hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
好塩基球の分化制御機構の網羅的検討

高IgE症候群は2007年に我々がSTAT3のドミナントネガティブ変異で発症することを世界で初めて明らかにした原発性免疫不全症候群である。高IgE症候群では、そのほぼ全例で重篤なアトピー性皮膚炎を発症するが、STAT3-DNがどのようなメカニズムでこのアトピー性皮膚炎を発症するかは明らかではない。そこで、Stat3変異体を発現するモデルマウスを樹立して、アトピー性皮膚炎を誘導すると、STAT3変異体を発現するマウスでは野生型マウスと比較して皮膚炎の重症化が見られた。本研究はその発症メカニズムを検討している。高IgE症候群は、2007年に我々が、STAT3遺伝子のドミナントネガティブ変異で発症することを世界に先駆けて明らかにした。高IgE症候群では、そのほぼ全例で重篤なアトピー性皮膚炎を発症するが、STAT3-DNがどのようなメカニズムでアトピー性皮膚炎を発症するかは明らかではない。そこで、その発症メカニズムを解明する目的で、Stat3-DNを全身に発現する高IgE症候群のモデルマウスを世界で最初に樹立した。このマウスを用いて、オキサゾロン反復塗布による皮膚炎を誘導すると、STAT3-DNを発現するマウスでは野生型マウスと比較して皮膚炎の重症化が見られ,その際に皮膚炎局所に好塩基球が浸潤していた。LMPベクターを使用して、shRNAを作成した。このレトロウイルスベクターは、LTR(long terminal repeat)のプロモーター活性によりshRNAを誘導し、PGKプロモーターでpuromycin耐性遺伝子とGFPを発現することが出来る。PCR産物を制限酵素で切断し、LMPベクターにサブクローニングし、制限酵素による切断と塩基配列を確認することにより、設計通りのshRNAが作成できたことを確認した。このshRNAをPlat-E細胞にtransfectし、48時間後と72時間後のウイルス上清を回収した。これをIL-3で24時間刺激したマウスの骨髄細胞に、スピンインフェクション法で感染させた。レトロウイルス感染後24時間後、LMPの空ベクターのpuromycin選択前の導入効率は約10%であった。感染24時間後よりpuromycinによる選択を開始し、その7日後にはGFP陽性細胞が90%以上になった。この検討を網羅的に行うことにより、新規の好塩基球の分化阻害因子候補を10個同定した。小児科学
とる:岩石試料の組織的確保と基礎的な記載

(とる班)地球史を区切る重要な時期である、(1)冥王代/太古代境界(40億年前)、(2)太古代/原生代境界(27-19億年前)、(3)原生代/顕生代境界(6億年前)、及び(4)古生代/中生代境界(2.5億年前)に焦点をあてて、これらの時期の地球変動を最も良好に保存していると思われる、(1)グリーンランド・イスア、(2)西オーストラリアピルバラ地域と南アフリカバーバートン及びジンバブエ地域、(3)ロシアアルタイ、及びナミビア地域、及び(4)岐阜県犬山地域の地質体の調査と試料の系統的な収集を行った。収集した試料の一次記載と岩石学的・地球化学的な研究を行った。その結果、(1)生命の起源は39億年前に遡り、中央海嶺での熱水循環活動に関係して始まったこと、(2)35億年前の中央海嶺直上の、海水の厚さが1600m、その時の海水の組成が現在の約100倍の炭酸ガスを含んでいたこと、(3)39億年前のプレート収束過程とプレートの剛体度の計算からプレートテクトニクスが39億年前に遡ることを実証、(4)太古代の上部マントルの温度が現在よりも150°C高かったこと、また起源マントルの組成が現在(8wt%)よりも鉄成分に富んでいた(10wt%)こと、及び(5)超大陸分裂時のグローバルな酸欠事件を明らかにした。また、(中央海嶺玄武岩+水)の状態図をマルチアンビル装置を使って作成し、他方、地球史を通したプレート沈み込み帯の温度の歴史から、原生代と顕生代の境界事件が(6)海水のマントルへの逆流開始に因ることを指摘した。さらに超大陸が分裂する時に起きるグローバルな生物大絶滅が、(7)スーパーブルームによるもので、地球深部からの揮発性物質を大量に含んだマグマによる爆発的な火山活動が光合成の一時停止を引き起こしたことが原因であるとの提案を行った。丸山・磯崎・増田・加藤によって採集された試料、特に完全連続試料(グリーンランドイスア、西オーストラリア地域のチャート)を40cm×20cmの型枠の中で樹脂固定し、切断・研磨を行った。具体的には、樹脂固定した金属枠付のプレート状試料をスライスし、一部を非破壊用分析試料として研磨し、残りを破壊を必要とする特殊な分析にあてた。試料枠には番号を刻印した。これらの試料を機能的に収納・管理するための整理棚を購入し、データベースの構築を開始した。データベースは構築のペースにもよるが、各試料の基礎的な記載はインターネットを通じて近未来に世界の研究者がアクセスできるようにする予定である。収集した試料の野外の産状のまとめ、岩石学的な性質の記載、化学分析は予定通り進行している。グリーンランド、西オーストラリアについてのそれらの研究結果の一部は国内外の学会で発表した。成果の一部は現在、国際雑誌に投稿中、もしくは印刷中となっている。初年度の計画は予定通り完了した。予定された研究計画はほぼ実行することができた。それらは(1)38,35,2億年前の深海堆積物の樹脂固定とその研磨、(2)カナダとオーストラリアからの浅海堆積物の収集、(3)昨年度までに収集された試料の基礎的な記載。

