hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
減数分裂時の相同染色体ペア認識機構の解明

減数分裂期において相同組換えによって形成される相同染色体間のキアズマは正確な染色体分配に必要である。相同組換えに先立ち、相同染色体が染色体全長で互いを認識するペアリングが起きるが、その分子的機構は不明である。本研究では染色体の腕部を可視化し、相同染色体の対合をモニターできる分裂酵母を用いて、減数分裂期における相同染色体のペアリングに必要な因子を探索している。第1年度目の探索で減数分裂期特異的コヒーシンと、コヒーシンによってリクルートされる減数分裂期組換えを開始する因子群がペアリングに必要であることを発見していたが、第2年度において、ペアリングに必要な減数分裂期組み換え因子群の相互作用因子である、種間で保存されたHop1タンパク質が新たなペアリングの因子として同定された。さらに解析を行ったところHop1タンパク質は以下の性質を持つことがわかった。1.Hop1破壊株において組換え非依存の相同染色体ペアリングの効率が低下する。2.Yeast 2 hybrid assayから、Hop1は減数分裂期組換え因子Rec15と相互作用する。3. ChIP-seqの解析から、Hop1はコヒーシンの局在領域と、組換えのホットスポット領域に局在する。3.ペアリングに必要な組換え因子Rec15の破壊株では組換えのホットスポット領域におけるHop1の局在がなくなる4.Hop1をGFP-lacIと融合させて相同染色体の両方に挿入したLacOリピート上に集積させると、集積させた領域で相同染色体のペアリングが促進される。5.Hop1にはPHD fingerモチーフがあり、これをGAL4タンパク質のDNA結合ドメインと融合させて染色体全域に局在させると、ペアリングが促進される。現在Hop1がペアリングを促進する分子メカニズムの解明と、相同染色体ペアの認識機構について解析を行っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。減数分裂期前期には相同組換えに先立ち、相同染色体が互いを認識するペアリングが起きるが、ペアリングが染色体全長で起きる分子的機構は不明である。本研究では染色体の腕部を可視化することで、相同染色体のペアリングをモニターできる分裂酵母を用いて減数分裂期における相同染色体のペアリングに必要な因子を探索している。これまでの解析から、組換え反応そのものが相同染色体のペアリングを促進することが分かっていた。そこで組換えに先立って生じると予想されるペアリングを担う因子を同定するため、減数分裂期特異的な因子群について、組換えが起きない状況下におけるペアリングに対する必要性を調べた。その結果,減数分裂期特異的コヒーシンとその下流で相同組換えに関わる因子群が組換え非依存のペアリングにおいても必要であることを見いだした。得られた因子群のうち、組換え関連因子Rec15をLacIタンパク質と融合して相同染色体の両方に挿入したLacOリピート上に集積させると、挿入したLacOリピートの間で会合が促進されることが分かった。Rec15のドメイン解析により会合促進に必要な領域を特定した。このRec15のlacOリピートにおける会合促進能が染色体全体のペアリング促進能である可能性について現在解析中である。また、これらの因子群は減数分裂期前期に染色体全域に特定の集積パターンを形成して局在しており、この集積パターンが相同染色体の識別に用いられている可能性を示唆している。よって現在は得られた因子群がどのようにペアリングを促進するのか、そのメカニズムについて解析中である。とくに、因子の集積領域での局所的なペアリングがどのように染色体全域のペアリング促進につながるかを解析している。

5.Hop1にはPHD fingerモチーフがあり、これをGAL4タンパク質のDNA結合ドメインと融合させて染色体全域に局在させると、ペアリングが促進される。現在Hop1がペアリングを促進する分子メカニズムの解明と、相同染色体ペアの認識機構について解析を行っている。減数分裂期特異的因子の中からペアリングに関わる因子群を単離することが出来た。しかし、得られたペアリングに関わる因子群のうち、いくつかの局在が相互依存的であるため、各因子の十分性についての検証が難航している。また、得られた因子群は相同組換え反応にも必須の因子であった為、ペアリングの変異体の減数分裂における影響を検証できていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。ペアリング促進に十分な最小因子を決定する。因子の局所的な会合がペアリング促進を担っている可能性を検証するため、invitroでペアリング因子の相互作用を調べる。また、局所的な会合のパターンが相同染色体の識別を担っている可能性を検証するため、ゲノムを大幅に改変した分裂酵母の染色体を作成し,ペアリングを調べる。
高等学校の総合的な学習におけるキャリア教育の評価モデルの構築

本研究の目的は、高校において総合的な学習を経験した人物の高校卒業後のキャリア形成過程を質的に描き出し、総合的な学習とキャリア形成の関連要素を分析することを通して、共有可能なキャリア教育の評価モデルを提案することであった。その結果、総合的な学習の時間のキャリア教育としての成果は、即効的にはかられるものに限らず、文化社会的な影響を受けて熟成されていくものであることが明らかとなった。本研究の目的は、高校において総合的な学習を経験した人物の高校卒業後のキャリア形成過程を追跡調査し、総合的な学習とキャリア形成の関連要素を分析することを通して、共有可能なキャリア教育の評価モデルを提案することである。本研究によって、社会実態に沿ったキャリア教育の評価が可能となり、さらに総合的な学習がもたらした教育的意義についても明らかにすることができる。よって、今後の我が国のキャリア教育と総合的な学習の推進において学術的な波及効果が期待できる。昨年度は、高校1年から卒業後8年間のキャリア形成と総合的な学習との関連要素を質的調査法で描くことを中心に検討し、人間の発達を時間的文脈と文化社会的文脈との関係の中で捉え記述する枠組みであるTEM(複線径路・等至性モデル: Trajectory equifinality model)(Valsiner & Sato 2006)について調査に適応可能か検討した。平成25年度は、引き続き、TEMを中心に据えた研究方法であるTEA(Trajectory Equifinality Approach)に関連する理論について調査検討し、昨年度の分析結果に基づきながら時間の流れと質的な変化を捉える分析方法について議論した。その成果は、日本キャリア教育学会第35回研究大会(10月26日・27日、於:名古屋大学)において発表し、さらに、日本質的心理学会が発行する『質的心理学フォーラム2013 vol.5』において論考を発表した。本研究の目的は、高校において総合的な学習を経験した人物の高校卒業後のキャリア形成過程を追跡調査し、質的調査と量的調査を用いて総合的な学習とキャリア形成の関連要素を分析することを通して、共有可能なキャリア教育の評価モデルを提案することである。平成24年度は、高校1年から卒業後8年間のキャリア形成と総合的な学習との関連要素を質的調査法で描くことを中心に調査・分析を行った。まず、TEM(複線径路・等至性モデル: Trajectory equifinality model)(Valsiner & Sato 2006)や、TAE(理論構築:Thinking At the Edge)(得丸2010)等の質的調査手法について調査に適応可能か検討するために、調査対象者1名の高校3年間のキャリアの変容をTEMを用いて分析した。その成果は、中部教育学会第61回大会(2012年6月30日)において発表しTEMを適応可能性について議論した。次に、高校卒業後の8年間も含めた全体像をTEMを用いて分析し、日本質的心理学会第9回大会(2012年9月2日)においてその成果を発表した。長期的な縦断調査を通して特定の人物のキャリア変容過程をTEMを用いて分析した結果、高校時代の学習内容の捉えなおしや、時期(高校生、大学生、就職3年目)ごとの自己のキャリアに関する語り直しがみられることが明らかとなった。本研究が展開されることによって、社会の実態にあったキャリア教育の評価の開発が可能となる。さらに、本調査では、総合的な学習の本格実施が開始された2002年に、高校1年生だった人物を調査対象としている。よって、キャリア教育としての影響だけでなく、総合的な学習の導入がもたらした教育的意義についても、明らかにすることができる。昨年度は、前年度から引き続き、高校卒業後10年目のキャリア形成の様相を質的研究手法で描くことを中心に検討し、時間的文脈と文化社会的文脈との関係の中で捉え記述する枠組みであるTEM(複線径路・等至性モデル:Trajectory equifinality model)ついて検討するために、TEMを用いた研究論文を整理し、また、価値観と日常行為との間を結び付け、変容に影響を与える中間層を設定したT-MLG(発生の三層モデル:Three Layers Model of Genesis)の理論枠組みについて先行研究と文献より理解を深めた。調査対象者への10年目のインタビュー調査を予定していたが日程の調整がつかず、予定をしていた調査に変更が生じたため、研究期間を1年間延長するなどの計画の修正をおこなった。本研究の目的は、高校において総合的な学習を経験した人物の高校卒業後のキャリア形成過程を追跡調査し、総合的な学習とキャリア形成の関連要素を分析することを通して、キャリア教育の評価について検討することであった。平成27年度は、高校1年生から就職3年目までの縦断的なインタビュー調査で語られた総合的な学習の時間に関する振り返りの内容に着目し、総合的な学習の時間の意味づけの変容過程について検討した。高校1年生、高校3年生、大学1年生、大学4年生の四つの時点のトランスクリプトをカテゴリー分けし、総合的な学習の時間に関する価値づけがみられる語りを抽出した。

