hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳を対象とするその場分子センシング法の新展開と脳機能計測への応用

哺乳類大脳の海馬領域は記憶・学習に関与しているとされる。海馬の神経領野で放出される情報伝達分子を高感度に検出する計測法の開発を行い,実際に,神経伝達分子であるグルタミン酸を計測し,海馬内での分布,時間的変化,濃度などを明らかにした。さらに,神経ペプチドを高感度に検出するアレイ型人工細胞センサーおよび無機チャネルセンサーを開発した。本年度の研究においては、生体膜パッチセンサーの開発及びグルコースイメージング法の開発をおこなった。また、ガラスキャピラリー酵素センサーを急性海馬スライスに埋め込みグルタミン酸放出のreal time計測を種々の化学刺激のもとで行った。前者の二つについての成果は国際学術誌に公表した。後者については成果を取りまとめ中である。公表した成果および実施中の成果概要を以下に示す。1)ガラス基板上にグルコース酸化酵素(GOD)をアビジンービオチン結合により固体化、西洋わさびペロオキシダーゼ(HRP)とその基質DA-64溶液を添加、グルコース濃度の変化をそのフラックスとして可視化する方法を開発した。急性マウス海馬スライスのグルコース濃度の変化をそのフラックスとして可視化できた。2)マウス海馬スライスのCA3領域からガラスピペットで切り出した生体膜を用いてグルタミン酸を検出するセンサーを開発した。GABA刺激により放出されるグルタミン酸を検出した結果、領野依存的なグルタミン酸放出が見られた。CA1及びCA3領野ともGABAA受容体を経由する経路で放出が起こる.が、CA3ではGABAB受容体により抑制がおこりグルタミン酸が放出されないことが分かった。3)ガラスキャピラリー酵素センサーを用いるグルタミン酸を行い、KC1刺激、化学的長期増強現象(LTP)におけるグルタミン酸の放出量を測定した。さらに、本年度は、電気刺激・計測装置の立ち上げを行い、電気刺激によるグルタミン酸の計測を開始した。1.化学刺激のもとでマウス海馬スライスの神経領野から放出されるグルタミン酸を連続的にreal timeに測定するための方法として、海馬スライスにグルタミン酸電極を10μm程度の深さに埋めこみ、グルタミン酸を測定する方法を開発した。その結果、塩化テトラエチルアンモニウム(TEA)刺激によってグルタミン酸が細胞外へ放出されることをはじめて示した。また、放出されるグルタミン酸濃度を評価した結果数μM程度であることが分かった。2.電気刺激のもとでマウス海馬スライスのCA1領野から放出されるグルタミン酸の連続測定を行った。その結果、2Hzの電気刺激によって放出されるグルタミン酸の計測に成功した。長期増強現象(LTP)が生起する場合には、細胞外グルタミン酸濃度が増加、長期抑圧現象(LTD)の場合には現象することが示された。3.神経ペプチドであるサブスタンスP及びニューロキニンAを同時定量できるリポソームアレイを開発した。本アレイではリポソームに内封した蛍光色素からの蛍光強度を直接測定する。4.複数の糖を同時に計測できるマルチ蛍光キャピラリーを開発した。グルコース及びガラクトースを対象に、それぞれの糖に対応する酸化酵素をキャピラリー内に固定化、酵素反応の結果生成する過酸化水素に基づく蛍光反応を利用し、イメージング技術により計測した。その結果、数μMレベルの糖を同時計測できることが分かった。5.急性海馬スライスから虚血時に放出されるグルタミン酸を可視化する酵素膜イメージング法の時空間分解能をガラス基板上に酵素を固定化することによって改善できた。1.浸漬型及び界面型チャンバーに設置した急性海馬スライスについてキャピラリー酵素センサーおよびパッチセンサーを用いて得られるグルタミン酸濃度の確度を示すために両方法による結果の比較を行った。KC 1刺激およびTEA刺激についての神経領野CA 1での結果をまとめると、(1)埋め込キャピラリーセンサーで得られる濃度はスライス外濃度より高くなる、(2)両センサーを用いて得られたスライス外グルタミン酸濃度は,同じ値となる。(3)いずれもグルタミン酸濃度の時間変化は同じパターンを示すことを見出した。すなわち,いずれの方法によってもグルタミン酸濃度の時空間分布を正しく測定できる。2.センシング素子(酵素GluOx)をガラス基板上に共有結合により固定化,酵素が細胞外液に浸透することを防ぎ化学的摂動を軽減できる酵素固定化基板を開発した。それをマウス脳スライス内のグルタミン酸放出のイメージングに応用,虚血刺激,Uptake阻害剤TBOA共存下でのKCI刺激により放出されるグルタミン酸フラックスの領野分布を明らかにした。既報での高分子膜固定化法を用いる虚血下のイメージングに比較して,本研究での酵素固定化膜法は拡散によるぼやけ(blur)のより少ないイメージングを可能にした。3.電気生理学的劇激条件のもとで放出されるグルタミン酸の動態をキャピラリー酵素センサーを用いて検出することに初めて成功した。今後、LTPやLTDにおけるグルタミン酸を測定することにより、神経伝達物質側から分子機構を理解する手掛かりになると考えられる。
日本をめぐる国際関係と言語文化交流の史的研究

