hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ磁性薄膜の機能性発現を担う非磁性層の誘起磁気構造解析

内部成分のスピン分極分布は矩形波的であり、Au層が強磁性的に振舞うことを示唆している。Fe/Pt多層膜の垂直磁気異方性にPt層がどのように関与しているかを調べるため、Pt L3吸収端共鳴X線磁気散乱実験を行った。結果を解析することによりFe層磁化が飽和している状態でも界面近傍のPt磁化は面内から面直方向に傾いていることを示す結果を得た。これは、Fe/Pt多層膜の垂直磁気異方性にPt層が強く関与していることを示唆する。交換バイアス効果を示すCoO/FeおよびCoO/Au/Fe系についてはCo K吸収端共鳴X線磁気散乱実験を行い、室温でCoOからの磁気散乱信号を観測した。これは、反強磁性CoO層の界面近傍が、強磁性Fe層の直接あるいは間接の影響を受けて正味の磁気モーメントを持つことを示している。以上のように種々の興味深い磁気特性を示す磁性/非磁性ナノ磁性薄膜の共鳴X線磁気散乱実験により非磁性層の誘起磁気構造を明らかにし、非磁性層の誘起磁性がナノ磁性薄膜の磁気物性にどのように影響しているかについての知見を得た。ナノ磁性薄膜の磁気構造と磁気物性研究実績の概要の初めに示した項目についてはほぼ予定通りに進んでいる。予定していた放射光実験はビームタイムが確保できずに実施できなかったが、交換バイアス効果や垂直磁気異方性を示す試料の作製とその構造や磁気特性評価は予定通りに進んでいること、Fe/Pt系は放射光実験のビームタイムが確定していることなどから、おおむね順調に進展していると判断する。研究実績の概要に示したように予定した計画が実行できた系、予定した計画が実行できなかった系、予定を前倒しして研究を始めた系がある。本年度実行した研究に関しては、所定の結果が得られている。したがって、研究計画全体の中で現在までの達成度を評価すると、おおむね順調に進展していると判断される。次年度は研究計画の最終年度にあたるため得られた結果の取りまとめを進める。Co/Cu(111)系や2倍周期Fe1/Au/Fe2/Au系については論文発表を行う予定である。CoO/Cu/Fe交換バイアス系に関しては、硬X線(K吸収端)による測定は測定感度の問題もあるので、軟X線(L2,3吸収端)測定も含めて検討する。また、感度的に測定が容易なCoO/Au/Fe系などの作製を進める。反強磁性層としてCoOを用いると交換バイアス効果の発現温度が低温になるので、反強磁性層を変えて室温で間接交換バイアス効果を示すような系を探索する。Fe/Pt垂直磁化膜についてはPt L2,3吸収端での小角共鳴X線反射率測定、高角X線磁気回折の測定を行い、最終的には原子層の分解能でPt層の磁気構造を明らかにすることを目指す。磁性にとって有用な情報を与えるだけでなく、放射光X線を利用した新たな磁気構造決定法というビーム科学の点からも新規な結果を出すように努めたい。また、Ptはスピン流を検出する電極材料としてよく用いられていることに鑑み、強磁性層に接したPt層の誘起磁性を明らかにすることが重要であると考えられるので、この観点からの研究も進める。次年度は、Co/Cu(111)間接交換結合系のCu 4p電子誘起磁性に関して、より詳細な情報を得るために、改善された試料を用いて放射光実験を行うことを目指す。間接交換バイアス効果を示すFe/Au/CoO系についてはスパッタ法でCoOを作製する際にArガス中のO2濃度を制御する必要性が明らかになってきたので、ガス導入の方法を改善して放射光実験に使える良好な膜の作製を目指す。
タイミングに着目した協調的音声インタラクション分析とハンズフリー対話システム構築

人間と機械が対話を行うことを考えるとき,機械が人間同士の会話と同様にあいつちなどさまざまな応答を自然に返すことができれば,より円滑な対話を行うことが期待できる.本研究では,特に雑談のような対話に着目し,自然な雑談対話をする上で最も重要である応答タイミングと韻律的同調性の生成手法を提案した。さらにそれを用いて、種々の雑談的対話現象を生成できる対話システムの枠組みを提案し、それに基づく対話システムを試作した.まず、ユーザーシステム間の対話において、システムは時々刻々ユーザ発話の特徴から決定ルールを用いて相槌や話者交替の判断やそのタイミングを生成し、リアルタイムに応答する手法を実現した。これにより、オーバラップした相槌や話者交代、さらに相手の発話内容を予測してオーバラップして発話する「共同補完」などの、自然な対話で生起するさまざま雑談現象に対応できる手法となることを示した。タイミング生成や、発話内容の選択には、最後のユーザ発話の表層的言語情報及び韻律情報(ピッチやパワーの変化パターン)を情報源として用いた。さらに、対話はスムーズで盛り上がった場合には対話者間の韻律、特に声の高さが同期して変動していることを、実際の人間同士の対話の分析により確かめた。そして、それをシステムで実現するために、ユーザの韻律に追従する韻律制御モデルを提案して、その挙動が人間の動作に似たものであることを示した。この対話システムとの対話実験を行った結果、自然なタイミングでの相槌や話者交替、限定的な場面ではあるが同調発話を生成することが可能であることが示された。このような対話インタフェースを実際の場面で効果的に用いるためのハンズフリー音声認識に関して、数メートル程度の離れた環境で話者位置を推定し、それに応じた伝達特性補正を加える位置依存CMN法を提案・改良し、音声認識・話者認識性能の向上を果たした。
温度場の直接観察による固液界面ダイナミクスの解明

