hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外国人学校と地域によるコミュニティ形成過程に関する研究

代表的な成果としては「『多文化共生』言説をめぐるポリティクス」(『日本都市社会学年報』第35号,印刷中)、「学校教育をめぐる『境界』の再考」(異文化間教育学会発表/2016年度優秀発表賞受賞)、「『共』から立ち上がる『パブリックなもの』」(カルチュラル・スタディーズ学会発表)などが挙げられる。今年度をもって博士論文執筆に必要なデータの収集は完了しており、今後は執筆を進めていく予定である。第二に、国外の事例との比較研究にも接続させていくために、次年度にカナダ・トロントで実施を予定している調査の準備を進めた。具体的には、当該地域における多文化主義の歴史的経緯や、現行の法制度、教育現場や地域の人々の社会関係などの実態について文献を渉猟した。また、滞在期間中に所属するトロント大学人類学研究室の受け入れ教員と、研究調査を進めていくにあたり事前の打ち合わせも行った。また3月には、神戸大学国際文化学研究科・国際文化学研究推進センター・JSPS研究拠点形成事業が主催する、イギリスのケンブリッジ大学、エセックス大学で行われた移住と多文化主義に関する研究会での発表を通じて国内外の研究者と議論を行い、海外の事例との比較可能性についても示唆を得た。計画通り、今年度の調査をもってデータ収集を完了した(関連場面での参与観察、また外国人学校教員・生徒、地域住民、近隣の公立学校教員を含む計51名のインタビューデータ)。最終年度は、これらのデータをもとに分析と博士論文の執筆を進めていく予定である。また、これまでの研究成果についても投稿論文や学会発表にまとめ、国内外に積極的に発信することができた(H28年度:査読付論文2、国内学会発表3、国際学会発表2、受賞1)。これらの活動を通じて、関連テーマを扱う研究者とのネットワークの構築を学際的に進めるとともに、議論を多角的に発展させることができた。加えて、12月には、大阪大学大学院人間科学研究科にて博士論文の中間発表も行った。そのほか、理論や手法の習得・発展、調査の実施を目的に、次年度5月9月に予定しているトロント大学人類学研究室での研究留学の準備(文献渉猟、調査設計など)についても、先方との打ち合わせのもと順調に進めることができた。最終年度は、前年度までに概ね終了した国内調査の分析を進め、その集大成として博士学位論文にまとめること、また、海外調査を実施し比較社会学的研究に接続させていくことを課題とした。そこで前半期(59月)には、公定多文化主義国家であるカナダ・トロントにおいて、移民・エスニシティ・文化・都市などをテーマに研究や実践を精力的に進めているトロント大学人類学研究科・エスノグラフィー研究所に所属し、市内でも有数の多文化混交地域であるエリアを中心に、多文化化に伴う学校教育や地域のコミュニティ形成に関する実態と課題についてフィールド調査を行った。後半期(103月)には、国内調査の分析結果を踏まえて博士学位論文の執筆を進めた。具体的には、「コンタクト・ゾーン」を分析視座として、対象地域社会の10年間の変容を諸アクターごとに分けて記述・分析し、「共生」の生成・展開の動態とその背景にある論理を7つの要素ー1)「共に投げ込まれている(thrown togetherness)」という所与の条件、2)関係性のなかから立ち現れる主体化、
革新型高エネルギー密度全固体リチウム－硫黄二次電池の構築

日本は天然資源に乏しく、持続的な経済成長や生活水準を維持するには、科学技術の発展が必要不可欠である。特に二次電池は、パソコンや携帯電話の用途だけでなく、低炭素型社会の実現に向けた再生可能エネルギー用の定置用電源や電気自動車の車載バッテリーとして利用されおり、各国に先がけて革新的なエネルギー貯蔵デバイスを開発し実現することは、極めて重要であると考えられる。既存のリチウムイオン電池は電極材料(正極・負極)によって主に支配されている。近年、従来の電極材料の5倍以上の大きなエネルギー密度を有する次世代型の電極材料としてSおよびLi2Sが注目されている。しかしLi/S電池の実現に向け、様々な課題を克服する必要があり、その課題の一つとして電池の寿命が非常に短いことが挙げられる。これは充放電中に生成する多硫化リチウムの溶出が主な原因とされている。その多硫化リチウムの溶出を抜本的に改善するために固体電解質の利用が検討されいる。Li2Sへの電子伝導パスとして炭素導電剤、イオン伝導パスとして硫化物固体電解質を添加した電極複合体が試験電池の電極として利用されている。この複合体を用いた全固体電池は、比較的高い可逆容量で高いサイクル特性を有している。しかしながら従来のリチウムイオン電池と比較して高いエネルギー密度を有する全固体Li/S電池の実現には、Li2Sのさらなる高容量化が必要とされている。そこで本研究では、Li2Sの高容量化に向けて開発したLi2S固溶体を利用することによってこれまで報告されたLi2S正極を用いた電池の中で、最も長い寿命を有し、ほぼ理論容量を繰り返し利用することが可能な硫化リチウム正極の開発に成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。正極複合体中の活物質含有量増大に適した炭素導電剤を見出すために、異なる形態や比表面積を有する導電剤を検討した。複合体の電子伝導度とレート特性に関連性は見られず、接触面積と複合体中のイオン伝導度がレート特性に影響することを明らかにした。高エネルギー密度化に向けて、活性炭が電子伝導性、接触面積、イオン伝導度の観点から最も有望であること提案した。高容量正極活物質であるLi2Sの利用率の向上を目的として、Li2S自身のイオン伝導性の増大を検討した。XRDパターンとイオン伝導性の変化から、Li2S-LiX(X=Cl, Br, and I)固溶体の生成が示唆された。ハロゲン化リチウムの種類やイオン伝導度が充放電特性に与える影響を調査し、固溶体のイオン伝導度はLi2Sの利用率に影響しないことを明らかにした。また80Li2S・20LiIを用いた全固体電池は最も高い容量を示した。またサイクルを重ねる毎に容量が増大し、80Li2S・20LiIを用いた全固体電池のLi2Sの利用率は、約100 %を示した。比較的高電流密度の2.5 mA cm-2においても980 mAh g-1の高い容量を示し、2000サイクルの間、容量劣化は観察されなかった。本研究で得られたLi2Sの利用率およびLi2Sを活物質として用いた全固体電池のサイクル特性は、これまで報告されたLi2Sを活物質として用いた電池の中で最も高い値を示すことがわかった。Li3PS4のLi+イオンの脱挿入反応は、PS4ユニット間のS-S結合の生成・解離で起きており、その高い可逆性はP-S間の強い結合によって達成されていることを明らかにした。そのS-S結合の可逆な変化は典型元素を含む化合物ではじめて示されており、この反応メカニズムを基に、より高エネルギー密度を有する活物質の開発が期待できると考えられる。また正極中の活物質含有量増大に適した導電剤において、導電剤が正極複合体の電気特性に与える影響、その電気特性が電池特性に与える影響を調査しており、活性炭が有望な導電剤でることを明らかにした。さらに高容量正極活物質であるLi2Sの利用率は、Li2S固溶体を活物質として利用することによって、100 %に達することを確認し、2000サイクルの間、初期の容量を維持することを示した。これらの特性はこれまで報告されたLi2Sを活物質として用いた電池の中で、最も高い利用率およびサイクル特性を示している。これらの結果から本研究は順調に進行している。

