hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイオキシン毒性機構の新展開：ロイコトリエンＢ４増加の毒性学的意義と油症との関連

ダイオキシン(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)による肝臓のロイコトリエンB4 (LTB4)の蓄積についてラットおよびマウスでの研究を行った。研究の結果、この変化の機構は、前駆体合成酵素の発現増加と前駆体を別経路に導く酵素の低下によると結論された。また、LTB4増加には芳香族炭化水素受容体の関与が示唆された。LTB4は好中球を誘引し、それに高発現するmyeloperoxidase (MPO)から遊離される因子を介して細胞障害に関わる。これと符合して、TCDD処理ラット肝では、好中球集積によるとみられるMPOの有意な増加が認められた。ダイオキシン(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)によって肝臓のロイコトリエンB4 (LTB4)が蓄積する可能性につき、より詳細な事実確認、並びに機構解明と毒性学的意義付けを目指して研究を行った。TCDDは摂餌量の低下を惹起することが古くから知られている。従って、TCDDによるLTB4増加に接餌量の低下が寄与する可能性もある。そこで、対照群とTCDD処理群に加え、摂餌量をTCDD群と同じに制限したpair-fed対照群を設けて3群間での比較検討を行った。ラット肝抽出物をUPLC-TOF-MSに付してメタボローム解析を実施した結果、LTB4はpair-fed対照群においても有意に増加したが、TCDD群においてはそれよりも遥かに顕著に増加した。従って、LTB4の増加は摂餌量の低下以外の要因が主に寄与することが判明した。LTB4増加の機構について解析を行った結果、1)アラキドン酸をLTB4前駆体のLTA4に変換する5-lipoxygenaseの増加、並びに2)LTA4を別経路(LTC4生成)に導くLTC4 synthaseの発現抑制の2つが寄与することを見いだした。LTB4は好中球を誘引し、それに高発現するmyeloperoxidase (MPO)から遊離される因子を介して細胞障害に関わると言われており、LTB4の増加はTCDD毒性に寄与する可能性がある。事実、TCDD処理ラット肝では、好中球集積によるとみられるMPOの有意な増加が認められ、LTB4増加とよく符合する結果が得られた。TCDDは芳香族炭化水素受容体(AhR)の活性化を通して、毒性を惹起するとされている。本研究の結果、TCDDの5-lipoxygenase誘導にはAhRが関与することが示唆され、この誘導は毒性に関与する可能性が考えられた。そこで本年度は、対照群とTCDD処理群に加え、摂餌量をTCDD群と同じに制限したpair-fed対照群を設けて3群間での比較検討を行った。LTB4は炎症誘起に関わると言われており、本物質の増加がTCDD毒性に寄与する可能性がある。そこで、TCDD未処理ラットに単回経口投与して過剰LTB4の障害性確認を試みたが、体重や肝重量には変化が認められなかった。しかし、LTB4の不安定性や解析スケジュールの不適切のため障害を検出できていない可能性も残った。予定通りか、むしろ想定以上に進んだ状況である。当初はLTB4増加をより定量性の高い手法で解析する計画にしていたが、それよりもpair-fed群での解析を追加する方が重要性が高いと判断して、計画を変更した。

当初よりも作業量の多い計画に変えたにも関わらず、研究が順調に進捗した。前述の通り、LTB4を未処理ラットに投与してもTCDDによる消耗症(体重低下や肝臓肥大等)を再現することができなかった。これは投与方法/スケジュール、あるいは投与後の解析タイミング等の不適切が原因とも考え得るので、最終年度はこれらの点を改良して詳細に解析する。一方、LTB4は炎症応答に深く関わると言われており、これがTCDD毒性に寄与する可能性も考えられる。そこで、今年度はこれを検証する一環として、サイトカイン類の網羅的解析を行う。TCDDによる5-lipoxygenaseの誘導にはAhRが関与することが示唆された。しかし、まだ証拠が不十分であるので、5-lipoxygenase遺伝子上流をluciferase遺伝子に連結し、これを肝由来細胞に形質転換してレポーターアッセイを実施する。5-Lipoxygenase遺伝子上流にはTCDD結合配列が存在するので、この配列を変異させたコンストラクトについても同様に解析する。TCDDによるレポーターの誘導が変異の有無で変化すると予想しており、これを検証することによって、AhRの役割を実証する。該当なし
複合糖質の現像組織化学的検出法とその応用に関する研究

当該年度の計画(1)複合糖質の糖残基検出法に物理現像法を導入した光顕ならびに電顕組織化学的方法を開発すること,(2)(1)で開発した方法について従来の方法との比較,モデル物質の検出,化学修飾と酵素消化の両法の併用などを行い,各方法の信頼性を検査すること(3)(1)(2)によって開発確立した検出法を諸動物の各器官に適用して複合糖質の正確な局在と組織化学的性質を決定すること,の三点に従って研究を進め,以下の研究実績を挙げた。すなわち計画(1)ではレクチン〔ConcanavalinA(ConA),Ricinus communis agglutinin(RCA)ーI,Wheat germ agglutinin(WGA)など〕ーコロイド金ー物理現像(LTーGーPD),レクチン(ConA,RCAーI,WGAなど)ーイムノゴ-ルドー物理現像(LTーIGーPD),レクチン(ConA,RCAーI,WGAなど)ー抗レクチンープロテインAゴ-ルドー物理現像(LTーAntiーLTーPAGーPD)などの光顕および電顕的方法を開発することに成功した。また計画(2)では(1)で開発した三種の方法について,従来の方法(LTーG,LTーIG,LTーAntiーLTーPAGなど)との比較,モデル複合糖質(シアロ糖タンパク質,α_1ー酸性タンパク質など)の検出,化学修飾(酸化,アセチル化,脱アセチル化など)と酵素消化(sialidase,glycosidases,Nーoligoーsaccharide glycopeptidaseなど)との併用などを試みた結果,三種の方法のいづれもその感度,特異性,再現性などに関して十分信頼出来る優れた方法であることが判明した。さらに計画(3)に従って上述の三種の方法を諸実験動物の神経系器官(脳室周囲器官群,脊髄など),循環器系器官(脾臓,小動靜脈など)生殖および内分泌器系器官(精巣,精襄,前立腺,卵巣,子宮,膵島,副賢など),消化および呼吸器系器官(舌,唾液腺,胃,小腸,大腸,気管,肺など)に適用した結果,糖残基含有複合糖質に関して,従来末知のあるいは従来より一層正確な局在と組織化学的性質を決定することが出来た。以上の研究実績は研究課題全体の総括ならびにその総合的解析を行うのに極めて有用であり且つ枢要な内容を含む成果であると考えられる。1.過ヨウ素酸ーフェニルヒドラジンータンパク銀ー物理現象(PAーPHーSPーPD)法:近接水酸基検出法として優れた方法である過ヨウ素酸ーチオカルボヒドラジドータンパク銀ー物理現象(PAーTCHーSPーPD)法を更に改良する目的で、還元能を有する種々のアルデヒド阻害剤をチオカルボヒドラジドに代えて使用し新しい検出法の開発を試み、過ヨウ素酸ーフェニルヒドラジンータンパク銀ー物理現象(PAーPHーSPーPD)法を考案した。数種の組織を用いて検討した結果、本法は検出感度の点で若干原法に劣るがフェニルヒドラジンはチオカルボヒドラジドにくらべ極めて安価であるので、経済的な検出法として利用価値があると考えられる。

