hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エピタキシャルアルミナ膜の成長制御と物性その場観察

受入研究室において開発した方法を用いて、超高真空中、非常に低い酸素分圧下においてCu-9A1(111)単結晶表面を酸化することにより作製される、厚さ1-4nmのエピタキシャルアルミナ膜のトンネルバリア、担持基板としての性質を検討するために、エピタキシャルアルミナ膜上へのリン酸基有機分子の自己組織化に関する研究を行った。まず、リン酸基有機分子として、比較的安定性が高く、真空蒸着法に適切なフェニルリン酸を選び、反応を起こさないガラス容器中に入れて、外部からヒーターにより350Kに加熱昇華させて蒸着する方法により、Cu-9A1(111)上に成長したエピタキシャルアルミナ膜上にフェニルリン酸自己組織化膜の成長を行った。その成長を、X線光電子分光法(XPS)、紫外光電子分光法(UPS)、反射赤外分光法(IRAS)によりその場観察した。蒸着後のP2p、Al2p、Cs1、01sX線光電子ピークを測定し、それぞれのピークの結合エネルギーからアルミナ膜とリン酸との結合状態を解析した。また、反射赤外分光法によりO-P結合、O=P結合の振動スペクトルを解析した。いずれの結果からも、前年度のアモルファスアルミナ上に吸着したフェニルリン酸と同様に、リン酸基を介してリン酸とアルミナ膜が3つのAl-0-P結合を介して結合し、フェニル基が表面垂直に立った状態で吸着していることが判明した。ナノメーター厚さの良く制御されたアルミナ膜は、トンネルバリアとしてナノエレクトロニクスの分野で、また、トンネル構造を利用したセンサーの分野で、貴金属クラスターを担持する触媒の分野でと、様々な分野で重要な物質である。受入研究者のグループではエピタキシャルアルミナ膜の成長に関して研究を行っており、センサーや触媒の観点からアルミナ-金属相互作用を研究してきたNataliya TSUDと共同で、エピタキシャルアルミナ膜の結晶構造、化学量論比、膜厚がセンサー・触媒能に与える影響という観点および、トンネルバリア用金属電極とアルミナとの界面における電子構造という観点から、エピタキシャルアルミナ膜の成長制御と物性その場評価に関して研究を行う。特に、受入研究者のグループで発見した、Cu-Al合金単結晶上のアルミナ膜成長の系を用いて、超高真空中で、X線光電子分光法、紫外線光電子分光法、ケルビンプローブ法、低速電子線回折法、走査型トンネル顕微鏡法などの手法を用いてアルミナ膜成長のその場観察と物性のその場評価を行う。エピタキシャルアルミナ膜をリン酸基有機分子の自己組織化成長基板として用いるために、リン酸基有機分子をアルミナ膜上に超高真空中で蒸着し、その成長を、in-situでX線光電子分光法(XPS)により観察し、蒸着条件の最適化を行うとともに、一分子層相当のリン酸基有機分子膜からのP原子内殻光電子ピークの強度を求めた。受入研究室において開発した方法を用いて、超高真空中、非常に低い酸素分圧下においてCu-9Al(111)単結晶表面を酸化することにより作製される、厚さ1-4nmのエピタキシャルアルミナ膜のトンネルバリア、担持基板としての性質を検討するために、エピタキシャルアルミナ膜上へのリン酸基有機分子の自己組織化に関する研究を行った。まず、リン酸基有機分子を超高真空中でアルミナ膜に吸着させるための条件を見出した。リン酸基有機分子として、比較的安定性が高く、真空蒸着法に適切なフェニルリン酸を選び、反応を起こさないガラス容器中に入れて、外部からヒーターにより加熱昇華させて蒸着する方法を試み、その成長を、X線光電子分光法(XPS)、紫外光電子分光法(UPS)、低速電子線回折(LEED)、反射高速電子線回折(RHEED)、ケルビンプローブ法を用いて、その場観察した。温度や蒸着時間を変化させて、蒸着後のP2pのX線光電子ピーク強度を測定し、最適な蒸着条件を求めた結果、蒸着の最適温度は350Kで、蒸着速度を変化させることで単分子膜で成長が止まる条件と多層に膜成長する条件を使い分けできることを示した。また、P2pピークの結合エネルギーより、アルミナ膜とリン酸との結合状態を解析した結果、ビニルリン酸で理論計算されているのと同様、リン酸基を介してリン酸とアルミナ膜が結合していることが判明した。

また、反射赤外分光法によりO-P結合、O=P結合の振動スペクトルを解析した。いずれの結果からも、前年度のアモルファスアルミナ上に吸着したフェニルリン酸と同様に、リン酸基を介してリン酸とアルミナ膜が3つのAl-0-P結合を介して結合し、フェニル基が表面垂直に立った状態で吸着していることが判明した。
バイオエタノールから水素・アセトアルデヒドを選択生成する触媒の開発と反応機構解明

石油資源の枯渇による代替資源の必要性や、地球温暖化の原因となる二酸化炭素の排出抑制が求められている背景から、バイオエタノールから水素・アセトアルデヒドを選択的に生成する触媒の開発と反応機構解明を目的として研究を行った。これまで、シリカ(二酸化ケイ素)を担体として白金を担持した触媒に遷移金属の酸化物を添加することで、エタノールの水蒸気改質反応の活性に顕著な効果を見出している。今回アルミナ(三酸化二アルミニウム)を担体として白金を担持し、ニオブ酸化物を添加した触媒を用いてエタノールの水蒸気改質反応を行った。アルミナを担体に用いた理由は、白金の高分散化を目的としてより効率の良い触媒反応を目指した。その結果、アルミナに白金だけを担持した触媒に比べて、ニオブ酸化物を添加することで、エタノールの転化率が向上することがわかった。生成物の選択性については大きな違いは見られなかった。一方、比較のためにニオブ酸化物に白金を担持した触媒を用いた結果、エタノールの転化率が向上するとともに、生成物の選択性に顕著な違いが見られた。それは、生成物として水素とアセトアルデヒドが主に生成し、当初の研究目的を達成するものであった。実験の結果、白金とニオブ酸化物が強く相互作用しており、エタノールの脱水素反応が促進され、なおかつその生成物であるアセトアルデヒドのメタンや一酸化炭素への分解が抑制されていることがわかった。今回得られた結果については期待以上のものがあり、日本化学会の春季年会において発表した(平成26年3月28日、名古屋大学)。
皮内での腫瘍細胞の増殖と拒絶を制御する免疫細胞と因子による新しい癌根治療法の開発に関する研究