Li2Sへの電子伝導パスとして炭素導電剤、イオン伝導パスとして硫化物固体電解質を添加した電極複合体が試験電池の電極として利用されている。この複合体を用いた全固体電池は、比較的高い可逆容量で高いサイクル特性を有している。しかしながら従来のリチウムイオン電池と比較して高いエネルギー密度を有する全固体Li/S電池の実現には、Li2Sのさらなる高容量化が必要とされている。そこで本研究では、Li2Sの高容量化に向けて開発したLi2S固溶体を利用することによってこれまで報告されたLi2S正極を用いた電池の中で、最も長い寿命を有し、ほぼ理論容量を繰り返し利用することが可能な硫化リチウム正極の開発に成功した。Li3PS4のLi+イオン脱挿入前後における局所的な構造変化は、明らかにできていない。したがって充放電前後において、放射光を用いた広域X線吸収微細構造からさらなる詳細な構造変化を解明する。またその明らかにする局所構造変化とDV-Xα計算を組み合わせて、未解明であったX線吸収スペクトル変化の由来を明らかにする。ボールミルによって作製された炭素と固体電解質複合体において、複合体の電気伝導性および接触面積の比較が行われたが大きな差は観察されなかった。したがってより実用に近い厚い電極層を用いた全固体電池を構築し、電極層中のイオン伝導性が、活物質のレート特性および利用率に影響するかを検討する。これまでの研究において、Li2Sベースの固溶体のイオン伝導性が、利用率に影響しないことが明らかになった。しかしながらその高い利用率に直接影響した要因はまだ明らかにできていない。したがって充放電前後の電極に対して、XRDやSEM、TEM観察による詳細な構造解析を行い、充放電メカニズムを明らかにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。
行動リズムを支配する時計機構:中枢覚醒と多振動体同期の分子機構

中枢時計SCNから行動リズム発振機構への出力経路を明らかにする目的で、時計遺伝子per1発現とPER2蛋白を発光にてレポートするper1-lucトランスジェニックマウスとPER2::LUCノックインマウスを用い、2以下の2実験を行い、所定の成果を得た。1.活動開始と終了を制御する振動体の局在:明暗(LD)12:12h下で繁殖飼育したマウスをLD18:6の長日条件、又はLD6:18の短日条件に3週間以上暴露した後、SCNの水平断切片をルシフェリン含有培地にて培養し、1時間露光の連続発光イメージを5日間撮像した。ピクセル毎の位相マップを作成した結果、SCN前外側に点灯前からper1発現が上昇する細胞群の存在が分かり、最前部の細胞群のリズムとは180度の位相差があった。一方、長日下のPER2リズムには、SCN前後でper1同様の傾向はあったが、位相差は数時間であり、前SCNに夜明けのピークをもつ細胞群は存在しなかった。同一細胞が内因性リズム発振と環境応答で2つの分子ループを使い分けている可能性が示唆された。2.遺伝子発現in vivo計測と行動リズムを駆動する振動体の検索:光ファイバーを用い、無麻酔・無拘束状態でSCNからの発光活性を連続計測し、時計遺伝子発現と行動リズムを同一個体で比較した。連続暗黒で飼育中のマウスに30分の光照射にてリズムをシフトさせ、時計遺伝子発現と行動のリズム変位の移行期を比較したところ、SCNにも行動リズムに一致した移行期をもつ細胞群の存在が明らかとなり、行動を駆動する中枢がSCN内部にも存在する可能性が示唆された。また、発光活性と自発活動は短時間の変動を示し、相互相関では自発活動がper1-lucを6-8分先行していることが分かった。per1発現からルシフェラーゼ蛋白合成までには数時間の時間を要するので、この変化は活動に伴う血流変化、特に、酸素、ATP、基質の変動などの影響を反映していると考えられる。視床下部視交叉上核(SCN)に局在する生物時計は、固有のサーカディアン周期をもつ振動細胞から構成され、細胞内では時計遺伝子の転写調節が約24時間のリズムを自律的に発振する。しかし、SCNから脳内および全身の臓器組織に存在する末梢時計への出力経路、特に行動リズムへの出力経路は、その重要性にも関わらず不明である。本研究は、SCNの中枢生物時計が、明暗周期に同調したリズムを自発行動に出力するメカニズムと、SCN外にあると考えられる行動リズム中枢の局在、およびその振動発振の分子・細胞機構を明らかにすることを目的とする。本年度は時計遺伝子Pb冠プロモータ支配下に発光酵素ルシフェラーゼを発現するPer1-lucトランスジェニックマウスを用い、異なる日長の元で飼育させた後、前額断および水平断のSCNスライスを培養し部位別に細胞リズムを測定した。さらに連続発光イメージング画像を各ピクセル毎に高速フーリエ解析にかけ、周期、位相、振幅マップを作成することに成功した。その結果、SCNには振幅、位相の異なる細胞群が大きく3つの振動細胞ネットワークを形成し、日長に依存して行動の開始、終了位相を調節していることを明らかにした。さらに光ファイバーを用い生体深部組織から生物発光を長期連続計測するシステムの開発に成功しだ。本年度は、本システムを用い、これまで不可能であった、個体への光照射をはじめとする環境刺激に対する遺伝子発現の変化を、無拘束覚醒マウスのSCNから直接、長期連続計測することに成功した。その結果、Per1発現リズムと行動リズムが一致して変動する部位がSCN内にあることが明らかとなり、中枢時計内には異なる位相をもつ複数の振動細胞ネットワークがあり、移行期をもつ中枢時計内振動細胞群が行動リズムを支配していることが強く示唆された。

また、発光活性と自発活動は短時間の変動を示し、相互相関では自発活動がper1-lucを6-8分先行していることが分かった。per1発現からルシフェラーゼ蛋白合成までには数時間の時間を要するので、この変化は活動に伴う血流変化、特に、酸素、ATP、基質の変動などの影響を反映していると考えられる。
スカイプを利用した双方向性患者支援システムの開発

