hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近代日本の資本制漁業成立期における「遠洋漁業型水産教育」の展開に関する歴史的研究

今日の日本漁業は、断続的に縮小再編の流れが続いている。各地域の漁村では、漁業の新たな担い手を確保することが困難な状況にあり、漁業者の減少に歯止めがかかっていない。しかしながら、こうした困難にあっても、従来の議論では、体系的に漁業者を養成する制度や教育機関への関心は低いままであった。はたして、水産教育の果たすべき役割や機能についての検討は、十分為されてきたとはいえない。本研究は、以上の問題関心にたって、体系的な漁業者養成の実態を追究する制度史研究の一環として、府県水産講習所制度の展開過程を把握することを試みた。その結果、長崎県の府県水産講習所が、日露戦争後の資本制漁業の早急な確立と遠洋漁業の外延的拡大を目指す水産政策、すなわち「遠洋漁業奨励法」に依拠する遠洋漁業推進策との連関のもとで、遠洋漁業に関する知識と遠洋漁船乗組員資格を付与する「遠洋漁業型水産教育機関」として展開することを目指した過程を明らかにすることができた。また、こうした資格付与機能が、水産教育機関にとって「諸刃の剣」であったことも確認した。すなわち、資格付与機能が船員の需給バランスが均整しているときは、水産教育機関の必要性を顕示する材料となったものの、その需給バランスの悪化、もしくは水産教育機関が資格付与機能を放棄した場合には、水産教育機関の存立意義すらも脅かす危険性をはらんでいたことを明らかにすることができた。これはすなわち、府県水産講習所にみられる遠洋漁業奨励策との親和性と、資格付与機能との一体性が、日露戦争を背景にして強固なものになっていったことを意味したものであった。本年度は,基礎資料の蒐集に重点をおき活動をおこなった.国立公文書館での『公文類聚』ならびに『認定指定雑載』(農商務省からの移管文書)を対象とした調査や,国立国会図書館における関係資料の調査を実施した.また並行して,各地の公文書館・博物館などで,県の『公報』や各種公文書等を蒐集した.一連の作業で得た一次資料をもとに,近代日本の「資本制漁業発達期」において,遠洋漁業を奨励しようとする水産政策とのかかわりで漁業従事者がいかにして養成されようとしたのかを,長崎県水産講習所の事例から描くことに取り組んだ.その結果,開設当初は「遠洋漁業奨励法」にもとづいて遠洋漁船乗組員を養成しようとした長崎県水産講習所であったけれども,水産教育への地域住民の理解が十分でなかったことや,農商務省の遠洋漁業奨励策の分散化をうけ,「遠洋漁業奨励法」とのかかわりで遠洋漁船乗組員を養成することはなかった.しかし,長崎県水産講習所はその後,資格付与機関としての性格を底流に保持することで,以西底曳網漁業の発展を機船乗組員の養成という側面で支えた.このことは,近代日本の漁業従事者養成制度に,漁船乗組員資格の付与機能が須要な要件として附帯されていたことを示している.上記の研究成果は,「近代日本の資本制漁業発達期における長崎県水産講習所の展開-「遠洋漁業型水産教育機関」から「地域漁業型水産教育機関」へ-」として,日本産業教育学会第46回大会(2005年10月)において報告した.この後,発表内容を論文「近代日本の資本制漁業発達期における長崎県水産講習所の漁業従事者養成」としてまとめたうえで,漁業経済学会が印行する『漁業経済研究』に投稿した結果,受理され現在印刷中(発行月および頁未定)となっている.今日の日本漁業は、断続的に縮小再編の流れが続いている。
ALS原因遺伝子が誘導する神経細胞死を抑制する新規因子の解析

我々はグリア細胞培養上清中より分離された神経栄養因子ADNFがALS原因遺伝子SOD1変異体が誘導する神経毒性をin vitro/in vivoにおいて抑制することを世界で初めて報告した(Chiba et al.,JNR 2004)。また新規ALS原因遺伝子ALS2がコードする蛋白alsinがシグナル伝達に関与するとの予想からalsinはADNFのシグナルを担うとの仮説のもと実験を行い、alsinを高発現させることによってin vitroでSOD1の神経毒性をalsin RhoGEF/PI3K/Akt3系路を介して特異的に抑制することを世界で初めて報告した(JBC2004,JBC 2005)。本年度我々はADNFおよびalsinの神経保護作用の詳細な解明を行った。1)ADNFおよびその誘導体の神経保護シグナル経路の解明ADNFは何らかの細胞膜上のレセプターおよびその下流のtyrosine kinaseを介して神経保護作用を発揮すると予想されることから、ANDFと結合する約40kDaの蛋白を精製し、MALDI/TOF法を用いて同定した。現在、ADNFの下流で働くCaMKIVとの機能的相互作用を解明中である。野生型alsinトランスジェニックマウスおよびRhoGEF domainに点突然変異を導入した優性抑制型alsin変異体を発現したトランスジェニックマウスを作成した。現在G93A-SOD1トランスジェニックマウスとの交配を進めており、alsinの神経保護作用をin vivoにおいて検討中である。3)alsinの神経保護機構の解明alsinはPI3K/Akt3系路を介してSOD1変異体が誘導する運動神経細胞死を抑制すること(JBC 2005)から、さらにAkt3の下流を同定するために、Akt3の結合因子を酵母ツーハイブリッド法を用いて同定した。この約60kDaの因子はalsin/PI3K/Akt3の神経保護系路のスカフォールド蛋白として働くことが予想されるため、現在RNA干渉法および高発現系を用いてalsinの神経保護作用への関連を検討中である。また、alsinの結合分子をMALDI/TOF法を用いて同定し、その機能解析を行っている。我々は優性遺伝性筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子であるSOD1変異体の発現により誘導される神経細胞死を新規ALS原因遺伝子ALS2がコードする蛋白Alsinが完全に抑制することを見い出した。AlsinはSOD1変異体特異的に神経保護作用を示し、他の神経変性疾患原因遺伝子であるAPP等が誘導する神経細胞死には無効であった。また我々はAlsinの機能ドメインの解析により、この神経保護作用にはAlsin long form(LF)のRhoグアニン交換促進因子(RhoGEF)ドメインが不可欠であることを明らかにした。RhoGEFドメインはDHドメインとPHドメインから構成されている。DHドメインはグアニン交換反応活性を担い、PHドメインはRhoGEFの細胞内での局在に寄与することが知られており、細胞内でGEF活性を示すためには両方のドメインが必要である。AlsinのDHドメイン、PHドメインそれぞれ単独のみでは細胞死を抑制できないことから、SOD1変異体が誘導する神経細胞死に拮抗するにはRhoGEFの活性が重要であることが推測される。さらに、我々はSOD1とAlsinの物理的相互作用を見い出した。野生型SOD1はAlsin short form(SF)と結合するが,Alsin LFとは結合しないのに対し、SOD1変異体はAlsin SF,LF双方共に結合した。我々は結合ドメインを探索し、SOD1変異体がAlsinのRhoGEFドメインと相互作用をもつことを明らかにした。この2つのALS原因遺伝子産物SOD1とAlsinの物理的機能的相互作用の解析はALSの選択的運動神経細胞死のメカニズムの解明において非常に重要であると考えられる。我々は2001年新規に同定された常染色体劣性遺伝ALSの原因遺伝子ALS2がコードする蛋白alsinがそのRhoGEFドメインを介して、常染色体優性遺伝ALSの原因遺伝子であるSOD1変異体と結合し、さらにalsin RhoGEFドメインがSOD1変異体の神経毒性を特異的に抑制することを見いだした(Kanekura et al.,JBC2004)。本年度、我々はさらにalsinの持つ神経保護作用の解析をすすめた。alsinはRhoGEFドメインを介して神経保護作用を発揮すること、さらにその神経保護作用にはRhoGEF活性が必要であると考えられたことから、まずalsinのRhoGEFドメインの標的となるRho family蛋白の同定を行った。その結果、リコンビナント蛋白を用いたpulldown法により、alsinはRho family蛋白のうち、Raclのみと特異的に結合することを見い出した。さらにalsinはRac1を特異的に活性化することを示した。alsinの神経保護作用はRNA干渉法によって内在性Rac1の発現を抑制することにより、ほぼ完全に失われたことから、alsinの神経保護作用は主にRac1が介していることを見いだした。我々が見い出した、二つのALS原因遺伝子SOD1とALS2の機能的物理的相互作用の解析はALSにおける運動神経細胞特異的細胞死機構の解明に大きく貢献すると考えられる。

