hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アセチルコリンエステラーゼ薬剤感受性低下の分子機構解明とその成果利用に関する研究

有機リン及びカーバメート殺虫剤抵抗性の主要因であるアセチルコリンエステラーゼ(AChE)の薬剤感受性低下の分子機構について研究し、その原因が酵素活性中心にある重要なアミノ酸の置換によっていることを明らかにした。ハエ類ではキイロショウジョウバエで明らかにされたAceと名付けたAChE(Ace orthologous AChE, AO-AChE)のみが存在し、その構造蛋白に数個のアミノ酸置換がおきて薬剤感受性が低下する。ところが、その他の昆虫ではAO-AChEに薬剤感受性に関与する変化は見つからなかった。しかし、われわれは第2の遺伝子の関与を明らかにした。2002年にムギミドリアブラムシとハマダラカにおいて第2のAChE(Ace paralogous AChE, AP-AChE)の存在が明らかになり、われわれもコガタアカイエカのAP-AChE cDNAをクローニングし、その構造蛋白に薬剤感受性低下に関与すると考えられるアミノ酸置換を見出した。続いて、モモアカアブラムシ、ワタアブラムシ、ナミハダニ、カンザワハダニ、ツマグロヨコバイでAP-AChEの活性中心のアシルポケット、オキシアニオンホールを形成するアミノ酸置換を明らかにした。これまで見付かった6箇所のアミノ酸置換をコガタアカイエカAP-AChEcDNAにそれぞれ組み込んでバキュロウィルス-昆虫培養細胞系で発現し、その基質特異性、薬剤感受性を解析した。その結果、それぞれ1箇所のアミノ酸置換により薬剤感受性低下の様相を再現することが出来た。2種のAChEの発現様相をリアルタイムPCRによって明らかにし、AP-AChEが主に神経での機能をになっていると推定した。また、AChEの精製方をほぼ確立した。有機リン剤抵抗性の主要因であるAChEの薬剤感受性低下については、キイロショウジョウバエ、イエバエなどではアセチルコリンエステラーゼ(AChE)構造蛋白の特定位置のアミノ酸置換によって起きる構造変化が薬剤感受性低下の原因であることが明らかにされている。一方、コガタアカイエカの有機リン剤抵抗性における感受性低下AChEには構造蛋白のアミノ酸置換がなく、AChEの薬剤感受性低下が他の遺伝子に起因することが示されている。アミノ酸置換を伴わないAChE薬剤感受性低下はツマグロヨコバイ、イネドロオイムシ、ハダニでも知られており、その説明には構造遺伝子翻訳後の修飾によるというものと、第2のAChE遺伝子を想定するものの二通りが考えられる。これまで、哺乳類から昆虫において、例外(マダニ、線虫)を除き1ゲノム1AChE遺伝子であると考えられてきたが、最近になって、昆虫において第二のAChE遺伝子の存在が示唆された。そこで、昨年発表されたムギミドリアブラムシ及びハマダラカの2型AChEのタンパク質配列をもとにして,コガタアイエカで2番目となるAChE2遺伝子の完全長cDNAコード配列を新たに決定した。さらに、コガタアカイエカの有機リン剤感受性及び抵抗性系統のAChE 2 cDNAを比較し、抵抗性系統AChE2には固有の2つのアミノ酸置換が存在していることを明らかにした。そのうち一方の置換部位は活性中心にあり、リガンドとの結合に大きく影響する位置であると考えられる。これまで第1のアセチルコリンエステラーゼ(AChE1)には薬剤感受性低下に伴うアミノ酸置換などが見つかっていない昆虫種について、第2のAChE(AChE2)のcDNAクローニンを集中して行った。モモアカアブラムシAChE2ではS431Fの置換がpyrimicarb感受性低下系統で起きていることを明かにした。このセリーンは活性中心のacyl pocketを構成するもので、その部分の大きさの変化を考慮すると、ジメチルカーバメートであるpyrimicarbにのみ薬剤感受性が低下し、有機リン剤dichlorvosなどに対してはかえって感受性が増すことがよく理解できる。コガタアカイエカAChE

2ではモモアカアブラムシで見られたアミノ酸置換と相同位置においてF455Wの置換が認められており、また、ナミハダニ、カンザワハダニのAChE感受性低下系統においてもこの位置にアミノ酸置換があることが判明した。ワタアブラムシ、ツマグロヨコバイにおいてもAChE2に感受性低下に伴う活性部位でのアミノ酸置換が確認されており、薬剤感受性低下の原因が多くの昆虫ではAChE2の構造変化によっていることが確実になった。このような新事実の発見は、2つのAChEが機能を異にしているか否かなどの新たな疑問を呼び起こし、その問題の解明も課題となる。現在、2つのAChEの培養細胞での発現とその性質の解明、発現組織の特定、AChEの精製方法などについても研究を進めている。昨年に続き、キイロショウジョウバエAChE(Ace)とパラロガスなアセチルコリンエステラーゼ(AP-AChE)の薬剤感受性低下に関与するアミノ酸置換を探索した結果、新たにワタアブラムシで2箇所、ツマグロヨコバイで1箇所の置換を見付けた。いずれも、活性中心の重要なアミノ酸の置換であり、これまで知られていない2箇所が含まれる。次に、これまで見つかった6箇所のアミノ酸置換をコガタアカイエカAP-AChEにそれぞれ組み込んでバキュロウィルス-昆虫培養細胞系で発現した。それぞれの置換体の基質特異性及び薬剤感受性はこれまで2種のAChEの混合物として測定されていた感受性低下AChEの性質とほぼ一致することが明らかになった。このことは、同様に発現したAceオルソロガスなAChE(AO-AChE)の薬剤感受性が感受性AP-AChEと同等かやや高いことによって説明される。また、ヒトスジシマカの2種のAChEcDNAをクローニングし、それをもとに、発育ステージを追って2種のAChEの発現をリアルタイムPCRで調べた結果、AO-AChEの発現がAP-AChEに比べ非常に低いことも判明した。アタマジラミにおいても、AO-AChEの発現が低いことが明らかになっており、このような発現様相が2種のAChEを持つ昆虫に共通していると考えると上記の一致を説明するもう一つの理由となる。AChEの精製はカイコのAChEで方法を検討し、アフィニティカラムを中心にした方法により高い精製度のものを得られることが確認された。この方法によって、コガタアカイエカのAChEも精製することが出来た。カイコにおいても2種のAChEcDNAのクローニングを行った。今後、2種のAChEの存在場所、役割を追求する際の必要な条件が整ったと考えられる。
チンパンジーを用いた血液浄化法によるC型肝炎ウイルス除去の試み

