hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冷却原子気体における熱的位相すべりによる超流動流の減衰

3体ロスを現象論的に取り込んだGross-Pitaevskii方程式の時間発展の計算により、実験で観測された減衰の時間スケールの数倍程度の時間で超流動流が減衰し得ることを理論的に示した。この計算には有限温度効果は含まれていないため、実際の実験では有限温度効果と3体ロスの両者が効いて減衰が起きた可能性を提案した。この結果は実験で不明だった減衰機構を定量的な計算をもとに明らかにしたという点、そして新たな減衰機構を提案できたという点において重要性が高いと考えられる。本研究の結果は現在論文投稿中である。本研究課題の中心課題であるリングトラップ中の超流動流の減衰についての定量的な計算を行えた。実験で観測された減衰は熱的活性化による位相すべりが原因ではなかったものの、3体ロス誘起の超流動流の減衰という新しい機構を提案できた。以上の点から順調に進展していると言える。本年度は昨年度に引き続きアメリカの実験グループが報告したリングトラップ中の有限温度超流動体の超流動流の減衰に関する実験[Kumar et al., Phys. Rev. A 95, 021602(R) (2017).]についてのより詳細な理論解析を行った。昨年度までに擬2次元リングトラップ系の解析を行ったが、実際の実験のセットアップは擬2次元とは言えず、より定量的な結果を得るためには3次元系の計算が必要であった。本研究では、3次元系での計算を行い、擬2次元系の計算と定性的に同じ、すなわち熱的活性化による位相すべりはNISTの実験では起きていないという結論を得た。また、3体ロスを含んだ3次元系Gross-Pitaevskii方程式の数値シミュレーションにより、3体ロス誘起の超流動の減衰がNISTの実験で観測された超流動の減衰の起源の可能性の一つであることを提案した。また、本年度はドイツの実験グループが発表した論文[R. Labouvie et al., Phys. Rev. Lett. 116, 235302 (2016)]に触発され、局所的な粒子数ロスがある系における超流動流の安定性についての研究を行った。この実験では初期状態によって、異なった状態が安定に出現する双安定性が実験的に観測された。本研究では、実験的に観測されたこの双安定性を理論的により理解するために、複素係数デルタ関数ポテンシャル(粒子数ロスを記述する)と、実係数のデルタ関数ポテンシャル(ピン留めポテンシャル)を有する1次元Gross-Pitaevskii方程式を考え、この方程式の厳密解を得た。この厳密解を用いて、この系では広いパラメータ領域で双安定性を示すことを示した。また、この系では異常ヒステリシス現象と呼ばれている、一方向性を有するヒステリシスが存在することも示した。また、2017年にアメリカのNISTのグループによりリングトラップ中の超流動流の減衰に関連する実験が報告された。この実験では、超流動流の寿命が温度依存性が報告されたが、その減衰の起源については結論付けていなかった。今後の研究では、このNISTグループの実験を熱的活性化による位相すべりを仮定した計算を行い、観測された減衰の起源を明らかにする予定である。今後は、昨年度行なった1次元光格子中の超流動中の減衰について、特に超流動速度が大きい領域についての計算をTruncated-Wigner近似(TWA)に基づいて計算を行う。
生理機能をもつ規則配列ポリペプチド類の合成

2)上記ポリペプチド類のコンホメーションやDNAとの相互作用糖を調べ酸性又は塩基性アミノ酸残基に隣接する疎水性アミノ酸残基が生理機能やコンホメーションに与える影響を調べた.3)種の保存に重要な働きをしている精子特異性塩基性タンパク質の中でも魚類のプロタミン類は特にそのユニュークなアミノ酸配列とその生理機能の関係が興味深いが,この蛋白質の構造と機能関係を調べるため,いくつかのシリーズのArg系規則配列ポリペプチドを合成した.4)上記プロタミンモデルポリペプチド類の固体及び深液状態でのコンホメーションを, IR, CD等の手法で調べた結果,プロタミン様のコンホメーション変化はそのアミノ酸配列中のSer残基による部分が大きい事が判った.5)上記プロタミンモデルポリペプチド類のDNA熱融解抑制能やDNA凝集能等を調べ,プロタミン(ケルパイン,サルミン)と比較した.その結果,プロタミンのアミノ酸配列中, Ser残基の存在状態及びArg残基のブロッケ性の程度がその機能発現にとり重要である事がわかった.6)上記ポリペプチド類のうち特にアルギニン系のポリペプチドについては北下免疫科学研究所東市郎研究室でビールスに対する感染防御活性や抗腫瘍活性,特にガン転移阻止作用等の研究に供せられ多くの有益な知見を得た.2)上記ポリペプチド類のコンホメーションやDNAとの相互作用糖を調べ酸性又は塩基性アミノ酸残基に隣接する疎水性アミノ酸残基が生理機能やコンホメーションに与える影響を調べた.3)種の保存に重要な働きをしている精子特異性塩基性タンパク質の中でも魚類のプロタミン類は特にそのユニュークなアミノ酸配列とその生理機能の関係が興味深いが,この蛋白質の構造と機能関係を調べるため,いくつかのシリーズのArg系規則配列ポリペプチドを合成した.4)上記プロタミンモデルポリペプチド類の固体及び深液状態でのコンホメーションを, IR, CD等の手法で調べた結果,プロタミン様のコンホメーション変化はそのアミノ酸配列中のSer残基による部分が大きい事が判った.5)上記プロタミンモデルポリペプチド類のDNA熱融解抑制能やDNA凝集能等を調べ,プロタミン(ケルパイン,サルミン)と比較した.その結果,プロタミンのアミノ酸配列中, Ser残基の存在状態及びArg残基のブロッケ性の程度がその機能発現にとり重要である事がわかった.6)上記ポリペプチド類のうち特にアルギニン系のポリペプチドについては北下免疫科学研究所東市郎研究室でビールスに対する感染防御活性や抗腫瘍活性,特にガン転移阻止作用等の研究に供せられ多くの有益な知見を得た.最近我々が開発した新しいポリペプチド合成法であるDPPA(Diphenyl phospharyl Azide)法を用いて、以下のようないくつかの種類の規則配列ポリペプチドを合成し、これらのコンホメーションや生理機能を調べた。1)一連の酸性及び塩基性ポリペプチドとしてPoly(Glu-X)、Poly(Lys-X)及びPoly(Arg-X)系ポリペプチド(X:Gly,Ala,Leu,Phe)を合成した。これらのポリマー中でGluやLysやArgに隣接する残基Xの疎水性はGly<Ala<Leu<Pheであり、酸性あるいは塩基性ポリペプチドの生理機能に及ぼす疎水性残基の効果を調べるのが目的である。2)上記ポリペプチド類の固体及び溶液中でのコンホメーションをIR及びCDを用いて調べポリペプチドコンホメーションに及ぼす隣接疎水性残基の影響につき知見を得た。3)ヒストン,プロタミン等のDNA結合塩基性タンパク質の機能との関連で、上記ポリペプチド類のうちPoly(Arg-X)につきそれらのDNA凝集能を調べ、プロタミン類と比較した。その結果、XがGly,Ala,leu,Pheと疎水性が増大するに従いDNA凝集能の塩強度依存性が極めて小さくなる等興味ある現象を見出し、DNA結合塩基性タンパク質類のDNA凝集機能に対する疎水性残基の影響に関して知見を得た。4)生体中でDNAの保護保存等に重要な役割を担っている魚類精子核中の塩基性タンパク質プロタミンのモデルポリペプチドとしてPoly(Arg-Arg-Arg-X)系ポリペプチド(X:Gly,Ser,Pro)を合成し、これらのDNAとの相互作用に関しても興味ある知見を得た。以上の実験の中で、購入した二次元電気泳動システム等は、主として合成ポリペプチドやDNAの分子量分布測定に活躍した。
グローバル化時代に対応するイランの国際戦略とシーア派法学ネットワークの動態分析

