hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ピア・ラーニングを利用した英語ライティング活動-言語への気づきと模範文の役割-

参加者はA大学の88名と,B大学の159名であり,事前の学習経験や英語力への自信を測る質問紙調査では,両大学の間に英語を書く機会,ライティングに対する自信,ペアワーク自体への肯定的な態度などの要素に違いが見られたが,両大学ともに,ペアでライティングを書いた経験は少なかった。実践の手順は以下の通りである。まず,学生は自由にペアを組み,何を書くか議論しながら1編のライティングに仕上げた。学生ペアによって書かれたプロダクトは「流暢さ」(総語数,総語数/T-unit)や「複雑さ」(S-nodes/T-unit, Guiraud Index)などライティングの質を客観的に測る指標を用いて分析された。プロセスの分析には,改良版質問紙の評定値が使われた。結果は,両大学ともにプロセスに関しては発達が見られた。一方,プロダクトの発達は英語の学習経験や自信において少ないB大学においてのみ見られた。また,ペアワーク自体への肯定的な態度は両大学共に高まった。当初予定していたよりも1回多くの実践・データ収集ができたため、より詳細な結果が得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。ピア・ラーニングを英語ライティング活動に導入し、その際段階別に何に気づくか、見直し段階の模範文がどのような役割を担うのかについては一定の結論と教育的示唆を得たため、今後は書かれた作文(プロダクト)の分析に焦点を当て、どのように書いたか(プロセス)との関連を含めて研究する。
被占領下における国語科存続の経緯とその改革に関する調査研究

1国語科存続の経緯(1)「国語科基礎科目」論ー修身・日本歴史・地理の授業停止及び関係教科書回収の命令以来、同じように軍事的・超国家主義的教材でその半数以上を満たしていた国語科も同様の命令が発せられることを覚悟していた。が、国語は算数と並んで基礎科目であり、これらまで授業停止、教科書回収という事態になったならば、せっかく精力的に開始されていた教育再建に向けての努力が頓挫し、かえってその衝撃の方が大きいと判断し、その改善を条件に存続が許されたのであった。(2)「占領と言語政策」論争ーCIEのスタッフの一人であったロバ-ト・キング・ホ-ルは、強硬な国語改革論者であった。ホ-ルは漢字を廃止して、ロ-マ字を採用させようと果敢にその改革を押し進めようとしたが、《征服者が被征服者に言語改革を強制して成功した歴史がない》とする良識派の意見が大勢を占めたお陰で、この一大変革から免れることができた。結局、こうして国語の存続が国語科の存続を導いたのであるが、国語科存続の背景に「占領と言語政策」という古くて新しい重い課題が直面していたことを知ることができるのである。2国語科改革の動向(1)国語教科書の改革ー教科書の検閲は情緻を極めた。英訳原稿を事前に提出させ、内容から表現の細部に至るまで克明に吟味した。しかし、このことが結局、民主主義に基づく国語科の再建に貢献する一助となった。(2)国語改革への提案ーホ-ルの急進的な国語改革案は実現に至らなかったが、1946年3月に来日した対日教育使節団はロ-マ字採用を示唆し、これが後に国語科にロ-マ字学習を取り込むことにつながったのである。
ヘパラネースによるヘパラン硫酸-タンパク質相互作用の調節に関する研究

細胞膜型ヘパラン硫酸プロテオグライカンは細胞膜の基本的構成分子として広く動物細胞に分布している。ヘパラン硫酸糖鎖は成長因子、サイトカイン、細胞外マトリックス分子など多種類の生物学的活性物質と特異的な分子間相互作用を示すことにより、細胞に到達する種々の生物学的シグナルのモジュレーターとして機能している。このようなヘパラン硫酸プロテオグライカンの機能から考えて、この分子が細胞表面上のシグナル発生、伝達に関わる特定の限局したサブ構造に深く関連している可能性が考えられる。当研究室のこれまでの研究でも細胞膜結合様式の異なるヘパラン硫酸プロテオグライカン(シンデカンおよびグリピカン)が細胞表面上で異なる挙動を示すことが明らかにされ、それぞれの分子が限局した特定の膜構造と相互作用をしていることが示唆された。本年度の実験ではラット副甲状腺細胞の細胞培養系を用い、Triton X-100抽出に抵抗性を示す膜ドメイン分画をショ糖密度勾配超遠心法、free flowelectrophoresis法を用いて調製し、ヘパラン硫酸プロテオグライカンを放射性代謝標識法およびコアタンパクに対するモノクロナル抗体を用いたWestern Blot法により検出し、またCD38、Giαなど種々の膜ドメイン特異的タンパクをWestern Blot法により検出し、これら分子の相互作用を解析した。その結果、一部のヘパラン硫酸プロテオグライカンが膜ドメインに局在し、ヘパラン硫酸糖鎖の存在が膜ドメイン構造を構成するタンパクの集合体形成に関与しているデータが得られた。来年度以降さらにヘパラン硫酸プロテオグライカンと膜ドメイン形成の関連、ヘパラン硫酸プロテオグライカンが膜ドメインの動態に与える影響に関して解析を続ける。ヘパラン硫酸プロテオグライカンは哺乳動物の細胞表面や基底膜に広く存在し、多くの種類のタンパク質と特異的な相互作用を示すことが知られている。特に細胞表面においては線維芽細胞成長因子を代表とするヘパリン結合性成長因子、サイトカイン、他の細胞外マトリックス分子等との相互作用を介して、成長因子のシグナル伝達、細胞接着、凝集といった細胞認識機構に深く関与している。本研究では特に細胞外マトリックスにおけるヘパラン硫酸プロテオグライカンの代謝・分解の調節機構、細胞表面分子との相互作用、またこの分子の持つ細胞外マトリックス形成調節機構について研究する。本年度はヘパラン硫酸プロテオグライカンの細胞内分解過程で要となるヘパラネース(ヘパラン硫酸特異的エンドベータグルクロニダーゼ)に注目し、その酵素タンパク学的性質、モノクロナル抗体調製、細胞内局在に関する実験を行った。蛍光タンパク(GFP)/ヘパラネース融合タンパクの発現ベクターを作成し、各種の培養細胞にトランスフェクトして融合タンパクを安定して発現する細胞株を複数系列得た。タンパク発現は蛍光顕微鏡による解析および発現細胞抽出液のヘパラネース酵素活性測定によりモニターした。ヘパレネース発現細胞は核を除く細胞質全体に蛍光を示し、ヘパラネース活性上昇を認めた。次年度はこれらの細胞株を用してレーザー共焦点顕微鏡を用いた細胞内分布に関する詳細な解析、ヘパラネース部分ペプチドの発現部位同定などをさらにすすめる。また、各種の細胞内輸送阻害薬を用いて、ヘパラネースおよびヘパラン硫酸プロテオグライカンの細胞内輸送に関する解析も行う。
海洋生物由来の昆虫に対する生理活性物質の化学的研究

