hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高密度情報記憶におけるナノメカトロニクスの開発

マイクロダイアフラム構造を試作してその複合PZT薄膜アクチュエータの特性をLDVにより評価して、複合PZT薄膜は圧電定数が従来の単一膜PZT薄膜よりも大きく、極めて良好なアクチュエータ特性を有するものであることを明らかとした。今年度は超高密度情報記憶を実現するための近接記録ナノメカトロニクス制御機構の詳細設計、近接記録を実現するために不可欠なナノメータのヘッドディスク隙間でのナノトライボロジ現象の実験的な解析、及びマイクロマシン加工技術の開発を継続して行った。特にマイクロマシン加工技術に関してはナノメカトロニクス制御機構を2軸方向に駆動するアクチュエータとして開発した独自な複合多層PZT薄膜マイクロアクチュエータの詳細な特性解析ならびに新しい高アスペクト比ディープエッチング加工法の開発によるリブ構造体の作成が重要な技術開発課題であった。そのような観点で進められた今年度の研究の成果を以下に箇条書きでまとめる。1目標とする面記録密度を100Gb/in2以上と設定して昨年度基本設計を行ったナノメカトロニクス制御機構に対して、静特性のみでなく動特性をも考慮したFEM解析により詳細設計を行った。そして設計された機構が十分仕様を満足するものであることを確認した。2 10nm以下のヘッド・媒体近接記録制御機構を実現するためにはそのインタフェースで起こるナノトライボロジ現象を十分理解しておく必要がある。そのため、現在実用化されている最先端の浮動ヘッドスライダ機構を用いて、数nm領域の隙間で相対運動するヘッド媒体インタフェースのナノトライボロジーをLDV及びAE計測技術を駆使して解析した。そして媒体上に存在する超薄膜液体潤滑膜のスライダ浮上特性におよぼす影響を明らかにし、数nmの近接記録を達成するための設計指針を得た。3ゾルゲルPZT薄膜、スパッタPZT薄膜からなる複合多層PZT薄膜マイクロアクチュエータを開発し、その強誘電体特性、P-Eヒステリシス特性、そして圧電特性など総合的に詳細に評価した。その結果、複合多層PZT薄膜はそれを構成するゾルゲルPZT、スパッタPZTいずれの薄膜より特性が良好であることを確認した。4独自のデイープェッチング加工法(エッチングとデポジションの切り替え時間を従来より短縮)により加工面の表面粗さが従来の加工法よりも大幅に改善されることを確認するとともに、その加工法を適用して必要となる高アスペクト比リブ構造を実現した。面記録密度100Gb/in^2以上の情報蓄積を実現するため、情報の記録再生を行うナノメカトロニクス制御機構の基本設計技術の確立およびマイクロマシーニングによるその機構の試作・実証、ならびにそれらの革新技術を実現するために必要となる重要基盤要素技術の開発を行うことを研究のゴールとして平成12年度から研究を行ってきた。今年度は下記項目の成果を得た。(1)10nm以下のヘッドディスクインタフェース(HDI)を実現するため、従来のパッシブなスライダ浮上技術とは大きく異なる、新しい設計概念としての複合多層圧電薄膜マイクロアクチュエータを利用するアクティブ制御形のオンデマンド形スライダ機構を提案してその基礎検討を継続して行い、その作製・実現に対するフィージビリティを確認した。
17世紀前半のメキシコからスペインへの民間送金関与者の社会階層についての分析

今年度は、本研究の2年目にあたる。前年度の研究においては、17世紀はじめには貴金属取引には、多数の少額送金者が関与していたのに対して、世紀半ばには少数の多額送金者の重要性が増加することが、サンプルデータから観察された。今年度はこの観察結果の妥当性を確認するために、より多くのデータ量を分析することを目指し、前年度に収集した資料のデータベースへの入力をすすめた。その結果は前年度の観察とほぼ同様であった。さらに、より詳細な分析をおこなった結果、世紀半ばの多額送金者は、世紀前半の多額送金者と名字が類似するケースが多かった。さらに、民間送金者のスペイン側の受け取り相手も送金元の人物と同姓者が4分の1近くを占めた。このことから、送金者の多くがなんらかの血縁性に基づいておこなわれるケースがあり、このような血縁による取引が世紀半ばには増加するのではないか、という仮説を立てた。これを検証するためには、婚姻や渡航についてのより詳細な分析が必要である。血縁関係に関するデータは前年度に収集したデータに散見されたが、これらのデータは仮説を確認するものではなかった。そこで、利用するデータの範囲を広げることに決め、まず、スペイン・セビリアのインディアス総合文書館収蔵の渡航者リスト(少なくとも父親の名前と出身地、場合によっては詳細な親類関係が記載されており、インターネットでの閲覧が可能)を検討した。これと平行して、メキシコの国立文書館で婚姻関係のデータ(婚姻訴訟、遺産訴訟など)を閲覧した。時間的な制約で、メキシコでの調査は、目録で特に同じ名前が見つかった資料に限定されたため、14名にとどまった。双方の資料を研究協力者の助力を得て検討した結果、8名の人物については、送金元と送金先の血縁性が確認されたが、残りは手元にある資料からは血縁性がみとめられず、仮説は部分的に有効であることが確認されたにとどまった。今年度は、本研究を開始して1年目にあたる。17世紀前半のメキシコからスペインへの民間送金者のリストは、輸送船舶への商品登記簿をもとにして作成するため、まず夏までの3ヶ月間は、この登記簿のうち、今回使用する記録の選定をおこなった。選定をおこなうにあたっては、当該史料の大半が収められているスペイン・セビリア史のインディアス総合文書館のカタログの閲覧し、史料の現存状況を確認した。次に、当時の貿易に関する研究書を検討し、50年にわたる研究対象期間のうち、研究の効率を高めるために、サンプルとして妥当と思われる貿易状況(海賊の襲撃や海難事故が少なく、前後の年と貿易量が比較的似通っている状況)が存在する数年間を選び出し、閲覧する史料を決定した。8月には、セビリアの同文書館、および関連史料が保存されているマドリッドの国立図書館、国立歴史文書館で、3名の研究協力者とともに、必要な史料の読解と複写作業をおこない、彼らに対する謝金を科研費補助金より支出した。秋以降は、スペインで得たデータの読解作業を継続するとともに、これらをデータベース化する作業を進めており、現在もこの作業は継続中である。入力作業には、3名の研究協力者に助力を求めた。データは入力中ではあるが、現時点までにおおまかに把握できた傾向として、(1)世紀初頭には少額送金者も数多くいたが、世紀半ばには少数の多額送金者の全体における比率が増加すること、(2)植民地で販売した物品の代金の送金だけではなく、メキシコ在住者による本国への投資や物品購入目的での送金も重要であること、が挙げられる。今後は、史料収集とデータベース入力作業を継続し、この観察の妥当性について確認するとともに、この観察結果を説明する当時の経済状況について分析することが焦点となる。

