hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
算数科における問題解決能力の育成を目指した指導・介入に関する心理学的研究

本研究の目的は,高学年配当の算数文章題を対象に,問題解決過程での個々のつまづきに介入して解決能力を向上させる指導のあり方について検討することであり,本年度は,つまづきに対する個別指導を行うコンピュータ・プログラムによる指導の有効性の実証に焦点を当てて研究を続行した。本年度の研究1では,昨年度にコンピュータを用いた問題解決の訓練実験を実施した小学校において,訓練効果の持続と応用に関する1年後のフォローアップデータを採取した。具体的には,訓練で扱った小数の割合文章題および割合問題の一部と,その後の学習内容である分数の問題からなる課題冊子を用いて,児童の問題解決能力の経年変化を検討するとともに,事前テストと訓練プログラムから得られた昨年度の問題解決データと,本年度の問題解決課題の成績との関連について検討した。研究2では,昨年度の個別指導プログラムについて,指導部分のさらなる改良を行った。今回の改良では,プレテストの誤答者に対し,出題された文章題の構造を表す一文を学習者に作成させた上で,その内容を文字を使った式にあらわす訓練を追加し,解決に必要な演算を選ぶ訓練を行うようにした。改良版のプログラムを用いて,小学5年生の児童を対象に訓練実験を実施し,プレテスト-ポストテスト間での成績の向上を確認した。また,文章題解決の遂行が向上した被験児としなかった被験児における,訓練中の遂行や事前テストの成績を比較検討することを通して,問題解決能力の獲得ないしは向上に関連する要因の解明を,解決に必要な知識の獲得状況や紙筆状況での問題解決レベル,解決方略などの点から行っている。研究結果の詳細は,平成14年度の日本教育心理学会で発表予定である。本研究の目的は,高学年配当の算数文章題を対象に,(1)問題解決過程でのつまづきの原因を探る判定テストの作成と妥当性の検討,(2)つまづきの原因に応じて個別指導を行うコンピュータ・プログラムの作成,(3)訓練実験による指導の有効性の実証,以上3点である。本年度の研究1(目的(1)に対応)では,昨年度の実験協力校で,1年後のフォローアンプデータを採取した。具体的には,昨年度調査した小数の割合問題の一部と,その後の学習内容である分数の問題からなる課題冊子を用いて,解決方略・つまづきの様相・解決に必要な知識の獲得状況等の点から,児童の問題解決能力の経年変化を検討した。あわせて,昨年度の調査データから本年度分の問題解決課題の成績がどの程度予測できるのかを検討し,予測力の高い変数を同定した。本年度の主眼である研究2では,まず目的(2)に関して,先年の研究で作成した個別指導プログラムについて,指導部分の問題点の第一次改良を試みた。今回の改良では,出題された文章題の構造を表すー文を学習者に作成させ,それを参照しながら演算を選ぶ訓練に加えて,訓練時に誤答した児童に問題の構造について指導する介入を追加した。さらに,改良版のプログラムを用いて訓練実験を行い(目的(3)),プレテスト-ポストテスト間での成績の向上を確認した。今後は,文章題解決の遂行が向上した被験児としなかった被験児との違いについて,さらに検討していく。その際,訓練実験の中で得られたデータに加え,実験に先立って実施した予備テストで得られたデータ,具体的には,解決に必要な知識の獲得状況と,紙筆状況での問題解決レベルおよび解決方略についてのデータをも利用して,多角的に分析を行っていく予定である。研究結果の詳細は,平成13年度の日本教育心理学会および日本心理学会で発表予定である。
成体脊髄におけるグリア細胞新生の分子メカニズムの解明と、神経細胞新生誘導の試み

私たちはこれまで成体脊髄上衣細胞がグリア前駆細胞として機能する事を示してきたが、本研究においてその細胞分裂および細胞分化が、Notch経路の細胞内シグナル伝達系で調節されている事が明らかとなった。また、成体脊髄上衣細胞のグリア細胞新生能を神経細胞新生へ変換する事が可能かどうか、ほぼ同様の活性を有する神経幹細胞を用いて検討を行い、神経細胞新生とグリア細胞新生を調節する因子を同定した。私たちはこれまで、脊髄上衣細胞が成体脊髄において分裂能を有する事、分裂した脊髄上衣細胞は脊髄実質方向へ移動する事、そしてその移動した脊髄上衣細胞はアストロサイト新生に関与する事を見出してきた。これらの現象は脊髄上衣細胞が成体脊髄においてグリア前駆細胞として機能する事を示唆している。本実験の目的は、脊髄上衣細胞に着目し、その成体脊髄における分裂能およびアストロサイト新生能というグリア前駆細胞としての機能発現を左右する因子およびメカニズムを解明する事にある。また、成体上衣細胞の細胞内シグナルを調節する事でグリア細胞新生能を神経細胞新生へ転換させる事が可能かどうか、検討を行う事をも目的としている。平成20年度では、脊髄上衣細胞の成体脊髄におけるグリア前駆細胞としての機能発現に重要と考えられるNotchシグナリングに着目し、細胞分裂およびアストロサイト新生という別々の表現型に分岐するメカニズムついて検討を行った。構成的活性型Notch遺伝子に存在するAnkyrin repeat (ANK)ドメイン、RAMドメインを発現するアデノウィルスを作成し、脊髄上衣細胞へ遺伝子導入を行った。するとANKドメイン導入上衣細胞は主に細胞分裂を生じ、また、RAMドメイン導入上衣細胞は主にアストロサイトへの分化を生じた。これらの事から、脊髄上衣細胞のグリア前駆細胞としての機能発現はNotchシグナリングにより調節されている事が明らかとなった。平成21年度では、脊髄上衣細胞の成体脊髄におけるグリア前駆細胞としての機能発現を、神経細胞新生へと変換出来るかどうかについての可能性を検討した。私たちのこれまでの研究により脊髄上衣細胞は神経幹細胞として機能しうる可能性が示唆されていた為、神経幹細胞を用いた実験により因子の同定を試みた。その結果、神経細胞新生に関わる因子が同定された。この因子は通常脊髄上衣細胞で発現しており、神経幹細胞においてこの因子の発現を調節する事で、神経細胞新生とグリア細胞新生を調節する事が可能である事が明らかとなった。この因子の発現調節を行う事で、脊髄上衣細胞のグリア細胞新生機能を神経細胞新生へ転換させうる可能性が示唆された。
音声の遺伝-音響学的測定と知覚的分析による個人音声のプロファイル化