国際関係論の理論、特にソフトパワーの議論およびネオリベラリストによる相互依存の議論について検討し、相互依存を発展させるネットワークの形成について議論を整理した。また1980年代のイラン外交におけるイスラームの役割についての先行研究について議論の整理を進めた。これらの結果、1980年代までのイスラームを通じて「革命の輸出」と呼ばれるムスリム社会におけるイスラーム的統治の実現/体制転覆を目論むイデオロギー外交が行われてきたことに対し、1990年代以降の現実主義的外交政策の転換のなかで非公式チャンネルとしてイスラームを通じたネットワーク形成の強化が図られ、イラン国家がソフトパワー外交の一環としてイスラーム法学者の国際派遣事業を組織化させてきたと結論づけた。イランによって強化されたネットワーク形成の結果、イラン国家とイラン国外のシーア派コミュニティとの間でイスラーム法学者の派遣を通じた相互依存形成の質的側面について国外コミュニティとイラン国家との間で形成されてきた受容-供給関係が形成されてきた。マイノリティの立場にある国外のシーア派コミュニティにとって、コミュニティの維持を図るうえでモスクやイスラーム施設を運営していくうえでだけでなく、コミュニティの再統合にかかりイスラーム法学者の存在が不可欠となる需要が一方にあり、他方ソフトパワー外交としてのイスラームの活用を目論むイラン国家によるイスラーム法学者の供給が行われてきた。さらにイラン国家によって促進されてきた宗教教育を通じた供給における独占性についても明らかにした。こうした研究成果については、イラン国家の国内支配構造について論じた学位取得論文に、本研究成果であるイラン国家の対外戦略を補完するかたちで、1979年の革命以降のイランにおける政治構造と宗教アクターとの関係を明らかにした学術書として2015年1月に刊行した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度では、イランとインドにおける短期的なフィールド調査の実施と関係資料の読解にあたった。9月に実施したイランにおけるフィールド調査では、テヘラン、コムを中心に、イスラーム布教機関の資料収集にあたるとともに、関係者からのインタヴューを行なった。また11月に実施したインドのムンバイにおけるフィールド調査では、派遣された布教者の派遣先コミュニティ内の役割をめぐる調査を行なった。本調査は当初予備調査の位置づけであったものの、フィールド調査を実施した期間は、シーア派最大の祝祭であるアーシューラーが実施されており、布教者の派遣がもっとも活発に行われる時期の一つであることから有意義な調査を実施することができた。特にフィールドでのインタヴューの結果、布教者の派遣に関しては、派遣機関だけでなく、大使館が密接に結びついていることが明らかになるとともに、今後国策事業の展開についてより詳しく把握していく必要性があることが明らかになった。他方、関係資料については、『ホウゼ』等などの宗教界の雑誌の読解にあたるとともに、新聞等のニュース・アーカイブをもちいて布教機関の再編プロセスの整理にあたった。その結果、1990年代以降に、布教機関が政府関係組織として再編されていったプロセスや2005年にマフムード・アフマディーネジャードがイラン大統領に就任して以来、布教機関への政府資金の流れが急激に増大してきたことが明らかとなった。これらの結果をもとに、次年度に論文執筆を行い、研究成果の発信につとめる。本年度には、研究計画通り、インド、マハーラシュトラ州ムンバイ市ならびにアラブ首長国連邦シャルジャ共和国シャルジャ市における調査を実施した。その結果、イスラームをめぐる中東と南アジアの法学者ネットワークについて検討することが可能となり、これまでイスラーム研究、南アジア研究としては十分になされてこなかった現代インドにおけるイスラームの展開について実証的な研究成果を上げることができた。ムンバイ市における調査では、同市とその近郊のシーア派のマドラサ(イスラームにおける「神学校」)の運営や設立経緯に関する聞き取り調査をおこない、イスラーム法学者の教育を通じた国際的ネットワークの展開について検討した。ムンバイ市は、インド国内有数のシーア派人口を抱えているものの、シーア派のマドラサはイラン革命後の1980年代に初めて建設された。2000年まで人口規模に比してわずか二校しかなかったマドラサは、2000年代後半から新たに三校が設立された。新たに設立されたマドラサのうち二校は、伝統的な教育プラグラムではなく、近年のイランで国際的イスラーム教育機関として設立されたムスタファー国際大学の教育プログラムに沿っていた。また他の伝統的マドラサについても、先行きの見えない不安定な政治情勢が続くイラクに代わり、イランへの留学機会が増加することで、前述のイランの大学との連携を深めていることが明らかになった。しかしながら、本年度において研究成果の発信については、十分に実施することができなかった。次年度においては、本年度の反省をいかし、積極的に研究成果の発信に努めたい。

