hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
越境的時空間及びメディアとしての移民船をめぐる文明史的研究

2年目となる2018年度は、国内外において、1インタビュー・ライフドキュメント調査、2文献調査を継続し、資料の分析を進めた。特に、ブラジルでは、2017年度調査で得た新たなインフォーマントを対象に追跡調査を行うとともに、サンパウロ州立公文書館、同州立移民博物館等で資料収集を行った。また、日本では、インフォーマントへのインタビューを続けるとともに、2017年度に目録化した大阪商船の広報誌『海』の移民船関係記事の分析を開始し、船内新聞、移民監督日誌等を参照しつつ、植民地航路(内台航路、朝鮮航路)との比較により、ブラジル行き移民船の文明史的意味の解明を進めた。これらの調査研究とともに、(1)日本移民学会2018年度大会において、ラウンドテーブル、自由論題の両方で研究成果を発表、特に後者「還ってきた少年ーM氏の復航移民船体験と「還移民」研究の展望」では、2017年度の調査で得られたT.M.氏の復航移民船体験を分析し、移民船が送出国から受入国への移動だけでなく、その逆コースを再移動し第三国を経て還流する双方向的・多方向的な時空間であることを明らかにした。また、(2)第12回ブラジル国際日本研究学会(以下「XII CIEJB」)では、他の研究者3名とともに、パネルディスカッション「近代日本人の海洋体験とその歴史・文学上における影響」を開催、コーディネーターとして近代日本人の移民船体験の文明史的意味について論じた。同学会個別発表の部では「ぶらじる丸が来たー1940年の移民船へのエクスカーション」(ポルトガル語)を行い、日本の移民船が受入国ブラジルでも越境的メディアとして機能していたことを明らかにした。さらに、(3)サンパウロ州立移民博物館でも講演「ブラジル行き、三等クラスー移民船における日本人移民の体験」を一般向けにポルトガル語で行い、研究成果を現地に還元した。2018年度、国内外、特にブラジルでの調査は順調に進展している。これらの調査遂行とともに、上記「研究実績の概要」のように、(1)日本移民学会2018年度大会においてラウンドテーブル、自由論題の両方で研究成果を発表し、(2)XII CIEJBにおいて、パネルディスカッションと個別発表を実施し、(3)サンパウロ州立移民博物館でも講演を行い、国内外における研究成果報告を行うことができた。さらに、『「海」復刻版』第114巻(柏書房、2018)を監修し、「解説」を執筆・刊行することによって、現在当プロジェクトの主要文献資料分析の成果を出版という形式で具体化することができた。また、これまでの調査で得られた船内新聞、移民監督日誌等の整理・分析も進めている。ただ、申請時には最終年度に実施予定であったブラジルでの国際会議成果発表について、CIEJBの隔年開催化により、2019年度開催が見送られたため、2018年度に前倒しでパネルディスカッションと個別発表、加えて現地追跡調査を実施することとなった。また、本課題申請時に研究成果還元の手段として「ときめき☆ひらめきサイエンス」に応募する予定であったが、兵庫県をはじめとする教育委員会や小中高等学校と接触した結果、研究代表者の所属機関に多くの生徒を招聘することの困難さを指摘されたため、研究成果還元の手段を再考することにした。結果として、出前授業形式での実施が理想的であるという考えに至り、兵庫県の高校や京都市内の小学校での研究成果還元プログラムを計画しており、一部実施段階に入っている。本課題の最終年度に当たる2019年度は、これまでに得られた1インタビュー・ライフドキュメント資料、2文献資料の分析をさらに進め、研究の総括を行う。それととともに、研究成果を次のような内外の学会で報告し、研究成果の還元を行う計画である。次に、研究成果の社会還元のための出前授業プログラムを次のような学校で実施する計画を進めている。1.兵庫県立国際高等学校1提案「日本の選択」(5月10日に実施)、2CCC(総合的な学習)(9月9日)、2.京都市立桂小学校(日程・内容調整中)さらに、3年間の研究の総括と成果公開のため、学術論文を『移民研究年報』『翰林日本学』などに投稿するとともに、全体の「研究成果報告書」の作成を計画している。本研究の目的は、1908年から40年代初頭に日本ブラジル間に就航した移民船の越境的性格と教育・文明化の機能を、船会社・移民関連団体の広報誌記事や移民船客の記憶・体験を通して解明することである。初年度となる平成29年度は、1日本国内とブラジルで移民船体験者に対するインタビュー調査を行い、インタビューデータや古写真・乗船記念品等のライフドキュメントを収集し分析を開始した。また、2日本、ブラジル、台湾、韓国、イタリアで文献調査を行い、古写真・船内新聞・乗船名簿等を収集、各国の移民船研究の成果を確認し、日本の移民船の特徴の解明に努めた。加えて、ブラジル行き移民船を運航していた大阪商船の広報誌『海』全号を閲覧し、目録化した。さらに、海外移住と文化の交流センター移住ミュージュアム2017年度秋季企画展「神戸から世界へ、世界から神戸へ!ブラジル移民の船上体験ー神戸開港から世界一周航路まで」(平成29年10月28日30年1月21日)を企画・監修するとともに、同企画展図録を執筆・発行し、研究成果の社会還元に努めた。当初平成29年8月に予定していたサンパウロ人文科学研究所での成果報告を含むブラジル調査は平成30年3月に実施したものの、日本国内と併せて、1インタビュー調査、2文献調査では十分な成果が得られた。