なお、本法を更に安定な検出法として確立するために、現在も種々の検討を加えている。1.過ヨウ素酸ーチオカルボヒドラジドートリクロロ(エチレン)ー白金カリウムー物理現象(PAーTCHーPTPtーPD)法:近接水酸基検出法の1つである過ヨウ素酸ーチオカルボヒドラジドータンパク銀ー物理現像法においてタンパク銀の代りにトリクロロ(エチレン)白金カリウムを用いる改良法を考案し良好な結果を得た。トリクロロ(エチレン)白金カリウムは、従来用いられて来たタンパク銀と比較して、(1)チオカルボヒドラジドとの反応を暗室で行なう必要がない、(2)還元後の最終反応産物が白金であるため非常に病い現象核となりうる、などの利点がある。1.PAーTCHーSPーPD法と成熟ラットの中枢神経系組織に適用し、その結果をPAS法を適用して得られる結果と比較した。中枢神経系とりわけ終脳、小脳、脳幹、脳室周囲器官(脳弓下器官、交連下器官、終板器官、最後野、松果体など)、脳室系上衣と脈絡叢上皮などにおける多数の糖タンパク含有構造はPAS法に比較してPAーTCHーSPーPD法に明らかに強く反応するほか、後者によれば前者では検出できない諸構造が糖タンパク含有性であることが見出された。当該年度の計画,1.複合糖質の酸性基検出法に物理現像法を導入した光顕ならびに電顕組織化学的方法を開発すること,2.1.で開発した方法について、従来の方法との比較,モデル物質の検出,化学修飾と酵素消化の両法の併用などを行い、各方法の信頼性を検査すること,3.1.2.によって開発確立した検出法を諸動物の各器官に適用して複合糖質の正確な局在と組織化学的性質を決定すること、の3点に従って研究を進め、以下の研究実績を挙げた。すなわち、計画1.では高鉄または低鉄ジアミン(HIDまたはLID)ーチオカルボヒドラジドータンパク銀・物理現像(TCHーSPーPD),HIDまたはLIDートリクロロエチレン白金酸カリウムー水素化ホウ素ナトリウムー物理現像(KTPーBHーPD),アルシアンブル-(AB)pH1.0または2.5ーKTPーBHーPDなどの光顕および電顕的方法を開発することに成功した。また計画2.では1.で開発した3種の方法について、従来の方法(HIDまたはLIDーTCHーSP,HIDまたはLIDーKTPーBH,AB pH1.0または2.5ーKTPーBHなど)との比較,モデル酸性複合糖質(コンドロイチン硫酸,ケラタン硫酸,ヒアルロン酸,シアロ糖タンパクなど)の検出,化学修飾(メチル化,ケン化,亜硝酸処理など)と酵素消化〔chondroitinase(ABC,AC),hyaluronidase(testis,Streptomyces),keratanase,sialidaseなど〕との併用などを試みた結果,3種の方法のいづれもその感度,特異性,再現性などに関して、信頼出来る優れた方法であることが判明した。さらに計画3.に従って上述の3種の方法を諸実験動物の神経系器官(脳室周囲器官群,脊髄など),生殖および内分泌器系器官(精巣,精巣上体,精嚢,前立腺,卵巣,卵管,子宮,膵島,副腎など),消化および呼吸器系器官(胃,小腸,大腸,唾液腺,肝臓,膵臓,気管,肺など)に適用した結果,酸性複合糖質に関して、従来未知の,ないし従来より正確な局在と組織化学的性質を決定することが出来た。以上の研究実績は研究課題全体の今後の展開に関して、新しい計画を立てるのに有用な成果であると解される。当該年度の計画
実例に基づく強化学習法による適応行動発生に関する基礎研究

強化学習の基本アルゴリズムについて、出力が連続な実数である問題領域において、出力選択肢数を増減させる手法を提案し、コンピュータシミュレーションにより性能を確任した。実例に基づく強化学習法をベースに、参照される頒度の違いにより、より頒繁に参照される出力選択肢の間に新たな選択肢を設定し、選択肢数の数があらかじめ決められた数より多くなったときには、最も参照頒度の小さい選択肢を削除する。これにより、適応的な出力精度の調整が可能となる。倒立振子を用いたコンピュータシミュレーションでは、出力候補を固定とする従来の手法に比べ、計算負荷は増すもののより精密な制御が可能となることが確任された。また強化学習のパラメータを遺伝的アルゴリズムによって最適化するシミュレーション実験を行った。この結果、経験的に人間が設定していた値と同様の値が得られた。ただし、学習率については、徐々に減る傾向となり、理論とは逆になった。さらに、環境変化を行なわず、かつ、個体の評価に学習期間を含めたところ、ボールドウィン効果と思われる現象が観察された。つまり、最初は学習能力が高い個体が発生するが、その後先天的に最適な行動戦略をもった個体にとってかわられる。
代謝過程に着目したボリコナゾールの体内動態解析と投与量設計への応用に関する研究

【研究目的】ボリコナゾール(VRCZ)は主にチトクロムP450(CYP)2C19、CYP3A4によりVRCZ-Nオキシド(VNO)に代謝される薬物であるが、その体内動態には非線形性が認められることが知られている。近年の研究によりin vitro実験系においてVNOへの代謝には臨床濃度域付近で飽和現象が認められることが示され、非線形動態の原因になっていることが示唆されてきている。また、東京大学医学部附属病院(以下当院)薬剤部においては、VNOがCYPの阻害活性を有することを見出しており、そのこともVRCZの体内動態特性の要因であると考えられた。そこで、本研究ではVRCZの代謝飽和性やVNOによるCYPの阻害を組み入れた生理学的薬物動態(PBPK)モデルを用いた解析により、VRCZの体内動態特性を解明し、TDMに基づくVRCZの投与量設計の精度を向上させること目的として検討を行なった。【研究方法】当院において、VRCZを投与されている患者の血清残検体を回収し、血清中VRCZおよびVNO濃度をLC-MSIMSを用いて測定した。同時に、対象患者のVRCZ投与量や体重等の情報を電子カルテから抽出した。薬物速度論解析ソフトウェアNappを用い、文献データに加えVRCZの代謝の飽和性やVNOによる阻害を組み込んだPBPKモデルを構築し、当院の患者の濃度測定値や、VRCZ血中濃度と体重当たり投与量比(C/D比)の予測可能性を検証した。【研究成果】患者検体中のVRCZ濃度やC/D比は、構築したPBPKモデルに一部予測可能であったが、予測値と乖離する測定データも少なからず認められ、現時点では予測精度が不十分と考えられる。今後は、新たに見出されたFMOによるVRCZの代謝を組み入れることなどにより、PBPKモデルを改善していく予定である。
トリプトファン・ナイアシン代謝鍵酵素の新機能-脳・生体防御との関わり-