調査予定地域以外のアフリカ地域での地質調査と試料の収集が可能になり、約2,000個の新鮮な岩石を確保することができた。(3)についてはいくつかの新発見が相次いだ。それらは(4)35億年前の中央海嶺熱水循環系にともなって生息していたと思われるバクテリア化石の発見、(5)27億年前のコマチアイトから超苦鉄質マグマ(ガラス)の発見(スピネル中の包有物;MgO=21wt%),(6)35億年前の中央海嶺熱水の炭酸ガス濃度の半定量的見積もり(予想された通り極めて高い)、(7)2.3億年前の超高圧変成帯泥質片麻岩からコ-ズ石、ひすい輝石の普遍的発見;この発見によって変成帯全体が超高圧変成作用を受けたことが判明、(8)太古代から原生代前期(38-16億年前)にかけての中央海嶺直下のマントルのポテンシヤル温度と化学組成が求められた。温度は38億年前から27億年前にかけて順次低下の後、26億年前に上昇、16億年前に徐冷した。マントルは現在よりも系統的に鉄に富んでいる。(9)広域変成作用の温度圧力変化、すなわち、沈み込んだスラブ上面の温度は38-10億年前まで大きな変化はないが、7-6億年前に急速な低下が起きた。この間に22°C/kmから6-7°C/kmへと急速に低下した。この時期は顕生代の始まりと一致する。本年度試料採集したカナダイエロ-ナイフ地域の約19億年前の縞状堆積物は樹脂固定、切断、研磨され、蛍光X線顕微鏡によって32元素の定量面分析が行われた(名古屋大学グループ)。椚座・丸山グループは西オーストラリアピルバラ地域の35、33、27、19億年前の中央海嶺火山岩、プルーム火山岩、及び大陸洪水玄武岩の主成分、微量元素、REEの化学分析を行い、また一部の試料についてはマルチアンビルを用いて超高圧多相平衡実験をおこないつつある。海老原グループは38億年前のマントルペリドタイト、中央海嶺玄武岩、深海堆積物、海溝充填砂泥質堆積岩の白金属元素の定量分析を行った。初年度に購入したICP-MSによって世界各地から収集されたジルコンの年代分析が可能になり、ピルバラ地域、グリーンライドイスア地域から年代が出始めた。加藤グループは引き続きチャートの化学分析を行った。平田は太古代中央海嶺玄武岩の部分溶融実験をダイヤモンド法を使って行い少量の部分溶媒メルトの化学組成を求めることに成功した。寺林グループは太古代付加体中に露出した海洋地殻の内部に保存された太古代中央海嶺変成作用の性質(炭酸ガス分圧が高い)を明らかにした。既に蓄積されたデータを基に、モデル班、とけい班、総括班と2回のワークショップが開催され、A/P境界とP/T境界における固体地球変動(マントル対流変化)と地球表層環境の変動についてのモデルについての議論がなされた。
境界プラズマ研究のための原子分子データ及びプラズマ壁相互作用データの評価と処理

この研究計画は、境界プラズマ研究に必要な原子分子データ及びプラズマ壁相互作用データを、計測やモデリングに直接用いられる形にまとめることが目的である。このため、原子分子過程の断面積については、特定のエネルギーの断面積の実験及び理論計算によるデータを収集評価し、これを基礎として広いエネルギー範囲にわたるエネルギーの関数としての断面積の式σ(E)部のち半経験式を得る必要がある。これは境界プラズマが低温であっても、衝突する粒子はエネルギー分布をもつのでプラズマに用いる際の反応率係数〈のひ〉を得るために、全エネルギー領域でのσ(E)の式を評価する必要があるからである。我々は、各種過程のσ(E)の既存の半経験式について、評価を含むまとめを行った。また、プラズマ壁相互作用データについては、境界プラズマの特性に直接関連する水素同位体の反射係数と、スパッタリング収率について、モデリングに用いられる形への評価と処理を行った。これらについては、従来の実験データとしては垂直で単一エネルギー入射の場合が殆んどであるが、スパッタリングは、水平入射に近い場合に収率の最高値が存在するので、境界プラズマに接するダイバータ板の損耗量を正しく評価するには、入射角分布とエネルギー分布をもつ入射粒子に関するデータが必要である。そこで我々は、スパッタリング・シミュレーションコードACATを用いて、境界プラズマの温度Tをパラメータとして、分布に従うような乱数からきめた入射粒子に対して数値計算を行って平均を取り、結果を求めた。そしてこれを表す関数として6個のパラメータを含む半経験式Y(T、Q_1...Q_6)を考え、これに得られた数値データをフィットさせることにより温度Tの境界プラズマが接したときのスパッタリング収率の表式を求めた。フィッティングによるデータの再現性も良く、境界プラズマの諸パラメータや入射粒子種に対する係数の依存性も合理的であった。当研究課題は平成4年度第2次分として交付決定されたため,研究代表者及び分担者が他研究機関に出張してデータ・ニーヅに関する調査及び研究討論を行うための日程が制約されたこともあり,予定したデータニーヅ調査の一部を次年度にくり越さざるを得なかった。その代りに,現在の当研究所の研究企画情報センターにて収集されているデータ以外に,最近得られたデータ,とくにDT核燃焼に伴う水素同位体のふるまいに関連するデータのサーベイを行うこととし,このため他機関のこの問題に関する専門家を当研究所に招へいして,集中的な研究討論を実行した。当年度の調査及び研究討論の結果,当研究課題の目的に関連する結論のうち重要なものは次の通りである。1.最近の核融合研究装置はダイバータ板などの第一壁を炭素系材料とくに黒鉛やC/C複合材を用いているが,境界プラズマモデリング,とくに炭素子純物の挙動を調べる上で,スパッタリングの2次粒子のエネルギー分布及び放出再分布が重要であり,このデータを収集するほかシミュレーションコードを用いてデータ生産する必要がある。2.水素同位体と材料の相互作用,とくに炭素材やBeに対する水素同位体の挙動に関して,最近新しい実験データが蓄積されているので,これらのデータを評価し,整理して,境界プラズマモデリングに便利な形に処理することが緊急に必要である。以上のような結論を含めて,次年度は,平成4年度に調査できなかった研究機関を含めてデータ・ニーヅの調査を行い,データ・ニーヅの現状に関するまとめを行う予定である。また必要なデータ処理の形式に関しても検討を行い,直ちに実行可能なものについては現存するデータの処理を実行するほか,実験で得られていないデータについてはシミュレーション・コードによるデータ生産も行う予定である。

1.当年度の概要:当年度は境界プラズマの特性を第一壁の側から決定するプラズマ・壁相互作用のデータに関して、現在用いることのできるデータを研究の現場で必要とされるデータの間の関係について調査し、データ処理と評価の方法の検討を行った。明らかとなったことは、従来のデータはビール照射実験により得られたもので、特定のエネルギーの粒子が特定の角度(主に、表面に垂直)で入射したときのスパッタリング率や反射率であるが、実際の装置のダイバータ板等の検討に必要なデータは、プラズマが接した場合のデータであり、温度を指定した場合のマクスウエル分布に従うエネルギー及び入射角をもつ粒子についての平均値が必要になることである。このため、現在存在するデータを元として、外挿あるいは数値シミュレーションデータを利用して、プラズマ温度の関数としての数値式としてデータ処理することが必要となることが明確となった。当年度はスパッタリング・データに関してこの処理に着手した。スパッタリング率の数値式(フィッティング式)の作成:アモルァス材料についてのスパッタリング・シュミレーションコードACATを用いて、炭素(グラファイト)のスパッタリング・データを生産し、実験データにあわせてフィッテングを行って、炭素のスパッタリング率の数値式を作成した。またプラズマが接している場合に固体表面に形成されるシースが入射イオンのエネルギーや入射角に大きい影響を与えることが明きらかとなったため境界プラズマのイオン温度と電子温度の両者の関数としてのスパッタリング率の数値式が作成された。これについて現在データ集を作成中である。当年度は、この研究計画の最終年度に当るため、境界プラズマ研究のために必要なデータの処理についての研究をまとめた。境界プラズマ中での原子分子過程及びプラズマ壁相互作用データは、エネルギーの特定の値についてその断面積やスパッタリング率などの実験値や理論計算値が収集されているが、プラズマ中の電子やイオンは、境界プラズマの温度からきまる分布をもっているので、これらの収集した個々のデータを用いて、広いエネルギー範囲についての断面積のエネルギー依存性σ(E)を決定して、これに衝突の相対速度Vを掛け、分布関数で平均した反応率係数〈σV〉が必要である。σ(E)は収集されたデータにフィットさせる半経験式として評価されており、境界プラズマ中での諸過程についてこれらの半経験式の調査を行った。またスパッタリング率については、境界プラズマが、当るダイバータ板の損耗を正しく評価するには、スパッタリング率Yの、入射粒子のエネルギーと入射角に関する平均値が必要である。しかし従来のデータは単一エネルギーの垂直入射の場合が殆んどであるため、我々はスパッタリング・シミュレーションコードACATを用いて、温度Tの境界プラズマが接した場合のスパッタリング率Y(T)を、入射粒子のエネルギーと入射角を分布関数に基いた乱数で与えることにより平均値を計算し、結果を表す関数として6個のパラメータを含む半経験式Y(T,Q_1,Q_2)に対して、計算したデータをフィットさせることによって、スパッタリング率の境界プラズマ温度依存性を表す式を得ることができた。フィッティングによるデータの再現性も良好で、境界プラズマの諸パラメータや粒子種に対する係数Q_
新規TGF-βスーパーファミリー因子の生理作用と臨床応用