C型慢性肝炎の患者血清中に存在するC型肝炎ウイルス(HCV)は、血清中では抗体が結合して比重の重いHCV画分とfreeのウイルス粒子として存在する比重の軽い画分に分類できること、それらの存在様式とインターフェロンによる効果には関連があることを報告した。とりわけ抗体と結合して存在するウイルス画分が少ない症例が、抗ウイルス効果が高かった。このように血液中に存在するこのウイルス画分を除去することによって抗ウイルス効果が得られる可能性が得られ、今回の研究の有効性を示唆した結果であった。また肝臓においてのHCVの存在様式を検討した。肝疾患が進行するに従い、HCVの変異も増加していること、また進行した肝疾患ではHCVの増殖が限られた範囲(compartment)で限られておきるようになることを報告した。肝臓には流血中のウイルスと異なる種類のウイルスが存在する可能性が示され、血液浄化療法を用いたウイルス除去を検討するうえで重要な知見が得られた。こうして存在する抗体と結合しているウイルス画分をのぞくことを目的としてカラムによる血液委浄化療法の可能性を検討した。バッチ法、ミニカラム法にて基礎検討を行った。除去に必要な吸着体量や流量が検討され、またHCVと結合している抗体の吸着率に優れた吸着体を得た。もっとも適した吸着剤を用いてC型肝炎ウイルス量の多い2匹のチンパンジーを用いて、三和化学(株)のチンパンジー飼育施設において血液浄化療法を行った。2匹とも循環・呼吸動態や腎機能に変動なく、血液生化学の変化も一過性であり安全に血液浄化療法を行うことができた。また術後も感染症等の副作用の発現はみられなかった。抗凝固療剤を大量に用いたため、カテーテル刺入部における止血が問題となった。血液および肝におけるC型肝炎ウイルスおよびその複合体の変動に関して解析した。C型肝炎ウイルス量の多い2匹のチンパンジーを用いて、三和化学(株)のチンパンジー飼育施設において血液浄化療法を行った。心電図、血圧を含めて全身状態のモニタリングを行いながら全身麻酔を行い、股動脈より透析用のカテーテルを留置し、動脈血を得て、血清分離カラムを用いて血球成分を分離したのち、カラムにて浄化を行った。カラムにはIgGの吸着体を鐘ケ淵化学(株)において作製し用いた。1匹のチンパンジーにおいてはヒトに用いる抗凝固材の濃度より高容量を用いたにも関わらず、回路内にて凝血を生じ、十分な血液浄化を行うにいたらず、1匹目は回路の運転状況と麻酔を含めたチンパンジーの循環動態の検討を行った。凝固剤の使用量と動脈血の流量が問題と考えられ、凝固剤の使用法とカテーテルの変更等を行うことが必要であった。それらを変更し、2匹めチンパンジーにおいては十分な血流量が安定して得られ、浄化療法を行うことができた。浄化療法の前・後において肝組織を針生検にて採取した。また血液は経時的に回路の前後で採取した。一般生化学検査に加えて、C型肝炎ウイルス量、免疫複合体量、免疫グロブリン量、さらに血清を超遠心法を用いて比重による分離を行った。血液および肝におけるC型肝炎ウイルスおよびその複合体の変動に関しては解析中である。

C型慢性肝炎の患者血清中に存在するC型肝炎ウイルス(HCV)は、血清中では抗体が結合して比重の重いHCV画分とfreeのウイルス粒子として存在する比重の軽い画分に分類でること、それらの存在様式とインターフェロンによる効果には関連があることを報告した。とわけ抗体と結合して存在するウイルス画分が少ない症例が、抗ウイルス効果が高かった。このように血液中に存在するこのウイルス画分を除去することによって抗ウイルス効果が得られる可能性が得られ、今回の研究の有効性を示唆した結果であった。また肝臓においてHCVの存在様式を検討した。肝疾患が進行するに従い、HCVの変異も増加していること、また進行した肝疾患ではHCVの増殖が限られた範囲(compartment)で限られておきるようになることを報告した。肝臓には流血中のウイルスと異なる種類のウイルスが存在する可能性が示され、血液浄化療法を用いたウイルス除去を検討するうえで重要な知見が得られた。こうして存在する抗体と結合しているウイルス画分をのぞくことを目的として力ラムによる血液委浄化療法の可能性を検討した。バッチ法、ミニカラム法にて基礎検討を行った。除去に必要な吸着体量や流量が検討され、またHCVと結合している抗体の吸着率に優れた吸着体を得た。もっとも適した吸着剤を用いてC型肝炎ウイルス量の多い2匹のチンパンジーを用いて、チンパンジー飼育施設において血液浄化療法を行った。2匹とも循環・呼吸動態や腎機能に変動なく、血液生化学の変化も一過性であり安全に血液浄化療法を行うことができた。また術後も感染症等の副作用の発現はみられなかった。抗凝固療剤を大量に用いたためカテーテル刺入部における止血が問題となった。血液および肝におけるC型肝炎ウイルスおよびその複合体の変動に関して解析した。
光で時空間的に強制した高分子混合系の相分離ダイナミクスと新規材料の設計

光で高分子混合系の相分離を時空間制御するために、下記の実験を行った。1)コンピュータ支援光照射法(Computer-Assisted Irradiation, CAI)を用い、Polystyrene/MMA混合溶液を365nmのUVを照射して、polystyreneの成分とpoly(methyl methacrylate)の成分を重合・架橋した。反応に伴って、相分離が起こり、形成されたモルフォロジーを共焦点レーザー顕微鏡で観察・解析を行った。時空間的に制御するためにコンピュータで設計した様々な光パターンを周期的に混合系に入射し、反応を誘起した。結果として、溶液系の場合では、MMAラジカルの寿命と光のON-OFFの周期との大小関係により、モルフォロジーの秩序性が決定されることがわかった。2)一方では、架橋反応によって引き起こされた弾性ひずみをMach-Zehnder干渉計で観測解析すると同時に、光照射過程にOFFの時間を導入することにより、モルフォロジーの規則性を低下することも見出した。3)Mach-Zehnder干渉計を用い、バルク状のpolystyrene/poly(vinyl methyl)ether(PS/PVME)のブレンドをCAI法により、405nmの紫外光を照射して、PS鎖の架橋により、相分離を引き起こした。照射光を周期的に施すと、周期により、ブレンドのモルフォロジーの規則性が変化するが、ある特定の照射周波数では、構造の周期分布がもっとも狭くなり、バルク状の反応誘起ひずみがモルフォロジーの秩序性に著しく影響を及ぼすことがわかった。本年度では、光を用いて高分子混合系の相分離を時空間的に制御した。光照射で誘起した高分子混合系の相分離を異なった二波長の光照射で可逆的に操ることができた。さらに、一定の周期で混合系を照射して、生成したモルフォロジーを観測・解析を行った。詳細は以下の通りである。1)Polystyrene鎖上にラベルしたアントラセンの光二量化反応を365nmの紫外光の照射で誘起し、poly(vinyl methyl ether)とのブレンドを光架橋し、相分離を引き起こした。この過程において形成されたスピノーダル構造を光散乱で観測しその相分離動力学を明らかにした。相分離が進行すると共に相構造が成長せずに、逆に縮小されることが観測された。この異常な現象を解明するために、同様な実験条件下でブレンドを架橋しながら、Mach-Zehnder干渉計で光架橋ブレンドの極小の歪を計測した。光散乱で観測した周期構造が収縮していく特性時間と、Mach-Zehnder干渉計で計測した弾性歪の緩和時間との間に1:1の相関関係が見られた。これらの結果から光散乱で見られた異常な挙動は光架橋によって誘起した弾性ひずみに起因することが判明された。2)PolystyreneとPoly(methyl methacrylate)と相互侵入高分子網目(IPNs)を光架橋・重合で作製する際、引き起こされた相分離過程においてヘキサゴナル相の形成がレーザー共焦点顕微鏡のin situ観測で発見された。この二成分高分子は相分離する際、スピノーダル分解を経て、核生成・成長に突入するとき、Ostwald Ripening過程の最中にドロップレット間の合体・成長が架橋によって停止される。光照射を続けるとドロップレットの成長が停止し、ヘキサゴナルに整列することがわかった。この自己秩序化を明らかにするため、Polystyreneネットワークの架橋点であるアントラセンのフォトダイマーを297nmの紫外光の照射で解離させ、IPNsの全体の粘度を低下させた。その結果、Poly(methyl methacrylate)のヘキサゴナル相の秩序性が向上されたことがわかった。これらの結果は、光重合・架橋で誘起された高分子混合系においてヘキサゴナル相に対応した自由エネルギーの極小が存在することを示唆している。
翻訳後修飾による細胞選択的な鉱質コルチコイド受容体制御系の全容解明

