hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
極限環境耐性動物クマムシで大量発現する新規タンパク質の解析

陸生クマムシは乾燥に応じて脱水し様々な極限環境に耐性を示すが、その分子機構はほとんどわかっていない。耐性に関わる候補として大量に発現するクマムシ固有の遺伝子に着目して解析した結果、最大発現を示すA1遺伝子産物が螺旋状の構造体を形成することを明らかにし、機械的強度の付与を介して乾燥耐性に寄与することが考えられた。また、耐性能力の異なるクマムシ種から熱可溶性タンパク質を探索し新たなクマムシ固有タンパク質を同定するとともに、熱可溶性タンパク質量と耐性能力との間に相関関係があることを見出した。さらにミトコンドリアの保護に関わる候補としてミトコンドリアに局在する新規なクマムシ固有タンパク質を同定した。クマムシは外界の乾燥に応じてほぼ完全に脱水し様々な極限環境に耐性を示すが、その分子メカニズムはほとんどわかっていない。近年我々が行ったゲノム・トランスクリプトーム解析の結果、ヨコヅナクマムシでは乾燥時の遺伝子の発現変動は極めて少なく、耐性に関わる遺伝子群は常に発現していることが示唆された。一方で、クマムシ固有の新規遺伝子群が常時大量に発現していることも明らかとなり、これらの遺伝子産物群がクマムシ固有の耐性メカニズムに寄与している可能性が考えられた。本年度は、まず最も発現量が多いA1について、タンパク質の発現変動を胚発生過程及び幼体、成体について詳細に解析した結果、繁殖可能期の成体および胚発生初期に多く発現するが、胚発生後期から幼体にかけて急激に減少することがわかった。また、これまでに固有の熱可溶性タンパク質であるCAHS, SAHSがヨコヅナクマムシで大量発現することを示してきたが、これらと乾燥耐性との関係を明らかにするために、乾燥耐性の弱いクマムシ種を用いて熱可溶性タンパク質の探索を行った。その結果、耐性の弱い種でも熱可溶性タンパク質が存在するが、その量は耐性の高い種よりも少ない傾向があることが明らかになった。さらに、クマムシ細胞内のオルガネラの乾燥耐性機構を解析する端緒としてミトコンドリアに局在するクマムシ固有のタンパク質群を同定した。本研究課題を通して、これまでまったく性状が分かっていなかったクマムシ固有の大量発現遺伝子A1の翻訳産物が高次構造体を形成する性質を持ち、成体及び胚発生初期に多く発現すること、また、乾燥耐性への関与が示唆される熱可溶性タンパク質について耐性の異なるクマムシ種間で発現量が異なることを明らかにした。さらに、クマムシのミトコンドリアに局在する固有のタンパク質群を同定し、クマムシの細胞内小器官の耐性機構を解析する道を拓いた。最近行われたゲノム・トランスクリプトーム解析の結果、クマムシでは乾燥時の遺伝子の発現変動は極めて少なく、耐性に関わる遺伝子群は常に発現していることが示唆された。本年度は、まず最も発現量が多いA1の遺伝子産物について、ヨコヅナクマムシの破砕液からの分離を試み、低速遠心の沈殿分画にA1が最もメジャーなタンパク質として回収できることを見出した。この分画のネガティブ染色像を電子顕微鏡により観察した結果、直径約15nmの螺旋状の構造体が観察された。さらに大腸菌発現系を用いて誘導・精製したリコンビナントA1タンパク質について非変性条件でのネガティブ染色像を観察した結果、先のクマムシ破砕液の沈殿分画で観察されたものと同様の構造体が観察された。このことから、クマムシ破砕液で観察された構造体はA1タンパク質によって構築されたものと考えられ、こうした構造体を形成することで、細胞に機械的な強度を付与し乾燥などに伴う力学的ストレスへの抵抗性強化に寄与している可能性が考えられた。次に、A1タンパク質の機能する時期を明らかにするために、発生段階におけるWestern blot解析を行った結果、卵・成体では発現する一方、幼体では発現していないことが明らかとなり、A1は特定の時期にのみ機能していると考えられた。また、これまでに同定した大量発現する2つの熱可溶性タンパク質ファミリーについてその細胞内局在が両者で異なることを明らかにした。A1タンパク質が構成する構造体の形状を明らかにすることが当該年度の最も主要な目的であり、この目的は達成された。また、精製したリコンビナントA1タンパク質の結果から、この構造体を構成するものがA1タンパク質だけで十分であることも明らかにした。一方、A1蛋白質の生体内における局在については、個体が非常に小さくハンドリングが困難なことに加えクチクラで覆われていることから切片作成の条件検討に時間を要した。

卵を用いることで切片作成の目処が立ちつつあるが、同時期に他のクマムシでホールマウントでの免疫染色法が確立されたことから、ホールマウントでの免疫染色法に切り替える予定である。1.ホールマウント免疫染色法による局在解析近年、他のクマムシ種においてクチクラに穴を開けてから固定し、抗体反応時間を数日間に延長することで綺麗なホールマウント免疫染色像が得られることが報告された。そこで、この系を応用して、A1タンパク質の局在を解析する。個体の厚みが30-40ミクロン程度であることから、基本的には共焦点顕微鏡を用いた光学切片による解析を行うが、必要に応じて染色後に切片を作成することも検討する。2.高次構造体の再構成と細胞の保護活性への寄与A1の構成する高次構造体の機能を解析するため、異種培養細胞にA1タンパク質を大量に発現させ、異種細胞内に高次構造体を再構成させる。再構成できたかどうかは低速遠心とショ糖密度勾配遠心を組み合わせて該当画分を分離し、ネガティブ染色により確認する。高次構造体は細胞構造を支える役割を持つと推定されることから、クマムシのもつ耐性のうち、乾燥耐性、高浸透圧耐性、凍結耐性への寄与を調べる。また、細胞の生存までは至らぬものの、タンパク質等の保護活性を持つ可能性を検討するために、細胞内酵素の活性の残存率に与える影響を解析する。3.耐性向上に寄与するクマムシ大量発現遺伝子の追加探索我々はこれまでに、クマムシから煮沸しても凝集沈殿しない固有の天然変性タンパク質が大量に発現していることを見出している。それぞれのタンパク質の性質から、A1タンパク質による高次構造体が乾燥時の細胞構造を支えるいわば鉄筋として働き、天然変性タンパク質がその内部空間をコンクリートのように埋めることで、強固な鉄筋コンクリート様構造を構成し、乾燥耐性の基盤になるというモデルが考えられる。このモデルを検証するため、A1タンパク質に加えてこれらの天然変性タンパク質を同時に共導入し、細胞の保護活性が向上するかどうかを解析する。免疫染色に用いる蛍光試薬や、培養細胞の維持、遺伝子導入等に用いる試薬などのために消耗品として約100万円を支出する。学会発表のための旅費として30万円、英文校正等を含む成果発表にかかる費用として30万円を支出する計画である。
接合上皮特異的に発現するFDC-SPの歯周炎における役割の解明