1.GDF-5のレセブターの同定:我々はBMPファミリーに属する新しい因子GDF-5(growth/differentiation factor-5)のレセブターとの結合と機能解析を行った。GDF-5は2種類のBMPのI型レセプター(BMPR-IAとBMPR-IB)のうちBMPR-IBにのみ特異的に高い親和性で結合することが明らかになり、他のBMPファミリーとの特性の違いが明らかとなった。2.GDF-5の血管新生作用:我々はBMP-2やGDF-5の血管新生作用を検討し、TGF-βやアクチピンと比較した。その結果、in vivoのアッセイ(CAMアッセイやウサギの角膜アッセイ)でGDF-5に血管新生作用があることが確認されたが、BMP-2には血管新生作用はなかった。血管新生のメカニズムを明らかにするためにウシ大動脈由来の培養血管内皮細胞に対するGDF-5の作用を調べた結果、内皮細胞の遊走やプラスミノーゲンアクチベータの産生を促進することが明らかになり、血管新生のメカニズムが明らかとなった。3.皮膚におけるアクチピンの分化誘導作用:皮膚におけるアクチピンの細胞増殖・分化への作用を調べる目的で、ヒト皮膚組織の免疫組織化学的検討と培養角化細胞におけるその機能の検討を行った。正常ヒト皮膚組織や培養角化細胞HaCaTにおいてIB型レセブター(ActR-IB)、II型レセブターの発現が見られた。アクチピンAは培養角化細胞に作用し分化誘導作用を示したが増殖抑制作用は軽度であった。これに対しTGF-βは増殖を強く抑制するが、分化は誘導しなかった。シグナル伝達分子Smad2やSmad3のリン酸化にアクチピンとTGF-βで明らかな違いが見られ、アクチピンではSmad3により特異的な活性化が見られた。1.GDF-5のレセプターの同定:我々はBMPファミリーに属する新しい因子GDF-5(growth/differentiation factor-5)のレセプターとの結合と機能解析を行った。GDF-5は2種類のBMPのI型レセプター(BMP.R-IAとBMPR-IB)のうちBMPR-IBにのみ特異的に高い親和性で結合することが明らかになり、他のBMPファミリーとの特性の違いが明らかとなった。2.GDF-5の血管新生作用:我々はBMP-2やGDF-5の血管新生作用を検討し、TGF-βやアクチビンと比較した。血管新生のメカニズムを明らかにするためにウシ大動脈由来の培養血管内皮細胞に対するGDF-5の作用を調べた結果、内皮細胞の遊走やプラスミノーゲンアクチベータの産生を促進することが明らかになった。3.皮膚におけるアクチビンの分化誘導作用:皮膚におけるアクチビンの細胞増殖・分化への作用を調べる目的で、ヒト皮膚組織の免疫組織化学的検討と培養角化細胞におけるその機能の検討を行った。正常ヒト皮膚組織や培養角化細胞HaCaTにおいてIB型レセプター(ActR-IB)、II型レセプターの発現が見られた。アクチビンAは培養角化細胞に作用し分化誘導作用を示したが増殖抑制作用は軽度であった。シグナル伝達分子Smad2やSmad3のリン酸化にアクチビンとTGF-βで明らかな違いが見られた。
ビタミンD受容体の構造機能相関について

1.ラットビタミンDレセプター(VDR)のcDNA配列より二番目のZnフィンガー部のアンチセンスオリゴDNA(20mer)を合成しラット小腸上皮細胞IEC-6細胞の培養系に添加した。添加量に比例して添加後1日目の培養あたりのノーザンブロット法で検出されるVDRmRNA量およびラジオレセプターアッセイ法で検出されるVDR量は減少したが、タンパク量の増加率も減少した。1,25水酸化ビタミンD_3(VD)を作用させた場合のVD24水酸化酵素mRNA誘導は培養あたりのVDRタンパク量に比例した。この現象はセンス側のオリゴDNA添加群では観察されず、VDR遺伝子発現を直接介していると考えられた。しかし、タンパク増加量の減少からトランスフェクションをうけた細胞のみがバイアビリティを消失している可能性も考えられる。in situハイブリダイゼイション法によるmRNA検出はトランスフェクトしたオリゴDNAの影響が無視できず実験系を検討中である。これが確立すれば均一にトランスフェクトしているか明らかになる。2.Goto,Hらによって報告されているVDDRIIに認められるヒンジ領域の変異及びその近傍の燐酸化を受けると予想されるセリン残基に注目し同部位に変異を導入し、高効率発現プラスミドベクターpCMV5を用い、エレクトロポレーション法を用いてヒト前骨髄性白血病細胞HL-60細胞に発現させた。リガンド結合部位を認識する抗VDRモノクローナル抗体を用いて多量のVDRが発現しているのを確認した。RT-PCRを用い部分的に塩基配列を検討したところ正常及び変異体の両方のmRNAが発現していた。VDによる細胞分化能には変化なく、同部位の変異では正常VDRに対するVD作用を競合阻害できないことが示唆された。VD反応性のない組織とレポーターを用いた検討も必要であると考えられた。
NF-AT制御機能の解明