(1) MRのリン酸化を担うキナーゼを同定するため、リン酸化サイトおよび周囲配列に相当するペプチドを合成し、リコンビナント・キナーゼとの反応によるスクリーニングを開始した。最終的には400にも上る候補キナーゼについて、in vitroでのMRのリン酸化作用の評価を目指している。同定されたキナーゼについてはRNAiノックダウン等の手法を用いて細胞内でのリン酸化作用を確認する。(2)上記(1)で同定したキナーゼ分子についてCKDモデルにおける活性の変化を検討し、また組織特異的遺伝子改変動物の作出を試みる。これらの結果から、CKDにおける病的なMRシグナル活性化のメカニズムが解明され、CKD治療薬の創生にむけた新規標的分子の同定が期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。
integrinの細胞増殖制御におけるHic-5の機能

接着斑蛋白質Hic-5はpaxillinと高い相同性を持ち多くの結合因子を共有することが知られているが、両者はそれぞれ特異的な機能を有することが予想されている。本研究では、Hic-5のintegrin signalへの関与を明らかにするために、Hic-5発現ベクターをNIH3T3細胞に導入し、fibronectin刺激に応じた細胞の伸展形態誘導(spreading)への影響を観察した。Hic-5の強制発現によりspreading効率が低下したとことから、Hic-5がintegrinシグナルを抑制的に制御することが明らかとなった。更に、この抑制効果はpaxillinのco-transfectionによって回復されたため、両タンパク質の相反する機能が予想された。次に、このintegrinシグナル抑制の分子機構を明らかにするために、Hic-5機能ドメインの同定を試みた。Hic-5は、N末領域に4つのLDモチーフと呼ばれるタンパク質結合構造を有している。これらを欠く変異体のspreadingへの影響を観察したところ、N末端から3番目のLDモチーフ(LD3)の重要性が予想された。LD3にはいくつかのシグナル分子が結合することが知られているが、中でもFAKはintegrinシグナルに重要なチロシンキナーゼである。FAKはpaxillinにも結合するため、Hic-5とpaxillinによるFAKの競合が予想された。実際、Hic-5の強制発現により、paxillinのチロシンリン酸化レベルが低下し、paxillin/Crk複合体形成が阻害された。更に、Hic-5によるspreading抑制は、constitutive active型のRacとCdc42によって回復された。以上の結果から、Hic-5がpaxillinからFAKを奪い、下流シグナルを抑制的に制御することが示唆された。
腸管寄生性原虫赤痢アメーバのホスファチジルイノシトールシグナルの解明

本研究では真核生物に保存するホスファチジルイノシトール(PtdIns)シグナルが関与する貪食、小胞輸送、核内脂質代謝等の分子過程を腸管寄生性原虫赤痢アメーバにおいて明らかにする。赤痢アメーバの生存や病原性にPtdInsが重要な役割を持つことが示されてきた。しかし7種類のPtdInsアイソタイプの検出、エフェクターの同定、シグナル伝達分子の実体について解析は進んでいない。本研究ではPtdIns代謝酵素の解析から赤痢アメーバのPtdInsシグナルの理解を目指す。本研究の成果は真核生物におけるPtdInsシグナルの普遍性を示し、赤痢アメーバの生物学、病原機構、薬剤標的に新たな知見を与える。
地球化学的アプローチによるウラン鉱床のキャラクタリゼーション

ウラン鉱床の成因には未だ地球化学的に解明されていない点が多く残されている。本研究ではウランと希士類元素の化学的な挙動に類似点があることに着目し、ウラン鉱床の成因とその希士類元素存在度との地球化学的な関連性について調べた。アフリカ、アメリカ合衆国、カナダ産のウラン鉱床試料17種について、その希士類元素存在度の詳細な定量分析をおこなった。本研究で用いた試料は主にフランス原子力庁を通して入手した。試料を酸分解し、イオン交換によって希士類元素を抽出した後、熱イオン化質量分析計(TIMS)と誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)を用いて14種の希士類元素を精密に定量し、その希士類元素存在度パターンを求めた。その結果、カコウ岩やペグマタイトなどと共生して産しているウラン鉱床の希士類元素存在度はほとんどが中希士にピークを持つ「吊り鐘状」のパターンを示すのに対し、堆積性のウラン鉱床のそれは軽希士上がりのパターンを示すものが多いことが確認できた。特に「天然原子炉」として知られるアフリカ・ガボン共和国オクロのウラン鉱床においては、その希士類元素存在度パターンにランタニド・テトラド効果をはっきりと認めることができ、鉱床形成時に鉱液が天然水や堆積層中の有機物と強い相互作用を受けたという可能性を強く示唆する結果が得られた。また、希士類元素はその核的性質として中性子捕獲反応断面積の大きい核種が多いため、原子炉を連続的に反応させるうえで妨害を与える「中性子毒」として作用することが知られているが、オクロ鉱床はその他のウラン鉱床と比べて希士類元素の存在度は1/101/1000倍程度低いために原子炉として臨界に達し得る特殊なウラン鉱床であることが明らかとなった。
ベクトル信号処理に基づく三次元メッシュ電子透かし技術の研究開発

