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NPO融資によるコミュニティ投資の可能性

本研究は、NPO融資によるコミュニティ投資の可能性を明らかにすることを課題とした。1年目はNPOへの聞き取り調査および質問票調査を実施し、国内におけるNPOの融資需要の大きさと、NPOの融資に伴う問題点を明らかにした。2年目は、国内でNPOに融資または経営支援を提供している金融機関や地方自治体、経営支援組織を訪問して聞き取り調査を行った。3年目はアメリカでの聞き取り調査を2回にわたって行った。本研究は、NPOへの融資によるコミュニティ投資の可能性を明らかにすることを目的としている。平成19年度はNPOの融資需要に関する調査を行った。第1に文献調査として、NPO融資に関連した先行研究を収集するとともに、NPOに融資を行っている金融機関や地方自治体を調べた。第2に、NPO・社会的企業、金融機関、中間支援組織に聞き取り調査を行い、融資の実態を明らかにした。第3に、文献調査と聞き取り調査を踏まえて、NPO法人を対象に質問票調査を実施した。これらの調査結果をまとめて、2008年3月に日本NPO学会大会において発表するとともに、ウェブサイト上にも公開した。調査結果の要点は以下のとおりである。NPOや社会的企業の資金需要は大きいが、融資需要は現段階では部分的であり、事業分野や資金使途には偏りがみられる。質問票調査によれば、融資経験のあるNPOは約3分の1で、そのうち1割強は5回以上融資を受けており、比較的多くのNPOは融資を受けた経験がある。ただし融資を受けられるのは、収益事業で利益を生み出し確実に返済の見通しを立てられる事業分野が主である。短期的なつなぎ融資の需要は金融機関によってある程度満たされているものの、事業規模拡大・組織開発に向けての設備投資などの需要に対しては、金融機関の融資は充分に対応できていない。経理・税務、財務管理で専門知識が不足していることも、NPOが融資を受けにくい一因と指摘されているが、専門家をきちんと揃えているNPOとそうでないNPOとがあるため、特に後者のNPOについては中間支援組織や自治体、金融機関などの支援が求められる。1.経営支援の具体的状況の把握NPOが事業を行うに際して、金融機関等から融資という形で資金を調達する事例が近年みられるようになった。NPOには資金面の支援に加えて経営の指導助言も必要と指摘されている。そこでNPOやコミュニティビジネスに融資している銀行や、自治体、中間支援組織、NPOなど全国40団体を訪問し、NPOにいかなる融資と支援をしているのか聞き取りを行い、実態の把握に努めた。調査の結果、NPOへの指導助言は顕著な効果を挙げていることが判明した。この調査結果は日本NPO学会大会にて報告した(後日、論文を発表予定)。2.コミュニティ投資に関する理論的整理社会的責任投資(特にコミュニティ投資)に関する資料を収集し、論考「社会的責任投資(SRI)の現在」にまとめた(2009年度に刊行予定)。3.日本のマイクロファイナンスの現状把握上記1の調査の際にこの件も併せて質問し、文献収集も行った。その結果、日本において厳密な意味でのマイクロファイナンスの実践例はほとんど存在しないことが判明した。他方、本研究の直接のテーマではないが、貧困層住民への少額貸付制度はマイクロファイナンスの近接領域として、昨今の社会情勢を背景に注目を集めている。そこで、間接費を用いて公的制度(生活福祉資金貸付制度)と民間実践(多重債務者支援貸付)の現状に関する委託調査を実施した(2009年度に成果刊行予定)。4.アメリカのCDFIの予備調査コミュニティ開発金融機関(CDFI)は貧困地域の振興を目的としてNPOなどに融資する非営利金融機関の総称である。CDFIはアメリカでは近年著しく成長し、NPO融資に関するノウハウを蓄積しつつある。2009年度の本調査に先立ち、3月に予備調査としてワシントンDC、フィラデルフィア、シカゴの計10団体を訪問した。今年度は、アメリカでの聞き取り調査を行い(2009年8月9月の15日間)、ワシントンDC、フィラデルフィア市、シカゴ市の3都市を回った。コミュニティ開発金融機関(CDFI)、連邦政府機関、経営コンサルタント、CDFIから融資を受けているNPO、アドボカシー組織などを訪問し、聞き取り調査を行った。日本ではNPOへの融資があまり進んでいないのとは対照的に、アメリカではCDFIによる融資が盛んに行われており、また数多くの経営コンサルタントがNPOに助言・指導していること、そして地域再投資法に代表されるように政府のコミュニティ開発金融政策が充実していることが、NPOへの旺盛な融資を下支えしているという構図が見えてきた。アメリカでは黒人やヒスパニックなどエスニック・マイノリティの多くが貧困階層に属し、銀行の金融サービスを利用できず、さらには彼らの集住するコミュニティでは社会サービスが貧弱なため、いつまでも貧困から脱却することが難しい状況におかれている。こうした社会的排除層に対して直接融資するマイクロファイナンスや、貧困地域で活動するコミュニティ開発法人(CDC)などのNPO/社会的企業への融資は、貧困問題の解決や社会的包摂に少なからぬインパクトを与えている。こうしたアメリカでのコミュニティ開発の方法論は、社会的背景の異なる日本にそのまま輸入できるものではない。

しかし、市場原理だけでは資金が十分回らないNPOや社会的企業、貧困層などに有効に資金を供給し、経済民主主義と地域経済の活性化を促進することは日本でも必要であり、アメリカの経験を何らかの形で生かすことが可能ではないかと考えられる。
炭素-炭素結合切断機構を鍵反応とする高選択的有機合成反応の開発

