hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子のひもによる膜タンパク質の顕微操作

神経細胞から伸び出た神経線維の先端には、成長円錐とよばれる、活発な運動能を持った構造が存在する。この成長円錐の運動性を制御するのは、神経成長因子とよばれる分泌性タンパク質である。この神経成長因子を蛍光色素Cy3で標識した蛍光神経成長因子は、成長円錐膜上の神経成長因子受容体と結合した後に、比較的大きな拡散係数(0.3μm^2/s)で2次元拡散運動をおこなうことが観察された。このような2次元拡散運動の後、受容体と神経成長因子の複合体はアクチン骨格系による細胞内一方向性運動(4μm/min)によって、成長円錐の周縁部から中心部に向かって輸送されることが明らかとなった。成長円錐中心部では、神経成長因子と受容体の複合体はエンドサイトーシスを経て細胞内に取りこまれているが、神経成長因子と受容体の複合体がどの段階まで膜上に露出しているのかは不明であった。そこで、神経成長因子と受容体の結合がpH依存的であることを利用し、蛍光神経成長因子を投与した成長円錐の細胞外溶液を急激に酸性化させた実験から、神経成長因子と受容体の複合体は、アクチンによる一方向性輸送の途中で細胞内に取りこまれることが示唆された。このような膜タンパク質のダイナミックな輸送を、膜上に張ったDNA鎖によって実験的に制御する実験を試みたが、DNAを操作するためのレーザートラップ用近赤外光が、蛍光神経成長因子の1分子観察を妨げるなどの理由で、未だ成功には至っておらず、レーザートラップを用いない方法での試みを模索しつつある。神経成長因子(Nerve growth factor,以下NGFと略)は、知覚・交感神経細胞が集まる後根節神経の神経軸索伸長に必須の蛋白質である。この蛋白質に蛍光色素Cy3を共有結合させた蛍光NGFは、通常のNGFと同様の生理活性を有する。この蛍光NGFを投与した後根節神経を、蛍光1分子可視化技術をもちいて観察すると、神経軸索先端に存在する成長円錐の部分で蛍光NGFが細胞内に取りこまれている様子が観察出来る。蛍光NGFは膜表面の受容体と複合体を形成した後、成長円錐の周縁から中心部に向かう逆行性輸送システムによって成長円錐の中心部に運ばれ、ここで高い蛍光輝度を持つNGF分子クラスターを形成する。アクチン重合阻害剤Latrunculin Bを投与すると、成長円錐の逆行性輸送は阻害され、蛍光NGFは成長円錐の中心部に向かって輸送されないことから、アクチンの重合が、成長円錐の周縁部から中心部に向かうNGF輸送の原動力となっている事が示唆された。また、高親和性NGF受容体TrkAのリン酸化阻害剤k252aを投与すると、成長円錐の逆行性輸送は阻害されないにもかかわらず、成長円錐の周縁部から中心部に向かう蛍光NGFの輸送は阻害される。このことから、NGFと結合したTrkA受容体のリン酸化が、NGF受容体複合体をアクチンの逆行性輸送システムに結びつけるトリガーとなっている可能性が示唆された。また、pH変化に対して安定なCy3の代わりに、pH感受性蛍光色素CypHer5で標識した蛍光NGFは、酸性環境(pH4-pH6)でのみ蛍光を発するが、この蛍光NGFは成長円錐中心部のみで、すでにクラスター化した状態で観察されることから、これらのNGFは、内部が酸性化した後期エンドソームに取りこまれていることが示唆された。
スフィンゴ脂質活性化蛋白質前駆体による神経細胞の分化誘導

糖脂質の代謝にかかわる種々の水解酵素の活性制御には活性化蛋白質が関与している。Saposin-Cはリソゾーム性β-グルコシダーゼ活性化能を持つ活性化蛋白質であるが、我々はまずこの蛋白質をウシ脾臓から精製し全アミノ酸配瞬を決定し、活性化蛋白質の部分断片化の実験結果から、活性化蛋白質分子内で35番残基周辺が酵素グルコセレブロシダーゼとの相互作用に重要な部位であることを証明した(Biochim.Biophys.Acta 1120,75-80)。またヒト保護蛋白質発言されたcDNAのstable transformantで発現された保護蛋白質がエステラーゼ活性とカルボキシペプチダーゼ活性を合わせ持ちβ-ガラクトシダーゼと複合体を形成することを明らかにし、またこれらの活性がsaposinによって保護されることを証明した(J.Biol.Chem.268,1180-1186)。Saposin-Cに対する抗体を作成し、saposin前駆体であるProsaposinのラット脳における分布を検討した。部位別のウェスタンブロットにおいて、prosaposinは海馬、脳幹、小脳、線状体、視床下部に豊富に存在し、成熟型saposinはどの部位においても検出されなかった。免疫組織化学的手法による結果は同様に、皮質下に多くの反応が見られた。免疫反応は神経細胞体および線維に見られ、グリア細胞には観察されなかった。部位的にはコリン作動性ニューロンが多いとされる神経核に反応が強く見られ、それらの神経核が投射する部位において、神経線維が陽性に染色された。中枢神経系では、前駆体のprosaposinとしてそのほとんどが存在し、神経細胞体において合成され、軸索内をターミナルへの運ばれることが考えられた(J.Comp.Neurol.in press)。
細胞外基質の硬度が瘢痕・ケロイドの発生に関与していることの証明

