hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
1771年八重山大津波域でのプレート固着状態の観測調査

本研究の目的は、琉球海溝の西域での海底地殻変動観測により、海陸両プレートの固着状態を明らかにし、巨大地震発生の可能性について考察することにある。26年度に、沖縄県波照間沖に海底地殻変動装置3台を設置し、3年に亘り位置変化を観測した。26-28年度の解析から、海底ベンチマークの位置の変化は、台湾蘇澳に対し、南北方向が-5.7±9.8cm/y、東西方向が2.1±5.5cmであった。初年度の位置に対する、海底ベンチマークの変化は、ほぼ南に移動するもので、この地域が伸張の場であると示唆する。ただし、誤差が大きく、伸張の場か圧縮の場か結論することはできない。さらなる観測調査が必要である。琉球海溝の西域は、沈み込み速度が12.5cm/yと世界最大である。本研究の目的は、当該地域での海底地殻変動観測により、海陸両プレートの固着状態を明らかにし、その結果を基に、巨大地震発生の可能性を判断することにある。本研究では、波照間島の沖に海底ベンチ-マークを設置し、3年間にわたる観測に基づきプレート間の固着状態を明らかにする。本年度の目標は、下記のように、観測システムの構築と沖縄県波照間沖で、測定機器の設置と観測を実施にある。観測システムの構築:海底地殻変動装置(海底ベンチマーク)3台、船上装置1台を、石垣島のダイバー船8tを用いて海底に設置。また、調査船のGPSの参照点は、石垣市立平真小学校の屋上に置いた。なお、本観測の前に、2つの予備実験を実施した。観測: 2014年10月25から27日まで、海域での観測時間は46時間を予定した。海域の観測では、船のスクリューを止め、ドリフトさせながら音響測距観測を実施。観測は26日の午後まで継続したが、しだいに風波が高くなり、観測が困難となり中止した。解析結果:本研究では、陸上参照点に対し海底の変動を求めるもので、海底装置の位置の変化をもって、海底の地殻変動とする。船の位置はキネマテックGPSの手法で決定し、次にジャイロを用いて、船上GPSアンテナの位置に対する、音響トランスデューサの位置を決定する。位置が決まったトランスデューサから音響信号を海底地殻装置に発信し、往復走時から海底装置の位置を決める。しかしながら、本観測後に行われたデータ解析で、船上のGPSデータが、何らかの理由で、信号を受けていなかったことが判明した。他の二つの観測項目すべて精度高く決まっていたが、上記のの理由から海底装置の位置決定はできなかった。詳細に検討をしたが、GPS信号を取得できなかった問題は解明されていない。琉球海溝西域の沈み込み速度は、12.5cm/yに達し、世界最大の速度を示す。本研究の目的は、当該地域での海底地殻変動観測により、海陸両プレートの固着状態を明らかにし、巨大地震発生の可能性について議論する。この目的のために、波照間島の南に海底ベンチ-マークを設置し、3年間にわたる観測に基づき波照間とベンチマーク間の距離の変化を求める。本年度の目標は、前年度(26年度)に、沖縄県波照間沖に設置した海底地殻変動装置(海底ベンチマーク)3台を用いて、海底の位置の変化を求める。GPSの参照点は、石垣市立平真小学校の屋上に置き、この位置に対して調査船の位置を求める。なお、本観測の前に、KGPSの安定解析を得る為に2つの予備実験を静岡大学校舎屋上にて実施した。観測: 2015年6月28から30日まで、海域での観測46時間を予定したが、29日夜半より海況が悪化し、30日早朝に終了した。海域での音響測距観測では、船のスクリューノイズを避けるため、船をドリフトさせながらを観測を実施した。なお、本年度は6月の2週目にも、観測を実施する予定で、石垣島に待機したが、海況が好転せず中止した。また、本年度は、秋に再度海底観測を予定したが、観測機器の不具合のため実施できなかった。昨年度、船上のGPSデータに不具合があったとされたが、解析上の誤りであることが判明し、26年度と合わせて解析を実施し、海底ベンチマークの位置の変化が明らかにされた。26年度には、GPS観測に不具合が起きた可能性があると判断したが、実際には解析上の問題であったことが判明した。このため、26年度の解析上の問題は解明することができた。27年度は、6月の観測に引き続き、10月にも観測を予定したが、機器の不具合が生じ実施できなかった。このため、観測は次年度に実施することとした。現在のところ、観測精度は十分に高いと言えず、本年度の観測をもって、基点間の変化に関する議論はできない。また、6月前半に観測を予定していたが、海況が好転せず中止となった。その後用船には予定が詰まっていたため、6月後半に再度実施することとなった。

観測は順調に進んだものの、途中から海況が悪化し、小船での観測は困難と判断し、港に戻った。地元の気象や海況に詳しい用船の船長でも、3日先の予測は難しいとのこととのことだった。観測域が離島の沖合で、天候や海況に左右され、かつ海底に最適な期間が観光シーズンと重なるため、予定を立てるのが難しいのが困難な点である。琉球海溝の西域は、沈み込み速度が12.5cm/yと世界最大の沈み込み帯である。本研究の目的は、当該地域での海底地殻変動観測により、海陸両プレートの固着状態を明らかにし、その結果を基に、巨大地震発生の可能性を判断することにある。本研究では、波照間島の沖に海底ベンチ-マークを設置し、3年間にわたる観測に基づきプレート間の固着状態を明らかにする。本年度の目標は、26年度に、沖縄県波照間沖に設置した海底地殻変動装置(海底ベンチマーク)3台を用いて、海底の位置決定を行い、プレート間カップリング状態を推定する。調査船のGPSの参照点は、台湾東岸宜蘭観測点とした。なお、本観測の前に、KGPSの安定解析を得る為に静岡大学校舎屋上にて実施した。観測: 2016年6月27から6月29日まで、海域での観測46時間を予定したが、30日午後より海況が悪化し、早めに終了した。海域での音響測距観測では、船のスクリューノイズを避けるため、船はドリフトさせながらを実施した。解析結果:本研究では、陸上参照点に対し海底の変動を求めるもので、海底装置の位置の変化をもって、海底の地殻変動とする。船の位置はキネマテックGPSの手法で決定し、次にジャイロを用いて、船上GPSアンテナの位置に対する、音響トランスデューサの位置を決定する。位置が決まったトランスデューサから音響信号を海底地殻装置に発信し、往復走時から海底装置の位置を決める。26-28年度と合わせて解析を実施し、海底ベンチマークの位置の変化は、南北方向が-5.7±9.8cm/y、東西方向が2.1±5.5cmであった。結論:初年度の位置に対する、海底ベンチマークの2年間の変化は、ほぼ南に移動するもので、伸張の場であることを示している。ただし、いまだ誤差が大きく、伸張か圧縮の場か結論することはできない。さらなる観測調査を継続して行う必要である。本研究の目的は、琉球海溝の西域での海底地殻変動観測により、海陸両プレートの固着状態を明らかにし、巨大地震発生の可能性について考察することにある。26年度に、沖縄県波照間沖に海底地殻変動装置3台を設置し、3年に亘り位置変化を観測した。26-28年度の解析から、海底ベンチマークの位置の変化は、台湾蘇澳に対し、南北方向が-5.7±9.8cm/y、東西方向が2.1±5.5cmであった。初年度の位置に対する、海底ベンチマークの変化は、ほぼ南に移動するもので、この地域が伸張の場であると示唆する。ただし、誤差が大きく、伸張の場か圧縮の場か結論することはできない。さらなる観測調査が必要である。研究成果概要で述べたように、26年度は、船上に設置されたGPSデータ取得に不具合が生じたため、海底地殻変動装置の位置が決定できなかった。このために、初年度の観測値が得られず、2年度目に最初の観測値を得ることになった。このため、1年間、その成果が遅れることになる。ただし、観測システムの構築などは初年度に完成しているので、27年度はスムーズに観測に入ることができる。また、27年度には、船上GPS受信装置は予備機を備えて観測する予定である。次年度も、これまで得られた知見を基に、海洋観測を実施する予定で、計画を進める。
移植免疫寛容霊長類モデルにおけるiPS細胞を用いた心筋再生療法の開発