高選択的炭素骨格構築法は精密有機合成化学の発展において最も重要な手法である。申請者は、ジケテンのメチレン炭素がニッケル触媒作用によって切断反応を受け、対称フェニル酢酸を与える新形式の分子骨格変換を既に開発している。本課題では、ジケテン以外のメチレンラクトン類も同様な炭素-炭素二重結合が切断反応を受けるかどうかを検証する。また、同条件下でメチレンカーボネートが脱炭酸を起こさずに、二酸化炭素の分子内転位を経由したβ-ケト酸合成を開発する。更にニッケル触媒作用によるGrob型転位反応を介した1,3-ジオール骨格の切断を伴う分子骨格変換の開発を行う。例えば、4,6-シクロヘプタジエニル-1,3-ジオールをニッケル触媒と反応すると、Grob型転位反応と酸化的環化反応の連続的反応により、置換ベンゼンが得られると予想される。また、4-シクロヘキセン-1,3-ジオールを原料に用いた高効率プロスタグランジン(PG)の合成に着手する。本研究では、炭素-炭素結合切断反応を基軸とした新しい炭素骨格変換反応の開発を行うことを目的としている。特にパラジウムやニッケルの遷移金属と有機ホウ素、有機アルミニウム、有機亜鉛等のアルキルメタロイドによる相乗効果を活用した高選択的多成分連結反応を目指した。入手容易な基質に対し、より簡便で新しい触媒活性種の形成と高効率合成反応の開発を目的としている。新規性が高く、かつ生成物の有用性が極めて高い反応の開発を目指し、高選択的な炭素骨格構築を検討した。今年度は主に3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸を基質とした炭素-炭素結合切断形成の多連続反応を探求した。ビニル環状カーボネートやβーヒドロキシペンテン酸に対し、ニッケル触媒を作用させると、炭素ー炭素結合が切断する新規反応を見出した。メタラサイクルのβー炭素が脱離反応を受け、アルデヒドとジエンまたは二酸化炭素とジエン類への官能基変換を可能にする点が特徴である。本研究では、この現象を基盤として、不飽和炭化水素存在下におけるメタラサイクル中間体を経由した分子変換反応の開発を行った。金属触媒及び有機亜鉛存在下、βーヒドロキシペンテン酸と不飽和炭化水素を用いた炭素-炭素結合切断に続く炭素骨格再構築化を検討した。例えば、アクロレインとエステルによるアルドール反応で容易に調製できる3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸を共役ジエンと二酸化炭素の1:1の等価体と見なすことができる。一般に、置換共役ジエンを高立体選択的に調製することは困難であり、異性体の混合物として単離されるが、共役ジエンを基質に用いる合成反応では単離精製に労力を必要とする。本研究において、3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸をE-体共役ジエンと二酸化炭素の1:1の混合等価体とみなすことができる。共役ジエンを精製単離することなく、そのまま分子変換反応へ適用し、新たな炭素-炭素骨格形成反応へ応用する事ができた。本研究内容を現在、速報誌として投稿している最中である。既に1,3-プロパンジオールをSc(OTf)3触媒と反応すると、アルケンとアルデヒドを与えるβー炭素脱離反応を見出している。本反応は形式的なGrob型転位反応であり、1,3-ジオール骨格の炭素-炭素切断反応として興味深い。次年度では、Sc(OTf)3だけでなく、第一遷移金属触媒を用いた反応へ展開し、新たな骨格形成を開拓する。とりわけ、ニッケル触媒作用によるGrob型転位反応が可能になれば、様々な1,3-ジオール骨格を母核とした炭素骨格再構築化が期待できる。例えば、4,6-シクロヘプタジエニル-1,3-ジオールをニッケル触媒存在下、Grob転位反応と酸化的環化反応の連続的反応により、クレゾール骨格が一挙に構築できると予想される。本素反応が確立された場合は、4-シクロヘキセン-1,3-ジオールを原料に用いた高効率プロスタグランジン(PG)の新規合成開発に挑戦したい。従来、PG合成には複雑な多段階反応が必要であったが、本研究ではオキサメタラサイクル中間体に対してアルキン挿入と有機亜鉛の高立体選択的な付加反応を多段階的に利用することで、PGF2αの全合成をわずか4段階で行うことが可能になる。また、得られたPGF2αが更に炭素骨格切断反応を受けることで、新たな薬理活性を示す有用物質探索が展開できると思われる。今後は、効率的反応を開発するだけでなく創薬に直接結びつく新技術開発を推進する。

本研究では、炭素-炭素結合切断反応を基軸とした新しい炭素骨格変換反応の開発を行うことを目的としている。特にパラジウムやニッケルの遷移金属と有機ホウ素、有機アルミニウム、有機亜鉛等のアルキルメタロイドによる相乗効果を活用した高選択的多成分連結反応を目指した。入手容易な基質に対し、より簡便で新しい触媒活性種の形成と高効率合成反応の開発を目的としている。新規性が高く、かつ生成物の有用性が極めて高い反応の開発を目指し、高選択的な炭素骨格構築を検討した。今年度は主に3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸を基質とした炭素-炭素結合切断形成の多連続反応を探求した。ビニル環状カーボネートやβーヒドロキシペンテン酸に対し、ニッケル触媒を作用させると、炭素ー炭素結合が切断する新規反応を見出した。メタラサイクルのβー炭素が脱離反応を受け、アルデヒドとジエンまたは二酸化炭素とジエン類への官能基変換を可能にする点が特徴である。本研究では、この現象を基盤として、不飽和炭化水素存在下におけるメタラサイクル中間体を経由した分子変換反応の開発を行った。金属触媒及び有機亜鉛存在下、βーヒドロキシペンテン酸と不飽和炭化水素を用いた炭素-炭素結合切断に続く炭素骨格再構築化を検討した。例えば、アクロレインとエステルによるアルドール反応で容易に調製できる3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸を共役ジエンと二酸化炭素の1:1の等価体と見なすことができる。一般に、置換共役ジエンを高立体選択的に調製することは困難であり、異性体の混合物として単離されるが、共役ジエンを基質に用いる合成反応では単離精製に労力を必要とする。本研究において、3-ヒドロキシ-4-ペンテン酸をE-体共役ジエンと二酸化炭素の1:1の混合等価体とみなすことができる。共役ジエンを精製単離することなく、そのまま分子変換反応へ適用し、新たな炭素-炭素骨格形成反応へ応用する事ができた。本研究内容を現在、速報誌として投稿している最中である。既に1,3-プロパンジオールをSc(OTf)3触媒と反応すると、アルケンとアルデヒドを与えるβー炭素脱離反応を見出している。本反応は形式的なGrob型転位反応であり、1,3-ジオール骨格の炭素-炭素切断反応として興味深い。次年度では、Sc(OTf)3だけでなく、第一遷移金属触媒を用いた反応へ展開し、新たな骨格形成を開拓する。とりわけ、ニッケル触媒作用によるGrob型転位反応が可能になれば、様々な1,3-ジオール骨格を母核とした炭素骨格再構築化が期待できる。例えば、4,6-シクロヘプタジエニル-1,3-ジオールをニッケル触媒存在下、Grob転位反応と酸化的環化反応の連続的反応により、クレゾール骨格が一挙に構築できると予想される。本素反応が確立された場合は、4-シクロヘキセン-1,3-ジオールを原料に用いた高効率プロスタグランジン(PG)の新規合成開発に挑戦したい。従来、PG合成には複雑な多段階反応が必要であったが、本研究ではオキサメタラサイクル中間体に対してアルキン挿入と有機亜鉛の高立体選択的な付加反応を多段階的に利用することで、PGF2αの全合成をわずか4段階で行うことが可能になる。また、得られたPGF2αが更に炭素骨格切断反応を受けることで、新たな薬理活性を示す有用物質探索が展開できると思われる。今後は、効率的反応を開発するだけでなく創薬に直接結びつく新技術開発を推進する。
エアレーションによる貯水池機能改善法に関する水理学的研究