我々は、認知症の患者や家族介護者の在宅療養支援のツールの一つとしてInformationTechnology(以下ITと略)の有効性に着目し、既存のインフラを利用した双方向性の在宅支援システムを立ち上げるべく、本課題を立案した。京大病院に外来通院する認知症患者を対象群とテレビ電話介入群に分けて各10名ずつ3カ月の介入試験を行った。この結果、テレビ電話による介入は、在宅医療を支援するために簡便かつ有効であることが実証された。我々は、認知症の患者や家族介護者の在宅療養支援のツールの一つとしてInformation Technology(以下ITと略)の有効性に着目してきた。ITは本邦において、「血の通わない技術」とみなされることが多く、GPS機能や見守りネットといった分野で俳徊老人の事故予防などに使用されつつあるものの、未だ一般的には浸透していないのが現状である。しかしながら、患者及びその家族の精神的ケアのためには、双方向性にコミュニケーションが可能な「血の通った技術」としてのITを導入していく必要がある。また、医療費の高騰が問題となっている昨今、新たに機器を開発するのではなく、既存のインフラを利用して、医療費を抑制していく必要もある。これらの二点を同時に達成するために、「既存のインフラを利用した双方向性の在宅支援システム」を立ち上げるべく、本課題を立案した。用いるテレビ電話のツールとしてNTT西日本のフレッツフォンを利用し、京大病院に外来通院する認知症患者を対象群と介入群に分けて、現在介入試験中である。介入は週1回30分で、テレビ電話において簡単な認知機能検査や認知リハビリ、また家族介護支援を行う。これらを平成22年度も継続し、介入効果を検証していきたい。ITは本邦において、「血の通わない技術」とみなされることが多く、GPS機能や見守りネットといった分野で徘徊老人の事故予防などに使用されつつあるものの、未だ一般的には浸透していないのが現状である。しかしながら、患者及びその家族の精神的ケアのためには、双方向性にコミュニケーションが可能な「血の通った技術」としてのIT名導入していく必要がある。用いるテレビ電話のツールとしてNTT西日本のフレッツフォンを利用し、京大病院に外来通院する認知症患者を対象群と介入群に分けて、現在各々3カ月の介入試験を行った。介入は週1回30分で、テレビ電話において簡単な認知機能検査や認知リハビリ、また家族介護支援を行った。これらを平成22年度中に介入群と対照群において各10名ほど行ったため、現在その結果を解析中である。現在のところ、認知機能テストなどでは有意な効果はみられていないが、家族および患者からは「安心感がある」「生活に張りが出た」「相談できて良かった」という声が多く聞かれており、有効性があることが実証された。今後は大規模に施行していくためのインフラ整備を考えて行きたい。用いるテレビ電話のツールとしてNTT西日本のフレッツフォンを利用し、京大病院に外来通院する認知症患者を対象群と介入群に分けて、各々各10名ほど3カ月の介入試験を行った。認知機能テストなどでは統計的に有意な効果はみられていないが、自覚的幸福感のスコアが増加していた。家族および患者からは「安心感がある」「生活に張りが出た」「相談できて良かった」という声が多く聞かれており、有効性があることが実証された。操作は簡便で脱落症例はなかった。この研究結果により、テレビ電話での介入が有効であることが確認されたので、期間内に認知症患者に対する服薬指導をテレビ電話で行う研究も立ち上げることができた。

このように、既存のインフラを用いた安価なテレビ電話を用いたシステムは、在宅医療を支援するために簡便かつ有効なシステムであることが実証され、今後大規模に実施するためのインフラの整備が望まれる。
臨床診断応用へのin situ ハイブリダイゼーションシステムの開発

全自動In situハイブリダイゼーションシステムの開発と実用化を目的とし、すでに開発されている全自動染色装置と全自動免疫染色装置の有効性について検討を行ったところ、良好な結果を得た。これまではウイルスDNAの検出を主に行っていたが、改良を加えることによって、mRNAが効率よく検出されることも確認した。さらに最近開発されたチラミド増感法がin situハイブリダイゼーションに有効であるかどうかを検討したところ、従来の方法に比べて50倍高い感度で核酸を検出することができた。われわれはこのシステムの有効性について実際の病理標本を用いて検討した。迅速病理診断手術材料標本を用いて、癌遺伝子の増幅の有無を検討した。その結果、胃癌標本においてその30%にSam-1遺伝子の増幅を認めた。この結果はサザーンハイブリダイゼーション法などによりすでに報告されている値(40%)にきわめて近く、診断の有効性を示す結果であると考えられる。また、病理解剖標本からも同様に癌遺伝子の増幅を検出する試みを行ったが、この場合の検出効率は10%前後にとどまり、長期間にわたる固定などの操作によって、細胞内のDNAが分解されたか、あるいは過度のクロスリンクを生じたかであろうと考えた。また、現在、市販されている全自動染色装置と全自動免疫染色装置をin situハイブリダイゼーションに利用するためには、特殊なプログラムを導入する必要が生じたので、これをあらかじめ機器にプログラムすることをおこなった。また、高温で機器を運転するために生じる誤差についても検討を行い、耐熱性を有する材質の利用が有効であるとの結果を得た。病理学に規定される疾病のほとんどはその原因を分子レベル、特に核酸の変化によるものに置き換えられることが明らかになってきた。最近開発された核酸検出系としてのin situハイブリダイゼーション法は病理組織の分子レベルでの診断技術として注目されている。本研究計画では再現性と定量性に富んだ全自動非アイソトープシステムによる高感度in situ核酸検出系の確立を目的とし、これに必要な基礎的な条件の設定と機器の開発を行ない、以下の成果を得た。1.非アイソトープ系における高感度in situハイブリダイゼーション法を確立した。プローブの標識は生体内に存在しないジゴキシゲニンで行ないその検出系は抗ジゴキシゲニン-パーオキシダーゼ結合抗体を用いて、ケモルミネッセンス発光系、銀増感法を採用し、従来のアルカリファオスファターゼ-NBT/BCIP法の約10倍の感度を得た。2.このシステムはアイソトープを全く利用しないので全自動化が従来の方法に比べてきわめて容易であった。組織切片の前処理から検出までの全ステップをプログラムした機器の試作を試みた。まず、市販されている全自動染色装置、全自動免疫染色装置がin situハイブリダイゼーション法に転用できるかを検討し、その条件設定を行なった。市販されている装置に合わせた緩衝液の調整法に詳細な検討を加え、手動で行なっていた結果に匹敵する組織染色像を得た。疾病の原因を遺伝子発現の異常に置き換えることができる時代が到来し、診断業務も遺伝子の異常の検出を必要とするようになった。しかしながら、組織形態学的手法をもってしか、正確な病理学滴診断は不可能であり、そのためにはin situハイブリダイゼーションが最も有効であることが示されている。この方法は熟練を要し、すべての操作を手動で行わなければならなかった。本研究計画ではin situハイブリダイゼーションを全自動化し、実用化することを目的とした。平成9年度はウイルスの検出が実用化できるかを検討し、EB virus,HB virusが感染した細胞において、高い正確性でウイルス核酸が検出されることを示した。また、チラミドによるシグナルの増感が自動化装置によって可能かどうかを検討し、開発の途上である全自動in situハイブリダイゼーションシステムによってチラミド増感が手動と同じようにできることを示した。

