剥奪請求権制度に関する基礎的研究,およびドイツにおける懲罰的損害賠償請求権制度をめぐる議論状況に関する分析も継続した。これらの作業に基づく研究成果も早期に学術論文として完成させ,公表する予定である。まず,本年度の前半(2011年8月まで)には,本研究の基礎作業の1つとして,法益侵害の予防を目的とした法制度の1つである差止請求権(制度)に関する基礎理論((1)発生根拠論および要件論・効果論に関する基本枠組み,および(2)差止請求権制度の機能・体系的位置それぞれに関する私見)をまとめる作業に取り組んだ。また,同じく基礎作業の1つとして,本研究のテーマに関連する日本およびドイツの文献を調査・収集し,それらの解析に力を注いだ。

当該作業を通じて,(後に言及する危険責任に関する具体的成果を得るとともに)我が国およびドイツ,さらにはヨーロッパにおいて従来,展開されてきた(また現に展開されている)上記テーマをめぐる議論の概要の把握に努めた。さらに,本年度の後半(2011年9月以降)には,本研究のテーマに関連する具体的問題の1つとして,いわゆる危険責任の法的性質,特にその免責の可否(免責要件の充足の有無)に関する一般的な(あるべき)判断方法如何という問題を取り上げ,これについて,ドイツにおける不可抗力要件をめぐる議論に手がかりを求めつつ,理論的考察を試みた。その結果,危険責任の免責の可否に関する判断は,その帰責事由の存否に関する判断といわば表裏一体の関係にあるものと解されるべきであることを明らかにした。加えて,2012年3月には,マックス・プランク国際私法・比較法研究所(ドイツ・ハンブルク)およびミュンスター大学(同国・ミュンスター)をそれぞれ訪れ,本研究のテーマに関連する最新の資料を調査・収集した。合わせて,上記テーマをめぐるドイツの最新の議論状況を知るべく,Prof.Dr.I.Saenger(ミュンスター大学。民法・商法・消費者法・民事手続法)に,この点に関する聞取り調査を行った。本年度は,まず,前述したとおり,初年度の研究成果を漸次公表し,日本国内の多数の研究者にこれに対する意見を求める機会に恵まれ,また実際に多くの論評(本研究の研究成果に対する賛成意見を含む)に直接に接することができた。これによって,本研究が順調に進んでいるとの確かな感触を得られた。さらに,そのような意見交換を契機として検討を深めた問題について,現在,論文を執筆している。また,初年度に開始した基礎作業(国内外の文献調査・資料収集)を引き続き実施し,本研究の研究課題に関連する最新の文献,とりわけ,事業者の競争秩序違反行為に対する民事法上の一般予防を可能にするためにドイツにおいて導入されたいわゆる利益剥奪請求権に関する文献を多数,入手した(それらの中には,未だ日本国内の主要図書館のどこにも所蔵されていないものが複数存在する)。さらに,それらの文献の解析を進めた結果,上記利益剥奪請求権制度に関するドイツの最新の議論状況(1この法制度をめぐる原理的課題,2この法制度が必要とされる紛争の類型的特徴,3この法制度を実際に運用する際に生じうる実際的・解釈論的問題など)の把握をほぼ終えた。本研究の研究代表者は,次年度の後半(2013年8月2014年3月)には,ドイツにおいて在外研究に従事する予定であるところ,本年度に行った上記のような分析作業を基礎として,次年度に現われるであろう最新の研究成果(上記制度に関する議論は,まさしく現在進行中であるため,今後とも研究成果が陸続と公表されることが予想される)を参照しつつ,また,現地の研究者および実務家と密に意見交換をしながら,本研究を進めれば,その研究期間の終了時(2014年3月)までには,その成果を1つあるいは複数の論文にまとめることができるものと考えている。この点もまた,本研究の現在までの達成度を前記2のように評価した理由の1つである。本年度は,本研究に与えられた研究期間の初年度に当たる。この1年間を用いて,当初その実施を予定していた基礎作業((1)差止請求権の基礎理論に関する総括,(2)国内外の文献調査・収集およびそれらの解析,(3)ドイツの研究者に対する聞取り調査)をすべて行った。これらによって,次年度以降における本研究の基盤を確立することができた。
角膜内皮におけるポンプ機能の活性制御に関する研究

