hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
北極域の原野・森林火災の変化の地球温暖化へのフィードバック

加えて、原野・森林火災による永久凍土の夏期融解層の厚さの増加やアルベドといった火災の引き起こす複合的な変化も考慮し、温暖化に関係する放射強制力を見積もる点で大きな意義を持つ。近年のアラスカの原野・森林火災増加に伴う燃焼時の二酸化炭素放出と植生や土壌有機層の回復による二酸化炭素吸収と土壌有機物分解量とを合わせて評価した。本研究の主要な部分を進展することができた。今後は、原野・森林火災による永久凍土の夏期融解層の厚さの増加やアルベドといった火災の引き起こす複合的な変化も考慮し、温暖化に関係する放射強制力を見積もる。アラスカの原野・森林火災後の永久凍土の夏期融解層の厚さの増加とアルベド変化を合わせて、1950年2017年の原野・森林火災の増加が、土壌有機物・地上部の焼失量と土壌有機物分解量とアルベドと放射強制力に及ぼす影響を評価する。気象要素と火災、土壌有機物分解量の関係を考慮して、温暖化シナリオ下での対象地域の2100年までの土壌・植生から大気への二酸化炭素の放出量と放射強制力の変化を見積もる。消耗品が想定より安く買えたため、400円の次年度使用額が生じた。消耗品費に充てる予定である。
新しい金属粉末射出成形プロセスによる高度複雑形状化と多機能化の同時獲得

金属粉末射出成形(MIM)プロセスによれば,旧来の金型プレス成形による粉末冶金法では得られない高密度で3次元的に複雑な形状の部品をニアネットシェイプで作製することができるが,本プロセスを用いてMIM製品のさらなる大型化・複雑化に加え,異種材料の組み合わせによっては多機能化にも対応しうるMIMインプロセス接合の応用展開も期待されている。これまでの研究によれば,溶媒抽出時の溶融バインダを利用することで同種,異種材ともに加圧力を必要とすることなく,接合可能なことがわかっている。本研究では磁性を呈するマルテンサイト系ステンレス鋼(SUS420J1)粉末と,非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304L)粉末を用いて,従来の単純形状部品の組み合わせでなく,よりMIMの特長を生かすという実践的観点よりリング形状をした薄肉かつ中空品である成形体を作製し,それらの脱脂,焼結特性ならびに3ピース品の接合特性について調査,検討した結果,以下のような結論を得た。1)薄肉・中空品の成形体をアルミナ粉末で包み込み,脱脂・焼結を施すことで健全な焼結体を得ることができた。2)同種材料同士の接合体を引張試験したところ,単体のMIM材と同等な値が得られ,しかも接合界面の判別もつかないほど,ほぼ完全に一体化していることがわかった。3)SUS304L/SUS420J1の異種材料の組み合わせ接合体において,SUS304L側からSUS420J1側へNiがかなり拡散しており,接合部近傍においてはマルテンサイトおよびフェライトの混合組織が形成されていることから,接合面を通る拡散が活発に生じていることがわかった。MIM部品の複雑化・大型化,さらには異種材料を組合わせることによって機能性も加味させたMIM部品を作製できるような新しいMIMプロセスの開発を目的として,射出成形体の接合に関する基礎的特性を調査した.原料粉末には,平均粒径が45μmのカーボニル鉄粉と,オーステナイト系ステンレス鋼のSUS304L粉,およびマルテンサイト系ステンレス鋼のSUS410C粉を使用した.これら粉末とワックス系バインダとは,それぞれ体積比で60:40となるように配合し,423Kで3.6Ksの加熱混練後,冷却粉砕して射出成形用ペレットとした.射出成形には横型スクリュー式射出成形機を使用し,長さ45mm,幅9.2mm,厚さ9.2mmのシャルピー衝撃試験片と長さ110mm,幅12mm,厚さ4mmの引張試験片を作製した.得られた成形体は,所定の形状に切断し,切断面以外の面同志を合わせた一対の試験片を実験用試料とし,試料の組合わせは,同種材料同志を3種類,異種材料を3種類の合計6種類とした.組合わせた試料は,まずへプタン気相中に328358Kの温度で18.0ks保持し,溶媒による抽出を施すと同時に,バインダの溶融を利用して試料同志の接着を試みた.その後バインダを除去する加熱揮散と焼結を同一炉内の水素雰囲気中で,1573Kで3.6ks行い,得られた焼結試料はせん断試験や組織観察に供し,その接合特性を調査した.結果は以下のとおりである.1.溶媒抽出時の試料変形は,試料をアルミナ粉末で覆うことで改善した.また,試料の脱バインダ率および接着性は,抽出温度が高いほど良好であった.2,同種MIM材同志および異種MIM材のうちSUS304L/SUS410Cの組合わせにおいては,焼結後のせん断強度は溶媒抽出時の温度が高いほど優れた値を示した.3.異種MIM材同志のFe/SUS304LやFe/SUS410C接合においては,組合わせた各試料の焼結収縮挙動が異なるため,全面的に均一な接合は困難であった.

金属粉末射出成形(MIM)プロセスによれば,旧来の金型プレス成形による粉末治金法では得られない高密度で3次元的に複雑な形状の部品をニアネットシェイプで作成することができるが,本プロセスを用いてMIM製品のさらなる大型化・複雑化に加え,異種材料の組み合わせによっては多機能化にも対応しうるMIMインプロセス接合の応用展開も期待されている。これまでの研究によれば,溶媒抽出時の溶融バインダを利用することで同種,異種材ともに加圧力を必要とすることなく,接合可能なことがわかっている。本研究では磁性を呈するマルテンサイト系ステンレス鋼(SUS420J1)粉末と,非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼(SUS304L)粉末を用いて,従来の単純形状部品の組み合わせでなく,よりMIMの特長を生かすという実践的観点よりリング形状をした薄肉かつ中空品である成形体を作製し,それらの脱脂,焼結特性ならびに3ピース品の接合特性について調査,検討した結果,以下のような結論を得た。1)薄肉・中空品の成形体をアルミナ粉末で包み込み,脱脂,焼結を施すことで健全な焼結体を得ることができた。2)同種材料同士の接合体を引張試験したところ,単体のMIM材と同等な値が得られ,しかも接合界面の判別もつかないほど,ほぼ完全に一体化していることがわかった。3)SUS304L/SUS420J1の異種材料の組み合わせ接合体において,SUS304L側からSUS420J1側へNiがかなり拡散しており,接合部近傍においてはマルテンサイトおよびフェライトの混合組織が形成されていることから,接合面を通る拡散が活発に生じていることがわかった。
体温調節機構の性分化メカニズムの解析