マウス皮内に同種同系の腫瘍細胞を移植すると自然拒絶される腫瘍細胞が4/7の頻度であり、その拒絶にはIFN-γが必要であった。マウスの皮内へ移植した腫瘍細胞の自然拒絶では、TAMの浸潤はほとんどなく、エフェクター細胞はマクロファージと好中球で、CTLやNK細胞は移植腫瘍細胞の傷害に関与しなかった。皮内免疫したマウスに、同じ腫瘍細胞を本来増殖する部位に移植しても拒絶され、主たるエフェクター細胞はCTLであった。皮内免疫の効果は、皮内に移植した腫瘍細胞に特異的だった。平成22年度の計画とその成果a)皮膚における腫瘍拒絶のエフェクター細胞の同定とIFN-γの関与についてMeth A腫瘍細胞を移植(皮内投与)し経時的にH.E.染色を行うと、510日目に腫瘍は周囲の炎症細胞と共に減弱し、1821日目には消失した。抗F4/80抗体を用いて免疫染色を行うと、510日目にF4/80陽性マクロファージが腫瘍周囲と筋膜に浸潤していた。1821日目には筋膜にF4/80陽性マクロファージが少し存在するのみだった。BALB/c IFN-γノックアウトマウスにMeth A腫瘍細胞を移植し、周囲にPBSとIFN-γを投与すると、PBS投与群では腫瘍拒絶できず、IFN-γ投与群では腫瘍は拒絶された。以上から、腫瘍拒絶にはINF-γが必要でマクロファージが関与している可能性があると考えられた。2)皮膚における腫瘍拒絶の際に浸潤する細胞の種類、経時変化、細胞傷害活性についてMeth A腫瘍細胞の移植部の皮膚をプロテアーゼ、コラーゲナーゼ、DNAase処理して、遊離細胞を回収した。それらの細胞を蛍光標識抗体で染色し、セルソーターを用いて解析すると、浸潤する細胞のphenotypeは、移植512日後ではCD11b、Ly-6C、F4/80陽性のマクロファージのような骨髄系細胞が大部分を占め、C8、CD4陽性のリンパ系細胞や、NK-1.1陽性のNK細胞の浸潤はほとんどなかった。腫瘍に対しての傷害性を調べる為に、細胞を蛍光標識抗体で染色し、セルソーターを用いて腫瘍から分離、それぞれの細胞(顆粒球、マクロファージ、樹状細胞、リンパ球)のMeth A細胞に対する細胞傷害活性を、放射性同位元素(Na_2^<51>CrO_4)を取り込んだMethA細胞からの^<51>Cr release assayを用いて細胞傷害活性を測定した。皮内移植後5日目で最も高く、主にCD11b陽性、CD11a陽性細胞が主体であった。CD8陽性細胞やNK-1.1陽性細胞の分画には傷害活性を認めなかった。以上から、皮膚における腫瘍拒絶の主体はマクロファージが関与していると考えられた。平成23年度の計画とその成果1.皮膚へ移植後、拒絶したマウスの腹腔内に同じ腫瘍を移植した時拒絶するエフェクター細胞の同定について(1)Meth A腫瘍細胞を同種同系の未処理BALB/cマウスの腹腔内に移植すると、腫瘍細胞は局所で増殖し続け約2週間後にマウスは死亡した。しかし、Meth A腫瘍細胞を皮内接種後1ヶ月(皮内拒絶後約10日)のマウスにMeth A腫瘍細胞を腹腔内移植すると、Meth A腫瘍細胞は腹腔内でほとんど増殖せず拒絶された。以後再発は認めなかった。以上からMeth A腫瘍細胞の同種同系マウス皮内投与にワクチン効果があると考えられた。(2)Meth A腫瘍細胞を皮内免疫したマウスの腹腔内へ移植したMeth A腫瘍細胞の拒絶時、腹腔内に浸潤する細胞を腹水の遠心分離後に回収した。種々の細胞の表面抗原を蛍光標識抗体で染色し、セルソーターを用いてphenotypeの比率と経時的な変化を定量的に解析した。種々の浸潤細胞(顆粒球、マクロファージ、樹状細胞、リンパ球)をセルソーター単離し、Meth A腫瘍細胞に対する細胞傷害活性を、放射性同位元素を(Na_2^<51>CrO_4)を取り込んだMeth A腫瘍細胞からの^<51>Cr release assayによって測定した。拒絶部位へ浸潤する宿主細胞の細胞傷害活性は、腹腔内移植後5日で最も高く、主たるエフェクター細胞は細胞傷害性Tリンパ球(CTL)であった。以上から腹腔内における腫瘍の細胞の拒絶の主体は、CTLが関与していると考えられた。平成24年度の計画とその成果1.皮膚に移植した腫瘍細胞の拒絶機構とその抗原特異性の同定について(1)Meth A腫瘍細胞で皮内免疫した同種同系マウスBALB/cに、本来増殖し続ける腹腔内にMeth A腫瘍

細胞を接種し、5日後の腹腔内への浸潤する細胞を腹水の遠心分離後に回収した。種々の浸潤細胞(顆粒球、マクロファージ、樹状細胞、リンパ球)をセルソーターで回収し、I-10精巣癌細胞に対する細胞傷害活性を、放射性同位元素を(Na251CrO4)を取り込んだI-10精巣癌細胞からの51Crrelease assayによって測定した。5日目の浸潤細胞のI-10細胞に対する細胞傷害活性は、Effector/Target比40、12時間assayで有意であった。(2)I-10精巣癌細胞で皮内免疫した同種同系マウスBALB/cに、Meth A腫瘍細胞を本来増殖する腹腔内に移植した。正常マウス同様、腫瘍細胞は増殖し続けマウスは死亡した。(3)Meth A腫瘍細胞で皮内免疫した同種同系マウスBALB/cに、I-10精巣癌細胞を本来増殖する筋肉内に移植し、経時的変化を測定すると、正常マウス同様、腫瘍細胞は増大した。以上から感作した細胞以外の腫瘍細胞の増殖は抑制できなかった。Meth A細胞のマウス皮内接種によるワクチン効果は、感作した腫瘍に特異的であった。感作した腫瘍に抗原特異性があると考えられた。研究が進まない時や判断が難しいときに、同種異型の腫瘍や皮膚を移植部よりAllograft-Inlduced Macrophage(AIM)を発見した研究機構の吉田龍太郎研究教授に指導や相談を御願いしている。また、研究機構技術員の上野照生技師長補佐に組織染色、免疫染色の作製、研究支援部門(病理学教室兼任)の下川要技術長補佐にセルソーターの使用法、実験動物センター中平幸雄主任技術員に動物の飼育と交配についての指導を仰いでいる。周囲のサポート体制がきっちりしているため、おおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。同種同系マウス皮内への腫瘍移植後、腫瘍が一旦増殖後に拒絶され、増殖することなく拒絶されるメカニズムにはIFN-γの必要性であった。マウス皮内へ移植した腫瘍細胞の自然拒絶では、TAMの浸潤はほとんどなく、エフェクター細胞はマクロファージと好中球であったことから、CTLやNK細胞以外の免疫担当細胞による腫瘍拒絶機構がさらに解明することで、新しい癌治療法の開発が期待できる可能性がある。
レンサ球菌が産生する線毛の付着機能と発現機構の解析

