hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶特異構造における励起子多体効果の光物性評価と光機能性探索

この傾向は、温度上昇に伴う熱的活性化により励起子や励起子分子が非局在化するというモデルだけでは説明することができず、励起子系に対して非常に強い局在機構が働いていることが示唆された。一方、InxGa1-xN混晶不均一系に関しては、近接場光学顕微分光測定により、高Ga組成領域において励起子分子の発光を観測した。励起子分子結合エネルギーの目安となる励起子発光線と励起子分子発光線とのエネルギー間隔は、高Ga組成AlxGa1-xN混晶の場合よりも大きくなることを明らかにした。この観測結果は、局在効果により高Ga組成InxGa1-xN混晶が非常に大きな励起子分子結合エネルギーを有していることを示すものであると考えられる。AlxGa1-xN混晶不均一系では、励起子分子に対する局在効果をその結合エネルギーを通して定量的に明らかにした上で、AlxGa1-xN混晶量子井戸構造における励起子分子に対する量子閉じ込め効果を局在効果と分離して定量評価することに成功した。InxGa1-xN混晶不均一系に関しても、励起子分子発光を観測し、励起子分子に対する局在効果をAlxGa1-xN混晶不均一系と比較して議論できていることから、本年度の初めに立案した研究実施計画はほぼ達成されたものと考えている。混晶における組成揺らぎや低次元構造における量子サイズ揺らぎなど、構造的不完全性に起因した結晶特異構造に着目し、不均一局在系における高密度励起子系の輻射再結合過程に関する実験的研究を行った。InxGa1-xN混晶不均一系では、高Ga組成領域において混晶組成比の異なる複数の混晶薄膜から励起子分子の輻射再結合過程による発光線を観測し、励起子分子結合エネルギーの混晶組成比依存性を明らかにした。この励起子分子の発光線は通常のマクロスコピックな分光測定では観測されず、空間分解能30 nmの近接場光学顕微分光測定により観測された。混晶組成比x<0.1の領域で励起子分子結合エネルギーは16 meV程度に達しており、この値はGaNにおける励起子分子結合エネルギー(5.6 meV)の約3倍である。励起子分子結合エネルギーの混晶組成比依存性は、AlxGa1-xN混晶不均一系の場合と同様にアロイブロードニングの傾向に一致していることから、局在効果により結合エネルギーの増大が生じていることを明らかにした。次に、不均一局在系における励起子系の輻射および非輻射再結合レートを導出する上で内部量子効率の値が必要となることから、励起子レート方程式を用いた発光効率曲線のフィッティング解析により信頼性の高い内部量子効率の導出法を検討した。結晶の基底準位、励起子準位、非輻射再結合中心準位の3準位からなる輻射・非輻射再結合モデルを用いた解析を行い、実験的に観測された励起子密度の増加に伴う発光効率の増大は非輻射再結合中心の充填によるものであることを明らかにした。この励起子レート方程式を用いたフィッティング解析により発光効率曲線の規格化の妥当性を検証することが可能となり、内部量子効率導出の精度が向上したものと考えられる。InxGa1-xN混晶不均一系に関して、高Ga組成領域において混晶組成比の異なる複数の薄膜から励起子分子発光の観測に成功した。その結合エネルギーの混晶組成比依存性は、AlxGa1-xN混晶不均一系と同様にアロイブロードニングの傾向に一致しており、混晶不均一系における励起子分子に対する局在効果の普遍的な理解につながる成果であると考えている。
MRスペクトロスコピーと拡散強調イメージングを用いた腫瘍hypoxia診断確立

本研究は、MRIを用いて悪性腫瘍内部のhypoxic areaを捉えることを目的としていた。結果から、細胞膜が細胞の状態を決定する重要な因子であることが示唆された。このことは、hypoxiaの過程を知るための手段となりえる。腫瘍細胞の増殖とそれに伴って起こるべき血管新生との間のアンバランスによって生じた低酸素領域(hypoxic area)は、腫瘍の悪性度や遠隔器官への転移を助長し、このため患者の予後を大きく左右しかねない要素だとされる。しかしこのhypoxic areaを早期にそして的確に診断する手立ては非常に限られている。本研究では、いわゆるmetabolic hypoxiaとよばれる現象に伴って生じるATP生産の変動による、ATP代謝の変化をMRスペクトロスコピーにて、さらにhypoxiaに伴う細胞自体の変化を拡散強調MR画像にて解析することで悪性腫瘍内部のhypoxic areaを早期にかつ正確に捉えるシステムを確立することを目的としている。腫瘍内部のhypoxic areaを探知するにあたり、hypoxic areaで生じるATP代謝異常と細胞膜の変化に注目した。すなわち、hypoxiaに伴うATP代謝異常は31P-MRスペクトロスコピーにて、また細胞膜におこる変化のうち膜の脱分極ならびに細胞浮腫は拡散強調MR画像にて解析、画像化することができると考えた。本年度は、1)ヌードマウスを使ってヒト扁平上皮癌モデルの確立と31P-MRスペクトロスコピーおよび拡散強調MRイメージングを用いたhypoxia検出技術の策定を目標に研究をすすめる予定であった。しかし、課題の中途採択により研究期間が十分ではなかったため、成果を得るに至っていない。よって、引き続き平成23年度にかけてhypoxia検出技術の策定を目指す予定である。腫瘍内部のhypoxic areaを探知するにあたり、hypoxic areaで生じるATP代謝異常と細胞膜の変化に注目している。本年度は、細胞膜におこる変化のうち膜の脱分極ならびに細胞浮腫について拡散強調MR画像にて解析、画像化することを試みた。研究の結果、(1)細胞浮腫;浮腫を起こさせた細胞には著明なsize upが認められた。またADCは、細胞浮腫:control=0.644±0.022:0.732±0.028(X10^<-3>mm^2/S)で有意差が認められた。この結果は、細胞浮腫をおこすと、細胞内の水分子が増加し、さらに細胞膜の電位の変化で細胞膜周辺にトラップされる水分子の量が増加するため、hypoxic areaではADCが低下するとした予想を裏付けるものである。(2)細胞壊死;hypoxiaが進んで細胞壊死を起こす。壊死を起こさせた細胞では、cells viabillityの低下とともにADCの上昇が認められた。この結果から、細胞壊死で起こる細胞膜の破裂がADCに影響を与えるものと推測される。次年度も悪性腫瘍内部のhypoxic areaを早期にかつ正確に捉えるシステムの確立を目指す。そこで、hypoxiaに伴う細胞自体の変化を拡散強調MR画像にて解析を行った。細胞膜におこる変化のうち細胞浮腫では、細胞内の水分子が増加し、さらに細胞膜の電位の変化で細胞膜周辺にトラップされる水分子の量が増加するため、hypoxic areaではADCが低下すると予想したが、結果はその通りであった。また、hypoxiaが続くと、細胞死をまねくことがあると予想される。そこで経路の異なる細胞死、すなわちアポトーシスとネクローシスについて検討を行った。アポトーシスでは、cell shrinkageやmembrane blebbingを認めるが、cell swellingは認めない。一方、ネクローシスでは、cell swellingが認められた後、cell shrinkageやmembrane breakageが見られる。アポトーシスにおけるADCは低下し、ネクローシスではADCが上昇した。この結果から、ADCは細胞膜の存在や変化との関連が示唆される。組織内の拡散は、細胞膜の存在により運動を制限されると考えられているが、細胞膜の形態や構造、機能などのうち何が拡散に影響を与えているのかはまだよくわかっていない。ADCと細胞膜との関連を明らかにしていけば、悪性腫瘍内部のhypoxic areaを早期にかつ正確に捉えるシステムを確立することに寄与するものと考える。課題の中途採択により初年度の研究期間が十分ではなかったため、やや遅れが生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。