角膜内皮Na,K-ATPase酵素活性の測定とUssing chamberを用いたポンプ機能の測定を行い、デキサメサゾンおよびインスリンが角膜内皮細胞のNa,K-ATPase活性を上昇させることが確認された。デキサメサゾンはNa,K-ATPase発現量増加により、またインスリンは、PKC活性化経路を介し,Na,K-ATPaseの脱リン酸化によりNa,K-ATPaseを活性化していることが明らかとなった。角膜内皮は角膜の最後面に位置する一層の細胞層であり,ポンプ機能とバリア機能により角膜実質の含水率を制御し,角膜の透明性の維持に寄与している。角膜内皮細胞はヒトでは生後は再生能力がなく,細胞数の減少がある段階に達すると内皮機能不全となり,角膜浮腫,水疱性角膜症により視力低下を来す。平成20年度の段階で、Ussing chamberを用いた角膜内皮ポンプ機能の測定とNa-K ATPase酵素活性の測定を行い、デキサメサゾン,およびPhorbol dibutyrateがマウス角膜内皮細胞のNa-K ATPase活性を上昇させる薬物として確認された。さらにその詳細な機序として、Western blotting法を用いて、デキサメサゾンによるNa-K ATPase活性化は、蛋白合成によるNa-K ATPaseの発現量増加を介していることが確認された。またPhorbol dibutyrateは、protein kinase C(PKC)を活性化し、さらにprotein phosphatase 1及び2Aの活性化を介して、Na-K ATPaseを脱リン酸化させることにより角膜内皮ポンプ機能を増加させる機序が確認できた。一方、PKCの下流には、cyclooxygenaseやcytochrome P_450といったNa-K ATPase活性を阻害する経路もあり、PKCによるNa-K ATPase活性化はbidirectionalなバランスの上になりたっていることが明らかとなった。本研究の成果は,角膜移植手術によらない角膜内皮機能不全の治療法として、薬理学的に角膜内皮のNa-K ATPase活性を上昇させることにより、従来ほとんど考慮されてこなかった薬物療法の開発にっながることになる。薬物治療により,内皮機能不全のいくらかの症例が治療できるようになり,手術を回避できるとすればその医学的,社会的意義は大きいものと考えられる。眼球提供数が多く角膜移植を行うことが比較的容易である米国に比べ,本邦では提供眼が常に不足している状態であり,角膜移植手術によらない内皮機能不全の治療法の確立は特に本邦では意義が高いと考えられる。角膜内皮は角膜の最後面に位置する一層の細胞層であり,ポンプ機能とバリア機能により角膜実質の含水率を制御し,角膜の透明性を維持している。角膜内皮細胞はヒトでは生後は再生能力がなく,細胞数の減少が進行すると内皮機能不全となり,水庖性角膜症により視力低下を来す。平成21年度の段階で、Ussing chamberを用いた角膜内皮ポンプ機能の測定とNa-K ATPase酵素活性の測定を行い、デキサメサゾン,インスリンおよびPhorbol dibutyrateがマウス角膜内皮細胞のNa-KATPase活性を上昇させることが確認された。さらにその機序として、Phorbol dibutyrateは、protein kinase C (PKC)を活性化し、さらにprotein phosphatase 1及び2Aを介して、Na-K ATPaseを脱リン酸化させることにより角膜内皮ポンプ機能を増加させる機序が確認できた。Western blot法と免疫染色法を用いた解析により、インスリンによるNa-K ATPase活性化は、このPKC活性化経路を介していることが明らかとなった。本研究の成果は,角膜内皮機能におけるステロイドやインスリンシグナルの重要性を明らかにし、糖尿病や細胞老化による角膜内皮機能への影響を明らかにしたものである。この成果は、角膜移植手術によらない角膜内皮機能不全の治療法として、薬理学的に角膜内皮のNa-K ATPase活性を上昇させる薬物療法の開発や、角膜内皮機能低下の予防法の開発につながることになる。薬物療法や予防学的治療により,内皮機能不全の症例が治療できるようになり,手術を回避できればその医学的,社会的意義は大きい。本邦では角膜移植のための提供眼が常に不足している状態であり,角膜移植手術によらない内皮機能不全の治療法の確立は特に本邦では意義が高いと考えられる。
新生児一過性糖尿病の表現型と第6番染色体isodisomyの関連

今年度の研究は、新生児一過性糖尿病の患児のハプロタイプ解析をCA repeat markerを用いて解析することであった。今年度は、国立小児病院からの一症例が追加された。学内共同実験施設にある蛍光DNAシークエンサーを用いた解析法を用いて解析を行った。使用した遺伝子座位は、ABI PRISM Linkage Mapping Ver2.0によった。第6番染色体上の20の遺伝子座位について検討をおこなった。明らかなuniparental isodisomyは検出されなかった。このことは、第6番染色体の関与が否定的なのか、極めて近接した領域のみがisodisomyである可能性の2つがのこる。CEPH/Genethonのdinucleotide repeatmarkerのPCR primerをReserch Genetics社より購入し、PCR後PAGEにて電気泳動し銀染色にて検出する方法で解析をおこなったが、用いた23のprimer setでは、明らかにhemizygoteを示すimformativeなlocusは存在しなかった。原因としては、塩基の反復回数が近接しているために判定できないのか、imformativeなlocusが実際に少ないのかの2点が考えられる。今年度の実験の検証のために、次年度は、蛍光DNAシークエンサーを用いた解析法に変更し、蛍光のprimer setを購入し解析を続ける予定である。
2次判別関数の改良に関する研究

本研究では、1:母分散行列に関する構造の設定、2:設定した構造のもとでの母分散行列の最尤推定量の導出、3:最大尤度比型の判別関数の導出、4:誤判別率の推定、5:いくつかの構造をもとに構築した判別関数の比較、6:判別関数の選択方法の構築、といった手順での研究を考えている。誤判別率を推定するためには、判別関数の分布を求める必要があるが、精密な分布の表現は正規母集団のもとでさえ困難である。そこで、本研究では分布の漸近展開を求め、それを用いて推定量を構築することを考えている。漸近展開の導出では、初期標本が与えられたときの判別関数の条件付き分布のテイラー展開された特性関数の初期標本の分布に関する期待値計算を計算し、それを反転して分布関数を計算する方法を考えているが、非常に多くの計算量が必要となる。そこで、本研究では必要な計算手順を数式処理ソフト等を用いてプログラミングし、計算機を用いて漸近展開の計算を行う。平成10年度では、標準正規分布に従う確率ベクトルの2次形式の多項式の期待値計算に必要な置換規則をまとめ、p次元ウィシャート行列のm次多項式の固有和の期待値の計算アルゴリズムを構築し、数式処理ソフトのMathematicaで実現した。これを用いることによって、正規母集団からの標本に基づく基本的な統計量の分布の漸近展開は短時間で行うことができる。構築されるいろいろな判別関数を比較する場合には、非正規母集団に対する性能も調べておく必要がある。平成11年度では、非正規母集団のもとでの判別関数の分布の漸近展開を計算するための準備として、独立標本に基づく基本的な統計量の特性関数の漸近展開を計算機上で行うためのアルゴリズム検討し、その一部をMathematicaで実現した。本研究では,(1)母分散行列に関する構造の設定,(2)設定した構造のもとでの母分散行列の最尤推定量の導出,(3)最大尤度比型の判別関数の導出,(4)誤判別率の推定,(5)いくつかの構造をもとに構築した判別関数の比較,(6)判別関数の選択方法の構築,といった手順での研究を考えている.誤判別率を推定するためには,判別関数の分布を求める必要があるが,精密な分布の表現は正規母集団のもとでさえ困難である.そこで,本研究では分布の漸近展開を求め,それを用いて推定量を構築することを考えている.本研究では,いろいろな判別関数の分布の漸近展開の導出が必要となるので,数式処理ソフトウェアやC-言語,Fortranなどの汎用プログラミング言語を用いて漸近展開導出の手順をプログラムし,コンピュータを用いて漸近展開に必要な計算を行う.平成10年度は漸近展開導出の手順のプログラミングについて検討してきた.導出は判別関数の形によって異なる部分と共通の部分とに分かれるが,共通の部分に含まれるのは初期標本が与えれらたときの条件付き分布のテーラー展開された積率母関数の初期標本の分布に関する期待値計算と,その結果を反転して分布関数を求めることである.期待値の計算では,p次元の標準正規分布に従う確率ベクトルの2次形式の多項式の期待値とp次元ウィシャート行列と定数行列とのいくつかの積の固有和の期待値の計算が必要となるが,これらは数式処理プログラムの置換機能を繰り返し利用することで実現できる.本年度の主な成果は,標準正規分布に従う確率ベクトルの2次形式の多項式の期待値計算に必要な置換規則をまとめ,p次元ウィシャート行列のm次多項式の固有和の期待値の計算アルゴリズムを構築し,数式処理ソフトのMathematikaで実現したことである.本研究では、1:母分散行列に関する構造の設定、2:設定した構造のもとでの母分散行列の最尤推定量の導出、3:最大尤度比型の判別関数の導出、4:誤判別率の推定、5:いくつかの構造をもとに構築した判別関数の比較、6:判別関数の選択方法の構築、といった手順での研究を考えている。
サルモネラ感染症発症の病態および関連する宿主遺伝要因の解明