マイノリティの立場にある国外のシーア派コミュニティにとって、コミュニティの維持を図るうえでモスクやイスラーム施設を運営していくうえでだけでなく、コミュニティの再統合にかかりイスラーム法学者の存在が不可欠となる需要が一方にあり、他方ソフトパワー外交としてのイスラームの活用を目論むイラン国家によるイスラーム法学者の供給が行われてきた。さらにイラン国家によって促進されてきた宗教教育を通じた供給における独占性についても明らかにした。こうした研究成果については、イラン国家の国内支配構造について論じた学位取得論文に、本研究成果であるイラン国家の対外戦略を補完するかたちで、1979年の革命以降のイランにおける政治構造と宗教アクターとの関係を明らかにした学術書として2015年1月に刊行した。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要に示したとおり研究そのものの進捗具合は概ね順調に進展していると思われる。また研究成果の発信ともに概ね順調に進展していると思われる。ただし、本年度には二つの論文(うち一つは英語の共著論文)、複数の辞典項目等を作成し、既に編者および出版社の手にわたしているものの、本報告書を作成する段階では出版されていないため、以下に記さなかった。研究実績の概要に記したように、本年度も研究そのものについては順調に進展している一方で、研究成果発信について十分ではなかったため、やや遅れているとした。本年度の研究により、イラン本国における布教機関の組織化のプロセスとソフト・パワー外交としての重要性の増加の側面について研究の深化がはかれた。次年度においては、布教者を受け入れるコミュニティの活動に焦点をあてた研究を行ないたい。その際には、当初の研究計画において示したアメリカ社会という布教にとってのフロンティアだけでなく、当初の計画にはなかった歴史的にも布教先として定着してきた環インド洋海域についても焦点を当てることで、法学者ネットワークの全体像に迫ることが可能とおもれる。それゆえ環インド洋海域にも焦点をあてた研究活動をおこなっていきたい。採用最終年度にあたる次年度においては、本年度の課題であった研究成果発信について、積極的に取り組んでいきたい。そこで本年度の研究成果を、国際学会を含め複数の学会発表で口頭発表するとともに、英語の学術雑誌への投稿を行い、研究成果の国際的発信につとめていきたい。また研究そのものについては、当初の研究計画通り、米国西海岸でのフィールドワークを実施し、米国におけるトランス・ナショナルなシーア派法学者のネットワークについて実証的なアプローチを行いたい。
樹木個体群の過去の構造と窒素集積量の復元およびその検証

現存する材料に基づいて過去の樹木個体群の構造と機能量の変化を推定する方法を26年生トドマツ人工林に適用し、実測地と推定された森林構造とを比べることによって、この方法の正確さを検証した。札幌市豊平区羊が丘実験林に設定されているトドマツ肥培試験林を対象として、平成12年10月に森林伐倒調査を行った。まず、無施肥区と連年施肥区のそれぞれにおいて、胸高直径、樹高、樹冠長などの個体サイズを測定した。次に各処理区でいろいろな大きさの個体約l0本を伐採し、それぞれの器官別現存量を測った。幹に沿って何枚か薄い円盤を採取し、辺材面積を求めた。伐採した木からは、樹幹解析用の幹円盤も採取し、幹体積とその成長量を推定した。平成13年10月には補足的な樹木サンプルを採取した後、前年度の試料とあわせて、それぞれの実験区ごとに器官別現存量、成長量などと個体サイズ間のアロメトリー関係を決定した。伐採木からはさらに窒素濃度測定用サンプルを採取し、乾燥・粉砕後、N-Cアナライザーを用いて窒素濃度を測定した。対象としている林分では個体ごとの胸高直径時系列データが存在するが、これと上で求めたアロメトリー関係をあわせて、毎木調査が行われた年の林分全体の器官別現存量、葉面積、それらの成長量などを推定した。毎木調査データが存在しない年については、0sawa et al.(2000)の方法を用いて過去の林分構造と林分全体の窒素集積量を推定した。この推定のために、樹体内窒素濃度と辺材体積の関係、年によって異なる辺材堆積と単木サイズの関係、および単木のサイズ分布などを同時に解析した。また、この研究の基礎になっている森林構造復元に関する理論の精度を検証し、このテーマで原著論文2編を出版した。現存する材料に基づいて過去の樹木個体群の構造と機能量の変化を推定する方法を26年生トドマツ人工林に適用し、実測値と推定された森林の構造とを比べることによって、この方法の正確さを検証する仕事を開始した。また、この復元法を応用して、森林の機能に密接に関係している地上部窒素集積量の長期的変化の推定を試みようとしている。札幌市豊平区の羊が丘実験林に設定されている26年生トドマツ肥培試験林を対象として、平成12年10月に森林伐倒調査を行った。次に各処理区でいろいろな大きさの個体約10本を伐採し、それぞれの器官別現存量を測った。伐採した木からは、樹幹解析用の幹円盤も採取し、幹体積とその成長量推定の作業を行っている。これらの試料をもとに、それぞれの実験区ごとに器官別現存量、成長量などと個体サイズ間のアロメトリー関係を決定する予定である。伐採木からはさらに窒素濃度測定用のサンプルを採取し、乾燥・粉砕後、現在N-Cアナライザーを用いて窒素濃度を測定中である。この研究の基盤になっている森林構造復元に関する論文を出版するとともに、この方法の精度に関する吟味を行い、論文を執筆した。前年度に引き続き、補足的な林分調査を調査対象地のトドマツ肥培試験地において行い、過去の林分構造と窒素集積量の復元をおこなうためのデータを蓄積した。まず、単木の胸高直径と器官別現存量、成長量などとの間のアロメトリー関係を解析し、確定した。

対象としている林業では個体ごとの胸高直径時系列データが存在するが、これと上で求めたアロメトリー関係をあわせて、毎木調査が行われた年の林分全体の器官別現存量、葉面積、それらの成長量などを推定する作業を現在進めている。毎木調査データが存在しない年については、Osawa, et al.(2000)の方法を用いて過去の林分構造を推定するが、推定された樹体内窒素濃度と辺材体積の関係、年によって異なる辺林体積と単木サイズの関係、および単木サイズ分布などを同時に解析したので、これらの情報を用いて、過去の任意の年の単木と林分全体の窒素集積量を計算しつつある。また、この研究の基礎となっている森林構造復元に関する理論の精度を検証する作業を進め、新たに学術論文を2編出版した。
Bergman核と正則自己同型群およびその応用に関する研究