本研究で使用していたMR装置に不都合が生じた。これ以上のデータ収集はできない可能性があるが、これまでに蓄積したデータを解析することで課題は推進できると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。
婦人科癌におけるDNA修復遺伝子,βカテニン,SKT11などの遺伝子異常解析

本研究では子宮内膜癌や卵巣癌での遺伝子異常の解明を行い、子宮内膜癌で23%、卵巣癌で3%のRER異常を認めた。とくに卵巣癌では類内膜型におけるRERの検討を行い、組織型として共通の遺伝子異常の存在が推察された。また子宮内膜癌においてRER陽性例は予後不良傾向があった。またRER陽性例にMMR遺伝子(hMLH1,hMSH2)の変異は1例のみであった。さらに、卵巣癌61例、子宮内膜癌35例についてβ-catenin遺伝子の変異およびその蛋白の発現を検討し、それぞれ5例(8%)、5例(14%)にβ-catenin遺伝子の変異を確認した。骨盤リンパ節への微小転移の検出にもβ-catenin遺伝子の変異の存在が有用であった。またPeutz-Jegher Syndromの原因遺伝子としてSerine/Threonine Kinaseの働きをしているSTK11がごく最近報告され、30例の卵巣癌においてSTK11の変異をSSCP-Sequence分析で検討した。exon6のCCG-CTG(Pro281-Leu)の変化が1例認め、さらにSSCPにてexon5に2例のextra bandを認めた。卵巣癌の新規抗癌剤としてTaxolあるいはTaxotereが使用され、その化学療法の有効性を治療前にそれぞれの薬剤ごとの予知が可能かをp53,BAX, Bcl-2などの遺伝子発現を検討することで、薬剤耐性の機序解明を試みた。その結果、卵巣癌株におけるTaxol誘発apoptosisの発現にはp53とは独立した経路とストレス反応に誘発された経路が重要な役目を担い、これらの抑制とbag-1やhsp70の過剰発現がTaxolの獲得耐性に重要であることが判明した。婦人科癌における各種遺伝子異常の解析を行った。まず、ベータカテニン遺伝子の変異、及びその蛋白の発現を卵巣癌と子宮内膜癌の組織切片を用いて研究し、卵巣癌5例(8%)、子宮内膜癌5例(14%)にベータカテニン遺伝子の変異を認めた。また、Peutz-Jegher症候群の原因遺伝子として1998年に報告されたSKT11遺伝子の変異を卵巣癌においてSSCP-Sequence analysisで検討し、exon6のCCG-CTG(Pro281-Leu)の変異を60例中1例で認めた。更にc-srcのactivating mutationが大腸癌で発見されたので、婦人科癌でも検討したところ卵巣癌で0/70、子宮内膜癌で1/68と婦人科癌では低頻度であることがわかった。また、卵巣癌における抗癌剤効果発揮にアポトーシスが関与していて、アポトーシスが、進行卵巣癌患者でその上昇が報告されているインターロイキン-6(IL-6)により、negativeにコントロールされていること、逆に抗IL-6抗体を抗癌剤と併用することによりアポトーシスを介した抗癌剤効果の増強を認めることを細胞株を用いて見出した。そして,卵巣癌細胞株におけるこのIL-6によるアポトーシスを介した抗癌剤効果のコントロールに、抗アポトーシス遺伝子Bcl-2蛋白の量的変化は認めず、Bcl-2を経由しない経路でのアポトーシスのコントロールが示唆された。現在、このアポトーシスをコントロールする各種アポトーシス関連遺伝子の異常と抗癌剤耐性の関連についても検討中である。まずベータカテニン遺伝子の変異、およびその蛋白の発現は、卵巣類内膜腺癌5例(8%)、子宮内膜癌5例(14%)にベータカテニン遺伝子の変異を認めた。

さらに今回子宮内膜増殖症での発現も検討し、単純増殖症で2例(10%)、複雑増殖症0%,異型増殖症(17%)に発現を認め、ベータカテニン遺伝子変異は癌化のごく早期に出現する異常と考えられた。Peutz-Jegher症候群の原因遺伝子であるSKT11遺伝子の変異を卵巣癌においてSSCP-Sequence analysisで検討し、exon6の変異を60例中1例で認めた。さらに大腸癌で発見されたc-SRCのactivating mutationは、卵巣癌で0/70、子宮内膜癌で1/68と婦人科癌では低頻度であった。卵巣癌における抗がん剤効果発現にアポトーシスが関与していて、進行卵巣癌患者でアポトーシスがIL-6によりnegativeにコントロールされていること、逆に抗IL-6抗体を抗がん剤と併用する事によりアポトーシスを解した抗がん剤効果の増強を認めるた。また抗癌剤による細胞死の多くはアポトーシスを介し、抗癌剤耐性はアポトーシス耐性と関連していた。特にPではP53依存性経路、TXLではP53非依存性経路がアポトーシス経路として重要と考えられた。またIL6のコントロールによる耐性の克服の可能性が示された。本研究では婦人科癌での遺伝子異常の解明を行い、大腸癌のような多段階発癌の機構の解明を目的に、まず子宮内膜癌や卵巣癌症例の手術材料の収集とパラフィンブロックの収集を行った。過去の症例のDNAの解析をDEXT PATを用いてDNA抽出したうえで、子宮内膜癌でのβ-catenin遺伝子の変異およびその蛋白の発現をこれらの癌の前癌病変での遺伝子異常を検討した。さらに卵巣癌での薬剤耐性に関与する遺伝子群をDNA microarrayを用いて解析し、個々の薬剤における耐性の獲得に関与する遺伝子の特定を検討した。すなわち卵巣癌の新規抗癌剤としてTaxolあるいはTaxotereが使用され、その化学療法の有効性を治療前にそれぞれの薬剤ごとの予知が可能かをp53,BAX,Bcl-2などの遺伝子発現を検討することで、薬剤耐性の機序解明を目指した。その結果、子宮内膜癌症例におけるβ-catenin変異の検査をさらに症例を増やし検討したところ、内膜増殖症の中でも単純増殖症ではβ-catenin変異は認められず、異型増殖症になって初めてβ-catenin変異が検出された。またその頻度は子宮内膜癌よりも低く、子宮内膜の癌化過程で何らかの関与が示唆された。今後はさらに詳細に最高病変が異型増殖症の症例と内膜癌に隣接する異型増殖症を比較して検討を行い、癌化過程での関与をさらなる詳細な検討を予定している。これらの遺伝子変異は卵巣癌での類内膜腺癌でも同様の減少が生じている可能性も示唆された。また卵巣癌株におけるTaxol誘発apoptosisの発現にはp53とは独立した経路とストレス反応に誘発された経路が重要な役目を担い、これらの抑制とbag-1やhsp70の過剰発現がTaxolの獲得耐性に重要であった。
子宮内膜症関連卵巣発癌機構の新規バイオマーカーの探索と早期血清診断法への臨床応用