1.試料採集およびスクリ-ニング南西四国沿岸で採集を行い、海藻51種と定着性の海洋無脊椎動物79種を集めて試料とした。これらの海洋生物から得た粗抽出物を、蚕幼虫並びにアルテミア幼生に対する生理活性を指標にスクリ-ニングにかけたところ、腔腸動物門八放サンゴ亜綱に属する27種の動物に著しい活性を認めた。2.活性成分の単離と構造上記のスクリ-ニングにより顕著な活性の認められた試料のうち、特に強い活性を示した5種の動物(Litophyton sp.、Calicogorgia sp.、Muricella sp.、Ellisella sp.、Acalycigorgia sp.)について活性成分の検索を行った。その結果、合計33種のジテルペノイド、2種の分枝脂肪酸誘導体、3種のスフィンガニン誘導体、5種のセコステロイドをそれぞれ単離することができた。これらの成分について、各種スペクトルデ-タ並びに化学的知見に基づき、その構造を明らかにした。3.単離した成分の生理活性今回得られた成分について、蚕幼虫並びにアルテミア幼生に対する詳細な生理活性を調べたところ、ジテルペイドの多くは両供試動物に対して顕著な活性を示した。また、セコステロイドはアルテミア幼生に強い活性を示したが、蚕幼虫には活性を示さず、分枝脂肪酸誘導体並びにスフィンガニン誘導体は両者に対して全く活性を示さなかった。一方、これらの成分の生態学的役割を明らかにする為に、現在テ-ブルサンゴなどの石サンゴ類に食害を与えて大きな環境問題を引起こしているヒメシロレイシガイダマシに対する忌避及び致死活性について調べた。その結果、ジテルペノイドの多くと分枝脂肪酸誘導体並びにスフィンガニン誘導体に強い活性が認められた。1.試料採集および一次スクリーニング宇和海および宿毛湾で海洋無脊椎動物29種を採集し、試料とした。これらの動物から得た粗抽出物について、蚕幼虫に対する生理活性を指標にスクリーニングを行った。その結果、4種の動物から得た抽出物に著しい活性を認めた。2.生理活性物質の分離上記のスクリーニングで顕著な活性の認められた試料の中、特に強い活性を示したヤギ目の1種(未同定)について成分検索を行った。粗抽出物をセファデックスLHー20を使ってゲルロ過した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーならびに液滴向流クロマトグラフィーで分離を行い、さらに高速液体クロマトグラフィーで精製して6種のジテルペノイドを活性成分として得た。また、先に同じく顕著な活性の認められていたLitophyton sp.(ウミトサカ目)についても同様の方法で成分検索を行い、新たに4種のジテルペノイドを得ることができた。また、これらのジテルペノイドの単離の過程で5、8、14、17ーicosapentanoic acidに由来すると思われる2種の分枝脂肪酸誘導体を得た。3.構造の解明上記のようにして得た12種の化合物について、各種スペクトルデータならびに種々の化学反応により構造の解明を行い、それぞれ決定もしくは推定することができた。4.単離した成分の蚕幼虫に鉄する成長阻害活性上記の12種の化合物について、蚕幼虫に対する成長阻害活性(ED_<50>)を調べたところ、大部分のジテルペノイドはED_<50>値が100ppm以下であり、最も強いもので3ppmであった。一方、分枝脂肪酸誘導体は300ppm以下の濃度では全く活性を示さなかった。1.試料採集および一次スクリ-ニング南西四国沿岸でヤギ類を中心に海洋無脊椎動物約40種を採集し、試料とした。これらの動物から得た粗抽出物について、蚕幼虫に対する生理活性を指標にスクリ-ニングを行った。

また、これと平行して今年度は殺ダニ・殺虫活性の検定に試験動物として用いられているアルテミアに対してもスクリ-ニングにかけた。その結果、蚕幼虫に対して19種、アルテミアに対して30種の動物に著しい活性を認めた。2.生理活性物質の分離上記のスクリ-ニングで顕著な活性の認められた試料の中、特に強い活性を示したヤギ目の2種(Gorgoniidae sp.およびAcanthogorgiidae sp.)について、種々の分離手段を用いて成分検索を行った。その結果、8種のジテルペノイドと5種のセコステロイドを活性成分として得た。3.構造の解明上記のようにして得た13種の化合物について、各種スペクトルデ-タならびに種々の化学反応により構造の解明を行い、それぞれ決定もしくは推定することができた。4.単離した成分の蚕幼虫ならびにアルテミアに対する生理活性今回得られた成分について、蚕幼虫に対する成長阻害活性(ED_<50>)ならびにアルテミアに対する致死活性(LD_<50>)を調べた。その結果、大部分のジテルペノイドは蚕幼虫に対するED_<50>値は300ppm以下であり、アルテミアに対するLD_<50>値も10ppm以下であった。一方、セコステロイドはアルテミアに対してLD_<50>値が1.010ppmとかなり強い活性を示した。5.生理活性成分の合成昆虫に対する活性が期待される紅藻ソゾ属の含ハロゲン化合物の中、isolaurepinnacinおよびLaurepinnacinの骨格合成を試み、成功した。1.生理活性物質の分離前年度のスクリ-ニングによって顕著な活性の認められた試料の内、特に強に活性を示したヤギ目の3種(Calicogorgia sp.,Ellisella sp.,Acalycigorgia sp.)について、種々の分離手段を用いて成分検索を行った。その結果、Calicogorgia sp.から3種のスフィンガニン誘導体を、Ellisella sp.からbriarane骨格を持つ4種のジテルペノイドを、Acalycigorgia sp.からXenicane骨格を有する4種のジテルペノイドをそれぞれ純粋に得た。2.単離した成分の構造の解明上記のようにして得た11種の化合物の構造について、各種スペクトルデ-タ並びに種々の化学反応により検討を加え、それぞれ推定もしくは決定することができた。3.単離した成分の生理活性今回得られた成分について、蚕幼虫に対する成長阻害活性並びにアルテミア幼生に対する致死活性を調べた。その結果、スフィンガニン誘導体は見るべき活性を示さなかったが、briarane骨格を持つジテルペノイドは蚕幼虫に、xenicane骨格を有するジテルペノイドはアルテミア幼生にそれぞれ強い活性を示した。また、これまでに海洋無脊椎動物から得た成分の生態学的役割を明らかにする為に、現在テ-ブルサンゴなどの石サンゴ類に食害を与えて大きな環境問題を引き起こしているアクキガイ科の巻貝ヒメシロレイシガイダマシに対する致死並びに忌避活性について調べた。その結果、eunicellin骨格を有するジテルペノイドの多くと分枝脂肪酸誘導体及びスフィンガニン誘導体に強い活性が認められ、これらの化合物が試料動物の生息環境の中で化学的防御機構の一翼を担っていることが明らかになった。
合意と拒否のあいだ―近世ポーランド議会史研究

