hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストロンチウムを用いた新規根管貼薬剤の開発

感染根管治療の目的は,根管口を通じて侵入した根管内細菌の排除や,根管内に残留した歯髄壊死片の除去である.根管内為害物質の除去は化学的・機械的清掃では困難なことが多く,根管貼薬剤を使用することは感染根管治療の治療効果向上のために不可欠である.本研究では,試作S-PRGフィラー含有水性ペーストを根管貼薬剤として用いて根尖孔外に及ぼす影響について検討を行った.根管貼薬剤としてS-PRGフィラーを使用したところ,根尖孔外のpHの上昇と各種イオンの放出が認められた.以上から,S-PRGフィラーは根管貼薬剤ペーストとして根尖孔外の殺菌や石灰化促進に有効である可能性が示唆された.酸反応性フルオロアルミノシリケートガラス(S-PRG)フィラーは,ナトリウム,ホウ酸,アルミニウム,ケイ酸,フッ化物,ストロンチウム,フッ素など様々なイオンを放出する.このS-PRGフィラーから放出されるイオンは口腔細菌に対して抗菌作用やバイオフィルムの形成抑制作用を有する.本研究では,S-PRGフィラーを含有した根管貼薬剤が,C. albicansへのバイオフィルム形成および増殖抑制能,あるいは生体細胞の増殖能に及ぼす影響について明らかにすることを目的として実験を行った.S-PRGの上清は,水酸化Ca含有根管貼薬剤(Ca(OH)2)の上清と比較してC. albicansのバイオフィルム形成抑制効果が有意に高かった.さらに,S-PRGの上清は,Ca(OH)2の上清と比較してC. albicansのバイオフィルムの増殖抑制効果が有意に高かった.また,S-PRGの上清の添加によってMC3T3-E1細胞及びNIH3T3細胞の増殖能に影響を及ぼさなかった.本研究で用いたS-PRGフィラー含有根管貼薬剤は,C. albicansのバイオフィルム形成およびバイオフィルムの増殖抑制効果を有していた.また,S-PRGフィラー含有根管貼薬剤は細胞毒性が少なく,生体に悪影響を及ぼす可能性が低いことがわかった.これらから,S-PRGフィラー含有根管貼薬剤はC. albicansに対して抗真菌作用を有し,生体悪影響の少ない根管貼薬剤であることが示唆された.根管貼薬剤としての条件である、C. albicansに対するバイオフィルム抑制作用などがわかった。今後は、多菌種に対しても同様の実験を行う必要がある。根管内にS-PRGペーストを貼薬した時の根尖孔外pHは,貼薬12時間後に上昇を認め,5日後には最大値である7.7 ±0.3まで上昇し続けた.S-PRGペーストを貼薬した根管において,根尖孔外にはSiO32-(ケイ酸イオン:Si), Al3+(アルミニウムイオン), Sr2+(ストロンチウムイオン), BO33-(ホウ酸イオン:B), Na+(ナトリウムイオン:Na), F-(フッ化物イオン)が検出され,象牙細管から歯根外に溶出したイオンとして,Si,B,Naが検出された.また,Bは象牙質の厚さが増加しても溶出イオン量に有意な減少を認めなかった.根尖孔外を酸性環境にした根管内にS-PRGペーストを貼薬したところ,12時間後にはpHの上昇を認め,1週間後には6.3±0.2まで上昇した.根管貼薬剤としてS-PRGフィラーを使用したところ,根尖孔外のpHの上昇と各種イオンの放出が認められた.以上から,S-PRGフィラーは根管貼薬剤ペーストとして根尖孔外の殺菌や石灰化促進に有効である可能性が示唆された.本研究に関して、国内学術論文(査読有り)に投稿した。論文は受理され印刷中である。歯内療法は、歯髄疾患や根尖歯周組織疾患の予防・治療を行うことにより、歯を機能できる咬合器官として維持することを目的としている。しかし、従来の歯内療法は感染源を確実に取り除くことが不可能であり、残留細菌の再感染により患部の疼痛や顔面の腫脹を引き起こし歯周組織の喪失を進行させる。そして、従来の根管貼薬剤は残留細菌を確実に殺菌することは不可能である。感染根管治療の目的は,根管口を通じて侵入した根管内細菌の排除や,根管内に残留した歯髄壊死片の除去である.根管内為害物質の除去は化学的・機械的清掃では困難なことが多く,根管貼薬剤を使用することは感染根管治療の治療効果向上のために不可欠である.S-PRGフィラーは,多種のイオンを徐放する材料として多くの歯科材料に配合され,S-PRGフィラーが放出するイオンは抗菌作用や硬組織の石灰化を促進することが明らかにされている.そこで,本研究では,試作S-PRGフィラー含有水性ペーストを根管貼薬剤として用いて根尖孔外に及ぼす影響について検討を行った.そこで、本研究では陽イオン放出材料を使用した根管貼薬剤を新規に作製し、長期に歯を保存できる治療法を開発するための基礎的な研究を行うことを検討することを目的とした。実験材料として,S-PRGフィラー含有根管貼薬剤ペーストを用いた.実験には生活歯として抜歯された下顎小臼歯を用いた.根管用切削器具にて根管拡大形成を行い,S-PRGペーストを根管内に充填した.根管貼薬剤としてS-

PRGフィラーを使用したところ,根尖孔外のpHの上昇と各種イオンの放出が認められた.以上から,S-PRGフィラーは根管貼薬剤ペーストとして根尖孔外の殺菌や石灰化促進に有効である可能性が示唆された.感染根管治療の目的は,根管口を通じて侵入した根管内細菌の排除や,根管内に残留した歯髄壊死片の除去である.根管内為害物質の除去は化学的・機械的清掃では困難なことが多く,根管貼薬剤を使用することは感染根管治療の治療効果向上のために不可欠である.本研究では,試作S-PRGフィラー含有水性ペーストを根管貼薬剤として用いて根尖孔外に及ぼす影響について検討を行った.根管貼薬剤としてS-PRGフィラーを使用したところ,根尖孔外のpHの上昇と各種イオンの放出が認められた.以上から,S-PRGフィラーは根管貼薬剤ペーストとして根尖孔外の殺菌や石灰化促進に有効である可能性が示唆された.今後は、多菌種に対しても同様の実験を行う必要があるのと同時に、in vivoでマウスの感染根管に対して同様の実験を行う必要がある。in vitroによって得られた結果は、動物実験によって再検証する必要がある。歯内療法学実験器具の準備及び、緊急性の高い消耗品の購入として次年度使用額が生じた。当該年度に購入した実験器具でin vitroの実験は完結した。翌年度分請求した助成金と合わせて消耗品の購入する必要がある。次年度より、動物実験用の実験器具器材の購入が必要となる
国際人権法と国家責任法との交錯―外交的保護制度の新展開の可能性

