アペリンは、1998年に我々がオーファン受容体APJに対する内因性リガンドとして発見した36個のアミノ酸からなる生理活性ペプチドである。アペリンは血管内皮などから分泌され、内皮由来の一酸化窒素(NO)を放出して血圧を降下する。また、アペリンは既知の生体物質の中で最も強力な心筋収縮作用をもち、心不全などの病態生理において重要な役割を担うことが示唆されている。我々は、アペリンが脂肪細胞の産生する新しいアディポサイトカインであることを明らかにし、アペリンが肥満、高血圧症、動脈硬化などの病態生理に重要な役割をもつことを示唆している.本研究では、アペリンの脂肪細胞における生理的役割を検討するため、各種ラットモデルにおけるアペリンの血圧降下作用とマウス脂肪細胞および3T3-L1脂肪細胞におけるアペリンの遺伝子発現とその制御に関する研究を行った。我々は、アペリンが脂肪組織の豊富なラットに対しては強力に血圧を降下させ、脂肪組織の少ないラットに対しては弱い血圧降下作用を示すことを示した。さらに、マウス分離脂肪細胞においてアペリンおよびアペリン受容体の両方のmRNAが発現していることから、アペリンがオートクリンあるいはパラクリン機構を介して作用する可能性を示唆した。また、我々はマウス3T3-L1細胞の脂肪細胞への分化の過程でアペリンmRNAの発現が増加することを見いだした。分化後の3T3-L1細胞におけるアペリンの発現はインスリンにより増加し、デキサメタゾンにより抑制された。また、インスリンによる発現増加はデキサメタゾン添加によって抑制され、デキサメタゾンによる抑制はインスリン添加によって回復した(1)。これらの結果は、脂肪細胞からのアペリン分泌が低インスリンおよび高グルココルチコイド濃度の条件下で低下することを示唆した。一方、脂肪細胞はアンジオテンシンを産生し、グルココルチコイドはそのアンジオテンシン産生を促進することが知られている。さらに、アペリン欠損マウスではコントロールと比較してアンジオテンシンによる血圧上昇作用が増強される。正常血圧の肥満患者における血中アペリン濃度が、非肥満患者と比較して2倍ほど上昇していることなどから、アペリンが肥満において血圧を正常に保つために抗アンジオテンシン作用物質として重要な役割を担っている可能性が指摘される。しかし、ストレスなどが原因で起る高グルココルチコイド濃度の条件下では、血圧降下作用のあるアペリンの産生が抑制され、血圧上昇作用のあるアンジオテンシンの産生が促進されることが予想される。そこで、肥満高血圧患者においてはストレスなどが原因で起ったグルココルチコイド濃度の上昇によるアペリン分泌機能の破綻が高血圧症の一因となっている可能性が示唆される。
1 0 0 0 脂肪細胞の分化成熟におけるプロスタグランジンE2の役割
脂肪細胞は、外部から多くの刺激により分化・成熟あるいは増殖状態へと移行しうることが明らかとなってきている。プロスタグランジン(PG)は、古くから脂肪細胞分化に影響することが知られていたが、インビボでの脂肪細胞に対するPG作用の意義については不明であった。研究代表者は、3T3-L1細胞を用いて、PGE2がEP4受容体を介して脂肪細胞の分化を抑制することを見出した。本研究の目的はインビボでの脂肪細胞分化・成熟におけるPGE2-EP4シグナリングの意義を明らかにすることである。(1)マウス胎児線維芽(MEF)細胞を用いた解析野生型MEFから脂肪細胞への分化誘導時において、PG産生阻害剤・インドメタシンを処理すると分化指標が亢進し、さらにPGE2を添加すると分化指標は低下した。EP4欠損、FP欠損、IP欠損のMEFを脂肪細胞への分化誘導を行い比較したところ、FP欠損、IP欠損ではインドメタシン感受性を示したが、EP4欠損では元々分化指標が亢進しており、インドメタシン感受性を示さなかった。野生型のMEF培養上清には10-9M程度のPGE2が検出され、これはインドメタシンで低下した。以上の結果から、内因性に産生されたPGE2はEP4受容体に作用して脂肪細胞分化に対して抑制的に働いていることが判った。(2)EP4受容体欠損マウスの脂肪細胞の解析野生型・EP4欠損マウスの白色脂肪組織(WAT)を調べたところ、4週齢の時点では精巣周囲WATに著明な差を認めないが、6週齢の時点ではEP4欠損マウスのWATは、野生型に比べて、質量、細胞径、PPARγ2発現レベルが有意に亢進していた。従って、PGE2-EP4シグナルは、インビボの脂肪細胞分化・成熟に対しても抑制的に働く可能性が考えられる。