ヒト音声へ遺伝・環境の関与を理解するために、標準的な音声資料を収集し、音響学的測定と知覚的評価を行い、音声の個人差を規定する知覚的・音響学的特性を探索した。1.正常話者114名(大学生44名と健康老人70名)の音声資料の知覚・音響分析を行い、知覚・音響データの年代・性差を調べた。話声位(基本周波数Fo平均)は、高齢男性の一部で高く、高齢女性の一部で低かった。高齢者では、話速度がほぼ一律に低下し、軽度の嗅声も高頻度で認めた。調音は、高齢者でも変異(誤り・異常性)を認めなかった。さらに、成人話者70名の音声を聴取し、性別・年齢を推定させる実験では、正常例では性別・年齢の推定と実際がほぼ一致していたが、構音障害例で高齢と推定する傾向を認めた。2.成人話者の音声変動を調べるために、成人8名(男女各4名)に10日間連続の音声資料(母音発声,文章音読)収集と分析(Fo,母音の共鳴周波数、語・文の持続時間)を行い、個体内変動10%前後を認めた。3.幼児(46歳、54名)と双生児(27歳、23組、46名)の発語の音響分析より、語の持続時間が低年齢で長い傾向を認めた。発語「テレビ」の弾音/r/で連続的ホルマント変化が示される場合(調音良好)と閉鎖音/d/でみられる閉鎖区間(置換)や音の脱落といった調音変異が起こる場合があった。双生児では、20組中13組で調音良好、5組で調音変異、2組で一方のみ調音変異がみられ、双生児での調音に近似性を認めた(一致度=18/20=90%)。4.成人、学童、双生児者、発声発語障害者、同一話者(発語条件の違い)を含む音声資料(N=65点・58名)の知覚・音響データに基づいた音声プロファイル化を行った結果、声の高さ・Fo平均や話速度、推定声道長が多くの話者を識別するのに有効であること、声の高さ範囲や非流暢性等も一部の話者を区別する指標となること、が示された。ヒト音声は、遺伝によって規定される部分があると考えられてきた。これまでの研究では、双生児はその音声の共鳴周波数から推定される声道長(喉頭から口までの距離)に近似性を認め、遺伝的に規定される身体構造の類似性がその背景にあることが示唆された。本研究(3年間)では、音響学的測定と知覚的分析による分析項目の抽出、音声資料の選定と収集方法の検討、分析項目に関しての個人差の理解をもとに、個人音声のプロファイル化をはかり、この基礎データをもとに、双生児音声の近似性を明らかにすることを目標としている。本年度は、以下の課題に取組んだ:1.これまで収集してきた音声資料(母音の持続発声、文章の音読、語の生成)の音響学的測定と知覚的分析の項目を列挙し、その測定・評価の標準的方法を検討した。母音の持続発声では、基本周波数の平均・声の高さ、基本周波数のゆらぎ・声の不安定性や振戦、ホルマント周波数パターン・母音明瞭度や鼻音化が標準的方法で測定・評価が可能であった。

文章の音読(北風と太陽)では、所要時間・話速度・標的語(北風・太陽)の持続時間、標的語の有声開始時間(VOT)、標的語(太陽)の母音間ホルマント遷移率(運動速度を反映する)、標的文の話声位(基本周波数Foの平均)とFo変化(範囲)を標準的方法によって計測ができた。2.成人(大学生、高齢者、構音障害者)70名の音声資料(母音の持続発声と文章の音読)をもとに、音響学的測定と知覚的分析を行った。個人の音声は、一部の音響学的測定(話声位-基本周波数の平均)や知覚的分析(明瞭度)では、正常と異常音声の区別や一部の話者間を除いては、他者との違いが明らかにはされなかった。ただし、複数の項目からなる個人音声行列(いわゆるプロファイル)を作り他者の音声行列と対比することで、近似性のある音声の可能性があるか、その可能性がほとんんどないかを知る方法が検討された。なお、各項目の数値は、個体内変動10%を誤差として考え、その範囲内である時に同一話者の可能性が高い、範囲外では可能性は低いと判定した。3.音声聴取による話者の年齢推定では、一般成人では年齢推定誤差が平均10歳以内であったのが、構音障害例の音声では、話者の年齢をはるかに上回る年齢と聴者が推定していた。これは、構音障害話者の音声特徴が高齢者のそれに類似するためと考えられた(例えば、声質の劣化、話速度の低下)。構音障害例の発話明瞭度には、声量(声の大きさ)、鼻漏れの程度、発音の正確さが強く関与していた。一方、一般成人では明瞭度が高い(天井効果)ため、個人差は小さかった。音響学的測定による分節レベルの品質(明瞭)判定が必要と考えられ、今後の謀題である。4.成人話者の個体内変動については、10日間連続の音声資料(母音発声,文章音読)収集と分析(Fo,持続時間等)を進めている。幼児・学童の音声収集については、その方法(特に調音を調べるための語リスト)を検討してきた。刺激絵の制作をすすめ、第1次データの収集に入る予定である。ヒト音声は、遺伝と環境の相互作用によって規定されると考えられている。これまでの双生児音声の研究では、声道形態を反映する音声基本周波数Foと推定声道長VTLに双生児ペアで高い相関が得られ、遺伝の影響が示唆された。本研究(3年間)の2年目では、音声の個人差(年代,発声発語障害)と個体内変動の理解、個人音声の基本特徴の抽出(プロファイル化)を目標に、以下の研究課題に取り組んだ。音声の個人差を知るために、健康老人70名と大学生44名(統制群)の音声資料の音響・知覚分析を行った。高齢群の一部に、男性で高い、女性で低いFoを認め、高齢者での声の高さの個人差増幅が示唆された。声質異常(嗄声)は、高齢群の多くに認めた。高齢群では、話速度は低下していたが、調音運動を示す第2ホルマント変化率dF2は統制群と同等であり、速度制御により音声明瞭度を保っていると推察された。高齢群では、発語の遅さとくり返しやいい直しといった非流暢性も多く認めたが、調音異常はほとんどないことが確認された。大学生と医療介護者の調査より、高齢者音声はゆっくりでくり返しが多いという印象が得られ、音響分析の結果と合致していた。発声発語障害は、個人音声特徴の一項目と考えられるが、前述の通り正常成人(高齢者も含む)では知覚的な調音異常がないことが明らかにされた。成人構音障害20例と統制群(大学生44名)の音声の音響分析より、構音障害話者では話速度とdF2が低下しており、調音運動制限が示された。構音障害20例と成人50例の母音発声と文章音読を用いた聴取実験によると、話者の推定年齢は、正常例ではほぼ年齢並みであったのに対して、構音障害例では歴年齢に関わらず高齢という印象を持たれていた。これは、高齢者音声の特徴である声質異常と発語の緩慢さが構音障害話者の音声にも認められたためと考えられる。
高重合度の多核ヒドロキソアルミニウム錯体を利用する機能性セラミックスの合成

