hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アメリカ先住民による近代的ネーションの建設と合衆国連邦体制内におけるその位置づけ

本研究の目的は、アメリカ合衆国に代表される連邦体制を敷く近(現)代国家内に、「認定」され統合/包摂された「近代的」主権体(ネーション、部族)としての先住民集団の形成過程と、連邦体制内でのその位置づけを検証することにある。また、これと対照的に「先住民」としてのアイデンティティを有しながらもいまだ「認定」を得られていないエスニック・マイノリティ集団の連邦国家内における実体の、前者との歴史的比較研究を行なうことにもある。本研究では上記目的のため、合衆国内の諸先住民集団の事例と、それに加えて合衆国とカナダのボーダーランズ(境界)を縦断する複数の先住民(「混血」)集団の事例にも焦点を当て、分析を行ってきた。また、本研究では上記各先住民集団を構成する成員の実態を検討する上で、その重要な一翼を担ったいわゆる「ホワイト・インディアン」(先住民化した白人)とその「混血」子孫にも着目しているが、本年度は19世紀の北米に移民し先住民化したアイルランド人と先住民集団との関わりにも研究の歩を進めた。7月8月にカナダと合衆国、12月にはアイルランドに渡航し、複数の研究者と面談し、貴重な資料を収集した。その過程で多くの研究者、特にアメリカ/カナダ先住民や、「混血者」メイティと知己を得、貴重な助言、情報、資料の提供を得た。また、将来にわたる研究協力の約束も得た。とりわけ、カナダにおける調査では先住民/メイティ法学の権威にしてアルバータ大学教授キャスリーン・ベル氏とメイティ著作家マリア・キャンベル氏、また合衆国における調査ではメイティ史研究者ニコラス・ブルーマン氏、アイルランドでは合衆国=アイルランド外交史の泰斗であるコーク大教授デイビッド・ライアン氏という、いずれも非常に高名で、研究遂行上欠くべからざる知見を有する方々から貴重な協力を得た。その成果は『アメリカ史研究』や大阪大学『待兼山論叢』で公表した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、連邦体制をとる近現代国家に「認定」された先住民主権体「ネーション」、あるいはなんらかのかたちで「先住民」としてのアイデンティティを有しつついまだ「認定」を得られないエスニック・マイノリティ集団、これら両者の形成と構築、そして連邦内における実体を、歴史的に考察する。そこではアメリカ合衆国の事例を、カナダ、ないしは両国を縦断する「ボーダーランズ」における「先住民」集団(とくに先住民と白人の「混血」集団「メイティ」)の事例と比較しながら、それらの集団の歴史的な内外からの成員認識/規定の変遷の分析を軸に、上記の研究課題の考察を行う。本年度は上記の目的に沿って、研究上、とくに海外調査実施の基盤となる、PC等の機材の入手、さらに史料の購入と精読を行うと共に、研究者との当該研究に係る学術的交流と史料の獲得を主たる目的とした、二回の海外調査を行った。先ず11月のカナダでは、アルバータ大学、オタワ大学、そしてカールトン大学の研究者と面談し、貴重な助言と史料提供を得た。また各機関で史料の収集も実施した。続く2月の合衆国でも同様に、モンタナ、サウス・ダコタ両州の研究者と面談し、貴重な助言と史料の提供を得た。またモンタナ歴史協会やサウス・ダコタ州立大学でも史料の収集を実施した。またオクラホマ州では、先住民チカソー・ネーションにおいて史料収集を実施し、さらに当該研究と直接関係のある内容をもつ、研究代表者が2014年3月に大阪大学に提出した博士論文を、同ネーション資料館に贈呈し、その寄贈式に参列した。その一方、10月の広島史学研究会創立85周年記念大会(広島大学)および12月大阪大学西洋史学研究室ゼミ(12月)では、その時点での研究成果の中間報告を行い、各方面の研究者からの助言を得て、研究に必要な修正を加えた。合衆国およびカナダで、多くの著名な研究者の知己を得ることで、貴重な助言、情報、史料の提供や、将来に及ぶ研究への協力や共同研究のネットワークを構築した。また、オクラホマのチカソー・ネーションでは、研究代表者の研究が評価を受け、出来るだけ早い段階での英語での研究成果公表を要望された。また、来年度秋に実施予定である、同ネーションが19世紀中葉にオクラホマ州に強制的に移住させられる以前に居住していた合衆国南東部地域の調査ツアーに招へいされた。以上のことは今後、研究代表者が独力で行うよりも遥かに貴重な知見を得ることを可能にし、今後の研究を一層進展させ、社会に成果を公表する上で大きな益となることが予想される。本研究の目的は、近現代(連邦)国家内の先住民の主権体たる「ネーション」の形成と実体を、アメリカ合衆国の事例をカナダ、さらに両国を縦断する先住民(「混血」)集団(部族)の事例と比較することによって読み解くことにある。本研究では、とりわけその歴史的な成員認識/規定の変遷の分析に焦点を置いて分析を行う。具体的には1.より研究の視角を広げるべく、合衆国の複数の集団の事例に目を向ける。現時点では、18世紀末から20世紀初頭に至る時期の先住民集団を対象とする。2.研究をさらに多角的に深化させるべく、合衆国とカナダの双方を縦断する先住民集団および「混血」集団の事例を併せて研究し、1の事例との比較検証を行う。以上の作業を行うことで、北米大陸における先住民集団のネーション構築の在り様と、連邦体制内における先住民主権の実体を明らかにするのである。今年度は、昨年度に合衆国とカナダで入手した、貴重な一次・二次史料を引き続き精読、分析する作業を継続した。