1 0 0 0 世代間利害調整の政治学
本研究は、日本及び国際比較において、世代間の利害対立をいかに調整できるかという問題を政治学的にアプローチしてきた。その中でも年金制度をめぐる世代間対立をどのように解消できるかを探るべく、多角的に今日の日本の年金制度が直面している問題を探ってきた。特に本年度は、平成12年度から平成16年まで5年間の研究期間の集大成に当たる年であり、かつ本年度(平成16年度)には参議院選挙の前後に全国世論調査を実施したうえで、本年度の後半は5年間の成果をまとめるべく、『年金改革の政治経済学』を執筆し、年度内の刊行が可能になった。まず、年金改革問題が平成16年7月の参議院議員選挙の争点になっていたため、総選挙の前後にパネル調査として全国世論調査を実施した(選挙前の調査費用は本研究班が負担し、早稲田大学21世紀COE「開かれた政治経済制度の構築」が選挙後の調査実施に協力をした)。この全国世論調査の回答者は、平成16年11月の衆議院議員総選挙の前後に実施した全国世論調査の回答者と同一であり、パネル調査として実施した。本年度に、各自がそれぞれ本研究テーマに関連して研究成果の発表を、研究会等で行っているが、刊行されたものは、飯尾潤と田中愛治(共著)の論文がある(研究発表の欄、参照)。本年度は過去5年間の研究成果のまとめをする年であったので、本年度の後半は研究成果の公表のために、各メンバーが分担して報告書となる著作をまとめた。その成果は、北岡伸一・田中愛治編『年金改革の政治経済学』東洋経済新報社より、本年度末に刊行される予定である(平成17年3月31日刊行予定)。その中で、加藤は年金制度を支える財源としての消費税の導入の時期によって、各国の財政状況が規定されていることを示し、田辺は財政投融資の年金制度の財源としての意味を分析し、田中は国民が年金制度改革をどのように見ていたのかを分析し、飯尾は政治的指導者(衆議院議員)がどのように年金問題を見ているのかを分析した。
1 0 0 0 堆朱カメラの比較研究
本年度は、主研究対象である堆朱カメラについては、レンズの光学測定および湿板写真による撮影実験を中心とした。また本研究が属する特定領域研究「江戸のモノづくり」の合同調査に参加して行った佐賀藩および武雄鍋島家の史料調査、トヨタコレクション写真関連資料調査、三重県松阪の竹川家史料調査・津の萱原コレクション調査、そして信州松代の佐久間象山関係史料調査や上田市での大野木家史料調査などは、同時期の初期写真関連史料として、堆朱カメラの歴史考証を行う上で貴重な情報が収集できたと考えている。さらに関連史料に含まれるカメラのうち、佐賀藩の湿板カメラや島霞谷所用カメラなどについては堆朱カメラと比較するため同様な光学測定を行うこともできた。このような本年度の調査研究の実施内容は以下のとおりである。○平成15年6月2日 日本カメラ博物館 「日本カメラ創製期」展において堆朱カメラ3台および関連カメラ機材の調査。○平成15年6月3日〜4日 佐賀県立図書館・鍋島報效会徴古館 旧鍋島藩資料の湿板カメラ3台についての調査および報道発表。○平成15年7月29日〜31日 佐賀県立博物館・佐賀県立図書館 金武良哲資料、鍋島文庫、武雄鍋島家資料の調査および調査結果の報道発表。○平成15年8月11日〜12日 東京文化財研究所 トヨタコレクションの写真関連資料調査。○平成15年9月8日 東京文化財研究所・日本大学芸術学部 佐賀藩湿板カメラのX線撮影および光学測定。○平成15年9月17日・19日 日本大学芸術学部 堆朱カメラ2台(福井市立郷土歴史博物館蔵・石黒敬章氏蔵)のレンズの光学測定、湿板写真実験。○平成15年10月30日〜11月2日 松阪大学ほか 「江戸のモノづくり」松阪大学シンポジウム「江戸時代伊勢地域における科学技術」および津市・萱原コレクションの写真関連資料調査○平成15年11月25日〜26日 東京文化財研究所 トヨタコレクションの写真関連資料調査。○平成15年11月29日 日本大学芸術学部 島霞谷所用レンズ(松戸市戸定歴史館蔵)の光学性能の測定。○平成16年2月21〜23日 長野市立博物館・長野市真田宝物館・上田市史編纂室 佐久間象山関係史料および上田藩士大野木左門写真関連史料調査。○平成16年3月17日〜18日 日本大学芸術学部 堆主カメラによる湿板写真撮影実験・調査のまとめ。