サルモネラ感染症例の血液からγδT細胞およびαβT細胞を分離し、マイクロアレイを利用して、それぞれの細胞に発現している分子を比較したところ、Interleukin(IL)-18受容体の補助サブユニットであり、IL18受容体のリガンド結合サブユニットIL-18 receptor 1のIL-18結合活性を高める、IL-18 receptorβ(IL-18Rb)、主に、NK細胞、T細胞の表面に存在し、標的細胞の糖鎖を認識して結合し、標的細胞を傷害する、natural killer cell receptor P1A(NKRP1A)およびサルモネラ、抗酸菌などの細胞内寄生菌の重症化に関与しているIFN-γreceptor1(IFNGR1)がγδT細胞において高発現を示した。これら3分子について発現を、αβT細胞およびγδT細胞でフローサイトメトリーを用いて比較したところ、γδT細胞で発現が高くなっていた。さらに、サルモネラ感染症例、非サルモネラ感染性腸炎症例および正常コントロールでの比較でも、NKRP1A陽性T細胞の割合は有意に高く、細胞内のIFN-γの発現も亢進していたことから、NKRP1A陽性γδT細胞はサルモネラ感染症の防御に重要な役割を果たしていることが示唆された。また、ヒトのサルモネラ感受性への関与が疑われるIFNGR1、IL-1、tumor necrosis factor、IL-12Rb1、IFNGR2、IL-1、vitamin D receptor遺伝子多型解析を疾患群および健常群で行ったが、有意な結果は得られなかった。サルモネラ感染症例の血液からγδT細胞およびαβT細胞を分離し、マイクロアレイを利用して、それぞれの細胞に発現している分子を比較したところ、Interleukin(IL)-18受容体の補助サブユニットであり、IL 18受容体のリガンド結合サブユニットIL-18 receptor 1のIL-18結合活性を高める、IL-18 receptorβ(IL-18Rb)、主に、NK細胞、T細胞の表面に存在し、標的細胞の糖鎖を認識して結合し、標的細胞を傷害する、natural killer cell receptor P1A(NKRP1A)およびサルモネラ、抗酸菌などの細胞内寄生菌の重症化に関与しているIFN-γreceptor1(IFNGR1)がγδT細胞において高発現を示した。さらに、サルモネラ感染症例、非サルモネラ感染性腸炎症例および正常コントロールでの比較でも、NKRP1A陽性T細胞の割合は有意に高く、NKRPIA陽性γδT細胞はサルモネラ感染症の防御に重要な役割を果たしていることが示唆された。また、ヒトのサルモネラ感受性への関与が疑われるIFNGR1、IL-1、tumor necrosis factor遺伝子多型解析を疾患群および健常群で行ったが、有意な結果は得られなかった。サルモネラ感染症例の血液からγδT細胞およびαβT細胞を分離し、マイクロアレイを利用して、それぞれの細胞に発現している分子を比較したところ、Interleukin (IL)-18受容体の補助サブユニットであり、IL18受容体のリガンド結合サブユニットIL-18 receptor 1のIL-18結合活性を高める、IL-18 receptor β(IL-18Rb)、主に、NK細胞、T細胞の表面に存在し、標的細胞の糖鎖を認識して結合し、標的細胞を傷害する、natural killer cell receptor P1A(NKRP1A)およびサルモネラ、抗酸菌などの細胞内寄生菌の重症化に関与しているIFN-γreceptor1 (IFNGR1)がγδT細胞において高発現を示した。

さらに、サルモネラ感染症例、非サルモネラ感染性腸炎症例および正常コントロールでの比較でも、NKRP1A陽性T細胞の割合は有意に高く、細胞内のIFN-γの発現も亢進していたことから、NKRP1A陽性γδT細胞はサルモネラ感染症の防御に重要な役割を果たしていることが示唆された。また、ヒトのサルモネラ感受性への関与が疑われるIFNGR2、IL-1、vitamin D receptor遺伝子多型解析を疾患群および健常群で行ったが、有意な結果は得られなかった。
π粒子の散乱長測定によるQCDの検証