ヒト病原体である化膿レンサ球菌は咽頭や皮膚へ局所性の化膿疾患を起こすだけでなく,侵襲性疾患を惹起する.病態発症過程において,本菌は様々な環境因子と宿主因子を感知し,分泌タンパク質の産生を調節する.臨床分離頻度が高い血清型の菌株を用いて,菌体外環境温度が線毛の発現に及ぼす影響について検討した結果,特定の染色体領域を有する菌株において,温度感受性の線毛発現が認められた.この発現機構を解析したところ,環境温度に依存する転写因子の翻訳効率に起因することが明らかになった.したがって,化膿レンサ球菌は菌体外の環境温度に対応し,付着因子の産生を制御することが示唆された.A群レンサ球菌はヒトを宿主として,咽頭炎などの局所性化膿疾患を主に惹き起こす.また,これらの疾病が治癒した後,急性リウマチ熱や急性糸球体腎炎などの二次性疾患を時として発症させる.さらに,壊死性筋膜炎や多臓器不全などを伴う劇症型レンサ球菌感染症を起こす場合があり,化学療法の実施にかかわらず,致死率は約30%を超える.上市されているワクチンは無く,病態発症機序の解明やワクチン開発が待ち望まれている.本研究では,A群レンサ球菌の定着を感染初期段階において抑制することが感染防御に有用であると考え,付着因子である線毛に焦点を当て,線毛の発現機構の解析と機能の検索を行ってきた.また,疫学調査に利用されるT型別法は線毛タンパクの抗原性に基づくことから,線毛タンパク発現機構を明らかにすることは,型別を決定する際の適切な培養条件の決定に繋がり,A群レンサ球菌感染症に対する確実な診断を可能にすると考えられる.これまで,M49型A群レンサ球菌の線毛発現が温度依存性に制御されることを明らかにしたことから,他の血清型株について,菌体細胞壁画分と市販の抗血清を用いたウェスタンブロット法と全菌体を用いたフローサイトメトリー解析により線毛発現を解析したところ,血清型依存性に温度感受性の線毛発現が認められた.温度感受性の線毛発現を呈する菌株について,関与する転写因子をin silico解析により検索した.得られた転写因子候補の遺伝子について,欠失株を作製し,ウェスタンブロット法とリアルタイムPCRにより線毛発現を検討した結果,これらの転写因子群は線毛発現を制御することが明らかになった.化膿レンサ球菌は主に咽頭炎や膿痂疹などの化膿性疾患をヒトに惹き起こし,時として,急性リウマチ熱や急性糸球体腎炎などの二次性疾患を続発させる.また近年,本菌が壊死性筋膜炎や多臓器不全などを伴う劇症型感染症を起こす症例が増加しており,社会的に問題になっている.本菌に対するワクチンは開発されておらず,病態発症機序の解明やワクチンの開発が待ち望まれている.本申請研究では,化膿レンサ球菌が産生する線毛の発現機構の解析と機能検索を行ってきた.菌体外に存在する線毛は付着因子であり,ワクチン抗原になり得る.疫学調査に供されるT型別法は線毛タンパク質の抗原性に基づくことから,線毛発現機構の解明は型別決定時の至適培養条件の選択に繋がり,本菌の感染症に対する確実な診断の一助になると考えられる.これまで継続して収集した様々な血清型の臨床分離株について,菌体細胞壁画分と抗線毛タンパク質抗血清を用いた解析を行ったところ,複数種の血清型において,通常の培養温度では認められない線毛発現が,低温では認められた.転写因子群の欠失株を用いた解析から,通常の培養温度での線毛発現の抑制は転写レベルで行われており,複数の転写因子を介する制御であることが明らかになった.ヒト角化上皮細胞株への化膿レンサ球菌の付着を検討した結果,線毛依存性に菌体付着が認められた.また,免疫沈降法を用いた解析から複数の線毛レセプター候補が挙げられた.線毛を介する本菌の定着機構が明らかになれば,新たな治療法の開発に繋がる可能性がある.複数の血清型株において温度感受性の線毛発現を認め,その制御機構の一端を解明した.また,線毛レセプターの検索を行い候補分子を挙げた.したがって,おおむね研究は進展していると考えられる.ヒトを唯一の宿主とするA群レンサ球菌は咽頭炎などの局所性化膿疾患を主に惹き起こすだけでなく,疾病が治癒した後に腎・心組織に急性糸球体腎炎や急性リウマチ熱などの二次性疾患を惹起する.さらに,多臓器不全や壊死性筋膜炎などをともなう劇症型レンサ球菌感染症を発症させる場合があり,化学療法の実施にかかわらず,致死率は約30%を超える.本菌に対するワクチンは存在せず,治療・予防法の開発の礎となる病態発症機序の解明が期待されている.本申請研究では,感染初期におけるヒト組織への菌体付着に関与すると考えられる線毛の発現機構の解明を目的とした.供試した臨床分離株のうち,複数の血清型に属する菌株が通常の培養温度において線毛遺伝子を発現しなかったことから,これらの血清型に共通する転写因子を検索した.候補遺伝子群の欠失株を用いた解析から,温度感受性の線毛発現を担う正の転写因子が明らかになった.この転写因子のmRNAレベルは培養温度の変化により変化しなかった一方,タンパク質量は低温環境下で上昇した.

したがって,転写後の翻訳効率の変化もしくはタンパク質安定性が温度依存性の転写因子タンパク質の発現を担い,線毛産生量に影響を与えることが推察された.また,菌体外部の環境変化への対応を担う二成分制御系について,欠失株を用いた解析から,特定の二成分制御系を構成する転写因子が線毛発現を負に制御することを明らかにした.したがって,環境温度の変化に伴い,二種の転写因子により線毛発現量が調節されることが示唆された.ヒト病原体である化膿レンサ球菌は咽頭や皮膚へ局所性の化膿疾患を起こすだけでなく,侵襲性疾患を惹起する.病態発症過程において,本菌は様々な環境因子と宿主因子を感知し,分泌タンパク質の産生を調節する.臨床分離頻度が高い血清型の菌株を用いて,菌体外環境温度が線毛の発現に及ぼす影響について検討した結果,特定の染色体領域を有する菌株において,温度感受性の線毛発現が認められた.この発現機構を解析したところ,環境温度に依存する転写因子の翻訳効率に起因することが明らかになった.したがって,化膿レンサ球菌は菌体外の環境温度に対応し,付着因子の産生を制御することが示唆された.温度感受性の線毛発現に関与する転写因子を明らかにしたことから,おおむね計画通りに進展していると考えられる.線毛レセプターの検索を継続して行い,候補分子について,欠失細胞やsiRNAによるノックダウンを行い,菌体の付着に及ぼす影響を検討する.併せて,線毛を介した菌体の付着により上皮細胞に誘導されるシグナル伝達経路を検索する.また,マウス感染モデルを用いて,線毛の病原性への関与を検討する.分子生物学線毛を介した培養上皮細胞への菌体付着機構について解析を行う.また,温度感受性の線毛発現の生物学的意義について,マウス感染モデルで検討する.予定したトランスクリプトーム解析を外部に委託しなかったためである.感染条件等の検討を行い,次年度以降に備えた.トランスクリプトーム解析と動物実験に用いる試薬およびプラスチック器具を購入する計画である.また,研究成果を英文の学術雑誌へ投稿するために,英語論文の英文校正費および印刷費を計上する.
身体性に基づいた新しい音楽理論の研究