日本を中心とした国際環境と言語文化の相関という観点から、言語文化交流の諸問題について明らかにすることを目的とした本研究を公にするため、研究会を催して、前年度および前前年度の研究成果を整理し、活発な意見交換を行った。こうした議論の上に立って、研究分担者が論文を執筆し、研究成果報告書として刊行した。報告書掲載論文は以下の通りである。藤本和貴夫(総括・言語異文化交流論)「日露関係とロシア極東における日本研究-エヴゲーニ・スパルヴィンを中心に-」/高岡幸一(言語文化生態論)「盗賊譚、東から西へ-『今昔』からヘロドトスへ-」/津久井定雄(日露文化交流)「メレチンスキーの源氏物語論-その特色と「形代」考のための再読-」/木村健治(西洋古典の継承)「日本におけるギリシア・ローマ演劇の受容」/中直一(日独比較文化)「洋学の自己主張」/平田達治(言語文化交流論・中欧文化の研究)「鴎外の『舞姫』とドイツ短篇小説-その形態的関連-」/北村卓(日仏文化交流)「明治・大正期におけるボードレール受容の展開-耽美派を軸として-」/ヨコタ村上孝之(近代日本文学の比較文学的研究)「「変態」の系譜学-渡辺淳一『失楽園』と内田春菊『ファザー・ファッカー』-/木村茂雄(日英文化交流・ポストコロニアル)「グローバル化とポストコロニアル化-言語文化交流の基礎理論に向けて-」また、上記報告書以外にも、著書、論文や発表といった形で成果が多数報告されている。異なる文化的背景をもつ民族や社会の間における相互交流、とりわけ日本と他の国々との関係が、どのような歴史的展開をへて今日に至っているのか。さらには異言語文化間の交流、および国際社会における日本の姿勢はいかにあるべきなのかという、今日緊急に回答を求められている問題に対して、国際環境と言語文化の相関という観点から照明を当てるため、本年度は以下の点に焦点を据えて、多様な参考資料を用いつつさまざまな観点から個別の研究が行われた。さらには研究会を開催し、それらの研究に関する活発な意見交換を通して統合を試み、以下の成果を得た。1)西欧諸国・中欧諸国・ロシア・中国・日本が、歴史的にどのような民族問題を抱えてきたかについての研究が、異文化交流のトポスの一つである都市の問題を中心にそれぞれ報告された。それに基づいてさらに現在各国が異民族・異言語・異文化をいかに捉えているのかに関して議論が交わされた。2)日本がこれまで西欧諸国・ロシア・中国などから、その言語や文化をどのように受け入れてきたのか、さらには日本・日本文化が外国ではいかに捉えられてきたのかについて、それぞれ研究が報告され、異文化に接する際の日本の一般的傾向、および諸外国における日本のイメージの類似・相違点について討議が行われた。3)以上の詳細な研究成果を踏まえて、国際間あるいは国内における異文化・異言語の交流についての現状および展望に関して議論がなされた。その結果、さまざまな問題を抱えつつも、世界的な趨勢において、一言語・一文化に拘泥することなく、多文化を受容し多言語使用を容認する方向で解決を模索している状況が具体的に明らかにされた。国際環境と言語文化の相関という観点から,歴史的考察を含めて,異文化交流,とりわけ日本の文化と異文化との交流について明らかにしようとしているが,本年度は,前年度の成果を踏まえ,メンバー個別の研究とともに,公開の研究討論会を開くなどして,互いの意見を交換しつつ,さらにその分析を押し進めた.前年度は,大きな視野から異聞交流の歴史的展開と現状について考察を行ったが,本年度は,それをもとに,より具体的な分析が,それぞれの研究分担者によって行われ,以下の成果を得た.

1)ローマ世界における「愛」の概念が検討され,それがキリスト教成立以後とどのように異なっているか,さらにキリスト教世界の「愛」が明治以後の近代日本にいかに導入されたか,また古代インドのセクシュアリティーが,中国をへて日本に導入された際,いかなる変容を蒙ったかについて,それぞれ詳細な報告がなされた.2)江戸から明治にかけての外国語(英・独・仏・露)教育の変遷についての研究が報告され,活発な意見の交換がなされた.3)19世紀から今世紀初めにかけて,中欧の諸都市を中心として花開いたユダヤ人によるコスモポリタンな性格を持つ文化に証明が当てられ,また19世紀のパリに出現し,現代社会を特徴づける「群衆」という現象についての分析がなされた.4)ソ連邦崩壊後の,ロシア極東の沿海地域の現状分析と日本との交流についてのパースペクティブについて報告がなされ,旧西欧植民地におけるポスト・コロニアル文化についても,新たな問題提起が行われた.上記の研究成果の大部分は,『言語文化概論』(藤本・木村編,大阪大学出版会,1997)に反映している.日本を中心とした国際環境と言語文化の相関という観点から、言語文化交流の諸問題について明らかにすることを目的とした本研究を公にするため、研究会を催して、前年度および前前年度の研究成果を整理し、活発な意見交換を行った。こうした議論の上に立って、研究分担者が論文を執筆し、研究成果報告書として刊行した。報告書掲載論文は以下の通りである。藤本和貴夫(総括・言語異文化交流論)「日露関係とロシア極東における日本研究-エヴゲーニ・スパルヴィンを中心に-」/高岡幸一(言語文化生態論)「盗賊譚、東から西へ-『今昔』からヘロドトスへ-」/津久井定雄(日露文化交流)「メレチンスキーの源氏物語論-その特色と「形代」考のための再読-」/木村健治(西洋古典の継承)「日本におけるギリシア・ローマ演劇の受容」/中直一(日独比較文化)「洋学の自己主張」/平田達治(言語文化交流論・中欧文化の研究)「鴎外の『舞姫』とドイツ短篇小説-その形態的関連-」/北村卓(日仏文化交流)「明治・大正期におけるボードレール受容の展開-耽美派を軸として-」/ヨコタ村上孝之(近代日本文学の比較文学的研究)「「変態」の系譜学-渡辺淳一『失楽園』と内田春菊『ファザー・ファッカー』-/木村茂雄(日英文化交流・ポストコロニアル)「グローバル化とポストコロニアル化-言語文化交流の基礎理論に向けて-」また、上記報告書以外にも、著書、論文や発表といった形で成果が多数報告されている。
紫外共鳴ラマン分光法によるDNA結合蛋MerRの金属錯体における金属種区別法の解明

DNA結合蛋白MerRを報告されている方法にしたがって単離・精製した。生化学的な活性を測定する量はこれで取れるが、分光学的測定を行うには大量に蛋白を取る必要があり、そのためには発現系を用いてリコンビナント蛋白を作る事が必須であるが、その実験がうまくいかなかった。そこでDNA結合金属蛋白の第2候補である亜鉛感受性p53蛋白を取り上げた。P53はガン抑制因子と呼ばれ、DNAの複製や細胞の成長、細胞の分裂などに関わる蛋白質である。ガン細胞にはp53の変異体が多く蓄積する事から、この蛋白質が正常に機能している事で腫瘍やガンの成長を抑制していると考えられる。本研究ではp53の情報伝達メカニズムを紫外共鳴ラマン分光法を用いて分子レベルで明らかにする事を目的とした。P53のcDNAを入手し、DNA結合ドメインをPCRで増幅して発現ベクターに組込んで大腸菌での発現系を構築した。DNAから蛋白質への翻訳コドンは真核生物と原核生物で好みが違うため、ヒト由来p53を大腸菌で発現させると発現効率が悪かった。初めは1L当り0.2mg程度の蛋白しか得られなかった。そこで発現条件の最適化にかなりの労力を投入し、当初の50倍の収量が得られるようになった。精製物は金属を含まないアポ蛋白質であったので、Zn、Hg、Ni等で蛋白を再構成した。それをヘパリンカラムで精製し、質量スペクトルを測定した。モノマーとオリゴマーの混合物であった。SDS PAGEで分子量を決め、モノマー部分を純粋にして吸収スペクトルを測定した。235と280nmに吸収極大を示した。その244nm励起の共鳴ラマンスペクトルを測定する事に成功した。アポ蛋白質には無くてZn錯体で初めて現れるラマンバンドが911cm^<-1>にあり、これをZnに配位するヒスチヂンの振動に帰属した。またZn錯体には、184、222、260cm^<-1>にラマンバンドが見られた。ラマン励起光の波長を229や206nmにするとそれらのバンドがどう変るかを実験しつつある。
フォトニック結晶レーザの高性能化と発光制御の研究

