hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体内および試験管内における希土類元素と生体成分の相互作用

50mM Tris-acetate buffer(pH7.0)を溶出液とし、Tb投与群の可溶性画分をSephadex G-100カラムにかけたところ、Tbは比較的高分子量(数万のオーダー)のフラクションに検出された。対照群の可溶性画分に比べて増加したCaは低分子のフラクションに検出されTbとCaが異なる分子種に結合していることがわかった。
フォワードジェネティクスで同定した新規睡眠制御遺伝子による睡眠覚醒制御機構の解明

1.リン酸化酵素SIK3の変異による睡眠量の増大と、明瞭な系統学的保存性。Sik3変異はエクソンをスキップするスプライス変異となる。スキップするエクソンがコードする52アミノ酸は脊椎動物間でよく保存されいる。この中には、ショウジョウバエや線虫でも保存されているPKAリン酸化部位が存在する。PKAリン酸化部位のセリンをアラニンに置換したSIK3を強制的に発現誘導させたところ、ショウジョウバエの睡眠様行動が延長した。2. CRISPR法を用いたNalcn遺伝子改変マウスの作成と解析。同定したNalcn遺伝子変異のレム睡眠異常への因果性を証明するため、CRISPR法を用いて、Dreamless変異マウスに見出された1塩基変異をNalcn遺伝子に導入した。その結果、Dreamless変異マウスのレム睡眠短縮を再現することができた。3.パッチクランプ法によるNalcn遺伝子変異神経の解析。Dreamless変異によるNALCN機能の変化を検討するために、野生型およびDreamless変異型のNALCNをHEK293細胞に発現させ、パッチクランプ法による電気生理学的な解析を行った。変異型NALCNは野生型に比べて顕著にイオン透過性が高まっていた。イオン選択性に乏しい点や膜電位非依存性である点については、野生型と同様であった。Dreamless変異マウス脳におけるレム睡眠制御神経の活動変化を明らかにすることが必須である。レム睡眠を抑制することが知られている中脳網様体のdeep mesencephalic nucleusをスライスパッチ法にて解析した。野生型に比べて、Dreamless変異マウスは記録中の平均膜電位が高く、発火頻度も高かった。レム睡眠エピソードの終止に関わる神経細胞群が過剰に活動するために、レム睡眠エピソードが短縮し、ひいては全レム睡眠時間が減少することを示唆している。以下の、当初研究に挙げたすべての項目について、現時点で順調に進展しており、いくつかの目標については予定以上のスピードで、または予想以上にインパクトのある結果が得られている。研究成果の一部は、昨年NATURE誌に掲載された論文にて公表した。1 Sik3遺伝子変異マウスを用いた睡眠覚醒制御の細胞内シグナル伝達系の解明。FLAGタグを挿入した野生型および変異型SIK3ノックインマウスを作製しており、SIK3自身のリン酸化部位の定量的評価を行い、NATURE誌論文中にて公表した。これは当初の計画を超える研究の進展と言える。Sik3遺伝子変異マウス脳を用いたプロテオミクス、リン酸化プロテオミクス研究を実施し、現在投稿中である。2 CRISPR法を用いたNalcn遺伝子改変マウスの作成と解析を目指して、Nalcn遺伝子にDreamless変異を導入したマウスを作製し、睡眠覚醒行動を評価した。このことにより、Nalcn遺伝子の変異によってレム睡眠短縮が生じることを証明しNATURE誌論文中にて公表した。3パッチクランプ法によるNalcn遺伝子変異マウス脳の解析。パッチクランプ法による、培養細胞を用いた野生型および変異型NALCNの解析を行った。また、レム睡眠を制御する中脳網様体内の神経核をターゲットに、野生型およびDreamless変異マウスのスライスパッチクランプ法による電気生理学的検討を行った。この結果は、NATURE誌に発表した。1.Sik3遺伝子改変マウスを用いた睡眠覚醒制御を司る神経回路の同定。Sik3 Ex13floxマウスは、Cre依存的にExon13がスキップし、Sik3変異マウスと同様の覚醒時間の減少を示すかどうかを検討するために、全身的にCreを発現するAyu1-Creマウスと交配させた。得られたAyu1-Cre;Sik3 Ex13floxマウスは、期待通りにEx13をスキップすることをゲノムDNA、mRNAおよび蛋白質レベルで確認した。このマウスの睡眠覚醒を検討したところ、Sik3変異マウスと同様の、顕著な覚醒時間の短縮を認めた。現在、Vglut1-Cre, Vglut2-Cre, Vgat-Cre, TH-Cre, CamKII-Cre, ChAT-Creとの交配を進め、睡眠覚醒のデータも得られている。インパクトのある研究成果とするため、脳領域特異的なCreドライバーとの交配を進める。研究期間内での発表を予定している。2.Sik3遺伝子変異マウスを用いた睡眠覚醒制御の細胞内シグナル伝達系の解明プロテオミクス、リン酸化プロテオミクス研究は、現在投稿中である。この研究を通じて、睡眠覚醒を制御する新しい候補蛋白質も得られているため、新たな研究計画を提案していく。3.パッチクランプ法によるNalcn遺伝子変異マウス脳の解析さらに研究を発展させるために、NALCNの開口に関わる機構の解明を目指している。サブスタンスPなどのGPCRを介したシグナルによる制御を中心に検討を進める。本研究課題は、我々がフォワード・ジェネティックスの手法を用いて樹立した睡眠異常マウス家系であるSleepy変異マウスおよびDreamless変異マウスに着目して、睡眠覚醒制御機構、特に睡眠量を規定する神経機構や、レム睡眠制御の神経回路を明らかにすることである。Sleepy変異マウスは顕著な覚醒時間の短縮を示す。Sleepy遺伝子変異による覚醒時間短縮の責任神経回路を同定するために、Cre-loxPシステムを利用して特定の神経細胞集団でSleepy遺伝子変異を惹起できるような遺伝子改変マウスを作成した。このSleepy遺伝子改変マウスは筑波大学内での繁殖を進めている。Sleepy蛋白が細胞内蛋白質であることから、Sleepy蛋白の細胞内シグナル伝達や遺伝子発現における役割を明らかにするため、Sleepy蛋白上の異なるエピトープに対する抗体を作成した。