FDC-SPとは、濾胞性樹状細胞分泌タンパク質で、歯周組織で発現し、抗菌ペプチドとして歯周病細菌等から歯周組織を保護する防御機能を担っている可能性が示唆されている。MicroRNA(miRNA)は約22塩基のnon-cording RNAで標的mRNAの3'末端非翻訳領域に結合して他の遺伝子の発現を調節する事で様々な疾患に関与する。今回、ヒト歯肉上皮細胞および歯根膜細胞における炎症時に発現量が増加するFDC-SPの転写調節はmiRNAにより発現量を減少させる影響がある事が示唆され、このメカニズムの解明をする事で、歯周病における新規治療開発および診断に繋がることが期待できる。Follicular dendritic cell-secreted protein(FDC-SP)とは、濾胞性樹状細胞で発現する低分子の分泌タンパク質であり、歯周組織では歯根膜および歯肉接合上皮で発現が認められます。抗菌ペプチドとして歯周病細菌等から歯周組織を保護し、防御機能を担っている可能性が示唆されています。我々は、FDC-SPが炎症性サイトカインIL-1βおよびTNF-α刺激により発現量が増加すると報告したMicroRNA(miRNA)は約22塩基のnon-cording RNAで標的mRNAの3'末端非翻訳領域(3'-UTR)に結合して翻訳抑制を引き起こし、他の遺伝子発現を調節することで、発生、形態形成、細胞増殖および癌などの様々な疾患に関与します。歯周病の発症と進行へのmiRNAの役割を解明するために、炎症性歯肉と非炎症性歯肉から全RNAを抽出し、miRNAマイクロアレイにてmiRNA発現量の違いを比較検討した。その結果、炎症性歯肉ではmiR-150、miR-223およびmiR-200bの発現量が増加し、歯周炎の発症にこれらのmicroRNAが関与する可能性を示した(J Oral Sci. 2014, 56;253-260)。ヒト歯肉上皮細胞および歯根膜細胞における炎症時に発現量が増加するFDC-SPの転写調節はmiRNAにより発現量を減少させる影響がある事が示唆され、このメカニズムの解明をする事で、歯周病における新規治療開発および診断に繋がることが期待できます。申請者は歯周炎の発症と進行に対しFDC-SPおよび歯周炎に関与するmiRNAの働きを解明するため、以下の項目について明らかにしたいと考え、現在以下の項目について実験を行っている。(1)炎症歯肉組織で増加または減少したmiRNA遺伝子を挿入した発現プラスミドを構築した。ヒト歯肉上皮細胞内でmiRNAを過剰発現させ、炎症に関連する遺伝子発現の変化をリアルタイムPCRで解析する。タンパク質発現に関してはWestern Blotを用いて解析する。(2) miRNAインヒビターを用いてmiRNAの発現を抑制し、さらに炎症性サイトカインで刺激することで、炎症歯肉組織内の環境を再現し、炎症に関連する遺伝子発現の変化をリアルタイムPCRおよびWestern Blotを用いて解析する。(3) FDC-SP遺伝子プロモーター(-948+60)を挿入したルシフェラーゼ(LUC)プラスミドを構築し、さらにLUC遺伝子下流にFDC-SP3'-UTR 1984配列を挿入したコンストラクト(FDC-SP 3'LUC)を構築し、miR-223過剰発現時および炎症性サイトカイン刺激時のLUC活性の変化をルシフェラーゼアッセイで解析する。(4) miRNAがFDC-SP遺伝子に対し、どのシグナル伝達経路に作用するかリアルタイムPCRおよびWestern Blotを用いて解析する。現在、歯周組織破壊に関与する炎症性サイトカインまたは遺伝子発現に対するmiRNAの影響を検索するために、構築したmiRNA遺伝子を挿入した発現プラスミドを用いて、Ca9-22細胞をTNF-α(10ng/ml)で刺激してルシフェラーゼアッセイを行っている。また、リアルタイムPCRおよびWestern Blotを用いて解析を進め、データを整理する事で、ヒト歯肉上皮細胞および歯根膜細胞における炎症時に発現量が増加するFDC-SPの転写調節に対して、miRNAのどのような影響及ぼすのか、そのメカニズムについて解明し、歯周病における新規治療開発および診断に繋げたいと考える。

歯周病の発症と進行へのmiRNAの役割を解明するために、炎症性歯肉と非炎症性歯肉から全RNAを抽出し、miRNAマイクロアレイにてmiRNA発現量の違いを比較検討した。その結果、炎症性歯肉ではmiR-150、miR-223およびmiR-200bの発現量が増加し、歯周炎の発症にこれらのmicroRNAが関与する可能性を示した(J Oral Sci. 2014, 56;253-260)。ヒト歯肉上皮細胞および歯根膜細胞における炎症時に発現量が増加するFDC-SPの転写調節はmiRNAにより発現量を減少させる影響がある事が示唆され、このメカニズムの解明をする事で、歯周病における新規治療開発および診断に繋がることが期待できます。申請者は歯周炎の発症と進行に対しFDC-SPおよび歯周炎に関与するmiRNAの働きを解明するため、以下の項目について明らかにしたいと考え、現在以下の項目について実験を行っている。(1)炎症歯肉組織で増加または減少したmiRNA遺伝子を挿入した発現プラスミドを構築した。ヒト歯肉上皮細胞内でmiRNAを過剰発現させ、炎症に関連する遺伝子発現の変化をリアルタイムPCRで解析する。タンパク質発現に関してはWestern Blotを用いて解析する。(2) miRNAインヒビターを用いてmiRNAの発現を抑制し、さらに炎症性サイトカインで刺激することで、炎症歯肉組織内の環境を再現し、炎症に関連する遺伝子発現の変化をリアルタイムPCRおよびWestern Blotを用いて解析する。(3) FDC-SP遺伝子プロモーター(-948+60)を挿入したルシフェラーゼ(LUC)プラスミドを構築し、さらにLUC遺伝子下流にFDC-SP3'-UTR 1984配列を挿入したコンストラクト(FDC-SP 3'LUC)を構築し、miR-223過剰発現時および炎症性サイトカイン刺激時のLUC活性の変化をルシフェラーゼアッセイで解析する。(4) miRNAがFDC-SP遺伝子に対し、どのシグナル伝達経路に作用するかリアルタイムPCRおよびWestern Blotを用いて解析する。現在、歯周組織破壊に関与する炎症性サイトカインまたは遺伝子発現に対するmiRNAの影響を検索するために、構築したmiRNA遺伝子を挿入した発現プラスミドを用いて、Ca9-22細胞をTNF-α(10ng/ml)で刺激してルシフェラーゼアッセイを行っている。また、リアルタイムPCRおよびWestern Blotを用いて解析を進め、データを整理する事で、ヒト歯肉上皮細胞および歯根膜細胞における炎症時に発現量が増加するFDC-SPの転写調節に対して、miRNAのどのような影響及ぼすのか、そのメカニズムについて解明し、歯周病における新規治療開発および診断に繋げたいと考える。
乳清蛋白質による腸管上皮細胞のタイトジャンクション安定化作用の機構解析