既に建設されている多くの多目的貯水池では、濁度問題、濁度の長期化、富栄養化及び淡水赤潮に代表される水質側面での新しい問題が生じている。これらの技術的対策手段を広く研究することは、水資源の保全及びその開発のみならず貯水池の生命や環境保全の上からも緊急かつ重要な問題であり、新しい水理学・水工学に課せられた課題である。以上の点を踏え、本研究では、多くの物理的技術手段の中から貯水池の生態系を出来る限り変化させずに水質制御・管理を進めうるエアレーション法を取り上げ、現地規模での実際化・実用化を図るための基礎資料を得ようと実施されたものである。1.エアレーションの水理に関する実験的研究;エアレーションに伴なう流れの基本的な特性を明らかにするために、現地貯水池及び実験室でエアレーションの実験を行なった。その結果、従来より明らかにされている定性的特性については確認されたが、定量的な特性については、局所流の影響や計測法の精度等のため明確化されなかった。2.エアレーションのモデル化とその数値シミュレーション;エアレーションによる水質改善効果の評価を行なうために、気泡体積を考慮した混相流的モデルならびに気泡体積を無視したモデルを作成し、それらの数値解析法を開発するとともに、適用性・有効性について考察した。その結果、定性的にはエアレーションに伴う流れの再現は可能となった。しかしながら、いずれのモデルにおいても、渦動粘性係数及び各種拡散係数等の評価法によって数値解析結果が大きく左右されることが明らかにされた。3.エアレーションの実用化に関する研究;エアレーションの実用化に際して、貯水池の有する水量・水質特性を充分に把握するとともに、水量・水質制御、機能の保全とその向上の面より判断して、個々の貯水池に適した型式のエアレーション法を開発しなければならない。
速度選択スピン共鳴を通じた気体原子と固体容器間の並進角運動量移行

光子スピン→原子スピン・原子並進角運動量→容器角運動量の移行を調べるため,高感度ねじり秤にアルカリ金属蒸気セルを吊って実験を行った。アルカリ金属としてはルビジウムを用いた。ルビジウム金属蒸気の密度を上げるために加熱したところ,ねじり秤の揺らぎが検出したい信号より大きくなったため,角運動量移行の検出が困難だった。そこでねじり秤装置を全般的に見直し改良を行った。特にセルを吊るワイヤーの再選定を行い,これまでのタングステンワイヤーではなく,径7マイクロメートルのカーボンファイバーを用いることを決定した。また,アルカリ金属の種類を原子密度を高めるためにルビジウムからセシウムに変更し,それにあわせて光学系も作り変えた。さらに,ねじり秤を入れる真空装置も大きくて安定したものに変えた。これらの改良により,昨年度より性能のよいねじり秤を準備することができた。一方,気体原子の並進角運動量を容器に移すために重要であるセル中のアルカリ金属気体原子の運動状態を理解するために,セル内壁を覆うパラフィンコーティングとアルカリ原子の相互作用についての研究も並行して行った。この結果,アルカリ金属原子はパラフィンコーティングに衝突した後,ランダムな方向に散乱して行くことや,アルカリ金属原子とパラフィンコーティングとの反応で水素などのガスが生成されてアルカリ金属原子の自由な運動を妨げる可能性があること,などを観測した。28年度が最終年度であるため、記入しない。容器中に閉じ込められたスピン偏極気体原子は,容器表面と衝突することによってスピン緩和を起こす。そのスピン緩和によって容器が機械的に回転することを実証するための装置開発を行った。装置は,回転させる物体を細い線でつった高感度のねじり秤である。このねじり秤の開発のため,光で偏極する気体原子を閉じ込めた容器を用いる前に,有名な「Bethの実験」,すなわち,1/2波長板をつり下げ,入射した円偏光の向き,つまり光子のスピンの向きが逆転する際に光が波長板に及ぼすトルクによる波長板の回転を検出する実験を行った。直径6.6マイクロメートル,長さ1メートルのワイヤーにつられた波長板の振動を抑えるのに苦労したが,波長板に導体を取り付け,印加した磁場中を運動するときに発生する渦電流を用いてブレーキをかける方法で解決することができた。その結果,光から受けるトルクにより生じる波長板の回転を明確に検出することができた。これにより,必要な感度を持ったねじり秤の開発は完了した。ねじり秤の振動を抑える方法を見いだすために時間がかかった。最大の難関であったねじり秤の開発は完了したため,今後は予定通りの順序で実験を進める。今年度前半で,気体原子のスピン緩和による容器の回転を観測する。それと並行して,次の目標である,運動誘起スピン共鳴を通じた容器回転実験の準備も進め,年度後半にはその実験を実施する。
アフリカツメガエル初期発生における形態形成機能タンパク質の研究

カエルの卵は受精後不可逆的な発生運命の決定,分化を経て多様な細胞群から構成される形態を成して行く。初期発生の過程における重要な決定はいずれも母性発現であり,卵形成のかなり初期から卵の中に情報物質として存在すると考えられる。アフリカツメガエルでも卵形成段階ですでに初期発生において重要な役割を持つ物質が勾配または局在性を持って存在することを想像させる。本研究の目的はこのような物質の第一候補としてタンパク質を考え,その局在性および発生に伴う分布の変化の解析を試みた。1.卵黄顆粒蓄積前の卵母細胞の細胞質分画を抗原とした解析。細胞質タンパクを抗原としてモノクロ-ナル抗体を作製した。得られた抗体を用いて卵巣内の種々の発生段階の卵母細胞の薄切組織切片に対する免疫組織化学反応により検索を行った。(1)卵母細胞の発生段階における出現時期。卵形成期を卵黄蓄積前(初期)と,動物半球に色素が多く存在し始める迄(中期)とそれ以後(後期)に分けて抗原の出現時期を調べた。今回得た抗体により認識される抗原は大半が全ての卵形成期を通じて存在することがわかった。しかしあるものは初期には検出されず後期になって検出された。また逆に初期に検出されていたのに後期には検出されなくなったものもあった。(2)後期卵母細胞内での局在性。後期の卵母細胞では卵黄顆粒が植物半球を中心に存在し,巨大な卵核胞が動物半球に偏って存在している。色々な抗体の染色部位を調べた結果,ほぼ半数の抗体は細胞質に均一に分布していたが,残りはいずれも局在性を示していた。これらの局在性を示すものは将来の体軸決定の際の情報物質と考えられる。2.成熟卵の105,000×G上清分画を抗原とした解析。この上清タンパクを抗原としてモノクロ-ナル抗体を製作した。
ケロイドの病態形成に関与する糖鎖機能の解析

