hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
基質供給系からみたCAM型光合成の制御機構に関する研究

CAM植物のパインアップル、セイロンベンケイ、セイタカベンケイを用いて、ホスホエノールピルビン酸(PEP)カルボキシラーゼ反応の基質供給系の制御について、PEP、ピルビン酸、2ホスホグリセリン酸(2PGA)、3ホスホグリセリン酸(3PGA)の日変化をCAM型CO_2交換やリンゴ酸の推移とあわせて調査・検討した。得られた成果は以下のとおりである:PEPカルボキシラーゼ反応の基質供給系の中間体の日変化を追跡した場合、セイロンベンケイでは予想どおり、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティク変化に依存した制御が働いていることが示された。いっぽう、PEPカルボキシラーゼのリンゴ酸感受性の日変化特性から、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティクな日変化に依存しない制御系の存在が予想されたセイタカベンケイでは、昼の後半にPEPレベルが極めて低いレベルで推移し、PEP供給系からの制御が働いているものと考えられた。また、リンゴ酸感受性の日変化では、セイロンベンケイとセイタカベンケイの中間的な反応を示したパインアップルでは、PEP等の基質供給系の中間体は、セイロンベンケイと類似した推移を示した。つまり、パインアップルでは、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティクな日変化がCAM型光合成の主要な制御機構として働いているものと考えられる。従って、パインアップルのリンゴ酸感受性の中間的な特性は、抽出反応液のリンゴ酸レベル等から再度検討する必要がある。本研究においては、セイタカベンケイで認められたPEP供給系の制御について、その制御部位を特定することができなかった。今後はこの点について研究を深めることが必要である。
自然突然変異の発生に及ぼす栄養飢餓などの生育環境ストレスの影響

栄養条件などが異なる様々な生育環境下での自然突然変異の発生頻度および変異の種類や配列依存性を詳細に解析、比較し、自然突然変異が生育環境によりどのような影響を受けるかを明らかにすることを目的として研究を進めた。これまでの自然突然変異の研究は実験室での理想的な条件下で細胞がもっとも効率良く増殖する場合での解析であり、実際に生物が成育する場合には栄養条件や温度などの環境が変動することが普通であり、環境からのストレスが自然突然変異に少なからぬ影響を及ぼすことを想像したからである。本年度は、大腸菌標準株MG1655の酸化DNA損傷特異的修復機構欠損株(mutMY欠損株)を用い、富栄養培地および様々な炭素源を含む最少培地で増殖させた際の自然突然変異の発生頻度をrpoB遺伝子を標的とする変異検出系により詳細に解析した。その結果、ブドウ糖を炭素源とする最少培地での培養は富栄養培地での培養よりも高い変異頻度を示すことを発見した。さらに、この高い変異頻度は培地にアミノ酸を加えることで顕著に低下することも見いだしており、細胞内での代謝プロセスの変化が酸化DNA損傷に起因する自然突然変異の発生に影響を与えていることを明らかにした。oxyRおよびsoxRに支配される遺伝子発現を調べる実験系を用いて、最少培地で上昇する突然変異は酸素ラジカルの発生に起因することも示している。また、アミノ酸の添加は酸素ラジカルの発生を抑制することも示した。これまでに、大腸菌標準株MG1655を用い、富栄養培地および様々な炭素源を含む最少培地で増殖させた際の自然突然変異の発生頻度および変異の種類・部位をrpo遺伝子を標的とする変異検出系により詳細に解析した。さらに、この高い変異頻度は培地にアミノ酸を加えることで顕著に低下することも見いだしており、細胞内の代謝プロセスの変化が自然突然変異の発生に影響を与えていることが明らかになった。最少培地で上昇する突然変異は酸素ラジカルの発生に起因することも示している。さらに、アミノ酸が変異を抑制するメカニズムについて詳細な研究を開始し、これまでに8種類の特定のアミノ酸、およびその組合せにより変異の発生が顕著に抑制されることを明らかにした。当初に計画した23年度の研究計画はほとんど実施し、明確な結論を得ている。アミノ酸による突然変異の抑制が酸素ラジカルの発生とどのように関係するのかを、細胞内のNADH/NAD+比を測定することにより解明することを計画している。また、抗生物質による生育ストレスが突然変異の発生に及ぼす影響についても研究を進める予定である。
肝細胞増殖因子(HGF)受容体の多様性と細菌内情報伝達機構

