hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国由来の木彫像の用材観

本年度は2017年9月に米国のフィラデルフィアにあるフィラデルフィア美術館を訪問し、同美術館の協力により、唐、宋、金、元、明、清代にまたがる中国由来の木彫像(仏像31体、神像1体)合計32体から46試料の提供を受けた。これら木彫像につき、顕微鏡標本を作製し、用材の樹種同定を行った結果、仏像については、12体にシナノキ属, 7体にキリ属、5体にヤナギ属、2体にマツ属複維管束亜属, 2体にクスノキ科, 1体にモミ属, 1体にヤマナラシ属、1体にフジキ属が利用されており、神像(正しくはdeity sculpture)については1体にヤナギ属が用いられていたことが判明した。さらに、San Francisco Asian Art Museumから3体の中国由来の仏像彫刻試料の提供を受け、樹種同定をおこなった結果、キリ属,ヤナギ属,クスノキがそれぞれ1体ずつに用いられていることが判明した。二か所の美術館の仏像彫刻の樹種同定結果に基づいて考察すると、中国由来の仏像彫刻にはシナノキ属,キリ属,ヤナギ属の3種が主に利用されていたという結果であった。既往年度に調査したボストン並びに周辺の9か所美術館から提供を受けた試料の樹種同定の結果ではキリ属とヤナギ属が多用されていた。上記のデータを総合して考察すると、中国由来の仏像彫刻には広葉樹のシナノキ属,キリ属,ヤナギ属が主に利用されていたという結論に至った。中国由来の仏像彫刻の樹種同定数がかならずしも多くはないが、わが国の仏像彫刻に針葉樹のヒノキやカヤが多用されていることと対比すると、現時点において中国由来の仏像彫刻とわが国の仏像彫刻の用材には実質的な違いがあることが確認された。今後、地域や時代、あるいは木彫像の種類と用材との関連性などの有無について研究する必要がある。中国由来の木彫像(仏像および神像、正確にはdeity statue)の用材について、海外の美術館やコレクターの協力を得て、調査・研究し、どのような理由で樹種が選択されたのか、用材観を明らかにし、我が国の木彫像の用材と対比した。仏像については58体、神像については350体樹種同定をおこなった。その結果、仏像には主としてキリ属、シナノキ属、ヤナギ属の樹種が用いられ、神像にはクスノキおよびクスノキ科の樹種が大半を占め、次いでハコヤナギ属、サワグルミ属が用いられていることが判明した。わが国の仏像や神像にヒノキやカヤが多用されていることを考慮すると日本と中国で木彫像の用材観に違いのあることが推察された。中国由来の木彫像を研究対象にしているが、これには大別して神像(deity statue)と仏像(Buddhist statue)に分けられる。ところが現在神像については数多くの調査ができており研究データも蓄積しつつあるが、仏像については国内の博物館一箇所からの試料のみで中国において調査の協力を得るのが難しいことがありほとんど進展していない。今年度は、米国のMuseum Fine Arts Boston, Isabella Stewart Gardner Museum, Yale University Art Gallery, Museum of PrincetonおよびHarvard Art Museumなどの美術館と折衝し、協力を取り付け、今秋の9月に調査に出かける予定である。また、12月にはフランス、リヨンにあるConfluences美術館およびベルリンにあるベルリン民族博物館を訪問し、それぞれ所蔵されている中国由来のdeity statueおよび仏像彫刻の調査を行う予定である。これと並行して、すでに試料を採取した木彫像の樹種同定を進める。年が明ければ3年間の成果のまとめに入る予定である。
金属蛋白質の多元的構造と反応過程制御

本年度は以下の点について研究を行なった。1ミオグロビンにおける配位子結合機構の制御因子ミオグロビンは生体内で酸素貯蔵の機能を果たしており、酸素の可逆的な結合が可能である。本研究では酸素などの配位子結合に大きな影響を与えると考えられているヘム近傍の疎水性クラスタ-に注目し、その中に存在するLeu29、Leu72、Leu104、Val66を立体障害の異なる他の疎水性アミノ酸残基に置換した。その結果、29位のLeuを置換すると酸素や一酸化炭素の再結合反応速度が著しく遅くなり、また配位子の結合構造も変化することが明らかになった。つまり、この部位がLeuであることにより、配位子結合を加速されるものと結論づけられた。2アミノ酸置換チトクロ-ムP450の酸素添加機能チトクロ-ムP450の酸素添加機能の解明のため我々は252位のThrに注目し、この水酸基を消失させたAlaに置換したところ基質への酸素添加が阻害されヘム鉄に配位した酸素は過酸化水素として放出されることを明かにしてきた。今回その252位の近傍で、酸素結合部位を形成するために重要と考えられている、Lys178ーAsp251ーArg186のイオンペアを切断したところ、特に251位のアミノ酸置換により酸素分子の消費が著しく減少し、この部位のアミノ酸が酸素分子のヘムへの結合に大きく関与していることが明かになった。3チトクロ-ムc3の立体構造解所従来、我々はNMRを用いてチトクロ-ムc3の立体構造解析を行なってきたが、今回、重水素化したアミノ酸を用いることにより、高磁場側に常磁性シフトしたシグナルをヘム鉄に配位したHisのイミダゾ-ル基に由来することを明かにした。更にこれらのシグナルの常磁性シフトの値と4個のヘムの酸化還元電位の検討からそれぞれのヘム近傍構造の推定を試みた。
核内レドックス制御機構とその破綻がもたらす病態の解明

