hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代シークエンサーによるDNA脱メチル化誘導法の検討:エピゲノム制御をめざして

メチル化DNAを部位特異的に改変する為の基礎的技術および知見を得る為に、まずメチル化DNA認識蛋白質キャプチャー法と次世代シーケンサーを用いたMBD-seq法を確立した。さらに、DNA脱メチル化作用をモニター出来るMoCEVシステムを開発した。このシステムを用いることで、DNAメチル化阻害剤によるプロモーター領域のメチル化の変化を確認することに成功した。本研究で得られた知見は、DNAの修飾を部位特異的に改変する技術の確立に有用である。本研究は、転写制御因子の結合認識やクロマチン構造などに大きな影響を与えるDNAのメチル化修飾に着目し、メチル化DNAを部位特異的に改変する為の基礎技術を確立することを目的にしている。まず、DNAのメチル化修飾が全ゲノム上のどこで起きているかを明らかにする技術の開発を試みた。その結果、本期間において、メチル化DNA認識蛋白質キャプチャー法(Methylated DNA binding domain capture, MBD)で濃縮したDNA断片を、次世代シーケンサーであるイルミナ社のSolexa GIIxで解析する方法であるMBD-seq法の確立に成功した。現在までに、ヒト繊維芽細胞やヒト単球細胞などを用いて解析を行い、多くの新規組織特異的DNAメチル化差異領域を見いだし、それらの領域の中に組織特異的な発現を制御していると考えられる領域を見つけ出すことに成功した。今後、MBD-seq法を用いることで、DNA脱メチル化誘導処理後のDNAメチル化状態の変化を全ゲノム領域で解析出来ることが期待出来る。一方、DNA脱メチル化誘導処理として、既知のエピゲノム改変剤である7種類の阻害剤(トリコスタチンA、バルプロ酸、デキサメタゾン、ヒドロキサミン酸サブエロイルアニリド、ゼブラリン、RG108、5-アザシチジン(5-aza))に着目し、繊維芽細胞でのDNA脱メチル化作用について検討した。MBD-seqで得られたヒト繊維芽細胞とヒト単球細胞のメチル化DNA領域の解析結果から、単球細胞で特異的にDNA脱メチル化している領域30カ所を選び、阻害剤で処理をした繊維芽細胞でそれらの領域にDNA脱メチル化変化が起きているかを検討した。その結果、5-azaが最も多くの領域においてDNA脱メチル化を誘導出来ることが明らかになった。本研究の目的は、転写制御因子の結合認識やクロマチン構造などに大きな影響を与えるDNAのメチル化修飾に着目し、メチル化DNAを部位特異的に改変する為の基礎技術を確立することであった。研究代表者ば、昨年度、メチル化DNA認識蛋白質キャプチャー法(Methylated DNA binding domain capture,MBD)で濃縮したDNA断片を、次世代シーケンサーであるイルミナ社のSolexa GIIxで解析する方法であるMBD-seq法の確立に成功した。本年度において、MBD-seq法で得られた結果を詳細に解析したところ、ヒト繊維芽細胞やヒト単球細胞などで、多くの新規組織特異的DNAメチル化差異領域を見いだし、それらの領域の中に組織特異的な発現を制御していると考えられる領域を見つけ出すことに成功した。また、蛋白質コード遺伝子のプロモーター領域だけではなく、ノンコーディングRNAの発現調節を行っている可能性を示す結果が得られ、メチル化DNAを部位特異的に改変する為に重要な知見を得た。一方、研究代表者は、これらの解析の結果得られた任意の領域が、近傍の遺伝子発現に対する影響を検証する新規の実験手法が必要であると考え、哺乳動物細胞発現ベクターを改変した解析手法を開発した。この方法が有効であることを示す為に、研究代表者は、レポーター遺伝子としてのVENUSと強い発現を誘導するCAGプロモーターを用い、293T細胞で実験を行った。CAGプロモーターに酵素的にメチル化修飾を加え、哺乳動物細胞発現ベクターをin vitroで再構築し、293T細胞への導入実験を行ったところ、下流のVENUS遺伝子の発現が抑制されることが観察された。さらに、この状態は細胞の培養を続けても持続することが示された。さらに、DNAメチル化阻害剤である5-アザシチジンで処理をするとVENUSの発現が観察されたことから、任意の領域のDNAメチル化領域に対する脱メチル化誘導を観察する為の新規技術の作製に成功した。
バイオ燃料利用に関するNOxとメタンスリップの同時低減技術の研究

NOx、SOx規制への対応方法でもあるLNG燃料の利用は、高い温暖化係数を持つメタンが未燃のまま排出されるメタンスリップという問題がある。GHG排出規制への対応方法であるバイオ燃料の懸念は、含酸素燃料であるためNOx排出が増加することである。そこで、本研究ではLNG燃料を一部の気筒で使用し、その排ガスを、バイオ燃料を使用する気筒にEGR(排気再循環)用ガスとして導入するシステムを提案する。この方式によりNOxが低減されると共に、メタンスリップも削減される。ただし、このシステムでは気筒間の発熱パターンが異なるという問題が残る。そこで、本研究では実験的に本システムの有効性を検証する。
グローバリゼーションと商業構造の変容に関する比較研究(東アジアと日本の比較)

