hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞死とポリアミン

ポリアミン欠乏状態にしたHTC細胞にスペルミジンを投与すると,スペルミジンの過剰蓄積に伴う細胞死がおこることを明らかにした.このときおこる細胞死は形態的にはアポトーシスに類似しており,細胞容積の縮小,核の凝縮,細胞表面の平滑化などを伴うが,DNAの断片化は検出されず,電子顕微鏡で調べるとミトコンドリアの損傷も観察された.なぜ細胞死に至るまでスペルミジンが蓄積するのか,その機構を調べた.その結果,ポリアミン欠乏細胞は調製する際に行う,オルニチン脱炭酸酵素(ODC)阻害剤(本研究では1-アミノオキシ-3-アミノプロパン)による処理日数を延長すると,スペルミジン取り込み系の抑制が起こり難くなるために蓄積することがわかった.その際,ODC阻害剤の処理日数の延長は,細胞内のたん白合活性を低下させるので,取り込み系の抑制に関与するたん白の新たな合成が起こり難くなることが原因であると思われた.ポリアミンを細胞内に過剰に蓄積させる方法論の開発をめざして,導入試薬の開発を試みた.昨年度合成したポリアミンのジアセチル体および本年度合成したモノアセチル体を用いて,ラット肝臓から部分精製したポリアミン酸化酵素(PAO)に対する基質性を調べ,PAOの活性部位構造を推察した.PAOによりスペルミジンおよびノルスペルミジンを生成するアセチル体を選びポリアミン欠乏HTC細胞に投与したところ,ジアセチル体は効率よく取り込まれたのちポリアミンに変換され,スペルミジンおよびノルスペルミジンを生成することがわかった.しかし,これらジアセチル体では過剰蓄積は実現できなかったことから,ポリアミンの取り込み系を利用しないプロドラッグの設計が必要であると思われた.ポリアミン欠乏状態にしたHTC細胞にスペルミジンを投与すると,スペルミジンの過剰蓄積に伴う細胞死がおこることを明らかにした.このときおこる細胞死は形態的にはアポトーシスに類似しており,細胞容積の縮小,核の凝縮,細胞表面の平滑化などを伴うが,DNAの断片化は検出されず,電子顕微鏡で調べるとミトコンドリアの損傷も観察された.なぜ細胞死に至るまでスペルミジンが蓄積するのか,その機構を調べた.その結果,ポリアミン欠乏細胞は調製する際に行う,オルニチン脱炭酸酵素(ODC)阻害剤(本研究では1-アミノオキシ-3-アミノプロパン)による処理日数を延長すると,スペルミジン取り込み系の抑制が起こり難くなるために蓄積することがわかった.その際,ODC阻害剤の処理日数の延長は,細胞内のたん白合活性を低下させるので,取り込み系の抑制に関与するたん白の新たな合成が起こり難くなることが原因であると思われた.ポリアミンを細胞内に過剰に蓄積させる方法論の開発をめざして,導入試薬の開発を試みた.昨年度合成したポリアミンのジアセチル体および本年度合成したモノアセチル体を用いて,ラット肝臓から部分精製したポリアミン酸化酵素(PAO)に対する基質性を調べ,PAOの活性部位構造を推察した.PAOによりスペルミジンおよびノルスペルミジンを生成するアセチル体を選びポリアミン欠乏HTC細胞に投与したところ,ジアセチル体は効率よく取り込まれたのちポリアミンに変換され,スペルミジンおよびノルスペルミジンを生成することがわかった.しかし,これらジアセチル体では過剰蓄積は実現できなかったことから,ポリアミンの取り込み系を利用しないプロドラッグの設計が必要であると思われた.●ポリアミン欠乏状態にしたHTC細胞にスペルミジンを投与して観察される細胞死を電子顕微鏡で観察したところ,細胞の縮小,核の凝縮,細胞表面の平滑化などアポトーシスに類似したものであることが示唆された.しかし,この細胞死にDNAの断片化は伴わず,新たな蛋白合成は必要としなかった.また,ポリアミン欠乏細胞のスペルミジンの取り込み能を比較したところ,ポリアミンの欠乏により取り込みの能は増加するが必ずしも過剰蓄積とは相関しないことが示唆された.●細胞死を引き起こすスペルミジンアナログを検索するため,N-アルキル置換のポリアミンを系統的に合成した.一部のアナログを用いてスペルミジンの効果と比較したところこの細胞死は構造特異的に起こることが明らかになった.また,96穴プラスチックプレートを用いるスクリーニング系を確立するためMTTあるいはXTTを用いる基礎検討を行った.●ポリアミンを細胞内に蓄積させる化合物として両端のアミノ基をアセチル化したジアセチルポリアミンを9種合成した.ラット肝臓から部分精製したポリアミン酸化酵素に対する合成アナログの基質性を調べ,アセタミドプロピル基を持つものが効率よく対応するポリアミンに変換されることを確認した.さらに,ポリアミン欠乏状態にしたHTC細胞に,これらアナログが取り込まれ,ポリアミンを生成することを確認し,これらアナログ体がポリアミンのプロドラッグとなり得ることを明らかにした.ポリアミン欠乏状態にしたHTC細胞にスペルミジンを投与すると,スペルミジンの過剰蓄積に伴う細胞死が観察されることを昨年度明らかにした.なぜ細胞死に至るまでスペルミジンが蓄積するのか,その機構を調べた.その結果,ポリアミン欠乏細胞を調製する際に行う,オルニチン脱炭酸酵素(ODC)阻害剤(本研究では1-アミノオキシ-3-アミノプロパン)による処理日数を延長すると,スペルミジン取り込み系の抑制が起こり難くなるために蓄積することがわかった.その際,ODC阻害剤の処理日数の延長は,細胞内のたん白合活性を低下させるので,取り込み系の抑制に関与するたん白の新たな合成が起こり難くなることが原因であると思われた.スペルミジン過剰蓄積に伴う細胞死がなぜ起きるのか,基礎的検討を行った.