それに加えて、台湾、韓国、イタリアでも文献調査を行い、各国の移民船研究の成果を確認し、日本のブラジル行き移民船の特徴を、他の海域を含むグローバルな地域連関のなかで解明していく端緒を開いた。12で得た資料や知見により、日本のブラジル行き移民船の多方向的メディアとしての役割とそれにともなう移民船客の越境体験(衣食住、教育、アイデンティティ・世界観の再編等)の独自性を明らかにする資料的裏付けが可能となった。また、日本、ブラジル、韓国において本研究の課題と成果の一部を発表し、台湾やイタリアで現地研究者とのネットワーク形成を行ったことは、本研究の今後の遂行上大きな効果が期待できる。とりわけ、本研究の過程で、海外移住と文化の交流センター移住ミュージュアムからのオファーを受け、当初の計画にはなかった企画展の監修を担当し、2017年度秋季企画展「神戸から世界へ、世界から神戸へ!ブラジル移民の船上体験ー神戸開港から世界一周航路まで」を開催できたことは、本研究の課題と成果を広く一般に公開する好機となった。さらに、同企画展の図録を執筆・発行・配布することによって、研究成果の社会還元の一助とすることができた。2年目となる2018年度は、国内外において、1インタビュー・ライフドキュメント調査、2文献調査を継続し、資料の分析を進めた。特に、ブラジルでは、2017年度調査で得た新たなインフォーマントを対象に追跡調査を行うとともに、サンパウロ州立公文書館、同州立移民博物館等で資料収集を行った。また、日本では、インフォーマントへのインタビューを続けるとともに、2017年度に目録化した大阪商船の広報誌『海』の移民船関係記事の分析を開始し、船内新聞、移民監督日誌等を参照しつつ、植民地航路(内台航路、朝鮮航路)との比較により、ブラジル行き移民船の文明史的意味の解明を進めた。これらの調査研究とともに、(1)日本移民学会2018年度大会において、ラウンドテーブル、自由論題の両方で研究成果を発表、特に後者「還ってきた少年ーM氏の復航移民船体験と「還移民」研究の展望」では、2017年度の調査で得られたT.M.氏の復航移民船体験を分析し、移民船が送出国から受入国への移動だけでなく、その逆コースを再移動し第三国を経て還流する双方向的・多方向的な時空間であることを明らかにした。また、(2)第12回ブラジル国際日本研究学会(以下「XII CIEJB」)では、他の研究者3名とともに、パネルディスカッション「近代日本人の海洋体験とその歴史・文学上における影響」を開催、コーディネーターとして近代日本人の移民船体験の文明史的意味について論じた。同学会個別発表の部では「ぶらじる丸が来たー1940年の移民船へのエクスカーション」(ポルトガル語)を行い、日本の移民船が受入国ブラジルでも越境的メディアとして機能していたことを明らかにした。さらに、(3)サンパウロ州立移民博物館でも講演「ブラジル行き、三等クラスー移民船における日本人移民の体験」を一般向けにポルトガル語で行い、研究成果を現地に還元した。2018年度、国内外、特にブラジルでの調査は順調に進展している。
低所得世帯の子どもの食事保障に関する研究

本研究の目的は、1)子どもに保障されるべき食事の内容と食費、2)日本における子どもの食事保障のオプション検討、3)諸外国における低所得世帯の子どもの食事保障のレビューをすることである。前年度までに、1)2)はほぼ終了し、国際誌に発表した。当該年度は、当初最終年度の予定であり、3)を実施しながら、これまでの研究成果を著書として出した他、いくつかの論文で発表した。これらは共同通信の記事になり、全国に配信された。低所得世帯の子どもの健全な育成に向けて、食事の保障だけでなく、子どもの居場所づくりや、幼児教育無償化の流れをつくる上でも重要な研究成果を出すことができた。2018年度9月に実施された日本栄養改善学会学術総会の会長として、学会の企画運営にあたったため、研究時間がとれずに、この年に予定していた最後のまとめが遅れている。1年間研究機関を延長して、最終的なまとめをおこなう。また、研究成果について、2019年8月のアジア栄養学会議において発表をおこなう。研究の全体構想は、日本における経済格差にともなう食生活格差の実態把握と対策について検討することであり、次の3つの研究からなる。1)子どもの成長と健康のための「最低限の食事」の内容と金額(研究1)、2)子どもの食事保障のための政策オプションの効果予測(研究2)、3)諸外国における低所得世帯の子どもの食事保障システムとその効果(研究3)。平成27年度は、研究2を中心に実施した。生活困窮者支援をおこなっているNPO法人フードバンク山梨と共同で生活保護に至る前の生活困窮世帯の内19歳以下の子どもがいる世帯を対象として、夏休みに食料支援(現物支給)をおこない、子どもの食物摂取への影響と家計への影響を把握した。対象は、山梨県内の自治体、学校等から紹介され、食料支援を希望する104世帯に調査を依頼し、有効回答数61世帯、回収率58.7%であった。調査対象世帯のうち母子世帯が36世帯(59.0%)と最も多かった。等価可処分所得は、120万円未満が80%以上であった。支援前の1人1日あたりの食費は、400円未満の世帯が64%であり、平均は340円であった。夏休み期間中の食料支援直前1週間に、子どもが1日に3食を毎日食べていない世帯は36%であった。子どもの食事への影響では、食料支援の前後の各1週間の食物摂取頻度の変化について3割以上が「増えた」と回答した項目は、3食食べる、ご飯、めん、肉や魚(生鮮)(加工品)、野菜、牛乳・乳製品であった。家計への影響では、食料支援前に比べて食料支援中は、特に米等の主食の食費が有意に減少した。食料支援前後における家計の支出の変化についての自由記述では、お米等の支援で食費が節約できたという記述が多かった。本研究により、特に米の食料支援によって、生活困窮世帯の家計への負担減少と子どもの食事の保障に一定の効果があることが示された。4年間で実施する研究は変更せずに、実施する研究の年度間の入れ替えをおこなった。すなわち、平成28年度実施予定の生活困窮者支援NPOとの連携での食料支援の効果についての研究を平成27年度に実施した。これは、平成27年にフードバンクの全国組織の立ち上げ、他のフードバンクでも生活困窮世帯への食料支援が計画されるにあたり、至急にその有効性の検証をおこなっておく必要があり、フードバンク山梨からも要請があったためである。尚、海外実地調査は、スケジュールの調整がつかなかったことから、次年度以降に実施することとした。平成28年度は、研究分担者(大久保)を追加し、平成27年度から実施予定であった研究1を実施し、論文を作成中である。まず、東日本の4地域の子どもの食事記録4日分(1200人×4日分(平日2日、休日2日))を分析し、各日に摂取した食品別の重量を同定した。それに、食品毎の小売物価統計調査データを合体させて、食品ー栄養素ー価格のデータベースを作成した。そのデータベースをもとに、子どもの平日と休日別に食事の価格を算出し、世帯年収や保護者の学歴等の社会経済的要因との関連を分析した。平成29年度には、子どもの成長と健康のために必要な栄養素が確保できる食費(最低限の食費)を算出する。研究2については、昨年度実施した食料支援プログラムの介入研究をもとに、論文を作成し、発表した。さらに、学校給食プログラムの効果について、前述の東日本4地域の小学生のデータを用いて検証した。その結果、世帯収入により、平日と休日を混ぜた4日間の子どもの食品・栄養摂取量に格差があることが検証されたが、学校給食がある日では格差が無いことが明らかとなった。学校給食がある日に、子どもの食事の経済格差が無くなるということを世界で初めて報告した。すなわち、研究1については、平成28年度に開始し、29年度に論文化予定である。