複素領域における正則自己同型群は多変数関数論で重要な研究対象であり,等方部分群は重要な部分群である.この部分群に属する写像は,考察する領域が円型領域であれば,線形写像となる(カルタンの定理).本研究では,より弱い対称性を持つ準円型領域における等方部分群を主要な研究対象とした.このクラスでは, Kaupが「等方部分群に属する写像が多項式写像となる」ことを証明している.既に研究代表者山盛厚伺と共同研究者Liyou Zhangにより複素2次元ユークリッド空間内の準円型領域の場合に多項式写像の分類を行なったが,この多項式写像について高次元ではまだ不明な点が多い.本研究の主要な目的は, 2次元での分類理論の一般化である.2次元での議論から一般化する際に確認されるべき幾つかの仮説を研究計画時に立てた.それらについて,全て完全にとまでは行かなかったが,部分的に解決された.(1)複素3次元ユークリッド空間内の準円型領域に対するBergman写像は多項式写像となること.また出てきうる多項式写像の分類を行なった.また現れた写像が2次元のケースと同様に双正則な写像であり,その逆写像の形も計算した.(2) Bergman写像の一般論より,等方部分群に属する写像はBergman写像,その逆写像およびユニタリ変換の合成で表示される.この事実と(1)を合わせることで,一般に3次元の場合に出てくる多項式写像がどの様な形をするかまで決定できた.(3)上記の問題を考察する上で,領域の対象性とBergman核の間の関係を調べていたところ,当初の計画には無かったBoas-Fu-Straube, Beberokらの証明したDeflation型恒等式の一般化を得ることに成功した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、準円型領域における正則自己同型群の等方部分群の分類を行うことである。先行研究としてKaupが、この群に属する写像は多項式写像となること証明している。しかしKaupの結果以降、最近になるまで、2次元内の準円型領域に限っても等方部分群の構造の詳細は特殊な例を除き未開拓の分野であった。2次元内の準円型領域の場合にはこの群に現れる多項式写像の形を完全に分類することが既に出来ている。さらにその結果を用いてRongの予想に反例を与えることができた。平成29年度はこの2次元での結果を高次元へと一般化するための考察を行なった。まず、その足がかりとして三次元の場合について考察した。これまでの結果を高次元化するにあたりベルグマン写像と呼ばれるものの形を計算する必要がある。この写像の計算を進め当初の計画で予想されていた写像の双正則性などの性質を証明した。また現在この計算を高次元で行なっているところである。また、本研究ではベルグマン幾何と正則自己同型群という2つの理論を互いの関係に注目しつつ行なっている。今年度これについて新しいアイデアを発見した。これにより現在、正則自己同型群の理論で得られている種々の結果についてベルグマン幾何的なアプローチによる新しい知見が得られるのではないかと予想している。特に非等質な領域の正則同値問題へも適用可能なアイデアと予期されることから、今後より深く掘り下げるべきテーマが見つかったといえる。ベルグマン写像の形を3次元の場合に計算し、研究の計画の時点で予想されていた重要性質を証明することができた。その一方で新しく発見したアイデアを調査・発展させることに時間を割いたため3次元内の準円型領域の等方部分群の分類を完成させるに至らなかった。複素領域における正則自己同型群は多変数関数論で重要な研究対象であり,等方部分群は重要な部分群である.この部分群に属する写像は,考察する領域が円型領域であれば,線形写像となる(カルタンの定理).本研究では,より弱い対称性を持つ準円型領域における等方部分群を主要な研究対象とした.このクラスでは, Kaupが「等方部分群に属する写像が多項式写像となる」ことを証明している.既に研究代表者山盛厚伺と共同研究者Liyou Zhangにより複素2次元ユークリッド空間内の準円型領域の場合に多項式写像の分類を行なったが,この多項式写像について高次元ではまだ不明な点が多い.本研究の主要な目的は, 2次元での分類理論の一般化である.2次元での議論から一般化する際に確認されるべき幾つかの仮説を研究計画時に立てた.それらについて,全て完全にとまでは行かなかったが,部分的に解決された.(1)複素3次元ユークリッド空間内の準円型領域に対するBergman写像は多項式写像となること.また出てきうる多項式写像の分類を行なった.また現れた写像が2次元のケースと同様に双正則な写像であり,その逆写像の形も計算した.(2) Bergman写像の一般論より,等方部分群に属する写像はBergman写像,その逆写像およびユニタリ変換の合成で表示される.この事実と(1)を合わせることで,一般に3次元の場合に出てくる多項式写像がどの様な形をするかまで決定できた.(3)上記の問題を考察する上で,領域の対象性とBergman核の間の関係を調べていたところ,当初の計画には無かったBoas-Fu-Straube, Beberokらの証明したDeflation型恒等式の一般化を得ることに成功した.当初の計画である3次元内の準円型領域の等方部分群の分類を、これまでに得られた結果を用いて進める。

また新しく見つかったアイデアも使用できないか、多面的な視点からアプローチを試みる。また得られた結果については国内外の研究集会などで発表する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞障害性T細胞誘導peptideを用いた移植後CMV感染症のワクチン療法の開発

これらpp65mutated rVacを自己LCLに感染させたものをtargetとして,CTL cloneを用いてpeptideのmappingを施行した。すなわち,N末端より225までtrancateしてもCTLの細胞障害活性は消失しなかったが,122までtrancateすると細胞障害活性は消失することより,responsible elementはN末端から122から225までに存在することが解明できた。
両生類の受精における卵付活と多精防止の分子機構の解明