1皮膚線維芽細胞を硬度可変ディッシュ上で培養し、機械的刺激に対する細胞の知覚・変換因子であるYAPの細胞内分布を観察した結果、硬いディッシュ上ではYAPが核内移行を起こし、軟らかいディッシュ上ではYAPが細胞質に存在することを示した。2ヒト検体を用いた免疫組織化学染色により、ケロイドにおいてYAPの核内移行が高発現していることを示した。3硬いディッシュ上における培養条件において、ケロイド由来線維芽細胞の方が白色瘢痕由来線維芽細胞・正常皮膚由来線維芽細胞よりも細胞外基質の遺伝子発現が高かった。ヒト検体の初代培養より得たケロイド由来皮膚線維芽細胞(以下KeF)と白色瘢痕由来皮膚線維芽細胞(以下WSF)それぞれ10株ずつを研究に用いた。まず予備実験として、コラーゲン1にてコーティングされた硬度可変ハイドロゲルディッシュにおける皮膚線維芽細胞の培養条件を検討した。0.5, 1, 5, 10, 50kPaのディッシュ上にてKeFとWSFを培養して、播種する細胞数と培養期間を決定した。続いて、KeFとWSFをそれぞれ硬度2kPaと50kPaのハイドロゲル上で1週間培養した後、RNAを抽出し、qRT-PCRにてコラーゲン1の遺伝子発現を解析した。しかし、KeFとWSFにおける遺伝子発現に一定の傾向を認めることが出来なかった。そこで、用いているKeFとWSFを通常のディッシュ上にて継代した上で、コラーゲン1の遺伝子発現をqRT-PCRにて解析した。すると、KeFの中にもWSFと同等のコラーゲン1の発現しか認めない株が存在した。これはケロイド由来線維芽細胞のheterogenicityが原因、すなわち初代培養の過程においてケロイドの形質を有しない線維芽細胞が選択的に増殖してしまったためと考えられた。そこで、qRT-PCRにおいてコラーゲン1の発現が特に高いKeF3株とコラーゲン1の発現が低いWSF3株を以下の実験に用いることとした。選別したKeF3株とWSF3株をそれぞれ硬度2kPa, 50kPaのハイドロゲルディッシュと、通常のディッシュ(GigaPa)で1週間培養した後、RNAを抽出し、qRT-PCRにてコラーゲン1、コラーゲン3,ファイブロネクチンの遺伝子発現を解析した。その結果、KeFの方が足場の硬度によりsensitiveであることがわかった。まず予備実験として、I型コラーゲンにてコーティングされた硬度可変ハイドロゲルディッシュにおける皮膚線維芽細胞の培養条件を検討した。続いて、KeFとWSFをそれぞれ硬度2kPaと50kPaのハイドロゲル上で1週間培養した後、RNAを抽出し、I型コラーゲンの遺伝子発現を解析した。そこで、用いているKeFとWSFを通常のディッシュ上にて継代した上で、I型コラーゲンの遺伝子発現を解析した。すると、KeFの中にもWSFと同等のI型コラーゲンの発言しか認めない株が存在した。これは、初代培養の過程においてケロイドの形質を有しない線維芽細胞が選択的に増殖してしまったためと考えられた。そこで、保有している全ての細胞株についてI型コラーゲンの発現を解析し、発現が特に高いKeF5株と発現が低いWSF5株について、硬度2kPa, 50kPaのハイドロゲルディッシュと通常のディッシュ(GigaPa)で1週間培養した後、I型コラーゲン、III型コラーゲン、ファイブロネクチンの遺伝子発現を解析した。その結果、KeFの方が足場の硬度に対してよりsensitiveであることがわかった。続いて足場の硬度に反応して核内移行し、蛋白質の転写を引き金となるYAPについて、ケロイド・正常瘢痕の検体を用いて免疫染色を行った。その結果、ケロイド検体においてYAPの核内移行を認め、ケロイドが細胞外基質硬度のpositive feedbackによって硬さを増している可能性が示された。硬度可変ハイドロゲルディッシュにおける皮膚線維芽細胞の培養条件の設定に難渋して、大量の硬度可変ハイドロゲルディッシュと培養液を使用することとなり、時間・資金共に足りなくなったため。形成外科学引き続き硬度可変ハイドロゲルディッシュを用いた培養実験を行う。KeF、WSFを硬いディッシュと軟らかいディッシュそれぞれで長期間培養し、マーカー遺伝子の発現パターンに不可逆的な変化が現れるかどうか解析する。
精神遅滞者の居住施設に関する国際比較研究

平成5年度の第一の目的は、3年間の研究分担者であるスウェーデンのラルス・モランデル氏およびアメリカのヘンリィ・リランド氏を招へいし、日本における精神遅滞者のサービスの実状の調査を行うとともにこの面での指導的な役割を担っている人との面接、討論により日本の居住施設の特殊的な面を明らかにすること、第二に派遣による訪問調査をアメリカで実施し、あわせて研究分担者の協力を得て調査をスウェーデンで行うことである。その結果以下のような地検を得た。第一の目的については、モランデル氏、リランド氏があわせて9月13日より9月26日まで滞在し、日本の精神遅滞者の居住サービス機関である精神遅滞者入所更生施設、入所授産施設、グループホーム等、および通所施設である作業所を見学し、さらに日本の精神遅滞者のサービス全体の組織団体である日本精神薄弱者愛護協会の県組織である愛知県精神薄弱者愛護協会の主催による学術大会を開催し、モランデル氏、リランド氏、と愛知県精神薄弱者愛護協会会長の鈴木峯保氏、副会長の松下良紀氏を含め、研究代表者の渡辺勧持が総合司会を行い、500名の聴衆と共に「福祉フォーラム'93地域生活に向けて施設機能はどう変わったか、-スウェーデン、アメリカに学ぶ-」を同時通訳者を介し、9月18日1時より5時まで開催した。これらの見学、討論の経過の中でスウェーデン、アメリカと比較し、日本の精神遅滞者の居住サービスの特殊性として明らかになったことは、以下の通りである。1.歴史的な状況では、欧米が1900年代から進められた入所施設のサービスは、日本では実質的には1960年代から行われている。この時間的な差は、日本の急速な経済成長に伴う社会変動の諸条件および国際的な思潮であったノーマリゼーションに対応して日本の居住施設の規模の大きさを制限し、しかしながら25%もの多くの精神遅滞者を入所施設で処遇しなければならなくなった特殊性を増大させた。2.収容施設から地域へと精神遅滞者を戻すときにスウェーデンでは、地方自治体の行政区分を中心とした精神遅滞者サービスの地区を作りその中で専門家の地区チームをサービスの中心としておいた。アメリカでは、この機能は、民間サービス団体が通所施設、入所施設を運営しているためケースマネージメントの制度を導入し、ケースマネージャーが精神遅滞者個人のニーズの把握とサービスの責任をおって展開している。日本では、今後すぐにもこの面で施策に対応する必要に追われているが、欧米の両者の条件が現実には可能であり、それらの統合的な機能が望まれる。3.専門家を中心としたマンパワーの問題。地域生活を実施するには、居住施設の他に、通所施設や余暇活動、社会活動のサービスが必要である。居住、作業施設は、従来のサービスの展開で実施きる面があるが、後者に関しては、新たな方策が必要である。スウェーデンではこれらの機能を友人的な役割をもつコンタクト・パースンを新たに制度として作成した。アメリカでは他の諸種の専門家の育成と同じ流れで余暇活動の専門家を育成している。第二の目的については、アメリカではオハイオ州およびフランクリン郡を調査対象としており、その調査の一部をあげるとオハイオ州では1965年には、知的障害者の入所者率が州人口比で1965年には.091%であったものが、1988年ですでに.026%に下降し(日本では0.082%)地域生活を行うようになり、フランクリン郡(人口91万人)ではこれらの地域生活展開のためにケースマネージメントやレスパイトサービスが展開され、それぞれ2698人、331人が利用している(1992年)などが見られた。スウェーデンでは、法律が改正され、知的障害者の概念が知的障害がかならずしも発達期に生じなくても知的障害のサービス範囲に含めるという知的障害を従来の診断モデルよりもサービスを主体にした方策が展開されようとしており、入所施設から地域での住まいに移行していく方策も速度を衰えずに行われており、1993年にグループホームで生活している人の数は入所施設にいる人々の数の2.7倍である、入所施設を全廃した県があらわれている。またグループホームの概念もより一人一人の独立を考えた方向に向かっており、それに応じた建物等の配慮もされつつある。

