hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2型糖尿病遺伝子SLC16A11/13のインスリン抵抗性における役割の解明

SLC16A13遺伝子は肝臓・脂肪細胞で高発現していること、高脂肪食や種々の脂肪酸負荷下において肝臓で発現が変化する傾向にあることが分かった。細胞内局在に関してSLC16A11は小胞体に主に局在し細胞膜にはわずかに存在するのみと報告されているが、Fa2N-4細胞の免疫染色による検討ではSLC16A11は滑面小胞体で、SLC16A13は核膜に存在する可能性が示唆された。通常食飼育下での体重、随時血糖値、経口ブドウ糖負荷試験、インスリン負荷試験時の血糖効果作用、血中ケトン体レベルは野生型に比べSlc16a11,Slc16a13遺伝子改変マウスはいずれも差を認めなかった。高脂肪食負荷後のSlc16a13ヘテロ欠損マウスでは野生型と比較して体重増加の程度が大きく随時血糖値に差を認めなかったがインスリン抵抗性指標が高値で、インスリン負荷試験ではSlc16a13ホモ欠損マウスは野生型に比してインスリンによる血糖効果作用が減弱している傾向にあった。高脂肪食下ではSlc16a13ホモ欠損マウス、Slc16a11ホモ欠損マウスで野生型と比べてβハイドロキシ酪酸濃度が高い傾向が認められた。これまで2型糖尿病感受性遺伝子は数多く同定されているが、それらの遺伝子の機能変化が2型糖尿病の病態を引き起こすかどうか個体レベルで明らかにされたものは数少ない。SLC16A11/ SLC16A13遺伝子改変動物による個体レベルでの機能解析は初めてであり、高脂肪食下でインスリン抵抗性の傾向を示したことは、SLC16A11/ SLC16A13遺伝子が他の2型糖尿病感受性遺伝子と高脂肪食などと組み合わさることで2型糖尿病発症に関与する事が示唆されたことは意義深い。今後はメタボローム解析やトランスポーター解析を行って基質プロファイルなどを明らかにし本遺伝子の機能を解明していく。本研究は全ゲノム関連解析によって肝脂質蓄積とインスリン抵抗性を来しやすい遺伝素因の候補として同定したSLC16A11/13の機能を解明することを目的とする。本年度はSLC16A13の個体レベルでの機能解析のため遺伝子改変動物を作製して表現型を野生型と比較した。通常食飼育下の11週齢で経口ブドウ糖負荷試験(ブドウ糖投与量:10μl/g)を行ったところ、Slc16a13(-/-), Slc16a13(+/-)マウスは野生型に比べて血糖値の推移に差を認めなかったが、Slc16a13(-/-)では血中インスリン値がやや高い傾向を認めた。血糖値と血中インスリン値の積から算出されるインスリン抵抗性指標もやや高く、Slc16a13(-/-)におけるインスリン抵抗性の存在が示唆された。また通常食下ではSlc16a13(-/-), Slc16a13(+/-)マウスは野生型に比して体重増加に差を認めなかったが、高脂肪食飼育下では10週齢からSlc16a13(-/-), Slc16a13(+/-)マウス共に野生型に比して体重増加が有意に認められた。また、11週齢時点におけるSlc16a13(-/-)の血糖値は野生型に比して有意に上昇していたが、体重で補正すると差を認めなかったことから、Slc16a13(-/-)における血糖上昇は体重増加に起因するものと考えられた。Slc16a13過剰発現マウスの作成については、肝臓、脂肪特異的Slc16a13並びに11高発現マウス作成に必要なSAP(serum amyloid P) Promoter及びaP2 promoterの下流にSlc16a13並びに11それぞれのcDNAを挿入した発現ベクターを作成した。本研究で個体レベルでの機能解析を行うSlc16a13並びにSlc16a11遺伝子の欠損マウスについて作出を完了し、当初の予定通り普通食下と高脂肪食下で血糖値やインスリン抵抗性、体重などといった表現型の検討を終了している点で予定以上に研究が進展している。しかしながらトランスポーターとしての機能解析については予定通り進展しておらず、総合すると「概ね順調に進展している」と判断した。本研究は日本人を対象とした全ゲノム関連解析で同定した2型糖尿病遺伝素因SLC16A11並びに13の機能を個体レベルで解明することを目的とする。前年度に作製したSlc16a11遺伝子欠損マウスの肝臓における糖新生を調べるためピルビン酸負荷試験を実施した。野生型に比較してSlc16a11(-/-)ではピルビン酸負荷後の血糖上昇が抑制されている傾向にあり、ピルビン酸を基質とした糖新生が低下していることが示唆された。最近Landerらがマウス肝細胞の初代培養系でSlc16a11をノックダウンしたところ細胞内外のピルビン酸輸送速度が低下したことを報告しており、今回の結果と合致している。合わせて考えるとSLC16A11は肝臓へのピルビン酸輸送を介して個体レベルでの糖代謝に影響を持つ可能性が示唆された。また、Slc16a13(-/-)は予想されるよりはるかに低い出生率であったため、発生分化の段階で重要な役割を担っている可能性もあると考えられた。