本年度の研究では、1,フォトニック結晶レーザの極めて見通しの良い解析が可能となる2次元結合波理論の構築を目指すとともに、2,出射されたリング形状レーザビームを用いた光ピンセット効果の実証を行った。1,フォトニック結晶レーザの解析には、従来、平面波展開法およびFDTD法と呼ばれる数値計算法が用いられてきたが、両者とも、レーザ特性の基本的な物理的機構の理解を与えるものではなく、得られた結果の解釈と妥当性の判断が困難という問題があった。本研究では、周期的屈折率分布に基づく2次元面内での光の回折・結合現象を、より簡便にモデル化し、物理的に極めて見通しの良い理論の構築に成功した。実験との詳細な比較をも行い、その妥当性・有効性を示すことにも成功している。具体的には、TE偏光の場合に強く表れる上下方向への光の回折(面発光機能)をも取り込んだ計算を行い、各モードの閾値利得を導くと同時に、計算結果と実験結果とがうまく対応することを確認した。さらに、端面での反射等の影響を取り込んだ解析も行い、適切な端面反射の導入により、モードの選択性が格段に向上し、より安定な単一モードコヒーレント発振を実現することが可能になることを示した。(Appl.Phys.Lett.,Vol.89,pp.021101-1(2006))2,真円の格子点形状をもつフォトニック結晶レーザより出射するレーザビームの断面強度は、リング形状を示す。こうしたリング状ビームは、その内部に不透明な微粒子を捕捉することが可能であり、液中の微粒子を捕捉・操作する光ピンセットへの応用が期待されている。そこで、水中のタングステン微粒子(直径約5μm)にフォトニック結晶レーザより出射したリング状ビームを照射したところ、微粒子がビーム内部へ捕捉されることを確認した。その際の捕捉力は、10mWのビーム強度で0.5pN程度であり、操作に十分であることも分かった。(Electron.Lett.,Vol.43,No2,pp.107(2007))本研究では、2次元フォトニック結晶を共振器として組み込んだ2次元フォトニック結晶面発光レーザの高性能化へ向けた検討を行っている。2次元的なDFBレーザとも呼べる本レーザは、大面積でのコヒーレント発振が実現できるため、高出力な単一波長光源として期待される。本デバイスが実用に足る半導体レーザとなるためには、室温での連続動作が必要不可欠であるが、当初は低温-20°C以下での連続動作に限られていた。そこで、本年度は室温での連続発振の実現を目指し、レーザ構造の検討を行った。さらに、光の共振の起こるバンド端とレーザ発振との関係も検討した。発振しきい値の温度特性について検討したところ、特性温度が通常の半導体レーザの値より低くキャリアの閉じこめ効果が不足している可能性があることが分かった。そこで、キャリアの閉じこめ効果を上げるため、電子の活性層への閉じとめを強めるべくp側に形成しているキャリアストップ層のギャップ幅を大きくした。この結果、キャリアの閉じこめ効果が増し特性温度が上昇したため、室温での連続発振を達成した。発振は、低温での発振と同様に全領域でコヒーレントであり、ビーム形状はリング状であった。また、実験的に光のバンド構造を測定することにより、バンド端とレーザ発振との関係を検討した。TE-likeモードに関しては、4つあるバンド端のQ値は周波数が低いバンド端ほど大きく、結果的に発振は周波数の最も低いバンド端で起きていることが明らかとなった。さらに、ごく一部のサンプルではTM-likeモードでの発振も確認され、設計によっては異なる特性を持つTM-likeモードでの発振が可能であることも示唆された。本年度の研究では、1,フォトニック結晶レーザのさらなる高性能化へ向けて、分布帰還効果の基礎となる2次元結合波理論の構築を目指すとともに、2,フォトニック結晶格子点の形状制御とビーム特性の評価を行った。1,2次元結合波理論の構築へ向け、基本となる2つの偏光(TE,TM)に対して2次元モデルを提案し結合波方程式を導出した。モデルで重要なのは、波の表現としてブロッホ波のうち適切な次数(本研究では1次)の項を取り込むことである。これにより、正方格子構造中のTE偏光に対して、初めて2次元的な光の結合を説明した。また、数値計算により、共振モードの周波数としきい値利得の検討を行った。研究の結果、現在発振を確認しているバンド端モードと対になるモードの存在が明らかとなった。このモードで発振した場合、ビームの断面形状・偏光方向は、リング状の径偏光となる。径偏光ビームは、回折限界以下への集光能力などから最近注目を集めているが、本研究によりその実現には端面での反射位相の調節、および電極形状を環状にすることが有効であることも見出した(特許出願中)。2,フォトニック結晶格子点の形状を三角形とした場合のビーム特性を評価した。この場合、底辺に垂直な電界成分はその反対称性から面垂直方向への放射は抑制される。一方、底辺に平行な電界成分は、完全な反対称とはならないために、面垂直方向への放射は許される。結果として出射ビームは、底辺に平行な電界成分をもつ単峰性になると期待される。

測定の結果、ビームは単峰であり、積分した偏光強度比は「底辺に平行な偏光:垂直な偏光=10:1」となることを明らかにした。さらに、三角形の格子点を用いることで、ビーム出力の向上が同時に実現され、単一モードの面発光レーザとしては、世界最高の46mWを記録した。本成果は、該当分野の研究者から高く評価され、レーザに関する国際会議CLEO'06で、招待講演として発表予定である。本年度の研究では、1,フォトニック結晶レーザの極めて見通しの良い解析が可能となる2次元結合波理論の構築を目指すとともに、2,出射されたリング形状レーザビームを用いた光ピンセット効果の実証を行った。1,フォトニック結晶レーザの解析には、従来、平面波展開法およびFDTD法と呼ばれる数値計算法が用いられてきたが、両者とも、レーザ特性の基本的な物理的機構の理解を与えるものではなく、得られた結果の解釈と妥当性の判断が困難という問題があった。本研究では、周期的屈折率分布に基づく2次元面内での光の回折・結合現象を、より簡便にモデル化し、物理的に極めて見通しの良い理論の構築に成功した。実験との詳細な比較をも行い、その妥当性・有効性を示すことにも成功している。具体的には、TE偏光の場合に強く表れる上下方向への光の回折(面発光機能)をも取り込んだ計算を行い、各モードの閾値利得を導くと同時に、計算結果と実験結果とがうまく対応することを確認した。さらに、端面での反射等の影響を取り込んだ解析も行い、適切な端面反射の導入により、モードの選択性が格段に向上し、より安定な単一モードコヒーレント発振を実現することが可能になることを示した。(Appl.Phys.Lett.,Vol.89,pp.021101-1(2006))2,真円の格子点形状をもつフォトニック結晶レーザより出射するレーザビームの断面強度は、リング形状を示す。こうしたリング状ビームは、その内部に不透明な微粒子を捕捉することが可能であり、液中の微粒子を捕捉・操作する光ピンセットへの応用が期待されている。そこで、水中のタングステン微粒子(直径約5μm)にフォトニック結晶レーザより出射したリング状ビームを照射したところ、微粒子がビーム内部へ捕捉されることを確認した。その際の捕捉力は、10mWのビーム強度で0.5pN程度であり、操作に十分であることも分かった。(Electron.Lett.,Vol.43,No2,pp.107(2007))
クロスメディア・データベースを活用した災害・環境リスクマネジメントシステムの構築