1 0 0 0 OA 「シュメール文字文明」の成立と展開
1 0 0 0 日本における『四書集注』の周辺
中国近世期の宋代に朱子によって集大成された朱子学(性理学)はその後の思想界に大きな影響を与えた。科挙の基本教学になったことの為に、単に学術思想界ばかりではなく、広く中国の指導者階層の思考様式を方向づけることになった。李氏朝鮮朝では朱子学一尊体制のもとに科挙制度を採用したので中国以上に朱子学が信奉された。日本では科挙制度は実施されなかったものの、性善説を基本とする社会哲学として熱心に読まれた。近世期以降の東アジア漢字文化圏で大きな影響力を持った朱子学を学ぶ際に基本教典として学習されたのが『四書集注』である。朱子が『四書集注』の構想を持つのは四十代の事であるが陸象山との論争を経て『大学章句』『中庸章句』の序文を書き上げてひとまずの完成を見る。しかし、『四書集注』が刊行されて広く普及するのは朱子の没後である。元代にも『四書集注』の末疏が出版されたが、科挙制度が本格的に実施された明代以降にこそ受験用テキストとして数多く出版された。他方、臨床倫理学のテキストとして『四書集注』を読むものの中から朱子学に批判的な解釈を披瀝するものが登場する。その代表者が王陽明である。日本においては江戸時代初期に朱子学が本格的に学ばれるが中国輸入本朝鮮渡り本だけでは読者の需要に応えることができないために、木版印刷の波に乗って『四書集注』が刊行された。特に江戸時代後半には雄藩のみならず地方の小藩が『四書集注』を刊行している。読書する人が武士階層以外に大量に誕生して読者人口が増えたことが出版を促した要因である。中国・台湾・日本における『四書集注』の書誌・研究史をほぼ掌握できたことは大きな収穫であった。何故にこれほどまでに印刷され読まれたのか。文教政策という視点だけではなく、『四書集注』そのものの内容を解析することにより、『四書集注』を促したもものを明らかにした。ロングセラーを可能にした要因は『四書集注』の世界が、性善説を人間観の基本にした自力主義・自力救済論・自己実現論であること、それを基軸にして、人と共に幸福に暮らせる社会を建設することを目指した社会哲学であったことが、読者を魅了したのである。江戸時代は戦乱の時代が終わり明日をいかに生きるかを真剣に問いだした。そのために朱子学が着目されたのである。武官でありながら文官を兼ねた武士階層ばかりではなく、新しい読者層となった庶民階層も応分の社会的責任を担いながら、人間らしく生きることを求めたときに、『四書集注』が熱読されたのである。
1 0 0 0 腫瘍抗原の同定と宿主免疫応答の解析
1.CHP(cholesterol hydrophobized pullulan)は、プルラン鎖に、コレステロールを配したナノパーティクルである。CHPとNY-ESO-1蛋白の複合体をDCにパルスし、健常人から得たCD8T細胞をin vitroで刺激し、特異的な反応の誘導を検討した。2回以上の刺激で特異的CD8T細胞の反応が認められた。同じ、CHP-NY-ESO-1複合体パルスDCを用いてCD4T細胞を刺激して、同様に特異的に反応が誘導されるか否かを検討した。やはり、2回以上の刺激でCD4T細胞の反応が誘導された。オーバーラップペプチドを用いて、DR1501拘束性の新しいエピトープを同定した。このように、DC細胞は、CHP-NY-ESO-1複合体を取り込んで、クラスIおよびIIのいずれのエピトープも発現することを明らかにした。2.CHP-NY-ESO-1を用いた臨床試験を開始した。臨床試験プロトコルは、ニューヨーク、ラドウィック癌研究所および岡山大学大学院医歯学総合研究科で承認された。第一目的は、安全性およびNY-ESO-1に対する免疫能の検討で、第二目的は、腫瘍の反応を観察することである。2週おきに4回投与する。他に有効な治療法がない進行癌患者を対象とする。現在、参加登録患者は4名で、その内訳は、食道癌(IV期)1名、および前立腺癌(D期)3名である。現在、評価可能患者数は3名であるが、3名ともに強い抗体産生が認められた。抗体認識エピトープの解析では、特に抗原性の強いエピトープが認められた。CD8およびCD4T細胞の反応は、比較的早くから認められた。腫瘍に対してもある程度の効果を認めた。