第一の目的については、モランデル氏、リランド氏があわせて9月13日より9月26日まで滞在し、日本の精神遅滞者の居住サービス機関である精神遅滞者入所更生施設、入所授産施設、グループホーム等、および通所施設である作業所を見学し、さらに日本の精神遅滞者のサービス全体の組織団体である日本精神薄弱者愛護協会の県組織である愛知県精神薄弱者愛護協会の主催による学術大会を開催し、モランデル氏、リランド氏、と愛知県精神薄弱者愛護協会会長の鈴木峯保氏、副会長の松下良紀氏を含め、研究代表者の渡辺勧持が総合司会を行い、500名の聴衆と共に「福祉フォーラム'93地域生活に向けて施設機能はどう変わったか、-スウェーデン、アメリカに学ぶ-」を同時通訳者を介し、9月18日1時より5時まで開催した。これらの見学、討論の経過の中でスウェーデン、アメリカと比較し、日本の精神遅滞者の居住サービスの特殊性として明らかになったことは、以下の通りである。1.歴史的な状況では、欧米が1900年代から進められた入所施設のサービスは、日本では実質的には1960年代から行われている。この時間的な差は、日本の急速な経済成長に伴う社会変動の諸条件および国際的な思潮であったノーマリゼーションに対応して日本の居住施設の規模の大きさを制限し、しかしながら25%もの多くの精神遅滞者を入所施設で処遇しなければならなくなった特殊性を増大させた。2.収容施設から地域へと精神遅滞者を戻すときにスウェーデンでは、地方自治体の行政区分を中心とした精神遅滞者サービスの地区を作りその中で専門家の地区チームをサービスの中心としておいた。アメリカでは、この機能は、民間サービス団体が通所施設、入所施設を運営しているためケースマネージメントの制度を導入し、ケースマネージャーが精神遅滞者個人のニーズの把握とサービスの責任をおって展開している。日本では、今後すぐにもこの面で施策に対応する必要に追われているが、欧米の両者の条件が現実には可能であり、それらの統合的な機能が望まれる。3.専門家を中心としたマンパワーの問題。地域生活を実施するには、居住施設の他に、通所施設や余暇活動、社会活動のサービスが必要である。居住、作業施設は、従来のサービスの展開で実施きる面があるが、後者に関しては、新たな方策が必要である。スウェーデンではこれらの機能を友人的な役割をもつコンタクト・パースンを新たに制度として作成した。アメリカでは他の諸種の専門家の育成と同じ流れで余暇活動の専門家を育成している。第二の目的については、アメリカではオハイオ州およびフランクリン郡を調査対象としており、その調査の一部をあげるとオハイオ州では1965年には、知的障害者の入所者率が州人口比で1965年には.091%であったものが、1988年ですでに.026%に下降し(日本では0.082%)地域生活を行うようになり、フランクリン郡(人口91万人)ではこれらの地域生活展開のためにケースマネージメントやレスパイトサービスが展開され、それぞれ2698人、331人が利用している(1992年)などが見られた。スウェーデンでは、法律が改正され、知的障害者の概念が知的障害がかならずしも発達期に生じなくても知的障害のサービス範囲に含めるという知的障害を従来の診断モデルよりもサービスを主体にした方策が展開されようとしており、入所施設から地域での住まいに移行していく方策も速度を衰えずに行われており、1993年にグループホームで生活している人の数は入所施設にいる人々の数の2.7倍である、入所施設を全廃した県があらわれている。またグループホームの概念もより一人一人の独立を考えた方向に向かっており、それに応じた建物等の配慮もされつつある。本年のスウェ-デン、アメリカ、日本における精神薄弱者の居住施設、特に地域における小規模施設について比較調査を行なった結果得られたことは以下の通りである。1.精神薄弱者の地域の住まいとしては、スウェ-でンではグル-プホ-ムが中心となっているが、アメリカではグル-プホ-ムよりも単独で自立生活を行なう住まいへ、という移行の動きが見られている。2.グル-プホ-ムの通例の定員が両国で異なる。
ユビキタス環境における学力向上を目的としたモバイルラーニングの在り方

校内全域を無線LAN網でカバー(ホットゾーン化)して,そのユビキタス環境下で授業実践を継続的に行った。普通教室などの校内の諸処において,1人1台子どもたちがモバイルコンピュータを携帯し,各教科の学習において,教科書,ノートと共に学習の道具として有効活用するモバイルラーニングを取り入れ,確かな学力の向上を図るなど,これまでの小学校におけるCT機器の効果的な活用の在り方について一石を投じた。1人1台のモバイル機器にデジタルコンテンツを入れ,デジタル教科書として,各学年の,社会,理科の学習を継続的に実践し,子どもたちの基礎・基本の学力を身に付けるなど,新たな習得型の授業スタイルを確立した。成果として,年度末に実施した全国学力学習状況調査(6年)の過去問の実施結果では,国語A,算数Aの問題も平均点が94点を超えるなど,大きな成果を伸ばした。次に,1人1台モバイル機器を携帯し,各教科の学習において,国語,算数,理科,生活科,総合的な学習の時間において,自分の考えや気づきを,その場ですぐに記録し,それらを蓄積することを継続的に実践し,子どもたちの思考力を伸ばす新たな探究型の授業スタイルを確立した。成果として,年度末に実施した全国学力学習状況調査(6年)の過去問の実施結果では,国語B,算数Bの問題も平均点がどちらも全国平均を30点を超えるなど,大きな成果を伸ばした。
モンゴル系危機言語であるシネヘン・ブリヤート語の総合的記述