これまで全ゲノム解析で同定した2型糖尿病リスク上昇と関連する遺伝子多型は主にイントロンに存在しその機能が明らかでない。今回イントロンに位置する遺伝子多型の近傍に、アミノ酸を置換するSLC16A11並びに13遺伝子変異を数カ所同定した。in silicoの解析では遺伝子産物の機能が低下し機能喪失性遺伝子変異であると考えられた。次年度のゲノムコホートでの関連解析並びにCRISPR/Cas9を利用した機能解析に利用することが出来る。本研究で個体レベルでの機能解析を行うSlc16a13並びにSlc16a11遺伝子の欠損マウスについて作出を完了し、ピルビン酸負荷試験等で肝臓からの糖新生にSlc16a11遺伝子が関与していることが示唆されるデータを得た点では予定通り研究が進展している。しかしながらトランスポーターとしての機能解析については未だ予定通り進展しておらず、Slc16a13の機能解析は十分に行えていないことから判断すると「やや遅れている」とする。SLC16A13遺伝子は肝臓・脂肪細胞で高発現していること、高脂肪食や種々の脂肪酸負荷下において肝臓で発現が変化する傾向にあることが分かった。細胞内局在に関してSLC16A11は小胞体に主に局在し細胞膜にはわずかに存在するのみと報告されているが、Fa2N-4細胞の免疫染色による検討ではSLC16A11は滑面小胞体で、SLC16A13は核膜に存在する可能性が示唆された。通常食飼育下での体重、随時血糖値、経口ブドウ糖負荷試験、インスリン負荷試験時の血糖効果作用、血中ケトン体レベルは野生型に比べSlc16a11,Slc16a13遺伝子改変マウスはいずれも差を認めなかった。高脂肪食負荷後のSlc16a13ヘテロ欠損マウスでは野生型と比較して体重増加の程度が大きく随時血糖値に差を認めなかったがインスリン抵抗性指標が高値で、インスリン負荷試験ではSlc16a13ホモ欠損マウスは野生型に比してインスリンによる血糖効果作用が減弱している傾向にあった。高脂肪食下ではSlc16a13ホモ欠損マウス、Slc16a11ホモ欠損マウスで野生型と比べてβハイドロキシ酪酸濃度が高い傾向が認められた。これまで2型糖尿病感受性遺伝子は数多く同定されているが、それらの遺伝子の機能変化が2型糖尿病の病態を引き起こすかどうか個体レベルで明らかにされたものは数少ない。SLC16A11/ SLC16A13遺伝子改変動物による個体レベルでの機能解析は初めてであり、高脂肪食下でインスリン抵抗性の傾向を示したことは、SLC16A11/ SLC16A13遺伝子が他の2型糖尿病感受性遺伝子と高脂肪食などと組み合わさることで2型糖尿病発症に関与する事が示唆されたことは意義深い。今後はメタボローム解析やトランスポーター解析を行って基質プロファイルなどを明らかにし本遺伝子の機能を解明していく。(1)SLC16A11/13遺伝子のヒト肝細胞における機能解明:全ゲノム関連解析で明らかにしたSLC16A11/13遺伝子の2型糖尿病リスクを上昇させるアリルを、CRISPR/Cas9を利用してヒト肝細胞にノックインする。SLC16A11とSLC16A13両者のリスクアリルのホモ(SLC16A11がGly/GlyでSLC16A13がA/A)、SLC16A11とSLC16A13それぞれのリスクアリルがヘテロとなるような細胞株を選択する。これらの細胞間で脂質蓄積量、インスリン受容体、受容体基質、PKCのリン酸化、糖新生、脂肪酸合成・燃焼に関与する遺伝子の発現を定量し、SLC16A13/11のリスクアリルが増加するに従ってインスリン情報伝達が阻害されるかを検討する。
難治癌に対する放射線治療における腫瘍内低酸素の動態解析と高精度放射線治療の融合

腫瘍内低酸素は放射線治療抵抗性の因子とされているが、実臨床ではまだその情報を有効活用できていない。頭頸部癌に対するFMISO-PETの報告は比較的多く報告されているが、肺癌、膵臓癌に対するFMISO-PETの報告はまだ少ない。肺癌、膵臓癌に対する術前化学放射線治療は現段階では標準治療でなく、臨床試験で行われている段階である。当院では肺癌、膵臓癌に対する術前化学放射線治療を開始しており、通常の施設では行っていない治療法のデータの解析が可能である。化学放射線治療後に手術が行われるため、実際の腫瘍組織検体の解析が可能であり、検体を使い実際に癌細胞の変化、残存部位とFMISO-PETの高集積部位との対比、比較検討が可能である。以上より、肺癌、膵臓癌におけるFMISO-PETの有用性を当院において検証することは意義深いと考えている。当院においてはFMISO-PETの経験がないため、肺癌、膵臓癌におけるFMISO-PETの有用性を検証する前に、まずはFMISOの合成が純度良く成功しているか、またFMISOが腫瘍に取り込まれ、それを感度良く測定できるかの検証が必要である。まずは、最も報告の多く、腫瘍内の低酸素動態が比較的報告の多い、頭頸部癌に対し、FMISOを投与し、その動態を解析することとした。局所進行頭頸部癌に対するFMISO-PETのプロトコールを作成し、化学放射線治療予定の局所進行頭頸部癌FMISOを投与し、その取り込みについて検証した。まずは、その取り込みの動態について解析し、投与後の撮像時間の最適な間隔について検討しているところである。撮像時間の最適化を行うところまでしか進んでいないため。頭頸部癌を対象にしたデータを使い、膵臓癌、肺癌についてもプロトコールを作成し、倫理委員会に申請し、承認を得た後、検査を進める腫瘍内低酸素は放射線治療抵抗性の因子とされているが、実臨床ではまだその情報を有効活用できていない。頭頸部癌を対象にしたデータを使い、膵臓癌、肺癌についてもプロトコールを作成し、倫理委員会に申請し、承認を得た後、検査を進める当初より予定していた額より、今年度は研究に使用する費用が少なかったため、次年度へ繰り越しとなった。次年度には、本格的に低酸素画像検査を開始し、繰り越し分も含め助成金を使用する予定である。
新規ナノシート束の創生，構造制御とエネルギーデバイスへの応用