アミノカルボキシムコン酸セミアルデヒド脱炭酸酵素(ACMSD)は、トリプトファン・ナイアシン代謝経路の鍵酵素である。本研究ではACMSDの脳での発現、生体防御系への関わりを明らかにすることを目的とした。正常ラットの各臓器(胸腺、脳、肺、心臓、膵臓、肝臓、腎臓、副腎、脾臓、精巣、大腿四頭筋)におけるACMSDのmRNAの発現を調べたが、肝臓と腎臓以外での発現は認められなかった。次にACMSDと免疫系との関係を検討するためガラクトサミン+リポポリサッカライド(LPS)、四塩化炭素溶液、LPSの腹腔あるいは尾静脈注射を行い、各組織のACMSDの活性とmRNAの発現を検討した。短時間の免疫刺激はACMSD活性に影響を与えなかった。一方、免疫系細胞ヒト前骨髄球性白血病細胞HL60をTPAなどで分化誘導させACMSDmRNAの発現を検討したがACMSDmRNAは検出されなかった。ピコリン酸は炎症や免疫系への関与が報告されているが生体内での生理的役割に関しては不明である。ラットにACMSDの阻害剤を投与しACMSDのピコリン酸生成への関与を検討した結果、ACMSD活性とピコリン酸の生成量には正の相関関係があることが示唆された。キノリン酸は中枢神経系に大量に存在すると神経毒として作用することが知られている。そこで肝臓ACMSD活性に影響を与えるリノール酸をラットに投与しキノリン酸濃度に及ぼす影響を検討した。その結果、リノール酸食摂取により肝臓ACMSD活性は有意に低下し、活性に応じて血清キノリン酸量は有意に増加し肝臓ACMSD活性がキノリン酸濃度に影響を及ぼすことを明らかにした。α-amino-β-carboxymuconate-ε-semialdehyde decarboxylase(ACMSDと略す)はトリプトファンからナイアシンへの転換を支配する鍵酵素であるが、近年新たな働きが期待されるようになってきた。その理由としてキノリン酸やピコリン酸などトリプトファン代謝中間産物の生理機能が明らかにされ、それらの生成にACMSDが大きく関与している可能性があるためである。本年度は、ACMSDの組織特異的な局在部位および免疫系への関与を検討した。1)ACMSDの局在部位の検討:ACMSDは肝臓と腎臓に活性がみられるがその測定法の感度の低さより他の組織での発現が明らかではない。特に中枢神経系で神経毒として働くキノリン酸との関係において、ACMSDの脳での発現の有無は重要である。そこでRT-PCR法でACMSDmRNAの組織(全脳、胸腺、肺、脾臓、心臓、膵臓、肝臓、腎臓、副腎、精巣、脂肪組織、骨格筋)での発現を調べたところ、正常ラットでは肝臓と腎臓にのみ発現し他の組織には発現していないことが明らかとなった。2)免疫への関与2-1)in vivo:ACMSDの免疫への関与を調べるため四塩化炭素をラットに注射し、生体内のマクロファージを活性化させた。そして全組織のACMSD活性を測定したところ四塩化炭素単回投与の場合はACMSD活性に影響を与えなかったが、1-2ケ月の長期投与の場合肝臓ACMSD活性は有意に上昇した。2-2)in vitro:免疫細胞であるヒト前骨髄性白血病細胞HL-60およびそれを薬剤により単球に分化させたものからTotal RNAを抽出し、RT-PCR法を行ったところACMSDのmRNAは検出されなかった。マクロファージに分化させたものに関しては研究続行中である。本研究結果の一部は、Biochem.J.361,567-75(2002)に掲載。

α-amino-β-carboxymuconate-ε-semialdehyde decarboxylase(ACMSDと略す)は、トリプトファンからナイアシンへの転換率を支配する鍵酵素である。近年トリプトファン中間代謝産物であるキノリン酸、ピコリン酸の様々な生理機能が明らかにされ、その生成量に大きな影響を与えると思われるACMSDの新たな働きが期待されるようになってきた。昨年度はACMSDの組織特異的な局在部位の検討、免疫系への関与を検討した。本年度はACMSDの脳での働き、キノリン酸との関係を検討した。1)ラットの腹腔内にガラクトサミンとリポポリサッカライドを同時投与したが、24時間後に脳内にACMSDは検出されなかった。次にマウスにストレプトゾトシンを注射し、糖尿病にした。コントロールに比し脳内のACMSDmRNAの発現量は有意に増加した。2)食餌成分がラットのACMSDmRNAの発現、キノリン酸量に影響を与えるか検討した。カゼイン含量を増加させると肝臓ACMSDmRNAは有意に増加した。リノール酸含量を増加させると肝臓ACMSDmRNAは有意に減少し、血清キノリン酸量は有意に増加した。以上の結果から食餌条件、糖尿病などによりACMSDを介してキノリン酸の生成量が変動することが示唆された。ピコリン酸はトリプトファン・ナイアシン代謝経路の中間代謝産物であり、in vitroの研究では、アポトーシスの誘発、マクロファージ炎症タンパク質の誘導など炎症や免疫系への関与が報告されている。しかしin vivoの実験における生体内での生理的役割に関しては不明である。これは生体成分中のピコリン酸量を測定する方法がないことに起因する。一方、α-amino-β-carboxymuconate-ε-semialdehyde decarboxylase (ACMSD)はトリプトファン・ナイアシン代謝の鍵酵素といわれ、栄養条件やホルモンにより活性が変動することが知られている。ACMSDはピコリン酸、キノリン酸、ナイアシン生合成の分岐点に存在し、ピコリン酸の生合成に関わっている可能性がある。本年度は炎症・免疫系とピコリン酸とACMSDの関係についてin vivoで検討することを目的とした。そして、以下のことを明らかにした。1)Dazziらの方法を改良し、ピコリン酸の定量法を確立した。ラットにおけるピコリン酸の血中濃度を明らかにした。2)ラットにACMSD阻害剤を投与しACMSDのピコリン酸生成への関与を検討した。その結果、ACMSD活性がピコリン酸の生成に影響を及ぼすことを明らかにした。3)ラットにLPSなどで短時間の免疫刺激を与えたがACMSD活性とmRNAは変化しなかった。以上より短時間の免疫刺激ではACMSDは変動しないことが示された。4)ACMSDはホルモンや食餌の条件で活性が変動するので、脂肪添加食と無脂肪食でピコリン酸の生成を検討した。その結果、有意な差はみられなかった。
表面構造制御による新規高活性炭素繊維の調製