カニクイザルiPS由来心筋細胞をMHC型の一致したカニクイザル心筋梗塞モデルに移植し、組織学的、電気生理学的評価を行った。MHC型を一致させた同種間移植によって、iPS細胞由来心筋細胞が免疫拒絶反応なく生着することが確認できた。さらに、生着した心筋細胞はホスト心臓と電気的に結合し、一体となって収縮することにより心機能を改善させることが確認できた。しかし、心筋細胞移植後の心室性頻拍の有意な増加がみられた。この不整脈は一過性で、個体の血行動態には大きな影響を与えていないことが示唆されるものの、今後移植後不整脈に関するメカニズムの解明と予防方法の確立が必要である。本研究では心筋梗塞後心不全に対するiPS細胞由来心筋細胞を用いた再生医療を実現するために以下の3点について明らかとする。・MHC型の一致したドナー/レシピエントにおけるiPS細胞移植後の免疫応答と腫瘍形成・霊長類における同種移植モデルによるiPS細胞由来心筋細胞移植後長期の有効性と安全性・心筋細胞移植による治療効果のメカニズムの解明これらの目的のために、H26年度には移植用細胞(MHC型ホモ接合体カニクイザル由来GCaMP陽性iPS細胞)の品質評価を終了し、アクチビンA、BMP-4を用いて、全ての移植実験に必要な2×109の心筋細胞を作製し凍結保存した。この細胞をカニクイザル心筋梗塞モデル(冠動脈結紮モデル)に移植したところ、移植細胞の生着はわずかであった。そこで心筋梗塞を冠動脈結紮ではなく、虚血/再灌流モデルに変更したところ、十分な細胞の生着が確認された。さらに動物モデルとして、心エコー図検査、心臓CT検査について手技を標準化し、安定して施行可能となった。また、GCaMPを用いた蛍光イメージングを行うための、心臓保護液を用いた心臓の摘出と搬送、さらにLangendorff法の手技についても確立した。この方法によってGCaMP陽性心筋細胞を移植したところ、心外膜側から移植心筋細胞の収縮が確認できた。これらの結果から、本試験が予定通り遂行可能であると判断し、平成27年3月よりMHC型がヘテロ接合体であるカニクイザルを用いて実際の移植実験を開始し、現在データを解析中である。●MHC型の一致したドナー/レシピエントにおけるiPS細胞移植後の免疫応答と腫瘍形成●霊長類における同種移植モデルによるiPS細胞由来心筋細胞移植後長期の有効性と安全性●心筋細胞移植による治療効果のメカニズムの解明これらの目的のために、H27年度には虚血・再灌流モデルによって作製した心筋梗塞カニクイザルに対してiPS細胞由来心筋細胞を移植した。移植12週間後に心臓を回収し組織検査を行ったところ、グラフト心筋細胞の長期生着が確認できた。さらに、CD45およびCD3に対する免疫染色を行ったが、明らかな免疫拒絶反応は認めれらなかった。次に、細胞移植後の心機能を評価するために、従来からの心エコー図検査に加えてマイクロCTによる心機能評価法を確立した。マイクロCTにおける評価では心筋細胞移植動物において、コントロール動物に比べて心機能の改善効果が見られた。次に心機能改善のメカニズムを確認するために、蛍光CaセンサーGCaMPを用いて、グラフト心筋細胞のホスト心臓との電気的結合について調べた。GCaMP遺伝子を未分化iPS細胞に導入し、心筋細胞を作製したところ、この心筋細胞は収縮と一致して蛍光発色することが確認できた。さらにin vivoにおいてGCaMP陽性心筋細胞を移植し、蛍光イメージングを行ったところ、グラフト心筋はホスト心臓と一致して収縮していることが確認できた。in vitroにおいて、MHCホモ接合体由来カニクイザルiPS細胞を樹立し、さらに蛍光CaセンサーGCaMPを安定的に発現する心筋細胞の作製に成功した。この細胞を心筋梗塞を発症したMHCヘテロ接合体サルに移植したところ、明らかな免疫拒絶反応はなく長期間生着した。さらに生着したグラフト心筋細胞はホスト心臓と協調して収縮していることが証明できた。また新規にマイクロCTを用いたカニクイザル心機能評価法を確立し、心筋移植動物において心機能改善効果が確認できた。多能性幹細胞を用いた心臓病治療の研究は、ヒト由来細胞を動物モデルに移植する異種移植モデルにおける検討であったが、有効性と安全性の正確な評価には同種移植による検討が必要である。カニクイザルiPS由来心筋細胞をMHC型の一致したカニクイザル心筋梗塞モデルに移植し、細胞の生着と免疫応答、腫瘍形成について組織学的に評価し、心機能の改善について心エコー、心臓CTを用いて検討する。さらに、移植した心筋細胞とホストの心筋細胞の電気的統合について、研究代表者らが開発した蛍光CaセンサーGCaMPによるイメージングシステムによって確認した。移植12週間後の病理組織検査では、移植心筋細胞は免疫拒絶されずに生着していた。GCaMP蛍光イメージングで観察すると、グラフト心筋は収縮期に蛍光発色し、この発色周期は心電図周期と一致していた。心エコーおよび心臓CT検査では移植4週後および12週間後において心筋細胞移植群で心機能の改善が認められた。Holter心電図による不整脈評価から、移植後1週間から4週間にかけて、心筋細胞移植動物において有意に心室性頻拍の発生頻度が増加していた。しかし、心室性頻拍発症中であっても、各個体において特に異常行動は見られなかった。