近世ポーランド・リトアニア共和国は「貴族の共和国」とも呼ばれ、貴族身分(シュラフタ)が国王を選挙で選び、身分制議会を中心に国政を主導したことで知られる。この特異な国制は、個々の成員の自由な意思を尊重しつつ全体の合意を重視する独特な政治文化(シュラフタ民主主義)を生み出す一方、17世紀後半以降は「リベルム・ヴェト」(自由拒否権)による議会の機能麻痺を引き起こした。20世紀前半のW・コノプチンスキの古典的研究をはじめとして、従来の研究者の多くは、「リベルム・ヴェト」を近世ポーランド国家の衰退の原因の1つと考えてきたが、近年では、シュラフタ社会を一種の「市民社会」としてとらえる新しい政治文化史研究が盛んとなり、拒否権を少数者の権利を保障する究極の制度として再評価する見解もみられる。また、17世紀にみられる全国議会から地方議会への政治的意思決定の場の移動も、よりポジティヴに評価する傾向がみられる。・「シュラフタ文化論序説-近世ポーランド貴族の世界」『歴史と地理』601号(2007年9月)・「「貴族の共和国」像の変容-近世ポーランド・リトアニア共和国をめぐる最近の研究動向から」『東欧史研究』30号(2008年3月)以上の研究成果を要約し、また最近の研究動向をふまえて15世紀末から18世紀にいたる「貴族の共和国」の議会の基礎的なデータを整理した一覧表を作成し、研究成果報告書にまとめた。本年度は、関連する研究領域の研究状況の正確な把握と整理、および史料状況の調査を主たる課題とした。近世ポーランド議会史研究、リベルム・ヴェト研究、政治文化史研究のそれぞれの分野について、先行研究をリストアップし、文献の収集・整理を行なった。研究史と史料状況の把握のために、ポーランドの国立図書館(ワルシャワ)(2005年9月18日10月1日)、および北海道大学附属図書館・スラヴ研究センター(2006年2月22日24日)で実地調査を行なった。また、ポーランド科学アカデミー歴史学研究所のエドヴァルト・オパリンスキ教授より近世ポーランド政治文化史の研究動向と史料状況についてレクチャーを受け、同研究所で開催されたポーランド・リトアニア両国の歴史研究者によるワークショップ(2005年9月26日)に参加した。本年度は、本研究の最終年度であることから、昨年度までにおこなった研究状況・史料状況の調査の結果をふまえつつ、さらに補足的な研究状況の調査と文献の収集を行なうとともに、研究成果の公表と報告書の執筆を行った。海外調査としては、クラクフのヤギェウォ大学の主催により開催された「第1回外国人ポーランド史研究者会議」に出席し、最新の研究状況の確認と各国の研究者との意見交換を行なった(2007年6月28日30日)。また、ワルシャワ国立図書館において近世ポーランド議会史にかんする資料調査を行なった(2007年7月2日4日)。その後、上記の調査の結果もふまえながら、当該テーマにかんする研究動向と今後の課題について論文「「貴族の共和国」像の変容-近世ポーランド・リトアニア共和国をめぐる最近の研究動向から」を執筆し、雑誌『東欧史研究』に投稿した。本論文は、『東欧史研究』第30号(2008年3月刊行)に掲載された(2038頁)。また、本研究の成果の一部を含む論文"Latin as a Medium of Cultural Comunication in the polish-Lithuanian Commonwealth in the Sixteenth and the Seventeenth Centuries"を雑誌Japanese Slavic and East European Studiesに投稿した。本論文は同誌Vol.28 (2007) (刊行は2008年4月)に掲載された(pp.1-20)。以上の既発表論文の内容をふまえて、本研究の報告書の執筆を行なった。
収縮力測定可能な骨格筋組織チップの創製と筋委縮モデルへの応用

本研究では、筋萎縮の予防薬や治療薬を探索するための細胞アッセイ技術を開発した。収縮力測定マイクロデバイス上に三次元培養筋組織を搭載した骨格筋組織チップとその周辺技術(培養制御、変位計測)を開発し、マイクロデバイス上の筋組織に萎縮を誘導した筋萎縮モデルチップの開発を行った。具体的には、マウスやヒト由来の骨格筋細胞を用いて、電気刺激に応答して収縮する三次元組織を構築することに成功した。それらの組織の培地に化合物を添加することで、筋萎縮関連の遺伝子が高発現し、収縮力が有意に低下することを見出した。さらに、収縮力の低下を抑制する物質の探索が可能であることを示した。収縮力測定可能な骨格筋組織チップの創製と筋萎縮モデルへの応用を目的として、2014年度は主に(1)骨格筋組織チップと周辺技術の開発に関して研究を実施した。また当初の予定を前倒しして(2)筋萎縮モデルチップの開発に関しても一部研究を進めた。具体的には、以下の項目を実施した。(1.1)デバイス設計・製作:まずマイクロ流体システムを応用したチップの開発を進めたが、再現性のよい筋組織培養や多条件化などが困難であったため、培地灌流のないバッチ方式の骨格筋組織チップ開発を進め、作製に成功した。(1.2.1)iPS細胞からの骨格筋細胞分化誘導:myoD導入ヒトiPS細胞の培養技術を習得した。しかし十分に成熟した収縮する筋管細胞を効率よく得られていないため、さらなる培養プロセスの最適化が必要である。次年度以降は当初の想定していた対応策に従い、ヒト初代筋芽細胞の利用も並行して進める。(1.3)培養制御・変位計測システム:実体顕微鏡を中心として温度制御下で筋組織の収縮を観察するシステムを完成させた。取得データからLabVIEWを用いて、デバイスの変位を計測し収縮力を算出することに成功した。またデバイス上で培養した筋組織に対して、弛緩刺激を負荷するためのシステム開発にも成功した。(2.1)筋萎縮発症:既報に従いデキサメタゾン、TNFαを用いて筋萎縮の誘導を行い、平面培養したC2C12筋管細胞の幅が小さくなることを確認した。(2.3)筋萎縮モデルチップの有用性実証:チップを用いた新規筋萎縮予防・治療薬探索ため、筋管細胞に対して機能性ペプチドの導入を試み、細胞内に蛍光標識ペプチドが導入されることを明らかにした。収縮力測定可能な骨格筋組織チップの創製と筋萎縮モデルへの応用を目的として、研究計画に従い、2015年度は(1)骨格筋組織チップと周辺技術の開発と(2)筋萎縮モデルチップの開発を進めた。具体的には以下の項目を実施した。(1.1)デバイス設計・製作:昨年度、設計・製作を行ったバッチ方式の骨格筋組織チップの改良を行った。5種のデザインを設計し、再現よく骨格筋組織を構築することが可能なチップデザインを見出した。(1.2)デバイスを用いたヒト筋組織構築:平面培養法を用いて、ヒト初代筋芽細胞の筋管細胞への分化誘導を行い、電気刺激で収縮するヒト筋管細胞の培養に成功した。次年度以降はヒト筋管細胞を用いて、三次元組織構築を行う。(1.3)培養制御・変位計測システム:昨年度、開発したシステムをさらに改良し、変位量を高感度に検出できるようになった。(2.1)と(2.3)筋萎縮モデルチップの構築と実証:開発したマイクロデバイス上でマウス骨格筋筋芽細胞C2C12を用いて骨格筋組織を構築した。その組織に対して、デキサメタゾンやTNFαなどの筋萎縮誘導剤を曝露し、筋萎縮を誘導した。一定期間培養後、電気刺激を負荷し、収縮力の変化と筋萎縮関連遺伝子の発現量変化を調べた。その結果、薬剤ありの骨格筋組織では、薬剤なしの骨格筋組織に比べて収縮力が有意に低下することが分かった。また、筋萎縮関連遺伝子であるAtrogin-1とMuRF-1の発現量が向上することが明らかになった。交付申請書記載の研究実施計画に従い、研究を進めた。昨年度開発したマイクロデバイスとその周辺システムの改良を行った。さらにチップ上の骨格筋組織に対して筋萎縮を誘導し、筋萎縮誘導により収縮力が低下することを明らかにした。これらのことから本研究はおおむね順調に進展していると判断した。マイクロデバイスの作製プロセスを完成させ、iPS細胞から骨格筋細胞分化誘導法を習得した。また培養制御・変位計測システムを構築した。さらに当初の計画を一部前倒しし、筋萎縮モデル開発に関しても研究を進めた。これらのことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。当初の研究計画に従い、(2.1)筋萎縮モデルチップの開発を行う。