学習者として語っている“この時"の語りと、既修者として振り返っている“あの時"の語りに分けて内容にコードを付し、意味づけの変容について考察をおこなった。その結果、1卒業後に他者の指摘を受けて自己認識される総合的な学習の価値があることや、2大学のゼミや就職活動や社会人としての生活を送る中で、高校生の頃には言語化されなかった総合的な学習の意味が立ちあらわれてくること、3総合的な学習の時間のキャリア教育としての成果は、即効的にはかられるものに限らず、文化社会的な背景をうけて流動的に変化し熟成されていくことが明らかとなった。総合的な学習のキャリア教育としての価値は、即効的な評価では不十分であり、文化社会的な影響を受けて熟成されていくことを見通した、長期的な視点にたった教育評価を検討する必要がある。本研究の目的は、高校において総合的な学習を経験した人物の高校卒業後のキャリア形成過程を質的に描き出し、総合的な学習とキャリア形成の関連要素を分析することを通して、共有可能なキャリア教育の評価モデルを提案することであった。その結果、総合的な学習の時間のキャリア教育としての成果は、即効的にはかられるものに限らず、文化社会的な影響を受けて熟成されていくものであることが明らかとなった。26年度は、2002年から継続して聞き取り調査をしてきた調査対象者4名に対し、就職5年が経過した現在のキャリア意識に関してインタビュー調査を行う予定であったが、対象者との都合がつかず3名に対して調査を実施することができなかった。その結果を踏まえて、国際会議での発表と他国のキャリア教育の実情について調査を行う予定であったため研究計画に変更が生じた。教育方法学1継続して聞き取り調査を行ってきた調査対象者に、現在のキャリア意識に関するインタビュー調査を行う。2収集したインタビュー調査をTEMやTMLGの理論を用いながら分析する。3フィンランドやドイツ等の参加型・対話型の授業を行っている他国のキャリア教育の実情について情報収集をする。4これまでの成果を日本質的心理学会(2015年10月於:宮城教育大学)等において発表し意見交換する。また、当該領域の国内学会や国際会議に参加し情報収集をする。53月までに4年間の研究成果を総括しまとめる。量的調査に関して調査対象校の研究部に所属する教諭と相談のもと、卒業生を対象に実施する量的調査の調査用紙の設問内容に関する検討を行う予定であったが、前年度からの研究成果に基づき、時間経過と質の変容を捉える分析方法の検討を中心に据え、研究計画を一部変更をしたため。量的調査に関して、当該年度に名大附属高校の研究部に所属する教諭と相談のもと、卒業生を対象に実施する量的調査の調査用紙の設問内容に関する検討を行う予定であったが、調整がとれなかったため翌年度に持ち越すこととした。質的調査に関しては、データの収集はほぼ完了している。2002年度から継続して聞き取り調査を行ってきた調査対象者にインタビューを行う予定であったが、対象者との都合がつかず4名中3名に対して調査を実施することができなかった。
回腸嚢炎は潰瘍性小腸炎であるという仮説に基づいた潰瘍性大腸炎起炎菌の同定の試み

大腸全摘・回腸嚢肛門吻合術の晩期合併症として回腸嚢炎が発生することがあるが、その発生頻度は潰瘍性大腸炎で高く、家族性大腸腺腫症ではほとんど認めない。回腸嚢炎の発症機序は未だ不明であるが治療に抗生剤やプロバイオティクスが有効であることから、腸内細菌叢との関連性が示唆されてきた。本研究の目的は、潰瘍性大腸炎が遺伝的背景をもとに、術後の腸内細菌のいったい何が変わることによって本来病変の存在しなかった回腸に炎症が生ずるのかを明らかにすることである。さらには、「回腸嚢炎は、術後の回腸嚢に起こる潰瘍性大腸炎の再燃であり、潰瘍性小腸炎である」とする仮説に基づき、潰瘍性大腸炎の病因究明につなげることである。潰瘍性大腸炎ならびに家族性大腸腺腫症における標準術式は大腸全摘・回腸嚢肛門吻合術である。本術式の晩期合併症として回腸嚢炎が発生することがあるが、その発生頻度は潰瘍性大腸炎で高く、家族性大腸腺腫症ではほとんど認めない。本研究の目的は、潰瘍性大腸炎が遺伝的背景をもとに術後の腸内細菌のいったい何が変わることによって本来病変の存在しなかった回腸に炎症が生ずるのかを明らかにすることである。当科では、潰瘍性大腸炎もしくは家族性大腸腺腫症の手術は2回あるいは3回に分割して行っている。すなわち、1回目に大腸亜全摘、2回目に残存直腸切除・回腸嚢肛門吻合・一時的人工肛門造設、3回目に人工肛門閉鎖を行う3期分割と、1回目に大腸全摘・回腸嚢肛門吻合・一時的人工肛門造設を行う2期分割である。本研究の対象患者は3期分割手術の2回目終了後もしくは2期分割手術の1回目終了後の患者である。本研究の対象が患者からの採便と回腸粘膜の生検組織であるため、それに伴う倫理委員会の許可が必要であったために本年度は研究開始が遅れたが、潰瘍性大腸炎患者2名からの臨床検体の採取が開始されている。次年度も経時的に検体を採取していく予定である。本年度は現在までに潰瘍性大腸炎3症例が登録されており、延べ5回分の検体が採取されている。同意拒否の症例もあり集積が思うように進んでいないのが現状である。しかしながら本研究においては症例集積が重要であり、次年度も経時的に検体を採取していく予定である。本年度も引き続き潰瘍性大腸炎(UC)および家族性大腸腺腫症(FAP)の患者からの採便と回腸粘膜の生検組織による検体を採取していくことを中心に行った。これまでにUC患者3名およびFAP患者1名から検体の採取の同意を得て経時的にサンプルの採取を行っている。しかしながら、内科治療の進歩に伴う手術患者数の減少とプロトコールの煩雑性のためか検体の採取は思うように進まず、解析を行うまでには至らなかった。このため、予備実験として以前採取していた検体を用いて再度解析を行うこととした。以前に採取して抽出していたTPC後のUC患者29人、健常成人(control)31人の糞便からDNAを用いてterminal restriction fragment length polymorphism(T-RFLP)法にて解析した。UC患者からは同一個体から繰り返し採取したものも含めて回腸瘻便23検体、回腸嚢炎未治療13検体、回腸嚢炎に対して抗生剤治療後10検体の計46検体を用いた。健常人31検体を合わせた77検体でdendrogramを作成したところ、Cluster解析では抗生剤治療後の便は回腸瘻