病理検体を用いたショットガンプロテオミクス法により、卵巣明細胞腺癌(OCCCa)でLeftyタンパク質が検出された。Leftyは他の組織型に比してOCCCaで有意に高発現であった。Lefty安定発現培養細胞株を作製したところ、pSmad発現量の低下と細胞増殖能の低下が認められ、また抗癌剤添加時はpSmad2を介したXIAPを抑制し、結果としてapoptosisが亢進した。OCCCa臨床検体においても、Lefty高発現症例は、高いapoptosisと低いKi-67 LIが認められた。それら結果より、LeftyはOCCCaにおいて抗腫瘍作用として機能する新規バイオマーカーである可能性が示唆された。平成26年度は、上皮性卵巣癌のホルマリン固定パラフィン包埋材料を用いたショットガンプロテオミクスで網羅的にタンパク質解析を行った。その結果、卵巣明細胞腺癌(OCCA)に特異的に発現するLeft-right determinant factor(Lefty)を見出した。Leftyはtransforming growthfactor(TGF)-βにより発現制御され、細胞の増殖・分化に関与する分泌型タンパク質である。臨床検体を用いた免疫染色により、漿液性、粘液性、類内膜型を含む卵巣癌の内、LeftyはOCCAで特異的に高発現であることを確認した。さらに、LeftyはmRNAレベルにおいてもOCCAに有意に発現が高かった。また、卵巣癌培養上清中にLeftyタンパク質が分泌していることをwestern blot法で確認した。今後は、Leftyとその関連分子がOCCA発生・進展に関与することを想定し、培養細胞を用いた分子生物学的検索から、OCCAにおけるLefty発現の意義を検証する。次に、CCA症例におけるLefty発現の機能を解析するため、Tunel染色法及びHEによりApoptic cellを算出したところ、Lefty高発現群ではアポトーシスが高頻度であることが明らかとない、Leftyがアポトーシス誘導に関与していることが示唆された。抗アポトーシス分子であるX-linked inhibitor of apoptosis protein(XIAP)は、Lefty高発現群で高いことが免疫染色及びWestern Blot法で確認され、Lefty発現により誘導されるアポトーシスのNegative feedback機構が生じていることが示唆された。今後はLefty恒常発現系、ノックダウン系細胞株を作製し、マウスを用いた動物実験系からCCAにおける機能を同定する。CCAの前癌病変より、すでにLeftyが高発現であり、TGF-β/Smad2シグナルにより制御されていることを、臨床検体と培養細胞を用いた解析で検証することが出来た。また、臨床検体を用いた検討においては、TUNEL染色法を用いたアポトーシスの評価により、Lefty発現と相関性を定量的に解析することが出来た。平成28年度は、前年度で解析した内因性Leftyの発現検索を基に、Lefty恒常発現系及びノックダウン系の作製より、Leftyの機能解析を検討した。臨床材料による結果より、Lefty高発現の症例においてはKi-67 Labiling Indexは低く、細胞増殖能とは負の相関関係であり、アポトーシス細胞数とは正の相関関係が認められており、in vitro解析の結果と一致していた。アポトーシス抑制因子であるXIAPは、TGF-β刺激によりタンパク質、mRNAともに発現亢進していた。Luciferase assayにおいて、XIAP promoterはSmad2により活性が亢進するがLeftyを同時にトランスフェクションすることにより、その活性が低下することが明らかとなった。これらの結果より、卵巣明細胞癌に特異的に発現する分子マーカー候補であるLeftyは、細胞増殖抑制とアポトーシスの誘導による抗腫瘍作用として機能している可能性が示唆された。ショットガンプロテオミクスによる網羅的解析から、卵巣明細胞腺癌に特異的な分子を絞り込み、臨床検体によるその分子の検証まで出来た。Leftyの機能解析については、卵巣明細胞癌細胞株(ES-2、OVISE、TOV21G)とLefty恒常発現系及びshRNAベクターを用いたノックダウン系細胞株を作製する。それら細胞株を用いて、アポトーシス関連分子に着目するとともに、CCAの治療抵抗性の性格への関与についての検証を行う。人体病理学Lefty遺伝子の機能解析をOCCAの増殖制御機構の観点から解析する。臨床検体を用いた検討を十分に行ったことにより、より高額な分子生物学的手法への経費がかからなかった。ショットガンプロテオミクス解析が予想していた期間より早く完了したため、その経費を分子生物学的手法へ計上することとした。主に遺伝子導入実験(発現ベクター、shRNAベクター、プロモーター解析)や実験動物費用(飼育費と消耗品)を計上する。次年度は、Lefty関連因子(TGF-βやSmad2/3及びsmad4)といった抗体、免疫染色法やTUNEL染色法に必要な試薬、さらに培養細胞を用いた機能解析に必要な消耗品を購入予定である。
AD融合方式画像特徴抽出LSIとそれを用いた自然画像認識システムの研究開発