CERN(欧州共同原子核研究機構)におけるPS212実験(通称DIRAC)を遂行することにより,低エネルギー領域でのQCD(量子色力学)の検証を行うことが本研究の目的である.私どもはπ^+π^-の束縛状態であるハドロニック原子(A_<2π>)の正確な寿命の測定がπ散乱の散乱長をモデルに依存しない形で与える事を用いてπ散乱の散乱長の測定を行う実験プロポーザルを提出し1996年に実験は採択された.以後日本グループは,検出器系としては,その実験成功の鍵ともなる大強度フラックス中でのパイ中間子対を検出するためのトポロジカルトリガーデバイス及びトリガー系の開発と作製および保守を担当してきた.1999年に本格的にデータ取得を開始し,データのバックグラウンドを減らすための色々な対策をとりながら,PSからの引き出しビーム強度を徐々にあげて実験を続けてきた.日本グループの担当するトリガーについていえば,ScifiホドスコープやdE/dxカウンターのチューニング,読み出し回路や積分回路の改良,トリガーロジック回路の改良等によって実験条件の改良に大きく寄与してきた.DIRAC実験は現在データ取得が進行している段階にある.2003年秋までには当初予定の統計の近くまでのデータが取得できる予定である.データの解析も進んでおり,近い将来結果を公表すべく努力している.加えて現在DIRAC実験に用いられている検出器を改良し,更に大強度のビームに耐えられるようにし,本計画からの発展としてKπ原子の寿命測定も行えるようにするための開発研究を実験実施と平行して行った.CERN(欧州共同原子核研究機構)におけるPS212実験(通称DIRAC)を遂行することにより,低エネルギー領域でのQCD(量子色力学)の検証を行うことが本研究の目的である.私どもはπ^+π^-の束縛状態であるハドロニック原子(A_<2π>)の正確な寿命の測定がπ散乱の散乱長をモデルに依存しない形で与える事を用いてπ散乱の散乱長の測定を行う実験プロポーザルを提出し1996年に実験は採択された.以後日本グループは,検出器系としては,その実験成功の鍵ともなる大強度フラックス中でのパイ中間子対を検出するためのトポロジカルトリガーデバイス及びトリガー系の開発と作製および保守を担当してきた.1999年に本格的にデータ取得を開始し,データのバックグラウンドを減らすための色々な対策をとりながら,PSからの引き出しビーム強度を徐々にあげて実験を続けてきた.日本グループの担当するトリガーについていえば,ScifiホドスコープやdE/dxカウンターのチューニング,読み出し回路や積分回路の改良,トリガーロジック回路の改良等によって実験条件の改良に大きく寄与してきた.DIRAC実験は現在データ取得が進行している段階にある.2003年秋までには当初予定の統計の近くまでのデータが取得できる予定である.データの解析も進んでおり,近い将来結果を公表すべく努力している.加えて現在DIRAC実験に用いられている検出器を改良し,更に大強度のビームに耐えられるようにし,本計画からの発展としてKπ原子の寿命測定も行えるようにするための開発研究を実験実施と平行して行った.本研究の目的は,π^+π^-原子の寿命を直接測定することによってパイ中間子の散乱長を求める実験を行い,これをカイラル摂動理論で求められているものと比較することにより非摂動領域でのQCD(量子色力学)の検証を行うことにある.1996年にこの実験の計画が採択されて以来3年間にわたって検出器類の設計,製作,ビームによるテスト行ってきた.1998年にビームラインが完成し,6週間与えられたのテストビームによって得られた検出器,データアキジションシステムのテストを行ったデータの解析を本年度初頭に行った.その結果を踏まえて検出器系に改良を加え,6月から本データの取得を開始した.夏の休止を挟んで本データの取得を11月まで続け,現在は得られたデータの解析が進行中である.データは予定の4ターゲット中から集中的にNiとPtについて取得した.統計はかなり良く,解析の途中経過については1999年12月INSシンポジウムにおいて発表した(論文3,4参照).それと平行して今後の検出器系の改良のためのR&Dやテストも行ってきた.一つはdE/dxカウンタ信号の新しいインテグレータの試作であり,この導入によりより早くレベル2トリガー信号が得られるだけでなく,許容イベント数も増加し,また回路の不安定生も取除くことができる.また,現在のdE/dxカウンタのデザインにはプラスティックシンチレータを用いている事から来るデッドスペースの問題があり,これをのぞくために半導体検出器を用いた新しいdE/dxカウンタの試作を行っている.更にレベル2トリガーの選択率をあげるためにスペクトロメータマグネット中に新しいシンチレーティングファイバーホドスコープ面を増やす準備も行っている.本研究の目的はπ^-とπ^+がクーロン力で束縛されたπ^-π^+原子の崩壊寿命を実験により直接測定することで、π中間子のS波散乱長を求め,この散乱長をカイラル摂動理論で計算した散乱長と5%以内の精度で比較することにより、非摂動領域でのQCDの検証を行うことである.本年度は昨年度に引き続きDIRAC実験のデータ取得を5月から11月にかけて行った.5月には,昨年度から用意していたdE/dxカウンター用の改良積分回路をインストールし,デッドタイムを減らすことに成功した.データ取得を行いながら,よりビーム強度を上昇させるために,トリガーの改良を行う目的で,詳細なトリガーに関するモニタリング,解析及びトリガーに関するシミュレーションを行った.これに基づきScifiホドスコープやdE/dxカウンターのチューニングを実施した.

これにより2000年秋までに1999年当初に比べ数倍のデータ取得能率の向上に成功した.これと平行してπ^-K^+原子の崩壊寿命の測定を行うための種種のシミュレーションを伴う準備を行い,その実験提案書をDIRAC実験プロポーザルの補遺として提出した.本研究の目的はCERNにおけるDIRAC実験を拳行する事によって,π^-とπ^+がクーロン力で束縛されたπ^-π^+原子の崩壊寿命を直接測定し,π中間子のs波散乱長を求め,これをカイラル摂動理論で計算した散乱長と5%以内の精度で比較することにより非摂動領域でのQCDの検証を行うことである.1998に新しいこの実験のためのビームラインが完成後徐々に装置を改良し,又プライマリビーム強度を上げながらデータの取得を行ってきた.本年度は6ヵ月間ビームを貰い,順調にデータ取得を行った.実にCERNPSのビームの半分をこの実験のために使用することができた.現状で,得られたデータの質は良く,1999年中に得られたデータの予備解析は終り,2000-2001年に取得したデータについて今解析を進めている所である.標的はPt, Ni, Tiについてデータを取得している.これまでの解析で得られた原子対は,Niについて4920±270,Tiについて1830±160,Ptについて150±35である.これから得られたπ^-π^+原子のpreliminaryな寿命は(3.6+0.9-0.7)×10^<-15>秒で,±22%の誤差を含むが,2001年のデータのすべての解析が終れば±14%の精度で寿命が決定でき,2002年のデータ取得後には所期の5%の精度で10%の精度で散乱長を決定できるものを思われる.実験結果並びに実験装置については国際学会等で報告しているが,現在2つの諭文を準備中である.本年度も亦上記に平行して種々の技術的な改良を行ってきた.現存のdE/dxカウンタが飽和する現象を改善するため1stripの計測率が少く,かつトリガーにも使えるほど高速な(50ns)読出しのできるシリコンマイクロストリップ検出器の開発研究を行い,実用できる状態になった.又更にトリガー,トラッキング両方の役割を負っているシンチレーティングファイバーホドスコープを既存の2面に斜めの座標を読むための1面を加え,効率,棄却率ともに改良できるようにした.更に今後より優れたトリガーを作るための新しい0.25mmファイバーを用いたホドスコープの開発研究を開始した.
アニオン交換膜表面のイオン伝導パスの電流検出AFM測定に関する研究