本研究では、肝細胞増殖因子(hepatocyte growth factor;HGF)の多様な生物活性の発現調節機構を理解するための第一歩として、1)HGFの細胞内情報伝達機構の解析、2)HGF受容体の解析を行い、以下の結果を得た。1.HGFのmitogenとしての活性は、チロシンキナーゼにより正のC-キナーゼにより負の調節を受けることが示唆されていたが、本研究では、TPA(12-o-tetradecanoylphorbol 13-acetate)を用いて、負の調節機構をさらに詳しく解析し、1)低濃度(<10ng/ml)のTPAは、HGF作用に対し何ら影響を与えないが、高濃度(100ng/ml)のTPAは、HGFの作用を増強する(約1.6倍)こと、2)初代培養肝細胞を、高濃度(100ng/ml)のTPAで前処理し、細胞内のC-キナーゼを枯渇した後にHGFを作用させると、HGFのmitogenとしての活性は約2.6倍にまで増強すること、3)C-キナーゼを枯渇させた条件では、H-7(C-キナーゼ阻害剤)によるHGF作用の増強効果はみられないことを明らかにし、HGF作用に対するC-キナーゼの役割を確認することが出来た。2.初代培養肝細胞や、HGFにより増殖抑制を受けるMethA細胞には分子量を異にする2種類のHGF受容体が存在することが明らかになっていた。本研究では、HGFにより細胞運動が亢進するMDCK細胞、HGFにより増殖抑制を受けるsarcoma180細胞をHGF受容体の解析を行ったが、HGF受容体の多様性はみられなかった。設備備品として購入したアルミブロック恒温槽は、SDS-PAGEの際のsampleの前処理、in vitroでの酵素活性の測定に頻繁に使用しており、本研究の遂行に十分な役割を果たしている。最近、初代培養肝細胞には、HGF受容体に特異的なチロシンホスファターゼの存在を示唆する結果を得ており、今後、HGF作用の負の調節因子に的を絞り、HGFの細胞内情報伝達機構を解析する予定である。
歯根膜と歯槽骨の粘弾性率測定システムの開発と組織学的検討

歯科矯正治療おいて、歯の移動にともなう歯周組織の変化を客観的に把握することは予後を測る意味においても重要である。特に、歯の動揺度は歯周組織の力学的性状をよく反映することから、これに関する情報の解析に問題の糸口となるものである。本研究は、歯の動揺度を正確に定量化し、組織学的な所見と対比させて検討するための動物実験における測定系の確立を目的とした。【研究方法】歯の動揺度をより正確に定量化するためには、歯に対する負荷質量を可能なだけ小さくすることが望まれる。そのためには、変位量や振動数などを感知するセンサーは非接触型であるのが条件となる。本実験においては、レーザー変位計(小野測器社製LD-11005-005)を用いて動揺度測定の可能性を検討するため、歯と歯周組織を想定したシミュレーションモデルを作製し測定精度の検討を行った。また、インパルスハンマーの先端にプラスチックチップを取りつけてインパルスを与えそのときの振動様相についてFFTリアルタイムアナライザー(日本電気三栄社製7T26S)によって周波数分析を行った。上記の測定系を用いて動物実験を行った。実験動物は体重1012kgのオスの成犬を用いた。測定方法は、50g,100g,200,500gの荷重を上顎第三切歯唇側面から加え変位量と変位様相を計測した。【結果】シミュレーションモデルにおける測定系の精度は、200gで2.7%,500gで1.3%と高い精度が認められた。共振周波数においてもスペクトラム波形は同一のピーク値を持ち安定していた。動物実験において、犬の上顎第三切歯の変位量は50gで18μm、100gで38μm、200gで47μm、500gで65μmであった。共振周波数は、375600Hzにピーク値を示した。歯科矯正治療おいて歯の移動にともなう歯周組織の変化を客観的に把握することは重要である。特に、歯の動揺度は、歯周組織の力学的性状を良く反映しとおり、本研究は、これを正確に定量化し組織学的な所見と対比させて検討することを目的とした。【予備実験】歯の動揺をより正確に定量化するためには、歯に対する負荷質量を可能なだけ小さくすることが望まれる。そのためには、変位量や振動数などを感知するセンサ-は非接触型であるのが条件となる。本実験においては、レ-ザ-変位形(小野測器社製LDー11005ー005)を用いて動揺度測定の可能性を検討した。歯と歯周組織を想定したシミュレ-ションモデルを作製し測定精度の検討を行った。シミュレ-ションモデルとレ-ザ-変位形をそれぞれ固定台に固定する。測定中心距離50mmとし歯冠部分のほぼ中央を測定した。測定方法は、50gと500gの荷重を負荷し、瞬間的に除重したときの変位様相をレ-ザ-変位計にて計測した。また、インパルスハンマ-の先端にプラスチックチップを取りつけてインパルスを与えそのときの振動様相についてFFTリアルタイムアナライザ-(日本電気三栄社製7T26S)によって周波数分析を行った。【結果】50gの荷重を与えたときの変位様相は、歯根膜を想定したシリコンの弾性成分を良く表しており復帰時間は短かったものの瞬間的な復帰ではなかった。500gの荷重を負荷したときの変位は、粘性成分の特徴を良く表しており復帰には長時間を要した。周波数分析においては、700Hz前後の周波数のピ-ク値が得られ、これらの測定値はすべて再現性の高いものであった。