東アジア市場において現地小売企業、日系小売企業、研究機関を対象とした聞き取り調査を実施した。日系小売企業の東アジア市場への出店では、日本市場で確立した業態コンセプトを貫いており、それが現地小売企業との差別化として機能していることが確認された。小売外資の市場参入は、中国および台湾の現地小売企業に対して大きなインパクトを与え、小売市場競争を激化させ、旧来型の小売商業構造を変革させる駆動力として作用しているのである。研究代表者および研究分担者は、研究課題に即した研究会を定期的に開催した。この研究会では、(1)研究代表者と研究分担者による研究視角の統一・検討、(2)既存文献の収集と分析課題の整理・分析、(3)海外現地調査の事前準備などを主たる内容とした。東アジア各都市・地域への現地調査は2回実施した。1回目は、2007年7月に中国大連市において現地研究者(東北財経大学)との共同研究および大連市内の商業集積調査を行った。2回目は、2007年11月に中国上海市と南京市において現地小売企業(上海市3社)と日系企業(南京市1社)に対する聞き取り調査および現地研究者(上海財経大学)との共同研究を実施した。これらの聞き取り調査の内容は、西島博樹・岩永忠康「中国小売環境と企業戦略-現地企業調査より-」(日本商業学会九州部会、2007年12月15日、長崎県立大学)として学会報告した。今年度の研究の成果物としては、次ページに記載されているように、雑誌論文1件、学会発表2件、図書(共著)3件がある。これらの研究成果の共通テーマは、東アジア市場におけるグローバル化プロセスおよび小売外資および国内小売企業に対する影響である。例えば次の点を明らかにした。東アジア市場のグローバリゼーションの進化によって小売商業構造の変容を導くのは、小売部門に対する直接的な市場開放(資本自由化)だけではない。小売商業構造の変容は、生産部門を対象とした市場開放が持続的経済成長を実現し、それが内的圧力として導かれるという側面がある。また、参入脅威に直面した国内小売企業がインフォーマルな形で海外の先進的な小売経営技術を導入することで、商業構造が変化するというケースもある。1回目は、2008年7月に中国の牡丹江市、藩陽市、大連市において小売企業聞き取り調査、現地消費者を対象としたアンケート調査、商業集積調査を実施した。また、同時に、牡丹江大学(牡丹江市)、遼寧大学(藩陽市)、東北財経大学(大連市)において現地研究者との意見交換、共同研究会を実施した。2回目は、2008年11月に台湾において小売企業聞き取り調査及び商業集積調査を実施した。今年度の研究の成果物としては、次ページに記載されているように、雑誌論文1件、学会発表5件、図書(共著)3件がある。東アジア市場(中国、台湾)に出店している日系小売企業(特に百貨店)は、経営の基幹部分に関しては日本で確立させた標準化戦略を徹底させると同時に、周辺部分については柔軟に現地適応化戦略を取り入れている。このことが、現地市場での競争優位性の源泉として機能している。1回目は、2009年10月11月に中国義烏市、杭州市、アモイ市において卸売企業と小売企業の聞き取り調査、商業集積調査を実施した。2回目は、2010年1月に台湾高雄市、台東市において小売企業聞き取り調査及び商業集積調査を実施した。今年度の研究の成果物としては、次ページに記載されているように、雑誌論文4件、学会発表1件、図書(共著)1件がある。また、最終年度になるため研究成果報告書(全124ページ)を刊行した。今年度の主たる研究成果は標準化-適応化問題に対する考察である。まず、小売企業が海外へ出店する際の標準モデルを、背後のシステム(商品供給システムと物流システム)から切り離して考察し、移転対象とのギャップの問題に取り組んだ。次に、小売業態コンセプトが変更されたか否かを、標準化と適応化との分岐点に設定した。国際化過程の中に基本業態コンセプトが貫かれているかぎり、適応化ではなく標準化として捉えるべきであると考えるのである。この見解は、次の2つの問題を解決する。(1)総合型小売企業の世界戦略では、基本業態コンセプトという唯一の標準モデルが駆使されるため、従来の見解のように標準モデルが複数存在するということはない。
深海生物の生化学的研究

深海生物チュ-ブワ-ム(TW)は、1977年ガラパゴス島沖の深海2600mの海底で発見され、口、消化器、こう門がなく特異的な形状をしているため、新しい門、Vestimentifera,を作って分類された。栄養物は、熱噴出孔から出る硫化水素を共棲している硫黄酸化細菌へ渡し、細菌が硫化水素を酸化し炭酸ガスを還元する事により炭素固定したのを得ている。今回著者はTWのヘモグロビン(Hb)の構造を通して、新しく発見されたTWとは一体どの様な生物なのか、新しい生物なら、これ迄記載されているどの生物に類縁関係があるのか、また酸素呼吸をしている生物にとっては猛毒である硫化水素を、如何にして運搬するのかを明らかにしようとした。我々は1987年しんかい2000により、相模沖の深海底で日本近海で初めて発見されたTWを用いた。ガラパゴス島沖で発見されたのと種は異なり、一応、Lamellibrachia sp.とされているが未だ種の同定はされていない。TWのHbは環形動物のそれと同じく細胞外Hbであった。Hbは4種類のヘムを持ったサブユニットと2種類のヘムを持たないリンカ-鎖から構成されていた。これらをHPLCで分離し、リンカ-鎖の一つは溶出されなかったので、計5個の構造を決定した。その結果、TWのHbの構造は、環形動物の貧毛類(ミミズ)と多毛類(ゴカイ)のHbの類似性と区別できなかった。言換えるとTWは環形動物の貧毛類と多毛類が分化するのと同じ時期(およそ5億年前)に、それらの共通の祖先から分化したと言える。また硫化水素は、Hbの蛋白質部分にある、環形動物にはなくTWのみにあるフリ-のシステインに結合して運ばれるものと考えられる。リンカ-鎖については、環形動物で存在するかどうか論争の的であったが、TWでその存在が確かめられ、やり直してみると環形動物でも存在する事が明かとなりその構造も決定した。
軌道縮退系の電子構造

本研究班では軌道自由度が重要な働きを示すと思われる物質について、純良試料の育成を行ない、電子構造を解明するとともに、試料を他の班にも供給し、多角的な測定を推進した。1.高温超伝導体MgB_2および関連物質AlB_2の電子構造を光電子分光およびX線吸収発光分析により、電子状態を明らかにした。2.高温弱強磁性を示す物質CaB_6について、磁化測定、ESR、光電子分光、SdH効果など多様な手段により、その特異な磁性状態と電子構造を明らかにした。それまで、欧米で報告されてきた実験事実はかなり誤りがあり、発現機構については再検討する必要があることを明らかにした。また、詳細な組成分析を行ったが、観測された磁性が鉄不純物によるものかどうかは明らかにすることができなかった。3.軌道縮退系CeB_6、PrPb_3、Ce_3Pd_<20>Ge_6などについて、静水圧および軸性圧力の印加による磁気相図の特異な変化や電子構造の変化を明らかにした。4.Yb_4As_3など電荷秩序を示す物質及びその混晶系について、SdH効果やNMRを用いて伝導電子状態および磁気的な相互作用を明かにした。5.局在的なf電子を有するU化合物、UPd_3、U_3Pd_<20>Si_6などの特異な磁性および電子構造を明らかにした。6.その他RB_2C_2,RB_6,TmTe,希土類カルコゲナイド、希土類プニクタイト、ウラン化合物などについての研究を推進した。今年度購入した装置は順調に立ち上がりつつある。主要な成果は以下の通りである。1.我々はAlフラックス法により高温で強磁性を示す低キャリアー密度物質CaB_6およびLaをドープした単結晶を作製し、基礎物性測定、電子スピン共鳴によりこの物質の強磁性の特異性を明らかした。さらに、Alフラックスを用いないフローティングゾーン法により単結晶の作製に初めて成功した。2.軌道秩序を示す典型物質CeB_6のフェルミ面、有効質量、反強四重極転移温度、反強磁性転移温度の異常な圧力依存性と相互の関係を明らかにした。また、Laとの混晶のIV相で熱物性、磁気抵抗の測定から近藤効果の役割を明らかにした。新しい軌道秩序を示す物質DyB_2C_2で光電子分光法およびドハースファンアルフェン(dHvA)効果により電子構造を明らかにした。3.軸性圧力下のdHvA効果の開発を行い、軌道秩序を示す物質Ce_3Pd_<20>Ge_6およびその参照物質で初めてフェルミ面の軸性圧力変化による変化を明らかにした。4.TmTeの四重極秩序相でTeのNMR観測に成功した。TeをSeで10%置き換えることによって0.6K以上で四重極秩序相からの信号が観測できなくなることを明らかにした。CeTeでは初めてドハースファンアルフェン効果が観測できる純良単結晶作製に成功した。5.軌道自由度が重要となる局在f電子系化合物の純良単結晶育成に着手するとともに、UN,UCで光電子分光法によりバンド構造を明らかにした。6.電荷秩序を起こす物質Yb_4As_3のシングルドメイン試料を作製し、低温での磁気的な振る舞いが概略は一次元鎖の交替磁場の理論で説明できるが、それでも説明できない異常があることを明らかにした。また、ホール面からのシュブニコフドハースの観測に成功した。1.高温強磁性:電子スピン共鳴により、比較的大きな磁気モーメントがミクロンオーダーの表面層に局在し、非常に強い磁気異方性のためにその面内に束縛されていることを示した。また、強磁性の出現はCa、B、Laの組成のある領域において起こりやすいが、組成と磁気的な性質とは直接対応がつかなことを明らかにした。