目的女性ホルモンはホットフラッシュ、冷えなどの女性特有な体温調節、感覚異常に関係していると考えられている。しかしながら、その明確なメカニズムは明らかではない。本年度は、女性ホルモンがi)体温概日リズムにいかに影響を与えるか,ii)暑熱、寒冷暴露時の体温調節反応にいかに影響を与えるかiii)性周期に応じて体温調節反応、温度感覚はいかに変化するかを調べるとともに、そのメカニズムを検討した。i,iiについては動物実験にて検証し、血については人での実験を行った。方法と結果i)卵巣摘出ラットを用いて1週間の体温の変更を無拘束に記録した。約24時間の周期性は認めたが、3-4時間周期の大きな体温変動成分が現れるリズム変調が生じた。この変調は皮下に17beta-estradiol含有シリコンチューブを埋め込むことにより改善した。ii)卵巣摘出ラット、および17イ-estradiol含有シリコンチューブ皮下埋め込みによるエストロゲン補充を行ったラットの33°C,5°Cの環境温での耐暑、耐寒反応を比較した。耐暑、耐寒反応とも卵巣摘出ラットでは低下しており体温が各々エストロゲン補充ラットに比べて、上昇もしくは低下した。このメカニズムを明らかにするために、視床下部でのcFOS発現を調べた。暑熱下では内側視索前野、寒冷下では背内側核に多くの発現画あったが、体温の変動は少ないのにも関わらず、エストロゲン補充ラットで多くのcFOS発現が認められた。iii)28°Cの温度中性域から、23°Cの中度寒冷環境下に若年女性を、黄体期、卵胞期に各々暴露した。深部温は、28°C,23°Cとも黄体期に高かったが、温度感覚は同一であった。結語女性ホルモンは,体温調節に大きな影響を与える。また、このメカニズムとして、中心温に対する脳での温度感受性のエストロゲンの変化であると予想した。性腺摘出した雄,雌ラットを用い、耐暑、耐寒反応を調べ、つぎにエストロゲン補充による効果を調べた。ラットを性腺除去するとともに体温測定用のテレメトリーを腹腔内にうめこむ。十分な回復後、33度もしくは4度の環境におき、この間の体温・体表温・代謝の測定をおこなった。いずれもテレメトリーシステム、サーモグラフィー、間接カロリメトリーによる方法論を確立した。またエストロゲン補充をおこない同様の実験をおこなった。まずエストロゲンはメスラットにおいて体温のリズムの形成、暑熱下、寒冷下での体温調節に大きく関与していることがわかった。すなわち卵巣除去により体温のリズム変調(2-4時間周期の不整リズムの発現)、暑熱、寒冷下での体温調節異常が認められた(環境温度の変化にリンクした体温の上昇あるいは低下)。またcFOSの免疫組織科学による発現の評価に基づいた脳視床下部での温度反応性が卵巣除去により大きく低下することが確認された。また、これらの体温調節異常はエストロゲンの補充により大きく改善することがわかった。現在はさらに末梢での効果を確認するため、寒冷時のUCP3の褐色脂肪組織の発現を調べている。また中枢での温度感受性の原因をさらに詳しく知るため64ch細胞外記録システムを用いてエストロゲンが視床下部での神経活動にいかに影響を与えるかを調べる系を確立中である。メス,あるいはオスの視床下部スライス標本を採取し、メディウムにエストロゲンを加え,温度を変化させた際、発火頻度に影響が認められるかを検証中である。
窒素・リン負荷削減と下水処理水の有効活用のための干潟ビオトープの創出手法開発

本研究では干潟のもつ自然浄化機能として、干潟の陸側後縁を形成するヨシ原による栄養塩類の取り込み,干潟における栄養塩循環・脱窒、さらに藻場による栄養塩類の取り込みに着目し、それらの機能の評価・解析、機能を発揮させるための生態工学的手法開発を行った。本研究で得られた主な成果を以下にまとめる。1)ヨシ湿地に関する研究・下水処理水を高度処理するヨシ湿地の高機能化として充填担体の空隙率が栄養塩の除去能力に及ぼす影響を解析し、窒素除去には根圏微生物の硝化・脱窒作用が重要であり、適切な空隙率と水面積負荷で硝化・脱窒の同時反応が起こること、リンの除去は担体への吸着によるものがほとんどであり、空隙率の低いほうが適していることが明らかになった。2)干潟に関する研究・東京都内湾の護岸に生息する付着動物の浄化機能を評価し、護岸距離192kmで1日19tのCODを浄化していること、この値は東京都から流入するCOD量の23%に相当することが明らかになった。・葛西人工海浜の環境修復状況と、東西両なぎさの生態系の違いの要因について解析し、構造的な問題から降雨時に河川水の流入・停滞が発生して底生動物に大きな影響を及ぼすこと、そのための底生動物の種類数は造成前のそれに回復しているが安定していないことが明らかになった。3)藻場に関する研究・大型褐藻類アカモク(Sargassum horneri)の栄養塩吸収機能を解析し、温度、照度、栄養塩濃度、生育ステージと栄養塩吸収速度の関係を定式化した。そして,松島湾の栄養塩循環に及ぼすアカモクの栄養塩吸収機能の影響を評価し、5月におけるアカモク藻場は流入負荷の約7割を吸収し、水質改善に大きく寄与していることがわかった。干潟モデルプラント(底面積1m×1.6m、砂層30cm、水層30cm)を4系構築し、底質-海水における栄養塩循環特性を検討した。それぞれ砂を基盤とし、系1は遮光した対照系、系2は非遮光の藻類優占系、系3は非遮光でゴカイを導入したゴカイ優占系、系4は非遮光で二枚貝を導入した二枚貝優占系である。河口域から水を汲み上げ連続通水(滞留時間約2時間)によって馴致したモデルプラントの24時間連続調査を行って各系での物質収支を解析したところ、分解機能の卓越する対照系において増加した溶存態の窒素・リンは、藻類優占系では光合成によって藻類に取り込まれることで大きく減少し、水中のChl-aの増加が認められた。一方、二枚貝優占系ではDOやpHの傾向から藻類優占系に比べてもより盛んに光合成が行われていることが明らかであった。しかし、Chl-a量、すなわち植物プランクトンの存在量は少ないという結果が得られ、収支としてはChl-aの減少量は大きく、溶存熊栄養塩の減少量が小さいこと、および溶存態有機物が増加することが確認された。つまり、干潟において二枚貝が存在することで懸濁態窒素・リン(植物プランクトン等)→貝により溶存態へ分解→植物プランクトンによる吸収、という循環が活発に行われ、生産や捕食、分解等の機能が活性化されると同時に、構造としては植物プランクトンの存在量が少ない生態系が構築されることがわかった。このような生態系における物質循環を解析するために、導入した二枚貝イソシジミの摂食および排泄に関するパラメータ(摂食速度、溶存態栄養塩の排泄速度、排糞速度、糞からの溶出速度等)を室内実験によって求めた。なお、摂食は塩分濃度2%以上で活発に起こるのに対し1%以下では活性が落ちることから、河口域における塩分濃度の変化にも着目した物質循環の解析が必要であることがわかった。