これまでの実験で、簡単なパターン認識の技術「フレームの集まり(BOF algorithm)」というプログラムは、人の音に関する類似性を判定するパターン認識能力をシミュレートすることができるが、その際分かったこととして、環境の音に関してほとんど認識できるのに、音楽に関しては極端に能力が落ちることを明らかにした。そこでわれわれはこのことを人を使った実験で実際に検証してみた。BOFアルゴリズムは、通常は時間という要素をぜんぜん取り込まないので、音の時系列をスライスしてランダムに並べ替えた場合にどう聴こえるかは、を人とBOFアルゴリズムとの問で比べるのは興味深い。われわれは、スライスしないのと通常の時系、列について、音の類似性の判定と分類について、音楽と環境の音の両方で行った。その結果、スライスしてランダマイズする効果は、類似度判定の能力を著しく低下させ、その程度が音楽の方が環境の音に比べてはなはだしいことを示した。つまりこのことから、人間は環境の音を無時間のランダムにされた状況でも可能であること。さらにいい類似度の判定能力はどういう音源からその音が出来上がっているか、を同定する能力を要求する訳ではないことも示している。すなわち、環境の音の知覚は、弦楽器の知覚と比較してみると、どう音を作るかは認識するが、音の意味はあまり認識してないことがわかる。逆に意味論的な解析は、ランダムにスライスするとはどういうことかをきちんと見せてくれるが、BOFのアルゴリズムは人の音知覚においてのその点を重大にも見逃していている。現在、脳のイメージングの技法を用いて、音知覚における脳のプロセスを特徴つけようとしている。他にも、ロボットを使って、音の知覚と運動パターンの関係つけという研究を池上准教授と行い、論文として発表した。最近の研究は音楽と音響的環境における意味論的なキューの重要性に関係するものである。通常パターン認識のモデルは音声認識のみに特化し、人に見られるような高次の意味認識を取り除いている。人の識別能力と比較することでそれを明らかにした。[1]次に人の運動能力をパターン認識に取り込んだ音響パターン認識モデルを調べ、最近の実験では、リズムの知覚に運動パターンの知覚が影響を及ぼすことを示唆している。[2]最後に、洗練された聴覚のみの特徴であると考えられている音楽概念に対し、それはエージェントと制限された知覚能力の相互作用から生まれたもの、しかし複雑な文化的あるいは環境の影響のもとで、生成されたのではないかという考えを提出した。[3]これらの研究はすべた聴覚知覚におけるシステムレベルの視点を要求するものであり、今までの伝統的なパターン認識の考え(エージェントに独立で固定されたプロセスから生まれる音の構造に、聞き手が勝手に特徴つけし意味付けする、聴覚経路を他の知覚プロセスとは独立なものとみなす考え)に反対/拡張するものである。
中枢神経系髄鞘再生療法の開発

本研究においては、中枢神経系の髄鞘再生を成し遂げる目的で、これまで本研究者らが明らかとした髄鞘形成/再生に関与するFcRγ-Fyn-MBPカスケードを活性化する薬剤(FcRγ刺激薬剤)を基盤とする治療法の確立を目指している。当該年度には、本来高い自己再生能を有する中枢神経系髄鞘において、ヒト多発性硬化症ではその再生が十分に為されないことの病態生理を追及し、新規髄鞘再生療法の開発に応用することを目指した。ヒト多発性硬化症死後脳の解析により、これまで慢性脱髄巣には髄鞘形成細胞(オリゴデンドロサイト)は殆ど認められないが、その未熟細胞である前駆細胞(オリゴデンドロサイト前駆細胞)は多数残存していることが明らかとなっていた。即ち、ヒト多発性硬化症における髄鞘再生不良の原因はこのオリゴデンドロサイト前駆細胞からオリゴデンドロサイトへの分化障害にあると想定された。更なる追及の結果、これら慢性脱髄巣に残存するオリゴデンドロサイト前駆細胞にはTIP30の発現が異常亢進しており、同因子が細胞質核間輸送系を遮断するために、オリゴデンドロサイト分化に必要な転写因子等が核内へ移行することが阻害され、成熟オリゴデンドロサイトへの分化或いは髄鞘再生が障害されることが示れた。これら結果から、TIP30のアンタゴニストは新規の髄鞘再生療法として応用できる可能性が示唆された。以上の結果は国際学会で講演し、また当該領域の学術誌に掲載され、国内外で報道された。本研究においては、中枢神経系の髄鞘再生を成し遂げる目的で、これまで中原らが明らかとした髄鞘形成/再生に関与するFcRγ-Fyn-MBPカスケードを活性化する薬剤(FcRγ刺激薬剤)を開発し、また同薬剤の効果を細胞レベルのみならず動物実験(前臨床治験)にて確認することを目標としている。当該年度はFcRγ刺激薬剤を抗FcRγ抗体と仮定した上で、脱髄病変に効率的に到達させる手法(Drug Delivery System)を開発するべくその第一歩として、脱髄病変にのみ出現する特異性の高い蛋白質を特定する研究を行い、同定した。同蛋白を特異的に認識するシステムを備えた抗FcRγ抗体を投与薬剤のプロトタイプと考え、その合成を商業企業との共同研究にて開始した。また薬剤合成終了時に行う予定である動物実験(前臨床治験)に用いる動物モデルを霊長類(コモンマーモセット)を用いて開発するべく検討し、rhMOG(1-125)合成ペプチドによる実験的自己免疫的脳脊髄炎の発症誘導を行い成功した。同動物のMRI解析・死後病理解析において、この動物が上記の動物実験に応用できることを確認した。他方、本来自己再生能が比較的高い中枢神経系髄鞘において、多発性硬化症といった脱髄疾患ではその再生が十分に為されないことの背景を探り、多発性硬化症の慢性脱髄巣に残存する未熟な髄鞘形成細胞(オリゴデンドロサイト前駆細胞)にはその細胞質核間情報伝達経路が障害されている可能性が高いことを発見した。
三成分共重合体型超分子複合体を用いた新規表面の創出と機能材料への応用

