hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超伝導転移温度の擬クーロンポテンシャルの決定を含む第一原理計算

通常のグリーン関数法と密度汎関数超伝導理論(SCDFT)との対応を考え、SCDFTにおける対形成ポテンシャルの新汎関数形を構成し、それを用いて擬クーロンポテンシャルの決定を含めて超伝導転移温度を第一原理的に計算する枠組みを提案した。また、それをグラファイト層間化合物に適用し、その超伝導機構を明確にした。さらに、この物質系も含めて、高温超伝導体合成に向けて理論的観点から思索し、強いフォノン媒介引力とクーロン斥力との相殺系の重要性を示唆した。フォノン機構の超伝導体を主対象に、擬クーロンポテンシャルμ*の決定を始めとしたクーロン斥力効果も含めて超伝導転移温度T_cを第一原理的に微視的に計算する手法とその計算コードを開発し、それを用いて超伝導機構へのより深い理解と高温超伝導体合成に向けて理論的観点から有用な示唆を与えることを目的とした研究である。具体的には次のサブテーマを順次遂行する。(1)G_0W_0近似を均一密度電子系での超伝導に適用してT_cを定量的に計算し、その最大化条件を探る。(2)G_0W_0近似の計算コードを不均一密度電子系も取り扱えるようにアップグレードし、それによってT_cの均一系からの変化を調べ、それが増大する条件を探る。(3)電子フォノン系に対するエリアシュバーグ理論はGW近似に他ならないが、この理論で現象論パラメータとされるμ*を第一原理から決めるようにGW近似のコードを書き上げ、T_cの定量計算を行う。(4)GW近似を越えてGWΓ法にまで計算手法をより一層高度化し、ポーラロンやバイポーラロン効果も適切に取り扱う。そして、これによって強相関強結合系でのT_c最大化の条件を探る。(5)このGWΓ法と密度汎関数超伝導理論(DFTSC)との対応を考えながら、DFTSCでのエネルギー汎関数形の有るべき姿の構成に資する。平成21年度は主に(1)の段階の研究を行い、例えば、グラファイト層間化合物ではCaC_6の約11KのT_cを再現しつつ、Caの代わりにTiやVを挿入すればT_cが約2倍になることを予言すると同時に、T_cが50Kを越えるための条件を提示した。また、(2)に関連して、バンド計算パッケージで得られるブロッホ基底を用いて具体的にG_0W_0近似を実行するために必要な計算コードの開発を推進している。さらに、(4)に関連して、バーテックス関数ΓがT_cを如何に制御するかの物理の解明を目指して、Γを取り込んだ超伝導理論の定式化に取りかかった。フォノン機構の超伝導体を主対象に、擬クーロンポテンシャルμ^*の決定を始めとしたクーロン斥力効果も含めて超伝導転移温度T_c第一原理的に微視的に計算する手法とその計算コードを開発し、それを用いて超伝導機構へのより深い理解と高温超伝導体合成に向けて理論的観点から有用な示唆を与えることを目的とした研究である。具体的には、私が一様密度電子ガス系を対象として提出した定式化(厳密な超伝導方程式にG_0W_0近似を適用して得たギャップ方程式:J.Phys.Soc.Jpn.45(1978)786)を基礎として、(a)同じG_0W_0近似のレベルで非均一密度電子系に拡張してT_cを計算し、非均一密度の効果を調べること、(b)密度汎関数超伝導理論との対応を考えつつ、強結合強相関系にも適用可能なように近似レベルを向上させること、の2つを主な目標としている。平成22年度、目標(a)に関連して、Abinitのバンド計算用のパッケージを基礎にして乱雑位相近似(RPA)での分極関数Π_0を計算するコードを開発し、空の格子構造における結果と比較してその精度をチェックしたが、残念ながら十分な精度のΠ_0が得られなかった。そこで、平成23年度にはVASPのパッケージを基礎として開発し直す。目標(b)については、密度汎関数超伝導理論における対相互作用の汎関数形の構成に関して、強結合強相関極限領域において正確なものに収束していく汎関数形の理論の開発を行い、それをアルカリ金属をドープしたフラーレン超伝導体に適用した。その結果、最近発見された圧力下のCs_3C_<60>を含めてT_cの再現に成功した。また、目標(b)に向けた別のアプローチとして、バーテックス補正の入ったエリアシュバーグ理論の具体的な定式化に着手し、バーテックス関数についての新たな知識を得た。フォノン機構の超伝導体を主な対象として、超伝導転移温度Tcを擬クーロンポテンシャルの決定をはじめとしたクーロン斥力の効果も含めて第一原理的に微視的に計算する手法とその計算コードを開発し、それを用いて超伝導機構へのより深い理解と高温超伝導体合成に向けて理論的観点から有用な示唆を与えることを目的とした研究である。具体的には、(1)厳密な超伝導方程式にG_oW_o

近似を適用して得たギャップ方程式を基礎にして、一様密度電子ガス系のフォノン・プラズモン複合機構を非均一密度電子系に拡張し、Tc最大化の条件を探る、(2)密度汎関数超伝導理論との対応を考えつつ、強相関強結合系にも適用可能な定式化を完成させ、室温超伝導の可能性を探る、という2つを主な目標としている。さて、(1)に関連して、この問題では不均一系においてフルに振動数と波数に依存した分極関数の計算が必須であるが、昨年度まではAbinitやVASPといった既存の計算パッケージからの改良を企てたが、所望する精度での計算が難しいと分かったので、今年度は計算コードを最初から開発し直し、しかも、超並列化も果たした。次に、(2)に関連して2つの方向から模索した。その一つはヤーン・テラー結晶における超伝導の問題で、一般的観点から理想ヤーン・テラー結晶を定義し、そこではフォノン機構とスピン揺らぎ機構や多バンド系の特徴である軌道揺らぎ機構などの電子機構が協奏してエキゾチックな超伝導が形成されることを示した。もう一つは密度汎関数超伝導理論における対相互作用の汎関数形に関して、弱結合系の汎関数系を確定すると共に、強結合強相関極限領域において正確なものに収束していく汎関数形の理論を具体的に構成した。そして、この際、鍵になる物理量は「対形成積分核」というべきものであることをその定義とともに明確にした。この成果については、具体例とともに論文準備中である。フォノン機構の超伝導体を主たる対象として、擬クーロンポテンシャルの決定を含めて超伝導転移温度Tcを第一原理的に計算する手法を開発し、それを用いて超伝導機構をより深く微視的に理解すると共に高温超伝導体合成に向けて理論的観点から有用な示唆を与えることを目指した。まず、手法開発において、通常のグリーン関数法と密度汎関数超伝導理論(SCDFT)との対応を考えて、SCDFTにおける「対形成積分核汎関数」という概念を真の対分極関数とコーン・シャム系における対分極関数を用いて明確に定義した。そして、この汎関数の具体的な計算法を考案し、弱結合領域ではG0W0近似を再現しつつ、強相関強結合領域でも形式的には厳密なTcが得られる定式化を得た。この定式化は今年度発刊された岩波講座:計算科学第2巻「計算と物質」(押山淳編)の第8章「超伝導転移温度の第一原理計算」で詳しく解説されている。次に、具体的な超伝導機構の研究に関して、上記の手法を用いて広範囲の探索を行った結果、弱結合領域ではTcは100Kを越えることは殆ど期待されないことや強相関強結合系でも殆どの場合、室温超伝導体は望めないことが分かった。唯一、強いフォノン媒介引力がクーロン斥力でほぼキャンセルされるような系では室温超伝導体の可能性があること、そして、その条件はある種の有機物では満たしうることを見いだした。この他、ヤーン・テラー結晶における超伝導の問題で、一般的観点から理想ヤーン・テラー結晶を定義し、そこではフォノン機構とスピン揺らぎ機構や多バンド系の特徴である軌道揺らぎ機構などの電子機構が協奏してエキゾチックな超伝導が形成されること、さらに、その理想ヤーン・テラー結晶からのずれを引き起こす摂動は鉄系ではTcの上昇に結びつくが、バナジウム系ではTcの抑制に向かうことを見いだした。2つの目標のうち、(1)については分極関数のコード開発に手間取り、やや遅れているが、(2)については当初は予定していなかったヤーン・テラー系の問題に寄与できたほか、この目標における最終目的ともいうべき汎関数形が対形成積分核という新概念とともに構成できたので、当初の計画以上の進展である。
鉄触媒を用いる3級シランの脱水素カップリングと中間錯体の反応性