本研究は、アニオン交換膜型燃料電池の実用化を目的として、燃料電池を模擬した環境下において、膜表面のアニオン伝導パスの反応挙動について電流検出原子間力顕微鏡を用いたその場測定法により解明すること目的としている。この研究のために、実作動のAEMFCを模擬した環境にて、電解質膜の表面形状とアニオン伝導パスを同時に測定し、様々な環境下におけるアニオン伝導パス分布の画像化を行った。さらに、電解質膜に本研究室で合成した分子構造や前処理の異なる四級化アミン電解質膜を用い、膜の相分離構造やイオン交換容量およびアニオン伝導パスの反応挙動が燃料電池の発電性能に与える影響について検討を行った。本研究では、実作動中のアニオン交換膜型燃料電池(AEMFC)を模擬した条件下における電解質膜表面のアニオン伝導挙動をin-situ測定法により解明し、AEMFCの実用化につながる電解質膜の開発指針を得ること目的としている。この研究のために、環境制御チャンバーを備えた電流検出原子間力顕微鏡(CS-AFM)を用い、燃料電池の作動条件を模擬した環境(温度:室温60°C、供給ガス加湿度:40100%RH)にて、AEMの表面構造と表面上のアニオン伝導パスを同時に測定し、様々な環境下におけるアニオン伝導パス分布の画像化を行った。さらに、電解質膜に本研究室で合成した分子構造の異なる四級化アミン電解質膜を用い、AEMの組成や膜の内部の相分離構造とアニオン伝導挙動の関係性の調査を行い、セル発電性能との関係について検討を行った。CS-AFMを用いたAEMの測定においては、CO2を除去した精製空気中にてPt被覆したAFMチップを用いて電解質膜表面上で水酸化物イオンからの酸素発生反応を検出することでアニオン伝導パス分布を測定した。加湿条件によるアニオン伝導パス分布の変化の測定より、AEMは低加湿においてはアニオン伝導パスの面積及び検出される電流値が大きく減少し、プロトン交換膜に比べて加湿による影響が大きい事が分かった。さらに、分子構造の異なるAEMでの比較より、ブロック構造を有する電解質膜に比べてランダム構造を有する電解質膜ではアニオン伝導パスの面積が大きく、この面積の違いが触媒層と電解質膜間のイオン輸送挙動に影響することで、AEMFCのセル性能に影響を与えることが分かった。今回得られた測定結果は、AEMのアニオン伝導挙動の解明だけでなく、AEMFCに用いる電解質膜の新規材料の開発のための指針となると考えられる。本研究では、アニオン交換膜型燃料電池(AEMFC)の実用化を目的として、AEMFCの作動条件を模擬した環境下において、電解質膜表面のアニオン伝導パスの反応挙動について電流検出原子間力顕微鏡(CS-AFM)を用いたin-situ測定法により解明すること目的としている。この研究のために、実作動のAEMFCを模擬した環境(温度:室温60°C、供給ガス加湿度:40100%RH)にて、電解質膜の表面形状とアニオン伝導パスを同時に測定し、電解質膜の相分離構造やイオン交換容量(IEC)およびアニオン伝導パスの反応挙動がセル発電性能に与える影響について検討を行った。さらに、AEMの前処理が与える影響についても調査を行った。CS-AFM測定においては、CO2を除去した精製空気中を加湿した環境チャンバー内において、Pt被覆したAFMチップを用いて電解質膜表面上での空気中の酸素からの水酸化物イオンの生成反応(もしくは水酸化物イオンからの水素発生反応)を検出することでアニオン伝導パス分布をin-situ測定した。電解質膜のIECや親水ー疎水部の相分離構造、および化学構造の変化に伴い、アニオン伝導パス分布や検出される電流値の値が変化することが分かった。特に高IECの膜においては、水の生成が同時に起きる水素発生反応測定においては探針-試料間に水が付着し長期の安定な測定は困難であり、酸素還元反応の測定がより適していることが分かった。また、連続したAFM測定により、日数経過ともにアニオン伝導パスの面積及び検出される電流値が減少し、電解質膜表面が再構成されていることが推察された。今回得られたAFM測定結果より、電解質膜のアニオン伝導挙動の最適化には、AEMの化学構造だけでなく、前処理の最適化も重要であることが示された。本研究計画においては、CS-AFMを用いて様々な条件におけるAEM表面上のアニオン伝導パスを測定することにより、AEM中におけるアニオンの輸送挙動について解明することを目的としており、研究の一年目においては、(1) AEMのCS-AFM測定に用いるセルおよび環境制御チャンバーの作製および作動評価、(2) CS-AFMを用いたAEM表面上のアニオン伝導パス分布の観察、(3)実作動中のAEMFCを模擬した条件下におけるアニオン伝導パス分布の反応挙動の解析を行うことを計画していた。

研究の達成状況として、(1)についてはCS-AFM測定に用いる環境制御チャンバーの改良および測定用試料サンプルの製作条件の最適化を行った。試料の最適化では、電解質膜として市販のAEMを、対極としてガス拡散電極を用いてCS-AFMおよび単セルでの作動評価を行い、ガス拡散電極の構成および電解質膜との接着条件を決定した。(2)については、セル作動条件下におけるCS-AFM測定に先立って、室温、高加湿(100% RH)の作動条件において、本研究室で合成した炭化水素系電解質膜の測定を行い、CS-AFM測定に適した印加電圧やAFMチップの押し付け圧力による電解質膜への影響を調査し、AEMのアニオン伝導パスの測定に適した測定条件を決定した。(3)については温度、湿度制御下において、AEM中のイオンチャンネルに影響する親水部クラスターサイズやイオン交換容量の異なるAEMのCS-AFM測定を行い、膜特性やセル発電特性への影響の比較を行った。この測定より、AEMの相分離構造が発電特性に大きな影響を与えることが明らかとなった。このように、研究計画の一年目に予定していた測定については、ほぼ計画通りに遂行できたと考えられる。化学本研究の一年目の計画においては、AEM用のCS-AFM測定環境および試料の作製条件の確立とCS-AFM測定条件の最適化を行い、分子構造の異なるAEMのCS-AFM測定より、発電条件(温度および湿度)やAEMの構造とアニオン伝導パスの分布およびセル発電性能との関係を調査した。本研究の二年目においては、(1) CS-AFM測定用のセルの改良、(2)アニオン伝導パス分布の経時変化測定と電解質膜の活性化および劣化機構の解明を行うことを計画している。CS-AFM測定用のセルの改良では、一年度目の研究において得られた結果を基に、特に、二年度の主な研究課題となるアニオン伝導パス分布の経時変化測定を行うために必要とされる長時間の安定な測定が可能な熱ドリフトの少ない、長時間の安定作動するセルの作製を行う。アニオン伝導パス分布の経時変化測定と電解質膜の活性化および劣化機構の解明では、長期作動および作動条件変化によるAEMのアニオン伝導パス分布の経時変化の測定を行うことにより、セル作動時のコンディショニングや経時変化によるAEMの活性化および劣化による発電性能の変化と膜のアニオン伝導パス分布の変化との関係を明らかにする。さらに劣化過程におけるアニオン伝導パスの分布の変化について定量的な解析を行い、電解質膜の劣化機構の解明につなげる。また、一年目の研究課題であったAEMFCを模擬した条件下におけるアニオン伝導パス分布の反応挙動の解析についても、(3)一年目の成果を基に新規に合成を行った炭化水素系電解質膜を用いてCS-AFM測定による反応挙動の解析を行っていくことを計画している。本研究で得られた研究成果については、国内外での学会発表、科学雑誌への論文投稿、および当センター主催の燃料電池ワークショップでの研究発表を通して報告を行う予定である。
体外処理白血球を用いた腫瘍の特異的検出のための磁気共鳴画像法の開発