ゲノムDNAが収納されている核では、エピゲノム制御やDNAの複製・修復に伴い、活発な酸化還元反応が起こっていることが明らかになってきた。しかし、核内のレドックスバランスの制御機構とその破綻がもたらす病態には不明な点が多い。そこで、本研究では、内因性親電子性物質がもたらすゲノム・エピゲノムへの影響を明らかにすることを目的として、解毒酵素ADH5とDNA修復因子FANCD2の機能的連関を明らかにするとともに、ADH5の酵素活性のレドックス制御機構の解明に挑んだ。そこで、本研究では、酸化ストレス応答が障害され、核で発生する内因性親電子物質として代表的なホルムアルデヒドが蓄積しているAdh3:Nrf2二重欠損状態をモデル系として採用し、内因性親電子性物質がもたらすゲノムへの影響genotoxicityとエピゲノムへの影響epigenotoxicityを明らかにすることを目的としている。また、NRF2遺伝子やADH3遺伝子の機能低下をもたらすSNPと疾患感受性との関係を、核内レドックスバランスの破綻という視点から解明することを目的としている。本年は、タンパク質のシステイン残基のパースルフィド状態の検出とその機能的意義の検証を行った。なかでも、ADH3は多くのシステイン残基を有しており、しかもそれが高度にポリサルファー化されていることが明らかになった。1つのシステイン残基C174をセリンに置換した変異体C174SはADH3が有するGSNOリダクターゼ活性が激減し、かつ、タンパク質全体のポリサルファー化が激減することが明らかになった。このことから、ADH3の酵素活性には、システイン側鎖のポリサルファー化が必要であることがわかった。また、本年は、Fancd2ノックアウトマウスの作成、条件付きFancd2ノックアウトマウスの作成が完了した。そこで、本研究では、核で発生する内因性親電子物質として代表的なホルムアルデヒドの解毒に重要なADH5(以前はADH3と呼ばれていた)の欠損状態がもたらす核内レドックス反応の撹乱を、DNA損傷を指標に評価し、エピゲノム代謝回転と細胞の増殖や老化の関係を明らかにすることを目指している。本年は、Fancd2ノックアウトマウスとAdh5ノックアウトマウスの交配をすすめ、2重欠失マウスのほとんどが胎生致死であることを見いだした。そこで、誘導的にFancd2を欠失させるために、Fancd2F/F::Ubc-CreERT2::Adh5-/-マウスの作成を進めた。また、GSNOR活性のみうしなっているADH5 C174Sをノックインしたマウスを作成し、病態モデルマウスとの交配をすすめた。ADH5の酵素活性において、C174がADH5のポリサルファ修飾をになう重要なシステイン残基であること、また、C174S変異体は、ポリサルファ修飾のレベルが激減し、GSNOR活性をほぼ消失すること、一方で、FDH活性は維持しているころから、GSNOR活性にはADH5のポリサルファ化修飾が重要であることが示唆された。さらに、ポリサルファーの主たる産生酵素としてCars2を同定し、その遺伝子ノックアウトマウスをCRISPR-Cas9法により作成し、生体におけるポリサルファ産生機能を確認した。本年は、マウスの作成を中心にすすめた。Fancd2::Adh5二重欠損マウスが胎生致死となることが確認できたことから、胎生期においてはエピゲノム代謝が活発なため、内因性ホルムアルデヒド産生量が多くなり、それによってもたらされるDNA損傷が修復されないことが致死をまねくものと予想される。本年、Fancd2F/F::Ubc-CreERT2::Adh5-/-マウスの作成も進め、近いうちに完成する予定である。当該マウスを用いて胎児期、若年期、老年期、それぞれに誘導的にFancd2を欠損させた場合のDNA損傷の程度を検討し、内因性ホルムアルデヒド代謝との関係、エピゲノム代謝との関係を明らかにする。本年は、核内ホルムアルデヒドを解毒する酵素ADH5のポリサルファ化による活性制御機構と、それを担っているポリサルファ産生酵素CARSとそのミトコンドリアアイソフォームであるCARS2の機能解析を行った。

ADH5は通常、高度にポリサルファ化されており、それはADH5がGSNO還元酵素としての機能に必要であるが、ホルムアルデヒド酸化酵素としての機能には不要であることがわかった。GSNO還元酵素としての機能を消失しているが、ホルムアルデヒド酸化酵素活性を有しているADH5 C174S変異体のノックインマウスを作成し、Fancd2欠損マウスとの交配を行った。Adh5-/-:Fancd2-/-二重欠損マウスは、ホルムアルデヒドの解毒ができず、かつ核内でのDNA損傷が修復できないため胎生致死であるが、Adh5 C174S/C174S:Fancd2-/-マウスでは、ホルムアルデヒドの解毒能が維持されているため生きたマウスの出生を期待した。しかし、予想とは異なり、当該マウスも胎生致死であった。これは、ADH5 C174S変異体のホルムアルデヒド酸化酵素活性が完全な野生型分子に比べて低下傾向にあったためと考えられる。一方、CARSとCARS2の欠損により、細胞内の低分子ポリサルファーレベルが低下すること、また、ADH5をはじめとするタンパク質のシステイン残基に存在しているチオール基のポリスルフィド化が低下することを確認した。さらに、CARS2の欠損によりミトコンドリアの膜電位の低下、酸素消費の低下がおこり、ミトコンドリア呼吸が障害されることを見いだした。これらの結果から、細胞内でのレドックス制御がADH5タンパク質の制御を介して核内のレドックスバランスに影響を及ぼしうる可能性が示唆された。ゲノムDNAが収納されている核では、エピゲノム制御やDNAの複製・修復に伴い、活発な酸化還元反応が起こっていることが明らかになってきた。しかし、核内のレドックスバランスの制御機構とその破綻がもたらす病態には不明な点が多い。そこで、本研究では、内因性親電子性物質がもたらすゲノム・エピゲノムへの影響を明らかにすることを目的として、解毒酵素ADH5とDNA修復因子FANCD2の機能的連関を明らかにするとともに、ADH5の酵素活性のレドックス制御機構の解明に挑んだ。今後、ADH3活性が核内のレドックス環境維持に果たす役割を、Fancd2欠損状態とのAdh3欠損状態との組み合わせにより明らかにする。また、Nrf2とFancd2の2重欠損状態がもたらす影響についても明らかにする。今後は、Fancd2F/F::Ubc-CreERT2::Adh5-/-マウスに対してタモキシフェンを投与することで、誘導的にFancd2:Adh52重欠損状態を作成し、障害がおこる細胞系列を確認する。また、老齢マウスと若年マウスにおける障害の違いを調べ、内因性ホルムアルデヒドの産生レベルの違いとエピゲノム制御の活性との相関を検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。生化学・分子生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
日本におけるエネルギー革命の特質とエネルギー政策

本研究の目的は、日本におけるエネルギー革命の特質、すなわちその急速性および徹底性の主体的条件を明らかにすることであり、とくに日本のエネルギー政策がエネルギー革命の進展に与えた影響を考察することに力点をおいている。諸々のエネルギー政策のなかで、平成18年度には、(1)1920-60年にかけて、工場におけるエネルギー原単位の向上を目的として実施された熱管理やその進展を促す熱管理政策、(2)1950年代における原重油供給能力の拡大策とその影響についてそれぞれ研究した。(1)については、経済産業省・国立公文書館・国立国会図書館・横浜市史編集室・大分大学経済学部教育研究支援室の所蔵資料を調査した。調査結果の一部は、戦間期から1950年代にかけての熱管理政策に関する論文(計2本)として公表された。これらの論文では、戦間期に大阪府などの地方自治体が燃料消費者の燃焼方法・設備の改善を促す燃焼指導を開始したこと、30年代には燃焼指導が他の地方地自体や商工省にも普及したこと、そして燃焼指導が戦時期から50年代にかけて熱管理運動・熱管理政策へと発展を遂げたことを具体的に明らかにした。また、鉄鋼業に着目して企業・業界レヴェルにおける熱管理への取り組みについても研究し、日本の鉄鋼業が20年代から50年代にかけてエネルギー節約に積極的に取り組んだことを確認した。(2)については、海事資料センター・国立国会図書館・京都大学経済学部図書館・横浜市史資料室などの所蔵資料を調査した。今年度の調査を通じて、大型タンカーの整備・石油輸入港湾の湊漢に代表される重油需要増大に対応するための投資が1956年度後半以降本格的に開始されたこと、これらの投資は意志決定の速いトップダウン型の企業によって先導され、ついで産業政策を通じて促進されるようになったことが明らかにされた。
子どもの性別と性別役割分業意識の固定化に関する実証分析