鉄メチル錯体Cp(CO)2FeMeを触媒として3級シランの光反応をジメチルホルムアミド中で詳細に検討したところ、対応するジシロキサンR3Si-O-SiR3が生成することを見出した。また反応中間体は、鉄上に2つのシリル基を持つ錯体であることも明らかにした。さらに、これまでにほとんど合成例がない鉄上に異なった14族元素配位子を2つ持つ錯体Cp(CO)FeH(EEt_3)(E'Et_3)(E, E'=Si, Ge, Sn)を種々合成し、HE''Et_3(E''=Si, Ge, Sn)との反応性を検討した。本研究は、高価な白金やロジウム錯体の代わりに安価な鉄錯体を触媒として、これまでに達成されていない様々な3級シランをアルキルリチウムなどの添加剤を用いることなく脱水素反応によりカップリングさせることを目的としている。今年度は空気や湿度に比較的安定な鉄錯体Cp(CO)_2FeMeを触媒前駆体として、溶媒にジメチルホルムアミドを用いて、光照射をおこなうと様々なヒドロシランから脱水素反応によりジシランが効率よく生成する反応を見出した。また加熱条件下でも活性は低下するものの同様の反応が進行することもわかった。さらに末端に3級シリル基をもつビスシラン化合物を用いて、この反応を行うとSi-Si部位を有するポリマーが得られた。これらの反応機構の詳細な検討により、鉄錯体Cp(CO)_2FeMeと3級シランHSiR_3の反応から生成するジシリルヒドリド鉄(IV)錯体Cp(CO)FeH(SiR_3)_2が触媒活性種であることを明らかにした。この反応で生成する水素は脱水素カップリングの反応阻害剤として作用すると考えられるが、系中の鉄錯体を触媒として溶媒であるジメチルホルムアミドとの反応からトリメチルアミンへと変換されることで反応が円滑に進行していることも見出した。次年度は、この反応を用いて光応答や電気化学活性などの機能性部位を有するシランを脱水素カップリングさせることにより、これまでにない機能性ポリシラン合成の可能性を追求する。鉄メチル錯体Cp(CO)_2FeMeを触媒として3級シランの光反応をジメチルホルムアミド中で詳細に検討したところ、R_3Si-O-SiR_3結合を持つジシロキサンが生成していることがわかった。ジシロキサンのようなシロキサン化合物は、熱的に安定であり、毒性も低いことからシリコンオイル、シリコンゴム、化粧品などの様々な工業製品に使用されているため、安価な鉄錯体を触媒とした本反応は、非常に価値の高いものであるといえる。反応機構の検討の結果から、ジシロキサン中の酸素は、ジメチルホルムアミド由来であると考えられる。また、反応中間体は鉄メチル錯体と3級シランの反応から、鉄上に2つのシリル基を持つ錯体であることも明らかにしている。そこで、これまでにほとんど合成例がない鉄上に異なった14族元素配位子を2つ持つ錯体Cp(CO)FeH(EEt_3)(E'Et_3)(E,E'=Si,Ge,Sn)を種々合成し、HEEt_3(E=Si,Ge,Sn)との反応性を調べることにした。その結果、鉄上の14族配位子として、Si≫Ge>Snの順で置換反応が進行しやすいことがわかった。鉄上に2つのSnEt_3基を配位子とする錯体の場合では、他の14族元素配位子に置換することはできなかった。また、異なった2つの14族元素配位子を持つ鉄錯体をジメチルホルムアミド中で光反応を行っても、対応するカップリング体は生成しなかった。
正確な24時間リズムを生み出す時計タンパク質の安定化と分解のメカニズム