干潟は、多様な生物が活発に活動する場であり、物質循環においては底生生物の影響が大きいとされている。干潟全体の物質循環を捉える手段として生態系モデルが開発され、多くの場所で適用されてきた。しかし、これらのモデルの精度を高め、現象を明確に把握するためには現場レベルでのデータとモデル式との適合性を評価していく必要がある。そこで本研究では、干潟の物理的・生物的環境因子の制御が可能なモデルプラントによる実験を行い、そのデータをもとに、干潟に生息する底生動物の栄養塩類や有機物等物質循環に果たす役割を評価し、生態系モデルの改善点について考察を行った。干潟モデルプラントによる実験系の条件設定は遮光系、非遮光系、非遮光系で堆積物食性ベントスであるゴカイを加えた系、非遮光系で懸濁物食性ベントスである二枚貝のイソシジミを加えた系の4系である。干潟モデルプラント装置での実験における条件設定をふまえ、既往の研究を参考に干潟生態系モデルを構築した。その結果、堆積物食性ベントスの系における特徴として堆積物食性ベントスのデトリタスからの摂食が大きいこと、堆積物食性ベントスはデトリタスや付着藻類などの有機物を摂食することで底質中の栄養塩循環を促進する役割を持つとともに有機汚濁化を防ぐ役割を持つこと、バイオターベーションの作用である脱窒・無機化の促進について適切にモデル化する必要のあることが明らかになった。また、懸濁物食性ベントスが優占する系では植物プランクトンの現存量が少なく、懸濁物食性ベントスは植物プランクトンを多く摂食し、植物プランクトンを無機化して栄養塩を再び水中へと回帰させること、植物プランクトンは回帰した栄養塩によって再び光合成による生産活動を行い、この系においては懸濁物食者、無機態栄養塩、植物プランクトン(有機物)の間での栄養塩循環が活発であること、植物プランクトンが直接的に沈降・枯死等を通して底質のデトリタスとなる量は少なく、多くは懸濁物食性ベントスの排泄、死亡になるという経路を通ってデトリタスになり、懸濁物食性ベントス優占系においては他系とデトリタス生成過程が違うため有機物の分解効率が高められることがわかった。近年,干潟生態系の有する水質浄化,生物生産,親水など様々な機能が着目され,その保全や創出が試みられるようになってきた。しかし,確実に干潟を保全・創出し,生態系を持続的に維持する手法は確立されていない。本研究では干潟における生態系の構造と底質の有機物含有量の密接な関係に着目して,実際の干潟における有機物の動態を現場調査により,また,干潟における有機物の動態とベントスの相互的な関係を実験により検討した。結果は以下のようにまとめられる。(1)砂質および泥質の2つの異なるタイプの干潟において現場調査を行い,底質と直上水の間でのDOおよび無機態栄養塩フラックスについて潮汐による変動特性をふまえて定量化したうえで,底質における有機物分解速度および藻類生産速度を算定し,泥質干潟の方が多くの有機物を分解していることを明らかにした。(2)砂質および泥質干潟において水理および水質の現場調査を行い,底質と直上水の間での沈降や巻き上げによる懸濁態有機物の物理的な輸送フラックスを定量化し,通常,砂質干潟の底質へは沈降により有機物の供給が,また泥質干潟の底質からは巻き上げにより有機物の流出が起こっていることを明らかにした。(3)異なるベントス群集を有する干潟モデル生態系を作成して,干潟底質における有機物の蓄積におよぼすベントスの影響を実験的に検討し,藻類及びマクロベントスによる有機物蓄積抑制効果を明らかにした。
生活習慣改善のための意志決定スキル形成の効果的な学習指導過程の開発

本研究の目的は、健康に良い生活習慣を主体的に続けるために、いくつかの行動の中から自分の状況に照らして適切なものを選択・決定し継続して実施できる意志決定スキルdecision making skillを身に付けるための効果的な学習指導過程と教材(ワークシート)を開発することにあった。小学生に対し、生活習慣改善行動を取り上げて検証授業を行った結果、次のような知見が得られた。1.健康教育計画モデルであるプリシードモデルに基づけば、健康教育の究極目的であるQOLの向上には、健康状態、環境、ライフスタイル、動機付け(知識、情意)、継続(重要な人、行動後の満足感、)、実現可能(専門家、利便な施設や交通機関等)の6要因が関与しており、意志決定はこれらのうちの動機付け要因であることから、その形成に当たってはスキル形成のみに終始するので無く、他の要因とも関わらせながらQOL向上を目指した学習指導過程を開発するようにした。授業の事前には対象者のQOL(実現したいこと、夢、生きがいなど)を把握し、その達成度を評価するようにした。また、いきなり意志決定スキル形成の授業に入るのではなく、その前に該当する生活習慣(行動)に関する科学的知識を習得するための時間を設定するようにした。2.意志決定スキルを形成するための効果的な学習指導過程としては、ライフスキルの基本的形成過程(教示-模倣-練習-フィードバック-定着)に、新たに認識と情意の形成過程と実践・継続化過程を取りいれたことにより、意志決定スキル形成の習得度と定着度を高めることができた。「教示過程」においては動機付け要因である認識形成を取り入れ、意志決定スキル形成の要件について説明した。模倣過程や練習過程、フィードバック過程では、動機付け要因である情意形成としての自己効力感を高める4つの方法(遂行行動の成功経験、代理的経験、言語的支援、情動的状態の抑制)を取り入れた。定着過程では、短時間で可能な実践、継続化の工夫として、決意文を書かせたり、行動チェック票を作成させた。各児童はこのチェック票に1週間単位で実施状況をチェックすると共に継続要因である信頼のおける人から"頑張って"などの肯定的評価を記入できるようにした。3.ワークシートとしては、意志決定樹、熟慮型7ステップ、5ステップ、プリシードモデルに基づくものなどを開発したが、これらは対象とする健康課題や発育発達段階に応じて活用するようにすれば、意志決定スキルの習得度や定着度を高める上で有用であることが示唆された。本研究の目的は子どもが望ましい生活習慣を実行できる意志決定能力を形成するための学習指導過程を開発することにある。18年度はその予備的・基礎的段階であり、諸鍵概念の定義・整理、子どもの意志決定能力形成への教員のニーズ把握、子どもの生活習慣の実態把握、検証授業担当教員のトレーニング及び予備的検証授業を行った結果、次の様な知見を得た。2.意志決定時には自信要因とストレス要因、対処パターン要因(熟慮型、自己欺瞞型、防衛的回避型、短絡型)が関わっている。対処パターンとしては熟慮型が望ましく、その意志決定過程は情報活動→設計活動→選択活動→検討活動から成っている。