パルス変調信号を用いたAD融合回路アーキテクチャに基づいて,画素並列動作により実時間で自然画像の特徴抽出を実行し,自然画像からの顔・物体認識を実行する集積システムの構築を目的に研究した。認識処理のアルゴリズムとアーキテクチャとして抵抗ヒューズネット、ワークによる大局的領域分割処理,セルオートマトン方式の領域抽出処理,ガボールウェーブレット変換による特徴抽出を考案した。自然画像から顔領域を抽出するような大域的分割に対して,抵抗ヒューズネットワーク処理が他の方法より融通性の高い分割性能を実現できることを示した。これを,AD融合回路で実現し,抵抗ヒューズチップを試作し,基本動作を確認した。また,よりハードウェア化が容易でメモリ容量を削減できるデジタル回路方式を考案した。これをFPGA上に実装し,抵抗ヒューズ部の処理を約20ms(64x64画素)で実現した。セルオートマトン方式の領域抽出については,FPGA実装により30x30画素で5個程度の領域数の場合,5μsで処理できることを確認した。この結果,ラベリング法に比べて数10倍高速にでき,動画に対してほぼ実時間で画像の大域的分割・抽出を可能にした。また、特徴抽出のためのガボールウェーブレット変換を実行する抵抗ネットワークの回路構成を提案し,AD融合回路を用いて2次元ガボールフィルタLSIを設計し,0.35μm CMOSプロセスを用いて4.9mm角に12x24画素を集積した。試作チップの測定により基本的な2次元インパルス応答を得た。さらに,顔認識に必要な61x72画素の画像から4方向5周波数のガボール変換を演算するLSIを9.8mm角のチップに集積し,約40msの演算時間,消費電力約800mWを得た。複数の人の顔を含むような複雑な自然画像を、高精度にかつ柔軟に、そしてリアルタイムで認識するシステムを実現するために,画素並列型の領域分割および特徴抽出アルゴリズムを提案するとともに,それを実行する集積システム構成法を提案した。また,テストLSIチップを設計・試作し,基本機能を確認した。1.ハードウェア化に適した画素並列処理モデル・アルゴリズムの開発抵抗ヒューズを用いた大局的画像領域分割,セルラーネットワークを用いたガボール・ウェーブレット変換による特徴抽出,およびダイナミック・リンク・アーキテクチャに基づくグラフ・マッチング処理を統合した柔軟な瞬時自然画像認識法を提案した。このうち領域抽出および特徴抽出に多大な計算量を要するので,実時間処理のためにこれらのハードウェア化の研究を進めた。2.パルス変調方式機能可変セルラーネットワークチップの設計・試作我々が確立したアナログ・デジタル融合回路技術に基づいて,パルス変調方式任意非線形変換回路を含む,画素並列動作のための機能可変な画素回路を提案した。これは隣接画素との間で任意の非線形変換を伴う演算を行いながら,自分自身の状態を更新していくダイナミカル回路であり,アナログ的な非線形抵抗ネットワークモデルを高い制御性で実行できる。0.6μmCMOS技術により20画素の1次元セルラーネットワークLSIを設計・試作した。この回路で抵抗ヒューズネットワークとガボール変換を実行するセルラーネットワークを実現し,それぞれ前者を250μs,後者を600μsで実行できた。複数の人の顔を含むような複雑な自然画像を、高精度にかつ柔軟に、そしてリアルタイムで認識するシステムの実現へ向けて,今年度は画素並列型の領域抽出および特徴抽出アルゴリズムを提案・改良するとともに,それらを実行する集積回路を設計し,LSI上での動作を実証した。1.領域抽出アルゴリズムの提案とFPGAへの実装抵抗ヒューズによる大局的画像分割後に得られるエッジ情報を利用し,エッジで囲まれた領域を逐次的に抽出する画素並列動作型アルゴリズムを考案し,それを実行する回路を提案・設計した。回路は極めてコンパクトなので,画像分割回路に容易に組み込むことができる。抽出すべき領域数が一定の場合,処理時間は画素数の平方根に比例し,一般的なラベリング処理よりはるかに高速に処理できる。

このアルゴリズムをFPGAに実装し,.30x30ピクセルで5個程度の領域数の場合,5マイクロ秒で処理できることを示した。2.特徴抽出用ガボールフイルタ回路の設計・試作昨年度提案したパルス変調方式ピクセル回路を改良して,2次元ガボールフィルタLSIを設計・試作し,2次元のインパルス応答をLSI上で確認した。試作チップは0.35ミクロンCMOSプロセスを用い,4.9mm角に12x24画素を集積した。これにより,ガボールフィルタによる実時間特徴抽出をLSI上で実現できる見通しを得た。3.制御用FPGAボードの開発試作チップの制御用として,PCIバスを利用するFPGAボードを開発した。今後,より実用的な画像処理LSIを設計・開発し,このFPGAボードを中心にリアルタイム認識システムの構築を目指す。複数の人の顔を含むような複雑な自然画像を、高精度にかつ柔軟に、そしてリアルタイムで認識するシステムの実現へ向けて,今年度は画素並列型の特徴抽出アルゴリズムを提案・改良するとともに,それを実行するLSIを設計した。また,大局的領域分割のための抵抗ヒューズネットワークをFPGA上に実装し,それを用いて準リアルタイム処理可能な自然画像からの顔・物体認識システムを構築した。1.特徴抽出用ガボールフィルタ回路の新アルゴリズムの考案とAD融合方式LSIの設計画素並列型の抵抗ネットワーク方式ガボールフィルタ回路を効率的に実行するアルゴリズムを考案し,回路の省面積化と処理の高速化を実現した。このアルゴリズムを,先に試作した4.9mm角に12x24画素を集積したLSIにより動作確認した。さらにこの結果に基づいて,ほぼ実用的な画素数である61x72画素を含むLSI(0.35umルール,チップサイズ9.8mm角)を設計した。2.デジタル方式抵抗ヒューズネットワークの設計とFPGAでの実装前年までに設計したAD融合方式LSIに加えて,より実現が容易で応用範囲が広いデジタル方式で設計を行い,FPGAに実装した。その結果,40MHz動作時において64x64画素の画像の大局的領域分割を20msで行えることを確認した。3.自然画像からの顔・物体を認識するシステムの構築FPGA実装による抵抗ヒューズネットワークによる大局的領域分割機能を利用して,自然画像から顔や本の表紙などの物体を準リアルタイムで分割・抽出し,認識するPCデモシステムを構築した。
先天性頸部疾患におけるヒト乳頭腫ウィルス感染

粘膜型ヒト乳頭腫ウイルス感染(HPV)は,扁桃・喉頭や子宮頸部に生じやすい。持続的なHPV感染からヒト宿主遺伝子への組み込みが生じると異形成や癌化へのステップへ進む。頭頸部領域に生じる代表的な先天性頸部腫瘤には,鰓性嚢胞,正中頸嚢胞,嚢胞性リンパ管腫がある。近年,鰓性嚢胞(第2鰓弓性嚢胞)のHPV感染が初めて報告がされた。HPV感染を伴ったまま長期間経過すると癌化する可能性もありHPV感染の有無,感染様式を調査することは重要である。本研究の目的は,先天性頸部嚢胞性疾患におけるヒト乳頭腫ウイルス感染を解明することである。
単クローン抗体を利用したカイコウイルスの迅速診断法の開発