SDS-PAGEにより細胞死を起こしたたん白成分を調べると,核分画に対照とは異なるバンドを検出し,ヒストンたん白のバンドの強度が低下することがわかった.また,トランスグルタミナーゼ阻害剤であるダンシルカダベリンの投与により,スペルミジン投与による細胞死が抑制された.今後,核プロテアーゼおよびトランスグルタミナーゼと細胞死との関連を追求する予定である.ポリアミンを細胞内に過剰に蓄積させる方法論の開発をめざして,導入試薬の開発を試みた.昨年度合成したポリアミンのジアセチル体および本年度合成したモノアセチル体を用いて,ラット肝臓から部分精製したポリアミン酸化酵素(PAO)に対する基質性を調べ,PAOの活性部位構造を推察した.PAOによりスペルミジンおよびノルスペルミジンを生成するアセチル体を選びポリアミン欠乏HTC細胞に投与したところ,ジアセチル体は効率よく取り込まれたのちポリアミンに変換され,スペルミジンおよびノルスペルミジンを生成することがわかった.しかし,これらジアセチル体では過剰蓄積は実現できなかったことから,ポリアミンの取り込み系を利用しないプロドラッグの設計が必要であると思われた.
高専生の写真描写課題に対する特性の解明並びに特性に応じた教材開発に関する実証研究

高等専門学校在籍学生に対して、写真描写問題をリーディング問題として実施した場合の平均正解率は80%であった。一方、リスニング問題として実施した場合の平均正解率は66%であった。この結果から、高等専門学校在籍学生は写真描写問題に使用される英語を理解可能であり、リスニング用の学習課題として用いることは十分有用であると結論づけた。1.本研究の目的写真描写課題は,技術革新の結果,写真技術の高度化,容易化,そして低価格化により,今世紀に入ってようやくパーソナルレベルでも取り扱いが可能となった最新の課題形式である。そこで本研究の目的を,(1)高等専門学校在籍学生の写真描写課題に対する特性をパフォーマンス面と意識面から明らかにすること,とする。そして得られた知見から,(2)高等専門学校在籍学生が技術系海外インターンシップに参加するに際して,事前研修として取り組む写真描写課題を開発する際の指針を導き出すこと,をもう一つの目的とする。2.今年度の実績今年度は,以下の項目を終了した。(1)高等専門学校在籍学生の特性把握のために実施する写真描写課題1(通常リスニング版)と写真描写課題2(スクリプト配布版)の準備(2)高等専門学校第3学年在籍学生200名に対する写真描写課題1と2の実施(3)高等専門学校第3学年在籍学生に対して実施した写真描写課題1と2の80名分の分析(4)高等専門学校在籍学生の技術家海外インターンシップにおける現地視察(職場環境と作業内容の確認)(1)において準備した写真描写課題1と2を本研究課題最終年度まで用いて,合計して500名超える高等専門学校在籍学生に対して,本写真描写課題を実施する目途がついた。現在分析中の結果をふまえて,写真描写課題における聴解の困難点を「聞き取ることができない」からであるのか,それとも「放送内容そのものを理解できない」からであるのかを見極める計画である。平成20年度は,以下の2項目を終了した。1.高等専門学校在籍学生約400名に対して実施した写真描写課題1(通常リスニング版)並びに写真描写課題2(スクリプト配布版)の結果分析2.高等専門学校在籍学生に対して実施予定の写真描写課題3(問題間ポーズを変化させた版)並びに写真描写課題4(センテンス間ポーズを変化させた版)の準備項目1の研究結果において,高等専門学校在籍学生の写真描写課題1の平均得点率は66.0%,写真描写課題2の平均得点率は79.5%であった。特に写真描写課題2においては, 80%以上正答した学生が76.1%存在すること,そして90%以上正答した学生が39.4%存在することが明らかとなった。この結果から,写真描写課題2においては「天井効果が見受けられる」,つまり高等専門学校在籍学生が写真描写課題をリーディング問題として解答する場合はおよそ理解することが可能である,と捉えられた。次に, TOEICリスニングスコアを基に能力別グループを作成して写真描写課題1を分析すると,上位群,中位群,そして下位群における各群間には有為差が確認されたが,それぞれの群内においても得点率で3545%の差が存在することが明らかとなった。この結果から,高等専門学校在籍学生の場合は,リスニング能力がいずれのレベルにおいても安定しているとは言い難く,平均点のみで評価するべきではないことが示唆された。以上の知見は,高等専門学校の英語教育に対してすぐに援用可能であると考える。平成21年度は、以下の2項目を終了した。項目1.高等専門学校在籍学生約500名に対して実施した写真描写課題1(通常リスニング版)の異なる問題数(10問版と20問版)における調査結果の差異に関する分析項目2.高等専門学校在籍学生約500名に対して実施した写真描写課題3(問題間ポーズを変化させた版)並びに写真描写課題4(センテンス間ポーズを変化させた版)の集計まず項目1に関してであるが、TOEICリスニングスコアを共変量とする共分散分析を行った結果、10問版と20問版における平均点の差は有意ではなかった。しかしながら、TOEICリスニングスコアに基いて上位群(スコア255以上)、中位群(スコア205250)、そして下位群(スコア200以下)の3つのグループを設定して分析を行うと、中位群と下位群においては平均点の差に有意傾向が確認された。そして、中位群と下位群ともに10問版の方が平均点が低く、得点の散らばりが大きい傾向を示した。次に項目2に関してであるが、これまで分析が終了した67名分について、TOEICリスニングスコアを共変量とする共分散分析を行った結果、写真描写課題1(通常リスニング版)と写真描写課題3(問題間ポーズを変化させた版)並びに写真描写課題4(センテンス間ポーズを変化させた版)の平均点の差はそれぞれ有意であり、多重比較の結果、写真描写課題4(センテンス問ポーズを変化させた版)の平均点が他の版よりも有意に高くなることが明らかとなった。この結果より、学生が写真描写課題に困難を感じた場合、学習初期段階ではセンテンス間ポーズをより多く挿入することによって聴解を促進させることが可能であろう、と捉えられる。
水を反応剤とする水酸化酵素活性中心型6族金属錯体の創出と触媒機能の開発

