hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カクレキリシタンの停仰変容と土着化に関する調査研究

報告者の従来の研究によって、カクレキリシタンの特質は、(1)シンクレティズム(2)祖先崇拝(3)現世利益(4)儀礼中心主義にあるということはほぼ明らかにされた。初期の調査結果により、祖先崇拝がカクレキリシタンの信仰基層をなすものと思われたが、調査を重ねるにつれ、さらにその深層にはアニミズムといってもよいような霊魂観念が存在し、あらゆる日常生活にまつわる諸現象が霊の働きによるものであるという信仰が生きているということが明確になってきた。それらの諸霊とのかかわりも、その積極的的側面よりも消極的側面、すなわちタタリを恐れ、いかにそのタタリを払い、清め、鎮め、予防するかというほうに比重があるように思われる。現在のカクレキリシタンにあっては、300有余年にわたる潜伏時代をへて、16、7世紀に伝えられたカトリックのさまざまな信心用具そのものが、一種の呪術的神性性を帯び、キリストやマリヤといった本来の神はその重要性を失い、それらの用具そのものが神にまで高められて、一種のフェティシズム的な性格を示している。それゆえ、現在の調査の関心は、多角的なカクレキリシタンの神観念の分析にある。そのためには彼らの生きた信仰生活のなかから、彼らもほとんど自覚することのない、霊に対するプリミティブな感覚を抽出しなければならない。ゆえに聞取りのみならず、実際に行事が行なわれる時に、調査者が彼らと一体になって、その信仰を共感しあうことが肝要である。カクレキリシタンの神観念については、一応の結論を「現在のカクレキリシタンの神観念」(脇本平也編『現代宗教学』全四巻、第三巻聖なるものへの回路東大出版会近刊)と題して発表の予定である。
核内に存在する成熟体tRNAの生理的意義の解析

本計画では、核内の成熟体プールがどのように形成され、どのような生理的意義を持つかを明らかにする目的で、酵母を材料として以下の解析を行った。◆RNA polymerase IIIのts変異を用い、転写停止後の前駆体tRNAおよび成熟体tRNAの細胞内動態をFISH法で解析した。その結果、予想通り核内の前駆体tRNAは制限温度下で速やかに減少した。一方、核領域に検出される成熟体tRNAは、低いレベルにあるものの、さらに減少する傾向は示さなかった。これは、成熟体tRNAの量が必ずしも、転写量とカップルしていない可能性を示唆している。現在、さらに定量的な解析を共焦点顕微鏡システムで行っている。◆^3H-uracilを用いたpulse-chase・hybrid-precipitation実験を行い、個々のtRNA分子種の動態を解析した。温度感受性splicing欠損株において、制限温度下で蓄積した前駆体tRNAが、許容温度にシフトすることで成熟体にチェイスされることが明らかとなった。我々は、既に、この変異株が制限温度下で前駆体tRNAを細胞質に蓄積することと言う結果を得ており、これとあわせると上記の結果は、細胞質でtRNAのsplicingが起こることを示す有力な証拠である。◆tRNA核外輸送因子Los1pと機能的に拮抗する因子を検索するため、過剰生産時にlos1欠失変異が致死となる遺伝子を酵母多コピーライブラリーよりスクリーニングした。現在、3種類の候補クローンを得ており、含まれるORFのうちどれが現遺伝子であるかの特定を行っている。これらの遺伝子は、成熟体tRNAを細胞質から核へ供給する因子である可能性を持っており、過剰生産時のtRNAの挙動を含め、解析を進めてゆく。
格子上の場の理論による強い相互作用の研究

格子QCDを用いて弱い相互作用における重いハドロン(チャーム、ボトムクォークを含むハドロン)の行列要素を精度良く計算することは非常に重要であるが、重いクォークを格子上で扱う場合はそれ固有の困難がある。問題は、現在の計算機性能では格子QCDのカットオフ、即ち格子間隔の逆数(1/a)は重いクォークの質量(m_Q)より小さく取らざる得ないことである。例えば、現在の数値計算においてはボトムクォークの質量(m_b)とカットオフの比はおよそ1から3程度である。この大きなカットオフ効果をコントロールするために幾つかのアイデアが提案されているが、その殆どは非相対論的QCDのようにm_Q>>1/aという仮定に基づいている。この場合、カットオフの大きさは重いクォークの質量よりも小さくなければならないので、ハドロン行列要素の連続極限を考えることは原理的に出来ない。このことは、第一原理に基づいた計算という格子QCDの本質的な利点を放棄しており、格子上における重いクォークの定式化として満足できるものではない。青木慎他、冨永信一との共同研究のもと、我々はカットオフがm_Qと同程度の大きさである場合における格子上の重いクォークの相対論的定式化を提唱した。基本的なアイデアとしては、重いクォーク作用にa*m_Qに依存するパラメーターを人為的に導入し、それによってクォーク質量によるカットオフ効果を取り除くというものである。我々は先ず、1次の摂動計算によってこのパラメーターおよび双線形演算子の繰り込み因子を決定し、それらを用いてクェンチ近似の範囲内で様々な物理量に対するカットオフ効果を系統的に調べた。結果は期待を大きく上回るものであり、次のステップとして現在動的クォークの効果を正しく取り入れた計算を行っている。我々の相対論的定式化によって、重いクォークを含んだ物理量の連続極限を考えることが可能となり、これによって現在広く行われている非相対論的近似を超えた計算が実現できる。問題は、現在の計算機性能では格子QCDのカットオフ、即ち格子間隔の逆数(a^<-1>)は重いクォークの質量(m_Q)より小さく取らざるを得ないことである。例えば、現在の数値計算においてはボトムクォークの質量(m_b)とカットオフの比はおよそm_ba【approximately equal】2-3程度である。この大きなm_Qa比の効果をコントロールするために幾つかのアイデアが提案されているが、その殆んどは非相対論的QCDのようにm_Qa≫1という仮定に基づいている。この場合カットオフの大きさは重いクォークの質量よりも小さくなければならないので、ハドロン行列要素の連続極限を考えることは原理的に出来ない。このことは、第一原理に基づいた計算という格子QCDの本質的な利点を放棄しており、格子上におけるHeavy Quarkの定式化として満足できるものではない。青木慎也(筑波大)、冨永信一(筑波大)との共同研究のもと、我々はm_Qa【approximately equal】1の条件下における格子上のHeavy Quarkの相対論的定式化を提唱した。基本的なアイデアとしては、Heavy Quark作用にm_Qaに依存するパラメーターを人為的に導入し、それによってm_Qa【approximately equal】1によるカットオフ効果を取り除くというものである。現在摂動計算によってこのパラメーター及び双線型演算子の繰り込み因子をone-loop levelで決定し、更に次のステップとして非摂動的に決定することを目指している。また、それと並行してこれらのone-loop levelで決定されたパラメーターを使ってチャームクォークを含んだ中間子の質量や崩壊定数などのモンテカルロ計算を行い興味深い結果を得つつある。我々の相対論的定式化によって、Heavy Quarkを含んだ物理量の連続極限を考えることが可能となり、これによって現在広く行なわれている非相対論的近似を越えた計算が実現できる。これは重いクォークを格子上で扱う上において、本質的な前進であると考えられる。青木慎也、冨永信一との共同研究のもと、我々はカットオフがm_Qと同程度の大きさである場合における格子上の重いクォークの相対論的定式化を提唱した。