便と近くなり、回腸嚢炎未治療の便は健常人と近い便であることが示された。以前の研究で大腸全摘後の患者で便中細菌叢が経時的に健常人に近づくことを示したが、今回の結果から回腸嚢炎に対する治療は健常人の細菌叢から回腸の細菌叢へ近づけている可能性が考えられた。しかしながら、腸内細菌叢の研究においては個体差は大きいため、やはり同一個体から経時的に採取を続けていくことが肝要である。また、FAP患者の検体での検討が不十分である。このため、本研究期間の終了後も引き続き検体の採取を続けていく予定である。大腸全摘・回腸嚢肛門吻合術の晩期合併症として回腸嚢炎が発生することがあるが、その発生頻度は潰瘍性大腸炎で高く、家族性大腸腺腫症ではほとんど認めない。回腸嚢炎の発症機序は未だ不明であるが治療に抗生剤やプロバイオティクスが有効であることから、腸内細菌叢との関連性が示唆されてきた。本研究の目的は、潰瘍性大腸炎が遺伝的背景をもとに、術後の腸内細菌のいったい何が変わることによって本来病変の存在しなかった回腸に炎症が生ずるのかを明らかにすることである。さらには、「回腸嚢炎は、術後の回腸嚢に起こる潰瘍性大腸炎の再燃であり、潰瘍性小腸炎である」とする仮説に基づき、潰瘍性大腸炎の病因究明につなげることである。本研究は臨床検体を用いた研究であり、研究の進行度は当該年度の採取可能な検体数に左右される。これまで当院では年間20例前後の潰瘍性大腸炎と年間3例前後の家族性大腸腺腫症の新規手術例がいたが、本年度の新規手術数はこれまでの半数程度であり、予想以上の減少であった。その理由としては、近年の内科治療の進歩により潰瘍性大腸炎の寛解状態が維持できる症例が増えたことと、炎症性腸疾患を多く扱う病院が大学以外にも複数できたためにこれまで大学に集中していた症例が分散したこと、同一個体からの検体採取が比較的頻回なため患者の同意が得られづらいことなどが挙げられる。当初の予定より臨床検体採取がうまく進んでいないために、研究を先に進めることができず、研究の達成度は"遅れている"と自己評価する。消化器外科本年度も引き続き潰瘍性大腸炎および家族性大腸腺腫症の患者からの採便と回腸粘膜の生検組織による検体を採取していく予定である。また、並行して本研究のコントロールとして大腸癌患者(主に回腸と結腸を同時に切除される右結腸切除術予定の患者)から正常回腸粘膜と正常結腸粘膜を採取してRNAとして同一検体における回腸と結腸における遺伝子発現の違いをマイクロアレイ法などの方法を用いて調べる予定である。これにより、いわゆる「小腸型」遺伝子と「大腸型」遺伝子をピックアップして、症例集積後に回腸嚢粘膜から採取した遺伝子情報と比較する予定である。これまで当院では年間20例前後の潰瘍性大腸炎と年間3例前後の家族性大腸腺腫症の新規手術例がいたが、ここ数年は新規手術数が減少傾向である。その理由としては、近年の内科治療の進歩により潰瘍性大腸炎の寛解状態が維持できる症例が増えたことと、炎症性腸疾患を多く扱う病院が大学以外にもできたためにこれまで大学に集中していた症例が分散したこと、同一個体からの検体採取が比較的頻回なため患者の同意が得られづらいことなどが挙げられる。当初の予定より臨床検体採取がうまく進んでいないために、研究を先に進めることができず、研究の達成度は"やや遅れている"と自己評価する。本年度も潰瘍性大腸炎および家族性大腸腺腫症の患者からの採便と回腸粘膜の生検組織による検体を採取していく予定である。
Aux/IAAとARFタンパクが介するオーキシン情報伝達系の分子機構研究

Aux/IAA遺伝子族の優性突然変異msg2, axr2を利用し、変異型cDNAをそれぞれのプロモーターを用いて野生型で発現させるた結果、変異体の表現型を再現することができた。さらに、同様の変異体、slrの変異型cDNAを含めてプロモーター・スワッピングを行った結果、表現型は必ずしもプロモーター依存的には規定されず、優性変異を持つAux/IAA遺伝子の間で、タンパクの性質に違いがある事が示された。これらの結果をまとめてPlant Physiol.誌に投稿し、受理された(in press)。AUX/IAAは酵母two-hybrid系で、不特定のARFと同程度に相互作用することが複数例確認されているが、これらの結果が植物の中での実際の現象を反映しているか、今も慎重な議論が続いている。そこで、蛍光相互相関分光法(Fluorescence Cross Correlation Spectroscopy, FCCS)を用いてAUX/IAAとARFタンパク間相互作用を再評価した。Hela細胞内でGFPもしくはmRFPとの融合タンパクを発現し、測定した結果、IAA19はARF5やARF7のC末端と予想されるより極めて強く相互作用していることが分かった。これは、分子の動きを直接観察するFCCSに較べて、酵母two-hybrid系では、IAA19による転写因子の抑制効果の影響で、分子間相互作用を実際より低く見積もっていたことを示す。また、この結果から、植物内でのAUX/IAAとARFタンパク間相互作用の観察も可能であると予想される。これらの結果をPlant Cell Physiol.誌にて報告した。Aux/IAA遺伝子族の優性突然変異msg2,axr2を利用し、変異型cDNAをそれぞれのプロモーターを用いて野生型で発現させるた結果、変異体の表現型を再現することができた。タンパクレベルでのAUX/IAA遺伝子族間の機能分化にどのドメインが重要な役割を持つのかを、現在行っているドメイン・スワッピングによって解明していく。そこで、蛍光相互相関分光法(Fluorescence Cross Correlation Spectroscopy, FCCS)を用いてAux/IAAとARFタンパク間相互作用を再評価した。これらの実験をとおしてオーキシンが調節する多様な生理現象の中で信号伝達系がどのように使い分けられているのかを明らかにしていく。
小学校通常学級におけるメンタルヘルス予防プログラムの有効性に関する研究