固液界面近傍の温度場を非接触で測定可能な融液成長過程のその場観察装置を用いて、金属、半導体、化合物の融液成長に関する研究を行い以下の成果が得られた。1)Siの融液成長メカニズム:Si多結晶の固液界面観察により、固液界面における小角粒界の形成メカニズム、固液界面における小角粒界と大角粒界の反応、結晶粒界の成長方向に及ぼす粒界グルーブの影響を明らかにした。2)Sbの固液界面不安定化:半金属であるSbの固液界面不安定化現象の観察に成功し、半導体(Si)や金属(Cu)との比較より、不安定化に及ぼす固体と液体の熱伝導率の影響を明らかにした。3)Cuの融点における小角粒界エネルギーの測定:Cuの融点における固液界面形状の直接観察から、小角粒界エネルギーを実測することに成功した。4)SiGe混晶半導体の固液界面不安定化現象の解明:様々な組成のSiGe混晶の融液成長過程のその場観察により、固液界面が平坦な形状からジグザグファセット状へ変化する際の成長速度を実測し、界面不安定化に及ぼす組成的過冷却の影響を明らかにした。5)GaSbの融液成長メカニズム:化合物半導体であるGaSbの固液界面観察に着手した。当初は、半金属(Sb)と金属(Cu)の固液界面不安定化の解明と化合物半導体の固液界面現象の観察実験を開始する予定であり、これらの研究は計画通りの成果が得られた。さらに、Si多結晶の固液界面における小角粒界の形成メカニズムや固液界面における粒界同士の反応など、結晶成長の基礎学問の発展および太陽電池用Si多結晶の高品質化においても極めて重要な知見が得られた。さらに混晶半導体の固形界面不安定化現象における組成的過冷却の影響も実験的に明らかにすることができ、当初予定以上に研究が展開されている。これまで研究は順調に進行しており、引き続き様々な物質の固液界面現象を明らかにしていく。従来あまり研究が行われてこなかった化合物半導体の固液界面現象や金属間化合物の共晶反応の直接観察など、その場観察という独自の手法でしか解明できない現象について積極的に研究を展開していく。本研究では、融液成長過程における物質・材料の固液界面を直接観察することにより、融液成長メカニズムを解明することを目的としている。固液界面の温度場の情報は、融液成長において極めて重要であるために、本研究では、温度場を測定可能な「その場」観察装置を新規に導入する。具体的な研究実績について以下に記す。1.温度場の直接観察装置の開発:平成29年度に、小型結晶成長炉と二色温度計を組み合わせた新規の「その場」観察装置を立ち上げた。本装置を用いて、Siの固液界面における温度場の測定実験を開始している。現在、温度補正の精密化を行っており、本装置を用いた実験は着実に進行している。2.金属および半導体の固液界面不安定化の研究:平成29年度は、純アンチモン(Sb)および純銅(Cu)の固形界面不安定化について実験を行った。Sbでは、成長速度の増加に伴い、平坦な固液界面に揺らぎが発生した後、ファセット界面が形成される様子を明瞭に観察することに成功した。また、純Cuにおいては、原料の加熱中に表面酸化物が容易に形成されてしまうため固液界面の観察が困難であったが、原料の洗浄方法と炉内の雰囲気の最適化により、この問題を解決できた。純Cuの固液界面の観察より、亜粒界の粒界エネルギーを実験的に求めることに成功した。3.シリコン(Si)の固液界面における双晶界面の形成メカニズム:Si多結晶の融液成長過程の直接観察実験により、粒界グルーブから双晶界面が形成される様子を観察することに成功した。粒界グルーブの角度によって核形成頻度が異なるため、固液界面における粒界部の成長挙動が粒界グルーブの角度依存性を持つことを明らかにした。粒界グルーブの角度が鋭角の場合、グルーブ底での核形成頻度が低下するため、グルーブ内融液の過冷却度が大きくなり双晶界面が形成されやすくなることが明らかとなった。当初の計画では、平成29年度は1)温度場の直接観察装置の開発、2)金属および半導体の固液界面不安定化の研究を行う予定としていた。1)に関しては、新規装置の導入が終わり、実際に固液界面の温度場測定の実験を開始したため予定通りに進行している。2)に関しては、金属の純Cuと半導体のSiだけでなく、当初計画に入れていなかった半金属のSbの固液界面不安定化実験も開始しており、当初の計画以上に研究が進行している。

4)SiGe混晶半導体の固液界面不安定化現象の解明:様々な組成のSiGe混晶の融液成長過程のその場観察により、固液界面が平坦な形状からジグザグファセット状へ変化する際の成長速度を実測し、界面不安定化に及ぼす組成的過冷却の影響を明らかにした。5)GaSbの融液成長メカニズム:化合物半導体であるGaSbの固液界面観察に着手した。当初は、半金属(Sb)と金属(Cu)の固液界面不安定化の解明と化合物半導体の固液界面現象の観察実験を開始する予定であり、これらの研究は計画通りの成果が得られた。さらに、Si多結晶の固液界面における小角粒界の形成メカニズムや固液界面における粒界同士の反応など、結晶成長の基礎学問の発展および太陽電池用Si多結晶の高品質化においても極めて重要な知見が得られた。さらに混晶半導体の固形界面不安定化現象における組成的過冷却の影響も実験的に明らかにすることができ、当初予定以上に研究が展開されている。平成29年度に導入した新規「その場」観察装置を用いて、固液界面温度場の測定実験を継続する。固液界面不安定化が生じる前後における温度場の変化を実験的に明らかにする。当初は金属と半導体に限定して研究を進める予定であったが、予定よりも研究が順調に進行していることから、対象物質を半金属や2成分系の材料(Bi-SbやCdTeなど)にも広げていく予定である。また、固液界面ダイナミクスの基礎研究で得られた知見を実際の結晶成長へと応用していくことも視野に入れている。これまで研究は順調に進行しており、引き続き様々な物質の固液界面現象を明らかにしていく。従来あまり研究が行われてこなかった化合物半導体の固液界面現象や金属間化合物の共晶反応の直接観察など、その場観察という独自の手法でしか解明できない現象について積極的に研究を展開していく。
腸管シグナリングによる代謝調節機構の解明