本年度は、とりわけ後半に実施したベルギーのブリュッセル自由大学における在外研究において、欧州研究者らとの議論を通じて特に人道法、戦後補償との関係で外交的保護に関する新展開について議論を掘り下げることができた。この成果については、24年度中に論文にまとめ、海外ジャーナルにて公開する予定である。加えて、国際法分野において英語と同等に不可欠であるフランス語の習得や、欧州の研究者により頻繁に開催されている小学会・会議等にも多数参加することで、世界的にも有名な多くの研究者や欧州の若手研究者らと知り合い、議論を交わすことで大いに示唆を得ることができた。彼等は実際に国際争訟の場にて国家の代理人を務める経験を数多く積んでいるため、そのような経験に乏しい国内研究者からは得られない緒観点からの示唆を得ることができた。また、フランス語習得には過大な労力が必要であることから、現代日本の国際法界は英語圏に偏重しがちである一方で、いまだ国際法に関しては約半数の論文や判決文がフランス語で記述されている現状を考慮しても、英語圏とは異なる大陸法の文化を引き継いだベルギーでの研究活動にて得ることのできた経験・人脈は、日本にいては得がたい貴重な糧として、今後研究活動を続ける上でも重要な意義を有していると言える。また、今年度前半、日本にいたころには、京都大学にて毎週土曜に開催されている国際法研究会にて報告を行なったり、その他各学会に積極的に参加するなどしたりして、国内研究者から昨年度公表した外交的保護の擬制に関する論文について意見をもらい、さらに高察を深めることができた。加えて、国内重要判例の英訳を学会誌(Japanese Yearbook of International Law,vol.54,2011)に掲載するための翻訳なども行った。本研究の目的は、従来、全く別の制度として理解され運用されてきた、個人の基本的人権を保障する国際制度と、外交的保護のような国家責任法とが交錯する領域について、両者の関係および連関を論理的かつ実証的に分析し的現代国際法秩序における外交的保護制度の位置づけを明らかにすることである。本年度は、修士論文を発展させる形で考察を深め、外交的保護制度の法的擬制と、個人が人間たるゆえんにもつ「人権」との関係を論理的に解明し、国際法の一次規則と二次規則の観点から、個人の国際法主体性についても議論を整理することで、外交的保護の実体的側面に関する論説を、平成22年度中に公表するための準備を進めた。外交的保護制度に関しては、旧来より国内外を問わず豊富な研究の蓄積があるが、2000年以降の国際司法裁判所における急速な判例の展開は、古典的な外交的保護制度と人権との関係が、現代国際法の文脈で論理的に説明しなおされなければならないという、現代国際社会における必要性の観点からの問題を提起している。現段階では、国内だけではなく国外においても,当該問題について論理面に精緻な議論を展開するような研究は、未だ十分にはなされていない状況にあるといえる。外交的保護を中心とした、国際人権法や国家責任法など幅広い分野における研究論文や一次資料を網羅的にかつ綿密に分析し、また、国内の学会への参加や研究会での報告により資料や情報の収集をおこなった。さらに研究者間での討議を通じて、当該研究のための示唆を得ながら議論を精錬させた。また、国際人権法に関連する国内重要判例の翻訳を学会誌に掲載するなどした。前年からの研究である外交的保護の実体的側面である、外交的保護の法的擬制についての研究成果を、京都大学にて開催されている国際法研究会および神戸法学雑誌にて公表した。そこで伝統的な外交的保護理論における法的擬制が、じつは2種類あったことを明らかにした。2006年に国連国際法委員会にて採択された外交的保護条文草案に至るまでの流れを検討するなかで、個人の国際主体性をみとめる現代国際法秩序と外交的保護制度との整合性については、私人の訴権と国家の訴権との関係を詳しく検討する必要があることが判明したため、それぞれの条約制度や、個人の訴権の放棄に関する戦後補償の問題などについて、23年度に検討する必要があると考えている。これらの観点に付き、順次論文を公表する予定である。本年度の研究成果については、神戸法学雑誌60巻1号にて公表済みであり、京都大学にて毎週土曜に開催されている国際法研究会においても適宜研究報告を行っている。また、国際法学会や世界法学会の研究大会において、国内の研究者と意見交換を行うなどした。現在は、国際法上の個人と国家との訴権の競合、国内救済完了原則など、外交的保護の手続的側面に関する研究をすすめ、2本目の公開論文にまとめるための準備をしている。また、研究会など出先でも研究資料を検討できるようにするためのパソコン周辺機器などの購入が必要であったこと、前年と同様に、国際法に関する最先端の議論を網羅するため、膨大な海外資料を収集するためのかなりの書籍費、複写費等が必要になったことで、本年度は予定していた海外での調査を見送ったが、来年度に長期の在外研究を行うための準備を本格的に進めている最中である。

加えて、国際法分野において英語と同等に不可欠であるフランス語の習得や、欧州の研究者により頻繁に開催されている小学会・会議等にも多数参加することで、世界的にも有名な多くの研究者や欧州の若手研究者らと知り合い、議論を交わすことで大いに示唆を得ることができた。彼等は実際に国際争訟の場にて国家の代理人を務める経験を数多く積んでいるため、そのような経験に乏しい国内研究者からは得られない緒観点からの示唆を得ることができた。また、フランス語習得には過大な労力が必要であることから、現代日本の国際法界は英語圏に偏重しがちである一方で、いまだ国際法に関しては約半数の論文や判決文がフランス語で記述されている現状を考慮しても、英語圏とは異なる大陸法の文化を引き継いだベルギーでの研究活動にて得ることのできた経験・人脈は、日本にいては得がたい貴重な糧として、今後研究活動を続ける上でも重要な意義を有していると言える。また、今年度前半、日本にいたころには、京都大学にて毎週土曜に開催されている国際法研究会にて報告を行なったり、その他各学会に積極的に参加するなどしたりして、国内研究者から昨年度公表した外交的保護の擬制に関する論文について意見をもらい、さらに高察を深めることができた。加えて、国内重要判例の英訳を学会誌(Japanese Yearbook of International Law,vol.54,2011)に掲載するための翻訳なども行った。
臓器連関に基づく脳血管傷害の予測と医療応用