本研究は日本の子どもが成人後によりよい社会生活を送る重要な基盤となる児童期のメンタルヘルスの向上を図るために、学校をベースとしたメンタルヘルス教育の充実に資することを目的として行われた。学校教師が通常の授業ですべての児童・生徒を対象に実施可能な(ユニバーサルアプローチ)CBTをベースとするメンタルヘルス予防プログラムを開発し、プログラムの実施可能性を検証した後、複数地域の小学校で実施し、保護者の同意の得られた395名前後の児童の行動変化を3時点で調べた。その結果、小学生の自己効力感、全般的メンタルヘルス、社会的スキルいずれにおいても性、学年にかかわらず一定の効果を認めた。通常学級在籍児童生徒の数%には発達障害が予測され、さらに多数の児童生徒には診断閾下であっても強い特性が認められることが明らかになっている。彼らは学校適応に困難を持ちやすく、メンタルヘルスや不登校のリスクが高く、後に「二次障害」に発展しやすいハイリスク児である。また国民病と言われるうつ病については思春期前後からメンタルヘルスの問題を抱えていることがわかっており、すべての児童生徒に早期からの心の健康教育の重要性は大きい。本研究は、第一に早期対応の観点から日本の小学校通常学級での実施でき、第二に児童の発達特性などの個人差を考慮した広汎なメンタルニーズに対応できるメンタルヘルス予防プログラムを開発し、その実施可能性および有用性を実証的に示すことを目的とする。H27年度は、メンタルヘルス予防プログラムと教師向け実施マニュアルの作成を行った。プログラム作成に際しては、子どものうつ病や不安障害などに有効性が実証されている認知行動療法的アプローチをベースとしながらも、対象の多様性を考慮した診断(リスク)横断的なユニバーサルプログラムであるという点で、従来の認知行動療法プログラムと異なっている。また、マンガを導入し、キャラクターを用いたメタファーを活用した説明を取り入れ、グループ活動も想定した内容としており、小学生でも理解しやすいように工夫した。協力校との話し合いの結果、導入可能な12回に絞り込んだセッション構成とした。またアセスメントのための検査バッテリーを含むパイロット研究計画を検討し、必要なアセスメントの開発および検証を実施した。繰り越した平成28年度には、平成27年度に予定されていた教師向け研修用のDVDを作成し、パイロット研究協力校(岐阜、埼玉、京都の3県5市町村8小学校)の4ー6年生合計24クラス担任を対象とする研修を夏季休暇中に実施した。予定通りに進行した。平成28年度は、協力校の校長から該当クラスの児童の保護者に同プログラムを授業に取り入れる経緯とその理由、そして事前事後の調査に関する研究の説明をしてもらい、研究参加についての同意を51.9%の保護者から取得した。担任教師には夏季休暇に実施した教師向けメンタルヘルス予防プログラムについての研修に参加してもらった後、2学期に12回分の授業時間を使ってメンタルヘルス予防プログラムを実施していただいた。8小学校のうち、7校については2学期でプログラムを終了したが、1校について、時間数の確保が難しかったため、実施は3学期末で完了した。事前に実施した質問紙調査およびプログラム終了直後に実施した質問紙調査分については既に回収済みであり、現在、クリーニングと解析をすすめている。プログラム実施の遅れた1校を除き、順調に進行した本研究は日本の子どもが成人後によりよい社会生活を送る重要な基盤となる児童期のメンタルヘルスの向上を図るために、学校をベースとしたメンタルヘルス教育の充実に資することを目的として行われた。1学校教師が通常の授業ですべての児童・生徒を対象に実施可能な(ユニバーサルアプローチ)CBTをベースとするメンタルヘルス予防プログラムを開発し、2プログラムの日本の小学校における実施可能性をパイロット調査で検証し、3パイロット調査を踏まえてプログラムを小学校通常学級(4ー6年生)で計12回実施し、プログラム前後3時点の児童の行動変化を、プライマリイアウトカムに児童の自己効力感を、セカンダリイアウトカムに全般的メンタルヘルスと社会的スキルの指標を用いて検討した。全児童(715名)のうち、保護者から同意が得られた395名について解析を行った結果、小学生の自己効力感、全般的メンタルヘルス、社会的スキルいずれにおいても一定の効果を認めた。自己効力感については、性別・自閉症特性とは無関係に、低学年かつ自己効力感の低い児童でより大きな望ましい変化が認められた。メンタルヘルスの問題については、学年・性別・自閉症特性によらず、問題の大きな児童においてより大きな望ましい変化が認められた。今回の研究では本プログラムの実施可能性および有用性が示唆されたが、今後、普及を念頭におくと、RCTを実施して、有用性のさらなる検証が必要である。

学校教師が通常の授業ですべての児童・生徒を対象に実施可能な(ユニバーサルアプローチ)CBTをベースとするメンタルヘルス予防プログラムを開発し、プログラムの実施可能性を検証した後、複数地域の小学校で実施し、保護者の同意の得られた395名前後の児童の行動変化を3時点で調べた。その結果、小学生の自己効力感、全般的メンタルヘルス、社会的スキルいずれにおいても性、学年にかかわらず一定の効果を認めた。平成28年度は無作為化比較対照研究(RCT)を予定していたが、平成27年度の遅れに伴い、平成28年度はパイロット研究の実施に充てることとする。その結果を踏まえて、RCTの可否やプログラムの見直しなどを実施する予定である。予想を上回る多数の児童、保護者の調査への同意にもとづく参加が得られ、参加児童数は計712名となった。平成29年度は24クラス分の同プログラム授業を録音データにもとづき、プログラム遵守度をチェックする。同プログラム終了後3ヵ月時点での質問紙調査を実施し、事前、事後1回目調査結果と合わせて、同プログラムの有用性などに関して解析を行う。その結果にもとづき、今後のRCT計画を策定する。29年度が最終年度であるため、記入しない。児童精神医学29年度が最終年度であるため、記入しない。
３次元動的プラットフォームを用いた新たな平衡機能トレーニング法の確立