基本的なアイデアとしては、重いクォーク作用にa*m_Qに依存するパラメーターを人為的に導入し、それによってクォーク質量によるカットオフ効果を取り除くというものである。現在までのところ、1次の摂動計算によってこのパラメーターおよび双線形演算子の繰り込み因子を決定し、それらを用いてクェンチ近似の範囲内で様々な物理量に対するカットオフ効果を系統的に調べるという段階まで到達した。結果は期待を大きく上回るものであり、今後さらにクェンチ近似を超えた計算を試みるつもりである。我々の相対論的定式化によって、重いクォークを含んだ物理量の連続極限を考えることが可能となり、これによって現在広く行われている非相対論的近似を超えた計算が実現できる。格子QCDを用いて弱い相互作用における重いハドロン(チャーム、ボトムクォークを含むハドロン)の行列要素を精度良く計算することは非常に重要であるが、重いクォークを格子上で扱う場合はそれ固有の困難がある。問題は、現在の計算機性能では格子QCDのカットオフ、即ち格子間隔の逆数(1/a)は重いクォークの質量(m_Q)より小さく取らざる得ないことである。例えば、現在の数値計算においてはボトムクォークの質量(m_b)とカットオフの比はおよそ1から3程度である。この大きなカットオフ効果をコントロールするために幾つかのアイデアが提案されているが、その殆どは非相対論的QCDのようにm_Q>>1/aという仮定に基づいている。この場合、カットオフの大きさは重いクォークの質量よりも小さくなければならないので、ハドロン行列要素の連続極限を考えることは原理的に出来ない。このことは、第一原理に基づいた計算という格子QCDの本質的な利点を放棄しており、格子上における重いクォークの定式化として満足できるものではない。青木慎他、冨永信一との共同研究のもと、我々はカットオフがm_Qと同程度の大きさである場合における格子上の重いクォークの相対論的定式化を提唱した。我々は先ず、1次の摂動計算によってこのパラメーターおよび双線形演算子の繰り込み因子を決定し、それらを用いてクェンチ近似の範囲内で様々な物理量に対するカットオフ効果を系統的に調べた。結果は期待を大きく上回るものであり、次のステップとして現在動的クォークの効果を正しく取り入れた計算を行っている。
知的インタ-フェイス機能をもった地理デ-タベ-スに関する研究

重点領域研究「先史モンゴロイド」では、地球上の大陸の地形、民族、言語、植生、各種の遺跡の分布図など種々の分野の地理デ-タが多量に収集される。それらを効率よく蓄積、検索するだけでなく、種々の分野の地理デ-タを総合的に利用して、単一の分野だけでは得られない仮説の形成や検証を可能とするインタ-フェイスは重要である。本研究では、このような目的に適した地理デ-タベ-スのプロトタイプを構築すると共に、これらのデ-タを有機的、総合的に利用することを可能にする知的インタ-フェイスを開発する。本年度は、主として、次の3点について研究を行った。(1)地理デ-タベ-スのプロトタイプの構築:昨年度までの研究成果に基づき、基本的な機能をもった地理デ-タベ-スシステムを作成し、他の研究班のメンバ-の収集したデ-タのいくつかを組み込んだ。これを実際に使用した経験から、インタ-フェイスに関する問題点を検討した。(2)画像デ-タの効率的な蓄積法:地理デ-タのうち、2次元図形として扱うものを効率よく蓄積するために、画像デ-タの圧縮法について研究した。特に、算術符号を用いた圧縮法とニュ-ラルネットワ-クを用いる方法について調べた。(3)地理デ-タの効率的な入出方法:(1)の検討結果から地図の描画速度がインタ-フェイスとして非常に重要な要因であることがわかった。そこで、パ-ソナルコンピュ-タ上で、見かけ上の描画速度を向上させるための種々の技法を駆使して、従来の速度5倍程度に向上させることができた。
神経変性疾患、特にパーキンソン病における活性窒素種の役割の解明と予防法の確立

代表的な神経変性疾患であるパーキンソン病への活性窒素種・活性酸素種の関与が報告されているが、その役割は未だ明らかではない。パーキンソン病における活性窒素種・活性酸素種の役割を明らかにすることは、発症機構の解明のみならず予防法の確立に極めて有効である。本年度は、パーキンソン病の病態への関与が疑われる内因性神経毒ノルサルソリノールについて研究を行った。我々はノルサルソリノールがSH-SY5Y細胞に酸化的DNA損傷を引き起こし、その結果チトクロームc放出、カスパーゼ3活性化を介したアポトーシスを誘導することを証明し、世界で初めてノルサルソリノールの神経毒性に活性酸素の生成を介したDNA損傷が関与することを明らかにした。この成果は論文として報告している。また、全脳虚血再灌流により高度な酸化ストレスに暴露したサルの海馬を用いてプロテオミクス解析を行い、カルボニル化(代表的なタンパク質酸化修飾)を受けるタンパク質の同定を行った。その結果、酸化ストレスなど種々のストレスに対して細胞保護的な役割を果たす分子シヤペロン、Heat shock 70kDa proteinlが神経細胞死に先立って著明にカルボニル化していることを明らかにし、さらに469番目のアルギニンを新規のカルボニル化部位として同定しか。この成果は国際的な学術雑誌に掲載された。さらに、酸化ストレスによる黒質の神経細胞死の過程でどのようなタンパク質が酸化損傷を受けているのかを明らかにするために、全脳虚血再灌流による酸化ストレス暴露サルモデルの黒質を用いてプロテオミクス解析を行い、Mitchondrial stress-70 protein(Mortalin)などのタンパク質のカルボニル化か認められた。現在は、同定したタンパク質のカルボニル化について、経時的な変化を検討している。急速な高齢化社会の到来に伴い神経変性疾患の罹患率が急増しており、その原因の解明と予防法の確立が急務となっている。本年度はドーパミン作動性神経細胞において、活性酸素によって誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)の転写因子であるNuclear factor-κB(NF-κB)が活性化し、iNOSが発現するという新しい一酸化窒素発生機構の証明を目的に研究を行った。実験は神経芽腫細胞株(SH-SY5Y)をロテノンで処理して行った。ロテノンはミトコンドリア呼吸酵素complex Iを阻害する働きがあり、パーキンソン病モデル動物の作成に頻用される。パーキンソン病における神経細胞死はアポトーシスであると考えられていることから、はじめにロテノンによるアポトーシス誘導を解析した。ロテノン処理細胞よりDNAを抽出し電気泳動を行い、アポトーシスの特徴的な指標であるDNA断片化を検出した。その結果ロテノン処理によってSH-SY5Y細胞にアポトーシスが誘導されることが明らかになった。さらにSH-SY5Y細胞をロテノン処理した後、核タンパク質を抽出し、ウエスタンブロット法を用いてNF-κBの核への移行を解析した。その結果、ロテノン処理細胞の核内においてNF-κB量の増加が認められた。これはロテノンによってNF-κBが活性化し核に移行したことを示している。以上よりロテノンが神経細胞内でNF-κBを活性化し、アポトーシスを誘導する可能性が示された。現在抗酸化剤によるNF-κB活性化の抑制効果およびNF-κBによるiNOSの発現誘導について検討中である。本年度は、パーキンソン病モデル動物の作成に頻用されるドーパミン作動性神経毒6-ヒドロキシドーパミンが引き起こすアポトーシスおよび酸化的DNA損傷における金属イオンの役割を明らかにするため、神経芽腫細胞株(SH-SY5Y)および単離DNA断片を用いた実験を行い、6-ヒドロキシドーパミンが金属イオシを介した酸化的DNA損傷を引き起こし、その結果神経細胞死がおこる可能性を明らかにした。この成果については論文作成を行い現在投稿中である。またパーキンソン病の病態への関与が疑われる内因性神経毒ノルサルソリノールについて研究を行った。我々はノルサルソリノールがSH-SY5Y細胞にアポトーシスおよび酸化的DNA損傷を引き起こすことを明らかにした。ノルサルソリノールが神経細胞死を引き起こす機構についてはほとんど研究が行われておらず、本研究での成果は世界で初めてノルサルソリノールの神経毒性に活性酸素の生成を介したDNA損傷が関与する可能性を示すものである。現在、抗酸化剤を用いた実験でノルサルソリノールによる神経細胞死への酸化ストレスの関与を検討中である。さらに、全脳虚血再灌流により高度な酸化ストレスに暴露したサルの黒質を用いてプロテオミクス解析を行い、タンパク質発現量およびカルボニル化量の変化について検討を行っている。この研究により酸化ストレスによる黒質の神経細胞死の過程でどのようなタンパク質が酸化損傷を受けているのかを明らがにできる。