また新規ALS原因遺伝子ALS2がコードする蛋白alsinがシグナル伝達に関与するとの予想からalsinはADNFのシグナルを担うとの仮説のもと実験を行い、alsinを高発現させることによってin vitroでSOD1の神経毒性をalsin RhoGEF/PI3K/Akt3系路を介して特異的に抑制することを世界で初めて報告した(JBC2004,JBC 2005)。本年度我々はADNFおよびalsinの神経保護作用の詳細な解明を行った。1)ADNFおよびその誘導体の神経保護シグナル経路の解明ADNFは何らかの細胞膜上のレセプターおよびその下流のtyrosine kinaseを介して神経保護作用を発揮すると予想されることから、ANDFと結合する約40kDaの蛋白を精製し、MALDI/TOF法を用いて同定した。現在、ADNFの下流で働くCaMKIVとの機能的相互作用を解明中である。野生型alsinトランスジェニックマウスおよびRhoGEF domainに点突然変異を導入した優性抑制型alsin変異体を発現したトランスジェニックマウスを作成した。現在G93A-SOD1トランスジェニックマウスとの交配を進めており、alsinの神経保護作用をin vivoにおいて検討中である。3)alsinの神経保護機構の解明alsinはPI3K/Akt3系路を介してSOD1変異体が誘導する運動神経細胞死を抑制すること(JBC 2005)から、さらにAkt3の下流を同定するために、Akt3の結合因子を酵母ツーハイブリッド法を用いて同定した。この約60kDaの因子はalsin/PI3K/Akt3の神経保護系路のスカフォールド蛋白として働くことが予想されるため、現在RNA干渉法および高発現系を用いてalsinの神経保護作用への関連を検討中である。また、alsinの結合分子をMALDI/TOF法を用いて同定し、その機能解析を行っている。
NOAA衛星TOVSデータによる成層圏オゾン変動に関する研究

1.NOAAー10、11号衛星からのリアルタイム受信データのなかから同衛星に搭載されている測器TOVS(Tiros Operational Vertical Sounder)に含まれているHIRS/2(High Resolution Infrared Radiometer Sounder)の第1、2、3、8、9の5チャンネルのカウント値を観測スポット毎にとり出し、カウント値から放射量、さらに輝度温度への変換が行えるようなアルゴリズムを作成した。2.NOAA/TOVSデータより求めた輝度温度からオゾン全量を導出するためには回帰法を用いるが、回帰係数の決定には仙台で連続実施しているレーザーヘテロダイン分光計によるオゾン観測結果および館野での気象庁によるドブソン分光計による観測結果を用いた。回帰係数の決定にあたっては現在のところNOAA/AVHRRの画像データ(チャンネル2および4)を目視で検査し、地上観測点上空が晴天である場合のデータのみ使うようにした。3.上記の方法で、NOAA/TOVSデータより仙台上空のオゾン量を求め、14個の地上観測値との比較を行なった結果相関係数は0.765であった。4.日本付近のオゾン全量水平分布についてNOAA/TOVSデータより求めた結果とNIMBUS衛星搭載のTOMSによる結果および札幌、館野、鹿児島でのドブソン分光計観測値との比較を行なった。その結果オゾン全量の絶対値、等高線傾度の方向などよい一致を示すことが明らかになった。5.以上よりNOAA/TOVSデータから、地上の一点でのオゾン全量観測値を支援データとして日本周辺のオゾン全量分布を求める可能性が示された。
抗老化因子Δ133p53による軟骨細胞への分化誘導と増殖の分子機構解明とその応用

研究の全体構想はΔ133p53を用いて高齢患者の老化間葉系幹細胞から効率よく移植用軟骨細胞を得る方法と老化軟骨細胞増殖促進の方法確立のための分子機構を解明し実際の培養方法確立へ繋げることである。具体的には1抗老化因子Δ133p53がどのように老化を制御して軟骨細胞に分化誘導するかについてΔ133p53過剰発現老化間葉系幹細胞から軟骨細胞に分化誘導後、及び2老化軟骨細胞をどのように若返らせ増殖促進させるかについてΔ133p53過剰発現老化軟骨細胞を使用しRNAシーケンスとクロマチン免疫沈降シーケンス(ChIP-Seq)を行い明らかにする、3内在性Δ133p53や見出された分子を増加させる低分子化合物をスクリーニングするための細胞評価系をゲノム編集技術による内在性タンパク質の可視化で構築する、の3つを行う。継代培養を繰り返して細胞老化した(=senescent)ヒト間葉系幹細胞にdelta133p53を過剰発現させ、ベクターコントロール細胞(=senescent)と比較してlife spanの延長とsenescent-associated beta galactosidase活性の減少を確認した。ベクターコントロール細胞とdelta133p53過剰発現細胞を軟骨細胞に分化誘導し、継時的にサンプリングした。これらの軟骨細胞分化マーカーのチェックとChIP-Seq条件検討を行っている。また、臨床応用を踏まえ、delta133p53の遺伝子を導入せずに老化間葉系幹細胞から効率よく軟骨細胞を分化誘導させるため、ドラッグスクリーニングを検討している。その細胞評価系の構築の第一歩として、delta133p53が発現すると蛍光タンパク質が同時に発現するように、delta133p53のプロモーター領域に蛍光タンパク質遺伝子をゲノム編集によりノックインさせるベクターの構築を行った。分化誘導した軟骨細胞パーティクルを使用したクロマチン免疫沈降シーケンスのサンプル調整の条件検討に時間がかかってるため。また、間葉系幹細胞を老化させるのための培養が23ヶ月かかり、そこから実験が開始されるため。軟骨細胞パーティクルを使用したクロマチン免疫沈降シーケンスのサンプル調整条件を決定後、遂行する。得られた結果からdelta133p53の軟骨細胞分化におけるターゲット遺伝子候補をピックアップする。さらにターゲット候補遺伝子と間葉系幹細胞の老化、軟骨細胞への分化の役割を解析していく。さらに、細胞若返りの指標となるdelta133p53の発現誘導可能なドラッグスクリーニングに向けた細胞評価系の構築を行って行く。まずは、作製したベクターを導入する方法を完成させる。
磁性人工格子の磁気異方性