本研究プロジェクトの目的は、平衡器を中心とした感覚器から得られた重力空間の情報が、身体運動のパフォーマンに影響を及ぼす様子を明らかにすることであった。さらに、得られた知識を運動パフォーマンス向上につなげる可能性を模索した。上肢を用いた到達運動、投運動、到達把握運動の課題を行わせたところ、重力と運動方向との相対的関係や周辺環境に依存して運動パフォーマンスが変化すること、そしてその変化は無意識的に生じることが分かった。この結果から、3次元空間内での運動パフォーマンスは、重力空間の知覚によって生じる認知的な側面が無視できない効果をもたらし、トレーニング効果を促進させ得る要素であることが示唆された。本研究では、ヒトの持つ平衡機能をより良く理解し、それを定量する方法を改善したいという動機から始動した。本研究プロジェクトの遂行は、高齢者に頻発する転倒事故や、空間識失調発生のメカニズムの一端を解明すると期待される。障害や疾病の発生機序の他、平衡機能の理解は、日常的に行われる運動の制御メカニズムと深く関わる。運動は重力により常に影響を受けており、重力を感知する平衡器からの入力は、運動の企画、遂行に組み込まれている必要がある。平成25年度は本プロジェクトの核となる外乱発生装置に大幅な改善が必要と考えられた。外乱発生装置を単に外乱の付加装置として作動させることに加え、被験者がコントローラを用いて装置を操作できる、即ち、加えられた外乱を自己の平衡感覚に基づいて再現するためのインターフェースを実装してはどうかとの考えに至った。そこで当該年度は装置の改良作業を行い、それと並行してヒトの平衡機能が日常の運動遂行時にどのように影響を及ぼしているかについて調べた。ヒトは手を巧みに操作して目的の運動を行うことができるが、これに重力がどのように関わっているかを運動学的に調べてみることにより、平衡機能と運動制御との関係性を定量的に示すことを試みた。手部に反射マーカーを貼付した状態で、前方の鉛直上下に配置された球に対して、到達および把握運動を行わせ、その際の腕および手の姿勢を3次元モーションキャプチャーシステムで記録、解析した。その結果、上肢の移動速度、および物体把握の指の速度が、鉛直上下方向で異なることが分かった。上方向への到達把握運動では、下方向よりも上肢の加速フェーズが早期に現れ、さらに、上方向への把握運動では、指を開く運動が早期に現れた。このことは、ヒトは重力の作用を予め考慮して上肢運動を企画、遂行していることを示している。平衡機能をより良く理解するということは、3次元空間を動的、および静的に正確に把握することを意味する。このことは、障害や疾病の発生機序解明に貢献できる可能性のほか、日常の身体運動の制御メカニズムと深く関わる。なぜならば、重力空間で身体を自在に動かすことの前提として、中枢が運動を生成するためには、元となる3次元空間情報を正確に取得することが必須であるからである。これによって初めて目的とする行為が達成されることになる。当該年度は、平衡機能と空間認知が運動パフォーマンスにいかなる効果をもたらしているかについて調べた。平衡機能と空間認知は、視覚、体性感覚、前庭覚といったセンサーからの情報に基づき、中枢で達成されている。特に視覚は、身体に固定されない、いわゆる重力座標系に基づいた情報を中枢に供給することができる数少ない空間のセンサーとして機能する。このため、視覚が運動の正確性や安定した姿勢の維持に果たす役割は小さくない。我々は、空間内で上肢を用いた繊細な運動を行おうとした際、暗黙下に視覚の影響を受動しながら運動を遂行しているのではないか、という仮説を設定し、これを実験的に証明することを試みた。その結果、上肢運動は、背景の遠近によって難易性が異なる可能性を示すデータを得た。このことは、身体の平衡と空間の知覚には、操作対照となる物体の情報のみならず、周囲から付随的に入力される情報が、意図した運動の遂行に暗黙下の影響を及ぼしている可能性を示している。本研究プロジェクトでは、ヒトの持つ平衡機能が身体運動の制御に深く関与すること、そして運動の巧緻性を決定付ける一つの要因になり得ることを明らかにする目的で始動した。最終的には、これらの基礎知識を蓄積し体系的に捉えることにより、ヒトがより善く(巧みに、精細に、効率良く、かつより少ない認知的負荷のもとに)目的の運動を達成させるための方策の獲得を目論んだ。プロジェクト内のそれぞれ研究では、ヒトを用いた行動実験により、平衡機能と運動との関連性を様々な側面から調べた。とりわけ、ヒトの平衡機能を想定する際、現行の二次元平面内での評価を改め、より現実に近い空間を想定した行動実験に取り組んだ。さらに、身体運動を理解しようとする際、単に運動指令と筋出力のみを考慮するのみならず、「注意」、「予測」、「学習」といった高次な認知プロセスが関与すると想定し、その様式の解明に努めた。当該年度の研究を遂行することにより、いくつかの興味深い結果を得ることができた。我々が普段行う上肢運動は、重力の効果を顕著に受けており、前庭器を通して得られた身体平衡の感覚入力は、実は単純に運動へと反映される訳ではないことが解った。例えば、上下方向へと反復的な到達把握運動を行わせると、運動方向に依存してキネマティクスに非対称性が見られた。

このことは、感覚器から入力する重力加速度信号が身体運動に及ぼす効果を、高次認知機能が予め見積もり、運動に反映させていると解釈された。また、仮に重力によって誘引された感覚入力が同一であったとしても、上肢到達運動のキネマティクスは、背景までの距離や到達対象物体周辺の視覚対象物の有無によって修飾されるといった興味深い結果を得た。また、3次元的外乱による生体の反応や感覚情報を活かしたトレーニングへの応用については、現在取り組んでいる内容を成果としてまとめ、今後公表していきたいと考える。本研究プロジェクトの目的は、平衡器を中心とした感覚器から得られた重力空間の情報が、身体運動のパフォーマンに影響を及ぼす様子を明らかにすることであった。さらに、得られた知識を運動パフォーマンス向上につなげる可能性を模索した。上肢を用いた到達運動、投運動、到達把握運動の課題を行わせたところ、重力と運動方向との相対的関係や周辺環境に依存して運動パフォーマンスが変化すること、そしてその変化は無意識的に生じることが分かった。この結果から、3次元空間内での運動パフォーマンスは、重力空間の知覚によって生じる認知的な側面が無視できない効果をもたらし、トレーニング効果を促進させ得る要素であることが示唆された。本研究プロジェクトは、重力空間内で身体の安定性と運動の正確性に必須とされる平衡機能のメカニズム解明を目指して行われている。さらに身体の平衡機能を得るために効果的な方策の確立を試みる。日常において、平衡機能が乱される状況は動的な場面が圧倒的に多い。そのため、ヒトに動的な外乱刺激を加えて得られる反応から、身体の平衡に関わる様々な要素を同定し、それらを元に身体の安定に活かす方法を見出したいと考える。当該年度は、外乱発生装置の再改良の必要性が生じた事由より外乱の付加は省き、静的な姿勢で行う上肢運動と平衡機能との関係性に関する実験に注力した。その結果、いくつかの新たな知見を見出すことができた。当該年度の研究成果より、平衡機能と空間の知覚は、空間内で行う運動の操作対照のみならず、周辺から付随的に入力される情報に修飾されている可能性が示唆された。本研究プロジェクトは、ヒトの平衡機能は身体機能で表現(説明)されることに止まらず、より高次な認知プロセスによって形成されているという予測のもとに始められた。当該年度に得られた結果は、プロジェクト開始当初に我々が考えていた平衡機能と空間認知という概念の理解において、当初の予測以上の慎重さと注意を要することを示したと思われる。すなわち、平衡機能と空間認識には、主体のみならず、周辺から得られる無意識下の情報が、空間の知覚レベル、あるいは運動の生成レベルで何らかの影響を及ぼしていると考えるのが妥当である。このことは、今後、3次元空間内で被験者に外乱を負荷して平衡機能を調べる際、重要かつ注意すべき新たな変量と捉えるべきであり、平衡機能と空間知覚のメカニズムのより包括的な理解な理解に繋がると確信する。以上をもとに行った自己点検評価は、当該年度に得られたこと、そして実現できなかったことを憚らずに盛り込んだ結果であることをご理解いただきたい。
ラット及びモルモットの種特異的補体制御膜因子遺伝子導入による異種移植反応の制御