本研究は,ナノシートの積層構造からなるナノシート束を作製し,そのモルフォロジー及び構造制御を行うプロセスを開発する事を目的としている.従来のSiナノシー束の構造をもとにSiナノシートにMg2Siを堆積させMg2Si/Siナノシートコンポジットを作製した.これはCaSi2結晶粉末をMgCl2雰囲気中にて熱処理を施す事により得られる.さらにMgCl2の添加量を過剰にする事によりMg2Siナノシートを作製した.またソースとしてMg金属を添加することによりMg2Si生成が促進されたコンポジットを得る事ができた.一方CaSi2結晶をMnCl2/NH4Cl雰囲気中にて熱処理を施すことによりSiナノシート/Siナノワイヤ複合体を作製した.これは添加されたMnがSiナノワイヤ成長の触媒として作用すると考えられる.これらのナノシート束は熱電発電およびLiイオン電池の電極に有用である.CaSi2結晶粉末を適量のO2(H2Oも含むと考えられる)とともに過剰のMgCl2を添加し熱処理を施す事によりマグネシウムシリケートナノシート束を作製した.Mgのより均一な添加によりシリケート束の生成が促進されたと考えられる.CaSi2よりCaを引き抜く事だけでなく,Mg原子を添加する事により化合物ナノシート束が得られたことはSiナノシートの構造改変技術の発展において重要なステップであると考えられる.Mg2Si/Siナノシートコンポジット粉末とCu微粒子が担持したCaSi2結晶粉末を混合し放電プラズマ焼結によりミリサイズのペレットを得た.さらにCa及びGeより不活性ガス雰囲気中の熱処理によりCaGe2結晶を作製し,続くIP6処理によりGeナノシート束を作製した.フリースタンディングなGeナノシート束が得られた事により材料設計の幅が広がり,Si系ナノシート束との融合により熱電発電素子などへの応用が期待されている.1年目には,ナノシートが積層したナノシート束を作製し,2年目においてはナノシート束の構造制御・構造改変を中心に検討し,改変したナノシート束の物性を評価した.これまで作製してきたナノシート束はSiとその酸化物SiOxからなる基本的な構造のナノシート束であったが,2年目にはSiナノシート表面にシリサイドを堆積させたシリサイド/ Siナノシートコンポジット,シリサイド或いはシリケートからなるナノシート束,ナノシート/ナノワイヤ複合体の作製など,ナノシートの構造改変,装飾を行った.CaSi2結晶をMgCl2雰囲気下にて熱処理を施すことによりMg2Si/Siナノシートコンポジットを作製した.一方,熱処理時において4%程度の酸素(H2O含む)を添加する事によりシリケートナノシート束を作製した.今後他の様々なシリサイドナノシート,化合物のナノシートを作製していく予定である.またCaGe2をテンプレートとしてGeナノシート束を作製した.Siとは異なる材料で同様の構造が得られたことによりSi系ナノシート束との融合により材料設計の幅が広がる事が期待できる.さらにCaSi2結晶をMnCl2/NH4Cl雰囲気下にて熱処理を施すことによりナノシート表面にナノワイヤが成長したSiナノシート/ナノワイヤ複合体を作製した.これにより単にシートが束になったものだけでなく,形状そのものをより複雑化していく可能性を示した.ナノシート束から実用サイズの大きさの結晶塊を得るためスパークリングプラズマ焼結(SPS)を行った.このための前処理としてナノシート束粉末にバインダーとしてのCuナノ粒子を担持させる方法を開発した.これまで作製したシリサイド束の構造および光学的特性をはじめ,簡易的に電気特性,熱電特性を評価した.これまでに作製されていたSiナノシート束の構造改変を行うための手法を開発した.これまでナノシート束の組成・結晶構造を造り分ける制御技術を確立し,さらにナノシートの構造制御・構造改変を行ってきた.3年目には,これまで作製してきたナノシート束の物性評価と熱電半導体素子への応用を試みるとともに,Liイオン電池,太陽電池の電極への応用を検討する.同時に物性評価結果をナノ構造作製プロセスにフィードバックし特性向上をはかる.ナノ構造熱電素子への応用のため,Mg2Siナノシート束(必要によりMg2Si/Siナノシート束を含む)をSPS法或いは熱処理法により焼結し実用サイズ(5mm程度)の電極を作製する.この際適切なバインダー材料を気相反応或いは溶液中でのナノ粒子作製方法を用いて添加する.同様にMnSi1.7を含むナノシート束を用いて電極を作製する.同時にナノシート束の諸物性を検証する.電子顕微鏡観察,X線回折法による評価に加え,電気特性,ゼーベック係数,ラマン散乱,XPS, FTIRなどを評価する.またホトルミネッセンス,カソードルミネッセンスを測定し光学特性,ナノ構造化による量子効果を検証する.これまで作製してきたSiナノシート束にはCaが脱離したSiナノシートに於いてもCaSi2(0003)面に相当する概ね1nmの周期が維持されている事が分かっている.Mg2Siナノシート束(Mg2Si/Siナノシート束を含む)及びMnSi1.7を含むナノシート束を用いて焼結体を作製する場合においても,同様の周期性が維持されるようプロセス全体の処理条件を最適化する.必要によりCaが脱離されたあと表面処理を施すプロセスを追加する.この場合,気相反応プロセスにおいて新しい還元作用を有するソースを添加する,或いは溶液処理を施すプロセスを追加する等により表面制御を行う.このように,これまでにない新規なナノシート束(塊)を創生しつつエネルギーデバイスへの応用を検討する.

本研究はナノシートの積層構造からなるナノシート束を作製し,そのモルフォロジー及び構造制御を行うプロセスを開発する事を目的とする.1年目には,ナノシート束のモルフォロジーを造り分け,さらにナノシート各々の組成・結晶構造を造り分ける制御プロセスを確立するため以下の実験を行った.MnCl2/Siソースを用いたCVD法によりフラワー状のSiナノシート束をSi基板上に作製した.シート厚さ100 nm或いはそれ以下のシートが得られたがフォトルミネッセンス(PL)測定ではキャリアの閉じ込め効果は確認できなかった.そこでCaSi2粉末およびSi基板上に成長させたCaSi2マイクロウオールをIP6(フィチン酸)水溶液によりCaを脱離しSiナノシート束を作製した.続いてFeCl2を用いた熱処理を用いて成長したSiナノシート束の微細構造と光学特性を評価した.これらのSiシート束からのPL発光はCaSi2の長周期構造を引き継いだc軸方向1nmの長格子構造による発光である事が分かった.CaSi2をNH4Cl,潮解したMgCl2,FeCl2, FeCl3とともに熱処理を施す事によりSiナノシート束を作製し微細構造を比較した.それぞれのナノシートの見かけ上の厚さが用いる塩化物により変化する事が分かった.ナノシート束の物性制御を目的としてCaSi2をIP6-CoCl2混合水溶液処理を施す事によりナノシート束を作製した.これによりIP6に含有するPをSiナノシートに添加可能である事が示唆された.Siナノシート束の機能向上のためMg2Si/Siナノシート束コンポジットを作製し微細構造を評価した.またCaSi2をFeCl2とともにボールミリング処理を施しCaSi2結晶の構造変化を調べた.Siナノシート束の構造改変が期待される.さらにCaCuSi4O10よりCaを脱離し酸化物ナノシート束を作製した.1年目において様々な方法でナノシート束を作製し,その構造制御と構造改変を試みた.ナノシート束の骨格作製についてはほぼ終了しナノ構造の構造改変が研究の中心になっている.計画時にあげた反応種のうちNH4Cl処理により作製したナノシート束では他の塩化物を用いて作製した場合とは異なるFTIRスペクトルが得られた.表面の改質効果が現れている事が期待できる.CaSi2結晶のをFeCl2とともにメカニカルアロイング処理する事によりCaSi2結晶のXRDピークに僅かな変化が見られた.これにより最終物質Siナノシートの構造改変が期待できる.IP6,クエン酸,リンゴ酸等を用いた水溶液中での化学反応を試みた(ASCO-NANOMAT 2018にて発表予定).MoS2のVI族元素をSiなどのIV族元素に置換してシリサイド系ナノシートを作製する試みを密閉容器中にて試みた.またテンプレートとして上記シリサイドの他,CaCuSi4O10よりCaを脱離し酸化物ナノシート束を作製した.他のSi以外のIV族元素とCaとの化合物については試料作製を開始した.系統的な結果が待たれる.CoCl
高密度粒子系の非局所性に基づく新しい連続体理論の展開