「カエル卵での電位感受性型の卵付活分子の解明」および「イモリ精子ファクターによる新規の卵付活シグナル経路の解明」の研究計画のうち、とくに卵付活分子:精子ファクター(クエン酸合成酵素)と精子MMP-2の両生類での分布と機能に関して解析を詳細におこなった。また、「生理的多精受精卵における多精防止:卵核による精子核の識別機構の解明」のイモリなどの生理的多精では、卵核は複数の精子核から1つの精核のみを選択して接合する。この接合の分子機構は雌雄ゲノムの融合に必須であるが単精の動物でも未解明である。イモリ卵細胞細胞質中での前核の移動と接合の過程をDNA結合蛍光色素などを用いてリアルタイムで観察できる実験系を構築することを試みた。これまでに単離細胞質でのCa波の進行を明瞭に捕らえることに成功しているので、核移動に関与すると考えられる細胞骨格GFP融合タンパク質mRNAを細胞質で発現させて機能を解析した。融合タンパク質の発現を確認後、単離した細胞質を用いて前核の行動を蛍光顕微鏡およびイメージング装置で詳細に観察・検討した。また、受精時から接合核形成における生きた卵細胞でのイオン濃度・膜電位変化と微小管形成との関連を詳しく調べる。精子ファクターのクエン酸合成酵素は微小管と結合するため、この酵素やS-G2-M期でおこる機能タンパク質のユビキチン化と分解を調べた。25年度が最終年度であるため、記入しない。(1)カエル卵での電位感受性型の卵付活分子の解明単精のツメガエルでは、精子が卵細胞膜に接着した時に卵付活に必要なCa放出シグナルを卵内へ伝える。Ca濃度の上昇により卵細胞膜上のCl-チャネルが開き、正の受精電位が生じて第二の精子の膜融合が阻止される。精子細胞膜上のマトリクスメタロプロティナーゼー2(MMP-2)のヘモペキシンドメイン(HPX)内の正荷電をもつディスインテグリン様配列ペプチド(HPXペプチド)は、電位依存的に卵内Caイオン濃度上昇を引き起こし、卵細胞膜上のUroplakin IIIと結合できる。HPXペプチドビーズによる精子結合解析とSPR型分子間相互作用解析装置により、HPXペプチドが結合する卵細胞膜上のリセプター分子複合体を明らかにした。また、我々が以前に見つけたをUroplakin III切断でき、Caシグナルを伝えることのできる精子プロテアーゼとMMP-2との関係も明らかにできた。また、HPX内の部分アミノ酸をブロックする抗体や物質を用いて卵細胞膜との反応および電位感受性に必要な機能部分を明らかにした。(2)イモリ精子ファクターによる新規の卵付活シグナル経路の解明生理的多精のイモリでは精子細胞質中のクエン酸合成酵素が卵細胞質中に導入され、ゆっくりとした卵内Ca上昇を引き起こす。この卵付活にはそれぞれの精子中の酵素活性が重要であり、卵細胞質中の微小管(チューブリン)とIP3-リセプターと結合している。これは新規のCa放出シグナル経路と考えられるが、小胞体からのCa放出の直接の引き金は未解明である。免疫沈降とSPR法による分子間相互作用の解析、および機能ドメインを部分的に変異させた酵素を作成し、Ca濃度上昇と卵付活におけるこの酵素の役割を調べた。ほぼ、計画通りに「カエル卵での電位感受性型の卵付活分子の解明」では、精子上の電位感受性分子を確定でき、さらに新規の卵側のリセプター分子の一つを解明することができた。また、「イモリ精子ファクターによる新規の卵付活シグナル経路の解明」に関してもクエン酸合成酵素とチューブリンやIP3リセプターとの相互作用を明確にでき、新たなCa2+シグナル調節機構を明らかにできた。まだ、一部MMP2の遺伝子クローニングが完了しておらず、タンパク質ドメインの機能解明ができなかった。

「カエル卵での電位感受性型の卵付活分子の解明」および「イモリ精子ファクターによる新規の卵付活シグナル経路の解明」の研究計画のうち、とくに卵付活分子:精子ファクター(クエン酸合成酵素)と精子MMP-2の動物と植物での分布と機能に関して引き続き解析を詳細におこなう。また、前年度の研究進行が遅れて未達成のMMP2の遺伝子クローニングを継続しておこなうとともに、その他は研究計画通りに推進する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
光誘起表面振動による揮発性大容量ホログラフィックランダムアクセスメモリの検討

本研究では,光駆動デフォーマブル光回折素子(PDDOE)をホログラフィックランダムアクセスメモリとして使用することが検討された.PDDOEはアゾベンゼンポリマー薄膜からなる.また,ホログラフィック記録によって表面変形が誘起された.しかし,この表面構造は記録波長と再生波長が同一であるとき,再生時に消去される.よって,再生時に光誘起表面レリーフ構造を維持する条件を見つけることが重要になるが,信号波と参照波の光強度比が大きいとき,消去時間が遅れることがわかった.これは構造がブレーズド格子状になっているためと考えられる.加えて,フィードバック光学系を導入するとさらに消去を遅らせることに成功した.平成26年度は、光を照射している間だけ生じるような実時間回折格子を生成させるサンプル作製を行った。サンプル構成は、ガラス基板に光エネルギーを運動エネルギーに変換させる吸収層、運動エネルギーによって表面変形させる反射層からなる。まず、吸収層として汎用の黒色アクリルインクを用い、ガラス基板上にスピンコーティングによって成膜した。その上に反射層としてクロムをスパッタリングによって成膜した。このサンプルの吸収層側から中心波長780nm、パルス幅100fs以下のチタンサファイアレーザーパルスを繰り返し周波数1kHzで照射した。光吸収によって発生した音波の振動及び吸収層自身の熱変形により、反射層を変形させた。反射層側からは、波長633nmのHe-Neレーザー光を照射し、その反射光の位相変化を干渉計測で検出することによって、反射層の表面変形を観察した。熱変形は蓄積するため、大きな干渉縞の変化として現れたが、振動による変化は外乱振動に埋もれてしまい、レーザーパルス照射による振動の効果を識別することが難しかった。振動の周波数解析を行ったところ、パルスの繰り返し周波数と同じ1kHzの振動を確認した。次に、空間光変調器を用いてレーザーパルスを縞パターンに変調してサンプルに照射した。反射層が縞パターン通りに変形すれば、回折格子として機能するが、He-Neレーザー光の回折光は観察されなかった。熱変形による大きな表面変位は観察されたので、熱変形では縞パターンを転写できなかったことが考えられる。周波数フィルタリングによって1kHz周辺で振動した成分を抽出したところ、縞パターンが検出されたが、元の縞パターンとは一致しなかった。これは、反射層全体に複雑に振動が伝搬したためであると考えられる。そこで、吸収層として熱変形ではなく光エネルギーを直接的に運動エネルギーに変える性質をもつアゾベンゼン薄膜を用いることを検討した。本研究では、光駆動デフォーマブルミラーをホログラフィックランダムアクセスメモリとして応用することを目的としている。光駆動デフォーマブルミラーの構成は、ガラス基板に光エネルギーを運動エネルギーに変換させる吸収層、運動エネルギーによって表面変形する反射層からなる。平成26年度は、レーザー光照射による表面変形自体は確認されたが、微細な表面レリーフホログラムの形成は確認されなかった。この原因として、アルミニウムまたはクロムからなる反射層の張力によって吸収層の変形を抑制しているためと考えた。そこで、平成27年度では、反射層を微細な格子状に加工し、マイクロミラーアレイとすることによって、変形可能とすることを試みた。また、吸収層としてアゾベンゼン薄膜を用いた。マイクロミラーアレイ構造は、電子ビームリソグラフィによって形成させた。まず,ガラス基板にアゾベンゼンポリマーをスピンコーティングすることによってアゾベンゼン薄膜を作製した。そのアゾベンゼン薄膜の上に電子ビームレジストをスピンコーティングし、さらに透明導電膜をスピンコーティングした。このサンプルに、1ミクロン周期で700nm800nm角の正方形パターンを電子ビーム描画した。現像によって描画パターンに応じてレジストを溶解させ、アゾベンゼン薄膜を露出させた。このサンプルにアルミニウム薄膜を真空蒸着した。さらに、電子ビームを一様に照射し、現像することによって残ったレジストを溶解させ、レジスト上のアルミニウムを除去した。以上の方法で、1ミクロン周期のマイクロミラーアレイを作製した。このマイクロミラーアレイに,ガラス基板側から波長532nmのレーザー光による周期2ミクロンの干渉縞パターンを照射したところ、回折格子の形成が確認された。また、同一の波長532nmのレーザー光をミラー側から照射しても回折格子が維持されることを確認した。平成26年度における研究で生じた表面レリーフホログラム(表面レリーフ型回折格子)が形成されないという問題に対して、マイクロミラーアレイを用いることによって解決を図り、表面レリーフ型回折格子の形成に成功した。しかし、研究計画において平成27年度では、記録信号光強度に対する回折光強度の比を求め、1以上とする条件を探索する予定であったが、その条件の探索はまだ行っておらず、以下のような探索方法を考案した。実験結果より、回折効率は0.1%程度であったので、この回折格子の形成に使用した信号光のパワーは1mW程度であるため、回折格子に照射する再生照明光のパワーは1000mW以上としなければならない。このようなパワーのレーザー光を用いることはあまり現実的ではないため、記録信号光の強度を小さくすることを検討する必要がある。一つの方法として記録信号光と重ね合わせる参照光の強度をあげることが考えられる。こうすると、全体的にマイクロミラーを押す方向に光の圧力が増すとともに、圧力分布も増幅される。よって、回折効率を下げずに記録信号光の強度を小さくできることが期待される。信号光の強度および信号光と参照光の強度比を変えながら繰り返し実験し、より小さい信号光強度でより大きい回折効率が実現できる条件の探索を行う。