本研究の目的は,信号処理技術の多次元化を通じて三次元メッシュ電子透かし技術の発展を図ることにより,コンテンツ保護技術である電子透かしの高性能化・高機能化を実現することである.この目的を達成するために,本年度は以下の3種の研究に取り組んだ.本年度の主な成果は以下の通りである.1)近接頂点情報を考慮したヒストグラム操作による三次元メッシュ電子透かし法の研究開発:三次元モデルの著作権を保護する透かし情報をヒストグラムの形状を変化させることにより埋め込む方法に,近接頂点との関係から埋め込んだ透かし情報を目立たさせない埋め込み手法を提案した.本提案により,パラメータを調整することにより透かし情報の挿入による画質劣化を低減できることを明らかにした.その研究成果をまとめた論文を国際会議にて発表した.2)倍密度デュアルツリーウェーブレット変換による画像電子透かし法の研究開発:非最大間引きフィルタバンクに相当する倍密度デュアルツリーウェーブレット変換によりサブバンド数を増加させた変換領域で透かし情報を埋め込む手法を提案した.本提案により,透かし情報の挿入による画質劣化度合いを変化させずに透かし情報の検出割合を向上することを明らかにした.その研究成果をまとめた論文を国際会議にて発表した.3)隣接行列を用いたグラフ信号処理によるグラフ電子透かし法の研究開発:ラプラシアン行列の代わりに隣接行列を用いたグラフ信号処理に基づくスペクトル拡散処理によるグラフ電子透かし手法を提案した.本提案により,情報劣化を抑制しながら,十分な透かし情報の検出性能が得られることを明らかにした.その研究成果をまとめた論文を国際会議にて発表した.本研究の目的は、信号処理技術の多次元化を通じて三次元メッシュ電子透かし技術の知覚影響低減・頑健性向上・情報量増大・検出性能向上を図ることにより、コンテンツ保護技術である電子透かしの高性能化・高機能化を実現することである。具体的な目標は、スペクトル拡散やウェーブレット解析、多重解像度解析の三次元空間への拡張手法を研究することにより三次元画像用途の処理要素技術ならびにコンピュータグラフィックに特化した著作権保護技術を開発することである。この目的・目標を達成するために、本年度はスペクトル拡散符号および高域通過フィルタに基づく三次元メッシュ電子透かし技術の研究に取り組んだ。本年度の主な成果は以下の通りである。1)実数スミア拡散符号と乗法規則を組み合わせた画像電子透かし法の研究開発2値拡散符号を実数に拡張したスミア拡散符号に対して周波数選択性を付加した符号を透かし情報として採用し、その透かし情報を乗法規則によって埋め込む手法を提案した。本提案により、埋め込み可能な情報量が増大すること、ならびに、原画質の劣化が低減することを明らかにした。その研究成果をまとめた論文を国際会議にて発表した。2)複素スミア拡散符号を用いたメッシュ電子透かし法の研究開発実数スミア拡散符号を複素数に拡張したスミア拡散符号を用いた電子透かし法に高域通過フィルタを活用する手法を提案した。本提案により、透かし情報の検出性能が向上することを明らかにした。本研究の具体的な目標は、以下の3項目を明らかにすることである。(i)スペクトル拡散により知覚され難く頑健な情報の生成法、(ii)相関係数により検出し易い情報の検出法、(iii)多重解像度解析により埋め込み可能な情報量を増大した透かし埋め込み法本年度は、主として項目(i)および項目(ii)の研究開発に取り組んだ。まず、項目(i)に関して、知覚され難くするために加法規則の代わりに乗法規則を用いた透かし情報の埋め込み法の研究を進めた。その成果を画像データに適用した場合、標準的な画像圧縮といった透かし削除攻撃があったとしても署名情報がほぼ100%検出できた上で、従来法よりも客観的な画質の点で優れていることを実証した。次に、項目(ii)に関して、周波数帯域を調整できる透かし情報の生成法の研究を進めた。その成果を画像データに適用した場合、標準的な画像圧縮に対する耐性を保持しながら、従来法よりも埋め込み情報量の点で優れていることを実証した。さらに、項目(i)に関して、スペクトル拡散符号に高域通過フィルタを組み合わせた透かし検出法の研究を進めた。その成果を3Dメッシュデータに適用した場合、高域通過フィルタを用いない従来法よりも署名情報検出の点で優れていることを実証した。以上より、3項目中の2項目については研究開発を推進し、その成果が得られている。そのため、おおむね順調に進展していると言える。本研究の目的は、信号処理技術の多次元化を通じて三次元メッシュ電子透かし技術の知覚影響低減・頑健性向上・情報量増大・検出性能向上を図ることにより、コンテンツ保護技術である電子透かしの高性能化・高機能化を実現することである。この目的・目標を達成するために、本年度は平滑化処理に基づく三次元メッシュ電子透かし技術ならびにグラフフーリエ変換に基づくグラフ電子透かし技術の研究に取り組んだ。1)透かし情報に平滑化を適用した三次元メッシュ電子透かし法の研究開発三次元モデルの著作権を保護する透かし情報として二次元拡散符号を採用し、この二次元拡散符号を三次元空間上に拡張する際に境界ギャップを低減した埋め込み手法を提案した。本提案により、透かし情報の頑健性が保持されたまま透かし情報の挿入による画質劣化が低減することを明らかにした。

その研究成果をまとめた論文を国際会議にて発表した。2)PN系列とグラフフーリエ変換を組み合わせたグラフ電子透かし法の研究開発離散フーリエ変換の拡張版であるグラフフーリエ変換を用いた電子透かし法に拡散符号のPN系列を透かし情報として採用する手法を提案した本提案により、情報劣化を抑制しながら、十分な透かし情報の検出性能が得られることを明らかにした。本研究の具体的な目標は、以下の3項目を明らかにすることである。(i)スペクトル拡散により知覚され難く頑健な情報の生成法、(ii)相関係数により検出し易い情報の検出法、(iii)多重解像度解析により埋め込み可能な情報量を増大した透かし埋め込み法本年度は、主として項目(i)および項目(iii)の研究開発に取り組んだ。まず、項目(i)に関して、知覚され難くするために透かし情報に平滑化を用いた透かし情報の生成法の研究を進めた。その成果を3Dデータに適用した場合、平滑化を用いない従来法と同等の検出率を保持しながら、従来法よりも画質劣化を知覚できない署名埋め込みモデルを生成できることを実証した。次に、項目(iii)に関して、多重解像度解析により得られたベースメッシュへの透かし情報埋め込み法の研究を進めた。その成果を3Dデータに適用した場合、メッシュモデルを球座標空間で分割した3Dデータに埋め込むよりも、ベースメッシュの3Dデータに埋め込むことにより頑健な電子透かしが生成できることを実証した。さらに、項目(i)に関して、グラフ信号に対してもスペクトル拡散符号の有用性を評価する電子透かし実験の研究を進めた。その実験からグラフ信号を対象データとした電子透かしにおいても、拡散符号と領域変換とを組み合わせることで頑健性や情報劣化の点で優れた電子透かし技術を開発できることを確認した。以上より、1年目に実施した項目(i)および項目(ii)の研究開発に加えて、2年目に項目(i)および項目(iii)の研究開発を推進し、その成果が得られている。2年目までに3項目全ての研究開発に取り組んで成果が得られているので、おおむね順調に進展していると言える。本研究の目的は,信号処理技術の多次元化を通じて三次元メッシュ電子透かし技術の発展を図ることにより,コンテンツ保護技術である電子透かしの高性能化・高機能化を実現することである.この目的を達成するために,本年度は以下の3種の研究に取り組んだ.本年度の主な成果は以下の通りである.1)近接頂点情報を考慮したヒストグラム操作による三次元メッシュ電子透かし法の研究開発:三次元モデルの著作権を保護する透かし情報をヒストグラムの形状を変化させることにより埋め込む方法に,近接頂点との関係から埋め込んだ透かし情報を目立たさせない埋め込み手法を提案した.本提案により,パラメータを調整することにより透かし情報の挿入による画質劣化を低減できることを明らかにした.その研究成果をまとめた論文を国際会議にて発表した.
電気式焦点可変レンズを用いた分裂期微小管動態の３次元解析