六価モリブデンーオキソ、-スルフィド、-セレニド錯体の生成をおこなった。水の存在下で四価オキソモリブデン錯体を電気化学的あるいは化学的に酸化すると、水由来の酸素原子を持つ6配位六価ジオキソモリブデン錯体が定量的に生成した。さらに、スルフィド基やセレニド基を持つモリブデン(IV)錯体をシラノール誘導から合成し、末端配位子の効果を原子移動反応性および電子状態の観点から系統的に議論した。MPTのモデルとして、アルケンジチオラート型配位子、1,2-ジカルボメトキシ-1,2-エチレンジチオラートを用い、種々のモリブデン錯体を合成し、その共鳴ラマンスペクトルを測定し、配位子の電子状態について考察した。共鳴ラマンスペクトルにおいて、モリブデン6価モノオキソオキソ錯体のC=C伸縮は1542cm^<-1>に観測され、オキソ基がない錯体は1551cm^<-1>にυ(C=C)振動を示した。これは、強いπ受容体である酸素原子の有無によりジオキソ錯体のC=C結合が低エネルギー側に現れたと考えられ、ジチオレンのC=C部がLMCTおよびMo-S結合に大きく関与していることを表している。これらのv(C=C)振動数の値はこれらの結晶構造解析から得たC=C結合の長短と一致している。また、対称性を下げたモリブデン錯体の共鳴ラマンは測定できなかった。励起光により分解した可能性があり、スペクトルの励起波長依存性を今後検討する必要がある。そのデスオキソ型モリブデン錯体は、対称型錯体とほぼ同じ1545cm^<-1>にυ(C=C)を示し、四角錐構造では対称性低下の効果は見られないことがわかった。一方、モリブデン6価ジオキソ錯体は1520cm-1にυ(C=C)を示し、上で示した錯体との比較と同様に、モリブデン4価モノオキソ錯体の1537cm^<-1>よりも低エネルギー側であった。この結果も、結晶構造解析から得たC=C結合長の傾向と一致している。以上の結果から、モリブデン6価錯体は4価錯体に比べ、より長く弱いC-C結合を持つことから、C-Cの多重結合性が減少しC-Sの多重結合性が増加していることが明らかとなった。つまり、6価錯体ではモリブデンージチオラート間のパイ電子非局在化の程度が大きい。ジチオレンとオキソ基との相互作用の大きさが水酸化反応に重要であることが示唆された。また、スルフィド錯体の合成にも成功し、各種分光法によって同定した。酸素引き抜き酵素であるジメチルスルフォキシド還元酵素の初めての酸化型類似体(Mo^<VI>O(OR))を合成すると共に、同じ配位子を用いて酸素添加酵素(亜ヒ酸酸化酵素)の酸化型の類似体も得た。これらの錯体は実際の酵素基質との酸素原子異動反応を再現できることを明らかとした。結晶構造解析にそれぞれの構造を明らかにした。さらに、共鳴ラマン測定の結果と紫外可視スペクトルの波形解析をおこない、酸化型構造の分子軌道を明らかとし、各遷移も帰属できた。また、Mo^<VO>からMo^<VI>O_2への再酸化過程を合成した化合物を用いて再現し、電気化学測定や反応速度論的解析から、この変換過程はET-PT-PT-ET型のプロトン共役電子移動を含んでいることを見いだした。さらに、チオラト配位したモリブデン錯体にスルフィド基やセレニド基を初めて導入することに成功した。錯体の構造をマススペクトルや核磁気共鳴測定、計算によって推定した。種々のホスフィンとの反応を検討した結果、Mo^<VI>O(S)とMo^<VI>O(Se)錯体はその硫黄あるいはセレン原子を選択的に三級ホスフィンへ添加することが明らかとなった。これらの反応に対して速度論的解析を加え、原子移動反応がミカエリスメンテン型で進行することも見いだした。この反応機構はMo^<VI>O_2錯体による酸素添加の機構(2次反応)とは異なっていた。ハメットプロットをおこなったところ、正のハメット定数が得られ、リンと硫黄間に結合が生成してから、中心金属から外れる段階が律速であることを明らかとした。スルフィド基やセレニド基を持つモリブデン(IV)錯体を合成し、末端配位子の効果を系統的に議論した。結晶構造解析や分光学的性質などのシュミュレーションからモリブデン錯体の電子構造解析をおこなった。この結果、末端配位子がオキソからスルフィド、セレニドへと変化するにつれて、LUMO+3のエネルギー順が下がり、LUMO+2の軌道と入れ替わることが明らかとなった。電荷遷移もこの順で長波長側に観測されることと一致した。

原料のデソキソモリブデン(IV)錯体とモノオキソモリブデン(VI)錯体の結晶構造を明らかにし、結合長や角度を比較したところ、一方のジチオレン部とモリブデン(VI)中心間でπ電子の非局在化が生じており、この非局在化は主にLUMOに寄与していた。また、共鳴ラマン測定においても、モリブデン(VI)錯体は、2本のC=C伸縮を示し、結晶構造と同様に二つのジチオレンの電子状態が異なることが明らかとなった。モリブデン(VI)錯体の吸収スペクトルの吸収極大波長や強度が、DMSO還元酵素の吸収スペクトルをよく再現したため、スペクトルの波形解析をおこなったところ、最も長波長側のBand1は一方のジチオレンからモリブデン(VI)中心への電荷遷移であることが示された。一方、Band2は二つのジチオレンからの金属中心への電荷遷移からなっていることも明らかとなった。モリブデン酵素活性中心と類似金属錯体を用いて、水を酸素源とする六価モリブデンオキソ錯体の生成をおこなった。水の存在下で5配位構造の四価オキソモリブデン錯体を電気化学的あるいは化学的に酸化すると、水由来の酸素原子を持つ6配位六価ジオキソモリブデン錯体が定量的に生成した。速度論的実験や詳細な電気化学測定から、この反応は共役したプロトン移動と電子移動を含むことを明らかにした。
比喩の枠組みモデルを用いたドイツ詩のテキストデータベース研究

季節感を表す語が詩的テキストの色合いを決めることは、日本の定型詩になじんでいる我々の共通理解である。本研究では電子化されたドイツ詩のデータを集約し、「のように」などの指標のある比喩イメージとの複合検索によって、詩的表現の気配を支配する「枠組語」のリスト化を目指している。テキストベースの集約データは自由な処理が容易なため、統計処理よりも「解釈上の思いつき」の適否をその都度確認しながら、通常の読みではできない読み方のための補助に使いやすい。本研究はそのための検索手法も追求している。本研究は、ブラックの「枠組み(frame)」と「焦点(focus)」からなる比喩モデルに着想を得て、詩的表現を背景色として規定する「枠組語」の一覧化を長期的な目的としつつ、「枠組語」と「wie...」などの指標のある「媒体」との相互検索により、テキストファイルの文学研究への利用手段の確立を目指している。平成22年度はProjektGutenbergにあるGedichteのジャンルのテキストファイルの整形を進めて、言語表現の「面的なコンテクスト」と仮定している単一の詩作品を検索のための1行の単位に改めたデータを作成した。ここから6433例のwieに導かれた比喩イメージを取り出して、仮に設定した「枠組語」との共起関係を拾い出すスクリプト処理の方法を整えた。蓄積されたテキストをフィルタを通して詩的比喩を作る語彙を拾い出すことを目指す本研究において、フィルタとなる「枠組語」のリストの拡充が同時に必要である。膨大な言葉の関連の中から、入り口として「季節」「自然形象」に連なる詩を集めた国内外のアンソロジを収集して、四季の語彙のエクセルファイルのフォーマットを作成した。このフィルタに照らすと、秋の没落のイメージにつなげられるトラークルの詩編も四季を通じた詩語が均等に拡散していることがわかる。スクリプト処理の方法を更に調えるために、リルケ、ドロステ=ヒュルスホフの部分テキストデータを使い、動的なテキストデータベース処理のためのマクロを書くことができた。次年度は拡充を続ける全テキストデータから、このデータ処理を通しての詩的文彩語を拾い出す作業となる。本研究は、ブラックの「枠組み(frame)」と「焦点(focus)」からなる比喩モデルに基づき、詩的表現を背景色として規定する「枠組語」の一覧化を長期的な目的としつつ、「枠組語」と「wie...」などの指標のある「媒体」(「焦点として働く」)との相互検索により、テキストファイルの文学研究への利用手段の確立を目指している。平成23年度は詩的文彩を拾い出すためのフィルタとなる「枠組み語」の語彙のリスト化を優先した。特にライプツィヒ大学のProjekt Deutscher Wortschatzのサイトを使って類義関係・共起関係を確認しつつ、ドイツ語詩の各種アンソロジーから季節、水、樹木の語彙を収集し、それをテキストファイル形式で収集したドイツ詩データの中で、wie...に導かれた比喩イメージと共起する関係を検索した。また、ProjektGutenbergのGedichteのページから、テキストファイルを整形してデータを増やす作業も前年度と同様の方法で進めた。自動整形のためのスクリプト処理は外注で依頼し、次年度中を目指しているこの方法の確立によって、研究の作業に使うテキストファイルの蓄積量が飛躍的に増えることが期待できる。トラークルの詩的語彙の検討作業にこのデータ検索の方法を利用して、詩集を構成する5つの連作詩群において、四季にかかわる「枠組み語」は均等に拡散しているが、使用されている語彙の頻度に明らかな傾きがあること、水をイメージした枠組み語と色彩語のsilbernとの共起関係があることなどが見て取れた。また近代都市インフラが完成しつつあった20世紀初頭の表現主義時代でも、必ずしも都市インフラに連なる語彙が詩語としては働いていない、という、「使用されない語彙の検索」も可能であった。研究の中間報告的なアウトプットとしてこれらの問題を口頭発表した。平成24年度は「枠組語」の語彙のリストを広げることではなく、そのリストを通しての語彙の検索方法を探ることに研究の重点をおいた。作業の対象をトラークル、リルケと関連する表現主義時代の詩作品に絞り、特に20世紀に整備された都市インフラの語彙を「枠組語」としてリスト化して詩人独自の詩語との共起関係を調べた。