本研究課題は中国北方で使用されるモンゴル系言語のひとつ、シネヘン・ブリヤート語の音韻・文法の総合的な記述および一次資料の公開を目的とした。研究期間を通じて、1本の言語資料(民話3篇)、文法概略の公刊と、以下3点を明らかにした。(1)シネヘン・ブリヤート語の人称所有小詞は、(所有者人称標識としての機能を失いつつある現代モンゴル語と異なり、)その本来的機能である所有者の人称標示機能を残している。また、脱従属化マーカーとして機能している可能性がある。(2)これまで「形動詞」と記述されてきた形式のいくつかは、その名詞性と動詞性から出動形容詞または出動名詞とみなすべきである。(3)形動詞の機能は一見形容詞と類似している。しかし副詞的に使用される際のふるまいが異なることから、通言語的にいわれる分詞の特徴、「動詞の屈折的形容詞化」には完全には合致しない。平成22年度は、2点の成果を発表するとともに、継続して現地調査を実施し、一次資料の収集につとめた。以下その内容を示す。まず、シネヘン・ブリヤート語の音韻・形態論の総合的記述への足がかりとして、当該言語の音韻・形態・統語の概要を記述し、まとめた。この成果は、代表者がこれまで編者として主体的にかかわってきた単行本Grammatical Sketchesfrom the Field.(東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所、2011年)の1編として英文で執筆し、刊行された。概要ではあるものの、少なくとも現時点において、シネヘン・ブリヤート語にかんする文法記述としてはもっとも詳細かつ総合的なものである。さらに、これまで収集・公開してきた一次資料をもとに、シネヘン・ブリヤート語の人称所有小詞について分析をおこない、その成果を「シネヘン・ブリヤート語の人称所有小詞」の題目で『北方言語研究』(北方言語ネットワーク編、2011年3月刊行)に投稿し、掲載された。この論文では、シネヘン・ブリヤート語の人称所有小詞について、以下2点を明らかにした。1)同系言語であるモンゴル語に比べてシネヘン・ブリヤート語の人称所有小詞のほうが所有者標示のマーカーとして用いられる傾向が強い、2)従属節における主語標識としての機能を有している点を考えると、人称所有小詞が文末に用いられる場合には、いわゆる脱従属化(insubordination)が起こっている可能性が高い、という2点である。また、さらなる一次資料収集のために、夏季および春季に中国内モンゴル自治区にて現地調査を実施した。現地調査では、一次資料として音声資料以外に映像資料もあわせて収集し、一定量の資料を収集することができた。ただしその一方で、日程上の都合からモンゴル国での文献収集を実施することができなかった。これについては、平成23年度に改めて実施する予定である。平成23年度は、以下3点に重点をおき、研究活動を実施した。1.シネヘン・ブリヤート語の形態面にかんする分析、2.モンゴル国での資料収集、3.一次資料公開にむけての文字化、の3点である。以下、それぞれについてその成果を詳細に報告する。まず、1.については、名詞の所有構造、動詞の屈折について重点的に分析をおこなった。名詞の所有構造にかんしては、「AのB」という意味関係にある名詞句を対象に近隣のモンゴル語、ハムニガン・モンゴル語との比較対照をおこなった。ハムニガン・モンゴル語には従属部(「AのB」での「A」)に付属形式を接続する従属部標示型、主要部(「AのB」での「B」)に付属形式を接続する主要部標示型、双方に付属形式が接続する二重標示型のうち、主要部標示の有無(主要部標示型・二重標示型vs.従属部標示型)が、譲渡可能性に関与していることが強く推測される。一方、モンゴル語、シネヘン・ブリヤート語にも3つのタイプがあるが、ハムニガン・モンギル語のように譲渡可能性に関与しているとは考えにくいということを明らかにした。この成果については、2011年8月禍にモンゴル国で開催された国際モンゴル学者会議(The 10th International congress of Mongolists)にて報告した。動詞の屈折にかんしては、とくに「形動詞」(一般には「分詞」)とされる文法形式にしぼり、派生接辞とみなしうる形動詞形成接尾辞があることを明らかにした。この成果は、『北方人文研究』第5号に報告した。

これら分析のための現地調査は夏季には実施できなかったが、春季に動詞の屈折にかんする分析の検証をおこなうことができた。また、2.としては夏季にモンゴル国に赴き、ブリヤート語関連の文献収集を十分におこなうことができた。3.についてはこれまで蓄積した資料の文字化をすすめ、その一部を『アジア・アフリカの言語と言語学』にて公表した。平成24年度は、1.これまでに収集した一次資料および研究実績の整理・分析、2.現地調査によるデータ補完、3.一次資料(音声・映像)の文字化・加工の3点に重点を置き、研究活動を実施した。その成果としてa.シネヘン・ブリヤート語の動詞屈折にかんする分析、b.一次資料公開にむけての音声資料の文字化をすすめることができた。以下、a, bそれぞれについてその成果を詳細に報告する。a.については、これまで収集した一次資料をもとに動詞の屈折について重点的に分析をおこなった。シネヘン・ブリヤート語の動詞の屈折のうち、主節以外の節の述語として用いられる形式が、それぞれどのような統語機能を有しているのかという点について分析し、従来のモンゴル諸語の記述における動詞屈折の分類が、実際の統語機能とは一致していないことを明らかにした。さらに類型的に似通った文法構造を有する周辺諸言語と対照したうえで、アルタイ型の諸言語においては、従来いわれる「分詞」の特徴に必ずしもあてはまらない例が見られることを示した。この成果については、周辺諸言語を研究対象とする他の研究者と共同で、2012年6月に開催された日本言語学会第144回大会にて報告し、さらに2013年3月に『北方言語研究』(北方言語ネットワーク編)第3号にて公開した。今後さらに分析をすすめ、動詞屈折の全体を詳細に記述していくことを予定している。b.についてはこれまで蓄積した音声資料の分析と文字化をすすめた。2013年3月に実施した現地調査では、母語話者である言語コンサルタントの協力のもとで分析をおこない、多くの音声資料を文字化することができた。当初は年度内の公開をめざしていたが、現地調査の実施時期が遅れたためにかなわなかった。できるだけ早い時期に、他の研究者が利用できるかたちに整理したうえで公開するようつとめる。平成23年度は、当初夏季および春季の2回、現地調査を予定していた。しかし、調査地(中国内モンゴル自治区)での若干の政情不安(民族運動)により、夏季の調査を断念した。この点で、夏季はデータの検証が十分に行えなかったが、春季調査で十分な成果が得られたため、ほぼ当初計画どおりに進展した。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度が最終年度となるが、これまで蓄積した一次資料をもとに文法事象の分析・研究をおこない、その補完のために現地調査を実施する。なお、仮に平成23年度のように政情不安等が発生した場合には、日本国内に在住する母語話者の協力を得ることを予定している。
焼結体炭酸カルシウムにおける歯髄の石灰化および生活歯髄切断法への応用