金属アルミニウム溶解法で得られる高濃度・高重合度・高純度の多核ヒドロキソアルミニウム錯体(PHA)溶液のゲル化能および溶存化学種の大きさや平面性を利用して各種新規無機材料を創製を試み,以下の知見を得た.・PHA溶液から透明なゲルが得られ,これを500900°Cで加熱すると,直径34nmの細孔と直径430nmの細孔をもつγおよびχアルミナから成る活性アルミナが生成した.また,テトラメチルアンモニウムクロライド(TM)をPHA溶液に添加すると,TM含有量が30%以上の複合ゲルから34nmにモノモーダルの鋭い細孔径分布を示すγアルミナが得られ,細孔径は添加量および加熱温度により精密に制御できることを見出した.400°Cで加熱したγアルミナは最大0.25cm^3g^<-1>の細孔容積を与えた.・PHA溶液と膨潤性合成フッ素雲母からアルミナ架橋フッ素雲母が得られ,その圧粉成形体を500700°Cで焼成すると,良好な機械加工性を有しミクロ多孔性を維持した焼結体が得られた.異なる粒径の架橋雲母を用いた場合,粒径の大きい架橋雲母から比表面積の大きい焼結体が得られることが判明した.また,PHA溶液と膨潤性合成フッ素雲母をポリビニルアルコールの存在下で反応させると,500°Cで2.7nmの大きい底面間隔を有し,800°Cで加熱後も300m^2g^<-1>以上の比表面積を維持する高耐熱性架橋雲母が合成できることを見出した.・アルミナ架橋雲母と,PHA溶液およびPHA系ゲルまたはその仮焼体から,アルミナ架橋雲母-γアルミナ系複合焼結体が作成できた.仮焼したゲルを用いた場合,比表面積や細孔特性を維持した複合焼結体が作製できた.また,架橋雲母を調製する際は,その前駆体を十分洗浄することが重要であること,低温焼成用バインダーとしては仮焼した架橋雲母よりも架橋雲母前駆体が有効であること,等が判明した.[OH/Al]比の異なる高濃度の多核ヒドロキソアルミニウム錯体溶液から透明なゲルを調製した.これらのゲルは500900°Cで活性アルミナに,1000°C以上でα-アルミナにそれぞれ転移した.これらのゲルを加熱処理して得られた活性アルミナは,主にγ-アルミナからなっており,χ-アルミナも含まれていることがわかった.また,γ-アルミナの相対量は[OH/Al]比が大きいほど増加した.得られた活性アルミナの比表面積及び細孔容積は500°Cから増加し,800°Cで最大値となり,α-アルミナ化する1000°C以上では減少した.これらの活性アルミナは,直径34nmの分布の狭い比較的小さな細孔と直径430nmの分布の広い比較的大きな細孔を有した.このうち,比較的小さい方の細孔量は,[OH/Al]比の増加とともに増加した.比較的小さな細孔のサイズは,[OH/Al]比や熱処理温度を変化させてもほとんど変化しなかったが,細孔量は[OH/Al]比が高いほど増加した.一方,比較的大きな細孔のサイズは,[OH/Al]比が大きくなると減少し,加熱処理温度の上昇に伴い増加した.[OH/Al]比が大きい場合ほど,得られる活性アルミナの比表面積は大きかったが,細孔容積は小さくなった.このような細孔特性の[OH/Al]比依存性は,活性アルミナの細孔径分布の変化により生じていることがわかった.比較的小さな細孔の形成は,ゲルが多核ヒドロキソアルミニウム錯体の平面性に起因してゆるい配向構造をとることに由来すると推定された.金属アルミニウム溶解法で得られる高濃度・高重合度・高純度の多核ヒドロキソアルミニウム錯体(PHA)溶液のゲル化能および溶存化学種の大きさや平面性を利用して各種新規無機材料を創製を試み,以下の知見を得た.・PHA溶液から透明なゲルが得られ,これを500900°Cで加熱すると,直径34nmの細孔と直径430nmの細孔をもつγおよびχアルミナから成る活性アルミナが生成した.また,テトラメチルアンモニウムクロライド(TM)をPHA溶液に添加すると,TM含有量が30%以上の複合ゲルから34nmにモノモーダルの鋭い細孔径分布を示すγアルミナが得られ,細孔径は添加量および加熱温度により精密に制御できることを見出した.400°Cで加熱したγアルミナは最大0.25cm^3g^<-1>の細孔容積を与えた.・PHA溶液と膨潤性合成フッ素雲母からアルミナ架橋フッ素雲母が得られ,その圧粉成形体を500700°Cで焼成すると,良好な機械加工性を有しミクロ多孔性を維持した焼結体が得られた.異なる粒径の架橋雲母を用いた場合,粒径の大きい架橋雲母から比表面積の大きい焼結体が得られることが判明した.また,PHA溶液と膨潤性合成フッ素雲母をポリビニルアルコールの存在下で反応させると,500°Cで2.7nmの大きい底面間隔を有し,800°Cで加熱後も300m^2g^<-1>以上の比表面積を維持する高耐熱性架橋雲母が合成できることを見出した.

・アルミナ架橋雲母と,PHA溶液およびPHA系ゲルまたはその仮焼体から,アルミナ架橋雲母-γアルミナ系複合焼結体が作成できた.仮焼したゲルを用いた場合,比表面積や細孔特性を維持した複合焼結体が作製できた.また,架橋雲母を調製する際は,その前駆体を十分洗浄することが重要であること,低温焼成用バインダーとしては仮焼した架橋雲母よりも架橋雲母前駆体が有効であること,等が判明した.金属アルミニウム溶解法で得られる高濃度・高重合度・高純度の多核ヒドロキソアルミニウム錯体(PHA)溶液のゲル化能および溶存化学種の大きさや平面性を活用して新規無機材料を創製するとともに、PHAの均質系または不均質系ゲル相を経由する機能性セラミックスの低温合成法を構築することを目的とし、以下の知見を得た。1.PHAと膨潤性合成フッ素雲母から得られた粒子径の異なるアルミナ架橋雲母を成型し、500800°Cの所定温度で焼成すると、架橋構造を維持した焼結体が500700°Cの焼成温度で得られることがわかった。800°Cで焼成すると架橋構造は崩壊し、ミクロ多孔性を喪失した。粒子径の大きい架橋体から調製した焼結体は、粒子径の小さい架橋体から調製した焼結体に比べ比表面積およびミクロ孔容積が大きかった。また、架橋構造の耐熱性は粒子径の大きい架橋体から調製した焼結体の方が高く、耐熱性はホスト結晶のc*軸方向の大きさに依存していると考えられた。架橋雲母焼結体は、薄片状雲母結晶が絡みあった微構造を有し、良好な機械加工性を示した。2.PHA-コロイダルシリカ-K_2SiF_6系ゲルを焼成することにより、2-八面体型フッ素雲母とガラス相が絡みあったマイカセラミックスが合成できた。最適焼成温度は620°C、最適成形圧は150MPa以下と判断された。原料の最適添加モル比はPHA:コロイダルシリカ:K_2SiF_6=0.15:0.25:0.06であった。また、PHA-コロイダルシリカ系ゾルにK_2SiF_6を懸濁液で添加して調製した場合のみ良好なゲルが得られ、混合順序の異なるゲルからはマイカセラミックスは得られないことがわかった。得られたマイカセラミックスは良好な機械加工性を有した。金属アルミニウム溶解法で得られる高濃度・高重合度・高純度の多核ヒドロキソアルミニウム錯体(PHA)溶液のゲル化能および溶存化学種の大きさや平面性を利用して新規無機材料の創製を試み,以下の知見を得た.1.PHA溶液にテトラメチルアンモニウムクロライド(TM)を混合したのち,乾燥させてPHA-TM複合ゲルを調製し,これらを加熱処理した結果,TM含有量が30%以上の複合ゲルを400900°Cで加熱すると,34nmにモノモーダルの鋭い細孔径分布を示すγアルミナが得られ,その細孔径は加熱温度に依存することが判明した.400°Cで加熱したγアルミナは最大0.25cm^3g^<-l>の細孔容積を与えた.一方,TM含有量が20%以下の複合ゲルから得られたγアルミナは,38nmにバイモーダルな細孔径分布を示した.これらの結果は,TM含有量が30%以上の複合ゲルを用いることにより,γアルミナの細孔径が精密に制御できることを示す.2.PHA溶液と膨潤性合成フッ素雲母をポリビニルアルコールの存在下で反応させると,大きい底面間隔および高い耐熱性を有するアルミナ架橋フッ素雲母が合成できることを見出した.架橋雲母の底面間隔および比表面積は,PHA/ホスト雲母比(Solution Loading)に依存して変化し,最適Solution Loadingは24mmol Al/gmicaであった.最適Solution Loadingで得られた架橋雲母は500°Cで2.7nmの底面間隔を有し,比表面積は600°Cで極大値(403m^2g^<-1>)を示した.
歯周炎関連細菌産物の遺伝子解析とDNAプローブによる臨床検査システム確立