1 0 0 0 OA 腫瘍抗原の同定と宿主免疫応答の解析
1 0 0 0 Dlk1-Dio3インプリント制御領域の機能解析
- 著者
- 高田 修治
- 出版者
- 独立行政法人国立成育医療研究センター
- 雑誌
- 特定領域研究
- 巻号頁・発行日
- 2011
申請者は本提案によりIG-DMRの解析を中心としたPlk1-Pio3インプリンティング領域の遺伝子発現制御、DNAメチル化の確立、DNAメチル化維持の分子メカニズムを解明することにより生殖細胞の正常な分化に必須の領域であるIG-DMRの機能を同定し、将来の再生医学、再生医療への応用のための分子基盤を築いていきたいと考えている。今年度は昨年度までに同定したIG-DMR内の進化上保存された配列とIG-DMR内の特異的リピート配列に対する結合タンパク質の精製とその同定を行った。DNA配列をビーズに結合し、胎生13.5日の核タンパク質をプルダウンすることにより結合タンパク質を精製、その後DSD-PAGEと銀染色によりタンパク質を可視化、質量分析によりタンパク質を同定する手法を用いた。その結果、IG-DMR内の特異的リピート配列に結合する因子の一つとして、ピストンのメチルトランスフェラーゼの一種であるSmyd2が同定された。まだ質量分析による同定までには至っていないが、進化上保存された配列に特異的に結合するタンパク質も銀染色により確認できている。また、今までにこのリピートに結合する因子の候補として酵母One hybrid法でZbtb22を同定している。Zbtb22ノックアウトマウスの作製と掛け合わせを行ったが、Zbtb22ノックアウトマウスは妊性のある正常な個体であった。Zbtb22ノックアウトマウスでのDlk1とGt12の発現解析をreal-time RT-PCRにより行ったが、Zbtb22がインプリンティングの確立や維持には影響がないという結果を得た。現在メチル化解析を行っているところである。
本研究の最終目的は高精度・広範囲遠隔微細操作を実現することである。複数台のナノマニピュレータを用いたナノロボティックアセンブリシステムを構築し、ナノメカニカルシステム(NEMS)カセンサのアセンブリを実現した。平成19年度にはナノアセンブリシステムによる3次元ナノベルトカセンサの試作に成功した。具体的にはナノインクを用いたロボティックソーダリング、電気抵抗溶接、外部力アシストアセンブリ技術を提案しデバイスアセンブリに有用であることを電子顕微鏡の下で検証した。これらの新たな加工技術は既存のマイクロメカニカルシステム(MEMS)加工技術では不可能である極微細でありながら超柔軟3次元ヘリカールナノベルト(HNB)のようなナノスケール構造物を用いたデバイスアセンブリに非常に有用な技術であると判断される。本課題で提案されるこれらの要素技術により開発されたピエゾ抵抗3次元ナノベルトカセンサは広範囲(数pN〜数百nN)かつ高精度(pN〜nN)を実現した。現在取り組んでいるセンサの大量生産プロセスにより幅広い応用分野で微細マニピュレーションシステムに適用されることが可能になり、単分子バイオ操作やナノ構造物の特性分析のための高精度、広範囲マニピュレーションが期待できる。本課題の最終年度であり、これらの研究成果を世界で情報発信するため、本分野で権威の高い論文誌(6件)、国際会議(8件)、多数の国内会議などに論文を投稿するなど、実りある成果を得ることができた。また、これらの準備過程でより深く同分野の研究者らと議論することができ、今後の新たなブレークスルーとなると考えている。