都市インフラに連なる語彙が詩語として働いていない問題は、トラークルでの問題を取り上げて中間報告的に口頭発表したが、これは表現主義時代の詩人に共通して見られる問題である可能性があり、同時代の散文作品(ダブリン)との使用語彙の比較を試みた。無造作に集めたテキストファイルの全体をデータベースとして利用し、臨機応変に検索・観察する方法を確立することも本研究の目的の1つだが、Perl言語を使って「枠組語」との共起関係を検索するスクリプトを作り、前述のインフラ関連語のリストをフィルタとしての一括処理の実験を行っている。また、テキストファイルを整形してデータベースを拡充する作業については、Projekt GutenbergにあるGedichteのデータを引き続いて整形して、現在ファイルの総数で11000程度に達している。収集した詩作品テキストと比べて、ドロステ=ヒュルスホフのデータは語彙が共通しない印象があり、様々な詩的表現が共有する「枠組み語」の一覧化の材料としてはなじまない可能性がある。また、相互検索の対象として時代を超えて詩作品を収集することが長期的に見て目指されているが、研究期間内に中間的な報告を整えるためには時代等を区切る必要も感じている。外注しているテキスト整形ファイルのコード処理の仕方にばらつきが出る、という技術的問題もあった。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度はトラークル、リルケと関連する表現主義時代の詩作品に検索対象を絞り込んでの作業をして、研究の展望を明白な形にして確認する。特に相互検索しながら「使用されない語彙」を拾う方法は重点的に検討する。コード処理のばらつきを補正する手段については、今後の共同研究を依頼する可能性も踏まえて情報処理の研究者に補助を依頼している。
細胞内分子環境で機能する新規核酸マテリアル創製

分子クラウディングのモデル実験系を構築することで、細胞で行われる相互作用や化学反応の橋渡しとなる定量データを取得し、核酸の構造と機能に対する分子環境効果を化学的に解明する試みを行った。こうして得られたデータに基づいて、分子環境効果を利用した機能性核酸の開発とその機能解析を行い、細胞反応を理解するための新規実験系や、細胞内部のような特殊環境で機能する種々の核酸マテリアルを開発することに成功した。新規核酸マテリアルを設計するにはDNAとRNAの正確な二次構造予測が必要である。今回、RNA二次構造形成の核として利用可能な2種類の熱安定なペンタループに関して詳細な熱力学的解析を行った。さらに、RNA結合性タンパク質のアルギニンリッチモチーフと、熱安定なペンタループとの相互作用をin vitroで定量化すると共に、細胞内で相互作用を評価するためのシステムを構築した。一方で、細胞内での長鎖核酸の相互作用を評価するため、分子クラウディング環境における金属イオンおよび水分子との結合性を定量的に解析することを試みた。マグネシウムイオン依存性のハンマーヘッドリボザイムを用いた研究では、その酵素活性が共存するPEG(ポリエチレングリコール)の影響を受け、低マグネシウムイオン濃度における高い酵素活性、至適温度の上昇、ターンオーバー数が増大する現象を見出した。さらに、他の共存溶質の影響を調べることで、リボザイムに対する分子クラウディング効果を金属イオンと水分子の結合の観点から明らかにすることができた(J.Am.Chem.Soc.,131,16881(2009))。Watson-Crick塩基対によって形成されるDNA構造は分子クラウディング環境下では不安定化するが、Hoogsteen塩基対による構造体(J.Am.Chem.Soc.,131,3522(2009))や枝分かれ構造は安定化することが見出され(J.Am.Chem.Soc.,131,9268-9280(2009))、これらの長鎖DNA構造に対する効果は水分子の関与によって説明できることもわかった。さらに、四重鎖の構造体であるi-motif構造に対しても分子クラウディングは安定化効果をもたらし、DNA塩基のpK_a変化が構造安定化の原因であることも明らかにした(Chem.Commun.,46,1299(2010))。これらの結果から、ペンタループや長鎖DNAの高次構造形成に対して、細胞内分子環境は大きな影響を与えるものと推測される。分子環境効果を利用した機能性核酸を開発するために、細胞内分子環境を模倣したモデル実験系を用いて、DNAあるいはRNAが形成するヘアピン構造と四重鎖構造、さらにモデルペプチドとの相互作用を検討した。高効率なPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)のために、適量の中性ポリマー分子(ポリエチレングリコールなど)による分子クラウディング効果を検討したところ、プライマーDNAによる自己構造体(ヘアピン構造)の形成が抑制され、分子環境を変えるだけでPCR効率を向上できる可能性が示された。また、DNAとRNAが形成するヘアピン構造に対しては分子クラウディング環境が与える影響はほぼ同じであったが、四重らせん構造は分子環境によってDNA鎖相互作用の方向性が変化した一方で、RNAの四重らせん構造は分子クラウディング環境でも平行型四重らせん構造が維持されることが見出された。この結果は、細胞内で機能する、四重らせん構造を基盤とした機能性核酸分子の開発に役立つ知見であると考えられる。細胞核内に特有の分子環境効果を明らかにするために、ヒストンペプチドがDNA高次構造に及ぼす効果についても検討した。その結果、ペプチドはDNAの非標準的な高次構造に強固に結合し、DNA構造を安定化させることが示された。さらに、分子環境の違いによるタンパク質-RNA相互作用への影響を調べるために、同一のモデル化合物を用いて、バイオセンサー表面,希薄溶液、細胞内のそれぞれで相互作用エネルギーを比較したところ、天然型のタンパク質および変異型モデルペプチドのいずれも、算出される結合定数は測定系によって異なっていた。ところが、結合エネルギーの差を比較したところ、天然型と変異型の結合エネルギーの差は、全ての測定系においてほぼ一致した。このことから、異なる測定系で得られるデータの違いは分子環境の違いによってもたらされることが明らかになった。今年度は、DNAとRNAが形成する四重らせん構造に対する分子クラウディングの効果や、化学修飾されたDNA鎖が形成する構造安定性に及ぼす分子クラウディングの環境因子の影響などを明らかにした。こうした長鎖核酸が形成する高次構造と、化学修飾されたDNA鎖に対する分子環境に関する定量データは、細胞内で機能する核酸マテリアルを設計するための貴重な情報となる。そこで、これまでに得られた分子クラウディング環境下の相互作用エネルギーデータに基づいて、DNAやRNAが形成する高次構造とその熱力学的安定性を予測して配列設計を行ったところ、細胞外で有用なナノ構造体や、細胞内で遺伝子発現を制御できるリボスイッチとして機能する核酸マテリアルを開発することに成功した。さらに、DNAチップ上の分子クラウディング状態を簡便にコントロールする方法を開発し、このバイオセンサーチップを用いるとDNAミスマッチ検出のためのセンシング感度が向上することが示された。