本研究は、子どもの性別が男女共同参画社会を推進する際の障壁として指摘されている性別役割分業意識の固定化に与える影響について分析を行う。具体的には、性別役割分業のある社会を前提とし、親が子どもにとって最も望ましい行動をとることが結果として性別役割分業意識の固定化をもたらしているかを検証する。この点を検証するために、子どもの性別が親の性別役割分業意識や親の支持する政策、子どもへの教育投資に与える影響を分析する。
力覚制御ロボットによる生体関節の摩擦係数の測定

今年度の研究目的は、多自由度ロボットの位置精度および多軸荷重センサの分解能が、はたして関節の摩擦測定を行うのに十分か否かを検討する点にあった。当該研究予算で購入した備品の内、パーソナルコンピュータを、ロボットの制御プログラムを実行し同時に荷重センサからの情報を処理するために用いた。また、収集されたデータを図表として出力し、保存するために、同じく備品として購入したレーザープリンタを用いた。任意の表面で摩擦測定を行うには滑り面の形状に適合した方向に運動が構成されなければならない。しかし、生体関節は、軟部組織に覆われているために、視覚的な情報が得られない。そこで、本研究では、関節全体に加わる荷重を多軸荷重センサでセンシングし、その情報をもとに、ロボットの未端効果器の移動軌跡を決定する方法を用いた。最初に予備実験として人工料表面(平面対球面)での摩擦係数を計測し、摩擦角測定で求めた結果と比較した。その結果、材質が固い場合は制御が困難になると、また、ロボットの動作中に、滑り摩擦と転がり摩擦が混在すると、精度が大幅に低下することがわかった。次に、試験片としてイヌの膝関節を用いた実験を行った。まず、関節を乾燥させた状態(変形性関節症など、関節が異常をきたした状態のモデル)、および表面に正常関節液を塗布した状態(正常な関節のモデル)について、摩擦測定を行った。制御を単純化するために、摩擦距離を、2mと小さくした。その結果、異常関節のモデルでは、摩擦係数0.13、正常関節のモデルでは、別途測定した摩擦係数0.01であった。正常関節の値は、股関節の摩擦測定結果の値と一致した。これにより、多自由度ロボットの位置精度および荷重センサの分解能が、関節の摩擦測定に十分であることを明かにした。
渓流水質形成メカニズムのモデル化による森林の環境影響評価法の構築

森林生態系の撹乱に伴う影響について既往の研究をまとめ、その長期影響評価を北米で開発されたPnETモデルをわが国にも適用するための検討を行った。輪伐を実施している森林集水域において得られた観測結果を、森林の物質循環モデルであるPnNT-CNモデルに組み込むことにより、渓流水質形成メカニズムのモデル化を行った。硝酸塩イオン(NO^-_3)濃度のレベルについては、シミュレーション結果と観測値との間で違いが見られたが、林齢による濃度の変化はほぼ再現された。伐採による(NO^-_3)濃度の増大は20年間ほど継続すると予想された。これは、観測データとほぼ一致するものであった。また、伐採強度(伐採率)が40%の場合には、渓流水の(NO^-_3)濃度はほとんど増加しないというシミュレーション結果となった。また、PnET-CNで森林撹乱の長期影響予測をしたところ、林齢に伴う現存量の頭打ちや加齢に伴う葉の窒素濃度の低下といったパターンはほぼ再現された。しかし、個々の数値には既存の研究にみられる実測値と大きな隔たりがあった。これらのことから、諸現象の再現は擬似的なものに過ぎず、今後は水分条件や養分条件、根系の発達過程などに基づいたパラメータの設定を行うことが必要であるが示された。さらに、精度の向上のためには必要な新しいプロセスとして更新プロセスが、わが国への適用のためには地形的異質性などを加味した新しい水文プロセスが重要であると考えられた。また、より広い範囲での渓流水質と集水域環境の関係を明らかにする目的で、日本全国の渓流水調査(1270ヶ所以上)を実施し、溶存成分の分析を行った。全国渓流水質調査結果については、集水域パラメータとの相関を解析し、(NO^-_3)濃度は、大気負荷量がもっとも大きな規定要因であることが示唆された。1950年代と比較して、(NO^-_3)濃度が増大している現状が明らかとなった。一方、リン酸イオン濃度については地質の影響が最も大きいことが示された。小集水域単位で輪伐を行っている、京都大学和歌山研究林および周辺部森林において、伐採年次の異なる5つ(3、13、28、40、87年)小集水域に量水堰を設置し、流量・pH・電気伝導度等の連続観測を開始するとともに、林内にそれぞれ2つの調査区を設け、植物・土壌への炭素・窒素等の蓄積量等の測定を開始した。また、これら5つを含む33ヶ所の小集水域で渓流水を採取し、溶存成分の分析を行った。その結果、渓流水中の硝酸塩イオン(NO_3^-)濃度は、林齢の若い森林ほど高い傾向が見られたが、最大値は伐採直後ではなく、1-2年後に見られた。このことは、伐採によって地上に供給される有機物が分解する一方、植生によるNO_3^-の吸収が低下することによると考えられるが、その影響にはタイムラグがあることから、土壌における物質循環メカニズムの変化が関与していることを示唆している。4年前に行った調査でも同様の結果が得られているが、今回の結果と比較すると、4年間の時間経過を忠実に表していることが明らかとなった。したがって、対象とした森林域は、伐採による森林・河川への長期的影響を俯瞰的に調査出来ることが明らかとなった。一方、ケイ酸、Ca^<2+>、