FBXL3とFBXL21は互いに最も近縁なF-box型E3リガーゼであるが、時計タンパク質CRYの分解促進と安定化という拮抗的な作用を示す。Fbxl3欠損マウスは行動リズム周期が約28時間と野生型に比べて顕著に長くなる一方で、Fbxl3とFbxl21との二重欠損マウスは恒暗条件で飼育すると徐々にリズム性を失う。このリズム性消失の原因を追究するため、本研究では二重欠損マウスから時計中枢である視交叉上核を単離し、高感度CCDカメラを用いて個々の細胞の生物リズムを連続測定した。この実験には、視交叉上核の各細胞の時計振動を可視化するために、PER2タンパク質とルシフェラーゼとを融合したノックインマウスを利用した。その結果、各ニューロンのロバストなリズムが脱同調しているというよりも、個々のニューロンの細胞リズムが顕著に減弱していることを見出した。このことから、FBXL3とFBXL21のCRYに対する拮抗的な作用は、1細胞レベルでの時計機能の維持に必須であると考えられた。一方、時計関連転写因子であるDBPは著しい日内変動リズムを示し、時計機構の時刻シグナルをスイッチのようにオン・オフで切り替えることができる出力因子である。我々は、RNA-SeqやqRT-PCR法を用いてmRNAの著しいリズム性を確認し、特異的抗体を自作することにより、DBPタンパク質の顕著な日周変動も確認した。さらにChIP-Seq解析を行い、DBPのゲノムワイドな転写出力とそのリズムを明らかにした。また質量分析により、DBPのリン酸化部位とユビキチン化部位を決定すると共に、その相互作用分子を複数同定した。一方、DBPタンパク質はプロテアソームの阻害によって安定化することを示し、このDBP分解に関与するE2タンパク質とE3リガーゼの候補を絞り込んだ。28年度が最終年度であるため、記入しない。FBXL3とFBXL21は互いに最も近縁なF-box型E3リガーゼであるが、それぞれ、時計タンパク質CRYの分解促進と安定化という拮抗的な作用を示す。Fbxl3の遺伝子欠損マウスは、輪回し行動リズムの測定実験において、恒暗条件下での自律的な行動リズム周期が約28時間と野生型に比べて顕著に長くなる。その一方で、Fbxl3とFbxl21との二重欠損マウスを作製すると、この異常な長周期性が緩和され、約26時間という行動周期で行動する。興味深いことに、二重欠損マウスの一部は恒暗条件で飼育すると徐々にリズム性を失い、活動・休息の日周変動が観察されなくなることを2013年に報告した。我々は最近、この二重変異マウスの遺伝的背景をより均一にするためにC57BL6との交配を続けた結果、ほぼ全ての個体で行動リズムが消失することを見出した。このことから、FBXL3による分解とFBXL21による安定化というCRYに対する拮抗的な作用は、自律的な時計振動の維持に必須であることが判明した。今後、このリズム性の消失が個々のニューロンの細胞リズムが停止していることに由来するのか、各ニューロンの細胞リズムの脱同調によるのかを明らかにし、時計機構におけるCRYの分解と安定化の生理的役割に迫りたい。また本研究では、FBXL3とFBXL21による拮抗作用のバランスを制御する分子の候補として脱ユビキチン化酵素USP7を同定した。また、CRYの新しい相互作用分子としてTDP-43を同定した。TDP-43の過剰発現はCRYを安定化するが、この安定化作用はFBXL3を同時に機能阻害することにより観察されなくなるため、TDP-43はFBXL3と拮抗的に、おそらくCRYのユビキチン化を介して安定性を制御していると考えられた。これに対してUSP7によるCRYの安定化は、FBXL3を機能阻害しても変わらず観察されたため、FBXL3だけでなく他のE3リガーゼによるCRYのユビキチン化を広くリセットする強力な制御機能を持つと考えられた。これまでFbxl3とFbxl21の二重欠損マウスの一部の個体において観察されていた行動リズムの減弱が、C57BL6との戻し交配を重ねた結果、産まれた全個体において観察された。これは、本研究の重要性をより強く示す知見と言える。今後、FBXL21によるCRYの安定化という新しいユビキチン化の生理作用の分子機序を明らかにすることができれば、広い研究分野にインパクトを与え得る。また、CRYタンパク質とのインタラクトーム解析により同定した脱ユビキチン化酵素USP7とTDP-43に対して、FBXL3との機能的な連関を明らかにすることができた。このように本研究はおおむね順調に進展している。

この実験には、視交叉上核の各細胞の時計振動を可視化するために、PER2タンパク質とルシフェラーゼとを融合したノックインマウスを利用した。その結果、各ニューロンのロバストなリズムが脱同調しているというよりも、個々のニューロンの細胞リズムが顕著に減弱していることを見出した。このことから、FBXL3とFBXL21のCRYに対する拮抗的な作用は、1細胞レベルでの時計機能の維持に必須であると考えられた。一方、時計関連転写因子であるDBPは著しい日内変動リズムを示し、時計機構の時刻シグナルをスイッチのようにオン・オフで切り替えることができる出力因子である。我々は、RNA-SeqやqRT-PCR法を用いてmRNAの著しいリズム性を確認し、特異的抗体を自作することにより、DBPタンパク質の顕著な日周変動も確認した。さらにChIP-Seq解析を行い、DBPのゲノムワイドな転写出力とそのリズムを明らかにした。また質量分析により、DBPのリン酸化部位とユビキチン化部位を決定すると共に、その相互作用分子を複数同定した。一方、DBPタンパク質はプロテアソームの阻害によって安定化することを示し、このDBP分解に関与するE2タンパク質とE3リガーゼの候補を絞り込んだ。FBXL21がCRYを安定化するメカニズムの解明を目指して研究を展開する。この目的に向けて、FBXL21によるCRYユビキチン鎖の結合様式を決定する。これと並行して、BMAL1やDBPなどの時計タンパク質の安定性制御メカニズムにも分子レベルで切り込みたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
細菌表層における擬結晶構造体形成の分子機構

1.擬結晶構造構成蛋白質の構造特性に関する解析B.brevis47は擬結晶構造を示す2層の蛋白質層を細胞壁上に有しており、細胞最外層よりOuter Wall層、Middle Wall層と命名されている。両蛋白質遺伝子の全塩基配列が決定され、塩基配列から類推されるアミノ酸配列に基づき蛋白質の特性を解析した。Outer Wall Protein(OWP)、Middle Wall Protein(MWP)は1)非極性アミノ酸を多く含み、また塩基性アミノ酸に比べて酸性アミノ酸に富む、2)含硫アミノ酸は少量しか存在せず、Cysは全く含まれていない、3)等電点から判断して酸性蛋白質である等において共通していたが、電荷アミノ酸の分布等は非常に異っていた。2.改変MWPを用いた擬結晶構造体の再構成全MWP遺伝子を枯草菌中で発現させ、MWPを単離して、B.brevis47より調製したペプチドグリカン層と尿素存在下で混合し、Mgイオンを含む緩衝液に対して透析する事により擬結晶構造体を再構成した。再構成体の表面にはB.brevis47の細胞表面と同一の六角格子状の擬結晶構造体が全面に観察された。改変遺伝子を作製し、枯草菌でそれぞれの改変蛋白質を合成し、単離後、上記の方法によりペプチドグリカン層上へ再構成を試みたが、すべての場合再構成体を観察できなかった。3.MW層構造に関する三次元解析MW層上に存在する擬結晶構造の三次元解析を行った結果、MW層上には特徴的なドメイン構造を有するサブユニットが存在する事を明らかにした。即ち、poreを形成するcore domainとサブユニット間の結合に関与するconnective domainが存在していた。1.擬結晶構造構成蛋白質の構造特性に関する解析B.brevis47は擬結晶構造を示す2層の蛋白質層を細胞壁上に有しており,細胞最外層よりOuter Wall層, Middle Wall層と命名されている.両蛋白質遺伝子の全塩基配列が決定され,塩基配列から類推されるアミノ酸配列に基づき蛋白質の特性を解析した. Outer Wall Protein(OWP), Middle Wall Protein(MWP)は1)非極性アミノ酸を多く含み,また塩基性アミノ酸に比べて酸性アミノ酸に富む,2)含硫アミノ酸は少量しか存在せず, Csyは全く含まれていない, 3)等電点から判断して酸性蛋白質である等において共通していたが,電荷アミノ酸の分布及びハイドロパシーは非常に異なっていた.MWPは量的にも質的にも親水性領域に富んでいた.また1次構造から予測される2次構造についてもその組成自体は両蛋白質で似ているが,そのパターンは著しく異なっていた.2.改変MWPを用いた擬結晶構造体の再構成全MWP遺伝子を枯草菌を宿主として発現させ,合成されたMWPを単離し, B.brevis47より調製したペプチドグリカン層と尿素存在下で混合し, Mgイオンを含む緩衝液に対して透析する事により擬結晶構造体を再構成する事に成功した.再構成体の表面には, B.brevis47の細胞表面と同一の六角格子状の擬結晶構造体が全面に観察された.一方,枯草菌で合成されたMWPはそのN未アミノ酸配列を分析した結果,シグナルペプチドが残ったままの蛋白質であった.遺伝子工学的に改変遺伝子を作製し,枯草菌でそれぞれの改変蛋白質を合成し,単離後,上記の方法によりペプチドグリカン層上へ再構成を試みたが,すべての場合再構成体を観察できなかった.今後は改変蛋白質を合成する際,欠失領域を小さくして結晶形成に必須な領域を明らかにする事が必要となろう.B.brevis47よりファージC7耐性株として得られたOuter Wall(OW)層欠失