1異種細胞には自由に補体反応が起こるので、異種移植などでは補体による超急性拒否反応がおこる。ヒトのDAF, MCP及びHRF20 (CD59)の遺伝子をブタに導入したトランスジェニックブタの作成が試みられている。ヒトの補体制御膜因子をブタに発現させれば、このブタの皮膚や臓器をヒトに移植しても補体反応は起こらないと期待できるからである。しかし、ヒトへの異種移植用トランスジェニック動物の実用化に当たっては、動物実験による基礎研究の知見が必要である。2実験動物の種特異的補体制御膜因子としてラット5I2抗原(ラットCrry)につづいて、モルモットDAF、モルモットMCP及びマウスDAFのcDNAクローニングにも成功したので、ハムスター由来CHO細胞、サル由来COS7細胞等にこれらの種特異的補体制御膜因子のcDNAをトランスフェクトしてトランスフェクタントを作成した。トランスフェクタントでの補体制御膜因子cDNAの転写発現量をノーザンブロッド法や半定量RT-PCR法で測定して確認した。細胞膜上への蛋白発現量はモノクローナル抗体を用いて免疫蛍光染色し、フローサイトメトリーにて定量した。発現させたラットCrryやモルモットDAFが種特異的に補体反応を抑制する程度を、それぞれのトランスフェクタント細胞にウサギで作成した抗CHO等の抗体を作用させた後、ラットやモルモットの血清と反応させ、C3の沈着がトランスフェクタント細胞では強力に抑制されていることを確認した。C3の沈着はFITC標識抗C3を用いて蛍光染色し、フローサイトメトリーで定量した。3ラットやモルモットの補体の反応を強力に抑制することを確認した培養細胞をラットやモルモット皮下、腎被膜下、肝臓等に接種して、その移植トランスフェクタント細胞の消長の継時的解析をそれぞれに対する抗体で免疫染色して検討中である。
擦文からアイヌへ食生活形成の考古学的研究

本年度の研究は、これまでに明らかにできた推定食材がどのように調理され吹きこぼれ痕として土器に炭化付着するのかを、複製土器を使用して実験から検証できたことである。土器付着の炭化物はその成分を同位体分析による成分分析の結果から、水産資源由来であることが判明している。それはまたかまど堆積層から検出された遺存体である魚骨の焼骨からも証明することができた。水産資源とは別に、竪穴住居床直上の採取土壌によるフロテーションの成果からは雑穀栽培種のオオムギをはじめキビの炭化種子が検出されており、雑穀が食されていたことも判明した。注目されたことはアカザの炭化種子も多量に検出され、アカザが葉を食する食用植物であることは文献からわかっている。アカザと同種のシロザは栽培化されてキヌアという雑穀になっていることから検出された炭化アカザも穀類として食された可能が考えられる。実験では、雑穀類に魚貝類と山菜類を組み合わせ土器で調理する鍋汁を想定した。カマド構造が現在と当該時代の状況が異なるため復元に困難さは残るが、吹きこぼれの生じる食材と土器調理における吹きこぼれの状況をデータ化する目的でおこなった。鮭、カレイ、シジミ、フキ、ウド、ワラビ、ゆり根も食材として組み合わせた。また脂の添加の違いも注目した結果、脂が加わる以外はすべて吹きこぼれることがわかった。このことは動物の肉は吹きこぼれないことがわかる。これは同位体分析による結果と矛盾していない。粘着性についても土器付着と形状が類似するのはキビ、もち麦、ゆり根、ワラビの組み合わせで、火にかけて10分程度で泡が盛り上がり吹きこぼれた。もち麦使用の場合と押麦の場合では粘着性が異なり、擦文のオオムギの場合は皮製と裸性の違いがあるので、オオムギの種類判定にも吹きこぼれ痕が有効であると思われる。本研究は北海道においてアイヌ文化が擦文文化から継承されたものであるかを事例研究として、食文化の文化的継承性を多角的に検証しようとするものである。検証方法として、栽培種子である雑穀の文化的存在意味を確認し、土器に付着する炭化の分析から、食材や調理方法などを明らかにするものである。今年度の研究では、炭化付着物のある擦文土器を選別することを中心におこなった。炭化物試料抽出にあたり、道央、道東地域に分布する擦文土器に焦点を当て、最適試料となる土器個体の選別をおこなった。擦文土器の分布は全道的に確認されているが、炭化付着物のある擦文土器は地域的偏りがあるように見える。例えば、札幌周辺(サクシュコトニ川遺跡)や日本海側(小平高砂遺跡)の遺跡において付着添加物は顕著には認められないのに比べ、太平洋側の(十勝太海岸段丘遺跡、北斗遺跡、幣枚2遺跡など)にはかなり顕著に認めることができる。これが何による差なのかは慎重に吟味する必要がある。また、オホーツク土器の炭化付着物の存在も考慮する必要があり、道東、オホーツク海側においては土器個体の追加選別を検討している。今年度は、連携、共同研究者間で解明する目的を共有する必要から検討会議をシンポジウムの形でおこなった。最新の分析方法を認識し、研究の大枠となる食の考古学が置かれた現状を整理することに主眼をおいて議論をおこなった。実験考古学的手法による土器を使用しての調理実験をおこない、土器に付着する炭化物を生成させることや、煮炊きに使用した食材の同定、さらに炭化物の同位体分析をおこなって食材を解明する方法など最新の方法が議論された。また理論構築の観点から食を捉えた場合、「食する」ことの社会的意味を解明する次元まで引き上げて考古学から明らかにできる可能性について確認された。これらの観点を含めて、来年度は具体的に実験、分析などをおこなっていくことになる。炭化付着物のある擦文土器は選別し、発掘調査によるものと、すでに発掘されているものの好例が得られているため、サンプルの抽出を行う準備はできている。追加試料が必要となるオホーツク土器についても、擦文土器が出土している遺跡の近隣と遠隔の両地域に焦点を当てておこなうつもりなので選別は可能である。かまどに土器を装着しての調理実験を実施することについては、その方法などを検討し実験用の土器や使用するかまどの準備は整っているので、実施する準備はできている。これらのことから、本研究を遂行する次のステージのための準備状況は整っているので、おおむね順調に進展していると言える。本研究は食文化の文化的継承性を多角的に証明しようとするもので、ひとつの事例として北海道の擦文文化から後続するアイヌ文化への食性の継続を明らかにしている。アイヌの農耕文化は文化的に過小評価される傾向にあるが、実際に発掘調査などから出土する遺物などを検証すると農耕文化的要素を否定することができない。その農耕的要素の出現はすでにアイヌ文化以前の擦文文化に求めることが可能であり、多角的に証明し明らかにするのが本研究の目的である。そのため、擦文文化の食性を明らかにすることが重要となる。今年度の研究では擦文竪穴住居に敷設されるかまどの構造、かまど内部に堆積する粘土、焼土、焼骨、各層の状態を認識明らかにすることで厨房について検討をおこなった。内部堆積層から採取した焼骨の同定、分析は現在進行している。

