hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイドロゲル粒子混合細胞シート集合体を用いた三次元培養による軟骨再生

軟骨再生を促進させる三次元培養法として、ハイドロゲル粒子を混合した軟骨細胞シート集合体の作成を試みた。in vitro実験において、ハイドロゲル粒子混合細胞シート集合体ではハイドロゲル粒子を含有しない細胞シート集合体に比べ、軟骨細胞生存活性の向上を認めたが、グリコサミノグリカン生産量に有意な差は認めず、軟骨分化を促進させることはできなかった。in vivoの動物移植実験においても、有意な軟骨形成を認めることはできなかった。以上の結果から、ハイドロゲル粒子混合細胞シート集合体は軟骨再生を有意に促進することはできないと考えられた。今後さらなる条件の検討が必要である。本研究目的は、生体吸収性ゼラチンハイドロゲル粒子を軟骨細胞シートの間に介在させて積層化することによって細胞シート集合体を作製し、大きく厚みのある軟骨再生を試みることである。今年度はin vitroでゼラチンハイドロゲル粒子をもちいた軟骨細胞シート集合体の作製とその軟骨形成能の評価を試みた。まずゼラチンハイドロゲル粒子を介在させずに細胞シート集合体を作製し、6層の細胞シート集合体において中間層細胞シートの細胞が壊死することをLive/Dead assayにて確認した。次に、酸性ゼラチンを用いてW/Oエマルジョン法にて生体吸収性ゼラチンハイドロゲル粒子を作製した。異なる大きさのゼラチンハイドロゲル粒子を作製し、軟骨細胞シート間に異なる専有面積比率で介在させて培養を行い、細胞生存率および軟骨器質形成能を比較した。粒子径2053μmのゼラチンハイドロゲル粒子を面積比率25%介在させたときに、ゼラチンハイドロゲル粒子混合軟骨細胞シート集合体の細胞生存率および軟骨器質産生能がもっとも改善することが明らかとなった。今年度は昨年度に作製できた軟骨細胞シート集合体に増殖因子を併用し、in vitroでの軟骨基質産生能を検討した。ゼラチンハイドロゲル粒子に増殖因子を含浸させ、その粒子を用いて軟骨細胞シート集合体を作製し、細胞シート集合体内部から増殖因子を徐放させ、軟骨細胞シート集合体の軟骨基質産生能を評価した。この結果、増殖因子を用いることで軟骨基質能を上昇させることができた。H27年度はゼラチンハイドロゲル粒子に増殖因子を含浸させてから軟骨細胞シート集合体を作製し、細胞シート集合体内部から増殖因子を徐放させ、軟骨細胞シート集合体の軟骨基質産生能を上昇させることができた。これによりin vitroでより良い軟骨組織の再生を試みることができた。しかしながら、予定していたin vivoでの実験を行うことができなかったため進捗状況はやや遅れていると考える。本研究の目的は、生体吸収性ゼラチンハイドロゲル粒子を軟骨細胞シートの間に介在させて積層化することによって細胞シート集合体を作製し、大きく厚みのある軟骨再生を試みることである。今年度は昨年度から引き続き、増殖因子を併用した軟骨細胞シート集合体の作製を行った。さらにin vitroにおいて、ゼラチンハイドロゲル粒子に含浸させる増殖因子濃度の最適化を行った。つづいて、in vivoの実験を行った。in vitroにおいて最適濃度の増殖因子を併用して作成した軟骨細胞シート集合体をヌードマウスに移植を行い、移植1か月後に再生軟骨について評価を行った。この結果、コントロール群と増殖因子併用群において、再生軟骨に有意な差を認めなかった。ゼラチンハイドロゲル粒子混合軟骨細胞シートの作成は可能であり、作成した軟骨細胞シート集合体の軟骨再生能を評価することができ、その有効性も確認することができた。今年度は、よりよい軟骨基質産生能をもつ軟骨細胞シート集合体を作製するため、介在させるゼラチンハイドロゲル粒子および含浸させる増殖因子の条件の最適化を行う。また、作製した軟骨細胞シート集合体を免疫不全動物であるヌードマウスに移植し、継時的な組織学的評価、RT-PCRなどを行い、in vivoにおける軟骨形成能を検討する予定である。創傷治癒再生医療今年度は、ゼラチンハイドロゲル粒子に増殖因子を含浸させることにより細胞シート集合体内部から増殖因子を徐放し、よりよい軟骨組織の再生を試みる。また、作製したゼラチンハイドロゲル混合軟骨細胞シート積層体と軟骨膜細胞単独で作製した軟骨細胞シート集合体をそれぞれ免疫不全動物であるヌードマウスの皮下ポケットに埋入し、経時的な組織学的評価、RT-PCRなどを行い、両群での軟骨形成能の比較実験を行う予定である。in vivoでの実験が未施行であり、遂行できなかったた実験があるため残額が残ったと考える。in vitroで作成したゼラチンハイドロゲル粒子混合軟骨細胞シートの軟骨再生能評価においてRT-PCR等の一部の実験が未施行であるなど、遂行できなかった実験があるため残額が残ったと考えられる。in vitroにおける遂行できなかった実験を施行し、さらにin vivo実験を追加する予定である。
樹脂材料による光素子の3次元高精度自己整合型実装プロセスに関する研究