我々はこの装置を用いて様々な遺伝子の異常を検討するために、癌関連遺伝子を中心としてプローブの調整を行い、これを臨床の現場から得た試料にハイブリダイゼーションし、病理学的診断との相関性を検討する段階に到達した。最終的な結論にはいたっていないが、遺伝子異常をもって病理学的診断の補助とするには十分であるという結論を得つつある。さらに機械的な改良、および生化学的な手法のmodificationを経て、このシステムが実用化されるように検討を進めている。全自動in situハイブリダイゼーションシステムの開発と実用化を目的とし、すでに開発されている全自動染色装置と全自動免疫染色装置の有効性について検討を行ったところ、良好な結果を得た。これまではウイルスDNAの検出を主に行っていたが、改良を加えることによって、mRNAが効率よく検出されることも確認した。さらに最近開発されたチラミド増感法がin situハイブリダイゼーションに有効であるかどうかを検討したところ、従来の方法に比べて50倍高い感度で核酸を検出することができた。われわれはこのシステムの有効性について実際の病理標本を用いて検討した。迅速病理診断用手術材料標本を用いて、癌遺伝子の増幅の有無を検討した。その結果、胃癌標本においてその30%にSam-1遺伝子の増幅を認めた。この結果はサザーンハイブリダイゼーション法などによりすでに報告されている値(40%)にきわめて近く、診断の有効性を示す結果であると考えられる。また、病理解剖標本からも同様に癌遺伝子の増幅を検出する試みを行ったが、この場合の検出効率は10%前後にとどまり、長期間にわたる固定などの操作によって、細胞内のDNAが分解されたか、あるいは過度のクロスリンクを生じたかであろうと考えた。また、現在、市販されている全自動染色装置と全自動免疫染色装置をin situハイブリダイゼーションに利用するためには、特殊なプログラムを導入する必要が生じたので、これをあらかじめ機器にプログラムすることをおこなった。また、高温で機器を運転するために生じる誤差についても検討を行い、耐熱性を有する材質の利用が有効であるとの結果を得た。
初代培養の造骨細胞及び象牙芽細胞の細胞内カルシウム動態に関する研究

細胞内情報伝達物質として、cAMPと同様に細胞内カルシウム([Ca^<2+>]i)が重要と考えられる。我々は、既にラットの歯髄細胞(象牙芽細胞を含む細胞)での副甲状腺ホルモン(PTH)によるアルカリフォスファターゼ(ALP)活性とcAMP及び外液Ca^<2+>との関連性を追求してきた。これらの関係を骨と比較するために初代培養の造骨細胞(骨芽細胞)での[Ca^<2+>]iの動態について研究した。初年度は、骨芽細胞をマウス新生仔及び胎児頭蓋骨より酵素逐次消化法で分離する手技を確立した。また、継代培養技術と継代培養での分化機能の維持に関する基礎的検討を行った。一方、ニコン顕微蛍光測光システムによる[Ca^<2+>]i測定技術の確立のため、既知の線維芽細胞(L細胞)でNaFの作用を検討し、F^-が[Ca^<2+>]iを上昇させることを報告した。初代培養の骨芽細胞ではphosphatidyl inositol代謝物のphosphatidic acid(PA)が[Ca^<2+>]iを上昇させることを発見した。しかし、この系では他の細胞(線維芽細胞など)が混入し、[Ca^<2+>]iの測定視野中に入ることを考慮し、単一細胞群で検討する必要性がでてきた。以上、本研究で我々が樹立した骨芽細胞様細胞株において、[Ca^<2+>]iの変化がALP活性を調節していると考えられ、ラットの象牙芽細胞でも、その可能性が示唆された。外来刺激に対し細胞内情報伝達系は,互いに密接な関係をもって細胞をコントロールしている.石炭化では,主にcyclicAMP(cAMP)によってなされているというのが定説であるが,本研究では,細胞内セカンドメッセンジャーとしてのCa^<2+>が如何に関連するかを検討した.この技術を応用して,以下の実験を進めた,細胞は(1)マウス胎仔頭蓋骨より連続酵素消化法により分離した初代培養骨芽細胞と(2)継代樹立した造骨細胞株,(3)ラット歯髄より分離した初代培養細胞と(4)継代樹立した歯髄細胞株を用いた.種々の刺激に対して以下の結果が得られた.すなわち,〔Ca^<2+>〕iは細胞外Ca^<2+>レベルに敏感に応答し,変化するが,その結果が副甲状腺ホルモン(PTH)やプロスタグランジンE.ナ_<2.ニ>によるcyclicAMP生成やアルカリフェスファターゼ(ALP)活性に対する刺激的影響をモジュレートする現象が歯髄細胞で観察された.PTH自体,〔Ca^<2+>〕iをゆっくりと上昇させる作用があることを観察し,この作用もやはり,細胞外Ca^<2+>レベルに依存していることを解明したが,この機構については目下,検討中である.また, NaFは各々の細胞の〔Ca^<2+>〕iを上昇させる作用をもつことが確認されたが,ある状況下ではPTHの作用と極めて類似していることが発見された.一方, ALPを細胞膜に結合させる役割りをもつ膜燐脂質の1種,phosphatidylinositolの代謝物のphosphatidic acidは造骨細胞の〔Ca^<2+>〕iを上昇させると同時に, ALP活性を低下させるという興味ある知見も得られた.我々は、前年度、ニコン顕微鏡蛍光測光システムによる細胞内カルシウム濃度(〔Ca^<2+>〕i)の測定記述を確立した。ついで、その技術を応用し、初代培養の造骨細胞(骨芽細胞)で〔Ca^<2+>〕iの動態について報告した。しかし、現システムにおける問題点、すなわち、骨芽細胞群に他の細胞(線維芽細胞など)が混入し、それらが測定視野中に入ることが考えられるので、骨芽細胞のみの単一細胞群が必要になった。今年度は、単一細胞群の必要性から骨芽細胞株の樹立を目差し、実験を行った。その結果、骨芽細胞株(MOB3-4細胞と命名)を得た。

この細胞株の〔Ca^<2+>〕iについて検討した。培養初期では、副甲状腺ホルモン(PTH)による〔Ca^<2+>〕iの反応性、およびアルカリフォスファターゼ活性(ALP活性)は乏しかった。細胞密度が増加すると、PTHによる〔Ca^<2+>〕iの反応性が出現し、〔Ca^<2+>〕iの上昇とALP活性の増加がみられた。一方、F^-に対する反応性は、細胞密度の低い時点では、線維芽細胞(L-929)で報告した反応性と同様に、一過性の〔Ca^<2+>〕iの上昇を示した。高密度の場合では、ゆるやかに〔Ca^<2+>〕iが上昇するパターンに変化した。このパターンはPTHでの〔Ca^<2+>〕iと類似していた。MOB3-4細胞の性質についても詳細に検討した。その結果、コラゲナーゼI型を産出し、肝、腎、骨型のALPをもっていること、骨芽細胞の特長と考えられるPTH、1.25(OH)_2vitaminD_3、およびprostaglandinE_2に反応してALP活性が増加すると同時に、〔Ca^<2+>〕iも上昇することが観察された。前年度に報告したphosphatidic acid添加でも〔Ca^<2+>〕iが上昇し、ALP活性の増加も観察された。以上の結果から、骨芽細胞様細胞株のMOB3-4細胞において、ALP活性と〔Ca^<2+>〕iの変動は密接に関連し、〔Ca^<2+>〕iの変化がALP活性を調節していると考えられ象牙芽細胞でも、その可能性が示唆された。
社会的相互行為アプローチで捉えるドイツ産別労組の新展開