1.ヒト大腸癌由来培養細胞株Caro-2の無血清培養株であるCaco-2-SFのタイトジャンクション(TJ)は不安定なため、その経上皮電気抵抗(TEER)は数10Ω・cm^2とCaco-2に比べかなり低い値を示す。この細胞層を10μMのウシ血清アルブミン(BSA)やβ-ラクトグロブリン(β-Lg)処理すると不安定なTJが安定化され、TEER値はCaco-2と同様な値に回復した。2. BSA処理などによりTJを安定化されたCaco-2-SFは、水溶性低分子の透過マーカーの透過性は23割に低下し、より高分子量のマーカーの透過はほとんど観察されなかった。3.細胞層をあらかじめサイトカラシンDで処理しておくと、BSAやβ-Lg処理による有意なTJ安定化活性は認められなくなった。一方、コルヒチンやタキソ-ル処理の影響は受けなかった。また、TJ安定化活性は、ホスホリパーゼCの阻害剤であるコンパウンド48/80やプロテインキナーゼCの阻害剤であるH-7処理により有意に抑制された。以上の結果より、リン酸化経路による情報伝達系によりBSAやβ-Lgなどのシグナルがアクチンフィラメントに伝達され、その結果TJが安定化されるという機構が推定された。更に、β-Lgの活性は粘膜側からの処理に特異的で、チロシンキナーゼの阻害剤であるゲニステインにより抑制された。4. Caco-2細胞層を10mMの過酸化水素で処理することによりTJの透過性が上昇し、TEER値は6割程度にまで低下した。そこで、細胞をβ-Lgで処理しTJを安定化すると、このTEER低下は8割程度にまで抑制された。TNF-αで処理するとTEER値は7割程度に低下するが、β-Lg処理をしてもTEER低下の抑制は認められなかった。5.電子顕微鏡による観察、免疫組織学的手法、イムノブロット法などによるTJの変化の検討は本年度内に完了することは出来なかった。
ダニ媒介脳炎の鑑別診断法とワクチンの開発に関する研究

本研究では北海道で近年発見されたダニ媒介脳炎(TBE)の具体的予防対策のために、安全で簡便な血清診断法を開発し、血清疫学調査によりウイルス汚染地を特定した。さらに近年ロシア等の流行地で流行しているウイルス株に対する市販のワクチンの効果を評価した。まずTBEウイルス渡島株に対して単クローン性抗体(Mab)を作出しこれらMabを用いた蛍光抗体法により、迅速なウイルス同定法を確立した。次に1999年2000年にロシアのハバロフスク市周辺、ウラジオストック市周辺およびイルクーツク市周辺で採集したマダニ類からウイルスを分離して遺伝子解析を行った。ハバロフスクおよびウラジオストックから分離されたTBEウイルス株はすべて極東型と同定された。一方イルクーツクからのウイルス株はすべてシベリア型と同定された。TBEウイルス極東型株とシベリア型株に対するヨーロッパ型TBEウイルスワクチンの効果を判定した。ワクチン接種者は極東型およびシベリア型TBEウイルスに対して良好な中和抗体応答を示した。さらにマウスにおけるワクチン効果を判定したところ、ワクチン接種マウスは両ウイルス株の攻撃に対して有意な防御を示した。従ってTBEウイルスヨーロッパ型ワクチンは現在シベリアと極東地区に流行しているTBEウイルスに有効であることが判明した。遺伝子工学的手法により、TBEウイルスのウイルス様粒子(VLP)を作出し、ELISAによるTBEの血清診断に応用した。IgM-ELISAにより極東ロシアのTBE患者血清を用いて調べたところ、敏感度と特異性に優れた方法であることが判明した。1993年北海道でダニ媒介脳炎(TBE)の患者が初めて確認され、我々は原因ウイルスの分離に成功した。このことより日本におけるTBEウイルスの流行巣の存在が確認された。さらに近年ロシアへ旅行する日本人が急増している。従って本研究では1)中和試験に代わるELISAによる血清診断法を開発する。2)単クローン性抗体による簡便なウイルス同定法を確立する。3)最近流行しているTBEウイルスに対してのヨーロッパ型のTBEウイルスワクチンの効果を判定する。これらによりTBEに対する総合的な予防対策を立案する。まずTBEウイルス渡島株に対して単クローン性抗体を作出した。7コの単クローン性抗体(Mab)が得られ、これらはすべてエンベロープ蛋白を認識していた。これらのMabは反応パターンから、フラビウイルス属特異的、TBEウイルス群特異的、およびTBEウイルス特異的なものに分けられた。これらMabを用いた蛍光抗体法により、迅速なウイルス同定法が確立された。次に1999年2000年にロシアのハバロフスク市周辺、ウラジオストック市周辺およびイルクーツク市周辺で採集したマダニ類からウイルスを分離して遺伝子解析を行ったハバロフスクおよびウラジオストックから分離されたTBEウイルス株はすべて極東型と同定された。本研究では北海道で近年発見されたダニ媒介脳炎(TBE)の具体的予防対策のために、安全で簡便な血清診断法を開発し、血清疫学調査によりウイルス汚染地を特定する。さらに近年ロシア等の流行地で流行しているウイルス株に対する市販のワクチンの効果を評価する。7コの単クローン性抗体(Mab)が得られ、これらはすべてエンペロープ蛋白を認識していた。