研究2については、生活困窮者支援NPOとの連携での食料支援の効果についての研究を平成27年度に実施し、28年度に論文化をおこなった。研究3については、平成29年度に開始し、30年度に論文化する予定である。研究3の海外調査について、スケジュールの調整がつかずに、後ろにずらしているため、予算上旅費等が持越しになっているが、全体としての研究目的と内容は概ね順調に進んでいる。研究全体の目的は、日本における経済格差にともなう食生活格差の実態把握と対策について検討することである。特に、低所得者の子どもに健康的な食事を保障するための対策について検討することを目的としている。平成29年度は、以下の研究を実施した。研究1子どもの成長と健康のための「最低限の食事」の内容と金額を算出した。小学5年生771人の食事4日間について、食材料の量と小売物価統計を用いて、食費を分析した。その結果、1日平均約860円であり、世帯年収が低い子どもで有意に少なかった。食費と正の相関がみられた食品群は、野菜、果物、魚介、肉、砂糖、飲料であった。食費と負の相関がみられた食品群は、穀類、卵であった。その結果、栄養素では、食費が多いほど炭水化物とエネルギー密度が低く、その他の栄養素の摂取量は多いことが明らかとなった。この研究により、子どもの食生活格差対策として、食費を上げること、そのための所得保障が重要であることを示した。研究2子どもの食事保障のための政策オプションの検討をおこなった。小学5年生836人の4日間(学校給食がある2日間、無い2日間)の食事を分析し、世界の中で学校給食がある日は、子どもの食生活格差が縮小することを明らかにし、論文で発表した。日本で初めて、学校給食という国の栄養対策が、食生活格差の縮小に寄与することを明らかにした点で大きな意義がある。本研究成果は、日経新聞や朝日新聞、各地方紙にも報道された。学校給食が無い夏休み期間においては、生活困窮者支援NPU(フードバンク)による食料支援の効果を明らかにし、論文で発表した。本研究により、地域での取組の根拠が得られた。本研究全体の目標に対して、計画にしたがい、実施した。平成29年度は、日本において、消費税増税にともなう軽減税率導入の判断がなされた時期であり、日本の食生活格差の実態や対策についての論文化が求められており、それを優先した。そのため、外国の子どもの食事保障の政策についての調査は、文献調査を主として実施し、現地での調査は最少限とした。本研究の目的は、1)子どもに保障されるべき食事の内容と食費、2)日本における子どもの食事保障のオプション検討、3)諸外国における低所得世帯の子どもの食事保障のレビューをすることである。前年度までに、1)2)はほぼ終了し、国際誌に発表した。当該年度は、当初最終年度の予定であり、3)を実施しながら、これまでの研究成果を著書として出した他、いくつかの論文で発表した。これらは共同通信の記事になり、全国に配信された。低所得世帯の子どもの健全な育成に向けて、食事の保障だけでなく、子どもの居場所づくりや、幼児教育無償化の流れをつくる上でも重要な研究成果を出すことができた。2018年度9月に実施された日本栄養改善学会学術総会の会長として、学会の企画運営にあたったため、研究時間がとれずに、この年に予定していた最後のまとめが遅れている。
シリコンポリマー包括生体触媒を用いた有機溶媒を含む多相バイオリアクターの開発

非水溶媒中において有効に作用する生体触媒の固定化担体の開発はきわめて重要かつ興味深いテーマである。本研究では、このような系における酵素および微生物菌体の包括固定化に疎水性のシリコンポリマーの適用を試みた。1.n^-ヘキサン中のアルコールデヒドロゲナーゼによる共役基質を用いた補酵素再生をともなうアルコールとアルデヒドの酸化還元反応を例に、酸素・補酵素の包括法として、それらの水溶液、もしくはそれらを含浸させた保水性セファデックス粒子をシリコーン内部に分散固定化する調製法が、高い活性発現率を与えることを認めた。また、シート状に成形した固定化酵素の充填層において本反応の連続操作を実現した。2.n^-ヘキサデカン中の液状アルケンのエポキシ化を触媒するNocardiacorallinaの固定化について検討した結果、菌体懸濁液を内部に滴状分散させたシリコーンポリマーが他の汎用素材より高いエポキシ化活性を与えた。さらに、担体の親・疎水度を大幅に変化させるためには、シリコーンとアルギン酸ゲルからなる複合マトリックスの使用が効果的であった。このとき、シリコーン過剰ではアルギン酸が分散相を形成し、アルギン酸過剰ではシリコーン微粒子がアルギン酸内部に分散する形態となった。マトリックスの組成は、テトラデセンのエポキシ化ではシリコーン80-90%、オクテンでは40-60%、スチレンオキシドの生成ではシリコーンを含まないアルギン酸100%の組成で、各エポキシドの生産性が最大となった。このような最適組成の変化は各反応における基質阻害の程度と深く関連しており、アルギン酸とシリコーンの混合比が疎水性基質の担体内透過性の制御に役立つことがわかった。このような固定化菌体の使用は、二液相中の遊離菌体より高いエポキシド生産性を与え、三相バイオリアクターにおける効率的な連続操作が可能となることを示した。非水溶媒中で作用する生体触媒(酵素もしくは微生物)の固定化素材としてのシルコ-ンポリマ-の効用を明らかにする目的で以下の実験的研究を行った。1.シリコ-ンに包括した個定化酵素:(1)nーヘキサン中の固定化アルコ-ルデヒドロゲナ-ゼによる補酵素再生御伴うシクロペンタノ-ル及びシクロヘキサノンの酸化還元において、シリコ-ン内部への酵素/補酵素水溶液の包括法としては、セファデックスのような親水性固体粒子に含浸させたのち分散固定化をする調製法が、有機溶媒中でも高い活性保持率を与えた。本反応系に対する固定化酵素の水分含量、pHの最適条件を見いだすとともに、若干の速度論的検討を行った。また、シ-ト状に成形した固定化酵素の充填カラムにおいて、液固バイオリアクタ-の連続操作を実現するとともに、操作安定性を調べた。(2)固定化アルコ-ルオキシタ-ゼによるエタノ-ルの酸化において、シリコ-ン素材の優れた酵素透過性の利点を確かめるために、触媒有効係数の評価を行った。トルエン中のブタノ-ルの酸化において、シリコ-ン中への酵素分散のための多孔性固体粒子としてセライトの使用が有効であり、最も高い活性保持率を示した。2.シリコ-ンとアルギン酸の混合マトリックス中に固定化した微生菌体:固定化N.corallinaによるnーヘキサデカン中の液状アルケン類のエポキシ化による各種エポキシドの生産に及ぼす複合マトリックスの最適組成について検討した。