代表的な神経変性疾患であるパーキンソン病への活性窒素種・活性酸素種の関与が報告されているが、その役割は未だ明らかではない。パーキンソン病における活性窒素種・活性酸素種の役割を明らかにすることは、発症機構の解明のみならず予防法の確立に極めて有効である。本年度は、パーキンソン病の病態への関与が疑われる内因性神経毒ノルサルソリノールについて研究を行った。我々はノルサルソリノールがSH-SY5Y細胞に酸化的DNA損傷を引き起こし、その結果チトクロームc放出、カスパーゼ3活性化を介したアポトーシスを誘導することを証明し、世界で初めてノルサルソリノールの神経毒性に活性酸素の生成を介したDNA損傷が関与することを明らかにした。この成果は論文として報告している。また、全脳虚血再灌流により高度な酸化ストレスに暴露したサルの海馬を用いてプロテオミクス解析を行い、カルボニル化(代表的なタンパク質酸化修飾)を受けるタンパク質の同定を行った。その結果、酸化ストレスなど種々のストレスに対して細胞保護的な役割を果たす分子シヤペロン、Heat shock 70kDa proteinlが神経細胞死に先立って著明にカルボニル化していることを明らかにし、さらに469番目のアルギニンを新規のカルボニル化部位として同定しか。この成果は国際的な学術雑誌に掲載された。さらに、酸化ストレスによる黒質の神経細胞死の過程でどのようなタンパク質が酸化損傷を受けているのかを明らかにするために、全脳虚血再灌流による酸化ストレス暴露サルモデルの黒質を用いてプロテオミクス解析を行い、Mitchondrial stress-70 protein(Mortalin)などのタンパク質のカルボニル化か認められた。現在は、同定したタンパク質のカルボニル化について、経時的な変化を検討している。
教員の処遇改善に向けた学力テスト結果の活用と影響に関する日米英調査研究

わが国では教員の多忙化を背景とした「働き方改革」等に伴い,いかにして教員の処遇改善を行うかが重要な検討課題となっている。こうした中,一部の政令市では学力テスト結果を教員処遇に反映する新たな動きが生じ論争を呼んでいるものの,その可能性や弊害については十分検討されていない。本研究では,学力テストの活用が進みつつも異なる展開をみせる日本・米国・英国の政策動向を比較調査することによって,学力テスト結果は教員の処遇改善にいかに寄与しうるか,学力テスト結果を利用した場合どのような影響が生じうるのかを明らかにする。この作業を通して,わが国の現実に即した政策上の展望を提示することを目指す。
湿式精錬とイオン液体電析の連携による新規希土類高純度化技術の開発