これらの抗体は、Sleepy蛋白を過剰発現させた細胞だけではなく、マウス脳でもSleepy蛋白を特異性良く検出した。Dreamless変異マウスはレム睡眠の顕著な減少を示す。同定したDreamless遺伝子変異のレム睡眠減少への因果性を証明するため、CRISPR法を用いてDreamless遺伝子に点突然変異を導入したマウスを作成した。F0世代マウスにおいて、Dreamless遺伝子に点突然変異が正しく導入されていることを確認することができた。Cas9遺伝子の挿入は2%程度のマウスに認められた。F0世代マウスは数が少ない上にキメラ動物であるため睡眠覚醒行動検討に適さない。Off-target変異が無いことが確認でき、Cas9遺伝子挿入の無いF0世代マウスを交配させてF1世代を作成している。睡眠は動物に普遍的に認められる行動であり、哺乳類ではノンレム睡眠およびレム睡眠に分けられる。睡眠量には一定のセットポイントがあり、睡眠覚醒の恒常性が保たれると考えられているが、その機序は不明である。われわれが同定したSleepy遺伝子とDreamless遺伝子の解析を通じて睡眠制御の分子機構解明を目指している。1.各種CreドライバーマウスとSleepy遺伝子改変マウスの交配を継続し、睡眠覚醒行動の解析を開始した。鋭意個体数増加に努めている。2.Quantitative phosphoproteomic解析を行った。野生型マウス脳とSleepy変異マウス脳の違いを解析している。3.Cre依存的Dreamless変異欠損マウスを新たに作製し、CRISPR法によってloxP配列を挿入できた。4.Dreamless遺伝子に、ENUスクリーニングによって見出された変異を導入した。ENUスクリーニングによって樹立したDreamless変異マウスと同様のレム睡眠の異常を再現できた。5.野生型および変異型Dreamless蛋白を発現させて、パッチクランプ法による解析を行った。イオンコンダクタンスの差異が確認された。研究概要の実績欄に記載したように、Sleep遺伝子およびDremaless遺伝子について、年度当初の計画を着実に達成している。2年目までに結果が出る計画としては、CRISPR法によるDreamless遺伝子変異の導入によって、睡眠異常を再現でき、遺伝子異常がレム睡眠異常を引き起こしていることを示すことができた。1.リン酸化酵素SIK3の変異による睡眠量の増大と、明瞭な系統学的保存性。Sik3変異はエクソンをスキップするスプライス変異となる。スキップするエクソンがコードする52アミノ酸は脊椎動物間でよく保存されいる。この中には、ショウジョウバエや線虫でも保存されているPKAリン酸化部位が存在する。
非一様磁場を印加したコンプレックス・プラズマにおける微粒子に関する研究

永久磁石を複数個用いて非一様磁場を微粒子プラズマに印加し、そのような場における微粒子の挙動を明らかにする目的で研究を行った。本研究によって、以下のようなことを明らかにすることができた。一つは、このような実験においては、境界における閉じ込め電場が非常に重要であることである。単一の磁石の場合、円形の閉じ込め電極の中心に永久磁石を置けば微粒子の分布は軸対称となるが、複数の磁石を用いる場合には、閉じ込め電極を工夫するなどしたが対称な分布を形成することが困難であった。また、磁石の極性を平行にした場合と反平行にした場合について、以下のことが明らかとなった。すなわち、平行の場合には、予想された通り二つの磁石が近づくにつれて微粒子は磁石のサイズが大きくなった単一の磁石の場合と同様の振舞を示した。一方、反平行の場合には、二つの磁石に挟まれた領域に存在する微粒は磁石の中心を結ぶ直線に対して垂線方向に加速された。その加速は非常に大きいため通常の閉じ込め電場では閉じ込めきれず、加速された微粒子は実験領域外へ飛び去ってしまった。この結果は、今後の微粒子プラズマの実験的研究に微粒子の加速機構として有用である。さらに、本研究の副次的な成果として、比較的容易に実験領域中の微粒子の帯電量を計測する手法を見出した。この手法の特徴として、一つ目は、個々の帯電量を評価するのではなく実験領域中の微粒子の平均帯電量を求めるものであること。二つ目は微粒子プラズマ振動を励起するための励起グリッドと励起された振動を計測するためのイオン飽和電流を計測するプローブがあればよく、システムとして非常に簡単であることである。微粒子プラズマの基礎研究で用いられることの多いRFプラズマ中ではイオンと中性粒子の衝突効果が無視できないこと、中性ガス圧が低い直流放電プラズマではイオンと中性粒子の衝突効果を無視できることが明らかとなった。本研究の目的は、微粒子プラズマに比較的強くかつ非一様磁場を永久磁石によって印加し、磁場中における微粒子の運動の機構を明らかにすることである。今年度は、表面磁場0.14 Tのネオジム磁石2個を用いた実験を行った。この実験を行うために2つの永久磁石の相対位置を容器外からのマニュアル操作で制御できる機構を作製した。磁極の向きの組み合わせと磁石間の距離を変えて微粒子の運動の様子を静止画で記録し、磁石が単一の場合と同様に軌道形状の変化等を調べた。2つの極が同じ向きのときには,磁石が接近するにつれて微粒子の軌道が八の字状から恰も一つの大きな磁石を置いた場合と同様となった。極が互いに逆向きのときには、磁石が近づくにつれて大多数の微粒子は視界から消え、僅かな微粒子が磁石の間に捕捉された。単独の磁石を用い、実験条件を変えた実験も行った。プラズマの密度分布等が大きく変わるため微粒子の分布への影響が大きいことが見出された。より慎重な実験が必要であることがわかった。実験と比較可能な粒子シミュレーション・コードの作製にも着手した。プラズマ中の微粒子集団が流体的に振る舞うことが多いことから、Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)法を用いることとした。一般には流体要素を超粒子に見立てて流体の挙動を計算するために用いられることが多いが、本研究では超粒子を微粒子そのものと見做している。コードの基本的な部分は出来上がっている。微粒子と磁場の相互作用に関する実験的研究は、本研究以外ではアメリカの大学において大規模かつ強磁場を用いて行われている以外にはほとんどない。また、微粒子プラズマの平成29年度に開催される国際会議において、本研究の成果に関する招待講演が決定している。微粒子プラズマの研究において大いに国際貢献ができていると自負している。永久磁石の相対位置を容器外からの手動制御できる機構は、磁石間の位置関係について写真解析の際に画像から判断するしかない等改善の余地は小さくはない。それでも、とりあえず実験を行える程度までは出来上がっている。微粒子閉じ込め電極の影響が大きいため、電極形状を改善した上で再度、実験を行う必要があると考えている。2つの極が互いに逆向きのときに磁石が近づくにつれて視界から消えた大多数の微粒子の行方が追跡できていない。微粒子の移動速度が非常に大きいためだと予想される。予定していた進捗状況よりも若干遅れている感は否めないものの、概ね予定通りに進捗していると思われる。磁場強度等の実験条件を変えて実験を行う際に、生成されるプラズマそのものへの磁場の影響と、微粒子の挙動への影響を実験的にきちんと仕分けして解析する必要がある。ラングミュア・プローブによるプラズマ・パラメータの計測をより細かく密にする等だけでなく根本的なプラズマ診断法を用いる等が必要ではないかと考えられる。シミュレーションに用いたSPH法は多数の粒子を扱ったシミュレーションを短時間で行うことができるという利点の一方で、圧縮性流体をシミュレートするために開発されたものであるため原理的に運動量保存則が成り立たないことや、計算条件によって発散しやすいなどの問題点があることが知られている。本研究で開発しているコードでは,とりわけ径方向への運動量輸送が巧く行かず、試行錯誤を行っているところである。しかしながら、基本的な部分は既存のソース(M. Takagi氏の御好意による)を利用させていただいていることもあって予想以上に早く構築することができており、予定に近いペースで進捗していると考える。本研究の目的は、微粒子プラズマに非一様で比較的強い磁場を永久磁石によって印加し微粒子の運動の機構を明らかにすることである。