研究成果報告書情動を作り出すために重要な役割を果たしている扁桃体内における情報の伝達機構については、よく解明されていない。その原因は局在する神経伝達物質とその生理学的な意義に関する情報が乏しいことによると思われる。本研究では、扁桃体に関連し、情動をつかさどる物質を解明することにより、不安神経症、パニック障害や自閉症など、認知と情動の表出にまつわる精神障害の病態生理や治療法に結びつく知見を得ることを目的とした。とくに申請者らが近年同定したNPWとNPBの受容体GPR7は扁桃体の出力系の中継核である中心核に局在している。また、オレキシン産生神経は視床下部に局在するが、扁桃体からの入力があることがわかったため、これらの機能を遺伝子操作マウスを使用して検討した。方法:(1)GPR7のノックアウト(KO)マウスをもちいて、不安や恐怖に関連する行動実験を行った。行動実験にはオープンフィールドテスト、高架式十字迷路、明暗箱、Cued and contextual fear conditioningを行った。(2)ヒトオレキシンオレキシンプロモーターをもちいて、破傷風毒素の断片を逆行性のトレーサーとしてオレキシン神経に発現させることによりオレキシン神経の入力系を明らかにした。またその生理的意義を明らかにするためにオレキシンKOマウスやオレキシン神経除去マウスを用いた解析を行った。結果:GPR7を欠損させたマウスにおいては空間記憶に問題ないものの、不安行動の亢進、文脈による恐怖条件づけに障害が見られることを見出した。従って、NPB、NPW-GPR7の系が不安の表出、恐怖という情動の生成、情動記憶の生成に重要な役割を持っていることが明らかになった。一方、オレキシン神経の電気生理学的解析および、逆行性トレースの結果、オレキシン神経に辺縁系からの入力が豊富にあることが明らかになった。さらに、オレキシン神経を欠損させたマウスにおいで情動に伴う自律神経系反応の障害があることを見出した。このことにより、オレキシンと情動-自律神経系作用との関係が明らかになった。
- 著者
- 若山 照彦
- 出版者
- 独立行政法人理化学研究所
- 雑誌
- 特定領域研究
- 巻号頁・発行日
- 2003
我々はクローン動物および体細胞由来ntES細胞を効率よく作出する方法の開発および初期化のメカニズムの解明を試みている。昨年我々はntES細胞と受精卵由来のES細胞には違いが見られないことを証明したが、19年度はさらに詳しい比較と倫理問題の解決を試みた。我々は核移植の影響を調べるために、単為発生ES細胞を用いた遺伝子発現解析法を確立し、これによってついに我々は特定の遺伝子におけるメチル化状態について、ntES細胞とES細胞の間に違いがあることを発見した。現在このntES細胞特異的なDNAメチル化状態の違いが、その後の細胞分化や応用にどのような影響を与えるのか解析中である(Hikichi, et. al., 2007,2008)。一方倫理問題の解決については2つのアプローチを試みた。体外受精に失敗した卵子は、加齢により質が低下することから廃棄されている。この廃棄卵子を用いれば健康な女性から卵子を提供してもらうという倫理問題は解決する。そこでマウスを用いたモデル実験を行った結果、体外受精に失敗した卵子でも核移植およびntES細胞の作成には問題ないことを明らかにした(Wakayama, et. al., 2007a)。この成果は多数の全国紙やテレビで紹介された。また、胚を殺さずに1割球(細胞)を取り出し、そこからES細胞を樹立する手法を開発し、生命の萌芽である胚を壊すという問題についても回避できることを明らかにした(Wakayama, et. al., 2007b)。他に核移植技術をより簡素化した手法についての研究も報告した(Kishigami, et. al., 2007;Wakayama, et. al., 2008)。
1 0 0 0 実世界情報並列計算基盤の開発