我々は、Porphyromonas gingivalis(P.g.)の培養上清が、ヒト多形核白血球(PMNs)の殺菌能および活性酸素産生能を抑制することを見い出した。そこでこの培養上清から生化学的手法を用いて因子を部分精製したところ、この因子の分子量は約50KDa、等電点4.55.1を示した。またこの因子は、システイン、DTT等のSH基還元剤によりその活性を著しく上昇し、システインプロティアーゼインヒビターであるロイペプチンの前処理や加熱処理によりその活性の大部分を消失した。これらのことからシステインプロティアーゼが関与している可能性が考えられる。現在、この因子に対する抗体を作製しており、こ抗体と前処理した本因子を用いた場合にも抑制活性の消失が認められたことから、この抗体をプローブとして利用して、この抑制因子をコードする遺伝子クローニングを行うとともにその特異性について検討を行う予定である。また歯周炎関連細菌として注目されているActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a.)菌のロイコトキシン構造遺伝子(lktA)に注目し、この遺伝子を利用してA.a.菌の検出を試みた。Polymerase chainreaction(PCR)法によりlktA特有の約0.4kbのDNA断片を増幅させる為に一対のオリゴヌクレオタイドを10種DNAシンセサイザーで合成しPCRプライマーとして利用してその有効性について検討を行った。その合成したプライマーのうちの一種は5種のA.a.菌と反応し、単一のバンドを増幅させた。また歯周炎患者21名の歯肉縁下プラークを試料としてPCR反応を行った所、21名中16名、36部位中23部位の試料で約0.4kbのPCR産物が確認でき、他の非特異的バンドはみられなかった。このことは、歯肉縁下プラーク中のA.a.菌の存在を示するとともに、PCR法で歯肉縁下でプラーク中のA.a.菌を特異的に検出できる可能性を示唆した。今後は、定量性のあるPCR法の改良と、臨床症状との関連性について検討が必要と思われる。我々は、<Bacteroides>___ー<gingivalis>___ー(B__ー.<gingivalis>___ー)の培養上清がヒトの多形核白血球(PMNs)の殺菌能および活性酸素産生能を抑制することを報告した。そして培養上清を部分精製してモノクロ-ナル抗体を作製し、これをプロ-ブとして利用して抑制物質のクロ-ニングを試みた。B__ー.<gingivalis>___ー381のDNAフイブラリ-をプラスミドpuC18に組み込み、ベクタ-E__ー.<Coli>___ーDH5αに移入した。約2万個の組み換え体が得られたが、その内17個が、先のモノクロ-ナル抗体と反応した。これらのクロ-ンを培養しその培養上清についてウェスタンブロットを行ったところ、約4万ダルトンおよびそれ以上の高分子の画分にバンドが見られた。次にこれらのクロ-ン培養上清或は菌体超音波抽出物について、ヒトPMNsに対する影響を調べてみたが、有意な抑制が認められなかった。この原因について現在検討中であるが、PMNsの抑制には単一の蛋白だけではなく他の共存物質が必要である可能性が考えられる。この点に関して、複数のクロ-ンの培養上清を混合したり、別の酵素を共存させる実験を遂行中である。

又、プロ-ブの特異性に問題がある可能性も考えられるので現在、ゲルロ過、イオン交換クロマトグラフィ-等によって抑制物質のさらなる精製を行っている。抑制物質のクロ-ニングが成功すればそのDNAの塩基配列を決定し、特異的DNA断片を合成し歯周疾患の診断に役立てたいと考えている。又、既に報告されている他の歯周炎関連細菌由来のDNA断片を合成し蛍光物質で標識したのち、歯周炎患者より採取したサンプルと反応させ、歯周炎の動態と歯周炎関連細菌との相関性についても現在検討中である。我々は、Porphyromonas gingivalis(P.g)の培養上清が、ヒト多形核白血球(PMNS)の殺菌能および活性酸素産生能を抑制することを見い出した。そこでこの培養上清から生化学的手法を用いて因子を部分精製し、この因子に対するモノクロ-ナル抗体を作製した。この抗体の特異性について検討を行ったところ、P.gに特異的で、近縁の細菌および他の細菌とは反応性を示さなかった。またP.g培養上清中に含まれる因子によるPMNsの殺菌能抑制活性はシステインの添加で増強され、ロイペプチンの前処理により低下した。これらのシステインProteaseが関与している可能性が考えられ、P.g培養上清中から種々の生化学的手法を用いてこのシステインProteaseを精製中でこの蛋白質のPMNsに及ぼす影響について検討中である。また、この因子とモノクロ-ナル抗体との関連性について検討を行うとともに、プロ-ブとして利用して、この抑制物質をコ-ドする遺伝子のクロ-ニングを大腸菌のシステムを利用して解析し、その特異性について検討を行う予定である。また歯周炎関連細菌として重要であるActinobacillus actinomycetemcomitans(A.a)のロイコトキシン遺伝子(lktA)に注目し、この遺伝子を利用してA.aの検出を試みた。Polymerase chainreaction(PCR)法によりlktA特有の約0.5kbのDNA断片を増幅させる為に、一対のオリゴヌクレオタイドをDNAシンセサイザ-で合成しPCRプライマ-として利用して検定したところ、歯周炎患者の歯肉縁下プラ-クから抽出した細菌DNA中に、約0.5kbの部分に増幅バンドが認められ、A.a菌の存在が示唆された。今後、臨床症状との関連性について検討する予定である。我々は、Porphyromonas gingivalis (P.g.)の培養上清が、ヒト多形核白血球(PMNs)の殺菌能および活性酸素産生能を抑制することを見い出した。そこでこの培養上清から生化学的手法を用いて因子を部分精製したところ、この因子の分子量は約50KDa、等電点4.55.1を示した。またこの因子は、システイン、DTT等のSH基還元剤によりその活性を著しく上昇し、システインプロティアーゼインヒビターであるロイペプチンの前処理や加熱処理によりその活性の大部分を消失した。これらのことからシステインプロティアーゼが関与している可能性が考えられる。現在、この因子に対する抗体を作製しており、この抗体と前処理した本因子を用いた場合にも抑制活性の消失が認められたことから、この抗体をプローブとして利用して、この抑制因子をコードする遺伝子クローニングを行うことともにその特異性について検討を行う予定である。
粒度分布の変化とその影響を統一的に考慮した土の構成モデルの開発と応用