本年度では、昨年度に行った災害・環境リスクマネジメント支援GISのプロトタイプを基に、システムの実装を行った。本年度の研究の課題と内容を次のようにまとめられる。(1)災害・環境リスクマネジメント支援GISインタフェースの実装・前年度の提案した災害・環境リスク情報の公開・情報伝達システムのプロトタイプを基に、自然災害やリスク発生前または直後にキーワード、場所、カテゴリごとに防災用のGIS空間データベースから簡単に閲覧・ダウンロード可能な防災情報受・発信共有システム(メタデータエクスプローラーシステム)システムインタフェースの実装を行った。ならびに、このシステムと応急対応支援GISの連携を検討したシステムの統合を行った。(2)災害エスのグラフィーを活用した空間情報データベースの構築・前年度に構築された防災用の災害・環境リスクGIS空間データベースをより実践的なものに補強するために、神戸の震災での体験を記したエスノグラフィー(非構造化されたヒアリング調査により、被災経験者から本人しかわからない経験知,知識を体系化し,さらにそれを共有化することで、今後の災害へ活かすことができる.)の読み込み、分析に基づく、必要な空間データの整理、ハザードなどをもとにエスノグラフィーと実際の空間基盤とを関連づけてデータベース化を行った。これらにより、過去の教訓を十分活かした「災害エスノグラフィーマップ」や経験者の知見を大事にする「災害・環境リスクマネジメント支援システム」のGIS基盤プラットフォームを構築が可能となる。本研究は、多様で複雑な災害・環境リスクの問題に対して、自然現象の定量化に有効であるGIS(地理情報システム)を中心としたIT(情報通信技術)を駆使して、自然現象のメカニズムや発生要因の解明を可能にする災害・環境リスク情報のデータベース構築とそこで得られた情報を、人々が理解しやすい形で、迅速かつ的確に情報発信が可能な、3次元ビジュアル化手法等を用いた実践型の災害・環境リスク情報の公開・情報伝達システムの開発を行うことを目的としている。本年度では、全体像の中特に、データベースの基盤となるスキマーの設計と環境リスクに関するデータの収集とデジタル空間データベース構築を行った。1.環境情報提供に関する実態調査国際的な情報発信手法に最も適したメディアはインターネットであり、電話回線やその他の通信インフラがあれば世界中の何処へでも繋がることが可能である。そこで、現在のGISデータの情報発信媒体に対し、URL、国籍、概要、基本構成、検索、メタデータ、GIS、などの評価項目を設定し、調査・分析を行った。その結果、クロスメディア・データベース構築のシステムコンテンツの設定ができた。2.GISを用いた空間情報共有データベースのスキマー設計環境リスクに関するデータの収集を行い、データの格納、引き出し、閲覧といった要素を基準にGISを用いた情報発信での最適なシステムの設計を行った。空間データの格納はGIS(地理情報システム)のArcSDEとArcCatalogコネクションで、DBはOracle9.02を用い、データ相互の概念を取り入れた上データの連動性の向上を図った。また、情報発信ではArcIMSサーバの組み合わせでシステムを構成した。特に、情報発信においては国際的な情報提供の規格に準拠し、ArcIMSメタデータエキスプローラ機能を用いて、メタデータの作成を行った。本年度では、昨年度の継続で、環境リスクに関するデータの収集とデジタル空間データベース構築を行った。さらに、これらのGIS空間データベースシステムを活用し、災害・環境リスクマネジメント支援GISのプロトタイプの提案を行った1.GISを用いた空間情報共有データベース構築(継続)昨年度の継続で、情報発信での最適なシステムの設計を元に、GIS空間データマトリクス手法を用い、災害を含め環境においてのリスクの内容とデジタルGIS空間データとの関連付けを検討することで、災害・環境リスクマネジメントに必要なGIS空間データの整理を行った。2.災害・環境リスクマネジメント用メタデータ検索システムの構築昨年度行ったシステムコンテンツと本年度のGIS空間データの分析を元に、災害・環境リスクマネジメント用のデータベース検索システムの開発を行った。これらは、データ相互のリレーショナルの整合性と空間データと属性と連動するため、ユーザが必要な空間データを空間、キーワード、コンテンツで簡単に検索、閲覧・ダウンロード可能になる。ならびに、災害用データベースシステムを活用した災害・環境リスクマネジメント支援GISのプロトタイプの提案を行った。(2)災害エスのグラフィーを活用した空間情報データベースの構築

・前年度に構築された防災用の災害・環境リスクGIS空間データベースをより実践的なものに補強するために、神戸の震災での体験を記したエスノグラフィー(非構造化されたヒアリング調査により、被災経験者から本人しかわからない経験知,知識を体系化し,さらにそれを共有化することで、今後の災害へ活かすことができる.)の読み込み、分析に基づく、必要な空間データの整理、ハザードなどをもとにエスノグラフィーと実際の空間基盤とを関連づけてデータベース化を行った。これらにより、過去の教訓を十分活かした「災害エスノグラフィーマップ」や経験者の知見を大事にする「災害・環境リスクマネジメント支援システム」のGIS基盤プラットフォームを構築が可能となる。
合理的選択および確率モデルによる階層研究