磁性人工格子膜の垂直磁気異方性の起源の一つにひずみ誘導異方性が考えられている。われわれは、今までに磁高真空蒸着法で磁性層に加わる応力を成膜中にその場測定し、ひずみ誘導異方性の垂直磁気異方性への寄与について議論してきた。本年度はスパッタ法で作製する磁性人工格子膜の磁性層と非磁性層それぞれに加わる応力をその場測定した。膜内の応力は、短冊状の基板の片側を固定しもう一方の自由端の変位を成膜中に測定することにより多層膜各層に加わる応力を測定した。スパッタ法ではプラズマ発生のための高周波電界の影響をなくすため光を用いて変位を測定した。Ar圧10mTorrでガラス基板上にCo(4Å)とPd(30Å)を周期的に積層した多層膜では、積層周期が1周期目から20周期目程度までは、Pd層上のCo原子には圧縮応力が加わった。一方積層周期が20周期以上になるとCo原子は圧縮応力から引っ張り応力へと変化した。この現象はガラス基板上への成膜初期過程と膜厚が増加した後の成膜過程が異なることが予想できる。また成膜条件や下地層によっても膜内の応力の変化が異なった。このような応力の発生を成膜中にその場観察することは、人工格子界面の構造の理解や磁気異方性を解釈するうえで有用である。本研究で求められた膜内部の応力と磁気異方性との関連を定量的に把握することが今後の課題である。
日本語論述能力の連続測定モデルに基づく診断的教育測定エンジンの基礎的研究

日本語論述能力を対象とし,次世代型の教育測定モデルである「連続測定」の概念に基づいた診断的教育測定エンジン開発のための基礎研究を行った。代表者の先行研究の成果である大規模データを基礎として,(1)学習者が「日本語を書く」単元において習得するべき事項を系統立てた「完全習得地図」を構成する。(2)この地図に基づいて学習者の学習の軌跡と能力プロファイルの発達的変化を連続的に測定するカリキュラム一体型の教育測定モデルを提案する。その際,(3)診断的な教育評価を行うことで単純な能力測定に止まらず,測定がそのまま未習得部分の効率的な学習に繋がるような学習支援にまで踏み込んだ測定モデルの開発を試みた。本研究の目的は,日本語論述能力の測定について次世代型の教育測定モデルである「連続測定」の概念に基づいた診断的教育測定エンジンを開発するための基礎研究を行うことである。まず,大澤(20072009; 20102012)の研究プロジェクト成果である大規模データを基礎として,(1)学習者が「日本語を書く」単元において習得するべき事項を系統立てた「完全習得地図」を構成する。(2)この地図に基づいて学習者の学習の軌跡と能力プロファイルの発達的変化を連続的に測定する,カリキュラム一体型の教育測定モデルを提案する。その際,(3)診断的な教育評価を行うことで,単純な能力測定に止まらず,測定がそのまま未習得部分の効率的な学習に繋がるような,学習支援にまで踏み込んだ教育測定モデルを構築することを目標としている。本年度においては,申請者の先行研究で収集された,高等教育において必要となる適性・資質・スキルや言語運用能力4技能(読む・書く・聞く・話す)についての自己評定尺度(Can-do Statements尺度,CDS)を用いた大規模調査データに対して,潜在変数モデルを利用した探索的分析を試みた。その結果,言語論述能力を構成・説明する因子を中心にモデルを仮構成し,完全習得地図のベースとなる学習・評価項目を探索的に抽出することを試みた。その一方で,日本語教育や言語教育に関する文献研究を推進し,国内外の研究協力者の助言を得ながら「書く能力」に関する学習・評価項目の精緻化を進めた。教育測定エンジンに関する研究については,認知診断モデルおよび縦断データ解析モデルに関する文献や先行研究を入手し,理論的研究を推進した。また,テスト得点と具体的な達成基準とを質的に紐付けするための合否分割点法(standard-setting method)に関する諸文献を入手し,理論的研究を推進した。先行研究データの再分析および理論研究に基づく完全習得地図の項目構成を昨年度に引き続き継続して行った。言語論述能力を構成する要素を中心とした学習・評価項目群の構成を目指したが,主として日本語教育における「書く力」の教育課程に関連した学習・評価項目を取り入れながら項目の精緻化を進めた。学習者が「日本語を書く」単元において修得するべき事項の体系化を進める一方で,実際のテストにおける評価ルーブリック(採点基準)の試作を進めた。その際は,日本語論述能力の中・上級レベルの能力者を識別するような評価項目の構成を目指した。認知診断的・縦断的データ解析を行うための教育測定(数理統計)モデルの開発に関しては,項目間多次元性を基礎とした項目反応モデルの拡張型を中心に理論研究を進めた。特に,モデル母数の周辺最尤推定問題やマルコフ連鎖モンテカルロ法によるパラメタ推定に関する文献研究を進めた。また,先行研究で収集されたデータに対する因子分析的研究を進め,言語論述能力と相関関係の見られる言語能力因子の同定に関する実証的研究を進めた。診断的能力評価モデルの開発に関しては,前年度に引き続き合否分割点法(standard-setting method)に関する諸文献の入手に務め,文献研究による知見の整理を進めた。来年度は海外の公的テスト機関に対してコンサルティングを求めてモデルの評価を行い,モニター試験を実施して実データ解析を行う。連続測定モデルにおいて学習者が「日本語を書く」単元において習得すべき事項を系統立てて記述した学習事項および評価基準である完全習得地図の構成については,前年度までに作成してきた素案に対して,日本語教育学の観点から研究協力者のアドバイスを随時得ることと平行し,日本語教育や英語教育に関連する理論研究および文献研究を追加して実施した。それらを踏まえ,本調査で用いる完全習得地図の素案を構成した。この素案に基づき,完全習得地図の評価基準項目を認知診断的・縦断的評価を行うための教育測定モデルである多次元多相IRTモデルに反映させるためのQ行列の構成をモニター試験に投入するテスト項目の選定と平行して進めてきた。数理モデル自体に対しても,テスト理論に関する理論研究や文献研究を随時進めることによって,より精緻化されたモデル構成を行うべく,主としてモデル母数の設定について様々な観点からの検討を行ってきた。本来であれば,平成27年度中に診断的能力評価研究として日本,韓国,中国,香港,インドネシア等において研究代表者が作成した新しいタイプの日本語論述試験項目を用いたモニター試験および質問紙調査を行い,認知診断的な観点からデータ解析を行うこととなっていた。しかしながら,研究代表者の事情から平成27年度下半期以降の研究推進が一時的に困難となることが年度途中より発覚したため,本調査の実施に関しては科研自体の研究期間を一年間延長し,平成28年度に行うこととした。本調査の実施延期に伴い,調査対象国の研究協力者とのスケジュール調整を行った。研究代表者の一身上の理由から,平成27年度下半期以降の研究の推進が一時的に困難となることが年度途中より発覚した。