1) NF-ATキナーゼの同定:NF-ATは静止時の細胞においてはN-端半分のserine clusterがリン酸化され、キナーゼがこれらの部位をターゲットしていることが予想されたため、GST-NFAT-N端の融合蛋白を大腸菌にて発現させ、アフィニティーカラムを作製した。HeLa細胞のl%TritonX-100抽出分画を用いて、このカラムにて結合するキナーゼを精製し、アミノ酸分析の結果、それぞれprotein ki-naseC(PKC)ηおよびcasein kinase Iα(CKI)であることが判明した。さらにMAPK系の各キナーゼの恒常活性型変異体を用いて、NF-ATの核内移行阻害活性を調べたところ、MEKKIが最も強く、NF-ATキナーゼの1つであることが判明した。2) CKIとMEKKIによるNF-ATの調節機序:NF-ATキナーゼとして同定されたPKCη、CKIα、MEKKlの遺伝子を発現ベクターに組み込みBHK細胞にて解析を行った。CKI、MEKKIはNF-ATを直接リン酸化したが、興味深いことにまず、MEKKIがN-端にあるA domainのserineをリン酸化した後(priming phosphorylation)、このリン酸化に誘導されCKIがAdomainに結合し、さらに多くのserine残基をリン酸化すること(main phosphorylation)が判明した。NF-ATには3ヶ所の核移行シグナル(NLS)配列があり、このNLSについて活性化機序を調べたところ、A,Bdomainの間にある3-4個のserineのリン酸化部位を含む20-30アミノ酸配列(Zdomain)がNLSに結合し、分子内NLSmaskingを起こす。カルシニューリンのCdomainへの結合は脱リン酸化によるZdomainの脱リン酸化を惹起し、NLSの露出による核内移行シグナルの開始という一連のカスケードが働いていることが明らかとなった。3) CKIとnPKCによるNF-ATの調節機序:PKChおよびCKIの特異性を調べるためPKCの各サブタイプおよびCKI、CKIIについて検討したところ、NF-ATキナーゼ活性はCKIIには殆どなくCKIが非常に強く、またPKCのサブタイプの内nPKCにあたるPKCηとPKCθのみがNF-AT核移行阻害活性を持っていた。PKCηおよびPKCθは直接NF-ATをリン酸化しないものの核内移行阻害活性は強く、詳細を検討した結果、CKIを特異的にリン酸化し結合する際にNF-AT/CKI複合体を骨格系分画ヘトラップすることが判明した。この事実はnPKC活性化シグナルがCKIを介してNF-ATを負に制御している可能性を示唆しており、nPKCを活性化する上流の伝達系や受容体の存在は、T細胞活性化を抑制する情報伝達系を解明する上で重要であり、今後詳細を解析する予定である。

この事実はnPKC活性化シグナルがCKIを介してNF-ATを負に制御している可能性を示唆しており、nPKCを活性化する上流の伝達系や受容体の存在は、T細胞活性化を抑制する情報伝達系を解明する上で重要であり、今後詳細を解析する予定である。
幼児教育科学生のためのデジタル紙芝居演習システムの開発

本研究は、従来の幼児教育の「手作り」の良さを活かし、その文化を継承・発展させる形で、子供達の情操教育、教育的に意義のあるコンピュータの利用、教育者と子供達の創意工夫を促すオリジナル作品の作成指導を目的としたものである。同時に、幼児教育学科学生のコミュニケーション能力の向上と創作能力の育成も目的としている。受講生の利用意識調査でも学習意欲と創作意欲の向上に効果があったと評価された。本研究は、幼稚園教育要領に準拠し、「選ぶこと」で子供達の考える力と想像力を育む情操教育教材「マルチストーリー型デジタル紙芝居」の開発と作品アーカイブの構築を目的としている。本教材は、幼児教育における「読み聞かせ」教育を中心に、従来の幼児教育の「手作り」の良さを活かし、その文化を継承・発展させる形で、子供達の情操教育、教育的に意義のあるコンピュータの利用、教育者と子供達の創意工夫を促すオリジナル作品の作成指導を目的としたものである。現在、学生を含めて、子供達の想像力と創造力の欠如、コミュニケーション能力の不足が、問題になっている。文部科学省「情動の科学的解明と教育等への応用に関する検討会」報告書にある通り、子供の対人関係能力や社会的適応能力の育成と情動の健全な発達に関する科学的究明と教育分野での対策が強く望まれている。本研究は、平成15年度より、子供達や学生の表現力と創造力、コミュニケーション能力の育成を目的とし、幼稚園教育要領に準拠して体系的に構築された、マルチメディアを用いた教育方法であり、幼稚園、児童館、幼児教育者養成科目で使用し、教育内容を検証、充実させてきたものである。平成19年度は、デジタル紙芝居への音楽の導入を行ってきた。幼児教育において、音楽を用いる教育効果は大きく、幼稚園からの希望も多い。音楽デジタル紙芝居の制作演習を武蔵野短期大学幼児教育学科「音楽」で実施している。平成20年度には、作品の多言語化を計画している。幼児教育の国際化と国際文化交流も今後の重要課題である。創作デジタル紙芝居作りは、これまで研究例がほとんどなく、教育方法の開発という意味でも、その意義は大きいと考えている。本教材は、従来の幼児教育の「手作り」の良さを活かし、その文化を継承・発展させる形で、子供達の情操教育、教育的に意義のあるコンピュータの利用、教育者と子供達の創意工夫を促すオリジナル作品の作成指導を目的としたものである。今年度までに受講生のコンピュータ・スキルに対応した3種類のカリキュラムを完成させ、講義で利用した。1.作成時にコンピュータ・スキルを学習しないカリキュラム(講義形式)コンピュータ関連科目以外で利用可能な受講生のコンピュータ・スキルをほとんど必要としないカリキュラムである。用意された複数のデジタル紙芝居テンプレートを使うので、画像のデジタル化以外の技術を必要としない。2.コンピュータ・スキルも同時に学ぶカリキュラム(講義形式)画像処理、音声処理の基礎を学びながら作成するカリキュラムである。デジタル紙芝居テンプレートを使うので、プログラミングは行わない。講義「音楽」で利用し、受講生から好評だった。3.プログラミングの基礎も同時に学ぶカリキュラム(演習形式)受講生がそれぞれ独自に「マルチストーリー型デジタル紙芝居」を構築する。個別に指導する必要があるが、独創的な作品を作ることができた。以上の結果、本カリキュラムの導入は、受講生の学習意欲と創作意欲の向上に効果があると考えられる。
急性骨髄性白血病におけるクローン進化の空間的多様性の検討