動物実験において、犬の上顎第三切歯の変位量は50gで18μm、100gで38μm、200gで47μm、500gで65μmであった。共振周波数は、375600Hzにピーク値を示した。歯科矯正治療において、歯の移動にともなう歯周組織の変化を客観的に把握することは予後を測る意味においても重要である。特に、歯の動揺度は歯周組織の力学的性状をよく反映することから、これに関する情報の解析に問題の糸口となるものである。本研究は、歯の動揺度を正確に定量化し、組織学的な所見と対比させて検討するための動物実験における測定系の確立を目的とした。【研究方法】歯の動揺度をより正確に定量化するためには、歯に対する負荷質量を可能なだけ小さくすることが望まれる。そのためには、変位量や振動数などを感知するセンサーは非接触型であるのが条件となる。本実験においては、レーザー変位計(小野測器社製LD-11005-005)を用いて動揺度測定の可能性を検討するため、歯と歯周組織を想定したシミュレーションモデルを作製し測定精度の検討を行った。また、インパルスハンマーの先端にプラスチックチップを取りつけてインパルスを与えそのときの振動様相についてFFTリアルタイムアナライザー(日本電気三栄社製7T26S)によって周波数分析を行った。上記の測定係を用いて動物実験を行った。実験動物は1012kgのオスの成犬を用いた。測定方法は、50g,100g,200,500gの荷重を上顎第三切歯唇側面から加え変位量と変位様相を計測した。【結果】シミュレーションモデルにおける測定係の精度は、200gで2.7%,500gで1.3%と高い精度が認められた。共振周波数においてもスペクトラム波形は同一のピーク値を持ち安定していた。
児童・思春期のこころの問題に対する脳科学的解明とバイオフィードバック治療の開発

研究の目的は、「こころ」と「脳」の関係に対して、脳科学の技術を駆使して、「こころの問題」をもつこども達の情動、不安、認知、意欲に関わる高次脳機能を客観的に評価し、心身医学の治療に有益に活用する事である。脳科学の手法として、非侵襲的脳機能イメージングである近赤外線光トポグラフィー、アイマークレコーダー、や核医学を利用した123I-IMP、イオマゼニール脳SPECTを用いた。対象者は、精神疾患、身体疾患のない健常者群と、小児神経性食思不振症患者、不登校児、学習障害児、心的外傷後ストレス障害児等の疾患群、計50名でおこなった。メンタルタスクに対する前頭葉機能の反応は、明らかに健常群と疾患群では異なる反応を示した。一般に各々のメンタルタスクに対して、タスクパフォーマンスに差は認めないものの、疾患群の多くでは前頭葉の反応性の低下が確認された。一方で疾患の促進因子に関係するタスクでは、過剰な反応性がみられた。前頭葉の活動性の低下は、不安の調節機構にかかわるベンゾジアゼピンレセプター解析(SPECT)でも確認された。視線の軌跡を追跡できるアイマークレコーダーでは、障害児の読字で視線移動距離の延長、サッケードの増加、停留点数の増加、視線の乱れを認め、神経症患児では、ストレス対象からの視線の逸脱などが確認された。これら客観性をもったメンタルタスク負荷時の高次脳機能の科学的データーは小児の心身症、精神疾患で報告された事はなく、新しい知見である。小児心身医学、精神医学の治療臨床において、上記科学的根拠に基づいたデーターを患児、家族、また治療者に還元する事で、疾患の理解、治療の幅が広がるものと期待される。今年度研究期間中に以下の事について明らかにした。1)児童・思春期のこころの発達には教育・環境など外因子が働きかけるが、環境の一因子としての娯楽、とりわけインターネット・ゲーム機器への没頭がコミニュケーションスキルの低下を招くと言われている。ゲームをおこなう事が、脳循環にどの様な影響を与えるか近赤外線光トポグライフィーを使って年齢別に検討した。大人・子ども(6人ずつ、計12名)において前頭頭頂葉(motor cortex)はゲーム中、血液量が増加するが、前頭前野では大人5名が増加、子ども2名で血液量の低下が認められた。また、大人では前頭頭頂葉と前頭前野の血液量がゲーム中に正の相関関係がある事が判明した。興味、集中力、心拍などの体循環が脳血液量に影響を与えるものの年齢によって反応パターンが異なり、長期の情報機器への曝露がどのような影響を及ぼすか今後の検討とされた。2)軽度発達障害児(学習障害、注意欠陥多動性障害)の集中力、視覚認知機能、読字能力を検討する目的で視線軌跡を追うことのできるアイマークレコーダーで11名の患児と11名の対象群で、追従性眼球運動中のサッケード数、妨害刺激を加味した集中維持能力の測定、長文の音読課題中の眼球運動を測定した。患者群では追従性眼球運動中のサッケード数は多く、集中維持能力は低く、音読中の視線停留時間、停留階数、サッケード数、視線総移動距離、音読の所要時間、誤読数いずれも優位に対照群に比べ、多い(長い)事が判明した。・LD児は、読字に必要な視線の静定化機能の低下や注意維持能力に問題があることが示され、長文の音読においては、逐字読みが生じることが示された。また、音読は黙読に比べて「声」という手がかりがあるため飛ばし読みが少なくなることが示唆された。本年後は以下の項目について明らかにした。「こころ」を客観的に評価する手法は行動分析や心理分析に委ねられる事が多かった。