実環境で頑健に動作する情報システムを構築するために, 多岐にわたる情報科学技術の諸分野を融合する必要性が高まっている. 本研究の目的は, 実世界情報並列計算フレームワークを構築し, 異なる種類のデータを扱える新しいシステムを開発することを通じて, 汎用の計算基盤の構築と応用例を示すことである. 具体的には, 情報爆発で開発されているInTrigger上で動作するシステムを開発した. 標準の並列計算用ライブラリMPIは, クラスタには対応していても, 複数のクラスタで構成されるグリッドには必ずしも対応していない. そこで, A02支援班で開発されているグリッド用のMPIライブラリMC-MPI(Multi-cluster MPI Librarv)を用いて,グリッド上で動作するリング状にネットワークした計算ノードでパイプライン処理するシステムや, 異なる条件の計算を同時並列に行い, 結果を集約するシステムを開発した. その上で, 多数の生物学的神経モデルを同時並列に計算し, シミュレーションを行った. また, 任意の実世界情報を扱えるシステムを開発することを目的として, 運動学習支援システムを開発した. 従来ネットワークに対応していなかった運動計測データを扱うソフトウエアをサーバとクライアントに分け, クライアント側にハードウエアを接続し, サーバは任意の計算機上に配置できるように構成した. 運動学習支援システムは, 運動の特徴量をリアルタイムに学習者にフィードバックすることができる. この他, 会話支援システムなどの認知活動支援システム, マルチスケール神経モデルで構成され. 計測装置と接続可能なオープンブレインシミュレータ, 脳活動, 認知活動計測装置などを開発し, 評価実験を行った. 以上を通じ, 汎用の実世界情報並列基盤フレームワークと, それを用いたアプリケーションの開発に成功した.
1 0 0 0 ベトナムにおける版画を中心とする木版印刷文化
ベトナム木版画のなかに仏教、道教、儒教、その他とかかわる民間の生活と密接した民間版画がある。現存する民間版画としてもっとも有名なのは、ドン・ホー版画とハン・チョン版画、それに「ハン・マー版画」がある。すでに、生産されていないものに、キム・ホアン版画がある。ドンホー村ではおもに、グエン・フウ・サム、グエン・ダン・チェとチャン・ニャット・タンの三人とその家族が年画をつくっている。今日、年画が一般のあいだで利用されていないのは、現代人の考え方や思いをあらわすことができないからといえる。ハン・チョン版画の後継者は今、グエン・バン・ギエン一人しかいない。民間版画は字句による祈願、象徴による祈願、同音が吉祥をしめすものによる祈願、字句と象徴による祈願、護符、新年の宗教的絵、滑稽な絵、愛国的な絵、鑑賞用の絵、霊媒信仰の神の絵に分類される。ドンホー版画はおもにツーリスト・アート(観光用の土産物)に活路をみいだしているが、もはや、民衆のなかではいきていない。ハン・チョン版画は国立美術館で制作されており、高価で、美術愛好家によって購入されている。ハン・マー版画は霊媒信仰の神の絵が中心となっており、今日でも、民衆のなかでいきている。仏国遠東学院にはドン・ホーとハン・チョン版画が所蔵されており、どれも、1960年以前のもので、紙や絵の具の質がわるいが、版画の全盛期を彷彿させる。
1 0 0 0 複合変異マウスを用いたがん化・転移シグナルの研究
Rbヘテロ型マウスは、甲状腺C細胞において、正常アレルの欠損により、腺腫を生じる。このマウスでN-ras遺伝子を追加欠損すると、Rb欠損C細胞腺腫が悪性転換する。RbN-ras二重ヘテロ型マウスに生じたC細胞腫では、Rb正常アレル欠損に続いて、N-ras遺伝子座のLOHと悪性化が観察される。N-ras野生型Rb欠損C細胞腺腫を詳細に解析したところ、多種のDNA損傷応答因子と、セネセンスマーカーの発現を観察した。N-rasホモ型マウスから生じた腫瘍において、これらはことごとく、発現消失した。RbN-ras両欠損C細胞株に野生型N-rasを導入すると、DNA損傷、セネセンスが誘導され、ヌードマウス皮下移植腫瘍は良性組織型を示した。この細胞では、導入野生型N-Rasが等分子数活性化型(V12)の約5分の1程度活性化され、p130がヒストンメチル転移酵素と結合していた。V12導入細胞では、セネセンスは誘導されず、このような結合も見いださなかった。