次に1999年2000年にロシアのハバロフスク市周辺、ウラジオストック市周辺およびイルクーツク市周辺で採集したマダニ類からウイルスを分離して遺伝子解析を行った。ハバロフスクおよびウラジオストックから分離されたTBEウイルス株はすべて極東型と同定された。一方イルクーツクからのウイルス株はすべてシベリア型と同定された。TBEウイルス極東型株とシベリア型株に対するヨーロッパ型TBEウイルスワクチンの効果を判定した。ワクチン接種者は極東型およびシベリア型TBEウイルスに対して良好な中和抗体応答を示した。さらにマウスにおけるワクチン効果を判定したところ、ワクチン接種マウスは両ウイルス株の攻撃に対して有意な防御を示した。従ってTBEウイルスヨーロッパ型ワクチンは現在シベリアと極東地区に流行しているTBEウイルスに有効であることが判明した。本研究では北海道で近年発見されたダニ媒介脳炎(TBE)の具体的予防対策のために、安全で簡便な血清診断法を開発し、血清疫学調査によりウイルス汚染地を特定する。さらに近年ロシア等の流行地で流行しているウイルス株に対する市販のワクチンの効果を評価する。まずTBEウイルス渡島株に対して単クローン性抗体(Mab)を作出しこれらMabを用いた蛍光抗体法により、迅速なウイルス同定法が確立された。遺伝子工学的手法により、TBEウイルスのウイルス様粒子(VLP)を作出し、ELISAによるTBEの血清診断に応用した。IgMELISAにより極東ロシアのTBE患者血清を用いて調べたところ、敏感度と特異性に優れた方法であることが判明した。
地域の複数大学向け新・開講科目「国際教育協力論」のマルチメディア利用研究

京都地域42大学で組織する(財)大学コンソーシアム京都は,平成12年度からJR京都駅前に新設された「キャンパス・プラザ」で,各大学が持ち出し科目の講義を実施している。本研究は,これに向けて新しく研究代表者が「国際教育協力論」を開設し,研究分担者の協力を得て複数大学の学生向けにマルチ・メディアを活用した講義の有効性などの検討を目的に取り組んだものである。実際には11月から12月の間,毎週土曜日の集中講義(14コマ)を実施し,12大学から69名の受講学生があった。これにあたって,主として海外の教育協力現場で集録してきたビデオ映像のうちから,カリキュラム内容に相応しい映像を選択し編集を行い,講義で活用した。講義の実施にあたって書画カメラによる写真提示やパソコンのパワーポイントをベースにした講義を行った。マルチ・メディアを活用するとき,受講学生が受動的になる傾向を考慮して,小グループによる討議活動を取り入れるなどの工夫をした。グループごとに取り組んだプロジェクト計画は,全体発表を行うとともに,各自がポートフォリオの制作に取り組んだ。ディスプレイ方のポートフォリオには,写真映像やイメージなど多彩な表現が行われていて,間接的ながらマルチ・メディア活用の効果が顕著に見られる。これと平行して,学内教官の協力を得て,従来から蓄積されてきた写真資料などをマルチ・メディアによる講義の推進に向けたCD-ROM試作に取り組み,その効果について基礎的研究に取り組んできた。現在,これらの調査研究結果を分析している段階であり,関係学会などで報告することにしている。
海馬単一神経終末イメージングによる中枢シナプス強化機構の研究

海馬における活動依存性のシナプス伝達強化機構を検討する目的で、シナプス前部に存在するグルタミン酸自己受容体の作用機構を検討した。海馬の主な興奮性シナプスでは放出されたグリタミン酸がシナプス前部にも作用し自らの放出を調節していることが知られている(グルタミン酸自己受容体)。この自己受容体は興奮性シナプス伝達をフィードバックあるいはフィードフォワード的に調節する可能性があり、その作用機構を明らかにすることは活動依存的なシナプス可塑性の機序を知る上で重要であると考えられる。そこで申請者が開発した海馬スライス標本におけるシナプス前カルシウム測定法を用いて、海馬シナプスにおけるグルタミン酸自己受容体の作用機構について検討した。CA1野シャーファー側枝シナプスでは代謝調節型グルタミン酸受容体(mGluR)を介してグルタミン酸の放出が低下するが、この作用はシナプス前終末へのカルシウム流入の低下によることを明らかにした。また、CA3野苔状線維シナプスではCA1野シナプスとは異なるmGluRサブタイプ(mGluR2/3)が選択的に発現し伝達物質放出を抑制することを示した。さらにこのCA3野でのmGluR2/3によるシナプス前抑制機構は、Cキナーゼ及びcyclic AMPを介して抑制されることを明らかにした。これらの結果から、海馬神経回路の機能がその活動状態に応じてhomosynapticないしheterosynapticに複雑な制御を受けている可能性が示唆された。
高精度オフユゴニオ計測に基づくクォーツ極超高圧状態方程式の実験的検証

本研究では、クォーツをテラパスカルの極超高圧域にわたる衝撃圧縮標準物質として確立するために必要となる、サファイアの高圧物性データの高精度計測を、レーザー衝撃圧縮実験を用いて行ってきた。サファイアは比較的高い圧力まで透明なため、窓材として使われる場面も多い。また、サファイアのAl-Oの結合エネルギーが、水素分子におけるH-Hと同程度であるため、圧力による解離や金属化のプロセスに類似性があることが期待されている。したがって、ユゴニオ上で金属化が予想されている400ギガパスカル以上の高圧領域における、サファイアの温度や反射率を詳細に調べることは非常に意義深いと考えている。近年目覚しい進歩を遂げている高強度レーザー衝撃圧縮の手法を用いて、クォーツのオフユゴニオ計測実験を行い、クォーツを『テラパスカルの極超高圧域にわたる衝撃圧縮標準物質』として確立する。標準物質の反射衝撃圧縮曲線や断熱膨張曲線の振る舞いは、衝撃圧縮計測において決定的に重要であるにも拘らず、これまで実験的検証の取り組みがなされていない。そこで本研究では、新しい相対的状態方程式計測法のアイデアと、独自に開発する“極超低密度"エアロゲル(数mg/cc)などを用いた高精度オフユゴニオ計測実験を通じて、クォーツを『極超高圧まで利用可能な衝撃圧縮状態方程式標準物質』として確立する。そして、確立された標準物質を用いて、水素をはじめ現代科学の最重要物質の超高圧データを刷新することを究極の目標とする。本年度は、昨年度に引き続き、レーザー衝撃圧縮に特徴的である減速衝撃波を利用したクォーツとサファイアの状態方程式計測を実施した。この方法は、一回の実験でユゴニオ曲線上にある複数の状態を一度に計測できるという効率的な実験である。特に集中的に行ったサファイアの衝撃圧縮実験では、相転移近傍の圧力-温度関係を広範囲に渡って取得することに成功した。サファイアの解離もしくは電離に伴い、温度上昇が抑制されている様子がはっきりと見られ、テラパスカル領域におけるサファイアの貴重な物性データとなった。現在は、第一原理分子動力学シミュレーションと比較しながら、物理状態の詳細解析を進めている。本研究では、クォーツをテラパスカルの極超高圧域にわたる衝撃圧縮標準物質として確立するために必要となる、サファイアの高圧物性データの計測をレーザー衝撃圧縮実験を用いて行ってきた。したがって、ユゴニオ上で金属化が予測されている400GPa以上の高圧領域における、サファイアの温度や反射率を詳細に調べることは非常に意義深いと考えている。本研究による実験では、サファイアのユゴニオデータとして、800Gpaから1.5Tpaの領域で新たに5点を取得できた。得られたユゴニオデータは過去のレーザー実験とも、標準的な状態方程式モデル(Sesameモデル)の結果とも調和的な結果であった。一方、減衰衝撃波を利用した解析では、衝撃波速度が18-25km/sの範囲での、温度及び反射率の計測に成功した。これは圧力範囲としては、およそ600GPaから1.2TPaに相当する。ちょうど600GPa辺りから衝撃波面からの反射率が上昇し始め、1.2TPaでは15%にまで達している。面白いことに、600GPaから1TPaでは、温度がほぼ一定で15000Kとなっていた。これは、この領域でも温度の上昇を示しているSesameモデルとは全く一致していない。この理由としては、Sesameモデルが解離過程を考慮していないことが考えられる。今後は、状態方程式の理論モデルとの比較だけではなく、さらに第一原理分子動力学シミュレーションの結果も加えてながら、TPa領域でのサファイアの物性変化について考察していきたい。そこで本研究では、新しい相対的状態方程式計測法のアイデアと、独自に開発する"極超低密度"エアロゲル(数mg/cc)などを用いた高精度オフユゴニオ計測実験を通じて、クォーツを『極超高圧まで利用可能な衝撃圧縮状態方程式標準物質』として確立する。本年度は、アルミと衝撃圧縮特性が良く一致するフッ化リチウムを用いて、時間分解された衝撃波速度を取得し、それに基づいてクォーツの圧縮状態を決定する新しい高精度の"Relative"なEOS計測を行う。この新しい方法によって、クォーツの衝撃圧縮曲線の再検証を行い、同様にサファイア、極超低密度