また国内大学のゼミ(1回)および学会(2回)でその時点における研究成果を報告し、聴講者からの助言に基づく研究の修正作業を行った。また、研究書1件、共著1件(5章分)の出版による研究成果の公表を行ない、さらに学術誌への依頼論文の投稿(29年度発行予定)も行なった。一方、2回目となる海外現地調査(合衆国およびカナダ)では、1年目の訪問先を再訪し調査と史料収集を継続すると共に、研究の進捗状況によりさらに訪問の必要が生じた両国の各地を訪れた。そこでは多くの研究者、先住民等と接触し、重要な知見や助言を得ると共に、貴重な史料を収集することにも成功した。以上によって今年度の研究は、2017年度における研究活動に反映し、さらに年度末に3年間の研究の一定の総括を行なう上で、十分な成果を得ることができたと考える。昨年度に引き続き、アメリカ合衆国およびカナダで、先住民、先住民ネーションの成員やネーション政府職員に加え、多くの高名な研究者の知己を得た。具体的な研究調査の目的地としては、カナダでは昨年度も訪れたアルバータ州に加え、同様に研究上重要な地域である米加国境地域(ボーダーランズ)諸州ーブリティッシュ・コロンビア、サスカチュワン、マニトバを訪れた。合衆国では、研究の対象にしている諸先住民集団の一部が、19世紀前半に合衆国政府によって強制的に現在のオクラホマ州に移住させられる以前に居住していた、東部の諸州ーミシシッピ、アラバマ州ーにおける研究調査を行った。これらの研究調査によって、昨年度以上の研究上貴重な知見や助言、史料の提供、さらには将来的にも研究への協力が得られる、広範な研究ネットワークを構築することができた。以上に加え、特に日本では入手しがたい先住民史、地方史関連のものも含めた大変貴重な史料を収集することができ、それらの精読と分析も着実に進んでいる。以上に立脚した研究報告や文書による研究成果の公表についても常に準備を整えており、上記「研究実績の概要」および後記「研究発表」に示されている様にそれぞれの段階における成果公表と修正を適宜挟みつつ、本研究は着実に進捗している。本研究の目的は、アメリカ合衆国に代表される連邦体制を敷く近(現)代国家内に、「認定」され統合/包摂された「近代的」主権体(ネーション、部族)としての先住民集団の形成過程と、連邦体制内でのその位置づけを検証することにある。また、これと対照的に「先住民」としてのアイデンティティを有しながらもいまだ「認定」を得られていないエスニック・マイノリティ集団の連邦国家内における実体の、前者との歴史的比較研究を行なうことにもある。本研究では上記目的のため、合衆国内の諸先住民集団の事例と、それに加えて合衆国とカナダのボーダーランズ(境界)を縦断する複数の先住民(「混血」)集団の事例にも焦点を当て、分析を行ってきた。また、本研究では上記各先住民集団を構成する成員の実態を検討する上で、その重要な一翼を担ったいわゆる「ホワイト・インディアン」(先住民化した白人)とその「混血」子孫にも着目しているが、本年度は19世紀の北米に移民し先住民化したアイルランド人と先住民集団との関わりにも研究の歩を進めた。7月8月にカナダと合衆国、12月にはアイルランドに渡航し、複数の研究者と面談し、貴重な資料を収集した。その過程で多くの研究者、特にアメリカ/
HMGドメインタンパク質SOXによるδ-クリスタリンエンハンサーの制御機構

ニワトリδ-クリスタリン遺伝子のエンハンサーは、水晶体特異的に活性化されるが、この活性化にはHMGタンパク質SOXの作用が必要である。Sox遺伝子群は、性決定に関わる遺伝子SryのHMGボックスと高い相同性を持つ遺伝子として二十数種同定されているが、SRYを含めSOXの転写調節因子としての作用機構に関する情報は少ない。したがって本研究は、δ-クリスタリンエンハンサーに対するSOXタンパク質の働きを調べることにより、SOXの転写調節における機能を解明することを目的として行われた。水晶体で発現されているSox遺伝子としてSox1,-2,-3を同定した。SOX1,-2,-3は、アミノ酸配列が全長にわたって類似しており、いずれもδ-クリスタリンエンハンサーを活性化した。しかし、δ-クリスタリンエンハンサーに作用する際には、その結合部位の3′側に結合する因子(δEF3)の作用を必要とし、単独では転写活性化できなかった。SOX2について、様々な部位に欠失を導入した変異タンパク質を作製し、その転写活性化能を調べた。δ-クリスタリンエンハンサーの活性化には、HMGドメインよりC末側の領域が必須であるが、N末側は必要ではないことがわかった。SOXタンパク質の機能特異性を調べるため、Soxファミリーに属する他の遺伝子として、Sox9,-11のcDNAをクローン化した。SOX9,-11は、水晶体での発現がみられない。SOX9,-11のδ-クリスタリンエンハンサーに対する作用を調べたところ、エンハンサーの活性化はみられなかった。SOX1とSOX9のキメラタンパク質の解析から、この機能特異性はHMGドメインではなく、それ以外の領域により規定されていることがわかった。
魚類における前駆体型コラーゲン分解酵素の活性化機構に関する研究

前年度ヒラメからクローニングした三種のマトリックスメタロプロテアーゼ(jfMMP2、jfMMP9、jfMMP13)のCDNAをほ乳類培養細胞株であるCOS7に導入し、大量生産させヒラメ筋肉から調製したTypeIおよびTypeVコラーゲンに対するコラーゲナーゼ活性を検討した。その結果、いずれのMMPも顕著なコラーゲン分解活性を示さなかった。魚肉の死後なんか現象には、コラーゲンのテロペプチドの分解が関与しているとの報告があるため、上記MMPの同活性を検討したところ、jfMMP9にTypeIのテロペプチドを分解する活性が示唆された。上述の方法により大量生産したヒラメMMPをヒラメ筋肉に抽入することにより、肉の軟化現象促進効果を検討しようとしたが、この方法で産生されるMMP量では、本実験を遂行するには不十分であることが判明し、現在、より大量に生産させる方法を検討中である。MMPの自己活性化を検討した結果、jfMMP13においては、4°Cで放置することにより、自己活性化がおこることが示唆された。jfMMP2およびjfMMP9については、同方法による活性化は、観察されなかった。このことから、各種ヒラメMMPの活性化機構は異なることが、予想され、jfMMP2およびjfMMP9には、なんらかの他の因子が必要であると考えられた。そこで、この因子を検索するために、両MMPのcDNA配列から、活性化のために切断される部位を予想し、その配列を用いた合成基質の作成を試みた。ヒラメ筋肉から抽出した、RNAをテンプレートとしてRT-PCR法により、筋肉組織で発現している3種のMMP遺伝子の部分断片をクローニングした。その後、cDNAライブラリーを用い、それらの全塩基配列を決定したところ、他生物で既知のMMP2、MMP9およびMMP13と高い相同性を示したため、これらをj f MMP2,j f MMP9,j f MMP13とした。これらMMPのcDNAをほ乳類培養細胞株であるCOS7に導入し、大量生産させ基質特異性を検討したところj f MMP2,j f MMP9,は強いゼラチン分解活性を示したが、j f MMP13では、弱いゼラチン分解活性を示した。また、いずれのMMPもカゼインを分解しなかった。各MMPの発現部位をノザンブロッティングにより解析した結果、j f MMP2は、脳、骨格筋、エラ、心臓、胆のう、腸、腎臓、脾臓、精巣、卵巣で発現が見られ、特にエラ、心臓、腎臓、精巣で強い発現が観察された。一方、j f MMP9とj f MMP13は、いずれもエラ、心臓、腎臓、脾臓で特異的な発現が見られた。以上の結果から、以下のことが明らかとなった。筋肉組織では、3種のMMPが発現している。具体的には、全組織で広く発現されているj f MMP2および血液を多く含む組織または造血組織に強く発現するj f MMP9およびj f MMP13である。魚肉の軟化現象において、いわゆる“血抜き"によりその速度が遅らされたり、その程度を軽減されることが知られている。このことから、ヒラメ筋肉の軟化現象にはj f MMP9およびj f MMP13の関与の可能性が示唆された。
非破壊水分状態計測とメタボローム解析の融合による水稲多収の細胞生理要因の解明