一方で、核酸マテリアルの細胞利用を目指して、核酸とヒストンペプチドの結合性を調べた結果、分子クラウディング環境ではヒストンペプチドは三重らせん構造や四重らせん構造のような特殊構造を強く安定化させることが示された。さらに、ヒト細胞内での遺伝子発現の抑制を可能にする機能性核酸マテリアルの構築も試みた。低分子化合物(テオフィリン)を認識するRNA配列(アプタマー)を付加した人工RNAを設計したところ、設計した人工RNAとTatとの相互作用はテオフィリンの濃度依存的に抑制されることがin vitroでの実験から示された。この実験システムは、細胞内での核酸と化学物質との相互作用の評価に利用することができた。
膵細胞の内分泌細胞への分化能変換因子の網羅的探索

若年糖尿病MODYに関連する一連の転写因子の欠損では膵島の発生・分化が障害される。本研究では、同転写因子を制御するLRH-1やSHP欠失について解析すると共に、膵島トランスクリプトームのシーズ活用、多分化能を有するAR42J細胞を用いた分化誘導実験、発現変化遺伝子を用いた連関アルゴリズム等の解析を実施した。その結果、LRH-1および関連因子は単独では膵島分化を起動しないと考えられた。また、種々のキーワードを用いた機能ネットワーク形成により、11種類の関連候補分子を獲得することができた。これらは膵島機能の理解において重要であると共に、新規MODY遺伝子の有力候補にもなる。糖尿病治療において、膵β細胞の保護、再生、新生などは理想的な治療法である。iPS細胞は4種類の遺伝子を導入することによって多分化能を獲得するので、夢の治療法の重要シーズとして期待される。申請者が以前に作成した膵島遺伝子の発現プロフィールと遺伝子クローニングの成果によると、興味深いことに、4種類のiPS遺伝子は全て膵島細胞で発現している。しかし、膵島細胞は通常は多分化能を発揮せず、終末分化を維持しているが、その制御機構に関しては明らかでない。膵島細胞は妊娠、インスリン抵抗性、膵切除などの要因によっては、膵島の過形成や導管や外分泌細胞からの新生が起こることが知られる。そこで申請者は、高度分化の状態でも誘導因子が働けば細胞変換能が惹起される、という仮説を立て、検証するための第一歩として、膵外分泌細胞から内分泌細胞への変換シグナル因子の同定を試みる。ラット41,000 EST(正常膵島21,000個、RINm5F細胞20,000個)のソースから重複しないESTクローンを選別した。これら膵島ESTクローンの標識cRNAプローブを作成し、独自に開発した大規模in situ hybridization (ISH)を行うシステムを用いてスクリーニングを実施した。ESTクローンとラット膵切片を用いて検討し、膵島に特異的に発現する111遺伝子をプールした。次いで、胎生15日の膵組織を用いて大規模ISHを行う系の条件を設定することができ、100ngが最適プローブであることを確認した。現時点で、胎生期スクリーニングはほぼ完了し、発現パターンのin silico解析を行っているところである。終了次第、発現ベクターへの組み込みに着手する。膵島は高度に分化した組織であるが、自身も複製することが示されている。さらに、以前から膵外分泌細胞や導管から膵島新生が生じることも知られる。すなわち、種々の要因によって膵島の過形成や新生が起こるので、膵島に加えて外分泌細胞も内分泌能を潜在的に有することになる。外分泌腫瘍由来のAR42J細胞をアクチビン/ベータセルリンで内分泌細胞に分化誘導したところ、膵島に特徴的なngn3, PAX4と共に、MODY転写因子であるHNF-4α, -1β,IPF1, Beta2/NeuroDが一緒に、あるいは続いて発現誘導された。HNF-1αについては、関連性のある誘導は見られなかった。従って、これら選出されたMODY分子を中心にしてネットワーク解析を試みることが効率的である。解析シーズを得るために、ラット膵島ESTをプローブとして大規模ISHを実施した。その結果、発現が膵島特異的である111遺伝子が得られ、これらをMODY分子ネットワーク解析に投入した。胎生15日の胎児膵のISHスクリーニング結果も採用した。更に、インスリン分泌能を欠失した胎生期の性格を有するRINm5Fと正常膵島の発現プロフィールを比較して14遺伝子を獲得し、同じくMODY分子ネットワーク解析に投入した。共発現、機能構造、分子連関、機能経路などに関する種々のアルゴリズムを駆使した結果、最終的に、11遺伝子(PKD2, TMEM130, SPTAM1, MYCT1, BEX2, GNAZ, ADM2, WIF1, GNB3, FAML149A, HMP19)が有力な近隣分子として獲得された。これらの分子は、内分泌能の獲得に際して誘導される分子群であるが、逆に、これらの発現増強による内分泌能への変換も求められるが、それは今後の研究課題である。医学・糖尿病代謝学大規模in situ hybridizationスクリーニングはほぼ予定通りに実施されたが、分泌ペプチドをコードする遺伝子選別において、シグナル配列の検出に困難があり、in silico解析がやや遅滞している。初年度で得られた候補遺伝子について、cDNAをアデノウイルス発現系に組み込んでラット膵の外分泌組織や導管部に感染導入する。導入部位の目印としてGFPを共発現させる。アデノ感染後に、感染部、非感染の外分泌部、膵島からそれぞれ組織採取を行い、mRNAマイクロアレイ解析を行うことによって、非感染の外分泌や内分泌の組織との発現パターンの相違を比較解析する。

すべての陽性クローンについて同様の解析を行い、クローン間の作用点の類似点と相違点を解析し、AR42J細胞内分泌細胞化する経路の特定を試みる。アクチビン、ベータセルリンによる内分泌化経路との相違点についても解析する。共通パターンを示す遺伝子群について機能解析する計画に供する。
電子顕微分光における磁気円二色性を用いた磁性ナノビットの境界厚み計測と超高密度化