ドイツでは1990年代以降,労働法制の規制緩和が続いてきた。しかし,2013年,それに歯止めをかける政治決定がなされた。この政策転換の理由は,諸政党が世論圧力に押されたからであり,その圧力をつくったのが,ドイツ産別労組であった。その社会変革の圧力は,どのように創り出されたのか。本研究は,「社会的相互行為アプローチ」と名付ける方法でこの問いに迫った。社会的相互行為アプローチから,労組の「自己定義」・「実行可能な選択肢」・「他者との関係」の連動した変化が社会変革の圧力をもたらしたことが明らかにされた。(1)「社会的相互行為アプローチ」の特徴の明確化本研究の価値は,社会的相互行為アプローチを構成する個々の着眼点,すなわち,ある主体の(a)自己定義(b)実行可能な選択肢(c)他者との関係,を結びつけて,制度変化の源泉として上記(a)(c)全体の再編成を捉えるアプローチを練り上げる点である。本年度は,この内容を明確に示したものを英語論文として完成させ,制度経済学の研究が特に盛んなフランスの雑誌に投稿した。(2)ドイツ産別労組の組織化戦術の変化を捉える2008年から2013年まで派遣労働者の待遇改善運動を展開したIGメタルについて,(a)自己定義,(b)実行可能な選択肢,(c)他者との関係,が連動して変化したこと,及び,それが社会運動の成功,つまり政府の方針転換に帰結したことを明らかにするために,ドイツに出張をして資料収集とインタビューを行った。その結果,IGメタルが「闘争的な社会運動」及び派遣労働者の「積極的組織化」を実施するきっかけになったのが,米独労組間の連携の中で,アメリカ産別労組が独自に練り上げてきた組織化戦略を学習したことであったことが分かった。この学習から実施までの過程を追いかけることによって,「実行可能な選択肢」が再定義されるまでの組織的内省を詳細に理解することができそうである。とりわけ,学習によって追加された選択肢が,組織における過去の成功体験と結びつけられることによって実行可能な選択肢として認められたという興味深い過程が明らかにできそうである。社会的相互行為アプローチを明確化した論文については,国際的な学会誌に認められ,掲載が決定しているため。また,このアプローチからの実態調査については,論文として完成はしていないものの,論証するための情報が着実に集まってきてるため。(1)「社会的相互行為アプローチ」の特徴の明確化本研究は、社会的相互行為アプローチを構成する個々の着眼点、すなわち、ある主体の(a)自己定義(b)実行可能な選択肢(c)他者との関係、を結びつけて、制度変化の源泉として上記(a)(c)全体の再編成を捉えるアプローチを練り上げる点である。本年度では、この内容を明確にした論文を、フランスの政治経済学分野の主要雑誌に掲載させた。(2)ドイツ産別労組の組織化戦術の変化を捉える2008年から2013年まで派遣労働者の待遇改善運動を展開したIGメタルについて、(a)自己定義(b)実行可能な選択肢(c)他者との関係、が連動して変化したこと、および、それが社会運動の成功、つまり政府の方針転換に帰結したことを示す論文を執筆した。執筆にあたっては、昨年度にドイツに出張して収集した資料を用いた。本論文は、IGメタルが「闘争的な社会運動」及び派遣労働者の「積極的組織化」を実施するきっかけになったのが、米独労組間の連携の中で、アメリカの労組が独自に練り上げた組織化戦術をドイツ労組が学習したことであったことを論証した。この、学習から実施までの過程を追いかけることによって、「実行可能な選択肢」が再定義されるまでの組織的内省を読者に詳細に示すことができた。とりわけ、学習によって追加された選択肢が、組織に蓄積されていた過去の成功体験と結び付けられることによって実行可能な選択肢として認められたという興味深い過程を明らかにできた。今後の研究として,各小課題の仮説を論証するための情報を現地で収集するとともに,各小課題を順次論文として公表していきたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。政治経済学28年度が最終年度であるため、記入しない。
炭化珪素基板上紫外線センサのレーザー・プロセスによる開発

1.平成11年度の研究成果水素希釈したTMA/H_2(トリ・メチル・アルミニウム0.2%)ガス圧100Torr、レーザー照射パルス数(エネルギー密度1.2J/cm^2、10Hz)を1000-8000ショットの間で変化させてドープされるAlの深さ分布をSIMSで評価した。Alの濃度分布は表面から10-30nm(表面分布)と20-100nm(内部分布)の領域に分布し、二つの補誤差関数の和として評価できることを明らかにした。Alの濃度分布を照射パルス数により制御できることが判明した。Alドープ層のホール効果、I-V特性、フォトルミネセンス(PL)測定によりドープ層のp型伝導を確認した。n型に対してW/Ti電極、p型に対してAl/Ti電極をKrFエキシマ・レーザー照射により作製し、標記の目的を達成する条件を確立した。n及びp型基板に対して接触抵抗値6.7x10^<-5>および1x10^<-3>cm^2の表面荒れの少ないオーミック電極を得た。基板・電極間は急崚な接触層が形成され、薄い電極を実現した。2.平成12年度の研究成果TMA/H_2ガス圧10,100,200Torr、KrFエキシマ・レーザーのエネルギー密度1.2J/cm^2、照射パルス数1000の条件でドーピングしたAlは表面領域020nmと内部領域20-100nmに分布し、分布形状は補誤差関数で近似できる事を再確認した,両分布ともTMAガス圧の増加と共にAl濃度は増加し、内部領域Al分布の表面濃度換算値は、それぞれ9.0x10^<17>,4.5x10^<18>,2.7x10^<19>cm^<-3>と評価された。N濃度2.5x10^<15>cm^<-3>のエピ層にTMA/H_2100 Torr,8000パルスの条件でレーザー照射して作製したAlドープp型反転層上にレーザー照射によるTi/Alオーミック電極を形成しpn接合ダイオードを作製した,そのUV分光感度は波長330nmに最大値を持ち、外部量子効率は41%であった。(c)20eV-N^+イオンを用いたp基板へのNドーピングを検討したが、SiN_x膜形成のため現時点では成功していない。平成11年度科学研究費補助金により以下の研究を行いその一部を国際会議および研究会で発表した。水素希釈したTMA(トリ・メチル・アルミニウム0.2%)を充填した真空チャンバー内に置いた試料をKrFエキシマ・レーザー照射し、Alを基板にドープした。TMAガス圧を10200Torr、レーザー照射パルス数(エネルギー密度1.2J/cm^2、10Hz)を10008000ショットの間で変化させてドープされるAlの深さ分布をSIMSで評価した。Alの濃度分布は表面から1030nm(表面分布)と20100nm(内部分布)の領域に分布し、二つの補誤差関数の和として評価できることを明らかにした。