今年度、表面磁場0.14 Tのネオジム磁石2個を用いた実験と、磁石が単独の場合のSmoothed Particle Hydrodynamics (SPH)法を用いたシミュレーションコードの改良を行った。実験においては閉じ込め用の電極が作る境界条件の影響が大きいことが明らかとなった。2つの磁石の相対距離に応じて境界条件を調整する機構が必要であることが明らかとなった。シミュレーションにおいては、境界における微粒子の回転速度の効果があまり現れなかった。微粒子プラズマの性質を正しく反映しているのか、それともコードに問題があるのか、明らかにできていない。いずれも論文としてまとめることのできるようなデータが取得できていない。派生的ではあるが、微粒子の帯電量を実験的に簡単に見積もる方法を見いたすことができたため、論文としてまとめているところである。微粒子の粒径を数通りに変えてこの新しい方法で帯電量を評価し、いくつかの理論の数値計算結果と比較した。もう少しで投稿可能となる見込みである。微粒子の帯電量は非常に重要なパラメータであるにもかかわらず、これまで実験において実験条件をあまり変えずに簡単にも積もる方法はあまりなかったものである。今年度前期は授業負担が予想された以上に重くあまり研究に時間を割くことができなかったため、後期にその遅れを取り戻すべく努力したものの思うような進展が見られなかった。その代わりにはならないかもしれないが、国際会議や国内の研究会等でこれまでの研究成果について従来にはないほど多くの招待講演を行わせていただけた。また、プラズマ核融合学会誌に7章から成る小特集の内の1章としてこれまでの研究成果をまとめたものを掲載していただけた。今年度の、2個の永久磁石を用いた実験の進捗状況は以下の通りである。2つの永久磁石の相対位置を変えて微粒子群の衝突を行わせる場合、磁石だけではなく、境界条件も磁石の相対距離に応じて適切な形状に変形する必要があることが明らかとなった。軸対称な非一様磁場中における微粒子の分布は、磁場(および、磁場を印加したことによるプラズマの分布)のみでは決まらず、微粒子を閉じ込める境界電極による電場の影響が非常に大きいことがわかった。磁石を2個用い、その距離が十分に大きい初期状態場合でも、微粒子は閉じ込め電場の影響で磁石単独の場合とは異なった分布をしてしまう。初期状態で望んだ分布形状にできても、磁石間の相対距離を縮めた場合には、閉じ込め電場の形状影響の方が優位に聞いてしまうのである。SPHシミュレーションについては、磁石が単独の場合を模擬した場合について昨年度のコードをいろいろと改変し、微粒子の回転速度を変えてみたが、相変わらず垂直方法での粒子の運動が実験以上に顕著であって、実験を正確に模擬できていない。加えて、回転速度を変えても明確な変化を見出すことができていない。昨年度の実験を行っている際に着想を得た、微粒子の帯電量の新しい計測方法については、進展がみられた。実験に際して、実験条件をあまり変えずに、かつ、簡単な装置で容易に帯電量を計測できる方法として確立できたのではないかと考えている。
近代フランスにおける芸術の生成空間の表象：書斎、暗室、アトリエ、サロン

当初の研究計画通り、19世紀フランス文学における「書斎」の表象について考察を進めた。19世紀前半の文学には、とくに復古王政期から七月王政期に流行した、オリエンタリスムの影響によって、異文化の珍奇な品々を無秩序に並べた、骨董陳列室の様相を呈し、それらの視覚的イメージが書斎の主の想像世界に強烈な影響力を持つ、という構造が見られる。バルザックの『人間喜劇』の諸作品にいくつもの例が認められるが、バルザック自身の書斎が、観劇や旅行といった外的な社交生活から持ち帰ったイメージを統合し、再構築してひとつの想像領域を創出する場であったことに鑑みれば、作品世界における「書斎の主」は、程度の差はあれ作者自身の分身とみることができる。また、書斎にいる人間は私的空間のなかにいながらにして、街路の雑踏など「音」の刺激にも敏感である。そのひとつの例は、18世紀末から20世紀にかけて夜明けのパリに響いていた中央市場の「音」が喚起する風景が、19世紀文学におけるパリ表象に重要な意味を持ったことである。この点については、ユゴー、フローベール、ゾラ、プルーストの作品を手がかりに紀要論文にまとめることができた。19世紀後半になると、文学者の書斎は、書簡や自筆草稿などに証明される作品の生成現場であるだけでなく、訪問する同業者、批評家、芸術家、ジャーナリスト等の存在によって、文壇における影響力を戦略的に形成し、作品をいかに世間に受容させるかをコントロールする場ともある。その例として、自然主義作家の短編集『メダンの夕べ』が発表され、現在も記念館として保存・公開されているゾラのメダンの邸宅が挙げられる。この点に関しては、現在印刷準備中の紀要論文で論じた。当該年度では、画家のアトリエと同じく「メゾン・ミュゼ」として公開されている、マレのユゴーの家、パッシーのバルザックの家、メダンのゾラの家、イリエ・コンブレーのプルーストの家などを訪れ、作品の「生成現場」が「受容史」をも記録する記念碑的空間になっていることを調査する予定であった。しかしメダンのゾラ記念館は現在リノベーションのため休館中などの事情により、予定していたフランスでの文献調査はできなかった。しかし、本研究に大きな示唆を与えた『イマジュリー:19世紀における文学とイメージ』(共訳、2019年1月、水声社)の著者であるフィリップ・アモン氏、また『ゾラとメダンのグループ』(未訳)においてメダンに集った自然主義グループについて研究を進めているアラン・パジェス氏に、研究の今後の方向性について助言を仰ぐことができた。一年目の研究と二年目の研究(暗室)をつなぐうえで、自身も写真術に傾倒し、自宅に現像用の暗室を作ったゾラとメダンの家の関係は、やはり見過ごせないため、2019年の再オープン後に実地調査を行う予定である。初年度に得られた成果をもとに、引き続き「私的空間」のありようが、文学生成にどのような重要性を持っているのか、また本来閉じた「私的空間」が写真や映像に撮られたとき、その作家や作品をめぐる「神話」の形成にどのような影響を与えたを考察していく。上記の問題を研究するにあたり、19世紀の重要な写真家、ナダールやエチエンヌ・カルジャが同時代の文学者たちと結んでいた関係に注視する必要がある。ナダールに関しては、近年日本でも重要な研究書の刊行が続いたが、シャンフルーリ、マクシム・デュ・カン、モーパッサンなど、19世紀の写真と文学の関係を明らかにしてくれる作家たちについて、まだ研究がなされるべき余地が大いにある。写真自体が当時は「芸術」ではなく「産業」的イメージの代表とされ、イメージを無限に複製するもの、すなわち芸術の「敵」とみなされていたことを踏まえつつ、産業と芸術の間にどのような競合関係があり、それが協同関係へと変容していくのかを、「撮られた書斎」のイメージや、「書かれた写真」のイメージを例示しつつ研究を進める予定である。