エアロゲルの衝撃圧縮曲線を明らかにした。特に、サファイアの衝撃圧縮実験では、減衰衝撃波を活用して、相転移近傍の圧力-温度関係を広範囲に渡って取得することに成功した。サファイアの解離もしくは電離に伴い、温度上昇が抑制されている様子がはっきりと見られ、TPa領域におけるサファイアの貴重な物性データとなった。現在は、第一原理分子動力学シミュレーションと比較しながら、物理状態の詳細解析を進めている。本年度の目標であった、サファイアの衝撃圧縮実験を実施することができ、レーザー衝撃圧縮でしか達成できない極超高圧領域での物性データの取得に成功した。それと平行して、標準物質であるクォーツの圧力、密度、温度、反射率の同時計測を行い、クォーツの金属化に関する基礎データも数多く得ることができた。継続的に続けている減速衝撃波実験によるこれらのデータは、クォーツのオフユゴニオ状態方程式の確立に不可欠なものである。特に、サファイアに関しては、金属化相転移と予想される領域において、圧力・温度・反射率の計測に成功している。現在は投稿論文にまとめるため、レーザー実験結果だけでなく、理論シミュレーション結果も含めて、サファイアの高圧物性状態の解析を進めている。初年度の目標であった、サファイアとエアロゲルの衝撃圧縮実験を実施することができ、レーザー衝撃圧縮でしか達成できない極超高圧領域での物性データの取得に成功した。これらのデータは、クォーツのオフユゴニオ状態方程式の確立に不可欠なものである。次年度は、クォーツの反射衝撃圧縮曲線を求めるために、クォーツ結晶にサファイアを接触させて固定し、クォーツからサファイアに衝撃波が入射する直前のクォーツ衝撃波速度と直後のサファイア衝撃波速度の2つを計測によって求める。本年度に明らかにしたクォーツとサファイアの衝撃圧縮曲線に基づいて、クォーツの反射衝撃圧縮曲線のパスを正確に決定する。広い圧力・温度領域において、熱圧力成分を支配する熱力学パラメータであるグリュナイゼンパラメータを実験的に推定し、反射衝撃圧縮曲線の実験データと理論との突き合わせを行う。実験の実施には、引き続き大阪大学レーザーエネルギー学研究センターの激光XII号レーザーを利用する。既に、共同利用実験の申請を行い、来年度の実施課題として採択されている。
幼若期ストレスにより誘発される成熟期情動行動障害の分子基盤解析