本研究では(1)消化管からインクレチンが分泌される分子機構-栄養と腸管の機能連関-(2)インクレチンによる代謝調節機構-腸管と各種臓器の機能連関-の解析を通じて腸管シグナルの生体における役割を明らかにすることを目的にしている。膵β細胞においてはGIP受容体のスプライシングバリアントが存在しこのバリアントでは通常のGIP受容体に対しドミナントネガティブに作用することを明らかにした。このように膵β細胞におけるGIP作用不全の生じる機構の一端を明らかにすることができた。GIP受容体欠損マウスとGLP-1受容体欠損マウスのダブル欠損マウスでは骨梁が細く短くなるがこれは破骨細胞の活性に対しGIPおよびGLP-1のいずれも抑制効果を有していること、ならびに骨芽細胞に対してはGIPが促進作用を示すことによると考えられた。骨芽細胞細胞株においてはGIPが濃度依存的にアポトーシスを抑制することを示した。一方、脂肪細胞にのみGIP受容体を再発現するトランスジェニックマウス(adipo-GIP-/-)を作製し、脂肪細胞へのGIP受容体の再発現とそれ以外の組織でのGIP受容体欠損を確認した。脂肪細胞との関わりに関して、GIP受容体欠損マウスにIRS-1欠損マウスとの交配により検討した。その結果、インスリンシグナルが減弱した状態においてもGIPシグナルの欠損は肝臓における脂肪のβ酸化を介してインスリン抵抗性改善に関与することが明らかになった。さらにその改善の分子機構として肝細胞におけるUCP-2,FATの遺伝子発現量の増加が基礎となっていることを明らかにすることができた。そしてβ酸化の制御に関わる他の遺伝子であるHDとCPT-1とACXは遺伝子発現量は改善に関与しないことも明らかにできた。インクレチンは腸管から分泌されるホルモンである。研究代表者は、膵β細胞から食後早期におけるインスリン分泌を惹起するとともに、脂肪細胞に直接作用し、糖・脂肪の取り込みを促進することを明らかにしている。本研究では、消化管からインクレチンが分泌される分子機構と腸管と各種臓器の機能連関からみたインクレチンによる代謝調節機構の解明により、腸管シグナルの役割を明らかにすることを目的としている。本年度はまず脂肪細胞との関わりに関して、GIP受容体欠損マウスに、IRS-1欠損マウスとの交配または高脂肪食負荷により検討した。その結果、インスリンシグナルが減弱した状態においてもGIPのシグナルの欠損は肝臓における脂肪のβ酸化の促進などを介してインスリン抵抗性の改善に関与することを明らかにした。さらに、野生型動物は、高脂肪の摂取に約5週間かかり徐々に適応し、脂肪の蓄積から燃焼へと代謝をシフトさせるのに対し、GIPのシグナルが欠損すると直ちにシフトが起こることを示した。また、GIP受容体欠損マウスとGLP-1欠損マウスのダブル欠損マウスでは骨梁が細く短くなるが、これは一つには破骨細胞の活性に対しGIPおよびGLP-1のいずれもが抑制作用を有していること、ならびに骨芽細胞に対してはGIPが間歇的に促進作用を示すことによると考えられた。一方、膵β細胞に対しては、GIP受容体のスプライシングバリアントが存在し、このバリアントでは、通常のGIP受容体に対しドミナントネガティブに作用することを明らかにし、膵β細胞におけるGIP作用不全の生じる機構の一端を明らかにすることができた。研究代表者らはインクレチンが膵β細胞から食後早期におけるインスリン分泌を惹起するとともに脂肪細胞に直接作用し糖・脂肪の取り込みを促進することを明らかにしている。

本年度はヒトGIPプロモーター下流にDs-red2を発現させたトランスジェニックマウスを作製し腸管での赤色蛍光の分布を組織学的に検討したところ十二指腸、空腸の絨毛基部付近に蛍光を発する細胞を認めGIP分泌細胞の組織学的分布を明らかにすることができた。骨芽細胞細胞株においてはGIPが濃度依存的にアポトーシスを抑制することを示した。一方、脂肪細胞にのみGIP受容体を再発現するトランスジェニックマウス(adipo-GIP-/-)を作製し、脂肪細胞へのGIP受容体の再発現とそれ以外の組織でのGIP受容体欠損を確認した。脂肪細胞との関わりに関して、GIP受容体欠損マウスにIRS-1欠損マウスとの交配により検討した。その結果、インスリンシグナルが減弱した状態においてもGIPシグナルの欠損は肝臓における脂肪のβ酸化を介してインスリン抵抗性改善に関与することが明らかになった。さらにその改善の分子機構として肝細胞におけるUCP-2,FATの遺伝子発現量の増加が基礎となっていることを明らかにすることができた。そしてβ酸化の制御に関わる他の遺伝子であるHDとCPT-1とACXは遺伝子発現量は改善に関与しないことも明らかにできた。
リスクアセスメントのための系統解剖実習におけるホルムアルデヒド曝露濃度の測定

(研究目的)健康障害に直接的に関わってくる実習者のホルムアルデヒド曝露濃度と自覚症状の関係性を調査し、リスクアセスメントを迅速に実行することである。(研究方法)作業環境測定として、DNPH捕集管を用いてアクティブ法により実習室内9点でA測定用と1点のB測定用にポンプ吸引にて採気する。また、ホルムアルデヒド曝露濃度は実習者の半数約60人にDNPHのパッシブサンプラーを装着してもらい、実習中(180分)に呼吸位置の近くで測定する。これを2日測定で行う。測定のタイミングとしては、ホルムアルデヒド濃度が最も高くなると思われる開胸・開腹時に行う。採気したDNPH誘導体をアセトニトリルで溶出後、HPLC/UVで分析し気中FA濃度およびFA曝露濃度を算出する。第1回実習終了時に自覚症状に関するアンケート調査を実施し、ホルムアルデヒド曝露濃度との因果関係を検証する。(研究成果)岡山大学では、局所排気装置を設置しているため2日間ともにA測定9点とB測定1点の値は全て0.013ppm以下であった。パッシブサンプラーを用いたホルムアルデヒド曝露濃度については1日目:平均0.047ppm、2日目:平均0.086ppmだった。これは局所排気装置と換気システムにより、実習台から離れた位置までホルムアルデヒドが拡散されていないことがわかる。ホルムアルデヒド曝露濃度については、作業環境測定に比べ高い値となったが労働安全衛生法の定める管理濃度0.1ppmを下回る結果となった。自覚症状に関するアンケート調査の結果、目・鼻・喉に症状がよく現れると申告した学生は約5%と少数だったが、臭いを訴える学生は約70%にも上りマスクの常備が必要と考える。
西洋中世における徳倫理学の研究