その例として、自然主義作家の短編集『メダンの夕べ』が発表され、現在も記念館として保存・公開されているゾラのメダンの邸宅が挙げられる。この点に関しては、現在印刷準備中の紀要論文で論じた。当該年度では、画家のアトリエと同じく「メゾン・ミュゼ」として公開されている、マレのユゴーの家、パッシーのバルザックの家、メダンのゾラの家、イリエ・コンブレーのプルーストの家などを訪れ、作品の「生成現場」が「受容史」をも記録する記念碑的空間になっていることを調査する予定であった。しかしメダンのゾラ記念館は現在リノベーションのため休館中などの事情により、予定していたフランスでの文献調査はできなかった。しかし、本研究に大きな示唆を与えた『イマジュリー:19世紀における文学とイメージ』(共訳、2019年1月、水声社)の著者であるフィリップ・アモン氏、また『ゾラとメダンのグループ』(未訳)においてメダンに集った自然主義グループについて研究を進めているアラン・パジェス氏に、研究の今後の方向性について助言を仰ぐことができた。一年目の研究と二年目の研究(暗室)をつなぐうえで、自身も写真術に傾倒し、自宅に現像用の暗室を作ったゾラとメダンの家の関係は、やはり見過ごせないため、2019年の再オープン後に実地調査を行う予定である。初年度に得られた成果をもとに、引き続き「私的空間」のありようが、文学生成にどのような重要性を持っているのか、また本来閉じた「私的空間」が写真や映像に撮られたとき、その作家や作品をめぐる「神話」の形成にどのような影響を与えたを考察していく。上記の問題を研究するにあたり、19世紀の重要な写真家、ナダールやエチエンヌ・カルジャが同時代の文学者たちと結んでいた関係に注視する必要がある。ナダールに関しては、近年日本でも重要な研究書の刊行が続いたが、シャンフルーリ、マクシム・デュ・カン、モーパッサンなど、19世紀の写真と文学の関係を明らかにしてくれる作家たちについて、まだ研究がなされるべき余地が大いにある。写真自体が当時は「芸術」ではなく「産業」的イメージの代表とされ、イメージを無限に複製するもの、すなわち芸術の「敵」とみなされていたことを踏まえつつ、産業と芸術の間にどのような競合関係があり、それが協同関係へと変容していくのかを、「撮られた書斎」のイメージや、「書かれた写真」のイメージを例示しつつ研究を進める予定である。当該年度に予定していた、フランスへの出張が実施できず、確保していた旅費が不要となった。次年度の繰り越し分は、旅費に繰り入れ、フランスへの資料収集、研究打ち合わせのための出張費として使用する予定である。
エジプト初期国家形成期の石製容器生産における石材供給システムの解明

エジプトの初期王朝時代では、国家的事業として石材資源が獲得・供給されていたことが想定されている。これまでは、石材資源に係る官僚の役職が出現し、且つ石材産地の岩肌に王名が刻まれ始めたことなど、主に碑文資料から石材資源の獲得やその遠征について論じられることが多かった。一方で本研究では、当時大量生産された石製容器を対象資料として、その規格性や製作技法、石材産地に残された未成品の様相を考古学的に分析することで、石材供給システムの実態を解明することが目的である。そして、初期国家が成立していく社会状況において、石材資源の供給が当時の地域間関係の下でどのように組織化されていたのかを考える。
軸直角方向微小振動下におけるボルト締結体のゆるみと疲労破壊に関する研究

平成19年度は,軸直角方向振動によるボルト締結体のゆるみ・疲労強度における寸法効果の検証試験を行うと共に,ゆるみ・疲労強度へのグリップ長さの影響とはめあい長さの影響,及びボルトとナットを用いて締結したボルト・ナット締結体における軸直角方向ゆるみ・疲労特性について調査を行いました.平成19年度の研究成果としては,以下に示す通りです.(1)軸直角方向ゆるみ・疲労強度のボルトサイズによる寸法効果については,ボルトサイズが大きくなることで,繰返し負荷荷重である軸直角方向加振力振幅の下限界値(見かけの軸直角方向疲労限度)は大きくなりましたが,公称応力で評価した軸直角方向疲労限度は,ボルトサイズで大きくなることで低下しました.なお,M10とM12のボルトでは軸直角方向疲労限度に大差がなく,M10以上では軸直角方向疲労限度へのボルトサイズの影響は小さくなると考えられます.(2)ボルト締結体における「グリップ長さ」が,軸直角方向ゆるみ・疲労特性に与える影響を調べた結果,グリップ長さが長い場合には,疲労破壊起点となるボルトの第1ねじ谷底に作用する曲げモーメントが大きくなり,見かけの軸直角方向疲労限度は低下することが分かりました.(3)ボルト締結体におけるねじ部が噛合っている「はめあい長さ」が長い場合には,ボルトの雄ねじと雌ねじの噛合い部での拘束が強くなることで,疲労破壊起点となるボルトの第1ねじ谷底に作用する曲げモーメントが大きくなり,見かけの軸直角方向疲労限度は低下することが分かりました.(4)ボルト・ナット締結体の軸直角方向ゆるみ・疲労特性は,ナットによるボルトはめあい部の拘束が,ボルト締結体における雌ねじ部の拘束よりも小さいために,見かけ上の軸直角方向疲労限度が向上することが分かりました.平成18年度は,軸直角方向振動によるボルト締結体のゆるみ・疲労試験機の改良を行い,ボルト締結体の締付け力低下を含めたゆるみ発生のメカニズムと疲労き裂長さとの関係を調査した.さらに,軸直角方向振動下におけるボルト締結体の疲労強度への塑性域締結やボルトサイズ(寸法効果)の影響を調査し,測定用ボルトに関する基礎実験を行った.平成18年度の研究成果としては,以下の通りである.(1)ゆるみ・疲労試験機の改良により,ボルト締結体に負荷できる軸直角方向加振力振幅の上限値を約2倍にすることができた。(2)軸直角方向振動によるボルト締結体のゆるみ・疲労現象において,高サイクル領域でゆるみを生じる場合,ボルトの第1ねじ谷底もしくはボルト首下部で発生・進展した疲労き裂による締付け力の低下と疲労き裂によるボルト剛性の低下によってボルトがゆるみ回転を生じることがわかった.(3)ボルト締結体の疲労強度への塑性域締結の影響については,ボルトの軸方向疲労の場合に一般に塑性域締結が疲労限度向上に有効であるのに対して,軸直角方向振動による疲労の場合には,疲労限度が低下することがわかった.また,ボルトサイズの疲労強度への影響に関しては,ゆるみ・疲労破壊を生じない軸直角方向加振力振幅の下限界値で評価する限り,ボルトサイズに比例して大きくなった.しかし,応力で評価した疲労強度で見た場合にはボルトサイズに反比例する寸法効果の傾向が確認された.寸法効果に関する詳細な研究については、平成19年度に明らかにする予定である。(4)ボルトが受ける軸直角方向振動力を測定する測定用ボルトの開発については,初期実験としてボルト締結体に作用する振動方向を限定し,ボルトに6枚のひずみゲージを貼付して実験を行った.その結果,ボルトに作用する曲げ応力が測定可能であることが分かった.今後,振動方向を限定しない測定用ボルトの開発を行う予定である.平成19年度は,軸直角方向振動によるボルト締結体のゆるみ・疲労強度における寸法効果の検証試験を行うと共に,ゆるみ・疲労強度へのグリップ長さの影響とはめあい長さの影響,及びボルトとナットを用いて締結したボルト・ナット締結体における軸直角方向ゆるみ・疲労特性について調査を行いました.平成19年度の研究成果としては,以下に示す通りです.(1)軸直角方向ゆるみ・疲労強度のボルトサイズによる寸法効果については,ボルトサイズが大きくなることで,繰返し負荷荷重である軸直角方向加振力振幅の下限界値(見かけの軸直角方向疲労限度)は大きくなりましたが,公称応力で評価した軸直角方向疲労限度は,ボルトサイズで大きくなることで低下しました.なお,M10とM12のボルトでは軸直角方向疲労限度に大差がなく,M10以上では軸直角方向疲労限度へのボルトサイズの影響は小さくなると考えられます.(2)ボルト締結体における「グリップ長さ」が,軸直角方向ゆるみ・疲労特性に与える影響を調べた結果,グリップ長さが長い場合には,疲労破壊起点となるボルトの第1ねじ谷底に作用する曲げモーメントが大きくなり,見かけの軸直角方向疲労限度は低下することが分かりました.(3)ボルト締結体におけるねじ部が噛合っている「はめあい長さ」が長い場合には,ボルトの雄ねじと雌ねじの噛合い部での拘束が強くなることで,疲労破壊起点となるボルトの第1ねじ谷底に作用する曲げモーメントが大きくなり,見かけの軸直角方向疲労限度は低下することが分かりました.(4)ボルト・ナット締結体の軸直角方向ゆるみ・疲労特性は,ナットによるボルトはめあい部の拘束が,ボルト締結体における雌ねじ部の拘束よりも小さいために,見かけ上の軸直角方向疲労限度が向上することが分かりました.
動原体反復配列の構造のDNA変異に対する影響についての研究