希土類資源の安定供給策は国家規模での重要課題に位置付けられ、我が国独自の希土類回収技術の開発は喫緊の課題である。「湿式精錬技術」と「電解析出技術」の統合に向けて、平成30年度は湿式精錬における酸溶出、脱鉄処理に関する研究を主体的に遂行した。<鉄族元素の完全分離及び湿式精錬技術の確立>廃磁石からNd, Dyを効率的に分離する改良型の湿式精錬工程では前処理酸溶出脱鉄処理抽出分離工程を順次実施した。ここで、前処理工程は廃磁石解体熱減磁メッキ剥離酸化焙焼微粉化工程で構成されており、迅速かつ効率的に研究を遂行するため、共同研究先の協力体制の下で実施した。前処理工程により廃磁石から酸化磁粉:3.2kgを回収できた。また、酸溶出工程では酸化磁粉を使用することで、希土類種の選択性を高めた上で、90%以上の希土類成分を溶出させた。さらに、脱鉄処理では凝集剤を投与せず、geothite(FeOOH)を添加することで、溶出溶液のpHを3.42まで上昇させた。酸素バブリングを継続的に実施することで、溶出溶液中のFe2+をFe3+に完全に転換させた。また、一般に濾過性の悪いコロイド状のFe粒子は形成されず、α-FeOOHの形態で沈殿形成させた。このように種結晶法による沈殿形成により、迅速な固液分離を実現し、鉄族元素の完全分離(99.9%以上)を実現した。本研究で新たに導入した溶媒抽出法では、抽出剤:TDdDGA/希釈剤:n-dodecaneを適用し、水相,有機相各4段で構成される向流接触の多段抽出試験を実施した。ここで、第2第4水相は金属イオンを添加しない洗浄水相として利用した。各段でのDy/Nd分離係数を高めていくことで、最終的に水相側に92.1%のNd成分、有機相側に92.0%のDy成分を移行させることができ、希土類成分の選択的な相互分離が実現できた。上記の理由は、平成30年度の研究計画は全て達成できていることに基づいている。また、共同研究先との連携により、「湿式精錬技術」における前処理工程は、円滑かつ迅速に遂行でしてきた。さらに、本研究で新たに導入した溶媒抽出工程では、研究分担者である(原子力機構)佐々木祐二先生のご協力の下、Dy/Nd分離係数が高い抽出剤:TDdDGAを適用することで、向流多段抽出法により、Nd, Dy成分(90%以上)の相互分離を実現できた。平成31年度は「希土類錯体種の分光学的解析及び核生成挙動解析」に向けて、以下の研究を計画している。1)希土類抽出錯体の分光学的解析及び核生成挙動解析「イオン液体電析法」に基づく希土類金属の回収では、イオン液体中での希土類抽出錯体の溶媒和構造と核生成挙動が最も重要な因子となる。特に、希土類種に対する抽出剤の配位子としての結合力の強さやイオン液体を構成しているアニオン種の配位子としての結合力の強さは、電解還元の容易さを判断する指標となる。そのため、ラマン分光法と紫外可視分光法を併用して、希土類種の二座配位子となる抽出剤やTFSAアニオンの配位環境を詳細に解析する。2)上記1)と並行して、ランタノイドに対しても基底関数が充実している密度汎関数計算を実験と同時並行で実施する。理論計算側から希土類抽出錯体に関する構造最適化・振動数解析を行うことで、希土類種と配位子から構成される希土類抽出錯体の配位環境や電子密度を詳細に解析する。3)「イオン液体電析」を効率的に実施するため、希土類種の核生成挙動解析には電気化学的手法を活用する。特に、核生成過程では同時核生成、逐次核生成の2種類の機構が存在し、過電圧依存性もあるため、電流密度(j)-時間(t)曲線の無次元解析[(j/jm)2 vs.t/tm](jm:ピーク電流密度, tm:jmに相当する時間)により、理論曲線と比較することで、核生成機構を判断する。また、実際の「イオン液体電析」で重要となる設定過電圧を的確に判断するため、核生成機構解析では、過電圧依存性と核生成機構の変化を詳細に解析する。さらに、選択的回収が重要となるジスプロシウムに対して、ミクロな核生成機構に立ち返り、できる限り過電圧が低い電析条件を見出した上で、低温電解技術に結び付ける。

また、酸溶出工程では酸化磁粉を使用することで、希土類種の選択性を高めた上で、90%以上の希土類成分を溶出させた。さらに、脱鉄処理では凝集剤を投与せず、geothite(FeOOH)を添加することで、溶出溶液のpHを3.42まで上昇させた。酸素バブリングを継続的に実施することで、溶出溶液中のFe2+をFe3+に完全に転換させた。また、一般に濾過性の悪いコロイド状のFe粒子は形成されず、α-FeOOHの形態で沈殿形成させた。このように種結晶法による沈殿形成により、迅速な固液分離を実現し、鉄族元素の完全分離(99.9%以上)を実現した。本研究で新たに導入した溶媒抽出法では、抽出剤:TDdDGA/希釈剤:n-dodecaneを適用し、水相,有機相各4段で構成される向流接触の多段抽出試験を実施した。ここで、第2第4水相は金属イオンを添加しない洗浄水相として利用した。各段でのDy/Nd分離係数を高めていくことで、最終的に水相側に92.1%のNd成分、有機相側に92.0%のDy成分を移行させることができ、希土類成分の選択的な相互分離が実現できた。上記の理由は、平成30年度の研究計画は全て達成できていることに基づいている。また、共同研究先との連携により、「湿式精錬技術」における前処理工程は、円滑かつ迅速に遂行でしてきた。さらに、本研究で新たに導入した溶媒抽出工程では、研究分担者である(原子力機構)佐々木祐二先生のご協力の下、Dy/Nd分離係数が高い抽出剤:TDdDGAを適用することで、向流多段抽出法により、Nd, Dy成分(90%以上)の相互分離を実現できた。平成31年度は「希土類錯体種の分光学的解析及び核生成挙動解析」に向けて、以下の研究を計画している。1)希土類抽出錯体の分光学的解析及び核生成挙動解析「イオン液体電析法」に基づく希土類金属の回収では、イオン液体中での希土類抽出錯体の溶媒和構造と核生成挙動が最も重要な因子となる。特に、希土類種に対する抽出剤の配位子としての結合力の強さやイオン液体を構成しているアニオン種の配位子としての結合力の強さは、電解還元の容易さを判断する指標となる。そのため、ラマン分光法と紫外可視分光法を併用して、希土類種の二座配位子となる抽出剤やTFSAアニオンの配位環境を詳細に解析する。2)上記1)と並行して、ランタノイドに対しても基底関数が充実している密度汎関数計算を実験と同時並行で実施する。理論計算側から希土類抽出錯体に関する構造最適化・振動数解析を行うことで、希土類種と配位子から構成される希土類抽出錯体の配位環境や電子密度を詳細に解析する。3)「イオン液体電析」を効率的に実施するため、希土類種の核生成挙動解析には電気化学的手法を活用する。特に、核生成過程では同時核生成、逐次核生成の2種類の機構が存在し、過電圧依存性もあるため、電流密度(j)-時間(t)曲線の無次元解析[(j/jm)2 vs.t/tm](jm:ピーク電流密度, tm:jmに相当する時間)により、理論曲線と比較することで、核生成機構を判断する。また、実際の「イオン液体電析」で重要となる設定過電圧を的確に判断するため、核生成機構解析では、過電圧依存性と核生成機構の変化を詳細に解析する。さらに、選択的回収が重要となるジスプロシウムに対して、ミクロな核生成機構に立ち返り、できる限り過電圧が低い電析条件を見出した上で、低温電解技術に結び付ける。
糖鎖と細胞骨格の相互作用の機構解明に関する研究

今回、我々は微小管の主要構成成分であるチューブリンと糖脂質の相互作用を解析する事を目的として様々な検討を行い、チューブリン分子上にシアル酸結合糖鎖が存在することを見い出した。実験にはブタ脳より精製したαおよびβチューブリンを用い、糖鎖の検出のためにシアル酸に対するモノクローナル抗体(SG3-1)を使用した。チューブリンをV8プロテアーゼやキモトリプシンで部分分解後、SDS-PAGEを行いこれらのモノクローナル抗体と反応するペプチド断片および反応のないペプチド断片それぞれのN末アミノ酸配列を解析し、マッピングを行った。その結果、α、βチューブリン両方からSG3-1抗体に反応するペプチド断片を得た。αチューブリンからは、SG3-1抗体に反応するフラグメントとして、N末端から始まる6Kd、及び20Kdのフラグメント、さらに(N末端から数えて)28残基目から始まる16kd、及び170残基目から始まる31kdのフラグメントが得られた。βチューブリンでは、N末端から始まる18Kd、及び25Kdのフラグメント、さらに199残基目から始まる28kdのフラグメントが、SG3-1抗体に反応するフラグメントとして得られた。現在これらの同定されたペプチド断片に関してさらに詳細な糖鎖結合部位の同定を行っているところである。
Gqシグナルによる右心蔵リモデリングと、そのｃGMP調節の解明