細胞分裂期における微小管制御機構に関して不明瞭な点が多い理由として、高い時空間分解能での3次元タイムラプス画像の取得が困難であることが挙げられる。そこで、本研究では(1)電気式焦点可変レンズ(ETL)を用いた高速3次元イメージングシステムを構築し、(2)分裂期微小管の機能解析を行うことを目的としている。その中でも主に(1)を行った。申請者はこれまでに、顕微鏡にETLを組み込みその光学的性能を評価していた。その後の課題として、微小管の正確な3次元タイムラプス画像を取得するために、ETLとカメラの高速な同期制御を実現する必要があった。そこで、以下の二点を行った。(a)既存の顕微鏡周辺機器制御ソフトウェアはETLに対応していなかったため、LabVIEW(National Instruments)を用いてカメラ及びETLの同期制御用アプリケーションを作製した。(b)高速な制御を実現するため、カメラ制御及びETL制御にマイクロコンピュータ(myRIO、National Instruments)を利用した。これにより、微小管動態の測定に必要な高い時空間分解能での3次元タイムラプス画像の取得が可能となった。また(2)に関しては、今後分裂期微小管動態の解析を行う準備として、多クローン性EB1-Venus恒常発現株を作製した。これにより、リポフェクションによる細胞毒性を回避し、実験毎にリポフェクションを行う手間を省くことが期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ハブ毒ホスホリパーゼＡ２アイソザイムの構造活性相関と遺伝子発現制御の包括的研究

ハブ毒ホスホリパーゼA2(PLA2)アイソザイムのうち、幼蛇の毒特異的に顕著に発現するPLA2 (pgPLA1b/2b)に着目し、構造・機能及び遺伝子発現制御機構に関する研究を行った。前者については、酵母による発現系を構築し、生理機能との関連を調べている。後者については、ハブ毒PLA2アイソザイムのうち、pgPLA1b/2bのみ、0歳、1歳と年齢と共に発現量が低下し、2歳でほぼ発現しないことをみいだした。その遺伝子発現制御機構は興味深く、DNAメチル化との関連等解析中である。毒動物として初の毒腺組織特異的な転写因子に関する成果は論文及び国際学会で発表し、パイオニア的研究と評価された。ハブ毒は生理活性成分の宝庫である。そのうち、主要な成分であるホスホリパーゼA2(PLA2)アイソザイムに焦点をあて、それらの構造活性相関および遺伝子発現制御機構を解明するのが、本研究の目的である。具体的には、これまでに、ハブ成蛇毒で発現していなかったため長らく偽遺伝子と考えられていたPLA2アイソザイムが幼蛇毒で発現していることを見いだした(前科研費研究成果)が、どうして(why & How)そのアイソザイム(PLA1b)が幼蛇毒のみで発現するのかを明らかとすることとした。まず、課題1(Why)について、幼蛇毒特異的に発現するアイソザイムには、既知のアイソザイムにはない特異的な生理機能があるのではないかと仮定し、このアイソザイムの生理機能を探索することとした。始めにこのアイソザイムの毒液からの精製を試みたが量的な問題や将来的な構造活性相関研究のために、遺伝子発現系の構築を行うこととした。大腸菌および酵母双方の系を立ち上げ、双方の系で最終的に可溶化体として発現することができた。現在AKTA purifierをもちいてそれら発現タンパク質の精製にとりくんでいるが、これまでのアイソザイム精製とは異なり精製は容易ではなく(よってその性状は特異であることが想像できるが)、現在、条件検討中である。課題2(How)と関連する遺伝子発現制御機構については、これまでに毒成分遺伝子の発現に必須と期待される転写因子をクローン化しているが、それと各アイソザイムのプロモーター領域配列との結合や転写活性化能に注目しながら、分子生物学的解析を行っている。ハブ毒中の主要な成分であるホスホリパーゼA2(PLA2)に注目して、構造活性相関および遺伝子発現制御機構を解明することが、本研究の目的である。昨年度、幼蛇毒特異的に発現するPLA2アイソザイムが、どうして幼蛇のみで発現し、成蛇毒に発現していないのか、このアイソザイムの生理機能を明らかとするため、このアイソザイムの発現系の構築を試み、大腸菌と酵母双方の発現系を構築した。本年度は、後者の酵母の発現系にて発現した幼蛇特異的PLA2を大量調製して精製し、その生理機能を明らかにする予定であった。これまでに、同じ毒腺で発現している同様な構造を有していると思われるPLA2アイソザイムの精製は問題なく行ってきたが、本酵素については、等電点など考慮して精製を行っても、予想外の結果となり、難航している(試行錯誤の末、なんとかストラテジーは確立できつつある)。遺伝子発現制御機構については、本年度は、毒成分遺伝子の発現に必須であると期待される転写因子について、その分子生物学的解析を行い、論文にまとめ発表した。この転写因子は、幼蛇および成蛇毒双方に発現するPLA2アイソザイムの近位プロモーター配列には結合するものの、偽遺伝子と考えられるPLA2アイソザイムの近位プロモーターには結合せず、この転写因子が両者の発現に関与する可能性が高いことを明らかにすることができた。本研究は、ハブ毒の主要な成分であるホスホリパーゼA2(PLA2)アイソザイムの構造活性相関および遺伝子発現制御機構を解明することを目的としている。前者については、これまでに幼蛇(3歳未満)と成蛇(3歳以上)の毒組成を比較して、幼蛇特異的に顕著に発現するアイソザイムを見出した。幼蛇毒に特異的に発現する理由の解明のため、まずは、何か他のアイソザイムにはない独自の活性を有しているのではないかと推測より、酵母による発現系の構築を行うこととした。予想以上に発現、精製が難航したが、原因の一つは、このアイソザイムの疎水性の強い領域に基づく多量化によるものではないかと考えた。精製の過程でSDSーPAGEで複数観察されたバンドは、アミノ酸配列解析の結果、単一の成分からなっていることが判明した。今後、この試料を用いて生理機能のスクリーニングを行う。後者の遺伝子発現制御機構については、組織特異性と成長過程による発現制御の2つの観点で行った。組織特異性については、PLA2はユビキタスなタンパク質であり、膵臓でも膵臓型PLA2が発現しているが、毒型PLA2は毒腺のみに発現している。毒成分が毒腺組織特異的に発現する分子機構を明らかとすることを目的とした。これまでに、毒腺特異的転写因子の候補(ESE-3))が直接関与する可能性を示唆し論文発表し、26年度は国際毒素学会(IST)の世界会議で口頭発表に採択され発表した。