1.高活性炭素繊維製造ピッチ系炭素繊維を水酸化カリウムにより連続活性化し、細孔径、表面官能基、表面黒鉛化性等の機能性を制御した活性炭素繊維を調製する工業技術基盤を確立する。さらに、ヘテロ原子を含む原料ピッチの選択、紡糸性、不融化性、炭素化の最適設定、CVDによる表面改質により、ヘテロ官能基を含んだピッチ系活性炭素繊維を製造する工業プロセスをペトカと共同して構築した。2.芳香族炭化水素の捕捉既存の小型焼却炉における排ガス量や排ガス温度等の諸条件を再現できる試験設備を製作し、設備中に大気汚染物を含有するモデル排ガスを使用した.創製された高性能活性炭素繊維を用いて大気汚染物を捕捉し、その性能評価試験を九州環境管理協会と共同して行った。またモデル排ガスの大気汚染物質含有量等の条件を変化させ、高性能活性炭素繊維が大気汚染物質の最高捕捉率を示す条件の探索も行った。3.高機能性炭素繊維の調製原料1)水酸化カリウムを用いる黒鉛化性炭素繊維の連続活性化原理の確立した2)ヘテロサイクリック表面を有する活性炭素繊維の調製原理の確立したa.ヘテロサイクリックピッチを原料とする活性炭素繊維の調製原理の確立したカルバゾールをピッチ化して紡糸して得られた活性炭素繊維の表面には多数の窒素官能基が残存し、強い塩基性を示すことを明らかにした。b.ヘテロサイクリック化合物のCVD表面改質を行った活性炭表面にピリジンのCVDをおこなうと、わずかに表面積は減少したが、表面に窒素官能基の存在する活性炭が製造できた。また窒素の形態は3種類あることを明らかにした3)微量排出物捕捉無害化原理連続化、低コスト化への提案を行った。またナノファイバーを析出させた活性炭素繊維では効率が向上することがわかった。b.水中ハロメタン、ハロエタンの捕捉、無害化を行った。塩素含有有機化合物を効率良く吸着する活性炭の前処理として、硝酸処理が有効であることがわかった。ピッチ系炭素繊維を水酸化カリウムより連続活性化する方法を考案し、細孔径、表面官能基、表面黒鉛化性等の機能性を制御した活性炭素繊維を調製する工業技術基盤を確立した。さらに、ヘテロ原子を含む原料ピッチの選択、紡糸性、不融化性、炭素化の最適設定、CVDによる表面改質により、ヘテロ官能基を含んだピッチ系活性炭素繊維を製造する工業プロセスを構築できた。こうして得られた炭素繊維の表面構造を解析した。既存の小型焼却炉における排ガス量や排ガス温度等の諸条件を再現できる試験設備を制作し、設備中に大気汚染物を含有するモデル排ガスの発生に成功した。創製された高性能活性炭素繊維を用いて大気汚染物を捕捉し、その性能評価試験を開始した。また、モデル排ガスの大気汚染物質含有量等の条件を変化させ、高性能活性炭素繊維が大気汚染物質の最高捕捉率を示す条件の探索をおこなった。1.芳香族炭化水素の捕捉既存の小型焼却炉における排ガス量や排ガス温度等の諸条件を再現できる試験設備を製作し、設備中に大気汚染物を含有するモデル排ガスを製造した。創製された高性能活性炭素繊維を用いて大気汚染物を捕捉し、その性能評価試験を九州環境管理協会と共同して研究を進めた。

また、モデル排ガスの大気汚染物質含有量等の条件を変化させ、高性能活性炭素繊維が大気汚染物質の最高捕捉率を示す条件の探索をおこなった結果、SOx除去については排ガス中の水分濃度、温度の影響を大きく受けることがわかった。2.高機能性炭素繊維の調製原料1)水酸化カリウムを用いる黒鉛化性炭素繊維の連続活性化原理の確立KOHを用いた賦活で高表面積を有する活性炭素繊維が製造できた。さらに、飛散するカリウムを同一活性炭素繊維で捕捉、賦活が可能であることがわかった。2)ヘテロサイクリック表面を有する活性炭素繊維の調製原理の確立ヘテロサイクリックピッチを原料とする活性炭素繊維の調製原理の確立のため、キノリン、イソキノリン等の窒素含有芳香族化合物、ベンゾチオフェン等の硫黄含有化合物を原料として、液晶ピッチを合成し、炭素繊維を製造することに成功した。さらに賦活により、活性炭素繊維とすることができた。1.芳香族炭化水素の捕捉既存の小型焼却炉における排ガス量や排ガス温度等の諸条件を再現できる試験設備を製作し、設備中に大気汚染物を含有するモデル排ガスを製造した。創製された高性能活性炭素繊維を用いて大気汚染物を捕捉し、その性能評価試験を九州環境管理協会と共同して研究を進めた。さらに効率を高めるため、反応器内の流れを下部から排ガスを導入する方法を考案し、効率が倍以上となった。こうして得られた炭素繊維の活性が非常に高いことを見出した。3)トリハロメタンの吸着除去に得られた炭素繊維は有効であることを確かめた。1.高機能性炭素繊維の調製原料1)水酸化カリウムを用いる黒鉛化性炭素繊維の連続活性化原理の確立した2)ヘテロサイクリック表面を有する活性炭素繊維の調製原理の確立したa.ヘテロサイクリックピッチを原料とする活性炭素繊維の調製原理の確立したカルバゾールをピッチ化して紡糸して得られた活性炭素繊維の表面には多数の窒素官能基が残存し、強い塩基性を示すことを明らかにした。b.ヘテロサイクリック化合物のCVD表面改質を行った活性炭表面にピリジンのCVDをおこなうと、わずかに表面積は減少したが、表面に窒素官能基の存在する活性炭が製造できた。また窒素の形態は3種類あることを明らかにした3)微量排出物捕捉無害化原理連続化、低コスト化への提案を行った。またナノファイバーを析出させた活性炭素繊維では効率が向上することがわかった。b.水中ハロメタン、ハロエタンの捕捉、無害化を行った。塩素含有有機化合物を効率良く吸着する活性炭の前処理として、硝酸処理が有効であることがわかった。
動的収縮している星間分子雲コアからのアウトフローの形成機構