心肥大、心不全の研究はこれまで左心臓について行われており、右心臓病態の分子生物学的な研究は殆どされていない。我々は心肥大、心不全に中心的な役割を果たすGqストレスに対する右左心筋細胞の反応性の相違を明らかにするため、マウスのGqストレスモデルの左右心筋細胞を単離して、網羅的トランスクリプトーム解析をおこなった。その結果、非ストレス下においても、またGqストレスの反応性においても、左右心筋細胞には興味深い相違が存在することを見出した。平成25年度は、提出した研究計画に従いマウス心筋細胞を右心臓、左心臓からそれぞれ単離して、RNAシーケンス解析による網羅的遺伝子解析をおこなった。すなわち、コントロールマウスおよびsubpressor doseのangiotensin IIを浸透圧ポンプを用いて慢性(2週間)投与することにより、Gqストレス刺激による心臓肥大マウスを作製した。これらマウスに心エコー検査を施行することにより心機能、心肥大の程度を評価した後に心臓を摘出、ランゲンドルフ法で心筋細胞単離を行った。右心臓、左心臓からそれぞれ心筋細胞を単離し、速やかにRNAを抽出し凍結保存した。RNAクオリティを確認した後、東京大学先端科学技術研究センターゲノムサイエンスの油谷教授研究室にサンプルを送り、RNAシーケンス解析を行った。その解析結果から、Wntやnotch、CTGFといった遺伝子をはじめとして、特にアポトーシス関連遺伝子群、血管新生関連遺伝子群において、ベースライン(コントロールマウス心臓)から左右心筋細胞で有意な発現の差が認められた。これら遺伝子発現の差は単離心筋細胞、さらに心筋組織のレベルで、通常のPCR法を用いてさらに確認を行った。またGqストレス暴露の心臓において、実際にアポトーシス反応や血管新生反応が右心筋と左心筋で異なるか否かを組織学的検討したところ、これらの遺伝子発現差に矛盾しない結果が得られた。今後、ウエスタンブロット等タンパク解析により、さらに詳細な検討をすすめる予定である。心臓の基礎研究はこれまで左心臓(左心室)についておこなわれており、右心臓は殆ど研究の対象にされていなかった。しかし近年、右心病態が心疾患の予後に重要であることが臨床研究の結果から示唆されている。本研究は右心肥大、右心不全の病態を分子生物学的に解明することを目的とし、左右心筋細胞のストレス応答性の違いを、心疾患発症、進展に寄与する代表的ストレスであるGqストレスにフォーカスして検討した。具体的には雄性野生型(C57/Bl6)マウスにアンジオテンシンII(あるいはvehicle)を2週間持続投与することによって、慢性的なGqストレスを心臓に与えた後、心筋細胞を単離して、RNAシーケンスによるトランスクリプトーム解析を行った。22134個の遺伝子発現を定量してgene ontology解析をおこなった結果、右心筋細胞ではベースラインにおいて、"negative regulationof signal transduction"、"negative regulation of Wnt receptor signaling pathway"に属する遺伝子が多く発現していること、また慢性Gqストレスによってアポトーシス経路に関連する遺伝子が多く発現することを見出した。これらGqストレスを与えたマウス心筋組織を用いてウエスタンブロット法でタンパク解析をおこなったところ、左右心筋には同等のGqストレスがかかっているにも関わらず、右心筋組織でのみcleaved caspaseの有意な上昇を認めた。この結果は右心臓は左心臓と比べてストレスでアポトーシスが誘導されやすいことを示唆している。現在、ベースラインのトランスクリプトーム解析結果をさらに詳細に検討することによって、右心臓に特徴的なストレス応答反応の鍵となっている遺伝子を絞り込んでいる。さらにPDE5阻害薬を用いてcGMPシグナルを活性化することによる分子生理学的影響を検討中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。循環器内科26年度が最終年度であるため、記入しない。マウス心臓より右心筋細胞と左心筋細胞を単離し十分な量のサンプルを得ることができた。そのサンプルからクオリティーの高いRNAを抽出して、RNAシーケンスによる網羅的遺伝子解析にかけることに成功した。その結果、上述のようにアポトーシスに関連する遺伝子、血管新生に関連する遺伝子の発現が左右心筋細胞で異なるという興味深い結果を得ることができ、当初の予定どおり、今後の研究のベースとなる情報を得ることができた。25年度に得られた前出の結果をもとに、当初の予定どおり、これら左右の遺伝子発現プロファイルの違いが、どのように左右の心不全のフェノタイプに関与するのかについて実際のマウス疾患モデルを用いて解析する予定である。またこのプロジェクトの範囲内ではないが、今後どのようなメカニズムがこの左右遺伝子発現プロフィールの差をもたらしているのかを検討したい。
胎生期静脈化メカニズムを応用した静脈グラフト治療の実験的研究

本研究では、胎生期静脈決定因子Eph-B4による静脈グラフト壁肥厚の制御機構を解析し、静脈グラフト術後患者の長期予後改善に向けた新しい治療の方向性を模索している。これまでに我々はEph-B4の賦活化による静脈グラフト壁肥厚抑制効果や、シェアストレス感応タンパクCav-1との相互関係を証明してきたが、Eph-B4の詳細な分子機構については未だ不明な部分が多い。当該年度においては、前年度に解析を進めてきたEph-B4の細胞内ドメインに関するMALDI-TOF法による質量解析により得られた結果を基に、Eph-B4活性に決定的な働きをしているチロシン殘基Y774のリン酸化をin vivoにおいて検討を進めている。同部位のリン酸化は下流シグナリングであるERK1/2やAktに影響を与え、加えてY774の点変異によりEph-B4とCav-1の共役関係も障害される事が証明され、現在我々はシェアストレスが強く関与する静脈グラフト壁肥厚におけるEph-B4の分子機能においてY774のリン酸化が重要な役割を果たしていると考えている。静脈グラフト壁肥厚は虚血性心疾患や重症虚血肢におけるバイパス術、更には慢性腎不全患者の透析用シャントにおける血流不全の原因として重要な病的組織変成である。その中で、これまでに我々はEph-B4は静脈組織特異的なメカニズムを持った壁肥厚抑制因子である事を解明し、将来的に非常に有望な治療標的分子となり得る事を提唱してきた。本研究における結果を応用することにより、静脈組織選択性の高い治療が可能になると期待している。25年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度においては、特にEph-B4の細胞内ドメインに関してMALDI-TOF法による質量解析を行い、チロシン残基におけるリン酸化部位の同定を行なってきた。その中で、Y774のリン酸化がEph-B4活性に決定的な働きをしている事が明らかとなった。同部位のリン酸化は下流シグナリングであるERK1/2やAktに影響を与え、加えてY774の点変異によりEph-B4とCav-1の共役関係も障害される事を証明した。この結果からシェアストレスが強く関与する静脈グラフト壁肥厚におけるEph-B4の分子機能においてY774のリン酸化が重要な役割を果たしていると考えている。MALDI-TOFを用いたキナーゼドメインのリン酸化部位同定については予定通り完了し、アミノ酸配列に基づいた予測にほぼ一致する結果を得た。中大動物へのアデノウイルスベクターを用いた遺伝子導入については、当施設での今後の安全性確保が困難となったため、方針を変更してElectroporation法によるpcDNA導入を行なう準備を進めている。