双方の資料を研究協力者の助力を得て検討した結果、8名の人物については、送金元と送金先の血縁性が確認されたが、残りは手元にある資料からは血縁性がみとめられず、仮説は部分的に有効であることが確認されたにとどまった。
アンサンブル予報データを用いた確率降水量の評価

近年、気候変動・温暖化に伴う降水の極端化が懸念されている。しかしながら、強雨のような極端な事象は観測数に限りがあるため詳細な解析が難しい。そこで本研究では確率降水量に使用される非常に極端な降水イベントについて、アンサンブル予報データを用い調査した。予報に含まれる予報誤差を事象のばらつきとみなし、2015年に起こった豪雨について発生条件や周辺域で起こりうる強雨の可能性について明らかにした。降水の源となる水蒸気について、長期的な観測データを用いて地上気温との関係を調査した。観測された可降水量は地上気温の上昇に伴い増加するが、これまで過去の研究で示されていた増加率よりも大きいことを明らかにした。強い降水は特定の年だけでなく、長期的に見ても頻度が増加していることが多く指摘され、さらに将来の温暖化気候においても、より極端化の傾向が強まるとIPCC第4次報告書で示されている。一方で、大気の振る舞いには、将来の状況を断定的には予測できないという性質(カオス性)があり、強雨などの短時間現象については予測の誤差が大きく難しいという現実がある。今後の予報や防災の体制を改善する必要があると考えられる。河川管理等の指標として、100年に1度の大雨といった確率降水量が用いられる。気象庁では「異常気象リスクマップ」として大雨の確率降水量を掲載し、温暖化による気象状況の変化と防災を呼びかけている。さらに50年確率値(50年に1度の雨)を用いた「記録的な大雨に関する気象情報(例:これまでに経験したことのない大雨)」の発表を2012年から実施しより切迫した状況を伝えることを意図している。ところが、この確率降水量推定の精度に関する問題が指摘されている。確率降水量の推定では、観測による確率密度分布をもとに複数の極値分布を当てはめ最適なものを適用するが、過去の研究では、統計期間が短いと極端な事例の再現期間(x年に一度)が小さめに算定される傾向があり、推定値(何mmの雨)は再現期間が長くなるほど増加するが、推定幅はどの分布でもある程度持つことを指摘されている。さらに、近年頻発する「これまでに経験したことのない大雨」がどのような条件で起こったのか、気象学的な予報誤差の範囲でどの程度の幅を持つ現象なのかを知ることは、防災の観点からも重要と考える。そこで本年度は、予報スプレッドに注目し2015年に起こった鬼怒川豪雨の成因や傾向の解明のために、予報データを2週間前まで遡り複数回の力学的ダウンスケールを実施した。対象事象について、主に降水過程に注目したテスト実験を力学的ダウンスケールを大気領域モデルWRFを用いて複数回実施し、実況値に近い再現性を持つモデル設定を決定した。21メンバx49=1029回分のデータを初期値・境界値に設定し、全てのケースについて、実施・完了した。実況値を初期値・境界値に用いたコントロール実験も完了した。対象事象は2つの台風の進路に大きく影響しているが、降水量が極端に多くなる地域は限定されていることが分かった。当初の計画であった実験のみならず、観測値と比較した初期解析まで進めることができた。強い降水は特定の年だけでなく、長期的に見ても頻度が増加していることが複数指摘され、さらに将来の温暖化気候においても、より極端化の傾向が強まるとIPCC第4次報告書で示されている。このカオス性によりアンサンブル予報データで生じる予報誤差を、事象のばらつきとみなすことにより、(極端)事象の発生条件や起こりうる可能性について統計的に扱うことができる。極端事象は過去の観測データには統計量が少ないため、このような情報を解析することが難しいと考えられる。本研究では次の点について議論し学会等へ発表した。まず、2015年9月に起こった鬼怒川流域における極端降水について調査した。咋年度までに用意した統計的に十分なアンサンブル予報データから、詳細な降水分布を得るために力学的ダウンスケーリングを実施し、当該災害は2つの台風が限られた経路で接近し水蒸気収束が強化されることで強雨が持続したことを示した。またこのような極端降水の元となる水蒸気量について、気候学的な日本域における水蒸気量と地上気温との関連性を観測データを用い、地上気温では拘束されにくい、境界層より上空の鉛直構造が気候変化に影響をを及ぼすことを議論した。さらに、熱帯域における同データの季節内擾乱の予報スプレッドに注目し、抽出された複数のマッデン・ジュリアン振動(MJO)が海洋大陸上の降水に与える影響を調査した。MJOの強度により海洋大陸城の降水強度が異なる点を明らかにした。

降水の源となる水蒸気について、長期的な観測データを用いて地上気温との関係を調査した。観測された可降水量は地上気温の上昇に伴い増加するが、これまで過去の研究で示されていた増加率よりも大きいことを明らかにした。得られた実験結果のさらなる解析を実施する。1000を超えるケースのなかでも、極端な降水が頻発する条件や地域について抽出しその原因を探る。また予報スプレッドと台風の進路から、予測可能性についても研究協力者の意見を仰ぎ解析を試みたい。気象・気候研究協力者との打合せをメールベースで行っていたため旅費が節約できた。物品については価格変動のため当初予定より安価であった。外注費については計算ツールが流用できたため納期が短縮され当初予定より安価であった。以上により未使用額が生じた。いずれにしても研究の遂行に問題はない。国際会議での発表、解析用PCの購入、統計的解析の外注を追加で予定している。計算結果が揃ったので研究協力者との議論を充実させる。
1980年代中東和平プロセスの再構築ー英国と日本のパレスチナ観の変遷に着目して

本研究は、これまでおもに地域史の文脈から考察されてきた1990年代初頭の革新的な中東和平プロセスの歴史的背景には、実際には1980年代に大国が果たした役割が大きく働いており、なかでも英・日の市民のパレスチナ観の変化が重要な位置づけにあったという仮説にたつ。その仮説にもとづき、1980年代のアラブ・イスラエル戦争における英・日の動向を考察し、この時代の和平プロセスの歴史を再構築するものである。以上を目的とする本研究は、アラブ・イスラエル戦争をグローバル・ヒストリーに包括的かつ適切に位置づけることを試みるものである。
microRNAが制御する多様な筋肉の発生機構