昨年度に引続き星間分子雲コアの重力収縮過程について研究した。富阪は、母体の星間分子雲コアの回転がトロイダル磁場を励起し、これの効果で落下するガスのかなりの割合が放出されるアウトフロー現象について調べた。初期の回転角運動量および初期に星間分子雲コアを貫く磁束の量によって、どのように進化が異なるかを調べた。その結果初期の回転角運動量の大小は、アウトフロー現象の始まる時期を決定しており、回転角運動量の大きいほど、断熱コア形成後すみやかにアウトフロー現象が発現すること。初期の磁場の強さが、磁気圧がガス圧と同程度となる場合は、強い層流的アウトフローが形成されること。初期の磁場の強さが、磁気圧がガス圧より十分小さい場合は、折り畳まれた磁力線を包む磁気泡の構造が形成されそれが膨張すること。この磁気泡内部では、乱流的な乱れた速度構造が見られることがわかった。中村は、強い磁場により支えられた星間分子雲コアの重力収縮過程を磁気拡散を考慮して調べた。強い磁場により支えられた星間分子雲コアの分裂、収縮過程は、初期質量の違いで2種類の場合に分類できることを見出した。初期質量が大きい場合には、磁気分子雲コアは収縮の初期段階で、複数の高密度コアに分裂し、小さな星団を作ると期待された。一方、初期質量がそれほど大きくない場合には、収縮初期段階では分裂は起らず、棒状にのみ変形する。棒状のコアは、その後分裂し、連星系を形成すると予想された。力学的に釣合にある星間雲に、小さな揺らぎを与えてその後の動的な収縮過程を軸対称2次元の完全MHD数値シミュレーションを用いて調べた。1.中心密度がn【similar or equal】10^<10>cm^<-3>程度に達するまでは、ガスは等温であり、有限の時間で中心密度が無限に上昇する暴走的収縮(fun away収縮)をすることがわかった。2.この暴走的収縮は、その後期になるにつれて解析的に得られた自己相似解に漸近する。3.多重格子法は、このような密度、空間の大きなダイナミックレンジを持つ問題を安定に解くためには、適した方法である。中心密度がn【similar or equal】10^<10>cm^<-3>程度に達すると、ガスは断熱的となり中心にコアを形成する。その後、この断熱コアに外部の物質が降着する降着相に移行する。降着相では、断熱的コア形成後、数千年の時間が経過すると、その近傍からアウトフローが形成される。この成因は以下の2つである。1.回転運動によって形成されたトロイダル磁場の外向きの磁気圧勾配。2.砂時計型の磁場構造による内側から外側への角運動量の輸送。アウトフローの流出にともなって、最終的に星となるコアの比角運動量は分子雲コアのそれから、星の代表的な値まで4-5桁にわたって減少する。・富阪は、母体の星間分子雲コアの回転がトロイダル磁場を励起し、これの効果で落下するガスのかなりの割合が放出されるアウトフロー現象について調べた。その結果-初期の回転角運動量の大小は、アウトフロー現象の始まる時期を決定しており、回転角運動量の大きいほど、断熱コア形成後すみやかにアウトフロー現象が発現すること。-初期の磁場の強さが、磁気圧がガス圧と同程度となる場合は、強い層流的アウトフローが形成されること。-初期の磁場の強さが、磁気圧がガス圧より十分小さい場合は、折り畳まれた磁力線を包む磁気泡の構造が形成されそれが膨張すること。・中村は、回転も磁束も持っていない星間分子雲コアの重力収縮過程について調べた。

-回転も磁束も持っていない星間分子雲コアの重力収縮の結果は球状の原始星(protostar)と周囲のガスエンベロープが形成されるのみと考えられてきたが、-力学釣合にあると考えられる母体の分子雲の形状によっては、収縮する星間分子雲コアは、原始星とともに星周ガス「円盤」を形成する場合があることを始めて見つけた。昨年度に引続き星間分子雲コアの重力収縮過程について研究した。・富阪は、母体の星間分子雲コアの回転がトロイダル磁場を励起し、これの効果で落下するガスのかなりの割合が放出されるアウトフロー現象について調べた。初期の回転角運動量および初期に星間分子雲コアを貫く磁束の量によって、どのように進化が異なるかを調べた。その結果-初期の回転角運動量の大小は、アウトフロー現象の始まる時期を決定しており、回転角運動量の大きいほど、断熱コア形成後すみやかにアウトフロー現象が発現すること。-初期の磁場の強さが、磁気圧がガス圧と同程度となる場合は、強い層流的アウトフローが形成されること。-初期の磁場の強さが、磁気圧がガス圧より十分小さい場合は、折り畳まれた磁力線を包む磁気泡の構造が形成されそれが膨張すること。この磁気泡内部では、乱流的な乱れた速度構造が見られることがわかった。・中村は、強い磁場により支えられた星間分子雲コアの重力収縮過程を磁気拡散を考慮して調べた。-強い磁場により支えられた星間分子雲コアの分裂、収縮過程は、初期質量の違いで2種類の場合に分類できることを見出した。-初期質量が大きい場合には、磁気分子雲コアは収縮の初期段階で、複数の高密度コアに分裂し、小さな星団を作ると期待された。-一方、初期質量がそれほど大きくない場合には、収縮初期段階では分裂は起らず、棒状にのみ変形する。棒状のコアは、その後分裂し、連星系を形成すると予想された。
リン酸基を有する生体分子の金属酸化物基板上での配向集積化と超構造形成への展開

本年度は酸化還元酵素の活性部位として重要なリン酸基化合物であるフラビン補酵素分子の金属酸化物表面における配向集積化と界面電子移動能について詳しい特性検討を行い、次のような成果を得ることができた。(1)フラビン補酵素のTiO_2をはじめとする金属酸化物への吸着特性の検討種々の金属酸化物微粉末へのFMN、FAD、リボフラビンの吸着について吸着時の平衡濃度と吸着量の関係やpH依存性を調べた。その結果例えばアナタ-ス型TiO_2微粉末では、フラビン補酵素がリン酸基部位で配向して単分子層吸着することを示した。またルチル型TiO_2、Al_2O_3などでもフラビン補酵素の配向吸着を示唆する結果を得た。これらの金属酸化物表面にフラビン補酵素が配向吸着することを見い出し、特性を明らかにしたのは本研究が最初である。(2)TiO_2薄膜電極へのフラビン補酵素の配向集積化と界面電子移動特性の検討Ti基板を大気酸化、湿式酸化あるいは陽極酸化する方法およびSnO_2蒸着ガラス基板上にゾル-ゲル法でTiO_2薄膜を形成させる方法を用いてTiO_2薄膜電極を作製した。この電極表面にフラビン補酵素を吸着させ、サイクリックボルタンメトリー法によって電極基板と吸着した補酵素との間の電子移動について検討した。ゾル-ゲル法、大気酸化法、湿式酸化法で作製したTiO_2薄膜上にFMNを吸着させた電極では、このフラビン補酵素とTiO_2との間で可逆的な界面電子移動が可能であり、吸着したフラビン補酵素の酸化還元状態を電位制御できることを明らかにできた。またその電子移動速度の解析からやはり補酵素のリン酸基部位での配向集積化を支持する結果を得ることができた。
表面波ブリルアン散乱による半導体上の超薄膜の研究