また移植4週目以降は心室性頻拍の有意な増加は見られなかった。MHC型を一致させた同種間移植によって、iPS細胞由来心筋細胞が免疫拒絶反応なく生着することが確認できた。さらに、生着した心筋細胞はホスト心臓と電気的に結合し、一体となって収縮することにより心機能を改善させることが確認できた。しかし、心筋細胞移植後の心室性頻拍の有意な増加がみられた。この不整脈は一過性で、個体の血行動態には大きな影響を与えていないことが示唆されるものの、今後移植後不整脈に関するメカニズムの解明と予防方法の確立が必要である。カニクイザルiPS由来心筋細胞をMHC型の一致したカニクイザル心筋梗塞モデルに移植し、組織学的、電気生理学的評価を行った。GCaMP陽性のMHC型ホモ接合体カニクイザルiPS細胞の作製に成功し、さらに移植に必要な心筋細胞の作製、凍結保存が終了した。この細胞は収縮期に蛍光強度が増強し、心筋の収縮の蛍光イメージングが可能となった。イメージングを行う際に、カニクイザルの心臓を摘出し、心筋保護液で心臓を停止させた上で、Tyrodeで再灌流を行うLangendorff法の条件の最適化を行った後、GCaMP陽性心筋細胞をカニクイザル心臓に移植し、心臓を摘出し、Langendorff法で灌流し蛍光イメージングを行ったところ、グラフト心筋細胞の収縮の可視化が可能であった。さらに、心筋細胞移植後の心機能評価に必要な心エコー、心臓CT検査について実際のカニクイザルを用いて撮影条件を検討し、プロトコールを確立した。心筋梗塞作製後のカニクイザルの心臓CTを撮影したところ、梗塞部位の同定が可能であった。In vitro、ex vivo、in vivo全ての実験のプロトコールが確立したため、平成27年3月より実際にMHC型の一致したカニクイザルを用いて、心筋梗塞作製および心筋細胞移植を開始した。現在データを解析中である。H28年度には、カニクイザルを用いた移植実験を継続し、全ての実験(N=10)を終了させる。心機能の改善効果についてコントロール動物と比較し、統計解析を行う。心筋細胞移植動物において生着したグラフトの組織学的評価(心筋トロポニンT、アクチニン、CD31、GFPコネキシン43、カドヘリン等)を行う。また、心筋細胞移植の安全性評価として、移植後不整脈の評価をHolter心電図を用いて行う。これらの実験を全て終了させ、論文投稿する。28年度が最終年度であるため、記入しない。再生医学
救急患者の延命治療に対する看護師の代理意思決定を担う家族への看護支援の構築

【研究背景】救急医療を必要とする患者の多くは、生命の危機的状況であることが多く、意思決定が容易にできない現状がある。そのため、家族は患者の状況も把握できないまま、多くの代理意思決定を担うことが求められる。高度救命を実践する看護師においては、このような危機的状況を垣間見ている家族の代理意思決定支援を重要と感じながらも、患者の救命を最優先するがゆえに、家族に対する具体的な看護支援が行えていない現状がある。【本研究の目的】高度救急救命センターに搬送された患者の延命治療に対する看護師の代理意思決定を担う家族への看護支援の構築を目指すことであった。研究方法として、全国救命救急センター288施設(日本救急医学会HP)のうち、研究同意が得られた64施設の全看護スタッフを対象に、無記名によるインターネット調査を行った。調査票は代理意思決定に関する先行文献より自作の調査票25項目を作成し、意思決定が困難な患者の家族の代理意思決定支援について看護師が捉える重要度を調査した。探索的因子分析では、プロマックス回転を採用し、推定法については最尤法を用いて実施した。統計学的な研究結果の解釈は、統計学の研究者に協力を得て、研究協力者である複数の研究者とともに検定方法などの妥当性を吟味した。結果として、家族の代理意思決定支援における看護師が捉える重要度等について分析を行い、研究活動は予定通り終了した。今後の研究発展として、本研究をもとに代理意思決定支援における救急看護師の役割を明確にする。さらに、それに基づき代理意思決定支援のプロトコル確立と看護教育プログラムの構築を目指していく予定である。本研究の目的は,全国の高度救急救命センターに勤務している看護師が患者の延命治療に対する代理意思決定を担う家族に対し,どのような看護支援を重要と考え,看護実践を行ったかの認識を明らかにすることである.以上から,救命センターに搬送された患者の延命治療に対する看護師の代理意思決定を担う家族への看護支援の構築を目指すことである.平成28年度は,調査対象者を選定し,調査票の作成を行うことが目標である.1.対象者の選定については,全国の高度救命センターに勤務する看護管理者を含めた全看護師とする.また,代理意思決定に関わらなかった看護師は除外する.対象者の選定は,日本救急医学会HPにある「全国救命救急センター設置状況」より全病院を選定する.なお,同意が得られた施設とする.2.調査内容および調査票作成は,過去10年間の先行研究を概観し,各文献のカテゴリー・サブカテゴリーを抽出し意味内容が失われないように類似項目にまとめ,質問内容として抽出した.さらに,調査票の信頼性・内容妥当性を確保するために,看護学研究者とCNS(急性・重症患者看護専門看護師)で質問項目の信頼性を検討した.構成概念としては,「家族のニーズに合わせたケア」,「患者の現状への理解についてのサポート」,「家族への情緒的サポート」,「他職種からのサポート」4つ導き出し,下位尺度として質問項目を構成した.全質問項目は25質問として確立している.今後,予備調査(プレテスト)を行い,質問内容の妥当性・適切性,表現の明瞭性を検討し,最終的な質問紙を確立していく.平成28年度は,調査対象者を選定し,調査票の作成を行うことが目標であった.しかし調査票の構成までは行えているが、倫理審査の提出と結果を待って予備調査(プレテスト)を行う予定であり,審査の結果待ちである.そのため,倫理審査後,可及的速やかに予備調査を行い,質問内容の妥当性・適切性,表現の明瞭性を検討し,最終的な質問紙を確立する予定である.予備調査施設の確保はできており,概ね40名の看護師に予備調査を行い,下位尺度の質問項目の妥当性・適切性,表現の明瞭性を検討できる状態である.本研究の目的は、全国の高度救急救命センターに勤務している看護師が患者の延命治療に対する代理意思決定を担う家族に対し、どのような看護支援を重要と考え、看護実践を行ったかの認識を明らかにすることである。平成29年度は、調査票の確立を目指すため、倫理審査の結果を得て予備調査を行った。実態調査においては、日本救急医学会HPにある全国救命救急センター設置状況記載の288施設のうち、研究同意が得られた64施設に勤務している全看護師スタッフに対して、無記名によるインターネット調査を行った。調査票は先行文献より自作の質問紙を作成し、看護師が患者の代理意思決定を担う家族支援について認識している重要度と実践度について調査した。同意が得られた64施設の回答者は177名、回収率は、18.4%、有効回答率は、92.7%であった。代理意思決定支援の重要度と実践度については、SPSSソフトを用い分析を行った。その結果、研究対象者と実践度・重要度には正規性はなく、対応する検定として、実践度と重要度でのウィルコクソン検定を行った。また、重要度と実践度の差と因子を看護体制、役職、救急システム、精神科医の有無、臨床心理士、代理意思決定回数を他群とし、正規性を取れた救急システムと看護体制は一元配置分散分析を行った。また、その他正規性の取れなかった群をクラスカルウォリス検定をおこなった。今後、本研究で得られてデータ分析結果を、統計学の専門家と結果の妥当性の検討を行っていく予定である。代理意思決定支援における自作の質問票確立に時間を要したが、その後はWebによる調査とデータ分析が順調に進んでおり、おおむね順調に進展していると評価する。