近年,電気・電子機器の急速な進展とともに情報・マルチメディア時代に向け,膨大な情報が高速に伝送・処理するようになり、電子部品の小型化,高密度化,低コスト化,高機能化が強く求められている.さらに、電子部品の高密度微細実装技術(SMT)や光配線基板への光素子(LD, PD, VCSELなど)と電気素子混載マルチチップモジュール(OE-MCM ; Opto-Electronic Multi Chip Module)による超高速デバイス実装技術の開発が進められており,特に高精度な位置決め実装技術が強く要求され続けている.こうした位置決め実装技術において,従来の種々なアライン方式に対して,低温,無フラックス,低コストでアライメント実装が可能な新たな実装プロセスが必要である.本研究では,低温,無フラックス,低コストでアライメント実装が可能な新たな実装プロセスを構築することを目的とする.セルフアライメント機能発現が実装材料表面とのぬれ性に起因する位置決め境界の存在という点に着眼し,高精度のプットダウン(Put down),プルアップ(Pull up)方式と球体による平面と垂直方向の3次元的なアライメントプロセスを開発した.また,これらのプロセスパラメータとの関係を液滴形状モデルを通じて明らかにし,アライメントの動的モデルをあげアライメントメカニズムを構築し,数値シミュレーションを通じてプロセスパラメータの設計手法を構築した.最後に,これらの設計手法とアライメント実験を通じて本プロセスの実用化の可能性の明らかにした.近年,電気・電子機器の急速な進展とともに情報・マルチメディア時代に向け,膨大な情報が高速に伝送・処理するようになり、電子部品の小型化,高密度化,低コスト化,高機能化が強く求められている.さらに、電子部品の高密度微細実装技術(SMT)や光配線基板への光素子(LD, PD, VCSELなど)と電気素子混載マルチチップモジュール(OE-MCM ; Opto-Electronic Multi Chip Module)による超高速デバイス実装技術の開発が進められており,特に高精度な位置決め実装技術が強く要求され続けている.こうした位置決め実装技術において,従来の種々なアライン方式に対して,低温,無フラックス,低コストでアライメント実装が可能な新たな実装プロセスが必要である.本研究では,低温,無フラックス,低コストでアライメント実装が可能な新たな実装プロセスを構築することを目的とする.セルフアライメント機能発現が実装材料表面とのぬれ性に起因する位置決め境界の存在という点に着眼し,高精度のプットダウン(Put down),プルアップ(Pull up)方式と球体による平面と垂直方向の3次元的なアライメントプロセスを開発した.また,これらのプロセスパラメータとの関係を液滴形状モデルを通じて明らかにし,アライメントの動的モデルをあげアライメントメカニズムを構築し,数値シミュレーションを通じてプロセスパラメータの設計手法を構築した.最後に,これらの設計手法とアライメント実験を通じて本プロセスの実用化の可能性の明らかにした.半導体デバイスの高集積化およびデータビット数の増大に伴い、電子デバイスの多ピン・狭ピッチ化が進み、現在、数十μmピッチでの実装がすすめられている。さらに、光素子実装が求められている。これらの実装においては、サブミクロンオーダーの高精度位置決めプロセスが要求されている。現在、主流であるはんだ材料を用いた実装においては、はんだ材料の表面張力を利用したセルフアライメントプロセスにより、サブミクロンオーダーの高精度位置決め実装の検討が進められている。しかし、はんだを用いた実装では、はんだ材料の融点以上の実装温度とフラックスの使用が不可欠であり、低温実装化、高信頼実装の観点からは適用範囲の制約を受けている。本研究では、表面張力が溶融はんだ材料の1/10以下と小さく、困難とされてきた樹脂材料によるセルフアライメント実装に対して提案した立体バンプを利用したセルフアライメント機構における1)立体バンプ間の液体形状の釣合形状解析手法2)プロセスパラメータとセルフアジャストメント挙動の関係の解明3)セルフアジャストメント精度の計測手法の検討4)プロセスパラメータの位置決め精度の関係の定式化を行い、樹脂材料を用いたプットダウン方式、プルアップ方式のセルフアライメントにおけるプロセスパラメータとセルフアジャスト面との適用範囲を明確にするとともに、0.4μm以下の高精度なアライメント実装が可能であることをモデル実験を通して立証した。近年、高度情報化・マルチメディア化に向け、膨大な情報を高速に伝送・処理するために光・電子融合システムが注目されている。特に、これらの高密度微細実装や光デバイス・素子の実装においては、高精度な位置決め技術が要求されている。本研究では、次世代光・電子融合システムの高精度セルフアライメント実装構造を想定し、低温、鉛フリー、無フラックスでアライメント実装が可能な樹脂材料によるセルフアライメントプロセスの開発を目的としたものである。本年度は、前年度での研究成果を基に,1)樹脂材料の物性とセルフアジャストメント機構の関係を明らかにする2)プロセスパラメータとアライメント性およびアライメント性能の関係を明確にすることを目的にして、実験と解析を行い、樹脂材料の表面張力と粘度がアライメント挙動に大きく影響することを明らかにし、アライメント挙動のシミュレーションが可能な動的モデルによる数値解析方法を提示した。さらに、数値シミュレーションによるばらつきを考慮した液滴体積、液滴高さ、パッドの位置ずれ量などのプロセスパラメータ選定アルゴリズムを構築し、実プロセスへの適用性を示した。

樹脂材料の表面張力は、溶融ソルダの1/10以下と小さく、セルフアライメント機能を発現させるのが困難とされてきたが、本研究の成果により、樹脂材料による実装プロセスにおいて、セルフアライメント機能を容易に発現させることができることが示され、新たな実装プロセスへの展開がはかられることが期待される。
生体眼角膜変形遅れ特性の発生メカニズムの解明

角膜の動的な挙動を三次元的に観測するシステムを構築し,従来,観察することのできなかった凹部を含めた角膜変形挙動の可視化および数値データ化を実現した.角膜変形の個人差に着目し,非接触眼圧計による眼圧値と角膜変形の度合い表す曲率との相関関係を調査することにより,老年層の角膜の張りが失われ,同じ力で印加しても若年層に比べ角膜が変形しやすく,眼圧を過小評価してしまう危険性があるという知見を得た.角膜の動的な挙動を三次元的に観測するシステムを構築し,従来,観察することのできなかった凹部を含めた角膜変形挙動の可視化および数値データ化を実現した.角膜変形の個人差に着目し,非接触眼圧計による眼圧値と角膜変形の度合い表す曲率との相関関係を調査することにより,老年層の角膜の張りが失われ,同じ力で印加しても若年層に比べ角膜が変形しやすく,眼圧を過小評価してしまう危険性があるという知見を得た.H19年度は,超高感度・超高速カメラを用いることで空気噴流を与えた際の角膜の動的挙動の可視化を行った.これにより,涙波の存在,力に対する変位の遅れ現象,さらに変形終了時における角膜表面の1[kHz]オーダの振動の可視化に成功した.実験では被験者への照明の影響を極力抑えるため,超高感度・超高速カメラを導入し,角膜に空気噴流を与える非接触眼圧計としてノンコンタクトタイプトノメータを使用した.カメラを眼軸に対して斜め前方方向に設置し,空気噴流印加時における挙動をフレームレート5000[fps]で約14[ms]間撮影した.また,赤外線による全体照明とは別に,赤外線照明を左斜め前方方向から当て,ディヒューザの役割としてトレーシングペーパーを利用することで角膜表面の挙動を鮮明に撮影することに成功した.本研究で得られたような鮮明な眼角膜のダイナミック挙動撮影は過去に例がないものである.この映像を解析し,二つのきわめて興味深い結果を得ることができた.1点目は,空気噴流が下まぶたに到達しているにも関わらず角膜表面には全く変形があらわれていないことである.これは,力に対して変形が遅れるというこれまでの実験結果を視覚的に立証したことになる.2点目は,空気噴流の壁面せん断応力によって作り出された涙波を撮影することができた点である.涙波についてはこれまで報告がなく,今回の可視化実験での一つの大きな成果と言える.本年度は,角膜剛性と内圧に起因した剛性との分離化について,臨床実験に基づき,特に角膜形状変化に焦点を絞り解析作業を行った.非接触眼圧計は空気噴流により角膜に印加力を与えて角膜を変形させ,その圧平面積が広くなった時刻から眼圧値を推定しているが,角膜の性質(剛性等)に個人差があった場合,眼圧値が正しく測定できない危険性がある.この角膜変形の個人差に着目し,非接触眼圧計による空気噴流印加時の角膜変形の度合いを,新たに曲率による評価指標によって表現した.具体的には,高速度カメラで得られた印加時の角膜挙動の映像に画像処理を施すことにより角膜表面のエッジを取得し,そのエッジを最小二乗法により求められた回帰曲線で近似した.関数化されたエッジの曲率と眼圧値との相関を調べることで,角膜形状変化の個人差が眼圧測定にどのように影響するのかを考察した.眼圧値と角膜変形曲率の相関を調べた結果,角膜の老化による性質の変化も考慮して,総被験者数54名のうち,20代の若年層と50歳以上の老年層の二つに分類して解析した.全体として眼圧値と曲率との相関係数を求めると,-0.3108と弱い負の相関が得られた.この結果は,眼圧が低いほうが角膜が変形しやすいという直感的な予想と一致する.また,若年層と老年層の曲率の平均値を比べると,老年層の曲率平均値の方が若干大きくなっていることがわかった.このことから,老年層の角膜の張りが失われていることが考えられる.この場合,同じ力で印加しても若年層に比べ角膜が変形しやすく,眼圧を過小評価してしまう危険性があるという知見を得ることができた.
日米独の動物園経営組織に関する研究