平成9年度までの到達点平成8年度に検討したポリビニルアルコールと鉄との結合体の腫瘍部位への集積をMRI装置を用いて行った。MRI装置としては、マウス用コイルの作製を試みたが、画像の解像度に問題があったので、新しくルイ・パストゥール医学研究センターに導入されたSTRATIS IIを用い、ウサギの継代可能な肉腫であるシャープ乳頭腫を皮下あるいは筋内に移植した系にてを用い、比較的小さい動物の腫瘍を検出する条件を検討した。その結果、STRATIS IIにて質の高い画像が得られた。さらにマウスの実験系にて検討した結果、腫瘍部位へ集積するポリビニルアルコールと鉄との結合体の作製はできたので、担癌ウサギにこれを静脈注射したところ、十分なmagnetic susceptibilityが得られなかった。そこで次にガドリウムとポリビニルアルコールとの結合体を作製し、担癌ウサギにこれを静脈注射し同様に検討した。現時点ではわずかな増感効果が認められたが、不十分であるので、より高濃度のガドリウム-ポリビニルアルコール結合体を作る条件を検討中である。また同様に、同じく腫瘍集積性が高いと言われているデキストランを用い、デキストラン-ガドリウム結合体を作製、現在腫瘍集積性をMRIにて検討する研究が進行中である。現在までにポリビニルアルコールやデキストランとサイトカインの結合体を作製する条件はほぼ確立されているので、十分なmagnetic susceptibilityが得られる条件が確立すれば、腫瘍の治療過程を画像化することは、可能と考えられる。平成9年度の到達点と進行状況この実験は大きく分けて3段階に分かれる。平成9年度においてはそのうち、二つの研究段階の基礎的検討をした。第一は腫瘍増感性の高いMRI増感剤の開発である。MRI感受性物質としては、鉄、ガドリウム等が知られている。一方宇野等は以前からマウスモデル系において、サイトカインと水溶性高分子結合体を作成し、サイトカインの腫瘍増生部位への集積や、徐放により抗腫瘍効果の増大にとりくんできた。この実験の経験をもとに、瀧等は特に腫瘍局所への集積性の高い水溶性である、ポリビニルアルコールと鉄の結合体を作成し、magnetic susceptibilityの高いパルス系列を検討した。その結果MRI感受性の高いポリビニルアルコール鉄結合体が作成することができた。一方、宇野等は第二段階の動物実験系の検討を行った。ポリビニルアルコールと鉄の結合体をマウスに静脈注射した時、腫瘍部位へこれらが集積することを観察するために、いくつかの癌について検討した結果、MethA線維肉腫を皮下に移植した場合が、この実験系として適当であろうとの結論に達した。瀧等は現在、マウスの動物実験用、MRI装置の作成中であり、完成ししだい、作成されたポリビニルアルコール鉄結合体の腫瘍局所への集積性の画像解析に取り組む。なお、ポリビニルアルコール鉄結合体に抗腫陽性サイトカインを結合する条件についても現在検討中である。
感性バイオセンサの開発