これまでに報告のある萎縮誘導法により、萎縮の誘導を行う。さらに(2.3)抗筋萎縮ペプチドの探索を行う。また(1.2.2)開発したチップ上でのヒトiPS由来あるいは初代筋管細胞の組織構築を行う。生物工学当初の研究計画に従い、(1.2.2)開発したチップを用いてヒト初代骨格筋細胞あるいはヒトiPS細胞由来骨格筋細胞を用いて骨格筋組織を構築する。それらの特性をmRNAやタンパク質発現量、収縮力測定により明らかにする。(2.1)これまでに報告のある筋萎縮誘導法を参考に、電気刺激、弛緩刺激、薬剤刺激などで筋萎縮を発症させる。また、(2.2)チップを改良し、多条件化を行う。さらに(2.3)に関して、抗筋萎縮ペプチド探索も進める。iPS細胞と初代細胞の培養を並行して進めたため、iPS細胞培養関連試薬の購入金額が計画よりも減り、次年度使用額が生じた。研究のスムーズな進捗のため、購入予定装置を変更した。慎重に機種選定を行ったため今年度の購入を見送り次年度購入することとし、次年度使用額が生じた。翌年度分として請求した研究費と合わせて、計画通り適切に使用する。
再生医工学的手法を応用した、自己組織の再生と凍結保存同種組織の開発

細胞支持体としてポリカプロラクタム(PCL)シートを用いた人工血管を作成し、それに採取した自己細胞を播種した。皮下繊維芽細胞播種群、静脈壁混合細胞播種群の2群間で比較検討した。生体内や培養液中で非酵素的に加水分解されるPCLは数週間の間にほぼ支持体としての機能を失い、増殖したそれぞれの播種細胞と細胞外間質からなるTissue Engineered Vascular Autograftが得られた。本研究においては、PCLの吸収並びに播種細胞、細胞外間質増殖をバイオリアクターを用いたin vitroでの一定の圧負荷環境下で行わせることにより細胞外間質の増生を促し、細胞支持体の補助なしで一定レベルの強度を持つ血管の作成が可能であると考えられた。PCLの加水分解をin vitroで完了させる理由は、十分に増生した細胞外間質による組織支持機能が生体吸収性ポリマーのそれを上回ると考えられ、さらに、後述する凍結保存時において細胞支持体としての強度保持が不確実であるためである。PCLの加水分解が完了した時点で上記2種の細胞起源ごとに免疫組織学的、生力学的、生化学的比較検討をおこなう予定である。免疫組織学的検査として内皮細胞の指標である第八因子を染色するとともに、血管平滑筋の指標であるalpha-Smooth Muscle Actin, Desmin、さらに細胞間隙の間質蛋白質を染色し自己組織と比較検討する。生化学的検査として組織中のコラーゲン、エラスチン、カルシウム濃度の測定を行い、生力学的検査としてインストロン張力検査機を用いて作成された組織の最大張力を測定し自己の静脈壁と比較検討する予定である。
「協同的創造力」を育成するための異校種・異学年交流学習の開発

本研究は,音楽科において「異校種異学年交流」という学習スタイルをとり,お互いに新たな考えを知ったりよさを分かち合ったりすることで,意欲的に自分たちの音楽を創造し,それが音楽を作り出すことへの喜びへとつながる「協同的創造力」を育成するためのものである。「協同的創造力」とは,「単に知識や技能を覚えるのではなく,共通の目的に向かって他者とかかわりながら,習得した知識や技能を生かし,新たなものを創り出していく力」をいう。学習内容としては,4年生と7年生各学年4名ずっの計8名,10グループをつくり,箏,アルトリコーダー,歌唱の表現方法で日本古謡「さくらさくら」を創作,演奏することに重点を置いた。指導の中で,情景描写のイメージ化から(1)「主旋律と副旋律をどのように組み合わせるか」(2)「その演奏スタイルの確立」(3)「イメージに近づけるための創作部分」を考えさせた。そのために,学習してきたことをお互いにきき合う場面を設定したり,モデル演奏を提示したりしながらイメージがふくらむようにした。また,7年生は音楽を練り上げるためのリーダーとなり,4年生。とともにしっかりとコミュニケーションをとることができるように授業者2人が意思疎通を図りながら支援できるようにした。このような過程の中で,自分とは異なる考えにふれて新な考えや技能,より高い価値を獲得して一人ひとりの思考や表現を深めていくことができるような協同的創造学習を進めていった。計5回の合同授業を進めるなかで,自分たちの音楽を練り上げ,発表会を迎えることができた。発表会後には,合同授業についてのふり返りを行い,研究成果について検証した。「グループで協力して学習を進めることができたか」という問いには「協力できた」「まあまあ協力できた」と答えた子どもは,7年生が100%,4年生が92%であった。「さくらさくら」の発表会に向けて協力しながら新たな音楽(文化創造)をめざした様子が伺える。また,「自分たちの思いがこもったさくらさくらになったか」という問いには7年生が95%,4年生が93%であった。「自分たちの思いをこめたい」ということは,自分たちで新たな文化創造をめざそうという子どもたちの姿の現れだと考える。子どもたちは,既成の旋律をただ演奏するというわけではなく,自分たちのイメージからアレンジした「さくらさくら」を演奏したいという思いが高まった演奏ができたと実感していると思われる。これらのことから,本研究である「異校種異学年交流」による「協同的創造力」育成にはある一定の成果を示すことができた取り組みだと思われる。ただ,大人数による学習であるため,細部まで行き届かない点もあることが課題としてあげられよう。
後天性に誘導可能に変異遺伝子を発現する新たな疾患モデルマウスの作製と解析