日本の動物園経営は、意思決定と歳入構造に課題があるとされる。米国およびドイツ語圏の動物園経営についてヒアリング調査を実施した結果、両地域とも直営から非営利法人への切り替えが行われており、それに伴って意思決定と歳入構造の両面で改善が図られていた。この際、国外での保全研究活動に行政補助を使えないという制約が両地域に見られたことは、日本においてこの種の取り組みが進展しない一因を明らかにしたものと言える。今後の日本の動物園経営の改善のためには、本格的なファンドレイジングができる構造改革と、動物の幸せに敏感な人々を味方にする動物福祉の充実が重要と考えられる。3月7日から19日にかけてオーストリア、ドイツを訪問し、シェーンブルン動物園(ウィーン)、ハノーファー動物園(以下ドイツ)、ニュルンベルク動物園、シュトゥットガルド動植物園ヴィルヘルマ、ドゥイスブルク動物園でヒアリングを実施。この他、ケルン動物園およびチューリッヒ動物園(スイス)から調査票による回答を得た。この結果、基本的な収入構造が、入園料等の来園者からの収入、自治体等からの公的支援、個人・企業からのファンドレイジングの3種類である一方、その組み合わせ方は極めて多様であることが分かった。具体的には、シェーンブルン動物園は運営は1991年に国営から有限会社の経営に切り替え、積極的なファンドレイジングによって大規模なリニューアルを実現した結果、現在は来園者からの収入を中心に賄われるようになった一方、施設に関しては大半を国が補助していた。ドゥイスブルク動物園やニュルンベルク動物園では、市が経常的な運営経費を補助していたが、施設建設に関しては動物園自身が賄う構造で、友の会を中心とするファンドレイジングが行われていた。ケルン動物園やニュルンベルク動物園では、施設リニューアルの資金を借入していたが、この借入に対して市が債務保証するという形も取られていた。ヴィルヘルマとチューリッヒ動物園はファンドレイジングの金額が大きかったが、このうちヴィルヘルマは伝統的に友の会が極めて強力であったのに対し、チューリッヒ動物園は近年になって非営利株式会社形式に切り替え、遺産の寄付を積極的に集める仕組みを構築していた。ドゥイスブルク動物園およびチューリッヒ動物園は、寄付金に対する免税措置のある株式会社で、自治体が筆頭株主を務め、運営費を補助するという形態を採っていた。本研究では、5つ程度の動物園でインタビューを行うことを計画していたが、実際に5つの動物園でインタビュー調査を行い、これとは別に2つの動物園から調査票による回答を得た。また、この他にも2つの動物園(ミュンヘン動物園、ハーゲンベック動物園)から情報提供を得ており、多様な運営形態が存在することを確認できた。この中で、日本には存在しない非営利株式会社という運営形態について、積極的にファンドレイジングを行うことで、公的資金と民間資金をハイブリッドしていることも確認できた。8月17日9月5日に米国を訪問し、ヘンリードーリー動物園、カンザスシティ動物園、ブランクパーク動物園、ブルックフィールド動物園、リンカーンパーク動物園、セントルイス動物園、ブロンクス動物園のヒアリング調査および現地調査を行い、さらに10施設の現地調査を実施した。この結果、米国の動物園ではファンドレイジングを軸とした経営が為されており、自治体の公的資金と寄付等の民間の非営利資金を用途に応じて使い分けていることが分かった。一方、米国には多様な動物園が存在し、劣悪な動物園に対しては強い批判が存在することも確認できた。前年度調査したドイツ語圏と米国、それに日本の動物園経営の状況を比較したところ、日本の動物園は入園者・自治体・動物園のいずれも不満足な状況に陥っていることが分かった。日本の動物園は自治体の財源に大きく頼っているが、この仕組みでは政府の限界を超えた国外での保全研究活動などは進捗が難しいことも明らかとなり、公的資金と非営利の民間資金をミックスして活用する必要性が浮かび上がった。寄付税制が改正され、新しい公共のあり方を模索する日本において、動物園は新たなあり方を模索すべき段階にあり、具体的には本格的なファンドレイジングを実現するための構造改革と、動物の幸せに敏感な人たちを味方にする動物福祉を導入することで、地域住民・自治体・動物園の3者いずれにとっても良いWin-Win-Winの関係を構築することが求められることが分かった。以上の内容を報告書にまとめ、学術リポジトリに掲載した。平成28年度中に米国の動物園経営について同様の調査を行い、日本の文献と照らし合わせることで、日本・米国・ドイツ語圏の3者の動物園経営に関する比較分析を行い、報告書の作成および論文発表を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。動物園経営論28年度が最終年度であるため、記入しない。
熱ショック転写因子群の機能と制御機構の解明