【研究背景】救急医療を必要とする患者の多くは、生命の危機的状況であることが多く、意思決定が容易にできない現状がある。そのため、家族は患者の状況も把握できないまま、多くの代理意思決定を担うことが求められる。高度救命を実践する看護師においては、このような危機的状況を垣間見ている家族の代理意思決定支援を重要と感じながらも、患者の救命を最優先するがゆえに、家族に対する具体的な看護支援が行えていない現状がある。【本研究の目的】高度救急救命センターに搬送された患者の延命治療に対する看護師の代理意思決定を担う家族への看護支援の構築を目指すことであった。研究方法として、全国救命救急センター288施設(日本救急医学会HP)のうち、研究同意が得られた64施設の全看護スタッフを対象に、無記名によるインターネット調査を行った。調査票は代理意思決定に関する先行文献より自作の調査票25項目を作成し、意思決定が困難な患者の家族の代理意思決定支援について看護師が捉える重要度を調査した。探索的因子分析では、プロマックス回転を採用し、推定法については最尤法を用いて実施した。統計学的な研究結果の解釈は、統計学の研究者に協力を得て、研究協力者である複数の研究者とともに検定方法などの妥当性を吟味した。結果として、家族の代理意思決定支援における看護師が捉える重要度等について分析を行い、研究活動は予定通り終了した。今後の研究発展として、本研究をもとに代理意思決定支援における救急看護師の役割を明確にする。さらに、それに基づき代理意思決定支援のプロトコル確立と看護教育プログラムの構築を目指していく予定である。平成29年度は,質問票の入力と分析を行い,具体的な分析,結果をまとめる.現在は,質問票が概ね完成しているため,倫理審査の結果を待ち,その後可及的速やかに予備調査を行う予定である.質問票の確立が決定すれば,7月ごろより実態調査を行い10月頃には分析が行える予定である.分析方法として,フェイスシートは,偏相関分析後にクラスカルウォリス、マンホイントニーで分析をしていく予定である.また,調査票の重要度への意識と実際の実践度との違いを勘案し,正規性が得られないならウィルコクソンの検定を行い,その後,共分散分析を行う予定としている.今後は、本研究で得られたデータ分析結果から、看護師が患者の延命治療に対する代理意思決定を担う家族に対して、看護師は何を重要な看護支援と認識しているのか。また、具体的な看護実践を行っているかを検討し、代理意思決定を担う家族への看護支援の構築を目指す。
特異な電子構造をもつ新しい電子系の合成と物性に関する研究

前年度で合成に成功した特異な電子構造を有する新しい電子系、(1)カリセンをユニットとするhead-to-tail型環状ポリカリセン類、(2)嵩高いtertーブチル基の2個あるいは3個で置換されたポリアセン及びポリアセンキノン類、そして(3)1,3ージチオール等の電子供与性基で置換されたラジアレン類について、それらの物理化学的性質を本年度で検討した。その概要について以下に示す。1.環状ジー、トリー、及びテトラーカリセンのジチオ置換体の^1Hー及び^<13>CーNMRそして酸化還元電位値に基づいて、カリセンユニットの増加による電子構造変化について検討したところ、カリセンユニット数に関係なく各カリセンは大きく分極していることが示された。2.嵩高い置換基を複数個導入することによる分子内のこみ合いは、芳香族化合物の電子構造を特徴あるものにすることはこれまでに明らかにしているが、本年度では1,2,3位にtertーブチル基やトリメチルシリル基を導入したアントラキノン類を設計・合成した。これらは光照射下対応するヘミヂュワーアントラキノン類に原子価異性化することを見出した。この異性化は光学的に可逆かつ定量的であり、新しいフォトクロミック系としても興味深い。また、このアントラキノン誘導体の光化学挙動は最低励起一、三重項ともにππ^*性であることも、時間分解分光学的に明らかにされた。3.1,3ージチオールラジアレン類は特異なレドックス系を形成し、それに伴なう鮮明な色調変化を示すことにより、新しいエレクトロクロミック材料として期待される。また、奇数員環ラジアレンは電荷移動錯体型の有機強磁性体作成用の有用な電子供与体になりうるかもしれない可能性も示された。特異な電子構造を有する新しい電子系として, (1)カリセンをユニットとするheadーtoーtail型環状ポリカリセン類, (2)嵩高いtertーブチル基の2あるいは3個で置換されたポリアセン類及びポリアセンキノン類,そして(3)強い電子供与性置換基を有するラジアレン類に注目し,それらの合成と電子構造及び物性について研究した.得られた成果の概要を次に示す.(1)カリセンが2個結合した環状ビカリセンの合成及び電子構造については既に述べた.本研究では,カリセンが3個あるいは4個結合した環状トリー及びテトラーカリセンの合成について検討し,環状トリカリセンについては無置換体及びジチオ置換体を,環状テトラカリセンについてはジチオ置換体を得た. X線結晶構造解析及び各種スペクトリデータより環状ビカリセンと同様に各カリセンユニットの大きな分極が示唆された.(2)本年度ではとくに立体的に歪んだアントラキノン誘導体,すなわち2個のtertーブチル基が1,2位に置換したものと3個のtertーブチル基が1,2,3位に置換したものを合成し,これらの光化学反応特性について検討した.前者ではnπ*に特有なカルボニル酸素によるtertーブチル基からの水素引抜き反応が見られたが,後者では定量的にデュワー型原子価異性体を与えた.後者の光化学反応挙動はππ*励起状態に特長的なものでアントラキノン系では全く見出されていないものである.(3)強い電子供与能を有する1,3ージチオールあるいはチオピラニル基で置換した〔3〕,〔4〕,〔5〕,〔6〕ラジアレンの合成に成功した.これらは有機電導体さらには超電導体作製用の電子供与体として注目される.