Al、SO_4^<2->の濃度には、林齢との関係が明瞭ではなく、これらの鉱物の風化に依存する溶存成分は集水域の地質の影響が大きいと考えられる。地質の差異については、Srの安定同位体比測定等によって明らかにする予定である。量水堰による流量観測のデータをあわせて、今後は、流出量の定量化を目指す。さらに、より広い範囲での渓流水質と集水域環境の関係を明らかにする目的で、日本全国の渓流水調査(1270ヶ所以上)を実施し、溶存成分の分析を行った。現在、各集水域の情報(面積、傾斜度、植生、気象データ、土地利用等)を収集しており、今後、これらの情報と水質との関係を解析する予定である・小集水域単位で輪伐を行っている、京都大学和歌山研究林および周辺部森林において、伐採年次の異なる5つ(3、13、28、40、87年)小集水域に、林内にそれぞれ2つの調査区を設け、植物・土壌への炭素・窒素等の蓄積量および養分物質の内部循環量等の測定を行なった。また昨年度に引き続き、5集水域の流量観測および渓流水の溶存成分の分析を行なった。その結果、樹木の成長量のピークは、30年生の森林で見られ、40年以降は緩やかに増大することが明らかとなった、また窒素の吸収量は、若齢の森林で小さく、成長のピークの見られる約30年生の森林で最大となり、それ以降成熟林に向かって減少することが明らかとなった。昨年度までの結果で流水中の硝酸塩イオン(NO_3)濃度は、若齢林で高く、壮齢林や成熟林で小さくなる傾向が明らかとなっているが、樹木の成長に伴う内部循環量の時間的な変化が渓流水質に影響を及ぼしている可能性が定量的なデータにより示された。またストロンチウムの安定同位体比測定により、調査区間では、40年生の森林以外は、ほぼ同じ地質であることが明らかとなった。今年度までで、植物や土壌のパラメータや渓流水質の観測は、ほぼ終了しつつある。全国渓流水質調査結果については、集水域パラメータとの相関解析中であり、また公表されている河川調査結果についても解析をすすめている。現在のところ、硝酸塩イオン濃度は、大気負荷量がもっとも大きな規定要因であることが示唆されている。今後は、林分での観測を引き続き行なうとともに、得られた観測結果を森林の物質循環モデルであるPnNTモデルに組み込むことにより、渓流水質形成メカニズムのモデル化を行なう予定である。森林生態系の撹乱に伴う影響について既往の研究をまとめ、その長期影響評価を北米で開発されたPnETモデルをわが国にも適用するための検討を行った。輪伐を実施している森林集水域において得られた観測結果を、森林の物質循環モデルであるPnNT-CNモデルに組み込むことにより、渓流水質形成メカニズムのモデル化を行った。硝酸塩イオン(NO_3^-)濃度のレベルについては、シミュレーション結果と観測値との間で違いが見られたが、林齢による濃度の変化はほぼ再現された。伐採によるNO_3^-濃度の増大は20年間ほど継続すると予想された。これは、観測データとほぼ一致するものであった。また、伐採強度(伐採率)が40%の場合には、渓流水のNO_3^-濃度はほとんど増加しないというシミュレーション結果となった。また、PnET-CNで森林撹乱の長期影響予測をしたところ、林齢に伴う現存量の頭打ちや加齢に伴う葉の窒素濃度の低下といったパターンはほぼ再現された。しかし、個々の数値には既存の研究にみられる実測値と大きな隔たりがあった。
幼児における事象記憶とスクリプトの獲得

本研究では,日常的な事象体験を知識獲得の主要な手段としている幼児を主な対象に,以下の諸点を検討した。1.幼稚園生活における反復体験によるスクリプト形成過程について、お弁当活動を取り上げ、教師の援助過程と幼児のスクリプト知識変化の2つの側面から検討した。教師の援助過程では、食べることの促しや幼稚園での食事のルールとならんで幼稚園での食事スクリプトの確立に関わる発語が、入園当初に多かった。幼児の知識変化では、幼稚園生活が進むにつれ、また在園期間が長いほどお弁当活動に関わる事象の報告数が増加した。2.幼稚園生活における行事という非日常体験のエピソード記憶と行事の命題的知識化について、遠足を取り上げ検討した。1回の遠足体験しか持たない場合、遠足とはそのときのエピソード体験をさすものであるが、遠足体験を重ねることで、具体的なエピソードへの言及は減少し、より一般的な事象への言及の割合が増加した。体験のなかの共通の事象を抽出することで、概念化がなされていることが示唆された。3.幼稚園生活の長期的保持について、毎日の活動を通して獲得された幼稚園生活スクリプトと教室等の空間的配置を取り上げ、同一幼稚園を卒園した児童を対象に検討した。幼稚園生活のスクリプトの保持では、下位構造の要素部分は失われていたが、生活の中心的な部分は保持されていた。空間関係の保持では、幼稚園生活の最後の年を過ごした年長時点でのクラスの位置が最も正確に位置付けられた。児童の学年差はなく、認知地図はかなり長期に保持されることがわかった。幼児は日常生活を通して多様なスクリプトを形成しており、彼らにとって多様な事象体験は認知発達上重要な意義をもつ。また教師の行っているスクリプトの獲得の援助は、幼児の園生活をスムーズなものにしている。本研究では、日常的な事象体験を知識獲得の主要な手段としている幼児を主な対象に、幼児期の事象体験(すなわちエピソード記憶)から抽象的な知識(命題的知識への変化過程、反復経験によるスクリプトの形成過程、日常生活体験に基づく空間関係の長期保持について検討することを目的としている。本年度は以下の諸点の検討を行った。1.事象記憶ならびにスクリプトに関する文献の収集、整理を行った。障害児に対しスクリプトを獲得させることにより日常行動の改善を計ろうとする治療研究が、欧米で試みられていることが分かった。これは当初考慮していなかった、スクリプトの実践的応用例であった。2.幼稚園時のスクリプトが卒園後どの程度保持されているかについて小学1、3、5年生を対象に行った。学年による差異は少なく、幼稚園経験で獲得されたスクリプトが長期に渡り保持されていることが明らかになった。3.幼稚園の建物についての空間配置関係とエピソディックな記憶の検討を小学1、3、5年生を対象に行った。空間配置は高学年ほどより適切であった。4.幼稚園行事の命題的記憶化過程の検討については、新入幼稚園児3歳児、4歳児を対象に、彼らが幼稚園で初めて体験するプール活動の前後の行事系列(椅子運び、水着準備、着替え、準備体操、シャワー浴びなど)の習熟過程の観察を行った。遠足についての命題化については幼稚園の日程の都合で7年後に詳細な検討を再度行う。本研究では,日常的な事象体験を知識獲得の主要な手段としている幼児を主な対象に,幼児期の事象体験(すなわちエピソード記憶)から抽象的な知識命題的知識)への変化過程,反復経験によるスクリプトの形成過程,日常生活体験に基づく空間関係の長期保持について検討することを目的としている.本年度は以下の諸点の検討を行った.1.事象記憶ならびにスクリプトに関する文献の収集,整理をさらに行った.2.幼稚園の空間配置関係とエピソディックな記憶の検討を行った.