これまでトランスジェニックやノックインの手法により多くの疾患モデルが作製されてきた。しかし、それらのマウスは、ヒト疾患が後天的に遺伝子異常を発症し造腫瘍性を獲得した細胞の増殖であるのに対し、1)先天性に全ての細胞が異常遺伝子を有しており正常細胞が存在しないこと、および2)先天性に異常遺伝子が発現しているため異常遺伝子発現細胞に対し免疫寛容の状態になっていること、などにおいてヒト腫瘍発症のモデル系としては不十分であると考えられる。本研究では、よりヒト疾患に近いモデル系として「後天性に誘導可能に変異遺伝子を発現する疾患モデルマウス」を作製し、これを用いてヒト疾患発症の病態生理を解析することを目的として実験を行なった。変異遺伝子としては、急性リンパ球性白血病で認められる融合遺伝子産物E2A/HLFを用い、手法としてはCre/loxPのrecombinationsystemを応用したコンディショナルノックインマウスの系を用いた。E2A/HLFコンディショナルノックインマウスでは後天性に誘導可能にE2A/HLFの発現が確認されたが、長期観察を行ってもこのマウスに白血病発症は認められず、後天性E2A/HLF発現のみでは白血病発症には不十分であると考えられた。そこで我々は、E2A/HLFコンディショナルノックインマウスにレトロウイルスを感染させ、マウスゲノムにランダムに挿入させることにより内在性の遺伝子を活性化(または不活化)させる「Retrovirus-tagged in vivo mutagenesis」を行いて、疾患発症におけるsecond hitの必要性について検討を行なった。レトロウイルス感染により、E2A/HLFコンディショナルノックインマウスに急性白血病の発症が認められ、ウイルス感染遺伝子としてGfil (growth factor independencel)、Ikaros、Evi3という3つの転写因子が同定された。この結果は、E2A/HLFは特定の転写因子群と協調して白血病発症に関わることを始めて証明したものである。今後はE2A/HLFがin vivoでどのような機序によりこれらの遺伝子と協調して白血病発症に関与するかを検討することが課題になると考えられる。白血病や悪性リンパ腫から単離された遺伝子がどのような機序で造血器腫瘍を発症するかを解明するためは、トランスジェニックやノックアウト(ノックイン)などの発生工学的手法により疾患モデルマウスを作製する必要がある。しかし、これらのモデルマウスがヒト疾患と異なるのは、ヒト疾患が後天的に遺伝子異常を発症し造腫瘍性を獲得した細胞の増殖であるのに対し、トランスジェニックマウスやノックアウト(ノックイン)マウスにおいては先天性に全ての細胞が異常遺伝子を有しており正常細胞が存在せず、また免疫細胞による腫瘍細胞の排除がない、という点が挙げられる。この問題を解決しよりヒト疾患により近いモデルを作製する目的で、我々は後天性に誘導可能に融合遺伝子を発現するモデルマウス(コンディショナルノックインマウス)を作製し解析を行った。融合遺伝子としては、小児白血病から単離された融合遺伝子であるE2A/HLFを用いた。手法としては、E2A遺伝子の5'非翻訳領域にloxPで挟んだNeo遺伝子に続いてE2A/HLF cDNAをノックインマウスしたマウスを作製した。このマウスでは定常状態ではNeo遺伝子により下流のE2A/HLFは発現しないが、Neo遺伝子が欠失するとE2A遺伝子のプロモーターによりE2A/HLFの発現誘導が期待される。

このマウスをMx/Creトランスジェニックマウスと交配し、pIpC刺激によりCreを後天性に活性化させた結果、造血組織においてRNAおよび蛋白質レベルで後天性のE2A/HLFの発現が確認された。しかし長期観察を行ったが、このマウスにおいては現在まで白血病の発症は認められていない。この結果は、後天性のE2A/HLFの発現のみでは白血病発症には十分ではない事を意味する。そこで我々は、2次的な遺伝子変異が白血病発症に必要であるかどうかを確かめる目的で、上記マウスにレトロウイルスを感染させ、体細胞変異の導入を行っている。これまでトランスジェニックやノックインの手法により多くの疾患モデルが作製されてきた。しかし、それらのマウスは、ヒト疾患が後天的に遺伝子異常を発症し造腫瘍性を獲得した細胞の増殖であるのに対し、1)先天性に全ての細胞が異常遺伝子を有しており正常細胞が存在しないこと、および2)先天性に異常遺伝子が発現しているため異常遺伝子発現細胞に対し免疫寛容の状態になっていること、などにおいてヒト腫瘍発症のモデル系としては不十分であると考えられる。本研究では、よりヒト疾患に近いモデル系として「後天性に誘導可能に変異遺伝子を発現する疾患モデルマウス」を作製し、これを用いてヒト疾患発症の病態生理を解析することを目的として実験を行なった。変異遺伝子としては、急性リンパ球性白血病で認められる融合遺伝子産物E2A/HLFを用い、手法としてはCre/loxPのrecombinationsystemを応用したコンディショナルノックインマウスの系を用いた。E2A/HLFコンディショナルノックインマウスでは後天性に誘導可能にE2A/HLFの発現が確認されたが、長期観察を行ってもこのマウスに白血病発症は認められず、後天性E2A/HLF発現のみでは白血病発症には不十分であると考えられた。そこで我々は、E2A/HLFコンディショナルノックインマウスにレトロウイルスを感染させ、マウスゲノムにランダムに挿入させることにより内在性の遺伝子を活性化(または不活化)させる「Retrovirus-tagged in vivo mutagenesis」を行いて、疾患発症におけるsecond hitの必要性について検討を行なった。レトロウイルス感染により、E2A/HLFコンディショナルノックインマウスに急性白血病の発症が認められ、ウイルス感染遺伝子としてGfil(growth factor independence1)、Ikaros、Evi3という3つの転写因子が同定された。この結果は、E2A/HLFは特定の転写因子群と協調して白血病発症に関わることを始めて証明したものである。今後はE2A/HLFがin vivoでどのような機序によりこれらの遺伝子と協調して白血病発症に関与するかを検討することが課題になると考えられる。
ダイヤモンド高濃度ホウ素ドープウェハ創製に向けた基盤研究