(1)ニワトリ発生過程におけるHSF群の発現パターンの解析。私たちはニワトリで同定されているHSF1、HSF2、HSF3の各蛋白質の発現レベルを発生段階を追って組織別に調べた。その結果、HSF3は全ての組織で全発生段階にわたって高い発現レベルを維持しており最も重要な因子であることが示唆された。また、HSF2が発生過程で発現制御されていることが示された。(2)新しい熱ショック転写因子HSF4の解析。HSF4蛋白質の発現は脳と肺に限られて同定され、しかもHSF4bアイソフォームのみが認められた。HSF4bの転写活性可能はストレスにより増強することもわかった。つまり、HSF4bもなんらかのシグナルに対して転写を冗進することが推測され、HSF1とは異なった生理機能が推測された。(3)精子形成におけるHSF1の役割。活性型HSF1を発現するトランスジェニックマウスでは精子形成が阻害されることがわかった。パキテン後期の発達段階においてアポトーシスを著明に認めた。これらの結果は、温熱ストレスによる精子形成の阻害はHSF1の活性化によるアポトーシスの誘導によることが明かとなった。(4)HSFの活性制御機構:核移行シグナルとのリンク。トリのHSF3のNLSと推測される領域が確かに核移行シグナルとして働くこと、さらにアミノ酸の部位特異的置換により核移行のみでなく活性型の三量体形成も妨げられることを明らかにした。(5)ストレス条件下での細胞周期進行。HSFは通常の生育条件下においてもHsp90αの発現を特異的に制御し、蛋白質の安定化に働いていることが明らかになった。さらに、温熱ストレスの際にcdc2が標的の一つであることも示された。申請者らは、熱ショック反応の分子機構を明らかにすることを目的としている。本研究では、鳥類において熱ショックによって活性化をうけるHSF1とHSF3の役割分担を分子遺伝学的方法を用いて解析を行った。ニワトリBリンパ球系細胞株DT40にいてHSF1遺伝子破壊、HSF3遺伝子破壊、そして両方の遺伝子破壊のなされた細胞株を樹立した。それらの熱ショック遺伝子の発現を調べたところ、両遺伝子破壊細胞でのみターゲット遺伝子、とくにHsp90aの発現の著しい低下が認められた。また、両遺伝子破壊細胞では熱ショック応答は全く認められなかった。HSF3欠損細胞はこの応答の顕著な現象をみとめたが、一方、HSF1欠損細胞の熱ショック応答は親株に比べてわずかの減弱しか認められなかった。以上の結果は、鳥類においては熱ショック遺伝子の構成的発現はHSF1とHSF3が独立して制御していることを示している。また、熱ショック応答は主にHSF3が制御しており、HSF1の関与はわずかであることが明かとなった。本研究で、脊椎動物におけるHSFシステムがターゲット遺伝子の発現を構成的に制御していることが初めて明らかになった。増殖している細胞に温熱ストレスや放射線をかけると細胞周期の進行を停止する。ストレスから回避すると蛋白質あるいはDNA障害の修復機構が働き、再び細胞周期が進行する。この時、一部の細胞は障害を回復できずに死に至る。私たちは熱ショック応答システムが細胞周期の進行や細胞死に果たす役割を明らかにしてきた。興味深いことに熱ショック応答を担う2つの転写因子HSF1とHSF3を欠損したニワトリDT40細胞では生理的温度よりわずか1°Cから2°Cの温度上昇でもG1期とG2期で細胞周期を停止させることが明らかになった。細胞周期進行を停止させた細胞はアポトーシスにより死に至る。放射線照射による感受性もHSFを欠いた細胞では高い。

HSF1とHSF3の両因子の欠損はHsp90αの発現を30%程度にまで低下させた。この結果、G2期からM期への移行に必要なcdc2蛋白質の不安定化が起こり、細胞周期が停止する。Hsp90α発現を親株のレベルにまで戻すとcdc2蛋白質の安定化と温熱感受性の回復が認められた。以上の結果から、HSFは通常の生育条件下においてもHsp90αの発現を特異的に制御し、蛋白質の安定化に働いていることが明らかになった。さらに、温熱ストレスの際にcdc2が標的の一つであることも示された。
アトラクティブポイントを用いた不動点理論に基づく非線形関数解析・非線形問題の究明

不動点理論は非線形数学の中で中核をなし,非線形問題は各々何らかの非線形写像の不動点の問題と捉えられ,その非線形問題の解を求める事は不動点近似に繋がる.未解決の非線形問題・新しいタイプの非線形問題へ繋がる事から,不動点を一般化したattractive pointを考慮した不動点理論の重要性が分かってきた.そこで,不動点・attractive pointも考慮して,不動点定理・不動点近似に関連する非線形関数解析学を研究する.特に最近非線形問題に強く結びつくことがわかってきた写像・作用素に対して,基礎的性質の研究から始め,不動点近似法の適用を研究する.それを基に非線形問題の解を求める問題を研究する.不動点理論は非線形数学の中で中核をなし,非線形問題は各々何らかの非線形写像の不動点の問題と捉えられ,その非線形問題の解を求める事は不動点近似に繋がる.未解決の非線形問題・新しいタイプの非線形問題へ繋がる事から,不動点を一般化したattractive pointを考慮した不動点理論の重要性が分かってきた.そこで,不動点・attractive pointも考慮して,不動点定理・不動点近似に関連する非線形関数解析学を研究する.特に最近非線形問題に強く結びつくことがわかってきた写像・作用素に対して,基礎的性質の研究から始め,不動点近似法の適用を研究する.それを基に非線形問題の解を求める問題を研究する.
CALPHAD(計算状態図)とAPDIC(合金状態図国際委員会)会議のための企画

計算状態図に関する国際会議(CALPHAD XXIV)の企画この会議は、これまで米国とヨーロッパで開催されてきたが、第24回会議が本邦で初めて行われるので、その開催準備のため約10人程度の会議を3回開催し、詳細な企画検討を行った。さらに、本会議に向けて、状態図に関するより一層の理解とレベルアップを目的として、9月にプレシンポジウムを開催し、約70名の参加を得た。また、国内外に向けて、パンフレット等の印刷及び発送をおこなった。会議の日程等についての決定事項は以下に示す通りである。(1)開催時期:1996年5月21日26日(2)開催場所:ホリディイン京都(3)会議のテーマ:日本での開催の特徴を出す為に相平衡だけでなく、本邦で研究の盛んな分野(例えば、アモルファスやマルテンサイト変態)に関係したセッシションをもうけることになった。合金状態図国際委員会(APDIC)会議の企画CALPHAD会議の前に合金状態図国際委員会(APDIC)会議が開催されるので、そのための準備委員会を開いた。また、本会議の議長であるドイツマックスプランク研究所G.Effenberg博士と連絡を密にとり、この会議における議題、各国の協力体制、状態図編集の進行状況、今後の進め方等について具体的な検討を行った。
総合的な学習における学習者の認識の深まりを促す教育内容・方法の開発研究