出身階層間での教育達成格差をはじめとする不平等の発生メカニズムを数理モデルによって定式化して,調査データにより経験的検証を試みた.また階層帰属意識の生成プロセスを一般化して,「階層帰属意識分布の正規分布漸近近似定理」がより一般的かつ自然な条件の下で成立することを中心極限定理の応用により示した.出身階層間での教育達成格差をはじめとする不平等の発生メカニズムを数理モデルによって定式化して,調査データにより経験的検証を試みた.また階層帰属意識の生成プロセスを一般化して,「階層帰属意識分布の正規分布漸近近似定理」がより一般的かつ自然な条件の下で成立することを中心極限定理の応用により示した.完備不完全情報ゲームを用いて出身階層間の教育格差の説明を試みるモデル(MMIの合理的選択モデル)を一般化して,二段階の教育達成推移をバックワードインダクションで分析するモデルを定式化した.また,進学率の均衡値の決定メカニズムを明らかにするために,エージェントベースドシミュレーションを使って,均衡が同時手番ゲームにおけるナッシュ均衡として予測できることを示し,比較的弱い合理性の集積結果として均衡値の予測の妥当性を理論的に検証した.さらに研究計画に基づき,Breen-Goldthorpeモデルの一般化を試みた.先行研究ではモデルから進学率を直接計算することができなかったため,出身階層間の進学率オッズを比較することができなかったが,新たに出身階層別に進学時の主観的成功確率を確率変数として定義して,変数変換により進学率を分布関数から逆算して,オッズ比を解析的に分析できるようにモデルを一般化した.ゲーム論モデルはLucas(2009)による線型モデルのフォーマルアプローチとは異なり,ダイレクトに出身階層人口比の変化が教育達成における出身階層間格差におよぼす影響を特定できる点に,その特徴がある.この進学率をもとに世代間移動のオッズ比を計算して解析的な分析を試みた.こうした解析的なアプローチにより,選抜された子供の成績分布の平均が上方にシフトすることで,階層効果逓減現象が起きるという理論的な予想を得た.Breen et al(2009)がヨーロッパ各地で観察してきた「大学進学率上昇に伴う,出身階層間の教育達成格差の縮小」という現象が,出身階層間の学力分布の違いによって生じることを数学的に証明した.このモデルは,大学入試が制度化されている社会では,大学入学定員の増加によって,大学入学者の学力が低下すると,学力分布の形状によって必然的に,出身階層間の教育達成格差が縮小することを示している.またこのことが,Breen-Goldthorpeが提唱する「相対リスク回避仮説」と同時に成立することを数値計算によって示し,第50回数理社会学会大会(2010年9月10日)にて報告した.この他に,浜田・七條(2010)では,相対的剥奪が複数の属性の異なる集団間で,客観的な報償密度の変化に対応してどのように変化するのかを数理モデルによって明らかにした.非自明なインプリケーションとして,分布の形に依存せずに,相対的剥奪割合が報償密度の増加関数となる領域と減少関数になることを一般的な条件の下で証明した.またアメリカ兵データで示された「昇進したにもかかわらず,不満を持つ兵士の割合が,客観的昇進率の高い集団に於いて,低い」という逆説的事実が,モデルから説明可能であることを示した.その他には,N人集団における囚人のジレンマのランダムマッチングによる繰り返しに於いて,タグに基づく協調がどのような条件の下で安定となるかをシミュレーションによる数値計算をもとに,レプリケータダイナミクスで一般化する研究を進めている.この研究により,階層的多様性と協力という一見すると相反する集団の特性と行為が,理論的に説明することを目指している.階層帰属意識の形成メカニズムに関する論文また今年度は,学歴、職業、収入といった客観的な階層属性と当人に与えられる間主観的な社会的地位の評価がどのように関連しているのかを明らかにし、社会階層の客観-主観関係を明確化するために実験的な調査であるビネット調査(架空の具体的状況に関する様々な記述を作成し、それらに対する回答者の評価や判断を測定する調査法)を実施した.これによって,理論モデルの経験的妥当性を検証するだけなく,他者評定に関しては,従来の階層研究の知見と異なり,学歴や職業の効果が階層帰属意識に関して,ほとんどないという知見が得られた.現在この成果は共著論文として投稿中である.さらに,階層帰属意識研究におけるFararo-Kosakaモデルと地位継承モデルが重回帰モデル(その適用において単純な数式による真の関係の近似という以上の積極的な根拠を従来持っていなかったモデル)の数学的基礎付けとなり得ることを示し,階層帰属意識研究という文脈における,計量モデルと数理モデルの統合的な発展の条件を検討した.
長いナノ秒レーザーによるアブレーション発光を用いた液中固体表面のその場元素分析

150ns程度の長いナノ秒レーザーを液相中で固体表面に照射し,レーザーアブレーションさせたときに生成するプルームの発光分光によるターゲット表面のその場元素分析について,以下の2点について成果を得た。(1)定量分析を目的とする場合,原子密度に比例した線スペクトル形状を得ることは重要である。照射波長はスペクトル形状に影響を及ぼすが,この原因に迫るためレーザーによるプルームの直接励起の効果を調べた。まず,レーザーをターゲット表面に対して垂直方向から照射したときのプルームの発光画像から発光強度の空間分布を系統的に調べ,パルス幅が長い場合に表面からより離れたところを中心に発光が分布することを明らかにした。さらに,角度をつけて照射した場合に発光領域が照射方向に偏る傾向を確認し,表面からの放出種が長いレーザーの後半部により直接励起されていることを明らかにした。(2)さまざまな溶質が存在する溶液中で固体表面の元素組成分析の可能性を実証することを目的に,硫酸銅-硫酸亜鉛水溶液中でこの溶液から電解析出させた皮膜をターゲットとして,レーザーアブレーションプルームからの発光スペクトルを測定した。電解析出皮膜の銅・亜鉛組成比がさまざまに異なることが予想されるいくつかの電解電位を選んで白金板上に電解析出を行ったものをターゲットとしたところ,電解電位から予想される組成変化に対応した各元素のスペクトル強度比が得られることを示した。なお,スペクトル強度はパルスごとのばらつきが大きく定量分析に対する難点となることも明らかになった。われわれは長いナノ秒パルスによる液相レーザーアブレーションにより生成するプルームからの発光スペクトルが著しく先鋭になり,表面元素分析に適していることを見出している。本研究では,長いパルスの後半部分が直接プルームを励起することによりプルームの性状が変化する可能性をプルーム画像の時間変化を調べることにより考察した。実験として,水中に静置させた銅板に上からパルスレーザーを照射し,横方向の発光画像の撮像を行った。パルス幅を20nsあるいは150nsとして照射した。発光画像はインテンシファイヤ付の電荷結合素子検出器(ICCD)を用いて測定した。照射パルスを約130ns光学遅延させることにより,生成したプルームの発光画像をパルス照射約30ns前から測定可能とした。測定時間範囲は発光強度が測定限界となる(照射後約2000ns)までとし,5nsの時間分解で撮像した。20nsのパルスで照射した場合,どの遅延時間でも全体に発光強度が低く,画像が扁平になる傾向が明らかになった。また,遅延時間によらずプルーム中に複数の明るい発光スポットが見られた。これに対して,150nsのパルスで照射した場合には,どの遅延時間でも全体に発光強度が高く,高さ方向に広がった画像が得られ、中心付近が明るく均一な分布を持った画像が得られた。発光強度はどちらのパルス幅でも,パルスが持続している時間は増大したが,パルスが終了すると減少した。このことは,150nsのパルス照射の場合,長い時間にわたって発光強度が増大し続けることを意味している。これらの結果は150nsのパルスは生成したプルームをパルス後半部分が直接励起加熱してより大きく膨張させ,粒子状物質を蒸発させて原子状とすることにより自己吸収の少ない高効率な発光を促進していることを示唆している。
高齢者の口腔・摂食機能向上を促す地域支援ヘルスプロモーションモデルの構築