実際,例えば〔4〕ラジアレンのTCNQCT錯体やカチオンラジカル塩は室温で比較的高い電気伝導度を有することが示された.本年度は本研究の最終年であったので、前年度の結果を考察・吟味し、さらに新しい研究を追加することにより本研究課題の完成を目指した。得られた成果の概要を以下に示す。1.カリセン分子が2あるいは3個head-to-tail型に結合した環状ビ-及びトリ-カリセンのジ(tert-ブチルチオ)置換体さらに無置換体の合成はすでに成功している。本年度ではカリセン分子がさらに1個多い環状テトラカリセンのジ(tert-ブチルチオ)ー及びモノ(tert-ブチルチオ)置換体を得ることができた。これらの環状テトラカリセンの電子構造を^1Hー及び1^<13>CーNMR、酸化還元電位等の実験結果、312MO法あるいはグラフ理論法による計算結果より考察したところ、環状ビ-及びトリ-カリセンの場合と全く同様に環状テトラカリセンにおいつも、各カリセンユーットが分極し、その大きさも同程度があることが示された。2.1,2,3位に嵩高い置換基を有する3環性芳香税及び関連体の合成と電子構造について検討した。特に、1,2,3位にtert-ブチル基を導入したアントラキノンについて詳細な研究を行なったが、その誘導体では最低励起ー、二重項ともππ^*性という新しい性質をもち、それに対応しつ光照射によりヘミヂュワーアントラキノンに異性化することを見出した。3.これまでに電子供与性の〔3〕ー、〔4〕ー、そして〔5〕ーラジアルを合成した。本年度では1、3ージチオール置換〔5〕ラジアレンを比較的短ステップでかつ好収率で得ることに成功した。この〔5〕ラジアレンは見掛ヒノステップで4電子が移動するこれまでに先例のないレドックス挙動を示した。
複合体結晶構造解析で明らかにする高等植物に特有な光還元力分配システムの構造基盤

フェレドキシン(Fd)は光化学系1複合体から電子を受け取り、解離会合を繰り返しながら、炭素、窒素、硫黄の各代謝系へ光還元力を分配する電子伝達蛋白質である。改変体を用いた相互作用解析から、電子を受け取る側のFd依存性酵素は、各々Fdの異なったアミノ酸残基を認識していることが判っている。私は、電子伝達複合体の形成が光還元力の分配機構と密接に係わっていると考えており、電子伝達複合体の構造研究を進めてきた。平成18年度までにFdが係わる電子伝達複合体の2つ目の構造として、硫黄同化に働く亜硫酸還元酵素(SiR)とFdとの複合体結晶構造解析に成功した。平成19年度には、光合成電子伝達がチラコイド膜に還流する循環電子伝達の分子経路の候補である、シトクロムb_6f複合体とFdとの複合体構造解析に取り組んだ。高等植物のシトクロムb_6f複合体の精製方法は確立しているが、サブユニットの一つとして結合しているFd-NADP^+還元酵素(FNR)の結合比率が1:0.8程度と低く、Fdとの複合体状態はもとより、b_6f複合体単体の結晶化にも成功することが出来なかった。この問題を解決するには、FNR結合の構造基盤を解明し、より安定で均一なシトクロムb_6f複合体の調整法を確立する必要性が指摘された。そこで、トウモロコシの葉緑体中に存在する、膜結合型、可溶型のFNR分子種を結晶解析し、N末端20残基の構造が膜結合性と可溶性を規定している構造基盤を指摘することができた。この構造基盤をもとに、現在、シロイズナズナ(Arabidopsis thaliana)を用いて組換え体を導入し、膜結合性の構造基盤を確認中である。今後は、膜結合性の組換え体を精製中に適宜加える事で、FNRの結合比率を確保し、結晶化を試み続ける予定である。本研究課題では、高等植物の葉緑体中でフェレドキシン(Fd)に依存する種々の酵素蛋白質を研究対象としているが、本年度は亜硫酸還元酵素(SiR)の構造研究を中心に研究を進めた。植物のSiRは、光合成電子伝達系のFdから電子を受け取りSO_3^<2->やNO_2-を6電子還元する酵素で、特に硫黄代謝において重要な役割を担っている。シロヘムと[4Fe-4S]を酸化還元中心にもち、分子量65,000の単量体構造である。よく似た酵素が細菌類にも存在し結晶構造も判っているが、細菌型のSiRはオリゴマー構造で、Fdに依存しないという明確な違いがある。今回、我々が構造研究に用いたのはトウモロコシ由来のSiRで、大腸菌に大量発現させた組換え体を用いて結晶構造解析を行った。構造解析の結果、シロヘム、[4Fe・4S]の配置は細菌型SiRに似ており、歪んだヘム面にディスタル側の塩基性側鎖(R193)で安定化されたPO_4^<3->がほぼ同じ様に結合していた。しかし非常に興味深いことに、トウモロコシSiRでは、翻訳後修飾としてヘム近傍のY106とC188の側鎖が共有結合でつながっていたのである。類縁酵素である亜硝酸還元酵素では対応する部位がF、Gとなっており植物型SiRに特徴的な構造であると思われる。野生型と前後して、R193A、Y106F/C188Gの各変異体の結晶構造解析と活性測定を行ったところ、PO_4^<3->の結合、YC間の共有結合、SO_3^<2->還元活性、NO_2-還元活性はそれぞれ、R193A(-/+/-/+)、Y106F/C188G(+/-/-/+)となった。植物型SiRでは、基質SO_3^<2->の認識にR193の長い側鎖が必要で、SO_3^<2->の還元反応にはY-C間の共有結合が必須であることが判明した。現在、特徴的な水分子の配置の役割も含めて詳細な反応機構の考察を行っている。フェレドキシン(Fd)は光化学系I複合体から電子を受け取り、解離会合を繰り返しながら炭素、窒素、硫黄の各代謝系へ光還元力を分配する電子伝達タンパク質である。改変体を用いた相互作用解析から、電子を受け取る側のFd依存性酵素群は、各々Fdの異なったアミノ酸残基を認識していることが判っている。我々は、電子伝達複合体の形成が光還元力の分配機構と密接に係わっていると考えており、電子伝達複合体の構造研究を進めてきた。今回、Fdが係わる電子伝達複合体の2つ目の構造として、硫黄同化に働く亜硫酸還元酵素(SiR)とFdとの複合体結晶構造解析に成功した。FdとSiRは、静電的相互作用により複合体を形成することが判っていたので、主にPEGを沈殿剤として結晶化を行ったところ、斜方晶系、正方晶系と六方晶系の3種類の結晶が析出した。亜硫酸還元酵素(シロヘム、[4Fe-4S]クラスター)とFd([2Fe-2S]クラスター)に7つ含まれる鉄の異常分散効果を利用した多波長異常分散法により構造解析し、全ての結晶系で構造精密化した。Fdの[2Fe-2S]クラスターからSiRの[4Fe-4S]