ケロイド病変部では、コラーゲン束を取り囲むようにして、デルマタン硫酸、コンドロイチン硫酸が多量に蓄積していた。特にコンドロイチン硫酸は、通常は皮膚には微量しか存在しない成分であり、ケロイドに特徴的な異常コラーゲンの形成に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。ケロイド病変部に蓄積しているグリコサミノグリカン(以下GAG)の種類と組織内における局在について、実験を行った。インフォームドコンセント後、手術を受けた患者より得たケロイド組織4例、正常皮膚組織2例を用いた。切除組織を4%パラフォルムアルデヒドで固定後、パラフィン包埋し作製したパラフィン切片に対して、各種GAG分解酵素(コンドロイチナーゼABC、コンドロイチナーゼAC、デルマタナーゼ、ヒアルロニダーゼ)処理を行ったものと、酵素処理を行わない切片に対して、アルシアンブルー染色(pH2.5)を行った。其の結果、正常皮膚に比較し、ケロイド組織切片は、病変部に一致して、アルシアンブルーによる濃染を認めた。この濃染は、コンドロイチナーゼABC、AC、デルマタナーゼ、ヒアルロニダーゼのいずれによっても退色し、その退色の程度は、コンドロイチナーゼABC>コンドロイチナーゼAC≧デルマタナーゼ>ヒアルロニダーゼの順であった。このことより、ケロイド組織には、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヒアルロン酸が存在し、特にコンドロイチン硫酸が大量に存在することが推測された。ビオチン化ヒアルロン酸結合蛋白(生化学工業#400763)による染色を行ったところ、ケロイド組織の表皮、及び病変部内におけるヒアリン化した異常コラーゲン束周囲が染色された。抗ケラタン硫酸抗体(生化学工業#27042)による免疫組織化学染色では染色性を確認できなかった。また、GAGは、硫酸基の位置や、硫酸化の程度により生理活性が異なることが知られているため、同切片を、コンドロイチナーゼABc処理後、抗ΔDi-4S抗体(生化学工業#270432)とΔDi-6S抗体(生化学工業#270433)で染色したところ、両者とも、病変部に染色性を認め、特に、正常皮膚との境界部分に強く染色性を認めた。以上より、ケロイドにはコンドロイチン硫酸が多量に存在し、コンドロイチン硫酸A,Cとも、コラーゲン束周囲および病変部辺縁に蓄積していることが判明した。前年度の染色結果より、ケロイド組織において、体調のコンドロイチンA,B,C(CSA,CSB,CSC)が蓄積していることが考えられたため、それを確かめるべく、HPLCを用いて二糖解析を実施した。其の結果、その結果、ケロイド組織に蓄積しているGAGで最も多いものは、CSB(別名デルマタン硫酸)であり、次いでCSA,Cであった。このことは、前年度の染色結果とよく相関するものであった。このように、病変部に大量に蓄積しているGAGであるCSが、ケロイド構成細胞にどのような影響を持つかを調べるため、ケロイド病変部よりexplant法にて線維芽細胞を採取して実験を行うこととした。ケロイド由来線維芽細胞の培地にCSを添加して、細胞増殖に影響をMTTアッセイにて調べたところ、CSを添加した群のほうが細胞増殖が促進される傾向にあった。ケロイド病変の特徴のひとつとして、増殖した線維芽細胞があげられるが、今回の実験結果は、ケロイドに過剰蓄積したCSが、病態形成に加担する可能性について示唆したものであり、ケロイドの病態解明につながるものと期待できる。
不完全酵母カンジダで発見された接合型遺伝子は形態形成にどう関わるか。

Candida albicansは有性生殖世代を欠いているため不完全菌酵母に分類されており、通常二倍体の核相を有している。しかし、臨床分離株NUM51では、核相が二倍体の細胞と四倍体の細胞が混在し、細胞周期のG2遅滞を経て二倍体から四倍体に核相が増加する。四倍体の細胞では、S.cerevisiaeの減数第二分裂に相当する多極性の核内分裂を経て、二倍体に核相を減少させていることが連続超薄切片を用いた電子顕微鏡による紡錘体極の観察から明らかになった。C.albicansに関するゲノムプロジェクトが進展した結果、接合型遺伝子MTLが5番染色体上に座乗していることが報告された。NUM51株でも、この接合型遺伝子は異型接合(MTLa/MTLalpha)の状態で存在していることが判明した。そして、MTLaが座乗する5番染色体を喪失させたMTLalphaのみのヘミ接合体株や、MTLalphaを遺伝子破壊した株では、核相の変換がほとんど起こらず、合成培地での菌糸形成率も低下していた。さらに、接合型遺伝子の異型接合株では、核相が増加した細胞の出現と相まって抗真菌剤フルコナゾールに対する耐性が上昇することが明らかとなった。ところが、接合型遺伝子やそれらが座乗する染色体の一方を失った株では、核相が一定であることと相まってフルコナゾール耐性度に変化はみられなかった。これらの事実から、核相の変換にはMTL遺伝子座が異型接合の状態で存在することが必要であること、MTL遺伝子座が座乗する5番染色体には菌糸形成や抗真菌剤耐性に関わる遺伝子群も座乗し、この染色体性の変化(モノソミーとなったままか、あるいはその後に複製が起きて二染色体性になるか)や接合性の変化を通じて当該遺伝子量の変化がもたらされ、それらの結果として、形態形成の反応や抗真菌剤への耐性応答の違いという表現型が現れることが判明した。有性生殖環をもたない不完全酵母Candidaalbicansでパン酵母の接合型遺伝子座とよく似た接合型遺伝子座MTLが5番染色体上に座乗していることがゲノム計画から明らかとなった。一方、本研究者によって発見されたC.albicansの核相変換(二倍体と四倍体との相互変換)の現象や、酵母型増殖と菌糸型増殖間での二形性の形態形成にもMTL遺伝子が関与しているのではないかとの作業仮説のもとに、核相変換株NUM51株を用いてMTL遺伝子座の存在する5番染色体を喪失させる実験と、MTL遺伝子破壊実験とを行い、MTL遺伝子の核相変換への関与を証明することを試みた。PCR法から、NUM51株のMTL遺伝子座にはMTLaとMTLαとがヘテロ接合で存在することが判明した。C.albicansのソルボース非資化性が資化性に変異する際には、5番染色体の一方が喪失する場合があることを利用して、NUM51株から5番染色体の一方を喪失させた株を分離したところ、MTLαの対立遺伝子が座乗した染色体のみのヘミ接合体が得られ、核相変換能が著しく低下すること、C.tropicalis用に開発された培地での菌糸増殖能が失われることが判明した。パルスフィールド電気泳動法とサザンハイブリダーゼーションから、NUM51株ではMTLaの座乗する方の5番染色体が短くなっており、このことがMTLaのみとなったヘミ接合体の得られない理由であることも示唆された。そこで、MTLαの遺伝子破壊株の分離を試みたところ、MTLa破壊株B1が得られ、その表現型はやはり核相変換能と菌糸増殖能との著しい低下を示した。よって、MTL遺伝子座においてMTLaとMTLαとがヘテロ接合状態で存在することが核相変換と酵母型増殖から菌糸型増殖への変換に必要であることが強く示唆された。今後は、5番染色体の一部を欠失したC.albicans株やMTLa破壊株の分離を行い、作業仮説の妥当性を証明する予定である。