本研究では,日本型とインド型の多収品種の収量構成要素,乾物生産,光合成を比較解析するとともに,新たに考案した動的なメタボローム解析手法(炭素安定同位体解析とオービトラップ質量分析法とを組み合わせたブドウ糖のアイソトピック比の解析)により,茎の澱粉動態の品種間差を解析した.その結果,インド型品種の北陸193号が出穂後に茎から穂へ炭水化物が速やかに転流するのに対して,日本型品種モミロマンでは,出穂後も茎内の澱粉集積が継続しており,出穂後も茎がシンクとして機能していることが強く示唆された.以上のことから日本型多収品種では,茎での炭水化物の子実への分配遅れが収量制限要因になっている可能性が考えられた.本研究では,日本型とインド型の多収品種の収量構成要素,乾物生産,光合成を比較解析するとともに,新たに考案した動的なメタボローム解析手法(炭素安定同位体解析とオービトラップ質量分析法とを組み合わせたブドウ糖のアイソトピック比の解析)により,茎の澱粉動態の品種間差を解析した.その結果,インド型品種の北陸193号が出穂後に茎から穂へ炭水化物が速やかに転流するのに対して,日本型品種モミロマンでは,出穂後も茎内の澱粉集積が継続しており,出穂後も茎がシンクとして機能していることが強く示唆された.以上のことから日本型多収品種では,茎での炭水化物の子実への分配遅れが収量制限要因になっている可能性が考えられた.成長中の植物細胞を対象にプレッシャープローブを用いて非破壊で代謝産物を測定する手法を改良し,プレッシャープローブで採取した細胞溶液をイオン化してオービトラップ質量分析計で分析する際に,溶媒にイオン溶液を用いることで高解像度に検出できることが新たに見出された.また,圃場で生育したモミロマン(日印中間型水稲品種)と北陸193号(インド型水稲品種)の比較試験から,モミロマンの稈・葉鞘では出穂後も長期間に渡って茎がシンクとして機能することで子実への炭水化物の分配が遅れ,登熟不良が引き起こされることが推察された.さらに,穂培養試験の結果から,モミロマンの弱勢穎果であっても糖が供与されれば,北陸193号に匹敵するレベルで成長することが示唆され,この点でも上記の推察が支持された.登熟前半の特に弱勢頴果の成長中の胚乳細胞においてプレッシャープローブによる膨圧を計測し、同時にプレッシャープローブで採取した玄米中の細胞溶液をイオン化してオービトラップ質量分析計で解析することができる目途を得た。その際に、本年度購入したハイスピードマイクロスコープで、メニスカス(プローブ内のシリコンオイルと細胞溶液の境界)を捕捉することでき、質量分析における定量が可能であった。これにより、玄米中の局所的な細胞内代謝を稲体から切り離すことなくリアルタイムに代謝産物をメタボローム解析することができ、シンク能力の環境ストレス反応をこれまでにない手法で評価できると考えられる。また、モミロマン(日印中間型水稲品種)と北陸193号(インド型水稲品種)において、穂揃期から登熟初期における茎内NSCのピークに1週間程度のずれがあることが、ポット栽培条件(分げつ除去して主稈のみ育成した場合と、除去しない場合)と圃場条件のいずれでも確認することができた。さらに、茎内NSC動態の詳細な解析により、モミロマンの登熟不良の生理的要因を考察した。また、穂培養実験により、北陸193号とモミロマンのシンク能力をソース能力と切り離した状態で評価することができた。次に、圃場で栽培したモグモグあおば(日印中間型水稲品種)、モミロマン、北陸193号を用いて、快晴日・曇天日の日中の気孔コンダクタンスとともに,稲体の水分状態をステージ別に測定した結果、特に北陸193号とモミロマンの間に品種間差があることが示された。日本型多収品種のモミロマンとインド型多収品種の北陸193号を供試し圃場試験を行い、出穂日を揃えた実験系において、節間伸長、炭水化物の分配および水分生理に注目した形態的・生理的な解析を行った。モミロマンでは、弱勢穎果の玄米成長阻害に起因した登熟歩合の低下が認められ、過去の試験結果に符合する結果を得た。また、茎の非構造性炭水化物含量の推移について、既往の成果に類似する傾向を確認した。さらに、茎の中で最も非構造性炭水化物含量が高い第3節間に注目し、節間長、非構造性炭水化物含量および水分状態を計測した。節間の伸長は2品種間でシンクロしていたにもかかわらず、浸透圧に品種間差が認められた。すなわち、節間伸長に伴って北陸193号では浸透ポテンシャルが急激に低下したが、モミロマンでは低下程度は小さかった。モミロマンの茎では出穂前2週間の間に約0.5MPaの浸透圧の上昇が観測されたにもかかわらず、このとき茎への非構造性炭水化物の集積に遅延が認められた。これらのことから、モミロマンでは出穂後の比較的長期間にわたって茎がシンクとして働く可能性に加え、北陸193号と比較して出穂前の澱粉集積が緩慢にしか進行していない可能性が示唆された。なお、本研究では、成長中の玄米や節間における1細胞を対象にした代謝産物解析手法に応用するため、新たに1細胞を対象とするセルプレッシャープローブエレクトロイオン化法を確立し、モデル細胞としてトマト表皮に局在する複数のトライコームで実証を行った。

また、多収性に深く関わる玄米の登熟中における糖代謝・糖輸送関連酵素遺伝子の発現変化を経時的に解析し、環境ストレスによる登熟不良が澱粉の合成抑制と分解促進のどちらが優位に起きているかを安定同位体を用いて明らかにする方法を確立した。26年度が最終年度であるため、記入しない。作物学26年度が最終年度であるため、記入しない。プレッシャープローブで採取した細胞溶液のメタボローム解析手法をモデル植物で確立したほか,日本型多収水稲での減収要因に関して,茎に蓄積するNSCの動態が密接に関わっていることが,ポット・圃場試験において安定同位体を使用した動的なメタボローム解析結果から実証されており,計画に対しておおむね順調に進展している。プレッシャープローブで採取した細胞溶液のメタボローム解析の足がかりを得たほか、茎内NSC動態の点でも新規知見を得つつある。また、稲体の水分状態計測でも品種間差を捉えることができており、計画に対しておおむね順調に進展している。過去2か年の日本型(日印中間型)多収水稲「モミロマン」とインド型多収品種「北陸193号」との比較試験から,日本型多収品種の減収要因は,主として弱勢穎果における玄米成長阻害により登熟歩合が低下したことによると考えられた.この要因としては,稈・葉鞘への非構造性炭水化物の蓄積・分配のタイミングの違いが起因していることが安定同位体を用いたメタボローム解析から強く示唆されている.このため,平成26年度は茎内のNSCの動態に注目し,茎の水分状態と炭水化物代謝の経時的な変化を解析し,品種間差異を明らかにすることで機構解明につなげたい.モミロマンと北陸193号との間で見出された茎内NSC動態の違いについて、普遍性を明確にするとともに、その生理的要因について、メタボローム解析などから明らかにしていく。シンク能力については穂培養実験の結果から、ソース側の同化能力については成熟期の前科物重の比較から、いずれもモミロマンの登熟不良の主因になっている可能性は低いと推察される。このため、25年度以降は茎内NSCの動態に焦点を合わせて解析を進めることにしたい。
グループ2型シャペロニン機能発現の分子機構