本年度は主に動原体領域に存在する転移因子の比較進化解析をおこなった。共同研究によりシロイヌナズナで初めてのケースとなる転移活性を持つレトロトランスポゾンを複数種見出した。そのうちのCOPIAファミリーに属する1種類が近縁種であるArabidopsis lyrataにおいて顕著に増幅していることを明らかにした。その転移因子は特に動原体領域に特異的に存在し、調査した17コピーのうち13コピーは動原体特異的反復配列に挿入していた。この挿入部位の偏りのせいで有害な効果が少なく自然選択による除去を免れた可能性が考えられる(Tsukahara et al.2009)。この転移因子ファミリーについてさらなる解析をおこなったところ、シロイヌナズナ近縁種において当初発見した数を大きく上回るコピー数を持っていることがわかった。複数の近縁種で同様に非常にコピー数が多いが、パターンは異なっており、おそらく種の分化以前に挿入された古いコピーは少ないと思われる。多くのコピーが非常に似た配列を持っていることから転移時期はごく最近であることが推測される。また、比較的配列は異なるコピーも動原体領域に特異的に局在していることが明らかになった。これまでに知られている動原体近傍に局在する転移因子は動原体の周辺領域におく見られることが多いが、この転移因子ファミリーは動原体の機能的であると思われる中心領域の反復配列に挿入しており、なぜそのような領域に特異的にターゲットされるのかについて現在解析中である。本年度は実験に使用する植物材料の採集を行い、主に本州西部の5箇所について植物体及び種子の採集をお行なった。得られた植物に関しては可能なものについて交配し、F1種子を得た。今後さらに地域集団を増やし実験に適した組み合わせを増やしていく予定である。また染色体の構造がDNA変異に対して与える影響を解明することを目的とし、クロマチン構造の変化が遺伝子の発現の違いに関係していることが明らかになっている遺伝子座についてDNA変異の解析を行った。まず、遺伝子の発現がどちらの親由来かで異って制御されるImprinting機構が知られているシロイヌナズナのMedea遺伝子について異なる種でも同様にImprintingによる制御が起こっているのかについて発現のパターンを確認し、また種内、種間変異の解析を行った。動原体の構造をさらに遠縁の種と比較するためオーストラリアに生息するアブラナ科のThlaspicaerulescensについて縦列型反復配列の単離をおこなった。シロイヌナズナやArabidopsis属の種とは異なり、ゲノム情報や配列の予想が出来ないためゲノムDNAから高度反復配列を選抜し、1種類の未知の配列を得た。PCRにより縦列型の配列であることを確認した。現在チェコの共同研究者により染色体上の局在を調査中である。また、この種に加え、シロイヌナズナの近縁種であるハタザオ(Turritis glabra)について動原体特異的配列を効果的に単離するためにメチル化DNAを指標としたChIP法を試みている。両種ともに転移因子やrDNAが効率的に得られており、動原体近傍の配列を取得することが可能であることがわかってきた。しかし動原体特異的反復配列と予想される配列は得られず、動原体特異的蛋白質を利用する等さらに異なる方法が必要であると考えられる。本年度は前年度に調査したMedea遺伝子の進化機構がImprinting制御されていることとの関連性を明らかにするために別のImprinting制御機構下にあることが知られているシロイヌナズナのPheres遺伝子について種内、種間変異の解析を行った。結果、Medea遺伝子で見られたようなプロモーター領域における平衡選択は見られなかったが、遺伝子発現を制御する領域に純化淘汰の働いている可能性が示唆された。またシロイヌナズナおよびその近縁種でトランスポゾンのゲノム上での存在様式、多型の程度について解析を行っている。特に近縁種特異的な転移因子や動原体に集中的に分布するトランスポゾンについての解析を進行中である。
ドイツにおけるトルコ系移民の音楽とその伝承