これらの事実から、核相の変換にはMTL遺伝子座が異型接合の状態で存在することが必要であること、MTL遺伝子座が座乗する5番染色体には菌糸形成や抗真菌剤耐性に関わる遺伝子群も座乗し、この染色体性の変化(モノソミーとなったままか、あるいはその後に複製が起きて二染色体性になるか)や接合性の変化を通じて当該遺伝子量の変化がもたらされ、それらの結果として、形態形成の反応や抗真菌剤への耐性応答の違いという表現型が現れることが判明した。
高機能ユ-ザ-インタ-フェ-スの研究

本研究は高機能ユ-ザ-インタ-フェ-スを以下の4点でとらえ、種々のパラダイムに基づくユ-ザ-インタ-フェ-スの高機能化を目指すものである。本年度は分担者がそれぞれこれらの課題を研究した。「抽象化によるユ-ザ-インタ-フェ-スの設計」の研究では、ユ-ザ-とシステムとの対話を抽象化して宣言的に定義することにより、ユ-ザ-インタ-フェ-スのプロトタイピングを可能にする手法を追究することを目標とした。そのために、ユ-ザ-インタ-フェ-スの宣言的な定義によるプロトタイピングの試みを行ない、ウィンドウシステムを関数プログラムで構築した。通常のプログラミングではイベントに対する処理を詳細に記述するという複雑で難解な構成になりがちであるが、これを宣言的に記述することによって簡潔に表現することができ、関数プログラムによるプロトタイピングの事例研究として有用な知見が得られた。「ユ-ザ-モデルの構築と応用」の研究では、デ-タベ-ス環境におけるアクションモデル、およびソフトウェア開発環境における活動結果の利用に関して検討した。これらの研究を通じて、高機能なユ-ザ-インタ-フェ-スの実現には人間の活動領域(問題領域)の構造やその上での活動結果を利用してユ-ザ-を支援する機能が重要であるとの立場が適切であるという見通しを得た。「グラフィックスインタ-フェ-スの概念設計」では、抽象概念と図表現とのあいだの写像に関して、順序付き集合に対しての自由曲線(パス)に沿って要素図形を配置してゆく図化方法、および平面的グラフの一意な埋め込みのための条件(路線図条件)の明確化と図化への適用、の2つの課題について研究した。前者については満足すべき結果を得た。また、後者については問題点と今後の研究指針とを得ることができた。「ユ-ザ-の意図のモデル化」の研究では、高機能ユ-ザ-インタ-フェ-スに基本的に必要な要素を明らかにするために、論理的思考を育むための操作環境と語学の習得を目的とした操作環境とのDirect Manipulation Systemを製作し、実験的に使用した。また、分数計算を素材にして、ユ-ザ-の意図を推定し、ユ-ザ-モデルを生成するシステムについて研究した。これらの研究において、本年度の補助金で購入したワ-クステ-ションによる実験が本質的な役割を果たした。分担者は年度内に2回の研究会で討議したほか、頻繁に電子メ-ルによる情報交換を行ない、本年度の研究は計画通りに進行した。来年度はこれらの成果をもとに研究を発展させる計画である。
高品位医薬キメラタンパク質の構築手法の開発

タンパク質を薬として投与する場合、免疫現象を抑えることが必須であり、ヒト型化が有効である。しかし、ヒトを対象に初めから研究を開始することはできない。そこでまず、マウスを対象に、マウス型化のノウハウを蓄積することとした。詳細に研究されているニワトリリゾチームのマウス型化の手始めとしてニワトリとマウスのリゾチームの安定で活性を有するキメラの作製した。つまりニワトリリゾチームのアミノ酸残基81番目と82番目の間で互いに入れ替えた。後半がマウスのキメラ(HM)は酵母から分泌しないことから立体構造を保持していないと考えられた。そこでランダム変異をかけた結果、酵母から分泌し活性が回復したHM変異体を得ることができた。その変異箇所は、DNA配列決定により、2重HM変異体Asn27Asp/Val109Alaと確認された。この変異体のそれぞれの変異の寄与を調べるため、それぞれの単変異体を酵母により作製した。これら3種のHM変異体(Asn27Asp/Val109Ala、Asn27Asp、Val109Ala)の変性温度を示差走査微小熱量計により測定した結果、pH2.7においてそれぞれ42.3、39.1、40.8度であった。一方、HM、HM(Asn27Asp/Val109Ala)、HM(Asn27Asp)、HM(Val109Ala)について大腸菌で封入体として発現させinvitroで巻き戻し、陽イオン交換HPLCで検出した。その結果、HMは検出限界以下で、またそれ以外の3種類はネイティブリゾチームに比べてそれぞれ14%、3%、7%であり、ほぼ熱安定性の結果と相関していた。Asn27Asp変異はαヘリックスのN末端にマイナスチャージを導入することによる安定化で、またVal109Ala変異はValよりへリッタス形成能が強いAlaへの変異による安定化で、これらの安定性が加算的に働いて2重変異体が得られたと考えられる。以上、この研究から以下の2つを結論した;キメラ体が不安定であるとき酵母によるスクリーニング方法は安定なものを得るためには有効であること、単変異の安定性を組み合わせることにより安定なものが得られること。そこで先ずは、マウスを対象に、マウス型化のノウハウを蓄積することとした。詳細に研究されているニワトリリゾチームのマウス型化の手始めとしてニワトリとマウスのリゾチームの安定で活性を有するキメラの作製を試みた。後半がマウスのキメラ(HM)は立体構造を保持できなくて活性がないことをすでに見いだしているので、ランダム変異をかけ活性が回復したものを得ようと考えた。まず酵母から効率よく分泌させるため、HM遺伝子の上流にアルファ-ファクター1ペプチドホルモン分泌シグナル配列(αFsig)を付加した。このαFsig+HM遺伝子に対してマンガン存在下でのPCRを行い、ランダム変異を誘発した。この遺伝子ライブラリーを制限酵素SalIとBamHIを使って酵母発現ベクターpHA394のPHO5プロモーターの下流に導入し、その後スフェロプラスト法により酵母AH22の形質転換を行った。そして酵母形質転換体(約1000コロニー)を溶菌活性測定用プレートに移し、30°Cで約3日間培養した。その結果、活性の回復した形質転換体が2種類得られ、その変異箇所は、DNA配列決定によりAsn27Asp及ひVall09Alaと確認された。以後この2種類の変異HMタンパク質を大量に単離精製し、諸性質を調べる予定である。