計画を変更した部分としてプラスミドベクターのサイズダウンを行い、現在までに良好な導入効率と発現効果を確認している。またY774点変異型Eph-B4の作成も完了しており、全体として研究計画は順調に進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、点変異型Eph-B4をmlK293及びCOS7細胞に導入し、リガンド刺激による下流シグナリングへの影響を観察する。中大動物へのアデノウイルスベクターを用いた遺伝子導入については、当施設での今後の安全性確保が困難となったため、方針を変更してElectroporation法によるpcDNA導入を行なう準備を進めている。イヌ伏在静脈グラフトを用いた大腿一膝窩動脈モデルを用いてex vivo遺伝子導入を行い、病理学的な評価を進める。上記推進方策で述べたように、アデノウイルスベクターの使用に問題が生じ計画変更を余儀なくされたため、当該年度に未使用の予算が生じた。しかし今後の方針をElcctroporation法によるpcDNA導入に変更したためスーパーエレクトロポレーター(NEPA21/NepaGene社)を購入する必要があり、その予算とする方針である。その他については大きな変更なく当初の計画案通り研究を進める方針である。
ビタミンAとその前駆体の経口摂取量と血中濃度との関係に及ぼす喫煙、飲酒の影響

ビタミンAとその前駆体であるβ-カロチンの摂取量と血清濃度との関係に及ぼす喫煙、飲酒の影響について検討した。対象は昭和61年の新潟県民栄養調査時に喫煙、飲酒習慣並びに血清レチノ-ル濃度が求められた男性341人である。β-カロチン濃度は凍結保存(-80°C)血清からHPLC法により測定した。ビタミンA摂取量は2日間の聞き取り調査による食物摂取量から四訂食品成分表により動物性(主としてレマレチノ-ル)、植物性(主としてβ-カロチン)に分けて求めた。レチノ-ルとβ-カロチン濃度の平均値は各々75.7μg/dl、5.7μg/dlであり、動物性と植物性ビタミンAの摂取量平均値は各々573IU/日、1634IU/日であった。動物性ビタミンAと血清レチノ-ルの間に相関は認められず(r=-0.01)、植物性ビタミンAとβ-カロチンの間には有意の正相関(r=0.15,P<0.01)が認められた。対象者を非喫煙・非飲酒、非喫煙・飲酒、喫煙・非飲酒、喫煙・飲酒の4群に分け、レチノ-ル、β-カロチン、植物性ビタミンA摂取量の平均値を求めたところ、レチノ-ルは各群で67.6、77.4、66.5、81.8μg/dlであり、非喫煙群、喫煙群とも飲酒で増加し、喫煙・飲酒群で最高値を示した。β-カロチンは7.8、6.7、7.2、4.3μg/dlであり、飲酒群で低く、喫煙・飲酒群では最低値を示した。植物性ビタミンA摂取量には4時間で有意差がなかった。上記4群について、植物性ビタミンA摂取量とβ-カロチン濃度の関係を見たところ、非喫煙・非飲酒群では摂取量の増加と共にβ-カロチンは増加したが、他の3群ではこの関係は弱く、特に喫煙・飲酒群では摂取量に関わらずβカロチン濃度は一定かつ4群中最低であった。以上より、βカロチン(多分レチノ-ルも)の血清濃度の変化はその摂取量によらず、喫煙・飲酒の直接作用によると考えられた。
多機能部材としての円筒LVLの熱特性評価

12年度初頭は、昨年度に引き続き、耐火構造及び耐火薬剤処理の未検討部分について、検討を行った。昨年度の研究でCFRPの遮蔽層として有効性が確認されており、この遮蔽層による耐火構造を薬剤処理と複合することを考えた。処理単板及び未処理単板を接着複合したLVLを作製し、耐火試験を行った。交錯積層に由来するバットジョイント間の隙間や交差部分の影響で、処理層が2層以下では、無処理のみの場合に比べ、耐火性改善は小さかった。しかし、耐火層が4層のものでは、それ以上のものと比べても耐火性の差は小さくなり、耐火処理層が遮蔽層として効果を持っていることが明らかになった。このことより、円筒製造時に単板で耐火処理したものを適時組み合わせることで、必要な耐火性を設計できることが示唆された。長さ各4mの円筒LVL(内径240mm、2.4mm単板10層、耐火処理なし)、鉄管(内径240、肉厚4mm)及び塩ビ管(内径250、肉厚8mm)を用い、灯油ジェットヒーターで200°Cの熱風を送り込んだときの熱伝導の差異を、サーモビジョンで観察した。3種の中では円筒LVLがもっとも熱伝導が小さく、入り口と出口の温度差も小さかった。このときの表面温度の上昇経過は鉄管をグラスウールで厚さ20mmに被覆したものとほぼ同等であった。塩ビ管は試験中軟化してきたため、長時間の実験は行えなかった。加熱初期の円筒LVL表面の温度分布には、その積層構造に由来する温度ムラが見られたものの、円筒LVLは塩ビ管のような熱軟化による構造耐力の低下は生じないと予想できることから、構造用兼熱輸送管として優れた部材であることが確認できた。今年度に行った主な実験と、得られた知見を以下に簡単に示す。1.平板試験体による熱伝導率の評価当初、想定していなかったような種々の部材として円筒形LVLを利用するために、基礎的なデータを補間する必要があった。そのためスギ、及びアカマツのロータリー単板を用い、円筒形LVLシェルの平板モデルを交錯積層6,8,10,12層で作製し、円周方向での強度性能、熱伝導率等を測定した。弾性率については繊維方向と同様に積層数の影響はほとんど見られず、強度については6層のものでやや低くなる傾向が見られた。熱伝導率については比重の影響が最も大きく見られ、スギ単板で製造したものはアカマツ単板のものに比べ低い熱伝導率を示した。積層数は熱伝導率に影響しないものの、厚さに比例して熱の伝達時間は長くなった。2.耐火、防火に関する処理を検討円筒形LVLを熱輸送管として利用する際に問題となる耐熱、耐火性能の向上を目指した実験を行った。まず、耐火処理として一般的な薬剤注入処理をモデルLVLに施し、JIS耐火試験を行った。主剤としてリン酸アンモニウム及びグアジニンリン酸を用いた耐火処理で、注入量によっては準不燃に相当する耐火性能が得られることが判った。また、防災、酸素遮蔽層としてCFRPシートを挿入する新しい試みについても検討した。CFRP層によって目的とする効果が得られること、薬剤処理の低減が可能であることは確認したが、木材単板とCFRP層との接着に課題を残した。
多様性を考慮した温熱快適性評価手法に関する研究