1)2元ブロック共重合体三様ブレンドからの二重ダイヤモンド構造の構築2元共重合体は3元共重合体に比べ、共連続構造を作り難いことが知られている。IS (I:polyisoprene, S:polystyrene)2元共重合体を対象とし、まず単体でGyroidネットワーク構造を作る分子を作り出した。この分子とSブロックの長さは同じで、Iブロックが長いもの、短いものを用意して三様ブレンドの構造を調べた。ここでも、3つの分子が構造内で局在化することにより単体では到底作りえないダブルダイヤモンド構造の構築に成功した。Iドメインが4分岐し二重のネットワーク構造を呈していることを3D-TEM観察で明瞭に示した。2)ABCD線状4元共重合体からのGyroid表面の創出平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。28年度は3成分ブロック共重合体ブレンドからの新しい3次元周期構造構築を目指し、主として次の研究を行い、成果を挙げた。1)ISP三元共重合体二様ブレンドの二重ダイヤモンド構造Poly(isoprene-b-styrene-b-2-vinylpyridine)(ISP)は、I, Pの体積分率が等しいとき、超格子構造を採ることが知られる。特に中央S鎖の比率が0.6近傍では二重ジャイロイド構造を採りやすい。ここでは、ブロック差に長さの差を持たせる手法で二重ダイヤモンド構造構築を目指した。全分子量と中央S鎖の分子量が等しく、末端のI, Pは大きく長さが異なる二つの試料ISP-a(M=136k, 0.09/0.42/0.49)とISP-b(M=146k, 0.51/0.40/0.09)を用意し、様々なブレンドの構造を調べたところ、ISP-a/ISP-bが5/5から9/1の非常に広い範囲で二重ダイヤモンド構造が出現した。2)水素結合で結んだAB-BC型複合体からの構造構築ISP 3元共重合体は、φS=0.6の組成近傍で二重ジャイロイド構造を呈する。このとき、中央S鎖の中点はジャイロイド曲面上にあると考えてよい。そこで、P(poly(2-vinylpyridine))とH(poly(4-hydroxystyrene))が水素結合することを利用し、短いPを持つISP分子、短いH鎖を持つHSF(F:poly(4-fluorostyrene))を用意して溶液中で混合した。この溶液から得たキャストフィルムの構造を観察したところ、二つの分子は、P, Hが水素結合してIS-PH-SFのようにABC型の分子は作るものの、基本分子をISFとしたとき、S, F相がコアーシェルネットワークとなった二重ジャイロイド構造を呈することが判明した。28年度には、分子全体の長さが等しく、両端のブロック鎖の長さが異なるISP 3元共重合体二様ブレンドから、狙い通り4分岐の二重ダイヤモンド構造が得られた。表面積が3分岐の二重ジャイロイド構造に比べて大きいなどから、これまで出現し難いとされてきたダイヤモンド型のメソ構造が得られた価値は高い。また、水素結合で結びつけたIS-PH-SFでは、I末端が背中合わせになり、S, Fがコアシェルになった新しいタイプの二重ジャイロイド構造も得られている。これらの二つの成果が得られていることから、3成分ブロック共重合体の構成成分高分子を適切に組み合わせることによる新しい構造構築は、概ね順調であると考えている。2)ABCD線状4元共重合体からのGyroid表面の創出2)総分子量と中央Sブロック鎖の長さが等しく、両端ブロックの長さが異なる2種類のISP (I:polyisoprene, S:polystyrene, P:poly(2-inylpyridine))3元共重合体をブレンドすることで、二つの分子が単位格子内で局在化する状況を作り出し、表面積の大きさや界面の曲率の変化が大きいために単体では作りえないダブルダイヤモンド構造構築に成功した。3D-TEMを使い、ネットワークミクロドメインが4分岐している様子を明確に捉えた。ABC型3成分ブロック共重合体がGyroid構造を形成しやすい能力を利用し、水素結合可能な高分子成分を取り入れてGyroid表面の創出を目指した。具体的には共通成分としてS:polystyreneを持ち、P:poly(2-vinylpyridine)、F:poly(4-fluorostyrene)を各々の末端に結合させた2種の3元共重合体(IS-P, HS-F)を調製してそれらのブレンドから1)3相共連続Gyroid構造の構築、2)水素結合解離によるHS-Fブロック共重合体分子の除去を実現した。

Gyroid構造の構築自体は構想どおりに進んだが、化学的処理によるブロック共重合体の完全除去とナノポーラス構造の安定的維持の難しさもあり、完全に周期的なGyroid表面の創出には至っていないことが課題である。また、単体ではドメイン形成の自由エネルギーの有利さからダブルジャイロイド構造を構築してしまうISP (I:polyisoprene, S:polystyrene, P:poly(2-inylpyridine))3元共重合体系を対象にして、末端ブロックの長さを大幅に変えた二様ブレンドから、熱力学的な不利を克服してダブルダイヤモンド構造構築を達成したことは、計画の順調な進捗と捕らえている。29年度以降は、28年度前に得られた知見、及び最近のモンテカルロシミュレーションによる予想を活用して、ABCD型の4元共重合体からジャイロイド表面を作る計画である。特にB, C成分としてpolyisoprene(I), poly(4-trimethylsilylstyrene)(T)を選ぶと、これらの成分は高温で相分離、低温で相溶する組み合わせのため、低温で3成分共重合体のように二重ジャイロイド構造を作り、これを昇温させてI, Tを相分離させる手法でジャイロイド相分離界面を内包する構造を作る。その構造中のI成分を分解するとジャイロイド表面を持つナノポーラス材料が初めて得られると予想している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。Gyroid表面の創出に関しては計画を大幅に変更する必要があると考えた。水素結合の解裂による高分子除去が構想どおりに進まなかったことから、Gyroid構造を一旦作った後、オゾン分解可能な成分の分解除去による表面創出の方針とした。ここでも、ABC型3成分ブロック共重合体がGyroid構造を形成しやすい能力を利用する。具体的にはSTIP 4成分4元ブロック共重合体(S:polystyrene, T:poly(4-trimethylsilylstyrene), I:polyisoprene, P:poly(2-inylpyridine))を対象とする。この共重合体の中央の2成分T, Iは、温度を下げると相溶するポリマー同士である。温度操作により、4成分共重合体であるにもかかわらず、低温状態ではS-(T+I)-Pのように3相の状態を採るためにGyroidネットワーク構造を形成するはずで、温度を上げることで4相からのGyroid構造に転移すると考えた。この相分離状態からI成分をオゾン分解し、続いてP成分を溶媒洗浄すると、ST成分が残り、T成分がGyroid表面として現れるはずである。また、3元共重合体の成果に学び、2元共重合体からも、ダブルダイヤモンド構造を目指した。後者は共連続構造を極めて作り難いことが知られている。IS (I:polyisoprene, S:polystyrene)2元共重合体を対象とし、まず単体でラメラ構造、シリンダー構造を作る分子を設計して、これらのブレンド物から分子の局在化による構造構築を目指す。
ヘレン・ヘファナンのカリキュラム論と問題解決学習論の研究