レーザー照射時に達成される高温状態の期間に誘起されるAlの高速拡散が分布の原因と推定された。この研究により内部におけるAlの濃度分布を10^<17>10^<19>cm^<-3>の範囲で制御できることが判明した。Alドープ層のホール効果、I-V特性、フォトルミネセンス(PL)測定によりドープ層のP型伝導を確認した。Alをドープしたn型エピ基板(2.5x10^<15>Ncm^<-3>)のPLスペクトルは電子とAlアクセプタ準位間の発光が優勢となり、Al原子のアクセプタとしての機能を裏付けた。(論文投稿準備中、一部研究会で発表済み)2.nおよびp型6H-SiC基板への極薄低抵抗オーミック電極作成技術の確立(SiC国際会議に発表)n型に対してW/Ti電極、p型に対してAl/Ti電極をKrFエキシマ・レーザー照射により作製し、標記の目的を達成する条件を確立した。基板表面に堆積させるW(Al)、Ti膜圧をそれぞれ10(60)nmおよび10nmとし、レーザー・エネルギー密度1.5J/cm^2の条件で接触抵抗値6.7x10^<-5>(n)および1x10^<-3>Ωcm^2(p)の表面荒れの少ないオーミック電極を得た。基板・電極間は急峻な接触層が形成され、薄い電極を実現した。TMA/H_2(H_2ガス希釈したトリメチルアルミニウム0.2%)ガス濃度を10,100,200Torrの範囲で変化させ、KrFエキシマ・レーザーのエネルギー密度1.2J/cm^2、照射パルス数1000の条件でAlドーピングを行い、Al濃度分布を補誤差関数で解析した結果、次の結果を得た。Alは表面領域020nmと内部領域20100nmに分布し、分布形状は補誤差関数で近似できる。両分布ともTMAガス圧の増加と共にAl濃度は増加し、内部領域のAl分布深さは2【square root】Dtの値でガス圧10,100,200Torrに対して26.0,31.0,47.4nmとなった。又、内部領域Al分布の表面濃度換算値は、それぞれ9.0x10^<17>,4.5x10^<18>,2.7x10^<19>cm^<-3>と評価された。前年度の結果と総合して、エキシマ・レーザーの照射エネルギー密度、照射数によりAl濃度分布を限られた範囲において制御できることを明らかにした。Al分布領域が浅いためホール効果によるキャリア数の定量化、Alの電気的活性化率の算出は未だ実現していない。2.pn接合ダイオードによる紫外線センサの試作N濃度2.5x10^<15>のエピ層にTMA/H_2100Torr,8000パルスの条件でレーザー照射して作製したAlドープp型反転層上にレーザー照射によるTi/Alオーミック電極を形成しpn接合ダイオードを作製した。そのUV分光感度は波長330nmに最大値を持ち、外部量子効率は41%であった。本研究により、全ての工程を非熱処理法であるレーザー照射のみで作製したpn接合UVセンサーの作成が可能であることが明らかとなった。しかし、逆方向漏れ電流値が大きく(7μA@-5V)、微弱光を測定するためには表面の不活性化、デバイス構造等を検討する必要がある。3.p型6H-SiCへのNのレーザー・ドーピング:約50eVのN^+イオン照射により作製したNドープ層をレーザー照射によりドナー化させることを検討したが成功していない。N^+/H_2混合イオン源によるNドーピングを引き続き検討している。
西ドイツの社会保障法における「社会国家」原理の研究

本研究においては,西ドイツ基本法の一原理とされる「社会国家」の原理が社会保障法の領域においていかなる実定法的原理として結実しているかを解明することが目的とされた.西ドイツにおいても社会保障財政の急激は膨張は社会給付の一定の限界をもたらしている.こうした状況のもとで,平等原則を根拠として,給付行政における法律の基礎づけを求める声が高まり,この分野における法治主義原理の強化の必要が指摘されてきた.さらに,給付行政の実質的な保障を図るために,最近の行政裁判所判例等は,行政処分手続における各種の法原理を展開させるようになった.たとえば,処分の相手方に対する情報提供の義務を行政方に課すこと,給付行政上の処分にさいして裁量基準を設定し,それを公開する義務を行政庁に課すこと,行政内部的な効力しかもたないとされてきた行政規則に,外部との関係において一定の法的拘束力を承認すること,などがそれである.上に示されたような法原理はわが国の社会保障法では未定着であり,今後のあり方を考える上で,検討素材となる.本研究においては,西ドイツ基本法の一原理とされる「社会国家」の原理が社会保障法の領域においていかなる実定法的原理として結実しているかを解明することが目的とされた.西ドイツにおいても社会保障財政の急激は膨張は社会給付の一定の限界をもたらしている.こうした状況のもとで,平等原則を根拠として,給付行政における法律の基礎づけを求める声が高まり,この分野における法治主義原理の強化の必要が指摘されてきた.さらに,給付行政の実質的な保障を図るために,最近の行政裁判所判例等は,行政処分手続における各種の法原理を展開させるようになった.たとえば,処分の相手方に対する情報提供の義務を行政方に課すこと,給付行政上の処分にさいして裁量基準を設定し,それを公開する義務を行政庁に課すこと,行政内部的な効力しかもたないとされてきた行政規則に,外部との関係において一定の法的拘束力を承認すること,などがそれである.上に示されたような法原理はわが国の社会保障法では未定着であり,今後のあり方を考える上で,検討素材となる.
FSW性に優れた鉄鋼材料開発のための接合ツール摩耗現象と摩耗残存物の挙動解析