【目的】本研究は高齢者の口腔のセルフケアマネージメント力を育てるためのプログラムを実施しその効果を検討する。【方法】介入プログラムは月1回3カ月間の集団学習と個別相談からなる。集団学習は1)口腔状態のモニタリングと口腔ケアの演習、2)口腔機能のモニタリングと口腔機能運動の実施、3)口腔ケアを継続するための集団討議からなった。介入の成果は、介入開始前、介入終了後、介入終了3カ月後で以下の点を検討した。1)口腔セルフケア行動、2)口腔診査(う蝕、義歯、CPI、汚れ、歯石)3)口腔機能検査(反復唾液嚥下テスト、オーラルディアドコキネシス)、4) QOL(SF-8v2^<TM>、GOHAI)5)認知機能(MMSE-J)。【結果】対象者は男女合計150名(男性19名、女性131名)、平均年齢は73.6±7.3歳(6094歳)であった。口腔セルフケア行動に関して、対象者は介入前と比較して、介入後は歯みがき回数やデンタルフロスの使用頻度が有意に多くなった(p<0.001)。口腔機能も有意に向上した(p<0.05-0.01)。QOLおよび認知機能にも改善がみられた(p<0.05-0.01)。【結論】上記のような結果は本プログラムが、口腔セルフケア行動を促進し、口腔健康や口腔機能を高めるだけでなく、全身のQOLや認知機能を高めることが示唆された。【倫理的配慮】本研究は研究者の所属組織の研究倫理委員会の承認を受けて行われた。平成21年度は、平成22年度に行なう準実験的研究のために下記の研究を実施した。1.地域支援介入モデル案の作成と支援ネットワークの構築:1)支援枠組みの検討、2)地域ニード調査:地域の住民を対象にフォーカスグループインタビューを実施しニードを明らかにした。口腔の問題そのものは人々にあまり認識されていなかったが、口腔健康に関連する項目は多くあがり、それを糸口に介入を実施する計画を立てた。2.支援のためのツール設定:1)口腔・摂食機能モニタリングスケール:研究者らが先行研究で作成した質問票(坂下ほか,2008)を改善し、それに加えQOL尺度(SF-8)、口腔健康QOL尺度(GOHAI日本語版)、口腔機能の総合的な検査法(武井ほか,2009)を使用することとした。2)アウトカム評価指標の設定前述の1)項目に加え、歯科疾患に関してウ蝕および歯周病(CPITN)、歯周細菌を設定した。POMSにより気分を測定し介入のための情報とすると同時に評価指標として設定した。3)オーダメイド個人介入プログラムの検討:変化ステージモデル(Prochaska, et al., 1983)を研究の概念枠組みとし、具体的なアセスメント項目および介入に関して、専門からによる討議をふまえ検討し、オーダメイド個人介入プログラム案を作成した。作成したプログラム内容をさらに、オーダーメイドの部分の選択の範囲と展開の可能性などについて専門家会議を開き話し合い検討した。4)口腔保健行動支援者用トレーニングプログラム:2)で作成した個人用介入プログラムを支援する専門家ら支援者用のトレーニングプログラムを文献検討と専門家らの会議によって作成した。3.予備調査の実施:上記検討内容をもとに予備調査を行い、実行可能性と、効果が期待できることを確認した。平成22年度は、介入研究を実施した。全4地区で実施予定であるが、調査が終了したA地区において、以下の結果を得た。<方法>地域で生活する60歳以上の者を対象とし、集団体験学習と個別相談から成る月1回、3回の介入を実施した。

集団体験学習のテーマは1)口腔健康状態の見方と口腔ケアの演習、2)口腔機能の見方と口腔体操、唾液腺マッサージの演習、3)口腔ケア継続の工夫や秘訣についての討議を行った。介入の成果として、介入開始前、介入終了後、介入終了3カ月後で以下の点を検討した。1)セルフケア行動、2)口腔診査(う蝕、義歯、CPI、汚れ、歯石等)2)口腔機能検査(反復唾液嚥下テスト、オーラルディアドコキネシス等)、4)QOL(SF-8v2^<TM>、GOHAI)5)認知機能(MMSE-J)。<結果および考察>対象者は60歳以上の男女合計31名であった。1)口腔セルフケア行動:介入前と比較して、介入後は歯みがき回数やデンタルフロスの使用頻度が有意に多くなり、介入後3カ月後も継続されていた。介入後、65%は、歯科受診していた。2)口腔疾患および口腔機能:汚れと歯石においては、介入前と介入後3カ月後で差がみられ、介入後3カ月後では有意に減っていた(p<0.010.001)。口腔機能に関しては有意な変化はみられなかった。3) QOL:介入前と介入後3カ月の間で有意な差がみられ、QOLは改善していた(p<0.05)。認知機能:認知機能に関しては、改善がみられ、特に介入前と介入後では有意な差を示した(p<0.05)。以上のように、本プログラムはセルフケア行動を促進し、口腔健康を高め、全身のQOLや認知機能を高めることが示唆された。平成23年度は、介入を実施した全4地区の結果を集計し、高齢者の口腔・摂食機能向上を促す地域支援ヘルスプロモーションモデルの構築を行った。<方法>地域で生活する60歳以上の者を対象とし、集団体験学習と個別相談から成る月1回、3回の介入を実施した。<結果および考察>対象者は60歳以上の男女合計150名であった。プログラムは、口腔セルフケア行動、口腔疾患および口腔機能、QOL、認知機能いずれにおいても有意な改善がみられた(p<0.00010.05)。その効果においてはいくつかのパターンがみられた。介入前と比較して、介入後改善し、介入後3カ月も維持されたものとして、歯みがき回数、デンタルフロスの使用、歯間ブラシの使用、口腔機能(総合)、身体的QOL、口腔QOLであった。介入前より介入後そして介入3カ月後と効果があがっていくものとして、CPI平均(歯周病)、処置歯、汚れ、歯石など口腔疾患の指標であり、口腔ケアが継続されることで一層の効果が表れたと考えられた。一方、介入後は効果がみられるが、介入後3カ月では、効果は減少ぎみになるものとして、前方舌能力、後方舌能力などの口腔機能や認知機能があった。機能の向上のためには比較的短い間隔での介入が重要であることが示唆された。
Wolterミラー軟X線顕微鏡における生物試料槽の開発

軟X線顕微鏡は、水分を含んだ生物試料でも高分解能で観察できることから生物学的応用に関して注目されているが、軟X線領域では空気による吸収が顕著でその光路中を真空にする必要があるため、真空中に水分を含んだ生物試料を保持するための試料容器(wet cell)が必要となる。本研究では、厚さ0.1mumのSiN薄膜を2枚用いたwet Cellを設計製作し、機密性、生物試料の注入、及びWolterミラーを用いた軟X線顕微鏡における結像テストを行った。作製したwet Cellは、2枚のSiN膜を3mumのスペーサーを介して張り合わせ、その間に生物試料を挿入して両側からOリングで押さえて機密を保つ構造をしている。波長約5nmのレーザープラズマ光源(A1ターゲット)を用いた結像実験では、水を含んだ赤血球及び大豆プロトプラストを比較的コントラスト良く結像させることに成功した1)。このWet Cellでは光学顕微鏡においても観察可能であり、光学顕微鏡及び軟X線顕微鏡像との比較も行うことが出来た。生物試料と水とのコントラストがより大きい波長2.4nmにおいても、ゾーンプレートを用いた軟X線顕微鏡を用いて2枚のSiN膜を3mumのスペーサーを介して張り合わせたWet Cellをテストし、軟X線像を得ることに成功した2)。これらの成果によって、実用的な軟X線顕微鏡用Wet Cellを作製するのに十分な基礎データを得ることができた。
特定神経路標識する逆行性レンチウイルスベクターを用いた視床-線条体経路の機能解明