近年、多様性を考慮した温熱快適性・健康性を評価する手法の必要性が高まっている。これを実現するには、1体躯、年齢、性別、体質などの個人差や季節差の考慮、2睡眠環境、屋外環境、入浴環境などへの適用範囲の拡張、3生理量のみではなく、総合的な温熱快適性・健康性を評価する手法の確立の3課題の解決が必要になる。これらの課題に対し、本研究では、1)詳細な生理量調査・測定、2)着衣モデルの開発、3)新たな温熱快適性シミュレータの開発、4)被検者実験データベースの構築、5)非定常環境への応用、の5つの研究項目を進めることで、体温調節数値計算モデルを用いた、総合的な温熱快適性・健康性評価手法を確立する。本研究では、1)詳細な生理量調査・測定、2)着衣モデルの開発、3)新たな温熱快適性シミュレータ(TATシミュレータ)の開発、4)被検者実験データベースの構築、5)非定常環境への応用、の5つの研究項目を進めることで、体温調節数値計算モデルを用いた、総合的な温熱快適性・健康性評価手法を確立する。温暖化に伴う暑熱化、日本の住宅事情を鑑みて、健康被害を低減し、省エネを図りながら快適な空間設計を行う上で、温熱快適性の評価を行うことは重要な課題であり、その中に人間の個人差や季節、住環境などの多様性を組み込んだ取り組みを行う点が評価される。快適な居住空間の創出に大きく寄与する研究である。
現代フランス社会におけるシティズンシップ教育政策の論理と展開

本研究の目的は、フランスにおけるシティズンシップ教育政策の論理を、その展開に即して分析することによって、フランスが1980年代以降、公教育においてどのように将来の社会の担い手となる市民を育成しようとしてきたのかを明らかにし、今日の実践動向を踏まえた上で、理論的な課題を考察することである。そこで本年度は、以下のように研究を遂行した。第一に、日本では「五月革命」などとして知られるフランスの「68年5月」の生成要因とその後の社会的影響に着目することで、フランスにおいて1980年代半ばにいかなる論理で公民教育が再興したのかを明らかにし、80年代以降、フランスのシティズンシップ教育政策がどのような論理で展開してきたのかを明らかにする上での示唆を得ようと試みた。特に「68年5月」と80年代半ばの公民教育再興という二つの歴史的モーメントを結びつけ、その関連性を本格的に探求した先行研究は他になく、本研究の学術的貢献は大きいといえる。第二に、フランスのシティズンシップ教育政策をめぐる研究動向を把握し、内外の先行研究の収集および渉猟を行った。フランスのシティズンシップ教育政策をめぐる最新の研究動向については、日本教育政策学会の学会誌において紹介し、内外の研究状況および研究課題について考察を行った。第三に、フランスにおける最新の政策動向を把握するため、日本の後期中等教育にあたるリセで2010年から2012年にかけて実施に移された「公民・法律・社会」の学習指導要領を共同翻訳した。この作業を通して、2012年5月に誕生した社会党新政権下において、この教科には、高等教育における政治科学の学習の準備段階という位置づけが与えられたことが明らかになった。これらの知見は、日本でシティズンシップ教育を構想する際に理論的な示唆を与えるものであり、今後この分野の更なる学術的発展が期待される。本研究は、シティズンシップ教育政策の歴史的生成と現代的展開、フランスと日本、そして政策と実践という横断的・架橋的研究を行っていることに大きな特徴があるが、なかでも本年度は中核的な位置を占めるフランスのシティズンシップ教育政策の歴史的研究について、「五月革命」が与えた影響という、これまでほとんど顧みられることのなかった視点から取り組み、重要な研究成果をあげることができたといえる。またその実践動向の把握という点では、内外の先行研究の収集・渉猟及び共同翻訳という形で成果をあげることができた。一方で、身体的理由により渡仏し更なる追加資料・情報の収集が困難な状況であったこともあり、計画していた80年代後半から90年代前半にかけての教育政策の分析には不十分さも残す結果となっている。こうした進捗状況を総合的に見て、本研究はやや遅れていると判断される。今後は、80年代の政策を主に分析してきたこれまでの研究成果を踏まえ、対象を90年代以降に拡大していく。具体的には、大きな政治的論議を経る学習指導要領改訂期をメルクマールとし、1995年、2002年、2008年の各々の改訂期にシティズンシップ教育政策に関わったアクターを特定し、カリキュラム形成をめぐる政治の見取り図を作成する。その上で、政策を主導したアクターらの主張を明らかにする。その際、アクター間の対立や葛藤に着目し、それらがカリキュラムを形成していくあらゆる段階において、どのように合意・決定へと向かうのかを明らかにすることで政策の論理を析出する。当初の計画では、採用1年度目を主に政策研究、2年度目に現地調査に当てることを予定していたが、現地調査には調査先の了承が得られにくいという問題点があるため、今後は、これまでの調査で得られたデータを見直す作業でデータを補った上で、現在までに十分に遂行することのできていない政策研究の方により重点を置いて研究を進めていくこととする。本研究の目的は、フランスにおけるシティズンシップ(市民性)教育政策の論理を、その展開に即して分析することによって、フランスが1980年代以降、公教育においてどのように将来の社会の担い手となる市民を育成しようとしてきたのかを明らかにし、今日の実践動向を踏まえた上で、理論的な課題を考察することである。そこで採用1年度目となる本年度は、以下のように研究を遂行した。第一に、日本では「五月革命」などとして知られるフランスの「68年5月」(mai 68)の生成要因とその後の社会的影響に着目することで、フランスにおいて1980年代半ばにいかなる論理で公民教育(Education civique)が再興したのかを探り、80年代以降、フランスのシティズンシップ教育政策がどのような論理で展開してきたのかを明らかにする上での示唆を得ようと試みた。これは80年代以降のフランスにおけるシティズンシップ教育政策の展開を分析する上での重要な布石となるものであり、80年代に本格化するシティズンシップ教育政策の前史を描く作業である。また、こうした作業と並行させて、フランスのシティズンシップ教育政策をめぐる最新の研究動向を把握し、内外の先行研究の収集及び渉猟を行うと同時に、採用2年度目に向けた研究の準備を行った。第二に、昨年度に実施したフランスにおけるフィールド調査の結果を、同行した研究者らと共同研究発表というかたちで公表したり、フランスのシティズンシップ教育に関する重要資料として、「余暇センター」という日本の児童館のような施設が行っているシティズンシップ教育プログラムを共同翻訳したりすることで、今日のフランスにおけるシティズンシップ教育の実践動向を把握することに努めた。