構造物の溶融溶接時に生じる問題点は、固相状態での強ひずみ付与により達成される摩擦攪拌溶接(FSW)により大幅に軽減できる。現在、鉄鋼に対するFSW用ツールは市販のものも含めて数種類存在するが、いずれもFSW中に摩耗し、ツール摩耗残存物は、鉄鋼の合金成分と反応し、特性劣化を引き起こす反応生成物を形成する可能性が示唆されている。しかし、既存のツールでさえ、高融点、高い高温強度、高い耐摩耗性を有する特殊な材料であることを考えれば、摩耗のないFSW用ツールを開発することは事実上不可能であるため、FSW中に生じるツールの摩耗現象と摩耗残存物と鉄鋼合金成分の反応メカニズムを解明し、摩耗が起こったとしても特性劣化が起こらない鉄鋼の開発が必要である。本研究では、鉄鋼材料用FSWツールの1つであるCBN(立方晶窒化ホウ素)ツールを用いたFSWを、各種ステンレス鋼に対して実施し、FSWツール摩耗はオーステナイト系ステンレス鋼において顕著であること、摩耗の結果、Crほう化物が攪拌部内に生成して、耐食性が著しく劣化することを示した。W-Re合金ツールを用いた場合には、ツール摩耗が顕著に生じるものの、摩耗残存物はステンレス鋼中にフェライト中に固溶して、耐食性の劣化はほとんど起こらないことが示された。WCツールを用いた場合には、ツール摩耗および変形が顕著に起こり、攪拌部内に残存した摩耗残存物が耐食性を著しく劣化させる析出物を形成することが明らかとなった。Al_2O_3ツールを用いた場合には、ツール走行途中にツール破断が生じ、ツールが走行できた領域にはツールの摩耗残存物が多数観察されたが、CBNやWCのように耐食性を劣化させる反応生成物を形成することはなかった。これらツール材がステンレス鋼マトリックスに残存した場合の安定相を熱力学計算により求めた結果、組織解析にて示された相がほぼ安定であることから、熱力学計算を用いてFSW性に優れた鉄鋼開発の可能性が示唆された。現在、鉄鋼材料に対するFSW用ツールは市販のものも含めて数種類存在するが、いずれもFSW中に摩耗し、ツール摩耗残存物は、鉄鋼の合金成分と反応し、特性劣化を引き起こす反応生成物を形成することが示されている。しかし、既存のツールでさえ、高融点、高い高温強度、高い耐摩耗性を有する特殊な材料であることを考えれば、摩耗のないFSW用ツールを開発することは事実上不可能であるため、鉄鋼材料のFSWを普及させるためには、FSW中に生じるツールの摩耗現象と摩耗残存物と鉄鋼合金成分の反応メカニズムを解明し、摩耗が起こったとしても特性劣化が起こらない鉄鋼材料の開発が必要である。本年度は、各種切削工具材料ならびに高融点金属材料を用いて鉄鋼材料用FSWツールを試作し、各種鉄鋼材料のFSW過程におけるツールの摩耗現象ならびに摩耗残存物と鉄鋼との反応生成物について調べた。鉄鋼材料用FSWツールは、CBN(立方晶窒化ホウ素)、W-Re合金、WC、Al_2O_3/TiCにて試作した。オーステナイト系ステンレス鋼に対するFSWの結果、摩耗量は切削工具材料が小さく、W-Re合金で多くなることがわかった。また、いずれのツールの場合でも、摩耗残存物は攪拌部の一部(前進側)へ蓄積されることが示され、機械的特性に及ぼすツール摩耗の影響は見られなかった。しかし、CBNツールからの摩耗残存物は、ステンレス鋼中のCrと反応してCrほう化物を形成し、著しい耐食性劣化を引き起こすことが示され、一方W-Reツールの場合には、ステンレス鋼中にフェライトを形成してフェライト中に固溶し、耐食性の劣化はほとんど起こらないことが示された。摩耗と反応現象については年度をまたぐ計画となっているため、WCならびにAl_2O_3/TiCに関する検討は次年度初旬まで継続する予定である。Al_2O_3ツールを用いた場合には、ツール走行

途中にツール破断が生じ、ツールが走行できた領域にはツールの摩耗残存物が多数観察されたが、CBNやWCのように耐食性を劣化させる反応生成物を形成することはなかった。これらツール材がステンレス鋼マトリックスに残存した場合の安定相を熱力学計算により求めた結果、組織解析にて示された相がほぼ安定であることから、熱力学計算を用いてFSW性に優れた鉄鋼開発の可能性が示唆された。
子宮頸癌発癌におけるLA-1癌遺伝子の役割

1.免疫組織化学によるLA-1の発現の有無については,まだ日本ではLA-1の抗体が発売されておらず,米国メアリーランド州立大学のAurelian教授らが改良を加えたLA-1抗体を作っており,その抗体を譲り受け,以下の実験を行った.(1)外来での生検組織標本を用いてLA-1の発現の有無を調べた.試薬として,ダコLSAB2キット/HRPを用いた.軽度異形成12例,中等度異形成12例,高度異形成6例で検索したが,生検材料のため標本が小さく充分な判定をすることができなかった.(2)そこで円錐切除術の標本を用いて再実験を行った.円錐切除術の標本の場合,病変は必然的に生検材料よりも進行したものとなるため,軽度異形成(koilocytosisを含む)5例,中等度異形成7例,高度異形成5例,上皮内癌32例,微小浸潤癌10例,浸潤癌(非角化型)3例計62例を対象とした.この結果,細胞の核周囲に赤褐色に染まる陽性例を認めた.これら陽性例は,高度異形成から上皮内癌の症例に多く認められたが,核内にきれいに染まるものがみられなかったこと,病変の程度と陽性率とのあいだに有意な因果関係を示せなかったことから,今後,さらに症例数を増やし再度検討していく必要がある.2.子宮頚部病変のFollow-upについて追跡調査の対象となった子宮頚部病変について,さらに新しい症例についても,LA-1抗体を用いて免疫組織化学法により,LA-1発現の検出を行なう予定である.3.子宮頚部病変,HPV,LA-1の関連性について,さらに詳細な実験を行い検討を加えていきたい.1.HPV16型およびHPV18型DNA導入によって得られたヒト子宮頚部由来不死化細胞4株(HEC-16,HEN-16,HEC-18,HEN-18)にLA-1遺伝子の導入を行ない,造腫瘍性の獲得をみるためヌードマウスを用いてin vivoでの実験を行ったが,腫瘍の形成は認められなかった.現在,条件をかえて再実験を行っている.腫瘍の形成が認められれば,その上皮組織を用いて個々の細胞が頚癌発癌過程のどの段階に対応するかを検討する予定である.また,免疫組織化学によるLA-1の発現の有無については,まだLA-1の抗体が発売されておらず,米国メアリ-ランド州立大学のAurelian教授らが改良を加えたLA-1抗体を作っており,近日中にその抗体を譲り受けることになっている.2.子宮頚部病変のFollow-upについて(1)191例の子宮頚部異形成病変についてHPVの検出を行った.その結果,HPV DNAの検出率は軽度異形成で88%,中等度異形成で80%,高度異形成で89%であった.このうち,175例についてprosprctive follow-upを行ない,病変進行の危険性をHPV DNA型別に検討した.(2)その結果,病変が進行したものは,軽度異形成で8.9%,中等度異形成で22.7%,高度異形成で40.0%であった.HPV DNAの型別では,HPV陰性群26.9%,high risk群22.7%,low risk群7.0%であった.これらの症例については,外来において追跡調査をおこなっている.さらに新しい症例についても検討を行ない追加していく予定である.3.追跡調査の対象となった子宮頚部病変について,LA-1抗体を用いて免疫組織化学法により,LA-1発現の検出を行なう予定である.1.免疫組織化学によるLA-1の発現の有無については,まだ日本ではLA-1の抗体が発売されておらず,米国メアリーランド州立大学のAurelian教授らが改良を加えたLA-1抗体を作っており,その抗体を譲り受け,以下の実験を行った.(1)外来での生検組織標本を用いてLA-1の発現の有無を調べた.試薬として,ダコLSAB2キット/HRPを用いた.軽度異形成12例,中等度異形成12例,高度異形成6例で検索したが,生検材料のため標本が小さく充分な判定をすることができなかった.(2)そこで円錐切除術の標本を用いて再実験を行った.円錐切除術の標本の場合,病変は必然的に生検材料よりも進行したものとなるため,軽度異形成(koilocytosisを含む)5例,中等度異形成7例,高度異形成5例,上皮内癌32例,微小浸潤癌10例,浸潤癌(非角化型)3例計62例を対象とした.この結果,細胞の核周囲に赤褐色に染まる陽性例を認めた.これら陽性例は,高度異形成から上皮内癌の症例に多く認められたが,核内にきれいに染まるものがみられなかったこと,病変の程度と陽性率とのあいだに有意な因果関係を示せなかったことから,今後,さらに症例数を増やし再度検討していく必要がある.追跡調査の対象となった子宮頚部病変について,さらに新しい症例についても,LA-1抗体を用いて免疫組織化学法により,LA-1発現の検出を行なう予定である.3.子宮頚部病変,HPV,LA-1の関連性について,さらに詳細な実験を行い検討を加えていきたい.
共有結合性有機二次元物質の創製