本研究の目的はmicroRNAが、動物の進化過程に伴う筋肉の多様化に重要な役割を果たしたという仮説を検証することである。miR-1,206,133は脊椎動物で広く保存されており、筋肉特異的に働くmiRNAとして報告されている。私たちのこれまでの研究により、これらのmiRNAのうち、miR-206が脊椎動物の初期進化においてmiR-1から生み出された新たなmiRNAであること、さらにこのmiR-206がメダカの対鰭(四肢に相同な器官)の筋肉形成において重要な役割を担うことを示す結果を得ていた。miR-1とmiR-206には胸鰭の骨格筋細胞での発現の有無に違いが見られたことから、それぞれが異なる転写制御を受けることで多様な発現様式を生み出していると言える。平成25年度は、特に相同なmiRNAの種問比較解析により;脊索動物から脊椎動物への進化過程におけるmiR-206の獲得と機能の変遷について検証した。尾索動物であるホヤ、脊椎動物の初期に分岐したヤツメウナギ、軟骨魚類に属するサメを用いて得られた結果をメダカのものと比較し、詳細なmiRNAの変遷の知見を得ることができた。ホヤのゲノム上では各1つであるmiR-1とmiR-133遺伝子を、ヤツメウナギとサメのゲノム上では複数個同定した。一方、これらの動物種においてmiR-206遺伝子は見つからなかった。ホヤとサメにおいては、メダカ同様、miR-1とmiR-133が遺伝子対を形成してゲノム内に存在していることも示された。さらに様々な組織や胚におけるmiR-1,206,133の発現解析から、これらの動物でもmiR-1,133は骨格筋や心筋で発現する解肉特異的なmiRNAであることを明らかにした。以上の結果をもとに考察すると、miR-206は脊椎動物の進化過程において、軟骨魚類が分岐した後にmiR-1から生み出されたmiRNAであると推察される。さらに、miR-206は対鰭や四肢の筋肉、とりわけ移動性筋芽細胞と呼ばれる特殊な分化経路を経る筋芽細胞によって構成されている四肢・対鰭の筋分化と深い関連があると示唆される。miR-206の獲得はこの移動性筋芽細胞の複雑な分化制御に大きな役割を果たしている可能性が高いと期待される。(抄録なし)本研究の目的は脊椎動物の進化に伴う筋肉の複雑化において、多様化したmicroRNAの役割を明らかにすることである。そのために、脊椎動物のモデルとして小型魚類のメダカを用いて研究を行っている。miR-206は脊椎動物に広く保存された骨格筋特異的なmicroRNAである。私たちはこれまでメダカ胚を用いた発現様式及び機能の解析を行い、miR-206が胸鰭原基内の筋肉形成において重要な役割を担っていることを見いだしてきた。平成24年度はまず、miR-206のプロセシング過程における転写産物の検出と発現様式の同定を行った。受精後5日のメダカ胚において、miR-206の一次転写産物は体幹部と胸鰭原基内の両方の筋肉細胞で発現が検出された。一方、miR-206と同じファミリーに属するmiR-1の転写産物の発現は体幹部でのみ見られ、胸鰭の筋肉細胞では検出されなかった。よって両者の転写産物は異なる発現様式をとることが示された。次に転写制御機構についての解析を行うため、miR-206遺伝子の上流領域をGFPに連結させたレポーターコンストラクトをメダカへ導入し、miR-206の骨格筋特異的な発現を再現・可視化するトランスジェニック系統を作製した。転写制御因子については、筋肉関連転写因子の発現様式を同定し、有力な候補を見いだしている。さらに詳細な検証を行うため、トランスジェニック系統を用いて、胚発生過程におけるmiR-206遺伝子の転写制御因子とその制御機構について解析を進めている。

ホヤとサメにおいては、メダカ同様、miR-1とmiR-133が遺伝子対を形成してゲノム内に存在していることも示された。さらに様々な組織や胚におけるmiR-1,206,133の発現解析から、これらの動物でもmiR-1,133は骨格筋や心筋で発現する解肉特異的なmiRNAであることを明らかにした。以上の結果をもとに考察すると、miR-206は脊椎動物の進化過程において、軟骨魚類が分岐した後にmiR-1から生み出されたmiRNAであると推察される。さらに、miR-206は対鰭や四肢の筋肉、とりわけ移動性筋芽細胞と呼ばれる特殊な分化経路を経る筋芽細胞によって構成されている四肢・対鰭の筋分化と深い関連があると示唆される。miR-206の獲得はこの移動性筋芽細胞の複雑な分化制御に大きな役割を果たしている可能性が高いと期待される。研究は予定通り順調に進んでおり、得られた知見の一部について論文を投稿している。また、ホヤの筋肉特異的miRNAに関する研究に貢献し、第二著者としてGEP誌に論文発表した。平成25年度はmiR-206が調節する筋形成遺伝子の同定を目指す。メダカmRNAにおける3'UTR情報を集めたデータベースに対して、miR-206の標的配列の探索を行う。標的候補遺伝子についてはレポーター遺伝子を作製し、メダカ胚への顕微注入により標的遺伝子の検証を行う。(抄録なし)
落葉樹の紅葉現象の解明

ブルーベリー葉におけるアントシアニン生合成において、光照射時の温度や光源が大きな影響を与えることが明らかとなった。また、葉においてはシアニジン系のアントシアニンが主として生合成され、アントシアニン生合成の制御機構が、果実とは異なる可能性が高いことが分かった。cDNAサブトラクションおよびdegenerated PCRにより9個のアントシアニン生合成関連遺伝子を単離することに成功した。アントシアニン生合成遺伝子の多くは、24時間程度の強光照射により、発現が増加した。アントシアニン生合成機構は、光ストレスからの防御のため、素早く反応している可能性が高い。顕著な紅葉現象が見られる落葉樹において、紅葉現象の遺伝子レベルでの詳細な研究はほとんどなされていない。ツツジ科の落葉樹であるブルーベリーの培養苗においては、短期間の光照射で紅葉現象を引き起こすことが可能である。そこで、このブルーベリー培養苗を紅葉研究のためのモデル植物として用い、落葉樹における紅葉現象の解明について検討した。その結果、ブルーベリー葉におけるアントシアニン生合成において、光照射時の温度や光源が大きな影響を与えることが明らかとなった。低温時のアントシアニン含量の増加には、光強度依存性が見られ、紅葉が顕著に表れるためには、ある程度の光強度が必要である。また、アントシアニン生合成遺伝子は短期間の光照射で発現が増加するが、光ストレスに対する素早い反応により、植物体を保護していると推測される。現在、アントシアニン生合成系は、MYB遺伝子等により制御されていると考えられている。本研究においては、3種類のMYB推定遺伝子を単離できた。今後、単離した遺伝子の発現解析等を実施し、低温時の光照射におけるアントシアニン生合成関連遺伝子の発現について調査することで、アントシアニン生合成系の解明し、紅葉現象の究明に努める予定である。光照射時の温度や照射する光の質がブルーベリー培養苗葉のアントシアニン(AC)含量に与える影響について調査した。総AC含量は、青色光および赤色光のどちらでも10°C区で最も多くなり、温度が高くなるにつれて徐々に減少し、30°C区で最も少なくなった。特に10°C区で青色光を照射した場合、顕著な増加が認められた。これらの結果から、照射時の温度や照射光の質がブルーベリー培養苗葉におけるAC生合成に大きな影響を与えることが分かった。また、多様なACを含有する果実と異なり、培養苗が含有していたACの9割以上はシアニジン系で、主たる構成成分は、シアニジン3-ガラクトシドおよびシアニジン3-アラビノシドであった。したがって、AC生合成の制御機構は、葉と果実とでは異なっている可能性が高いことが推測される。cDNAサブトラクション法により単離した5種類のアントシアニン生合成関連遺伝子(CHS1、CHS2、F3H、F3'HおよびLDOX)、およびregenerated PCR法により単離した4種類のAC生合成関連遺伝子(DFR、LAR1、LAR2およびANR)のブルーベリー培養苗葉における短期間強光照射による発現を、RT-PCR法を用いて解析した。CHS1、CHS2、F3H、LDOX、LAR2およびANRにおいて、強光照射開始後6時間で、発現の増加が認められた。DFRにおいては強光照射開始後24時間で発現が強くなった。また、F3'HおよびLAR1においては短期間の強光照射では発現に大きな変化は認められなかった。このように短期間の強光照射により、ブルーベリー培養苗葉において多くのAC生合成関連遺伝子の発現が増加することが分かった。以上の結果から、強光照射時、ブルーベリー葉において、AC生合成系は素早く活性化され、ポリフェノールを短期間のうちに合成することで強光ストレスに対応していると推測される。紅葉現象が発現する環境条件を特定するため、10°Cから30°Cの異なる温度下において、LEDによる青色光および赤色光の光照射試験を行った。その結果、ブルーベリー培養苗葉におけるアントシアニン(AC)生合成は、照射時の温度や照射する光の質に大きく影響を受けることが分かった。研究費の削減により、当初予定していたLEDに昼白色蛍光灯等を補光し、かつ温度を変化させた光照射実験や、異なる栄養条件下での光照射実験はできなかったが、それを除けば、ほぼ概ね予定どおり研究を実施することができ、ブルーベリー培養苗葉において紅葉が生じる環境条件をある程度決定することができた。