化学物質に由来する味と匂いに関して分子と人工受容膜とのナノレベル相互作用の構築とそのメカニズム解明,さらにこの結果に基づき,味・匂いの計測を可能とする感性バイオセンサの研究,開発を行う.その結果,それまで計測が困難であったスクロースに対して約80mVの電位応答を得ることに成功した.また味覚センサのポータブル化を目指し,ガラス基板ならびにプラスチック基板を用いたセンサチップの開発を行うと同時に,LSI技術による各種要素アナログ回路と集積回路の設計と評価を行った.さらに脂質二分子膜や自己組織化膜の薄膜の利用,選別除去剤を組み合わせたハイブリッド型検知手法の採用等を試み,水晶振動子センサと電気化学センサの基本特性を明らかにすることで,匂いセンシングシステムを構築した.食の多様性,高品質化,大量生産に伴い,その味,香り,品質,安全性の客観的評価手法の早急な確立が強く望まれている.また同様に生活環境において,有害物質等の簡単かつ迅速な検出法の開発など,環境の安全性への改善意識が,急激に高まりつつある.本提案課題は,このような状況を踏まえ,化学物質に由来する味と匂いに関して分子と人工受容膜とのナノレベル相互作用の構築とそのメカニズム解明,さらにこの結果に基づき,味・匂いの計測を可能とする感性バイオセンサの研究,開発を行うものである.化学物質に由来する味と匂いに関して分子と人工受容膜とのナノレベル相互作用の構築とそのメカニズム解明,さらにこの結果に基づき,味・匂いの計測を可能とする感性バイオセンサの研究,開発を行う.その結果,それまで計測が困難であったスクロースに対して約80mVの電位応答を得ることに成功した.また味覚センサのポータブル化を目指し,ガラス基板ならびにプラスチック基板を用いたセンサチップの開発を行うと同時に,LSI技術による各種要素アナログ回路と集積回路の設計と評価を行った.さらに脂質二分子膜や自己組織化膜の薄膜の利用,選別除去剤を組み合わせたハイブリッド型検知手法の採用等を試み,水晶振動子センサと電気化学センサの基本特性を明らかにすることで,匂いセンシングシステムを構築した.化学物質に由来する味と匂いに関して,分子と人工受容膜とのナノレベルでの相互作用の検出を目的とした感性バイオセンサの研究を行った.味受容部では化学構造や物理特性が異なっても,人間が同じと感じる味(類似味)には同じ味質として出力するよう,センサを設計する必要がある.本研究では,脂質高分子膜の表面にフェノール化合物を用いた修飾を行い,膜組成における疎水性,電荷密度の調整を行うことで,甘味の味情報を膜電位変化として捉えられる可能性を示すことができた.また,匂いセンサの開発として,生体系に倣った匂いコードを認識させる検出部の研究を行った.その際,匂い分子全体ではなく,匂い分子の持つ共通の特性を分子の部分構造として評価するために,リソグラフィを用いた金属電極上にSAM(自己組織化単分子膜)を用いて受容部の作製を行った.分子の部分構造を認識させるための吸着サイトをSAMにより作成し,電極/電解質界面のインピーダンス計測により,官能基と分子構造匂いコードの基礎的な評価が行えることを示すことができた.さらに,新たに薬剤を利用したハイブリッド型の水晶振動子式匂いセンサの検討を行った.この手法によって,選択性を高め,環境の影響を低減させる効果が期待できる.これら,味と匂い測定システムの研究開発において,センサ部分のディスポーザブル化の基礎研究の一つとして,プラスティック素材を基板材料に,銀電極配線を試みた。これは低温で金属を成膜できるプラズマプロセスを用い,安価でフレキシビリティに優れているプラスチック基板によるセンサ部分の開発を行う上で重要なステップとなる.実際に低吸湿性プラスチックを使うことで,金属電極の配線が可能となり,今後のディスポーザブルセンサの開発の足がかりとなった.外部刺激として化学物質に由来する味と匂いについて,対象分子と人工受容膜とのナノレベルでの相互作用の検出を目的とした感性バイオセンサの研究を行った.味覚に関しては,膜電位計測型センサとして,フェノール性化合物を表面修飾物質として用いることで,甘味物質の味情報を膜電位変化として取り出す修飾型脂質膜の開発を行った.また,味覚センサのシステムLSIによる小型化を実現するための要素回路を0.35μmCMOSプロセスで設計し,試作した.要素回路は,味覚センサからの信号を増幅するための低雑音特性を示すチョッパスタビライズドアンプと,スイッチトキャパシタ回路技術による60Hzの電灯線雑音低減のためのノッチフィルタとADコンバータ用アンチエイリアスフィルタとしてのロウパスフィルタを完全差動回路として設計した.さらに,ディスポーサブル味覚センサの開発を行うため高周波マグネトロン三層スパッタリング装置を購入,設置し,最適化を行い,プラスティック基板への金属スパッタリングを行う環境を整えた.味覚センサの小型化に関しては,電解質層の導入を検討し,作用電極を多層構造化することで,作用電極の安定性,再現性の向上に成功した.嗅覚に関しては,匂い分子情報を匂いコードに変換する匂いセンサでは多チャンネルのマルチチャネルセンサを作製し,匂い分子の特徴を連続的に捉え,適切なセンサチャネルを設計するためのシステムを設計した.また.水晶振動子を利用した感性バイオ(匂いセンサ)の開発では.悪臭.異臭物質を中心に検討を行い.分子量が小さく代表的な悪臭物質としてアンモニアガスを,水晶振動子の電極金属と直接化学反応させ数ppm程度を検知する新たな手法を開発した.また,選択性に関しては,一般的な他ガスの影響を受けないことを明らかにした.さらに,測定系に影響を与える湿度の影響をほとんど受けない参照電極も合わせて考案した.

まず,味覚センサ受容膜の開発に関しては,脂質高分子膜表面上にフェノール化合物による修飾を行うことで,甘味物質であるショ糖,果糖,ブドウ糖等に対して高い電位応答を示すセンサ開発を目的とした研究を行った.高感度化を測るために,膜表面修飾物質の特性について各種の測定を行い,非荷電物質である甘味物質の電位計測を可能とする結果が得られた.匂いのセンシングに関して,有機系,無機系材料などを主にした機能性薄膜を作成し,その匂いグループ毎に対する膜応答特性を調査した結果,自己組織化膜(SAM: self-assembled monolayer)の検知特性を明らかにした.SAMを利用した検知膜は,分子構造や分子量の違いによって匂いグループ毎に基本検知特性が異なり,選択的な検知の可能性が高いことが分かった.さらに,より高い選択性を得るため液相を利用した分別手法が良好であることが示された.また,匂いをセンシングするデバイスとなる人工嗅上皮チップ作製のために分子認識型匂いセンサ表面に関する基礎研究,ならびに簡易型マルチチャネルセンサの作製を行った.その結果,官能基および分子サイズを認識する単分子膜表面,加えて多チャネル化を容易に実現できる電気化学センサの基本的なデザインについて,匂いセンサデバイスが製作可能となる結果を得た.味覚センサチップの開発に関して,新たに8ビットSAR型アナログデジタル変換回路(ADC)を設計し,シミュレーションによりその動作を確認した.このADCと前年度試作した要素回路であるフロントエンドアンプとフィルタ回路を組み合わせ一つの集積回路とし,これらの結果をもとに0.35μmCMOSプロセスによりLSIを試作した.また,三層スパッタリング装置を用いて,Ti・Agのスパッタリングをプラスチック基板上に行い,ディスポーサブル味覚センサチップを実現した.高感度甘味受容膜について,その受容機序の解明を行った.また,本成果に基づく新たな展開として,糖と同様に電荷をもたないカフェインの検知に向けた研究開発を行った.味覚センサチップに関しては,プラスチック基板上にチップを形成し,応答電位を得ることに成功した.10回の繰返し測定における応答電位の標準偏差は平均値に対して,塩味が2.75%,渋味が3.88%,苦味が16.6%であった.さらに,味覚センサの小型化を図るため,USBを介してデータ処理用のPCと接続することを想定し,フロントエンドアンプ,LPF(低域通過フィルタ)とマイコン等をUSBメモリサイズの基板上に搭載したプロトタイプを試作した.このプロトタイプ単独を評価した結果,電気的特性として所定の性能が得られた.なお,電源もPCから供給されるため,味覚センサの小型化に寄与している.匂いセンサに関しては,生物の嗅上皮を模倣する人工嗅上皮型匂いセンサとして,くし形電極をベースとしたセンサと匂い吸着単分子膜を用いるセンサ,および表面感応膜QCMセンサによる匂い測定を検討した.単分子膜電極では分子の部分構造を認識する分子認識部は実現されたが,匂い吸着層の安定性に課題が残った.QCM測定では酢酸とアンモニアに関しては応答性が良いセンサの作製が行えた.
ゲノム不安定化の起源―チェックポイントと修復のクロストーク―