また、マイクロミラーアレイを用いずに、アゾベンゼン薄膜のみを用いた場合、より大きな回折効率が得られた。この場合、再生照明光が吸収層であるアゾベンゼン薄膜に直接照射されるため、表面レリーフが消えるという問題が生じる。しかし、ガラス基板側から照射する場合と、表面から照射する場合では、表面変形の偏光依存性が異なることを理論的に発見した。この特性を使えば、マイクロミラーアレイを用いなくても、表面レリーフの消失を抑制することが期待される。この検証は、平成28年度に行う予定である。本研究では、光駆動デフォーマブルミラーをホログラフィックランダムアクセスメモリとして応用することを目的としている。光駆動デフォーマブルミラーの構成は、ガラス基板に光エネルギーを運動エネルギーに変換させる吸収層、運動エネルギーによって表面変形する反射層からなる。吸収層として、光誘起表面変形特性を有するアゾベンゼンポリマーを用いた。平成26年度は、レーザー光照射による表面変形自体は確認されたが、微細な表面レリーフホログラムの形成は確認されなかった。この原因として、アルミニウムまたはクロムからなる反射層の張力によって吸収層の変形を抑制しているためと考えた。そこで、平成27年度では、反射層を微細な格子状に加工し、マイクロミラーアレイとすることによって、変形可能とすることを試みた。その結果、マイクロミラーアレイに表面レリーフホログラムの形成が確認された。しかし、表面レリーフの高低差は数nm程度と小さく、回折光強度は微弱であった。吸収層の変形の抑制は緩和されたが、依然として強く抑制されているためであると考えられる。そこで平成28年度では、反射層を取り除き,アゾベンゼンポリマーからの数%の反射光を用いることを検討した。反射率を犠牲にしても、大きな表面変形により、大きな回折光強度が得られると考えた。また、反射層を取り除くと、表面レリーフホログラムの再生照明光が直接アゾベンゼンポリマーに照射されるため、記録時と同一波長の光で再生すると表面レリーフが消去される問題があるので、情報を保持する際に消去されにくい条件を見つけることも検討した。具体的には、消去のされやすさは表面形状と照射する光の偏光状態に大きく影響するので、消去されにくい構造を形成する記録条件と再生条件を探索した。その結果、記録時に信号光と参照光の強度比が大きいほど消去されにくく、またp偏光で照明すると消去されにくいことがわかった。本研究では,光駆動デフォーマブル光回折素子(PDDOE)をホログラフィックランダムアクセスメモリとして使用することが検討された.PDDOEはアゾベンゼンポリマー薄膜からなる.また,ホログラフィック記録によって表面変形が誘起された.
中学生の作文執筆時における下書きと清書との関連についての研究

1.研究目的新学習指導要領では、言語活動を通して各領域の指導事項を指導することが一層明確になった。指導現場では、発達段階に応じてより適切な言語活動を通じて確かな能力を育成する授業を行うことが求められている。そこで、本研究では、中学校国語科の「書くこと」の領域において最も重視されていると言ってよいであろう「意見文を書く指導」において、広く実践は行われているが研究対象として取り扱われることのなかった「下書きを書く」という作業段階に着目し、「下書き」と「清書」との関連性を分析することで、「下書き」を書かせることの効果と課題を解明することを目的とした。2.研究方法被験者が意見文の清書に至るまでの過程で、次の4群に分けた。1意見文のテーマを与え、下書きを書かせずに清書を書かせた群、2意見文のテーマを与え、学習者同士で話し合わせた後に下書きを書かせた群、3意見文のテーマを与えた後に下書きを書かせ、下書きを元に学習者同士で話し合わせた群、4意見文のテーマを与えた後に下書きと清書を書かせ、清書を元に学習者同士で話し合わせ、改めて清書を書かせた群。これら4つ群の清書の評価と、被験者へのインタビューを元に、より優れた作文を書くための方略を導出することとした。3.研究成果中学2年生段階では上記の4つの群のうち、「3」の群の作文が内容の面で最も高い評価を得た。各群の被験者へのインタビュー調査の結果を綜合すると、学習者にとっては意見文のテーマが与えられて着想を得て下書きとして具現化できたとしても一面的なものであることが多く、その段階で清書を行うよりも、清書の前段階として学習者同士で話し合う機会を持った方がより多面的な見方を得ることができることが分かった。このことから、中学生の作文執筆においては、下書きが必要なだけでなく、話し合いを踏まえることでさらなる深化が図れるとの知見を得るに至った。(794字)1.研究目的新学習指導要領では、言語活動を通して各領域の指導事項を指導することが一層明確になった。(794字)
染色体異常疾患モデルマウスの開発、及び原因遺伝子同定