ブルーベリー培養苗葉におけるAC生合成関連遺伝子の発現機構解明のため、研究開始前にすでに単離済みのAC生合成関連遺伝子、ロイコアントシアニジンレダクターゼ(LAR)、ロイコアントシアニジンオキシゲナーゼ(LDOX)およびジハイドロフラボノール4-レダクターゼ(DFR)に加え、cDNAサブトラクション法またはregenerated PCR法により、カルコンシンターゼ(CHS)、フラバノン3-ヒドロキシラーゼ(F3H)、フラボノイド3 ́-ヒドロキシラーゼ(F3 ́H)およびアントシアニジンレダクターゼ(ANR)を単離した。これらの遺伝子の発現をRT-PCR法により解析した結果、短期間の強光照射により、ブルーベリー培養苗葉において多くのAC生合成関連遺伝子の発現が増加することが分かり、強光照射時におけるAC生合成関連遺伝子の発現について解明することができた。AC生合成系の制御遺伝子と考えられているMYB遺伝子は、cDNAサブトラクション法では単離できなかったので、現在regenerated PCR法による単離を実施しているところである。MYB遺伝子が単離できていないことを除けば、ほぼ予定通りに研究を推進することができた。紅葉に関与する遺伝子の網羅的な解析を行っていくため、以下のような試験を実施する。前年度実施できなかった、LEDに昼白色蛍光灯を補光し、かつ温度を変化させた光照射実験や、異なる栄養条件下での光照射実験を行い、総AC含量の変動を調査する。regenerated PCR法を用い、AC生合成制御遺伝子であるMYBやcDNAサブトラクションでは単離できなかったその他のAC生合成関連遺伝子の単離を行う。また、前年度発見した紅葉が生じる環境条件での、ブルーベリー培養苗葉におけるAC生合成関連遺伝子の発現をRT-PCR法により解析する。それらの試験結果をまとめ、それぞれの遺伝子間の関係を詳細に解析することで、紅葉現象の解明を行っていく。実際の圃場におけるブルーベリー葉の総AC含量およびAC生合成関連遺伝子発現解析を実施することにより、紅葉現象のさらなる解明に努める。アントシアニン生合成関連遺伝子の単離および発現解析や、アントシアニン解析を行うために、消耗品費を使用する。また、週2回程度の培養苗の育成・管理を行う人員を雇用するために、人件費を使用する。
翻訳反応駆動部となるリボソームタンパク質複合体の分子機能解剖

すべての生物種のリボソームにはストークと呼ばれる柔軟で特徴的なタンパク質複合体が含まれ、リボソーム機能面で重要な役割を果たしている。本研究では主に超好熱性古細菌のリボソームストークを対象に、生化学と結晶構造解析の手法で構造と機能を解析した。その結果、ストークはaP0(aP1)_2(aP1)_2(aP1)_2の7量体を形成すること、aP0とaP1成分はアミノ酸配列が同一のC末端部位を保持し、これらの部位が各種GTPase翻訳因子に直接結合し、因子を効率よくリボソーム上にリクルートする機能を担うことが明らかにされた。リボソームストークタンパク質は、タンパク質合成系の動的反応を促進するリボソーム機能部位(GTPaseセンター)の主要成分であり、これまでの研究代表者らによる生化学と結晶構造解析により、古細菌ではP0タンパク質を足場にしてストークタンパク質ホモダイマー(P1)_2が3個連結したP0(P1)_2(P1)_2(P1)_2の7量体を形成しリボソーム中に存在することが明らかにされた。本年度は以下の課題に対する研究を実施し、このユニークな7量体構造の機能面の意義に関する新たな知見を得た。A.ストークダイマーはなぜ3個も存在するか:この課題に対し、我々は7量体複合体の結晶構造データを精査し、P1ダイマーが接するP0の疎水性アミノ酸に着目した。P0上のこれらのアミノ酸をグルタミン酸に置換することで、各(P1)_2ダイマーを複合体から特異的に遊離させることに成功した。そして各種変位型複合体の機能を、大腸菌リボソームが保有する対応複合体と置換したハイブリッドリボソームを用いて解析した。その結果、各部位のダイマーは単独で翻訳因子EF-2依存のGTPase活性を示し、各(P1)_2ダイマーとも独立して翻訳因子との相互作用に関与し、3個の存在によりその効率を上げていることが推察された。B.P1のC末端のはたらき:結晶構造によりP1のN末端がP0に結合し、C末端はフリーであることが推察される。そこでその部位の機能を、各種アミノ酸置換による機能面への効果を見ることで解析した。その結果、P1のC末端に存在する保存されたフェニルアラニン残基が翻訳因子との結合に不可欠であることが明らかにされた。AとBの結果により古細菌リボソームのストークタンパク質複合体P0(P1)_2(P1)_2(P1)_2の7コピーのP1はそれぞれがC末端部位を介して翻訳因子と結合する能力を保有し、翻訳因子依存の反応効率を高めていることが示された。平成21年度までの研究で、古細菌リボソームGTPaseセンターのストーク複合体aP0(aP1)_2(aP1)_2(P1)_2と真核の相同体P0(P1-P2)(P1-P2)は機能面で等価で、かつそれぞれに特徴もあることが判明し、双方の性質を互いに生かすことでストーク複合体の構造、機能、動態の本質を探る研究を進めてきた。平成22年度は主に次のような成果が得られた。A.古細菌aP1と翻訳因子間の直接的結合性aP1二量体と翻訳因子aEF-2がin vitroで直接に結合することゲルシフト法で検出した。この結合に関わるaP1部位はC末端に存在する高度に保存された疎水性アミノ酸であることを、アミノ酸置換法や、合成ペプチドを用いた結合競合実験により明らかにした。意外なことに、この結合性はaEF-2がGTP結合型でもGDP結合型でも同等で、この間の相互作用はリボソーム上のGTP加水分解の前後で維持されることが初めて示された。また、古細菌ストーク複合体に複数のaEF-2分子の結合が検出され、各ストークが独立して翻訳因子と相互作用することが示された。B.真核ストーク複合体の構造・機能解析古細菌ストーク複合体の構造と機能に関する知見を真核ストーク複合体を用いて検証した。まず、古細菌aP0上のaP1ストーク結合部位を結晶構造上で同定し、それに対応する真核P0上の疎水性アミノ酸を他に置換し、真核P1-P2ヘテロ二量体の結合性を分析した。その結果、真核のヘテロストーク二量体と古細菌のホモ二量体はともにP0の保存された疎水性アミノ酸と結合し、複合体形成の仕組みが保存されていることが示された。また真核P1とP2のC末端の疎水性アミノ酸の置換によりEF-2依存のGTPase活性が著しく低下し、ストークC末端と翻訳因子間の機能的相互作用は生物進化上保存された重要な仕組みであることが判明した。