(走査)透過型電子顕微鏡に接続した電子エネルギー損失分光で得られる磁性信号を実材料で得ることを目的とした。厚さ50nm、大きさ100nm四方の、均一に極めて厚みが薄い広範な試料領域をこの計測は必要とするため、MgO基板上の強磁性薄膜においては、金属薄膜とMgOが強固に密着しており、粉砕/機械研磨/化学研磨では測定に耐える試料は準備できなかった。新規に導入されたイオンミリング装置により、より一般的な金属やセラミックスに関してTEM試料加工を行い、磁性信号が得られた。このことから、集束イオンビームと低加速イオンミリングを組合わせたMgO基板の薄片化による強磁性金属薄膜の試料加工が有望である。本研究の目的は,申請者らのこれまでの成果を生かし,超高圧透過電子顕微鏡(UHVTEM)に付随する電子線エネルギー損失分光(EELS)において人工的にパターニングした磁性ドット(ビットパターンドメディア:BPM)の磁気シグナルを世界最高の空間分解能でマッピングすることである.このために、まず、パターン化されていない磁気薄膜として、MgO単結晶基板上にマグネトロンスパッタにより成膜されたMnGa薄膜について、TEM試料加工を現有の方法で試みたものの、電子プローブを走査できる良質なサンプル領域を確保できなかった。これについては、ほかのプロジェクトで導入中の新規の機械研磨法を適用することで解決を図りたい。薄膜形態の試料が基板に強固に密着している場合、数百nmの試料領域で50nm以下の均一な厚さを確保する要件は我々の現行の技術ではまだ達成できていない。この要件は電子磁気円偏向二色性が要請するものである。電子磁気直線偏向二色性においては、そのシグナルの発生原因に回折波の干渉は関与しないため、厚みの要件は大きく緩和される。そこで、電子磁気直線偏向二色性において、有意なシグナルを比較的厚い試料(60nm)で得られるか、検討した。酸化物フェリ磁性体において有意な電子磁気直線偏向二色性が確認された。また、同じ酸化物試料において、イオンミリングによる薄片化を精密化したところ、明瞭な電子磁気円二色性シグナルが確認された。以上のことから、新規導入の機械研磨法とうまく組み合わせることで、EELSにおける磁気シグナルを薄膜磁気記憶メディアにおいて獲得できる可能性が示唆された。ナノ材料科学
社会認識関連神経ペプチド－オキシトシン－の脳内分泌機構の解析

研究の目的視床下部ホルモンである、オキシトシンが「信頼や愛情を促す」ホルモンとして着目されており、オキシトシンを治療薬として使用する臨床治験が進行中である。バソプレシンについても同様に検討されている。ところが、脳内でのオキシトシンやバソプレシンの分泌の分子機構の詳細はわかっていない。本研究では、細胞レベルで、オキシトシンの分泌神経で分泌に関わる分子の同定及びその機能を単分子スペックル法というイメージング法を応用して解明し、それらの分子が個体レベルで生理的に相互個体認識に関係しているかを検証する。今年度研究実施計画では、1)total RNAを視床下部のオキシトシン分泌神経が多い領域から精製し、RT-PCR法にて、発現するRabを同定する。さらに、単分子イメージング法を応用し、オキシトシン分泌に関与があるRabを確定する。2)スクリーニングした遺伝子がオキシトシン分泌に関与するかどうか個体内で確認するための実験系を海外共同研究先にて取得する。以上二つが計画予定であった。1)の実験計画においては、バソプレシン神経にGFPが発現するランスジェニックラットの脳組織を用いて、バソプレシン細胞を特異的に回収する手段を確立しようと検討した。そのため、視床下部に発現するRabの同定を終えることができなかった。2)においては、個体認識に関与する脳内部位の神経活動を電気生理学的に測定、分類し、分類した神経群の発火パターンにオキシトシンやバゾプレシンがどのように関与するか検討を行った。また、齧歯類の動物では、社会や防御行動に嗅いが重要な役割をはたすが、上記の神経細胞グループの電気活動に匂い刺激がどのように影響するか検討した。さらに、電気活動を記録した神経細胞にニューロバイオチンを導入、ABC法にて導入細胞を検出し、分類したグループの神経細胞の配置パターンに特徴があるかどうか検討を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、細胞レベルで、オキシトシンの分泌神経で分泌に関わる分子の同定及びその機能を秒単位で分子の相互作用を観察出来るイメージング手法である単分子スペックル法を応用して解明し、個体レベルでは、in vivo電気生理の手法やマイクロダイアライシス法にて、細胞レベルで同定した分子が、神経伝達ペプチドの分泌にどのような局面で分泌しているか、本当に相互個体認識に関係しているかを検証する。今年度研究実施計画では、1)視床下部のオキシトシン分泌神経が多い室傍核、視索上核の領域から、total RNAを精製し、マウスに存在する約60種類のRabのうち、視床下部に発現するRabをRT-PCR法にて同定し、単分子イメージング法を応用し、オキシトシン分泌に関与があるRabを同定する。2)スクリーニングした遺伝子がオキシトシン分泌に関与するかどうか個体内で確認するための実験系である電気生理的手法を海外共同研究先にて取得する。1)の実験計画においては、視床下部に発現するRabの同定を終えることができなかった。しかし、2)の実験計画である電気生理学的手法の取得は計画通りにすすんでいる。個体認識に関与する脳内部位の神経活動を電気生理学的に測定、分類し、分類した神経群の発火パターンにオキシトシンやバソプレシンがどのように関与するか検討を行った。その成果をまとめ、一部のデータを国際学会である10^<th> World Congress on Neurohypophysial Hormonesで発表し、現在、上記で述べたデータをまとめ、論文作成中である。

また、齧歯類の動物では、社会や防御行動に嗅いが重要な役割をはたすが、上記の神経細胞グループの電気活動に匂い刺激がどのように影響するか検討した。さらに、電気活動を記録した神経細胞にニューロバイオチンを導入、ABC法にて導入細胞を検出し、分類したグループの神経細胞の配置パターンに特徴があるかどうか検討を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。1)の実験計画では、遅れがあるものの、2)の実験計画では、成果があり、論文作成作業にとりかかることができたためである。今後、2)の実験計画については、論文発表というかたちで、成果があると考えられる。1)の実験に関しては、当初の予定よりも遅れがあるか、来年度には、RT-PCRによるスクリーニングを終え、イメージングに着手したいと考えている。また、共同研究先には、オキシトシン類似ホルモンであるバソプレシン細胞特異的にGFPが発現する遺伝子改変ラットがおり、これらのラットを用いてより簡便に遺伝子スクリーニングする方法も検討する予定である。
科学・技術の研究分野への女性の参加と障害に関する教育社会学的研究