土粒子の破砕現象と粒度変化の影響を弾塑陛モデルの中で簡単に記述する方法を開発するとともに,地盤工学的諸問題への応用を試みた.まず,応力変化や温度変化,乾湿繰返しに伴う破砕現象ついて既往文献の整理を行うとともに,粒度変化を考慮したモデルを定式化した.開発したモデルの妥当性は既往の室内要素試験の結果と別途,実施した低応カレベルで容易に破砕を生じる地盤材料(鉄鋼スラグ)の要素試験の再現解析により検証を行った土粒子の破砕現象と粒度変化の影響を弾塑陛モデルの中で簡単に記述する方法を開発するとともに,地盤工学的諸問題への応用を試みた.まず,応力変化や温度変化,乾湿繰返しに伴う破砕現象ついて既往文献の整理を行うとともに,粒度変化を考慮したモデルを定式化した.開発したモデルの妥当性は既往の室内要素試験の結果と別途,実施した低応カレベルで容易に破砕を生じる地盤材料(鉄鋼スラグ)の要素試験の再現解析により検証を行った実地盤で直面する工学的諸問題を検討するには,実地盤の力学特性を精緻に記述できる土の構成モデルに基づいて応力・変形解析を行う必要がある.しかし,従来の土のモデルは,主に室内試験で確認できる力学特性を記述できるレベルにまで開発されているものの,地盤材料が粒状性材料の集合であるという観点からの現象,すなわち粒度変化を生じて強度・変形特性を刻々と変える土の応答は必ずしも考慮できていなかった.これに対して本研究は,研究代表者がH20H21の若手研究(スタートアップ)により行った研究で開発した応力変化に伴う土粒子の破砕と粒度変化の影響を弾塑性モデルの中で簡単に記述する方法の検証と改良,応力による破砕以外での粒度変化現象への拡張を試みるものである.H22年度は,応力変化だけでなく温度変化や乾湿繰返しによる物理的風化現象について既往文献の再整理を行うとともに,粒子破砕による粒度変化を考慮したモデルの検証と改良を行い,実際に破砕を生じる地盤材料の要素試験の再現解析を試みた。その結果,応力変化により変遷する粒度の発展則はほぼそのままに,粒度変化をスカラーの状態変数ω(従来,ボンディング特性の記述に用いてきた)と関係付けるだけで,粒度変化が応力ひずみ特性に及ぼす影響を考慮できるように簡略化したモデルを定式化することに成功するとともに,提案モデルが応力変化(主にせん断と拘束応力の増加)による破砕現象とそれを伴う応力ひずみ特性を精度良く記述できることが示された.様々な構造物を建設する際の周辺地盤の応答や地震・豪雨など自然災害の発生に伴う実地盤の変形・破壊を精緻に予測するためには,実地盤の力学特性を精緻に記述できる土の構成モデルが必要である.しかし,従来の土のモデルは,密度や拘束圧の影響など主に室内試験で検証できる力学特性を記述できるレベルにまで開発されていたものの,地盤材料が粒状性材料の集合であるという観点からの現象,すなわち土粒子の破砕や移動に伴う粒度の変遷とそれが強度・変形特性に及ぼす影響は必ずしも考慮できていなかった.これに対して本研究では,研究代表者らが開発した土粒子の破砕と粒度変化の影響を弾塑性モデルの中で簡単に記述する方法の検証と改良,数値シミュレーションへの応用を試みた.まず,応力変化に伴う土粒子の破砕現象に加えて,温度変化や乾湿繰返しによる物理的風化現象について既往文献の再整理を行うとともに,粒子破砕による粒度変化を考慮したモデルの検証と改良を行い,実際に破砕を生じる地盤材料の要素試験の再現解析を試みた。また,応力変化に伴って容易に粒子破砕を生じる粒状地盤材料として鉄鋼スラグを用いた室内要素試験(圧密試験および三軸せん断試験)を実施し,様々な応力経路下での鉄鋼スラグの粒度変化とそれが応力ひずみ特性に及ぼす影響について検討した。その結果,応力履歴の関数として規定した粒度の発展則を用いることで,従来の限界状態モデルの範疇で粒度変化を伴う土の応力ひずみ特性を記述できることが示された。
遺伝子標識法を用いた植物土壌病原菌のモニタリングシステムの開発

本研究においては、特定のマーカー遺伝子で病原菌を標識し、これら病原菌が土壌および感染後の宿主植物においてどのような挙動をとるかについて、分子レベルによる解析を可能とした。実際には、通常法で相互識別が困難であるFusarium oxysoporumの異なる分化型菌、すなわち、トマト萎ちょう病菌、メロンつる割病菌、ホウレンソウ萎ちょう病菌およびイチゴ萎黄病菌を用い、それぞれに異なる標識遺伝子を導入した。標識とする遺伝子にとしては、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子、β-グルクロニダーゼ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、緑色蛍光タンパク質遺伝子をとりあげ、これら遺伝子の使用を可能にした。マーカー遺伝子の導入とその発現検出については、エレクトロポーレーション法と組織内ハイブリダイゼーション(in situ hybridization)を用いた。実際のモニタリング実験においては、遺伝子標識したそれぞれの病原菌を閉鎖温室内の土壌に投入し、一定時間後にそれぞれの宿主植物を定植した後、土壌ならびに植物体からそれぞれの病原菌を同時検出した。検出法としては、インドール類緑化合物に対する感受性差異と発現した導入遺伝子のmRNAを組織内ハイブリダイゼーション法で検出した。ハイブリダイゼーションに用いるプローブにはそれぞれ異なる蛍光色素を結合させてあるので、蛍光顕微鏡により容易かつ正確にそれぞれの遺伝子標識病原菌を識別することが可能となり、本研究の表題でもある「遺伝子標識法による土壌病原菌のモニタリングシステム」が確立された。平成7年度の研究においては、使用するフザリウム菌として、トマト萎ちょう病菌、ホウレンソウ萎ちょう病菌、メロンつる割病菌およびイチゴ萎黄菌をとりあげ、これら病原菌の遺伝子導入法を検討し、標識遺伝子による形質転換体を育成した。まず、遺伝子の導入法については、マイクロインジェクション法、エレクトロポーレーション法およびパーテイクルガン法の3法を検討したが、エレクトロポーレション法によって、もっとも簡便かつ効率的に遺伝子導入体が得られた。導入する標識遺伝子としては、ハイグロマイシンの無毒化遺伝子、β-グルクロニダーゼ(GUS)生産遺伝子およびルシフェラーゼ生産遺伝子を用いた。これらの結果については、平成7年度の日本植物病理学会大会ならびに関西部会において発表した。このように、初年度の研究においては、当初の研究目標がすべて達成され、一部次年度の研究を開始した。以上の研究に加えて、インドールのある種の類縁化合物がフザリウム菌の伸長を効果的に抑制することをみつけ、さらに、イチゴ萎黄病、トマト萎ちょう病菌、ホウレンソウ萎ちょう病、メロンつる割病菌などのフザリウム菌がそれらの化合物に対して感受性の異なることを明らかにした。すなわち、このような薬剤に対する感受性の差異を利用すれば、本研究の主要テーマである『遺伝子標識法による菌類モニタリングシステム』を効率的に補完することが可能であった。これらの結果については、平成7年度の日本植物病理学会関西部会で報告した。また、インドール類縁化合物のうち、5-フロロインドールが病原菌の細胞壁合成を抑制して、菌糸伸長や胞子形成を抑制することも明らかにできたので、この結果については、同じく、平成7年度の日本植物病理学会関西部会で報告するとともに、英文原著論文にまとめ、日本植物病理学会報に投稿した。本年度の研究においては、導入遺伝子の細胞・組織化学的検出法の確立とモニタリングへの適用を検討した。まず、前者の研究課題においては、導入する標識遺伝子として、抗生物質であるハイグロマイシンの無毒化遺伝子、β-グルクロニダーゼ(GUS)生産遺伝子およびルシフェラーゼ生産遺伝子を用い、これらの遺伝子をベクター内に組み込んだプラスミドを作製し、病原菌類細胞で機能的に発現しうることを明らかにした。初年度の研究において、遺伝子導入法が確立されたので、その遺伝子の発現を多面的に検出するシステムを検討した。検出の方法としては、遺伝子から転写されたmRNAを検出する方法をとり上げ、標識したプローブによる細胞内ハイブリダイゼーションズを行った。この場合、ハイブリダイゼーションに用いるプローブを異なる蛍光色素(ロ-ダミン、フルオレッセイン等)で標識したので、複数のmRNAを同時検出することが可能であった。以上の結果は、本年(1996年)の日本植物病理学会報第62巻576頁から579頁に発表した。