3.幼稚園生活におけるスクリプトの獲得過程について,お弁当活動を対象に検討した.時期によるお弁当活動時の保育者の発語を分析すると,入園当初に特に食事の準備や片付け等,食事時のスクリプトの形成を促す発語が多く出現することを見出した.この研究については保育学研究に投稿,掲載された.4.幼稚園行事の命題的記憶化過程の検討について,新入幼稚園児3歳児,4歳児を対象に遠足や運動会についての命題的に関して幼稚園の日程の都合で8年度に詳細な検討を再度行う.以上,全体に当初の計画にしたがって進めた.少しずつ研究をまとめる努力を行っており,7年度は学会論文を1つ発表できた.本研究では,日常的な事象体験を知識獲得の主要な手段としている幼児を主な対象に,幼児期の事象体験(すなわちエピソード記憶)から抽象的な知識(命題的知識)への変化過程,反復経験によるスクリプトの形成過程,日常生活体験に基づく空間関係の長期保持について検討することを目的としている.。本年度は以上の諸点の検討を行った.1.引続き事象記憶ならびにスクリプトに関する文献の収集,整理を行った.2.幼稚園生活におけるスクリプトの獲得過程について、3歳新入園児のお弁当活動について、お弁当活動開始当初の行動観察を行なった。3.幼稚園生活におけるスクリプトの獲得過程について、新入園4歳児、在園2年目の4歳児、5歳児を対象にお弁当活動にたいする面接調査を行なった。4.幼稚園行事の命題的記憶化過程について、新入園4歳児、在園2年目の4歳児、5歳児を対象に、遠足活動の命題化を検討した。5.お弁当活動について紀要論文を一つまとめた。6.全体のまとめと、研究報告書の作成
大気を通しての積雪域の相互作用に関する研究

本研究では、次の2研究課題を設定して研究を進めた。第1に、数10数100m規模の積雪上での大気の変質と雪面融解量の検討と、その様な積雪が分散して存在している場合の全体としての融解量の評価。第2に、数km数10km規模の積雪域上で起っている大気-雪面相互作用の実態を平担地と傾斜地について明らかにすることであった。前者については数値シミュレーションを中心とし、後者については高田平野と立山山域における積雪域境界付近での現地観測と解析を主体に置いた。その結果、次のことが分かった。1)平地における積雪域上の大気の変質は数kmまでは、風向・風速を一定にした大気境界層の二次元拡散モデルで近似できる。2)分散して存在する積雪域(卓越風向長さL)では、無雪域の長さがL以上であれば、熱的に相互に影響し合わない。L以下だと、風上の積雪域の存在が風下の積雪域の融解量に影響を与える。3)平担地の積雪域上での内部境界層の発達は著しく、厚さは吹走距離の2%である。そのため、数kmの吹走後、地上気温には45°Cの低下がみられ、地上風速も数分の一となる。それに対し、傾斜地では、そのような内部境界層の発達は見られず、地上気温、風速は積雪域を境にして大きな変化はない。4)しかしながら、両側での地上風系(風向から判断)を傾斜地と平担地について比較すると、傾斜地では全く異なる風系が生じているが、平担地では、その差が遙かに少ない。これは斜面では冷却された気層に働く力が異なるからである。5)積雪域境界付近での融解量の増加は、平担地、傾斜地でともに見られるが、後者では積雪域が分散していることと、表面アルベードが低いことの効果が卓越しているのに対し、平前者では内部境界層の発達の影響が大きく影響している。
高周期14族元素―炭素バイブリッド型π電子系化学種の創成及び特性解明

二価化学種カルベンのケイ素類縁体であるシリレンは、それら自身での多量化が進行しやすいため、最近まで合成すら難しい化合物群であった。最近では適切な置換基の設計による立体保護や電子的安定化を利用して、いくつかの安定シリレンの合成が達成されたものの、これまでに合成された化学種は炭素、窒素、ハロゲンなど、ケイ素に比べて電気陰性な元素で置換されたものに限られている。本研究ではシリレンの空の3p軌道に、強いσドナー性の配位子であるN-ヘテロ環状カルベンを配位させることで、はじめての電気陽性なケイ素置換基を持つシリレン-NHC錯体を合成・単離することに成功した。また、シリレンの化学については精力的な研究がなされている一方、シリレンラジカルイオン種についてはほとんど報告例が無い。本研究では、合成に成功したシリル置換シリレンがエネルギー準位の高いHOMOに非共有電子対を持つことに着目し、化学的な一電子酸化反応を検討した。その結果、はじめてのシリレンラジカルカチオンの合成・単離にも成功した。さらに得られたラジカルカチオン種を一電子還元すると中性のシリレンがほぼ定量的に再生したことから、可逆な一電子酸化還元系となっていることもわかった。X線結晶構造解析の結果、シリレン-NHC錯体は三配位ケイ素まわりがピラミッド化しているのに対して対応するラジカルカチオンでは三配位ケイ素まわりがほぼ完全に平面構造であり、一電子酸化によって分子構造が大きく変わることが明らかになった。さらにESRスペクトル測定およびNPA電荷分布計算から、不対電子は三配位ケイ素上にほぼ局在化していることを明らかにした。これらの実験結果は、はじめて電子供与性の置換基を有するシリレン、応用的にも重要な新規のケイ素ラジカル種を合成しその性質を実験・理論の両面から明らかにした、という点で高周期14族元素化学に新たな知見を与えた。これまでに様々な高周期14族元素二重結合化学種の合成が達成されているが、高周期元素を含む二重結合を集積化したメタラアレンの合成例は少なく、理論計算の結果から置換基効果によってその構造が変化しやすいことが知られている。しかしながら最も基本的な三つのケイ素からなるトリシラアレンでさえ、これまでに一例しか合成例がなく、これまでに得られている知見だけではメタラアレンの性質を理解するには不十分であり、新たな置換基や骨格元素の組み合わせを有するメタラアレンの合成は興味深い。そこで本年度は電気陽性なシリル基を四つ有するトリシラアレンの合成を行った。当研究室で開発したジリチオンラン[(^tBu_2MeSi)_2SiLi_2]と、近年Roeskyらが合成に成功したジクロロシリレン-NHC錯体の反応から、トリシラアレン[(^tBu_2MeSi)_2Si=Si=Si(SiMe^tBu_2)_2]を合成することに成功した。その構造は、各種分光学的データ及びメタノールによる捕捉反応における生成物解析の結果から決定した。さらに、理論計算を行ったところ、最適化構造は完全な直線構造ではなく、Si=Si=Si折れ曲がり角度が164度で、わずかに折れ曲がった構造であると推定した。さらに骨格の電荷分布を見積もったところ、興味深いことに今回合成したテトラシリルトリシラアレンの分極[(^tBu_2MeSi)_2Si^<δ->=Si^<δ+>=Si^<δ->(SiMe^tBu_2)_2]は、先に報告されたテトラアルキルトリシラアレンの分極R_2Si^<δ+>=Si^<δ->=Si^<δ+>R2:R2=1,1,3,3-テトラキス(トリメチルシリル)シクロブタンジイイル]とは大きく異なっていた。これらの実験結果は、はじめて電子供与性の置換基を有するトリシラアレンを合成し、その性質を実験・理論の両面から明らかにした、という点で高周期14族元素多重結合の化学に新たな知見を与えた二価化学種カルベンのケイ素類縁体であるシリレンは、それら自身での多量化が進行しやすいため、最近まで合成すら難しい化合物群であった。