テトラデサンのエポキシ化ではシリコ-ン80ー90%、オクテンではシリコ-ン40ー60%、スチレンからスチレンオキシドの生成ではシリコ-ンを含まないアルギン酸100%の組成で各エポキシドの生産性は最大となった。このような最適組成の変化は、各反応における基質阻害の程度と深く関連しており、アルギン酸と混合使用したシリコ-ンが疎水性基質の担体内透過性の制御に役立つことがわかった。有機溶媒中で作用する生体触媒の固定化素材としてのシリコ-ンポリマ-の有効性を明らかにし、本素材を用いたバイオリアクタ-の特性を評価することを目的として以下の実験的検討を行った。1.シリコ-ンに包括した固定化酵素:(1)nーヘキサン中の固定化アルコ-ルデヒドロゲナ-ゼによる補酵素再生を伴うシクロペンタノ-ル及びシクロヘキサンの酸化還元において、シリコ-ン内部への酵素/補酵素水溶液の包括法としては、セファデックスのような親水性固体粒子に含浸させたのち分散固定化する調製法が、有機溶媒中でも高い活性保持率を与えた。また、シ-ト状に成形した固定化酵素の充填カラムにおいて、液固バイオリアクタ-の連続操作を実現するとともに、操作安定性を調べた。(2)固定化アルコ-ルオキシダ-ゼによるトルエン中のブタノ-ルの酸字において、シリコ-ン中への酵素分散のための多孔性固体粒子としてセライトの使用が有効であり、最も高い活性保持率を示した。また、この系およびnーヘキサン中のヘプタノ-ルの酸化系については、二液相反応の速度解析を行い、生成物の有機相への抽定分配が反応率の向上に著しく寄与することを見いだした。2.シリコ-ンとアルギン酸の混合マトリックス中に固定化した微生物菌体:固定化N.corallinaによるnーヘキサデカン中の液状アルケン類のエボキシ化による各種エポキシドの生産に及ぼす複合マトリックスの最適組成について検討した。テトラデセンのエポキシ化ではシリコ-ン80ー90%、オクテンではシリコ-ン40ー60%、スチレンからスチレンオキシドの生成ではシリコ-ンを含まないアルギン酸100%の組成で各エポキシドの生産性は最大となった。まだプロピレンのエポキシ化では複合担体の最適組成はほぼシリコ-ン50%ーアルギン酸50%であった。液状アルケンからエポキシドの連続生産が三相撹拌型バイオリアクタ-を用いて効率的に実行できることを確認した。有機溶媒中で作用する生体触媒の固定化素材としてのシリコーンポリマーの有効性とその特性を明らかにすることを目的として以下の実験的研究を行った。1.シリコーンに包括した固定化酵素:(1)n-ヘキサン中の固定化アルコールデヒドロゲナーゼによるアルコールとアルデヒドの酸化還元においては、酵素・補酵素水溶液の包括法として、セファデックス粒子に一旦含浸させたのちシリコーン内部に分散固定化する調製法が、有機溶媒中でも高い活性保持率を与えた。また、シート状に成形した固定化酵素の充填層において連続反応を実現した。(2)固定化アルコールオキシダーゼによるブタノールの酸化においては、シリコーン中への酵素分散のための多孔性固体粒子としてセライトの使用が有効であった。また、この系およびヘプタノールもしくはベンジルアルコールの酸化系については、各種有機溶媒を含む二液相反応の速度解析を行った。
乳児の動的音楽性の可視化に関する研究：保育及び子育て現場への適用可能性の探究

乳児ー養育者間コミュニケーションの音声を可視化して解析し、その結果から、乳児保育および子育て現場に還元しうる理論構成の可能性を探求した。具体的には、相互作用関係を通した学びと育ちの基盤として近年注目されるコミュニカティヴ・ミュージカリティ概念を援用して、乳児ー養育者間に発現する動的音楽性の発現の様相を、月齢を追って可視化した。音声データは、同志社大学赤ちゃん学研究センター保有の母子間相互作用音声データおよび研究代表者らによる家庭における母子相互作用場面での既収集データ、保育園・こども園での既収集音声データ(すべて保護者と施設責任者の承諾のもとに収集)を使用した。解析にはPraatとElanを使用し、2か月児、5か月児、8か月児、9か月児、1歳5か月児、2歳児のデータを中心に、養育者との相互行為中に発現する動的音楽性を、音声特徴の相同性やタイミングの応答性といった観点から解析した。解析の結果、音楽性の発現が生後2か月から2歳児まで一貫して、情動的なコミュニケーションの活性化に寄与していることが確認された。同時に、音楽性に支えられて相補的に構成されるナラティヴな構造性が、乳児を文化的な意味の学習へと導く重要な役割を果たしている可能性が明らかになった。このナラティヴな構造性は母子間の遊び、とくに音声と身体を軸とした遊びに関連しており、養育者のもつ応答性の重要性が明らかになったとともに、声かけや遊びのあり方に関する具体的示唆、およびさらなる探究の可能性が明らかにされた。本研究の目的は、相互作用関係を通した学びと育ちの基盤として近年注目される「コミュニカティヴ・ミュージカリティ(Communicative Musicality)」概念を援用して、乳児ー養育者間コミュニケーションの音声と行動の可視化による解析研究を行ない、その成果の乳児保育及び子育て現場への適用可能性を高めることにある。初年度である2016年度はとくに音声コミュニケーションの可視化に重点を置き、既収集データを中心に、様々な年(月)齢と状況における子どもと養育者間の音声コミュニケーションを対象に分析を実施した。音声解析ソフト(PRAATおよび音質評価ソフトウェア)を用いて、スペクトルの変動及びピッチパタンの抽出を行った結果、先行研究において提唱された音楽性の発現が乳児期から幼児期にかけて可視的に確認され、その発達的な連続性と学習による継続的発展性も示唆された。また、文化的な学習における動的音楽性の発現を確認するために、無響室で条件を統制した新たな録音データの収集も行い、その精密な解析にも着手した。これによって、乳児期の母子相互作用関係に認められる音楽性が、その後の幼児期にかけてどのような発達的変化の道筋をたどるかについて、理論的な展望をもつ見通しが立ちつつある。2016年度は、研究分担者らとともに関連学会のいくつかにおいて「乳幼児を中心とした人間の音楽性」ならびに「音声の可視化」に関する研究発表とシンポジウム、ラウンドテーブルを組織し、データ解析結果に基づく意見交換を行った。これら学際的な知見の交換をまとめたものは研究動向として学会誌に投稿中であり、また、音声可視化を通して得た知見のまとめは研究論文として学会誌に投稿中である(いずれも報告書作成時点で査読中)。「研究実績の概要」に記した通り、2016年度は既収集データの解析による可視化を重点的に行った。ここで得られた知見に基づく関連学会での発表を行うことで、分析結果を着実に蓄積しつつ、方法論上の課題解決に一定の成果を収めた。同時に、シンポジウム等において、脳科学、ヒト以外の生物のコミュニケーション研究、社会・文化的学習に関する研究等との多角的交流を通して、本プロジェクトの学際的意義と位置づけを確認することが出来た。これによって次年度以降の展開やその方向性を明確にすることもできた。また家庭の育児場面における母子相互作用の新たなデータを収集したことに加え、無響室でのデータ収集も実施することができ、これらの解析と可視化は、発達と学習の観点からの検討に向けた道筋をある程度明確化することに繋がっている。一方で、相互作用の中での「動き」の解析という点では、当初の計画どおりに進められていない面もある。これについては、2017年度以降、データ収集の方略の見直しもしつつ、ペースを上げて対応していく必要があるといえるだろう。だが全体としては、当初の計画以上に進展しているところもあり、初年度の活動としては、おおむね順調であるということができる。本研究の目的は,間主観性の生得的基盤を音楽的であるとするTrevarthenとMallochのCommunicative musicality概念(Malloch & Trevarthen, 2009)を援用し、乳児ー養育者間音声相互作用に見出される音楽性musicalityを可視化して分析し、その成果を乳児保育及び子育て現場に適用する可能性を探求することである。2年目にあたる2017年度は研究代表者と研究分担者が共同で次のことを実施した。(1)同志社大学赤ちゃん学研究センター保有の乳児ー養育者間音声相互作用データベースを活用し、音声解析ソフト(PRAATおよび音質評価ソフトウェア)を用いたスペクトルの変動及びピッチパタンの抽出を行なった。(2) (1)に研究代表者自身の既収集データを加え、ELANを用いた応答性および「声重ね」の抽出に着手した。(2) 2016年度に無響室を利用して収集した音声データを、音質評価の指標を用いてさらに詳細に分析した。(3)理論的な基盤となるMallochとTrevarthenの編著書の内容の検討を深めた。