3.意志決定能力形成の学習指導過程案として、ライフスキルの基本的形成過程(教示→模倣・手本→練習→フィードバック→定着化)に、正しい健康知識の認識形成過程、情意(セルフエスチィーム・セルフエフィカンシー)の形成過程、日常実践化過程を介在させる仮説を設定した。4.子どもが身につけるべきライフスキルとして現場教師が上位に挙げたのは対人関係及びコミュニケーションスキル、自己認識スキル、意志決定スキルであった。5.小学生の生活習慣のうち望ましくない傾向にあったのは睡眠、食事、体調等であり、改善したいと思っていたのは男女とも清潔、運動、挨拶、提出物が上位を占め、間食、手洗い、テレビ・ゲームの中断、歯磨きは男女間で顕著な相違が認められた。6.これらの実態を踏まえて、手洗い、歯磨き、咀嚼、野菜摂取、間食を題材として、学習指導過程案を検証するための予備授業を試みた。ワークシートとして、意志決定樹、熟慮型意志決定過程、6ステップによるものを活用した結果、いずれの場合も学習の習得度や定着度とも良く学習指導過程案の有用性が窺えた。本研究の目的は、健康に良い生活習慣を主体的に続けるために、いくつかの行動の中から自分の状況に照らして適切なものを選択、決定し実行できる能力decision making skillを身に付けるための効果的な学習指導過程を開発することにある。19年度は18年度の予備的検証授業を通してのワークシート及び学習指導過程の試案に基づいて、それらのモデル案について検討した結果、次の様な知見を得た。1.プリシードモデルに基づけば、行動変容には7つの要因、即ち、QOL,健康状態、環境、ライフスタイル、動機付け(知識、情意)、継続(重要な人、行動後の満足感、)、実現可能(専門家、利便な施設や交通機関等)が関わっている。情意因子である意志決定の学習指導過程を行動変容に効果的なものにするには、他の要因にも配慮する必要がある。2.学習指導過程モデル案としては、いきなり意志決定スキル形成の授業に入るのではなく、その前に該当する生活習慣(行動)に関する科学的知識の認識形成過程を経るようにする。3.授業の事前には、対象者のニーズ、中でもQOLを把握し(何をしたい?、夢は?、生きがいは?など)、これを向上できる方向で学習指導過程を展開する。4.授業の成否の7割を決めるといわれている教材(ワークシート)の開発にも取り組んだ結果、そのモデル案としては、低学年では意志決定樹及びライフスキルの基本的形成過程(教示→模倣・手本→練習→フィードバック→定着化)を、高学年以上ではサイモンの熟慮型意志決定過程(情報活動→設計活動→選択活動→検討活動)を自記式で確認しながら作業できるようにするものが良い。5.意志決定スキル形成の授業の最後の5分位で、選択決定した生活習慣の定着化のための行動実行計画表に自己と重要な人による継続チェック・評価をするよう説明し、1週間後にフィードバックする。
水素の動きを制御することにより阻血再灌流障害のシグナルを制御する試み

新規保存液の1)-3)に対する細胞保護効果が明らかになった。1)肝細胞株AML12の低温(4°C)曝露による傷害、2)低温・低酸素による傷害、3)低温・低酸素/復温・再酸素化よる傷害。上記13)でアポトーシスが時間依存的に進行したが、新規保存液によって著明に軽減された。また、4)同様の著明な細胞保護効果が小腸上皮細胞、気管上皮細胞でも認められた。膵頭細胞では他の細胞と比較すると保護効果がやや低かった。5)低温下での肝細胞株のグルコースの取り込みを有意に促進した。6)肝細胞株、小腸細胞株に過酸化水素(0.5M)を負荷すると、従来の保存液では数秒で細胞内Ca2+が急激に濃度上昇したが、新規保存液ではこれを完全に阻害することに成功した。すなわち、ストレスによる小胞体からのCa2+放出が完全に阻害された。このような、画期的な作用を呈する新規保存液の基本的な組成を決定したことが、本実験の大きな成果である。さらに、本保存液を用いた肝冷保存によって幾つかのタンパクのリン酸化が維持されていることが分かった。また、生存シグナルを強化するいくつかのキナーゼや、アクチンの脱重合・重合に関与するタンパク、NO産生酵素など、細胞保護作用の原因と考え得る興味深い変化を発見した。また、従来冷保存での変化や、肝で発現することすらもほとんど報告されておらず、肝での機能は全く不明なタンパクが、本保存液で誘導されていることも発見した。1)肝細胞株AML12の低温(4°C)曝露による傷害72時間まで低酸素時間依存的に細胞が傷害されることが上清LDHの上昇、細胞のMTT assayの低下により示された。アポトーシスも時間依存的に進行したが、傷害は10%-50%の重水含有液によって著明に軽減された.2)肝細胞株AML12の低温・低酸素/復温・再酸素化よる傷害低温・低酸素/復温・再酸素化により細胞が傷害されることが、上清LDHの上昇、細胞のMTT assayの低下により示された。アポトーシスも進行したが、傷害は10%-50%の重水含有液によって著明に軽減された.3)肝細胞株AML12の低温・低酸素による傷害低酸素72時間では殆ど全ての細胞が浮遊しており、低温・低酸素の限界時間は72時間未満と考えられた。アポトーシスも進行したが、傷害は10%-50%の重水含有液によって著明に軽減された。4)同様の著明な細胞保護効果が小腸上皮細胞、気管上皮細胞で認められ、膵頭細胞での効果は他の細胞と比較するとやや低かったが、細胞保護効果は有意であった。5)重水の効果と成果に関する考察重水は、細胞種によらず、一定の濃度域で低温、低酸素細胞を保護する可能性が示唆された。今回の実験で、至適濃度、適応疾患(細胞、組織、臓器)を評価するための、細胞から臓器レベルのモデルが完成した。奏効メカニズム(細胞骨格、嫌気代謝、イオンおよび水の移動、トンネル反応制御など)について、詳細に評価するための基礎検討も進行している。"用途の明確化と進歩性の提示"を行い、特許出願に向けてさらに詳細な解析のための準備が整ったことが、本研究の最大の成果と考えられる。心、肺、小腸、腎、肝の一括摘出、冷保存し、冷保存中の傷害を評価するモデルおよびそれらの臓器を酸素化したバッファーで定圧あるいは定量の体外灌流を行い、再灌流傷害を評価するモデルを現在、作成中である。最終的には予算が許せば、大動物の肝、腎、小腸移植モデルで臨床応用の可能性を評価したい。
手話・日本語二言語緊急作成の研究