医学部の分野では放射性同位元素を用いたSPECT, PETや、fMRIなど侵襲的あるいは拘束を余儀なくされる環境下でしか施行できなった。今回、我々は非侵襲的脳機能イメージングである近赤外線光トポグラフィーで心身症の代表格である摂食障害患者の前頭葉機能を評価した。対象はDSM-IVで診断された10名の小児期摂食障害患者(平均年齢14歳)と年齢をマッチさせた12名の正常対照群で行った。前頭葉機能を計る課題としては語想起課題を用いた。15秒間に任意のひらがなではじまる単語をできる限り多く発語してもらった。光トポグラフィー装置を前頭部に装着し、課題中の酸化型、還元型、全ヘモグロビンの濃度変化を統計学的に比較検討した。平均発語数は2群間で有意差は認めないものの、波形パターンは、対照群が課題とともに酸化型、全ヘモグロビンが増加し、課題終了とともに低下する反応を示したのに対し、摂食障害群では課題中も課題語も酸化型、還元型、全ヘモグロビンの波形は平坦に近く反応性が認められなかった。統計学的に24チャンネル中、6チャンネルに波形パターンの差が確認された。原因として、摂食障害児における脆弱な血管反応性、異なる脳部位の活性化、神経細胞系の機能低下などが推測された。長期の飢餓や食行動の異常が認知機能に与える影響を反映しているものと思われた。今回は障害に直接関連しない課題であったが、今後は課題として障害に直接関連した課題、例えば1)高カロリーのデザート、2)スマートな女性の被写体、3)幸福そうな母子の微笑みの写真等を提示し、脳循環代謝の変動を測定する予定である。本年後は以下の項目について明らかにした。幼児から学童を含む小児期のこども達が交通外傷や自然災害などにともなう事故や,犯罪や虐待などの事件に巻きこまれる事がある。外傷体験の慢性曝露(虐待)は,海馬体積や視覚中枢を司る後頭葉の体積の減少をきたす事が知られている。以上の様に形態的な異常は明かにされているが,機能解析に関する報告は少ない。今回,我々は脳血流シンチおよび抑制性神経系を反映するベンゾジアゼピンレセプター結合能を視覚的に捉える事のできるイオマゼニールSPECTをおこなった。対象は性被害患者1名,性虐待患者1名,および身体的虐待患者2名でおこなった。性虐待患者を除く3名において,前頭部領域のイオマゼニール結合の低下を認めた。ROIを解析し,対照群との比較およびストレス反応を示すPR-CRS(Parent Report of Child's Reaction to Stress)との相関を検討する。次に我々は非侵襲的脳機能イメージングである近赤外線光トポグラフィーで心身症の代表格である摂食障害患者の前頭葉機能を評価した。課題として障害に直接関連した課題,例えば1)高カロリーの食事,2)スマートな女性の被写体,3)幸福そうな母子の微笑みの写真等を提示し,脳循環代謝の変動を測定した。予想に反して対照群で,1),2)の課題で前頭部の有意な血流増加を認めた。一方で摂食障害群では3)の課題において前頭部の有意な血流増加を認めた。この事は思春期摂食障害児は,一般的に成人期発症にみられる摂食障害者の肥満恐怖とは別に母子愛着関係の過程でなんらかの障害をきたした可能性が示唆された。
ラドン・ペンローズ変換と無限次元表現論を用いた開複素等質多様体上の大域解の研究

一般の次元の不定値グラスマン多様体X上の正則直線束を係数とするコホモロジーをXのサイクルで積分することにより積分変換(ラドン・ペンローズ変換)が定義される.この変換によってXのコホモロジーの空間はサイクル空間Y上の高階の偏微分方程式系の大域解の空間と1対1に対応していることを証明した.これは,管状領域に対して従来,知られていた結果を特別な場合として含んでいる(論文[1]).また,D型有界対称領域の場合にラドン・ペンローズ変換を構成し,この変換を用いてある半単純対称対に関する無限次元表現の分岐則を決定した.非コンパクトな複素対称空間は一般にはStein多様体ではないため、その関数空間としてはコホモロジーまでこめて考える必要がある。当該研究では、具体的な複素対称空間上のコホモロジー空間に積分幾何の手法を用いることによって、Penroseの構成した積分変換を高次元に一般化し、さらに、その像がみたす微分方程式系を見出すことを計画している。一般の次元の不定値グラスマン多様体X上の正則直線束を係数とするコホモロジーをXのサイクルで積分することにより積分変換(ラドン・ペンローズ変換)が定義される.この変換によってXのコホモロジーの空間はサイクル空間Y上の高階の偏微分方程式系の大域解の空間と1対1に対応していることを証明した.これは,管状領域に対して従来,知られていた結果を特別な場合として含んでいる(論文[1]).また,D型有界対称領域の場合にラドン・ペンローズ変換を構成し,この変換を用いてある半単純対称対に関する無限次元表現の分岐則を決定した.当該研究は無限次元表現論を用いた開複素等質多様体上の大域解の研究をテーマとし,半単純リー群の特異ユニタリ表現を援用してツイスター理論の高次元化を解明することを目的とする。このために,簡約リー群Gcの一般化された旗多様体Gc/P(PはGcの放物型部分群)上に,Gcの実形Gの作用を考える。このときG-軌道は有限個であることが知られており(青本和彦氏,Wolf氏,松木敏彦氏),特に開軌道が存在する。この開軌道Dを一つ選び,その上のG-同変な正則直線束L→Dを一つ定めると,Gは大域切断のなす空間Γ(D, L)や高次コホモロジー群H^*(D, L)に線型に作用し表現を定める。Gがコンパクトの場合は得られた表現は.Borel-Weil-Bottの定理による有限次元表現に他ならない。Gがコンパクトでない場合は,一般にH^*(D, L)は0か無限次元になる。