トマス・アクィナスの徳倫理におけるいくつかの概念を,ギリシャ以来の思想史的背景を整理しながら考察し,それぞれの概念の位置づけや意味をある程度明らかにすることができた。この研究が特に着目したのは,「思慮」prudentia,「直知」intellectus,「良知」synderesis,「倦怠」acedia,「高邁」magnanimitasである。これらは哲学史的に重要であるだけでなく,私たちの生き方や道徳を考えるうえでもヒントを与えてくれる。(1)M. Bloomfield, The sevendeadly sins: an introduction to thehistoryof a religious concept. Michigan State UP,1967などを中心に,西洋古代・中世における七つの大罪の成立史を整理しながら,数人の思想家のテキストの検討を進めた。トマス・アクィナスに関しては『定期討論集・悪について』の読解と翻訳作業を中心に研究をおこなった。次年度もこれを継続予定である。(2)トマスの徳倫理学の中核をしめる「思慮prudentia」について,特に「良心conscientia」というはたらきとの関連をめぐって考察した。トマスが,倫理的な徳と知的な徳との関係をどのようにとらえているか,また,直観的に善悪を判断する力についてどのように考えているか,などの論点を検討した。D.M.Nelson,The priorrity of prudence. Pennsylvania UP,1992;T. C. Potts, Conscience in medieval philosophy. Cambridge UP,1980など重要な研究書の検討もおこなった。(3)『神学大全』第II部-II,第123問題以降(勇気について)を翻訳中である。本研究では,徳倫理の重要な歴史的源泉のひとつとして西洋中世の倫理思想を研究している。四つの枢要徳をめぐる古代以来の様々な理論と,七つの根源的悪徳(いわゆる七つの大罪)をめぐる思想史上の紆余曲折を整理した上で,それらを13世紀のトマス・アクィナスがどのように受け止めたかを考察する。今年度はこの考察のための基盤的調査をおこなうことができた。全体的成果: 13世紀のトマス・アクィナスの徳の理論において,アリストテレス,ギリシャ教父,ラテン教父,ストア派などの思想や概念がどのように位置づけられ生かされているかを,テキストに即して,ある程度明らかにすることができた。前年度の研究を基礎にし,下記の視点を加えて研究領域を広げた。1、東方修道制の歴史における悪徳の議論とラテン中世におけるその受容。東西教会の徳と悪徳のとらえ方の違い,理論と実践の関係などを,教父やスコラ哲学者の議論に基づいて研究した。七つの根源的悪徳(いわゆる七つの大罪)に関して,特に「倦怠(アケーディア)」をめぐる思想史の流れを整理し,トマス・アクィナスの理論の独自性を考察した。2、トマスの実践知に関する理論を,徳と知の関係という問題の脈絡で考察した。アリストテレスの枠組みと課題を下敷きにした「思慮」「直知」に関する理論に,思想史的由来の異なる「良知」というアイディアがどのように合流しているかを調べ,「prudentia, intellectus, synderesis--トマス倫理学における徳と知」と題した研究発表をおこなった。3、「高邁megalopsychia=magnanimitas」について。アリストテレスがポリス市民の徳として重視したこの美徳に,トマスがどのような位置づけを与えたかを考察した。特に,中世キリスト教思想で重んじられる「謙遜」との関係に着目して,「「高邁」の徳--古代から中世へ」と題した研究発表をおこなった。アリストテレスが『ニコマコス倫理学』で論じている「高邁」と呼ばれる徳は,キケロやセネカもやはり重んじた徳目だった。論文「トマスにおける《高邁》magnanimitasの位置づけ」(『南山神学』33号,2010年3月)において,高邁という「古代的」な徳がキリスト教倫理思想の中にどのように取り入れられているかを論じた。第一に,トマスが高邁を勇気の部分と見なす意味をアリストテレスとの比較によって明らかにした。第二に,この問題を古代ギリシャ以来の枢要徳に関する思想系譜を背景にして検討し,気概(トマスの言葉遣いでは「怒りの力」)の重要性を指摘した。第三に,一見対立するように思われる高邁と謙遜という二つの徳がトマスの徳の見取り図の中では共存していることを詳しく考察した。今年度の研究成果としては上記の論文に加え,研究会における二回の発表と討論によって,研究課題について考え直す機会をもつことができたことが有意義だった。また,トマス・アクィナス『神学大全』第12部-2,123-140問題(勇気についての箇所)の翻訳をおこない,これが創文社から『神学大全』第21巻として刊行予定である。トマスにおけるストア派的要素という論点については,R. Sorabji, Emotion and peace of mind: From Stoic agitation toChristian temptation. Oxford UP, 2000など重要な研究書を検討しながら研究を進めた。

さらに,この論点と関連して,中世哲学会におけるシンポジウム「中世哲学とストア派倫理学」を企画し,次回大会においては,トマスにおけるストア派倫理思想の受容と変容をあっかう研究発表に参加する予定である.
プレコンディショニングと麻酔管理

心臓で見られるプレコンディショニング作用は基礎的な研究ではすでに確立された概念であり、様々な臨床的な局面で応用されている。プレコンディショニング作用のメカニズムが次第に明らかになるにつれて様々な薬剤にも同様の作用が見られることがわかってきた。そのためこれらの薬剤が臨床において心筋保護的に働くことが期待されている。最近、麻酔管理で最もよく用いられているセボフルレン等の揮発性麻酔薬においてもプレコンディショニング作用があることが認められており、この現象を麻酔管理への応用を探求する必要があると思われた。本研究はまず、プレコンディショニングに関する最近の研究から麻酔管理への応用の可能性を追求すべく各方面での情報収集に努めた。その結果プレコンディショニングを考慮した麻酔管理が現段階では有効との明確なエビデンスはないと言える。しかしながら、麻酔薬とプレコンディショニングに関する多くの基礎研究や数報ではあるが、臨床研究で揮発性麻酔薬の心筋保護作用とプレコンディショニングを関連させる文献もあり、最近の国内外の麻酔関連学会においてもこの方面の研究が現在強い関心が持たれていることもわかった。そこで、今年6月に神戸で行われる第53回日本麻酔学会事務局に働きかけ、プレコンディショニングに関するシンポジウムを企画・提案したところ快諾が得られ、これを実行することで麻酔科領域におけるプレコンディショニングを議論する場を提供することとした。すでに国内よりこの領域に詳しい三浦先生(札幌医大第2内科)にキーノートレクチャを依頼し、加えて国内外でこのテーマで研究を精力的に行っている5名の麻酔科医をシンポジストに招くことで現在準備を進めている。本シンポジウムにより実際の麻酔管理におけるプレコンディショニングの応用にさらなる進展があることが期待される。
先駆的共生思想の比較思想的研究-石川三四郎とエドワード・カーペンター