中枢神経疾患の研究は、脳内のニューロンの病態解明が中心である。だが近年、病巣近傍のニューロン以外の細胞へも関心が寄せられており、その一つに血管が挙げられる。脳の血管には血液脳関門が備わるが、多くの中枢神経疾患において、病態形成のかなり早期から血液脳関門が破綻している様子が観察されている。血液脳関門が破綻すると、血液に含まれる神経細胞を傷害する分子(ヘモグロビンなど)が脳内へ漏れ込むため、神経細胞の傷害が進み、病態も進行すると考えられている。このように、血液脳関門が破綻した結果、脳の神経細胞が受ける作用についての解明が進む一方で、病態のかなり早期で血液脳関門がどのように破綻するか、そのメカニズムは不明である。本研究では血液脳関門の破綻のメカニズムを探索するため、まず基礎データとして、血液脳関門の破綻と症状発症の時間的な変化を観察した。各日齢の筋萎縮性側索硬化症モデルマウスから脊髄組織を採取し、分子的・組織的に血液脳関門の破綻を解析した。分子的には、血液脳関門を任うタイトジャンクション関連タンパク質の発現を、組織的には血液の漏れを可視化して観察する手法を用いた。その結果、症状の発症に先立ち血液脳関門のバリア機能を担う分子群の発現変動があること、そして血液脳関門のバリア機能低下にともなう血中分子の漏出が可視化して観察された。これらの結果は、筋萎縮性側索硬化症モデルマウスにおいて症状発症に先立ち、血液脳関門のバリア機能が低下しており、血液が脊髄へ漏れ込んでいることを示唆している。予定よりも研究が早く進んでいるため。血液脳関門の破綻のメカニズムを解明する。血液脳関門の維持や破綻は、バリア機能を維持する血管内皮細胞が直接的にかかわるが、血管内皮細胞の機能は内因性と外因性の分子群に制御されるため、血液脳関門の破綻が血管内皮細胞側の性質変化によるものか、あるいは周囲環境、とくにグリア細胞などからの栄養供給の低下が関与するか検討する。内因性のメカニズムについては、マウス血管内皮細胞に対して筋萎縮性側索硬化症との関連が指摘される遺伝子の変異操作により、血管内皮細胞における遺伝子発現の変化を検討し、バリア機能にリンクする分子発現に変動があるか検討する。外因性の機序についても、アストロサイトやぺリサイトに対して筋萎縮性側索硬化症に関連づけられる遺伝子変異操作を施し、それらの細胞から分泌され、血管内皮細胞のバリア機能維持に関連すると知られる分子群の発現変動を検討し、血管内皮細胞か周囲細胞側か、どちらの変異が重要かをin vitroで検討する。培養実験で得られた結果がin vivoでも検出できるか、筋萎縮性側索硬化症モデルマウスから対象となる細胞を単離し、変動があった分子発現のin vivoでの変動を確認する。また次年度以降の検討で、標的となる分子の作用を増減させて、バリア機能への影響をin vivoで評価するため、血管内皮細胞やアストロサイトなどで特異的に遺伝子組み換えを可能にするためのコンディショナルノックアウトマウスの繁殖を開始する。

外因性の機序についても、アストロサイトやぺリサイトに対して筋萎縮性側索硬化症に関連づけられる遺伝子変異操作を施し、それらの細胞から分泌され、血管内皮細胞のバリア機能維持に関連すると知られる分子群の発現変動を検討し、血管内皮細胞か周囲細胞側か、どちらの変異が重要かをin vitroで検討する。培養実験で得られた結果がin vivoでも検出できるか、筋萎縮性側索硬化症モデルマウスから対象となる細胞を単離し、変動があった分子発現のin vivoでの変動を確認する。また次年度以降の検討で、標的となる分子の作用を増減させて、バリア機能への影響をin vivoで評価するため、血管内皮細胞やアストロサイトなどで特異的に遺伝子組み換えを可能にするためのコンディショナルノックアウトマウスの繁殖を開始する。
内モンゴルの慢性砒素汚染地域での介入研究

【目的】砒素は自然界に存在し、地下水等への浸入に由来する生体影響が懸念されている。特にアジア諸国のうち、中国やバングラディシュ等では高濃度の砒素を含む地下水汚染が頻発している。砒素を高濃度含んだ井戸水の慢性飲水により手足の角化症や皮膚の色素沈着、脱失等の砒素中毒症状を呈する。そこで我々は、中国内モンゴル自治区の飲水型慢性砒素汚染地域において、飲料水の改善による慢性砒素暴露住民の砒素中毒症状の回復等について調べた。【方法】中国内モンゴル自治区包頭市の慢性砒素汚染地域住民50名(男性22名,女性28名)を対象とした。これらの住民に対して中国の環境基準以下の砒素を含んだ井戸水を1年間供給した。【結果・考察】飲料水改善前の砒素暴露住民の8割程度が手足の角化症や皮膚の色素沈着、脱失等の典型的な慢性砒素中毒症状を呈していた。尿中無機砒素濃度は39±53μg/g of Cr.だった。しかし介入研究1年後に対象住民の尿中無機砒素濃度を測定した結果、介入前のそれの19%まで低下した。一方、無機砒素の代謝物であるメチル化体の生体内濃度は改水前と後では、有意な差は認められなかった。砒素中毒患者の約半数以上が角化症や皮膚の色素沈着、脱失の改善が観察された。また、慢性砒素暴露により、低下した生体内一酸化窒素濃度も改水により約2倍上昇することも明らかとなった。以上から、飲料水改善により慢性砒素暴露による砒素中毒症状は回復することが示唆された。予備調査は平成13年5月末に約1週間おこなった。当該衛生局との打ち合わせ、宿舎および機材運搬のための車の確保、調査に必要な液体窒素等の供給先の確認、調査対象者の母集団の確認、各家庭が飲水に使用している井戸水の採取、臨床所見および生体サンプル採取に必要な検査場所等を行った。井戸水中砒素濃度を測定した結果、0.051.79mg/Lであり、殆どが中国の環境基準値を上回る砒素濃度であった。本調査は平成13年9月末に約1週間おこなった。対象は男性66名(37±15歳)、女性64名(35±14歳)。対象者の血液中無機砒素およびそのメチル代謝物濃度は、それぞれ2.62±1.61μg/L(無機砒素)、2.81±3.57μg/L(モノメチル砒素)および2.76±3.75μg/L(ジメチル砒素)であった。対象者の尿中無機砒素およびそのメチル代謝物濃度は、それぞれ33.3±43.9μg/g of cr(無機砒素)、29.0±43.3μg/g of cr(モノメチル砒素)および142.0±177.0μg/L(ジメチル砒素)であった。対象者の毛髪中無機砒素およびそのメチル代謝物濃度は、それぞれ2.07±2.19μg/L(無機砒素)および0.09±0.04μg/L(ジメチル砒素)であった。対象者の中で男性に典型的な皮膚の角化症、色素沈着、色素脱失等が認められた。慢性砒素曝露による酸化ストレスのマーカーである血漿中タンパク質の酸化を調べたが、何れのサンプルにおいても全く認められなかった。【方法】