そのため,科研の研究期間を一年間延長し,それに伴い平成27年度中に予定されていた本調査の実施を平成28年度に延期することとした。本調査の実施計画延期に伴い,平成27年度中に調査対象国の研究協力者とのスケジュール調整を行った。日本語の論述能力に関する学習内容および測定・評価項目のマッピングに相当する完全習得地図の構成に関しては,本研究期間中に議論が進んだ日本の大学入試改革との関連性・整合性を担保するために,より教育的な構成概念を包含するものとなるよう構成概念に変更を加えた。研究計画立案当初に想定していた比較的単純な日本語学,日本語教育学的な「ことば」に焦点を置く項目観点に留まらず,一般的・広範的な意味での教育測定学と高大接続との関連性を考慮したうえで,言語としての日本語が持つ諸相(文字・語彙,文法,表現形式など)だけではなく,大学などの高等教育機関に進学して自身の専門分野を効率的に学習していくために必要とされる資質について,中等教育課程における学習教科・科目間に共通して獲得されることが期待される能力や技能を整理して分析的評価項目としてリスト化を試みた。日本語論述能力を客観的に尺度化するための教育測定モデルに関しては,潜在変数モデルを基礎とし,多次元項目反応モデルの適用を主眼に置いて検討を引き続き行ってきた。将来的には個別の問題項目の持つ能力識別情報も母数化する方向で研究を発展させたいと考えているが,本研究においては識別情報の差異をモデル母数として導入することは困難であった。多次元項目反応モデルにおける識別力は解釈が容易ではないため,適切な評価項目数の設定基準や反応データが持つ情報水準の減少バランスなど,今後の研究における指針をいくつか得ることができた。診断的能力評価に関しては,standard-setting methodの比較研究を十分に行うことができず,数量的な能力値の質的な意味付けの付与に関する更なる基礎的研究の必要性が明らかとなった。受験者サンプルの妥当性に関しては,今後日本の高等教育政策との関連性が強くなっていくと考えられるASEAN地域の協力を仰いでいく必要があると思われる。日本語論述能力を対象とし,次世代型の教育測定モデルである「連続測定」の概念に基づいた診断的教育測定エンジン開発のための基礎研究を行った。代表者の先行研究の成果である大規模データを基礎として,(1)学習者が「日本語を書く」単元において習得するべき事項を系統立てた「完全習得地図」を構成する。(2)この地図に基づいて学習者の学習の軌跡と能力プロファイルの発達的変化を連続的に測定するカリキュラム一体型の教育測定モデルを提案する。その際,(3)診断的な教育評価を行うことで単純な能力測定に止まらず,測定がそのまま未習得部分の効率的な学習に繋がるような学習支援にまで踏み込んだ測定モデルの開発を試みた。概ね計画通りの進行だが,経験のある海外機関によるモデルのコンサルティングを受けることができなかった。研究期間の延長に伴って延期された国内外における本調査を平成28年度に行い,最終的なデータ分析を行う。年度末に研究成果をまとめる。教育心理学
烈風時に大屋根建物に作用する鉛直方向の非定常風力

平成8年度は、立方体と正方形屋根面のみの2種類の模型を対象とした可視化風洞実験を行い、ストロボ発光装置とレーザー光線発光装置を用いて、屋根面上に形成される渦の構造について調べた。その結果、屋根面のみの模型上には、既往のデルタウィング上の流れ場に関する研究で示されているものと同様に、一対の安定した円錐渦が見られた。しかし、立方体屋根面上には、どちらか片方にしか渦が存在せず、おおむね交互に渦の位置が入れ替わる、いわゆるスイッチングという現象が起こっていることを発見した。このスイッチングが屋根面上の瞬間的な風荷重の増大と密接に関係していると考えられる。平成9年度は、壁面上にある淀み点と円錐渦の関係を調べるために、風向が屋根面対角線方向からわずかにずれた場合の可視化風洞実験を行った。その結果、屋根面上の円錐渦は、淀み点の存在する側に常時存在することを確認した。次に、屋根面および壁面に計96点の測定孔を設けた模型を用いて、各測定孔に作用する風圧を全点同時測定を行った。得られた結果についてPOD解析(Proper Orthogonal Decomposition)を行い、模型に加わる風圧力の組織的な構造を調べた。その結果、屋根面が水平な場合、壁面と屋根面について、それぞれ逆対称となるモードが約65%の寄与率を示した。このモードは、壁面と屋根面で符号が逆になっている。この結果を、前述の可視化実験結果と合わせて考慮すると、一方の壁面に淀み点が形成されると、それと同じ側に円錐渦が形成される。その結果他方の屋根面風上側稜線から剥離した流れが、円錐渦に吸い込まれることにより流速が増し、円錐渦が形成されていない側の屋根面負圧が大きくなる。このように、屋根面上に形成される円錐渦のスイッチングと壁面上に形成される淀み点の位置が密接に関係していることを明らかにした。建築物を構造設計する際に、設計用外力として風荷重を考慮する場合、主に水平方向の風力が卓越する。しかし、丘陵地や傾斜地に建つ建物、或いは平坦地においてもドーム・大屋根等の大スパン構造物には、屋根面に鉛直方向の大きな風荷重が瞬間的に作用する場合がある。この鉛直方向の非定常な風荷重は、屋根面上に形成される渦に起因していると考えらている。今年度は、立方体と正方形屋根面のみの2種類の模型を用いた可視化風洞実験を行い、屋根面の対角線方向に風が当たる場合の屋根面上の円錐渦の性状について調べた。このスイッチングが先に述べた瞬間的な風荷重の増大と密接に関係していると考えられる。また、実験結果より、立方体模型では、壁面が存在することにより、淀み点の位置が安定せず、円錐渦のスイッチングが起こっているのに対し、屋根面のみの場合は、淀み点が屋根の裏面に安定しており、円錐渦のスイッチングが起こらないのではないかと予想される。来年度は屋根面及び壁面に加わる風圧力を測定し、淀み点の位置とスイッチングの関係について明らかにしていきたいと考える。