これらの実験結果は、はじめて電子供与性の置換基を有するシリレン、応用的にも重要な新規のケイ素ラジカル種を合成しその性質を実験・理論の両面から明らかにした、という点で高周期14族元素化学に新たな知見を与えた。
タッパナガ(コビレゴンドウ北方系)の回遊生態と長期観察フィールドの構築

タッパナガの回遊パターンを調査するため、岩手県内の突き棒漁船に発見報告の協力を要請した。情報は10件にとどまったが、現在も情報収集を継続している。また、北海道室蘭においてクジラ類の観察を続けている噴火湾海洋動物観察協会からも目撃情報を得た。これらの情報から、タッパナガは7月下旬三陸沖に現れ、8月下旬から10月上旬、スルメイカの来遊とともに津軽海峡から噴火湾へ北上する。9月には再び三陸沖に出現し、冬にはさらに南下するものと考えられた。今後とも継続して発見情報を収集するとともに、識別個体の再発見記録から、回遊について詳細なデータを得、水温、餌生物の分布等との関連を検討する。7月下旬に東大海洋研の調査により、三陸沖のタッパナガ調査を行った。漁船より情報を得つつ探査を行い、群を発見追尾し、個体識別用の写真撮影、行動観察を行った。また、噴火湾海洋動物観察協会より写真の提供を受け、総計約130頭分の個体識別写真を得た。これらにより、背びれの形状、背びれ後部の鞍型模様から、個体識別が可能であることを確認した。次いで、これらの特徴をもとに、個体台帳を作成した。群れ構造の観察から、群は数頭よりなるサブグループがいくつも集合して形成されていることが明らかとなった。さらに、親子間だけでなく、近接して遊泳するサブグループ内の個体は、互いに背びれの形状、鞍型模様のパターンが非常に似通っていることが判明し、これらの形質が遺伝すること及びサブグループの個体が緊密な血縁関係にあることが強く示唆された。当科学研究費により本年度行った調査の結果、三陸沖のタッパナガ個体群が、個別識別法による生態研究に非常に適しており、日本では希有な研究フィールドとなりうることが確認された。今後も大槌沖と室蘭において継続して、個体識別調査を行い、この個体群の生態、社会構造について明らかにしていく予定である。
大学主導による高速駆動衛星の開発と突発天体のγ線偏光観測実証

小型衛星を用いた突発天体からのX線・ガンマ線偏光観測に向け、東工大で開発する50kg級小型衛星「つばめ」に搭載する観測装置(硬X線偏光検出器、バースト位置検出器)および高速姿勢制御装置の試作開発を行った。詳細なシミュレーションと実機(エンジニアリングモデル)による評価・試験から、目的とした観測性能をすべて達成できることを示した。大型衛星では困難な「小回りの良さ」と「最先端の観測機器」を駆使した小型衛星の新しいアプローチ、また小型衛星を用いた新しいサイエンスの方向性を示すことができた。理学系では、衛星搭載型ガンマ線偏光観測を実現するために必要な各種要素技術の設計・検討と試作を行った。まず電磁シミュレータ(Geant4)を用いた最適化と、偏光計の詳細な構成やサイズ・シンチレータの配置を決定した。続いて散乱体シンチレータを読み出すための高感度光検出器の開発をすすめ、従来型に比して5割程度の感度向上を確認した。さらにH2ロケット打ち上げを想定して本タイプの光検出器を初めて耐振化することに成功した。吸収体シンチレータについても新規開発し、散乱体と合わせた信号処理系(フロントエンドカードやCPUボード)の開発を並行して行った。本偏光計が目標通りの性能を達成することを確認するため、1ユニット・プロトタイプ偏光計を製作し、高エネルギー加速器研究機構(KEK)の放射光施設(PF)に於いて偏光ビーム試験を行った。検出器の回転に対し約50%程度の計数率モジュレーションが得られ、これはシミュレーション結果を良く再現する。一方で、今回製作したシステムは500Hz以上の高係数率に耐えられないこと、配線等の引き回しノイズに弱いことなどの問題点が明らかになり、来年度以降に改修を目指す。工学系では、本研究が最終的に目標とする軌道上実証を実現するための小型衛星TSUBAMEの概念設計に係る基礎的な検討を行なった。理学系からあげられたミッション要求を吟味し、それを達成するための機能配分を行い、実現可能性を確認しながら、各サブシステムに必要な仕様を定義した。特に、姿勢制御系として、迅速な姿勢変更を可能とするための高トルク出力デバイスであるCMGの検討を詳細に実施した。まず、本衛星に最適なコンフィギュレーションとサイジングを重量、電力、制御性能の点で考察し、最適制御の観点に基づいた迅速姿勢変更制御則を提案した。さらに、CMGハードウエアを設計試作して、動作を確認した。片岡・河合の担当する理学系では、ガンマ線偏光検出器の各種パラメータの検討・検出器のハードウェア製作を中心に開発を行った。昨年度に引き続き電磁シミュレータ(Geant 4)を用いた検出器ユニットの最適化と宇宙用高感度光検出器の開発を進め、都立産業試験場で詳細な耐振特性評価を行った。HIIロケットで予測される振動の2倍以上となる振動レベル(17G)でもゲインは10%以内で変化がなく、宇宙用検出器として極めて優れた特性が得られた。これらの結果はNuclear Instruments and Method Section Aに査読論文として掲載されたほか(Toizumi, Kataoka, Kawai et al.2009)、イギリスGlasgowにおける国際会議(8^<th> International Conference on Position Sensitive Detectors)においても口頭発表をおこなった。さらに、ガンマ線バーストの検出論理を前面的に見直し、シミュレーションから判定時間や閾値レベルの最適化設計を行った。これらの論理をハードウェアに反映し、VMEベースの「ガンマ線バースト判定回路」を実機で製作し、実機評価を行った。これと併せてAPD系・PMT系の信号処理系(フロントエンドカードやCPUボード)の開発を行い、来年度のEM品製作に向け着々と準備が整っている。松永の担当する工学系ではCMGを搭載した小型衛星の高速姿勢制御システムの構築を目指して、最適経路計画法のひとつである勾配法を用い人工衛星の高速姿勢変更のためのCMG駆動則を提案した。同時に、新しい姿勢表現であるWZパラメータを用いたフィードバック制御則の有効性を検討した。また小型衛星実搭載を想定し多摩川精機で共同研究開発を行っている小型CMGについて、駆動回路システムを実装して性能評価試験を行い、良好な結果を得た。理学系はこれまでの基礎設計に基づき、実際の偏光検出器開発を行った。今年度の開発では新たに人工衛星に適した低消費電力・高性能の32素子同時読み出しVLSIを採用し、トリガー生成・波形整形・AD変換までをオンボードで行う信号処理システムを構築した。また、処理回路や検出器群の複雑な3次元配置を実現するために専用筐体を開発し、電源を供給するだけで単体で動作する検出器ユニットのプロトタイプを完成させた。本年度12月には、高エネルギー加速器研究機構においてこの検出器ユニットの偏光ビーム試験を実施した。計4日間のビームタイムを用いて、光軸中心・オフアキシス・斜め方向照射などの様々な条件での偏光検出性能を調べた。