日常生活で手話を使用しているろう者を対象とした手話と日本語との2つの言語を用いた緊急通報の作成について実験的に検討を行った.手話と日本語とは言語の形態が異なるために、これらの言語間の関係を有効に利用する通報作成の基礎的な手法を明らにした.日常生活で手話を使用しているろう者を対象とした手話と日本語との2つの言語を用いた緊急通報の作成について実験的に検討を行った.手話と日本語とは言語の形態が異なるために、これらの言語間の関係を有効に利用する通報作成の基礎的な手法を明らにした.本研究は、緊急通報を情報のユニバーサル・デザイン課題の一つととらえ、ろう者に手話と日本語との2つの言語を用いた「二言語緊急通報の作成」を、どのようにすれば通報の役割(通報発令者の意図に沿った反応を通報受信者がとる)が達成されるかを総合的に議論することを目的としている.本年度は、一つには、通報作成における2つの言語メディアの役割を探るために、ろう者の二言語通報の読み取り過程における視線(注視)特性の分析を行った.この結果から、読み取り特性は非常に多様であることがわかった.さらに、手話あるいは、日本語のいずれか一つの言語通報を主体とする読み方と、2つの言語通報を同じように活用する読み方との3つに分類できることと、それらの読み取り過程における注視の時間的特性とが明らかとなった.他の一つは、通報作成(翻訳)における手話表現形態である.ことばの通常的な使用形態である会話態として手話通報を作成(通報の表現)をしようとすると、ある程度の翻訳技術を持つ聴者(手話通訳者)であれば誰でも翻訳ができると判断するには難しい要因があることもわかった.緊急通報のように、一方向的で非インタラクティブな通報伝達に適した表現形態(通報作成方法)は、通常の会話態とは異なる言語運用(言語現象)であると考え、会話態とは異なる翻訳へのアプローチに関する検討を行った.あわせて、手話通報の作成課題がユニバーサル・デザインの概念からはどのように解釈できるかについても検討した.これは、自然な会話態とは異なる手話表現形態を緊急的な通報作成(手話翻訳)で利用するという主張の一つの根拠となると考えている.本研究は、緊急通報を情報のユニバーサル化(ユニバーサル・デザイン課題)を目指した一つの検討として、ろう者を対象にした手話と日本語との2つの言語を用いた「二言語緊急通報作成」の検討を目的としている.緊急通報コンテンツとしては、地震情報を主体にした議論を進めている.本年度の検討項目は、一つには、通報の内容を伝えるための手話表現の形態についての検討である.ろう者、手話通訳者による日本語通報(内容は地震通報)から手話通報を作成する手話翻訳実験を行い、複数の手話通報を作成した.これらの通報を用いて、ろう者による緊急通報評価実験とその結果の検討を行った.ここから、手話のみによる通報を想定したときの、わかりやすい手話表現の要件を明らかとした,同時に、実際的な要因を考慮すると、わかりやすい手話通報を作成する負荷は非常に大きいこともわかった.すなわち、手話のみによる通報のもとで、わかりやすい通報要件を完全に満たすことはかなり難しいことがわかった.同時に、通報を的確に表現、伝達するための手話表現形態に関する複数の候補についても検討を行った.他の一つの検討項目である、2つの言語による役割分担は、上記項目での検討の表現形態候補にも含まれるもの(検討過程で好ましいと指摘された中の一つ)であった.すなわち、日本語による記述と手話による記述との両方を見ながら情報を得る(入手する)という通報受容の形態が、現実的な解決策であることが示された.二言語通報の形態としても、さらにいくつかの考慮が必要であることも、研究協力者を中心とする検討から明らかとなった.これら2つの項目の検討結果から、二言語通報がその有利さと、現実的な解決策の一つとなることを示すことができると考えている.この部分に関する検討を、次年度も引き続いて進めることが必要である.本研究は、緊急通報作成を情報のユニバーサル化を目指した一つの検討として、日常生活で手話を使用している聴覚に障害がある人たち(ろう者)を通報の対象とした当手話と日本語との2つの言語を用いた「二言語緊急通報の効果的な作成」を目的としている.二言語緊急通報の内容は、地震情報を主としながら交通機関の運行状況なども対象とした議論を行った.本年度は、検討の最終年度として、昨年度実施した手話のみによる通報作成の検討結果を参考にして、手話と日本語との2つの言語を用いた二言語地震通報を作成した.このようにして作成した複数の二言語地震通報を、ろう者に提示し、通報の評価実験を実施した.評価項目は、通報内容の理解の容易さ、実際の状況での通報の利用可能性などであり、インタビュー形式による意見収集も行った.作成した6種類の通報は当(通報1)手話のみの通報、(通報2)手話映像と字幕(日本語)との二言語通報、(通報3)通常の日本語地震通報と手話通報との二言語通報、(通報4)表形式の日本語通報と手話通報との二言語通報、(通報5)通報3に日本地図(震源地表示)を加えた二言語通報、(通報6)通報4に日本地図(震源地表示)を加えた二言語通報、である.6種類の通報を対象とした評価実験から、つぎのことが明らかとなった.(1)通報6が最もわかりやすい.(2)手話のみの通報1が最もわかりにくい.(3)地図による震源地情報は非常に有効である.(4)日本語通報は表形式がわかりやすい.

(5)通報の総合的な理解には、手話と日本語との対応が明確であることと、日本語のわかりやすさが重要である.本検討から以下のことが明らかになった.(1)二言語通報の作成において手話は通常の会話態形式よりも通報に特化した一方向的な通報伝達を目指した表現がよい.(2)日本語は一覧性に優れた形式がよい.(3)地図による震源地提示の通報内容のわかりやすさへの寄与は非常に大きい.
膜結合型増殖因子proHB-EGFによるEGF受容体を介した情報伝達機構の解析

我々は、膜結合型増殖因子proHB-EGFによる細胞接着を介した細胞間情報伝達(ジャクスタクライン)機構のメカニズムとその生理的意義の解明を目的として研究を進めており、proHB-EGFがEGF受容体(EGFR)発現細胞に対して細胞増殖抑制・アポトーシス活性を有すること、EGFRの自己リン酸化領域の一部がこの現象に必須であることを最近明らかにした。また、proHB-EGFから分泌型sHB-EGFへの転換(Ectodomeinshedding)にPKC8結合性のADAMファミリーの膜結合型メタロプロテアーゼMDC9が関与していることも最近明らかにした。膜結合型と分泌型の活性が正反対であるような増殖因子の例は他に類を見ないものであり、EGFRが、同じリガンドの膜結合型と分泌型とで異なるシグナルをどのような機構で伝達するのかを明らかにすることが次の重要な問題となる。また、HB-EGFの膜結合型から分泌型への転換機構の解析は、異なった生理活性を持つ膜結合型と分泌型の増殖因子がそれぞれどのような制御機構で機能しているのかという生理的意義を明らかにする上で重要である。これらの事象をふまえ本研究では、proHB-EGFによるEGFRを介した増殖抑制・アポトーシスにおけるシグナル伝達について、特にEGFR発現細胞における機構を解析すること、また、proHB-EGFのEctodomainshedding機構について、これに携わる細胞外生理活性分子の探索とその解析を目的として行った。その結果、以下のことを明らかにした。1.proHB-EGFによるEGFRを介した増殖抑制では、proHB-EGFが引き起こすEGFRの急速で持続的なダウンレギュレーションが原因となり、この過程に細胞内シグナル分子Cblが関与することがわかった。2.HB-EGFの膜結合型から分泌型への転換を担う細胞外分子を探索し、リゾホスファチジン酸(LPA)を同定した。また、LPAの下流で機能する分子として、低分子量GTP結合蛋白質とRac1とMAPキナーゼキナーゼ(MEK1)を同定した。
「ソーシャル・デモクラシー」の視座設定-大正期の社会主義者と自由主義者