この研究は、平成15・16年度科学研究費補助金(C)(2)「総合的な学習における学習者の認識の深まりを促す教育内容・方法の開発研究-学習者の内的必然性の喚起と振り返り活動を手がかりとして-」に基づいて行われたものである。この研究は、児童生徒の学習意欲の向上のために「内的必要感・内的関係性」を高める教材・単元開発の視点を作り、その視点に基づき実際に教材・単元開発を試み、それを学校現場の実際の授業を通して検証した。また、総合的な学習を分析解釈するのに適した「授業リフレクション」という授業研究手法の枠組みを開発し、それを学校現場の授業の中で検証した。児童生徒には、今行っている学習が「自分にとってどのような意味があるのか」ということを実感できないと、児童生徒の学習に対する意欲は高まらない。そこで下田は、内的必要感・内的関係性」を刺激する教材・単元開発の視点、「(1)学習内容と児童生徒の内面を近づける教材・単元開発、(2)リアルワールドに近づける授業の環境構成、(3)日常生活と関連した教材・単元開発、(4)社会・産業(職業・製品・技術)・人間との関連を意識した教材・単元開発」、を提案した。また、総合的な学習は従来の教科の授業とは違い、児童生徒の活動主体の授業であり、長期な単元展開を組む。このようなスタイルの授業に対して、児童生徒の認識の深まりを追える授業研究の手法を開発した。これを下田は教師の授業に対する「振り返り」を行う、「授業リフレクション」という枠組みを開発した。そして、この授業リフレクションを利用して、実際に総合的な学習の「授業リフレクション」を行い、その有効性と課題について検討した。今回の授業リフレクションからは、担任の「児童の内面の変化が理解できた。児童に対する教師の見方が変わった。授業リフレクションから、今後の指導のあり方を導き出すことができた」という変化を確認することができた。このことをもって授業リフレクションの有効性とすることができた。総合的な学習の中で、児童生徒にどのような学力が育っているかが確認されてこなかったのは、ひとつに総合的な学習の授業自体を教師がどのように評価したらよいかという授業研究の手法が未だ開発されていない点にも原因がある。総合的な学習は従来の教科の授業とは違い、児童生徒の活動主体の授業であり、比較的長期で継続的な単元展開を組む。このようなスタイルの授業に対して、児童生徒の認識の深まりを追えるような授業研究の手法が開発されていないのである。このような問いに対して、筆者は教師の授業に対する「振り返り」が重要であり、その「振り返り」を授業研究の手法に込めたことが重要であると考えている。この教師の「振り返り」の方法は、「授業リフレクション」という授業研究方法が参考になる。そこで筆者は、総合的な学習に適した授業研究方法として、「授業リフレクション」をとりあげ、その枠組みの開発を行うことにした。そして、できあがった枠組みを使用して、実際に総合的な学習の「授業リフレクション」を行い、その有効性と課題について追究した。この研究は主として、平成15年度に行った。今回の研究では、信州大学大学院(A小学校教諭)の百瀬光一の協力を得た。百瀬は現在総合的な学習と他教科・他領域との関連的指導を研究している。したがって百瀬の授業は、単元の時間数も多く、活動が主体な学習のため、今回の研究の趣旨である総合的な学習に適した授業分析の枠組みの研究にふさわしいものである。

百瀬は「思いやりと支え合い」をテーマに総合的な学習を実施している。今回の授業リフレクションでは、児童の認識の深まり、内面的変化に焦点をあてて行うことにした。対象とする児童は担任が特に気にかかる児童、C子を中心に行うことにした。このC子を中心にプロセスレコードを作成し、授業リフレクションを行った。下田は百瀬との授業リフレクションは4回(10月21・31日、11月28日、12月28日、1月7日)行った。10月31日には授業参観も行った。C子を中心とした授業リフレクションから得た情報をもとに、授業リフレクションの有効性を考察した。有効性として、「児童の内面の変化とその心理的脈絡が理解できた。」「児童に対する教師の見方が変わった。」「授業リフレクションから得た情報をもとに、今後の指導・支援のあり方を導き出すことができた。」この研究は、平成15・16年度科学研究費補助金(C)(2)「総合的な学習における学習者の認識の深まりを促す教育内容・方法の開発研究-学習者の内的必然性の喚起と振り返り活動を手がかりとして-」に基づいて行われたものである。この研究は、児童生徒の学習意欲の向上のために「内的必要感・内的関係性」を高める教材・単元開発の視点を作り、その視点に基づき実際に教材・単元開発を試み、それを学校現場の実際の授業を通して検証するものである。また、総合的な学習を分析解釈するのに適した「授業リフレクション」という授業研究手法の枠組みを開発し、それを学校現場の授業の中で検証するものである。下田好行は児童生徒の学習意欲を喚起する教材・単元開発の枠組みを構築した。児童生徒には、今行っている学習が「自分にとってどのような意味があるのか」ということを実感できないと、児童生徒の学習に対する意欲は高まらないのである。そこから下田は、内的必要感・内的関係性」を刺激する教材・単元開発の視点を導き出した。すなわち、「(1)学習内容と児童生徒の内面を近づける教材・単元開発、(2)リアルワールドに近づける授業の環境構成、(3)日常生活と関連した教材・単元開発、(4)社会・産業(職業・製品・技術)・人間との関連を意識した教材・単元開発」、を提案した。これらの学習意欲を喚起する教材・単元開発の視点に基づき、教材・単元開発を行い、それを学校現場の授業の中で検証した。また、総合的な学習は従来の教科の授業とは違い、児童生徒の活動主体の授業であり、比較的長期で継続的な単元展開を組む。このようなスタイルの授業に対して、児童生徒の認識の深まりを追えるような授業研究の手法が開発されていないのである。そこで、下田は教師の授業に対する「振り返り」を中心とした「授業リフレクション」の枠組みを開発することにした。そして、この枠組みを使用して、実際に総合的な学習の「授業リフレクション」を行い、その有効性と課題について検討した。今回の授業リフレクションからは、担任の「児童の内面の変化とその心理的脈絡が理解できた」「児童に対する教師の見方が変わった」「授業リフレクションから得た情報をもとに、今後の指導・支援のあり方を導き出すことができた」という変化を確認することができた。このことをもって授業リフレクションの有効性とすることができた。
複合材料の耐衝撃特性に関する研究