砒素は自然界に存在し、地下水等への侵入に由来する生体影響が懸念されている。特にアジア諸国のうち、中国やバングラディシュ等では高濃度の砒素を含む地下水汚染が頻発している。砒素を高濃度含んだ井戸水の慢性飲水により手足の角化症や皮膚の色素沈着、脱失等のヒ素中毒症状を呈する。そこで我々は中国内モンゴル自治区の飲水型慢性砒素汚染地域において、飲料水の改善による慢性砒素曝露住民の砒素中毒症状の回復等について調べた。【方法】中国内モンゴル自治区包頭市の慢性砒素染地域住民50名(男性22名、女性28名)を対象とした。これらの住民に対して中国の環境基準以下の砒素を含んだ井戸水を1年間供給した。【結果・考察】飲料水改善前の砒素曝露住民の8割程度が手足の角化症や皮膚の色素沈着、脱失等の典型的な慢性ヒ素中毒症状を呈していた。尿中無機砒素濃度は39±53μg/g of Cr.だった。しかし介入研究1年後に対象住民の尿中無機砒素濃度を測定した結果、介入前のそれの19%まで低下した。一方、無機砒素の代謝物であるメチル化体の生体内濃度は改水前と後では有意な差は認められなかった。砒素中毒患者の約半数以上が角化症や皮膚の色素沈着、説失の改善が観察された。また慢性砒素曝露により低下した生体内一酸化窒素濃度も改水により約2倍上昇することも明らかとなった。以上から、飲料水改善により慢性砒素曝露による砒素中毒症状は回復することが示唆された。
韓国・朝鮮における首都圏の両班とその文化的動態に関する人類学的研究

ソウル首都圏に伝統的な根拠地をもつ両班家門を事例に、朝鮮時代から現在にいたるまで、両班の威信がどのように確立されてきたのかを明らかにした。この家門が威信を確立するための条件は通史的に一貫しており、「血縁」「出世」「地縁」の三つの条件をそろえるということが、社会制度の変化にも関わらず連続しているこの家門の威信確立の根底的なモデルであると結論づけることが出来た。韓国・朝鮮の生活文化の研究では、旧士族層(「両班」)が社会においてもつ優位性を明らかにすることが、一つの重要な切り口とされてきた。本研究では、首都近郊の旧士族層(旧在京士族層)を研究対象にすえ、その文化的特徴を歴史的に明らかにした。特に、二つの家門を事例とし、歴代の人物のライフヒストリーを収集・整理することで、その経済的な優位性がどのように成立し、維持されてきたのかを明らかにしてきた。結果として、士族を職業集団と考える意識が旧在京士族層には近代まで残存していたことが明らかとなるなど、韓国・朝鮮の旧士族層研究における新たな発見が見られた。これまでの旧士族層研究では、地方社会の旧士族層(旧在地士族層)を事例とし、権限や人脈という政治的な優位性と、生活様式や社会的地位という文化的な優位性が解明されてきた。本研究は、旧在京士族層の生活文化を初めて対象化するとともに、職業や荘園(私賜地)経営の歴史的展開という経済的な側面からその優位性を紐解いた。この点で、先行研究で論じられた旧在地士族層の諸相を相対化し、かつ旧士族層の過去と現在を総合的かつ重層的に再考する基礎を提示したという意義をもつ。また、文化人類学における権力・秩序の研究としても、本研究は重要性をもつ。本研究は、社会における権力・秩序がどのような要素からなっているか、各要素がどう補完しあって特定の人びとに権力を与え、社会全体に秩序をもたらすのかという問題を、再考的に解明しようとしている。このように本研究の重要性は、(1)韓国・朝鮮の伝統文化を提示しなおすことで、韓国・朝鮮の文化に関する社会的認識の深化に貢献し、(2)サバルタン(虐げられた者)の研究に偏りがちな文化人類学の権力・秩序研究の幅を広げ、権力・秩序の仕組みにトータルに接近しようとしている点に要約できる。
水中における基質表面への洗剤分子吸着挙動

界面活性剤が繊維などの基質表面に吸着する際は、親水基を基質側に向け、疎水基を水中に向けたモデルが広く知られている。しかし、このモデルは熱力学的に不安定であり、合理的ではない。本研究では、水晶振動子法、表面張力測定などの手段により、合理的な吸着状態、すなわち基質表面が親水性のものには界面活性剤吸着量は極めて少なく、一方疎水性表面には多層吸着することがわかった。柔軟仕上げ剤の合理的吸着モデルについても、界面活性剤で構成する小胞体がそのまま吸着したつぶれたモデルとして提案した。教科書や一般の書籍などにおける衣類の洗浄モデルや柔軟剤吸着モデルでは、洗剤の主成分である界面活性剤が親水性表面には親水基が、疎水性表面には疎水基が単分子層を形成しているとされている。しかし前者のケースでは疎水基が水中に露出することになり熱力学的に不安定なため、実際にこのモデルのようになっているとは考えにくい。本研究では親水性表面・疎水性表面における界面活性剤分子の吸着現象について表面張力、一回反射型FT/IR分析、水晶振動子微量質量分析(QCM)等の界面科学的手法を用いて、合理的な吸着挙動を推定した。界面活性剤には陽イオン(ドデシル硫酸ナトリウム)、陰イオン(ドデシルトリメチルアンモニウムプロミド)、非イオン(テトラエチレングリコールドデシルエーテル)を、親水性基質には酸化チタン、疎水性基質にタルクを用いた。界面活性剤水溶液/基質-分散系のcmc測定、および分散系遠心沈降物のFT/IR測定の結果から、界面活性剤の種類に関係なく表面吸着性の強さは、疎水性表面>>親水性表面であることが示唆された。QCMによる吸着量の直接測定結果でも、前述同様の結果が得られた。またQCM測定結果から吸着量を概算すると、疎水性表面には多層(あるいは複数のミセルが集結している)で、親水性表面には単層以下で界面活性剤分子が吸着している可能性が示唆された。本研究結果は1つの論文が現在投稿・改訂中であり、続報として1つが投稿準備中である。本研究で得られた知見は既知の概念とは異なっているため、今後多くの検証を経る必要がある。本研究では親水性表面・疎水性表面における界面活性剤分子の吸着現象について表面張力、一回反射型FT/IR分析、水晶振動子微量質量分析(QCM)等の界面科学的手法を用いて、合理的な吸着挙動を推定する。本年度は昨年度から継続して、界面活性剤には陽イオン、陰イオン、非イオンを、親水性基質には酸化チタン、疎水性基質にタルクを用いた。これに加えて本年度からは、衣類柔軟剤主成分である二本鎖型陽イオン界面活性剤を用い、柔軟剤の繊維表面への吸着形態についても調査を開始し、従来とは異なる見解を得ることができた。本研究結果は2つの論文が現在投稿・改訂中であり、続報として1つが投稿準備中である。本研究で得られた知見は既知の概念とは異なっているため、厳しい査読意見に対応するべく追試や再試等に時間を多く取られているが、これと並行して今後多くの検証行う計画である。衣類などの洗浄に用いられる洗剤は、界面活性剤を主成分とし繊維、汚れなどの界面に吸着して、浸透・乳化・分散・再付着防止作用などの機能を発現している。従前では、界面活性剤の吸着モデルは、基質表面に親水基が吸着しているとされているが、水中に親油期を露出するため熱力学的不安定状態をとり合理的とは言えない。本研究では合理的な界面活性剤吸着形態の解明を目的として、赤外線分光法、水晶振動子(QCM)法を用いた基質表面への吸着過程観察を行った。その結果、基質表面の性状の差が界面活性剤分子の吸着過程に支配的であることがわかった。