リボソームストーク複合体の構造、動態、機能の関係を解明する目的で、平成22年度までの研究で各ストークC末端と翻訳因子間の結合性を検出してきた。平成23年度は主に次のような成果が得られ課題全体の研究結果を総括した。A.古細菌aP1のC末端部位と翻訳因子間複合体の結晶構造解析翻訳因子aEF-1αとストークC末端ペプチド間の結晶化に成功し、構造解析を進めている。また、翻訳因子とストーク間の結合性は、GDP結合型とGTP(GMPPCP)結合型因子間でほぼ同等であった。さらに、aP1のC末端と開始因子aIF5Bとの結合性も認められた。B.古細菌aP1二量体と二種類の翻訳因子の結合性aP1二量体にaEF-1αとaEF-2を混合することで三者複合体が形成し、aP1二量体の各C末端にaEF-1αとaEF-2が一分子ずつ結合しうることが示された。リボソーム上でのGTP加水分解後、aEF-1α・GDP→aEF-1α・GTP交換反応にaP1が関わるかどうか検証したが、交換因子aEF-1βはヌクレオチド非結合型aEF-1αに強く結合し、一端ストークの結合性を低下させGTP結合を推進させた。従ってヌクレオチド交換反応へのストークの直接的関与はなく、交換反応後にaEF-1α・GTPとストークの結合が復帰することが推察された。D.3年間の研究成果総括真核/古細菌リボソーム中に複数コピー存在するストークのC末端側の疎水性アミノ酸がそれぞれ、各種真核/古細菌GTPase翻訳因子と相互作用し、ストークはGTP結合型/GDP結合型因子の区別なくリボソーム周辺に因子を集め、リボソーム・因子間の結合・解離効率を高め、翻訳効率を上げると考えられた。
新規血管新生阻害因子Vasohibinの子宮内膜癌における臨床応用の検討

結果として正常内膜・分化度との比較において類内膜腺癌では低分化になるほど血管新生増殖に向かっていることが客観的に明らかになり、類内膜腺癌においてVasohibinを用いた血管新生阻害治療が有効である可能性を示した。このことは論文発表しており今後は血漿中のVasohibinのELISA測定を行い、類内膜癌の腫瘍マーカーとしての可能性を検討し、将来的にはvasohibinを用いて本邦オリジナルの血管新生阻害薬の開発につなげていきたい。平成13年から平成17年の4年間に当院で手術加療を受け、インフォームドコンセントの得られた子宮内膜癌患者78症例及び子宮体部を除いた部位の婦人科疾患にて子宮摘出されかつ正常性周期を有する患者12名の子宮内膜検体を研究対象とした。手術摘出標本をホルマリン固定後パラフィン抱埋した検体に、血管新生関連因子及び新規血管新生阻害因子Vasohibinを一次抗体とした免疫染色を施し、子宮内膜癌の腫瘍間質と正常子宮内膜間質における血管密度・リンパ管密度・Vasohibinの発現頻度、VEGF receptor II(VEGFR-2)の発現頻度を測定した。上記研究は東北大学医学部倫理委員会により承認を受けていた。高分化型類内膜腺癌・中分化型・低分化型と組織学的に分類した腫瘍間質において血管密度・リンパ管密度は、低分化型で高分化・中分化型よりも有意差をもって増加していた。VasohibinとVEGFR-2の発現頻度に関しても低分化型で高分化・中分化型よりも有意差をもって増加していた。また、VasohibinとVEGFR-2の発現頻度には有意な正の相関を認めた。腫瘍間質を正常内膜間質と比較しても血管密度・リンパ管密度・VasohibinとVEGFR-2の発現頻度において各々有意差をもって腫瘍間質で増加していた。子宮内膜癌においては低分化型ほどより盛んな腫瘍循環形態を形成していることが明らかとなった。また、低分化型ほどVasohibinとVEGFR-2の発現頻度が増加しており低分化型ほど強く血管新生を求めていることを証明した。in vitroではVasohibinとVEGFR-2の発現頻度が正の相関を有することは理論上知られていたが、今回人癌種において世界で初めてこのことを明らかにした。子宮内膜癌にとってVasohibinが有益な血管新生阻害因子となりうることを示唆した。以上の結果に関しては現在投稿作業中である。手術摘出標本をホルマリン固定後パラフィン抱埋した検体に、血管新生関連因子及び新規血管新生阻害因子Vasohibinを一次抗体とした免疫染色を施し、子宮内膜癌の腫瘍間質と正常子宮内膜間質における血管密度・リンパ管密度・Vasohibinの発現頻度、VEGF receptor II (VEGFR-2)の発現頻度を測定した。我々の研究目的は正常子宮内膜、子宮内膜癌および子宮内膜症におけるVasohibin分子(VasohibinおとびVasohibin II)の存在意義を明らかにすることであった。正常子宮内膜増殖期を6例・分泌期6例と類内膜腺癌高分化型27例・中分化型25例・低分化型26例に関して間質の血管密度・リンパ管密度・VEGFレセプターIIの発現頻度・Vasohibinの発現頻度を解析したところ、有意差をもって正常内膜間質よりも類内膜腺癌の間質で高く、かつ低分化なほど血管密度は高くなっていた。リンパ管密度では有意差をもって正常内膜間質よりも類内膜腺癌の間質で高く、かつ高分化型よりも低分化型で高くなっていた。