本研究の目的は、高性能ブリルアン分光系を確立し、これを用いて半導体基板上の超薄膜や多層薄膜の性質をブリルアン散乱により評価することである。昭和62年度から3年間で得られた成果は、次のようにまとめられる。1.不透明な金属薄膜のブリルアン分光ができる高性能タンデム5重透過型ファブリ-ペロ-干渉分光系を開発した。このため光学系の設計、多重透過方式についての新しい試み、ピエゾ素子の加工、電気制御回路製作を行い、長時間の安定性が高く、初心者にも測定の容易なブリルアン分光系を完成させた。また大型空気バネ除振台を導入して、外部からの振動を十分に除去した結果、精度の高いブリルアン散乱分光測定が可能となった。2.Si基板上のCo-Au-Co3層膜、Co-Nb-Co3層膜のスピン波ブリルアン散乱スペクトルを測定し、非磁性金属を介したCo2層膜に働く交換相互作用について調べた。この相互作用は、NbよりもAuを介する場合の方が大きく、伝導電子の密度の違いによると理解された。垂直磁気記録媒体としての研究が行われているTb膜と(Fe,Co)膜を交互に重ねた8-30層の多層膜のスピン波スペクトルは、層数と同じ多重マグノンモ-ドが現れるが、これらは互いに重なって非対称で幅広いブリルアン・スペクトルとなっている。多層膜の表面スピン波モ-ドの解析を行い、これらのスピン波スペクトルを定量的に説明することに成功した。3.面内磁化・高密度磁気記録媒体として、Co-Pt合金膜をスパッタ-法で作製し、このスピン波スペクトルの合金組成に対する依存性を測定した。合金膜ではスピン波のスペクトル幅が広がっており、この原因は合金膜の結晶粒構造と関連していることが明らかになった。Co磁性粒子を隔てているPtの役割を定量化するため、Ptを中間層とするCo2層膜を作製し、このPt層を介する交換相互作用を求めた。これより磁気記録薄膜として、最適の膜構造と合金種類、組成について検討を行った。本研究の目的は半導体基板上の超薄膜や多層構造を持った超格子薄膜の性質をブリルアン散乱により評価することである.このため今年度は1.不透明物質のブリルアン分光ができる高性能タンデム5重透過型ファブリーペロー干渉分光計の開発・改良を行った.これはピエゾ素子を用いて,干渉計を自動安定制御しながら分光測定を行うもので,制御系の改良により,習熟者のみならず,大学院生などにも使用できるものとなった.2.ブリルアン分光実験は, Si基板上のAu, Ag薄膜の表面弾性波の性質を膜厚を変えて詳しく測定し,基板の影響を受けた表面弾性波の性質を調べた.膜厚が10-100Aと非常に薄い時は,金属膜の島状構造や膜成長初期の結晶性が,表面波の異常となって現れることが分かった.3.磁性体金属多層薄膜は,記録媒体などの応用上重要な材料であるが,この超薄膜状態における磁気的性質を表面マグノン(表面磁性波)のブリルアン散乱で調べた. Si基板上にCo薄膜とSiO2の多層膜を真空蒸着法で作製し,この表面マグノンを外部磁場の下でのブリルアン・スペクトルとして測定した.

スペクトルの分裂より2層のマグノン波に相互作用があることが分かり,またこれらの磁場依存性を解析することにより, Co多層薄膜の飽和磁化, g値を求めた.SiO_2膜が50Aより薄くなると,飽和磁化が増大するなど,バルクと異なったCoの磁気的性質が現れる.4.これまでに行った実験から基板上の極薄膜の物性研究に,表面波ブリルアン分光が非常に有効であることが確認できた.今後各種の多層超格子物質について系統的な研究をして,この光学的評価法を確立する.国内においては不透明物質の表面波ブリルアン分光はまだ未開の分野であり,不透明半導体・金属・磁性体で表面弾性波・表面磁性波の観測に成功したことに力を得て,この研究を発展させたい.本研究の目的は、高性能ブリルアン分光系を確立し、これを用いて半導体基板上の超薄膜や多層構造を持った超格子薄膜の性質をブリルアン散乱により評価することである。今年度は磁性多層膜の評価に重点をおいて研究した。1.可視光に対して不透明な金属薄膜のブリルアン分光ができる高性能タンデム5重透過型ファブリ-ペロー干渉分光計の開発と改良を行い、制御系の改善により大学院生などでも容易に使用できるものを完成させた。また大型空気バネ除振台を導入して測定系の長時間安定化に成功した。2.時期記録媒体として今日重要な磁性金属多層薄膜の特性を、ブリルアン分光で系統的に研究することを開始した。まずSi基板に付けたCo単層膜の磁気的性質をマグノン(磁性波)のブリルアン散乱により調べた。膜厚が薄くなると、飽和磁化やg値が変化しだし、超薄膜状態では、島状膜形成や基板からの拡散による影響が現れてくることが明らかになった。3.Co- SiO_2-Coの3層膜を電子線ビーム蒸着法で作製し、この積層膜の界面に立つマグノンをブリルアン・スペクトルとして観測した。表面マグノンとして2つのモードが観測でき、その分裂の大きさよりCo2層のマグノン波に相互作用があることが分かった。これらの磁場依存性を解析することにより、Co積層薄膜の飽和磁化、g値を決定した。また中間層が非磁性の金属膜であるCo-Nb-Co、Co-Au-Coの場合を調べ、中間層金属の種類により、2つのマグノン・モードに働く相互作用が異なることを明らかにした。この原因は結晶系の違いによりものと考えられる。4.垂直磁気記録材料として開発の行われているTb/(Fe、Co)の多層膜について測定を行い、非対象で幅広いブリルアン・スペクトルとして観測されるマグノン波が8-30層の多層膜に立つ多重マグノン・モードから成り立つことを、解析結果より証明することができた。本研究の目的は、高性能ブリアン分光系を確立し、これを用いて半導体基板上の超薄膜や多層薄膜の性質をブリルアン散乱により評価することである。今年度は、本研究の最終年度であるため、高性能ブリルアン分光系を完成させることと、磁性多層膜および磁気記録媒体としてのコバルト合金膜のブリルアン散乱による評価に重点をおいて研究した。1.不透明な金属薄膜きブリルアン分光ができる高性能タンデム5重透過型ファブリ-ペロ-干渉分光計を開発した。今年度は、長時間の安定度を増すための制御系の改善を重点的に行い、初心者にも測定の容易なブリンアン散乱分光系を完成させた。また空気バネ方式の除振を十分に行った結果、外部からの振動を十分に除去でき、精度の良い測定が可能となった。2.垂直磁気記録媒体として研究が行われているTb膜と(Fe、Co)膜を交互に重ねた多層膜のスピン波スペクトルをブリルアン散乱で測定した。
神経形態と遺伝子発現とのリンク―アクチン結合性転写活性化因子MKLの視点から探る―