(4)「乳幼児を中心とした人間の音楽性」ならびに「音声の可視化」に関する研究発表とシンポジウム、ラウンドテーブルは前年度の発展的な内容で組織して実施した。(1)(4)を通して、乳児期から幼児期にかけて、生得的に響き合う音楽性から、文化的な表現を支える音楽性への変化を可視化し、理論化につなげる道筋が拓けつつある。なお、これらの成果のまとめは、研究報告として学術誌に掲載されたほか、研究論文として印刷中、または学術誌に投稿中である。「研究実績の概要」に記した通り、2017年度は前年度の実績を踏まえた発展的な分析に着手したほか、あらたな音声データベースの組織的な分析作業も開始した。また、相互作用関係をより明確にするためのソフトウェアの活用にも着手した。ここで得られた知見に基づく学会発表および学際的な研究交流を通して、方法論および理論構築面で大きな進展も見られた。また、理論的な基盤となるTrevarthenとMallochの翻訳書完成に伴って、理論的な考察の深まりも進んでいる。なお、子育ておよび保育現場への適用という点では、分析の深まりが即座に実践への応用に結びつかない面もあるため、実践現場との往還という点で2018年度への課題を残してはいるが、全体としては、当初の計画以上に進展しているところもあり、おおむね順調であるということができる。乳児ー養育者間コミュニケーションの音声を可視化して解析し、その結果から、乳児保育および子育て現場に還元しうる理論構成の可能性を探求した。具体的には、相互作用関係を通した学びと育ちの基盤として近年注目されるコミュニカティヴ・ミュージカリティ概念を援用して、乳児ー養育者間に発現する動的音楽性の発現の様相を、月齢を追って可視化した。音声データは、同志社大学赤ちゃん学研究センター保有の母子間相互作用音声データおよび研究代表者らによる家庭における母子相互作用場面での既収集データ、保育園・こども園での既収集音声データ(すべて保護者と施設責任者の承諾のもとに収集)を使用した。解析にはPraatとElanを使用し、2か月児、5か月児、8か月児、9か月児、1歳5か月児、2歳児のデータを中心に、養育者との相互行為中に発現する動的音楽性を、音声特徴の相同性やタイミングの応答性といった観点から解析した。解析の結果、音楽性の発現が生後2か月から2歳児まで一貫して、情動的なコミュニケーションの活性化に寄与していることが確認された。同時に、音楽性に支えられて相補的に構成されるナラティヴな構造性が、乳児を文化的な意味の学習へと導く重要な役割を果たしている可能性が明らかになった。このナラティヴな構造性は母子間の遊び、とくに音声と身体を軸とした遊びに関連しており、養育者のもつ応答性の重要性が明らかになったとともに、声かけや遊びのあり方に関する具体的示唆、およびさらなる探究の可能性が明らかにされた。「現在までの進捗状況」に記した通り、音声解析を通した相互作用関係の可視化に関しては、方法論上の課題解決および解析結果の蓄積の両面で予定通りもしくはそれ以上のペースで進められており、次年度以降もこのペースで研究を推進していくことが可能であると考える。
マトヴェーエフ家文学の研究-亡命・辺境・越境文学の事例として

平成16年度は15年度に続き、資料の収集を継続して行った。8月にロシア連邦ウラジオストク市に出張し、極東国立大学貴重書文庫、極東国立公文書館、アムール川流域研究協会図書館、アルセーニエフ名称博物館付属図書館、ウラジオストク公立図書館にて資料収集・閲覧・複写を行った。とくにウラジオストク公立図書館地方史研究部門主任調査員ニーナ・イヴァンツォーヴァ氏と意見交換、共同研究を行った。12月には米国ニューヨーク市に出張し、ニューヨークの公立図書館、コロンビア大学図書館にて、イヴァン・エラーギン(ザングヴィルト・マトヴェーエフ)および彼をめぐる米国亡命ロシア人文学資料(新聞『ノーヴォエ・ルースコエ・スローヴォ』、雑誌『ノーヴィ・ジュルナール』など)を閲覧、複写した。こうした収集・調査の蓄積を受けて、これらの資料の分析・研究に入った。極東ロシア人作家の筆名の使い方には、辺境の文学者の複合的アイデンティティーが表現されていること、マトヴェーエフ家の人々の生涯が現在の批評的言説の中で伝説化されつつあること(「日本で生まれた最初の白人」という説ほか)などの知見が得られた。研究発表のため、10月、日本ロシア文学会研究発表会(於稚内北星学園大学)に参加し、「マトヴェーエフ家文学の研究」という表題で報告した。研究の成果の一部を、雑誌『セーヴェル』第19号(2004年12月)に発表した。研究成果の全体は、科学研究費報告書としてまとめ、提出した。平成15年度は、主に資料を収集し、研究の出発点となるデータの整備に努めた。ロシア語・日本語の、日露関係資料、19世紀後半から20世紀初頭の極東ロシアにかんする書籍、亡命文学の一般理論などを購入し、マトヴェーエフに関する調査を開始した。6月のウラジオストクへの外国出張の際にも資料の収集に努め、極東国立大学図書館、極東国立公文書館、アムール川流域研究協会図書館、アルセーニエフ名称博物館、ウラジオストク公立図書館を訪問した。また、極東国立大学およびロシア極東科学アカデミー歴史学研究所の研究者等と、当該研究テーマに関する研究打ち合わせ、相談を行った。視覚的資料をも収集していくために、ビデオ・カメラ、デジタル・カメラを購入し、ウラジオストクや神戸でマトヴェーエフにまつわる場所、建造物、人物などの映像資料化を進めた。研究成果の整理・論文執筆などのために、ノート・パソコンを購入した。これらの資料の調査を通じて、マトヴェーエフがいかに「日本で生まれた最初の白人」というイメージで見られるようになったか、彼がソビエト連邦草創期のロシアでなぜ迫害を受けるようになっていたのか、そして、そのことによって国外追放され、デラシネとなった彼が、それ以前の極東時代にくらべるとどのように異なる視点の文学を生み出すようになっていったかが次第に明らかになってきている。こうした成果をふまえて、12月には米国に出張し、カリフォルニア州立大学図書館にて亡命ロシア人文学に関する資料収集を継続するとともに、今までの研究成果をサン・ディエゴにおいて開催されたアメリカ近代語学会にて発表した。とくにウラジオストク公立図書館地方紙研究部門主任調査員ニーナ・イヴァンツォーヴァ氏と意見交換、共同研究を行った。