構造物の軽量化を実現させる目的から,種々の複合材料が幅広く利用されており,その強度評価が重要となってきている.その中で,特に,衝撃荷重を受ける場合の複合材料の強度には,母材,強化材,積層界面などの種々の要因が複雑に影響しあい,その評価の困難さもあって,衝撃荷重に対する複合材料の合理的な強度評価法が確立されていないのが現状である.そこで,本研究では,衝撃荷重が作用する複合材料で製作された構造体の変形・損傷・破壊過程を詳細に計測・観察するとともに,複合材料の耐衝撃性を支配するパラメータについて検討を行い,衝撃荷重が作用する場合に対する強度設計法について知見を得ることを目的とする.本研究では,まず,積層複合材料を対象として,薄肉円筒殻が衝撃荷重を受ける際の振動現象に及ぼす層間はく離の影響について検討を行った.材料は,グラファイト-エポキシ複合材料を想定した.Mildlin理論に基づくせん断変形の影響を考慮して8節点アイソパラメトリック要素を用いた有限要素解析による定式化を行った.接触力の算定のために,Hertzの接触理論を採用した.はく離長さ,繊維方向,円筒のねじれ角や長さを種々に変化させた数値解析を行い,固有振動数や過渡応答に及ぼす影響について検討した.対称積層板の方が,非対称積層板に比較して,耐衝撃性が優れていることを示した.さらに,自動車のバンパー,携帯電子機器の耐衝撃損傷性についても検討する予定である.構造物の軽量化を実現させる目的から,種々の複合材料が幅広く利用されており,その強度評価が重要となってきている.その中で,特に,衝撃荷重を受ける場合の複合材料の強度には,母材,強化材,積層界面などの種々の要因が複雑に影響しあい,その評価の困難さもあって,衝撃荷重に対する複合材料の合理的な強度評価法が確立されていないのが現状である.そこで,本研究では,衝撃荷重が作用する複合材料で製作された構造体の変形・損傷・破壊過程を詳細に計測・観察するとともに,複合材料の耐衝撃性を支配するパラメータについて検討を行い,衝撃荷重が作用する場合に対する強度設計法について知見を得ることを目的とする.本研究では,まず,積層複合材料を対象として,薄肉円筒殻が衝撃荷重を受ける際の振動現象に及ぼす層間はく離の影響について検討を行った.材料は,グラファイト-エポキシ複合材料を想定した.Mildlin理論に基づくせん断変形の影響を考慮して8節点アイソパラメトリック要素を用いた有限要素解析による定式化を行った.接触力の算定のために,Hertzの接触理論を採用した.はく離長さ,繊維方向,円筒のねじれ角や長さを種々に変化させた数値解析を行い,固有振動数や過渡応答に及ぼす影響について検討した.対称積層板の方が,非対称積層板に比較して,耐衝撃性が優れていることを示した.さらに,自動車のバンパー,携帯電子機器の耐衝撃損傷性についても検討する予定である.
Th2細胞株による実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎の発症抑制の機序の検討

実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎(以下EAUと略す)は、網膜の可溶性抗原であるS抗原やInterphotoreceptor retinoid-binding protein(以下IRBPと略す)を感受性のある動物に強化免疫することにより惹起される、T細胞による臓器特異的自己免疫病である。我々は今回の研究においてIRBP由来のアミノ酸残基、P518-529の合成ペプチド(以下TA12と略す)を作成し、6週齢のB10.AマウスにTA12を前免疫、コントロール群としてirrelevantなペプチドを前免疫し、その2週間後にIRBPを免疫、最終免疫1カ月後に屠殺してEAUの組織学的観察を行った。結果としてコントロール群に比べ、TA12前免疫群はEAUの発症が抑制されるという事実が判明した。また前回の研究でTA12がTh2細胞を誘導するということが明らかにされており、誘導されたTh2細胞によるサイトカインがマウスEAUを抑制しているとの仮説をたて、Th2サイトカインであるIL-4に対する抗体を用い、IL-4が発症抑制に際し、どのように関与しているか解析した。上記のTA12前投与群とコントロール群に、抗体投与群として500mg/週2回の割合で抗IL-4抗体の投与を行い、最終免疫1カ月後に屠殺してEAUの発症を検索した。この結果、抗IL-4抗体を投与してもTA12前免疫群のEAU発症は抑制され、当初期待していた抗IL-4抗体によるTA12前免疫群のEAU発症抑制解除はなされなかった。現在の研究ではここまでしか進行していないが、今後、抗IL-10抗体による投与効果判定、抗IL-4抗体と抗IL-10抗体の併用投与を行い、抗IL-4抗体単独投与実験を補う形の実験を行っていきたいと考えいる。
細胞接着因子プロセシングによるシナプス可塑性制御機構と記憶の分子メカニズム