様々な専門的職業への女性の進出が著しいが、大学や民間企業の研究職への女性の進出は必ずしも順調に伸びているとはいえない。平成8年度とへいで居9年度の2年間に行った研究は、(1)カ-ネギ-教育振興財団が主催した「大学教授国際調査」の再分析、(2)大学教授職についている女性の社会化過程及び意識に関する調査、(3)統計データからの科学・技術分野の女性の量的把握、の3点である。カ-ネギ-調査の再分析では、世界の国々と比較して我が国においては、女性の大学人の割合がもっとも低い割合となっていること、我が国においては大学人の性別役割分担意識が強く、理学やテクノロジーの分野に占める女性の割合が極端に少ないことが特徴となっている。反面で女性の被差別意識はそれほど強いとはいえず、職場に対する満足度も高いという矛盾しか結果がみられた。それは、日本の文化自体がジェンダーに関してセンシティブではないからである。質問紙調査の結果からは、研究指向の研究機関に勤務している女性の割合が少ないことを反映して、研究への志向性が弱いこと、実際の学問生産の側面での自己評価が厳しくなっていること、様々な支援体制(特に指導教官、上司、同僚、配偶者などの人的ネットワーク)が女性の研究活動を促進していくうえで欠かせないし、また、女性自身が実際に必要としている重要な要素であることが明らかになった。研究者として成長するうえでの重要な項目として、女性は家庭的背景や学校教育、大学院での社会化プロセスが重要だと回答する傾向が男性よりも強く、男性は「自分の研究費」「研究の支えとなる若手研究者の存在」「独創性を求める科学の規範」などの項目を選択する割合が高かった。日本学士院賞87年の歴史をひもとくと705人の受賞者の中でわずか4人でしかない。その意味で、ピラミッドの頂点に近づくほど、女性の割合は低くなる。カラスの天井は、学界という場においても強固に存在している。さまざまな専門的職業への女性の進出が著しくなっているが、大学や民間企業の研究職への女性の進出は依然として閉ざされたままである。2年計画であるため、今年度は(1)カ-ネギ-教育振興財団が主催した「大学教授国際調査」の再分析、(2)『現代日本女性人名録』に掲載されている自然科学分野の女性約1、200名に対する質問紙調査、(3)統計データからの科学・技術分野の女性の量的把握を試みた。(2)については、現在分析中である。カ-ネギ-調査の再分析の結果では、世界の国々と比較して我が国においては、女性の大学人がもっとも低い割合となっていること、データを検討すると日本はわずか8%であり、次いでドイツと韓国が15%、それ以外の国々では20%以上を占めていることが分かった。とりわけ、我が国の場合には性別役割分担意識が強く、理学やテクノロジーの分野において女性の占める割合が極端に少ないことが特徴である。反面で女性の非差別意識はそれほど強いとはいえず、職場に対する満足度も高い。研究者の予備軍である大学院生の割合では、工学や理学の分野でも女性の割合が増えているが、研究者になるまでのプロセスでの消耗率が高いという傾向も見られた。

女性研究者に対する質問紙調査の結果からいえることは、女性研究者の特長として、研修指向の機関に勤務している割合が低いこと、その結果、研究への志向性が男性に比べて弱いこと、実際の学問生産(scientific productivity)の側面での自己評価が厳しくなっていること、様々な支援体制(とくに指導教官、上司、同僚、配偶者などの人的ネットワーク)が助成の研究活動を促進していくうえで欠かせないし、また、女性自身が実際に必要としている重要な要素であることが、明らかになった。また、研究者として成長する上での重要な項目として、女性は家庭的背景や学校教育、大学院での社会化プロセスを指摘する傾向が強く、男性では「自分の研究費」「研究の支えとなる若手研究者」「独創性を求める科学の規範」などの項目を選択する傾向が強かった。研究者をキャリア経歴型(学歴社会のルールに従って大学院を出て、学位を取り、その教室のテーマの下に研究を進め、研究者として大成していくタイプ)と挫折経歴型(何らかの理由で学歴社会の軌道に乗れず、独自で苦労して研究者の道を切り開いたタイプ)に分けると、女性では後者の占める割合が少なくない。ガラスの天井という言葉に代表されるように、見えない部分で女性に閉鎖的な体質が研究機関にはある。ジェンダーに敏感な研究機関のあり方を検討することと、日進月歩の科学者世界において、研究から遠ざかることになる出産・育児期の支援サポートをどの様にするべきかという課題が、新たな研究課題として生じてきた。
カイメンの秩序だった骨片形成を可能にしているメカニズムの解明

骨片骨格形成に関与する遺伝子の配列が得られることを期待して行ったトランスクリプトーム配列データからは、これまでの当該研究室のESTデータに含まれていなかった、βcatenin、新たなwnt遺伝子などの配列情報が得られている。得られた配列の中からWnt以外のシグナル分子のリセプターなどに着目し、mRNAの発現解析を行ったが、骨片骨格形成への関与を示唆する様な特異的な発現パターンは得られなかった。カイメンの体内空間による骨片骨格パターンの制御を解析する目的で、班会議での助言から、カイメン体の底面(基底上皮)の広がりを正円、正三角形などに制御する実験系の確立を目指し、基質とコーティングするタンパク質の検討に非常に熱心に取り組んだが、カイメンは通常細胞が生えにくいガラス面、ナノレベルの溝のある面などにも問題なく広がり、この方法を確立することは出来なかった。基礎生物学研究所の藤森俊彦博士の研究室でコンフォーカル顕微鏡を用いた観察を行い、運搬されてきた骨片が立てられる際に外側上皮組織に骨片が刺さり、そちら側が持ち上げられ、下側端は1時間ほどしてから固定されることを見出した。このため、まずは明視野で骨片骨格形成中のカイメンを側面から撮影するプリズム(松本武郎博士の助言)を用いた方法を確立、偶然にLED光源を用いれば24時間側面から照射してもカワカイメンの成長を阻害しないことを見出し、側面からの明視野像の撮影に成功した。このタイムラプス撮影により、骨片が外側上皮に積極的に突き刺され、持ち上げられ立てられることが確認出来た。これは、大きな謎の1つ「250μmもある骨片の一端を持ち上げる仕組みは何か」への予想外の解答であり、カイメンの体内で巧妙な細胞間・組織間相互作用により骨片骨格が組み上げられることを改めて示すとともに、この過程理解の大きな一歩である。24年度が最終年度であるため、記入しない。蛍光でラベルした骨片を長時間トレースする実験系の構築を試みた。明らかになった問題点はi)タイムラプス撮影中にも骨片が形成され立てられるため、培養液に蛍光色素を加えておく必要があるが、培養液中に蛍光色素がある状態で撮影のために頻繁にレーザーを照射するとカワカイメンの成長に毒性が生じること、ii)Z軸方向のデータを得るためには5分ごとに5μmごとに約40枚程のデータが必要であり、当研究室の顕微鏡システムではカワカイメンへのダメージが大きく、かつカメラの感度が足りずに撮影時間が5分を超えてしまうことであった。i)に関しては、1)培養液中の蛍光色素(ミトコンドリア生体色素)を検討、従来のRhodamine123はミトコンドリアへの取り込み効率も高く、骨片と細胞が両方検出され、骨片の詳細の検出が困難であったのに対し、TetraMethylRhodamineMethylEster(TMRM)はカワカイメンミトコンドリアに取り込まれにくく、骨片のみを検出できることを見出した。TMRMを用いることで骨片骨格の動きの検出感度を格段上げることが出来た。2)タイムラプス撮影中の培地におけるTMRMの濃度を検討、現在の撮影条件では毒性が出ない、従来の1/1000から1/100の濃度を設定出来た。当該研究を進める過程で、骨片骨格形成の解明には、遺伝子解析のためのトランスクリプトーム解析が必要であると判明したため、H23年度の研究助成金の一部をH24年度に繰り越し、H24年度にトランスクリプトーム解析を行うこととした。個体発生のどの段階に発現している遺伝子も含まれるよう、4つの段階の個体発生ステージのカワカイメンを同じ比率で混合したRNAを抽出、外注した。合わせて次世代シークエンサーを用いる解析に適する分解が少なく、DNA断片の混合などの非常に少ない質の高いRNAの抽出法を確立した。