株47ー57からMiddle Wall(MW)層を調製し、酢酸ウラニルで負染色後、グリッドをO°から78°まで傾斜させて撮影して得られた電子顕微鏡像を画像処理する事からMW層の三次元構造を再構築した。MW層は特微的なドメイン構造を有するサブユニットから構成され、core domainは六回転対称上に配置してporeを形成していた。また、connective domainは三回転対称上に配置してサブユニット間の結合に関与していた。MW層に観察されたporeは完全にMW層を貫通しており、他のS-layer構造中に観察されているporeと異っていた。
新規ミトコンドリア融合抑制因子HPGBによる心臓/代謝機能制御の同定

本研究では膵β細胞過形成関連遺伝子(HPGB)という新規遺伝子の機能を解析した。HPGBが内因性のミトコンドリア融合阻害因子として機能すること等を確認するほか、本分子が酸化ストレスやマイトファジーの制御に関与する可能性を見出した。またその融合阻害活性に関わるアミノ酸残基を同定した。さらに膵β細胞や心筋での過剰発現マウスを創出した。β細胞過剰発現マウスの解析から、HPGBには2型糖尿病病態下において膵β細胞における細胞増殖の亢進作用と過酸化脂質蓄積の抑制作用があることが見出された。本研究によりHPGBの生理・病態的意義が初めて明らかとなった。本研究では、新規ミトコンドリア動態制御因子HPGB (hyperplasia-associated gene of pancreatic b-cell)の生理・病態的機能を、遺伝子ノックダウン系/過剰発現系や組織特異的過剰発現(Tg)マウスの利用により、主に心臓/代謝機能制御の視点から明らかにすることを目的に実施し、平成24年度は以下の結果を得た。1.ノックダウン系での検討から、HPGBの発現低下により細胞内の活性酸素種量や過酸化蛋白量が増加すること等を見出すと共に、高脂肪食負荷を行ったマウス(2型糖尿病モデル)の膵ラ氏島ではHPGBが発現低下することを確認した。2.アミノ酸置換変異体の機能解析から、本分子の正常な機能発現には、分子中のセリン残基やスレオニン残基など、複数の“リン酸化修飾を受けうるアミノ酸"が重要な役割を担うことを明らかにした。3.膵ラ氏島における過剰発現マウスの解析から、本分子の過剰発現が、高脂肪食負荷によって誘発される代償的な膵ラ氏島過形成(細胞増殖)や糖負荷誘発性のインスリン分泌を有意に亢進させること、またその一方で、同負荷でもたらされる膵ラ氏島での酸化蛋白の蓄積を有意に抑制することを見出した。4.またHPGBの心臓における過剰発現は、定常時の表現型にはほとんど影響を及ぼさないものの、加齢に伴う心機能障害に対し抑制的に働く可能性等を見出した。前年度の結果と併せると、HPGBがミトコンドリア融合阻害因子(mitochondrial fusion inhibitor)として機能することが多角的に証明されたと共に、その内因性抗酸化ストレス分子としての特性を初めて明らかにすることができた。本研究では、代表者らが同定した新規ミトコンドリア動態制御因子の生理・病態的機能を、(1)遺伝子ノックダウン系、(2)アデノウイルス等の過剰発現系、(3)部位特異的な過剰発現マウス、の構築と利用により、主に心臓/代謝機能制御の視点から明らかにすることを目的として実施し、平成23年度は以下の結果を得た。1. (1)について計画通りに実験系構築を達成し、本実験系での検討から、これまで過剰発現系の検討で示唆されていた"世界初のミトコンドリア融合抑制因子"としての機能を内因性のタンパク質レベルで実証した。また本分子がミトコンドリアの膜電位形成など、その正常な機能維持に重要な役割を果たすことも明らかにした。2. (2)について、本分子の融合抑制作用の詳細を解析したところ、興味深いことにその作用がミトコンドリア内膜選択的に発現することを明らかにした。また、同分子の機能がリン酸化によって制御される可能性を見出すなど、本分子が他のミトコンドリア動態制御因子とは際立って異なる性質を有する分子であることを示唆した。3. (3)について計画通りに実験系構築を達成し、本分子が生理的条件下での心機能、および糖尿病病態下での膵機能制御に関与する可能性を見出した。同実験系の活用により、次年度には極めて多くの成果が得られると期待される。4.特筆すべき成果として、本分子の有するミトコンドリア融合抑制作用が、機能低下ミトコンドリアのミトコンドリアネットワークからの隔離に関与する可能性を見出し、ミトコンドリアの廃棄(マイトファジー)との関連を示唆した。平均すると「おおむね順調に進展している」と評価できる。研究目標を達成する上で必要な3つの実験系の構築と利用に関する具体的な達成度は以下のとおりである。・(1)遺伝子ノックダウン系、については計画以上の進展が見られたと評価できる。かなりの時間と経費を費やしたが、8割以上のノックダウン効果を有する配列が3種類同定できたことに加え、これらをカクテルとして利用することでオフターゲット効果を極力排除した実験系を構築できたこと、さらに同実験系によってミトコンドリア形態に加え機能制御における本分子の重要性が実証できたことがその理由である。・(2)アデノウイルス等の過剰発現系、についてはやや遅れていると評価できる。レンチウイルスを用いた非増殖性細胞への遺伝子導入系がほとんど達成できていない一方、アデノウイルスを用いた検討からは同分子の生理機能や作用メカニズムに関する多くの知見が得られたからである。・(3)部位