超好熱性古細菌Thermococcus strain KS-1由来グループ2型シャペロニンは、ATPにより頂点ドメインに位置するhelicalprotrusionを中心とした構造変化が引き起こされ、open構造からclosed構造へと変化することで、補足した変性タンパク質をシャペロニン内部空洞に閉じ込め、foldingを促進する。このATP依存的な構造変化はサブユニット間の協同した作用により引き起こされるが、その詳細は解明されていない。我々は、シャペロニンリング内の特定の位置に、「ATP加水分解部位に変異を導入した変異体サブユニット」と「helical protrusion欠損変異体サブユニット」をそれぞれ様々に導入したシャペロニンを作成し、これらのシャペロニンのfolding活性やATP依存的な構造変化を生化学的実験およびX線小角散乱実験などを用いて解析し、サブユニット間の協同性を解析した。本解析の結果、2型シャペロニンのATP依存的なopen構造からclosed構造への変化では、最初にATP結合・加水分解により各サブユニットのhelical protrusionを中心とした局所的な構造変化が起こり、その後、隣接したhelicalprotrusion間の相互作用が起こることでclosed構造を形成するようになることを明らかにした。また、常温での機能解析を可能にするため、低温適応変異体を構築した。この変異体の変異アミノ酸は構造変化の情報伝達に重要な役割を持つことが示唆されている。超好熱性古細菌Thermococcus strain KS-1由来Group II型シャペロニンは、ATP結合によりサブユニットの頂点ドメインに位置するhelicalprotrusionを中心とした構造変化が引き起こされ、シャペロニンがopen構造からclosed構造へと変化することで、補足した変性タンパク質をシャペロニン内部空洞に閉じ込め、フォールディングを促進する。このATP依存的な構造変化はシャペロニンサブユニット間の協調した作用により引き起こされるが、その詳細は解明されていない。我々は、シャペロニンリング内の特定の位置に変異サブユニット(G65C, ΔATPase、Δhelical)を導入した様々なシャペロニンを作成し、フォールディング活性、構造形成の詳細な解析を行った。その結果、ATP加水分解におけるサブユニット間の協同性は低いことが分かった。一方、helical Protrusionはフォールディングにおいて非常に重要な役割を担っており、隣接するhelicalProtrusion間の相互作用が基質タンパク質フォールディングに必要な構造変化に重要であることを明らかにした。様々な手法での分子機構解明を可能にするために、T. KS-1由来シャペロニンの低温適応化を試みた。44種の様々な至適生育温度の生物種のII型シャペロニンのアミノ酸配列のアライメントを行い、低温適応化に関与していると予想される4つの残基(H76N、E187D、K323R、A523K)を推定した。T. KS-1由来シャペロニンαサブユニット遺伝子に部位特異的に推定された変異を導入し、4つの変異体CPNαH76N、CPNαEl87D、CPNαK323R、CPNαA523Kを得た。これらの変異体のGFPリフォールディング及びATPase活性測定を野生型と比較した。その結果、CPNαEl87D、CPNαK323R、CPNαA523Kは比較的低温でのGFPリフォールディング活性測定におけるアレスト活性に改善が見られた。超好熱性古細菌Thermococcus strain KS-1由来Group II型シャペロニンは、ATPにより頂点ドメインに位置するhelicalprotrusionを中心とした構造変化が引き起こされ、open構造からclosed構造へと変化することで、補足した変性タンパク質をシャペロニン内部空洞に閉じ込め、foldingを促進する。

本解析の結果、II型シャペロニンのATP依存的なopen構造からclosed造への変化では、最初にATP結合・加水分解により各サブユニットのhelical protrusionを中心とした局所的な構造変化が起こり、その後、隣接したhelicalprotrusion間のcommunicationが起こることでclosed構造を形成するようになることを明らかになった。さらに、Stopped flowを用いて、II型シャペロニンの「ATP依存的な構造変化」の速度論的に解析を行った。まず、Helical Protrusionの先端にトリプトファンを導入した変異体L265Wを用いて、ATPの結合に伴うシャペロニンの構造変化速度を解析した。ATPが結合するとリングの蓋が閉じ、トリプトファンが疎水的環境になるため蛍光強度が増加する。様々なATP濃度でStopped flow実験を行い、蛍光強度の変化を測定した。その結果、シャペロニン各サブユニットにATPが結合し構造変化するまでの反応過程は上記のモデルで説明でき、その速度定数を明らかにすることができ
軽度精神遅滞児の教育計画策定に関する研究

1.実態調査ここで言う実態とは、軽度精神遅滞児の措置の実態だけでなく、教育内容及び指導形態も含む。2.教育臨床的生理心理研究我々は軽度精神遅滞児の生理心理に関しては一定程度の知見を蓄積してきている。それに基づきつつ、教育指導目的標及び指導上の留意点についての診断項目を作成する必要がある。3.指導方法及び授業に関する研究子どもを伸ばす授業はいがなる条件をそなえたものかを明らかにする必要がある。その検討の中では個別指導形態のあり方も問われる必要がある。
前頭眼野滑動性眼球運動領野の入出力経路の同定

次に前庭神経核を生理学的に同定して,神経標識物質を注入し,視床への投射部位を解析した。前庭神経核から視床への投射に関しては,これまでいくつかの報告があるが,非常に弱い投射しか証明されておらず,しかも一定した結果が得られていなかった。本研究ではニホンザルにおいて,かなり強力な前庭神経核-視床投射を認めることができた。投射は両側性であったが全体としては同側が優位であった。投射部位は,VLo, VPLoに多く,CL, MDにも認められた。このCL, MDへの投射は,やや対側優位であった。先に明らかとなった,FEF近傍のsmooth pursusit関連領域に投射する視床皮質細胞の分布と比較すると,この領域への前庭入力を中継する核は,MD, CLであると考えられた。これはFEF近傍において,前庭誘発電位がやや対側優位に記録されることと一致していると考えられた。今回明らかになった前庭神経核からVLo, VPLoへの強力な投射は,おそらく頭頂葉の前庭皮質への入力を中継するものと考えられた。急速眼球運動の発現には,前頭眼野(frontal eye field, FEF)が深く関与していることが,古くから知られてきた。しかしながら,最近,Fukushimaら(1998)は,FEFには,サッケードに関連する細胞だけでなくsmooth pursuitに関連する細胞があり,さらにこの領域の単一細胞からは,網膜像の速度と視線速度の両方の信号が記録されることを示した。このことは,この領域に頭部の運動の速度信号すなわち前庭入力が供給されていることを示唆している。一方,前庭入力が投射する大脳の部位に関しては,複数の部位が報告されている。しかしながら,前頭眼野近傍への前庭入力様式の詳細についてはこれまで知られていなかった。そこで我々は,クロラロース麻酔下のサルの前庭神経を電気刺激し,FEF近傍で皮質表面の電場電位および層別電場電位の解析を行った。その結果,FEFの近傍に前庭性誘発電位が認められることが明らかとなった。そしてこの前庭入力が投射している領域には,smooth pursuitに際して活動する細胞が存在することを明らかにした。これまでに大脳への前庭入力の投射は,気生理学的に明らかにされたが,前庭入力を中継する視床核に関して,解剖学的には,明白な結論が出されていない。そこで,この領域に神経標識物質を注入し,逆行性に標識される細胞の分布を解析した。視床内では,CL核(nucl, centralis lateralis),MD核(nucl. medialis dorsalis),VA核(nucl. ventralis antrerior),VL核(nucl. ventralis lateralis)に逆行性に標識された細胞が分布していた。大脳皮質領域では広範に逆行性細胞が分布しており,従来「前庭皮質」とされてきた複数の領域から投射を受けていることが明らかとなった。
近代日本における「少年小説」と、青少年文化及び国語教育との接続についての研究