今年度はGc=Sp(n, C),G=Sp(n, R)とし,様々な放物型部分群Pに対しある特定の開軌道Dを選び,その上で次の積分幾何の問題を研究した。(イ)Dの中で極大なコンパクト複素部分多様体の族を群論的に定義する。(ロ)部分多様体の族が与えられているとき,コホモロジーの元を各部分多様体に引き戻すことができる。このステップにより,部分多様体の族をパラメトライズする多様体(実は有界対称領域になる)上の函数が得られた。さらにSerreの双対定理を援用して,この対応を部分多様体上の積分を用いて表せ,高次元の場合の「ペンローズ変換」を非コンパクト等質複素多様体上のドルボーコホモロジーの空間に定義することができる。この変換がC型の場合は単射でないことを発見し,証明を行った。これらの結果を筑波大学で行われた国際研究集会"Integral Geometry and Harmonic Analysis"(2006年8月,主催者:筧知之氏,大島利雄氏,Gonzalez氏)で"Radon-Penrose transform for the quantization of elliptic orbits"というタイトルで1時間の講演を行った。また高崎金久氏が中心となって企画した特集『ツイスター理論の拡がり』において無限次元表現論の立場から「表現論とペンローズ変換」を執筆した(文献[1])。当該研究は無限次元表現論を用いた開複素等質多様体上の大域解の研究をテーマとし,半単純リー群の特異ユニタリ表現を援用してツイスター理論の高次元化を解明することを目的とする。平成19年度の当該研究の実績として不定値ユニタリ群U(n,n)の表現をある部分群へ制限したときに得られる分岐則の公式(Schmid-小林の公式)の一般化を得た.分岐則の公式に関しては従来,次に述べるような場合が知られていた.簡約リー群の既約なユニタリ最高ウエイト表現がスカラー型である場合,大きな群と部分群とが対称対となるような組であるならば大きな群の表現の部分群への制限が重複度1になること,また対称対が正則型の場合には表現の部分群への制限の分岐則が離散的になることが知られていた.すなわち,表現や大きな群と小さな剖分群との組が良い性質をみたす場合は大きな群の表現の部分群への制限は簡単な形で記述できる.また正則離散系列表現の場合にはSchmid-小林の公式により,分岐則が知られている.平成19年度に上で述べたSchmid-小林の公式の一般化を不定値ユニタリ群の特異な表現に対して与えた.またその特異な表現を非コンパクト不定値ケーラー多様体上にコホモロジーを用いて実現し,分岐則の幾何的な解釈を与えた.ここでは一昨年までの当該研究の研究実績であるラドン・ペンローズ変換の理論が重要な役割を果たした.

不定値ユニタリ群のSchmid-小林の公式の一般化を得たことによって特異な表現の分岐則が得られた.このことは当該研究の目的のための重要なステップであると考えられる.当該研究「ラドン・ペンローズ変換と無限次元表現論を用いた開複素等質多様体上の大域解の研究」の研究実績の概要は以下の通りである.部分多様体の族の上で積分することによって,微分方程式の大域解を構成するという積分幾何の視点は,直線上の積分(現在では医学への応用からX線変換と呼ばれることもある)を用いて超双曲型方程式の解を構成したF.Johnにさかのぼる.当該研究では,この考え方を,対称性の高い非コンパクトな複素多様体上のDolbeaultコホモロジーに適用することによって,複素解析的な高階の微分方程式系の正則大域解を全て構成することをテーマとしている.とりわけ,管状有界領域に対して有効な従来の手法を非管状領域に拡張するためにはいくつかの困難があったが,一般の不定値ユニタリ群U(p,q)を変換群とする非管状有界領域に対してPenrose変換の像を決定することに成功した.この結果は2009年1月に行われた国際研究集会で成果発表した.現在,論文を準備中である.また,研究代表者が京都大学数理解析研究所において主催したRIMS共同研究集会のプロシーディングスを査読つき論文集として編集し,出版した.当該研究「ラドン・ペンローズ変換と無限次元表現論を用いた開複素等質多様体上の大域解の研究」の研究実績の概要は以下の通りである.部分多様体の族の上で積分することによって,微分方程式の大域解を構成するという積分幾何の視点は,直線上の積分(現在では医学への応用からX線変換と呼ばれることもある)を用いて超双曲型方程式の解を構成したF.Johnにさかのぼる.当該研究では,この考え方を,対称性の高い非コンパクトな複素多様体上のDolbeaultコホモロジーに適用することによって,複素解析的な高階の微分方程式系の正則大域解を全て構成することをテーマとしている.とりわけ,管状有界領域に対して有効な従来の手法を非管状領域に拡張するためにはいくつかの困難があったが,前年度からの継続研究により,一般の不定値ユニタリ群U(p,q)を変換群とする非管状有界領域に対してPenrose変換の像を決定することに成功し,論文[1]として成果を発表した.さらに,Penrose変換の結果を用いて,不定値ユニタリ群の特異ユニタリ表現を実シンプレクティック群に制限,したときの分岐則を決定した.また,「無限次元表現論」に関する概説記事を「数理科学」で発表した.