Vasohibinの間質での発現頻度は増殖期よりも有意差をもって分泌期、類内膜腺癌で高くかつ高分化型よりも低分化型で発現頻度が高くなっていた。VEGFレセプターIIの発現頻度は増殖期よりも有意差をもって分泌期、類内膜腺癌で高くかつ低分化なほど発現頻度が高くなっていた。またVasohibinとレセプターIIの発現は有意に正の相関を示した。結果として正常内膜・分化度との比較において類内膜腺癌では低分化になるほど血管新生増殖に向かっていることが客観的に明らかになり、類内膜腺癌においてVasohibinを用いた血管新生阻害治療が有効である可能性を示した。このことは論文発表しており今後は血漿中のVasohibinのELISI測定を行い、類内膜癌の腫瘍マーカーとしての可能性を検討し、将来的にはvasohibinを用いて本邦オリジナルの血管新生阻害薬の開発につなげていきたい。
モンゴロイドに多発する難治性炎症性眼疾患の人類学的,分子遺伝学研究

モンゴロイドにはある種の難治性炎症性眼疾患が多発することが知られている。我々は過去一貫して、これらの難治性炎症性眼疾患のうち特に原田病、ベーチェット病を中心に疫学、臨床像、人類遺伝学、およびその分子遺伝学的発症機構の研究を行ってきた。原田病の人類学的分布は東南アジア、中央アジア、更には北アメリカ、南アメリカにも見られた。しかし、白人には非常に稀であった。これに対しオーストラリア原住民には原田病の発症が確認され、ニューギニア原住民でも原田病の存在の可能性が示唆された。東アジアの原田病患者ではHLA-DR^*04との強い相関が見られ、同一のHLA相関が他の人種でも確認されるかどうか、今後HLA-DNAタイピングを継続してゆく予定である。ベーチェット病は東南アジアには見られず、シルクロード沿いの北東アジア、中央アジア、そして東アジア、地中海沿岸諸国に多発していた。平成10年度の調査ではモンゴルで世界で初めて典型的なベーチェット病患者を発見した。また、韓国、中国、イラン、トルコ、モロッコなどではベーチェット病の発症率がいまだに増加し重症例も多く見られた。分子遺伝学的発症機構の解析については、ギリシャ人のベーチェット病はHLA-B^*5101頻度が81.1%と日本人よりさらに高頻度であった。MICA-A6頻度も正常ギリシャ人より著明に高く、我々が日本人で見い出した疾患感受性遺伝子相関が、ギリシャ人でも全く同一であった。トルコ人およびイラン人のDNA採取にも成功したので、現在HLA-DNAタイピングを検討中である。また、モロッコでもベーチェット病患者からの採血法について協議し、合意が得られたので血液材料が入手可能となることが期待される。今後これらの患者の分子遺伝学的検索を進めていく予定である。海外学術調査研究は平成10年度はモンゴル、ブルガリア、アゼルバイジャン、トルコ、イタリア、モロッコ、そしてフィリッピンの7か国で行なった。1モンゴル、フィリッピンモンゴル、フィリッピンは昨年についで2度目の調査である。本年はモンゴルでついに典型的なベーチェット病患者3名(男性2名、女性1名)を発見するに至った。これは世界で初めての発見である。これに対し、フィリッピンではベーチェット病はみられず、原田病患者が多くみられた。現在、これら患者の分子遺伝学的検索を検討中である。2中近東、地中海沿岸諸国ブルガリアにはベーチェット病は稀であったが、アゼルバイジャン、トルコ、イタリア、そしてモロッコでは本病がぶとう膜炎の中心をなし、多数の患者がみられた。特にトルコ、モロッコでは若年男性の活動性ベーチェット病患者が多数みられ、失明者も多かった。今回はトルコの本病患者および正常トルコ人から採血をおこないDNA採取に成功したので、現在これを持ち帰り、HLA-DNAタイピングを検討中である。また、モロッコでもベーチェット病患者からの採血法について協議し、合意が得られたので来年度は血液材料が人手可能となることが期待される。このほか、原田病、HLA-B27関連ぶどう膜炎についてもその人種差が明らかにみられた。原田病はHLA-DRBl*0405の分布に従いモンゴロイドに多く、またHLA-B27関連ぶどう膜炎はHLA-B27のサブタイプのいかんにかかわらず、白人で多数みられた。モンゴロイドに共通した分子遺伝学的特性が、モンゴロイドに多発する難治性炎症性眼疾患と密接に関連していることが明らかになった。我々は過去一貫して、これらの難治性炎症性眼疾患の疫学、人類遺伝学、およびその分子遺伝学的発症機構の研究を行ってきた。本年度はとくに原田病、ベーチェット病の臨床像を比較検討するとともに、分子遺伝学的発症機構を検索した。

その結果、原田病の人類学的分布は東南アジア、中央アジア、更には北アメリカ、南アメリカにもみられた。しかし、白人には非常に稀であった。これに対しオーストラリア原住民には原田病の発症が確認され、ニューギニア原住民でも原田病の存在の可能性が示唆された。東アジアの原田病患者ではHLA-DR^*04との強い相関が見られ、同一のHLA相関のが他の人種でも確認されるかどうか、今後HLA-DNAタイピングを継続してゆく予定である。これに対し、ベーチェット病は東南アジアにはみられず、シルクロード沿いの北東アジア、中央アジア、そして東アジア、地中海沿岸諸国に多発していた。とくに日本以外の多発国、例えば韓国、中国、イラン、トルコ、モロッコなどではベーチェット病の発症率がいまだに増加しており、その成因を詳細に検討中である。ベーチェット病の分子遺伝学的発症機構の解析については、本年度はギリシャ人における解析が終了した。その結果、ギリシャ人のベーチェット病はHLA-B^*5101頻度が81.1%と日本人よりさらに高頻度であった。MICA-A6頻度も正常ギリシャ人より著明に高く、我々が日本人で見い出した疾患感受性遺伝子相関が、ギリシャ人でも全く同一であった。本邦から遠く離れたギリシャにおいて、なぜ同一の遺伝子相関を示す炎症性眼疾患が見られるのか、今後の重要な検討課題である。本年度は更にイランからもDNAサンプルを入手できたので、現在鋭意分析、検討中である。
ヒトFK506/サイクリックADPリボース結合蛋白質遺伝子の構造決定と転写調節