クラスターまでの距離は12.7Å、SiRの[4Fe-4S]からシロヘムまでの距離は4.4Åであった。SiRの改変体を用いた相互作用解析から、複合体形成への寄与が指摘されていたSiRのR364,K365が複合体の界面に存在していた。また、これらの残基はNMR解析から指摘されていた相互作用領域であり、溶液状態での複合体形成が結晶中でも再現されていると考えられる。現在は、亜硝酸還元酵素への展開と部位特異的変異導入による相互作用部位の確認実験を行っている。フェレドキシン(Fd)は光化学系1複合体から電子を受け取り、解離会合を繰り返しながら、炭素、窒素、硫黄の各代謝系へ光還元力を分配する電子伝達蛋白質である。改変体を用いた相互作用解析から、電子を受け取る側のFd依存性酵素は、各々Fdの異なったアミノ酸残基を認識していることが判っている。私は、電子伝達複合体の形成が光還元力の分配機構と密接に係わっていると考えており、電子伝達複合体の構造研究を進めてきた。平成18年度までにFdが係わる電子伝達複合体の2つ目の構造として、硫黄同化に働く亜硫酸還元酵素(SiR)とFdとの複合体結晶構造解析に成功した。平成19年度には、光合成電子伝達がチラコイド膜に還流する循環電子伝達の分子経路の候補である、シトクロムb_6f複合体とFdとの複合体構造解析に取り組んだ。高等植物のシトクロムb_6f複合体の精製方法は確立しているが、サブユニットの一つとして結合しているFd-NADP^+還元酵素(FNR)の結合比率が1:0.8程度と低く、Fdとの複合体状態はもとより、b_6f複合体単体の結晶化にも成功することが出来なかった。この問題を解決するには、FNR結合の構造基盤を解明し、より安定で均一なシトクロムb_6f複合体の調整法を確立する必要性が指摘された。そこで、トウモロコシの葉緑体中に存在する、膜結合型、可溶型のFNR分子種を結晶解析し、N末端20残基の構造が膜結合性と可溶性を規定している構造基盤を指摘することができた。この構造基盤をもとに、現在、シロイズナズナ(Arabidopsis thaliana)を用いて組換え体を導入し、膜結合性の構造基盤を確認中である。今後は、膜結合性の組換え体を精製中に適宜加える事で、FNRの結合比率を確保し、結晶化を試み続ける予定である。
カルコゲン結合を利用した室温りん光性メカノクロミック有機材料の開発

こする、ひっかくなどの弱い機械刺激によって発光色が変化する現象を、発光性メカノクロミズム(MCL)と呼ぶ。この現象は、目に見える物質に与えた力が目に見えない分子の性質を変える様子を、発光を通して観察することができる。本研究では、特徴的な発光現象である「りん光」を示すMCL材料を開発し、その分子の構造と発光特性の関係を明らかにすることで、分子レベルから材料設計指針を見出すことを目的とする。同時に、りん光を利用した様々な新材料、例えばこすると光るインクや生体中の圧力を可視化するセンサーなどの開発が期待される。
水俣病事件50年-法・政治・社会的側面の再検討

本年度はまず,昨年度の現地調査により,新潟弁護士会所属,坂東克彦氏による一次資料の所蔵が判明したので,坂東資料の保存,整理,分類を行った。しかし,10万ページを越えると思われる一次資料について,そのすべてを整理・分類したうえで,水俣病事件全体の評価を行うまでには至らず,むしろ,その一部に着手し得たに過ぎない。本年度の成果としては,坂東資料の所在が明らかとなり,その保存,公開機関として,新潟県立「環境と人間のふれあい館」の協力を得るに至った点に存するといえよう。坂東資料を活用し,さらに水俣病事件の全貌を明らかにするために,他の文献資料との比較照合を行うことは,今後の課題としなければならない。本年度にまとめた成果の発表として,環境法政策学会,第10回学術大会分科会において,口頭発表を行った。この発表,およびこれに続く質疑応答を踏まえた補論は,次年度発行予定の学会誌に掲載される予定である。さらに,水俣病事件に関する訴訟事件史および理論的見地からの成果として,論文をまとめ,共著の一編として公表を予定している。具体的な研究の結果としては,水俣病という公害事件の解決に当たり,裁判という手段を活用することな,事件の公正な解決という一定の役割を果たしたものの,当事者の意識,個別具体的な裁判手続による救済対象者数の限定,時間の経過による機会費用の発生などの点で限界もあり,これを補うために期待された行政的救済枠組みについても,行政,政治部門の消極的姿勢により,事件解決機能を果たしえなかった,といった諸点を解明したことを挙げることができる。本年度は新潟水俣病事件発生40周年にあたった。研究の端緒として新潟での実地調査を実施した結果,新潟水俣病事件と熊本・鹿児島県における水俣病事件との間の社会的・政治的連関が明らかとなった。新潟では,新潟水俣病第一次訴訟弁護団幹事長,坂東克彦弁護士への聞き取りを行い,同弁護士により現地検分を実施してもらい,資料提供をうけた。坂東弁護士の所蔵する貴重な映像資料の調査のため,同弁護士の協力を得て,熊本県水俣市にて,水俣病市民会議の日吉フミコ,松本勉氏,第一次訴訟原告団の坂本フジエ,浜元仁徳,上村好男氏らへのインタヴューを行った。さらに,新潟における40周年シンポジウムにおいて,パネリストの原田正純熊本学園大学教授らへの質疑を行った。とくに現地調査および聞き取り調査においては,8mmビデオにより調査内容を記録した。事件発生50年を経て,関係者の高齢化と事件の風化が危ぶまれる中,事件に中心的にかかわってきた関係者からの協力を得ることができ,重大な社会的事件としての水俣病事件について将来に伝えるべき資料と研究の基礎を獲得できた。しかし本年度で調査収集できた資料はごく限られたものであり,来年度さらに調査を継続しつつ,資料の散逸を防ぐ方法を確立しなければならない。このように本研究では,訴訟事件としての理論研究にとどまらず,事件の社会的政治的側面を視野に入れた調査を行っている。すなわち,水俣病事件は,関西訴訟最高裁判決をはじめとする判例研究において重要な意義を持つだけではなく,公害という社会紛争に対する法的解決の制度的問題点を検証するという意味で,社会的政治的側面を合わせて解明しなければならないと考えられる。このような観点から,本年度の研究成果として論文「法の失敗-水俣病発見50周年に寄せて」を纏め,来年度6月に学会発表および論文公表の予定である。
日常への転移を促すアート体験の理解と支援