単結晶試料では磁化に異方性が存在し、温度サイクルまたは実験の繰り返しによって異方性の消失とともに、磁化の減少が起こることを見い出した。2.CeB_6および四重極秩序を示す物質:(i)新たにDyB_6のフォノン分散関係を求め、LaB_6及びCeB_6の分散関係等を総合した解析からRB_6のフォノンの統一的な構造が明らかとなった。また、PrB_6に加え、TbB_6でも3次の帯磁率が観測され、四重極子秩序をするCeB_6やDyB_6以外のRB_6においても物性を支配している可能性の大きいことを明らかにした。(ii)HoB_2C_2における共鳴X線散乱の実験により,四重極子秩序および磁気秩序にともなう秩序変数の温度変化を明らかにした。(iii)一軸性圧力下のdHvA効果測定装置の開発を行い、CeB_6の軸性圧力に伴う磁気相図の変化を調べるとともに,dHvA効果によりフェルミ面の変化、有効質量の変化の測定に成功した。3.ウラン化合物:高分解能角度分解光電子分光によりUPd_3において、U5f電子はフェルミ面にはほとんど寄与していない事、また、UX_c(X_c=S,Se,Te)において、交換分裂による電子構造の変化を観測し、UX_cの磁性が遍歴強磁性として理解されることを明らかにした。また、USb_2では幅の狭いU5fバンドが「重い」フェルミ面を形成していることを見出した。Yb_4As_3において共鳴X線散乱の実験により、電荷秩序の直接証拠である禁制反射を見いだした。Sm_4Bi_3でのSdH効果の測定に初めて成功した。1.高温弱強磁性高輝度X線による磁性不純物の蛍光分析を行い、CaB_6の強磁性がFe不純物によるものではないことを確認した。また、CaB_6のBを一部Cにより置き換えることによっても強磁性が発現することを見出した。高分解能角度分解光電子分光を行い、バンド分散を決定し、excitonic-nsulator modelが予言しているような「ホールバンドと電子バンドの重なり」は存在しないことを見出した。2.CeB_6および四重極秩序を示す物質極低温下のCe_xLa_<1-x>B_6の弾性定数C_<44>と熱膨張の測定を行い、C_<44>は低温で弱い温度変化しか示さないこと、また、熱膨張の測定により、I相-IV相転位に伴って、cubicからtrigonalへ自発的に変型していることを明らかにした。これらの実験結果はCe_xLa_<1-x>B_6のIV相の秩序変数がΓ_5の対称性を持った電気四重極子であることを示唆する。HoB_2C_2で中性子散乱を行い,いわゆるIV相と呼ばれていた相が,極めて特異な短距離反強磁性相関の強い相であることを明らかにした。PrPb_3において圧力効果の実験を行い、四重極相互作用は圧力によってほとんど変化しないが、共存する反強磁性相互作用は大きく変化することを明らかにした。3.その他Ce及びLaモノカルコゲナイドで純良単結晶を育成し、フェルミ面の詳細と有効質量を決定した(CeSを除く)。また、高分解能角度分解光電子分光により、全てのCe及びLaモノカルコゲナイドでの4fレベル及び他のエネルギーバンドの波数分散を明らかにした。
マイクロ触媒反応工学展開のための顕微分光法による解析

シリコン基板上に作成したマイクロチャンネル壁面に白金触媒を担持し、気相触媒反応進行中の表面の状況を顕微分光法を用いて総合的に観察した。オレフィン類の脱水素反応につてい顕微赤外分光及び顕微紫外分光に加え顕微ラマン分光の応用に成功した。ラマン分光により副反応である炭素質析出についての情報を得ることができた。液多相系反応系においては顕微鏡観察下で相関移動触媒からなる第三相の形成と役割について明らかにした。マイクロリアクタのための反応工学の体系化が喫緊の課題とされている。本研究はマイクロ触媒反応器についての反応工学の新展開のため、顕微分光法による総合的な反応の解析を目的として実施している。27年度は、研究計画に従い、フォトリソグラフィーの手法によりシリコン基板上に作成したマイクロチャンネルの壁面にアルミナ担体と白金を担持した気相反応用の壁面担持触媒反応器兼in situ分光セルを試作し、顕微赤外分光、および顕微紫外分光を駆使した検討を行い、メチルシクロヘキサンの脱水素反応をモデルとした反応条件下での反応中間体の観察を行い、赤外分光によりπアリル中間体を、紫外分光により共役ジエン中間体を観察するとともに、重合物の蓄積も確認した。反応成績との関連を総合的に考察し、反応のメカニズムと触媒活性劣化の原因について考察した。また、新たに顕微ラマン分光器を導入し、反応系を試作し、試運転を行っている。さらに、タイ国チュラロンコン大学との国際共同研究にも取り組み、マイクロチャンネルの幾何学的配置が反応成績に及ぼす影響についてのシミュレーションを行った。一方、28年度実施予定の液多相系触媒反応器についての検討を先行して開始した。相間移動触媒を中間相とする塩化ベンゾイルとフェノールの反応による安息香酸フェニルの合成に取り組み、有機-触媒-水の三相平行流を実現するとともに、反応解析を行いマイクロチャンネル内での流動状態が反応成績に与える影響を考察した。モデル反応を利用した顕微分光分析による解析について、赤外分光と紫外分光の活用により吸着中間体の補足とメカニズムの提案に成功したが、10月下旬に導入した顕微ラマン分光器が十全に動作するまでに至っていない。一方、液多相系の反応解析は計画に先んじて進展した。総合的に判断して、おおむね順調な進展と自己評価した。本研究はマイクロ触媒反応器についての反応工学の新展開のため、顕微分光法による総合的な反応の解析を目標として実施している。28年度は27年度に引き続きシリコン基板上にフォトリソグラフィーで作成したマイクロチャンネル壁面に担体と白金を担持した気相反応用壁面担持触媒反応器をベースとした顕微分光用反応セルを試作し、メチルシクロヘキサジエンの脱水素反応をモデル反応として、検討をおこなった。顕微赤外、顕微紫外、顕微ラマンの各分光操作を総合して、主反応のメカニズム、副反応の起源等について考察した。反応のメカニズムとしては、従来からの作業仮説である、πーアリル中間体から共役ジエンを経由して芳香族化される経路を確認するとともに、酸塩基プローブ分子を吸着させた触媒の赤外分光からその酸塩基特性を評価した。また、液相系相間移動触媒反応の応用として、触媒を第3の液相として用いる3相平行流マイクロリアクタの反応解析も実施した。安息香酸フェニル合成に際して、触媒を主として含む第3層の生成とその挙動の詳細について検討し、副反応として生起する加水分解反応の抑制について考察を行った。昨年度、十分に動作しなかった顕微ラマン分校装置が稼働し、反応機構の解析がスタートしたことにより計画が順調に進展を開始したこと、液相系反応解析も論文の投稿まで至ったことからおおむね順調な進展と自己評価している。本研究はマイクロ触媒反応器についての反応工学の新展開のため、顕微分校法による総合的な反応の解析を目標として研究を継続している。本研究では、壁面にPt触媒を担持したマイクロリアクターの触媒反応の解析手段として顕微ラマン分光を提案している。反応が進行中の触媒表面をin-situ解析し、中間吸着種の観察をすることで顕微ラマン分光の有効性を検討した。シクロヘキサン脱水素反応が進行中に1600cm-1、1350cm-1に炭素質由来のピークが徐々に現れ始め、2窒素パージに切り替えるとこれらピークも確認できなくなった。また、シクロヘキサンの脱水素反応はπアリル種の構造を持った中間体を経由して起きることが知られている。1450cm-1付近にπアリル種に由来するピークが確認できることから、この反応機構を裏付けることが出来、顕微ラマン分光法が反応メカニズムの解析に適用できることが分かった。また、プロパンの脱水素反応においても中間体のπアリル種に由来するピークが観察された。反応率が大きくなる高い反応温度で実験を行うと、炭素質由来のピークが大きくなり、中間種由来のピークが覆われてしまう。そこで炭素質析出抑制に効果的とされる助触媒としてスズを加え、Pt-Sn/Al2O3/SiO2/Siリアクターを作製し実験を行った。Pt-Sn/Al2O3/SiO2/Siリアクターを用いた時のスペクトルはPt/Al2O3/SiO2/Siリアクターを用いた時のスペクトルと比較して炭素質に由来するピークが小さいことが分かる。