すなわち、基質表面が親水性であるとき、界面活性剤は吸着量が極めて少なく、臨界ミセル濃度(cmc)を超えるとミセル(界面活性剤分子集合体)の状態で表面に「やわらかく(=可逆的に)」集積している。また、親油性(疎水性)の基質表面には、界面活性剤は単分子層を形成するように吸着していることがわかった。この表面に界面活性剤は親油基を向けていると思われるが、検証が困難に付き現在検証法を模索している。cmcを超えた濃度においては表面に対して「しっかりと(=不可逆的に)」吸着していることがわかった。これらの新規な吸着モデルは界面活性剤水溶液の機能について矛盾がなくかつ熱力学的にも合理的である。また、衣類の柔軟仕上げ剤として使用されている界面活性剤(二本鎖型陽イオン界面活性剤)についても、基質表面への吸着について検討を試みた。二本鎖型活性剤は水中に難溶で親油基どうしを向けた「脂質二分子膜」がカプセル状に閉じたベシクルとして水中に分散している。このベシクルが繊維などの基質表面に吸着して、脱水・乾燥行程でカプセル構造がつぶれて扁平な円盤と変形する。QCM法から吸着量を求めたところ、基質の全表面の十数%程度しか被覆しておらず、吸着状態と機能発現との間についてのさらなる検証が必要となった。前述の「概要」でも言及しているが投稿論文に対する審査意見への回答(データの再検討、追試および指定文献の調査・検討等)に時間を割かれ、研究の進捗に遅れが生じている。また、分析機器(FT/IR)の不調もありこれの改修にも時間を費やした(機器については改修・再調整が完了している)。24年度が最終年度であるため、記入しない。・本研究課題については大筋では当初計画の通り進行する。・調査内容に「基質表面のゼータ電位評価」を追加する。・進捗の遅れを取り戻せるよう、24年度は本研究のエフォートを増加させて対応する。・二本鎖型陽イオン界面活性剤の繊維表面への吸着調査については、本研究課題の一環として進行する。
経済グローバル化により産み出される環境汚染に対する解決スキームの構築

【背景】我々が日常的に使用している皮革製品は、「クロムなめし」と「その他のもの」に分類される。生産コストが低く、輸入税率も格段に安いので、世界の皮革製品の80%以上がクロムなめしで作製されている。経済グローバル化に伴い、先進国が環境汚染を誘発するクロムなめしの作業工程を開発途上国に押しつける構図が新たなグローバル・イシューを産み出している。【目的】クロムなめし工場では、皮革製品の製造に大量の水を必要とする。もし、クロムなめし工場から高濃度のクロム等の有害元素を含む大量の廃液が流れ出ると、工場内だけでなく、周辺水域に甚大な環境汚染と健康被害を誘発する可能性がある。本研究では、皮革製品を世界約70ヶ国に輸出しているバングラデシュと、主要輸入国の日本に焦点をあて、途上国と先進国への両方向性アプローチを実施する。まず、1環境汚染の現状把握→2汚染物質の健康影響評価→3解決策の提案・実践からなる問題解決スキームを構築・実践し、開発途上国における問題の緩和を推進する。【研究成果】米国のブラックスミス研究所の2013年の報告において「世界で環境汚染が最も深刻な10地点」として、バングラデシュの皮革工場集積地域(ハザリバーグ)が選ばれた。本研究では、ハザリバーグの排水路で採水し、排水路の水に含まれるクロムには、3価クロムだけでなく6価クロムも含まれていることを証明した。また、3価と6価のクロムに複合暴露により、皮膚角化細胞の形質転換を相乗的に亢進させることを示した。さらに、形質転換にはMEK/ERKおよびAKTの活性化が関与している可能性を示し、分子機構の一部を証明した。さらに、3価と6価のクロムの両方を、高効率に吸着できる浄化材を開発することに成功した。本研究では、2018年度までに、1バングラデシュの皮革工場集積地域における水質汚染の現状を把握し、2汚染物質の発癌毒性を細胞レベルで評価し、3解決策となる可能性のある浄化材を提案することに、成功している。ゆえに、当初の計画以上に進展していると評価できる。まず、開発途上国の皮革工場内環境・工場労働者・周辺住民に焦点をあてて、有害元素のモニタリングを進める。細胞生物学実験・動物実験に加えて、労働者を対象とする疫学調査により、元素の健康影響を評価し、浄化すべき汚染物質を特定する。さらに、浄化技術の開発・改良・実用化を推進し、皮革産業に関連して発生しているグローバル・イシューの緩和をめざす。【背景】我々の日常生活に溢れている皮革製品は、「クロムなめし」と「その他のもの」に分類される。【目的】クロムなめし工場では、皮革製品の製造に大量の水が必要で、工場から高濃度のクロム等の有害元素を含む大量の廃液が流れ出ることによりと、工場内や周辺水域に甚大な環境汚染と健康被害を誘発することになる。本研究では、皮革製品を輸出しているアジアの開発途上国と、主要輸入国の日本に焦点をあて、途上国と先進国への両方向性アプローチを実施する。【研究成果】2013年の米国ブラックスミス研究所の報告において、世界で環境汚染が最も深刻な10地点として、アジアの開発途上国の皮革工場集積地域が選ばれた。本研究では、皮革工場集積地域周辺の排水路と、排水路が流れ込む河川に焦点をあて、108の地点で採水し、66元素濃度をICP-MSにて測定した。本調査により、皮革工場集積地域からの廃液が河川のクロム汚染の主たる原因になっている可能性を、より直接的に証明した。さらに、排水路の水に含まれるクロムには、3価クロムだけでなく、毒性の高い6価クロムも含まれていることを証明した。一方、ヒ素およびバリウムの濃度は、排水路および河川で、ほぼ同じレベルであった。これは、皮革工場集積地域からの廃液が、河川におけるヒ素およびバリウムの濃度に影響を与えている可能性は低いことを示している。本研究では、アジアの開発途上国の皮革工場集積地域を中心とする水質汚染について、現地で環境モニタリングを実施し、元素汚染の現状把握に成功している。ゆえに、本研究は、順調に進展していると評価できる。まず、1環境汚染の現状把握→2汚染物質の健康影響評価