本研究では、アートを通じた、日常や他の場面につながるような学びの理解・支援を目的に、複数の実践研究と質問紙調査を実施した。得られた主な知見は以下の通りである。1)教養教育における、アートを通して創造的な思考を獲得させるためのデザイン原則、並びに実践のあり方を構築した。合わせて、その際に特に大学生に必要となるサポートを同定した。2)小中学校と美術館が連携したプログラムの長期的な効果を明らかにした。3)想像や表現に関わるコンピテンシーを捉える尺度を開発した。本研究の目的は、1アートへの認識や態度のバリエーション、あるいはアートを通じた学びを測定・評価するための方法論を構築すること、2「アート」を通じた学びの効果を、「日常への転移」という観点から実証的に捉えること、3アートの体験を日常へとつなげるための要因を同定し、その支援のための理論的・実践的な知見を構築すること、の3点であった。その中で、初年度である本年度は、人々のアートに対する認識や、アートを通じた日常の見え方の変化について、探索的に調べることを目的としていた。具体的には、千葉アートネットワーク・プロジェクト(WiCAN)の実践を中心に、アートを活用した市民向けの活動において、フィールドワークやインタビュー調査を行った。プロジェクトの参与観察に加え、参加した大学生10名程度に対して複数回のインタビューを実施し、アートに関わる活動の中でどのような体験をしたか、あるいは、経験した認識の変化やそのきっかけ等について詳細に尋ねていった。また市内の小・中学校において、美術館鑑賞プログラムへの参加前後に質問紙調査を実施した。その中では、児童/生徒の美術に対するイメージや、鑑賞活動の日常への影響を尋ねていった。これらのデータは、いずれも現在分析中である。また並行して、地域系のアートプロジェクト等の文献に関する調査やフィールドワークを行い、現在のアートの動向や、それに関わる批評や言説の追跡を行った。本研究の目的は、1アートへの認識や態度のバリエーション、あるいはアートを通じた学びを測定・評価するための方法論を構築すること、2「アート」を通じた学びの効果を「日常への転移」という観点から実証的に捉えること、3アートの体験を日常へとつなげるための要因を同定し、その支援のための理論的・実践的な知見を構築すること、の3点であった。その中で2年目前半は、前年度から引き続いて人々のアートに対する認識や体験について調査していくことに加え、それらのデータを分析し、質問紙尺度を作成することを予定としていた。また後半には、アートの鑑賞体験の仕方とそこに影響を与える要因について調べる実験を行うことも視野に入れていた。前半の調査に関しては、データ収集・分析とも予定通り進行し、その一部として、美術科教育学会に尺度作成に関わる論文を投稿・採択された。また合わせて、小・中学生のアートに対する興味やモチベーションの長期的な追跡を並行して行い、日本教育心理学会の総会等において学会発表を行った。後半部の鑑賞体験に関わる研究に関しては、実験という検証の仕方ではなく、美術館における観察というかたちで研究を進めた。その理由は、これまでの調査やフィールドワークの結果から、鑑賞の視点や方法は作品ごとに大きく異なる様相をとり、日常へとつなげるような活動が起こりうる作品はそのごく一部であること、また子ども・大人を問わず、多くの人にとって作品理解は極めて難しく、鑑賞体験の効果を長く持続させたり、そこから別の文脈への転移を生起させる上では、作品体験を丁寧に支援することが不可欠になること、などが示唆されたためである。したがって、作品をいくつかに絞りそこでの発話のバリエーションを実験的に検証することよりも、鑑賞の支援の仕方に関わる洞察を深めるための観察や調査を優先して行った。前半部の尺度作成の部分は、質問紙データ分析を終えて論文を投稿し、無事採択された。また、作品体験の長期的な影響に関わる検証も進んでいる。その意味で、順調に研究が進展したと言える。他方で後半部に関しては、一部計画が変更された部分があった。ただし、当初予定していた実験ではないものの、美術館現場での調査などからは意義ある結果が得られている。これらを踏まえて、達成度は「(2)おおむね順調に進展している」とした。本研究の目的は、1アートへの認識や態度のバリエーション、あるいはアートを通じた学びを測定・評価するための方法論を構築すること、2「アート」を通じた学びの効果を「日常への転移」という観点から実証的に捉えること、3アートの体験を日常へとつなげていくことを支援するための理論的・実践的な知見を構築すること、の3点であった。その中で3年目は、アートの体験を日常に転移させることを主眼に置いた実践研究を行い、その効果を実証的に検証することを予定していた。特に、これまでの知見や成果を踏まえつつ、まずは学習者にダイレクトに介入することが可能な「ワークショップ」という形態のプログラムをデザイン・実施し、複数の指標から、そのプロセスや効果について調べる。その上で、同様の枠組みで、「作品鑑賞」という形態のアート体験のプロセスと効果を検証することを視野に入れていた。ワークショップ型の実践研究は、6-7月にかけて行った。これは複数回にわたるワークショップ・プログラムで、その参加を通して創造的な思考を獲得させ、自ら活用できるようにするものとしてデザインしたものである。ワークショップ中の体験内容と効果を検証するために、実践中の発話や活動のログは、可能な限り記録に残した。加えて終了後には、参加中の体験や、その後への影響を問うような調査も合わせて実施した。データの整理には膨大な時間を要するが、4年目に引き続いて分析を行っていく予定である。