炭素質のピークが無ければ、スペクトル上の炭素質により隠れていたπアリル種などのピークが観察できることが分かった。シリコン基板上に作成したマイクロチャンネル壁面に白金触媒を担持し、気相触媒反応進行中の表面の状況を顕微分光法を用いて総合的に観察した。オレフィン類の脱水素反応につてい顕微赤外分光及び顕微紫外分光に加え顕微ラマン分光の応用に成功した。ラマン分光により副反応である炭素質析出についての情報を得ることができた。液多相系反応系においては顕微鏡観察下で相関移動触媒からなる第三相の形成と役割について明らかにした。今後はラマン分光器の安定な動作を確保することに注力し、赤外分光、紫外分光との組み合わせによる総合的な評価に向けて検討を継続する。また、チュラロンコン大学との共同研究ならびに液多相系触媒反応器の解析についても継続し、29年度実施予定の反応器の構造が反応成績に与ええる影響についても先行研究を開始する。顕微赤外分光による、担体の評価に進展があったことから、従来の研究計画に加え、担体の酸塩基特性が反応機構に及ぼす影響についても検討を拡張する。29年度が最終年度であるため、記入しない。反応工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞周期におけるサイクリン分解制御因子の機能解析

細胞周期を制御するCDK(サイクリン依存性キナーゼ)は調節サブユニットであるサイクリンの結合と分解によってそのキナーゼ活性が調節されている。M期終了時のCDK不活性化にはユビキチンに依存したサイクリン分解が必要である。本研究では、サイクリンの結合因子として同定されたユビキチン関連蛋白質XDRP1/Dsk2ファミリーの機能解析をとおして、ユビキチン-プロテアソーム蛋白分解経路の分子機構の解析を行なった。アフリカツメガエルのXDRP1は、出芽酵母のDsk2蛋白質のN末端UbLドメインと、C末端UBAドメインを共有するユビキチン関連蛋白質である。解析の結果、XDRP1蛋白質はサイクリンに結合して、サイクリンAの蛋白分解を選択的に阻害した。XDRP1/Dsk2はC末端のUBAドメインを介してポリユビキチン鎖と結合した。また、C末端のUbLドメインを介してプロテアソームと結合した。Dsk2の生育阻止を抑圧するサプレッサーを分離したところ、プロテアソームの調節ユニツトrpn1とコアユニットpre2の変異であった。さらに、dsk2欠損変異によりユビキチン-プロテアソーム経路に依存した蛋白質分解が抑制された。これらの解析結果により、ユビキチン関連蛋白質XDRP1/Dsk2はポリユビキチン化したサイクリンを含む分解蛋白質をユビキチン経路からプロテアソーム経路へリクルートするアダプターとしての調節的役割を持つことが示唆された。
思春期世代における向社会性の発達的変化と社会的要因の影響

これまで成人を対象にした研究において社会的価値志向性尺度でpro-socialに分類された人は素早い直感的な向社会的行動を行い、pro-selfに分類された人は時間をかけた熟慮的な向社会的行動を行うことが示された。しかし、何故このような向社会性の個人差が存在するのかについては明らかにされていない。本研究の目的は、社会的価値志向性、および向社会的行動の個人差がどのように創出されるかという問題に対して、思春期世代を対象にした横断・縦断研究を行うことによりそのメカニズムを明らかにすることである。
超高集積化システムのための高性能デバイスの研究