次に、Rb欠損時のN-Ras活性の亢進の機構を調べるために、RbN-ras両欠損マウス由来C細胞株にRbを急速導入、細胞周期変化が誘導される前にmRNAを回収、マイクロアレイ解析を行った。その結果、Rasの活性調節に直接に関わるあるファミリーがRbによる発現抑制を受けることが判明した。これらのプロモーター領域に、E2F結合配列とともに、E2Fの影響を受ける転写因子の結合配列を多数見いだし、ChIP解析、ルシフェラーゼ解析により、これらが、発見した遺伝子群の転写制御に必須であることを確認した。さらに、Rbヘテロ欠損と同時に、p16Ink4a,p19ARF,ATM,Suv39h1のいずれかをホモ型欠損する二重ノックアウトマウスコホート群を作製し、腫瘍表現型を解析した。以上により、我々は、Rb失活細胞の癌化を阻止する重要な生体防御機構を見つけた。
1 0 0 0 OA がん増殖・転移におけるバイオイメージングとターゲティング型DDS開発
1 0 0 0 齧歯類の道具使用学習を触発する好奇心の脳内機構
- 著者
- 入來 篤史 岡ノ谷 一夫 熊澤 紀子
- 出版者
- 独立行政法人理化学研究所
- 雑誌
- 特定領域研究
- 巻号頁・発行日
- 2006
「好奇心」とは、新たな経験を求める行動傾向を表出するための内発的な動機付けの要素とされ、ヒトの創造性発現の重要な基盤になっていると考えられる。本研究は、熊手状の道具使用を習得する能力があることが予備実験により確認されている、齧歯類デグー(Degu; Octodon degu)を新モデル動物として用いて、高次認知機能研究の新たな座標軸たる「好奇心」という視点に切り込み、齧歯類ではこれまで類例の無い道具使用学習が、この動物に特徴的に発現する「好奇心」に由来するとの仮説に基づいて、道具使用を触発する脳内機構を神経科学的メカニズムの解明することを目的としてきた。昨年度は、齧歯類デグーが前肢による熊手状の道具使用を習得する能力のあることを確認し、新モデル動物として確立することやその訓練過程の軌跡の定量化に成功した。さらに、デグーが道具の機能を理解していることを示唆するデータと共にまとめた論文が、本年度PLoS ONE誌に掲載されることになった。さらに、本年度はこのモデルを用いて道具使用行動習得に伴うニューロン新生の変化について組織学的に検討したところ、海馬歯状回の新生ニューロン数が道具使用訓練群で増加しているという結果が得られている。また、大脳皮質についても検討を行ったところ、他のげっ歯類ではほとんど見られない幼弱ニューロンの存在を大脳皮質前頭野で確認しており、その細胞とニューロン新生との関連性について詳細に検討を進めている。
1 0 0 0 NK細胞、NKT細胞の機能調節による感染防御機構の制御
NK細胞やNKT細胞は感染の初期防御において重要な細胞である。NK細胞やNKT細胞の感染防御機能に重要な分子を明らかにし、これらの細胞の活性を調節することで感染防御機構の制御を図ることを目的として研究を進めてきた。今年度は、NKT細胞の特異的リガンドによる活性化後の機能変化と、それを応用してNKT細胞の活性を高める手法を見出し報告した。NKT細胞は、CD1d上に提示された糖脂質をT細胞レセプターで認識し活性化する。生理的なリガンドとしてバクテリア由来のGSL-1等が知られており、またα-galactosylceramide(α-GalCer)によるNKT細胞の特異的な活性化が、腫瘍治療や感染防御に応用され始めているが、充分な成果は得られていない。我々は、特異的リガンドで活性化されたNKT細胞では、細胞表面のレセプターが一時的に消失し、その後、T細胞レセプターがNK細胞レセプターより早く再発現することを見出した。この現象はOCH刺激後に顕著で、OCH刺激後、抑制性NK細胞レセプターであるCD94/NKG2Aの発現の無いNKT細胞は、α-GalCerによる再刺激で10倍以上の量のサイトカインを産生した。また、このCD94/NKG2Aを介したNKT細胞の機能抑制はIFN-γにより増強されることを見出し、これがNKT細胞の活性化調節に重要であることを示した。この結果により、NKT細胞の活性を制御する自己に対する抑制性NK細胞レセプターが見出され、この機能調節によりNKT細胞の反応性を制御できる可能性が示された。また、1次反応と2次反応でNKT細胞のリガンドに対する反応性が異なることは、感染時期等によりNKT細胞が異なった反応をしている可能性を示しており、今後、感染時期を追って詳細にNKT細胞の反応性を解析し、感染防御機構におけるNKT細胞の真の機能を解明する必要性が示唆された。