特異的な過剰発現マウス、についてはおおむね順調に進展していると評価できる。抗体を用いた発現分布解析については別途新たに抗体作製を行う必要があると判断される結果を得るに至ったものの、心臓および膵臓の生理機能制御における役割について当初の計画にある検証をほぼ達成したと共に、糖尿病病態下での役割を示唆する興味深い知見を得ているためである。・またマイトファジーとの関連については、極めて興味深い知見であり高く評価できる成果と言える。現状では、当初の計画から遅れている項目がある一方、計画以上の進展が見られている項目もある。このような状況では、遅れを取り戻すことに重点を置くことが必ずしも第一選択とは言えず、本研究ではむしろ、計画以上の進展が見られている項目に重点を置き展開を図りたいと考えている。例えば、(2)アデノウイルス等の過剰発現系、に関してはリン酸化制御による活性調節に関する解析に重点をおくことで各種ミドコンドリア動態制御因子のなかでの本分子の特質性を際立たせる方向へと展開し、(3)部位特異的な過剰発現マウス、に関しては新たな抗体作製について若干の努力は行うものの、主としてその表現型変化の同定に重点を置いた解析をする。さらには、マイトファジーの分野が現在極めてホットな研究分野であることからも、本分子とマイトファジーとの関連については特に重点的に解析を行う。当初の計画どおり、本年度得られた知見の発展的解析/展開を図るべく、(1)遺伝子ノックダウン系、(2)アデノウイルス等の過剰発現系、(3)部位特異的な過剰発現マウス、のこれまでの解析結果を総体的に捕えつつ予算を執行する。また新たにマイトファジーとの関連についても予算配分を行い、検討を加える。その他、本年度の研究費は、成果発表に必要となる投稿論文の英文校正費や、学会発表時の旅費としても使用する。
流産マウスを用いた妊娠維持機構に関する研究

1.流産及び妊娠モデルマウスにおける流産率の検討2.抗リン脂質抗体の妊娠マウスに及ぼす影響妊娠マウス(BALB/CxBALB/C)に対して抗カルジオリピン抗体陽性患者より精製分離した免疫グロブリン(IgG)あるいは患者血清を交尾後約1週間で腹腔内投与し、1週間後に開腹し流産率を検討したが、それぞれ約17%、20%と生食や正常血清を投与したコントロール群と有意差は認められなかった。3.各種サイトカインの妊娠、流産マウスに及ぼす影響2.及び3.に関しては投与時期や投与方法、量などを再検討する。また流産マウスに対して副腎皮質ホルモン、抗ICAM-1抗体、抗IL-2リセプター抗体などの免疫抑制療法を行い、移植分野との比較を今後行う予定である。
rSO2モニタリングを用いたプレホスピタル心肺蘇生プロトコルの再構築

脳低酸素血比率は、脳局所酸素飽和度(rSO2)として非侵襲的にモニタリング可能である。rSO2値は脈波を必要としないため、自己心拍のない患者にも測定可能であるという特長を有している。33名に計測を行った。救急車内での計測開始時はrSO2値がほぼ最低値であったのに比して、心肺蘇生によりrSO2値の上昇を計測することができた。しかしながら有意差はないものの、自己心拍再開症例はrSO2値が高い傾向にあり、自己心拍再開の達成が脳循環の改善に大きく寄与することが示唆された。院外心肺停止患者へのrSO2値計測は、予後予測、蘇生の質の評価、特殊な状況における蘇生法の検討に有用である可能性が示された。院外心肺停止患者に対する救急車におけるrSO2計測に先立ち、その基盤となる解析として既存のJ-POP registryのデータを用い、下記の予備解析を行った。1院外心肺停止患者のプレホスピタルケアと来院時rSO2値との関連性に関して解析を行った。その結果、来院時自己心拍再開していた院外心肺停止患者において、プレホスピタルにおける除細動を行った群は来院時rSO2値が有意に高かったが、エピネフリンを投与した群は来院時rSO2値が有意に低いことを認め、プレホスピタルケアの種類が来院時rSO2値に影響を世界で初めて示し、現在のプレホスピタルケアをrSO2値モニタリングを用いて見直すことの有用性を示した(2014 American Heart Association Resuscitation Science Symposiumにて発表)。2心原性院外心肺停止患者において、来院時自己心拍再開の有無にかかわらず、rSO2値が40%以上であれば比較的良好な社会復帰率を認めることを示し、低体温療法・心臓カテーテル検査・体外式人工心肺を含めた集中治療の実施の適応決定にrSO2値モニタリングが有効である可能性を示した(2014 American Heart Association Resuscitation Science Symposiumにて発表)。3自己心拍再開を認めるケースと認めないケースにおける来院時rSO2値の特性(左右の値の一致性や予後との関連性)について解析を行い、心肺停止患者に対するrSO2値モニタリングの基盤となるデータを提示した(現在論文投稿中)。これらの基盤的な研究を踏まえ、京都大学医の倫理委員会及び京都市・乙訓郡メディカルコントロール委員会の承認を得た上で、救急車におけるrSO2計測を2015年2月より開始した。実際に救急車内でのrSO2計測を開始し、下記の知見を得た。1特定の患者群では、CPRにともないrSO2値の上昇を認めた2ROSCによるrSO2値の上昇、PEAによるrSO2値の低下を認めた3溺水患者における、rSO2の未上昇を認めた上記より、心肺蘇生中のrSO2値測定は、ROSCやPEAなどの患者の状態のモニタリングや蘇生の質のモニタリングに有用であることが示唆され、上記をResuscitation誌にて発表するとともに、上記および院外心肺停止患者に対するrSO2に関する解析を日本救急医学会、日本循環器学会、日本脳低温療法学会、日本蘇生科学シンポジウム、日本集中治療医学会、アメリカ心臓病学会蘇生シンポジウムにて発表した。小規模のプレリミナリーな研究において、安全性が確認され、またその有用性を示唆する研究結果を認めた。特にrSO2モニタリングによるPEAの早期発見は世界で初めての知見となり、Resuscitation誌にて報告を行った。2施設8消防隊8台の救急車にて搬送された114例の院外心肺停止に対して研究を行った。全症例の約30%に当たる33名に計測が可能であったCallawayらが同系列の機器を用いて病院前で計測した際は、胸骨圧迫をしても全くrSO2値の上昇を計測できなかったのに対し、今回の研究では、救急車内での計測開始時はrSO2値がほぼ最低値であったのに比して、CPRによりROSCなしの症例でもrSO2値の上昇を計測することができた。しかしながら有意差はないものの、prehospitalROSC症例はrSO2値が高い傾向にあり、CPRにおいてはROSCの達成が脳循環の改善に大きく寄与することが示唆された。しかしながら、全くrSO2値が蘇生に反応しない、mostly deadな症例もみとめられた。多くは現場でCPRを開始しているにもかかわらず、救急車内での計測開始時はrSO2値がほぼ最低値であったことは、ストレッチャーなどでの患者移動中に高い質の蘇生を維持することが困難となる、transport gapの存在を示唆すると考えられた。2チャンネルの計測値にはある程度の相関が認められたが、ばらつきもあった。このことは、計測がblindで行われたこともあり、計測の質が担保できなかったことを示唆すると思われる。上記の結果より、OHCA患者へのrSO2値計測は、予後予測(mostly deadな症例の認識)、Q-CPRの評価(CPRによるrSO2値の上昇)、特殊な状況(溺水・縊首・動脈瘤破裂)における蘇生法の検討に有用である可能性が示された。しかしながらblindによる計測では2チャンネルの計測値にばらつきがあり、より高感度で安定したセンサーの開発、Q-CPR評価のためのtime cycleを調整できるアルゴリズムなど、救急分野に特化した機器の開発が望まれると考えられた。