成長過程による発現制御については、当初は幼蛇と成蛇の食性の違いに着目し、食性と毒成分の関連を明らかにすることを目的としたが、幼蛇特異的なホスホリパーゼA2が加齢とともにどのように発現制御しているかを調べたところ、0歳、1歳と年齢が増えるにつれて減少し、2歳でほぼ発現抑制されていることから成長過程との関連の可能性が考えられ新たな展開へと進展することとなった。どのような制御機構が関与しているのかを考察している。課題の前半部は、これまでに発現系の構築が予想以上に難航し(特に精製の過程)、その要因の解明に時間を要した。後半の課題については、上記のように当初とは異なる意外な結果となり、新たな展開とへと発展している。ハブ毒の主要なタンパク質であるホスホリパーゼA2(PLA2)アイソザイム(56種類)のうち、本研究では、主に幼蛇(3歳未満)毒特異的に顕著に発現するPLA2(pgPLA1b/2b)に着目し、構造・機能及び遺伝子発現制御に関する研究を行った。構造と機能研究については、酵母(pichia)を用いたpgPLA1b/2bの発現系の構築を行った。培養上清に全長タンパク質を発現誘導することができたが、単一標品への精製は、他のPLA2アイソザイムと異なり難航した。試行錯誤の末、N末端から10番目のLysで断片化されたタンパク質の上清中の混在が原因の一つと考えられたため、本年度は、Alaに置換した変異体(K10A)および精製の効率化を考慮してN末端とC末端にタグを付加した全長タンパク質の発現系の構築を行った。現在、生理機能を探索中である。分子構造解析ソフト(MOE)を用いた分子モデリングの結果、pgPLA1b/2bは、他のアイソザイムと較べて、分子表面に疎水性アミノ酸を有する特異な構造をもつことが示唆された。遺伝子発現制御機構については、これまでに、pgPLA1b/2bのみ、0歳、1歳と年齢と共に発現量が減少し、2歳でほぼ発現抑制されていることを明らかとした(他のアイソザイムは年齢に無関係に恒常的に発現)。本年度は、その分子機構解明のため、DNAのメチル化解析を行った。成蛇と幼蛇の毒腺からゲノムDNAを抽出し、バイサルファイト法により複数のPLA2遺伝子を対象に行った。pgPLA1b/2b遺伝子プロモーターの上流330 bpの幼蛇のメチル化CGは42%、成蛇では58%という予備的結果となり、幼蛇ではややメチル化が低下している傾向がみられた。今後、メチル化解析に用いる個体年齢を精査して解析すると共に、miRNAの関与など他のエピジェネティックな制御機構の可能性も考慮して研究を進める。ハブ毒ホスホリパーゼA2(PLA2)アイソザイムのうち、幼蛇の毒特異的に顕著に発現するPLA2 (pgPLA1b/2b)に着目し、構造・機能及び遺伝子発現制御機構に関する研究を行った。前者については、酵母による発現系を構築し、生理機能との関連を調べている。後者については、ハブ毒PLA2アイソザイムのうち、pgPLA1b/2bのみ、0歳、1歳と年齢と共に発現量が低下し、2歳でほぼ発現しないことをみいだした。その遺伝子発現制御機構は興味深く、DNAメチル化との関連等解析中である。毒動物として初の毒腺組織特異的な転写因子に関する成果は論文及び国際学会で発表し、パイオニア的研究と評価された。課題の前半の内容について:当初の予想以上に幼蛇毒ホスホリパーゼA2の発現系の構築が難航している。これまでも我々はPLA2アイソザイムの精製は何度も行いノウハウはあるのだが、このアイソザイムの精製については、予想とは異なる結果を示し、難航している。特殊な立体構造を有しているのかもしれない。
クロマチンの機能場形成と核内空間配置におけるアクチン関連タンパク質の役割解明

生物のゲノム機能に重要なエピジェネティック制御には、クロマチンの構造に加え、核内空間へのゲノムの収納が重要な役割を果たしている。しかし、核構造形成の基本原理や分子メカニズムには不明な点が多い。我々は、細胞核に局在するアクチン関連タンパク質(Arp)の存在を見出し、これらの核内Arpがクロマチンレベルおよび細胞核レベルで、核内時空間場の制御に重要な役割を果たすことを示した。また、核内のArp6が、ヒストンバリアントH2A.Zのクロマチン導入に関与しているほか、ミオシンファミリー分子とも相互作用することも見出した。本研究では、核内部の「空間」の構築と、分化に伴う細胞核の「時系列」変化において、核内のアクチン関連タンパク質が、これらの核内タンパク質と共に、どのように機能しているかをさらに解析した。その結果、Arp6が細胞核内のクロマチン空間配置に関与することを明らかにした。また、Arp5およびArp8をノックアウトした細胞株を作成して解析することにより、これらのアクチン関連タンパク質がゲノム安定性維持に関与することや、細胞のストレスに応答した遺伝子発現制御に関与することなどを見出した。さらに、H2A.Zをノックアウトした細胞株を作成し、H2A.Zが核内のクロマチン空間配置に関与することも明らかにした。このような機能の他にも、H2A.Zが環境に応答して遺伝子発現が変化する多くの遺伝子領域に取り込まれており、これらの遺伝子発現制御に広く関与していることを見出した。24年度が最終年度であるため、記入しない。細胞核は、高度に組織化・区画化されたダイナミックな構造体である。クロマチンの構造に加え、核内空間への収納が遺伝情報の発現制御・維持継承における重要な分子基盤であり、発生・分化・疾病に伴い核内構造も変化する。しかし、核構造形成(クロマチン機能場、染色体テリトリー、クロマチン空間配置、核内構造体など)の基本原理やメカニズムには不明な点が多いことから、本研究では、Arp6がH2A.Z導入を介してクロマチン機能場形成に果たす役割について、主に解析を行った。H2A.Zのアイソフォーム(H2A.Z-1およびH2A.Z-2)のノックアウト細胞を用いて、核内のクロマチン空間配置を3D-FISH法によって解析したところ、これらの細胞でクロマチン空間配置の異常が観察された。同様の異常は、Arp6ノックアウト細胞でも観察されたことから、Arp6によるH2A.Zのヌクレオソームへの導入が、核内のクロマチン空間配置に重要な役割を果たすことが示された。H2A.Z-1とH2A.Z-2の比較では、H2A.Z-2がクロマチン空間配置への影響が大きいことも示された。このことは、H2A.Z-2の進化的保存性が高いことと関連がある可能性がある。また、これらの細胞における遺伝子発現の変化をマイクロアレイ法で解析したところ、クロマチン空間配置自体には、遺伝子の発現レベルを大きく変化させる機能はないことが示唆された。また、卵細胞の発生やES細胞分化におけるArp6やH2A.Zの発現や局在の変化を、連携研究者、三谷匡の協力を得て解析した。その結果、卵細胞の発生の過程で、Arp6やH2A.Zの発現が大きく変化することが明らかになった。細胞核内のアクチン関連タンパク質Arp6、および進化的に保存性の高いヒストンバリアントであるH2A.Zが、クロマチンの核内空間配置に必要であることを初めて明らかにした。これらの結果を、Journal of Cell Science誌およびNucleus誌で公表した。今後は、他の核内AfPが細胞核構築にどのように関与するかを明らかにする。