扁桃体基底核(BA)には、内因性マリファナ類似物質である2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)による脱抑制を誘起するために形態的・機能的に特化した抑制性シナプスが存在し、我々はこれを陥入型シナプスと名付けた。BAの錐体細胞ではセロトニン2A受容体を介して2-AGが生合成され、GABAおよびセロトニンの放出がフィードバック抑制されることが分った。このシステムは、恐怖記憶の消去装置として機能する可能性が示唆された。内因性マリファナ類似物質である2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)は、一般的なシナプス伝達とは逆向きに情報を伝達する逆行性シグナル伝達物質である。2-AGはシナプス後ニューロンのジアシルグリセロールリパーゼα(DGLα)によって生合成され、シナプス前終末のカンナビノイドCB1受容体を活性化し、神経伝達物質放出を抑制するフィードバック機構を担う。情動制御に重要な扁桃体では、CB1が抑制性シナプスの長期抑圧や恐怖記憶の消去学習に関与するという報告がなされていた。しかしながら、2-AGシグナル伝達関連分子の細胞内局在や機能的役割については不明な点が多いことから、本研究によってこれらの解析を行った。その結果、海馬や大脳皮質からの入力を受け、ポリモーダルな情報統合を担う扁桃体基底核(BA)において、DGLα、CB1および2-AG分解酵素のモノアシルグリセロールリパーゼ(MGL)が高密度に集積するコレシストキニン(CCK)陽性の抑制性シナプスを発見した。さらに興味深いことに、このシナプスはシナプス前終末部がシナプス後部の細胞体に深く陥入する特殊な形態をしており、我々はこれを「陥入型シナプス」と名付けた。一方、大脳皮質や視床からの入力を受け、ユニモーダルな情報統合を担う扁桃体外側核(LA)では陥入型シナプスは認められなかった。また、パッチクランプ法による電気生理学的解析から、BAの錐体細胞では内因性カンナビノイド依存的な一過性のGABA放出抑制(Depolarization-induced Suppression of Inhibition:DSI)がLAの錐体細胞のDSIに比較して極めて容易に生じた。以上より、BAには2-AGシグナル伝達による脱抑制を誘起するために形態的・機能的に特化した陥入型シナプスが存在し、恐怖記憶の消去装置として機能する可能性が示唆された。本研究では、情動調節に関与するモノアミン(特にセロトニン)とカンナビノイドに着目し、関連分子の局在と生理機能の相互作用を解析することにより、情動のシグナル伝達機構の分子基盤を追究した。1.モノアミンおよびカンナビノイド関連分子の組織学的局在解析扁桃体基底核においてセロトニン作動性神経終末にカンナビノイドCB1受容体が共局在していた。一方、ドーパミン、ノルアドレナリンおよびアセチルコリン作働性神経終末上にはCB1は認められなかった。2.モノアミンによる内因性カンナビノイド生合成の検討(電気生理学的実験)扁桃体基底核錐体細胞からホールセルパッチクランプ記録を行った。電気刺激誘発性の抑制性シナプス後電流(eIPSC)を記録し、セロトニンおよび5-HT2受容体作動薬を灌流投与したところ、振幅が減弱した。この現象は、1)Paired-Pulse ratioが増大、2)記録ニューロンに内向き電流が生じる、3)CB1拮抗薬で阻害、4)5-HT2A拮抗薬で阻害されることから、シナプス後部の5-HT2A受容体を介して内因性カンナビノイドが生合成され、逆行性伝達し、シナプス前終末のCB1を活性化することによってGABA放出が抑制されるメカニズムが示唆された。3.内因性カンナビノイドよるモノアミン放出抑制の検討(神経化学的実験)扁桃体急性スライス標本を用いて、CB1作動薬を灌流し、モノアミン(セロトニンおよびドーパミン)の細胞外放出量の変化を電気化学検出器付き高速液体クロマトグラフィー(HPLC-ECD)にて定量解析した。その結果、CB1作動薬はドーパミン遊離には変化を与えず、セロトニン遊離を有意に減弱させた。以上の結果から、扁桃体基底核の錐体細胞では5-HT2Aを介して内因性カンナビノイドが生合成されGABAおよびセロトニンの放出がフィードバック抑制されることが示唆された。
高次脳神経機能におけるシナプス可塑性の神経細胞外微小環境による制御機構の解明

グルタミン酸は、中枢神経系で主な興奮性神経伝達物質である。その受容体であるシナプス後部におけるグルタミン酸受容体は、記憶などを含む多くの神経活動で重要な役割を果たしている。そのなかでもAMPA型グルタミン酸受容体(AMPA-R)は、シナプス可塑性の発現においても中心的役割を果たしている。本研究では、このAMPA-Rの細胞外のN型糖鎖修飾に着目し、受容体タンパク質の糖鎖修飾による神経伝達とシナプス可塑性への制御機構を解析した。糖鎖修飾されていないAMPA-Rは細胞膜上に脂質ラフトが存在するシナプスに集中しており、これによりチャンネル活性やシナプス可塑性を制御することが明らかとなった。本年度は、初年度ということもあり、各プロジェクトの基礎となるデータの収集を行うことを中心として研究を行った。まずグルタミン酸受容体の糖鎖修飾に関しては、糖鎖の酵素処理と電気生理学的手法を組み合わせて、糖鎖修飾がチャンネル活性に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。さらにグルタミン酸受容体のうちAMPA型受容体に焦点を絞って、どの部位が糖鎖修飾を受けチャンネル活性に影響を与えるのかを、遺伝子上でアミノ酸変異を加えることにより大まかな責任部位を同定することができた。以上は、細胞株にAMPA型受容体のサブユニットであるGluA1遺伝子を導入することにより解析された。さらに培養神経細胞を用いることにより、より生体内に近い状態での糖鎖修飾のグルタミン酸受容体のチャンネル活性への影響を解析した。その結果より神経細胞においても糖鎖修飾のチャンネル活性制御への重要性が明らかとなった上に、その複雑な制御機構も示唆された。またAMPA受容体と細胞内結合タンパク質であるGRIPを介して結合する可能性のあるプロテオグリカンであるFras-1に関して、その脳における機能がほとんど解析されていなかったが、Fras-1に対する抗体を作製し脳組織科学染色を行ったところ、特徴的な染色パターンが明らかとなりGRIPとの機能的な相互関係が示唆された。また共同研究として細胞膜におけるLipid raft構造におけるAMPA型受容体の解析を行い、膜上に存在する糖脂質であるガングリオシドとAMPA型受容体のLipid raftにおける共存を確認できた。今後、これらの局在が神経活動に依存してどのような制御をうけるのかを検討する予定である。その他の計画したプロジェクトに関しては、その遂行に必須である技術的システムを立ち上げた。AMPA型グルタミン酸受容体(AMPA-R)は、中枢神経系において主たる興奮性神経伝達物質であり、シナプス可塑性において中心的役割を担っている。膜タンパク質であるグルタミン酸受容体に関しては、細胞外ドメインに存在する複雑な糖鎖修飾のために解析が困難である。本領域においてこのAMPA-Rの細胞外からの糖鎖を介した制御機能を解析することを主たる目的としている。現在までに、AMPA-RのN型糖鎖の機能解析に関して大きな進展が得られた。AMPA-Rの糖鎖を除去することによって、チャンネル活性の再感作現象がみとめられた。これまでの研究結果より、AMPA-RのGluA1サブユニットの1カ所のN型糖鎖修飾部位にアミノ酸変異を加えて糖鎖修飾を阻害することでAMPA-Rの再感作現象が起こるため、その詳細なメカニズムを明らかとしていく。また培養神経細胞を用いたAMPA-Rの再感作現象は、細胞外マトリックスや膜に存在するコンドロイチン硫酸などのプロテオグリカンなどによっても引き起こされる結果を得ている。従ってそのメカニズムに関しても解析を行う。これまでの研究でAMPA-Rのリンカー部位やそのN型糖鎖と結合する分子が示唆される。それでAMPA-Rの細胞外領域と糖鎖を介して結合する分子の検索を行っている。AMPA受容体細胞外ドメインの糖鎖修飾とそのチャンネル機能や受容体のシナフプス局在にあたえる影響に関する研究:これまで膜タンパク質であるグルタミン酸受容体に関して、細胞外ドメインは、複雑な糖鎖修飾のためにその研究はあまりすすんでいない。そこでまずAMPA型グルタミン酸受容体のGluA1サブユニットの細胞外ドメインのN型糖鎖修飾に焦点を絞り、各サブユニットのN型糖鎖修飾を酵素処理により除去した。それによりAMPA型グルタミン酸受容体のチャンネル活性が変化することを見出し、さらにGluA1サブユニットにおいてある一カ所のN型糖鎖修飾でそれが起こりうることがわかった。そのメカニズムをさまざまな観点から検討したところ、最終的に糖鎖修飾されていないGluA1は、細胞膜上の脂質ラフトにトラップされ脂質ラフト外に拡散しないことがわかった。脂質ラフトを除去する薬剤で処理すると、チャンネル活性がもとの状態にもどることから、AMPA型受容体GluA1は、糖鎖修飾の有無で脂質ラフト内外の輸送が制御され、それに伴いチャンネル活性が変化することが明らかとなった。さらに、糖鎖修飾を受けていないGluA1は、脂質ラフトに局在している酸性糖脂質であるガングリオシドと強く結合することがわかった。さらに、糖鎖変異体をウイルスを用いて培養神経細胞や海馬スライスに発現させ、そのシナプスへの局在やシナプス可塑性への影響を解析した。さらに、細胞にシグナル伝達を担う、膜タンパクの細胞外N型糖鎖修飾の役割に関して、Gタンパク共役型の受容体における細胞外N型糖鎖修飾のリガンドとの結合における役割の解析を行った。