急性骨髄性白血病(AML)において空間的な腫瘍の多様性が存在するか検証するために、AML剖検例2例より多数サンプリングを行った。具体的には、57ヶ所の骨髄、末梢血、血漿および頬粘膜の検体を採取し、全エクソンシーケンスを行った。その結果、各検体において2868個の変異を認め、その中で、各々共通する変異(shared)およびその部位固有の変異(private)を認め、腫瘍内の多様性が確認された。それらの特徴として、近接する部位から採取した検体ではお互いにprivate変異は少なく、離れている部位から採取した検体ではお互いに多くのprivate変異が認められるということが明らかとなった。近年、様々な固形腫瘍で腫瘍内の多様性が存在し、治療抵抗性や再発と深く関わっていることが明らかにされている。しかし、急性骨髄性白血病(AML)をはじめとする造血器腫瘍において空間的な腫瘍内多様性が存在するかに関しては明らかではない。そこで本研究ではAMLにおいて空間的な多様性が存在するか検証するために、AML剖検例2例より多数サンプリングを行った。具体的には、剖検時に左右の脛骨・大腿骨・鎖骨・椎体・腸骨・胸骨など57ヶ所の骨髄および末梢血・血漿より検体を採取し、DNAを抽出した。その後、それらの検体および頬粘膜(生殖細胞系列のコントロール)のDNAを用いて全エクソンシーケンスを行った(平均カバレッジ86.6×)。現在までに、その中で1例の解析が終了している。その結果、各骨髄では2837個、末梢血では68個、血漿では38個の変異を認め、各々共通する変異(shared)およびその部位固有の変異(private)を認めた。shared変異としては、本症例のdriver変異の考えられるTET2, RUNX1, BCOR, STAG2, IDH1などの変異を認めた。各骨髄でprivate変異も多数認められたが、それらの特徴として胸骨と鎖骨など近接する部位から採取した検体ではお互いにprivate変異は少なく、鎖骨と腸骨など空間的に離れている部位から採取した検体ではお互いに多くのprivate変異が認められるということが明らかとなった。また、末梢血や血漿DNAにおいても、骨髄で認められないprivate変異が多数認められていた。これらの結果は、AML患者においても骨髄内に空間的な多様性が存在することおよび、それらの違いが各採取部位の距離に依存する可能性が示唆された。血液内科学
高分子系不均一材料の流れと構造形成のシミュレーション技術の開発

高分子溶融体の高次構造や分子運動とレオロジー特性の因果関係を解明するため、Bead-Springモデルおよび新しく考案したTubeモデルを用いて、分子動力学法によってレオロジー特性を予測するプログラムの開発を行った。剪断流動場におけるレオロジー特性予測では、実際の高分子溶融体の持つ第一法線応力差および剪断粘度の剪断速度依存性を定性的に表現することができた。また、単一液滴の変形・分裂運動を、マトリクス流体および液滴物質の物性のみを用いて記述するモデルを構築し、従来の連続体的シミュレーションでは表情できなかった液滴の分裂の計算が可能になった。基本的流動場のひとつである単純剪断流動場におけるニュートン流体-ニュートン流体系のシミュレーションを行い、実験観察と比較した結果、液滴の変形・分裂のモードおよびその液物性依存性を少なくとも定性的に表現することができたが、時間的なずれが見られ、定量的に信頼できる結果を得るためにはモデリングの再検討を行う必要性が示唆された。高分子液体のレオロジー挙動を比較的良く表す数種類の粘弾性モデルを用いて、レオロジー特性予測の自動最適化プログラムの開発を行うと同時に、モデルの予測精度について検討を行った。また、これらのモデルを用いて、各種形状を持つダイからの押出スウェルやフィルムキャスティングの粘弾性解析を行い、粘弾性現象の機構解明およびレオロジー特性の影響を検討した。押出スウェルにおける反復変形時の不可逆性の考慮や、フィルムキャスティングにおける平面および一軸伸長粘度のextension-thickening性の比の重要性など、従来ではわからなかった新しい知見が得られた。さらに、自由表面を含む3次元粘弾性流動解析プログラムを開発し、低剪断領域ではあるが、矩形ストレートダイからの押出スウェルを解析できた。本年度は、粒子シミュレーション法を用いた液液系の構造形成予測のモデル化および計算手法の開発を行うと同時に、液滴の変形・分裂・合体等を可視化できる検証用実験装置の作成を行った。また、連続的には、各種粘弾性モデルによる具体的には流動解析から、モデルの長所・短所を明かにすると同時に、三次元流れの計算プログラムを作成した。具体的成果は以下のとおりである。1)単純剪断流動場におけるマトリクス流体中の単一液滴の変形・分裂について、可視化実験装置を製作し、ニュートン流体(マトリクス流体、液的とも)系における可視化実験を行った。マトリクス流体と液滴の粘度、界面張力、液滴の大きさ、剪断速度を変えた実験を行い、変形・分裂のモードに関して従来の研究と一致した結果が得られ、実験の妥当性が示された。2)単純剪断流動場におけるマトリクス流体中の単一液滴の変形・分裂について、ニュートン流体(マトリクス流体、液的とも)系におけるシミュレーションモデルを離散要素法を用いて開発した。界面張力による液滴界面上の力、マトリクス流体が液滴に及ぼす力、液的内部での流動による力の影響を離散要素に対してモデル化し、動力学的計算によって要素の運動を計算した。その結果、変形・分裂モードに関して、少なくとも定性的に実験で観測される状態が得られた。ただし、変形・分裂の時間変化に対して、定量的に一致させるために、モデルの改良が必要であることがわかった。3)これまで本研究室で検討されてきた数種類の粘弾性モデルに対して、剪断支配、伸長支配および両者が混在する流れ場でのシミュレーションを行い、各モデルの長所・短所、適用限界に関する知見を得た。また、その中で有用なモデルに対しては、三次元流動解析プログラムを開発し、自由表面の存在しない系では、流動解析が可能になった。

剪断流動場におけるレオロジー特性予測では、実際の高分子溶融体の持つ第一法線応力差および剪断粘度の剪断速度依存性を定性的に表現することができた。また、単一液滴の変形・分裂運動を、マトリクス流体および液滴物質の物性のみを用いて記述するモデルを構築し、従来の連続体的シミュレーションでは表現できなかった液滴の分裂の計算が可能になった。基本的流動場のひとつである単純剪断流動場におけるニュートン流体-ニュートン流体系のシミュレーションを行い、実験観察と比較した結果、液滴の変形・分裂のモードおよびその液物性依存性を少なくとも定性的に表現することできたが、時間的なずれが見られ、定量的に信頼できる結果を得るためにはモデリングの再検討を行う必要性が示唆された。高分子液体のレオロジー挙動を比較的良く表す数種類の粘弾性モデルを用いて、レオロジー特性予測の自動最適化プログラムの開発を行うと同時に、モデルの予測精度について検討を行った。また、これらのモデルを用いて、各種形状を持つダイからの押出スウェルやフィルムキャスティングの粘弾性解析を行い、粘弾性現象の機構解明およびレオロジー特性の影響を検討した。押出スウェルにおける反復変形時の不可逆性の考慮や、フィルムキャスティングにおける平面および一軸伸長粘度のextension-thickening性の比の重要性など、従来ではわからなかった新しい知見が得られた。さらに、自由表面を含む3次元粘弾性流動解析プログラムを開発し、低剪断領域ではあるが、矩形ストレートダイからの押出スウェルを解析できた。
教員養成教育における国際化と国際教育の教育効果をめぐる科学的実証研究