特に、光軸中心にX線ビーム(82.5keV・偏光度90%)を照射したときのモジュレーションファクターは72.3±1.8%とシミュレーションによる予想(67.2±0.5%)と良く一致しており、本検出器が想定した性能を発揮することを実証できた。工学系について、今年度はCMGの実用的な迅速姿勢制御法の構築を目指し、CMGジンバルの同期操作を考慮しつつ、オイラーの固有回転定理を基礎とした簡易誘導法と、モデル誤差と擾乱に対するロバスト性を確保する非線形フィードバック制御法を組み合わせた方法を提案し、詳細力学モデルを用いた数値シミュレーションにより、本方法がロバスト性を有しながら迅速大角度変更できることを示した。また、小型衛星実搭載を目指して研究開発している小型CMGについて、宇宙仕様にするための検討を詳細に行い、ロータ・ジンバル・エンコーダなどの機構部分や駆動計測制御回路の設計を見直し、耐真空性やロータ寿命延長の工夫を行なった。
新生児のストレス計測とストレスが感性の発達に与える影響に関する研究

家庭と新生児の絆を促すケアとして提唱されているディベロプメンタルケアの実現を目指して、病院の新生児集中治療室(NICU)の環境が新生児にストレスを与えているかを調査し、予後の感性発達に影響を与えているかを調査することが本研究の目的である。このための具体的な研究課題は以下4項目を実施した。(1)実際の病院におけるNICUの環境の現状を調査する。(2)刺激を受けた場合の新生児の身体反応や刺激がない場合のデータを数多く収集する。(3)刺激が無い場合の身体反応との対比を行い、NICU環境が新生児に影響を与えているか否かを調査する。(4)刺激時の身体反応からストレス評価指標を作成する。本年度は、照明光、心電図モニターのアラーム音、突発的な音の刺激が呈示された際の、心電図、末梢血流、動作を測定し、心電図の記録から心拍数(HR)、心電図R波の間隔(RR間隔)の変動係数(CVRR)、自律神経活動割合(交感神経活動・副交感神経活動)を解析した。早産児8名を対象に、修正3239週まで1週間毎にNICUの光環境を変化させた前後において心電図測定と行動観察を行い、HR、RR間隔、CVRR、自律神経活動割合(交感神経活動・副交感神経活動)、state、ストレス行動(自律神経系・運動系・状態系)を解析した。結果として、修正週数35週前は、副交感神経の発達が未熟であり、刺激に対する適応力に乏しいことが明らかになった。高照度の照明環境はストレスになること、音については、短時間では覚醒を上げる影響があるが、ストレスにならない傾向が示唆された。長野県こども病院のNICUの環境調査では、下記の結果が得られた。成熟児のいる部屋で日中140lux,夜間20luxであった。未熟児のいる部屋は昼夜とも90luxと対象患者によって部屋の照度が異なった。NICU内,保育器内で起こる騒音は以下の通りであった(1)看護婦と医師間の業務会話(64.4dB)、早産児の啼泣と人工呼吸器作動音(81.0dB)、早産児の啼泣とアラーム作動音(77.3dB)、保育器の窓を閉める(76.0dB)、保育器の窓を強く閉める(121.5dB)、保育器の上にペンを置く(65.1dB)、保育器をたたく(91dB)。この他の刺激については、治療における痛み、手による接触などがあった。これらの刺激が呈示された際の、心電図、末梢血流、動作を測定し、心電図の記録から心拍数(HR)、心電図R波の間隔(RR間隔)の変動係数(CVRR)、自律神経活動割合(交感神経活動・副交感神経活動)を解析した。生理・行動の両指標において、どの週数でも早産児が光環境の変化に対し影響を受けていることを確認した。
加齢に伴なう歩行能力の低下と筋力、姿勢、バランス機能の関係

目的:本研究では、「転倒には動的なバランス能力が強く関連している」と仮説を立て、高齢者に対する動的バランステストとして用いた「その場足踏みテスト」の有効性、および転倒との関連を明らかにすることを目的とした。方法:被検者は健常高齢者24名(平均年齢67.3±4.5歳)であり、事前に測定の目的、危険性を説明し参加への同意を得た。測定項目は、高齢者用バッテリーテスト(身長、体重、体脂肪率、血圧、閉眼片足立ち、開眼片足立ち、垂直跳び、座位体前屈、座位ステッピングテスト、握力)、シャトルウォーキングテスト(以下、SSTw)、ファンクショナルリーチテスト(以下、FRT)、重心動揺テスト(開眼両足立ち、閉眼両足立ち、最大前傾後傾位)、普通歩行テスト、最大歩行テスト、その場足踏みテスト(以下、SpT)、質問紙をおこなった。SSTwは3分間で歩ける距離を求めた。SpTは閉眼で両手を前方へ挙手したまま50歩(約30秒間)その場足踏みをおこない、スタート地点からの直線距離、移動方向(以下、移動角度)、回転角度を求めた。結果および考察:ステップワイズ法より、SpTの移動角度を説明する変数として体前屈、閉眼・開眼両足立ち時の重心動揺面積、座位ステッピングの4項目が採用された。移動角度が平衡性と敏捷性を示す項目とそれぞれ関連していることから、本研究で用いたその場足踏みテストは健常高齢者の動的バランス能力を評価できうる手段と考えられた。判別分析法より、転倒の有無に影響を与える変数には、座位体前屈、日中の過ごし方、閉眼片足立ちが採用され、SpTは除去された。しかし、転倒者は、非転倒者に比べ、閉眼片足立ち、体前屈が優れ、握力が低かった。また、有意ではないものの、外出して日中を過ごす者が多い傾向にあった。また、転倒者は女性のみであり、非転倒者には男性が多かったことから、転倒の有無は日中の過ごし方に、測定項目の差は性差による影響が強くでたものと思われた。歩行能力と筋力,バランス機能,特に動的バランスとの関係を明らかにすることを目的として,転倒防止能力テスト(仮称)を考案し有用性について調べた。被験者は年齢19.9±0.9歳の健康な女子大生であり,定期的に適度な通動習慣をもつ者である。測定項目は,歩行能力として10m全力歩行時の速度,歩幅,歩調,筋力項目として背筋力,垂直跳び,脚伸展力,脚屈曲力,スクワット,バランス能力として閉眼片足立ち,全身反応時間,転倒防止能力テストを行った。その他,一般的な体力テスト9種目の測定も加え行った。転倒防止能力テストは,開眼立位両脚支持姿勢から30cmもしくは90cmの位置に,音がなったら,素早く利き足を一歩踏み出し片脚支持で停止するテストである。評価には利き足が着床してからの10秒間の足圧中心点動揺距離を用いた。その結果,静的バランスをみる閉眼片足立ちの持続時間と転倒防止能力テストの間には有意な相関はなかったが,閉眼片足立ち10秒間の足圧中心点動揺距離との間には有意な正相関がみられた(30cm:r=+0.715,90cm:r=+0.654)。また,転倒防止能力テストはその他の項目にも有意な関係がみられた。しかし,今回は着床までの移動速度が規定されていなかったことや歩行能力に加齢変化のまだみられてこない若年者であったことなどから,結果にばらつきが大きく,一定の傾向が認められなかった。転倒防止能力テストは閉眼片足立ちとの結果から,有用性を検討する価値があることが示唆されたが.転倒を防止に関連するであろう歩行能力や反応時間,脚筋力とは関連がみられず,今後のテスト条件の見直しが必要である。尚,現在,追実験中である。