AMPA型グルタミン酸受容体のGluA1サブユニットの細胞外には6箇所のN型糖鎖修飾を受ける部位があるが、以前よりこの1箇所の糖鎖修飾をできなくすると、AMPA型グルタミン酸受容体のチャンネルとして特徴的な脱感作現象が阻害されることを示した。さらにこの部位は、他のAMPA型グルタミン酸受容体におけるN型糖鎖修飾の部位と異なり、約7割がもともと糖鎖修飾を受けていないことが明らかとなった。さらに細胞表面に存在する糖鎖修飾を受けていないGluA1サブユニットは、細胞膜上の脂質ラフトに局在することがわかった。神経細胞培養を用いた実験から、これらもともと糖鎖修飾を受けていないGluA1サブユニットは、もともと細胞内にプールされており、刺激に呼応して細胞表面に表出しシナプス後膜上の脂質ラフトに捕捉されることが明らかとなった。糖鎖修飾されていないGluA1サブユニットは、脱感作現象を欠くことから、シナプスにおいてこれらは、チャンネルとしてシナプス前からの神経伝達物質の刺激に呼応して、持続的な神経伝達を担うことにより、個々のシナプスにおいて神経伝達効率の個性をもたらすとともに、糖鎖修飾されていないGluA1サブユニットのシナプスへの挿入によりシナプス可塑性を制御する新たなメカニズムであることが示唆された。また、GluA1における他の糖鎖修飾の部位を解析し、これらの部位が受容体の細胞表面への輸送や4量体形成に重要であることがわかった。さらにこれらは、他の糖鎖修飾されているAMPA型グルタミン酸受容体サブユニットとヘテロ4量体を形成することにより、その失われた機能が回復することが明らかとなった。海馬等の神経細胞において、神経外微小環境における糖鎖のシグナルがシナプスに局在するチャンネルの機能をどのように修飾し、可塑性の形成にどのような影響をあたえるのかを検討している。具体的には、細胞表面にあるグルタミン酸受容体の細胞外ドメインがどのような糖鎖修飾をうけ,それがチャンネル機能へどのような影響を及ぼすか、またシナプス膜や神経外微小環境に局在するプロテオグリカンがシナプス可塑性の制御にどのように関与するかを検討する。さらに記憶・学習といった高次脳神経機能への糖鎖情報の重要性を明らかとし、その神経機能と結びついた個々の糖鎖暗号解読をめざす。本年度は、AMPA型グルタミン酸受容体のGluA1サブユニットのN型糖鎖修飾のチャンネル機能への影響に焦点を絞って解析を行った。GluA1 cDNAをを用いて、N型糖鎖修飾を受けると考えられるアミノ酸に変異を加え、その遺伝子を細胞で発現させパッチクランプ法にて解析した。結果としてある特定のアスパラギンにアミノ酸置換をした場合にチャンネル活性に変化をきたすことが示唆された。またこのような影響は、培養神経細胞でも観察されいくつかの糖鎖構造を消化する酵素にて誘発されていることから、複数の機序により糖鎖構造を介してチャンネル活性が制御されている可能性が示唆された。またGluA1をshRNAにてノックダウンした培養神経細胞においても同様のAMPA型グルタミン酸受容体のチャンネル活性の変化がみとめられた。AMPA型グルタミン酸受容体の他のサブユニットにおいてもN型糖鎖修飾部位のアミノ酸配列が保存されていることより、AMPA型グルタミン酸受容体のGluA1以外のサブユニットにおいても同様のN型糖鎖修飾の機能が影響を及ぼしていることが示唆された。
ミューア『アラスカの旅』における科学と文学の融合に関する研究