散逸粒子系の非局所的なレオロジー特性をテーマに、(1)コルモゴロフ流の数値計算、(2)弾性波解析、(3)弾塑性解析に取り組んだ。まず(1)では、デルフト工科大学(オランダ)のB.P. Tighe准教授と共同で、ソフト粒子系の非局所レオロジーの解明に努め、研究成果がPhysical ReviewLettersに掲載されることになった。本研究で重要なのは、従来の局所レオロジーが降伏応力の発生と共に破綻することを明らかにした点と、非局所的な構成則に必要な伝搬関数(グリーン関数)のフーリエ変換が、波数の線形項を含んでいるという点であり、非局所的な構成則によって、分子動力学法で計算した応力プロファイルを完全に説明することに成功した。次に(2)では、トゥエンテ大学(オランダ)のS. Luding教授らと共同で、摩擦のある粉体系の音波特性の解明に努め、研究成果がPhysical Review Eに掲載された。重要なのは、摩擦力によって粉体の回転自由度が励起され、従来の縦波・横波の音波に加え、回転運動に起因するモードが生じる点である。また、摩擦力に対する依存性を明らかにし、摩擦力が弱い場合に回転モードが横波の分散関係に転移することを新たに発見した。最後に(3)では国内の研究者に加え、トゥエンテ大学(オランダ)のS. Luding教授と共同で、アバランチの確率論的記述に努め、研究成果がSoft MatterおよびPhysical Review Lettersに掲載されることになった。本研究では、突発的なアバランチは応力鎖の組み換えによることを明らかにした点と、組み換えの統計的性質を明らかにするため、力の遷移率を定量化した点である。特に、アバランチの冪分布が、より微視的な力の遷移率と結びつくことを示した点は新しい。上述の(1)(3)を基礎として、(4)ジャミング転移点近傍の応力緩和、(5)粘性力が弾性波に与える影響、(6)非局所的な弾塑性応答に取り組んでいる。まず(4)では、国内の研究者に加え、デルフト工科大学(オランダ)のB.P. Tighe准教授と共同で、分子動力学法を用いたソフト粒子系の緩和試験を行っている。系がジャミング転移点に近づくにつれ、応力が非常に遅い冪緩和を示す点や、緩和時間がジャミング転移点で発散する点、また粘弾性モデルをソフト粒子系に拡張した理論によって、緩和時間など数値計算の結果を精度良く説明できる点など、既に幾つか結果がある。次に(5)では、国内の研究者と共同で、散逸粒子系の音波特性が粒子間の粘性力によってどの様に変化するかを調べており、縦波・横波の分散関係と散乱係数の粘性係数依存性を、分子動力学法と粘弾性モデルによって明らかにしようとしている。最後に(6)では、アバランチ発生時の応力変化を非局所的な構成則で表し、伝搬関数を分子動力学法で調べている。なお、純粋に弾塑性のみ調べるため(粘性の効果を完全に排除するため)、分子動力学法では剪断率ゼロの極限計算を行っている点が革新的である。今後は(4)(6)を推し進め、散逸粒子系の非局所性をさらに理解していきたい。そのために、国内外の出張を積極的に行い、研究の進捗報告や情報交換、および課題整理のための議論を行い、学術論文に研究成果をまとめるための作業を加速度的に進めていく。また、研究課題の幅が広がってきている点を踏まえ、数値計算用の計算機を増設し、より大規模な分子動力学計算と多様なデータ解析に対応していきたい。

まず(4)では、国内の研究者に加え、デルフト工科大学(オランダ)のB.P. Tighe准教授と共同で、分子動力学法を用いたソフト粒子系の緩和試験を行っている。系がジャミング転移点に近づくにつれ、応力が非常に遅い冪緩和を示す点や、緩和時間がジャミング転移点で発散する点、また粘弾性モデルをソフト粒子系に拡張した理論によって、緩和時間など数値計算の結果を精度良く説明できる点など、既に幾つか結果がある。次に(5)では、国内の研究者と共同で、散逸粒子系の音波特性が粒子間の粘性力によってどの様に変化するかを調べており、縦波・横波の分散関係と散乱係数の粘性係数依存性を、分子動力学法と粘弾性モデルによって明らかにしようとしている。最後に(6)では、アバランチ発生時の応力変化を非局所的な構成則で表し、伝搬関数を分子動力学法で調べている。なお、純粋に弾塑性のみ調べるため(粘性の効果を完全に排除するため)、分子動力学法では剪断率ゼロの極限計算を行っている点が革新的である。今後は(4)(6)を推し進め、散逸粒子系の非局所性をさらに理解していきたい。そのために、国内外の出張を積極的に行い、研究の進捗報告や情報交換、および課題整理のための議論を行い、学術論文に研究成果をまとめるための作業を加速度的に進めていく。また、研究課題の幅が広がってきている点を踏まえ、数値計算用の計算機を増設し、より大規模な分子動力学計算と多様なデータ解析に対応していきたい。
レズビアン・ゲイの「家族」―「家族」へのインタビュー調査にもとづく社会学的考察

本研究の目的は以下の二つである。1)日本のレズビアン・ゲイ・バイセクシュアル(以下「LGB」)と、LGBを子に持つ異性愛の親との関係から「家族」とは何かを問うこと、2)ジェンダー/セクシュアリティの交錯の力学が、「家族」を磁場にどのように生じているのかを明らかにすることである。平成22年度は、LGB本人との親へのインタビュー調査、LGB「コミュニティ」と「親を支援する会」への参与観察調査を実施した。インタビュー調査から、次の2つの成果を得た。1)親は我が子がLGBであると知ったことを契機に、「縁者によるスティグマ」を意識するようなること、2)性的マイノリティの娘を持つ親たちが、娘の将来に対して具体的不安を抱いていることが確認された。親たちは、男性との生活を選ばない娘は、経済的に不安定な立場に置かれるのではないかと心配していたのである。性的マイノリティの息子のいる親たちは、「跡継ぎがいなくなった」と嘆く一方で、将来の経済的な心配はしないなど、ジェンダーによる非対称性が明らかとなった。参与観察調査からは、以下の2点の知見が示された。1)先行研究では定位家族の代理として位置づけられていたLGBによる「コミュニティ」は、アイデンティティや恋人を調達する場になりえても、現状では定位家族の代替とは言い切れないこと、2)「親を支援する会」には親の立場、子の立場双方が参加しているため、両者の間に「擬似的親子」関係が生じ、実の親子関係における葛藤を解消する資源となっていることである。本研究は、「家族」の定義を根本から見直す批判的視座を提供する点で、既存の家族研究に対して重要な意義をもつ。さらに、LGBの間に横たわるジェンダー/セクシュアリティの力学の差によって、LGBそれぞれの「家族」経験が異なることを明示し、ジェンダー研究、レズビアン・ゲイ・スタディーズ、クィア研究の発展にも寄与するものである。1)日本のレズビアン・ゲイ・バイセクシュアル(以下「LGB」)、LGBの「コミュニティ」、LGBを子に持つ親との関係から「家族」とは何かを問うこと、2)ジェンダー/セクシュアリティの交錯の力学が、「家族」を磁場にどのように生じているのかを明らかにすることである。文献調査からLGBにとっての「家族」とは、LGBから見た親・きょうだいなどの異性愛家族に加え、LGBのカップルや複数のLGBネットワークを含んでいることが示唆された。これを受け、a)LGBと、LGBを子に持つ親へのインタビュー調査、b)LGBを子に持つ親が参加する「家族と支援者の会」(以下「家族会」)、LGB「コミュニティ」への参与観察を実施した。結果、従来の研究では、親のLGBへの抑圧的な側面が強調されてきたが、親たちが「縁者のスティグマ」を被るがゆえにさまざまな戦略で、スティグマに働きかける様子が明らかとなった。母親は「自分の育て方が悪かったのではないか」と自責の念を抱き、ジェンダーの面から負担が大きいことが示唆された。こうしたスティグマへの働きかけが、家族会への参加動機となった親もいるが、家族会は社会ヘクレイム申し立てをするだけではなく、親とLGBそれぞれを橋渡しする役割を担っていた。LGBは親からの承認の可否によって、人生での重大なイベント(恋人との同居、就職、入院など)が左右されていた。