1.四端子デバイスを用いた高機能LSI・ギガスケールシステムの研究四端子デバイスであるニューロンMOSトランジスタ(vMOS)を用いて,やわらかい論理回路,連想回路等を構成し,高度な判断を実行する知能電子システムのハードウェアを実験試作により検証した。vMOS論理回路に関しては,新しいクロック制御ニューロンMOS回路形式を開発した。ニューロンMOSのフローティングゲートにクロック制御のスイッチを付加することにより,デバイス動作中のホットキャリア注入等によるしきい値変動をリセットすると共に,デバイスが元々持っているしきい値ばらつきをもキャンセルできるため,信頼性と演算精度が飛躍的に向上した。連想回路に関しては,ニューロンMOSウィナーテ-クオール回路を応用し,動画の動きベクトルを高速に検出する回路を開発した。3μmルールで設計・試作し,動作を確認した。また,シミュレーションにより,300nsという高速で動きベクトル検出が可能であることが分かった。また,画像上の物体の重心を求める回路も,ニューロンMOSを用いて開発し,試作により動作を確認した。さらに,人間の知能に限りなく漸近する知的電子システム実現の基礎となる“認識・推論エンジン"の要素回路を,四端子デバイスであるニューロンMOSトランジスタを用いて開発した。大量の参照データを効率よく記憶するアナログ不揮発性メモリ,入力データと記憶されている参照データとの一致度を高速に演算する差分絶対値回路,一致度が一番高いデータを探すウィナー・テ-クオール回路を設計し実験試作によりその動作を検証した。これらを集積化した認識・推論エンジンチップを設計すると共に,アーキテクチャレベルの性能を評価するため,デジタル技術を用いて画像圧縮用のベクトル量子化チップを設計・試作し,その動作を確認した。0.6μmデザインルールで設計されたチップは,80万トランジスタを集積し,チップ面積は8mm×9mmとなった。1ベクトルは8ビット分解能の16次元で,1チップ当たり256個のコードブックベクトルと入力ベクトルの並列比較を540nsで実行する。マイクロプロセッサ(Pentium 166MHz)を用いてソフト上で実行する場合に比べて約1000倍の高速化が実現できた。2.高機能デバイス・回路の機能最適化ギガスケールの集積化のためには,各要素回路が極低消費電力で動作することが必須である。したがって,低消費電力回路技術に関して研究を行った。ニューロンMOS回路に関しては,しきい演算時に全く直流消費電力を消費しない新しい回路形式を開発した。これは,DRAM等で用いられているセンスアンプ技術を応用したもので,ニューロンMOS論理回路の低消費電力化が実現できた。この技術を応用して低消費電力のA/D変換器を実現した。また,全く別のアプローチから,ニューロンMOSを用いた論理回路において,深いしきい電圧のトランジスタとバッファ回路を用い,消費電力を低減する新しい回路形式を開発した。IV電源電圧でも高性能を発揮するTaゲートSOIMOSFET技術を開発した。さらに,従来のスタティック論理回路とは動作が全く異なる,極低消費電力Adiavatic論理回路をギガスケール集積回路用に開発した。3.ギガスケール集積化の限界解析ギガスケール集積化に向けた問題点として,0.1μm以下のデバイス寸法になると,チャネル領域の不純物イオンの確率的分布でデバイス特性が揺らぎ,信頼性の面で問題となることを明らかにした。4.システム構成の最適化集積回路における配線幅・長さの統計的分布に注目し,チップ面積およびチップ全体の消費電力を最小にするための最適配線設計指針を提示した。最適設計では,従来設計に比べチップ面積で1/2.8,消費電力で1/1.7に減少できることを明らかにした。

マイクロプロセッサ(Pentium 166MHz)を用いてソフト上で実行する場合に比べて約1000倍の高速化が実現できた。2.高機能デバイス・回路の機能最適化ギガスケールの集積化のためには,各要素回路が極低消費電力で動作することが必須である。したがって,低消費電力回路技術に関して研究を行った。ニューロンMOS回路に関しては,しきい演算時に全く直流消費電力を消費しない新しい回路形式を開発した。これは,DRAM等で用いられているセンスアンプ技術を応用したもので,ニューロンMOS論理回路の低消費電力化が実現できた。この技術を応用して低消費電力のA/D変換器を実現した。また,全く別のアプローチから,ニューロンMOSを用いた論理回路において,深いしきい電圧のトランジスタとバッファ回路を用い,消費電力を低減する新しい回路形式を開発した。IV電源電圧でも高性能を発揮するTaゲートSOIMOSFET技術を開発した。さらに,従来のスタティック論理回路とは動作が全く異なる,極低消費電力Adiavatic論理回路をギガスケール集積回路用に開発した。3.ギガスケール集積化の限界解析ギガスケール集積化に向けた問題点として,0.1μm以下のデバイス寸法になると,チャネル領域の不純物イオンの確率的分布でデバイス特性が揺らぎ,信頼性の面で問題となることを明らかにした。4.システム構成の最適化集積回路における配線幅・長さの統計的分布に注目し,チップ面積およびチップ全体の消費電力を最小にするための最適配線設計指針を提示した。最適設計では,従来設計に比べチップ面積で1/2.8,消費電力で1/1.7に減少できることを明らかにした。1.四端子デバイスを用いた高機能LSIの研究四端子デバイスであるニューロンMOSトランジスタ(vMOS)を用いて,やわらかい論理回路,連想回路等を構成し,高度な判断を実行する知能電子システムのハードウェアを実験試作により検証した。vMOS論理回路に関しては,新しいクロック制御vMOS回路形式を開発した。vMOSのフローティングゲートにクロック制御のスイッチを付加することにより、デバイス動作中のホットキャリア注入等によるしきい値変動をリセットすると共に,デバイスが元々持っているしきい値のばらつきをもキャンセルできるため,信頼性と演算精度が飛躍的に向上した。連想回路に関しては,vMOSウィナーテ-クオール回路を応用し,動画の動きベクトルを高速に検出する回路を開発した,3μmルールで設計・試作し,動作を確認した。また,シミュレーションにより,300nsという高速で動きベクトル検出が可能であることが分かった。また,画像上の物体の重心を求める回路も,vMOSを用いて開発し,試作により動作を確認した。
ビッグデータ向け環境センサの基盤を支える有機アナログ集積回路

本研究の目的は、埋込み型のセンサ、分散情報処理ユニット、そして制御ユニットとしてソフトロボットの分野ですぐに使用できるような、スマートなe-skinを実現することである。初年度は、個々のニューロンの実装に取り組んだ。この課題では、神経ネットワークを極薄のフィルム上に実装することが必要である。また、それらのネットワークをフレキシブル有機センサと統合し、効率的にロボットを動作させるようにニューロンが正しく動作しているかの確認作業が必要となる。研究員は、有機エレクトロニクスを利用して神経模倣回路を世界で初めて実装している。この研究を発展させ、センサ・アクチュエータとして機能するフレキシブルで大面積なe-skinを作製するためには、解決しなければならない2つの課題がある。(1)有機フレキシブルセンサを用いて有機神経回路を刺激すること、(2)神経模倣的なe-skinを用いて制御システムを実装することである。初年度は、1つ目の課題を解決するために、前段の入力(センサ)と後段の出力(アクチュエータ)に合わせて神経模倣回路を最適化した。その成果は、以下の雑誌や学会で報告された:Advanced Electronic Materials(平成28年2月)、Materials Research Society(平成28年3月)、International Conference on Thin-Film Transistors(平成28年2月)現在、より複雑な回路の製造に焦点を当てている。現段階では、神経形態学的回路の製造に必要な有機擬似CMOSとCMOSインバータの製造の最終段階である。有機フレキシブルセンサを用いて有機神経回路を刺激することに成功しており、当初の予定通り、研究は順調に進んでいる。今後は、2つ目の課題に取り組む。ソフトロボットの制御においては、同時にいかなる種類の「スマートアクチュエーション」にも適合しなければならない。ロボットの制御は複雑な問題であり、大抵の場合、現在のロボットの手足の位置と、目標とする未来の位置に関する複雑な数学が必要である。大抵、そのような問題はプロセッサに対する一連の外的な教育が必要となる。そしてその教育が手足の関節の形状にも影響をおよぼす。神経模倣的なロボット制御はすでに実証されているが、それは非常に複雑な(数十トランジスタを用いた)神経模倣回路を用いて硬いシリコン基板上に設計されたものである。そこで、e-skinの実現にむけて、有機エレクトロニクスとシンプルな(数トランジスタを用いた)神経模倣回路を実現していく。具体的には、擬似CMOSとCMOSインバータを接続して神経形態を模倣した回路を製造し、生体適合性の電気信号に温度や圧力などの感覚情報を関連付ける機能を付加する。その際、センサの出入力をする神経形態の模倣回路を最適化するのことが不可欠である。また、e-skinを3D義肢やソフトロボットの表面(皮膚)に貼った場合の、伸縮性や電気的性能などの物理的特徴を検証していく。これらを組み合わせ、ソフトロボットや人工器官の触覚フィードバックを実現していく。
金属酸化物薄膜を用いたオゾンセンサーの開発