ヘレン・ヘファナン(Helen Heffernan)は、カリフォルニア州教育局初等教育課長を経て、敗戦直後に来日し、日本の小学校社会科創設に関わった人物の一人である。ところが、彼女のカリキュラム論と問題解決学習論の体系的収集と解明は未だ本格的に行われていない。平成1316年度にわたる本研究の研究期間においては、主として次の3つの作業を行った。第1に、国立国会図書館、国立教育政策研究所、東京学芸大学、カリフォルニア大学バークレー校、スタンフォード大学などにおいて、彼女の著作物の検索と収集を行った。その結果、25本の邦文(邦訳)論文と170本に及ぶ英文論文の所在を確認し、主な著作物を収集した。第2に、国立国会図書館に所蔵されている連合国軍総司令部民間情報教育局(GHQ/CIE)関係の「会議記録」と「週間記録」等を検索し、ヘファナンに関係した資料の収集を進めたことにより、日本における彼女の活動の概要を把握することができた。第3に、ヘファナンのカリキュラム論と問題解決学習論を教科教育学的視点で整理し、分析的検討を行った。筆者の専門とする小学校社会科に関しては、次のような結論が導かれた。日本における小学校社会科の成立は、昭和22年5月に発行された『学習指導要領社会科編I(試案)』に求められる。彼女が来日したのは、その編集作業が佳境に入った昭和21年11月であり、彼女の要求によって同書に「附作業単元の例」が添付され、さらには『小学校社会科学習指導要領補説』の編集が開始されることになった。こうした経緯を踏まえて、ヘファナンの論文を読み解いていくと、今日につながる小学校社会科教育論の原型として、彼女のカリキュラム論と問題解決学習論を位置づけられるという結論が仮説として導かれた。『学習指導要領社会科編I(試案)』から『小学校社会科学習指導要領補説』へと教育論の転換、を示唆し、子どもの学びを中心とした社会科授業の具体像を示したのがヘファナンに他ならないということである。本研究の対象としたヘレン・ヘファナン(Helen Heffernan)は、カリフォルニア州の指導主事を経て、敗戦直後に来日し、日本の小学校社会科の創設に関わった人物の一人である。彼女が大きな影響を与えたとされる『小学校社会科学習指導要領補説』(昭和23年発行)は、子どもの問題解決的な思考を踏まえた社会科授業の原型を示したものとして高く評価されている。ところが、彼女のカリキュラム論と問題解決学習論の体系的な収集と解明は、日本において未だ本格的には行われていない。4年間の研究計画の初年度に当たる平成13年度は、ヘレン・ヘファナンが来日してから帰米するまでの約1年間に発表された邦文論文の調査と収集を行った。具体的には、国立国会図書館、東京大学、東京学芸大学などに所蔵されている戦後直後の教育雑誌の検索を丹念に行い、その成果として、彼女が執筆した合計22本の論文を収集した。従来の戦後教育史関係の研究論文で引用されてきた彼女の論文は5本程度であり、新たに見出された諸論文からは、彼女の教育論の対象が初等社会科のカリキュラム論のみならず、コミュニティ・スクール論、美術教育論や算数教育論、討議法などの学習活動論、さらには教師教育のあり方にまで及んでいることが明らかになった。そして、彼女の教育的関心は多方面に渡っているが、その根幹には民主的な学校教育をどのように構築するかという強固な問題意識が内在していることが見出された。

本研究の対象としたヘレン・ヘファナン(Helen Heffernan)は、カリフォルニア州の指導主事を経て、敗戦直後に来日し、日本の小学校社会科の創設に関わった人物の一人である。彼女が大きな影響を与えたとされる『小学校社会科学習指導要領補説』(昭和23年発行)は、子どもの問題解決的な思考を踏まえた社会科授業の原型を示したものとして高く評価されている。ところが、彼女のカリキュラム論と問題解決学習論の体系的な収集と解明は、日本において未だ本格的には行われていない。4年間の研究計画の2年目に当たる平成14年度は、次の3つの作業を行った。第1に、彼女が執筆した教育論文を検索し、収集した。昨年度は邦文論文の検索と収集を行ったが、今年度は、彼女が執筆した合計48本の英文論文を収集した。これらには、初等社会科に関する論文が多く含まれ、彼女の教育的関心が社会科に注がれていたことが伺える。けれども、彼女の最大の関心事は、経験主義教育論に立脚した学校教育全体の改革であり、その中核的な教科として社会科が位置づけられていたことが明らかになった。第2に、国立国会図書館などに所蔵されている連合国軍総司令部民間情報教育局(GHQ/CIE)関係の会議記録や週間記録等を検索し、ヘレン・ヘファナンに関係した資料を収集した。特に、『小学校社会科学習指導要領補説』の編集過程、彼女を中心として活動がなされていた初等教育研究協議会関係の記録を丹念に収集した。そして第3に、国立教育政策研究所に所蔵されている「戦後教育資料」と「教育課程文庫」を検索することによって、ヘレン・ヘファナンに関係した資料の収集を行った。本研究の対象としたヘレン・ヘファナン(Helen Heffernan)は、カリフォルニア州教育局の初等教育課長を経て、敗戦直後に来日し、日本の小学校社会科の創設に関わった人物の一人である。4年間の研究計画の第3年次に当たる平成15年度は、次の3つの作業を行った。第1に、カリフォルニア州の大学図書館などを訪問して、彼女の著書や論文を検索し、日本で見出すことができなかった資料を収集した。それらの中には、社会科や理科などの教科教育、田園教育、教育測定と評価、、幼稚園教育などに関する著作が含まれている。第2に、一昨年からの継続作業として、国立国会図書館などで彼女の著作物(邦訳論文や講演録を含む)の検索と収集を行った。これまでのところ、約80本の教育論文を収集することができた。経験主義教育論に立脚して学校教育全体の改革を進め、子ども中心主義の立場からカリキュラムと授業の改善を図った彼女の教育論が明らかになりつつある。第3に、昨年からの継続作業として、国立国会図書館に所蔵されている連合国軍総司令部民間情報教育局(GHQ/CIE)関係の会議記録や週間記録等を検索し、ヘレン・ヘファナンに関係した資料の収集を進めている。ヘレン・ヘファナン(Helen Heffernan)は、カリフォルニア州教育局初等教育課長を経て、敗戦直後に来日し、日本の小学校社会科創設に関わった人物の一人である。
LIMPII、ユビキチン融合インフルエンザDNAワクチンによる免疫応答と感染防御

1、LIMP II融合インフルエンザHA DNAワクチンの作成2、ユビキチン融合及びLIMP II融合インフルエンザDNAワクチンの発現と細胞内動態作成したユビキチン融合及びLIMP II融合インフルエンザDNAワクチンを293T細胞に導入し、ウエスタンブロッティングにて発現を確認、及び蛍光抗体法を用い細胞内での局在を調べた。また、細胞内での動態を調べるためにS35メチオニンラベルした細胞を用いパルスチェース法を用い蛋白発現後の時間的動態を解析した。結果、ウエスタンブロッティングでのワクチン抗原の発現確認ではHAのDNAワクチンでは強い発現が確認されたがHA-LIMP IIでは少量の発現が、Ub-HAではほとんど抗原が見られなかった。しかしパルスチェイス法では3種類のワクチン共に発現がみられ特にHAでの発現が多く又Ub-HAでは発現後速やかに分解されている事がわかった。この結果はユビキチンの融合によりワクチン抗原がプロテオソームに運ばれ速やかに分解されている事が示唆される。作成した3種のインフルエンザHAワクチンを用いマウスにエレクトロポレーション法を用いて接種しHA特異的抗体をELISA法を用いて測定した。マウス大腿の筋肉内に110μgのDNAワクチンを接種し100V6回のパルスでエレクトロポレーションを行った。3週間隔で2回免疫しさらに2週後の血清、鼻腔洗浄液を回収しIgA, IgGを測定した。この条件での抗体応答はHA 10μgで行ったものが最も高くそれは抗原の発現量に比例していた。モディファイしたDNAワクチンの発現量を増やす工夫が必要である。1.インフルエンザウイルス抗原をコードするcDNAの単離と感染防御に有効なインフルエンザウイルス抗原の同定。A/PR8/34(H1N1)インフルエンザウイルスがコードする遺伝子のうちhemagglutinin(HA), neuraminidase(NA), matrix protein(M1), nucleoprotein(NP)及びnonstructral protein (NS1)をRT-PCR法を用いて単離した。発現ベクターpCAGGSにクローニングしヒト細胞での発現を確認した後、感染防御に有効なインフルエンザ抗原を同定する為に単離した遺伝子の発現ベクターをジーンガンを用いてマウスに免疫した後ウイルスチャレンジを行った。これらインフルエンザ抗原のうちHAとNAで感染防御効果が得られた。この結果は効果的なインフルエンザワクチン開発に応用可能であり非常に有用な情報である。2.ユビキチン融合インフルエンザウイルスDNAワクチンの作成。1で得られた結果を元にインフルエンザ感染防御効果に有効である抗原HA, NAを用いユビキチン融合インフルエンザDNAワクチンを作成した。マウス線維芽細胞であるNIH3T3細胞よりcDNAライブラリーを作製しマウスユビキチン遺伝子の単離を行った。N'末端にユビキチンを融合させる形でインフルエンザウイルスのHA及びNAを発現させた。ユビキチンを融合させる事によりMHC class Iを介するCTL誘導を増強が期待される。作製したDNAワクチンを用いインフルエンザ感染防御に有効な免疫系を同定し、効果的なワクチン開発をする。
DNAポリメラーゼによる新規変異誘発機構に関する研究