本研究課題では、モデル動物がない為に解析が遅れている染色体異常疾患において、CRE/loxPシステムとトランスポゾンを用いてモデル動物を作製する手法の確立を試みた。即ち、相同染色体上の異なる遺伝子座にLoxP配列を挿入し、それらをCRE組換え酵素を用いてトランスに組換えることにより染色体部分重複、部分欠損マウスの作製を行った。また、モデルマウスの表現型を詳細、かつ網羅的に解析する為にμ-CTを用いた解析手法を開発した。その結果、モデル動物作製、及びμ-CTによる表現型解析法の基盤を構築することができた。これらの成果は、今後の染色体疾患解析に貢献できるものと考えられる。本年度は、昨年度作製したTgベース染色体異常疾患モデル用遺伝子組換えマウス系統のライン化を行うと共に、Tol2安定発現Tgマウスの選別を行った。レポーター遺伝子の安定発現は、圧倒的にインシュレーター導入ベクター由来系統が優れており、またこの結果からTol2によるlocal hopping後のposition effectを最小限に押さえる意味でもインシュレーター導入ベクターでのモデル動物作製が有用であることが明らかとなった。一方、ESベースでの相同組換えを利用したモデル動物の開発に加え、昨今の目覚ましい発展を見せているゲノム編集技術、CRISPR/Casシステムを用いてLoxP配列をマウスゲノム目的領域への挿入を試みた。その結果、LoxP配列両端にある程度以上の長さのアーム配列を付加する事により目的ゲノム領域に容易に挿入出来る事が明らかになった。今後、これらの実験結果を生かした染色体異常疾患モデルマウスの作製が加速することが期待される。Micro-CTを用いた表現型解析法の確立においては、前年度に検討した固定法、造影法画像化の最適化を継続して行った。更に胎仔発生過程における筋節など特徴的な構造検出を行い、それら検出条件の整理が出来た。染色体異常疾患原因遺伝子同定は、ヒト4番染色体長腕部分重複症(4q+)モデルマウス(ヒト4q31-34領域に相当する約6.5 Mb、17遺伝子が重複)や遺伝子欠損マウスを用いて行った。その結果、4q+の頭蓋骨、鎖骨抵形成の原因が重複領域に存在する遺伝子の過剰発現が原因ではなく、転写因子2遺伝子間の量的バランス崩壊が表現型発症メカニズムの実態である事を明らかにした。また、4q+、モデルマウスで共通してみられる頭蓋骨、鎖骨抵形成以外の骨関連症状には、別の遺伝子量効果が関与している事が確かめられた。研究開始1年目の本年度は、染色体異常疾患モデルマウス構築の為のノックイン用ベクター構築、トランスジェニック(Tg)用プラスミドベクター作成、マウス用にメダカTol2転移酵素のコドン最適化及びTg用ベクターの作成等を行った。更にこれらのベクターを用いて、主にTgベースで染色体異常疾患モデル用遺伝子組換えマウスを作成した。現在、10系統のライン化を行うと共に、Tol2安定発現Tgマウスの選別、ノックインマウス作製に着手している。Micro-CTを用いた表現型解析法の確立においては、ブアン溶液、10%ホルマリン溶液、4%パラホルムアルデヒド溶液などの各種組織固定法とヨード溶液やリンタングステン酸溶液等の造影方法の組み合わせを検討し、画像化の最適化を行った。造影剤による組織収縮率や組織別コントラストの度合いを加味して検討した結果、臓器種や解析する目的により固定法と造影方法の組み合わせを変更する必要がある事が明らかとなった。染色体異常疾患モデル動物からの原因遺伝子同定では、ヒト4番染色体長腕部分重複症(4q+)をモデルに、当該疾患モデルマウス(ヒト4q31-34領域、約6.5 Mbが重複し、17遺伝子が量的効果を示す)を複数種類の遺伝子欠損マウス遺伝的背景に導入する事により原因候補の遺伝子量補正を行った。得られた2重、もしくは3重変異体をmicro-CT等を用いて解析した結果、4q+における軸前側多指症や心室中隔欠損を含む先天性心疾患等の症状は、basic helix-loop-helix型転写因子、Hand2遺伝子の量的効果である事が明らかとなった。しかしながら、幾つかの当該疾患、モデルマウスで共通してみられる症状でHand2の遺伝子量補正を行っても部分的にのみ改善する表現型が存在していた。このことは、単一症状に複数の遺伝子量効果が関与していると考えられた。モデル動物作製において、用いたレポーター遺伝子発現用プロモーターが胎児期の発現は非常に強いが、系統化する事によりその活性が著しく低下する事が明らかになった。その為にベクターを再構築し、モデル動物の作製を行った。遺伝子組換えマウスの系統化によるプロモーター活性低下の原因として、ゲノム上でのposition effectが予想されたので、レポーターコンストラクトにインシュレーターを導入することにした。

予備的な実験からインシュレーターをレポーターコンストラクトの外側に挿入する事により安定した遺伝子発現を再現できる事を既に確認している。また、Tgベースと共にノックインマウスベースのモデル動物を引き続き作製し、得られたモデル動物の表現型を解析する。Micro-CTを用いた表現型解析法開発については更に最適化を行い、更に高速化や自動表現型抽出法の開発を順次行う。該当なし
占領政索の展開過程における教育改革とくに暫定教科書の作成と教科書検定に関する研究

二年間にわたって蒐集したSCAP/GHQ・CIE関係文書(約4万枚)を整理分類した。それらのうち、とくに昭和二十一年一月頃より文部省教科書局からCIEに提出された暫定教科書原稿(英文)のなかでCIE担当官がもっとも注意を払った日本史教科書を、師範学校,中等学校および国民学校初等科・高等科の四種類にわたってすべて翻訳を行なった。またこの英文原稿には、CIE担当官が所定の検閲基準によって削除,修正を命じた箇所が罰点やその他のチェック印によって示されているので、それらは極めて重要な文書となっている。またそれによって日本側文部省の図書監修官が改訂原稿を提出し再三CIEのチェックを経ていく過程が明になったこともまた重要である。そのいくつかをみるとつぎのような点が鮮明になってくるのである。昭和二十一年二月十六日にCIEに提出された、暫定師範歴史巻一英文原稿は、第一章肇国第一節宏遠なる肇国,第二節神武天皇の御治績第二章大和時代と皇威の発展、第一節皇威の拡大第二節皇威の伸張というようなものであった。これは戦前の教科書と寸豪もたがはない記紀神話にもとづく皇国史観の歴史叙述であった。CIE担当官は、これにたいして、第一章を全面削除、修正を、第二章を部分削除、修正を命じたのである。文部省は、この命令によって、第一章国家の形成第一節地理的環境第二節日本人民第三節文化と生活第四節国家の起源と神話、に修正したが、第四節は再び全面削除となり、その他は承認された。暫定初等科国史もこの形式によって原稿提出をしたが、「祖先の伝へ」などが神話と史実の混淆がある、として大部分削除、修正を命じられたのである。歴史教科書が史実にもとづく科学としての歴史叙述に転換していく過程には、このような占領軍の教育改革政策があったことを実証的に明らかにすることが本研究においてできた。
H3K9脱メチル化エピゲノムによる生殖細胞の機能制御