ダイヤモンドはSiC,GaNを凌ぐ優れた物性値を複数有しており次々世代の省エネパワー半導体として期待されている.本研究はパワーデバイスで必須となる「低抵抗ウェハ」創製に向けて,フィラメントCVD法によるダイヤモンド合成研究を立ち上げた.基板温度と原料ガス濃度の緻密制御により異常成長粒子を抑制する条件を見出し,まずはアンドープでのウェハ合成に成功した.結晶品質を評価したところ,X線ロッキングカーブ半値全幅40秒と市販基板に匹敵する高品質性が得られた.高品質かつ大面積合成に関する重要基盤技術を確立し,革新的プロセスによる低抵抗ウェハ合成の可能性を見出した.ダイヤモンドはSiC,GaNを凌ぐ優れた物性値を複数有しており次々世代の省エネパワー半導体として期待されている.本研究はパワーデバイスで必須となる「低抵抗ウェハ」創製に向けて,フィラメントCVD法によるダイヤモンド合成研究を立ち上げた.基板温度と原料ガス濃度の緻密制御により異常成長粒子を抑制する条件を見出し,まずはアンドープでのウェハ合成に成功した.結晶品質を評価したところ,X線ロッキングカーブ半値全幅40秒と市販基板に匹敵する高品質性が得られた.高品質かつ大面積合成に関する重要基盤技術を確立し,革新的プロセスによる低抵抗ウェハ合成の可能性を見出した.ダイヤモンドはSiCやGaNを凌駕する優れた物性値を複数有しており、次々世代の省エネパワー半導体材料として期待されている。実用化に最も近いとされる、ダイヤモンドショットキーダイオードに関しては、耐高温電極の開発、高耐圧フィールドプレート層技術の確立等、キー要素技術が開発され、さらには高温での安定・高速スイッチングなど、物性に依存した高いポテンシャルが実証されてきた。今後数kA/cm2級の高電流密度に耐え、低損失かつ高耐圧なデバイス実現には「高濃度ホウ素ドープされた低抵抗ウェハ」上への縦型デバイス作製が必須である。しかし、低抵抗ウェハの作製技術は極めて未熟であり、数mm2角の基板が高温高圧法で僅かに生産されているのみである。そのような背景のもと本研究は、(1)高温高圧法で合成された低抵抗基板の欠陥構造解析から潜在する問題を抽出し、(2) CVD法による高濃度ホウ素ドープに着手し、独自に低抵抗ウェハの創製に取り組んだ。その結果(1)に関しては、X線トポグラフィー法による評価から、高温高圧法で特異的にみられる、種結晶からの成長痕が存在しており、デバイス特性劣化につながる貫通転位が5E3cm-2の密度で存在していることを見出した。(2)に関しては、低抵抗ウェハの革新的な大面積化を狙い、フィラメントCVD法によるウェハ合成をスタートさせた。基板温度と原料ガスの濃度制御により異常成長粒子を抑制する条件を見出し、ウェハ合成プロセスを開拓することに成功した。自立結晶の品質を評価したところ、ラマン分光半値全幅1.9cm-1、X線ロッキングカーブ半値全幅40秒と市販基板に匹敵する高品質性を有していた。本研究実施により、ダイヤモンド低抵抗ウェハの合成に向けた重要基盤技術(結晶品質制御、大面積化への指針)を確立することができた。工学25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
在日英連邦占領軍(BCOF)の実証的研究

BCOF(英連邦日本占領軍)に関する資料をオーストラリア国立公文書館(キャンベラおよびメルボルン)より8200頁収集した。その内容は、BCOFの結成と引揚げ、構成と任務に関するものである。日本占領管理機構についても、従来、BCOFは米8軍,米在日海軍,米在日空軍の補助部隊として位置づけられていたが、今回の調査により、これら米3軍と並んで連合軍最高司令官マッカーサー元帥の権限の下に属すると同時に、英連邦在豪統合参謀本部(JCSA)の命令に服していた事実が判明した。また、BCOFが1945年に設立され、1955年に廃止されたこと、中国5県、四国4県に駐留しただけでなく、神戸,東京にも象徴的に駐留していた事実も明らかになった。さらに、BCOFの日本進駐,駐留地域,人数,役割などについては米政府と英連邦諸国政府との間に激しいやり取りがあったこと、日本からの早期徹退の理由が単に米政府に対する不満だけでなく、英連邦諸国の国内事情によることなどが解明できた。フィールド・ワークでは、日本側の資料(公文書,図書,雑誌,新聞)を収集した。また、鳥取県米子市、境港市をはじめとするBCOF駐留地で、関係者から有益な聴き取りをすることができた。これらの調査から、米占領軍と英連邦軍の交替の時期、BCOFと米軍政府チームとのかかわり、BCOFの任務、活動などが当時の日本人には知る術もなかったことが判明した。その原因は、主としてGHQがBCOFに関する情報の伝達を制限したことによる。しかし、BCOF資料により活動の実態がかなり解明できた。たとえば、各部隊の軍務日誌から、彼らは闇取締り、朝鮮人の不法入国取締りなどには参加したが、占領の民事行政にはほとんどタッチできず、専らスポーツなどの隊内リクリエーションに明け暮れていた事実も分かった。M・ボールとの会見記録は近く刊行の予定である。
生物毒性型重金属,メチル水銀の超微量簡易分析法

一般にSH基とメルカプチドを形成しやすいとされるCu^<2+>,Ag^+,Hg^+,Hg^<2+>に対し、メルカプチド形成に及ぼすpHの影響を検討した結果、EDTA存在下では反応時のpHはGSHの結合能に影響を与えないことが分かった.EDTAの有無に関わらずHg^<2+>のSH基との強い親和力が確認された.Hg^+,Hg^<2+>、CH_3HgのGSHとの結合特性について調べた.その結果,イオン強度の小さい環境では結合能の大きさは,Hg^<2+>>CH_3Hg>Hg^+でHg^+は他2者に比べ有意に小さく,全て、EDTAの影響をほとんど受けないことが分かった.測定範囲は10^<-9>10^<-12>mde/mlであった.これらの知見をもとにマトリクスの影響を検討するために昨年度の魚介類に続き、今年度は各種茶浸出液について検討した.水銀化合物は茶浸出液中からは検出されず、添加回収はほぼ100%可能であった.本研究より発展させて、緑茶(各種)浸出液中のGSH含量について還元型と酸化型の分別定量も併せ行った.高感度での検出が期待できる蛍光法により、生体内でGSHと高い親和性をもつ金属のみを選択的に、かつ簡易で迅速な手法により定量することを目的とし、その条件を検討した。金属イオンと結合するGSH量をNAM法により定量し、各種金属イオンのGSHとの結合量を調べた結果、蒸留水中では、銅イオン、1価の水銀イオン、および2価の水銀イオンに顕著な結合能が認められた。EDTAによるSH基の顕著な保護作用が銅イオンの場合に確認されたが、水銀イオンの場合はEDTAとのキレート結合より優先的にGSHと反応することが確認された。水銀化合物のGSHの結合能は、反応溶液のpHやイオン強度に依存し、反応溶液の種類により、反応特異性が認められた。各種水銀化合物とGSHの結合特性を生かし、1:1当量比で反応する条件を設定することにより、水銀化合物の分別定量の可能性が示唆された。この測定限界は、10^<-12>mol/mlレベルであった。応用実験のために、魚介類中の低分子SH・SS化合物の分別定量を試みた。その結果、10^<-18>mol/0.1gレベルの低分子SH・SS化合物が検出され、内臓部においては、顕著に高い定量値が得られた。HPLCにより、これらの化合物はGSHとCysであることが確認された。水銀化合物の添加回収試験により、更に応用の条件を重ねている。一般にSH基とメルカプチドを形成しやすいとされるCu^<2+>,Ag^+,Hg^+,Hg^<2+>に対し、メルカプチド形成に及ぼすpHの影響を検討した結果、EDTA存在下では反応時のpHはGSHの結合能に影響を与えないことが分かった.EDTAの有無に関わらずHg^<2+>のSH基との強い親和力が確認された.Hg^+,Hg^<2+>、CH_3HgのGSHとの結合特性について調べた.その結果,イオン強度の小さい環境では結合能の大きさは,Hg^<2+>>CH_3Hg>Hg^+でHg^+は他2者に比べ有意に小さく,全て、EDTAの影響をほとんど受けないことが分かった.測定範囲は10^<-9>10^<-12>mde/mlであった.これらの知見をもとにマトリクスの影響を検討するために昨年度の魚介類に続き、今年度は各種茶浸出液について検討した.水銀化合物は茶浸出液中からは検出されず、添加回収はほぼ100%可能であった.本研究より発展させて、緑茶(各種)浸出液中のGSH含量について還元型と酸化型の分別定量も併せ行った.
寒冷地にある火山灰質土斜面の自然外力に起因する崩壊危険度評価と予知法の提案