救急車内での計測開始時はrSO2値がほぼ最低値であったのに比して、心肺蘇生によりrSO2値の上昇を計測することができた。しかしながら有意差はないものの、自己心拍再開症例はrSO2値が高い傾向にあり、自己心拍再開の達成が脳循環の改善に大きく寄与することが示唆された。院外心肺停止患者へのrSO2値計測は、予後予測、蘇生の質の評価、特殊な状況における蘇生法の検討に有用である可能性が示された。本研究は院外心肺停止患者に対する研究で有り、その実施には高い倫理性が求められる。そのため、主たる研究機関である京都大学医学部医の倫理委員会の審査のみに留まらず、研究協力をお願いする京都市・乙訓地区のメディカルコントロール委員会の審査を行う必要があり、それに伴って既存のデータベースより詳細な予備解析を行ったため、研究登録開始が2015年2月となった。京都市および乙訓地区のメディカルコントロール委員会の承諾を得ることができたため、2016年度前半より対象地域を拡大(京都市伏見区、人口約30万人)して研究を遂行することとしている。救急蘇生学2015年2年より、単施設における患者登録が開始となった。今後は、この単施設研究で得られたデータを基盤として、多施設研究を企画し、さらに詳細な解析を行う予定である。現在さらに対象地域を拡大して研究を遂行する計画し、新たなデータの採取および解析が必要であったが、その実施が次年度に持ち越しとなったため。データ解析に必要なソフト、解析用の専用パソコン、論文投稿料、学会発表のための渡航費に用いる計画である。
医療・福祉サービス領域の雇用創出と労働力の専門職化に関する英仏2カ国比較研究

医療・福祉産業の労働力の内ケアワーカーの就業者中の比率は、イギリスの4.1-4.8%、フランスの5.1-8.0%である。労働力の性別構成は主に女性であり、就業形態別にはパートタイムが多く、期限付きの労働契約も多い。賃金の支払い形態は、時間給が多い。賃金水準の低さと相俟って移動率は高く、労働力の慢性的な不足が認められる。こうした状況は、サービスの質に影響する専門職化は、早い国では1960年代に開始される。イギリスのケア基準に関する2000年法による2級以上の国家職業資格取得者の増加(60%、2005年)、フランスの社会生活助手国家資格証明と呼ばれる職業資格の制度化(2002年)と在宅介護分野における基本賃金の引き上げは、最近の専門職化を代表する動きである医療・福祉産業の労働力の内ケアワーカーの就業者中の比率は、イギリスの4.1-4.8%、フランスの5.1-8.0%である。イギリスのケア基準に関する2000年法による2級以上の国家職業資格取得者の増加(60%、2005年)、フランスの社会生活助手国家資格証明と呼ばれる職業資格の制度化(2002年)と在宅介護分野における基本賃金の引き上げは、最近の専門職化を代表する動きである英仏両国における医療及び福祉の領域における労働力の専門職化について検討するに先立って、まずは、かかる専門職化が問題になる前提、すなわち労働諸条件と労働力確保の困難性、その表れとしての労働力定着率の低さと移動率の高さなど、並びに専門職化に向けた動きに関する検討を行った。これに従えばイギリスにおける在宅介護の供給主体はかっての自治体を主要な主体とするものから、今日では民間部門とりわけ民間営利部門を主体とするようになり、このことから在宅介護を担う労働力も民間営利部門に雇用される労働力を主体にする状況へと大きく変化を遂げている。また、地域に暮らす要介護者の介護度の上昇を背景にサービス提供時間は長くなる傾向にある。民間部門在宅介護労働者の週平均労働時間は26-30時間である。かかる労働者の主力は性別に女性、平均年齢は42歳である。勤務年数は5年以下が70%前後を占めるなど総じて短い。要介護者の自宅間の移動に要する費用を支払う事業所は70%を下回る。移動時間の有給扱いは更に低く40%を下回る。年間の移動率は20%ほどである。これらのことから介護労働者の確保が難しく、結果として事業規模の縮小さえ余儀なくされる事業所も確認される。採用と定着化に向けて職業訓練などの方策が取られているものの、労働条件の引き上げやキャリア形成機会の提供は格段に少ない。職業訓練機会の提供から国家職業資格の取得準備中との労働者が増えている。以上のイギリスにおける状況と比較するに値するフランスの資料に関する検討は、次年度の課題であり、この作業を経て専門職化の前提に関わる英仏比較が可能になると思われる。19年度には,主題に関わって3つの内容について検討を進めた。第1に,医療、福祉領域の雇用の位置を明らかにする為に,イギリスの有償労働と無償労働との合計値に占める前者の位置を明らかにした。これに従えば有償の介護及び保育労働の比率は,労働時間の長さを尺度に計測すると12.8%を占る。他の87.2%は無償労働である(2000-2001年)。第2に,医療、福祉サービスの領域における専門職化は,英仏両国において共に政策課題の一つであるものの,問題は,その位置である。専門職化は,要介護者等のニーズに対応してサービスの質を引き上げる不可欠の課題として提起されるとはいえ,同時に,外国人労働力の一段の導入とこれによる労働力不足の解消が,政策課題の一つとされており,これは,専門職化の方向と矛盾する。外国人労働力の一段の利用は,専ら労働力の量的な確保との関わりにおいて論じられ,職業資格の取得や訓練水準の引き上げとのかかわりは不明であるからに他ならない。第3に,専門職化の試みが効を奏するか否かは,医療、福祉分野における労働条件の引き上げに左右されることが少なくない。関係する労働者が従来にも増して教育訓練への関心を強める会中は,サービスの質への関心に止まるわけではなく,賃金を始めとする労働諸条件の向上を要件にするからである。研究主題に沿うまとめの作業は,これらはもとより18年度に行った内容も踏まえて最終年度の課題である。まず、労働力の専門職化の背景をなす労働力の規模と労働諸条件に関わって、特に労働力の就業者中の比率について英仏両国を含む9カ国を対象に独自の推計を踏まえて明らかにした。これに従えばケアワーカーは4.1-5.7%(イギリス)、5.1-8%(フランス)を占める。これは、福祉国家の類型を異にする南欧の2.4%(スペイン)や東欧の3%(ハンガリー)より高いとはいえ、北欧の10%(デンマーク)や9-13.5%(スウエーデン)よりも低い。