また、本法の詳細については、全国農村教育協会から刊行される著書『フザリウム病』において、『遺伝子標識法』として執筆した。一方、モニタリングシステムの構築に関する研究課題においては、病原菌がある種のインドール類縁化合物に対して異なる感受性を示すことを明らかにし、同じく日本植物病理学会報の第62巻414頁から417頁に発表した。本年度の研究においては、マーカー遺伝子で標識した病原菌を用い、土壌および宿主植物感染後の挙動を解析した。実際には、Fusarium oxysporumの異なる分化型菌でるトマト萎ちょう病菌、メロンつる割病菌、ホウレンソウ萎ちょう病菌およびイチゴ萎黄病菌を用い、それぞれに異なる標識遺伝子を導入した。標識とする遺伝子には、ハイグロマイシン抵抗性遺伝子、β-グルクロニダーゼ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子に加え、緑色蛍光タンパク質遺伝子の使用についても検討した。これらの遺伝子導入とその発現検出については、エレクトロポーレーション法と後述する組織内ハイブリダイゼーション法(in situ hybridization)を用いた。遺伝子標識したそれぞれの病原菌は閉鎖温室内の土壌に投入し、一定時間後にそれぞれの宿主植物を定植して、土壌ならびに植物体からそれぞれの病原菌を同時検出した。検出法としては、インドール類縁化合物に対する感受性差異と導入遺伝子のmRNAを組織内ハイブリダイゼーション法で検出した。ハイブリダイゼーションに用いるプローブにはそれぞれ異なる蛍光色素を結合させたことから、蛍光顕微鏡により容易かつ正確にそれぞれの遺伝子標識病原菌を識別できた。なお、これらの実験はすべて組み換え植物用閉鎖温室で行うので、野外への流失は全くなく、また、実験終了後はすべてオートクレイブにより滅菌処理を施したので、安全上の問題も生じていない。以上、3年間の研究において、表題のシステムが確立されたものと考えた。
能楽「型付」資料の全国的調査と、技芸伝承におけるその役割についての総合的研究

各地に残る型付資料の内、大名家旧蔵や玄人の能役者の家に伝わったものなど、まとまった数量で残っている資料群の調査・撮影を終えた。また、能楽研究所で管理する般若窟文庫および鴻山文庫蔵の型付資料群について、収録曲目仮索引を作成・公開した。江戸時代初期の内容を持つ特徴的な古型付数種については、独特な用語の意味や記述方法を帰納的に解明し、そこに記されているいくつかの舞を演者の協力によって復元・公開した。【資料収集】本年度は、神戸女子大学蔵「能覚書」、同大学古典芸能研究センター蔵「塩小路光貫写仕舞付」、龍谷大学大宮図書館蔵「金剛流宝暦十三年野村三次郎識語型付入り謡本」「金剛流秘書習事聞書」、盛岡市民公民館蔵南部藩旧蔵能楽資料(「演能覚書」「能楽舞所個伝」「能伝書」「能装束付」等)の調査・撮影をおこなった。RAの協力を得て、重要資料の翻刻や各資料所収曲目の索引作成も進めている。【演者への聞き取り調査・実演の収録と分析】観世流・金春流の能役者(計5名)に協力を依頼し、型付に記されていなくてもこのように動くに決まっているという型付解読の「暗黙知」について聞き取り調査をおこなった。演者自身が意識しておらず質問に答えてみて初めて気づくルールについても確認した。また基本的な仕舞の実演を収録するとともに、ある所作単元がどのような場所で使われ前後の所作によってどう変わるか、実践に即した知識の聞き取り調査もおこなった。【研究会・ワークショップの開催】<山姥・松風・井筒>を対象に、能の英訳テキストに振付をしたモダンダンスと能の仕舞とを比較するワークショップをおこない、能の所作がテキストのどの部分に注目して身体表現にしているかを様々な方向から考察した。また、型付資料の解読および分析の研究会・打ち合わせ会を定期的に開催して情報の共有に努めた。1.型付資料の調査と撮影今年度は東北大学付属図書館蔵の宝生流型付群および秋田城介筆型付ほかの演出資料、山口県防府市の毛利博物館蔵の能楽伝書類の調査と撮影をおこなうとともに、能楽研究所般若窟文庫蔵の金春流型付群の調査を進めた。調査・撮影にはRAを同行した。2.撮影済み資料の分析すでに撮影済みの奈良県天河神社宮司柿坂家文書のうち、型付資料を選び出したうえで整理し、紙焼きを作成。内容の分析を開始した。3.資料の翻刻・分析のための研究会の開催東北大学付属図書館蔵秋田城介型付を輪読する研究会(RAも参加)を、ほぼ月1回のペースで開催し、翻刻と内容分析を進めた。同型付に特徴的な用語のピックアップや他型付との比較などを継続中である。4.型付資料収録曲目索引の作成法政大学鴻山文庫蔵型付資料、法政大学能楽研究所般若窟文庫蔵型付資料の調査結果に基づき、曲目索引を作成し『能楽研究』35号に掲載した。索引作成にはRAの協力を得た。5.古型付資料に基づく実演の収録記述に省略の多い古型付『宗節仕舞付』から曲舞の部分を抜き出し、能役者にその記述通りに舞ってもらい、記述がない部分をどう解釈しどうつないだか、またその際の基準となる「能を舞うときのきまり」があればそれを聞き取った。復元した舞の実演やその説明はすべてビデオで記録し、検討材料としている。この作業は今後、他の多くの能役者にも協力をお願いし比較検討していく必要があるが、今年度はその第一回の試行である。作業にはRAの協力を得た。1,型付資料の調査・収集:金沢の「前田土佐守家資料館」「金沢市立玉川図書館近世史料館(加越能文庫・藤本文庫)」では、金春流と宝生流の演出資料、前田家関係の能楽資料を調査し、熊本大学図書館寄託「永青文庫」では、細川家に伝わる金春流・喜多流の型付資料や観世流太鼓伝書等を調査した。必要なものは撮影または複写もおこなった。資料の調査・撮影にはRAの協力も得ている。2,能楽研究所新蔵の型付資料についても調査を進め、既存の資料と合わせて収録曲目の索引作成をおこなった(継続中)。3,古型付を輪読し省略の多い型付の記述ルールを明らかにするための研究会を月12回のペースで開催した。その成果(資料の翻刻・傍注や注記等の多い書式をデジタル記録にするための書式の凡例・資料ごとに特徴的な用語が具体的にどのような所作を表すのかについての帰納的な推定等)は専用のディスク上で共有し、また別の型付資料の解読に役立てている。