アミロイドβペプチドは、アルツハイマー病の老人斑の主成分であり、膜貫通型の蛋白質であるβアミロイド前駆体蛋白質(β-amyloid precursor protein : APP)がβセクレターゼ、および、γセクレターゼによって切断されて生じる。著者はアミロイドβペプチドの生成を抑制すべくβセクレターゼの阻害剤の創製に着手した。βセクレターゼがアスパルチルプロテアーゼであることから、阻害剤のデザインとしては、基質遷移状態に基づいた「hydroxyethylamine型のジペプチドイソスター(HDI)」を含む化合物が有用であると考えられた。著者は、以前からペプチド性医薬品の化学合成に関する研究を行っており、昨年度「aza-version Payne転位反応」と「O, N-acyl転位反応」を鍵基本反応とするHDI含有ペプチドミメティックスの効率的合成法を確立した。今年度、本法を用いて、コンビナトリアルケミストリー的に多数のHDI含有ペプチドを合成し、強いβセクレターゼ阻害活性を有するリード化合物の創出を目指した。その中からβセクレターゼ阻害活性が数十nMの化合物(分子量約900)を発見した。なお、本阻害剤は同時にassayして比較した市販品(ペプチド研究所、分子量1,650)の約5倍の活性を有しており(分子量は約半分)、今後βセクレターゼの阻害剤の創製研究を遂行するにあたって、十分な活性を有していると考えられる。今後、これをリード化合物として、低分子化、非ペプチド化、生体内安定化、高活性化、BBBの透過性の上昇に関する研究を行い、医薬品としてのプロフィールを向上させることを考えている。このような生体内安定性やBBB透過性の上昇のための分子変換に役立つジペプチドイソスターとして、適度な疎水性を有する(E)-アルケン型ジペプチドイソスター、(Z)-フルオロアルケン型ジペプチドイソスター、及び、塩基性を有する還元型ジペプチドイソスターがあり、今年度これらの立体選択的合成法を開発した。
1 0 0 0 ポリグルタミン凝集のダイナミクスと分子シャペロンによる毒性阻止
ポリグルタミン病は、特定のタンパク質中のポリグルタミン鎖が遺伝的変異により伸長し、構造異常により凝集を起こすのにともなって、神経細胞死を引き起こす疾患である。ポリグルタミン病には原因タンパク質により異なる症状を示すが、その具体例として、ハンチントン病、脊髄小脳失調症、球脊髄性筋萎縮症などが知られている。しかしながら、なぜポリグルタミンタンパク質の凝集過程で神経細胞を障害するのか、なぜ原因タンパク質の違いによって異なる種類の神経細胞が障害を受けるのかなど、その本質は今もなお不明なままである。本研究では、ポリグルタミンのコンフォメーション異常と神経細胞毒性との関係を明らかにすることにより、ポリグルタミン病の発症メカニズムの本質解明をめざした。このため、ポリグルタミンタンパク質の細胞内における凝集過程を、蛍光ライブイメージング技術を中心として解析し、タンパク質凝集をともなう別の神経変成疾患である筋萎縮性側索硬化症の原因タンパク質、変異SOD1の凝集過程と比較した。その結果、昨年度までに、ポリグルタミンリーピートをもったハンチントン病原因蛋白質ハンチンチンの凝集状態は、ポリグルタミンのみの凝集状態と大きく異なることが示唆された。具体的には、ポリグルタミンの凝集は不可逆なのに対し、変異SOD1のそれは可逆性であった。そこで、その原因を調べるため、免疫沈降法による可溶性画分の結合タンパク質の解析を行ったところ、ポリグルタミンに結合しているタンパク質は、変異SOD1に結合しているタンパク質に比べて、種類が少ないか、あるいは、量的に少ないものと考えられた。この結合タンパク質の違いが、細胞内における凝集の可逆性に違いをもたらすのかもしれない。