Asn27Asp変異はαヘリックスのN末端にマイナスチャージを導入することによる安定化で、またVal109Ala変異はValよりへリッタス形成能が強いAlaへの変異による安定化で、これらの安定性が加算的に働いて2重変異体が得られたと考えられる。以上、この研究から以下の2つを結論した;キメラ体が不安定であるとき酵母によるスクリーニング方法は安定なものを得るためには有効であること、単変異の安定性を組み合わせることにより安定なものが得られること。
数学科の授業改善のための実践的研究

1本研究の目的本研究の目的は全国学力・学習状状況調査の結果を基にし,中学校数学科の授業改善の方向性を探るため,3つの地区で研究授業,授業研究会を行いそこから指導への示唆を得ることにある。本研究では,山梨県宮城県,沖縄県の3県の若手の数学科の授業者を選び研究授業を継続的に行う。全国学力・学習状況調査の結果から,課題がみられる内容についての指導に焦点を当てその課題克服のための研究授業を構想する際に,指導案検討の段階から議論に加わり,授業実践を行い,その授業を分析,検証し,そこから教材,課題設定や発問など指導への示唆を得ようとするものである。2研究の概要宮城県仙台市立山田中学校小野雄祐先生中学校2年生図形の証明の発展山梨県南アルプス市立櫛形中学校塚田博紀先生中学校3年生相似な図形沖縄県中頭地区読谷町立古堅中学校仲松研先生中学校2年生図形の証明宮古地区宮古島市立伊良部中学校濱川朋之先生中学校1年生比例・反比例4地区で9月,11月,2月と3月の授業研究会を行った。11月の研究会ではどの地区でも全国学力・学習状況調査で課題が見られた問題に関連した教材を取り上げ実践した。プレ授業本授業に向けての修正のための協議会,本授業研究協議会と1日をかけて研究会を行った。3研究の成果第1に授業者自身が自分の授業を振り返ることができたことである。授業者の4名の先生全てが,研究授業を作り上げる過程で教材研究や授業の進め方について議論できた。一度実践した授業をもう一度修正し,練り上げていくことで具体的な課題や発問等を考え実践でき,指導者自身が授業力の向上を確認できたと述べている。第2に,全国学力学習状況調査の課題を多くの先生方と共有できたことである。特に沖縄地区の研究会では,授業研究に30名以上の先生方が集まり,授業についての協議会を行えた。このことにより,今,中学校数学の中で何が課題であるか,その課題をどう克服していくかを確認し,共通理解できた。
銀行ローンにおける財務制限条項と利益調整に関する研究

本研究の目的は、企業が社債発行や銀行借入に際し、債権者との間で締結する契約(以下、負債契約)において、会計情報が果たす役割とその影響を実証研究により明らかにすることであった。具体的には、以下の2点に焦点を当てた。すなわち(1)負債契約における会計情報の利用度、(2)経営者の利益調整行動に与える影響、である。研究期間(平成26年平成30年)全体を通じては、以下の研究成果が得られた。まず、上記(1)に関しては、第1に、社債の利率決定に会計情報が利用されていること、第2に、銀行借入の負債契約において、会計情報に基づく財務制限条項(企業が守るべき会計上の誓約)が数多く利用されていることを明らかにした。同時に、財務制限条項の情報を集約したデータベースも構築することができた。上記(2)に関しては、第1に、実証会計学の分野で古くから提唱されている「負債仮説」(これは、厳しい財務制限条項が設定された企業の経営者ほど、利益増加型の会計的裁量行動を採るという仮説)に関連する先行研究をレビューし、我が国における負債仮説の成立条件について再検討した。第2に、構築した財務制限条項のデータベースを利用して検証を行った結果、財務制限条項が厳しく設定されている企業の経営者ほど、利益減少型の会計処理を選択していることを明らかにした。また、最終年度(平成30年度)には、経営者による実体的裁量行動にも焦点を当て、財務制限条項が厳しく設定された企業の経営者ほど、過少生産の実行や広告宣伝費などの裁量的費用を増加させる、利益減少型の実体的裁量行動を採る傾向を明らかにした。これは、銀行借入特有の銀行による厳しいモニタリングの影響によるものと考えられ、負債仮説の成立条件の検討に重要な示唆を与える。また、これらの結果は、会計情報が経営者と債権者の利害調整に確かに役立てられていることを示唆していた。本研究の目的は、企業が社債を発行する、あるいは銀行から借入を行う際に債権者との間で結ばれる契約(以下、「負債契約」)において、会計数値の表す情報が果たしている役割を実証研究により明らかにすることである。より具体的には、以下の2つの点に焦点を当てる。(1)銀行ローン契約における会計数値の利用度、(2)負債契約における会計情報の利用は、経営者に利益を調整する動機を与えるか否か。これらの点を明らかにすることは、これまで我が国の実証会計学の分野で十分に取り扱われてこなかった負債契約における会計情報の有用性を検証できるだけでなく、財務諸表を監査する立場である監査人に対しても、監査の視点に役立つ情報を提供できるものと考えられる。現在までのところ、上記(1)についての調査および検討は概ね終了した。具体的には、2004年から2008年まで間に有価証券報告書で開示された銀行ローンの負債契約について、会計情報の利用度だけでなく、財務制限条項において約定される会計数値の制限値を調査した。その結果、デフォルト・リスクの高い借手企業に対して、厳しい制限値が設けられていることがわかった。さらに、本年度には上記(2)に関連する事前研究として、財務制限条項において厳しい制限値が設定されている企業の経営者行動を分析した。分析の結果、そのような企業では、債権者からのモニタリングが強く、ローン契約後に業績が改善することが明らかになった。債権者からのモニタリングは経営者の裁量行動にも影響を及ぼしていると考えられる。この結果を踏まえ、次年度以降、上記(2)に関する研究を進めていく予定である。本研究の目的は、企業が社債を発行する、あるいは銀行から借入を行う際に債権者との間で結ぶ契約(以下、「負債契約」)において、会計数値の表す情報が果たしている役割を実証研究において明らかにすることである。平成26年度には、上記(1)についての調査および検討を概ね終了した。具体的には、2004年から2008年までの間に有価証券報告書で開示された銀行ローンの負債契約について、会計情報の利用度だけでなく、財務制限条項において約定される会計数値の制限値を調査した。その結果、デフォルト・リスクの高い借り手企業に対して、厳しい制限値が設けられていることが分かった。さらに、上記(2)に関連する研究として、財務制限条項において厳しい制限値が設定されている企業の業績推移を検証した結果、負債契約後に業績が改善することが明らかになった。その理由としては、債権者からのモニタリングが強く働くためであると考えられるが、業績改善が経営者の利益増加型の利益調整によるものである可能性も否めない。そのため、本年度にはさらに分析を進め、そのような企業の経営者が実際に利益調整を行っているのかを検証した。その結果、業績悪化により債権者のモニタリングが強く働いている企業ほど、経営者が利益減少型の利益調整を行っていることがわかった。今後は、その動機について、さらなる分析および考察を行う予定である。本研究の目的は、負債契約において会計情報がどのように利用され、そのことが経営者行動にどのような影響を与えるのかを明らかにすることである。