木研究は、石川三四郎(18761956)とエドワード・カーペンター(18441929)の比較思想史的な追求を通して、両者が先駆的に思考した共生思想を検討することにある。環境の破壊が進み、地球の危機が叫ばれている今日、両者は、いち早く近代文明の問題点を、自己の内と外における「負」の側面を見据える根源的な視点から提起した。自然との共生を求めて「デモクラシー」の土着化をはかろうとした石川三四郎の『土民生活』思想には、イギリスのカーペンターからの影響が大きく見られる。カーペンターは、「精神的な民主主義」の具体化をはかるべく、新しい共同体の形成を志向したが、それは現代のネットワーク論の先駆けともなっている。両者の共通項は、「調和の喪失」している近代文明社会において自己の内外での『調和の回復」をはかることを目指すものであり、『社会的調和論』に集約される。また、それらの思想的な営みは、時代状況が厳しくなり深刻な事態が迫ってきたときにおいても変節することではなく、真の解放を求める思想の水脈につながるものであったといえよう。本研究実績では、国外調査費を用いて、イギリスのシェフィールド市立図書館の分室にあるカーペンターコレクションに収められているマイクロフィルム化されたカーペンター自身の論稿および書簡などの第一次資料を収集することにより、彼の思想形成の軌跡を跡付けることができた。また、カーペンターの出身校であるケンブリッジ大学図書館には、カーペンター研究の博士論文が収められており、近年カーペンターの再評価がなされつっあることと相俟って、現在の研究動向を探ることは、問題意識の整理と総括に貢献するものであった。本研究の主たる目的は、石川三四郎とエドワード・カーペンターの思想的接点である人間と自然との共生思想をめぐる先駆的試みを掘り起こすことにある。本年度は、この共生思想の基盤となる人間と自然との関係性をめぐる基本的な考え方の資料的なうらづけを行うために、2001年度夏に、エドワード・カーペンターの著作および数多くの書簡類がまとめておさめられているイギリスのシェフィールド市のシェフィールド市立図書館にあるカーペンター・コレクションにおいて、膨大なマイクロ・フィルムの資料をマイクロ・リーダーで読むことにより、カーペンターの思想形成にいたる軌跡をあとづけることができた。とくに、東洋思想の影響が明確にみられることが判明もした。また、石川三四郎が、日本から出したカーペンター宛の書簡も保管されており、石川がカーペンターの近代文明批判の論調に大きな影響をうけているごとも実証された。人間と自然との関係は、両者の変化にともない変容してきたが、人間と自然との関係性の意味で問うとは、自然のとらえなおしと同時に、自己自身への問い直しをおこなうという両側面への視点が不可欠となる。石川とカーペンターの思想的接点の一つは、この複眼的な視点、すなわち、「外的」自然いいかえれば環境としての自然のみならず、人間の本性を内包させる「内的」自然への視点である。この両者にとっては、多様で複雑な技術偏重の社会の中で、広く足元の生活や文化の根底にある身近な自然との共生の問題は、生涯の課題となり、石川の「土民生活」思想に結実したのである。本研究の主たる目的は、「調和の喪失」している近代文明社会における問題を先駆的に提起してきた石川三四郎とエドワード・カーペンターの思想的接点の一つとして、共生思想をとりあげ、両者の比較研究を行うことによって、比較文明論的検討を試みることであった。石川とカーペンターにおける共生思想では、自己の内と外における「負」の側面を見据える視点から、近代物質文明の「負」の問題が提起され、根源的な問いかけがなされている。

本研究実績では、第一に、国外調査費を用いて、イギリスのシェフィールド市立図書館の分室にあるカーペンターコレクションに収められているマイクロフイルム化されたカーペンター自身の論稿および書簡などの第一次資料を収集することにより、彼の思想形成の軌跡を跡付けることができた。また、カーペンターの出身校であるケンブリッジ大学図書館には、カーペンター研究の博士論文が収められており、近年カーペンターの再評価がなされつつあることと相俟って、現在の研究動向を探ることは、問題意識の整理と総括に貢献するものであった。第二に、石川とカーペンターの思想的接点では、現代における環境倫理の問題をも先駆的に取り上げられており、近代文明社会において調和の回復をめざす新しい局面での生活実践の試みも行われてきたのである。エドワード・カーペンターによる「調和的社会論」は、自然との直接生産活動による生活を基盤としたネットワーク作りの実践から生まれてきたものである。こうした実践理論をふまえて、両者の思想的交流という異文化接触のケース・スタディの資料的裏づけを明らかにすることにより、本研究の成果をこれまでの研究と合わせて論稿にまとまる予定であるが、その一部を比較文化セミナーにて発表した。
希土類系物質のパノスコピック形態制御と高次機能設計

本特定領域研究が開始されてから4年が経過したものの、公募研究課題を新規に加えたため、スタートアップ研究打ち合わせ会は十分な研究の準備を行うために6月に開催した。また、研究班ごとに研究打合せ会を実施し、年度の研究成果のまとめを領域全体で行った。具体的な活動の実施内容は以下の通りである。1)第1回研究打合会(スタートアップ会議)(平成19年6月2223日、札幌・KKRホテル札幌)新規に採択した25件の公募研究課題を併せて、平成19年度の研究計画を議論した。2)第2回研究打合会(若手研究発表会)(平成19年10月1112日、福岡・休暇村志賀島)90名以上の参加者を得て、若手スタッフおよび大学院生を中心に研究発表を行った。3)研究成果報告会および第5回公開シンポジウム(平成20年1月30日2月2日、東京・東京ガーデンパレス)4名の評価委員の臨席のもとで、公開シンポジウムならびに非公開の研究成果発表会を行った。一方、各研究計画班の平成19年度の主な研究計画は昨年度と同様に以下の通りであった。1)ソフト溶液化学反応を利用したナノ領域での高度な組成、構造の規定によるパノスコピック形態制御を希土類系物質に主として適用し、これにより誘起される高度な高次物性の発現に関する研究を立案し実施した。2)希土類-鉄属遷移金属系を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質の系統的な作製と物質相の観察、および高次物性の発現とその発現機構の解明に関する研究を引き続き立案し実施した。3)希土類イオンを含有したガラス、単結晶、微粒子等を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質を作製すると共に、レーザ照射等によるガラスの結晶化や希土類イオンの励起を通して、高次光物性の発現とその機能評価に関する研究を立案し実施した。4)A01、A02およびA03の各研究班で得られた研究成果をもとに、高性能永久磁石、高輝度蛍光体、高性能酸化物イオン導電体としての可能性を明らかにすると共に、これらの高性能アクチュエータ、電波吸収材料、ディスプレイや光源、燃料電池などの実用に向けてのシステム化に関する研究を立案し実施した.本年度は、本特定領域研究の開始の年度であり、まず関連分野の外国人研究者を招聘し、国際シンポジウムを開催することで、研究方針および研究目標等に対して国際的視点での位置付けを明確にすると共に、各研究計画班員による研究打合せ会を実施し、研究の円滑なスタートと研究成果の年度のまとめを行った。具体的な研究活動実績は以下の通りである。1)国際シンポジウムおよび第1回研究打合せ会(日程:平成16年11月15日17日、場所:京都)2)第2回研究打合せ会(日程:平成17年1月31、同2月1日、場所:東京)一方、領域全体の研究計画の作成とその進捗状況の評価を行った。各研究計画班の平成16年度の主な研究成果は以下の通りである。1)主にソフト溶液化学反応を利用したナノ領域での高度な組成、構造の規定によるパノスコピック形態制御を希土類系物質に適用し、これにより誘起される高度な高次物性の発現に関する研究を再立案、実施した。2)希土類-鉄属遷移金属系を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質の系統的な作製と物質相の観察、および高次物性の発現とその発現機構の解明に関する研究を再立案、実施した。3)希土類イオンを含有したガラス、単結晶、微粒子等を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質を作製すると共に、レーザ光等の照射による更なる形態変化や希土類イオンの励起を誘発させ、高次光物性の発現とその機能評価に関する研究を再立案、実施した。4)A01、A02およびA03の各研究班で得られた研究成果をもとに、高性能永久磁石、高輝度蛍光体、高性能酸化物イオン導電体としての可能性を明らかにすると共に、これらの高性能アクチュエータ、電波吸収材料、ディスプレイや光源、燃料電池などの実用に向けてのシステム化に関する研究を再立案、実施した。本年度は本特定領域研究の開始後2年目であり、公募研究班が新たに加わったため、まずスタートアップ研究会を早急に開催すると共に、若手研究発表会を実施し、研究目的および研究計画等を再度確認ならびに明確にした。また、各研究課題担当者による研究打合せ会を実施し、年度の研究成果のまとめを領域全体で行った。具体的な実施スケジュールは以下の通りであった。1)第1回研究打合会(スタートアップ会議)(平成17年6月2021日、長崎・ルークプラザホテル)2)第2回研究打合会(若手研究発表会)(平成17年9月1516日、仙台・松島ホテル大観荘)3)第3回研究打合会(全体会議)(平成17年11月19日、東京・順天堂大学医学部)4)研究成果報告会および第3回公開シンポジウム(平成18年1月30日2月1日、大阪・大阪大学中之島センター)なお、各研究課題間の研究交流を円滑に行うために、班長による会議を、平成17年6、9、11月および平成18年1月に開催した。