本研究「近代日本における「少年小説」と、青少年文化及び国語教育との接続についての研究」において、2018年度は以下の2点を進めてきた。第一に、「少年小説」の各公共図書館等における所蔵状況、保存状況の調査である。静岡大学が所蔵する明治期貸本屋資料の他、国立国会図書館、国際子ども図書館、東京都立多摩図書館といった国内での調査に加え、国立台湾図書館、韓国国立中央図書館で日本統治下にあった時期の資料、メリーランド大学のゴードン・W・プランゲ文庫に所蔵されている、GHQ統制下における資料について調査を行った。特に、国立台湾図書館のみが所蔵する台湾総督府所蔵の児童資料に関する目録の入手や、ゴードン・W・プランゲ文庫が所蔵する資料のうち、国立国会図書館のNDLーOPACでは探すことができない資料の書誌調査において大きな成果があった。第二に、本研究で対象となるテクストを公に周知し、本研究を社会に還元することである。この点については、本研究の開始前から進めていた『少年少女奇想ミステリ王国西條八十集』(戎光祥出版、2018年)の刊行を行い、現在、2019年度に同シリーズの第2冊として『野村胡堂集』の準備を進めている。この他、研究論文「少女たちの冒険と探偵西條八十「魔境の二少女」」(『JunCture超域的日本文化研究』第10集、2019年4年)を執筆・公刊し、日本近代文学会秋季大会での口頭発表「文豪・森鴎外、電話に出ない!「文豪」言説における作家の消費と「文学の俗性」」(2018年10月27日)、広島大学で実施した講演「冒険し、戦うヒロインの生成と展開」(2019年3月29日)においても本研究の成果が含まれている。以上のように2018年度においては、「少年小説」に関する資料の調査・収集を進めるとともに、その成果を周知し、公に還元することについても、順調に研究が進捗している。本研究の計画段階においては、国内において「少年小説」に関する資料の保存が進んでいないため、残存していない資料が数多く見られることを問題視していた。そこで、本研究では調査・収集の対象をアジア圏やアメリカをはじめとした海外の図書館等にまで広げたことで、日本国内では残っていない資料についても、調査・研究を行うことが可能となることが明らかとなった。したがってこの点については、2019年度以降も引き続き調査を進めていきたい。また、特に静岡大学が所蔵する明治期の貸本屋資料については、この時期の少年文化だけでなく、貸本として流通していた資料とそれにまつわるより広範な書物文化に接続させ、研究を進めることができる見通しを立てることができた。また、研究対象としている資料を公にし、論文の公刊や研究発表以外にも、さまざまな形で社会に還元していくという研究目標については、2019年度にも1点を公刊することが決まっている。この他にも、研究計画にさらに新たに加える形で、資料を公にする方向で出版社と調整を進めることができている。この他、3年目に予定していた国語教育と「少年小説」との接続について、2年前倒しする形で日本近代文学会の内容に含めて、口頭発表を行うことができた。この成果については2019年度に論文化する。同時に、講談と少年小説との関わり、また特に「少年講談」と呼ばれたジャンルが明治期から大正期にかけての国語教育、道徳教育と関連していることについて、2018年度の調査で仮説段階まで進めることができている。したがってこの領域については2019年度にさらに調査を進め、より明確な事実関係を確認していくことで、実態を明らかにしていきたい。以上のように、本研究は研究計画を前倒しする形で、順調に進めることができている。したがって2019年度以降においても、2018年度と同様に本研究を実施していきたい。2018年度における研究の進捗、および成果を受け、本研究は調査・収集の調査対象となる図書館等をより広範に設定するとともに、国際学会での発表を含め、研究成果をより広く公にしていくことをめざす。まず、資料の調査・収集に関しては、2018年度までの研究で、国内では散逸したとされている資料でも、図書館等においてまだ目録化されていない資料や海外の図書館で、まだ多くの所蔵を発掘できることが明らかとなった。そこで2019年度は、これまでの調査先に加えて、2019年度はケンブリッジ大学図書館の日本語コレクションのうち、特にまだデジタル公開が行われていない明治期の書籍について調査を実施する。また、東京都港区の三康図書館において調査を行い、明治期から昭和期にかけて博文館から刊行されていた資料について、まだ未整理の状態であるものも含めた調査を行う。これらの研究を通じて、「少年小説」に関する資料の所蔵状況、保存状況について、現状をより的確に把握することを目指す。また、2019年度においては、研究の成果をより多く公にし、周知していくことで、社会に還元していくことを推進する。7月にオーストラリアのメルボルンで開催されるJSAA(Japanese Studies Association of Australia、豪州日本研究学会)で、久米依子氏(日本大学文理学部教授)、山中智省氏(目白大学人間学部講師)の協力を得て、シンポジウム形式のパネル発表を行う。この他、2018年度に実施した口頭発表の論文化を行うとともに、2018年度に明らかになった「少年講談」と「少年小説」や国語教育、道徳教育との接続の問題についても、研究論文として公刊していきたい。