焼結体で作製した炭酸カルシウムをラット歯髄切断に使用することで従来の方法である水酸化カルシウム法と比較検討を行った。また比較にはin vivoマイクロCTとH-E重染色、免疫組織染色(nestin, OPN, DMP-1)を用いて比較検討を行った。その結果,炭酸カルシウムを使用することで歯髄組織に炎症を惹起することなく硬組織の誘導を行うことが可能となった。本実験では、Ni-Tiの超弾性能を明らかとするためオープンコイル線径とオープンコイルコイル外側幅経の違いを従来のCo-Cr合金製オープンコイルと比較検討を行い、以下の知見を得た。1.NiTi合金製は圧縮率1070%で100gと一定の超弾性を示しているのに対して、ステンレス製のスプリングでは変位と荷重とは比例的に増減し、密着するまで圧縮すると永久変形を生じる。2.従来のステンレス鋼スプリングの場合、線径および巻径が一定な場合、線径の4乗に比例し、巻径の3乗に反比例して応力が増減することになる。しかしNiTi合金の変位と応力の関係は従来のステンレス線材とは異なることが明らかとなった。3.動物実験結果から至適咬合誘導力とされている80g/cm 2では、圧迫側において骨の吸収,吸収側に新生骨様の骨添加が確認された。過度な咬合誘導力とされている240 g/cm2においてはすべての群で著しい骨吸収ならびに歯根吸収像が確認された。またCo-Cr線材よりもNi-Ti合金を用いた場合、歯根外部吸収に有意差が認められた。以上のことから適正な力を発現するようにオープンコイルを装着しても歯が移動すると同時に適正な力が、減少傾向へとむかうことを意味している。減少した力を適正な力へと戻すためには口腔内での調整が必要となる。Ni-Ti合金製オープンコイルでは希望する咬合誘導力を常に働かせることができるため、歯の生理的移動という意味でも理想的な材料であり、治療期間の短縮化や通院回数の減少という意味で有効性は高いと考えられた。しかしNi-Ti合金製オープンコイルで強咬合誘導力をかけてしまった場合は、Co-Cr合金製オープンコイルと比較すると持続的に強咬合誘導力がかかることとなってしまうため使用する際には注意が必要であると推測された。深部う蝕により露髄を生じた歯や可逆性の歯髄炎に罹患した幼若永久歯に対して,覆髄法や生活歯髄切断法が広く臨床で行われている。露髄が生じた歯髄面は,歯髄自らが作り出す硬組織である象牙質で覆われることが望ましく,現在臨床において,露髄面に水酸化カルシウム製剤を主成分とした薬剤を作用させる覆髄法や歯髄切断法が広く行われている。水酸化カルシウムの高いpHの作用により,歯髄は,一層の壊死層を形成することで,歯髄切断直下の硬組織形成能が促進される。しかし,象牙質内に強アルカリの水酸化カルシウムを長期にわたり,残存させる問題や壊死に陥った歯髄面では,生体の防御機構を得ることができず,少量の細菌侵入でも炎症が波及し,消炎効果が得られずに抜髄処置に至るケースも少なくない。その点,炭酸カルシウムは,生体と近似したpHであるにも関わらず,カルシウムのリリースによる硬組織の誘導促進効果が期待されている。in vitro, in vivoともに炭酸カルシウムの生活歯髄切断法における詳細な報告はなく,細胞レベルでの報告や硬組織形成を促進させる作用機序は不明な点が多い。生活歯髄切断法に炭酸カルシウムを安全に使用する観点からも,作用機序の解明は,急務であると考えられる。そこで,本研究では,炭酸カルシウムが硬組織形成能を促進させる機構の解明の一助として,ヒト歯髄培養細胞に炭酸カルシウムを作用させ,細胞に対する為害性と硬組織形成の分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ(ALP)に着目し,検討を行った。またラット歯髄に生活歯髄切断を行いマイクロCTおよび病理組織学的および免疫組織学的検討を行った。本研究では,炭酸カルシウムが硬組織形成能を促進させる機構の解明の一助として,ヒト歯髄培養細胞に炭酸カルシウムを作用させ,細胞に対する為害性と硬組織形成の分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ(ALP)に着目し,検討を行った。術後1日において炭酸カルシウム群と水酸化カルシウム群とも血管拡張が認められた。炭酸カルシウム群では歯髄切断下に壊死層を認められなかったが、水酸化カルシウム群は,歯髄切断下に壊死層を認められた。術後3日目,炭酸カルシウム群と水酸化カルシウム群ともに血管拡張,白血球の浸潤などの炎症像が増加しているのが認められた。炭酸カルシウム群では歯髄切断下に壊死層を認められなかったが、水酸化カルシウム群は,引き続き歯髄切断下に壊死層を認められた。術後7日目,炭酸カルシウム群と水酸化カルシウム群ともに軽度な炎症性細胞の浸潤が認められた。

しかし,術後3日と比較して炎症は軽減し,炭酸カルシウム群は,術後7日から歯髄切断下に象牙質様硬組織形成が認められた。術後14日目,炭酸カルシウム群と水酸化カルシウム群は歯髄切断下に象牙質様硬組織形成が認められた。炭酸カルシウム群における象牙質様硬組織の中に象牙質細胞と象牙質様細胞の陥入が認められた。術後28日目,炭酸カルシウム群と水酸化カルシウム群は象牙質様硬組織の形成が確認された。in vivoにおける結果から炭酸カルシウムから強制的に放出されるカルシウムにより歯髄石灰化することが明らかとなった。そこでラット歯髄において従来の水酸化カルシウム法と比較検討することで,炭酸カルシウムの有効性を探索した。水酸化カルシウム法を使用した生活歯髄切断の病理組織学的研究から歯髄切断は外科的障害と薬剤のもつ強いアルカリ性により壊死層が形成され,壊死層に隣接する歯髄内では間葉系細胞の増殖を生じ象牙芽細胞様の機能を示し,基質を形成していき石灰化することで象牙質様硬組織が形成される。生活歯髄切断後,歯髄の切断に伴って起きる外科的障害と出血によって,赤血球や歯髄組織中に存在する炭酸脱水素酵素の活性が歯髄切断で増加し,その結果として歯髄切断においた糊材にカルシウム成分が含まれていると炭酸イオン濃度が高まることが報告されている。今回の実験結果から炭酸カルシウム群は壊死層を形成することなく象牙質様硬組織の誘導が認められた。nestin陽性細胞の出現から考察すると歯髄切断下の炭酸カルシウムは炭酸脱水素酵素の活性と体液由来の炭酸イオンやリン酸イオン(HPO42-)が過飽和に存在している環境下でカルシウムを放出し象牙質様硬組織の誘導を行っていると考えられる。炭酸カルシウム群における象牙質様硬組織の形成に関しては,歯髄切断の出血巣に由来する炭酸脱水素酵素が炎症反応の消退に従って,活性が低下し,リン酸カルシウムが形成されやすい局所状態と考えられる。今後免疫染色による歯髄の変化を動物実験において観察していく予定である。来年度は上記した内容でIADR(ブラジル)での発表を予定しており、発表後に論文投稿する予定である。今後実験としては同様の実験を行いnestinおよびOPN染色を行い、歯髄細胞の石灰化マーカーを染色することでより詳細なメカニズム解明を行っていく予定である。
国際司法裁判所の「固有の権限」論