立方体建物の斜め45°から風が当たるとき、屋根面上に互いに逆の回転をもつ一対の円錐状の渦が形成され、局所的に強い負圧の生じる場合のあることが報告されている。平成8年度に行った可視化実験により、ある屋根勾配の場合には、この渦は、一対として存在するのではなく、おおむね交互にどちらか一方に存在する、いわゆるスイッチングという現象を起こしていることを明らかにした。本年度は、壁面上にある淀み点と円錐渦の関係を調べるために、風向が屋根面対角線方向からわずかにずれた場合の可視化風洞実験を行った。その結果、屋根面上の円錐渦は、淀み点の存在する側に常時存在することを確認した。次に、屋根面および壁面に計96点の測定孔を設けた模型を用いて、各測定孔に作用する風圧を全点同時測定を行った。得られた結果についてPOD解析(Proper Orthogonal Decomposition)を行い、模型に加わる風圧力の組織的な構造を調べた。その結果、屋根面が水平な場合、壁面と屋根面について、それぞれ逆対称となるモードが約65%の寄与率を示した。このモードは、壁面と屋根面で符号が逆になっている。この結果を、前述の可視化実験結果と合わせて考慮すると、一方の壁面に淀み点が形成されると、それと同じ側に円錐渦が形成される。その結果他方の屋根面風上側稜線から剥離した流れが、円錐渦に吸い込まれることにより流速が増し、円錐渦が形成されていない側の屋根面負圧が大きくなる。このように、屋根面上に形成される円錐渦にスイッチングと壁面上に形成される淀み点の位置が密接に関係していることを明らかにした。今後は、淀み点の位置の変化が円錐渦のスイッチングを引き起こしているのか、あるいはその逆かなどについて研究を進めていく予定である。
セチルマンノシド修飾リポソームのワクチン化研究

これまでの検討から,セチルマンノシドにより表面修飾したリポソームがアジュバント効果を有し,ウシ血清アルブミン(BSA)を封入してラット皮下に投与すると抗BSA抗体が産生されること,さらに水素添加卵黄ホスファチジルコリンを基剤とする膜流動性が低く,マンノース修飾率が30%,粒子径が200nmのリポソームを用いた際に最も高い抗体産生能が示されること.さらに,この強力なアジュバント活性は,リポソーム化による抗原の抗原提示細胞への効率良い導入だけでなく,リポソーム自体によって引き起こされる補体活性化によっても亢進されている可能性が示唆されてた.本年度の検討から,セチルマンノシド修飾リポソームは強力な補体活性化能を持ち,この補体系との相互作用の結果,肝マクロファージに効率よく取り込まれることが明らかとなった.さらに,全血インダクション法を用いてリポソーム刺激による種々のサイトカインの放出について検討したところ,セチルマンノシド修飾リポソームはヒト血液細胞を刺激し,多くのサイトカインを産生しうることが明らかとなった.この結果から,リポソームが抗原を抗原提示細胞に効率よく取り込ませるだけでなく,サイトカイン産生をも同時に誘導し,免疫系全体を活性化してアジュバント効果を亢進している可能性が示唆された.これまでの検討から,セチルマンノシドにより表面修飾したリポソームがアジュバント効果を有し,ウシ血清アルブミン(BSA)を封入してラット皮下に投与すると抗BSA抗体が産生されること,さらに水素添加卵黄ホスファチジルコリンを基剤とする膜流動性が低く,マンノース修飾率が30%,粒子径が200nmのリポソームを用いた際に最も高い抗体産生能が示されること.さらに,この強力なアジュバント活性は,リポソーム化による抗原の抗原提示細胞への効率良い導入だけでなく,リポソーム自体によって引き起こされる補体活性化によっても亢進されている可能性が示唆されてた.本年度の検討から,セチルマンノシド修飾リポソームは強力な補体活性化能を持ち,この補体系との相互作用の結果,肝マクロファージに効率よく取り込まれることが明らかとなった.さらに,全血インダクション法を用いてリポソーム刺激による種々のサイトカインの放出について検討したところ,セチルマンノシド修飾リポソームはヒト血液細胞を刺激し,多くのサイトカインを産生しうることが明らかとなった.この結果から,リポソームが抗原を抗原提示細胞に効率よく取り込ませるだけでなく,サイトカイン産生をも同時に誘導し,免疫系全体を活性化してアジュバント効果を亢進している可能性が示唆された.セチルマンノシドにより表面修飾したリポソームがアジュバント効果を有し,BSAを封入しラットに皮下投与すると抗BSA抗体を産生することは前年度までの研究で明らかにしている。今年度においては,この効果発現における最適条件を探索するために,リポソーム膜の流動性,粒子径,およびマンノース修飾率を変化させ,皮下投与2週間後の抗体産生量を測定した。その結果水素添加ホスファチジルコリンを基剤とする膜流動性が低く,マンノース修飾率が30%,粒子径は200nmのリポソームが検討した中では最も高い抗体産生量を示すことが明らかとなった。この産生量はポジティブコントロールとして用いたFCA(フロイントの完全アジュバント)を凌ぐものであった。FCAは実験動物を免疫感作するために頻繁に用いられる極めて強力なアジュバントであるが,その強い毒性のため人体には適用されていない。人体に適用可能なアジュバントとしてはアルミニウム塩からなるAlumがあるがその効果はFCAに比較して格段に低い。セチルマンノシド修飾リポソームは重大な毒性は想定されないため,本研究で得られた知見はヒトに適用可能なより効果的なワクチンの開発の可能性を示唆するものである。セチルマンノシドにより表面修飾したリポソームがアジュバント効果を有し,ウシ血清アルブミン(BSA)を封入してラット皮下に投与すると抗BSA抗体が産生されること,さらに水素添加卵黄ホスファチジルコリンを基剤とする膜流動性が低く,マンノース修飾率が30%,粒子径が200nmのリポソームを用いた際に最も高い抗体産生能が示されることがこれまでの検討から明らかになっている.そこで本年度は,リポソーム化抗原の体内および細胞内動態を正確に把握する事を目的として検討を行った.その結果,セチルマンノシド修飾リポソームは強力な補体活性化能を持ち,この補体系との相互作用の結果,肝マクロファージに取り込まれることが明らかとなった.補体系の活性化はC3aやC5aなどの低分子ペプチドを産生し,白血球の遊走などの免疫賦活作用を有する事が知られている.さらに,以前の我々の研究から,同リポソームは200nm以下の粒子径の時補体活性化能をほとんど示さないことが既に明らとなっており,これらの結果から,先に観察されたセチルマンノシド修飾リポソームによる強力なアジュバント活性は,リポソーム化による抗原の抗原提示細胞への効率良い導入だけでなく,リポソーム自体によって引き起こされる補体活性化によってもまた亢進されている可能性が強く示唆された.