この他、2018年度で終了予定の静岡大学所蔵の貸本屋資料について、論文集、あるいは翻刻の形で公にできるよう、2019年度内に方向性を決定する予定である。本研究「近代日本における「少年小説」と、青少年文化及び国語教育との接続についての研究」において、2018年度は以下の2点を進めてきた。第一に、「少年小説」の各公共図書館等における所蔵状況、保存状況の調査である。静岡大学が所蔵する明治期貸本屋資料の他、国立国会図書館、国際子ども図書館、東京都立多摩図書館といった国内での調査に加え、国立台湾図書館、韓国国立中央図書館で日本統治下にあった時期の資料、メリーランド大学のゴードン・W・プランゲ文庫に所蔵されている、GHQ統制下における資料について調査を行った。特に、国立台湾図書館のみが所蔵する台湾総督府所蔵の児童資料に関する目録の入手や、ゴードン・W・プランゲ文庫が所蔵する資料のうち、国立国会図書館のNDLーOPACでは探すことができない資料の書誌調査において大きな成果があった。第二に、本研究で対象となるテクストを公に周知し、本研究を社会に還元することである。この点については、本研究の開始前から進めていた『少年少女奇想ミステリ王国西條八十集』(戎光祥出版、2018年)の刊行を行い、現在、2019年度に同シリーズの第2冊として『野村胡堂集』の準備を進めている。この他、研究論文「少女たちの冒険と探偵西條八十「魔境の二少女」」(『JunCture超域的日本文化研究』第10集、2019年4年)を執筆・公刊し、日本近代文学会秋季大会での口頭発表「文豪・森鴎外、電話に出ない!「文豪」言説における作家の消費と「文学の俗性」」(2018年10月27日)、広島大学で実施した講演「冒険し、戦うヒロインの生成と展開」(2019年3月29日)においても本研究の成果が含まれている。以上のように2018年度においては、「少年小説」に関する資料の調査・収集を進めるとともに、その成果を周知し、公に還元することについても、順調に研究が進捗している。本研究の計画段階においては、国内において「少年小説」に関する資料の保存が進んでいないため、残存していない資料が数多く見られることを問題視していた。そこで、本研究では調査・収集の対象をアジア圏やアメリカをはじめとした海外の図書館等にまで広げたことで、日本国内では残っていない資料についても、調査・研究を行うことが可能となることが明らかとなった。したがってこの点については、2019年度以降も引き続き調査を進めていきたい。また、特に静岡大学が所蔵する明治期の貸本屋資料については、この時期の少年文化だけでなく、貸本として流通していた資料とそれにまつわるより広範な書物文化に接続させ、研究を進めることができる見通しを立てることができた。また、研究対象としている資料を公にし、論文の公刊や研究発表以外にも、さまざまな形で社会に還元していくという研究目標については、2019年度にも1点を公刊することが決まっている。この他にも、研究計画にさらに新たに加える形で、資料を公にする方向で出版社と調整を進めることができている。この他、3年目に予定していた国語教育と「少年小説」との接続について、2年前倒しする形で日本近代文学会の内容に含めて、口頭発表を行うことができた。
北部北太平洋におけるサケ科魚類の回遊の生物学的・生化学的特性に関する研究

都木康彰研究補佐員は平成2年6月に北大練習船おしょろ丸に乗船し、増田紀義船長とともに、北部北太平洋に向けて出航した。羽田野六男教授は同年6月、空路でアラスカ州ダッチハ-バ-に到着し、両人と合流した後、アラスカ湾において、産卵のためアラスカへ回遊している魚群を追って試料を採集した。アラスカ湾での採集の後、アラスカ州セワ-ドに寄港した。同年7月、山内晧平助教授はアラスカ州アンカレッジに立ち寄り、アラスカ大学MATHISEN教授と会ったのち、セワ-ドで羽田野、都木の両人と合流した。また、そこで、4人はアラスカ大学SVEN O.E.EBBESSON教授とも会い、研究経過と今後の方針について話しあった。その後、羽田野、山内、都木、MATHISENの4人は、空路コルドバへ飛び、漁船をチャ-タ-して、COPPER RIVERの河口域において試料の採集を行った。次いで、COPPER RIVERを産卵遡上中のサケを追って、河川中流と産卵場において採集をおこなった。採集した試料の分析結果及び途中経過は以下の通りである。1)産卵回遊に伴う血中ホルモン量の変化性ステロイド:産卵回遊開始時、血中性ステロイドであるエストラダイオ-ルとてテストステロンが僅かに増加した。それらの値は産卵回遊の進行に伴って増加した。その増加は河川中流域の個体のそれまで続き、産卵場のそれは急減した。他方、17、20ーダイハイドロキシー4ープレグネンー3ーオン(DHP)かそれに代って急増した。このことはエストラダイオ-ル卵黄形成に、またDHPが卵成熟に関与していることを強く示唆している。ビテロゲニン:卵黄物質であるビテロゲニンはエストラダイオ-ルの上昇とともに増加を示し、DHPの増加時には低値であった。甲状腺ホルモンと生殖腺への取り込み:血中のサイロキシン(T4)とトリヨ-ドサイロニン(T3)濃度は、雌雄とも生殖腺指数(GSI)に関係なく、0ー4ng/ml程度であった。卵巣中のT4濃度羽、GSIが2%程度まではGSIの増加とともに増加したが、それ以上GSI大きくなると10ng/mlで一定となった。T3濃度はGSIが2%程度の時に最高値(20ng/ml)を示し、以後減少して10ng/mlで一定となった。GSIが2%より大きな卵巣では、T4、T3濃度ともにGSIに関係なく一定であると考えられる。一方、精巣中のT4濃度はGSIに関わらず、1ng/g以下の値であった。T3濃度はGSIが1%程度までは15ng/gと高かったが、それ以上発達すると減少し5ng/g程度となった。雌雄ともGSIが1ー2%の成熟の初期の段階で、生殖腺中の濃度が高かったことから、甲状腺ホルモンが卵巣或は精巣の成熟に関与している可能性が強く示唆される2)骨代謝活性の変化アラスカ湾で採集された個体では、骨形成及び骨吸収とに活発に行われており、休止面は全骨表面の10%ほどに過ぎず、骨の盛んな成長がうかがわれた。河口域で採集された個体では骨形成、骨吸収とも活性が減少しており、産卵場で採集された個体ではいずれのの活性も殆ど停止し、休止面が骨表面の大半を占めていた。骨代謝に雌雄差は認められなっかた。以上のことから、海洋生活期のベニザケの骨代謝活性は非常に高く骨成長も盛んであるが、産卵回遊にともないその活性は減少し、産卵時には骨形成、骨吸収とも殆ど停止することが明かとなった。3)脂質合成能と分解能脂質合成能は、肝臓尼おいてトリグリセリドの合成能が産卵遡上にともなって著しく減少するのに対し、筋肉においてはその合成能は雌雄ともむしろ増大していた。これは絶食状態にある産卵遡上期には外部からの脂質の供給はなく、一方的に脂質が分解される特殊な脂質代謝の条件下にあることを考えあわせると、筋肉中の極端な脂質欠乏に対する恒常性の発現のためと考えられる。リバ-ゼ活性を指標とした脂質分解能は、肝臓においては雌雄とも産卵期に増加を示めし、筋肉においては雄は産卵期に増加を示すものの、雌では産卵期にかけてむしろその比活性は低下した。産卵期の筋肉では脂質合成能が上昇、脂質分解能は雄では増大、雌では低下しているが、筋肉脂質量は大幅に低下していることから、筋肉脂質量の変動はやはり脂質分解能の変化が主因であると考えられる。すなわち、産卵期における脂質の総量に及ぼす影響は、合成能より分解能の方が大きいと考えられる。一方、肝臓においては脂質合成能の低下と脂質分解能の増大があいまって脂質量が低下することが示唆された。平成2年11月、アラスカ大学のSVEN O.E.EBBESSON教授が来日し、プロジェクトメンバ-と会い、情報交換を行った。また、今後の共同研究の継続の可能性について論議を行い、共同研究の継続を確認した。