4,能の舞を構成する所作単元の数々を能役者に実演してもらい、ある一つの動きの後にはどのような動きが続く場合が多いか、絶対にあり得ない所作のつながりはどんなものか、型付に書かれていなくてもある所作をおこなう場合にその前後に必ずおこなわれる所作があるか等々の疑問に答えてもらい、その全体を録画記録した。5,3や5を元に、江戸時代初期の型付から能<桜川>の仕舞を復元し、その成果を学会で発表するとともに、文理融合の萌芽研究の成果とも合わせて復元仕舞の3DCGを作成し、成果報告用ウェブで公開した。1.能楽研究所蔵の重要な型付資料約40点についての調査をおこない、収録曲目の索引を作成した。なお未調査の資料があるため、曲目索引の作成は今後も継続する。2.昨年度に引き続き、江戸時代初期の金春流型付である『秋田城介型付』の輪読とその復元の研究会を月2回ほどのペースで開催し、他の同時代の型付との比較を通して『秋田城介型付』独特の用語の意味を明らかにした。輪読した曲のうち、特に、能の演出の変遷や所作の記述法の変化に関わって重要と思われる4曲を選び、その謡舞部分について、型付に記されている江戸初期の演出の復元をめざした。復元実演の基礎となる資料を作成(3参照)したうえで、現行演出や現行の能の動きのルールと極端に違う部分などは能役者(観世流と金春流)の意見も聞きつつ、能舞台の上で実際に舞ってみるワークショップを開催した(参加者約90名)。3.舞台上の連続した所作を文字で書き留めていく能型付には複雑な記述ルールがあり、また、何種類もの異演出を併記する場合もあり、実演者が実際に動きながら理解するのでない場合、翻刻をしても理解しづらい面がある。本研究グループは複雑な型付の記述をできるだけ見やすく舞台上の動きがイメージしやすい形で示す表記法を考案し、2のワークショップの際にはその資料を公開した。4.ワークショップの結果や型付研究の成果をより広い視野で捉え直してみることを目的に、シンポジウム「能の所作を考えるー通底するもの・際だつもの」を開催した(2012年11月18日。参加者約190名)。これらの成果の一部は『能楽研究』37号に掲載。また、能楽研究所ホームページ上での公開を準備中である。各地に残る型付資料群の内、主なものは調査をほぼ終え、画像、翻刻データ等の蓄積も順調である。般若窟文庫および鴻山文庫蔵の型付資料収録目録曲目仮索引を作成し既に公開している。型付資料輪読の研究会を毎月開催し、江戸時代初期の型付における記述様式の問題、流儀による違い等について研究討議を続け、特殊な型付の記述を効率的にデジタル化する方法や、現在とは違う用語の解釈など、研究成果を蓄積している。古型付資料に基づく仕舞の復元や能役者による実演もおこない成果を発表した。24年度が最終年度であるため、記入しない。11月に、諸成果とりまとめのためのシンポジウムを開催する。本研究課題によって調査・収集した資料の中には、閲覧にも制限が設けられているような貴重資料も多く、調査した型付資料の情報をそのまま公開することができない場合が生じる。従って型付本文の翻刻や収録曲目索引については能楽研究所蔵の資料から始め、他家所蔵の資料を吟味した結果得られた知見(時代・流儀による型付用語の意味の違いや同じ所作を示す別の表現等)を積極的に公開し、型付研究を進める手だてとしたい。
低出力レーザー (LPLI) 照射が寄与する唾液分泌障害予防機序の解明