急速にグローバル化の進む社会において、教育実践を担う教師自身が、グローバルなものの見方や考え方を修得する必要性がある。研究者は、教育効果検証に関して先進的な国際研究機関が行う教育効果検証の方法論とその研究結果活用方法について調査分析をおこなった。また、国内の教員養成課程に所属し、国際教育活動に参画した学生の意識調査をもとに、教員養成教育で求められる学びの形成に有効と考えられる我が国の学生の学びとその学びを形成する活動要素を抽出した。国際教育プログラムの構成と教育方法、さらにはその教育効果測定の方法をについて成果発表を行った。例えば、履修する国際教育のカリキュラム目標に親和的な目的をもつ履修生への教育的効果は、英会話や他国の状況の見学研修を目的とする履修生よりも有意に高かった。本研究は、米国大学との協働学修を介した価値相対化の経験を、批判的省察につなぐことで、グローバル化社会の多元化する価値に応答する教師の育成を目的とした国際教育を調査対象とした。調査結果は、すべての履修者が学びを実感しているという結果を示していた。しかし、特にカリキュラムが設定する目的に親和的な履修目的をもつ履修者の学びの質は、そうでない履修者群よりもより具体的で高次の水準で学びの有意性を実感していた。こうした結果は、国際教育の教育的効果の最大化に求められる最低要件は、その他の教育実践に求められる要件と共通することを示す。有効な教育実践の3要素である、教育目標、実践上の工夫、教育評価(図2)は、国際教育カリキュラムの設計と実践においても同一である。この点において、教員養成・教師教育に求められている「国際的な素養をもつ教師の育成」を目的とした国際教育は、教員養成・教師教育のカリキュラム体系を補完し、目的を学習者と共有し、その教育的効果を検証することが不可欠である。教師教育のカリキュラム上で、どのような国際連携活動がされてきたのか調査を行っている。教師教育におけるグローバル化の必要性が認識されつつあるが、教師教育的目的を追求した国際的カリキュラム検討には遅れがみられる。特に、従来の国外研修プログラムの多くが、研修内容の具体的な設計を国外教育機関に委ねており、研修から学生が得る学びを積極的に決定して来なかった課題が見えてきた。本研究では、国際教育活動に参加した学生の意識調査を行い、それをもとに、教員養成教育として有効な学びの要素を抽出し、それに基づいたプログラム構成・改善を実施した国際教育活動のプログラムとその効果測定を行った。「量的拡大」を効果指標とする国際教育は、教育活動として取り組まれる内容やその構成ではなく、活動の件数等に目標を設定する。多くの大学等が実施する国際教育活動の一つに「国際交流」があるが、交流の事実をもって効果を期待する「希望的有用感」に支えられた実施件数による評価が一般的であることが分かってきた。また、教員養成課程の学生の国際教育(国際交流)への関心は低い。勤務校の教育学部在籍の学生と教員を対象に国際教育への意識調査を実施した結果、教育学部における国際教育の位置づけを再検討する必要性を顕在化させた。入学直後の教育学部学生を対象に調査を行い、その結果、在学期間中に旅行を含めた国外渡航を検討していない学生は7割以上に上り、学生の国外への関心は低く、主体的に社会の諸事情を知ろうとする態度も乏しいことが分かった。順調に調査を進めている。我が国で実践されている国際教育活動の実態調査を行い、以下の点が、大きな課題として見えた。1)希望的有用感に基づく教育目標:留学すること、国際的なプログラムに参加すること自体が目的とされる傾向がある。2)教育効果を保証する教育者側の責任の不在:留学生との「交流」を内容とするプログラムの多くは、教師としての学びを得る方法論が不在。3)教育的効果をめぐる実証的研究が不足:国際教育を教員養成・教師教育のカリキュラム上に位置付け、学びを追求する必要性と、根拠に基づいたカリキュラム構築を行う必要性の認識の欠如。この国際教育のあり方を改善するため、本学教育学部で実践している国際教育プログラムの効果測定を行っている。現在、すでに効果が認められている結果として、事前指導の重要性が上げられる。国際教育プログラム履修生の履修目的が教師教育の専門性向上を含むものか否かによって分類し、目的の差が教育効果の深化に及ぼす影響を測定した。履修時点で、履修理由を単位取得と答えた履修者は、プログラム終了後の調査で「外国人学生の文化習慣に関する知識」の不足を実感していた(r=.64, p<.01)。一方、新しい学びの機会を期待して履修した学生群は、「批判的省察力」の不足(r=.54, p<.05)や、「他者視点で考察する力」の不足(r=.52, p<.05)を実感として示していた。「新たな学び」の機会として国際教育をとらえた履修者は、異文化(他者)を介して、自らを再考する機会を獲得しているほか、他者視点への気づきを得ている。そこでは、他者視点から自らを再考する姿勢が獲得されており、国際教育からより高次な学修経験を得ている。データ収集はほとんど終了し、データ分析の途中である。

また、国内の教員養成課程に所属し、国際教育活動に参画した学生の意識調査をもとに、教員養成教育で求められる学びの形成に有効と考えられる我が国の学生の学びとその学びを形成する活動要素を抽出した。国際教育プログラムの構成と教育方法、さらにはその教育効果測定の方法をについて成果発表を行った。例えば、履修する国際教育のカリキュラム目標に親和的な目的をもつ履修生への教育的効果は、英会話や他国の状況の見学研修を目的とする履修生よりも有意に高かった。本研究は、米国大学との協働学修を介した価値相対化の経験を、批判的省察につなぐことで、グローバル化社会の多元化する価値に応答する教師の育成を目的とした国際教育を調査対象とした。調査結果は、すべての履修者が学びを実感しているという結果を示していた。しかし、特にカリキュラムが設定する目的に親和的な履修目的をもつ履修者の学びの質は、そうでない履修者群よりもより具体的で高次の水準で学びの有意性を実感していた。こうした結果は、国際教育の教育的効果の最大化に求められる最低要件は、その他の教育実践に求められる要件と共通することを示す。有効な教育実践の3要素である、教育目標、実践上の工夫、教育評価(図2)は、国際教育カリキュラムの設計と実践においても同一である。この点において、教員養成・教師教育に求められている「国際的な素養をもつ教師の育成」を目的とした国際教育は、教員養成・教師教育のカリキュラム体系を補完し、目的を学習者と共有し、その教育的効果を検証することが不可欠である。調査を進めると、さらに調査すべき国や大学が明確になってきた、このまま予定通りに調査をすすめつつ、今後の調査範囲・対象の再検討の必要性を考慮に入れている。日本国外で行われている国際教育の事例と、その実践の根拠となった研究論文等を調査し、さらには、日本の状況とてらしあわせることで、国際教育の効果的な教育効果測定のありがたを研究する。研究テーマにあった国際学会を知り、参加し、研究発表を行うことができた。このため、旅費が予定より多くかかったが、研究結果に関するフィードバックを得たり、他の研究者と協議をするという成果も多かった。旅費が多くかかることが分かったため、物品の購入を控えた。そのため、十分な研究環境であるとは言えないが、研究発表を行うことを優先させた。国内外の調査地を必要に応じて変更しながら研修を進めているため、支出額に変更が生じた。最終年度は、データの分析と調査結果報告に予算を使用する予定である。学会先で新たな研究者・研究機関との出会いがあったので、来年度以降の調査国・調査機関を吟味し直し、有効に予算を利用する。
データ駆動型統計学の可能性：動的で複雑な経済・社会現象の帰納的理解に挑む