より具体的には、(1)銀行ローン契約における会計数値の利用度、(2)負債契約における会計情報の利用は、経営者に利益を調整する動機を与えるか否か、この2点に焦点を当てる。研究期間は3年間(平成26年度平成28年度)を予定しており、以下の3つの手順で行う。すなわち、1資料収集およびデータベースの構築、2銀行ローン契約内容の分析と負債仮説の成立条件の検討、3負債契約と利益調整に関する実証分析である。このうち、手順1および2については概ね終了しており、銀行ローンの契約に関するデータを調査・分析することにより、銀行ローン契約における会計情報の具体的な利用度や制限値の設定傾向を明らかにすることができた。また、負債仮説の成立条件を検討する事前研究を行い、財務制限条項に厳しい制限値が設けられている企業ほど、ローン契約後に業績が改善することを明らかにした。さらに本研究では、これまでのところ、手順3にも着手しており、契約後の業績改善の理由として債権者によるモニタリングに注目し、経営者行動との関係を分析している。分析の結果、契約後に業績が改善した企業では、経営者による利益減少型の裁量行動が観察された。そのため、現在は、そのような経営者行動の動機を特定するためのさらなる検討を進めている。したがって、本研究の目的に照らした場合、現在までに、上記(1)の検討は概ね終了し、上記(2)についても着手できている状況である。本研究の目的は、企業が社債を発行する、あるいは銀行から借入を行う際に債権者との間で結ぶ契約(以下、負債契約)において、会計数値の表す情報が果たしている役割を実証研究において明らかにすることである。より具体的には、以下の2つの点に焦点を当てる。(1)銀行ローン契約における会計数値の利用度、(2)負債契約における会計情報の利用は、経営者に利益を調整する動機を与えるか否か。これらの点を明らかにすることは、これまで我が国の実証会計学の分野で十分に取り扱われてこなかった負債契約における会計情報の有用性を検証できるだけでなく、監査の視点からも役立つ情報を提供できるものと考えられる。平成26年度には、上記(1)についての調査を終了した。具体的には、2004年から2008年までの間に有価証券報告書で開示される銀行ローンの負債契約について、会計情報の利用度だけでなく、財務制限条項において約定される会計数値の制限値を調査した。その結果、デフォルト・リスクの高い借り手企業に対して、厳しい制限値が設けられていることが分かった。さらに、上記(2)に関連する研究として、財務制限条項において厳しい制限値が設定されている企業の業績推移を検証した結果、負債契約後に業績が改善することが明らかになった。その理由としては、債権者からのモニタリングが強く働くためと考えられるが、業績改善が経営者の利益増加型の利益調整によるものである可能性も否めない。そのため、平成27年度には、さらに分析を進め、そのような企業の経営者が実際に利益調整を行っているのかを検証した。その結果、業績悪化により債権者のモニタリングが強く働いている企業ほど、経営者が利益減少型の利益調整を行っていることがわかった。
日米両国における教科書行政の法的原理と実際的態様に関する比較研究

先ず、本研究は、研究課題名からも明らかなように日米比較研究をその最終目標として構想したものの、現実における最終年度までの研究成果は、両国の比較分析まで到達し得なかった。その理由は、第一に、当初の予想以上に、入手可能な米国関係資料の数がすくなく、全米各州における判例、制定法、教委会規則の全てを揃えることができなかったために、米国全州をフォロ-アップできなかった。ただ判例関係に関しては、主要判例をほぼ入手できた。第二に、米国の教科書行政システムが各州ごとに極めて多様なために、結局のところ各州ごとのシステムを精査しなければ、その実際的態様の本格的解明が困難であること、さらには、それら各州の教科書行政システムは、各々歴史的変容過程を通して発展してきており、その発展過程の中から形成されてきた理念的背景をも包摂した各行政システムの解明ぬきには、正当な意味での米国全州における本格的研究とはなり得ないことが判明した。従って、本研究期間中における本研究の具体的成果は、第一に米国、とりわけ州集権的システムを採用する州(具体的にはカリフォルニア州)における教科書行政の実態を、事例的視点からその歴史的変容過程を包摂した形で解明してきた点と、第二に全米における教科書行政の基本的法原理を各州関係教育判例の分析を通して、その権限関係という形で包括的に整理するにとどまった。以上の研究進捗状況から、本研究の課題には極めて多くのものが未だ山積されており、今後の継続研究が必要である。その意味においては、本研究期間内での研究成果は、その序説的役割を有しているにすぎないといえよう。本年度は、米国各州に展開している多様な教科書行政の実態を把握するため、特に州集権的教科書行政機構を有する典型州としてカリフォルニア州を取りあげ、同州教科書行政の歴史的変容過程を事例的視点から分析、考察することによって、米国教科書行政の一類型を解明することとした。その結果、特に州集権的類型に属するカリフォルニア州では、伝統的に州政府の規制機関としての州教育委員会に、教科書行政を始めとする公教育全般にわたる極めて大きな権限が付与されていた。ところが、1920年代後半頃より、素人集団としての州教育委員会に必然的に存在する専門的識見の不足を補うため、教育課程及び教材選定の専門領域においてその補完的役割を担う専門家委員会、州教育課程委員会が設置され、より能率的、合理的、教育的業務遂行が達成されるようになり、それまで州集権的形態の教科書行政がかかえていた弱点補強に有効に作用することとなった。米国における多様な教科書行政の一類型と考えられる、州集権的教科書行政制度は、事例的視点のカリフォルニア州からの分析に関する限りではあるが、上述専門委員会の設置及びその構成と精力的運営を通して、地方学区や現場教師、あるいは一般納税者の多様なニーズを可能な限り反映しようとしており、その意味においては、法制度上は州に権限が集中する形態を有するものの、極めて民主的なシステムとして機能しているといえる。この民主的構成と運営が、伝統的にアメリカにおいて発生、成長してきた地方自治的、あるいは地方分権的教育行政の理念と直接対立することなく、むしろそれと合理的に協同しながら、州集権的教科書行政機構を保持し得てきた大きな原動力となったものと考えられる。本年度も昨年度につづき、州集権的教科書行政機構を有する典型州の一つであるカリフォルニア州に注目して、同州教科書行政の歴史的変容過程を事例的視点から分析、考察することによって、米国教科書行政の一類型の解明を試みた。特に本年度は、第二次大戦前後を中心とした同州教科書行政の変容状況を取り上げ、そこに見られる集権的教科書行政の問題点を考察した。