研究代表者らは本来細胞内に存在しないFK506の標的蛋白質(FK506結合蛋白質)がcyclic ADP-ribose(cADPR)と結合することを明らかにしてきた。本研究の目的は、ヒトFK506/cADPR結合蛋白質(FKBP)遺伝子を単離しその構造を決定すると共に、その発現誘導機構を明らかにすることである。平成12,13年度の研究により以下の成果が得られた。1.ヒト遺伝子ライブラリーからFKBP12.6及び12遺伝子の全長を単離し、その塩基配列を決定した。ヒトFKBP12.6遺伝子は全長約18kbpで4つのエクソンから構成されており、FKBP12遺伝子は全長約20kbpで5つのエクソンから構成されていた。2.ヒトFKBP12.6及び12遺伝子をプローブにFluorescence in situ hybridizationを行い、FKBP12.6及び12遺伝子の染色体座位を決定した。ヒトFKBP12.6遺伝子は第2染色体短腕21-23に、FKBP12遺伝子は第20染色体短腕13にマッピングされた。3.ヒトFKBP12.6遺伝子の5'上流域を転写開始点上流-1691から漸次欠失させた遺伝子断片を作製した。またヒトFKBP12遺伝子の5'上流域を転写開始点上流-1706から漸次欠失させた遺伝子断片を作製した。これらとルシフェラーゼ遺伝子を連結させたレポータープラスミドを作製した。このレポータープラスミドをFK506/cADPR結合蛋白質12.6及び12遺伝子が発現しているヒト由来の培養細胞NB-1にリポフェクション法で導入した。4.レポータープラスミドを導入した培養細胞のルシフェラーゼ活性をルミノメーターで測定し、FKBP12.6遺伝子の発現に重要な領域を検討したところ、転写開始点の上流を欠失させてもルシフェラーゼ活性には変化が認められなかったが、転写開始点下流の574の領域を欠失するとルシフェラーゼ活性が大きく減少した。このことから転写開始点下流の574の領域がFKBP12.6遺伝子の転写に重要であると考えられた。5.レポータープラスミドを導入した培養細胞のルシフェラーゼ活性をルミノメーターで測定し、FKBP12遺伝子の発現に重要な領域を検討したところ、転写開始点上流の-179-74の領域を欠失させたレポータープラスミドではルシフェラーゼ活性が大きく減少した。-179-74の領域を欠失させたレポータープラスミドに-179-74の配列を逆向きに組み込んだ場合、またルシフェラーゼ遺伝子の下流に-179-74の配列を組み込んだ場合のどちらにおいてもルシフニラーゼ活性が回復したことから、転写開始点上流-179-74の領域がエンハンサーとして働いている可能性が考えられた。

-179-74の領域を欠失させたレポータープラスミドに-179-74の配列を逆向きに組み込んだ場合、またルシフェラーゼ遺伝子の下流に-179-74の配列を組み込んだ場合のどちらにおいてもルシフニラーゼ活性が回復したことから、転写開始点上流-179-74の領域がエンハンサーとして働いている可能性が考えられた。研究代表者らは本来細胞内に存在しないFK506の標的蛋白質(FK506結合蛋白質)がcyclic ADP-riboseと結合することを明らかにしてきた。本研究の目的は、ヒトFK506/cyclic ADP-ribose結合蛋白質遺伝子を単離しその構造を決定すると共に、その発現誘導機構を明らかにすることである。平成12年度の研究では以下のように期待された成果が得られた。(2)(1)で単離したヒトFKBP12.6及び12遺伝子の塩基配列を決定した。ヒトFKBP12.6遺伝子は全長約18kbpで4つのエクソンから構成されていた。またFKBP12遺伝子は全長約20kbpで5つのエクソンから構成されていた。(3)(1)で単離したヒトFKBP12.6及び12遺伝子をプローブにFluorescence in situ hybridizationを行い、FKBP12.6及び12遺伝子の染色体座位を決定した。ヒトFKBP12.6遺伝子は第2染色体短腕21-23に、FKBP12遺伝子は第20染色体短腕13にマッピングされた。研究代表者らは本来細胞内に存在しないFK506の標的蛋白質(FK506結合蛋白質)がcyclic ADP-ribose(cADPR)と結合することを明らかにしてきた。本研究の目的は、ヒトFK506/cADPR結合蛋白質遺伝子を単離しその構造を決定すると共に、その発現誘導機構を明らかにすることである。平成12年度の研究ではヒト遺伝子ライブラリーからFK506/cADPR結合蛋白質(FKBP)12.6及び12遺伝子の全長を単離し、その塩基配列を決定した。ヒトFKBP12.6遺伝子は全長約18kbPで4つのエクソンから構成されており、FKBP12遺伝子は全長約20kbpで5つのエクソンから構成されていた。平成13年度の研究では、1)ヒトFKBP12.6遺伝子の5'上流域を転写開始点上流-1691から漸次欠失させた遺伝子断片を作製した。またヒトFKBP12遺伝子の5'上流域を転写開始点上流-1706から漸次欠失させた遺伝子断片を作製した。これらとルシフェラーゼ遺伝子を連結させたレポータープラスミドを作製した。2)1)で作製したレポータープラスミドをFKBP12.6及び12遺伝子が発現しているヒト由来の培養細胞NB-1にリポフェクション法で導入した。3)2)でレポータープラスミドを導入した培養細胞のルシフェラーゼ活性をルミノメーターで測定し、FKBP12・6遺伝子の発現に重要な領域を検討したところ、転写開始点の上流を欠失させてもルシフェラーゼ活性には変化が認められなかったが、転写開始点下流の874の領域を欠失するとルシフェラーゼ活性が大きく減少した。このことからこの領域がFKBP12.6の発現に重要であると考えられた。
発達障害における衝動性の発現機構解明と薬物治療 : 脳内報酬系の破綻による観点から

本研究では、発達障害における衝動的行動の発現機構の解明を目的として、特に発達障害モデルラットの衝動的行動の発現に関わる分子の探索を中心に実施した。発達障害のモデルラットとして注意欠如多動性障害(ADHD)のモデル動物である幼若SHRSP/Ezo(Ezo)ならびにSHR亜系の中で遺伝的背景が類似しているSHRSP/Izm(Izm)とSHRSP/Ngsk(Ngsk)を用いて検討した。幼若Ezoの遺伝的対照動物であるWKY/Ezoと比較した場合、高架式十字迷路試験における衝動的行動は、Izm、Ngskでは観察されず、Ezoに特異的な行動特性であることが明らかとなった。これらの結果をもとに、網羅的一塩基遺伝子多型(SNP)解析の結果を利用してIzmおよびNgskとは異なるEzoに特異的な多型領域を検索したところ、Brown Norway系統を基準とした21,032遺伝子のSNPの中から137遺伝子が検出され、これらは第7、9およびX染色体上にEzo特異的なSNPの集積が認められた。以上のことから、ADHDモデルラットである幼若Ezoが示す衝動的行動の発現に関わる遺伝的背景には、第7、9およびX染色体上に存在するSNPとの関連性ならびに神経細胞の発達や形成に関わる機能分子群の関与が示唆された。本年度の検討では、発達障害における衝動的行動の発現機構の解明を目的として、発達障害モデルラットの衝動的行動の発現に関わる分子の探索および衝動性の新規評価系を用いた行動薬理学的解析を実施した。発達障害のモデルラットとして注意欠如多動性障害(ADHD)のモデル動物である幼若SHRSP/Ezoを中心に実験を行った。高架式十字迷路試験による行動解析において、幼若SHRSP/Ezoに認められる衝動的行動は、SHRSP関連系統亜種であるSHRSP/Izm、SHRSP/Ngsk、WKY/Ezoでは観察されず、SHRSP/Ezoに特異的な行動学的表現型であることが明らかとなった。この結果をもとに、網羅的一塩基遺伝子多型(SNP)解析の結果を利用してSHRSP/IzmおよびSHRSP/Ngskとは異なるSHRSP/Ezoに特異的な多型領域を検索したところ、BN系統を基準とした21,032遺伝子のSNPの中から266遺伝子が検出され、これらは第7、9およびX染色体上にSNPの集積が認められた。次年度ではこれらの遺伝子群の中から中枢神経系に関連する候補分子をさらに絞り込み、それらの関与を検討する予定である。さらに衝動性の新規評価系である3-選択反応時間課題を用いて、正常ラットが示す衝動的行動についてpremature responseを指標に行動薬理学的に検討した。ラットが示すpremature responseは、選択的セロトニン(5-HT)再取り込み阻害薬であるフルボキサミンでは効果が無く、ADHD治療薬(選択的ノルアドレナリン再取込阻害薬)であるアトモキセチンおよび5-HT・ノルアドレナリン再取込阻害薬(SNRI)であるミルナシプランによって抑制された。これらのことから、衝動的行動の改善薬として新たにSNRIの有用性が示された。本年度の検討では、発達障害における衝動的行動の発現機構の解明を目的として、発達障害モデルラットの衝動的行動の発見に関わる分子の探索を中心に実施した。発達障害のモデルラットとして注意欠如多動性障害(ADHD)のモデル動物である幼若SHRSP/Ezo(Ezo)ならびにSHR亜系の中で遺伝的背景が類似しているSRRSP/Izm(Izm)とSHRSP/Ngsk(Ngsk)を用いて検討した。幼若Ezoの遺伝的対照動物であるWKY/Ezoと比較した場合、オープンフィールド試験においてIzm、Ngsk、Ezoのいずれも多動性が観察された。しかしながら、注意機能障害(Y字迷路試験)および衝動的行動(高架式十字迷路試験)は、Izm、Ngskでは観察されず、Ezoに特異的な行動特性であることが明らかとなった.