本研究は、「家族」の定義を根本から見直す批判的視座を提供する点で、既存の家族研究に対して重要な意義をもつ。さらに、LGBの間に横たわるジェンダー/セクシュアリティの力学の差によって、LGBそれぞれの「家族」経験が異なることを明示し、ジェンダー研究、レズビアン・ゲイ・スタディーズ、クィア研究の発展にも寄与するものである。
ビニルホスホナートの分子内エン反応を利用する選択的環状モノテルペンの新合成

本研究は天然界に広く存在するテルペン類に新しい機能性を付与するために、新しいタイプのテルペン関連化合物の高効率合成法の確立と応用を目指すことを目的とした。(1)ホスホノ酢酸エステルとシトロネラール及びメロナールをピペリジン及びClTi(OR)_3を用いて縮合反応を行ない、立体選択的に鎖状モノテルペノイド基を有する(E)-及び(Z)-ビニルホスホナートを合成することに成功した。(2)それぞれのビニルホスホナートを種々のルイス酸〔TiCl_4,TiCl_2(O^iPr)_2,SnCl_4,FeCl_3,EtAlCl_2,ZnBr_2,etc.〕触媒存在下、分子内エン反応を行なったところ、立体特異的に環状モノテルペノイド基を有するホスホナートを高収率で得た。ホスホナートとパラホルムアルデヒドのWitting-Horner反応を行なったところ、合成化学的に有用なエステル基を有する1,5-ジエン化合物が高収率で得られた。このジエンを同様なルイス酸触媒誘起分子内エン反応を行なったところ、オレフィン-エン化合物である1,6-ジメチルオクタヒドロナフタリン-4-カルボン酸エステル及び1,4-ジメチルヘキサヒドロインデン-7-カルボン酸エステルが選択的に得られた。1,5ジエンのエステル基をホルミル基に変換後、同様のエン反応を行なったところ、オレフィン-エン反応生成物、及びカルボニル-エン反応生成物及びその混合物が得られた。その生成物は使用したルイス酸の酸性度に依存することを見出した。(3)オクタヒドロナフタリン及びヘキサヒドロインデン誘導体より、生理活性物質であるカダラン及びバレレニック酸セスキテルペノイドの簡便合成に成功した。本研究で確立されたビニルホスホナート及びその利用による双環性セスキテルペンの合成は多方面の合成化学者の研究に貢献するものと期待される。
臨床検体プロテオーム解析による癌患者の放射線感受性マーカー探索

臨床検体のプロテオーム解析から放射線感受性規定たんぱく質の同定を目的とする研究を計画した。臨床血液検体、癌組織検体から得られたたんぱく質発現量、放射線照射後の質・量的変化の情報を蓄積し、それらと臨床上の治療効果、急性期合併症との比較解析からたんぱく質レベルでの放射線感受性規定マーカーを同定する。出水と研究分担者である岡本、佐々木、太田等は、上咽頭癌の放射線化学療法における治療効果をJapanese Journal of Clinical Oncologyに報告した。一連の検討成果の中で第一段階として治療成績に関して報告したが、更に上咽頭癌においても予後不良群が存在することを発見し、それらに関してAKTやNF-KB, p53など放射線感受性を制御する分子について発現の程度を現在更に探求している。江島と申請者である岡本等は、眼窩発生のMALTリンパ腫の放射線療法における治療効果をRadiotherapy and Oncologyに報告した。同様に一連の検討成果の中で第一段階として治療成績に関して報告したが、更に本疾患ではp53,Bcl1Oなどミトコンドリアのアポトーシス制御に深くする分子が放射線治療効果に深く関与する可能性を見出し、NK-KBとの関連も含めて、現在その成果を更に探求している。以上のように臨床検体を含めたタンパク解析での臨床放射線治療において、放射線感受性を規定する分子にAKTを含むシグナル経路やp53を含む経路が関与していることが示された。今後晩期合併症の発現も含めた臨床経過によって最終的な感受性マーカーを絞り込む予定である。1,プロテインチップシステムを用いた患者リンパ球からの感受性規定たんぱく質探索(放射線治療合併症予測因子として)正常組織の放射線応答に関しては患者由来の全組織に共通した核内シグナル応答がその感受性を規定していると考え、その研究試料として核成分を持つ患者血液からのリンパ球分画を採取した。頭頚部癌、肺癌、食道癌、乳癌を対象疾患とし、期間内に同意の得られた患者から20mlを採血、うち15mlからリンパ球分画を採取した。2,患者血清からの放射線感受性マーカー探索(簡易マーカー検査システム開発を目的として)患者血清から簡便に放射線感受性を予測する感受性マーカーを探索し、将来的には簡易感受性マーカー検査の臨床応用を目的とする。上記対象患者からの血液サンプルのうち5mlから血清を分画、プロテインチップシステムにより同様の血清中のたんぱく質発現プロファイルをデータとして蓄積した。急性期正常組織障害の有無・程度について評価してプロファイルとの相関を見る。3,患者癌組織を用いた放射線治療感受性規定たんぱく質探索(抗腫瘍効果予測因子として)抗腫瘍効果の経時的観察が容易でかつ組織生検が簡便な食道癌を対象とした。放射線治療開始前と20Gy照射後の2ポイントで組織生検を行いサンプル数として初年度は20症例を採取した。今後組織たんぱく質発現プロファイルと抗腫瘍効果との相関について解析する。挙げられた候補たんぱく質と臨床抗腫瘍効果との相関解析により治療感受性規定たんぱく質候補を同定する。急性期正常組織障害の有無・程度について評価し、プロファイルとの相関を見た。最近知られてきた感受性マーカーに加えていくつかの新規マーカーを同定するに至った。

放射線治療開始前と20Gy照射後の2ポイントで組織生検を行いサンプル数として18年度は20症例を採取した。今後組織たんぱく質発現プロファイルと抗腫瘍効果との相関について解析する。抗腫瘍効果については照射終了1ヶ月の治療効果判定を用いた。挙げられた候補たんぱく質と臨床抗腫瘍効果との相関解析を評価した。
イネとコムギの高温登熟機能の品種及び属間差解明による耐性遺伝資源評価