金属酸化物薄膜がオゾンと接触するとそのコンダクタンスが変化することを見出した。そこでこの現象を利用した環境大気モニタリング用オゾンセンサーの開発を試みた。低濃度のオゾン(オキシダント環境基準値6pphm)の検出を可能にする高感度センサーを目標として1.金属酸化物の評価(金属の種類)、2.酸化物薄膜の作製法(焼成温度)、3.薄膜とオゾンの接触条件(接触温度)、4.他物質の干渉、について検討した。1.金属酸化物の評価:センサーは金属酸化物薄膜に電極、リード線をつけて作製した。種々の金属硝酸塩溶液(Fe,Co,Ni,Cu,Mn)をセラミクス表面に塗布し、酸素気流中250°Cで熱分解し、酸化物薄膜を作製した。生じた酸化物の半導体の性質とオゾン接触によるコンダクタンスの増減からオゾンは電子受容体として働くと理解された。コンダクタンスは一定濃度のオゾンとの接触の間、変化し続け一定値に到達しなかった。そこでコンダクタンスの変化速度を用い感度を評価した。種々の金属の中、Co塩とNi塩を用いたものが感度が高かった。2.金属薄膜焼成温度:CoとNiについて250°C1000°Cの範囲で検討し、250°C焼成が初期コンダクタンスも大きく、感度も高かった。3.オゾン接触温度:0°C160°Cの範囲で検討し、Co,Ni共、110°C130°Cにかけて高い感度であった。この条件でコンダクタンスの変化速度はCoセンサーでオゾン濃度の0.8次(Niで1次)であった。コンダクタンスの変化速度からオゾン濃度を測定することができる。オゾン6pphm濃度、15分間の接触に対し、試作したCoセンサーは100%(Niは20%)のコンダクタンス変化率を示した。大気モニターとして充分感度を有する。4.他物質の干渉:水蒸気は微量だがCoセンサーに影響し無視できない。本センサーは大気オゾン測定可能な高感度を有することが示された。実用化には、選択性、速応答性、寿命等、更に検討する必要がある。
低酸素環境における腫瘍血管内皮細胞の異常性獲得機序に関する研究

低酸素、がん細胞と間葉系幹細胞の培養上清、間葉系幹細胞用の無血清培地(STK)を組み合わせた条件で正常血管内皮細胞が異常増殖する細胞培養モデルを構築し腫瘍血管内皮細胞の異常性獲得を理解しようと試みたが安定した培養系が確立できなかった。一方、血管内皮細胞用培地(EGM2)とSTK培地中の共通因子が、間葉系幹細胞や線維芽細胞では表面糖脂質糖鎖発現を責任糖転移酵素遺伝子発現レベルで変化させるが血管内皮細胞では影響しないことを発見した。この結果より無血清培養条件(STK)で血管内皮細胞の接着性が不安定な理由の一つに糖脂質糖鎖発現の違いがあると示唆された。腫瘍組織の悪性化、がん細胞の転移や未分化能の獲得には、周辺の間質組織を構成する細胞の変化をともなう。低酸素にさらされた腫瘍間質に存在する血管内皮細胞の悪性化プロセスにおける分子機序を理解するために、腫瘍血管内皮細胞悪性化を擬似化した培養システム確立する事を目的として実験を行った。1)腫瘍組織を構成する細胞群が分泌する因子を測定できるようにするための手段として、血管内皮細胞の無血清培地培養を試みた。申請者は骨髄由来間葉系幹細胞の無血清培地培養コンディション培地(BMMSC-CM)を組み合わせて血管内皮細胞培養をおこなった。HUVEC, HMVECを無血清培地STK1またはSTK2をベースにBMMSC-CMと栄養因子を組み合わせて培養した結果、限られた期間においてのみ、マトリゲルコートしたプレートでHUVECが培養できた。BMMSC-CMをくわえると若干細胞増殖が亢進されたが、細胞の接着力が弱く培養系としては十分でない。2)血管内皮細胞を悪性化させる条件を探すため、低血清培地培養したHUVECを転移巣から樹立されたがん細胞株のCMと低酸素擬似条件としてCoCl2存在下で培養した。ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(KON)のCMでCoCl2存在においてHUVECの細胞増殖が亢進する可能性がある事を見出した。腫瘍組織の悪性化にはがん細胞の周辺を構成する間質組織の変化がおこる。間質組織を構成する線維芽細胞や血管内皮細胞の変異の分子機序を説明できるような培養モデルを作製に取り組んだ。1)培養細胞が分泌する因子を解析するために培地の組成があきらかな無血清培地を使えることが望ましい。そのために間葉系幹細胞(MSC)や線維芽細胞(FB)培養に適応したSTK培地が血管内皮細胞(EC)培養に適用できるか試した。STK培養したMSCのコンディション培地(MSC-CM)と組み合わせて培養すると培地に血清成分が残っているときは接着培養でき、CMの影響で増殖も亢進したが、再現性が不安定でモデルとしては不完全であった。2)血管内皮細胞を悪性化させる条件検討のために血管内皮細胞培地(EGM2)培養したHUVECにヒト口腔扁平上皮がん細胞株(KON)のCM、CoCl2を加えることで低酸素、がん組織環境を擬似化したモデル培養をおこなった。KON-CM, CoCl2存在下でHUVECの増殖は亢進する傾向が見られたが、これも再現性が不安定であった。おそらく組成が完全に開示されていないEGM2培地中の細胞増殖因子が強い影響を与えるため、一定の条件を保持するのが難しい。申請者は別の研究プロジェクトで検討しているSTK培地培養と血清培養したMSC、FBの遺伝子プロファイリングの解析、遺伝子発現検証実験系で、STK2培地中に含まれる因子がラクトシルやグロボ系の糖脂質合成系を決定づける責任糖転移酵素の発現を誘導する可能性を見出した。血管内皮培地EGM2でもMSCやFBでこれらの責任糖転移酵素の発現を変化させたため、STK2、EGM2中に共通に含まれる因子が糖脂質合成経路の決定に関わる可能性を示唆した。血管内皮細胞(EC)は腫瘍組織を構成する間質細胞としてがんの悪性化へ関与する。その際、腫瘍血管内皮細胞(TEC)自身が異常性を獲得する事が示唆されている。腫瘍由来の細胞や間質組織を構成する線維芽細胞などと比較してEC/TECは繊細であるため、その培養は一般に2%20%血清とVEGFなどの栄養因子存在下で行われる。一方、腫瘍微小環境におけるがんの悪性因子を決定するための技術基盤として、コンディション培地(CM)のサイトカインアレイやLC-MSによる網羅的な解析が可能になった。しかし、EC培養培地は血清を含むうえ販売されている種々のEC培地組成情報も完全には提供されていないため、腫瘍微小環境におけるEC異常性獲得に関わる因子同定が困難になっている。