本研究は,凍結融解作用を受ける破砕性火山灰地盤の力学特性の変化に着目して,積雪寒冷地にある火山灰質粒状層を含む帯水斜面の崩壊のメカニズムを解明し,実務における斜面危険度評価法を提案することを目的とした。高精度の斜面崩壊予測法を提案するためには,実物大斜面における崩壊時の力学挙動評価が必要となる。一連の研究では,申請期間3年間に亘り,締固め条件や境界条件の異なる実物大盛土斜面を構築し,その動態観測ならびに崩壊実験を実施した。併行して,新たに試作した凍結融解履歴型繰返し不飽和三軸試験装置による室内要素試験,室内模型実験を実施し,それらの結果を考慮した高度な斜面危険度評価法を提案した。北海道は、積雪寒冷地特有の融雪期における多量の融雪水や凍結融解作用に起因する構成地盤の力学的劣化の影響などによって、斜面災害が生じやすい自然環境にあると言われている。また、比較的歴史の新しい未風化火山灰土(火山性粗粒土)地帯が、北海道の約40%を覆っており、そのことがさらに斜面災害多発の誘因となっていると指摘されている。これまでの研究では積雪寒冷地にある斜面の力学特性評価法及び簡易斜面危険度評価法を提案してきているが、これらの成果を実用化するためには、実斜面崩壊時の含水比、飽和度、間隙水圧等の力学的性質の変化を把握する必要があった。そこで今年度は、斜面崩壊時の力学データを獲得するために実物大模型斜面を構築し、自然条件下にある斜面内の力学挙動を各種計測機器によって把握した。さらに崩壊メカニズムを詳細に評価するための室内試験装置を開発した。実施した研究内容は次の通りである。(1)実物大斜面の構築と各種計測機器の設置:高さ5m、奥行き5m、傾斜45°の実物大斜面を北海道の火山灰質粗粒土の代表的な試料である支笏火砕流堆積物を使用して構築した。また、構築した斜面内には土壌水分計、温度計、加速度計、間隙水圧計を設置した。これらの計測器により斜面内のデータを自動的に10分間隔で取得できる計測システムを構築した。今年度は平成23年夏季から平成24年3月末までの斜面内の計測データを取得し、積雪や凍結融解履歴を受けた斜面の力学挙動を詳細に分析した。(2)凍結融解履歴載荷型不飽和繰返し三軸試験機の製作:自然地盤とほぼ同様な凍結・融解履歴および繰返し載荷履歴を再現できる凍結融解履歴載荷型繰返し不飽和三軸試験機を製作した。上記の実物大斜面構築に用いた試料で不飽和状態での力学挙動を評価する試験法を確立した。(3)自然条件を再現した室内模型斜面の降雨・凍結融解による崩壊実験:二次元平面ひずみ模型土槽装置を用いた室内模型実験を実施した。斜面崩壊時の力学挙動を計測し斜面崩壊予測法を提案した。北海道では融雪水や凍結融解作用に起因する構成地盤の力学的劣化により火山灰質土を主体とした斜面の崩壊が多発している。そのため、凍結融解履歴の影響を考慮した斜面崩壊予測手法の確立が望まれている。斜面崩壊予測手法の実用化のためには、実斜面崩壊時の含水比、飽和度、間隙水圧等の物理・力学挙動の変化を把握する必要がある。平成25年度では、平成24年度に構築した新たな実物大斜面の崩壊実験を行った。設置した計測器から得たデータを分析し、その力学挙動を把握した。さらに室内模型試験および室内要素試験を実施し崩壊機構を詳細に検討した。その内容は以下の通りである。(1)実物大斜面の動態観測と崩壊実験の実施:平成24年度に構築した盛土斜面の動態観測と崩壊実験を実施した。冬期春期の動態観測では、斜面表層部深さ20cmまでの凍結を確認し、寒冷地特有の凍結融解履歴の影響を把握した。春期以降では、斜面内の含水比状態を高めることによって斜面崩壊を生じさせ、崩壊に至るまでの力学現象を観察した。特に崩壊に至るまでの含水比ならびに間隙圧の変化の特徴を明らかにした。(2)自然条件を再現した室内模型斜面の降雨・凍結融解による崩壊実験:二次元平面ひずみ模型土槽装置を用いた降雨模型実験を実施し、斜面崩壊挙動を観測した。その結果、土質特性や凍結融解履歴の影響を考慮した斜面の簡易危険度評価式を提案した。(3)凍結融解履歴載荷型不飽和繰返し三軸試験機による実物大盛土材料の動的力学挙動の解明:自然地盤とほぼ同様な凍結・融解履歴および繰返し載荷履歴を再現できる凍結融解履歴載荷型繰返し不飽和三軸試験機により、実物大盛土材料の動的力学挙動を明らかにした。北海道では過剰な融雪水や凍結融解作用に起因する構成地盤の力学的劣化により火山灰質土を主体とした斜面の崩壊が多発している。