本研究の成果は二つの部分に分けられる。まず一つ目は、圃場もしくはそれに類似した環境において温度勾配温室あるいは作期移動により登熟期間に異なる温度環境を与えて温度と登熟との関係の定量化、品種間差を明らかにしたことである。一方に温度制御ファンをつけた長さの異なるビニールハウスで温帯および熱帯イネ品種が栽培され、登熟期に異なる3段階の温度が与えられた。その結果、受精が影響されるものの、温度に対する潜在的な登熟反応には品種間差がなかった。収量ポテンシャルの差が高温下の収量に影響した。また、複数の遺伝背景を持つイネを温度勾配温室において潜在的登熟をおこなうとみなせるポットで孤立個体で栽培し、登熟期の気温と登熟との関係を見たところ、不稔による影響を除くと、品種にかかわらずほぼ同様の関係が得られた。ただし、最大登熟速度が品種で異なった。春コムギをオーストラリアにおいて作期を3段階にずらして栽培し、気温と登熟反応の関係を見た。その結果、コムギでは着生粒数が登熟期に変化し、収量ポテンシャルが変化した。しかし、気温と潜在的な登熟能力との間には気温の異なる作期を通して同一の関係が得られた。また、イネとコムギにおいて穂のみを異なる温度環境下で培養して、十分な同化産物供給下での登熟反応をみたところ、イネでは最適登熟気温が30°C前後、コムギでは15°C前後であった。さらに品種間差について解析をおこなったところ登熟適温に差が認められた。次に二つ目はこれらの登熟に関する子実の生化学的機能と登熟との関係である。圃場栽培および穂培養したイネとコムギについて、登熟の重要な酵素であるシュクロースシンセターゼ、αアミラーゼを分析したところ、温度によって活性の反応が異なること、両者には逆の相関があること、窒素濃度が変化することがわかった。また、間引き処理は酵素活性を高めた。したがって温度が登熟を促進するのは温度が主要な酵素活性を高めるとともに同化産物供給も影響していることが示唆された。以上から、本研究は夏作物であるイネと冬作物であるコムギという大変異なる作物が、温度域はことなるもののきわめて類似した温度反応を示すことが明らかになった。ただし、登熟における温度反応の品種による違いが今後の温暖化による高温下の登熟改善に貢献できる可能性は低いとみなされる。イネの登熟期高温が登熟速度と期間におよぼす影響を明らかにするために、水田に二つの異なる温度処理区を設けた。水田に温帯水稲コシヒカリと熱帯水稲IR72を栽培し、穂ぞろい期に長さの異なるビニールハウスを建てて、一端を閉じ温度センサーつきファンを取り付けた。その結果、ハウス内では気温が外気よりも約2-3度程度上昇した。子実収量は高温になるほど低下した。また穂ぞろい期から一部のイネの栽植密度を半分に減少させ、登熟期の同化を高めた区を設けて、潜在的な子実の乾物増加量を推定した。その結果コシヒカリでは間引きをしたイネでは登熟期積算

気温と籾の充填率(粗玄米重/(I精玄米重×籾数))との間には、温度処理区にかかわらず同様の関係が成立した。一方IR72では高温区で積算気温に対して籾の充填率が標準区より低かった。そこで、籾のうち登熟初期に高温によって不稔となり登熟できない籾数を除いて籾の充填率を求めると、温度処理にかかわらず登熟期積算気温と同一の関係が得られた。従って、高温による登熟低下は同化産物供給の不足に基づくという仮説が、温度適応性が異なると考えられる品種でも成立した。現在、品種間の潜在的な子実成長の差異を検討中である。水田において登熟特性が異なるとされる10品種のイネを栽培し、出穂後約一週間シュークロースと基本培地を加えた液体に切り穂をっけて異なる気温の元で穂培養を行った。その結果、籾の乾物増加速度には大きな品種間差があり、これから詳しい解析に入るところである。本システムが登熟の温度反応の実験系として有効であると見なされた。次年度におけるオーストラリアにおける高温下コムギの登熟決定要因を明らかにするための打ち合わせを研究協力者のDr.Paltaと行った。Perthの連邦科学産業機構において次年度からの圃場試験を行うことで合意している。イネについて、温帯ジャポニカのコシヒカリと熱帯インディカのIR72を水田に設けたビニールトンネル内で栽培し、外気より約2°C高い高温条件を与えた。その結果、高温によって子実乾物重が低下し、登熟期間が減少した。また、IR72の方が不稔が多く発生し、子実重が大きく低下した。そこで、登熟期に密度を半分に間引き、子実への同化産物供給を十分行った元で、不稔籾を除いた登熟できる籾のみについて見ると、登熟期積算気温と籾の充填率との間には外気温、高温処理区にかかわらず同じロジステック曲線の関係があり、コシヒカリとIR72との間にも差はなかった。すなわち、供試した熱帯インディカと温帯ジャポニカとの間には、温度に対する登熟能力に差はみとめられなかった。さらに、他の品種を含めて品種間差がないのかどうか次年度検討する予定である。コムギについては、オーストラリアのCSIRO(連邦科学産業研究機構)のPalta博土の研究協力のもと、作期を移動させて栽培し、得られた結果について気温と登熟との関係を現在解析中である。次年度引き続き実験を予定している。また、イネとともにコムギについて切り穂の穂培養を行い、培養最適条件や培養期間について結果を得た。さらに、温度耐性が異なると考えられている品種について、温度に対する穂培養による子実成長の品種間差を明らかにする予定である。本研究の成果は二つの部分に分けられる。まず一つ目は、圃場もしくはそれに類似した環境において温度勾配温室あるいは作期移動により登熟期間に異なる温度環境を与えて温度と登熟との関係の定量化、品種間差を明らかにしたことである。一方に温度制御ファンをつけた長さの異なるビニールハウスで温帯および熱帯イネ品種が栽培され、登熟期に異なる3段階の温度が与えられた。その結果、受精が影響されるものの、温度に対する潜在的な登熟反応には品種間差がなかった。収量ポテンシャルの差が高温下の収量に影響した。また、複数の遺伝背景を持つイネを温度勾配温室において潜在的登熟をおこなうとみなせるポットで孤立個体で栽培し、登熟期の気温と登熟との関係を見たところ、不稔による影響を除くと、品種にかかわらずほぼ同様の関係が得られた。
マイクロ波無線電力伝送による遭難者探索システムの研究開発