イムノトキシン(IT)受容体を発現する逆行性レンチウイルスベクターをマウス線条体に注入し、視床(PF)にITを注入することで、視床-線条体神経路の選択的な除去を誘導した。この動物を用いて視覚性2弁別学習を行ったところ、正答率・正反応時間の遅延が見られた。次に、マウスに先に学習を獲得させた後、視床-線条体神経路を除去すると正反応時間に影響はないものの獲得した学習の保持が損なわれることを見出した。この結果は、視床-線条体神経路が弁別学習の獲得と実行に重要な役割を持つことを示唆した。21年度においては、特定神経路標識を可能とする逆行性レンチウイルスベクターのエンベロープ糖タンパク質の改変を行い、さらに高い逆行輸送性を持つベクターの作製に成功した。これにより、標的とする視床一線条体神経路をこれまで以上に高効率で遺伝子標識することを可能とした。また、導入遺伝子をヒトインターロイキン2受容体αサブユニット(hIL2Rα)遺伝子に組換えたベクターを線条体に注入して、逆行性に標識された線条体へ投射する視床のニューロンに対し、細胞標的法を用いてイムノトキシン(IT)を投与した。これにより視床で標識されたニューロンを除去して視床-線条体神経路が特異的に遮断されたモデル動物を作出、これを用いて行動生理学的解析を行った。行動実験は、両側線条体にhIL2Rαを発現するベクターおよびコントロールとしてGFPを発現するベクターを注入し、5週間生存させた後、両側視床にITおよびコントロールとしてPBSを注入した4群の動物において行った(hIL2Rα-IT(視床-線条体神経路遮断群),hIL2Rα-PBS, GFP-IT, GFP-PBS(視床-線条体神経路非遮断群))。まずは基本運動能力を調べるため、ローターロッド回転運動による協調運動、運動学習能に関わる行動解析を行ったところ、視床一線条体神経路遮断群と非遮断群との問に有意な差は認められなかった、次に、活動量測定と情動性を調べるため、オープンフィールドテストによる自発運動量およびメタンフェタミンによる薬物誘導運動量の行動解析を行ったが、これも両群に差は見られなかった。これにより視床-線条体路は基本的な運動能には影響を与えないことを明らかとした。22年度においては、21年度に行った逆行性レンチウイルスベクターのエンベロープ糖タンパク質の改変により、高い逆行輸送性を持つウイルスベクターを取得したことで、これを用いて標的とする視床-線条体神経路をこれまで以上に高効率で遺伝子標識したモデル動物を得た。導入遺伝子をヒトインターロイキン2受容体αサブユニット(hIL2Rα)遺伝子に組換えたウイルスベクターを線条体に注入して、逆行性に標識された線条体へ投射する視床のニューロンに対し、細胞標的法を用いてイムノトキシン(IT)を投与した。これにより視床で標識されたニューロンを除去して視床-線条体神経路が特異的に遮断されたモデル動物を作出、様々な行動生理学的解析を行った。両側線条体にhIL2Rαを発現するベクターおよびコントロールとしてGFPを発現するベクターを注入し、5週間生存させた後、両側視床にITおよびコントロールとしてPBSを注入した4群の動物において行った(hIL2Rα-IT(視床-線条体神経路遮断群),hIL2Rα-PBS,GFP-IT,GFP-PBS(視床-線条体神経路非遮断群)。21年度の成果として、視床-線条体路は基本的な運動能には影響を与えないことを明らかとした。次に、2弁別学習における視床-線条体路の役割を明らかにするため、オペラント実験を行ったところ、hIL2Rα-IT(視床-線条体神経路遮断群)においてのみ、学習獲得が低下し、正反応時間、無反応率が上昇する結果を得た。このことは、視床-線条体路が学習に大きく関与する神経路であることを示唆した。23年度においては、21、22年度に行った逆行性レンチウイルスベクターのエンベロープ糖タンパク質の改変により、高い逆行輸送性を持つウイルスベクターを取得して、これを用いて視床-線条体神経路のみを除去したモデル動物を得た。この動物で学習行動課題を行い、視床-線条体神経路の行動生理学的意義の解析を行った。実験は、両側線条体にヒトインターロイキン2受容体αサブユニット(hiL2Rα)を発現するベクターおよびコントロールとしてGFPを発現するベクターを注入し、5週間生存させた後、両側視床にイムノトキシン(IT)およびコントロールとしてPBSを注入した4群の動物において行った(hIL2Rα-IT(視床-線条体神経路遮断群),hIL2Rα-PBS,GFP-IT,GFP-PBS(視床-線条体神経路非遮断群))。

行動課題は、レバー押しオペラント行動における視覚性2弁別学習を行った。22年度の成果として、視床-線条体路を除去した動物は学習獲得が低下し、正反応時間、無反応率が上昇する結果を得た。このことは、視床-線条体路が学習に大きく関与する神経路であることを示唆した。
種特異的なNotchシグナルの温度依存性と補償性を制御する分子基盤の解明

これまでの研究により、ニワトリ胚大脳の神経前駆細胞におけるNotchシグナルの活性は37度よりも30度で有意に上昇すること、この現象がエンドサイトーシスに依存していることを見出している。当該年度はこの低温におけるNotchシグナルの活性上昇を制御する分子機構をさらに検討した。まず、低温でのNotch活性上昇がNotchリガンドに依存しているかを検討するため、Notchリガンドの1つであるDll1の細胞内ドメインを欠損した変異リガンド(Dll1dC)をニワトリ神経前駆細胞に導入したところ、30度におけるNotchシグナル活性上昇が大幅に抑制された。一方、人工リガンドを認識する合成Notch受容体(SynNotch)をニワトリ神経前駆細胞に導入したところ、この受容体を介したリポーター活性は低温では増強されなかった。また免疫沈降によってユビキチン化されたDll1を検出したところ、低温においてDll1のユビキチン化が亢進されていることが明らかとなった。さらに、37度と30度で培養したニワトリ神経前駆細胞よりRNAを抽出しRNAseqを行った結果、30度で培養した神経前駆細胞においてエンドサイトーシス経路を構成する転写産物のエンリッチメントが確認された。一方、細胞膜の流動性を制御するコレステロールの阻害薬を培地に添加すると、低温におけるNotch活性が大幅に減少した。以上のことから、ニワトリ神経前駆細胞における低温でのNotchシグナル活性上昇は、リガンドであるDll1のエンドサイトーシスに依存しており、ユビキチン化の亢進はその現象を反映していること、また低温でのエンドサイトーシス活性の亢進は細胞膜上におけるリガンドの分布状態の変化に影響を受けている可能性が示唆された。低温におけNocthシグナル活性がリガンドのエンドサイトーシス系路に依存していることを明らかにすることができたこと、温度依存的なシグナル活性の分子基盤を明らかにすることができたことより、今後の研究の方向性を打ち出すことが可能となったため。一連の研究成果を踏まえ、神経前駆細胞の細胞膜構成成分(脂質、コレステロールなど)の組成が種によってことなり、特に鳥類では低温で細胞膜の物性に顕著な違いが生ずることにより、Dll1リガンドのエンドサイトーシスが亢進している可能性が考えられる。そこで、爬虫類、鳥類や哺乳類の神経前駆細胞の細胞膜を構成する脂質やコレステロールの含有量を質量分析などで検討し、これらのデータが膜の流動性に与える影響を検討することにより、Notch活性の温度依存性を生み出す分子機構を明らかにする。またマウス神経前駆細胞を異なる温度条件で培養した場合の遺伝子発現の変化をRNAseqにより検討する。さらに、マウス、スッポン、ニワトリにおいて胚発生の段階で一過的にNotcシグナルを亢進した場合、脳構築や神経細胞の形態にどのような影響が生じるのかを比較検討する。