一方、各研究計画班の平成17年度の主な研究計画は昨年度と同様に以下の通りであり、評価委員からのコメントや領域内の班長、班員の相互および自己評価に従い、研究計画や推進方法等の改善を進めた。1)主にソフト溶液化学反応を利用したナノ領域での高度な組成、構造の規定によるパノスコピック形態制御を希土類系物質に適用し、これにより誘起される高度な高次物性の発現に関する研究を再立案、実施した。2)希土類-鉄属遷移金属系を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質の系統的な作製と物質相の観察、および高次物性の発現とその発現機構の解明に関する研究を再立案、実施した。3)希土類イオンを含有したガラス、単結晶、微粒子等を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質を作製すると共に、レーザ光等の照射による更なる形態変化や希土類イオンの励起を誘発させ、高次光物性の発現とその機能評価に関する研究を再立案、実施した。4)A01、A02およびA03の各研究班で得られた研究成果をもとに、高性能永久磁石、高輝度蛍光体、高性能酸化物イオン導電体としての可能性を明らかにすると共に、これらの高性能アクチュエータ、電波吸収材料、ディスプレイや光源、燃料電池などの実用に向けてのシステム化に関する研究を再立案、実施した。本特定領域研究が開始されてから3年が経ち、また公募研究課題を加えてから2年目となり、研究運営も円滑に進行した。また、今年度は研究年度の中間年であり、研究実施内容を中間ヒアリングとして報告し、得られた成果や今後の研究方針について評価を受けた。さらに、研究班ごとに研究打合せ会を実施し、年度の研究成果のまとめを領域全体で行った。具体的な活動の実施内容は以下の通りである。1)第1回研究打合会(スタートアップ会議)(平成18年5月1819日、長岡・グランドホテル)2)第2回研究打合会(若手研究発表会/国際シンポジウム)(平成18年10月46日、和歌山・ロイヤルパインズホテル)3)中間ヒアリング(平成18年9月20日、東京・コンファレンススクエアエムプラスサクセス)4)研究成果報告会および第4回公開シンポジウム(平成19年1月29日1月31日、豊中・千里阪急ホテル)なお、各研究課題間の研究交流を円滑に行うために、班長による会議を、平成17年5、9、10月および平成19年2月に開催した。一方、各研究計画班の平成18年度の主な研究計画は昨年度と同様に以下の通りであり、評価委員からのコメントや領域内の班長、班員の相互および自己評価に従い、研究計画や推進方法等の改善を行った。1)ソフト溶液化学反応を利用したナノ領域での高度な組成、構造の規定によるパノスコピック形態制御を希土類系物質に主として適用し、これにより誘起される高度な高次物性の発現に関する研究を再立案、実施した。2)希土類-鉄属遷移金属系を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質の系統的な作製と物質相の観察、および高次物性の発現とその発現機構の解明に関する研究を引き続き再立案、実施した。3)希土類イオンを含有したガラス、単結晶、微粒子等を中心に、パノスコピック形態制御された希土類系物質を作製すると共に、レーザ照射等によるガラスの結晶化や希土類イオンの励起を通して、高次光物性の発現とその機能評価に関する研究を再立案、実施した。4)A01、A02およびA03の各研究班で得られた研究成果をもとに、高性能永久磁石、高輝度蛍光体、高性能酸化物イオン導電体としての可能性を明らかにすると共に、これらの高性能アクチュエータ、電波吸収材料、ディスプレイや光源、燃料電池などの実用に向けてのシステム化に関する研究を立案、実施した。
MicroRNA依存性の歯周組織の老化機構の解明と時間制御に基づいた治療法の開発