同年7月、山内晧平助教授はアラスカ州アンカレッジに立ち寄り、アラスカ大学MATHISEN教授と会ったのち、セワ-ドで羽田野、都木の両人と合流した。また、そこで、4人はアラスカ大学SVEN O.E.EBBESSON教授とも会い、研究経過と今後の方針について話しあった。その後、羽田野、山内、都木、MATHISENの4人は、空路コルドバへ飛び、漁船をチャ-タ-して、COPPER RIVERの河口域において試料の採集を行った。次いで、COPPER RIVERを産卵遡上中のサケを追って、河川中流と産卵場において採集をおこなった。採集した試料の分析結果及び途中経過は以下の通りである。1)産卵回遊に伴う血中ホルモン量の変化性ステロイド:産卵回遊開始時、血中性ステロイドであるエストラダイオ-ルとてテストステロンが僅かに増加した。それらの値は産卵回遊の進行に伴って増加した。その増加は河川中流域の個体のそれまで続き、産卵場のそれは急減した。他方、17、20ーダイハイドロキシー4ープレグネンー3ーオン(DHP)かそれに代って急増した。このことはエストラダイオ-ル卵黄形成に、またDHPが卵成熟に関与していることを強く示唆している。ビテロゲニン:卵黄物質であるビテロゲニンはエストラダイオ-ルの上昇とともに増加を示し、DHPの増加時には低値であった。甲状腺ホルモンと生殖腺への取り込み:血中のサイロキシン(T4)とトリヨ-ドサイロニン(T3)濃度は、雌雄とも生殖腺指数(GSI)に関係なく、0ー4ng/ml程度であった。卵巣中のT4濃度羽、GSIが2%程度まではGSIの増加とともに増加したが、それ以上GSI大きくなると10ng/mlで一定となった。T3濃度はGSIが2%程度の時に最高値(20ng/ml)を示し、以後減少して10ng/mlで一定となった。GSIが2%より大きな卵巣では、T4、T3濃度ともにGSIに関係なく一定であると考えられる。一方、精巣中のT4濃度はGSIに関わらず、1ng/g以下の値であった。T3濃度はGSIが1%程度までは15ng/gと高かったが、それ以上発達すると減少し5ng/g程度となった。雌雄ともGSIが1ー2%の成熟の初期の段階で、生殖腺中の濃度が高かったことから、甲状腺ホルモンが卵巣或は精巣の成熟に関与している可能性が強く示唆される2)骨代謝活性の変化アラスカ湾で採集された個体では、骨形成及び骨吸収とに活発に行われており、休止面は全骨表面の10%ほどに過ぎず、骨の盛んな成長がうかがわれた。河口域で採集された個体では骨形成、骨吸収とも活性が減少しており、産卵場で採集された個体ではいずれのの活性も殆ど停止し、休止面が骨表面の大半を占めていた。骨代謝に雌雄差は認められなっかた。以上のことから、海洋生活期のベニザケの骨代謝活性は非常に高く骨成長も盛んであるが、産卵回遊にともないその活性は減少し、産卵時には骨形成、骨吸収とも殆ど停止することが明かとなった。3)脂質合成能と分解能脂質合成能は、肝臓尼おいてトリグリセリドの合成能が産卵遡上にともなって著しく減少するのに対し、筋肉においてはその合成能は雌雄ともむしろ増大していた。これは絶食状態にある産卵遡上期には外部からの脂質の供給はなく、一方的に脂質が分解される特殊な脂質代謝の条件下にあることを考えあわせると、筋肉中の極端な脂質欠乏に対する恒常性の発現のためと考えられる。リバ-ゼ活性を指標とした脂質分解能は、肝臓においては雌雄とも産卵期に増加を示めし、筋肉においては雄は産卵期に増加を示すものの、雌では産卵期にかけてむしろその比活性は低下した。
モデル動物を用いた全前脳症、神経管閉鎖不全症、精神疾患の分子遺伝学的解析

本研究の主題は全前脳症ならびに神経管閉鎖不全症の発症機構の理解、およびそれに関連した精神疾患の病態の理解である。申請者らはこれまでに神経発生を制御するZincフィンガー型転写因子Zicを発見し、この因子が神経外胚葉、神経堤の形成ならびに神経組織のパターン形成に関わることを見出してきた。最近、Zicファミリーに属する因子のいくつかが全前脳症、神経管閉鎖不全症に関与し、ヒトZIC2は全前脳症の原因遺伝子であることが明らかになった。今年度は申請者らが作製したZicファミリーの遺伝子変異モデル動物系を用いて、Zic1,Zic2,Zic3,Zic5遺伝子変異マウスの解析、全前脳症ならびに神経管閉鎖不全症の発症機構の理解に取り組んだ。その結果、Zic1変異マウスでは筋緊張度の低下が認められ、ヒトのJoubert症候群に似た病態がおきているらしいこと、Zic2変異マウスでは驚愕反応を制御する神経回路に異常があり、ヒトの精神分裂病と似た行動異常を示すこと、Zic2変異マウスにおいては、全前脳症の発症初期に前脳の正中部に発現するいくつかの遺伝子の発現が低下していることが明らかになった。現在、全前脳症の発症機構を明らかにすべく、これらの遺伝子の相互の関係についての解析を進めている。また、Zic3変異マウスについては自然発症変異マウスが報告され、このマウスで観察される神経管奇形の解析に着手した。Zic5変異マウスは相同組換え法により、作出に成功し、交配を進めた。
オタマボヤの表皮が複雑な細胞パターンを個体差なしに形成するしくみの解析