一般に補体活性化は免疫賦活作用と同時にアナフィラキシーなどのアレルギー様副作用の原因となることも報告されており,本リポソームを安全なアジュバントとしてヒトに適用する為には,補体系との相互作用に関してさらなる検討と情報の蓄積が不可欠であることが示された.これまでの検討から,セチルマンノシドにより表面修飾したリポソームがアジュバント効果を有し、ウシ血清アルブミン(BSA)を封入してラット皮下に投与すると抗BSA抗体が産生されること,さらに水素添加卵黄ホスファチジルコリンを基剤とする膜流動性が低く,マンノース修飾率が30%,粒子径が200nmのリポソームを用いた際に最も高い抗体産生能が示されること.さらに,この強力なアジュバント活性は,リポソーム化による抗原の抗原提示細胞への効率良い導入だけでなく,リポソーム自体によって引き起こされる補体活性化によっても亢進されている可能性が示唆されてた.本年度の検討から,セチルマンノシド修飾リポソームは強力な補体活性化能を持ち,この補体系との相互作用の結果,肝マクロファージに効率よく取り込まれることが明らかとなった.さらに,全血インダクション法を用いてリポソーム刺激による種々のサイトカインの放出について検討したところ,セチルマンノシド修飾リポソームはヒト血液細胞を刺激し,多くのサイトカインを産生しうることが明らかとなった.この結果から,リポソームが抗原を抗原提示細胞に効率よく取り込ませるだけでなく,サイトカイン産生をも同時に誘導し,免疫系全体を活性化してアジュバント効果を亢進している可能性が示唆された.
脂肪組織と骨格筋を制御する膜蛋白同定とメタボリック症候群における病態生理学的意義

メタボリック症候群では脂肪組織量と骨格筋量の不均衡(肥満サルコペニア)が生じている。肥満サルコペニアは,全身のインスリン抵抗性や代謝異常を引き起こす。肥満サルコペニアを改善することはメタボリック症候群を基盤とした2型糖尿病をはじめとした様々な疾患の治療や発症抑制に効果があり,国民の健康維持,増進に有用であると考えられる。我々は、肥満サルコペニアによる全身のインスリン抵抗性発症に関与している可能性がある新規蛋白としてTmem97 (Transmembrane protein 97)を同定した。今後、Tmem97のインスリン抵抗性発症機序の詳細について検討していく。1.肥満マウス、培養脂肪細胞におけるTmem97の発現調節食事性肥満モデルの高脂肪食マウスと遺伝的肥満モデルのob/obマウスの脂肪組織と骨格筋におけるTmem97mRNAの発現を検討した。Tmem97の発現は肥満マウスの脂肪組織と骨格筋で有意に上昇していた。また、3T3-L1前駆脂肪細胞が成熟脂肪細胞へ分化する過程でTmem97の発現は徐々に低下していた。2. Tmem97の脂肪細胞、骨格筋細胞における機能解析Tmem97の過剰発現は、3T3-L1細胞の脂肪細胞への分化を抑制し、C2C12細胞の筋細胞への分化を促進した。メタボリック症候群においては体内に脂肪組織が過剰な蓄積、骨格筋量の絶対的、または相対的減少により、脂肪組織量と骨格筋量の不均衡(肥満サルコペニア)が生じ、全身のインスリン抵抗性を引き起こす一因となっている。脂肪細胞と筋細胞の機能を同時に制御する新規蛋白を探索するため、レンチウイルスshRNAライブラリーを用いたスクリーニングを行い、膜蛋白Transmembrane protein 97 (Tmem97)を同定した。Tmem97は、脂肪細胞の分化を抑制し、筋細胞の分化を促進する。全身性Tmem97欠損マウスにおいては、高脂肪食下で野生型マウスと比較し、インスリン抵抗性の改善を認めた。また、脂肪細胞と骨格筋におけるインスリン感受性に対する影響を検討するため、Ap2プロモーターを用いて脂肪細胞特異的Tmem97トランスジェニックマウスを、HSAプロモーターを用いて骨格筋特異的Tmem97トランスジェニックマウスを作成した。これらのマウスに高脂肪食負荷を行うと、野生型マウスと比較し、インスリン抵抗性が悪化した。以上の結果から、Tmem97は、生体内において脂肪細胞と骨格筋で、インスリン感受性の調節に関与している可能性があると考えられる。現在、Tmem97がインスリン抵抗性を誘導する分子機構について検討中である。Tmem97の機能解析を通して、メタボリック症候群の新規治療応用の開発を目標にしている。メタボリックシンドロームでは内臓脂肪組織の過剰な蓄積,相対的かつ絶対的な骨格筋量の減少により脂肪組織量と骨格筋量の不均衡(肥満サルコペニア)が生じている。肥満サルコペニアでは脂肪組織の線維化に伴う機能異常,骨格筋の機能低下が起こっており,全身のインスリン抵抗性やさまざまな代謝異常を引き起こす。肥満サルコペニアを改善することはメタボリックシンドロームを基盤とした糖尿病治療や糖尿病発症抑制に効果があり,国民の健康維持,増進に有用であると考えられる。そのためには,肥満サルコペニアの発症に関わる遺伝子群や代謝経路を解明する必要があるが,その大部分は明らかになっていない。本研究はメタボリックシンドロームの新たな側面から新規治療薬開発のための創薬ターゲットを探索することを目的とする。脂肪細胞の分化を抑制し筋細胞分化を促進する因子としてTmem97 (Transmembrane protein 97)を同定した。Tmem97は,全身の臓器に発現し,細胞内では小胞体膜に存在する。機能的には肝臓でのコレステロール輸送に関わると報告されている。しかしながら,現在まで糖尿病,メタボリック症候群に関連するとの報告は皆無である。我々が行った上記の結果より, Tmem97は生体内で脂肪組織と骨格筋でインスリン抵抗性を誘導する。Tmem97は,メタボリック症候群において脂肪組織と骨格筋で全身のインスリン抵抗性発症に関与している可能性がある。岡山大学の動物実験施設の耐震工事のため、動物実験が遅れている。糖尿病代謝学期間内に研究計画を遂行できるよう、善処する。培養細胞の発育不良、ウイルス液の供給不足による。上記課題は、解決済みであるので、今後は順調に進むものと思われる。
リンゴ新奇斑点状障害の発生要因はいずれの環境要因か？機構解明と簡易防除法の開発