すでに、ヒト培養細胞を用いて、Arp5あるいはArp8をノックアウトした細胞株を樹立しおり、これらの細胞を用いて3D-FISH解析を行うことにより、染色体テリトリーや核内構造体などを検出し、これらのArpが核内部の構造構築や、クロマチン空間配置に関与するかどうかを明らかにする。また、細胞分化に伴う核構造の「時系列」変化における核内ArpおよびH2A.Zの機能解析を行う。ES細胞や卵細胞を用いて、これらのタンパク質と初期発生との関与を解析する。これらの細胞で核内ArpやH2A.Zをノックダウンして発生能や遺伝子空間配置の変化を解析する。さらに、これらの細胞におけるクロマチンのダイナミクスについても解析を行う。
唐辛子辛味成分カプサイシン受容体の遺伝子多型と口腔疼痛症候との関連

近年口腔粘膜に器質的変化を認めないにもかかわらず持続的な痛みを訴えるBurning Mouth syndrome:BMSといわれる患者が増加している。患者の訴えは唐辛子を食べた時の感覚に似ているのではないかと考え、BMSと唐辛子の辛味成分であるカプサイシンの受容体:TRPV1との関連を調べた。またTRPV1のSNPを調べたところ、BMS発症や痛み感受性の個人差に関与する可能性が示唆された。近年、口腔粘膜に器質的な変化が認められないにもかかわらず持続的な痛みを訴えるBurning mouth症候群(BMS)患者が増加している。本疾患の病態の把握は患者の自覚症状によるところが大きく、病因や病気の進展の機構の理解は進んでいないため、確立した治療方法がなく、診断および治療に苦慮している。患者は「ひりひり」・「ぴりぴり」と表現される疼痛を訴え、さらに辛味や熱さで痛みが誘発されるという特徴がある。その痛みの訴えが唐辛子を食した際の感覚に類似していることから、我々はこの症候と唐辛子辛味成分カプサイシンの受容体TRPV1 (Transient Receptor Potential channel-Vanilloid subfamily member 1}との関連に着目した。健常群およびBMS患者群を対象にTRPV1の制御タンパクの結合部位およびカプサイシン結合部位におけるアミノ酸置換を伴うSNP (Single Nucleotide Polymorphism )の頻度を解析した。本研究の趣旨に同意の得られた健常人461人およびBMS患者91人(すべて日本人)を対象として遺伝子多型解析を行った。カプサイシン感受性との関連が示唆されるSNPにおいて、BMS患者群では健常人と比べ有意に遺伝子多型頻度が異なっていることがわかった。さらに健常人におけるカプサイシン官能試験および電気味覚試験をおこなったところ、遺伝子多型間でカプサイシン感受性および電気味覚閾値に有意な違いが見られた。本結果よりTRPV1が口腔におけるカプサイシン感受性を制御する機能的なチャネルとして働いていることが明らかになると共に、BMSの病因遺伝子の一つであることが示唆された。近年、口腔粘膜に明らかな器質的変化が認められないにもかかわらず、長期に痛みや感覚異常を主訴とする患者が増加している。こうした患者は舌痛症やBurning Mouth Syndromeなどと診断されるがその原因や治療法は不明である。本研究では、こうした違和感・疼痛などの感覚異常と遺伝子的な背景との関連を解明することを目的としている。これらの患者の痛みの訴えは唐辛子を食した際の感覚と類似しており、唐辛子辛味成分カプサイシンの受容体TRPV1 (transient receptor potential channel vanilloid subtype 1)の遺伝子多型と症候との関連に着目した。研究は九州大学臨床試験倫理審査委員会の承認を受け実施した。ヒト口腔粘膜におけるTRPチャネルの発現をRT-PCRにより調べ、TRPV1, TRPV2, TRPV3, TRPV4, TRPM8, TRPA1の発現を確認した。また、免疫組織化学により口腔粘膜の上皮および口腔粘膜に分布している神経にTRPV1が発現していることを見いだした。TRPV1は、カプサイシン・熱・酸刺激により活性化する多刺激受容チャネルで、痛みの創薬ターゲットである。そこで、口腔感覚異常とTRPV1との関係を調べるため、健常日本人のTRPV1遺伝子多型の解析を行った。299名の健常人の組織よりゲノムDNAを抽出し、TRPV1の一塩基多型(SNP:Single Nucleotide Polymorphism)解析を行ったところ、minor allele頻度は約70%でHapMapに報告されている頻度とほぼ一致していた。さらにカプサイシンの辛味感受性試験では、SNPの有無によりカプサイシン刺激に対するVAS値に統計的に有意な差を認め、TRPV1のSNPがカプサイシンで惹起される辛味の感受性と関連を示すことが示された。口腔粘膜に器質的な変化が認められないにもかかわらず持続的な痛みを訴えるBurning mouth Syndrome(BMS)患者の痛みの訴えが唐辛子を食した際の感覚に類似していると考え、唐辛子辛味成分カプサイシンの受容体TRPV1の一遺伝子多型(SNP)とBMSの関連を検討した。昨年度までにカプサイシン官能試験において健常人ではTRPV1 1911 A(祖先型)アレルを有する群がTRPV1 1911 G(派生型)を有する群に比べてカプサイシン感知閾値が低いこと、さらにBMS患者群ではTRPV1 1911 Aアレルを有意に多く保有していることを確認していた。それらの結果からTRPV1が口腔におけるカプサイシン感受性を制御する機能的なチャネルとして働いていることが明らかになると共に、舌痛症の病因遺伝子の一つであることが示唆された。今年度はさらに患者群サンプルを増やしてSNPを調べるとともに臨床データとの関連を調べた。患者群では医療機関受診までの病悩期間などの臨床データの比較でも有意差を認め、1911 Aアレルが痛みの感受性に影響を及ぼしている可能性が示唆された。近年、器質的変化がないにもかかわらずひりひり、ぴりぴりとした灼けるような自発痛を訴えるBurning Mouth syndrome (BMS)患者が増加している。これらの訴えが唐辛子を食した時の感覚に似ていることに着目し、BMSと唐辛子の辛味成分であるカプサイシンの受容体:TRPV1( transient receptor potential channel vanilloid subtype 1 )の一塩基多型(single nucleotide polymorphism : SNP)との関連を調べてきた。