本研究の目的は、ドイツにおけるトルコ系移民の人々が、ホスト社会の中でどのように自国の音楽を捉え、受け継ごうとしているのかを検証しようとするものである。1970年代以降、ドイツ各所に生まれていったトルコ・コロニーでは、トルコ古典音楽やトルコ民俗音楽など、いわゆる「トルコ音楽」が受け継がれてきた。本研究では、とくにこうした音楽がどのようにトルコ系移民の人々の間で受け継がれているのか、その実態を現場に基づくミクロ的視点から検討し、文化接触や音楽変容にかんする新たな視座を提供することを目指すものである。上記の目的のため、本研究では、ドルトムントおよびベルリンの計三つのトルコ系移民の音楽教授組織において、とくにトルコ民俗音楽の伝承実態の調査をおこなった。そこから明らかになったことは、いずれの組織においても、トルコ民俗音楽の教授の方法とその内容が、西洋音楽を意識した音楽教師の「選択」によって成立する傾向であった。五線譜に記された音符を厳守したり、西洋音楽の発声法を教授しながら民俗音楽を教えることは、トルコにおいては一般的ではない。さらに民俗音楽に付随する地方様式(歌唱や奏法にもかかわる)にかんするメタ的な認知も、トルコ系移民の間で共有されているとは言い難く、ここに教え手側や学び手側の葛藤や試行錯誤があることがみえてきた。口頭で伝承されてきた民俗音楽の「変形」と、その「正統性」の間の問題については、これまでもトルコ国内でたびたび議論されてきた。ドイツにおけるトルコ系移民の間における民俗音楽の伝承は、「ドイツ/トルコ」という二重性の中での「伝統」の解釈と再編の問題となると考えられる。今後はこれらの問題を、外的要件(音楽組織や社会制度、楽器などの物理的制約)などを加味しながら検討することが求められる。本研究の目的は、ドイツに定住するトルコ系移民の人々が、ホスト社会の中で、どのように自分たちの音楽をとらえ、次世代に伝えようとしているかを明らかにしようとするものである。1970年代以降、ドイツの各地に形成されていったトルコ・コロニーでは、トルコの古典音楽や民俗音楽など、いわゆる「トルコ音楽」が受け継がれてきた。本研究では、こうしたディアスポラ下における音楽の「再編」と伝承のメカニズムをミクロ的観点から描き出すことで、文化接触や音楽変容の問題に新たな視座を提供することを目指すものである。上記目的のため、平成28年度においては、ドイツにおけるトルコ系移民およびディアスポラ下における音楽の在り様を検証した二次資料の収集および読解を中心におこなってきた。ギュネイらが指摘するように、1990年代以降のドイツにおけるトルコ系移民の音楽コミュニティは、自国文化の静的な「消費者」ではなく、むしろ積極的な「製作者」としての立場をとり、移民第一世代とは異なる形でダイナミックな音楽文化を生み出してきた。[Guney et al.2014]。本研究は、まさにこうした社会、文化を取り巻く動的なコンテクストの中に「伝統音楽」を位置づけつつ、その継承のプロセスを検証するものである。それゆえ本年度においては、音楽関連文献のみならず、移民にかかわる社会学関連の最新の研究の収集と読解を進めた。具体的には、現在の国際社会における移民受け入れをめぐる現状[小井土:2017]、ヨーロッパにおける移民第二世代の教育問題[山本他:2017]、また、ドイツにおける移民教育の実践と問題[伊藤:2017]などに依拠しつつ移民社会と現状についての整理をおこなった。初年度に予定していた現地調査が実施できなかったことから、平成28年度は、研究の基礎的段階と位置づけ、文献資料の収集と読解、さらにドイツにおけるトルコ・コミュニティに関する基礎情報の整理を進めた。本研究は、1970年代以降にドイツで形成されたトルコ・コロニーにおいて、トルコ系移民の人々が、いかに「トルコ音楽」をとらえ、それを伝えようとしているのかを検証することを目的とする。ディアスポラ下における音楽の「再編」と伝承のメカニズムを共時的・通時的観点から描き出すことで、現代社会で生み出される文化接触や音楽変容をめぐる一事例を提供し、新たな視座を提供することを目指す。上記目的のため、平成29年度においては、前年度に収集した資料読解を進めるとともに、10月末から11月にかけておよそ一週間、ドルトムントを訪れ、ドイツ人コミュニティの現状を調査するとともに、トルコ教育センター所長(S.ソルマズ氏)とのインタビュー調査をおこない、同センターで展開されている音楽教育の現状を確認した。トルコ教育センターはドルトムントに1993年に設立され、とくにトルコ系移民の子供たちを対象に、トルコの民俗音楽、舞踊、民俗楽器からピアノ等の西洋楽器、さらにトルコ語やドイツ語まで多様な授業を有料で提供する機関となっている。インタビュー調査を通して見えてきた点は、本機関がドイツとトルコの「文化的統合」のはざまで、「トルコ音楽/伝統」を戦略的に用いようとしている方向性であり、今後は、こうした音楽の選択と実践をめぐって、トルコ系移民の人々がいかに「トルコ音楽」を受け止め伝えようとしているのか、その実態を調査することが課題となる。平成29年度においては、10月にドルトムント・トルコ教育センターにおいて現地調査を実施し、また平成30年2月にはトルコにおいて、ドイツのトルコ系移民にかんする資料収集をおこなったことで、これまで大幅に不足していた情報の補完が可能となったものの、とくにトルコ教育センターにおける音楽教育プログラムの実態については、時間的な制約もあり調査が叶わなかった(調査直前に音楽教員の退職などがあったなど不測の事態が発生したことも関係している)。また現地で収集したトルコ語およびドイツ語を中心とした資料読解に想定以上に時間がかかっており、現在、その読解、整理を進めている状況である。

本研究の目的は、ドイツにおけるトルコ系移民の人々が、ホスト社会の中でどのように自国の音楽を捉え、受け継ごうとしているのかを検証しようとするものである。1970年代以降、ドイツ各所に生まれていったトルコ・コロニーでは、トルコ古典音楽やトルコ民俗音楽など、いわゆる「トルコ音楽」が受け継がれてきた。本研究では、とくにこうした音楽がどのようにトルコ系移民の人々の間で受け継がれているのか、その実態を現場に基づくミクロ的視点から検討し、文化接触や音楽変容にかんする新たな視座を提供することを目指すものである。上記の目的のため、本研究では、ドルトムントおよびベルリンの計三つのトルコ系移民の音楽教授組織において、とくにトルコ民俗音楽の伝承実態の調査をおこなった。そこから明らかになったことは、いずれの組織においても、トルコ民俗音楽の教授の方法とその内容が、西洋音楽を意識した音楽教師の「選択」によって成立する傾向であった。五線譜に記された音符を厳守したり、西洋音楽の発声法を教授しながら民俗音楽を教えることは、トルコにおいては一般的ではない。さらに民俗音楽に付随する地方様式(歌唱や奏法にもかかわる)にかんするメタ的な認知も、トルコ系移民の間で共有されているとは言い難く、ここに教え手側や学び手側の葛藤や試行錯誤があることがみえてきた。口頭で伝承されてきた民俗音楽の「変形」と、その「正統性」の間の問題については、これまでもトルコ国内でたびたび議論されてきた。ドイツにおけるトルコ系移民の間における民俗音楽の伝承は、「ドイツ/トルコ」という二重性の中での「伝統」の解釈と再編の問題となると考えられる。今後はこれらの問題を、外的要件(音楽組織や社会制度、楽器などの物理的制約)などを加味しながら検討することが求められる。平成29年度においては、引き続き基礎資料の収集と整理を進めつつ、8月に約2週間、ドルトムント市に現地調査に赴く予定である。とくに同市のトルコ教育センターでの音楽教育プログラムの実態調査に力を注ぐ。なお、本調査は質的調査を主とするため、トルコ系移民の人々の声に肉薄する必要があるが、昨今のイスラームを取り巻く状況と相まって調査には困難が予想される。その場合は、調査対象とするコミュニティや組織を変更するなど柔軟に対応しつつ、設定した研究課題に取り組んでゆく。本年度においては上半期において、とくに資料読解、インタビュー内容等の精査をおこない、ドイツにおけるトルコ系移民の音楽およびドルトムント・教育センターの位置づけについて検討、整理する。下半期においては、ドイツ(とくにドルトムント)において再度、現地調査をおこない、同センターにおける教育展開と音楽伝承の実態を明らかにすることで、ディアスポラ下にある音楽の選択と伝承メカニズムについて考察をおこなっていく。初年度に計画していた現地調査を実施することができなかったため、未使用額が生じることになった。初年度に実施する予定であった現地調査を、研究の進捗にかんがみ補助事業期間を延長して実施することを決めたため、次年度使用額が生じることになった。
メカニカルアロイングにおける非平衡相の生成及び分解過程の研究