本研究課題は、大正期における自由主義者と社会主義者の「デモクラシー」をめぐる言説を、その思想形成の過程にさかのぼって分析し、「デモクラシー」思想の社会的にはたした役割を検討することを目的とした。1社会主義者の「ソーシャル・デモクラシー」をめぐる言説について日本の「ソーシャル・デモクラシー」(社会民主主義あるいは民主主義的社会主義)の思想的源流は、1901年結成の社会民主党にあった。そして平民社の運動がそれを引き継いだ。社会民主党の宣言書を執筆した安部磯雄、平民社を設立した堺利彦と幸徳秋水、平民社の編集者となった石川三四郎について論文をまとめた。また、平民社に参加し、のちにアナーキストとして大正期に活躍した大杉栄について、コミンテルンとの関係、アナーキスト国際会議へのかかわりについて論考を発表した。2自由主義者の「ソーシャル・デモクラシー」をめぐる言説について吉野作造が「社会民主党の精神的継承者」であると自称したように、大正期の「デモクラシー」運動は、明治期の社会主義に端緒をもった。ここでは、吉野の「民本主義」を批判し、主権の所在から「デモクラシー」思想を唱えた植原悦二郎、また吉野の影響のもとに日本憲政史の研究をまとめた尾佐竹猛について論考をまとめた。3「ソーシャル・デモクラシー」への視座設定「共産主義」の崩壊以後、「ソーシャル・デモクラシー」への関心がたかまっている。本研究課題においては、アナーキズムが提起したもの、「福祉国家」論のもたらしたもの、あるいは、戦後の丸山真男や藤田省三らの急進的な「民主主義」論がもたらしたもの、等について検討し、発表した。なお、研究代表者ならびに研究分担者は、1983年に設立した初期社会主義研究会に所属し、その機関誌『初期社会主義研究』を主たる発表場所とした。本研究課題は、主として大正期における社会主義思想の再検討を目的としている。その際、リベラリズムやアナキズムとの思想的特質の違い、また、1917年以後影響力をもってくるボルシェヴィズムによって明治期の社会主義思想がいかなる変容をうけるのかをテーマとしている。研究代表者である山泉進は、大杉栄に関する論文を発表した。大杉栄が、日本において最初にコミンテルン(第三インター)と接触した人物であったことはしられているし、大杉自身も『日本脱出記』において、1921年秋上海において開催された「極東社会主義者会議」に参加したことを回想している。山泉論文は、これまで「M」としてしか知られていなかったコミンテルンからの使者が朝鮮仮政府から派遣された李増林であったことを、新たに発見した特高調書により確認し、何故に大杉が日本の社会主義運動を代表して参加することになったのかを実証している。加えて、これまで不正確にしか知られていなかった大杉栄の著書について、初版をもとに、異版や異本にいたるまで調査して目録化した。また、安部磯雄の明治期の著作である『理想の人』『社会主義論』などをまとめて、解説を付して刊行した。分担者である田中ひかるは、奥宮健之、幸徳秋水らによって、アーノルド・ロラー著作『総同盟罷工論』として訳されてきた原本が、ジークフリート・ナハトという人物のThe Social General Strikeであることをつきとめた。そして、ドイツの社会民主党員でもあったナハトが何ゆえにストライキ論を執筆するにいたったかを考察し、社会民主主義との関係を追及した。本研究課題は、日本における「ソーシャル・デモクラシー」思想の検討を目的とするものである。

社会民主主義、あるいは民主社会主義と訳されてきた「ソーシャル・デモクラシー」の思想は、政治的民主主義と経済的社会主義を結合させた考え方であり、主としてイギリスやドイツなどの西欧先進諸国において発達してきた。社会主義思想が、ボルシェヴィズムやマルクス・レーニン主義を基準として正当化される傾向にあった日本の思想風土のなかで、いま一度、再検討される必要がある。そもそも、明治期、社会主義研究会や社会主義協会を通して紹介された社会主義思想は、キリスト教社会主義の影響をうけながらも、1901年の社会民主党の結成にみられるように「ソーシャル・デモクラシー」の思想であった。そして、平民社の社会主義もその流れを汲んだ。大逆事件とロシア革命がその流れを変えることになった。(1)山泉著『平民社の時代』と論文「幸徳秋水と堺利彦」は、日露戦争に反対した平民社を支えたものが何であったかを分析した論考であり、日本の初期社会主義思想の特質を摘出した。(2)山泉論文「明大政治学の揺籃」は、大正期にデモクラシー論者として活躍した植原悦二郎の学問的原点を、ロンドン・スクール・オブ・エコノミックスに提出した博士論文を対象として分析した論考である。とりわけ、政治学者グラハム・ウォラスの影響を指摘した点がユニークである。(3)重田著『フーコーの穴』は、ミシェル・フーコーの思想を統計学などとの接点において分析したものであり、視座設定において新しい試みをおこなった。(4)田中論文は、ドイツ系アナキストの機関紙『フライハイト』に掲載された日本関係の記事を紹介し、これまで知られることのなかった日本の社会主義運動についての情報を指摘している。「ソーシャル・デモクラシー」の再検討を通して、大正デモクラシー期における「社会主義」思想や運動の果した役割を再検討することが本研究課題の目的である。この場合、「ソーシャル・デモクラシー」の起源を明治期にたどり、さらには、昭和期の「ボルシェヴィズム」や「共産主義」との相克を経て、第二次大戦後の社会形成に「ソーシャル・デモクラシー」思想が果した役割を検証するという視野を含んでいる。もともと、1901年に結成された社会民主党や1903年に結成された平民社は、その思想的根拠として「社会主義」と「民主主義」とを掲げた「ソーシャル・デモクラシー」の運動として出発した。したがって、キリスト教や自由民権思想の影響を受けた明治期の「社会主義」を検証し、「ソーシャル・デモクラシー」の日本型原形を探り出しておくことは重要な作業の一つであった。(1)研究代表者である山泉進は、平民社時代の「非戦論」(平和主義)を検証する論文として、「トルストイ『日露戦争論』の反響」(『初期社会主義研究』第17号、2004年11月)、「平民社の非戦論とトルストイ」(梅森直之編『帝国を撃て』論創社、2005年3月)を公刊した。(2)明治期の幸徳秋水の代表的著作である『帝国主義』について、山泉進が校注と解説を加えて岩波文庫(2004年6月)として出版した。とりわけ、イギリスの自由思想家ロバートソンの影響を指摘した。(3)研究分担者、田中ひかるは大杉栄が参加しようとした国際的なアナーキストの大会に関する論文「大杉栄が出席できなかったアナーキスト国際会議-パリ、1923年10月」(『初期社会主義研究』第17号、前掲)を発表した。
超高感度質量分析計と新規薬剤標的同定法による抗がん剤耐性獲得機構の解析