→3解決策の提案・実践からなる問題解決スキームを構築・実践し、開発途上国における問題の緩和を推進する。【研究成果】米国のブラックスミス研究所の2013年の報告において「世界で環境汚染が最も深刻な10地点」として、バングラデシュの皮革工場集積地域(ハザリバーグ)が選ばれた。本研究では、ハザリバーグの排水路で採水し、排水路の水に含まれるクロムには、3価クロムだけでなく6価クロムも含まれていることを証明した。また、3価と6価のクロムに複合暴露により、皮膚角化細胞の形質転換を相乗的に亢進させることを示した。さらに、形質転換にはMEK/ERKおよびAKTの活性化が関与している可能性を示し、分子機構の一部を証明した。さらに、3価と6価のクロムの両方を、高効率に吸着できる浄化材を開発することに成功した。本研究では、2018年度までに、1バングラデシュの皮革工場集積地域における水質汚染の現状を把握し、2汚染物質の発癌毒性を細胞レベルで評価し、3解決策となる可能性のある浄化材を提案することに、成功している。ゆえに、当初の計画以上に進展していると評価できる。今後も当初の計画通り、アジアの開発途上国の皮革工場集積地域に着目し、元素を標的とする環境モニタリングを進める。さらに、動物実験・細胞生物学実験および皮革工場労働者(ヒト)を対象とした疫学調査により、汚染物質の健康影響評価を推進し、浄化すべき汚染物質の特定を進める。まず、開発途上国の皮革工場内環境・工場労働者・周辺住民に焦点をあてて、有害元素のモニタリングを進める。細胞生物学実験・動物実験に加えて、労働者を対象とする疫学調査により、元素の健康影響を評価し、浄化すべき汚染物質を特定する。さらに、浄化技術の開発・改良・実用化を推進し、皮革産業に関連して発生しているグローバル・イシューの緩和をめざす。当初の予定では、非常勤研究員(ポスドク)を雇用する予定であったが、非常勤研究補助員を雇用することになったので、人件費・謝金等が少額ですんだ等の理由で、次年度使用(約190万円)が生じた。一方、当初の予想に反し、皮革工場の廃液に含まれる元素はクロムだけでなく、他の有害元素が含まれている可能性が明らかになった。研究の遂行上、この現象の本質を見極めることが不可欠であることから、皮革工場内を含めて、さらに詳細な環境モニタリングを実施することが必要となった。そこで、次年度使用の約190万円は、物品費:90万円、旅費:20万円、人件費:50万円、その他:30万円の支出を予定している。当初の予想に反し、環境汚染問題の影響からハザリバーグにある皮革工場の多くはヘマエプールに移動することになった。研究遂行上、ほとんどの皮革工場が移動した後のハザリバーグの環境汚染の現状を再調査することが不可欠となった。さらに、新規に多くの皮革工場が移動してきたヘマエプールにおいても、環境汚染の現状を把握することが不可欠であることから、ヘマエプールにおいて環境調査の許可を取得するとともに、環境汚染の現状を把握し、健康影響を調べる研究を追加で実施する必要が生じた。
減数分裂特異的エンドサイトーシスの発見とその分子メカニズムの解明

本研究は分裂酵母の胞子形成において細胞膜上のシンタキシンPsy1が「減数分裂特異的エンドサイトーシス」により胞子の細胞膜となる前胞子膜へ局在を変化させるメカニズムを遺伝学的、分子細胞生物学的、生化学的に明らかにすることを目的として行った。これにより小胞輸送研究に新たな知見を与えるものと思われる。本年度は研究実施計画に示したストラテジー(S1S3)に沿って研究を進めた。S1のライブイメージングについてはYFP-Psy1、CFP-tubulinの同時観察系によりPsy1の取り込み時期、速度などを定量的に示すことに成功した。また、Dendra2を用いたPhotoconversionの実験系を構築し、細胞膜上のシンタキシンPsy1が前胞子膜へ移っていることを示唆する結果を得た。さらに、Psy1が選択的に取り込まれることに関連し、様々な細胞膜タンパク質やエルゴステロールの細胞膜上での局在パターンを解析し、減数分裂時に取り込まれるものがステロールリッチな膜ドメインに存在することを明らかにした。S2の逆遺伝学的な解析により取得できた変異株におけるPsy1の局在変化欠損をエンドサイトーシス欠損とともに詳細に解析し、I型ミオシンMyo1、フィンプリンFim1が胞子形成時により重要であることを見出し、減数分裂時のエンドサイトーシスが栄養増殖時のものと性質が異なり、より強固でダイナミックなアクチンメッシュワークを必要とすることが考えられた。以上の成果は投稿準備中であり、本年中に国際誌に投稿予定である。まずS1のライブイメージングについてはPA-GFPを用いたPhotoactivationの実験系を構築し、細胞膜上のシンタキシンPsy1が前胞子膜へ移っていることを示唆する結果を得ることができた。さらに、様々なオルガネラマーカーとの同時観察により、Psy1が選択的に取り込まれること、Psy1がエンドソームに送られていることなどを見出した。また、小胞体、ゴルジ体からの小胞輸送を阻害するBrefeldin Aを用いた実験から、Psy1はエンドサイトーシス経路のみで局在変化できることが示唆された。S2の逆遺伝学的な解析からは、これまで分かっていたI型ミオシンMyo1の他に、分与して頂いた様々なエンドサイトーシス関連因子(Fim1、Adf1など)の変異株においてPsy1の局在変化欠損がみられることがわかった。S3の遺伝学的解析では、psy1変異株の多コピーサプレッサー取得を試み、すでに相補することが分かっている遺伝子を取得したものの、新たな因子の取得には至らなかった。今後はさらに取得を行い、新たな関連因子を取得したい。
近位大動脈ウインドケッセル機能-脳循環動態連関の解明：脳疾患発症予防の基礎研究