ヒストンH3の9番目のリジン残基(H3K9)のメチル化修飾は、転写が抑制されたクロマチンの代表的なエピジェネティックマークであり、その触媒酵素や認識分子は、分裂酵母からヒトに至るまで高度に保存されている。我々は過去の研究成果によって、H3K9のメチル化修飾が生殖細胞の様々な分化の過程で大きく変動することを見いだしていた。本研究では、その生理的な意義を明らかすることが目的とし、H3K9脱メチル化酵素Jmjd1a/bの生殖細胞特異的な遺伝子改変マウスを作出し、その表現型解析を行った。Jmjd1a-KO; Jmjd1b-WTでは精子の伸長過程が阻害されていた。これは、通常方法によるJmjd1a全身欠損マウスの表現型と一致していた。このことは、Jmjd1a-KOマウスにおける精子形成不全の表現型は、体細胞側の機能不全ではなく、生殖細胞側の機能不全に起因することを示している。一方でJmjd1bの遺伝子量による影響を調べるため、下記遺伝子型の精巣の組織解析を行なった。Jmjd1a-KO; Jmjd1b-Hetの生殖細胞の分化を調べた結果、Jmjd1a-KO; Jmjd1b-WTより表現型の重篤化が観察された。具体的には、殆どの生殖細胞で減数分裂が完了せず、減数分裂前期で生殖細胞の分化が停止していた。Jmjd1a-WT;Jmjd1b-KOとJmjd1a-Het; Jmjd1b-KOの表現型を比較した結果、後者は前者に比べて精子数の減少が観察された。これらの結果からJmjd1aとJmjd1bには、遺伝的に相乗的相互作用があることが明らかになった。さらに、Jmjd1a/bの双方が完全に無くなった場合の生殖細胞の分化を解析した。Jmjd1a-KO; Jmjd1b-KOの精細管には半数体細胞、減数分裂期細胞、精原細胞のいずれの生殖細胞も存在していなかった。これにより、Jmjd1aとJmjd1bは雄性生殖細胞の維持に必須であることが明らかになった。27年度が最終年度であるため、記入しない。ヒストンH3の9番目のリジン(H3K9)のメチル化は、転写抑制に働くエピジェネティックマークである。本申請課題の研究の目的は、H3K9の脱メチル化によるエピゲノム編成の時空間ダイナミクスとその分子基盤を理解すること、およびそのエピゲノム再編が生殖細胞の分化・機能に果たす役割を明らかにすることである。以上の観点から、H3K9脱メチル化酵素であるJmjd1a、およびそのアイソザイムであるJmjd1bが、生殖細胞の機能にどのように関わっているのかについて、主に遺伝学的手法によって研究を進めた。Jmjd1a欠損の雄マウスは半数体までの分化は正常であるが、伸長型精子細胞への分化が阻害され手不妊になる。それに対し、Jmjd1b欠損の雄マウスでは精子形成に問題はなく、妊孕性もある。雄性生殖細胞の分化過程におけるJmjd1aとJmjd1bの発現を調べた結果、胎生後期にピークがあることが分かった。よってJmjd1aとJmjd1bが雄性生殖細胞の分化に重複した機能を有する可能性を考え、両酵素を生殖細胞特異的に欠損させたマウス(Jmjd1a/b両欠損マウス)を作成した。Jmjd1a/b両欠損マウスの雄では、精巣の著しい矮小化が観察された。さらに詳細な解析を行った結果、減数分裂に移行する前に生殖細胞が枯渇していることが分かった。これらの結果から、有性生殖細胞の維持にH3K9の脱メチル化が必須であること、さらにH3K9脱メチル化酵素であるJmjd1aとJmjd1bに機能の重複があることが分かった。

具体的には、殆どの生殖細胞で減数分裂が完了せず、減数分裂前期で生殖細胞の分化が停止していた。Jmjd1a-WT;Jmjd1b-KOとJmjd1a-Het; Jmjd1b-KOの表現型を比較した結果、後者は前者に比べて精子数の減少が観察された。これらの結果からJmjd1aとJmjd1bには、遺伝的に相乗的相互作用があることが明らかになった。さらに、Jmjd1a/bの双方が完全に無くなった場合の生殖細胞の分化を解析した。Jmjd1a-KO; Jmjd1b-KOの精細管には半数体細胞、減数分裂期細胞、精原細胞のいずれの生殖細胞も存在していなかった。これにより、Jmjd1aとJmjd1bは雄性生殖細胞の維持に必須であることが明らかになった。H26年度計画1.生殖細胞の各分化段階でのH3K9脱メチル化酵素の発現プロファイルを明らかにする。[計画1の進行状況]免疫組織染色法によって、Jmjd1aとJmjd1bは胎生期の雄性生殖細胞で発現していること、さらにその発現は受精後15-17日にピークとなることを明らかにした。[計画2の進行状況]Vasa-Cre, Jmjd1a/b-conditional KOマウスの雄では、精巣の著しい矮小化が観察された。さらに詳細な解析を行った結果、減数分裂に移行する前に生殖細胞が枯渇していることが分かった。上記のように、平成26年度の計画に掲げた研究方針はおおむね順調に進んだと判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。1)H3K9脱メチル化エピゲノムによる生殖細胞の遺伝子発現制御機構を明らかにする。方法:平成26年で得られた結果をもとに、生殖細胞におけるJmjd1a/bの標的遺伝子を明らからかにする。標的遺伝子の発現とH3K9の脱メチル化との関係をクロマチン免疫沈降によって確認し、Jmjd1a/bによる遺伝子発現制御機構の分子基盤を理解する。2)H3K9脱メチル化が“体細胞から減数分裂への移行"や“ゲノムインプリントの確立"に寄与しているのかについて検証する。方法:Jmjd1aホモ, Jmjd1bヘテロ欠損の生殖細胞において、減数分裂が正しく進行しているのかを組織・細胞染色で明らかにする。Jmjd1aホモ, Jmjd1bホモ欠損の生殖細胞のゲノムを用い、ゲノムインプリント確立の異常の有無を調べる。また、Jmjd1aホモ, Jmjd1bホモ欠損の生殖細胞において、Stra8やDnmt3aの発現が実際に低下しているのかについて、細胞レベルで検証する。