さらに、マウス、スッポン、ニワトリにおいて胚発生の段階で一過的にNotcシグナルを亢進した場合、脳構築や神経細胞の形態にどのような影響が生じるのかを比較検討する。
内在性レクチンの組織細胞化学的応用に関する基磯的研究

1)ニワトリ14K及び16Kレクチンについて、遺伝子のクロ-ン化を行い、その構造を解明した。また、遺伝子組替え技術により、大腸菌にて発現させることが可能になった。これにより、基磯及び応用のさまざまな研究において、充分な量の蛋白質を実験に供せられるようになった。2)14Kと16Kの2つのイソレクチンの役割分担については未知な点が多いが、特異的抗体及びDNAプロ-ブを用いて、胚発生に伴うこれらレクチンのmRNAの転写と、蛋白質の発現を、時期及び臓器別に詳細に検討した。結果は複雑で、まだ首尾一環して解釈できる段階ではないが、発生の早い段階では16Kが働き、より遅い段階で14Kが働く傾向がみられた。3)ニワトリ胚表皮内における14Kレクチンの局在を免疫細胞化学的手法により光顕的並びに電顕的に追究し、in vitro系におけるその分布パタ-ンが、EGF、DMSO、またはVA投与により変化することを確認した。4)ニワトリ14Kレクチンの遺伝子発現は、スルホン化したcDNAを用い、in situ hybridization法にて検討すると、未分化な13日胚表皮では弱く、15、17、20日胚表皮の中間層の細胞全体にびまん性に強く認められ、角化の進行に伴い発現が増強した。さらに、vitaminA投与により角化を抑制した表皮では、発現はほとんど認められなかった。5)ヒト高分子型のレクチンである29Kレクチンについて、cDNAのクロ-ニングに成功し、全一次構造が解明された。これは、14K型の2倍の分子量を持つが、C末端型の半分が14K型と高い相同性を示し、N末端側は全く関係のない構造をしていた。以上のような14K型及び29K型の一次構造研究を総合することにより、このレクチンファミリ-の分子進化を解明することができた。6)ある種の蛇毒にβーガラクトシド結合性レクチンが存在することが知られていたが、我々が従来から研究してきたレクチン(カルシウム非依存性)と関連があるのかどうか明かでなかった。ガラガラ蛇の毒から精製したレクチンについて、全一次構造を決定したところ、これはカルシウム非依存性レクチン・ファミリ-の一員ではなく、もう一つの動物レクチン・ファミリ-である、カルシウム依存型レクチンの一員であることが明らかになった。〈ニワトリ・レクチンについて〉(1)14Kレクチンの遺伝子をクローン化するのに成功し、その構造を解明した。レクチンたんぱく質は、4個のエクソンと3個のイントロンからなることが判明した。(2)16KレクチンのcDNAのクローン化にほぼ成功し、約90%のアミノ酸配列が解明できた。その配列は、ニワトル14Kおよびヒト・レクチンとかなりの相同性を示し、16Kレクチンもまた、同じ祖先たんぱく質から進化してきたことが判明した。(3)ニワトリ胚の肢芽における軟骨形成に際して、16Kレクチンが間充織細胞の凝集を促進することが示された。

(4)ニワトリ胚表皮内における14Kレクチンの局在を免疫細胞化学的手法により光顕的並びに電顕的に追究し、in vitro系におけるその分布パターンが、EGF、DMSO、またはVA投与により変化することを確認した。〈ヒト・レクチンについて〉(1)肺のcDNAライブラリーから、14KレクチンのcDNAをクローン化することに成功した。これより導かれたアミン酸配列は、胎盤レクチンについてたんぱく質レベルで既に決定していた配列とまったく一致した。従って、胎盤と肺では同一のレクチンが発現されていることが明確になった。(2)上述の方法で得られたクローンを発現ベクターに組み込み、大腸菌内でヒト・レクチンを生産させることに成功した。(3)いくつかの癌組織では、レクチンがハプテン糖(ラクトース)なしに抽出されることから、レセプターの種類・性状に変化が起っていることが示唆された。また14Kレクチン以外の35Kレクチンがしばしば検出された。(ニワトリ・レクチンについて)(1)ヒト14Kレクチンについて、すでにクロ-ニングされていたcDNAをもとにして、遺伝子工学的手法により大腸菌内で発現させるためのプラスミドを構築することに成功した。これを使って、部位指向性突然変異を起こさせ、いくつかのアミノ酸を置換したレクチンを創造した。(2)ニワトリに存在する2つのイソレクチンのうち、成体の肝臓等に多く含まれる16Kレクチンの全一次構造を決定した。またcDNAのクロ-ニングにも成功し、遺伝子の塩基配列を決定し、さらに大腸菌内で16Kレクチンを発現させるプラスミドも構築し、大量のレクチン蛋白質を得る系を確立した。(3)ニワトリの2つのレクチンに対するcDNAを用い、胚発生の諸段階における各種臓器における2つのレクチンmRNAの動態を、ノ-ザンブロッティングの手法で詳細に解析した。(4)ヒトのガン組織に多く発現されると考えられる、高分子型のβーガラクトシド結合性レクチン(29Kレクチン)のcDNAを、乳癌のライブラリ-からクロ-ニングすることに成功し、塩基配列を決定した。C末端側の半分が14Kレクチンを相同性があるが、N末端側には全く関連性のない配列があり、開始コドンが複数ある可能性があるなど、興味深い知見が得られた。(5)14Kレクチンの遺伝子に対するcDNAを用いて、ニワトリ胚表皮における遺伝子発現の局在をin situ hybridization法により検討した。遺伝子発現は、15、17、20日胚表皮の中間層および表層に認められ、角化の進行に伴い発現が増加した。1)ヒト14K型及びニワトリ16K型レクチンについて、遺伝子組替え技術により、大腸菌にて発現させることが可能になった。これにより、基礎及び応用のさまざまな研究において、充分な量の蛋白質を実験に供せられるようになった。2)ヒト14Kレクチンのアミノ酸を、部位特異的突然変異の手法により置換することができるようになった。これにより、レクチン機能に関わるアミノ酸の検索が可能になった。この結果、例えば従来は糖結合活性に必須と考えられてきた1個のトリプトファン及びいくつかのシステインが、本質的な重要性を持たず、むしろアルギニン及びヒスチジンが必須であることなどが判明した。