ボロン酸部とカテコール部をベンゼン環上で直交するように配することで、空孔部分を極力小さくした共有結合性有機二次元物質(Covalent Organic 2-Dimensional Material)の創製を目指す。その合成法やサイズの制御法の開発、小さな空孔を利用したアルカリ金属イオンの取り込み、また、巨大平面π電子系ながら非共役構造であることを活かした応用展開も検討する。
修復エラーを介したゲノム編集時に引き起こされる麹菌の大規模欠失機構の解明

昨年度までにTALENsと2本鎖切断様式が異なるRNA誘導型ヌクレアーゼのゲノム編集ツールであるCRISPR/Cas9でも同様の現象が観察されるか調べた所、大規模欠失が同様に観察された。即ち、麹菌においてゲノム編集ツールの違い(DNAの切断様式)に関わらず大規模欠失は引き起こされることが明らかとなった。大規模欠失が引き起こされる理由として、NHEJ修復経路以外の修復機構の影響が強い可能性を予想し、NHEJ修復経路を遮断した形でTALENsによるNHEJの修復エラーによるゲノム編集を試みた。NHEJ修復経路の遮断は、修復の最終反応である末端結合に必要なligaseをコードするligD遺伝子破壊株を用いた。その結果、ligD遺伝子破壊株でも野生株とほぼ同程度の割合で、ゲノム編集による変異体が得られた。一方、野生株で観察された大規模欠失が、ligD破壊株では部分的に抑制されていた。つまり、当初の予想とは逆で、ligD依存的なNHEJ経路が大規模欠失に関与している事が示唆された。また、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集でも同様に、大規模欠失が抑制された。本年度は、ligD遺伝子を制御することで、ゲノム編集時に大規模欠失を自由に引き起こすことが可能か調べる目的で、ligD遺伝子高発現株を造成し、その大規模欠失の起こる割合が増加するかを検討した。TALENsを用いたゲノム編集を行ったところ、ゲノム編集候補株自体が全く取れなかった。この結果より、ligD遺伝子高発現株の表現型の解析、高発現用プロモーターの検討等が必要であることが示唆された。一方、研究の過程で大規模欠失が抑制される株を我々のストック株から偶然に見出すことが出来た。今後は、ligD遺伝子の解析と共に大規模欠失抑制変異株のゲノム解析を行うことで、大規模欠失のメカニズム解明を進めていきたい。現在までに、麹菌において人工ヌクレアーゼ(TALENs)を用いて非相同末端結合(Nonhomologous end joining : NHEJ)の修復エラーを利用したゲノム編集を行うと、得られた欠失変異株の半分程度で1 kb以上の大規模な欠失が引き起こされることを見出している。従来、酵母や他の高等生物では数bpの欠失が起きるのが一般的であり、この大規模欠失は、麹菌を含む糸状菌に特有な機構であることが示唆される。そこで本研究では、麹菌において、このメカニズムに関与する遺伝子を同定し、なぜゲノム二本鎖切断時にこのような大規模欠失を伴った修復エラーが起きるのかを明らかにすることを目的としている。大規模欠失が引き起こされる理由として、NHEJ修復経路以外の修復機構、例えば、5 25ヌクレオチドのホモロジー領域を利用するマイクロホモロジー媒介末端結合(microhomology-mediated end joining : MMEJ)等の影響が強い可能性を予想し、まず始めにNHEJ修復経路の末端結合に必要なligaseをコードするligD遺伝子破壊株を用いて、TALENsによるNHEJの修復エラーによるゲノム編集を試みた。その結果、ligD遺伝子破壊株でも野生株とほぼ同程度の割合で、ゲノム編集による変異が観察され、興味深いことに、野生株で観察された大規模欠失が、ligD破壊株では部分的に抑制されていた。つまり、当初の予想とは逆で、ligD依存的なNHEJ経路が麹菌の大規模欠失に関与していることが示唆された。麹菌において、TALENsを用いたゲノム編集時に大規模欠失が引き起こされる理由として、NHEJ修復経路以外の修復機構、MMEJ修復機構等のalternativeなNHEJ修復機構の関与を予測していたが、NHEJ経路の構成因子であるligaseをコードするligD遺伝子破壊株を宿主に、TALENsを用いて行ったゲノム編集では、大規模欠失が部分的に抑制された。予想では、麹菌ligD破壊株宿主では、酵母や他の高等生物で、ゲノム編集時に見られる数bpの欠失が抑制されると考えていたが、興味深いことに逆の結果となった。今後は、大規模欠失に関与する遺伝子を、NHEJ修復経路に焦点をあて、構成因子遺伝子破壊株の造成と、それらを宿主としたゲノム編集を行っていく。また、予想外の結果であったが、この結果を論文にまとめ、無事受理された。麹菌において人工ヌクレアーゼ(TALENs)を用いて非相同末端結合(Nonhomologous end joining : NHEJ)の修復エラーを利用したゲノム編集を行うと、得られた株の半分程度で1 kb以上の大規模な欠失が引き起こされることを見出している。本研究では、麹菌において、このメカニズムに関与する遺伝子を同定し、なぜゲノム二本鎖切断時にこのような大規模欠失を伴った修復エラーが起きるのかを明らかにすることを目的としている。昨年度の結果より、大規模欠失は、NHEJ修復経路の末端結合に必要なligaseをコードするligD遺伝子が関与していることが示された。これは、当初の予想とは逆で、LigD依存的なNHEJ経路が大規模欠失に関与していることが示唆された。本年度は、まず始めに、この現象がターゲット遺伝子の他の領域でも引き起こされるのかを調べた。その結果、ターゲット領域を変更しても大規模欠失は引き起こされることが明らかとなり、ターゲット領域特有の現象ではないことが示唆された。また、RNA誘導型ヌクレアーゼのゲノム編集ツールであるCRISPR/Cas9でも同様の現象が観察されるか調べた所、大規模欠失は同様に観察され、ligD破壊株宿主では、その大規模欠失は抑制された。