研究発表のため、10月、日本ロシア文学会研究発表会(於稚内北星学園大学)に参加し、「マトヴェーエフ家文学の研究」という表題で報告した。研究の成果の一部を、雑誌『セーヴェル』第19号(2004年12月)に発表した。研究成果の全体は、科学研究費報告書としてまとめ、提出した。
顎関節におけるテネイシンXの発現と生理的役割

細胞外マトリックスであるテネイシンにはC, X, R、Yなどのファミリーがあるが、このうち、関節や靭帯などに関係するテネイシンXや細胞の接着や接合に関係するテネイシンCが主体である。このため、この研究ではラット顎関節と咀嚼筋を用いて1)器官形成期、2)食性ストレス下におけるこれらテネイシンCとテネイシンXの転写と翻訳レベルから検索し、顎機能や器官形成における細胞外マトリックスの働きを調べた。1.器官形成期のテネイシンの動態について:テネイシンCとテネイシンXの発現では胎生期18日齢では筋、筋の結合組織、下顎頭の骨梁形成部において発現がみられたが、胎生20日齢になると、関節円板の外側部にテネイシンXが発現しており、テネイシンCの発現とは異なった。さらに、生後ではテネイシンCは主に筋や関節円板の中央部に反応がみられた。それに対してテネイシンXは主に筋腱接合部や関節円板の中央部と外側部、下顎窩の骨梁に反応がみられた。それ以降でも同様な傾向がみられた。このことからテネイシンCは胎生20日齢から生後の間にテネイシンファミリーの動態に大きな変化がみられ、この次期に細胞の移動、接着が盛んに行なわれ、器官形成がすすんでいったものと推測される。さらに、mRNAの発現レベルでは生後直後ではややテネイシンCの発現量がテネイシンXに比べ多かったが、他の時期では大きな発現量の差はみられなかった。このことから、生後直後に両者の働きの違いが推測され、しかも関節円板での発現部位に大きな差がみられたことは顎関節の形成過程の中で関節円板の形成にこれらの細胞外マトリックスが関与することを示唆した。2.軟食における顎関節への影響について:離乳後3週間粉末餌を与えて飼育したところ、対照群ではテネイシンCは関節円板前後の骨との移行部に主にみられ、1週目の実験群ではそれに加え、円板中央部に強い反応がみられた。それに対してテネイシンXは関節円板と同じ部位での下顎窩側の結合組織に強い反応がみられた。他には下顎頭の骨梁中に反応がみられた。ストレス下の細胞増殖と細胞死の関係からPCNA陽性細胞の局在とアポトーシスの発現を調べ、PCNA陽性細胞は対照群では骨形成部の軟骨細胞、さらに、関節円板の外側と内側の部位にみられた。実験1週目で陽性細胞数は減少し、3週目で増加した。それに対してアポトーシスの陽性細胞は実験群では下顎頭と下顎窩の骨形成部位の骨梁周囲に主に見られた。実験群では2週目で下顎頭の軟骨部にも出現した。さらに8週目では軟骨部位、上皮組織にも散在された。このストレスによって3週目までは顎関節を構成する組織を構成する細胞群やテネイシンCとテネイシンXの発現に変化がみられ、物理的な刺激が細胞の誘導、移動、分離に関与することが示唆された。平成13度は,以下の研究結果を得た.1.テネイシンCおよびXのプライマーの設計Gene Bankより,テネイシンC(U15550)およびX(∪24489)のmRNAシークエンスを取得した.これらのシークエンスをもとにテネイシンCのセンスプライマー(5'-TTCAATCTCTCCTGGACAGCTACCG-3'),アンチセンスプライマー(5'-ATAAGTAATCCGGAAACTCTCCACCTGA-3'),テネイシンXのセンスプライマー(5'-ACTGACGGAGGAGGTTGGCT-3'),アンチセンスプライマー(5'-GGCTTCCTCGGTGAGCTAGG-3')を設計した.2.プローブの作製作製したプライマーを用いてPCRを行い,テネイシンCのプローブ(600塩基対)とテネイシンXのプローブ(654塩基対)を作製した.これらのプローブをプラスミド(pGEM T Easy Vector)に挿入し,形質転換により大腸菌JM109に挿入した.形質転換した大腸菌は培養後ブラスミドを回収し,ブラスミドよりプローブを精製し,シークエンスにより目的のプローブが挿入されたことを確認した.目的のプローブを用いて,ノーザンブロット法によりラット心筋RNA中のテネイシンXの発現量を調べ,成長発育期の段階で変化みられることを明かにした.この結果は,2002年第107回解剖学会(静岡浜松医科大学,3月)で発表した.このことから,平成14年度は計画に基づき,ラット口腔領域の筋についてテネイシンCおよびXについての転写レベルでの測定をノーザンブロット法,さらにはin situ hybridization法等を用いて行っていく予定である.細胞外マトリックスであるテネイシンにはC, X, R、Yなどのファミリーがあるが、このうち、関節や靭帯などに関係するテネイシンXや細胞の接着や接合に関係するテネイシンCが主体である。