アイルランド語文献と居住空間から考察するアングロ・アイリッシュの文化的位置と貢献

計画では2018年末の国際イェイツ協会の年次大会で発表するとしていたが、それよりはるか以前、5月25日にデクラン・カイバード教授を迎えて早稲田大学で開かれたシンポジウムに研究協力者の一人平繁氏と共に参加を求められ、そちらにまず注力した。平繁氏との協力関係もさることながら、カイバード教授こそ、エドワード・サイードの影響の下Foras Feasaar Eirinnの序文の読み方に新たな光を当てて、アングロ・アイリッシュの文化的貢献の評価についてパラダイム・シフトを起こした当の本人、すなわち私の課題を評価し、導き得る特等級のキーパーソンだからである。前年のIASILでの発表内容にその後の研究内容を加えて「イェイツとdrawing room文化」と題して発表したが、彼の評価は、早く文章化して世に問え、だった。IASILの国際大会には参加できなかった。同時期に、アイルランドの詩人マイケル・ロングリーが富山県「高志の国文学館」よりさる文学賞を得て夫人エドナと共に訪れた。同文学館の依頼により彼らとの当初の連絡役を引き受けた関係で、その旅程の一部に同道したからである。エドナ・ロングリーは北アイルランド、クイーンズ大学の英文学を長らく支えてきた斯界の重鎮であり、カイバードたちの論敵である。エドナとの意見交換は非常に有益だった。11月末、青山学院大学における日本アイルランド協会第26回年次大会で、シンポジウム「アイルランドの再創成」の構成と司会を担当した。アングロ・アイリッシュの文化的貢献を再検討することを目指した。2019年3月、トリニティ・カレッジ・ダブリン図書館で、イェイツが若年期に参加した文化クラブ発行の雑誌のフォトコピーを得た。同人の名を照らし合わせると、drawing roomあるいはそれと類似のtheatricalな空間における人々のネットワークが朧げながら見えてきた。カイバード教授を迎えて2018年5月早稲田大学で開かれたシンポジウムの起案者は、同大学の坂内教授である。Drawing roomの考察をA Spatial Approach to Irish Stories (あるいはCultures)とする科研中核のコンセプトを同教授に認めていただき、シンポジウムの副題として取り上げられたことは、ひとつの嬉しい評価であつた。同シンポジウムを通じて、カイバード教授に関心を向けていただいたことも同様である。エドナ・ロングリー教授は、前項でも記したとおり、北アイルランドの英語文学界の重鎮である。カイバード教授とは異なった視点から評論活動を重ねてこられたが、不和を嫌うその姿勢はdrawing roomを幾多のアイルランド人が活かしてきた精神と重なる、と感じた。Ecumenicalという語、コンセプトを使用しても良いかもしれないというヒントを得られたことが成果である。11月のシンポジウムにおいては、参加者それぞれから、雑にアングロ・アイリッシュという語で一括されるが、その代表的な人物もそれぞれの自己同一性を求めて苦闘していたことを学びえた。アイリッシュの前に・が付く出自が、自我の認識に揺らぎを与え、その揺らぎがdrawing roomの活用に動機を与え、自己を含む新たなアイルランドの神話の創出に傾注させたのではないか。さまざまな機会において気付かされることが多い一年であり、今期を締めくくるための見通しが立てられた。なお、研究協力者二人については、職を得て直後という事情があり、期待は次年度に持ち越すことにした。これは進捗が遅れていることにならない、と考える。Drawing room同様に文化混交の場となるtheatricalな空間がダブリン市中に散在する。それは単に存在するだけではなく、人の意志によって何らかの使われ方をして初めてその潜在的な機能を発揮する。平繁氏の研究はこの典型例を扱うものである。Contemporary Clubは谷川の研究対象であるイェイツが決定的な影響を与えられた人物の多くと出会った場である。いずれの研究も谷川個人の努力では十分になしえないであろう、こうした空間における文化活動の具体的事例の考察である。今後は、彼らのような上質の情報提供者との連携を、これまで以上に考える必要がある。Foras Feasaar Eirinnの序文については、主として19世紀末から20世紀前半までのアイルランドの文人、文化人による、より豊かな多様性を含みうる新たなアイルランド神話構築の試みの帰趨を見定めて、最終的に解釈し文章化したい。端的に記すと、Brexitがアイルランド島に作るborderの性質を十分に考慮して見解をまとめたい。京都アイルランド語研究会の研究成果を引き継いで、ジェフリー・キーティング著『アイルランドに関する基礎知識』に示された"Old English"としてのアイデンティティを検討するとともに、彼らが"New English"ともども活動の場とした"drawing room"の公的、社会的機能を考察する。この作業によって、従来"Anglo-Irish"として一括されがちであった彼らのアイルランド文化史における位置を改めてより精確に確認し直せるし、それが、ひいては、我が国の近現代のあり方を振り返るのにも有益、と期待するからである。"Drawing room"はアイルランドに限られたものではなく、またアイルランド内においても貴族や地主たちが所領に持つ屋敷に限らず、彼らが都市域で活動する際に構えた住居にも備わるものである。当研究においては、近代アイルランドの成り立ちに多くの関心を払う関係から、その象徴ともいうべきジョージア朝ダブリンの都市住宅に設けられたものに着目した。"Drawing room"を建築と見れば装飾等に目が行くが、社会的機能を見るならば重要なのはそこにどのように人が集うのか、具体的にどのような活動が行われるのか、という点である。