抗がん剤耐性獲得機構を明らかにするため、抗がん剤Taxolに耐性をもつ大腸がん染色体不安定性(CIN: chromosomal instability)細胞株を用いてTaxol存在下で細胞死を誘導する低分子化合物をHTS (high throughput screening)により探索した。HTSに用いた3種の細胞株に細胞死を誘導する化合物として89の化合物が得られた。その後、他の13の大腸がん細胞株に細胞死を誘導する10の化合物を選択し、これを解析対象とした。10の化合物は細胞にアポトーシスを誘導することがわかり、現在はこれらの分子メカニズムを解析中である。抗がん剤耐性はがん治療における大きな問題点であり、その獲得機構は多様である。がん細胞、組織のhallmarkとされる染色体不安定性(染色体数の異常、構造の不安定化)は抗がん剤耐性に寄与すると考えられており、実際、染色体不安定性細胞は多くの薬剤に耐性を示す。本研究では抗がん剤タキソールに抵抗性を示す染色体不安定性大腸がん細胞株を用いてHTS (high throughput screening)によりタキソール耐性を克服する低分子化合物の同定を行った。3種類のタキソール耐性大腸がん細胞株を用いてタキソール存在下で約10万の低分子化合物ライブラリを用いて3種の細胞株全てに細胞死を誘導する化合物のスクリーニングを行った。1次スクリーニングでは89のHIT化合物が得られ、その後2次スクリーニングで89の化合物の検証を行った。その結果、タキソール存在下で3種の細胞株へ共通して細胞死を誘導する化合物とタキソール非依存的に細胞死を誘導する化合物が得られた。現在は他のタキソール抵抗性大腸がん細胞株と正常細胞を用いて候補化合物の選択を行っている。タキソールは古くから様々ながんの治療へ用いられていたことからも抗がん剤治療における期待の高さが伺える。しかしタキソールは副作用が多い事も有名で今回の結果はタキソールとの併用療法への発展の可能性を秘め、将来的に少ない副作用、抗がん剤耐性克服を目指した治療へ有用な情報を提供すると期待される。またタキソール非依存的に細胞死を誘導する化合物に関しては新規抗がん剤治療薬としての期待がもたれ、今回のスクリーニングで得られた化合物による細胞死誘導機構を明らかにすることは、染色体不安定性による抗がん剤耐性獲得機構において極めて重要な知見を提供すると期待される。ほとんどの固形がんで認められる染色体不安定性(CIN: chromosomal instability)は抗がん剤耐性をもたらす。これはCINが、がんのheterogeneityを作り出す最も大きな要因であるためと考えられており、実際に大腸がんCIN細胞株は抗がん剤やキナーゼ阻害剤に耐性を示すことが非常に多い。CINの細胞はaneuploidy (染色体異数性)を維持しながら増殖出来るのが大きな特徴で、正常細胞ではaneuploidyが毒性となり死に至る。aneuploidyはがん細胞のhallmarkであり、aneuploidy耐性を獲得する機構が細胞のがん化に重要であると考えられる。また、CINとがんの悪性度には相関があり、悪性度の高いがん細胞に対する抗がん剤治療の難しさを反映しており、抗がん剤耐性を克服する治療が望まれている。しかしCIN細胞株における抗がん剤耐性獲得機構や細胞死機構については全く不明であり、我々はこれまでに染色体不安定性による抗がん剤耐性を克服する一端として、低分子化合物ライブラリを用いて大腸がんCIN細胞株に細胞死を誘導する化合物を探索した。HTSから未だ抗がん剤として使用されていない10個の化合物が14の大腸がんCIN細胞株全てにアポトーシスによる細胞死を誘導する知見を得ている。海外で行うHTS (high throughput screening)に使用する細胞株の選択、細胞、試薬の準備、HTSでの条件設定、HTSの施行、データ解析を終え、研究対象となる候補低分子化合物(HIT)を現在既に得ていることは、海外で行うために要する時間(使用した低分子化合物は10万化合物の規模であり、HTSを行った場所の規模、人員、外国の休暇時期などの要素を含め)を考慮すると順調に進んでいると考えている。本来であれば得られたHIT化合物の中からどれを研究対象にするかというところまで終えていたいというのが理想であったが、現在この作業を行っているところである。25年度が最終年度であるため、記入しない。この研究課題の申請時にはsiRNAライブラリを用いたHTSを行う予定であったが、得られた結果をより早く治療へ結びつけるために低分子化合物を用いたスクリーニング系を用いた。すなわちsiRNAライブラリを使用する場合、トランスフェクションの効率、off targetによる影響、候補となるタンパク質がdruggableでない場合はそこでまた時間を要してしまうといった問題が生じるが、低分子化合物ライブラリから得られる結果はそのまま治療へ結びつく可能性を秘めている。

今後は低分子化合物ライブラリを用いたHTSから得られた候補低分子化合物(HIT)を他の大腸がん細胞株や正常細胞を用いて細胞レベルで特異性、毒性を検討後、治療へ応用出来る可能性のあるものに関しては動物実験を行い検証する。同時に申請者が習得した新規薬剤標的同定法による候補化合物の標的の道程や、薬剤処理した細胞、動物組織の(リン酸化)プロテオーム解析を行い、作用機序の解明を目指す。同時に今回得られたHIT化合物による細胞死機構を明らかにし、染色体不安定性による抗がん剤耐性を克服するてがかりとなる情報を提供出来るようにしたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。
S. mutansの口腔バイオフィルム形成におけるストレス応答メカニズムの解明

小児歯科臨床において、齲蝕罹患率の低下が認識されているが、齲蝕罹患度は二極化が進んでおり、未だに重症齲蝕を呈する小児も少なくない。主要な齲蝕原性細菌であるS. mutansの菌体表層には多くの病原性の高いタンパクが存在し、それらの発現により口腔バイオフィルムが形成され病原性を発揮している。これらの表層タンパクは、あらゆる環境に対応し発現し続けることにより、バイオフィルム形成能を保っている。本研究の目的は、S. mutansにおける新たなタンパクを同定しバイオフィルム形成への関与を明らかにすることである。これらの解析を進めることで、新たな齲蝕予防システムを確立することにつながると考えている。
プロテインCインヒビター遺伝子の組織特異的発現制御機構の研究