本研究の主な目標は、神経細胞の「かたち」と遺伝子発現をリンクさせる機構の解明である。特に、アクチン結合性転写因子MKLがアクチン動態で制御を受け核へ情報を伝える仕組みや、遺伝子産物が適切な位置に運ばれる仕組みという双方向性の情報交換を解明することにある。ラット大脳皮質ニューロンにおいて、TGF-βファミリーのひとつであるアクチビンは樹状突起形態を複雑化し、SRE依存性の転写活性を上昇させることをすでに明らかにしていた。これまで、アクチビン処理下では内在的なMKLの発現量や細胞質-核間での劇的な局在変化は全く認められなかった。そこで、全く新しいシグナル伝達経路の存在が浮上した。実際にこの現象は、MKL/SRF複合体による転写活性を抑制する転写因子:SCAI(suppressor of cancer cell invasion)の核から細胞質への移動が関与していることが解明された。さらに、SCAIを大脳皮質ニューロンに過剰発現させると、SRF依存的な転写活性を抑制し、樹状突起の複雑性も低下させることが明らかとなった。【結果の意義・重要性】大脳皮質ニューロンの成長や突起形態の伸長・維持に関わる新規情報伝達経路を同定した。特に、これまでニューロンでの機能が全く不明だったSCAIの転写抑制因子としての機能が解明され、SCAIの脳神経系における重要性が示唆された。また、これらの結果を通し、MKLおよびSRFが関与する神経突起形態を制御する新しい側面が明らかになりつつある。本研究の主な目標は、細胞骨格再構成などの「かたち」と遺伝子発現をリンクさせる機構の解明である。特に、アクチン結合モチーフを有する転写因子MKL (Megakaryoblasticleukemia)がアクチン動態で制御を受け核へ情報を伝える仕組みや、遺伝子産物が適切な位置に運ばれる仕組みという双方向性の情報交換を解明することにある。研究代用者はこのMKLファミリーの脳神経系における生理的役割の解明を念頭におき研究を行っている。1.MKL2が神経細胞に与える影響ラット大脳皮質ニューロンにおいてMKL2をノックダウンさせると、SRF依存的な転写活性が有意に抑制され、樹状突起数および長さが減少していることが明らかとなった。【結果の意義・重要性】MKL2が神経突起の形態維持に関与すると考えられる。そのメカニズムとして、細胞質-核間でのMKLのシャトリングがSRF依存性転写活性を調節する結果、細胞骨格関連遺伝子群の発現バランスを制御している可能性がある。2.MKLの動態制御を誘導する細胞外因子について神経細胞でMKLが及ぼす影響が実際の生理条件下でどう機能しているかを検討するため、MKL-SRF経路を誘導する細胞外リガンドを探索・検討した。その結果、細胞外因子としてTGF-βファミリーのひとつアクチビンが挙げられた。ラット大脳皮質ニューロンをアクチビン処理するとSRE依存性転写活性が誘導されることが分かり、さらにこれがMKL-SRF経路に依存することを示唆する結果をえた。またアクチビンは樹状突起の進展や複雑化を促すことが分かり、しかもMKL1またはMKL2ノックダウン下ではその効果に障害が生じていた。【結果の意義・重要性】アクチビン刺激を受けてMKL経路が駆動していることが分かる。アクチビン受容体の発現領域は、MKLが多く発現する海馬・大脳皮質などとかなり一致していることからアクチビンのもつ生理作用にMKLが深く関与しているかもしれない。3.MKLファミリーの細胞内局在の検討神経細胞におけるMKLの詳細な局在はこれまで分かっていなかった。そこで、ラット大脳のシナプトソーム区画タンパク質を用いMKLの発現解析を行った。その結果、MKL1/2は神経細胞のポストシナプス側に比較的多く存在することが分かった。またラット大脳より抽出した細胞膜ラフト分画にもMKLは存在していた。【結果の意義・重要性】MKLは、ポストシナプスや可塑的な細胞膜を介した情報伝達系の役者のひとつとして考えることも可能である。ラット大脳皮質ニューロンにおいてActivinは樹状突起形態を複雑化し、SRE依存性の転写活性を上昇させることが明らかになった。この現象には内在的MKL1/2の存在が欠かせないこと、およびこのMKLがRhoシグナル伝達経路で制御されることを明らかにした。【結果の意識・重要性】大脳皮質神経細胞の成長や維持に関わる新規伝達経路を同定した。またMKL1/2神経突起の形態維持に重要と考えられ、そのメカニズムとして、細胞質-核間でのMKLのシャトリングがSRF依存性転写活性を調節する結果、細胞骨格関連遺伝子群の発現バランス制御をしている可能性がある。2.神経細胞におけるMKL1/2の標的遺伝子の同定MKL1/2を神経細胞内で過剰発現させると、β-アクチンのプロモーターが活性化することを明らかにした。またActivin処理した細胞に関しても、β-アクチンプロモーターは活性化しMKL1/2siRNA発現下で、それが抑制された。【結果の意識・重要性】神経系で細胞骨格系制御因子アクチンの発現を調節する因子として、新たにMKLを同定した。MKLが「かたち」と遺伝子発現とをリンクさせている重要な根拠となりうる。