平成元年より3年間に得られた主な成果を以下に示す。1.NiーZr合金系においてメカニカルアロイングによるアモルファス相形成範囲を決定した。またアモルファス相形成後の過剰ミリングにより客器やボ-ルからの不純物混入量が増大しアモルファ相が分解して結晶化することを示した。3.Cu_5Zn_8,NiZr,Fe_2B金属間化合物をメカニカルグラインディングして蓄積されるエネルギ-をDSCにより評価した。そしてアモルファス化に必要なエネルギ-を評価した。4.CuBaとCuYを1:2に混合してメカニカルアロイングし原子レベルで混合したアモルファス的な構造の合金粉末を作製し,これを酸素雰囲気で熱処理することで高温超伝導体を合成する技術を確立した。また,メカニカルアロイング粉末をAgのシ-スにつめて,圧延した後酸化してAgシ-ス超伝導テ-プを作製する技術を確立した。5.NiーZr及びCuーTa系において容器の温度を-150から200°Cに選びメカニカルアロイングにおける環境温度が重要な役割を演ずることを示した。6.アンモニア雰囲気でFeをメカニカルアロイングすることにより窒化鉄を作製しその生成過程と磁気特性を明らかにした。7.FeーCr,FeーV及びCuーVを窒素雰囲気でメカニカルアロイングし,アモルファス化する過程を原子レベルで観察し窒素のアモルファス化における役割を明らかにした。メカニカルアロイング法ではアモルファス相が何時間もかけてゆっくり生成するので生成機構の研究には最適である。我々はメカニカルアロイング法によるアモルファス相の生成過程を調べる目的で、混合熱△Hが負の系としてアモルファス形成能が高いNiZrz金属間化合物とアモルファス形成能が低いと思われるCu_5Zn_8金属間化合物、さらにΔHが正で二液分離型のCu-Ta混合粉末を出発材料として用いた。得られた主要な結果を以下にまとめる。(1)NiZr_2金属間化合物はメカニカルアロイングの時間が10時間を過ぎるとアモルファス化が顕著となり、約30時間でほぼアモルファス単相となる。示差熱分析装置(DSC)で吸収したエネルギ-を評価したところ、約10時間後には12KJ/molに達し、さらにメカニカルアロイングを継続してもエネルギ-はそれ以上には蓄えられないことがわかった。この飽和値はNiZr_2が過冷液体に励起するためのエネルギ-にほぼ等しいことから、NiZr_2のアモルファス化は欠陥や粒界エネルギ-の形でエネルギ-が蓄積して励起することにより生じたと結論した。(2)Cu_5Zn_8金属間化合物は60時間メカニカルアロイングしてもアモルファス化しなかった。DSCで調べたところ蓄えられる欠陥のエネルギ-は2KJ/molに過ぎないことがわかり、アモルファス化に必要なエネルギ-に満たないことを明らかにした。(3)Cu_<30>Ta_<70>混合粉末をメカニカルアロイングしたところ、60時間後にはX線回析はハロ-となった。中性子回析で調べたところ、未反応のCuとTaが残存するもののCu-Ta相間の生成が確認された。又DSCの測定からこの系では11KJ/mol程度のエネルギ-が蓄えられ、これが熱力学的にアモルファス化を起こすのに十分であることを示した。このように二液分離型の系でもゆっくりアモルファス化が進行することを裏付けた。メカニカルアロイングによるアモルファス相の形成過程を混合のエンタルピ-ΔHmixの大きさと原子寸法比で分類し,系統的に研究を進めた。今年度はΔHmix<0の系としてCuーZr系の低温比熱,ΔHmix

>0の系としてCuーTa系の中性子回析,EXAFS,XPS,低温比熱さらにCuーV系の中性子回析による研究を中心に展開させた。得られた主な結果を以下にまとめる。(1)CuーZr混合粉末をメカニカルアロイングした結果,アモルファス相が生成した。低温比熱を測定した結果,超伝導遷移に伴うシャ-プな比熱のとびが2.5K近傍に出現した。この事実からCuとZrの化学的結合が十分均一に進行したと結論した。(2)CuーTa混合粉末をメカニカルアロイングした結果,ΔHmix>0にもかかわらずアモルファス相の生成を裏付ける実験事実を中性子回析の構造因子の変化,EXAFSスペクトルさらにXPSによる価電子帯の変化さらには低温比熱の測定によるTaの超伝導の消失から捉えることが出来た。アモルファス化したCu_<30>Ta_<70>試料を800°Cにおいて10時間熱処理した後,再び低温比熱を測定したところTaの超伝導が復活し,もとのCuとTaに分解することが確かめられた。このようにΔHmix>0の系にもかかわらず,アモルファス化が確実に進行することを確認することが出来た。(3)CuーV混合粉末をメカニカルアロイングした結果,ΔHmix>0にもかかわらずアモルファス化が進行することを中性子回析及びX線回析により確かめることが出来た。CuーTa系と異なりVーCu bcc強制固溶体が一部生成することもわかった。これはCuーV平衡状態図においてV側にCuを固溶する範囲がある事実と関連していることが示唆された。当研究課題の最終年度であり、これまでの成果を総合的に評価し以下のような結論を得た。1.メカニカルアロイングによる合金化の過程は混合のエンタルピ-の符号と大きさに強く依存する。この値が負の系は比較的簡単に合金化するが、正の系においてもCuーTa,CuーAg,CuーV,CuーNb系などで合金化さらにはCuーTa系のようにアモルファス化することを中性子回折、EXAFS、DSCX線回析低温比熱の測定を通じて明らかにした。2.オ-バ-ミソングにより、一度生成したアモルファス相が結晶に分解することを見い出し、これが容器やホ-ルからの不純物に原因することを示した。3.NiーV系のメカニカルアロイングとメカニカルグラインディングによりアモルファス化する過程を中性子回析により詳しく解析した結果、結晶を構成する8面体ユニットが選択的に壊れ4面体ユニットで支配されるアモルファス構造に変化していくことを示した。5.アンモニア雰囲気においてFeをメカニカルアロイングすることにより、過飽和に窒素を固溶した窒化鉄を合成し、その形成過程と磁気特性を明らかにした。6.窒素雰囲気におけるFeーCr,FeーVさらには混合のエンタルピ-が正のCuーVをメカニカルアロイングし、窒素の存在がこれらの系でアモルファス化を誘起することを示し、窒素原子のアモルファス化に果たす役割を明らかにした。
糖尿病発症における小胞体ストレス誘導性カルシウムシグナリングの関与の解明