動物の発生において、複雑で規則性のないパターンを個体差なく作り出すしくみの理解は遅れている。ワカレオタマボヤ体幹部の表皮は、単層上皮であり、細胞レベルで完全に左右鏡像対称で個体差のない、かつ規則性に乏しい複雑なパターンを持つ。まず、完成した表皮に関してドメイン境界を細胞レベルで設定し、ドメイン内の個々の細胞に名前を付け、アトラスを完成させた。次に、発生を遡りパターン形成過程で個々の細胞がどのような挙動を取るのか、ライブイメージングを用いて細胞分裂の観察を行った。その結果、パターン形成には、細胞移動や細胞死ではなく、細胞分裂の方向と回数の制御が重要であることがわかった。ワカレオタマボヤは成体でもオタマジャクシ型をしており、我々ヒトを含む脊索動物に共通な体制を持ちながら、体を構成する細胞数が少なく、5日という短い世代時間をもつなど、他の脊索動物にない多くの特性を備えている。ワカレオタマボヤ体幹部の表皮は、単層上皮であり、左右鏡像対称で個体差のない、かつ規則性に乏しい複雑な二次元のパターンを持ち、部域ごとに細胞や核の大きさが異なることが知られている。また、このパターンには細胞レベルで見ても個体差がない。摂餌フィルターを分泌するためにこの複雑なパターンが必須であり、生存のためにも表皮のパターニングは重要であると考えられる。このパターンは、孵化直後の幼生で観察されないが、その後5時間ほどの間に急激にできあがってくることがこれまでの観察でわかっていた。まず、表皮全体をユニークな特徴、細胞配置、遺伝子発現に基づき、複数のドメインに分割した。ドメインの境界は各細胞レベルの解像度を持つように決定した。次に、各ドメインに含まれる個々の表皮細胞に名前を付け、完成した成体表皮の細胞アトラスを完成させた。次に、その形成過程で個々の細胞がどのような挙動を取るのか、微分干渉や蛍光ライブイメージング(核と細胞膜)を用いて細胞分裂と細胞の挙動の観察を行った。その結果、パターン形成には基本的に、細胞移動や細胞死ではなく、細胞分裂の方向とタイミング、及び回数の制御が重要であることがわかった。表皮のパターン形成には基本的に、細胞移動や細胞死ではなく、細胞分裂の方向と回数の制御が重要であることがわかった。それに加え、領域ごとに、いくつかの特記すべきおもしろい現象も観察された。Fol領域は、体幹部前側方の領域で、決まった数の細胞が列状に並んでいる領域である。この部分では、細胞が背腹方向の分裂を繰り返しながら列を形成してゆく様子が観察されている。腹側の表皮には、腹側正中線方向へ向かって小さな細胞を数珠つなぎに複数生み出すように不等幹細胞分裂を繰り返し行う、大きく丸い細胞が観察された。また背側には、正中線に沿って並ぶ一列の細胞があること、これらの細胞はもっぱら前後軸方向に沿って分裂すること、さらに、この正中線を挟んで、細胞分裂方向もほぼ左右対称であることがわかった。ワカレオタマボヤ体幹部の表皮は、単層上皮であり、左右鏡像対称で個体差のない、かつ規則性に乏しい複雑な二次元のパターンを持ち、部域ごとに細胞や核の大きさが異なる。また、このパターンには細胞レベルで個体差がない。摂餌フィルターを分泌するためにこの複雑なパターンが必須であり、生存のためにも表皮のパターニングは重要である。このパターンは、孵化直後の幼生で観察されないが、その後5時間ほどの間に急激にできあがってくる。次に、各ドメインに含まれる個々の表皮細胞に名前を付け、成体表皮の細胞アトラスを完成させた。次に、その形成過程で個々の細胞がどのような挙動を取るのか、微分干渉や蛍光ライブイメージング(核と細胞膜)を用いて観察を行った。それに加え、いくつかの特記すべきおもしろい現象も観察された。Fol領域では、細胞が背腹方向の分裂を繰り返しながら列を形成してゆく様子が観察されている。腹側の表皮には、不等幹細胞分裂を繰り返し行う、大きく丸い細胞が観察された。また背側には、正中線に沿って並ぶ一列の細胞があり、これらの細胞は前後軸方向に沿って分裂することがわかった。これらの結果は、表皮のパターニングという現象における新たなモデル系の提供、および、将来の研究展開の重要な基盤情報を提供する。現在、発生を攪乱するために、共焦点顕微鏡のレーザービームを用い、パターン形成前の表皮を単細胞レベルで破壊する実験の条件設定が終わっている。今後この方法を駆使し、表皮のパターン形成を研究していくための基板が整った。

今年度に得られた結果は、表皮のパターニングという現象における新たな脊索動物モデル系の提供、および、ワカレオタマボヤの発生に関する将来の研究展開の重要な基盤情報を提供する。今後は、正常発生の記載だけに留まらず、発生を攪乱する実験も行い、表皮のパターニングという現象のメカニズムに迫っていくことを検討している。たとえば、特定の前駆細胞をレーザービームで破壊する、特定の遺伝子の阻害効果を検討するなどの実験的技術を導入し、パターニング形成を解析する予定である。発生生物学本年度は研究が予想以上にうまくかつスムーズにいき、実験の条件設定をする必要がなくなり、そのために計上していた使用額を次年度使用に持ち越すことができた。翌年度分として請求した助成金と合わせ、有効活用することにより研究を精力的に遂行する。具体的には、Kaedeによる細胞追跡を充実させ表皮のパターン形成を詳細に解析する予定である。
振動分光学による生体NO作用機作の解明

一酸化窒素(NO)は生体内でアルギニンからNO合成酵素によって合成され、グアニル酸シクラーゼ機能をもつ酵素に結合すると、シクラーゼ活性が約200倍高くなる。GTPからcGMPをつくる反応はNO結合部位とは別の部位で触媒される。本研究では、ウシ肺の可溶性グアニル酸シクラーゼを単離・精製し、そのNO結合部位の共鳴ラマンスペクトルを測定した。新鮮なウシ肺のミンスより、イオン交換、ヒドロキシアパタイト、GTP-アガロース、ゲル濾過などのカラムクロマトグラフィーにより可溶性グアニル酸シクラーゼ(sGC)を比活性にして5万倍に精製することに成功した。精製標品はSDS・PAGEで90%以上の純度であり、ヘム蛋白質に特徴的な可視・紫外吸収スペクトルを与えた。この標品にNO或はMnを添加すると、活性は著しく増大した。またヂフテリア毒素等でADPリボシル化を受け、活性は上昇した。その標品の共鳴ラマンスペクトルを406.7及び441.6nmのレーザー光で測定した。精製したままの状態では5配位Fe^<II>高スピン型の良好なラマンスペクトルが得られ、Fe^<II>-ヒスチヂン伸縮振動と思われるバンドが204cm^<-1>に観測された。これにNO気体を導入すると204cm^<-1>のバンドは消え、v_4バンドは1358cm^<-1>から1375cm^<-1>にシフトすると共にスペクトルパターンが変化した。^<15>NOで振動数シフトするバンドが525と1682cm^<-1>に観測され、それぞれFe^<II>-NO及びN=O伸縮振動に帰属した。この状態ではFe^<II>-ヒスチヂン結合が切れ、NOの配位した5配位ヘムが生成していることが示唆された。NOの配位した状態に基質のGTPを加えると、まず、NO伸縮バンドが見えない状態がしばらく続き、その後それが1682と1700cm^<-1>に2本現れる状態となった後、元と同じスペクトルを与えないようになった。その構造化学的な意味について、ミオグロビン-NO錯体のpH変化等を共鳴ラマン分光で観測しながら、理解を深めつつある。一酸化窒素(NO)が生理活性物質として生体中で働いているという報告は、分子科学者にとって全く意外であった。NOは不対電子を持つために反応性が高く、したがってその寿命は短い。NOはアルギニンからヘム酵素により合成され、別の細胞のグアニレートシクラーゼのヘム鉄に結合し、GTPからcGMPを生成する反応を促進することが最近明らかにされた。その機能するNOがNO^+カチオンか、中性ラジカルか、或いはNO^-アニオンかは決まっていないうえ、これが何に代謝されていくかも不明である。本研究では、非常に低濃度にしか存在しない生体NOを赤外分光で検出するために、超高感度赤外分光システムを製作した。これはダイオードレーザーを光源とし、回折格子のような分光器具をつけないシステムであるため非常に明るい。