また、イギリスは3.0-3.3%(アメリカ)や4.5%(カナダ)よりもやや高いと共に、フランスは7-7.6%(オランダ)と重なり合う。移動率が高く、高齢化などに伴うニーズの引き続く上昇と相俟って労働力の慢性的な不足状況にあることは、特徴のひとつである。労働力の専門職化は北欧諸国において最初に切り開かれ、初発の経験としてデンマークの1960年代以降の取組みがある。英仏両国の取組みは、ヨーロッパ連合のリスボン宣言(2000年)や同じく『社会的保護と社会的包摂戦略』(計画期間2008-2010年)等におけるサービスの質の向上に関する指摘とも相俟って、ケア基準に関する2000年法と2級以上の職業資格取得者の増加(60%、2004年)、あるいは、社会生活助手国家資格証明(DEAVS)の新たな制度化と職業資格を持つ労働者の基本賃金の引き上げ(2002年、フランス)などの動向を確かめることができる。これらが、ケア水準の引き上げに連動することは、言うまでもない。ケア水準の引き上げとその条件としての労働力の定着化と教育訓練の引き上げは、日本の課題でもあり、英仏両国における政策経験から学び取ることは少なくない。
立体映像視認時における周辺視が脳血流量の変化に及ぼす影響に関する実証研究

立体映像視認時における周囲像が生体に与える影響、特に脳血流の変化について調査・検討を行い、「脳内における立体的な周囲像に関する視覚情報が過負荷になっている」ことの実証実験を行った。周囲像のない映像は自然では存在しない。周辺視が伴わない立体映像および周辺視することにより遠近感の手がかりとなる立体映像視認が脳血流の変化に与える影響について調査することで「眼疲労」や「映像酔い」が生じる機序を検討した。1.実験:健常若年者(10名)を対象として、以下の対照実験を行った;被験者から3メートルの位置に設置された50インチワイド円偏光用ディスプレイ上に4種類の映像(I)(IV)を提示し、前安静30秒、負荷測定(映像視聴)3分、後安静30秒を1セットとして合計5セットの実験を行った。脳血流の測定は、LABNIRSE(島津製作所)、心電図測定は医療電子科学研究所製のワイヤレスセンサー(RFーECG)を用いた。2.結果:背景を伴う立体映像を視聴している際、左側頭葉の脳血流の増加がみられた。このときの実験指示は、飛び出し像に対しての追従視をしないようにとのことであったにもかかわらず、結果は飛び出し映像を認知しているような結果であった。これは、眼球自体は周辺視をしていても視覚情報として入ってきた像を脳内で立体映像として処理していることが一つの可能性として示唆される。27年度が最終年度であるため、記入しない。
in situ ハイブリダイゼーション法による口腔癌PTHrP遺伝子発現の検討

腫瘍随伴症候群の一つである悪性腫瘍に伴う高カルシウム血症は患者のクオリティーオブライフを保つうえで考慮しなければならない障害である。副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTHrP)はこの高カルシウム血症の主要な原因因子である。一方、PTHrPは正常組織において多様な生理作用を持つことが報告され、単に骨代謝のみの関連ではとらえられない蛋白である。種々の腫瘍において増殖や分化に関与しているとの臨床的報告がある。PTHrP遺伝子はalternative splicingを受けてmRNAとなり,翻訳された蛋白は翻訳後修飾を受けて種々の機能フラグメントとなって作用を発揮する。この一連の過程のなかでmRNAの発現の状態を把握することは悪性腫瘍におけるPTHrPの関与を理解するうえで重要と考えられる。私たちは扁平上皮癌の分化との関連を示唆する結果を免疫組織学的に認め報告している。そこで組織生検にて扁平上皮癌と診断された32例の口腔扁平上皮癌を用いて,in situ hybridization法により種々のPTHrP mRNAの発現を検討し,免疫組織化学によるPTHrP発現や口腔扁平上皮癌の性状と比較検討した。PTHrP(6-16)認識プローブによるmRNAシグナルは分化度の低い腫瘍,角化度の低い腫瘍,悪性度の高い腫瘍で強い傾向があった。口腔扁平上皮癌の多くでPTHrPが存在することが確認され,この蛋白が癌細胞で合成されていることがmRNAレベルで初めて示唆された。さらにPTHrPのmRNAの発現が口腔扁平上皮癌の分化や角化,組織学的悪性度に関与していることが示唆された。PTHrPの発現は悪性化の過程で発生すると考えられるのでp53との関係を理解する事は重要である。口腔癌で増殖のマーカーであるKi-67についても関連をみた。他部位の腫瘍の報告と異なり、免疫組織学的検討ではp53とPTHrPとの間に関連は認められなかった。我々は免疫組織化学染色で口腔扁平上皮癌のアミノ酸134領域の副甲状腺ホルモン関連タンパク(PTHrP)と角化の組織分化度と悪性度との間の関連を見つけた(要旨,the Int.Oral & Maxillofac.Surgeons,1997年,於;京都)。この研究の目的はPTHrPの1-34領域と角化の免疫組織化学染色結果との関連がPTHrPのmRNAの発現ではどうかを決定することであった。この研究には口腔扁平上皮癌33症例の生検材料(内訳は女性11例、男性22例)と4例の正常粘膜組織を用いた。以前に行った1-34領域のPTHrPポリクローナル抗体の免疫組織化学染色はLSAB法と今回の非放射性のin situ hybridizationは5μmの厚さのパラフィン切片を用いて行った。検索にはアミノ酸のPTHrP6-16をコードするデゴキジゲニンでラベルしたヒトPTHrP mRNAオリゴヌクレオチドプローブを用い、マイヤーのヘマトキシリンで核染をした。PTHrP mRNAの陽性シグナルは33検体中30検体(91%)に発現していた。すべての検体は2つのグループに分けられた。すなわち免疫組織化学的検査で、一つは軽度な染色性を示し、他方は強度な染色性を示した。