本研究計画では、細胞接着因子カドヘリンのプロテアーゼによるプロセシングに着目して、記憶の分子基盤と考えられているシナプス可塑性の分子機構を、X線結晶構造解析及び生理的な条件で解明することを目指している。昨年度までに、海馬スライスを用いて、組織中の細胞接着因子N-カドヘリン断片の検出のための生化学的解析の条件検討を行った後、シナプス応答の変化に伴う細胞内カドヘリンの切断量の変化を生化学的な検討をしたが、いずれもこれまで培養細胞等で報告されているような細胞内切断産物の増加については確認できなかった。上記の切断メカニズムにおいては、膜貫通型プロテアーゼのADAM10が神経活動依存的に細胞外でN-カドヘリンを切断に寄与することが報告されているが、その原子レベルでのメカニズムは不明である。上記分子機構の理解のためには、ADAM10の詳細な原子レベルでの解析、及びその構造変化に着目することが重要であると判断し、本年度より、蛋白質X線結晶構造解析を用いて、ADAM10/N-カドヘリンの複合体形成によるプロセシング機構の検討を開始した。複合体形成による結晶化に先立ち、まずADAM10蛋白質単独での構造解析に着手した。マウス脳由来cDNAより、ADAM10の活性部位をクローニング後、Hisタグ融合蛋白質として、大腸菌での発現検討を行ったところ、発現蛋白質は菌体内で封入体として存在していることが確認された。そこで、封入体の可溶化および、蛋白質構造巻き戻しの条件検討を行ったところ、ADAM10蛋白質を構造巻き戻し後可溶化画分に回収することには成功したが、それらの蛋白質は溶液中で非常に不安定のため、更なる精製は非常に困難であった。そこで、より正しくフォールディングされた蛋白質の精製を目的とし、バキュロウイルスを用いた発現系の検討を行っている。本研究計画では、細胞接着因子のプロテア-ゼによるプロセシングに着目して、記憶の分子基盤と考えられているシナプス可塑性の分子機構を解明することを目指しているが、採用初年度は、カドヘリンスーパーファミリーの中でも特に主要な分子であると考えられているN-カドヘリンについての検討を開始した。プロテアーゼによる細胞接着因子切断に関するこれまでの知見は、培養細胞並びに神経細胞の初代培養において得られたものがほとんどであった。本研究では、より生理的な条件下での神経活動依存的なプロセシング機構の解明を目的として、海馬スライスを用いて研究を進めるが、本年度は、予備的な実験として、組織中の細胞接着因子断片の検出のための生化学的解析の条件検討を行った。また、こうした細胞接着因子の切断が、シナプス可塑性において重要な役割を担うことが知られているNMDAレセプターの刺激により引き起こされることが、これまでの培養細胞などを用いた研究により報告されていることから、海馬スライス標本において、NMDA投与によるシナプス応答の時間的変化を電気生理学的に記録するとともに、シナプス応答の変化に伴う細胞接着因子の切断量の変化を生化学的に同定するための予備的な実験を現在進めているところである。来年度は、こうした切断機構を担うと想定されるプロテアーゼを阻害した際の細胞接着因子切断への効果や、シナプス可塑性を誘導する電気刺激により細胞接着因子の切断が引き起こされるかなどについて検討を進めるとともに、細胞接着因子の切断に関与すると考えられるプロテアーゼのシナプス可塑性への影響にも着目していきたいと考えている。本研究計画では、細胞接着因子のプロテアーゼによるプロセシングに着目して、記憶の分子基盤と考えられているシナプス可塑性の分子機構を,より生理的な条件で神経活動依存的に解明することを目指している。本年度は、初年度行った海馬スライスを用いての組織中の細胞接着因子N-カドヘリン断片の検出のための生化学的解析の条件検討をもとに、海馬スライス標本において、シナプス可塑性において重要な役割を担うことが知られているNMDA投与によるシナプス応答の時間的変化を電気生理学的に記録するとともに、シナプス応答の変化に伴う細胞内カドヘリンの切断量の変化を生化学的な解析を行った。NMDA存在、非存在下における、NMDA濃度依存性及び投与時間による検討をしたが、いずれもこれまで培養細胞等で報告されているような細胞内切断産物の増加については確認できなかった。上記の切断メカニズムにおいては、近年、膜貫通型プロテアーゼのADAM10が細胞外でN-カドヘリンを切断した後、膜内在型プロテアーゼであるプレセニリンのよる切断が引き続くことが報告されている。プロテアーゼの基質の切断には、活性部位と基質の間での原子レベルの構造変化が必須となるが、NMDA投与によるレセプター活性化が、いかにこうした細胞内外の接着分子切断および構造変化担うかは不明であり、上記分子機構の理解のためには、その詳細な原子レベルでの解析、及びNMDA活性化に引き続く構造変化に着目することが重要であると判断し、ADAM10/N-カドヘリンの複合体形成による蛋白質X線結晶構造解析によるプロセシング機構の検討を開始した。来年度は、ADAM10/N-カドヘリンの結晶構造解析、及びプロテアーゼ活性部位への変異導入による構造解析をすすめ、NMDA投与によるレセプターの活性化がプロテアーゼの活性に及ぼす影響を検討したいと考えている。

昨年度までに、海馬スライスを用いて、組織中の細胞接着因子N-カドヘリン断片の検出のための生化学的解析の条件検討を行った後、シナプス応答の変化に伴う細胞内カドヘリンの切断量の変化を生化学的な検討をしたが、いずれもこれまで培養細胞等で報告されているような細胞内切断産物の増加については確認できなかった。上記の切断メカニズムにおいては、膜貫通型プロテアーゼのADAM10が神経活動依存的に細胞外でN-カドヘリンを切断に寄与することが報告されているが、その原子レベルでのメカニズムは不明である。上記分子機構の理解のためには、ADAM10の詳細な原子レベルでの解析、及びその構造変化に着目することが重要であると判断し、本年度より、蛋白質X線結晶構造解析を用いて、ADAM10/N-カドヘリンの複合体形成によるプロセシング機構の検討を開始した。複合体形成による結晶化に先立ち、まずADAM10蛋白質単独での構造解析に着手した。マウス脳由来cDNAより、ADAM10の活性部位をクローニング後、Hisタグ融合蛋白質として、大腸菌での発現検討を行ったところ、発現蛋白質は菌体内で封入体として存在していることが確認された。そこで、封入体の可溶化および、蛋白質構造巻き戻しの条件検討を行ったところ、ADAM10蛋白質を構造巻き戻し後可溶化画分に回収することには成功したが、それらの蛋白質は溶液中で非常に不安定のため、更なる精製は非常に困難であった。そこで、より正しくフォールディングされた蛋白質の精製を目的とし、バキュロウイルスを用いた発現系の検討を行っている。
高励起核物質研究用カウンターの開発

この研究では、総計で全立体角の20%近くを覆えるような複合ブラッグカーブ検出器系の設計、製作を行った。初年度にテストを行なった1つのガス容器に4つの独立したブラッグカーブ検出器(BCC)を詰め込んだSector型BCC(SBCC)を二年目には更に一台、それに2つの独立したBCCをSBCCのちょうど半分の大きさのガス容器に詰め込んだ1/2SBCCを2台製作し、12の独立したBCCでターゲット回りの水平面を完全に覆う事に成功した。また、初年度の経験を基に新たに設計・製作した多重度測定専用の内部を25に分割した大立体角cone型BCC(CBCC)をターゲット上に設置し、反応によって作られる荷電が4以上の荷電粒子(IMF)の多重度を信頼できるレベルで測定できるようにした。BCC製作のコスト、手間を減らすために、最初はポイント溶接で製作したFrisch Gridを最終的にはエッチングで製作することにした。数多い検出器に対応するための安価な回路、高速データ収集系の研究開発を行ない実用レベルの物の開発に成功した。BCCでは測定できない高いエネルギーの軽い粒子のエネルギー測定用の検出器の開発も進めたが、新しい一次粒子ビームラインをKEK北カウンターホールに設置するなどビームハロ-の低減の努力を行なったにもかかわらず、実用に耐える程最小電離粒子に対する感度が充分に低い無機シンチレーターの発見には成功しなかった。システム全体の性能は平成8年4月、5月にKEK-PSからの12GeV陽子ビームと銀、サマリウム、ツリウム、それに金標的を使って調べ、予定していた以上によい荷電粒子に対する応答を示すことが確認された。大立体角を覆う複合検出器群を構成する検出器として、ブラッグカーブ検出器(BCC)と呼ばれている特殊な電離箱の新しい形状のものの開発を進めた。1つのガス容器に4つの独立したBCCを詰め込んだSector型BCC(S-BCC)と8角錐形をその基本形とした多重度測定専用の大立体角Multiplicity BCC(M-BCC)をそれぞれ1台ずつ試作し、12Gev陽子、20Gevαビームによるに標的核破砕反応からの中間質量を持つ破砕片(IMF)に対する応答を調べた。その結果、通常のシンチレーターが使えないぐらい数多くの、ビームハロ-から来ると思われる最小電離信号を出すような2次粒子が存在するKEK-PSの一次ビームラインででも、運動エネルギーが1.5-3.5MeV/nucleonで荷電が6以上25以下のIMFについて、ほぼ期待通りにエネルギー及び粒子識別の情報を与えてくれることが分かった。この経験に基づき、検出器間の不感領域をより小さくし、既存の散乱槽の中に全部で37台の独立したBCCを組み込むことにより全立体角の20%近くを覆えるような検出器系を設計しつつあり、来年度には本実験を行う予定である。これと平行して、現状より更に低エネルギーの荷電粒子まで粒子識別出来るように、これまでと逆方向に電場をかける形式のBCCも現在開発中である。実際の実験では数多くのブラッグカーブ検出器を同時に使用することになるので、検出器内のガス圧を一定に保ったままガスを循環させるために必要な安価なガスハンドリングシステムの開発もおこなった。今回開発したシステムは小さなアタッシュケースにはいるぐらいの大きさにすることが出来たので、検出器の種々の荷電粒子に対する応答を調べるテスト実験のために他大学や研究所の加速器施設を利用する際に簡単に持ち運ぶことが出来るようになった。本年度は、昨年度の実績に基づき総計で全立体角の20%近くを覆えるような複合ブラッグカーブ検出器系の設計、製作を行った。