生物学的老化の原因の一つとして考えられる、臓器の機能低下には、細胞老化が大きく関与しており、加齢に伴って組織や臓器において増大した老化細胞は、炎症性サイトカイン、蛋白分解酵素の産生を介して慢性炎症を惹起することが明らかとされている。歯周病において、加齢は喫煙と並ぶ重要なリスク因子であるが、その生物学的な全容は未だ不明である。本研究では、エピジェネティックな機構により遺伝子発現を制御するMicroRNA(miRNAs)に着目し、生体の時間軸に沿って進行する歯周組織の慢性炎症(インフラマエイジング)と組織の恒常性破綻の分子機構の解析を実施した。本研究の実施にあたり、歯根膜の老化細胞の遺伝子発現データベースを加齢の時間軸に沿って構築し、老化、炎症に関わるmiRNAsを同定することにより、歯周病の発症、進行過程における細胞老化の意義の分子レベルでの解明に取り組んだ。平成29年度は、歯周組織構成細胞の時間軸に沿って進行するin vitroの老化過程の各階層のトランスオミクス解析を行うことによって、細胞老化に特異的なmiRNAs群の同定を行った。同定された老化歯根膜細胞特異的miRNAs群は、炎症性サイトカイン、コラーゲン産生、幹細胞能に影響を及ぼすものであり、その一部はエクソソームより検出された。これらの成果をもとに、平成30年度は、生体内での歯周組織の老化と慢性炎症におけるmiRNAsの生理作用を検討する為に、老齢マウスを用いた感染歯周炎モデルを作成し、その病態生理の解析を行った。その結果、高齢マウスの歯周組織には、歯根膜腔が増大し、DNAダメージ、活性酸素が蓄積していることを免疫組織学的に見出した。また、歯周組織のmiRNAs依存性の老化性炎症の機構を明らかにするために、miRNAsと炎症に関するmRNAの生体組織からのRNA採取、発現量モニタリングの解析に取り組んだ。歯根膜の老化細胞の遺伝子発現データベースに基づいたトランスオミクス解析により、老化歯根膜細胞特異的なmiRNAs群を抽出している。それらについて、in vitro実験系により、炎症性サイトカイン、コラーゲン産生、幹細胞能に及ぼす影響を解析した。その結果、老化関連SASP蛋白、ミトコンドリアの機能異常に関与するmiRNAsの同定に成功した。これらのmiRNAsの生体内での歯周組織の老化と慢性炎症における病態、生理作用を検討する為に、老齢マウスを用いた歯周炎モデルを作成し、その病態生理の解析を実施した。免疫組織学的解析の結果、細菌感染に非依存性の老化特異的な歯周組織の新たな炎症の病態像を観察した。平成31年度は、老齢マウスの歯周組織の修復、治癒過程におよぼすmiRNAsの解析を予定している。また、老齢マウス歯周病モデルに老化miRNA候補の合成阻害剤を投与し、歯周病における治療効果を検討する。In vitro実験においても、歯根膜細胞以外の歯周組織構成細胞のデータの拡充に当たる。また、実際のヒト歯根膜における老化性炎症について分子レベルで検証をおこなうために、歯周病に罹患し保存不可能で抜去した歯に残存する歯周組織ならびに、歯周病罹患患者の唾液をサンプルとして、in vivo状態におけるmiRNAs、mRNAsの解析を実施し、病態バイオマーカーの解析、探索を行う。血清と唾液中には、miRNAsを含有する脂質2重膜小胞であるエクソソームが存在していることから、これを精製し、老化と炎症に関する病態バイオマーカーの探索をおこなう予定としている。高齢者の歯周病における組織の破壊、治癒不全の原因の一つとして、歯根膜の細胞レベルの老化が考えられる。本研究では、歯周組織の“老化細胞"の遺伝子発現テータベースを加齢の時間軸に沿って構築する事で炎症に関わるmiRNAsを同定し、歯周病の発症、進行過程における細胞老化の意義を加齢性の炎症に焦点をあて分子レベルで解明する。その為に、平成29年度は、歯周組織構成細胞の時間軸に沿って進行する細胞の老化過程の各階層におけるオミクス解析を実施し、細胞老化に特異的なmiRNAs群の同定を試みた。まず、歯周組織の再生、修復の中心となる歯根膜細胞の初代培養細胞を用いて、in vitro複製老化モデルを構築した。次に、細胞老化の異なる時間軸において歯根膜細胞のmiRNAs、mRNAs発現のトランスクリフトーム解析、培養上清中の分泌蛋白のフロテオーム解析を行った。得られたデータより、IPA解析を応用し、それらオミクスのネットワークについて階層解析(トランスオミクス解析)を実施した。実際に、老化歯根膜細胞に特異的に発現が増加していたmiRNAs群を人工合成し、合成oligosを正常歯根膜細胞に導入、炎症性サイトカイン、細胞外基質産生、硬組織形成細胞への分化能、活性酸素種産生に及ぼす影響を解析した。さらには、老化歯根膜細胞に対して、次世代型シークエンスを用いたRNA-seqを実施したことより、遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化データを比較参照することで、より詳細な解析を予定している。また、他の歯周組織構成細胞として歯肉線維芽細胞、間葉系幹細胞の特徴を有する毛細血管周囲の周皮細胞、幹細胞移植への応用が期待される脂肪組織幹細胞の培養には成功していることから、上記の実験系を応用していく予定である。

その解明には、加齢の時間軸に沿って炎症に関わるmiRNAsを同定し、歯周病の発症、進行過程における細胞老化の意義を加齢性の炎症に焦点をあて分子レベルで解析することが必要である。本研究では、歯周組織の“老化細胞"の遺伝子発現テータベースを加齢の時間軸に沿って構築することが、研究実施の基盤となる。その為に、平成29年度は、歯周組織構成細胞の時間軸に沿って進行する細胞の老化過程の各階層におけるオミクス解析を実施し、細胞老化に特異的なmiRNAs群の同定を試みた。歯周組織の再生、修復の中心となる歯根膜細胞の初代培養細胞を用いて、in vitro複製老化モデルを構築に成功した。オミクス解析を行うことによって、細胞老化に特異的なmiRNAs群の同定に成功した。実際に、歯周組織構成細胞に、同定された老化歯根膜細胞特異的miRNAsの候補遺伝子を遺伝子導入し、炎症性サイトカイン、細胞外基質産生、幹細胞能に及ぼす影響を解析し、その生理的役割を検討した。上述の研究成果により、他の歯周組織構成細胞として歯肉線維芽細胞、間葉系幹細胞の特徴を有する毛細血管周囲の周皮細胞、幹細胞移植への応用が期待される脂肪組織幹細胞のin vitro細胞老化誘導系の樹立、歯周組織細胞老化関連遺伝子探索が期待される。生物学的老化の原因の一つとして考えられる、臓器の機能低下には、細胞老化が大きく関与しており、加齢に伴って組織や臓器において増大した老化細胞は、炎症性サイトカイン、蛋白分解酵素の産生を介して慢性炎症を惹起することが明らかとされている。歯周病において、加齢は喫煙と並ぶ重要なリスク因子であるが、その生物学的な全容は未だ不明である。本研究では、エピジェネティックな機構により遺伝子発現を制御するMicroRNA(miRNAs)に着目し、生体の時間軸に沿って進行する歯周組織の慢性炎症(インフラマエイジング)と組織の恒常性破綻の分子機構の解析を実施した。本研究の実施にあたり、歯根膜の老化細胞の遺伝子発現データベースを加齢の時間軸に沿って構築し、老化、炎症に関わるmiRNAsを同定することにより、歯周病の発症、進行過程における細胞老化の意義の分子レベルでの解明に取り組んだ。平成29年度は、歯周組織構成細胞の時間軸に沿って進行するin vitroの老化過程の各階層のトランスオミクス解析を行うことによって、細胞老化に特異的なmiRNAs群の同定を行った。同定された老化歯根膜細胞特異的miRNAs群は、炎症性サイトカイン、コラーゲン産生、幹細胞能に影響を及ぼすものであり、その一部はエクソソームより検出された。これらの成果をもとに、平成30年度は、生体内での歯周組織の老化と慢性炎症におけるmiRNAsの生理作用を検討する為に、老齢マウスを用いた感染歯周炎モデルを作成し、その病態生理の解析を行った。その結果、高齢マウスの歯周組織には、歯根膜腔が増大し、DNAダメージ、活性酸素が蓄積していることを免疫組織学的に見出した。また、歯周組織のmiRNAs依存性の老化性炎症の機構を明らかにするために、miRNAsと炎症に関するmRNAの生体組織からのRNA採取、発現量モニタリングの解析に取り組んだ。歯根膜の老化細胞の遺伝子発現データベースに基づいたトランスオミクス解析により、老化歯根膜細胞特異的なmiRNAs群を抽出している。
分子標的治療薬による骨肉腫新規治療法研究