弘前大学藤崎農場で育成した新奇斑点状生理障害の発生するタイプ2の赤果肉リンゴ品種'紅の夢'を対象に、簡易発生防止法の確立に向け実験を行った。今年度も昨年度に引き続きは秋季の気象条件が比較的低温で推移したためか、斑点状障害の発生が全体的にかなり少なく、生産環境としては好条件であったが、実験環境としてはかなり厳しいものがあった。昨年度から行ってきた、1重袋による有袋栽培に比べさらなる労力の削減を図るための熱ストレス耐性を付与する資材の散布では、昨年度は6月処理で無処理に比べて有意に斑点状障害の発生を抑制する効果が見られたが、今年度は処理時期、処理回数にかかわらず、斑点障害の発生を軽減する効果は見られなかった。また、熱ストレス耐性を付与する資材から、有効成分のみを抽出し、散布する実験も行ったが、こちらも、対照区に比べて斑点状障害の発生を抑制する効果は見られなかった。また、いずれの処理も、果実重、硬度、糖度、酸度、果皮色、果肉色などに変化を及ぼさなかった。このように、熱ストレス耐性を付与する資材の散布の効果は使用年の気象状況の影響を受け一定しないことから、障害多発年に再度効果の検証を行う必要があるものと考えられた。一方で、障害発生部位の組織学的研究では障害発生と通道組織の乾燥ストレスの間に何らかの関係のあることが示唆された。本研究計画終了後も、この方面での研究を進め、障害発生メカニズムから発生を防止する実用技術の開発を進める予定である。新奇斑点状生理障害の発生する弘前大学藤崎農場で育成した赤肉リンゴ品種`紅の夢'を対象に,簡易発生防止法を開発する目的で以下の実験を行った.申請者の期間途中での弘前大学から静岡大学への転出に伴い,実験計画の変更を余儀なくされたが,当初の目的に即し,適切な修正を加えた.無袋栽培果実には著しい斑点性障害が発生したものの,光非透過2重袋の利用により,予備的実験の結果と同様に斑点性障害の発生を完全に抑えることが可能であった.また,今回新たに,除袋時の手間が半分以下に軽減される光非透過1重袋を使用し,障害発生の有無を調査したところ,本袋を使用しても斑点性障害の発生を完全に抑えることが可能であった.また,1重袋の利用に伴い除袋の作業を1回で行っても,日焼け等,他に問題となる事項は発生しなかった.また,果皮,果肉の着色も光非透過2重袋を用いた場合,袋かけを行わない無袋栽培の場合と同様であった.このように,`紅の夢'に発生する斑点性障害は強光によって発生しているものと考えられ,光非透過1重袋を利用することで労働力を大幅に削減しつつ,障害発生を防止することが可能であることが明らかとなった.一方,袋の有無及び種類と障害発生との関係を,水ポテンシャル測定装置を利用して水分ストレスの面から明らかにしようと試みたが,処理に伴う明確な差異は明らかにならず,さらなる継続した実験が必要であることが明らかとなった.年度途中で弘前大から静岡大への異動があったため弘前大学藤崎農場で育成した新奇斑点状生理障害の発生するタイプ2の赤果肉リンゴ品種'紅の夢'を対象に、簡易発生防止法の確立に向け昨年度に引き続き主として2つの実験を行った。まず、今年度は秋季の気象条件が比較的低温で推移したためか、斑点状障害の発生が全体的に少なかった。そのため、これまでの斑点状障害の発生程度での5段階評価を改め、1果当たりの斑点の数で評価を行った。昨年に引き続き行った光非透過1重袋を使った除袋の労力半減を狙った実験では、慣行の2重袋同様、果実にほとんど斑点状障害は発生しなかった。また、除袋時に日焼け等の発生も確認できなかった。果実重、果肉硬度は、無処理区、2重袋区と差異はなく、糖度および酸度は対照区に比べやや低下するものの、2重袋区とは差異は見られなかった。一方、果肉着色は対照区、2重袋区に比べ向上しなかったものの、果皮着色は対照区に比べ向上した。これらのことから、判定上障害の発生抑制を目的とした1重袋の利用は実用技術として2重袋同様、利用可能であることが示された。また、さらなる労力の削減を図るために行った熱ストレス耐性を付与する資材の散布では、6月処理で無処理に比べて有意に斑点状障害の発生を抑制する効果が見られた。また、果実重、硬度、糖度、酸度、果皮色、果肉色などには対照区と大きな差異は見られなかった。このように、斑点性障害の発生の抑制の可能性が示されるとともに、本処理は通常の薬剤散布と同様の立ち木全面散布で行えるため、有袋栽培に比べ大幅な労力削減になるが、効果の検証のためには再度、障害多発年における効果の検証が必要であると考えられた。前任地の弘前大学に私の後任の先生が着任され、協力して研究を行える体制が組めたことから、昨年に引き続き光非透過1重袋を使った省力化処理の実験を行い、2重袋と同様の効果があることを明らかにした。また、熱ストレス耐性を付与する資材の散布を行い、効果が得られる可能性が示唆された。これらの結果から、初年度の私の異動に伴う研究の遅れを取り戻しつつある。弘前大学藤崎農場で育成した新奇斑点状生理障害の発生するタイプ2の赤果肉リンゴ品種'紅の夢

'を対象に、簡易発生防止法の確立に向け実験を行った。今年度も昨年度に引き続きは秋季の気象条件が比較的低温で推移したためか、斑点状障害の発生が全体的にかなり少なく、生産環境としては好条件であったが、実験環境としてはかなり厳しいものがあった。昨年度から行ってきた、1重袋による有袋栽培に比べさらなる労力の削減を図るための熱ストレス耐性を付与する資材の散布では、昨年度は6月処理で無処理に比べて有意に斑点状障害の発生を抑制する効果が見られたが、今年度は処理時期、処理回数にかかわらず、斑点障害の発生を軽減する効果は見られなかった。また、熱ストレス耐性を付与する資材から、有効成分のみを抽出し、散布する実験も行ったが、こちらも、対照区に比べて斑点状障害の発生を抑制する効果は見られなかった。また、いずれの処理も、果実重、硬度、糖度、酸度、果皮色、果肉色などに変化を及ぼさなかった。このように、熱ストレス耐性を付与する資材の散布の効果は使用年の気象状況の影響を受け一定しないことから、障害多発年に再度効果の検証を行う必要があるものと考えられた。一方で、障害発生部位の組織学的研究では障害発生と通道組織の乾燥ストレスの間に何らかの関係のあることが示唆された。本研究計画終了後も、この方面での研究を進め、障害発生メカニズムから発生を防止する実用技術の開発を進める予定である。一重袋の利用により,労働力の大幅な軽減が可能になったがさらなる削減を図るため,熱ストレス耐性を付与する資材を散布して障害発生の軽減および労働力の削減につながるか否かを調査する.熱ストレス耐性を付与する資材の散布効果を再度確認する。また、発生のメカニズムの解明に向けて斑点状障害の形成過程について、有袋果、無袋果、親品種である紅玉や赤色親系統Iとの比較試験を、障害の発展ステージごとの組織切片を作成して行い、可能であれば細胞壁成分の差異の調査も行う。異動のため所属先に変更があり、当初の予定に変更が生じたため。気象条件により、本研究の対象となっている生理障害の斑点状障害の発生が極めて少なかったため、当初予定していた分析の実施が行えず、次年度に行う予定となったため。また、論文を投稿しアクセプトされたもののの、論文掲載料等の支出が年度中になく、次年度に請求される見通しであるため。来年度、計画的な利用を図る。
生活習慣病発症におけるリポタンパク受容体シグナル伝達系の役割に関する研究