3.MKL1のリン酸化誘導因子についての解析とリン酸化による影響の検討MKL1をリン酸化する因子として新たにCDK5が存在することが明らかとなった。【結果の意義・重要性】MKLの細胞内局在やそれに伴う遺伝子発現調節をこのリン酸化が制御している可能性がある本研究の主な目標は、神経細胞の「かたち」と遺伝子発現をリンクさせる機構の解明である。特に、アクチン結合性転写因子MKLがアクチン動態で制御を受け核へ情報を伝える仕組みや、遺伝子産物が適切な位置に運ばれる仕組みという双方向性の情報交換を解明することにある。ラット大脳皮質ニューロンにおいて、TGF-βファミリーのひとつであるアクチビンは樹状突起形態を複雑化し、SRE依存性の転写活性を上昇させることをすでに明らかにしていた。これまで、アクチビン処理下では内在的なMKLの発現量や細胞質-核間での劇的な局在変化は全く認められなかった。そこで、全く新しいシグナル伝達経路の存在が浮上した。実際にこの現象は、MKL/SRF複合体による転写活性を抑制する転写因子:SCAI(suppressor of cancer cell invasion)の核から細胞質への移動が関与していることが解明された。さらに、SCAIを大脳皮質ニューロンに過剰発現させると、SRF依存的な転写活性を抑制し、樹状突起の複雑性も低下させることが明らかとなった。【結果の意義・重要性】大脳皮質ニューロンの成長や突起形態の伸長・維持に関わる新規情報伝達経路を同定した。特に、これまでニューロンでの機能が全く不明だったSCAIの転写抑制因子としての機能が解明され、SCAIの脳神経系における重要性が示唆された。また、これらの結果を通し、MKLおよびSRFが関与する神経突起形態を制御する新しい側面が明らかになりつつある。
歯胚と歯原性腫瘍のMSX1,2遺伝子発現の検討

ホメオボックス転写調節因子の一つであるMSX1,2に対し特異的なDigoxigenin標識single strand RNAprobeを作製し,胎生10日から生後1日までのマウス大臼歯歯胚にIn situ hybridization法を行った。MSX1のシグナルは上皮肥厚期の歯胚周囲の間葉系細胞に認められ、それ以降も間葉系組織に発現が認められた。帽状期,鐘状期では歯乳頭,歯小嚢にシグナルが見られたが,全時期を通して上皮での発現は認められなかった。一方、MSX2遺伝子の発現は上皮肥厚期では上皮細胞に発現が認められ、帽状期までは上皮組織のみに発現がみられた。帽状期になるとエナメル上皮、エナメル結節以外にも、歯乳頭に発現が認められた。鐘状期に入ると前象牙芽細胞、象牙芽細胞に強い発現が認められた。さらに内エナメル上皮がエナメル芽細胞に分化する鐘状期後期では、MSX2の発現は消失した。歯牙発生の初期から,MSX1は間葉組織にMSX2は上皮組織にシグナルの発現を認め,発現部位は主に上皮間葉の境界領域であったことから上皮間葉の相互作用による形態形成,細胞分化に何らかの関わりを有していると考えられた。また,MSX2は鐘状期において象牙芽細胞に強いシグナルがみられ,象牙質形成に関して何らかの働きを有している可能性が考えられた。エナメル上皮腫ではMSX1,2ともに明瞭なシグナルは得られなかった。この原因としては,手術材料では十分なnon-RNAs処理が出来無かったことが考えられる。今後凍結新鮮手術材料を使用したn situ hybridization法を検討している。歯牙形成における転写調節因子であり,上皮一間葉相互作用に関係し,器官形成に重要な役割を担っていると考えられているMSX1,2遺伝子の歯胚における発現について検討した。マウス胎児(胎生8日)をホモジナイズし,total RNAを抽出した後,転写し,cDNAゲノムライブラリーを作製した。MSX1,2の増幅領域を決定し,プライマーを作製した。マウス胎児(胎生15日,生後0日)の頭部を4%パラフォルムアルデヒド溶液にて固定し,パラフィン包埋標本を作成した。作製したprobeを50°C,16時間hybridizeさせる。DIGNucleic Acid Dtection Kit(Boehringer Mannheim),アルカリフォスホターゼを用いて発色反応を行い,光顕的に観察を行った。生後0日では骨形成部位にMSX1,2遺伝子のシグナルが認められたが,胎生15日,生後0日両者とも歯胚形成部位では明瞭なシグナルは認められなかった。この結果から,歯胚ではMSX1,2遺伝子の発現量が少なく,固定条件,hybridizeの条件等に左右されると考えられた。現在hybridizeの条件の検討と共に,凍結切片を使用したIn situ hybridization法を検討している。
純化ヒト尿コロニー刺激因子の物理化学的性質の解明とその受容体の単離

本研究によって達成された実績は次の諸点である.(1)ヒト尿コロニー刺激因子(CSF-HU)が分子量85KDの糖タンパクであり,分子量42KDの同一のサブユニットの2量体であることを明らかにした.(2)CSF-HUの遺伝子クローニングに成功し, CSF-HUのサブユニットが214コのアミノ酸よりなること,およびCSF-HUとCSF-1は一部共通のアミノ酸配列を持っているがC-末端側のアミノ酸配列はまったく異なる点を明らかにした.(3)CSF-HUは2コのN-糖鎖構造をもち, 9コのシステイン残基をもつこと,さらにサブユニットに解離するとコロニー刺激活性が消失することから, 2量体としての立体構造が活性発現に必須であることを明らかにした.(4)CSF-HUを125Iでヨード化し,ヒト末梢血単球への結合反応を解析し, CSF-HUが末梢血単球の約5%と結合することをオートラジオグラフ法を用いて明らかにした.(5)C-fms遺伝子をCOS細胞に導入して表面に発現させ,このC-fmsに本研究によってCSF-HUの物理化学的性質を世界にさきがけ明らかにすることができた.今後(5)の実験を継続して,ヒト単球上のSCF-HUの受容体の解明を行う予定である.本研究によって達成された実績は次の諸点である.(1)ヒト尿コロニー刺激因子(CSF-HU)が分子量85KDの糖タンパクであり,分子量42KDの同一のサブユニットの2量体であることを明らかにした.(2)CSF-HUの遺伝子クローニングに成功し, CSF-HUのサブユニットが214コのアミノ酸よりなること,およびCSF-HUとCSF-1は一部共通のアミノ酸配列を持っているがC-末端側のアミノ酸配列はまったく異なる点を明らかにした.(3)CSF-HUは2コのN-糖鎖構造をもち, 9コのシステイン残基をもつこと,さらにサブユニットに解離するとコロニー刺激活性が消失することから, 2量体としての立体構造が活性発現に必須であることを明らかにした.(4)CSF-HUを125Iでヨード化し,ヒト末梢血単球への結合反応を解析し, CSF-HUが末梢血単球の約5%と結合することをオートラジオグラフ法を用いて明らかにした.(5)C-fms遺伝子をCOS細胞に導入して表面に発現させ,このC-fmsに本研究によってCSF-HUの物理化学的性質を世界にさきがけ明らかにすることができた.今後(5)の実験を継続して,ヒト単球上のSCF-HUの受容体の解明を行う予定である.