本研究では、クラスターDNA損傷の未知の変異誘発機構に対する知見を得るため、クラスターDNA損傷において変異誘発性のDNA損傷があるDNA鎖がDNAポリメラーゼにより優先的に複製されかどうかの検証を行った。検証を行うため、新たなプラスミド作製法を開発し、クラスターDNA損傷を有するプラスミドDNAの各々の鎖のどちらを複製に用いているかを調べる実験系を構築した。本研究で開発した実験系を用いて調べた結果、(1)クラスターDNA損傷の周囲は一方の鎖が優先的に複製されること、また、(2)一方の鎖が優先的に複製される範囲は数十塩基対であり、(3)優先的複製はPolIに依存すること、を突き止めた。本研究課題では、クラスターDNA損傷に対する変異誘発機構の解明を通じ新たな変異誘発機構の手がかりを得ることを目的としている。化学合成したDNA損傷を組み合わせて構成した人工クラスターDNA損傷が環状のプラスミド上に配置されたDNA基質は、クラスターDNA損傷の変異誘発機構を分子遺伝学的に調べるために大変適したものである。これまでプラスミドに人工クラスターDNA損傷を配置させる手法として主に用いられてきたのは、人工クラスターDNA損傷が配置されたオリゴヌクレオチドと制限酵素で切断されたプラスミドをライゲーションするというものであった。しかし、この手法では多量体や末端にオリゴヌクレオチドが連結した線状のプラスミドといった目的とする環状のプラスミド以外のものも作製されてしまうという課題があった。そこで本年度は、クラスターDNA損傷を有する環状プラスミド基質を作製する手法に関して研究を進めた。環状プラスミドの作製には、(1)ウラシルを含む1本鎖DNAを鋳型としてDNA損傷が入ったオリゴヌクレオチドをプライマーとしてDNA合成を行い、(2)DNA損傷を含む1本鎖の環状DNA鎖を合成し、(3)その後ウラシルを含む鋳型鎖を、ウラシルDNAグリコシラーゼ、エキソヌクレアーゼで消化後、(4)再びDNA損傷をもつオリゴヌクレオチドをプライマーとしてDNA損傷を含む1本鎖の環状DNA鎖を鋳型としてDNAを合成し、(5)目的の環状プラスミドを精製する、というステップが必要である。今年度は各ステップで条件設定を行い、上記手順により環状プラスミドが合成できること、及び、合成されたプラスミドには損傷が導入されていることを確かめた。本研究課題では、放射線によって誘発される、DNA損傷が局所的に複数個存在する「クラスターDNA損傷」に対する変異誘発機構の解明を通じ、新たな変異誘発機構の手がかりを得ることを目的としている。これまでクラスターDNA損傷が高い頻度で変異誘発を起こす原因として変異誘発性のDNA損傷の修復阻害が考えられてきた。しかし、近年クラスターDNA損傷の変異誘発機構には変異誘発性のDNA損傷があるDNA鎖がDNAポリメラーゼにより優先的に複製され、相補鎖は喪失する過程が関与するというモデルが提唱されてきた。このモデルを検証する一環として、本年度はクラスターDNA損傷を有するプラスミドDNAは2本鎖のうちどちらの鎖を鋳型に複製されるかについての研究を進めた。DNAの各々の鎖のどちらを複製の鋳型に用いたか調べるために、昨年度開発した損傷オリゴヌクレオチドをプライマーとしてプラスミドを作製する手法を基礎として、さらにミスマッチを導入したプライマーを加えてDNA損傷とミスマッチを有するプラスミドDNAを合成した。DNA損傷がプラスミドに導入されていることは、DNA損傷を認識しその位置で鎖切断を引き起こすFpgやNthと呼ばれる塩基除去修復酵素を利用して解析するとともに、大腸菌にプラスミドを形質転換後、DNA損傷のクラスター化により変異誘発頻度が高くなることによって確認した。一方、ミスマッチが導入されているかどうかはプラスミド複製後、ミスマッチ部位に挿入した配列により切断が可能となる制限酵素の切断効率により調べた。DNA損傷とミスマッチを有するプラスミドDNAを用いて実験したところ、損傷がない場合、単独の損傷を有する場合、クラスターDNA損傷を有する場合で、DNA複製の鋳型として使用されるDNA鎖の割合は大きく変化せず、少なくとも相補鎖は喪失していないことが示唆された。今年度中にはクラスターDNA損傷を有する分子の複製時のDNA鎖の鋳型の割合の詳細を明らかにする予定であったが、前年度実験条件の設定等で生じた遅れをとりもどすまでの進展は得られなかった。当初の計画より若干遅れている状況である。本研究課題では、DNA損傷が局所的に複数個存在する「クラスターDNA損傷」に対する変異誘発機構の解明を通じ、新たな変異誘発機構の手がかりを得ることを目的としている。近年クラスターDNA損傷の変異誘発機構には変異誘発性のDNA損傷があるDNA鎖がDNAポリメラーゼにより優先的に複製され、相補鎖は喪失する過程が関与するというモデルが提唱されている。このモデルを検証する一環として、これまで新たなプラスミド作製法を開発し、クラスターDNA損傷を有するプラスミドDNAの各々の鎖のどちらを複製に用いるかを調べた結果、少なくとも相補鎖の一部は喪失しないことを突き止めた。本年度は、相補鎖の喪失はクラスターDNA損傷からの距離に依存するのかどうかを調べる研究を進めた。DNAの各々の鎖のどちらを複製の鋳型に用いたか調べるために、本研究課題で開発した手法により、クラスターDNA損傷とミスマッチを導入したプラスミドを作製した。ミスマッチはクラスターDNA損傷を構成する8-オキソグアニンから上流138bpと21bp、及び、下流22bpと246bpに配置した。