訪問調査したフランスの中等教育段階におけるシティズンシップ教育をめぐっては、一方の職業リセでは、公民教育において生徒が現代社会に関するテーマに対し、論理的な意見を形成しそれを書いて表現させることで、民主的な議論に向けた準備をさせていた。他方のフレネ教育実験コレージュ・リセでは、国民教育省によって提示されるテーマを学習するのではなく、個人の関心のもと調べ発表することで学習内容の共有化が図られる、いわゆるプロジェクト型の学習によってシティズンシップを身につけさせようとしており、公民教育といった特定の時間を設けての実践はなされていないことが明らかになった。これらの知見は、日本でシティズンシップ教育を構想する際に理論的な示唆を与えるものであり、こうした研究成果を踏まえながら、採用2年度目はさらなる研究の推進に励むことにより、本研究をまとめていく。本研究の目的は、フランスにおけるシティズンシップ教育政策の論理を、その展開に即して分析することによって、フランスが1980年代以降、公教育においてどのように将来の社会の担い手となる市民を育成しようとしてきたのかを明らかにし、今日の実践動向を踏まえた上で、理論的な課題を考察することである。そこで本年度は、以下のように研究を遂行した。第一に、日本では「五月革命」などとして知られるフランスの「68年5月」の生成要因とその後の社会的影響に着目することで、フランスにおいて1980年代半ばにいかなる論理で公民教育が再興したのかを明らかにし、80年代以降、フランスのシティズンシップ教育政策がどのような論理で展開してきたのかを明らかにする上での示唆を得ようと試みた。特に「68年5月」と80年代半ばの公民教育再興という二つの歴史的モーメントを結びつけ、その関連性を本格的に探求した先行研究は他になく、本研究の学術的貢献は大きいといえる。第二に、フランスのシティズンシップ教育政策をめぐる研究動向を把握し、内外の先行研究の収集および渉猟を行った。フランスのシティズンシップ教育政策をめぐる最新の研究動向については、日本教育政策学会の学会誌において紹介し、内外の研究状況および研究課題について考察を行った。第三に、フランスにおける最新の政策動向を把握するため、日本の後期中等教育にあたるリセで2010年から2012年にかけて実施に移された「公民・法律・社会」の学習指導要領を共同翻訳した。この作業を通して、2012年5月に誕生した社会党新政権下において、この教科には、高等教育における政治科学の学習の準備段階という位置づけが与えられたことが明らかになった。これらの知見は、日本でシティズンシップ教育を構想する際に理論的な示唆を与えるものであり、今後この分野の更なる学術的発展が期待される。本研究は、シティズンシップ教育政策の歴史的生成と現代的展開、フランスと日本、そして政策と実践という横断的・架橋的研究を行っていることに大きな特徴があるが、なかでも本年度は中核的な位置を占めるフランスのシティズンシップ教育政策の歴史的研究について、「五月革命」が与えた影響という、これまでほとんど顧みられることのなかった視点から取り組み、重要な研究成果をあげることができたといえる。一方で、その実践動向の把握という点では、共同研究発表及び共同翻訳という形で成果をあげることはできたものの、渡仏しさらなる追加資料・情報の収集が困難な状況もあり、不十分さも残す結果となっている。
人工光合成を目指したタンパク質設計とその色素複合体の電極基盤上への組織化

本研究は光合成初期過程におけるエネルギー変換システムを模倣した、高効率な人工光合成デバイスの開発を目的としている。本研究で用いた光合成細菌の光合成膜中には光エネルギーを捕集する諸種の膜タンパク質/色素複合体が存在している。これらの複合体に含まれる色素分子は膜タンパク質によって距離や配向が制御されており、光合成初期過程でのエネルギー捕集を高効率に行うために最適化された構造であると考えられる。従って、これらのタンパク質/色素複合体の構造を人工的に再現することができれば、前述のような人工光合成デバイス開発のための礎となる事が期待できる。そこで、本研究ではタンパク質/色素複合体を構築するためのビルディングブロックとして、紅色光合成細菌の光捕集アンテナ(LH1複合体)を構成する膜タンパク質(LH1ポリペプチド)をモチーフとした諸種の組み換えタンパク質を遺伝子工学的手法により作製した。これらの組み換えタンパク質は天然のLH1ポリペプチドと同様に色素との複合体を形成でき、天然の複合体と同様にタンパク質によって色素の会合状態を制御できることが示された。また、タンパク質/色素複合体から電子を受け取る役割を持った電子伝達系タンパク質(シトクロムc6)も大腸菌発現系によって発現することに成功した。また、この電子伝達系タンパク質は光合成タンパク質/色素複合体である光化学系Iに電子を受け渡すことが確認できた。本研究で作成したこれらのアンテナ系タンパク質/色素複合体や電子伝達系タンパク質に、さらに酵素などを組み合わせることで、当初の目的である天然の光合成の機能を模倣した人工光合成デバイスの開発へと繋がることが期待できる。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。そこで、本研究ではタンパク質/色素複合体を構築するためのビルディングブロックとして、紅色光合成細菌の光捕集アンテナ(LH1複合体)を構成する膜タンパク質(LH1-α)をモチーフとした組み換えタンパク質、MBP-rubα-YHを遺伝子工学的手法により作製した。MBP-rubα-YHは天然のLH1-αと同様に色素との複合体を形成でき、天然の複合体と同様にタンパク質によって色素の会合状態を制御できることが示された。また、調製したMBP-rubα-YHと色素の複合体を、既報に従いAu電極基板上に固定化することができた。この電極に色素の吸収波長の光照射を行い、電子受容体としてメチルビオロゲンを用いることでカソード方向への光電流応答を観測することができた。この結果から、MBP-rubα-YHと色素の複合体は光合成反応中心のように一方向への電子移動を行う機能を持った素子としての利用が期待でき、アンテナとしての機能を持った他のタンパク質/色素複合体や電子伝達系タンパク質などと組み合わせることで、当初の目的である天然の光合成の機能を模倣した人工光合成デバイスの開発へと繋がるであろうと言える。本研究の成果は、投稿論文1編(Langmuir, 2013, 29 (17), pp5104-5109)、及びポスター発表2件、口頭発表2件で報告された。平成25年度は天然を模倣した人工光合成系の構築を目指し、設計タンパク質と色素からなる複合体の電極基板上への固定化に取り組んだ。

設計タンパク質は天然の光合成タンパク質と同様に色素との複合体を形成することができ、さらに電極基板上に変性することなく固定化することができた。また、光照射により、光合成反応中心に類似したカソード方向への光電流応答を観測することができた。本年度は投稿論文1編(Langmuir, 2013, 29 (17), pp 5104-5109)、及びポスター発表2件、口頭発表2件で報告することができた。これまでの研究では、光捕集アンテナおよび光合成反応中心と類似した機能を持つタンパク質/色素複合体を人工的に構築することができた。これらに電子伝達系タンパク質を組み合わせることで天然の光合成を模倣した人工光合成系、すなわち光捕集・エネルギー変換・電子伝達の一連の流れを構築することができる。したがって、今後の研究方策は、組み換え電子伝達系タンパク質の作成及びタンパク質1色素複合体と共に電極基板上に固定化することである。