しかし、強度な染色性を示したグループのmRNA陽性シグナルの発現パーセントは100%(13例中13例)で、弱い染色性を示したグループの発現パーセント85%(20例中17例)よりは高かったが、mRNAの発現で2グループを区別することは困難であった。この結果はPTHrPの転写が口腔癌の角化や分化に影響を与えないということを示唆している。PTHrPのposttranslational processingはこの現象の主な役割を担っているのかもしれない。追加研究ではこの問題点を明確にしたい。腫瘍随伴症候群の一つである悪性腫瘍に伴う高カルシウム血症は患者のクオリティーオブライフを保つうえで考慮しなければならない障害である。副甲状腺ホルモン関連蛋白(PTHrP)はこの高カルシウム血症の主要な原因因子である。一方、PTHrPは正常組織において多様な生理作用を持つことが報告され、単に骨代謝のみの関連ではとらえられない蛋白である。種々の腫瘍において増殖や分化に関与しているとの臨床的報告がある。PTHrP遺伝子はalternative splicingを受けてmRNAとなり,翻訳された蛋白は翻訳後修飾を受けて種々の機能フラグメントとなって作用を発揮する。この一連の過程のなかでmRNAの発現の状態を把握することは悪性腫瘍におけるPTHrPの関与を理解するうえで重要と考えられる。私たちは扁平上皮癌の分化との関連を示唆する結果を免疫組織学的に認め報告している。そこで組織生検にて扁平上皮癌と診断された32例の口腔扁平上皮癌を用いて,in situ hybridization法により種々のPTHrP mRNAの発現を検討し,免疫組織化学によるPTHrP発現や口腔扁平上皮癌の性状と比較検討した。PTHrP(6-16)認識プローブによるmRNAシグナルは分化度の低い腫瘍,角化度の低い腫瘍,悪性度の高い腫瘍で強い傾向があった。口腔扁平上皮癌の多くでPTHrPが存在することが確認され,この蛋白が癌細胞で合成されていることがmRNAレベルで初めて示唆された。さらにPTHrPのmRNAの発現が口腔扁平上皮癌の分化や角化,組織学的悪性度に関与していることが示唆された。PTHrPの発現は悪性化の過程で発生すると考えられるのでp53との関係を理解する事は重要である。口腔癌で増殖のマーカーであるKi-67についても関連をみた。他部位の腫瘍の報告と異なり、免疫組織学的検討ではp53とPTHrPとの間に関連は認められなかった。
舌の形成・再生におけるHGFの役割―マウス舌胚の器官培養によるアプローチ―

前年度は、培養筋芽細胞と舌芽器官培養系を用いて、HGFが筋分化には抑制的に働くが、筋芽細胞の増殖と遊走には促進的に働いていることを報告した。今年度は、おもにマウス胚舌筋芽細胞を用いることにより、胎生期の細胞動態のより忠実な再現を試みて下記の結果を得た。1.前年度にin situ hybridization法により、筋特異的転写因子の発現を確認している胎生12日マウス舌芽をトリプシンで消化し、舌筋芽細胞を調製した。さらに、未分化な状態を維持するのに最適な血清濃度を検討した。2.1.の細胞を1%ウマ血清培地(分化培地)で48時間培養し、RT-PCR法を行ったところ、筋特異的転写因子であるmyoDとmyogeninのmRNAの発現が確認された。3.2.の培養系にHGFを添加し、RT-PCRを行ったところ、myoDとmyogeninの発現が抑制された。一方、BrdUの取り込み量を検討したところ、HGFにより舌筋芽細胞の増殖が促進された。5.4.の系において、培地にPI3K inhibitorを添加したところ、MMP-9の発現は抑制された。上記の結果は、胎生期の舌筋芽細胞においてHGFは筋分化にはむしろ抑制的に働くが、舌筋芽細胞の遊走と増殖には促進的に働いており、その遊走には、PI3Kを介したMMP-9の活性化が関わっている可能性を示すものである。申請者は、口腔の骨格筋である舌とHGFの関係に着目し、マウスの第一鰓弓とマウスの培養筋芽細胞を用いて、発生期の舌でのHGFの生理活性について検討した。1.マウス培養筋芽細胞C2C12に組み換え体ヒトHGF(HGF)を加えて培養し、BrdUの取り込み量を測定したところ、HGFによりDNA合成能が有意に増加した。また、この増加は細胞にHGFの受容体であるc-Metのdominant negativeを発現させることで抑制された。2.1.の培養細胞からtotalRNAを抽出して、ノーザンブッロット法を行ったところ、筋特異的転写因子であるmyogeninの発現が有意に抑制されていることを確認した。3.1.の培養細胞からtotalRNAを抽出して、RT-PCR法を行ったところ、gelatinaseの発現が有意に促進されていることを確認した。4.マウス胎生12日の舌におけるHGF、c-Met、筋特異的転写因子の発現局在をin situ hybridization法により明らかにした。c-MetとmyoDの舌筋部での発現は明らかに一致しており、HGFが舌筋の発生に深く関わっていることが示唆された。5.マウス胎生12日舌芽を切り出し、I型コラーゲンでコートして培養し、コラーゲンへの細胞の遊走を視覚的に確認できる培養法を確立した。6.5.の培養系にHGFを添加したところ、細胞の遊走が確認され、その細胞はmyogeninを発現する筋芽細胞前駆細胞であることを確認した。以上の結果は舌の発生においてHGFは筋分化にはむしろ抑制的に働いるが、筋芽細胞の増殖と遊走には促進的に働いており、その遊走にはgelatinaseが関わっている可能性を示す新しい知見である。なお、以上の結果の一部は第43回歯科基礎医学会学術大会(平成13年9月19日21日、さいたま市)で発表した。
東アジアの文脈における近現代日本のstatehoodと国内・国際公法理論

2018年度は、まず第1に、第二次世界大戦における降伏前後の日本における国際秩序構想・思想の分析をすすめた。そのため、復刻資料を含む外務省および海軍省の関連資料の収集を積極的にすすめ、分析に着手した。また、敗戦前後の公法学者をとりまく思想環境としてとりわけ重要と考えられる京都学派の思想について、分析をすすめた。これをうけて、降伏前後の田畑茂二郎に焦点を合わせ、国際研究集会で報告を行った。報告での結論では、次のことを主張した。1降伏を跨いで、田畑は国際社会の原子論的構造がすでに崩壊したという認識で一貫していた。2田畑は、国際社会が多元的な起源を有することを強調し、戦後のアジア地域主義の可能性に道を開いていた。3田畑は、少なくともこの時点では、ナショナリズムについて悲観論に立っていた。第2に、横田喜三郎の思想の源流をたずねて、大正デモクラシー期の日本のリベラルな国際社会意識、とくに世界政府の主張について研究をすすめた。この関連で、広く、尾崎行雄や石橋湛山の国際社会論について、端緒的考察を行った。横田の後の議論のベースにも、彼らと共通する国際秩序思想があるという方向で、ある程度のまとめを発表する準備をすすめている。第3に、国内外の秩序全般を公共性の観点からコントロールすることをめざす「現代公法学」の構築をめざす立場から、次のようなテーマに即した研究を行った。1現代国際社会における機能的補完性原則が確立しつつあることを主張し、国家の権限は一様でなく、内外からそれぞれ制限を受けたり、影響力を行使したりしていることを明らかにした。2人権法の倫理的・社会的基礎をさぐり、国内的原理によっては十全に正統化されてはおらず、また、国際社会の民主主義といったものも、それを基礎付けるに十分な基盤も、関連性も有しているとはいえないと主張した。2018年度は、本務校において委員免除の待遇で、研究にある程度集中できる環境がととのっていた。研究協力者との関係構築もスタートとしては順調である。研究協力者との連携を強める。関係する研究者からの国内外でのレヴューの機会を増やす。国会図書館および外交史料館での資料検索・収集のタイミングが次年度以降となった。他の科研のための外国出張において、本科研のための用務を短期間こなし、本科研については効率的な支出となった。