私は、いわゆるクラブ、ソサエティの活動に焦点を絞り、"drawing room"を詩人・劇作家・評論家そして政治家でもあるW. B.イェイツの揺籃の空間と定めて、2017年度の国際アイルランド文学協会シンガポール大会において、研究発表を行った。そののち、年度内に二度にわたりダブリンに赴いて、資料収集を試みた。まず、予期していないことは確かに起きた。研究協力者に、当研究の計画時に期待していた研究発表を求めえなかった。ただし、これは彼らが自身の研究に邁進していた結果でもあり、三年という研究期間のうちには何らかの実りが期待できる。本年度が終わる頃ダブリンで今後を再検討し、2019年度にアイルランド国内で開かれるはずの国際アイルランド文学協会の大会で成果を発表し合うことにした。当然ながら、それ以前に、さまざまな機会を設けて意見交換することになる。ダブリンにおける資料収集はそれなりに有益であった。「それなりに」は"drawing room"という空間の捉え方を当初計画の建築寄りから活動内容・集う人々の性格寄りに変更するに至ったからである。適切な資料を求めるときの判断基準の変更であり、計画の遅れをもたらす。具体的には、建物の図面に加えて、"drawing room"から詩や評論が生まれたときに居合わせた人々の名をも収集することになった。手間暇と知恵を要する作業である。ただし、これもまた、三年の内の総合的な成果を思えば有意義な転換になるはずである。研究計画の変更を余儀なくされはしたが、今後を考えれば価値のある変更であったろう、と考え、「おおむね順調」と評価する。計画では2018年末の国際イェイツ協会の年次大会で発表するとしていたが、それよりはるか以前、5月25日にデクラン・カイバード教授を迎えて早稲田大学で開かれたシンポジウムに研究協力者の一人平繁氏と共に参加を求められ、そちらにまず注力した。平繁氏との協力関係もさることながら、カイバード教授こそ、エドワード・サイードの影響の下Foras Feasaar Eirinnの序文の読み方に新たな光を当てて、アングロ・アイリッシュの文化的貢献の評価についてパラダイム・シフトを起こした当の本人、すなわち私の課題を評価し、導き得る特等級のキーパーソンだからである。前年のIASILでの発表内容にその後の研究内容を加えて「イェイツとdrawing room文化」と題して発表したが、彼の評価は、早く文章化して世に問え、だった。IASILの国際大会には参加できなかった。同時期に、アイルランドの詩人マイケル・ロングリーが富山県「高志の国文学館」よりさる文学賞を得て夫人エドナと共に訪れた。同文学館の依頼により彼らとの当初の連絡役を引き受けた関係で、その旅程の一部に同道したからである。
日本人学習者を対象とする中国語教授法の研究

本研究では、まず、日本人学習者の問題点を追及し、日本における中国語教育の現実と課題を問い直した。それから、教育現場の実験により、日本人学習者からデータを集め、学習者の言語特徴を詳細に記述し、効果的中国語教授法の開発と導入など教室活動の実践的なアプローチなどを方法論として整理し、日本における中国語教育の科学化のために様々な提案をした。(1)本研究は、日本人の中国語学習者を対象とする中国語教授法を研究することを目的とする。(2)日本語と中国語は、表面から見ると、多くの漢字を共有していて、語彙も似ているため、語彙の習得はかなり楽になるが、日本語と中国語は、言語の系統的にはかなり異なった言語である。言語間の距離によって、音声、文法の側面に関しては非常に異なる。そのため、日本語を母語とする学習者にとって、中国語の学習が難しい、ということになる。また、「日本人は、中国語が読めるが話せない」とよく言われている。日本人学習者は、中国語を習得する時に、文法を中心とした読解力、翻訳力が強い反面、会話力、聴解力が低いなどの問題点を抱えている。(3)本研究では、まず、日本人学習者の問題点を追及し、日本における中国語教育の現実と課題を問い直す。それから、教育現場の実験により、日本人学習者からデータを集め、学習者の言語の特徴を詳細に記述し、効果的中国語教授法の開発と導入など教室活動の実践的なアプローチなどを方法論として整理し、中国語教育の科学化を目指すことを目的とする。本年度は、中国語を履修している大学生200名を対象にアンケートを行い、量的なアプローチから日本人大学生の中国語学習に対する動機づけを探った。調査結果を主因子法による因子分析を行い、「中国・中国人理解因子」、「仕事・資格獲得因子」、「語学習得因子」、「他者からの影響因子」、「国際陸・将来性因子」、「交流の手段因子」、「他言語との比較因子」という7つの因子が抽出された。外国語学習動機づけに関する伝統的な分類としての「統合的動機づけ」と「道具的動機づけ」といった二分法以外に、「語学習得動機づけ」、「他者からの影響動機づけ」、「他言語との比較動機づけ」といった日本人大学生の中国語学習に対する独特の動機づけを定義した。また、学年別各因子の得点平均値を比較し、t検定を行った結果、「他者からの影響因子」では一年生の得点が有意に高かった。男女別各因子の得点平均値を比較し、t検定を行った結果、「他言語との比較因子」では男子学生の得点が有意に高かった。今回の分析から、日本人中国語学習の動機づけの多様さが指摘でき、日本における中国語教育現状を明らかにし、今後効果的な中国語教育への示唆を探ることができた。本研究は、日本人学習者を対象とする中国語教授法を研究することを目的とする。日本語と中国語は言語の系統的にはかなり異なった言語である。そのため、日本語を母語とする学習者にとって、中国語の学習は難しい、ということになる。本研究では、まず、日本人学習者の問題点を追及し、日本における中国語教育の現実と課題を問い直す。それから、教育現場の実験より、日本人学習者からデータを集め、学習者の特徴を詳細に記述し、効果的な中国語教授法の開発と導入など教室活動の実践的なアプローチを方法論として整理し、日本における中国語教育の科学化を目指す。