ドライマウスなどの炎症性疾患は、炎症・糖尿病発症因子であり、申請者らは、低出力レーザー(LPLI)照射が、ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットの唾液分泌障害を有意に抑制し、唾液腺組織からドライマウス発症因子の遺伝子発現を増大し、LPLI照射により有意に抑制することを明らかにした。本研究では、唾液分泌障害モデルマウス唾液腺にLPLI照射による遺伝子発現を網羅的にトランスクリプトーム解析し、情報伝達系をコアーとするデータベースを応用して光線治療法による作用機序の詳細を探索する。本年度は、3ヶ月齢と加齢モデルの24ヶ月齢のC57BL / 6マウスを使用し、トータルRNAを唾液腺組織から分離した。それらの遺伝子発現およびmiRNA発現所見は、GeneSpringおよびIngenuity Pathways Analysisと組み合わせ、DNAマイクロアレイおよびmiRNAアレイを用いて解析した。遺伝子オントロジー(GO)分析は、miRNAを標的とした遺伝子の極めて重要な転写関連プロセスと細胞内シグナル伝達を組み込んでいることを明らかにした。シグナル経路で、cAMP媒介シグナル、上皮接着結合シグナル、タイトジャンクションシグナル、ギャップジャンクションシグナル、カルシウムシグナル、およびサーチュインシグナルが唾液腺老化に関与していることも明らかにした。RT-qPCRによりさらに解析したところ、加齢の制御転写因子が、miR-30c-1-3p、miR-34a-5p、miR-92a-3p、miR-181a-5pおよびmiR-550a-3pの制御に関与していることを示した。多数の組み合わせが識別されたmRNAとmiRNAの網羅的解析は、miRNAの異常発現は唾液腺加齢において重要であることを示唆した。そして、その機能は関連シグナル上の特定遺伝子の転写を通して誘導されることが考えられた。本年度の予定では、生後3ヵ月齢、24ヵ月齢のC57BL/6およびDEC1ノックアウトマウスの唾液腺(顎下腺・舌下腺)を採取し、RNAおよびタンパクを抽出し、初年度と同様に以下の研究を行うことである。(A)DNAマイクロアレイおよびmiRNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子、miRNA発現解析(B)初年度で同定された遺伝子およびmicroRNAをリアルタイムPCRによる検討(C)同定された遺伝子をウェスタンブロッティング法および免疫組織化学染色法による検討(D) in vivoおよびin vitroアッセイである。概要に述べた通り、本年度は、3ヶ月齢と加齢モデルの24ヶ月齢のC57BL / 6マウスを使用し、in vivoおよびin vitroアッセイを行い、ほぼ計画通りに進展している。初年度、本年度同様に以下の研究を行い、さらにデータの再現性などを確かめる。その後、2年間で蓄積した研究データとともに論文を作成し、投稿を行う予定である。ドライマウスなど炎症性疾患は、高齢化社会に伴い増加の一途をたどっている。唾液腺を病変の主候とする慢性炎症性疾患で、唾液分泌障害とともに全身疾患が進行する。これらに共通する点は、炎症・糖尿病発症因子である。すでに申請者らは、低出力レーザー(LPLI)照射は、ストレプトゾトシン誘発糖尿病ラットの唾液分泌障害を有意に抑制し、唾液腺組織からドライマウス発症因子の遺伝子発現を増大し、LPLI照射により有意に抑制することを明らかにした。本研究では、唾液分泌障害モデルマウス唾液腺にLPLI照射による遺伝子発現を網羅的にトランスクリプーム解析し、情報伝達系をコアーとするデータベースを応用して光線治療法による作用機序の詳細を探索する。本年度は、採取した唾液腺組織からRNAをmiRNeasy Mini Kit (Qiagen)を用いて抽出し、DNAマイクロアレイおよびmiRNAマイクロアレイを用いて網羅的遺伝子発現、miRNA発現解析[GeneSpring解析ソフト(Agilent)]を行った。さらに、マイクロアレイで得られたデータはIPA (Ingenuity Pathway Analysis)解析から予測される生物学的過程、転写経路およびネットワークの探索を行った。特異的TaqMan&reg;プローブを用いてQuantStudio 6 FlexリアルタイムPCRシステム(Applied Biosystems)によりmRNAおよびmiRNAの定量化した。また、ウェスタンブロッティング法によるタンパク質の検討は、ImageQuant Las 4000 Miniで観察した。DNAマイクロアレイ解析により同定された遺伝子の免疫組織化学染色を行った。唾液分泌量を算出し、細胞内カルシウムおよびアミラーゼ放出能を測定した。

シグナル経路で、cAMP媒介シグナル、上皮接着結合シグナル、タイトジャンクションシグナル、ギャップジャンクションシグナル、カルシウムシグナル、およびサーチュインシグナルが唾液腺老化に関与していることも明らかにした。RT-qPCRによりさらに解析したところ、加齢の制御転写因子が、miR-30c-1-3p、miR-34a-5p、miR-92a-3p、miR-181a-5pおよびmiR-550a-3pの制御に関与していることを示した。多数の組み合わせが識別されたmRNAとmiRNAの網羅的解析は、miRNAの異常発現は唾液腺加齢において重要であることを示唆した。そして、その機能は関連シグナル上の特定遺伝子の転写を通して誘導されることが考えられた。本年度の予定では、生後3ヵ月齢、24ヵ月齢のC57BL/6およびDEC1ノックアウトマウスの唾液腺(顎下腺・舌下腺)を採取し、RNAおよびタンパクを抽出し、初年度と同様に以下の研究を行うことである。(A)DNAマイクロアレイおよびmiRNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子、miRNA発現解析(B)初年度で同定された遺伝子およびmicroRNAをリアルタイムPCRによる検討(C)同定された遺伝子をウェスタンブロッティング法および免疫組織化学染色法による検討(D) in vivoおよびin vitroアッセイである。概要に述べた通り、本年度は、3ヶ月齢と加齢モデルの24ヶ月齢のC57BL / 6マウスを使用し、in vivoおよびin vitroアッセイを行い、ほぼ計画通りに進展している。今後も、当初の研究計画通りに、生後3ヵ月齢、24ヵ月齢のC57BL/6およびDEC1ノックアウトマウスの唾液腺(顎下腺・舌下腺)を採取し、RNAおよびタンパクを抽出する。その際、初年度と同様に以下の研究を行う。1)DNAマイクロアレイおよびmiRNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子、miRNA発現解析。2)初年度で同定された遺伝子およびmicroRNAをリアルタイムPCRによる検討。3)同定された遺伝子をウェスタンブロッティング法および免疫組織化学染色法による検討。4)in vivoおよびin vitroアッセイ初年度、本年度同様に以下の研究を行い、さらにデータの再現性などを確かめる。(A)DNAマイクロアレイおよびmiRNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子、miRNA発現解析(B)初年度で同定された遺伝子およびmicroRNAをリアルタイムPCRによる検討(C)同定された遺伝子をウェスタンブロッティング法および免疫組織
近似パラメータを含むNavier-Stokes方程式の数学解析

本研究では,近似パラメータを含むNS方程式,特に「圧力安定化法による近似パラメータを含むNS方程式」,「時間遅れパラメータを含むNS方程式」について解析する.「圧力安定化法による近似パラメータを含むNS方程式」については主に外部領域や摂動半空間などの非有界領域での近似の正当性を試みる.「時間遅れパラメータを含むNS方程式」では,外部領域での小さい初期値に対する時間大域解の一意存在性を示すことを目標とする.本研究では,近似パラメータを含むNS方程式,特に「圧力安定化法による近似パラメータを含むNS方程式」,「時間遅れパラメータを含むNS方程式」について解析する.「圧力安定化法による近似パラメータを含むNS方程式」については主に外部領域や摂動半空間などの非有界領域での近似の正当性を試みる.「時間遅れパラメータを含むNS方程式」では,外部領域での小さい初期値に対する時間大域解の一意存在性を示すことを目標とする.
抑制と抗抑制によるエピゲノム分化機構の解明と操作

エピゲノム動態を理解し、操作するには、抑制と抗抑制の両面を知る必要がある。しかしながら後者(抗抑制)の理解は遅れている。私達は、DNAメチル化に影響するシロイヌナズナの変異体を用いた遺伝学とゲノミクスによるアプローチから、個体発生やゲノム動態に重要な2つの新奇エピゲノム抗抑制経路を見出してきた。本課題では、これまでの蓄積を生かし、これら抗抑制経路の全貌を解明する。独自の研究素材とアプローチを生かしながら、エピゲノム制御という普遍的な生命現象の理解に貢献できると信じる。本研究課題は、エピゲノム動態制御における抗抑制経路の全容をシロイヌナズナをモデルとして解明するものである。動植物界を通じて非常に普遍性の高い問いに答える研究である。研究代表者自身が見出した2経路、遺伝子内抗抑制修飾と配列特異的抗抑制に着目する点で、独自性と先進性が高い。準備状況も良好で、成果が期待できる。