申請者は平成23年度より広島大学歯学部加藤幸夫研究室に移籍したため間葉系幹細胞(MSC)及びこれらが培養できる組成の明確な無血清培地(STK)を利用して研究できる機会を得た。損傷を受けた非腫瘍組織の修復にはMSCとECの相互作用が重要で、組織再生にはMSCとECの両方が必要である報告が多々ある。しかし、腫瘍組織においてはおそらくECの性質が変容しているため、MSCとの相互作用がもたらす効果は非腫瘍組織の場合と異なる。細胞の接着性や微小血管内皮細胞の培養への条件設定など克服すべき点は多々あるが、STK培地は腫瘍微小環境を構成する線維芽細胞や腫瘍細胞そのものの培養にも適応できるため、STK培地組成を微調整してEC培養を可能にする事によって腫瘍微小環境におけるがんの悪性化をもたらす因子同定を可能にする技術基盤を提供できる意義がある。低酸素環境における腫瘍血管内皮細胞の異常性獲得機序に関する研究本研究は腫瘍組織より樹立された血管内皮細胞(EC)を用いて行なうことを前提に計画していたが、研究者が失職・所属異動による研究環境の変化により目的の細胞が利用できなくなったことから研究計画を大きく変更するに至った。当初想定していた腫瘍組織環境を擬似した正常血管内皮細胞培養条件の設定は想像以上に困難であったため研究計画の変更を繰り返すことになった。腫瘍組織はがん細胞とそこに連絡する腫瘍血管、間質を形成する線維芽細胞などの間葉系細胞から構成される。がん細胞が間葉系細胞の影響をうけて性質を変化させるように腫瘍組織血管内皮細胞も間葉系細胞から影響をうけ異常性を獲得すると考えた。そこで間葉系細胞(間葉系幹細胞や線維芽細胞)をディッシュにプレコートなしに接着・増殖できる無血清培地(STK)を用いた培養系を利用して異常に増殖するEC作製を試みた。STK培養間葉系細胞や口腔上皮がん細胞の培養上清、CoCl2の添加でEC増殖が亢進するときもあったが、ECの接着は不安定であり結果が安定しなかった。無血清間葉系細胞培養条件に低酸素にて誘導されるHIF1誘導因子、がん細胞の放出する因子をふくんだ環境下での血管内皮細胞の細胞接着性は試験した条件では容易に変化しなかった。一方、無血清培養した間葉系細胞が血清培養時と比較して糖脂質糖鎖発現を責任糖転移酵素遺伝子発現レベルで変化させる因子を偶然発見した。この因子は血管内皮細胞においては標的となる糖転移酵素遺伝子発現に影響しなかったことから糖脂質糖鎖の発現傾向が血管内皮細胞と間葉系細胞では異なっていると予想された。これらの結果から間葉系細胞の無血清培養下では血管内皮細胞と間葉系細胞で細胞接着性に違いがあり、糖脂質糖鎖発現の違いはその要因の一つであることが示唆された。細胞生物学、分子生物学申請時に所属研究室が異動したため、以前の未発表データやマテリアルの利用が不可能になったため、異動後の教室で行える研究へ方向転換することになった。そこで現所属研究室で用いられている間葉系幹細胞培養に開発された無血清培地組成をアレンジして、血管内皮細胞の無血清培地培養系の立ち上げに目標をかえて研究を進めてきた。しかし腫瘍間質組織に存在しうる間葉系幹細胞や線維芽細胞と比べて血管内皮細胞の無血清培地培養はSTK培地のアレンジだけでは難しかったうえ、メーカーの都合で使用予定していたSTK培地の供給が半年近くストップしたこともあり完全無血清培地培養系はまだ確立されていない。2013年度に教室の移動に伴い数ヶ月にわたって培養室をふくめ実験室の利用が困難になったため立て直しを強いられた。
自動車・電機・鉄鋼業における企業内教育の展開と人材育成に関する実証的研究

本研究では、転換期における人材育成システムの現段階的特質について、企業内教育の展開過程と外部教育機関である公共職業訓練施設の能力開発の実態をトータルに調査分析することによって、日本的人材育成の特質を論じた。具体的には日本の基幹である自動車産業、電機産業、鉄鋼業を対象に教育訓練の実態を分析・考察するとともに、公共職業訓練の今日的展開とその役割・機能を分析・考察することによって、わが国の人材育成システムの特質を明らかにした。電機産業の労働力構成は、高卒採用が見送られている一方で、高専・大卒採用が主流を占めており、、ある大手電機メーカーの場合、85%はマスター、8%はドクター、7%はバチェラーというように高学歴化が進み、技術者比率が極めて高いことが特徴的である。そのことはものづくりが行われる生産現場における組織編成の再編がグローバリズム化の進展のなかで大胆に行われていることとも関係している。調査によれば、ものづくりの基本構造は商品化軸とSCM軸から成り、前者は研究、商品開発、試作、そして後者は購買、検収、量産(生産)、営業、物流、顧客(店)の各部門が担っている。中核的な位置を占めるのは量産(生産)部門であり、製造ラインである。しかし、その製造、量産ラインを担っているのは高卒技能者ではない。労働過程の技術的変革が進むとともに、派遣労働者へのシフトが進んでいるからである。従って、製造ラインが所期の稼働をするためには、工場技術、生産技術、品質管理、購買、設備管理等の部署のスタッフが関与する度合いに左右されることになる。そうした背景のもとで、(1)電機産業では社内において入社後2・3年経過した高専卒者や大卒者を対象とした技術教育を行うための「ものづくり大学校」を設置したり、生産技術や工程管理を学ぶ「若手基盤教育」を実施している。(2)同時に「人数の削減」「製品寿命の短期化」等により、高専卒者や大卒者の技術者の揚合、これまでの企業内の人材育成の主流であったOJTがやりづらくなって、OJTのOffJT化が進んでいる実態を明らかにした。わが国最大規模を誇るS社のK製鉄所を事例として鉄鋼業の教育訓練についてインセンティブな調査研究を実施した。鉄鋼業とは異なり、今なお高度な熟練を必要とするために用意周到且つ手厚い技術、技能教育が用意されている。階層別教育、職能別教育いずれにおいても技術、技能教育との強固な結びつきが見られる。昇進・昇格と通信教育や国家資格とのリンクが重視されていることも見逃せない。こうした結合度の高まりと拡がりは教育訓練への強烈なインセンティブを惹起している。さらに、職場レベルのインフォーマルな教育が拡大していることである。例えば、トラブルやクレーム処理に対処するために行われる教育、トラブル防止のために当事者による報告書の作成義務や再発防止検討会等々、いわゆるインフォーマルなoffJTが行われていることである。一方、自動車産業のライン・オペレータに求められる熟練は、鉄鋼労働のそれに比べて低いことが実証されているが、A社の社立学校であるA学園を事例として調査研究を実施した。学園の基本理念は生産活動の中核となる技能者を養成することである。A学園は中卒3ヶ年の教育機関であり、A社の工場がある地域から毎年40名程度を募集している。学科は機械科、板金科、自動車製造科、電気制御回路組立科の4科からなる。学園教育の狙いは将来の職長、工長層の育成にあり、教育内容の特徴は一般の工業高校よりも実習時間の割合が高いことである。学園生には手当が支給される。間接部門に配置された学園生は、いずれの職場でも学園で修得した技能が活かせる仕事・職務に従事している。高卒の技能員に比べて、職場の中核層になる比率は高い。わが国の人材育成は企業内教育が主流を占めており、新規学卒者に対する長期間にわたる育成システムであったが、90年以降長期雇用体制の崩壊が進み、企業内教育は著しく困難になってきた。一方、若年失業者や非正規労働者が増加している事態の進行は公共職業訓練の必要性を示唆している。こうした中で、国や自治体の公共職業訓練の具体的展開過程とその特徴について明らかにして、わが国人材育成システムに占める公共職業訓練の役割,機能を検討した。以下、調査研究の成果を記しておく。(1)公共職業訓練校の入校状況に関して、新規高卒者の重要な進学先として位置づいていることである。新規高卒者の占める比率は北海道では8割、福岡県でも5割前後を占めていた。(2)就職(出口)に関しては、「ものづくり」関連企業、産業に多くの人材を輩出していると同時に、地域の中小零細企業に技能者を供給していることである。自治体の訓練校では、機械・メカトロニクス系、電気・電子系、金属加工・木材加工系、自動車整備系などの中小企業におけるものづくり系が多くを占めていた。国の訓練校の場合、一部大企業を含む中小企業では研究開発の補助、生産技術、品質管理、試作などいわゆるテクニシャンの業務に従事していた。