また作品鑑賞の効果を検証する目的では、中学校の協力を得て、過去の作品体験の長期的な効果や影響を検証する調査を実施した。こちらも詳細な分析はこれから行っていくが、アート体験を長期的に維持、あるいは他の文脈に転移させる上での可能性と同時に、様々な困難も明らかにされると予想される。実践自体は、予定通り実施することができたと考えられる。しかしながら、1)予定していたよりも多くの発話データ・質問紙データが得られたこと、2)家庭の事情により、さらなる研究時間の確保が難しかったこと、が大きな理由で、データの整理・分析は平成28年度中に完了しなかった。そのため、補助事業期間を1年延長し、平成29年度も引き続いて分析及び成果発表を行っていくこととした。本研究の目的は、1アートへの認識や態度のバリエーション、あるいはアートを通じた学びを測定・評価するための方法論を構築すること、2「アート」を通じた学びの効果を「日常への転移」という観点から実証的に捉えること、3アートの体験を日常へとつなげていくことを支援するための理論的・実践的な知見を構築すること、の3点であった。その中で4年目は、実践研究・調査研究を含めて、これまでのデータの整理・分析を中心的に行っていくことを予定していた。より具体的には、共通した枠組みで行った過去の実践の記録を相互に比較・検証するなどし、アート体験が日常に及ぼす様々な効果、あるいは維持・転移を促す諸要因について探っていくことを予定していた。また、いくつかの新しい実践の実施や調査を継続することも計画していた。データの整理・分析に関しては、これまでに継続的に収集してきた実践研究、及び質問紙調査の結果について、いくつかの論文執筆と並行して進めた。その中で、特に「問題発見の支援」や「生成したアイデアの評価」に焦点を当てた成果の一端は、日本教育心理学会等の学会で発表した。その他にも、まだ論文としての掲載には至っていないが、国内ではあまり例のないアートに関わる体験や学習のプロセスや、その長期的な効果など、ユニークな知見が得られたと考えている。また新しい実践研究も並行して進め、様々な場面に転移しうる創造性を促す実践のあり方について、引き続き探究を重ねている。具体的には、大学の教養教育の一環として、67月に計5回の連続プログラムを実施したとともに、通年のプロジェクト型活動におけるフィールドワークや調査も行った。これら実践研究の成果は、今後順次分析を進めていく予定である。本研究では、アートを通じた、日常や他の場面につながるような学びの理解・支援を目的に、複数の実践研究と質問紙調査を実施した。得られた主な知見は以下の通りである。1)教養教育における、アートを通して創造的な思考を獲得させるためのデザイン原則、並びに実践のあり方を構築した。合わせて、その際に特に大学生に必要となるサポートを同定した。2)小中学校と美術館が連携したプログラムの長期的な効果を明らかにした。3)想像や表現に関わるコンピテンシーを捉える尺度を開発した。
高いスプライス異常修復能を有した改変U1 snRNA発現ベクターの構築と疾病治療

カテプシンA(CTSA)は細胞小器官リソソームに存在する多機能性酵素であり、本酵素が先天的に欠損すると細胞に糖タンパク質由来の糖鎖が蓄積しガラクトシアリドーシス(GS)と呼ばれる難病となる.GSはいわゆるリソソーム病の一種であり、世界症例のおよそ60%を日本人が占めている.これまでの研究により日本人患者の多くでCTSA遺伝子エクソン7とイントロン7の境界付近にaからgへの変異が存在することが報告されている(CAG/gtatggga→CAG/gtgtggga.大文字はエクソン、小文字はイントロン).この変異(IVS7 +3a>g)によってRNAスプライスが異常となり、エクソン7が含まれない異常なmRNAが産生されるためCTSAが欠損しGSが発症する.申請者らはRNAスプライスにおいてエクソンとイントロンの境界部位を正しく認識するために不可欠な核内低分子RNAであるU1 snRNAに着目し、IVS7 +3a>g変異を認識するように塩基を改変したU1 snRNAを細胞に発現させれば変異CTSA遺伝子からエクソン7を含んだ正常なmRNAを生じさせられることをミニジーンを用いたモデル細胞実験系により明らかとした.一方、エクソンとイントロン境界部位よりも下流のイントロン領域に結合できる改変U1 snRNA(Exon Specific U1:ExSpeU1)によってもスプライス異常が修復できることが別の遺伝子を対象とした研究で報告されている.そこで、平成30年度は、これまでに作製した改変U1 snRNAに加えて、ExSpeU1によってもスプライス異常が修復出来るか、GS患者から樹立された株化細胞を用いて検討した.その結果、いくつかの改変U1 sRNAとExSpeU1が変異CTSA遺伝子からエクソン7を含んだ正常なmRNAを産生できることを見いだした.GSの発症原因となるCTSAの遺伝子変異はいくつかあるが、どの変異に対しても根本的治療法は確立されていない.本研究結果から、CTSA遺伝子IVS7 +3a>g変異が原因で発症するGSの治療に、塩基改変したU1 snRNAが有用であることが示された.カテプシンA(CTSA)は糖鎖分解に関わるリソソーム酵素で、その欠損は先天性代謝異常症であるガラクトシアリドーシスの原因となる.日本人のガラクトシアリドーシス患者の多くでCTSA遺伝子イントロン7の5'ssの3番目の塩基がaからgに変異している例が多く報告されている(cag/gtatggga→cag/gtgtggga.エクソン7/イントロン7).この変異によってスプライス異常が起こり、エクソン7を欠いたmRNAが産生されるためCTSAが欠損しガラクトシアリドーシスが発症する.スプライスにはU1 snRNAの5'末端(---guccauucaua 5')とmRNA前駆体5'ssとの塩基対形成が必要で、上述のスプライス異常は5'ssの変異によりU1 snRNAが結合できなくなったためである.申請者らはミニ遺伝子を用いた培養細胞モデル実験系により、mRNA前駆体との相補性が増すように塩基を改変したU1 snRNAを細胞に発現させれば、変異CTSA遺伝子から正常なmRNAを生じさせられることを明らかとしている.本研究では、改変U1 snRNAによるスプライス異常修復効果の向上を目指し、改変U1 snRNAの塩基配列の最適化と改変U1 snRNAの細胞内発現量の増加を試みた.その結果、5'末端を---GUCCACACCua 5'(大文字はCTSAイントロン7変異5'ssと相補な塩基)としたU1 snRNAが最も高いスプライス異常修復効果を示すことを見いだした.また、強力なエンハンサーやプロモーター下に改変U1 snRNAコード領域を挿入したプラスミドを作成しこれを細胞に導入した場合スプライス異常修復効果が認められなかったことからU1 snRNAの細胞内発現にはそれ自身のプロモーターが必須であることが示唆された.種々の改変U1 snRNA発現プラスミドを作製し、それらの効果を検討した結果、CTSA遺伝子イントロン7の変異5'ss(cag/gtgtggga)に対して5'末端を---GUCCACuCaua5'としたU1 snRNAではスプライス異常修復効果は全く観察されなかったが、---GUCCACAC***5'(*は種々の塩基)としたU1 snRNAでは程度の差はあるがどれもスプライス異常修復効果を示した.このことから、この変異遺伝子のスプライスにおいて、U1 snRNAとmRNA前駆体との間におそらく8塩基以上の連続した塩基対形成が必要であることが示唆された.この結果は、改変U1 snRNAを用いて他の遺伝子のスプライス異常修復を試みる場合にも非常に有用な知見である.一方、申請者らはヒトU1 snRNA遺伝子それ自身のプロモーターを用いて改変U1 snRNAの動物細胞発現を行っているが、これにCMVやSV40エンハンサーを導入する、あるいはCMVやSV40プロモーター下にU1snRNAコード領域を挿入して改変U1 snRNAの細胞内発現を試みたものの、どちらの場合も発現量の増加は認められなかった.従って今後は細胞への改変U1 snRNA遺伝子の導入量の増加や細胞内での安定性を向上させることにより、その効果の増強を図る必要がある.以上から、一部の試みは成功しなかったが、想定の範囲内であり、今後の研究の方向には影響しないことから「おおむね順調」と判断した.