本研究の目的はマイクロ波無線電力伝送による遭難者探索システムの確立であり、送電システムとしてのマスタースレーブ型位相制御マグネトロン、および受電システムとしてのバッテリーレス受電端末の研究開発に取り組んだ。研究成果として、位相安定度±1°以下の電力可変型位相制御マグネトロンの構築に成功した。また、受信端末用の倍電圧型レクテナ(アンテナ+整流回路)を開発し、1cm角あたり1mWのマイクロ波電力密度条件下で最大効率47.4%を達成した。倍電圧型レクテナから再放射される高調波に着目したレクテナの位置推定手法も検討し、高調波再放射パタンが電磁界シミュレーションと実測でよく一致することを明らかにした。本研究の目的はマイクロ波無線電力伝送による遭難者探索システムの確立であり、研究目的を達成するために、(A)マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発、および(B)バッテリーレス受電端末の研究開発、を実施する。平成27年度においては、主に課題(B)のレクテナの研究開発として旧来のレクテナとは異なる倍電圧型レクテナの研究開発に取り組んだ。具体的には、半波長ダイポールアンテナの給電点にショットキーバリアダイオードをシャント接続およびシリーズ接続した2.45 GHz帯倍電圧型レクテナの動作解析をおよび実証実験を行った。試作レクテナを用いたマイクロ波ー直流変換効率の測定実験では、レクテナでの受電電力密度が1cm角あたり1mWとなるようなマイクロ波環境において、倍電圧レクテナおよび比較対象となる半波整流型レクテナを測定した。実験結果から、半波整流型レクテナの場合は負荷抵抗値70.3Ωで最大効率23.0%となったことに対し、倍電圧型レクテナは負荷抵抗値47.4Ωで最大効率47.4%となった。また回路シミュレーション結果も実測とよく一致しており、倍電圧型レクテナな半波整流型レクテナとの比較において特に高い出力負荷抵抗で良好な特性が得られることが判明した。また、倍電圧型レクテナの動作に関する理論検討も行い、シリーズ接続されたダイオードが電荷を蓄積する効果があることを明らかにした。レクテナの研究開発以外では、遭難者探索システムの受信端末の通信用途として、特定小電力モジュールの選定を行い、モジュールへの入力仕様や受電端末が得られる電力密度等の仕様選定を行った。研究計画で設定した課題(B)「バッテリーレス受電端末の研究開発」に関しては概ね順調に進展しているが、課題(A)「マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発」に関しては、当初計画で示した、マスター送電器とスレーブ送電器との間の導波管結合回路の実現までは至っておらず、早急に課題解決に努める。本研究の目的は、マイクロ波無線電力伝送による遭難者探索システムの確立であり、研究目的を達成するために、(A)マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発、および(B)バッテリーレス受電端末の研究開発、に取り組んだ。項目(A)に関しては、マスタースレーブ動作の核となる位相制御マグネトロンの改良に取り組み、位相安定度±1°以下の電力可変型位相制御マグネトロンの構築に成功した。項目(B)に関しては、バッテリーレス動作の核となる倍電圧型レクテナ(アンテナ+整流回路)の研究開発に取り組んだ。半波長ダイポールアンテナの給電点に倍電圧型のショットキーダイオードを直接接続したレクテナを製作し、1cm角あたりの受電電力密度が1mWとなるような環境において最大効率47.4%を達成した。また、チャージポンプコンデンサがなくてもショットキーバリアダイオード自身に電圧保持機能があるため、倍電圧動作が実現することを回路シミュレーションにより明らかにし、査読付き論文として公表した。最後に、遭難者探索システム全体の原理検証試験として、倍電圧レクテナから再放射される高調波を用いたレクテナの位置推定手法に関する研究を実施した。整流回路の非線形性により発生する二次高調波および三次高調波がダイポールアンテナから放射される際のアンテナパタンを実測し、電磁界シミュレーションで得られるパタンによく一致することを明らかにした。さらに、実際にレクテナから再放射される二次高調波をパイロット信号とした到来方向推定実験を行った。実証実験結果より到来方向推定誤差は±3°程度であった。到来方向推定誤差の改善は今後の課題である。マスター送電器とスレーブ送電器との間の導波管結合回路を早急に実現し、マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発に努める。並行して、バッテリーレス受電端末の研究開発の動作実証試験を行うための端末開発を行う。マイクロ波応用工学
高度情報通信技術による数学的コミュニケーション活動を支援するカリキュラムの開発

本研究の目的は,教科数学において,学習者が自分の学習した結果を,図表,チャート,式,グラフ,文などで表現したり,情報交換したりする共同学習をすすめるための環境整備及びカリキュラム開発である。数学という教科に特有の式表現,図的表現,数学的アイディア等をスムーズに行うために必要なサーバおよびインターフェイスの開発のために,既存の学習用ソフトウェア,システムなどについて国内及び国外において広範な調査を行った。一方,数学についての学習支援者の組織化を行い,前年度に改訂した学習支援者向けガイドも活用しながら,山梨県下部町立下部中学校の「選択数学」における授業において,山梨大学大学院教育学研究科の学生や他学校の中学校教師による学習支援を,学習に適したインターフェイスを実装したWeb掲示板システムを開発し,これを使って行った。また,学習支援者間の情報交換,相談のためのメーリングリストも設定した。「選択数学」においては,表計算ソフトウェアExcelのオートシェイプ機能を用いて,学習者が取り組みたい図形に関する課題を自ら設定・探究し,その経過をレポートにまとめる実践を行った。この実践の記録の分析により以下の知見をえた。(1)生徒が,授業の時点で取り組んでいる課題に関する自分のアイディアを説明することに関しては,学習支援者と学習者との間のコミュニケーションについては困難がある。(2)しかし,生徒が自分で取り組んできた活動を振り返ったり,書いたりすることにより,レポートにまとめる段階においては,学習支援者と学習者との間のコミュニケーションが比較的スムーズに行われ,学習支援者のコメントによる学習効果がみとめられた。(3)上記の学習効果は,Web掲示板の基本的な機能の活用のみによっても得られる。本研究では,教科数学において,学習者が自分の学習した結果を,図表,チャート,式,グラフ,文などで表現したり,情報交換したりする共同学習をすすめるための環境整備及びカリキュラム開発を目的としている。平成13年度は,数学という教科に特有の式表現,図的表現,数学的アイディア等をスムーズに行うために必要なサーバおよびインターフェイスの開発のために,既存の学習用ソフトウェア,システムなどについて広範な調査を行うた。具体的には作図ツールソフトウェアGC(Geometric Constructor),GC/JAVA,数式処理ソフトウェア,グラフツールFunction View,等を,Windows2000サーバ上で動作させるWeb掲示板システムとの組み合わせ及びカスタマイズの方法について調査した。また,数学についての学習を支援する専門家,学生,あるいは一般の方向けのガイドを作成し、山梨大学の学生に対してガイダンスを行い,それらを改良した。一方,学習者が学習した内容や気づいたことについて「数学的に書くこと」「数学について書くこと」に関する理論的考察及び,カリキュラム作成にあたって留意すべき事項について整理し,数学の共同学習をすすめるにあたって中学校及び高等学校の教科数学,総合的な学習の時間で具体的に展開すべき教材について開発した。これらをもとに,山梨県内及び千葉県内の中学校,高等学校の数学担当教師らとカリキュラムの検討を行い,これを改善し,平成14年度から共同学習の試行予行ら準備が整った。本研究では,教科数学において,学習者が自分の学習した結果を,図表,チヤート,式,グラフ,文などで表現したり,情報交換したりする共同学習をすすめるための環境整備及びカリキュラム開発を目的としている。平成14年度は,平成13年度に引き続き,数学という教科に特有の式表現,図的表現,数学的アイディア等をスムーズに行うために必要なサーバおよびインターフェイスの開発のために,既存の学習用ソフトウェア・システムなどについて国内及び国外において広範な調査を継続した。一方,数学についての学習支援者の組織化を行い,山梨大学教育人間科学部,千葉大学教育学部及び愛媛大学教育学部の教官,学生等を核とするチームを編成し,平成13年度に作成した学習支援者向けガイドのさらなる改良を行った。一方,学習者が学習した内容や気づいたことについて「数学的に書くこと」「数学について書くこと」に関する理論的考察及び,カリキュラム作成にあたって留意すべき事項についての整理を継続した。また山梨県下部町立下部中学校及び久那土中学校等の研究協力