本研究では、明示の根拠規定を欠く国際司法裁判所の裁量行為を基礎付ける「固有の権限」について考察した。関連する判例の分析から、「固有の権限」は、裁量行為に対する一貫した規律をもたらす基盤を欠いており裁判所の恣意による濫用の傾向を示しつつも、訴訟の発展性と安定性の均衡を図りながら紛争の解決を目指す国際司法裁判所の柔軟な司法政策を法的に正当化する理論として援用されていることを実証的に明らかにした。本年度は、「固有の権限」を根拠とし得る国際司法裁判所の裁量行為のうち、「訴訟進行に関わる裁量」について、その行為類型を整理し、関連する判例および訴訟記録を分析・評価した。その際、判例から仮説的に抽出した行為類型である「職権的な訴訟の終了」(訴訟打切り命令)及び「当事国への差し戻し」を、提訴手続との関連で整理し、それぞれにつき分類の妥当性及び「固有の権限」との関連性を精査するという方法を採った。まず、訴訟打切り命令に関しては、その根拠として(1)明白な管轄権の欠如と(2)提訴手続の不存在(英国型のムートネス)(3)「よき司法運営の確保」に分類することが可能であった。そして、これら類型に属する事例の分析から、裁判所は手続裁量を、管轄権の存否しいては当事国の意思との関連で慎重に行使していることが明らかとなった。ただし、これら手続裁量の行使は、直接に「固有の権限」によって根拠付けられねばならない理論上の必然性はなく、裁判所規程36条6項や同規程48条により根拠付けをはかる学説も有力であった。この点において、「職権的な訴訟の終了」であるが、管轄権の不行使に該当する事例(北部カメルーン事件及び核実験事件)は区別されるべきである。これらは当事国意思から離れた司法適切性の考慮による裁量行使の事例であり(米国型のムートネス)、本来的な意味において「固有の権限」の機能する範囲であるように思われる。なお、「訴訟当事国への差し戻し」においても、同措置は裁判所が同意原則の内実化を試みた措置であったと位置付け可能であるが、「固有の権限」をその根拠とするか学説上も一致しないことが確認された。こうした理論の射程に関する問題は、「固有の権限」を如何に概念規定するかに依存しており、理論的整理の段階で再度考察する(平成20年度)。平成19年度は,判決形成,とりわけ判決理由の選択に関する「固有の権限」論の論理構成を明らかにすることを目的として,関連判決および訴訟記録の分析を行った。まず,未成年者後見に関する1902年条約の適用事件(1958年判決)から,裁判所は申立てから請求と理由とを分離できること,および判決の基礎とする理由を選択する「自由」が一定の申立ての排除を可能とする法理として利用されたこと,が確認された。しかし,その後の判例における本件の援用をみると,オイル・プラットフォーム事件(本案,2003年判決)では,全く異なる文脈(当事者の申立てにない裁判所の判断)において裁判所の処理を正当化するために利用され,武力行使の合法性事件(先決的抗弁,2004年判決)にいたっては,理由選択自由の法理の適用自体が否定されているのであった。これら判例からは,理由選択自由の法理の適用に一貫した基盤を見出すことが困難である。つまり,判例研究によって,裁判所の言う判決理由の選択は共通する法的根拠を欠いており,そうした裁量行使を制約する原理も存在していないことがわかった。こうした裁量行使を「固有の権限」という概念により基礎付けることは,裁判所の恣意的な判決形成を正当化するのみであり,法的安定性を著しく毀損するように思われる。本年度の研究からは,「固有の権限」として裁判所の裁量行使を根拠付ける立論が理論的限界を有することが明らかになったといえる。本年度は、「判決形成に関する裁量(2)一請求主題の特定」につき、請求解釈権に関わる判決の分析を行った。関連判例を分析した結果、(1)国際司法裁判所(以下、裁判所)では提訴の受理要件を紛争主題に限定する柔軟な制度が採用されており、申立て(一方的提訴の場合)ないし付託合意(合意提訴の場合)の取扱いを通じて裁判所が請求の形成に関与できること、そして、(2)請求の特定に際して、裁判所は自らが判断する「現実の紛争」に照らして管轄権や紛争主題を解釈・決定することで請求を特定していること、を実証できた。また、こうした裁判所による請求の解釈・特定の権限は、学説上、「固有の権限」と理解されており、設立文書等に明文規定を欠く裁判所の実行を正当化する理論として「固有の権限」論が通用性を持っていることも確認できた。確かに「固有の権限」は裁判所の「機能」を存立基盤とするため、その「機能」理解によっては如何なる実行も正当化する可能性を持つが、請求解釈に関しては「固有の権限」の存在自体に争いがないことも判例上みてとれた。

以上の分析を通じて、裁判所による請求の解釈・特定は「固有の権限」の行使として行われており、当該権限行使は「訴訟の発展性」と「訴訟の安定性」を考慮することで規律されていることが明らかとなった。つまり、相対立する要因(訴訟の「発展性」と「安定性」)の均衡を内実とする「良き司法運営(la bonnle administration de la justice)」概念により、請求の特定をめぐる裁判所の裁量行使はその妥当性を評価されるべきであると結論付けられる。なお、以上の研究成果は、「国際司法裁判所による請求の規律」『国際法外交雑誌』第107巻4号(2009年)として公表されている。
特定領域研究(B)「遺伝子改変動物を用いたヒスタミンの新規機能の発見」申請準備

ヒスタミンは、I型アレルギー性疾患、消化性潰瘍などの病態に関連することはよく知られているが、その生理学的役割は、胃酸分泌を除き、不明である。しかし、最近、渡辺武らによりヒスタミンH1およびH2受容体ノックアウトマウスが、大津らによりヒスタミンの合成酵素であるヒスチジン脱炭酸酵素ノックアウトマウスが作成された。これらのノックアウトマウス、あるいは過剰発現マウスなど遺伝子改変動物の種々の機能をそれぞれの野性型マウスと比較検討することにより、ヒスタミンの生理学的役割が浮かび上がることが期待される。上記のノックアウトマウスを用いて、ヒスタミンの既知機能を再評価すると共にヒスタミンの中枢、末梢における新規機能を探索すべく、本研究班班員を中心に共同研究を企画・調査した。その結果、渡辺建彦を研究代表者として平成12年度特定領域研究(B)「ヒスタミンの新機能の探索と既知機能の再評価ー遺伝子改変動物を用いてー」を申請した。特に、神経可塑性、日内リズム、生殖、免疫、細胞増殖に焦点を絞り、各分担研究をコンパクトに構成した。
半導体における電子スピン・核スピンの光学的・電気的制御に関する研究