そのため、凍結融解履歴の影響を考慮した斜面崩壊予測手法の確立が望まれている。斜面崩壊予測手法の実用化のためには、実斜面崩壊時の含水比、飽和度、間隙水圧等の力学的性質の変化を把握する必要がある。そこで平成24年度では、平成23年度に構築した実物大斜面の崩壊実験の実施、および23年度構築斜面と初期条件および境界条件を異にする実物大斜面を新たに構築し、自然条件下にある斜面内の力学挙動を各種計測機器によって把握した。さらに室内模型試験および室内要素試験を実施し崩壊機構を詳細に検討した。その内容は以下の通りである。(1)実物大斜面の崩壊実験の実施と新規盛土斜面の構築及び各種計測機器の設置:平成23年度に構築した盛土斜面の崩壊実験を実施し、斜面内水分量の増加に伴う局所崩壊を確認した。また崩壊時の含水比分布を把握した。同一試料を用いて、高さ5m、奥行き5m、傾斜45°の実物大斜面を新たに構築した。斜面の背面、底面、側面の排水条件が明確になるように遮水シートおよび側方拘束工を設置した。斜面内に土壌水分計、温度計、加速度計、間隙水圧計を埋設し、気象の変化に伴う力学挙動の変化を把握した。(2)凍結融解履歴載荷型不飽和繰返し三軸試験機の製作:自然地盤とほぼ同様な凍結・融解履歴および繰返し載荷履歴を再現できる凍結融解履歴載荷型繰返し不飽和三軸試験機により、上記の実物大斜面構築に用いた試料で凍結融解履歴を付与した繰返し三軸試験を実施した。(3)自然条件を再現した室内模型斜面の降雨・凍結融解による崩壊実験:二次元平面ひずみ模型土槽装置を用いた室内模型実験を実施した。締固め時の含水比と斜面崩壊パターンの関係を明確にし、斜面崩壊時の含水比情報を基づいて、斜面崩壊予測法の高度化に成功した。平成23年度に計画していた実物大斜面構築、凍結融解履歴載荷型不飽和繰返し三軸試験機の製作、自然条件を再現した室内模型斜面の降雨による崩壊実験の実施について、いずれも計画通りに実施できた。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に計画していた実物大斜面構築、凍結融解履歴載荷型不飽和繰返し三軸試験機による室内要素実験、自然条件を再現した室内模型斜面の降雨による崩壊実験については、いずれも計画通りに実施できた。平成24年度以降も研究計画通りに実施する予定である。特に、平成24年度には実物大斜面の崩壊実験を予定しているため、年度の早い段階での研究実施を行う必要があると考えている。平成25年度も研究計画通りに実施する予定である。特に、平成25年度には実物大斜面の崩壊実験を予定しているため、年度の早い段階での研究実施が必要と考えている。
生体内活性型ビタミンKの組織内生成機構とその生理的意義に関する分子栄養学的解析

高等動物の組織内で変換・生成されるビタミンK同族体(メナキノン-4、以下MK-4と略)の変換機構と生理的意義について解析を行った。天然に存在するビタミンK(以下、Kと略)は、フィロキノン(K1)とメナキノン類(K2)に大別されるが、高等動物では摂取されたK類の一部が、K2の1つであるMK-4へと特異的に変換される。この活性型ともいうべきMK-4の役割、特にMK-4が多量に含まれる脳や生殖腺での機能については、ほとんど解明がなされていない。本研究では、我々によって見出されたMK-4の新しい作用(抗炎症効果、ステロイド代謝調節)の分子機構やMK-4欠乏モデル動物の解析を通じて、組織内MK・4生成機構とその生理的意義について解析を行った。抗炎症効果発現におけるMK-4の役割の解析:マウス脾臓由来の初代細胞を用いた系からヒトマクロフアージ様細胞であるTRP-1細胞に変更し、MK-4の抗炎症作用について解析を行った。その結果、従来よりも安定した系を構築することができた。また、MK-4の処理時間と抗炎症効果について解析を行ったところ、24時間まで、処理時間に依存して、抗炎症効果が発揮されることが明らかになった。MK-4欠乏動物の作製と表現形の解析:天然に存在するK類は、臓器中に含まれる変換酵素によってMK-4へと変換される。しかし、油脂工業製品の副産物である2',3'-ジヒドロフイロキノン(以下dK1)は、カルボキシル化酵素の補酵素としては機能するが、生体内でメナキノン-4に変換されないことが報告された。このことから、無菌動物にdK1を投与し、K欠乏による出血死を回避しながら、MI-4欠乏動物を作製し、精巣および脳における遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイ法によって解析した。その結果、臓器中のMK-4量の低下に伴って、細胞内の小胞輸送に関わる遺伝子の発現量が変化していることが明らかになった。高等動物の組織内で変換・生成されるビタミンK同族体(メナキノン-4)の変換機構と生理的意義について解析を行った。天然に存在するビタミンK(以下、Kと略)は、フィロキノン(K1)とメナキノン類(K2)に大別されるが、高等動物では摂取されたK類の一部が、K2の1つであるメナキノン-4へと特異的に変換される。この活性型ともいうべきメナキノン-4の役割、特にメナキノン-4が多量に含まれる脳、生殖腺での機能については、ほとんど解明がなされていない。本研究では、我々によって見出されたメナキノン-4の新しい作用(抗炎症効果、ステロイド代謝調節)の分子機構、およびメナキノン-4欠乏モデル動物の解析を通じて、組織内メナキノン-4生成機構とその生理的意義について解析を行い、生活習慣病の発症抑制との関連を明らかにする。まず、メナキノン-4と炎症性サイトカイン発現との関連をより明確にするため、ヒト由来マクロファージTHP-1細胞を用いた解析系の確立を行った。LPS処理により発現が上昇する炎症性サイトカイン(IL-6、TNFα、IL-1β)の発現が抑制されることから、本ヒト細胞系においてもメナキノン-4に炎症抑制効果があることが示された。また、ビタミンK依存性カルボキシラーゼの補

因子としての活性は有するものの、生体内でメナキノン-4へと変換されないジヒドロフィロキノンを無菌ラットに与え、メナキノン-4欠乏動物の作製を試みた。その結果、従来のビタミンK欠乏モデル動物よりも精巣、脳内のメナキノン-4レベルが低い動物を作製することに成功した。精巣からRNAを精製し、DNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現プロファイルを作成した。得られたプロファイルの解析を行った。高等動物の組織内で変換・生成されるビタミンK同族体(メナキノン-4、以下MK-4と略)の変換機構と生理的意義について解析を行った。天然に存在するビタミンK(以下、Kと略)は、フィロキノン(K1)どメナキノン類(K2)に大別されるが、高等動物では摂取されたK類の一部が、K2の1つであるメナキノン-4へと特異的に変換される。この活性型ともいうべきMK-4の役割、特にMK-4が多量に含まれる脳や生殖腺での機能については、ほとんど解明がなされていない。本研究では、我々によって見出されたMK-4の新しい作用(抗炎症効果、ステロイド代謝調節)の分子機構やMK-4欠乏モデル動物の解析を通じて、組織内MK-4生成機構とその生理的意義について解析を行った。抗炎症効果発現におけるMK-4の役割の解析:マウス脾臓由来の初代細胞を用いた系からヒトマクロファージ様細胞であるTHP-1細胞に変更し、MK-4の抗炎症作用について解析を行った。その結果、従来よりも安定した系を構築することができた。また、MK-4の処理時間と抗炎症効果について解析を行ったところ、24時間まで、処理時間に依存して、抗炎症効果が発揮されることが明らかになった。MK-4欠乏動物の作製と表現形の解析:天然に存在するK類は、臓器中に含まれる変換酵素によってMK-4へと変換される。しかし、油脂工業製品の副産物である2',3'-ジヒドロフィロキノン(以下dK1)は、カルボキシル化酵素の補酵素としては機能するが、生体内でメナキノン-4に変換されないことが報告された。このことから、無菌動物にdK1を投与し、K欠乏による出血死を回避しながら、MK-4欠乏動物を作製し、精巣および脳における遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイ法によって解析した。その結果、臓器中のMK-4量の低下に伴って、細胞内の小胞輸送に関わる遺伝子の発現量が変化していることが明らかになった。