1.本研究はカイコのウイルス病の早期診断法を開発する目的で、被害が大きく、研究成果の蓄積がある細胞質多角体病ウイルス(CPV)をtargetにして単クローン抗体を作製した。まず、CPV-I系統に対する単クローン抗体を作製し、その交差性を検討した結果、CPV-I系統に強い反応を示すもの、H系統に強い反応を示すもの、および両系統に同程度に反応するものの3グループに分かれるクローンが得られた。その結果、両系統に共通のエピトープの存在が示されたが、抗原性にはわずかな差が示された。2.アワヨトウポックスウイルスにより発現される封入体には2種類あり、その1つの包埋体には核多角体病の感染を高めるタンパク質、感染増進物質(EF)の存在が知られている。このEFに対する単クローン抗体を作製し、その抗原特異性を検討した。その結果、EFに対する単クローン抗体は、包埋体の主要構成タンパク質であるスフェロイジンとは殆ど交差性を示さず、もう1つの封入体である紡錘体構成タンパク質とは強い交差性を示した。この結果は、紡錘体主要タンパク質である49.5KDaタンパク質が、EFと共通のエピトープを有することが明らかになった。3.CPVを簡易で短時間に検出する方法として、単クローン抗体と水晶振動子を用いた免疫センサーの開発を試みた。まず、CPV-H系統に対する単クローン抗体のIgGを精製し、その反応性を調査したところ、50万倍に希釈しても(IgG,1×10^<-5>gに相当)、1μg/mlのCPVをELISAにより検出できることが判明した。このIgGをプロテインAに結合した水晶振動子につけて、CPVと反応させると、非特異反応を除去することにより、高感度な免疫センサーを開発する可能性がある結果が得られた。カイコのウイルス病に対する迅速診断法を開発するため、まず、細胞質多角体病ウイルスH系統(CPV-H)に対する単クローン抗体の作製を試みた。抗原として、CPV-Hを分画遠心.超遠心分離等で精製後、8週齢のマウス(BALB/C)を免疫した。3回の免疫後、脾臓からB細胞を得て、ミエローマ細胞(PAI)と50%ポリエチレングリコールを用いて細胞融合し、HAT培地でSelectionを行い、hybridomaを採取した。そして、そのうちから10種類の単クローン抗体を得ることができた。これより、Tandem法により7つのクローンについてタイピングを行った結果、6つがIgMであり、残りの1つはIgMとIgGとが含まれていた。得られた10クローンのうち4クローンをマウスの腹腔内に注射し、腹水内で目的の単クローン抗体を濃縮することに成功した。本年の研究結果により、CPV-Hの単クローン抗体が得られたので、次年度からは、(1)hybridomaの大量増殖、(2)迅速診断の最良方法の検討、(3)抗体固定膜の作製、(4)CPVの別の系統、CPV-Iの単クローン抗体作製後、CPV-HとCPV-Iの免疫学的差異の検討等を行う予定である。作製した細胞質多角体病ウイルス(CPV)に対する単クローン抗体を用い、バイオセンサー(免疫センサー)によるCPV検出の有効性を検討した。すなわち、多くの免疫センサーの中で、特に水晶振動子を用いたPZセンサーを応用した。PZセンサーは、水晶振動子表面への物質吸着や接触により生じた非常に微量な質量の変化を、振動子の共振周波数の変化として測定する性質を利用している。当年度には、CPV粒子に対する単クローン抗体を用いて、空気中および水溶液中における周波数測定を試み、CPV検出のための条件を模索した。

まず、水晶振動子は、水晶板の両面にそれぞれ100または200Aクロム、つぎに1500Aの金の順に電極を真空蒸着し、電極端子を固定後、両面にポリスチレン(8mg/mlトルエン)を滴下し、回転させて表面をコーティングした。計測は、真空乾燥処理を伴う空気中での計測法、凍結乾燥処理を伴う空気中での計測法の両法について実験を行った。その結果、単クローン抗体の吸着時間に関して再検討を要する結果が得られた他は、検出限界、固定膜への処理法、空気中における計測法等についてある程度の知見を得ることができた。最終年度に向けては、単クローン抗体の吸着時間を改良することの他、迅速診断法の手法を確立するため、免疫センサーを用いての基礎研究を仕上げる計画である。1.アワヨトウボックスウイルスによって発現される封入体には2種類あり、その1つの包埋体には核多角体病ウイルスの感染を高めるタンパク質、感染増進物質(EF)の存在が知られている。このEFに対する単クローン抗体を作製し、その抗原特異性を検討した。その結果、EFに対する単クローン抗体は、包埋体の主要構成タンパク質であるspheroidinとは交差性を殆ど示さず、もう1つの封入体である紡錘体構成タンパク質とは強い交差性を示した。この結果は、紡錘体主要構成タンパク質である49.5kDaタンパク質が、ウイルス感染、増進作用を持つEFと共通のエピトープを有することが明らかになった。2.カイコ細胞質多角体病ウイルス(CPV)を簡易にかつ短時間に検出する方法として、単クローン抗体と水晶振動子を用いた免疫センサーの開発を試みた。まず、CPV-H系統に対する単クローン抗体のIgGを精製しその反応性を調査したところ、50万倍(IgG:1×10^<-5>gに相当)に希釈しても、1μg/mlのCPVをELISA法により検出できることが判明し、またwesternblotting分析により、ウイルスコアタンパク質とポリヘドリンタンパク質の両方に反応することが判明した。このIgGをプロテインAを固定した水晶振動子に結合させ、CPVを反応させると、共振周波数の変化により、抗原抗体結合により生じた重量増加よりも、非特異的吸着により生じた重量増加により大きな影響が示唆された。今後は、この非特異的吸着の減少を工夫することにより、高感度な免疫センサーが開発できると考察した。
核酸-薬物複合体の立体構造に関する分光学的・理論的研究

1.抗マラリア活性を示すアクリジン系色素であるキナクリンおよびその類似物と合成ポリリボヌクレオチド(二重鎖および三重鎖のRNA)との相互作用を吸収及び円二色性分光法により調べた。種々の二重鎖RNA-色素系の吸収およびCDスペクトルを解析した結果、二重鎖RNAとアクリジン環の2位または7位にアルコキシ基を持つ色素系では、このアルコキシ基の回転異性に起因する少なくとも2種類以上の結合種が存在するが、これらの結合種の熱力学的安定性は非常によく似ていた。アクリジン環の置換基や9位のカチオン性側鎖の長さは二重鎖RNAに対するみかけの結合親和性や複合体の立体構造には大きな影響を及ぼさないが、側鎖の末端に親水性アミノ基がある場合、疎水性アミノ基を持つ色素よりも結合親和性が非常に小さくなることが分かった。得られた実験結果は、キナクリンは二重鎖RNAの主溝側からのインターカレーションが有利であること、およびカチオン性側鎖のメチル基と塩基対間との相互作用の違いはキナクリンエナンチオマー(R(-)体とS(+)体)の結合親和性に影響を及ぼしていることを示唆している。2.半経験的分子軌道法(AMI法)を用いて、ジヌクレオシドモノリン酸のミニヘリックス(ApA・UpUとIpI・CpC)とキナクリンエナンチオマーとの複合体の安定構造を計算した結果、キナクリンの9位のカチオン性側鎖にあるアミノ基は核酸塩基の水素結合アクセプターとの水素結合により核酸の主溝に埋もれている構造が安定であった。次に、得られたミニヘリックス-キナクリン複合体の安定構造における旋光強度の計算を行い、実験結果と比較検討した。その結果、キナクリン-二重鎖RNA複合体のCDの符号(370500nm付近)の実験結果をよく説明できる安定構造を推測することができた。
現代インド南部 2 州におけるクリーミーレイヤーと最貧層の教育機会の生成過程