これらの結果をもとに、網羅的一塩基遺伝子多型(SNP)解析の結果を利用してIzmおよびNgskとは異なるEzoに特異的な多型領域を検索したところ、Brown Norway系統をり基準とした21,032遺伝子のSNPの中から266遺伝子が検出され、さらにnocallとして検出されたSNPを除くと137遺伝子に絞り込まれた。これらは第7、9およびX染色体上にEzo特異的なSNPの集積が認められた。特に第7染色体ではプレキシンやシンタキシンなどの細胞異動制御や伝達物質開口放出に、第9染色体ではエフリン受容体やヒストン脱アセチル化酵素などの神経回路形成やエピジェネティックス機構に、X染色体ではプロトカドヘリンなどの細胞間接着因子に関わるタンパク質群がそれぞれ該当するSNPのBLAST検索によって同定された。以上のことから、ADHDモデルラットである幼若Ezoが示す衝動的行動の発現に関わる遺伝的背景には、第7、9およびX染色体上に存在するSNPとの関連性ならびに神経細胞の発達・形成に関わる分子群の関与が示唆された。
マウス肺線維症モデルに対するSmad7遺伝子導入の線維化抑制効果の検討

本研究はTransforminggrowthfactor(TGF-β)の細胞内シグナル伝達の内因性抑制分子であるSmad7が肺線維症の治療に有用であるかを明らかにすることを目的とした。すなわち、Smad7遺伝子をアデノウイルスベクターを用い、肺に一過性に発現させることによりプレオマイシン誘導肺線維症発症が抑制されるか否か検討した。Smad7遺伝子をアデノウイルスベクターのマウス気管内投与は、肺胞上皮細胞および間質線維芽様細胞のSmad7発現を誘導した。マウスヘのブレオマイシンの7日間の持続皮下注は、肺組織でのtypeIコラーゲン産生、hydrooxyprolineの増加を誘導し、組織学的に肺線維症が認められた。しかし、Smad7ベクター投与はブレオマイシンによる肺でのコラーゲン産生、hydrooxyprolineの増加、および肺線維症進行を抑制した。また、ブレオマイシン投与マウスの肺組織ではTGF-βにより誘導されるSmad2タンパクのリン酸化が認められたが、Smad7ベクター投与マウスではSmad2リン酸化は認められなかった。しかし、TGF-βファミリーのシグナル伝達の他の抑分子であるSmad6の発現は肺線維症を抑制しなかった。以上の結果から、Smad7遺伝子の肺組織への導入は,TGF-βシグナルを抑制することにより、肺線維症発症を抑制することが明らかになった。したがって、TGF-β細胞内シグナルを標的としたSmad7遺伝子導入療法は新しい肺線維症の治療法になりうると考える。
Interferonに抵抗性の慢性C型肝炎の治療法の開発

1.抗ウィルス剤の選択と細小有効投与量の決定:RNAウィルスに効果のあるとされている各種の薬剤なかで、抗HIV剤とされているazidothymindine(AZT),およびofloxacin(OFLX)の2剤について検討した。AZTの500mg/dayの単独投与で、4例全例で血清GPTと血中C型肝炎ウィルス(HCV)のtiterの低下が認められた。2例の患者では、interferon(IFN)とAZTの併用投与で、血中のHCV-RNAは陰性化した。各種の量のOFLXを単独投与したところ、1日600ng以上の量を、4週以上投与例でのみ、血清GPTとHCV-RNAのtiterの低下が認められた。2例の患者に600mgのOFLXを併用投与したところ、HCV-RNAは陰性化した。以上のごとく、AZTとOFLXはC型肝炎には有効で、その細小有効量は1日500mg、および600mgと考えられた。2.IFNとAZTの併用療法の効果:C型慢性肝炎患者30例に、IFNとAZTの併用療法を行った。300ないしは600万単位のIFNを3週連続、その後4週間歇投与し、7週目から500mg/dayのAZTの併用を8週間行った。8例ではAZTの副作用のため、投与を中止した。AZTの併用により、22例中13例でHCV-RNAは陰性化した。HCVの型別にみると、K1型での陰性率は11例中6例(54.5%)で、IFN単独投与例の16.7%より有意に高率であった。一方、K2型では有意の差はなかった。HCV-RNAのtiterの推移をみると、K1型の約1/3ではIFNによって一旦は低下するが、その後再上昇の傾向を示し、AZTによって再び明らかな低下を示した。K2型では約半数が同様の経過を示した。しかし、K1型の約1/3症例ではIFN、AZTのいずれにも全く反応しなかった。以上のごとく、AZTはIFN抵抗例に明らかに有効であった。これらの成績は、Hepatologyに目下投稿中である。3.IFNとOFLXの併用療法:現在、国内の数施設と協力して、IFNとOFLXの併用療法の効果を検討中である。OFLXは副作用が少ないので、600mg/dayのOFLXを12週間投与中である。IFN単独では効果がないのに、OFLXの併用によってはじめて血清GPTの低下する例があり、OFLXの併用療法もAZTと同様の効果が得られると期待される。