その結果、上流138bpと下流246bpの位置ではどちらの鎖も同程度の割合で複製されていることが示唆されたが、上流21bpと下流22bpの位置ではDNAポリメラーゼは8-オキソグアニンがある鎖を優先的に複製することがわかった。この結果は、クラスターDNA損傷の変異誘発機構には、数十塩基対といった短い領域で、変異誘発性DNA損傷がある鎖を優先的に複製する機構が存在することを示唆する。さらに、PolIを欠損すると鋳型の優先性を示す領域が数百塩基対以上に拡大することを見出した。今年度はクラスターDNA損傷を有するプラスミド分子を用いて、一方の鎖を優先的に複製するかどうか、さらに複製するとして、その機構に対する知見を得る予定であった。当初の計画はほぼ達成できたと考えている。本研究課題では、DNA損傷が局所的に複数個存在する「クラスターDNA損傷」に対する変異誘発機構の解明を通じ、新たな変異誘発機構の手がかりを得ることを目的としている。近年クラスターDNA損傷の変異誘発機構には変異誘発性のDNA損傷があるDNA鎖がDNAポリメラーゼにより優先的に複製され、相補鎖は喪失する過程が関与するというモデルが提唱されている。このモデルを検証する一環として、これまで新たなプラスミド作製法を開発し、クラスターDNA損傷を有するプラスミドにおいて各々の鎖がどの程度複製に用られているかを調べた結果、クラスターDNA損傷の周囲は一方の鎖が優先的に複製されること、また、一方の鎖が優先的に複製される範囲はPolIに依存することを突き止めた。本年度は、クラスターDNA損傷を含む分子の複製過程に対するさらなる知見を得ることを目指し、変異過程に関わるPolIをコードするpolA遺伝子の突然変異株を用いて複製時の分子機構を調べた。具体的には、PolIが有する(1)5'エキソヌクレアーゼ活性(2)3'エキソヌクレアーゼ活性を欠損した突然変異株を作製し、一方のDNA鎖が優先的に鋳型として使われる範囲を調べた。その結果、3'エキソヌクレアーゼ活性を欠損したPolI変異株では野生型との違いが見られなかったが、5'エキソヌクレアーゼ活性を欠損したPolI変異株ではその範囲が狭まることが示唆された。このことはPolIの5'エキソヌクレアーゼ活性がクラスターDNA損傷の変異誘発に関わる複製過程の範囲を規定している可能性を示している。一方、DNA組換え過程の関与も想定されることから、recA遺伝子の欠損突然変異株を用いたが、RecAの機能の関与は認められなかった。本研究では、クラスターDNA損傷の未知の変異誘発機構に対する知見を得るため、クラスターDNA損傷において変異誘発性のDNA損傷があるDNA鎖がDNAポリメラーゼにより優先的に複製されかどうかの検証を行った。検証を行うため、新たなプラスミド作製法を開発し、クラスターDNA損傷を有するプラスミドDNAの各々の鎖のどちらを複製に用いているかを調べる実験系を構築した。本研究で開発した実験系を用いて調べた結果、(1)クラスターDNA損傷の周囲は一方の鎖が優先的に複製されること、また、(2)一方の鎖が優先的に複製される範囲は数十塩基対であり、(3)優先的複製はPolIに依存すること、を突き止めた。
現存『柳宗元集』南宋諸版本の実証的研究

現存する『柳宗元集』の南宋刊本は、劉禹錫原編三十巻に属する永州公庫本三十三巻本残巻と、北宋・沈晦校刊四十五巻本に属する韓醇詁訓本、眉山百家註本、魏仲挙五百家註本、鄭定重校添註本、劉怡増広音辯本、廖瑩中刪去註氏本に大別され、さらに後者は韓本と劉本と眉本等の三系統に分けられる。前者は正集とは別に序目一巻を備えた三十一巻であり、また編者・作者の文学観と制作時期を反映した編次になっているが、後者は内容分類によって編次を大きく変えている。眉本は魏本・鄭本・廖本へと継承されているが、韓本と魏本には註を異にする複数の覆刻本が存在しており、鄭本では補修部分に今日亡失する多くの版本と註とが用いられている。『柳宗元』宋刊本中で先ず韓醇詁訓本から着手し、以下の知見を得た。1)清乾隆帝天禄琳琅旧蔵宋刊本は佚亡しているがその抄本が4部現存する。通行本は四庫全書の文淵閣本であるが、その他に文津閣本、四庫底本、薈要本がある。2)この中で薈要本は殆ど知られておらず、従って使用されていないが、極めて貴重である。王咨「序」を収めており、『天禄琳琅書目』が引く86字しか知られていなかったが、全文500余字を校勘した。3)四抄本には沈晦『外集』2巻と韓醇による補遺「新編外集」1巻が附録されているが、名称・編次ともに錯乱しており、四庫底本(マイクロフィルムによる)中の書き込みと『書目』に拠って復元した。4)薈要本と四庫底本のみ毎巻首行に標題と収録数が書かれており、これと他の宋刊本『百家註本』系統・『音辯本』等によって共通の底本である沈晦編四十五巻・外集二巻の全容をほぼ知ることができた。但し毎巻首行の篇数と実際の収録数とには異同があり、註文・沈「序」や他本の編次・註文等との対校を経て沈晦本「惣六百七十四篇」を復元した。5)薈要本には数巻毎に校勘記があり、それにいう「刊本」と四庫底本によって韓醇『詁訓本』を復元する方法を提示した。諸本と対校した結果、文淵閣本は刊本にかなり忠実であるが、文津閣本には『音辯本』が部分的に用いられていることが判明した。6)韓醇『詁訓本』と『百家註本』・『鄭定本』等に引く韓註との対校の結果、『百家註本』等に引用する韓註で長文で詳細である例が少なくないこと、また巻1の収載と篇次が相違すること等によって、『詁訓本』には少なくとも二種が存在したことを考証した。7)天禄琳琅旧蔵宋刊本つまり現存する四抄本の底本は韓醇『詁訓本』原本ではなく、蜀の書坊が取捨した上で集註し、かつ改編・加篇して、嘉定十三年(1220)・淳祐九年(1249)の間に刊行した重修本ではないかという仮説を提示した。1)中国国家図書館蔵の清・天禄琳琅旧蔵宋韓醇『詁訓』刊本による四庫全書底本について、書式や書込み、字体・配置等の不一致や「翰林院典&#31728;廳關防」「古潭州袁&#21351;雪廬收藏」等の押印とその位置関係によって、少なくとも三種の抄本を配補した合本であり、天祿琳琅藏刊本→甲種本→?→薈要本(乾隆四三年)、乙種本→丙種本→文淵閣本(四六年)、文溯閣本(四七年)、文津閣本(四九年)という関係が想定される。2)『詁訓』は四庫底本のみ巻1末に韓愈「柳子厚墓誌銘」「祭柳子厚文」を加えており、宋刊本の原形を留める。『詁訓』は沈晦四五巻本を底本とするから、唐・劉禹錫原編三〇巻本の系統を装った行為であるが、今日亡佚の韓醇詁訓『韓愈集』に拠ったものであり、文献的価値は高く、その異文に因って『韓愈集』に二系統の存在が知られる。3)南宋『永州』三〇巻刊本について、その残巻が昨年3月に東京・山本書店よりブックフェアーに出品され、閲覧する機会を得て、それを加えた研究を開始した。本残巻は金澤文庫旧蔵のもので静嘉堂文庫現蔵本の僚巻であり、極めて貴重である。売価は2億円。日本における伝来には、静嘉堂文庫現蔵本(明治四〇年)<松方正義(徳富蘇峰の斡旋、明治三六年)