本研究成果は以下の三点を明らかにしたことに集約される。1.現代南インド2州においてSC/ST/OBCs学生の就学前教育段階からの学歴形成過程は様々なパターンや制度があること、2.RTE法(2010年4月施行)の法制度とその施行過程のなかで、最貧層の人々の教育機会を保障するには至っていないこと、3.中等教育・高等教育人口が急激に増加する中で、マイノリティ・インスティテューションやシフトIIといったオプションが彼らの教育機会の生成過程に大きく影響を及ぼしていること。本研究ではダリットの教育機会の生成過程を明らかにすることを目的としている。ダリットは各種の優遇政策の対象となっているが、その現実の生活条件にはダリット内で大きな社会的格差がある。そこで着目するのが、ダリットの中でもクリーミーレイヤーと呼ばれ、しばしば批判の標的となる比較的富裕な階層である。本研究ではクリーミーレイヤーと、それ以外のダリット(最貧困層)との教育機会格差の生成過程を比較しその差を明らかにすることに主眼を置いている。今年度の2度の現地調査(2010.10および2010.122011.1)により、クリーミーレイヤーの社会的定義、社会的不可視性、最貧層の教育機会獲得のための教育ローンの利用、NGOによる教育機会補償などを明らかにしてきた。例えば、クリーミーレイヤーの社会的定義が近年その所得水準を急激に上昇させていることは、インドのダリット全体の社会的・経済的地位上昇を示しているのか、または最貧層との格差拡大を跡付けるものなのかは、次年度における事例研究調査で明らかにする論点として指摘した。また、ダリットの教育機会に関する文献・書籍の収集・分析も同時に行い、本研究全体の分析枠組を作成した。その成果を日本教育制度学会大会で発表するなどの成果を出した。日本において、教育学のみならず社会科学的研究においてインドにおけるクリーミーレイヤーの教育機会を扱った研究は未だ無く、インドの貧困と教育研究の萌芽的研究として重要であると考える。研究はおおむね順調に進展しているが、論文として中間報告的なものをまとめることが今年度はできなかった。そこが反省点である。1.OBC学生調査の実施・結果の分析2011年8月にインド南部タミル・ナドゥー州においてOBC大学生を中心に約100名の大学生・大学院生を対象とした質問紙調査を行ない、彼らの教育機会の生成過程を家庭の生業・収入や親・教師・兄弟からのサポートなどから多面的に明らかにした。また、2011年末から2012年2月にかけて、MicrosoftのInfoPathを用いて詳細なフォームを作成して同じ対象者に第二次調査を行なった。社会的弱者層の教育機会生成過程を高等教育機関在籍者を対象として行なったこの研究は、日本においては先駆的研究として意味があり、現在その分析を進めている。2.南部2州におけるクリーミーレイヤーとマイノリティ・インスティテユートに関する法制度の調査タミル・ナドゥー州とカルナータカ州におけるクリーミーレイヤー問題を文献と現地調査によって明らかにすることにより、社会的弱者層の教育機会生成がマイノリティ・インスティテユートと呼ばれる教育機関と深い結びつきがあることを明らかにした。3.インドにおけるRTE法制の成立に関する研究2010年4月より施行されたRight to education act(RTE法)の成立過程に関して社会的弱者層の教育機会に焦点を当てて明らかにすることにより、2002年の憲法21条改正とRTE法がインドの社会的弱者層の教育機会にどのような影響を及ぼすか、現地研究者への聞き取りと文献調査により考察した。本研究課題の主要な成果は、以下の四点である。1.クリーミーレイヤーに関する研究;日本では殆ど注目されることのなかった、インドにおけるクリーミーレイヤーの定義、社会的位置づけなどを明らかにすることができた。また、クリーミーレイヤー大学生・大学院生の学校歴、意識などを数は少ないが調査をした。2.SC/ST/OBCs大学生・大学院生に関する調査を実施;インド・タミルナドゥ州チェンナイおよびカルナータカ州マイソールにおいて、SC/ST/OBCsの大学生・大学院生に、家庭の資力/学校歴/階層意識などについてアンケート調査を行った。また、主に高等教育に在籍しているOBCs学生に、追加面接調査を行い、OBCs学生の中での階層性を明らかにした。3.社会的弱者層の教育機会の多元性・多様性;これまで知られてきた留保制度など以外にも、社会的弱者層は様々な教育機会、例えばマイノリティ・インスティテューションの利用、セルフ・フィナンシャル・コースの利用などを経て学校教育機会を利用していることを明らかにした。4.RTE法に関する研究;本研究を進める中で、高等教育だけでなく初等・中等教育の教育機会保障についても併せて検討するため、2009年無償義務教育に関する子どもの権利法の成立・施行に関する研究も行った。同法の成立経緯・概要を検討し、それが社会的弱者層の教育機会と大きく関わっていることを明らかにした。

調査の実施と、それによる研究事項の深まりは、概ね当初の計画通り進んでいる。しかし、カルナータカ州での調査が遅れていることと、本年度中に投稿する予定であった専門学会への論文投稿が遅れている。ただし、後者に関してはHINDAS(広島大学)のジャーナルにRTE法関連の研究ノートを発表できたことは一つの成果であった。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は本科研の最終年度なので、以下の2点(これまでの2年間で明らかにできなかった部分)を現地調査と文献研究で補う必要がある。(1)カルナータカ州におけるOBC学生調査(2)初等・中等学校の学校内参与観察調査による教育機会影響要因さらに、昨年度できなかった専門学会誌へ論文投稿をすること、最終年度の報告書を作成することを通して本研究のまとめとする。
脂肪組織の特性が脂溶性環境化学物質の代謝・排泄に及ぼす影響に関する研究