放射線高感受性ナイミーヘン症候群の原因遺伝子NBSIは放射線によるDNA二本鎖切断修復と細胞応答に機能していることは明らかとされていたが、(1)哺乳細胞のNBS1を完全に欠失すると生存できないことや(2)NBS患者細胞にもNBS1のタンパク質断片を発現し、NBS1分子機能を残していると考えられること(3)NBS1がUVによるDNA損傷応答に機能することから未知機能を有していると考えられる。本研究においてはDNAにアルキル化損傷や塩基損傷に対するNBS1の細胞制御を観察した。1.NBS1はアルキル化損傷修復と細胞周期チェックポイントに重要な役割を担う。NBS1欠失細胞はMMSとMNNGと過酸化水素に対して感受性を示す。またNBS1ノックダウン細胞にMMS処理後、チェックポイントキナーゼCHK2のリン酸化の結果からチェックポイント活性が低下している。さらにNBS1は放射線照射だけでなく、MMS処理によっても核内でフォーカスを形成した。2.NBS1はDNAアルキル化損傷時のDNA複製クランプローダー因子RFC2のユビキチン化を制御する。NBS患者細胞のクロマチン画分にはMMS処理後、RFC2のユビキチン化によるmobility siftが見られなかった。NBS1はDNA二重鎖切断時のH2Bと紫外線損傷時にPCNAのユビキチン化に関わっている事が報告されているが、それらのDNA損傷時にRFC2のユビキチン化されるか調べた結果、MMS処理時のNBS1相補細胞のクロマチン画分においてのみ見られることがわかった。さらにNBS1はMMS処理によってRFC2と核内フォーカスにおいて共局在することが解った。3.NBS1はRAD18ユビキチンライゲースによるRFC2のユビキチン化に必要である。DNAアルキル化損傷時RFC2のユビキチン化はRAD18によって行われる。NBS患者細胞とNBS1相補細胞でRad18とRFC2の共沈を確認した結果、NBS1相補細胞においてのみRFC2と共沈するRad18とNBS1のバンドが見られた。またRad18欠失細胞はMMSに対して感受性を示す。NBS1の部位欠失変異体を用いてMMSへの感受性を調べるとRad18結合部位欠失したNBS1変異株ではMMSへの高い感受性を示す。本研究はNBS1がDNAアルキル化損傷修復においても重要な機能をもつことを明らかとした。NBSIは放射線照射(IR)などによるDNA二本鎖切断(DSB)の相同組換え(HR)修復に重要な役割を担い、チェックポイント制御に機能しているだけでなく細胞の生存に必須の分子であることが知られている。近年DNA二本鎖切断(DSB)以外の紫外線などによるDNA損傷修復においてもNBS1が重要な役割を担うことが明らかとなってきた。DNAアルキル化剤は酵母を用いたDNA修復機構の解析において研究され、抗がん剤としても使用されているが哺乳細胞におけるその修復機構は未だ不明な点が多い。本研究はDNAアルキル化損傷修復におけるNBS1の機能解析を目的として行う。現在までにNBS1欠失細胞がDNAアルキル化剤に感受性を示し、NBSIがDNAアルキル化損傷時に核内フォーカスを形成することを明らかとした。さらにDNAアルキル化損傷時にNBS1依存的にタンパク質修飾を受ける分子を見いだしている。NBS1は放射線照射(IR)などによるDNA二本鎖切断(DSB)の相同組換え(HR)修復に重要な役割を担い、チェックポイント制御に機能しているだけでなく細胞の生存に必須の分子であることが知られている。現在までにNBS1欠失細胞がDNAアルキル化剤に感受性を示し、NBS1がDNAアルキル化損傷時に核内フォーカスを形成することを明らかとし、DNAアルキル化損傷時にNBS1依存的にタンパク質修飾を受ける分子を見いだしている。さらに質量分析による解析より細胞周期によってDNA損傷依存的にタンパク質修飾される分子を同定した。16回の実験からのべ3410のペプチドを同定し、これらの中にはDNA損傷依存的にタンパク質修飾が既に知られているMDC1,53BP1などの分子も含まれており、実験結果は妥当である。また今回新たにタンパク質修飾されることが分かった分子についてさらに解析を行っている。

さらにNBS1は放射線照射だけでなく、MMS処理によっても核内でフォーカスを形成した。2.NBS1はDNAアルキル化損傷時のDNA複製クランプローダー因子RFC2のユビキチン化を制御する。NBS患者細胞のクロマチン画分にはMMS処理後、RFC2のユビキチン化によるmobility siftが見られなかった。NBS1はDNA二重鎖切断時のH2Bと紫外線損傷時にPCNAのユビキチン化に関わっている事が報告されているが、それらのDNA損傷時にRFC2のユビキチン化されるか調べた結果、MMS処理時のNBS1相補細胞のクロマチン画分においてのみ見られることがわかった。さらにNBS1はMMS処理によってRFC2と核内フォーカスにおいて共局在することが解った。3.NBS1はRAD18ユビキチンライゲースによるRFC2のユビキチン化に必要である。DNAアルキル化損傷時RFC2のユビキチン化はRAD18によって行われる。NBS患者細胞とNBS1相補細胞でRad18とRFC2の共沈を確認した結果、NBS1相補細胞においてのみRFC2と共沈するRad18とNBS1のバンドが見られた。またRad18欠失細胞はMMSに対して感受性を示す。NBS1の部位欠失変異体を用いてMMSへの感受性を調べるとRad18結合部位欠失したNBS1変異株ではMMSへの高い感受性を示す。本研究はNBS1がDNAアルキル化損傷修復においても重要な機能をもつことを明らかとした。