本研究では、これまで利用されてこなかった半導体中の電子スピンおよび核スピンの光学的・電気的性質を明らかにすることにより,スピンを用いた量子機能デバイスの創生へ向けた新しい半導物性を探求することを目的としている。本年度得られた主たる成果は以下の通りである。n型GaAs/AlGaAs(110)単一量子井戸を分子線エピタキシ法により成長し,その表面に金の半透明ショットキーゲート電極を形成したデバイスを作製し,ゲート電圧により2次元電子のキャリア密度を7x10^<11>cm^<-2>以下で連続的に変化できることを確認した。このn型GaAs/AlGaAs(110)単一量子井戸を用い,低温・磁場中において時間分解ファラデー回転測定を行い電子スピンおよび電子スピン・核スピン間の相互作用の振る舞いを詳細に調べた。その結果ゲート電圧を印加して2次元電子の電子密度を制御することにより、超微細相互作用と動的核スピン分極が大きく変調できることを示した。また同じ構造において,核スピンの縦緩和時間を計測できる光学的手法を開発し,ゲート電圧によって縦緩和時間が約20秒から約200秒の範囲で制御されることを明らかにした。さらにフォトルミネッセンスや電気輸送特性を調べることにより,量子井戸内の2次元電子密度の変化によって金属-絶縁体遷移が生じ、電子の波動関数の局在・非局在の変化により超微細相互作用の大きさが変調されているモデルを示した。
滑膜から樹立した幹細胞による顎関節組織再生に関する基礎的研究

間葉系幹細胞は優れた増殖能と多分化能を有し,再生医療の細胞源として有用である.滑液から分離培養した細胞の骨芽細胞および軟骨細胞への分化能は,患者によって差を認める.顎関節症患者の6症例の洗浄排液から接着細胞を分離培養し,分化能の高い3症例と低い3症例に分類した.骨芽細胞,軟骨細胞分化誘導実験において2群間で分化誘導能に有意な差を認めた.臨床症状の疼痛の程度により2群間で有意差を認めたが,開口量に関しては認めなかった.間葉系幹細胞は優れた増殖能と多分化能を有し,再生医療の細胞源として有用である.滑液から分離培養した細胞の骨芽細胞および軟骨細胞への分化能は,患者によって差を認める.顎関節症患者の6症例の洗浄排液から接着細胞を分離培養し,分化能の高い3症例と低い3症例に分類した.骨芽細胞,軟骨細胞分化誘導実験において2群間で分化誘導能に有意な差を認めた.臨床症状の疼痛の程度により2群間で有意差を認めたが,開口量に関しては認めなかった.本研究は、顎関節滑膜細胞由来の幹細胞を採取・培養して,その細胞に遺伝子を導入して顎関節内に戻し,機能を失った関節構成組織の再生法や口腔領域の欠損した骨組織を再生させる治療法の開発を目的としている.I.平成20年度では、ミニコイルスプリングを使用した機械的負荷によるウサギ顎関節炎モデルを作成した。本研究で使用する動物顎関節炎モデルは、スプリングを用いて動物顎関節に1Nの牽引負荷をかけ、非菌的関節炎を誘導する方法を用いた。動物は日本白色種家兎(体重3.0-3.5kg)を用い、コイルスプリングを正確に1Nの牽引力に設定した。術後3日、1週および4週(各々n=5)に顎関節組織標本作製を行った。この結果術後4週間では、コイルスプリングを装着した顎関節に無菌的機械的炎症が誘発された。また、炎症が強かった関節腔からの滑液細胞は、非常に未分化で後に多分化能が強い事が分かった。このことは,滑膜細胞の中には未分化な細胞が存在し,それらを採取・培養後に目的組織の遺伝子を導入して,組織形成を行えることが示唆された.間葉系幹細胞は優れた増殖能と多分化能を有し,再生医療の細胞源として有用であることが知られている.申請者らは,これまでにヒトから採取された滑液を分離培養し,骨芽細胞および軟骨細胞への分化能に差があることを明らかにした.その採取された分化能に差が生じた理由として,臨床症状と関連があり,症状の程度に関連があると考えられたためである.本研究では,顎関節症患者の臨床症状と分化誘導能の関連について検討を行った.これまでに顎関節症IIIbと診断された患者のうちで,パンピングマニピュレーションを行い,滑液を採取保存ができた患者のうち,顎関節MRI撮影,開口量,顎関節痛(Visual analog scale;VAS)などの詳細な臨床所見が確認できた10症例を洗濯して,その接着細胞を分離培養した,そして,骨芽細胞または軟骨細胞への分化誘導をそれぞれ調べ,誘導分化能の高い5症例と低い5症例に分類し,臨床症状との関連を検討した.結果は,疹痛の程度により,骨芽細胞および軟骨細胞への分化誘導は,2群間で有意差を認めた.一方,開口量に関して有意差は認めなかった.臨床症状において,特に顎関節痛は,その滑膜炎の程度と関連があることが知られているが,滑膜炎の強度が強い患者から採取した滑液内浮遊細胞において,in vitroでは骨芽細胞または軟骨細胞への分化誘導能は高いと考えられた.本研究は,顎関節滑膜細胞由来の幹細胞を採取・培養して,その細胞に遺伝子を導入して顎関節内に戻し,機能を失った関節構成組織の再生法や口腔領域の欠損した骨組織を再生させる治療法の開発を目的としている.I.平成2021年度では、ミニコイルスプリングを使用した機械的負荷によるウサギ顎関節炎モデルを作成し,手術3日後,1週後および4週後(各々n=5)に周囲組織を含めて摘出し,顎関節組織標本作製を行った。この結果,4週後では、コイルスプリングを装着した顎関節に無菌的機械的炎症が誘発された。滑膜細胞の中には未分化な細胞が存在し,それらを採取・培養後に目的組織の遺伝子を導入して,組織形成を行えることが示唆された.II.平成21年度の研究を平成22年度に繰り越し,引き続き研究を進めた.申請者らが独自に作製した骨組織再生のためのBMP-2発現アデノウイルスベクターによるBMP遺伝子導入法を応用し,遺伝子(BMP-2)をアデノウイルスベクターに組み込み培養した.結果は,強度の滑膜炎を起こした滑膜細胞へ導入した群の方が,顕著に培地中のアルカリフォスファターゼの上昇がみられた.これまでに申請者らが行ってきた方法にて,この細胞塊の骨組織誘導能について検討した.すなわち,培地中の細胞塊をウサギ下腿筋肉内に移植し,骨誘導能を調べた.結果は,この方法においては,移植された細胞塊は,筋肉内では2-3日で壊死または線維芽細胞様細胞に置き換わり,異所性骨組織は形成されなかった.細胞移植に関しては,移植された細胞の組織中での温存技術の開発が必要と考えられた.
深海魚のタンパク質構造解析による高水圧適応の分子機構解明