脳血管疾患は要介護の主要因であるが、この発症リスクは加齢に伴い増大する。すなわち、超高齢社会を迎えた本邦において、脳血管疾患の発症予防は健康の保持・増進、QOLの向上、さらには高騰する医療費・介護費の抑制に直結する火急的課題といえる。これを踏まえ本研究では、「リスク評価」及び「ライフスタイル・モディフィケーションによるリスクマネジメント」という観点から、脳血管疾患の発症予防に資する知見の集積を目指す。実施課題は以下の4つとする。1)近位大動脈のウインドケッセル機能評価法の開発、2)近位大動脈のウインドケッセル機能と脳血管疾患リスクとの関係の検証、3)脳循環に対する姿勢の影響と近位大動脈のウインドケッセル機能の関与の解明、4)運動トレーニング介入による近位大動脈のウインドケッセル機能の改善が脳循環に与える影響の解明。本年度は、課題3に関して、パイロットスタディのデータをまとめ、論文発表した(Ninomiya et al. Frontier in Physiology 2019)。また、それをベースした実験を行った。また、国際共同研究加速の支援による在外研究を米国にて開始し、課題2および4に着手した。国際共同研究加速の支援で、米国での在外研究を今年度から開始したが、在外研究先が進めているプロジェクトと方向性が合致し、研究が加速した。課題24の実験およびデータ解析を進め、学会発表および論文発表を進める。1近位大動脈のウインドケッセル機能評価法の開発、2近位大動脈のウインドケッセル機能と脳血管疾患リスクとの関係の検証、3脳循環に対する姿勢の影響と近位大動脈のウインドケッセル機能の関与の解明、4運動トレーニング介入による近位大動脈のウインドケッセル機能の改善が脳循環に与える影響の解明。今年度は、1近位大動脈のウインドケッセル機能評価法の開発を進めた。動脈脈波伝播速度法による近位大動脈スティフネス評価の高精度化及び簡便化を進めるため、被験者の性別、年齢、身長から動脈長を推定する式を構築し、原著論文として発表した(Sugawara et al. Hypertens Res 2018)。3脳循環に対する姿勢の影響と近位大動脈のウインドケッセル機能の関与の解明についても、若年者を対象にした実験を行った。下半身陰圧刺激を付加すると、一回拍出量の低下や頻脈といった起立姿勢で生じる循環応答が観察された。この時の脳循環動態を仰臥位の値と比較したところ、中大脳動脈血流速度の拍動性変動が仰臥位姿勢で増強されることが明らかとなった。一部の成果を2018年のアメリカスポーツ医学会で発表する予定である。当初計画したロードマップに沿って、順調に進んでいる。次年度は、2近位大動脈のウインドケッセル機能と脳血管疾患リスクとの関係の検証、3脳循環に対する姿勢の影響と近位大動脈のウインドケッセル機能の関与の解明、を中心に研究を進める。
腹腔内環境をターゲットとした子宮内膜症の内分泌療法を脱却した新規治療薬の開発

本研究期間中、末梢血由来M2マクロファージとESCの共培養状態における培養上清および細胞変化について検討を行った。M2マクロファージは単培養条件下で種々のサイトカインを産生し、実際にマクロファージの単培養上清をESCに投与すると、ESCの増殖が促進された。しかし、マクロファージとESCの共培養上清のESCに添加すると、先のマクロファージの単培養上清と比較して、有意にESCの増殖能が促進された。サイトカインアレイを用いた検討でM2マクロファージとESCの共培養上清がそれぞれの単培養上清と比較し、GM-CSF、MCP-1、RANTES,IL-1αのサイトカインが増加していたことから、今回GM-CSF、MCP-1についてマクロファージと初期培養ESCならびに不死化ESCにおけるそれぞれのレセプター発現を確認したところ、GM-CSF RαおよびRβはマクロファージならびにESCで発現が強く確認された。この発現は特にマクロファージと初期培養ESCに強かった。MCP-1レセプターはマクロファージには発現していたが、いずれのESCにはみられなかったことから、GM-CSFの関連が強く示唆され、実際にESCにGM-CSFを添加することでESCの増殖が促進されたことから、GM-CSFがこれら相互作用における重要な因子であることが考えられた。今回はRANTESに関しては評価していないが、同じくマクロファージと関連の強いケモカインであることから、今後子宮内膜症との関連については評価すべきである。マクロファージとESCの共培養下において、ESCの増殖能以外に共培養下でのESCの浸潤能や遊走能について評価予定であったが、これまでの増殖能と異なった培養系の確立ができておらず、増殖能のみの評価しかできていない。サイトカインアレイを用いた検討でM2マクロファージとESCの共培養上清がそれぞれの単培養上清と比較し、GM-CSF、MCP-1、RANTES,IL-1αのサイトカインが増加していた。今回GM-CSF、MCP-1についてマクロファージと初期培養ESCならびに不死化ESCにおけるそれぞれのレセプター発現を確認したところ、GM-CSF RαおよびRβはマクロファージならびにESCで発現が強く確認された。また、子宮内膜症の腹腔内環境をターゲットとした治療薬の探索を行うために、まず子宮内膜症モデルマウスの作成を試行している。安定した病巣作成がえられれば、in vitroでの結果で得られたサイトカインや転写因子をターゲットとした病巣抑制効果を検討する。共培養においてマクロファージや子宮内膜間質細胞で活性化のみられたstat3に関わるサイトカインの同定においては、さまざまな因子が複数関与している可能性がみられ、一つの分子にターゲットを絞った研究が進められていない。また、子宮内膜症モデルマウス作成にあたって、病巣の作成は可能であったが、安定した病巣のモデルが作れておらず、薬剤投与までは施行できていない。M2マクロファージとESCの共培養上清のESCに添加すると、マクロファージの単培養上清と比較して、有意にESCの増殖能が促進された。サイトカインアレイを用いた検討でM2マクロファージとESCの共培養上清がそれぞれの単培養上清と比較し、GM-CSF、MCP-1、RANTES,IL-1αのサイトカインが増加していたことから、GM-CSF、MCP-1についてマクロファージと初期培養ESCならびに不死化ESCにおけるそれぞれのレセプター発現を確認したところ、GM-CSF RαおよびRβはマクロファージならびにESCで発現が強く確認された。またM2マクロファージとESCの相互作用に重要な転写因子Stat3を制御することを子宮内膜症の新たな治療戦略として考え、Stat3のinhibitorとして天然化合物corosolic acidをESCに添加することにより濃度依存性にESCの増殖が抑制された。in vivoとして子宮内膜症モデルマウスを作成し、GM-CSFの病巣形成の関与やcorosolic acidの病巣抑制効果を検討する予定であったが今回の期間では検討できてない。

実験可能である増殖能の評価について先に勧めることとし、共培養条件下で増加しているサイトカインに注目したESCの増殖能の評価ならびにStat3を制御する薬物を用いたin vitroやマウスを用いたin vivoの実験系を行う。ひきづつきstat3の活性化や子宮内膜間質細胞の増殖に関わる腹腔内サイトカインの抽出を続ける。産科婦人科学平成28年4月に発生した熊本地震のため、建物、実験装置や機器に被害があり、計画が遅延した。平成28年度に実施できていない実験と、平成29年度の研究計画を行うための実験試薬および実験器具等の購入費として、次年度使用額と翌年度分を合わせて使用する。
トウモロコシもち性胚乳澱粉の特性

2.これらの胚乳澱粉を用いて、ヨウ素吸収曲線の特性値を比較検討した結果、正常株の最大吸収波長(2max)青価(680nmにおける吸収値)はいずれも582593nm、0.370.42の範囲内にあり、ほどんど差がなかったが、wx allelc scriesの中でwx^<S5>はλ_<max>=557nmと他の値(530541nm)より幾分長波長側にあり、また青価(0.22)も他の値(0.130.16)に比べて高く、アミロペクチンの鎖長が長いことを示唆する結果がえられた。3.精密示差走査熱量測定法(DSC)による澱粉の糊化特性は、もち株の方が正常株のもよりも糊化終了温度が高く〈8082°C>7780°C)、糊化熱も大きい(2.93.4cal/g>2.63.1cal/g)ことを確かめたが、正常株相互相間及びもち株相互相間では糊化温度、糊化熱ともに有意差はなかった。現在、澱粉の老化特性について検討中であり、もち株の老化澱粉の糊化熱の方が正常株のものより幾分大きいとの結果を得ている。4.wx allele seriesの澱粉についてイソアミラ-ゼで枝切り後、ゲル濾過分別し、高速ゲルクロマトグラフィにより、低角レ-ザ-光散乱光度計と精密示差屈折計を検出器として、各分画の分子量分布を測定中である。
耐冷性に関する形質転換植物の作製