本研究は、ミューアJ. Muirが初めてアラスカ探検に旅立った際の経緯と、ミューア・ネイチャーライティングにおける最大の特徴である「文学と科学の融合」を、彼の『アラスカの旅』の中に読み解こうとしたものである。L. M. Wolfeは、1879年7月にヨセミテでS. Jacksonが行った講演に接したことがミューアにアラスカ行きを思い立たせた契機であるとしているが、本研究は、これが誤りであることを実証した。また、同作品においてミューアが、先住民の遺物に関する「科学的記述」と「主観的な描写」の統合的叙述によって、文学と科学の融合を目指していることを、詳細なテキスト解釈に基づいて論じた。本年度は、ミューアがアラスカ探検に赴くことになった具体的な経緯について考察した。ウルフは、1879年の6月7日からヨセミテで行われた日曜学校の特別講演会で、シェルダン・ジャクソンが行ったアラスカに関する講演に接したことが、ミューアにアラスカへの探検旅行を思い立たせた契機であるとしている。しかしミューアがアラスカに向けてサンフランシスコの港を出港したのは、当時の新聞記事によれば6月20日であり、それから12月まで約半年間に渡るアラスカ探検の旅を、如何に旅慣れたミューアであっても、思いついてから僅か十日間で準備をし、実行したとは考え難い。なおミューア自身は、『アラスカの旅』で、「1879年の5月」にサンフランシスコ港を出港したと記しており、この点も、上記のヨセミテで行われた講演会との整合が取れない。さらにこの船にはシェルダン・ジャクソンら長老派の宣教師も乗船しており、ミューアは彼らと共にアラスカに赴いているのだが、『アラスカの旅』の記述からは、ジャクソンら一行とは偶然同じ船に乗り合わせたようにしか読み取れない。またアラスカに対するジャクソンとミューアの関心を比較してみても、両者の間に親密な関係が醸成されたとは想像し難い。ジャクソンは南西部の諸州で活躍した長老派の指導的な宣教師であるのと同時に、民俗文化財の収集に極めて熱心な人物であった。この民俗文化財という観点から、彼はアラスカに強い興味をもっていたと言われている。しかしミューアにとって「民俗文化財の収集」という行為は、「略奪」にも等しいものであり、こうした両者が出会うやいなや意気投合し、僅か十日間で滞在資金や準備を整えて、共にアラスカに赴くことになったとは、とうてい想像し難い。本年度の研究では、残されたミューアの日記や書簡、当時の新聞記事などを調査することによって、以上の諸点に関する多角的な考察を行った。当初の予定では、上記のような、ミューアがアラスカ探検に赴くことになった具体的な経緯に関する考察に加え、ミューアの自然思想における「科学と文学の融合」にも検討を進める予定だったが、この点に関する考察には、若干の遅れが生じている。その主な理由は、当時の新聞記事などの追加資料の入手に手間取ったためである。本年度は、『アラスカの旅』とその周辺資料を参考としながら、「科学と文学の融合」に関するミューアの試みを読み解くべく考察を進めたが、その過程で、ミューアをアラスカ探検へと向かわしめる契機になったとされる、ヨセミテでの「日曜学校大会」Sunday-School Conventionの詳細を伝える記録を発見した。ウルフLinnie Marsh Wolfeは、1879年の6月7日からヨセミテで行われた「日曜学校大会」で、シェルダン・ジャクソンSheldon Jacksonが行ったアラスカに関する講演に接したことが、ミューアにアラスカへの探検旅行を思い立たせた契機であるとしている。しかしこれまでのミューア研究において、この「日曜学校大会」の詳細は、十分に明らかにされてはこなかった。ヨセミテで開催された「日曜学校大会」は、ショトーカ運動Chautauqua Movementの一環として行われたものであった。ショトーカ運動は、ジョン・ビンセントJohn Vincent牧師(1832 - 1920)の提唱によって始まった成人教育運動であり、初めての集会がニューヨーク州のショトーカで開催されたことから、この名称で呼ばれることになった。この運動は19世紀末のアメリカで、極めて多くの人々から愛され、セオドア・ルーズベルト大統領Theodore Roosevelt(1858 - 1919)は、この運動を称して、「アメリカで最もアメリカ的なものだ」と言ったと伝えられている。ショトーカ運動では、毎年夏に、講演会や音楽会で構成される大規模な「日曜学校大会」が開催されていた。ヨセミテでの大会も、こうした背景から、2年の準備期間を経て開催されたものであった。その他、6月7日から15日まで開催された大会の詳細も、本資料から明らかにすることができるようになった。1879年の6月7日からヨセミテで行われた「日曜学校大会」の詳細を伝える記録を発見したことにより、ミューアがアラスカへと赴くことになった経緯を明らかにすることができるようになった。このことは、本研究の進展にとって大きな意義をもっている。本年度は以下の内容による成果論文を作成した。ミューアが最初のアラスカ探検に向かうことになった経緯については、1879年の6月9日にヨセミテ渓谷で行われた日曜学校大会で、S.ジャクソンが行ったアラスカに関する講演に接したことが、彼にアラスカへの探検旅行を思い立たせた契機である、とL.ウルフがして以来、これが言わば定説のように見なされてきた。しかし6月9日からアラスカに向け出発するまでの彼の日記や書簡を調べても、アラスカ行きの明確な意思が示されたものは発見できなかった。

またサンフランシスコ港を出発してからのミューアの足取りを見ても、当初の彼の目的はアラスカではなく、ワシントン準州のピュージェット・サウンドからブリティッシュ・コロンビアにかけての北西海岸沿いを巡ることだったと推察された。しかし7月9日付の婚約者への手紙から、ポート・タウンセンドでフーパー大佐という人物と出会い、彼の密輸監視艇でアラスカに行くことを誘われたことからミューアの気持ちが固まり、アラスカ行きが具体化したことが分かった。このようにミューアが初めてアラスカ探検に向かった経緯は、ウルフの説とは異なったものだったのである。『アラスカの旅』の中でミューアは、ジャクソンが先住民の村からトーテムポールを持ち去ろうとしたことを、「とく聖」にも等しいと強く非難している。そして彼は、他の多くの作品で、自然に対する人間の介入を徹底して排除する「保護」の思想を提唱してきたように、先住民の文化や社会の研究においても、収集などの人為的介入を排し、対象の「科学的記述」と、観察者の「主観的な描写」によって遂行されるべきであることを示している。こうして我々は、自然科学的な対象に関してのみならず、民族学的なテーマに関しても、彼が「文学と科学の融合」を試みようとしていたことを、『アラスカの旅』の中に見出すことができるのである。本研究は、ミューアJ. Muirが初めてアラスカ探検に旅立った際の経緯と、ミューア・ネイチャーライティングにおける最大の特徴である「文学と科学の融合」を、彼の『アラスカの旅』の中に読み解こうとしたものである。L. M. Wolfeは、1879年7月にヨセミテでS. Jacksonが行った講演に接したことがミューアにアラスカ行きを思い立たせた契機であるとしているが、本研究は、これが誤りであることを実証した。また、同作品においてミューアが、先住民の遺物に関する「科学的記述」と「主観的な描写」の統合的叙述によって、文学と科学の融合を目指していることを、詳細なテキスト解釈に基づいて論じた。ミューアは、ヨセミテ渓谷の形成に関するホイットニーの説を論駁するために、1874年から75年にかけて、シエラネバダの氷河に関する7編の調査・研究を発表しているが、この氷河研究は科学的・地質学的観点からの記述であり、この研究に、文学的要素は多くない。一方で、ミューアは同時期に、後の『カリフォルニアの山々』へと結実する、シエラネバダの自然を詩情豊かに描いた多くのエッセイも著している。しかしシエラの氷河や山々を題材としたこれらの研究や作品では、まだ「科学と文学の融合」には至っていない。申請者は、『アラスカの旅』こそ、ミューアが「科学と文学の融合」を目指した作品に他ならないと考えている。「科学と文学の融合」は、バートラム以来、ソローやミューアを経て、カーソンにおいて完成する、アメリカン・ネイチャーライティングにおける最大のテーマの一つである。しかし、これまでのネイチャーライティング研究では、この流れの中でミューアの果たした役割を適切に評価することが希薄であったと申請者は見ている。『アラスカの旅』には、「氷河」という存在をめぐって、ミューアが科学的記述と文学的描写を融合させようとしている様子が、ありありと示されている。ただし『アラスカの旅』は未完の遺稿でもあるため、この「融合」が完成しているとまでは言えない。