昨年度までの研究により、深海性ソコダラ乳酸脱水素酵素(dLDH)と浅海性ソコダラ乳酸脱水素酵素(sLDH)のアミノ酸配列は、18残基(LDHは332個のアミノ酸より構成されている)異なっていることが判明している。今年度は、部位特異的置換法を用いてdLDHに特異的なアミノ酸をsLDHへ導入した組換えLDHタンパク質(rLDH)を作成した。これまでに解析したrLDHの中で、高水圧適応に重要と考えられるアミノ酸置換は、Thr220Ala(浅海性ソコダラ→深海性ソコダラの順に表記)とHis172Glnである。LDHにおいて220番目のアミノ酸は酵素と基質の結合に関与するループ構造の中に位置する。このアミノ酸の置換がどのように高水圧適応に貢献しているかは現在検討中である。一方、LDHの低温適応においてはAla2207hr(高温適応→低温適応の順に表記)の置換が生じている(PAFields and GN Somero,1998)。このように高水圧適応と低温適応め間でアミノ酸置換の傾向が逆になる現象は、筋肉タンパク質の一種であるミオシン重鎖においても発見されている(森田、未発表)。LDHは4量体を形成して機能する酵素である。LDHにおいて172番目のアミノ酸は4量体を形成する際、他のLDH分子と接触するアミノ酸の一つである。LDHの4量体形成には総体積の増加が伴い、その形成は高水圧に阻害されると考えられる。His172Glnのように電荷を持たないアミノ酸残基への置換は、4量体形成時の総体積増加を抑制していると考えられ、現在解析を行っている。申請者は、既に深海魚のα-アクチンの構造解析から、その高水圧適応機構の一端を解明し層ている(Morita, 2003)。深海魚はアミノ酸配列を数カ所変化させることにより、高水圧下でもα-アクチンを機能させているのである。しかしながら、生体を構成する様々な種類のタンパク質がα-アクチンと同様の方法により、高水圧下での機能を獲得しているとは考えられない。そこで本研究では、高水圧適応を生じさせるアミノ酸置換の法則性が導きだすことを目的として、α-アクチンとは構造及び機能が大きく異なるタンパク質である乳酸脱水素酵素(lactate dehydrogenase : LDH)を解析した。先ず、既に採集してあった深海性および浅海性ソコダラの骨格筋よりmRNAを調製し、5'及び3'RACE法を含むRT-PCR法により全長LDHcDNAを単離した。得られたcDNAの演繹アミノ酸配列をDNAデータベース上で解析した結果、目的とするLDHcDNAであることが確認された。次に、深海性および浅海性ソコダラのLDHアミノ酸配列とデータベース上の他生物のそれを比較することにより、高水圧適応に関わるアミノ酸配列の推定を行った。その結果、深海性ソコダラのLDHは数残基のアミノ酸置換により高水圧適応能力を獲得していると推測された。現在、得られた深海性および浅海性ソコダラのLDHcDNAを大腸菌発現ベクターに組み込み、組み換えタンパク質の作製を行っている。今後は、部位特異的置換法によってアミノ酸残基を置換した組み換えタンパク質を高圧蛍光・分光セルシステムにより解析することにより、高水圧下での酵素活性維持に関わるアミノ酸残基を同定する予定である。研究代表者は、既に深海魚のα-アクチンの構造解析から、その高水圧適応機構の一端を解明している(Morita,2003)。そこで本研究では、高水圧適応を生じさせるアミノ酸置換の法則性が導きだすことを目的として、α-アクチンとは構造及び機能が大きく異なるタンパク質である乳酸脱水素酵素(lactate dehydrogenase:LDH)を解析している。昨年度、既に採集してあった深海性および浅海性ソコダラの骨格筋より全長LDHcDNAを単離し、データベース上の他生物のLDHアミノ酸配列を含め比較検討した結果、深海性ソコダラのLDHは数残基のアミノ酸置換により高水圧適応能力を獲得していると推定された。平成17年度は、これら深海性および浅海性ソコダラのLDHcDNAを発現ベクター(pET Vector)に組み込み、大腸菌(BL21)を用いた組換えタンパク質合成系を構築した。高圧蛍光・分光セルシステムを用いた測定の結果、本系により合成された深海性ソコダラの組換えLDHタンパク質は、常圧及び加圧下で酵素活性を有することが確認された。現在、部位特異的置換法により、深海魚LDHに高水圧適応能力を与えているアミノ酸残基を同定中である。

これまでに解析したrLDHの中で、高水圧適応に重要と考えられるアミノ酸置換は、Thr220Ala(浅海性ソコダラ→深海性ソコダラの順に表記)とHis172Glnである。LDHにおいて220番目のアミノ酸は酵素と基質の結合に関与するループ構造の中に位置する。このアミノ酸の置換がどのように高水圧適応に貢献しているかは現在検討中である。一方、LDHの低温適応においてはAla2207hr(高温適応→低温適応の順に表記)の置換が生じている(PAFields and GN Somero,1998)。このように高水圧適応と低温適応め間でアミノ酸置換の傾向が逆になる現象は、筋肉タンパク質の一種であるミオシン重鎖においても発見されている(森田、未発表)。LDHは4量体を形成して機能する酵素である。LDHにおいて172番目のアミノ酸は4量体を形成する際、他のLDH分子と接触するアミノ酸の一つである。LDHの4量体形成には総体積の増加が伴い、その形成は高水圧に阻害されると考えられる。His172Glnのように電荷を持たないアミノ酸残基への置換は、4量体形成時の総体積増加を抑制していると考えられ、現在解析を行っている。
骨自発的・人為的アプローチによる骨配向化機構の解明と制御

骨配向化制御は、骨自発的配向化誘導のためのメカニズム解明、および骨類似配向化機能発現を可能とする骨代替インプラントの創製、を両輪としてはじめて達成可能である。本課題では、生体骨が自発的・内在的に持つ配向化機構の解明、ならびにあたかも生体骨として振舞う骨配向化促進インプラントの創製を最終目標に、骨自発的・人為的両側面から、自発的骨配向化形成と骨配向化誘導インプラントロジーを2本柱とする研究展開を目的とした。初年度の基盤研究(S)採択にともなう、基盤研究(A)の廃止までは、自発的骨配向化機構解明のための3次元配向性イメージング法の確立、アゴニスト・アンタゴニストを用いた自発的骨配向化制御機構解明、骨代替インプラントの試作を中心に実施した。ただし、到達目標の大きく異なる基盤研究(S)に年度途中で採択されたことから、基盤研究(A)は規定に則り廃止した。本基盤研究(A)で得られた大きな成果として、血管構造を含む骨の3次元配向性イメージング手法、バイオミネラル(サンゴを使用)の材料学的手法による配向性イメージング法を確立したこと、さらに、骨代替インプラント材料の新規組織制御に成功し、新規インプラント創製への足掛かりを得、論文発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。