当初、主眼をおいていた炭化栽培種子をはるかに上回る魚骨の椎骨、歯、頭蓋骨、肋骨や小獣骨の出土量から、またその出土状況から、当該かまどで調理され、食されていた具材を明らかにすることが可能となっている。具体的例とし小形魚としてはキュウリ魚科、シシャモ、コマイ、ワカサギなどがあげられる。鮭の椎骨やクロソイ、大形魚のカジキマグロなども考えられる。さらに、頭蓋骨の眼窩からは底生性の魚と判別できるものがあり、カレイやヒラメと思われる。周辺海域に生息する魚種の生態などを考慮し比較検討することで、通年、捕獲可能できることや、特に冬から春に獲れることなどを考慮すると当時の住民の動態が明らかになってくる。厨房施設としてのかまどはその構造から構築技術を解明することができ、特に製作工程の粘泥工技術に注目することができる。食文化を体系的にとらえていくためには、食材の入手から、その加工、調理過程も明らかにする必要があり、厨房施設の構築技術などに付随する側面の検証が必要となる。食文化の文化的継承ということから食文化を一連の食体系として捉えてみると、現在までの研究では調理に使用した土器に付着する炭化物の同位体分析から食材として使われたであろう具材の解明をした。しかしその結論は確実に水産資源によるものとまでしか解明できず、具体的な食材を判明するまでは難しい。食材解明は出土遺物の炭化種子の検出、焼骨の検出からはより具体的な具材の存在を明らかにすることができている。ここにきて、使用された、食材が魚の焼骨であることから水産資源であることは明白になった。オオムギなどの雑穀に魚を混ぜたものと考えることができる。具材に関してはさらに分析を進める必要がある。厨房施設についてはかまどが一窯、煙道が住居外に通じてあるなど解明されたが、その存在意義、その遺跡の全体的意義についてはまだ考察がなされていない。本年度の研究は、これまでに明らかにできた推定食材がどのように調理され吹きこぼれ痕として土器に炭化付着するのかを、複製土器を使用して実験から検証できたことである。土器付着の炭化物はその成分を同位体分析による成分分析の結果から、水産資源由来であることが判明している。それはまたかまど堆積層から検出された遺存体である魚骨の焼骨からも証明することができた。水産資源とは別に、竪穴住居床直上の採取土壌によるフロテーションの成果からは雑穀栽培種のオオムギをはじめキビの炭化種子が検出されており、雑穀が食されていたことも判明した。注目されたことはアカザの炭化種子も多量に検出され、アカザが葉を食する食用植物であることは文献からわかっている。アカザと同種のシロザは栽培化されてキヌアという雑穀になっていることから検出された炭化アカザも穀類として食された可能が考えられる。実験では、雑穀類に魚貝類と山菜類を組み合わせ土器で調理する鍋汁を想定した。カマド構造が現在と当該時代の状況が異なるため復元に困難さは残るが、吹きこぼれの生じる食材と土器調理における吹きこぼれの状況をデータ化する目的でおこなった。鮭、カレイ、シジミ、フキ、ウド、ワラビ、ゆり根も食材として組み合わせた。また脂の添加の違いも注目した結果、脂が加わる以外はすべて吹きこぼれることがわかった。このことは動物の肉は吹きこぼれないことがわかる。これは同位体分析による結果と矛盾していない。粘着性についても土器付着と形状が類似するのはキビ、もち麦、ゆり根、ワラビの組み合わせで、火にかけて10分程度で泡が盛り上がり吹きこぼれた。
生体防御反応としてのヘムオキシゲナ-ゼ遺伝子の転写誘導

1.ヘムによるヘムオキシゲナ-ゼ(HO)の誘導に関与するエンハンサ-部位の決定。ヒトHO遺伝子の5'上流領域の下流にホタルのluciferase遺伝子をレポ-タ-として持つキメラ遺伝子を培養細胞に導入し,ヘム処理がそれらの一時的発現に与える影響を調べた結果、ヘムによる誘導に必要な塩基配列が約4kb上流に存在することが判明した。すでに、エンハンサ-部位を約100bpの範囲に同定し、現在、その塩基配列を決定している。さらに、エンハンサ-に結合する蛋白因子の解析を進めている。2.ヒトHO遺伝子のHSEに対するサイレンサ-の解析。ヒト由来の培養細胞では通常、熱ショックによるHOの誘導は起こらないが、ヒトHO遺伝子のプロモ-タ-領域にはHSE(ー384からー370)が存在している。このHSEを含めた5'上流領域をプロモ-タ-として有するキメラ遺伝子の一時的発現は、熱ショックにより全く誘導されない。しかし、当該HSEのみを合成し同様な発現ベクタ-のプロモ-タ-領域に挿入すると、レポ-タ-遺伝子の一時的発現が熱ショックにより誘導されるようになる。すなわち、HO遺伝子のプロモ-タ-領域にはHSEに対してサイレンサ-として働くDNA配列の存在が示唆される。そこで、1.と同様な方法を用いて熱ショックによる誘導の有無を調べた結果、ー314からー320の部分にサイレンサ-としての効果があることが判明した。3.ラットHO遺伝子のHSE類似配列に結合する核蛋白の発見。ラットHO遺伝子の5'上流領域(ー221からー212)に、HSEの基本モチ-フであるNGAANが互いに逆向きに二つ並んだ配列が存在する。このエレメントは熱ショックによるラットHOの誘導には関与していないが、熱ショック転写因子(HSF)と新しく我々が発見した核蛋白により認識される。HSFと異なり、後者は熱ショックを与えていない細胞から調製してもDNA結合能を持っており、熱ショック応答を負に調節している可能性がある。1.ヘムオキシゲナ-ゼ(HO)はヘム分解の律速酵素であり、基質であるヘムを含めた種々の物質により転写レベルの誘導を受ける。時に、ヘムとカドミウム(Cd)によるHOの誘導はこれまでに調べられたすべてのヒト由来の細胞で認められる。2,紫外線UVA(波長320ー380nm)によるHOの誘導機構を解析するために、当初の計画通りヒトメラノ-マ細胞を用いたが、この細胞ではUVA照射によるHOの誘導はおこらなかった。そこで、種々のヒト由来の細胞を調べたところ、線維芽細胞のMRCー5でのみ、UVAによるHOの誘導が認められた。現在、当該細胞におけるHO誘導の詳細を解析している。3.ヒトHO遺伝子のプロモ-タ-領域と大腸菌由来のgpt遺伝子との融合遺伝子をHeLa細胞に導入し、gpt RNAの一時的発現を指標にして解析した結果、HO遺伝子の上流約4.5キロ塩基対の中にヘムによる誘導に必要なシスエレメントが存在することが判明した。しかし、Cdによる誘導は検出できなかった。このことから、ヘムとCdによるHO誘導の機構は異なっていると考えられる。4.熱ショック蛋白質であるラットHOと異なり、ヒトHOは熱ショックでは誘導されない。しかし、ヒトHO遺伝子のプロモ-タ-領域には熱ショックエレメント(HSE)が存在しており、我々は先にこのプロモ-タ-領域の機能解析により、当該HSEが機能していないことを明らかにした。