データ駆動の視点から,動的で複雑な経済・社会現象に関連したデータを解析した.k-近傍法を用いて,データから自動的に不動産価格を予測する方法を提案した.予測誤差を最小にする近傍数が存在し,説明変数が増えるほど誤差が小さくなることを見出した.相関の強さから面積と場所が説明変数として重要であることを明らかにした.貿易品別の国際貿易ネットワークから統計的有意に出現しやすいネットワークモチーフを抽出し,国の特徴や経済学的機能を反映したネットワーク構造を明らかにした.本課題は,超並列計算によるデータ駆動型統計学を用いて動的で複雑なデータを実証分析し,経済・社会現象を帰納的に理解することを目指すものである.過去27年間の首都圏の中古マンション売買の取引データ約100万件を用いて物件価格を予測する問題を考えた.金融市場では同一銘柄の取引が頻繁に行われているため,価格を予測する際にはその銘柄の直近過去の取引価格を参考にすれば良い.しかし,不動産市場ではまったく同一の物件が頻繁に取引されることはほとんどなく,直近過去の取引が10年以上も昔になってしまうこともあり,同一物件の過去の取引事例は必ずしも参考にならない.したがって,実務上は勘と経験に基づいてその物件と同じような特徴を持つ物件を何件か取り出し,価格を外挿して手動で予測を行うのが典型的な方法になっている.そこで,データを十分に活用して価格を自動的に決定する方法を開発するために,直近過去の取引事例の中から予測したい物件に類似した属性(面積,緯度,経度,築年数)を有する物件をk件取り出し,これらの重みつき平均価格を予測値とする重みつきk近傍法のモデルを検討した.スパコンによる超並列計算を活用して分析した結果,予測誤差を最小にする最適な重みと近傍数kが存在し,4つすべての属性を用いたときに予測誤差が最小になることが分かった.また,説明変数として最も重要なのは面積で,次いで緯度,経度,築年数となることを明らかにした.首都圏の中古マンション売買の取引データ約100万件を用いて物件価格を予測するための解析を進めた.物件価格は専有面積だけでなく,緯度,経度,築年数など様々な変量と複雑に相関している.このような複雑で非線形な相関構造を明らかにし,この相関を考慮した上で物件価格を精度高く予測するための手法を検討した.次に,1962年から2000年についての国際貿易ネットワークの分析を行った.データは数千の貿易品別に分かれているが,それらを10品目にまとめて分類して分析した.ノードの個数は140190カ国である.リンク(貿易関係)の個数は数1000程度であり,1980年代前半に大きく減少していた.ネットワークの構造・機能においてはリンク数の分布(次数分布)が重要な影響を及ぼしている.多くの経済・社会ネットーワークでは次数がベキ分布に従うこと(スケールフリーネットワーク)が知られている.国際貿易ネットワークも次数はベキに近い分布に従っているが,ノード数に上限があるために明確ではない.多くのネットワーク指標は,単にその値を求めるだけでは意味をなさず,適切にランダマイズされたネットワークと比較することではじめて,統計的有意なネットワークの性質を明らかにすることができる.そこで,次数を保存してランダムにつなぎ替えたランダマイズドネットワークを作成し,3カ国間の貿易関係(部分グラフ)に注目した.注目している部分グラフについて,実ネットワークでの出現回数とランダマイズドネットワークでの出現回数とで統計的有意に差があるかどうかを分析し,3カ国間の貿易関係において統計的有意に出現しやすい(しにくい)構造を明らかにした.データ駆動の視点から,動的で複雑な経済・社会現象に関連したデータを解析した.k-近傍法を用いて,データから自動的に不動産価格を予測する方法を提案した.予測誤差を最小にする近傍数が存在し,説明変数が増えるほど誤差が小さくなることを見出した.相関の強さから面積と場所が説明変数として重要であることを明らかにした.貿易品別の国際貿易ネットワークから統計的有意に出現しやすいネットワークモチーフを抽出し,国の特徴や経済学的機能を反映したネットワーク構造を明らかにした.解析的に表現可能な関数ではなく,機械学習によるデータ駆動の視点から価格決定に重要な変数を抽出することができた.数理工学価格を予測するk近傍法のモデルにおいて,取引事例として直近過去何週間分を参照し,類似した物件として何件の物件を取り出すかについて,最適な期間の長さと物件数を時期に応じて動的に決定する方法を検討する.単純な線形回帰を基本とするヘドニック法との比較を行う.また,今年度の成果を踏まえて,他の動的で複雑な経済・社会データについてもデータ駆動型統計学による分析を試みる.ある企業から業務データを提供していただき,その解析を行う予定であったが,急遽,社内で個人情報保護の観点を見直すことになり,提供していただくことができなくなってしまったため.想定していたデータの代わりに,経済・社会現象に関連した他のデータを用いた解析を行う.
1細胞の環境磁性細菌からのバイオマグネタイト合成遺伝子群の獲得