伝統的に州政府の規制機関としての州教育委員会に教科書行政を始めとする公教育全般にわたる極めて大きな権限が付与されて発足した州集権的教育行政システムは、その後、素人集団としての同委員会に必然的に存在した専門的教育識見の不足を補うために、個別専門領域においてより能率的、合理的業務遂行を意図した専門家委員会が設置されることにより、同システムの補完的機能が達成され、その弱点補強が図られるように変容発展してきた。しかも、それらの専門委員会の設置及びその構成さらには実際の運営を分析する限りでは、いわゆる地方レベルの多様な教育要求を可能な限り反映しようとする意志が感じられ、法制度上州に権限を集中した形態を有するものの、極めて民主的システムとして機能し得ていたと考えられる。しかしながら、かかる発展過程をして成長してきた同州教科書行政システムも、大戦前後の時期に特に看取される右傾向を有する政治的、社会的状況には無防備に近く、それまでいわば健全な発展過程をとげてきた同システムも、一時的停滞期に陥らざるを得なくなった。不当な政治的圧力に影響されないシステムの構築が問題点としてのこされた。
慢性歯周炎でのメカニカルストレスに対するTRPV4の役割の解明

慢性歯周炎でみられる咬合性外傷による歯槽骨吸収の分子メカニズムを解明する目的で骨芽細胞において慢性炎症下でのメカニカルストレスに対する作用をTRPV4に着目し検討した。TRPV4が骨芽細胞に発現し、骨芽細胞分化の過程で発現が上昇を示した。またTRPV4欠失骨芽細胞ではメカニカルストレス(せん断ストレス)により起こる周期的な細胞内カルシウム濃度上昇(カルシウムオシレーション)を抑制したことから、TRPV4は細胞内カルシウム濃度変化を制御することでメカニカルストレスにおける骨芽細胞分化に関与していることが示唆された。歯周病において過剰な咬合力は急速な歯槽骨吸収を引き起こすとされ、そのメカニカルストレスは咬合性外傷として呼ばれている。これまでラットやビーグル犬による動物実験モデルから歯周病を伴う咬合性外傷は歯槽骨吸収の原因のひとつであることが示されてきた。しかしながら、その分子メカニズムは未だ不明な点が多い。本研究では骨芽細胞に発現するメカニカルストレス応答性イオンチャネルTransient Receptor Potential Vanilloid 4(TRPV4)に着目し、慢性炎症条件下でのメカニカルストレスに対する反応を調べることで、慢性歯周炎での咬合性外傷による歯槽骨吸収の分子メカニズムの解明を目的とした。平成26年度は、細胞増殖期において歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis(P.g)由来のLPS存在下での細胞増殖度と、さらにストレスを付加した場合の細胞増殖度、ならびにそれぞれのTRPV4の発現レベルを検討した。平成27年度は、平成26年度の結果を踏まえ、慢性炎症を想定した長期培養、細胞分化期でのP.g由来のLPS存在下での細胞分化度と、さらにストレスを負荷した場合の細胞分化度、ならびにそれぞれのTRPV4の発現レベルを検討する。またTRPV4は主としてカルシウムイオンを透過する非選択的陽イオンチャネルであることからP.g由来LPS条件下での細胞内カルシウム濃度変動の解析を行う。一方、歯周病モデルマウスに対し、実験的に咬合性外傷を作成し、歯槽骨吸収度やTRPV4、骨関連マーカーの発現を組織学的に評価する動物実験を予定している。歯周病はPorphyromonas gingivalisに代表される歯周病病原細菌が原因となり歯周組織の炎症と歯槽骨吸収が起こる疾患である。さらに歯周病に罹患した歯に過剰な咬合力が加わると急速な歯槽骨吸収がみられることが知られており、そのメカニカルストレスは咬合性外傷と定義されている。しかしながらその分子メカニズムはほとんど不明である。本研究では慢性炎症下での骨芽細胞に対するメカニカルストレスの影響を検討する目的でメカニカルストレス応答性イオンチャネルTRPV4(Transient receptor potential vanilloid 4)に着目した。TRPV4は骨芽細胞に発現し、分化にともない発現の上昇が認められた。また分化した骨芽細胞にメカニカルストレスのひとつである流水ストレスを負荷したところ、分化前の骨芽細胞と比較し、細胞内カルシウム濃度変動の回数が優位に上昇した。この結果から骨芽細胞の分化はメカニカルストレスの感受性を向上させることが示唆された。そこでTRPV4欠失マウス由来の骨芽細胞に同様のメカニカルストレスを負荷したところ、野生型マウス由来の骨芽細胞と比較し、細胞内カルシウム濃度の初期変化が起きるまでの時間の遅延と細胞内カルシウム濃度変動の回数の低下がみられた。以上の結果からTRPV4は骨芽細胞に対するメカニカルストレスによる細胞内カルシウム濃度変動を制御しており、メカニカルストレスと骨代謝におけるTRPV4の重要性が明らかとなった。平成26年度は炎症とメカニカルストレスにおけるTRPV4の役割の解明として、まず細胞増殖期での検討を行った。骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞を用い、1P.g由来LPSの濃度による骨芽細胞の細胞増殖度とTRPV4の発現レベルの変化、2流水ストレス負荷時の骨芽細胞の細胞増殖度とTRPV4の発現レベルの変化、3P.g由来LPS添加条件下での流水ストレス負荷時の骨芽細胞の細胞増殖度とTRPV4の発現レベルの変化を検討した。計画当初は細胞へのメカニカルストレスとしてシリンジポンプを用いた流水ストレスを予定していたが、ストレスの負荷時間延長の都合上、プレートを振動装置に設置することで発生する流水ストレスへと変更した。振動装置によるメカニカルストレスはストレス強度をシリンジポンプほど正確に規定することできないが、実験系が簡便であり、同時に多くの細胞集団に一定のストレスをかけることが可能であることから利点も大きい。計画に若干の変更点はあるものの、現時点ではおおむね良好な進捗状況であると考えている。歯周病学平成27年度は平成26年度に行った細胞増殖期での結果を踏まえ、細胞分化期における検討を行う。

骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞を用い、1P.g由来LPSの濃度による骨芽細胞の細胞分化度とTRPV4の発現レベルの変化、2流水ストレス負荷時の骨芽細胞の細胞分化度とTRPV4の発現レベルの変化、3P.g由来LPS添加条件下での流水ストレス負荷時の骨芽細胞の細胞分化度とTRPV4の発現レベルの変化を検討する。またTRPV4は主としてカルシウムイオンを透過する非選択的陽イオンチャネルであることからP.g由来LPS条件下での細胞内カルシウム濃度変動をカルシウム蛍光プローブを用い、測定する。一方、動物実験としては歯周病モデルマウスに対し、臼歯部に実験的に咬合性外傷を作成し、歯槽骨吸収度やTRPV4、骨関連マーカーの発現の組織学的評価を行う。既存の実験器具、試薬を利用することが可能であったこと、ならびに条件設定を行っていたため予定していた動物実験を行わなかったことから次年度使用額が生じた。平成27年度には細胞実験と並行して動物実験を開始することから新たな実験器具、試薬、実験動物の購入を予定している。