それに対してテネイシンXは主に筋腱接合部や関節円板の中央部と外側部、下顎窩の骨梁に反応がみられた。それ以降でも同様な傾向がみられた。このことからテネイシンCは胎生20日齢から生後の間にテネイシンファミリーの動態に大きな変化がみられ、この次期に細胞の移動、接着が盛んに行なわれ、器官形成がすすんでいったものと推測される。さらに、mRNAの発現レベルでは生後直後ではややテネイシンCの発現量がテネイシンXに比べ多かったが、他の時期では大きな発現量の差はみられなかった。このことから、生後直後に両者の働きの違いが推測され、しかも関節円板での発現部位に大きな差がみられたことは顎関節の形成過程の中で関節円板の形成にこれらの細胞外マトリックスが関与することを示唆した。2.軟食における顎関節への影響について:離乳後3週間粉末餌を与えて飼育したところ、対照群ではテネイシンCは関節円板前後の骨との移行部に主にみられ、1週目の実験群ではそれに加え、円板中央部に強い反応がみられた。それに対してテネイシンXは関節円板と同じ部位での下顎窩側の結合組織に強い反応がみられた。他には下顎頭の骨梁中に反応がみられた。ストレス下の細胞増殖と細胞死の関係からPCNA陽性細胞の局在とアポトーシスの発現を調べ、PCNA陽性細胞は対照群では骨形成部の軟骨細胞、さらに、関節円板の外側と内側の部位にみられた。実験1週目で陽性細胞数は減少し、3週目で増加した。それに対してアポトーシスの陽性細胞は実験群では下顎頭と下顎窩の骨形成部位の骨梁周囲に主に見られた。実験群では2週目で下顎頭の軟骨部にも出現した。さらに8週目では軟骨部位、上皮組織にも散在された。このストレスによって3週目までは顎関節を構成する組織を構成する細胞群やテネイシンCとテネイシンXの発現に変化がみられ、物理的な刺激が細胞の誘導、移動、分離に関与することが示唆された。平成14年度は、以下の研究を行なった。成長期のウイスター系ラットと胎生期ヒトの筋,および顎関節(骨,円板,靭帯)よりそれぞれRNAの精製を行い,遺伝子転写レベルの測定を行った。a.テネイシンC, X遺伝子のプローブを用いたnorthern blot法による筋のmRNAの定性と定量(佐藤巌担当)b.共焦点レーザーによるテネイシンC, Xの局在と構成線維の形態との比較観察(三上明子担当)その結果,成長発育の器官形成においてテネイシンCとテネイシンXの局在を調べ以下の結果を待ている。1)ラット心臓ではテネイシンX mRNAが発現しており、生後では21日齢から増加することを報告した(Sto and Mikami, Acta Anat Nippon,77:49,2002)。3)顎関節に関係する靭帯や筋においては現在検索中である。4)共焦点レーザー顕微鏡により,ヒト下顎骨の形成期にテネイシンGとテネイシシXが結合組織と骨基質の境界部にそれぞれ局在することを得ており(Kurihara and Sato,投稿中)、顎関節でも同じことが予想されることが明らかとなった。5)次年度は咬合系に変化を与え、成長発育の顎関節に関係する諸器官で.テネイシンCとテネイシンXとの発現に差異があるか否かを調べることでこれらの細胞外マトリックスの働きを明らかにしてゆく。細胞外マトリックスであるテネイシンにはC, X, R、Yなどのファミリーがあるが、このうち、関節や靭帯などに関係するテネイシンXや細胞の接着や接合に関係するテネイシンCが主体である。
計算・情報科学的アプローチを基盤とした合理的抗体設計

脊椎動物の免疫系に存在する蛋白質である抗体は、「異物(抗原)」に対して高い特異性を持ち、生体防御機構を担っている。医薬品を始めとしたその応用範囲の広さから、抗体は単に医学・生物学のみでなく、薬学・工学等の分野でも重要な分子となっている。近年、その応用範囲の広さから、抗体の分子設計が近年注目を集めている。本研究では、立体構造が既知の蛋白質複合体を用いて、データベース解析及び分子シミュレーションにより、蛋白質設計のための新たな知見を得た。さらに、アミノ酸配列からの抗体設計を実現するために、抗体及び抗体-抗原複合体の立体構造モデリング手法の高度化を行なった。コンピュータを用いた蛋白質の分子設計に取り組んでいる。初年度はコンピュータを用いた抗体設計及び構造解析が中心となった。これまでに主に以下に示す3つの結果を得ている。1.構造が既知の抗体-抗原複合体をもとに、最適な設計条件の検討を行った。抗体のCDR-H3のみだけでなく、周囲の他のCDRも同時に改変することで、より安定なアミノ酸配列を得ることができることを明らかにした。2.設計している抗体の標的(抗原)となるMCP1蛋白質の発現・精製を行った。3.抗体-抗原複合体及びその他の蛋白質-蛋白質複合体の相互作用面の比較を行った。自然界の抗体-抗原複合体の形の相補性や水素結合能について網羅的に調べ、今後の分子設計時の指標となるテータベースを構築した。4.蛋白質の主鎖の柔軟性の取り込みは、計算生物学における長年の課題となっている。そこで、どの程度の柔軟性を考慮すれば(コンピュータ内で)安定な蛋白質を設計できるかをモンテカルロシミュレーションを用いて調べた。その結果、RMSD値で0.6A程度の小さな揺らぎが複合体形成に重要であるという結果を得た。コンピュータでの分子設計時に、蛋白質の主鎖を固定し、抗体の立体構造の抗原結合前の始状態と結合後の終状態のみを考慮していたため、シミュレーションで安定性を評価する際に、それらの始状態と終状態とを繋ぐような構造変化を観察することができなかった。そのため、実験での検証にまで進むことができなかった。一方で、上述したように、コンピュータを用いた解析は比較的順調に進んでおり、既にいくつかの研究成果を報告している。昨年度に引き続き、特異性の改変を目指し、コンピュータによる抗体設計を行った。具体的には以下の4つの成果を得た。(1)デザインを志向した、抗体の立体構造及び抗体-抗原複合体構造予測法の高度化を実施した。複数のテンプレートを鋳型として用いることで、抗体VL/VHドメイン間の相対配置に柔軟性を取り込むことができ、より精度の良いモデル構造の構築が可能となった。この新たな手法を用いて、設計の鋳型となる抗体の立体構造を構築した。その予測構造を基にして分子設計を行い、現在、物理化学測定によりその検証を試みている。(2)抗体-抗原複合体や蛋白質間相互作用の分子認識機構を、シミュレーションにより、「induced-fit」及び「conformer selection」の視点から議論した。蛋白質の立体構造の揺らぎとエネルギー地形及び分子認識の相関性を明らかにした。また、特異性の改変には、2つの状態(multi-state)を考慮した設計が重要であることが示唆された。(3)抗体-蛋白質抗原と、抗体-ペプチド抗原間の相互作用様式の違いを明らかにした。特に、蛋白質抗原上のエピトープを同定する際に、しばしば断片化したペプチドが用いられるが、その潜在的な問題点を指摘した。(4)抗原認識に関わっているとされる抗体フレームワーク領域のアミノ酸残基がいくつか報告されているが、その具体的な役割まで言及されているものは少ない。シミュレーションを用いてそうしたアミノ酸残基の特徴づけを行い、その役割を立体構造の観点から明らかにした。今後は蛋白質の主鎖の柔軟性を考慮した分子設計を行う。また、分子動力学計算を用いて、構造変化も考慮した設計に取り組む。さらに、設計した抗体の発現・精製に取り組み、その抗原結合能や安定性をITCやDSC等を用いて確認する。ターゲットとなる抗原としては、当初の予定通り、モデル抗原として、リゾチームとMCP1を用いる。さらに、ウイルス蛋白質を抗原として用いた抗体-抗原複合体のシミュレーションや、抗体と同様に獲得免疫系に関わるHLA蛋白質に関するコンピュータを用いた設計にも取り組む。28年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理学28年度が最終年度であるため、記入しない。
海洋における細菌群集構成の機構に関する研究