骨肉腫に対する新規分子標的治療開発を目標として研究を行った。その結果、骨肉腫ではHedgehog pathwayが活性化しており、GLI family zincfinger 2 (GLI2)をノックダウンすると移動・浸潤能は低下、GLI転写阻害剤である三酸化ヒ素処理すると浸潤能が低下した。また骨肉腫細胞株をヌードマウスの膝に移植し、三酸化ヒ素とvismodegib(SMO阻害剤)を併用すると肺転移が減少した。さらに下流のribosomal protein S3を阻害することで骨肉腫の増殖能と転移能が抑制できることを見出した。1.定量的PCRにて、骨肉腫細胞株ではGLI標的遺伝子の発現上昇がATO投与にて低下し、2. WST assay, colony formation assayで、ATOによる増殖抑制効果が示された。3.FACSによる解析にて、ATO投与でsubG1期の増加を認めた。4.Westernblot法にて、ATO投与によりγH2AX, cleaved caspase3, cleaved PARPは増加し, Bcl-2, Bcl-xLは低下し、アポトーシス誘導が示唆された。6.Comet assayにおいてATO投与でsingle cellにおいてのDNA損傷が観察された。cisplatin処理された骨肉腫細胞株にSonic Hedgehog(rSHH)を投与することでγH2AXの発現が低下しており、Hh pathwayの活性化がDNA損傷を減弱することが示された。また、rSHH投与で低下したγH2AXの発現はATOを投与することで発現が亢進し、Hh pathwayが亢進していても、ATOは骨肉腫細胞にDNA損傷を引き起こすことが示唆された。7.骨肉腫細胞株を移植したヌードマウスにATOを投与すると、in vivoでも腫瘍増殖抑制効果を認めた。8.ATO投与で骨肉腫細胞の浸潤・移動能が抑制できることをin vitroで示された。8.骨肉腫肺転移モデルを作成したのちにATOを腹腔内投与すると肺転移・生存期間が減少することが示された。骨軟部肉腫当初の研究計画書にあったとおり、ATOと他の薬剤の併用による骨肉腫の増殖・転移抑制の研究を行う。具体的にはアメリカ合衆国で臨床使用されているHedgehog阻害剤であるVismodegibの骨肉腫細胞に対する増殖抑制能・転移抑制能・ATOとの併用効果や既存の抗がん剤との併用効果を検討する。またATOは再発急性前骨髄球性白血病、難治性急性前骨髄球性白血病治療薬として日本で承認済み。ATOは学内の倫理審査で承認された規定に則って骨肉腫患者に投与する。骨肉腫治療にATOを用いた臨床治療研究計画は、鹿児島大学医学部歯学部病院で承認されている。他の薬剤との併用については学内の倫理審査の承認を得たうえで、日本で承認されている範囲内の投与量を投与する。実験の進捗状況上、抗体などの消耗品の使用額を次年度に繰り越しました。繰越金もふくめて、次年度に消耗品に全額使用予定です。
ミトコンドリア分裂実行因子Drp1の膜分裂サイト集積化機構の解明

ミトコンドリアは融合・分裂により形態を維持し、細胞骨格に沿って細胞内に適切に配送と配置され細胞内エネルギー産生、カルシウムシグナル伝達、アポトーシスに重要な役割を果たす。ミトコンドリアの分裂は、細胞内の必要な場所にミトコンドリアを適切に配置するために必要であり、特に極性を有する神経細胞、あるいは免疫細胞などの機能発現に必須な反応であると考えられている。高分子量GTPaseであるDrplは、細胞質からミトコンドリアの切断面(分裂サイト)にリクルート/集積化され、自己会合により収縮環を形成して膜を切断する。酵母では、Drp1はアダプタータンパク質Mdv1/Caf4を介して、ミトコンドリア膜タンパク質Fis1と相互作用して分裂サイトに集積する。しかし、哺乳動物細胞では、(1)Fis1の発現をRNA干渉(RNAi)で抑制しても、分裂サイトへのDrp1集積化には影響ないこと、(2)Mdv1/Caf4(アダプタータンパク質)相同遺伝子が見当たらないことから、哺乳動物細胞には酵母とは異なるDrp1集積化機構の存在が示唆されていた。最近私達は、哺乳動物細胞におけるミトコンドリア分裂サイトへのDrp1の集積化に、ミトコンドリア外膜タンパク質Mffが働くことを明らかにした。生化学的および細胞生物学的解析から、MffはDrp1よりも前にミトコンドリア膜上に不均一に存在するなど、分裂サイトの初期形成過程に関わることが示唆された。ミトコンドリアは、細胞の機能および環境の応じて融合・分裂を介してダイナミックに形態を変化させる。近年、ミトコンドリアの形態変化が癌、糖尿病、神経変性疾患など成人関連疾患とも密接に関連することが次第に明らかにされつつあり、その形態制御を司る分子機構の解明は細胞生物学だけでなく疾患治療への応用の点からも非常に重要である。ミトコンドリアの分裂は高分子量GTPaseであるDrp1により実行される。Drp1は通常、細胞質に存在しておりミトコンドリア分裂時にその分裂面に集積化して膜切断を実行する。本研究ではDrp1のミトコンドリア分裂面への集積化を制御する分子機構を解明することを目的とする。本年度までに、RNAi(RNA干渉法)によりミトコンドリア外膜に局在する膜蛋白質の網羅的発現抑制を実施、Drp1の分裂面への集積化に作用する蛋白質因子の検索を行った。その結果、Drp1の集積化に必要な因子の同定に成功した。本因子の発現抑制により、Drp1集積化の阻害が見られ、それに伴いミトコンドリア膜の著しい伸長が引き起こされた。免疫沈降法あるいは細胞ベースの相互作用実験により、本因子がDrplと特異的に結合すること、さらに過剰発現によりDrplのミトコンドリアへの集積化促進、それに伴うミトコンドリアの断片化が誘導されることを明らかにした。ミトコンドリアは細胞の機能および環境の応じて融合・分裂を介してダイナミックに形態を変化させる。本研究ではDr1のミトコンドリア分裂面への集積化を制御する分子機構を解明することを目的とする。前年度までに、RNAi(RNA干渉法)によりミトコンドリア外膜に局在する膜蛋白質の網羅的発現抑制を実施、Drp1の分裂面への集積化に作用する蛋白質因子の検索を行い、Drp1の集積化に必要な因子の同定に成功した。本年度は本因子の発現抑制により、Drp1集積化の阻害が見られ、それに伴いミトコンドリア膜の著しい伸長が引き起こされた。

免疫沈降法あるいは細胞ベースの相互作用実験により、本因子がDrp1と特異的に結合すること、さらに過剰発現によりDrp1のミトコンドリアへの集積化促進、それに伴うミトコンドリアの断片化が誘導されることを明らかにした。