プロテインCインヒビター(PCI)は、血液凝固制御因子の活性化プロテインC(APC)に特異的な血漿阻害因子で、α1アンチトリプシンなどと相同な構造を有する血漿セリンプロテアーゼインヒビター(SERPIN)ファミリー蛋白質の1つである。また、PCIは精漿中に血漿中の約40倍も高濃度に存在し、男性不妊症患者精漿中では著しく低下していること、また精子の先体にも存在し、卵との受精に関わっていることが示唆されいる。これまでに、本奨励研究の補助の基、PCI遺伝子の肝(HepG2)細胞における発現調節領域としては、ヒトPCI遺伝子の5'上流域(約1.6kb)中のSp1結合部位(-302-294残基)がプロモーターとして、2個のAP2結合部位のうち、Spl結合部位より上流側のAP2結合部位(-350-343残基)がエンハンサーとして、A-activator結合部位(-422-414残基)およびlnterferon-γ反応性エレメント(-164-157残基)がサイレンサーとして機能し、Sp1結合部位より下流側のAP2結合部位は機能していないことをルシフェラーゼ(Luc)をレポーター遺伝子として明らかにした。また、HepG2細胞由来の核蛋白質を用いたゲル移動度シフト解析より、Sp1結合部位および上流側のAP2結合部位には、HepG2由来のSplおよびAP2がそれぞれ結合すること、およびA-activator結合部位およびInterferon γ反応性エレメントにはこれまで報告されていない未知の核蛋白質が結合することを明らかにした。さらに、HepG2細胞におけるPClの発現が、強力な発ガンプロモーターのPhorbol miristate acetate(PMA)により転写レベルで抑制されること、また、PMA反応性エレメントは、約1.6kbのPCI遺伝子の5'上流域中には存在しないことが明らかになった。現在、サウス-ウェスタン法を用いてHepG2細胞由来の核蛋白質中のA-activator結合部位およびInterferon-γ反応性エレメント結合蛋白質のクローニングを行うとともに、遺伝子歩行(gene walking)法を用いてPCI遺伝子のさらに上流を単離し、Lucをレポーター遺伝子としてPMA反応性エレメントの同定を行っている。また、PCIは精漿中に血漿中の約40倍も高濃度に存在し、男性不妊症患者精漿中では著しく低下していること、また精子の尖体にも存在し、卵との受精に関わっていることが示唆されいる。これまでに、本奨励研究の補助の基、PCI遺伝子の肝細胞(HepG2)における発現調節領域としては、ヒトPCI遺伝子の5^1上流域(約1.6kb)中のSp1、2個のAP2および1個の逆向きのAP2結合部位を含む上流450bpの領域が重要であること、このうちのSp1結合部位がプロモーターとして、2個のAP2結合部位のうち、Sp1結合部位より上流側のAP2結合部位はエンハンサーとして機能し、逆向きのAP2結合部位および下流側のAP2結合部位は機能していないことをルシフェラーゼ(Luc)をレポーター遺伝子として明らかにし、さらに、それらの部位に対するそれぞれの核蛋白質の結合をゲル移動度シフト解析を用いて明らかにした。本年度は、本研究をさらに発展させ、この上流450bp中の2個のサイレンサー領域(塩基番号-452から-414および-176から-147の領域)に関して、Lucアッセイおよびゲル移動度シフト解析を用いて詳細に検討した。その結果、塩基番号-452から-414の領域中のA-activator結合部位および塩基番号-176から-147の領域中のInterferon γ反応性エレメントがPCIの肝細胞における発現のサイレンサーとして機能することが明らかになった。以上の結果から、PCIの肝細胞における発現のプロモーターとしてはSp1結合部位が、エンハンサーとしてはAP2結合部位が、サイレンサーとしてはA-activator結合部位およびInterferon γ反応性エレメントが重要であることが明らかになった。現在、A-activator結合部位およびInterferon γ反応性エレメントに結合する核蛋白質の同定を行うとともに、PCIを発現する生殖臓器由来の株化細胞や腎臓由来の株化細胞を検索し、それらを用いて同様の解析を行うことによりPCI遺伝子上の組織特異的発現調節領域の同定を試みている。

これまでに、本奨励研究の補助の基、PCI遺伝子の肝(HepG2)細胞における発現調節領域としては、ヒトPCI遺伝子の5'上流域(約1.6kb)中のSp1結合部位(-302-294残基)がプロモーターとして、2個のAP2結合部位のうち、Spl結合部位より上流側のAP2結合部位(-350-343残基)がエンハンサーとして、A-activator結合部位(-422-414残基)およびlnterferon-γ反応性エレメント(-164-157残基)がサイレンサーとして機能し、Sp1結合部位より下流側のAP2結合部位は機能していないことをルシフェラーゼ(Luc)をレポーター遺伝子として明らかにした。また、HepG2細胞由来の核蛋白質を用いたゲル移動度シフト解析より、Sp1結合部位および上流側のAP2結合部位には、HepG2由来のSplおよびAP2がそれぞれ結合すること、およびA-activator結合部位およびInterferon γ反応性エレメントにはこれまで報告されていない未知の核蛋白質が結合することを明らかにした。さらに、HepG2細胞におけるPClの発現が、強力な発ガンプロモーターのPhorbol miristate acetate(PMA)により転写レベルで抑制されること、また、PMA反応性エレメントは、約1.6kbのPCI遺伝子の5'上流域中には存在しないことが明らかになった。現在、サウス-ウェスタン法を用いてHepG2細胞由来の核蛋白質中のA-activator結合部位およびInterferon-γ反応性エレメント結合蛋白質のクローニングを行うとともに、遺伝子歩行(gene walking)法を用いてPCI遺伝子のさらに上流を単離し、Lucをレポーター遺伝子としてPMA反応性エレメントの同定を行っている。
反応過程の制御

本研究は、半導体の光励起プロセスにおける、光子と反応ガスの相互作用、気相反応過程、および膜形成過程などの反応素過程を、理論、実験の両面から解析することによって、反応機構を明らかにし、最終的には反応過程を制御できるようにすることを目的としている。本年度は以下の成果を得た。[反応素過程の理論解析]光照射が表面マイグレーションに与える影響を理論的に解析するために、表面マイグレーションモデルを構築した。[種々の波長の光照射による表面反応の制御]前年度までに明らかにした高真空下での有機金属化合物の光分解素過程をもとに、光照射効果による原子層レベルでの結晶成長の見通しをつけた。また、反射高速電子線回折により表面反応を解析した。[光誘起気相二次反応の制御]二酸化チタンの光CVD反応において中間種の生成機構、付着確率、濃度を決定する手法を確立し、堆積表面での中間種の光触媒反応が重要な役割をはたしていることを明らかにした。[光励起による薄膜堆積の活性化]高感度赤外分光法を用いてSi表面の酸化の様子をその場観察し、重水素ランプ光を照射することによりSi表面の酸化が促進されることを明らかにした。[X線励起による固相成長過程の解明]非晶質Siにシンクロトロン放射光を照射するとき、K殻励起の方がL殻励起より効率良く非晶質内にダングリンボンドが形成されることを明らかにした。これは、X線固相成長でX殻励起が重要な役割をはたしていることを示している。[光照射による活性種の選択生成]ジシランの超音速ジェットにArFエキシマレーザを照射することにより、Siイオン、SiおよびSiHラジカルを生成し、これらの種がSi結晶成長に与える影響を調べた。[真空紫外レーザを用いた気相反応および表面反応の解析手法の確立]真空紫外レーザを光源とする光電子分光装置を試作し、表面反応を2μmの空間分解能で解析する見通しをつけた。