今年度の研究では、細菌群集の変動が溶存態有機物を起点とした微生物食物網にどのような影響を与えるかを検証し、環境に対する細菌群集の応答と生態系における機能が系統分類群動態の把握によって明確に説明できることを示した。この成果を当該分野のトップジャーナルであるアメリカ陸水海洋学雑誌、Limnology and Oceanographyにおいて発表した。また、以下に示したメソコズム実験を行い、粒子状有機物の分解が単一の細菌系統分類群によって促進されることを世界で初めて明らかにした。この成果を2004年度秋季海洋学会において発表した。「植物プランクトンブルームの消長に伴う付着性および自由遊泳性細菌群集のダイナミクス」本実験は2004年5月に2週間、東京大学国際沿岸海洋研究センターにおいて行われた。従属栄養性細菌の基質および付着環境の供給源である植物プランクトンのブルームを意図的に起こすように栄養塩条件を調節したメソコズム実験を用い、従属栄養性細菌の群集組成および自由遊泳性-付着性の生息形態の時系列変化を2週間にわたり観察した。本実験の結果、粒子状有機物の増加によって、付着性細菌の全細菌生産に対する割合が自由遊泳性細菌のそれに比べて有意に高い値を示すようになった。また付着性細菌生物量の60%は連鎖状球菌の形態をとるサイトファーガ・フラボバクテリアによって構成されていた。この結果は粒子状有機物質の可溶化に単一の系統分類群が大きく寄与していることを意味する。この研究によりサイトファーガ・フラボバクテリアは粒子状有機物に付着し、分解するという機能を有していることが明らかになった。海洋における細菌群集構成機構とその変動要因を明らかにするために自然環境およびメソコズム中での細菌群集動態を検証した。本研究ではターゲットとする系統学的分類群の増殖速度を測定するために、希釈培養法とFluorescence in situ hybridizationという分子生物学的手法を組み合わせた画期的な方法を用いた。1)溶存有機物の質および濃度の変遷に伴う従属栄養性細菌群集の応答に関する研究本実験は2003年5月12日から28日の期間、東京大学国際沿岸海洋研究センターにおいて行われた。従属栄養性細菌の基質供給源である植物プランクトンの増殖を意図的に起こすように栄養塩条件を調節したメソコズム実験を用いて、従属栄養性細菌群集組成および生産構造の時系列変化を2週間にわたり測定した。本実験の結果、溶存有機物および有機物凝集体の増加に伴って、細菌群集組成は遊泳性細菌から付着性細菌の優占へと遷移した事が確認された。さらに付着性細菌の全細菌生産に対する割合が遊泳性細菌のそれに比べて有意に高い値を示した。この結果は溶存有機物の質および量の遷移に対して分類群が独自に応答していることを示唆している。この研究結果は現在投稿準備中である。2)西部北太平洋における従属栄養性細菌群集の主要系統群組成に関する研究:南北断面での細菌群集の遷移の検証(東京大学海洋研究所白鳳丸KT03-02次航海、2003年9月30日-10月17日)西部北太平洋海域は亜寒帯域と亜熱帯域の移行域であるため、経度に沿って非常に大きな物理的、化学的な勾配が形成される。この環境勾配に沿って細菌生産量および群集組成は大きく遷移することが予想される。この調査で得られた試料は現在解析中である。
植物K+チャネルの阻害剤による活性調節機構とイオン透過孔の構造解析

動物のK+チャネルと異なり、植物K+チャネルの選択的な阻害剤は報告されていない。植物の葉の表皮に存在し、二酸化炭素を取り込み酸素を排出するガス交換装置である気孔の開口運動は膜電位の過分極化によって活性化するK+チャネルKAT1とKAT2による細胞内へのK+の取り込みが必要である。二酸化炭素の取り込みには気孔の開口が必要であるが、長時間の開口や乾燥条件下では過剰な水分の蒸散により植物が乾燥ストレスに晒されることが知られている。気孔に発現するK+チャネルの人為的な活性調節により気孔の開度の調節が可能と考えられる。本研究ではKAT1の活性阻害剤の探索を行った。K+チャネルは四量体化によって機能分子として働いており、その高次構造は哺乳類のNa+チャネルが機能を示す一量体構造と類似している。以上の知見より、Na+チャネルの阻害剤として報告されているフグ毒のテトロドトキシンとその類似構造物を候補阻害剤としてKAT1のチャネル活性への影響をアフリカツメガエル蘭語細胞の発現系を用いた二電極膜電位固定法によって検討した。その結果、100マイクロM 5-11,dideoxy TTXと4,9- anhydro5-11,dideoxy TTXによってKAT1チャネル活性が50 %程度の抑制される事を見出した。TTX類は、Na+チャネルのイオン透過孔を囲むように配位しているアスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アラニン(DEKAリング)に結合することが報告されている。KAT1の透過孔にはDEKAリングが保存されていないため、TTXによるKAT1の阻害機構は不明であり、今後の解析が必要である。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに多くの動物K+チャネルの阻害剤や活性化剤が同定されており、医薬品として実用化されているが、植物K+チャネル特異的な阻害剤や活性化剤は見つかっていない。葉の表皮に存在する気孔の開度が大きいと水分の蒸散が多くなり、植物の乾燥耐性の低下が考えられる。植物K+チャネルKAT1は気孔の開口制御に関わっており、KAT1の活性調節により気孔の開度の人為的な操作が可能と考えられるため、KAT1特異的な阻害剤は農薬としての利用が期待されている。フグ毒として知られている動物Na+チャネルの阻害剤であるテトロドトキシン(TTX)の類縁体を用いて植物K+チャネル阻害剤の探索を行った。Na+チャネルとK+チャネルは高次構造が類似しているため、TTXによる植物K+チャネルへの作用が期待される。アフリカツメガエル卵母細胞にKAT1遺伝子を導入発現させ、二電極膜電位固定法によりK+チャネル活性を測定し、その後、テトロドトキシンを測定溶液中に添加して阻害活性を評価した。その結果、100μMの5-11,dideoxyTTXと4,9-anhydro-5-11,dideoxyTTXによって約50%のKAT1活性の抑制が見出された。TTXは、Na+チャネルのイオン透過孔の細胞外側にイオン透過孔を囲むように配位しているアスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アラニン(DEKAリング)に結合することが報告されている。KAT1のイオン透過孔にはDEKAリングが保存されていないため、TTXによるKAT1の阻害機序は不明である。KAT1に対して阻害活性を示す化合物の同定に初めて成功したことにより、KAT1標的農薬の開発の可能性が示された。しかし、TTXのKAT1に対する阻害濃度はNa+チャネルに対するTTXの阻害濃度と比較して10100倍程度濃度が高いため、より低濃度で阻害効果を示す親和性の高い阻害剤の探索が必要である。また、KAT1選択的な阻害であるのか検討が必要であるため、KAT1以外の植物K+チャネルを電気生理学的解析が必要である。

KAT1に対して阻害活性を示した5-11,dideoxyTTXと4,9-anhydro-5-11,dideoxyTTXの構造類似体を用いてより強い阻害活性を示すTTXの同定を行う。KAT1のイオン透過孔付近にアミノ酸置換の変異を導入した変異KAT1チャネルとTTXを用いて電気生理学的解析を行ってTTXの阻害活性の評価を行う。さらにKAT1のイオン透過部位のタンパク質を発現精製してTTXの結合実験を行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。