膵臓β細胞はインスリンを分泌することで血糖を低下させることができる唯一の分泌細胞である。高血糖下ではインスリンを大量に合成・分泌し、血糖をコントロールしなければならない。高血糖状況が持続すると、β細胞において小胞体ストレスが引き起こされる。この小胞体ストレスは高まったインスリン合成需要に対して小胞体のfolding能が追いつかず、unfolded proteinの蓄積により引き起こされると考えられている。このような小胞体ストレスによる小胞体の恒常性の破綻が二型糖尿病の発症に関与する。小胞体ストレスはβ細胞において活性酸素種や炎症性サイトカインの産生を引き起こす。そして血球細胞の浸潤を伴って、β細胞障害がもたらされる。従って二型糖尿病は炎症性疾患の側面を有していると言え、二型糖尿病と小胞体発の炎症応答の重要性が近年認識されつつある。二型糖尿病における小胞体ストレスと活性酸素種・炎症性サイトカイン産生の重要性は認識されているが、詳細な機構については明らかにされていない。形質膜上に発現するTRPM2はCa2+チャネルであり活性酸素種などの酸化ストレスによって活性化される。TRPM2は、膵臓のβ細胞に高い発現が認められている。申請者はこれまで単球/マクロファージにおいて活性酸素種によるTRPM2の活性化を介したCa2+流入が炎症性サイトカイン産生誘導に関与することを明らかにした。申請では二型糖尿病における小胞体ストレスによる活性酸素種産生と炎症性サイトカイン産生に着目し、それをつなぐ分子実体としてTRPM2の関与を解明する。まずマウスから単離した膵島を用いてin vitroレベルから検討を始め、最終的には糖尿病モデルマウスを用いてin vivoレベルの検討を行い、二型糖尿病におけるTRPM2の病態生理的意義を明らかにする。前回『TRPM2を欠損したAkitaマウスでは、TRPM2野生型Akitaマウスと比較して生後5週齢から16時間絶食後の血糖値が低いというデータがとれつつある。』と報告したが、このデータに関しては取得できた。またTRPM2を欠損したAkitaマウスでは、TRPM2野生型Akitaマウスと比較して糖負荷後の耐糖能およびインスリン分泌能が高かった。しかし、インスリン感受性はTRPM2を欠損したAkitaマウスとTRPM2野生型Akitaマウスでは同程度であった。今回得られたデータはTRPM2が小胞体ストレス誘導性の膵臓β細胞障害に関与することを示唆する。TRPM2を欠損したAkitaマウスとTRPM2野生型Akitaマウスを得るためには二つの遺伝子を考慮しなければならないので、期待する遺伝子型の雄マウスを得て、十分な個体数のデータを獲得するまでに時間がかかる。従って、データ自体はうまく取れているが、やや遅れていると言える。TRPM2が小胞体ストレス誘導性の膵臓β細胞障害に関与することを示唆するデータは取れているので、TRPM2を欠損したAkitaマウスにおいて実際に膵臓β細胞障害が引き起こされているのかを多角的に評価する。またTRPM2を介したCa2+流入がどういったシグナリングを介して膵臓β細胞障害を引き起こしているのかについて明らかにする。マウスの膵臓から採取した膵臓β細胞において過酸化水素による細胞内Ca2+濃度上昇はTRPM2を介していることを確認できた。また膵臓β細胞を高グルコース処置することで、過酸化水素による細胞内Ca2+濃度上昇が促進されることが分かった。また本来平成30年度に計画していた糖尿病モデルマウスであるAkitaマウスを用いた検討を平成29年度より行った。

Akitaマウスはヒトのインスリンに相当するインスリン2の遺伝子に変異をきたしており、96番目のアミノ酸残基であるシステインがチロシンに置換されるインスリン2が産生される。変異インスリン2は正しく折りたたまれることが出来ず、不良タンパク質として小胞体内に蓄積する。そして、膵臓β細胞において小胞体ストレスを惹起し、細胞障害を伴うインスリン分泌低下を引き起こし、糖尿病を発症する。検討の結果、TRPM2を欠損したAkitaマウスでは、通常のAkitaマウスと比較して生後5週齢から16時間絶食後の血糖値が低いというデータがとれつつある。このデータはTRPM2が膵臓β細胞において膵臓β細胞障害に関与していることを示すものである。申請計画とは順番が前後する実験があったが、『二型糖尿病におけるTRPM2の病態生理的意義を明らかにする』という目的を達成するためのデータは得られているので、おおむね順調に進展しているといえる。膵臓β細胞はインスリンを分泌することで血糖を低下させることができる唯一の分泌細胞である。高血糖下ではインスリンを大量に合成・分泌し、血糖をコントロールしなければならない。高血糖状況が持続すると、β細胞において小胞体ストレスが引き起こされる。この小胞体ストレスは高まったインスリン合成需要に対して小胞体のfolding能が追いつかず、unfolded proteinの蓄積により引き起こされると考えられている。このような小胞体ストレスによる小胞体の恒常性の破綻が二型糖尿病の発症に関与する。小胞体ストレスはβ細胞において活性酸素種や炎症性サイトカインの産生を引き起こす。そして血球細胞の浸潤を伴って、β細胞障害がもたらされる。従って二型糖尿病は炎症性疾患の側面を有していると言え、二型糖尿病と小胞体発の炎症応答の重要性が近年認識されつつある。二型糖尿病における小胞体ストレスと活性酸素種・炎症性サイトカイン産生の重要性は認識されているが、詳細な機構については明らかにされていない。形質膜上に発現するTRPM2はCa2+チャネルであり活性酸素種などの酸化ストレスによって活性化される。TRPM2は、膵臓のβ細胞に高い発現が認められている。申請者はこれまで単球/マクロファージにおいて活性酸素種によるTRPM2の活性化を介したCa2+流入が炎症性サイトカイン産生誘導に関与することを明らかにした。申請では二型糖尿病における小胞体ストレスによる活性酸素種産生と炎症性サイトカイン産生に着目し、それをつなぐ分子実体としてTRPM2の関与を解明する。まずマウスから単離した膵島を用いてin vitroレベルから検討を始め、最終的には糖尿病モデルマウスを用いてin vivoレベルの検討を行い、二型糖尿病におけるTRPM2の病態生理的意義を明らかにする。前回『TRPM2を欠損したAkitaマウスでは、TRPM2野生型Akitaマウスと比較して生後5週齢から16時間絶食後の血糖値が低いというデータがとれつつある。』と報告したが、このデータに関しては取得できた。またTRPM2を欠損したAkitaマウスでは、TRPM2野生型Akitaマウスと比較して糖負荷後の耐糖能およびインスリン分泌能が高かった。