本研究では、磁気分離とフローサイトメーターを用いた単一細菌種の調製法、およびMDA (multiple displacement amplification)によるゲノム増幅法を構築し、環境中の少数の磁性細菌からのゲノム獲得を目的とした。はじめに、全ゲノム配列が明らかにされているM. magneticum AMB-1株をモデルとして、少数細胞からのMDAによるゲノム増幅について検討を行った。RT-PCRによる解析の結果、100細胞をテンプレートとして使用することで反応が良好に行えていることが示され、以下の検討においては、100細胞の細菌を使用することとした。池や河川支流から球状の磁性細菌が高い割合で含まれるサンプルと、少数の桿状の磁性細菌が含まれるサンプルを採取し、磁性細菌の分離を行った。球状の細菌が確認されたサンプルの電子顕微鏡観察から、球状の磁性細菌は直径約2岬で、目的とする長形のバイオマグネタイトを合成する細菌であることがわかった。同土壌からゲノムを抽出し、16S rDNA解析を行ったところ、球状の磁性細菌群は、Magnetococcusに近縁の2系統の細菌種から構成されることが示された。また、磁性細菌は土壌中の全細菌のおよそ10%を占めることが示唆され、本サンプル中において優先種であることが考えられた。次に、Race Track法による磁性細菌の磁気分離と、フローサイトメーターによる細胞の分離を連続的に行い、土壌サンプルから磁性細菌を精製した。調製された100細胞をテンプレートとしてMDAを行い、ゲノムを増幅した。MDA産物の16SrDNA解析を行ったところ、得られた100クローン以上のシークエンスは全て同一のMagnetococcusの磁性細菌と相同性を示し、単一細菌種に由来することが確認された。環境中に存在する磁性細菌1細胞から、バイオマグネタイト合成に関与するゲノム情報を獲得することを目的として研究を遂行している。本年度は環境中に存在する磁性細菌を含む細菌群から、磁性細菌のみを分離・回収し、そこからMDAによって増幅されたゲノム情報の評価を行った。まず今回用いたサンプル中に存在する細菌の16SrDNA配列による分子系統解析を行ったところ、解析された90クローンから、58種と多様な細菌の存在が確認された。これらの中にはMagnetic coccus MP17など磁性細菌と考えられるクローンが複数種含まれた。そこでこのサンプルから、すでに申請者らによって開発されている磁性細菌の分離方法(Race track法)を用いて磁性細菌のみを分離した。そしてフローサイトメーターによって正確に100細胞に分種した後に、MDAによってゲノムを増幅した。これらについて同様に16SrDNA配列による分子系統解析を行ったところ、16クローン解析しすべてにおいて同一のMagnetic coccus MP17と完全相補な配列が得られた。このことからMDA産物は同一系統の菌種由来のゲノムから増幅されたことが示唆された。本研究から多様な微生物が存在する環境中から同一系統の磁性細菌のみ分離し、ゲノム増幅が可能であることが示された。これによって、ここからバイオマグネタイト合成関連遺伝子群及びバイオマグネタイト形態制御遺伝子の抽出が可能であると考えられた。またこれまでに確立している1細胞の細菌からのMDAによるゲノム増幅を行うことで、1細胞の環境磁性細菌からのゲノム情報の獲得という本研究の目的が達成されるものと期待される。
CIS/JABファミリー遺伝子の生理機能と情報伝達制御機構に関する共同研究

サイトカインは受容体の細胞内ドメインに会合するJAKチロシンキナーゼを介して細胞内にシグナルを伝える。STATはそのシグナルを核へ伝える重要な転写因子のひとつである。一方サイトカインシグナルを負に調節するメカニズムやサイトカイン間のクロストークの分子レベルでの解明も進んできている。われわれはSTAT5の負のフィードバック調節因子であるCIS1,JAKキナーゼの阻害因子であるJABをクローニング、さらにこれらを含むCISファミリーの存在を明らかにした。これらの多くはサイトカイン誘導遺伝子でありSH2ドメインを有する。CISファミリー遺伝子の生理機能を明かにするためにアメリカのIhle博士との共同研究によってノックアウトマウスを作成し、以下の点を明かにした。1.JABノックアウトマウスはIFNγ-/-マウスとのかけあわせによって症状が全く見られなくなった。しかしそればかりでなくRag2-/-マウスとのかけあわせによっても症状は消失した。したがってJAB-/-による個体の死はT細胞とインターフェロンγに依存することが示された。しかしCD28-/-との掛け合わせでは部分的にしかレスキューされなかった。このことはT細胞以外の細胞の活性化が病変に関与することを示唆している。2.CIS3-/-ノックアウトは胎性致死であり、12.5-15日胚では全身での出血が見られた。また特に肝臓では構造が崩れており有核の胎児型赤血球で充満していた。胎児肝細胞をEPO存在下で培養すると野生型マウスにくらべてはるかに大きなBFU-E(前期赤芽球前駆細胞)コロニーが形成された。したがってCIS3は胎児造血幹細胞においてEPO/JAK2シグナルを負に調節する因子であることが示された。3.Yale大学のBalon博士との共同研究によって多くのチロシンキナーゼを負に制御するc-cblのメカニズムとして、c-cblがRINGフィンガードメインを介してユビキチン化酵素E2と会合することを見い出した。試験管内ユビキチン化反応の系を構築した。CISファミリー遺伝子の生理機能を明らかにするためにアメリカのIhle博士との共同研究によってノックアウトマウスを作成し、以下の点を明かにした。JABはT細胞においては活性化を抑え、非リンパ系細胞ではIFNγ感受性を決める分子であることが明かとなった。2.CIS3-/-ノックアウアトは胎性致死であり、12.5-15日胚では全身での出血が見られた。

胎児肝細胞をEPO存在下で培養すると野生型マウスにくらべてはるかに大きなBFU-E(前期赤芽球前駆細胞)コロニーが形成された。したがってCIS3は胎児造血幹細胞においてEPO/JAK2シグナルを負に調節する因子であることが示された。さらにYale大学のBalon博士との共同研究によって多くのチロシンキナーゼを負に制御するc-cblのメカニズムとして、c-cblがRINGフィンガードメインを介してユビキチン化酵素E2と会合することを見い出した。サイトカインは受容体の細胞内ドメインに会合するJAKチロシンキナーゼを介して細胞内にシグナルを伝える。STATはそのシグナルを核へ伝える重要な転写因子のひとつである。一方サイトカインシグナルを負に調節するメカニズムやサイトカイン間のクロストークの分子レベルでの解明も進んできている。われわれはSTAT5の負のフィードバック調節因子であるCIS1,JAKキナーゼの阻害因子であるJABをクローニング、さらにこれらを含むCISファミリーの存在を明らかにした。これらの多くはサイトカイン誘導遺伝子でありSH2ドメインを有する。CISファミリー遺伝子の生理機能を明かにするためにアメリカのIhle博士との共同研究によってノックアウトマウスを作成し、以下の点を明かにした。1.JABノックアウトマウスはIFNγ-/-マウスとのかけあわせによって症状が全く見られなくなった。しかしそればかりでなくRag2-/-マウスとのかけあわせによっても症状は消失した。したがってJAB-/-による個体の死はT細胞とインターフェロンγに依存することが示された。しかしCD28-/-との掛け合わせでは部分的にしかレスキューされなかった。このことはT細胞以外の細胞の活性化が病変に関与することを示唆している。2.CIS3-/-ノックアウトは胎性致死であり、12.5-15日胚では全身での出血が見られた。また特に肝臓では構造が崩れており有核の胎児型赤血球で充満していた。3.Yale大学のBalon博士との共同研究によって多くのチロシンキナーゼを負に制御するc-cblのメカニズムとして、c-cblがRINGフィンガードメインを介してユビキチン化酵素E2と会合することを見い出した。試験管内ユビキチン化反応の系を構築した。