学校の教員と打ち合わせを行い,数学の共同学習をすすめるにあたって中学校の教科数学「課題学習」,総合的な学習の時間等において具体的に展開するための教材開発を継続し,図形分野の対称な図形についての予備実践を行った。これらの検討から,中学校における共同学習の試行を本格的に実施する準備が整った。本研究の目的は,教科数学において,学習者が自分の学習した結果を,図表,チャート,式,グラフ,文などで表現したり,情報交換したりする共同学習をすすめるための環境整備及びカリキュラム開発である。平成15年度は,平成14年度に引き続き,数学という教科に特有の式表現,図的表現,数学的アイディア等をスムーズに行うために必要なサーバおよびインターフェイスの開発のために,既存の学習用ソフトウェア,システムなどについて国内及び国外において広範な調査を継続した。一方,数学についての学習支援者の組織化を行い,前年度に改訂した学習支援者向けガイドも活用しながら,山梨県下部町立下部中学校の「選択数学」における授業において,山梨大学大学院教育学研究科の学生や他学校の中学校教師による学習支援を,Web掲示板を使用して行った。また,学習支援者間の情報交換,相談のためのメーリングリストも設定した。「選択数学」においては,表計算ソフトウェアExcelのオートシェイプ機能を用いて,学習者が取り組みたい図形に関する課題を自ら設定・探究し,その経過をレポートにまとめる実践を行った。この実践の記録の分析により以下の知見をえた。(1)生徒が,授業の時点で取り組んでいる課題に関する自分のアイディアを説明することに関しては,学習支援者と学習者との間のコミュニケーションについては困難がある。(2)しかし,生徒が自分で取り組んできた活動を振り返ったり,書いたりすることにより,レポートにまとめる段階においては,学習支援者と学習者との間のコミュニケーションが比較的スムーズに行われ,学習支援者のコメントによる学習効果がみとめられた。(3)上記の学習効果は,Web掲示板の基本的な機能の活用のみによっても得られる。
合成生物学を指向したプロモーターデザイン技術のプラットフォーム

2017年度より実施していた糖代謝に関与する転写因子の一つ、AoXlnRの転写制御ネットワークの解析に関する研究成果(2018年研究実施状況報告書において報告済)の論文の作成、投稿を行い、BMC Genomicsに発表した。また、コウジ酸代謝に関与するKojRについてAoXlnR同様、ゲノムDNAより作製したライブラリーから標的タンパク質に結合できるDNA領域を選択濃縮することのできる手法であるgSELEXを実施した。今後高速DNAシークエンサーを用いた結合配列の詳細な解析を行う。また、一般にZn2Cys6型転写因子は細胞内で二量体を形成することが知られている。そこでgSELEXの手法のさらなる標準化のため、転写因子調製用のタグとしてGSTを導入することを試みた。A.oryzaeにおける菌核形成に関与するZn2Cys6型転写因子、AO090009000520(trsA)をGSTとの融合タンパク質として発現及び精製を行い、得られた精製GST-trsAが二量体を形成していることを確認した。さらに、この二量体化GST-trsAとA. oryzaeゲノムライブラリーを用いたgSELEXを3ラウンド実施し、現在、得られた選択DNAプールの高速DNAシークエンシングによる解析を行っている。2) DNA結合タグscCroの応用転写因子scCroをDNA結合タグとして用いてその評価と応用例を示した2018年度に得られた研究成果をBiosci. Biotechnol. Biochem.に発表した。さらに、このscCroと融合タンパク質として発現させたHRPの活性をBio-Layer Interferometry(BLI)法を用いてリアルタイムで解析する新規HRPアッセイ法を構築し、この研究成果をまとめた論文を現在投稿中である。糖代謝に関与する転写因子の一つ、AoXlnRを用いたgSELEX-Seqによりゲノム中における各転写因子結合部位の特定を試みた。gSELEXを3ラウンド実施後、フローサイトメトリーによるXlnR結合能の評価を行ったところ、各選択ラウンドにおける結合シグナルの増加を確認した。そこで各選択プールの配列を高速DNAシークエンサーによって解析し、得られた配列データを用いてバイオインフォマティクス解析を行い、その結合モチーフの抽出及び結合プロモーター配列の網羅的同定に成功した。今後、AoXlnR欠損株を用いた遺伝子発現解析データを照合することにより、AoXlnRにより直接的に発現制御される遺伝子を同定する。これにより麹菌におけるキシラン代謝機構の全貌解明が期待できる。現在その他、菌核形成に関与する転写因子AO090009000520とAO090010000784のgSELEXを実施中である。2) DNA結合タグscCroを用いたタンパク質の精密空間配置の評価とその応用:DNA結合タグであるscCro-tagの機能評価を行った。このscCroとその変異体(scCroM)及びこれらの各結合配列を用いてDNA上で2つの異なるタンパク質を空間的に配置し、biolayer interferometry(BLI)法によってこれを評価した。さらに、このDNA結合タグの応用例として、基質と共に同一DNA上に配置された酵素の活性をマイクロビーズ上で解析する手法を確立した。尚、本研究成果について化学工学会第82年会で研究発表を行った他、現在論文投稿中である。そこで各選択プールの配列を高速DNAシークエンサーによって解析し、得られた配列データを用いてバイオインフォマティクス解析を行った。その結果、XlnRの明瞭な結合モチーフが検出された。さらに、全遺伝子プロモーター領域を用いてXlnR結合プロモーター配列の網羅的同定を行った。同定プロモーターにはXlnRによる制御が確認されている遺伝子のプロモーター領域が多数確認された。尚、菌核形成に関与する転写因子AO090009000520とAO090010000784のgSELEXを現在実施中である。2)DNA結合タグscCroを用いたタンパク質の精密空間配置の評価とその応用:プロモーター/RNA合成酵素共進化選別法(PROPOSE)の確立にあたり、その遺伝子型と表現型の対応付けにDNA結合タグであるscCro-tagを用いる。本系の構築に先立ち、このscCro-tagの機能評価を行った。また、PROPOSE実施の為のDNAコンストラクトの調製は完了済である。糖代謝に関与する転写因子の一つ、AoXlnRを用いたgSELEXを3ラウンド実施した。高速DNAシークエンサーによって各選択プールの配列を大量に取得し、得られた配列データの解析を行ったところ、AoXlnRの既知の結合モチーフであるGGCT(A/G)Aが抽出された。また、AoXlnR結合活性を示すプロモーター配列を保有する遺伝子が多数検出された。