本研究は、脂溶性環境化学物質の代謝・体外排泄に対する脂肪組織の役割を明確にする目的で、種々の脂溶性化学物質を脂肪組織量の異なる6週齢(6WK)ラットと20週齢(20WK)ラットに投与し、その代謝・体外排泄に対する脂肪組織量の影響を脂肪細胞のレベルにおいて検討した。脂溶性化学物質には4種類のクロロベンゼン(CL)類(トリクロロベンゼン、テトラクロロベンゼン、ペンタクロロベンゼン、ヘキサクロロベンゼン)をモデル化合物として用いた。20WKラットに比べて、6WKラットは副睾丸脂肪と腎周囲脂肪が少なかった。また、6WKラットでは脂肪細胞が小さく、細胞中トリグリセリド含量が有意に少なく、脂肪分解能が高かった。CL類投与後のその血液中ならびに組織内濃度の低下は、6WKラットにおいて著しく、その低下は特に代謝を受けやすいCL類で明確に観察できた。CL類投与直後における脂肪組織ならびに脂肪細胞中のCL類含量は、6WKラットで少なかった。これは、6WKラットの脂肪細胞中のトリグリセリド含量が少ないことに関連していた。一方、脂肪細胞からのCL類遊離をインビトロの実験において検討したところ、6WKラットではその遊離がいずれの化合物においても多かった。この結果は、6WKラットでは、CL類投与後の脂肪細胞への移行が起こり難く、脂肪細胞からの遊離が起こり易いことを示している。以上の結果は、1)脂肪組織量の少ない状態において脂溶性化学物質の代謝・体外排泄が促進される機構に、脂肪細胞の特性(容積が小さい、トリグリセリド含量が少ない、脂肪分解能が高い)が関与すること、2)その影響は特に代謝されやすい脂溶性化学物質で明確に観察できることを示唆した。
偏微分方程式の作用素論的研究

時間遅れを含む関数微分方程式d/(dt)u(t)=A_0u(t)+A_1u(t-h)+∫^0_<-h>a(s)A_2u(t+s)as+φ(t)の基本解は2年前に構成したが、それが更に共役方程式を満足することを明らかにした。これにより解の一意性の証明が容易になった。次に離散遅れがない場合、即ちA_1=0の場合、解の安定化に関し最近イタリアのG.ダプラトとA.ルナルディがヴォルテラ型積分微分方程式に関し得たものと同様な結果が成立することがわかった。即ちθ(t)=θf(t)の形の場合、解半群の生成素のスペクトルの右半平面の部分は有限個の離散固有値のみから成り、その他の部分の実部の上限は負であるとする。その時任意の初期値に対してf(t)を適当なL^2関数ととると解も同様であるための必要十分条件が、元の方程式の共役方程式の解半群の生成素の一般化された固有空間、構造作用素、φの共役作用素を用いて表現できるというものである。ダプラト・ルナルディの場合と異なるのは解半群の負のスペクトルの部分の指数関数的減少が明らかでないことである。このために離散遅れの項がないと仮定し、a(・)がヘルダ-連続ならば基本解は(h,∞)で作用素のノルムでヘルダ-連続、このことから解半群が(3h,∞)で同様の意味で連続、従って特に究極的ノルム連続となり、所要の指数関数的減少が得られる。離散遅れがあるならば解半群は究極的・負のスペクトルの部分が指数関数的に減少するか否かを究明することは今後の問題である。
植物オルガネラにおけるRecA相同タンパク質の機能解析

昨年度に引き続き、ヒメツリガネゴケのミトコンドリア移行型RecA(PpRecA1)に関しての解析を重点的に行った。解析の結果、RprecA1破壊株に生じたミトコンドリアゲノム再編成の原因となっていた反復配列の多くはダイレクトリピート(DR)であり、分子内組換えによって欠失ゲノムがもたらされていることが判明した。また、PprecA1破壊株のミトコンドリアにはこのような異常な組換え体のみならず、電気泳動速度が極端に遅い異常な構造を持つゲノムも蓄積されていることも判明し、PprecA1の破壊はミトコンドリアゲノムに何らかの大きな構造変換をもたらしている可能性が示唆された。一方、定量PCR法による解析を行った結果、破壊株ではDRと同様にインバーテッドリピートにおける組換えも促進されていることが判明し、破壊株のミトコンドリアにおける再編成の必要条件は反復配列であることがわかった。定量PCR法によりDNA損傷後の修復過程をモニターしたところ、PprecA1破壊株はミトコンドリアDNA損傷の回復が低下することが明らかになった。これは、PprecA1がミトコンドリアDNAの修復に機能していることが示している。recA以外にミトコンドリアゲノム動態への関与が予想される遺伝子として、大腸菌で組換え後期過程に関わるヘリケースrecGの相同遺伝子(PprecG)、シロイヌナズナのミトコンドリアゲノム再編成に関与することが報告されているmsh1相同遺伝子(Ppmsh1)をヒメツリガネゴケに同定し、いずれもミトコンドリアに移行することが明らかにした。PprecG破壊株、Ppmsh1破壊株はいずれも生育に異常をきたし、PprecA1破壊株と同様のミトコンドリアゲノム再編成が起きていることが判明した。これらの結果から、植物のバクテリア型相同組換えコンポーネントは、ミトコンドリアゲノム再編成の抑制に機能していることが示唆された。植物オルガネラの機能には、オルガネラDNAの維持が必須である。我々によるこれまでの解析により、ヒメツリガネゴケにおいては2種のRecA相同タンパク質(PpRecA1、PpRecA2)が、それぞれミトコンドリア、葉緑体に移行することが判明しており、オルガネラDNAの修復に関与することが強く示唆されている。またPprecA1の遺伝子破壊株は顕著な生育異常を示すことが判明している。本年度は、まずPprecA2遺伝子破壊株の作成を試みた。その結果、PprecA2遺伝子破壊株を取得し、得られたPprecA2遺伝子破壊株は通常培養下では、生育速度、形態ともに野生株と相違ないものの、光化学系に作用して活性酸素を発生させるパラコートに対して感受性を示すことが判明した。この結果から、PprecA2の機能は高酸化ストレス時に必須であると予想される。一方、PprecA1に関しては、遺伝子破壊株の生育異常の原因としてミトコンドリアに照準を定め、電子顕微鏡法による内部構造の観察、サザン法によるDNAの解析を行った。その結果、PprecA1破壊株の全てのミトコンドリアには内部構造の異常が観察されたが、ミトコンドリアDNAのコピー数に変化は見られなかった。しかし、PprecA1破壊株には野生株では見られないDNA分子が検出され、このDNA分子はミトコンドリアゲノム内に存在する相同性の高い(約80%)配列間における組換えによって生じたDNAであることが判明した。PCR法を用いた方法により、このような異常な組換えは野生株ではごく低頻度に起きていることが判り、PprecA1破壊株ではその頻度が著しく上昇していることがわかった。以上の結果は、ミトコンドリアの機能異常がPprecA1破壊株の生育異常の原因となっていること、PprecA1はミトコンドリアDNAの異常な組換え反応を抑制していることを示唆している。本年度はヒメツリガネゴケのミトコンドリア型recA(PprecA1)に関しての解析を重点的に行った。PprecA1破壊株のミトコンドリアの異常を詳細に解析するため、細胞の呼吸活性(酸素消費量)、ATP含量の測定を行った。その結果PprecA1破壊株は細胞内ATP含量には大きな異常がないものの、酸素消費量が野生株のほぼ倍の値を示すことが判明した。PprecA1破壊株のミトコンドリアでは何らかの代謝異常が原因となって、非効率的な呼吸が行われていることが予想される。PprecA1破壊株で観察される生育の遅延やミトコンドリアゲノム上の短い反復配列での組換え体の蓄積がPprecA1の欠損が原因であることを確認するため、PprecA1破壊株に野生型PprecA1を導入したところ、PprecA1を相補した株の生育はおおよそ回復し、またミトコンドリアゲノムの組換え体も減少した。PprecA1破壊株のミトコンドリアゲノムに生じた再編成を詳細に解析するにはミトコンドリアゲノムの配列情報が必須であるが、完全な配列解読はなされていない。そこで、ショットガンシークエンシング法によって配列が順次公開されているヒメツリガネゴケの配列(核、葉緑体、ミトコンドリア全てのゲノム配列を含む)からミトコンドリアゲノムと予想される配列を抽出してミトコンドリアゲノムの全配列を再構築することに成功した。構築したヒメツリガネゴケミトコンドリアゲノム配列を基に解析を行ったところ、多数の短い反復配列(<100bp)の存在が明らかになった。これらの反復配列のうちいくつかに関して解析を行った結果、PprecA1破壊株に特異的な組換え体の蓄積を確認することができた。