1.研究の目的-低温は穀類や果樹の生産性を制限する環境要因の一つである。熱帯起源の穀類や果樹は特に低温感受性であるが、遺伝子操作によりこれらの植物に耐冷性を付与することができれば、食糧の生産性の向上が期待される。一方、生体膜脂質の一種ホスファチジルグリセロール(PG)の飽和分子種が植物の低温感受性と高い相関を示すことが既に明らかにされている。本研究では、このPG飽和分子種の生合成を支配する酵素acyl-(acyl-carrier-protein):glycerol-3-phosphate acyltransferase(以下ATaseと略)を低温耐性の植物から単離し、これを低温感受性植物に導入して、低温耐性に関する形質転換植物を作製する方法を開発することを目的としている。2.研究成果-(1)低温耐性植物であるシロイヌナズナのATaseのcDNAをTiプラスミドバイナリーベクター法によりタバコに導入して形質転換株を作製した。サザンブロット解析、ノザンブロット解析、ウエスタンブロット解析により、導入された遺伝子の核ゲノムへの挿入、転写、翻訳、輸送プロセシングがおこっていることが明らかになった。(2)タバコの形質転換株の膜脂質を分析した結果、葉緑体膜に局在するホスファチジルグリセロールの不飽和化分子の割合が増加していることが、明かとなった。(3)タバコの形質転換株の低温耐性能を光合成と葉の形態でしらべたところ、いずれも低温耐性能が著しく増加していることが明かとなった。(4)低温感受性植物であるカボチャのATaseのcDNAも同様の方法でタバコに導入して形質転換株を作製した。この形質転換株では、ホスファチジルグリセロールの不飽和化分子の割合が著しく低く、しかも低温耐性能も顕著に低下していた。3.まとめ-ATaseの遺伝子導入により、高等植物の膜脂質の不飽和結合を変え、低温耐性植物を作成することができた。1.研究目的:低温は穀類や果樹の生産性を制限する環境要因の一つである。特に熱帯起源の農作物の葉や果実は低温下において傷害(低温傷害)をこうむり、これが温帯地方における栽培期間、従って生産性を制限している。このような熱帯起源の穀類や果樹(低温感受性植物)に、遺伝子操作により耐冷性を付与できれば、食糧の生産性の著しい向上が期待される。本研究では、耐冷性を支配していると推定される酵素acy1ー(acylーcarrierーprotein):glycerolー3ーphosphate acyltransferase(以下ATaseと略)のcDNAを低温耐性の植物から単離し、これを低温感受性植物に導入して、低温耐性に関する形質転換植物を作製する方法を開発することを目的とする。2.研究成果:(1)低温耐性植物シロイヌナズナ葉からポリ(A)^+mRNAを調整し、このcDNAをラムダZAPIIに挿入してcDNAライブラリ-を作製した。(2)既に単離しているシロイヌナズナATaseのゲノムDNAをプロ-ブにして、cDNAライブラリ-からシロイヌナズナのATaseのcDNA(耐冷性遺伝子)をクロ-ニングした。(3)低温感受性の原因と推定されるホスファチジルグリセロ-ル飽和分子種の含量を木本植物でしらべ、常緑樹においてこの関係が成り立つことを明らかにした。3.今後の研究の展開に関する計画:(1)単離したATase cDNAの塩基配列を決定する。さらに、ATaseの遺伝子の固有配列を同定し、ATaseの遺伝子発現を調べるための合成プロ-ブを作成する。(2)ホウレンソウおよびエンドウのATaseのcDNAをTiプラスミド

由来のプラスミド(pBII21:カナマイシン耐性遺伝子を細胞選別マ-カ-にもつ)に挿入し、これをタバコに導入して、低温感受性に関する形質転換を作出する。1.研究目的ー低温は穀類や果樹の生産性を制限する環境要因の一つである。熱帯起源の穀類や果樹は特に低温感受性であるがこれらに遺伝子操作により耐冷性を付与できれば、食糧の生産性の向上が期待される。生体膜脂質の一種ホスファジルグリセロ-ル(PG)の飽和分子種が植物の低温感受性と高い相関を示すことが既に明らかにされている。本研究では、この飽和分子種の生合成を支配する酵素acylー(acylーcarrierーprotein):glycerolー3ーphosphate acyltransferase(以下ATaseと略)を低温耐性の植物から単離し、これを低温感受性植物に導入して、低温耐性に関する形質転換植物を作製する方法を開発することを目的としている。2.研究成果ー(1)低温耐性植物のシロイヌナズナよりATaseのcDNAおよびゲノムDNAを単離し、その性格を調べた。その結果、ゲノムDNAにはシロイヌナズナの遺伝子としては例外的に多数(12個)のイントロンが存在することがわかった。またcDNAのヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配列から、この酵素の前駆体は90個のアミノ酸残基からなるトランジットペプチドを持つことが推定された。(2)シロイヌナズナのATaseのcDNAをプラスミドpBI121に挿入し、バイナリ-ベクタ-法により、タバコに導入した。この形質転換タバコのPGの脂肪酸組成は、野生型のタバコとシロイヌナズナの中間的な性質を示した。この結果は、ATaseに関する遺伝子操作により、植物のPGの飽和分子種組成を変換できることを示している。(3)同様の遺伝子操作により、パパイヤとミカンの形質転換操作体を作製した。現在、PGの脂肪酸に関する分析を行っている。(4)今後は、これらの形質転換植物の低温耐性能の評価をおこなう。1.研究の目的-低温は穀類や果樹の生産性を制限する環境要因の一つである。熱帯起源の穀類や果樹は特に低温感受性であるが、遺伝子操作によりこれらの植物に耐冷性を付与することができれば、食糧の生産性の向上が期待される。一方、生体膜脂質の一種ホスファチジルグリセロ-ル(PG)の飽和分子種が植物の低温感受性と高い相関を示すことが既に明らかにされている。本研究では、このPG飽和分子種の生合成を支配する酵素acyl-(acyl-carrier-protein):glycerol-3-phosphate acyltransferase(以下ATaseと略)を低温耐性の植物から単離し、これを低温感受性植物に導入して、低温耐性に関する形質転換植物を作製する方法を開発することを目的としている。2.研究成果-(1)低温耐性植物であるシロイヌナズナのATaseのcDNAをTiプラスミドバイナリ-ベクタ-法によりタバコに導入して形質転換株を作製した。