昨年度テストを行なった1つのガス容器に4つの独立したブラッグカーブ検出器(BCC)を詰め込んだSector型BCC(SBCC)を更に一台と、ちょうど半分の大きさの2つの独立したBCCを1つのガス容器に詰め込んだ1/2SBCCを2台製作することによりターゲット回りの水平面を完全に覆えるようにした。それとともに、新たに設計・製作した多重度測定専用の内部を25に分割した大立体角cone型BCC(CBCC)をターゲット上に設置し、反応によって作られる荷電が4以上の荷電粒子(IMF)の多重度をより正確に測定できるようにした。BCC製作のコスト、手間を減らすために、昨年度はポイント溶接で製作したFrisch Gridを今年度はエッチングで製作することにした。検出器の数が多くなったので、電気信号の処理に必要な安価な回路の研究開発も行なった。BCCでは測定できないエネルギーの軽い粒子のエネルギー測定用の検出器の開発は、新しい一次粒子ビームラインをKEK北カウンターホールに設置するなどビームハロ-の低減の努力を行なったにもかかわらず、実用に耐える程最小電離粒子に対する感度が充分に低い無機シンチレーターの発見に成功しなかったため、結局今回は見送ることにした。システム全体の性能はKEK-PSからの12GeV陽子ビームと0.3ミクロン金標的を使って調べ、予定していた荷重粒子に対する応答を示すことが確認された。来年度4月にはこのシステムを用いた本実験を行なう予定である。
新奇相同組換え抑制システムの構造機能解析

MutS2蛋白質は相同組換えを抑制する働きを持つが、抑制の反応機構は不明であった。そこで、高度好熱菌MutS2の構造機能解析を行った。MutS2のC末端ドメインのX線結晶構造解析の結果、このドメインはDNA切断酵素に特徴的な構造を持つことが分かった。また、生化学的解析により、MutS2全長が相同組換えの初期中間体を好んで切断することを明らかにした。以上より、MutS2は、初期中間体を解消することで相同組換えを抑制すると考えられる。新奇の相同組換え抑制因子である、高度好熱菌MutS2エンドヌクレアーゼについて、その触媒ドメイン(C末端ドメイン)のX線結晶構造解析に成功した。その結果、MutS2のC末端ドメインは、RNaseEやDNaseIなど、配列非特異的なエンドヌクレアーゼと類似の構造を持つことが明らかとなった。一方、N末端ドメインは、相同組換えの初期中間体であるD-loop構造に強く結合し、そして、MutS2全長としては、相同組換え中間体を認識し、切断する活性を持つことを示した。これらの結果から、MutS2が、相同組換えの初期中間体をエンドヌクレアーゼ活性により解離させることで反応を抑制することが示唆された(Fukui et al.,(2008)J.Biol.Chem.283:33417-33427)。この成果は科学新聞に平成20年12月12日付で掲載された。さらに、MutS2による相同組換え抑制機構にミスマッチ修復系関連因子がどのように関与するかを調べるため、プルダウンアッセイによる相互作用解析を行った。その際、プルダウンされた相互作用因子の同定に、LC-MSを用い、極めて感度の高い検出方法の確立に成功した。この手法を用いた解析により、ミスマッチ修復系酵素である高度好熱菌MutLがMutS2と相互作用することが明らかとなり、今後の展開に期待を抱かせる結果が得られた。新奇の相同組換え抑制蛋白質であるバクテリアMutS2の分子機能解析を行った。高度好熱菌のmutS2破壊株は過酸化水素に対して感受性を示すことから、MutS2は相同組換えの抑制以外の機能も持つと推測されていた。まず共免疫沈降法により、高度好熱菌MutS2が、DNAミスマッチ修復系酵素であるMutSやMutLと細胞内で相互作用することを確かめた。また、試験管内において、MutSやMutLがMutS2のDNA切断活性を促進することを確かめた。さらに、DNAマイクロアレイにより、mutS,mutL,mutS2破壊株において、Vitamin B_1生合成系が活性化されていること、mutS,mutL,mutS2破壊株は過酸化水素添加時に突然変異率が上昇すること、Vitamin B_1は過酸化水素に対する耐性を与えることを確認した。これらの結果は、MutS2が、相同組換えの抑制以外に、酸化傷害DNAの修復に関与し、その機能にはmutS,mutLが必要であることを示す。また、バクテリアにおいて、酸化傷害DNA修復機構の不全には酸化ストレス耐性を増進させることで対処するという戦略がとられていることを示唆するものである。並行して、MutS2のDNA切断活性を担う触媒ドメイン、Smrドメインの機能解析を行った。その結果、高度好熱菌Smrドメインの分岐DNA構造に対する特異性が確認された。ヒトでは、発癌抑制機構への関与が予想されるBCL-3-結合蛋白質がSmrドメインを持つ。詳細な機能解析の結果、ヒトSmrもバクテリアSmrと同様に、分岐DNA構造に対して特異的に結合することが明らかになった。この結果はヒトBCL-3-結合蛋白質の機能解明の一助となると期待される。