これは、大きな謎の1つ「250μmもある骨片の一端を持ち上げる仕組みは何か」への予想外の解答であり、カイメンの体内で巧妙な細胞間・組織間相互作用により骨片骨格が組み上げられることを改めて示すとともに、この過程理解の大きな一歩である。24年度が最終年度であるため、記入しない。1)当研究室での顕微鏡システムでは、感度よく頻度高く長時間のタイムラプス撮影が困難と判明した。ど2)当該研究推敲中に、骨片骨格形成機構理解には、遺伝子レベルの解析が必須と判明、トランスクリプトーム解析を行うことにしたため、次世代シークエンサーを用いた配列決定に適する質の高いRNA抽出法の検討に時間がかかり、かつ材料であるカイメン芽球が大量に必要となったため、材料が足りなくなった24年度が最終年度であるため、記入しない。1)どの様な培養条件と顕微鏡システムで可能であるかの検討を他の研究室の顕微鏡をお借りして検討する予定である。2)芽球は3月に採集を行い、充分量を確保出来た。トランスクリプトーム配列決定はH24年度に行うことした。
南極大気中の硫酸安定同位体組成の季節変動を再現する大気化学輸送モデルの構築

南極の氷床コアには過去数十万年分の気温変動、二酸化炭素などの温室効果ガスの他、放射収支に負の影響を及ぼす大気中微粒子(エアロゾル)といった環境指標が保存されている。東南極の氷床コアに含まれる硫酸は、主に南大洋における植物プランクトンが放出するジメチルスルフィド(DMS)を起源とし、これが大気中で酸化されることで生成する。硫酸エアロゾルは、温暖化を抑制する気候フィードバックに関与する物質として注目を集めている。しかし、実際に気候変動が起こった際に、どのようなフィードバック機構により変化によって硫酸エアロゾル動態が変化しているのかには不明点が多い。硫酸には酸素(O)と硫黄(S)の複数の安定同位体組成を有し、その安定同位体組成は気候変動に対してその起源や生成過程がどのように変化・応答したかを反映する有効なプロキシの候補である。しかし、深層コアの分析だけではそのデータの解釈は難しく、プロキシ変動のメカニズムに関する理解が不可欠である。そこで本研究では、南極大気エアロゾル中硫酸の多種同位体組成の季節変動を観測し、それをモデル化することを目的としている。また、南極大気だけでなく雪・アイスコアなどの分析も行い、その指標有用性の評価や、古環境情報の抽出を行う。初年度では、硫酸の三酸素同位体組成(Δ17O値)に基づく大気酸化剤の変動を説明するモデルをGEOS-Chem全球大気化学輸送モデルを用いて構築した他、すでに南極沿岸・内陸の大気エアロゾル中の季節変動を比較した。また、南極大陸ドームCの100 mのアイスコアに含まれる硫酸の硫黄同位体異常から、噴煙が成層圏まで到達する成層圏噴火と、対流圏に留まっていた対流圏噴火を区別する手法を開発し、過去2600年の大規模火山噴火の記録を復元した。この成果をNature Comm誌に発表し、プレスリリースを行った。本年度に予定していた大気化学輸送モデルに安定同位体情報を導入することが完了した他、比較対象である沿岸・内陸での硫酸エアロゾル試料の多種同位体分析が完了した。硫酸の多種同位体組成を大気・雪・アイスコア試料に適用をする他、構築したモデルと観測値の比較から、今まで見過ごされてきた大気化学プロセスを浮き彫りにする。
中央アジアにおける社会教育のエリア型ディシプリンと実践知の国際的援用の検討

2018年度は中央アジアの社会教育概念、理論の現況把握のため、資料収集、分析と関係機関などでの聞き取り調査を実施した。ウズベキスタンでは、これまで地域社会における教育活動についての研究を進めてきた大学教授に対する聞き取り調査を行うとともに、ウズベキスタン国内の地域コミュニティにおける教育、福祉活動についての聞き取り調査を実施した。さらに、学校についての調査を行い、地域コミュニティと学校の連携活動や子どもに対する教育、福祉活動の連携事例などを調査した。一方、ヨーロッパにおいては、日本国内でヨーロッパにおけるSocial Pedagogyや社会教育、コミュニティ教育、コミュニティ活動などについての資料を収集し、分析するとともに、イギリス・ケンブリッジ大学において、イギリスやヨーロッパのSocial Pedagogyや関連分野についての聞き取りを行った。2018年度は研究の初年度であるため、概念や理論把握のための資料収集、文献の分析を中心に研究を進めたが、次年度も引き続き中央アジアおよびヨーロッパの複数国において資料収集、分析を行うこととしたい。特に、大学などでの資料収集、聞き取りを進める予定である。また、関連の研究機関や実践を展開している機関、施設、地域コミュニティ、関連団体における実践の調査を進めていきたい。加えて、1年目の調査でさらなる調査の必要が生じた資料や実践のフォローアップ調査も引き続き行っていく予定である。2018年度の研究成果を踏まえ、本研究の主題である中央アジアの社会教育概念の域内比較と、欧州・中央アジアの社会教育概念の国際比較を行い、エリア型ディシプリンと実践知の国際的援用の可能性と方途の検討を進めていく。関連資料の収集が進んでおり、関連領域の研究者への聞き取り調査が実施できている。また、地域コミュニティや学校における実践についての調査も行っている。2018年度の調査結果を踏まえ、中央アジアとヨーロッパの社会教育機関、成人教育機関における調査を実施する予定である。また、大学等の研究機関でも引き続き調査を実施し、関連領域の研究者への聞き取りを行う。2019年度は研究の2年目であり、次年度の研究の最終年度に向けて、研究の総括を行うことができるよう、資料収集、文献の分析および現地調査を重点的に実施したい。2018年度の中央アジア現地調査について、他予算での調査を実施したため、次年度使用額が生じているが、2019年度に重点的に中央アジアおよびヨーロッパの複数国における調査を実施予定であるため、2018年度予算と2019年度予算を合わせて使用予定である。