移動角度が平衡性と敏捷性を示す項目とそれぞれ関連していることから、本研究で用いたその場足踏みテストは健常高齢者の動的バランス能力を評価できうる手段と考えられた。判別分析法より、転倒の有無に影響を与える変数には、座位体前屈、日中の過ごし方、閉眼片足立ちが採用され、SpTは除去された。しかし、転倒者は、非転倒者に比べ、閉眼片足立ち、体前屈が優れ、握力が低かった。また、有意ではないものの、外出して日中を過ごす者が多い傾向にあった。また、転倒者は女性のみであり、非転倒者には男性が多かったことから、転倒の有無は日中の過ごし方に、測定項目の差は性差による影響が強くでたものと思われた。
個別化医療に繋がる成長ホルモンによるCYP1A2の性特異的発現調節の 分子的解明

男性において女性よりも発現量の高い薬物代謝酵素CYP1A2の性特異的発現調節機構を解明するために、成長ホルモンの性二形性分泌様式のCyp1a2遺伝子発現に与える影響を解析した。メス型分泌様式による成長ホルモンの添加は肝細胞においてCYP1A2 mRNAの発現を減少させた。また、転写因子C/EBPαとFra1がCyp1a2遺伝子5'上流域に結合することが明らかとなった。CYP1A2発現性差を制御する分子メカニズムの解明を目的とし、研究が実施された。平成24年度の研究では、CYP1A2の発現調節を担う転写因子に着目し、前年度の解析からマウスCyp1a2遺伝子5'上流域への結合が明らかとなった転写因子C/EBPαおよびFra1のCYP1A2発現に与える影響を解析した。その結果、以下の点が分かった。C/EBPαおよびFra1の過剰発現によりマウス初代培養肝細胞において、CYP1A2 mRNA発現量は減少した。C/EBPαのみの過剰発現では、CYP1A2 mRNAの発現変動が見られなかったことから、C/EBPαとFra1がCyp1a2の発現調節に関わることが考えられた。C/EBPαとFra1を過剰発現させた肝細胞に成長ホルモンを添加すると、CYP1A2 mRNA発現量の減少は見られなくなった。このことから、C/EBPαもしくはFra1の活性が成長ホルモンにより制御されていることが考えられた。また、Cyp1a2遺伝子5'上流域の-4.5 kbpおよび-9.5 kbpを含むレポーターコンストラクトのレポーター活性は、C/EBPαおよびFra1の過剰発現により変動せず、C/EBPαとFra1が作用するCyp1a2遺伝子領域は-9.5 kbpよりさらに上流の領域に存在することが示唆された。これらの結果から、Cyp1a2の発現はC/EBPαとFra1によって負に制御されていること、およびその制御における成長ホルモンの関与が考えられた。CYP1A2は、多くの医薬品の代謝を担う重要な肝臓特異的代謝酵素である。CYP1A2の発現には性差がみられ、薬毒物の体内動態の性差の一因と考えられるが、CYP1A2発現性差を規定する分子メカニズムの詳細は不明であった。平成23年度の研究では、CYP1A2の発現調節を担う遺伝子領域に着目し、結合転写因子の解析を進めた。転写因子C/EBPαとFra1のマウスCyp1a2遺伝子5'上流領域への結合が明らかとなった。C/EBPα過剰発現初代培養肝細胞においてはCYP1A2 mRNA発現量は変化しなかったが、C/EBPα過剰発現およびTPA添加によりCYP1A2 mRNA発現量は減少した。これらのことから、TPAにより誘導されたFra1の活性化とC/EBPαとのヘテロダイマー形成によるCyp1a2発現調節の負の制御の可能性が考えられた。C/EBPαとFra1のヘテロダイマー形成については解析中である。今回解析した領域よりもさらに上流の遺伝子領域にも推定C/EBPα結合領域が複数箇所存在しており、それら推定領域への結合についても解析中である。C/EBPは肝臓で高発現しており、CYP1A2の肝特異的発現への寄与も考えられた。次年度は、成長ホルモンの性二形成分泌様式によるC/EBP、Fra1の活性変動および結合領域への結合変動を解析するとともにCyp1a2遺伝子性特異的発現に与える影響を検証する予定である。転写因子C/EBPαとFra1のCyp1a2遺伝子5'-上流域への結合が明らかとなった。これら転写因子の活性化及び遺伝子領域への結合によるCyp1a2発現調節の可能性が示唆されたことから、研究はおおむね順調に進展している。C/EBPは成長ホルモンによる制御が報告されている転写因子であり、これら転写因子を介したCyp1a2遺伝子発現調節の性特異性に関しては、成長ホルモンの性二形成分泌様式に着目し平成24年度に解析の予定である。平成24年度は、Cyp1a2遺伝子5'-上流域への結合が明らかとなったC/EBPαとFra1のヘテロダイマー形成を検証するとともに、さらなる遺伝子上流領域の解析も計画する。C/EBPαとFra1を介した発現調節の性特異性の検証を進める。成長ホルモンの性二形成分泌様式によるそれら発現調節の変動、細胞内シグナル伝達を解析することにより、Cyp1a2遺伝子性特異的発現調節の詳細を明らかとする。Cyp1a2遺伝子上流域への転写因子の結合解析のためにクロマチン免疫沈降ならびにゲルシフトアッセイを計画する。同定された転写因子ならびに遺伝子領域の転写活性に与える影響を解析するために、in vitro, in vivoレポーター遺伝子アッセイを計画する。また、それら解析のために実験用動物、細胞培養用試薬、遺伝子導入試薬、遺伝子発現解析試薬やホルモン類などが必要となる。