TRPV1のSNPは数多くが報告されているが、小児喘息や関節炎の症状の増悪との関与が示唆されているTRPV1 1911A<G (rs8065080)に着目することとした。BMS患者のうち祖先型1911 Aアレルを有する群は派生型1911 Gアレルを有する群に比較して医療機関を受診するまでの病悩期間が短いなど臨床データに有意な差があることがわかった。また健常者において遺伝子多型毎に6種類の濃度のカプサイシン溶液で刺激感知閾値を測定したところ、1911 Aアレルを持つ被検者では閾値が有意に低く、低い濃度で感知できること、カプサイシン刺激に対する感覚が鋭敏であることがわかった。さらにBMS患者群では健常群に比べ明らかにこの1911 Aアレルを保有する頻度が高いことが判明し、痛みの感受性に影響を及ぼしている可能性が示唆された。これらの結果からTRPV1が口腔におけるカプサイシン感受性を制御する機能的なチャネルとして働いていることが明らかになると共に、BMSの病因遺伝子の一つであることが示唆された。近年口腔粘膜に器質的変化を認めないにもかかわらず持続的な痛みを訴えるBurning Mouth syndrome:BMSといわれる患者が増加している。患者の訴えは唐辛子を食べた時の感覚に似ているのではないかと考え、BMSと唐辛子の辛味成分であるカプサイシンの受容体:TRPV1との関連を調べた。またTRPV1のSNPを調べたところ、BMS発症や痛み感受性の個人差に関与する可能性が示唆された。子どもの養育のため平成26年度より出向して市中病院に勤務している。大学に在籍することができず患者サンプルの採取などが進まなかったため遅れを生じた。口腔外科学患者サンプルをさらに増やす予定である。これまでに採取、分析した健常群、患者群のデータを検討することでTRPV1遺伝子多型と口腔の痛み受容の関連を調べる。TRV1の拮抗薬の開発はすでに進んでいることより、新たな鎮痛剤としての可能性を検討する。研究は当初の計画にそって順調に進展した。健常群、患者群よりDNAサンプルを採取し、遺伝子多型解析ではTRPV1の侵害刺激受容に関与が示唆されている2つのSNP解析を行ない、カプサイシン感受性に関連すると思われるSNPを同定することができた。また健常群では2つの官能試験を行い、遺伝子多型と口腔感覚受容の関連を示唆する結果が得られた。当初の計画にそって順調に成果が得られた。倫理委員会の審査もおおむね順調に了承が得られた。またSNPの検出については、試行錯誤の結果、感度のよい検出方法を見いだしたことから、大量の試料を対象としても効率的に結果を得ることができるようになった。さらにはカプサイシン刺激の方法についても試行錯誤を加えることにより、すべての刺激濃度において有意な差を得る方法を得るに至った。
インドネシアの伝統音楽ガムランの伝承と学校教育-教員養成における教材開発を中心に

インドネシアの西ジャワのガムラン・ドゥグンの楽器を、日本の大学としては初めて岩手大学に導入し、教員養成課程における様々な授業での体験実習を行った。またガムランの演奏グループ(Paraguna)を招聘してレクチャー・コンサートを学外にも公開で行い、広く啓蒙につとめると同時に、ガムランの楽器紹介DVDや解説の教材も作成した。こうした指導法ならびに教材開発の成果は、学校教育におけるアジアの音楽文化の指導にも、大いに寄与するものである。★研究目的本研究は、アジアの伝統音楽の代表例としてインドネシアのガムランを取り上げ、現地での伝承および学習方法に基づき、日本の学校教育にガムランを導入する上で重要と思われる視点を提示し、教員養成における教材開発を行うことを目的とする。★平成20年度研究内容第1年次は、現地及び日本でのガムランの現状調査を行うと共に、楽器を購入し、ガムラン実習を始めるための準備を行った。(1)文献調査を行い、ガムランの伝承・学習法に関する基礎的な研究を行った。(2) 2009年1月4日15日にかけて、インドネシアにて以下の海外調査を行った。・バリ島にて観光用のガムランの実態調査を行うと共に、CDや文献等の資料収集。・西ジャワ州バンドウン市のインドネシア国立芸術大学バンドゥン校の見学と図書館における文献収集、教官との討論。ガムラン・ドゥグンの実技レッスン&教授法についての実習。バンドゥン市の書店、CD店を視察し、文献および視聴覚資料を収集。(3)現地調査の情報整理とフィールドノーツの整理を行った。(4)ガムランの教材化の実践・1月26日(月)に岩手大学教育学部附属小学校5/6年複式クラスで、木琴・鉄琴等の代用楽器によるガムランの実験授業を行い、方法論の開発に大きな成果がみられた。・3月14日(土)日本学校音楽教育実践学会東北支部例会において、「スンダ(西ジャワ)のガムラン・ドゥグン」のワークショップを行い、ガムランの教材化のポイントを示し、討論を行った.1.研究目的:本研究は、アジアの伝統音楽の代表例としてインドネシアのガムランを取り上げ、現地での伝承および学習方法に基づき、日本の学校教育にガムランを導入する上で重要と思われる視点を提示し、教員養成における教材開発を行うことを目的とする。2.平成21年度研究内容:第2年次は「ガムランの伝承と学習法」に焦点をあて現地調査を行うと共に、第1年次に購入した楽器を活用し、教員養成でのガムラン実習を始め、教材開発も行った。具体的には以下の通りである。(1)海外調査2010年8月3日24日(インドネシアバリ島および西ジャワ州バンドン市)バリ島にてガムランと観光の関係の実態調査を行い、CDや文献等の資料収集した。続いて、西ジャワ州バンドゥン市のインドネシア国立芸術大学バンドン校および芸術高校バンドン校を見学し、図書館において文献収集を行い、さらにガムランや伝統音楽の教授法についての実習も行った。現地の音楽家と活発な意見交換が特に有意義であった。(2)教員養成におけるガムランの実習の開始と教材開発岩手大学教育学部での様々な授業(音楽科教育法(中)、総合演習、基礎ゼミ等)および現職教員のための研修でガムランの実習を取り入れ、教員養成における教材開発を行い、「異文化の体験と理解」に大きな成果が見られた。(3)レクチャー・コンサート「西ジャワの伝統音楽の夕べ」の実施(11月20日於:岩手大学)日本で唯一の西ジャワのガムラン演奏団体パラグナ・グループを招聘し、学内の学生はじめ全学の教職員、さらには岩手県の音楽教員や広く地域にも一般公開する形で行った。教員養成のための学習として大きな効果を挙げただけでなく、鑑賞教室や公開講座等への要望も寄せられ、地域貢献も含めて、大きな成果があった。(4)「ガムラン入門」のテキスト&楽器紹介DVDの作成大学院の授業を活用して、「ガムラン入門」のテキストや「ガムランの楽器紹介」DVDを作成し、(3)でのコンサートや、その後に行った教員研修、学会でのワークショップで使用し、教材としての内容の検証も行った。