アポリポタンパクE(アポE)は主に肝臓で合成される糖タンパク質で、体循環系ではVLDLやカイロミクロンレムナントの主要アポタンパクとしてリポタンパク代謝に重要な役割を担っている。一方、脳神経系で発現するアポEはシアル酸修飾を受け、ヘテロな分子種として脳髄液中に存在している。ヒト・野生型アポE2、E3、E4及び様々なアミノ酸置換変異体cDNAを組み込んだアデノウィルスベクターを構築し、ヒト・グリオーマ細胞にて大量発現を行った。また、このアデノウィルスをアポE-KOマウスより調製した腹腔マクロファージに感染させたところ、グリア細胞と同様にシアル酸による修飾を受けることが明らかとなった。PCRを用いたアポEのアミノ酸置換変異体の解析から、主要なシアル酸修飾はSer290に付加するムチン型糖鎖への結合であることが示唆された。アポEをリガンドとするリポタンパク受容体はLDLR、VLDLR、ApoER2及びLRP1などが知られている。この中でもVLDLR及びApoER2は神経細胞の移動及び配置決定を制御する分子であるリーリンの受容体としても機能している。中枢神経系のリポタンパク代謝におけるこれら受容体の機能を解析するために、NPC1マウスとのダブルノックアウト作製した。VLDLRとNPC1の両方を欠損した場合、著しい小脳の形成不全と神経細胞の移動及び層構造形成障害が観察された。すなわち、VLDLR・NPCI DKOマウスにおいて観察された著しい小脳の形成不全と神経細胞の移動及び層構造形成障害は、このマウスで機能している(欠損していない)他の受容体、LDLR又はApoER2の機能が減弱されているためであると考えられた。とくに、神経細胞の移動及び層構造形成障害が観察されたことはApoER2への機能障害が強く示唆された。一方、アポEはマクロファージや脳神経系でも合成されるが、これまでの報告では肝臓で合成されたアポEとは性質の異なることが示されている。特に、脳神経系で発現するアポEはシアル酸修飾を受け、ヘテロな分子種として脳髄液中に存在していることが明らかにされている。そこで我々はこのシアル酸修飾に注目し、この修飾の有無による生理的機能の違いを解析した。まず、in vitroにおいてシアル酸修飾アポEの大量発現系を確立し、これを精製した。得られたApoEは脳脊髄液中のものと同様にシアル酸による修飾を受けていた。また、興味深いことに、肝臓で合成されるApoEとは異なり複数の分子種として分泌されることが明らかとなった。複数の分子種として観察されるApoEがノイラミニダーゼ処理によって単一バンドとして観察されることから、シアル酸修飾の違いによって多様性が生み出されていることが示された。ApoEの様々な部位に対するモノクローナル抗体を用いたイムノブロティングでは、C末端付近にシアル酸が結合している可能性が強く示唆された。また、部位特異的なノイラミニダーゼを用いた糖鎖構造の解析から、ApoEに付加する糖鎖構造はNeuAc α2→3Galβ1→3((NeuAc α2→8)n NeuAc α2→6)GalNAc α1→Ser/Thrであることが推定された。アルツハイマー病患者と健常者の脳脊髄液中におけるアポE糖鎖修飾について解析したが、両者に顕著な差は認められなかった。

アポリポタンパクE(アポE)は主に肝臓で合成される糖タンパク質で、体循環系ではVLDLやカイロミクロンレムナントの主要アポタンパクとしてリポタンパク代謝に重要な役割を担っている。一方、アポEはマクロファージや脳神経系でも合成されるが、これまでの報告では肝臓で合成されたアポEとは性質の異なることが示されている。特に、脳神経系で発現するアポEはシアル酸修飾を受け、ヘテロな分子種として脳髄液中に存在していることが明らかにされている。ヒト・野生型アポE2、E3、E4及び様々なアミノ酸置換変異体cDNAを組み込んだアデノウィルスベクターを構築し、ヒト・グリオーマ細胞にて大量発現を行った。また、このアデノウィルスをアポE-KOマウスより調製した腹腔マクロファージに感染させ、アポEを発現させたところ、グリア細胞と同様にシアル酸による修飾を受けることが明らかとなった。これまでの結果に基づいて、PCRによる突然変異導入によりC末端に存在する4箇所のSer/Thr残基をAlaに置換した。アポE・Ser 296 Alaでは全ての分子種がシアル酸結合型の分子量ヘシフトし、一方、ApoE・Ser/Thr 289/290 Ala/Alaではシアリダーゼ処理したアポEと同一分子量にシフトした。また、アポE・Ser 263 Alaでは野生型と同様であった。これらの結果は、アポEに見られる主要なシアル酸修飾はSer 290に付加するムチン型糖鎖への結合であることが示唆された。アポEのシアル酸修飾の意義を解析する目的で、シアル酸修飾アポE及び未修飾アポEのDMPCリポソームに対する結合能を解析した。さらに、リポタンパク受容体(LDL受容体、VLDL受容体、ApoER2受容体)を発現させたCHO細胞を用いて標識β-VLDLの取り込みのシアル酸修飾アポE・DMPCリポソーム複合体による競合阻害活性から、リポタンパク受容体に対する親和性を解析した。しかし、いずれもシアル酸修飾を受けていないアポEとの間に差は認められなかった。中枢神経系におけるコレステロールはアストロサイトからアポE・コレステロール複合体として脳髄液中に分泌され、アポEをリガンドとして認識する受容体を介して神経細胞に取り込まれると考えられている。アポEをリガンドとするリポタンパク受容体はLDLR、VLDLR、ApoER2及びLRP1などが知られている。この中でもVLDLR及びApoER2は中枢神経系の発達に重要な役割を果たしており、これら受容体を共に欠損するダブルノックアウトマウスではリーラーマウスと呼ばれる神経変異マウスに酷似した表現型を示す。すなわち、脳神経系においてVLDLRとApoER2は神経細胞の移動及び配置決定を制御する分子であるリーリンの受容体としても機能していることが明らかとなっている。我々は中枢神経系のリポタンパク代謝におけるこれら受容体の機能を解析するために、組職へのコレステロール及びスフィンゴミエリンの蓄積と神経細障害を呈するNPC1(Niemann-Pick Type C1)マウスとのダブルノックアウト作製した,VLDLRとNPC1の両方を欠損した場合、著しい小脳の形成不全と神経細胞の移動及び層構造形成障害が観察された。