今回、このHSEに結合する核蛋白質が存在することが判明した。さらに、ヒトHO遺伝子のプロモ-タ-領域にHSEの機能を妨げるサイレンサ-エレメントの存在を示唆する結果を得た。1.ヘムによるヘムオキシゲナ-ゼ(HO)の誘導に関与するエンハンサ-部位の決定。ヒトHO遺伝子の5'上流領域の下流にホタルのluciferase遺伝子をレポ-タ-として持つキメラ遺伝子を培養細胞に導入し、ヘム処理がそれらの一時的発現に与える影響を調べた結果、ヘムによる誘導に必要な塩基配列が約4kb上流に存在することが判明した。すでに、エンハンサ-部位を約100bpの範囲に同定し、現在、その塩基配列を決定している。さらに、エンハンサ-に結合する蛋白因子の解析を進めている。2.ヒトHO遺伝子のHSEに対するサイレンサ-の解析。ヒト由来の培養細胞では通常、熱ショックによるHOの誘導は起こらないが、ヒトHO遺伝子のプロモ-タ-領域にはHSE(ー384からー370)が存在している。このHSEを含めた5'上流領域をプロモ-タ-として有するキメラ遺伝子の一時的発現は、熱ショックにより全く誘導されない。しかし、当核HSEのみを合成し同様な発現ベクタ-のプロモ-タ-領域に挿入すると、レポ-タ-遺伝子の一時的発現が熱ショックにより誘導されるようになる。すなわち、HO遺伝子のプロモ-タ-領域にはHSEに対してサイレンサ-として働くDNA配列の存在が示唆される。そこで、1.と同様な方法を用いて熱ショックによる誘導の有無を調べた結果、ー341からー320の部分にサイレンサ-としての効果があることが判明した。3.ラットHO遺伝子のHSE類似配列に結合する核蛋白の発見。ラットHO遺伝子の5'上流領域(ー221からー212)に、HSEの基本モチ-フであるNGAANが互いに逆向きに二つ並んだ配列が存在する。このエレメントは熱ショックによるラットHOの誘導には関与していないが、熱ショック転写因子(HSF)と新しく我々が発見した核蛋白により認識される。HSFと異なり、後者は熱ショックを与えていない細胞から調製してもDNA結合能を持っており、熱ショック応答を負に調節している可能性がある。
ヘムオキシゲナーゼの構造と機能との関連(特に酸素活性化について)

ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘムをビリベルジン,CO,鉄イオンに分解する.私共は長年本酵素によるヘム分解機構と中間過程の解析を行ってきた.最近,本酵素が病原性細菌にも存在することが知られるようになった.そこで私共は細菌のHOについても興味を持ち研究を始めた.或る種の病原性細菌では増殖のみならずその病原性の発現の為に鉄を必要とする.即ち,これらの菌では蛋白質性毒素の遺伝子のプロモーター領域に鉄調節エレメントがあり鉄要求性に転写が促進される.一方,宿主には遊離の鉄は極微量しか存在しないためこれら細菌では鉄獲得の為に何等かの機構が必要となる.そのうちの一つに宿主を溶血させ遊離したヘモグロビンからヘムを奪い,それを菌体内に持ち込み,ヘムを分解して鉄を得る,という機構がある. 1997年にSchmittはCorynebacterium diphtheriaeに動物のHOにホモロジーを持つ25kDa蛋白質をコードする遺伝子が存在すること,そして翌年にこの蛋白質がヘム分解活性を持つ事を報告している.そこで私共もその塩基配列を化学合成し,大腸菌の発現ベクターであるpMW172に組み込み発現系と精製系を確立した.精製酵素のヘム分解比活性をアスコルビン酸-デスフェリオキサミン系で比較した所,動物系のHOよりは低いが顕著なヘム分解活性が認められた.精製酵素にヘムを加えると1対1で結合し,その光吸収像は動物系と同様にミオグロビンと類似の吸収像を示した.然し,興味深いことに吸収像はpHによって殆ど影響されなかった.従って第六配位座近傍は動物系とはかなり異なると思われる.本酵素に結合したヘムはアスコルビン酸-デスフェリオキサミン系の添加によってベルドヘムを経てビリベルジンまで分解されたので,反応過程は動物系と同じと思われる.ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘムをビリベルジン,CO,鉄イオンに分解する.私共は長年本酵素によるヘム分解機構と中間過程の解析を行ってきた.最近,本酵素が病原性細菌にも存在することが知られるようになった.そこで私共は細菌のHOについても興味を持ち研究を始めた.或る種の病原性細菌では増殖のみならずその病原性の発現の為に鉄を必要とする.即ち,これらの菌では蛋白質性毒素の遺伝子のプロモーター領域に鉄調節エレメントがあり鉄要求性に転写が促進される.一方,宿主には遊離の鉄は極微量しか存在しないためこれら細菌では鉄獲得の為に何等かの機構が必要となる.そのうちの一つに宿主を溶血させ遊離したヘモグロビンからヘムを奪い,それを菌体内に持ち込み,ヘムを分解して鉄を得る,という機構がある. 1997年にSchmittはCorynebacterium diphtheriaeに動物のHOにホモロジーを持つ25kDa蛋白質をコードする遺伝子が存在すること,そして翌年にこの蛋白質がヘム分解活性を持つ事を報告している.そこで私共もその塩基配列を化学合成し,大腸菌の発現ベクターであるpMW172に組み込み発現系と精製系を確立した.精製酵素のヘム分解比活性をアスコルビン酸-デスフェリオキサミン系で比較した所,動物系のHOよりは低いが顕著なヘム分解活性が認められた.精製酵素にヘムを加えると1対1で結合し,その光吸収像は動物系と同様にミオグロビンと類似の吸収像を示した.然し,興味深いことに吸収像はpHによって殆ど影響されなかった.従って第六配位座近傍は動物系とはかなり異なると思われる.本酵素に結合したヘムはアスコルビン酸-デスフェリオキサミン系の添加によってベルドヘムを経てビリベルジンまで分解されたので,反応過程は動物系と同じと思われる.