以上の結果は、PprecA1破壊株のミトコンドリアゲノム上の様々な部位の間で再編成が起こっていることを示す。昨年度に引き続き、ヒメツリガネゴケのミトコンドリア移行型RecA(PpRecA1)に関しての解析を重点的に行った。解析の結果、RprecA1破壊株に生じたミトコンドリアゲノム再編成の原因となっていた反復配列の多くはダイレクトリピート(DR)であり、分子内組換えによって欠失ゲノムがもたらされていることが判明した。また、PprecA1破壊株のミトコンドリアにはこのような異常な組換え体のみならず、電気泳動速度が極端に遅い異常な構造を持つゲノムも蓄積されていることも判明し、PprecA1の破壊はミトコンドリアゲノムに何らかの大きな構造変換をもたらしている可能性が示唆された。一方、定量PCR法による解析を行った結果、破壊株ではDRと同様にインバーテッドリピートにおける組換えも促進されていることが判明し、破壊株のミトコンドリアにおける再編成の必要条件は反復配列であることがわかった。定量PCR法によりDNA損傷後の修復過程をモニターしたところ、PprecA1破壊株はミトコンドリアDNA損傷の回復が低下することが明らかになった。これは、PprecA1がミトコンドリアDNAの修復に機能していることが示している。recA以外にミトコンドリアゲノム動態への関与が予想される遺伝子として、大腸菌で組換え後期過程に関わるヘリケースrecGの相同遺伝子(PprecG)、シロイヌナズナのミトコンドリアゲノム再編成に関与することが報告されているmsh1相同遺伝子(Ppmsh1)をヒメツリガネゴケに同定し、いずれもミトコンドリアに移行することが明らかにした。PprecG破壊株、Ppmsh1破壊株はいずれも生育に異常をきたし、PprecA1破壊株と同様のミトコンドリアゲノム再編成が起きていることが判明した。これらの結果から、植物のバクテリア型相同組換えコンポーネントは、ミトコンドリアゲノム再編成の抑制に機能していることが示唆された。
近代日本における女性を対象とした衛生知識・技術の普及に関する歴史社会学的研究

本年度においては、第1次世界大戦勃発から太平洋戦争終結までの時期を対象とし、医師や衛生学者などが著わした「衛生」「健康」「家庭医学」に関する啓蒙書や雑誌記事などを収集し、それらがどのような衛生知識・衛生技術を女性に伝達しようとしたのか、また、医療・衛生に関する家族を対象とした社会政策がどのように推進されたのかについて分析した。第1次世界大戦後には、家庭生活を合理化する運動が活発化したが、合理化のための重要な条件として「衛生」が注目された。この時期には、外界の刺激に抵抗し打ち勝つ身体を持っていることが「健康」であるという健康観が定着した。そして、一家の衛生と健康増進をはかり、家族の体力・気力を養成することを母親の役割と規定し、子どもを身体的、精神的に強く鍛える方法を母親に説く医学的啓蒙書が増加した。遺伝の知識、子どもの年齢に応じた心身発達の状況、栄養の与え方、身体および精神の鍛練、虚弱児童の体質改善の方法などが説かれた。この背景には、第1次世界大戦勃発以降の衛生行政の転換がある。妊産婦および乳幼児の身体を対象とした政策が推進され、貧困な産婦を収容する産院や貧困妊産婦の助産・看護を行う巡回産婆・看護婦、育児相談所、小児保健所の設置がなされた。1930年代後半には、国民の体位向上を目的として保健上の指導を行う保健所および保健婦の設置が法制化され、保健婦の家庭訪問による保健指導が展開された。この時期には、家庭生活が不健康、不衛生を醸成する根源として予防医学および衛生学の監視にさらされ、家族が、個人の不健康や体位の低下を予防する拠点として位置付けられたのである。本年度においては、明治期から第1次世界大戦勃発までの時期を対象に、医師が著わした「家庭衛生」および「家庭医学」に関する、主に女性を対象とした文献を収集し、それらのテクストが「身体」「健康」「衛生」といった概念をどのようにとらえ、どのような知識・技術を伝達しようとしたのかを分析し、以下のような知見を得た。「家庭衛生」および「家庭医学」に関するテクストでは、一家の衛生や看護は医師や看護婦に一任すべきものではなく、主婦が担うべき役割として位置付けられている。その上で、主婦が担うべき役割と、医師の役割を区別する。家庭は、「家庭医」あるいは「顧問医」をもち、患者の治療だけでなく、日常的に衛生や健康にかかわる事項を医師に相談すべきことが説かれる。たとえば、家屋を新築する際の家の向きや家屋の構造について医師に意見を求めること、家庭医は家族の体質を熟知しているので、衣食住にわたり、病気を予防する方策を講じてもらうこと、また、身体の健全な配偶者を選択するために医師の助言を仰ぐこと、などである。つまり、これらのテクストは、家庭の日常生活全般を医師の監視下に置くこと、そして医学的知識や技術を主婦に注入し、主婦を医師の助手として位置付けることを目指しているのである。これらのテクストにおける「身体」は、まず、健康を保持し、さらに強健であることによって個人や家庭を幸福にすべき身体であり、社会や国家の発展に貢献すべき身体である。身体(特に子どもの身体)は常に病の危険にさらされている危ういものであることが強調され、衣食住という生活環境や伝染病を中心とした、外部の危険から身体を守る衛生法が説かれたのである。