(3)民間との役割分担が争点となり、公共職業訓練の統合・再編が進む中で、必ずしも経済的に恵まれない若年求職者に対して労働能力を修得するための貴重な教育機関として位置づいていることである。とはいえ、最近、「受益者負担」を理由として授業料を徴収する自治体が増加している。(4)学卒訓練を行う普通課程においては、雇用保険期間の延長を目的とするケースも多く、公共職業訓練はいわゆる雇用のセーフティネットの役割・機能を果たしている。
骨格形成における軟骨系シグナル分子群の機能解析

本年度においては軟骨のシグナル系としてCbfa1の制御に関わるヘッジホック遺伝子の機能を検討した。この結果ヘッジホッグの存在により、初代培養軟骨細胞においてCbfa1の発現レベルの上昇が観察され、更にCbfa1のプロモーターの解析によりヘッジホッグによるシグナルが転写を制御する経路にあることを明らかにした。更に軟骨分化系シグナルであるSox9の発現とその制御について検討を行った。この結果、Sox9分子が初代軟骨培養細胞において高いレベルにおいて発現すると共に、レチノイン酸によってその発現が急激に抑制されることが明らかとなり、その抑制様式は用量依存性で0.5μMから観察され、1:0μMでピークで達した。更にレチノイン酸によるSox9の遺伝子発現は、時間依存性で12時間以内に最大の抑制が観察された。レチノイン酸の軟骨分化制御転写因子Sox9の遺伝子発現に対する作用が遺伝子発現のどのレベルにあるかを検討した結果、ヌクレアーランオンアッセイによって単離された核の中における転写がSox9により抑制される一方で、形成されたメッセンジャーRNAの安定性を検討した結果からは、レチノイン酸の存在によってもメッセンジャーRNAの半減期は殆ど変化がない。これらの結果から軟骨分化シグナルの転写因子であるSox9の発現はレチノイン酸によって転写を中心とした制御を介することが明らかとなった。またウエスタンブロッド法によってレチノイン酸によるSox9遺伝子の発現調節が69kDのSox9の蛋白そのものの発現を抑制することであることを示した。次にSox9の強制発現によってレチノイン酸によるII型コラーゲンプロモーターの活性への影響を調べたところ、Sox9は軟骨分化促進シグナルとしてII型コラーゲンプロモーターのエンハンサーの活性を促進したが、レチノイン酸の存在によってSox9による促進活性が阻止されることが明らかとなった。以上より、軟骨系シグナル分子であるSox9、ヘッジホッグの細胞の分化に対する機能が明らかとなった。
大腸癌細胞の転移能形質獲得過程におけるRac1遺伝子の機能解析

プラスミドベクターpcDNA3.1を用いてRac1 costituve active form V12をCOS細胞に強制発現させた外因性Rac1タンパク質が、内因性のRac1タンパク質に比して有意に増加していることを確認した後、12種類の大腸癌細胞株(Caco-2、Colo201、Colo205、Colo320DM、HCT15、SW1116、HT29、DLD-1、NCI-H716、LoVo、HT29N2、T84)とHuman Glioblastoma HTB26、Mouse swiss 3T3の計14種の細胞株においてRac1タンパク質の発現量を検討した。Western blotにおいて総Rac1の発現量は14種すべての細胞株でほぼ同等であった。次にPBD pull down assayとimmunoblot法を用いて活性型Rac1の発現量を検討し、LoVo、DLD1、HTB26で非常に高く、T84、HT29N2、HCT-15では極めて低いことを確認した。さらにBoyden chamberを用いた基底膜浸潤の評価系を用いて各種細胞株の運動能の検討を進め、活性型Rac1高発現群では運動能も高く、低発現群では運動能も低いことを確認した。さらにRhoファミリーGTP結合タンパク質の中でRac1同様、細胞の運動、接着、増殖に関与するCdc42、RhoAについても活性型の発現量を検討した。活性型Cdc42の発現量はRac1と異なりすべての細胞株においてほぼ同程度であった。活性型RhoAの発現に関しては活性型Rac1低発現群(T84、HT29N2、HCT-15)では高発現を示し、活性型Rac1高発現群(LoVo、DLD1、HTB26)では低発現を示し、活性型Rac1とRhoAの発現は逆相関を示した。さらにRhoA低発現群(Rac1高発現群、高運動能)細胞株のRhoA発現をLPA刺激によって増加させると運動能は逆に低下し、RhoA高発現群(Rac1低発現、低運動能)細胞株のRhoA発現をLPA刺激によって更に増加させると運動能の増加が認められた。Rac1とRhoAは別個の経路でそれぞれが細胞の運動性を制御していることが予想され、今後細胞の運動性を検討する上では両者のバランスを常に念頭に置きながら研究を進める必要があるが、活性型Rac1発現が細胞の運動能に関与する主因子であることは確実で、今後はヌードマウス盲腸漿膜下同所移植による大腸癌肝転移モデルを用いてin vivoにおける転移能の検討を行い、遺伝子治療の標的としての妥当性の検討を更に進めていく予定である。