本年度は、具体的には、日本人学習者の中国語学習に対する動機づけと成績の間の因果関係について検討し、これからの効果的な中国語教育への示唆を探った。調査対象は、茨城キリスト教大学文学部に在籍し、中国語を一年半履修していた大学生200名である。方法としては、調査対象の成績をより確実に測定するために、日本中国語検定協会が行っている学習歴一年半の学習者を対象にする中国語検定試験4級の問題集より、発音、語彙、文法が含まれる総合的な問題20問を選択し、すべて選択式の筆記試験を行い、その成績と学習動機との間の関連性を検討した。その結果、「仕事・資格獲得因子」、「語学習得因子」、「中国・中国人理解因子」などの動機を持っている学生の成績に有意差が見られた。今回の分析結果から、今後日本における中国語教育現場においては如何に学習者の動機付けを高めるかということが非常に重要な課題となった。本年度は、日本人学習者の中国語の学習過程においては母語(即ち、日本語)からの影響を探ってみた。方法としては、日本人中国語初級学習者(中国語の学習暦4ヶ月、320名)を対象に、調査対象の(1)「語順」、(2)「人称代名詞」、(3)「指示代名詞」、(3)「所有」、(4)「所在」、(5)「疑問」の各文法事項の学習過程において、母語である日本語からどのように影響されたのかについて、考察を行った。その結果、学習の初期段階では、「人称代名詞」、「指示代名詞」、「疑問」などの項目においては、母語である日本語からかなりの影響を受けたことが明らかになった。それは、学習の初期段階では、目標である中国語に関する知識がまだ少ないので、頼るべき知識は母語である日本語しかないことが理由の一つとしてあげられる。

目標言語である中国語に関する知識が増えていくにつれて、学習者は、母語知識ではなく、それまでに得た目標言語の知識を使っていくようになると思うが、学習の初期段階では、学習者の母語知識を有効に活用できる中国語教授法の開発に示唆を与えられた。また、「語順」や「所有」、「所在」などの項目においては、母語である日本語からの影響のみならず、既に習得した第一外国語(即ち、英語)からの影響を受けたことも見られる。今後、中国語教育の現場では、日本人学習者に対して、既に習得した英語の知識を積極的に生かし、「英語から中国語へ」というストラテジーで授業を進めていくことの重要さが示唆された。平成23年度は、4年間研究の最終年度である。それまでに得られたデータをもとに、日本人中国語学習者の特徴に対して総合的な考察を行い、効果的な中国語教授法の開発と導入などを方法論として整理し、日本における中国語教育の科学化のための実践教授法を研究した。具体的には、日本人の中国語学習者に対する効果的な漢字教育法を研究した。目的:日本の「常用漢字」と中国の《現代常用漢字》との異同を解明し、日本人の中国語学習者に対する効果的-な漢字教育法を研究した。方法:具体的に、日本の常用漢字2,136字(平成22年日本内閣告示第2号「常用漢字表」による)と中国の《現代常用漢字》3,755字を調査対象に、字種、字体、字音、字義、使用頻度などについて.比較対照研究を通して、日中両国の異同を体系づける。主に、以下の項目を分析した。q)日本の「国字」(和字)と中国語の辞書における日本の「国字」(2)日本の「新字体」における独特な略字と中国の「簡体字」との異同(3)日本語の「漢字音」(一字多音)と中国語の漢字音(一字一音)との異同(4)日中両国同形漢字の字義と用法の異同(5)日中両国の漢字の使用頻度の異同結果:日本語の漢字と中国語の漢字は、形、音、義においては歴史的つながりがあるが、両者には大きな差異が存在していることは無視できない。日本は漢字文化圏に従属しているが、常用漢字は2,136字しかない。日本人学習者に対する中国語教育は、(1)日本の「国字」(和字)(2)日本の「新字体」における独特な略字(3)日本語の「漢字音」(一字多音)(4)日中両国同形漢字の字義と用法の異同などの問題を注意すべきである。今後、日本人向けの効果的な中国語漢字学習法を開発する必要がある。教育現場では、教師は日本人が既に持っている漢字の能力を最大限に活用し、指導方法を改善することも非常に重要な課題である。
アフィン代数多様体の構造解明とその応用

アフィン代数曲面の構造について研究し、アフィン平面の加法群スキームによる作用の分類の別証明を与えたり、非特異部分の対数的小平次元が1となる正規アフィン代数曲面の対数的12種数が正になることを証明した。また、アフィン代数曲面の最近の研究成果を用いて、ピカール数1の正規射影的有理曲面上の補集合のオイラー数がゼロ以下となる曲線を調べたり、ピカール数1の高々有理的対数標準特異点のみを持つ正規デルペッゾ曲面に現れる特異点の個数の上限を求めた。その他、一意分解整域上の多項式環の多項式が整閉となるための必要十分条件を得た。今年度はアフィン代数曲面、正規デルペッゾ曲面、多項式環の部分環について研究を遂行し、以下のような結果を得た。1.対数的小平次元が1以上となる開代数曲面の対数的n種数が正になるような自然数nの範囲を任意標数で調べた。その結果、対数的小平次元が1となる正規アフィン代数曲面の対数的12種数が正になることが分かり、昨年度までに得られている結果を改良することができた。更に、対数的小平次元が2となる曲面についても部分的な結果を得ることができ、現在も研究を遂行中である。2.研究代表者が以前確立したオイラー数がゼロ以下となる正規アフィン代数曲面の構造定理を用いて、ピカール数1の射影的正規有理曲面上の曲線について、その曲線の補集合のオイラー数がゼロ以下であるとするとその曲線の各既約成分が有理曲線になることを証明した。これは射影平面内の曲線の場合には既に知られているが、これを一般化した。3.高々有理的対数的標準特異点を持つピカール数1の正規デルペッゾ曲面について,そのような曲面の特異点の個数が5以下であることは高橋剛氏との共同研究により得られている。今年度はそのような曲面の内、特異点の個数が多いものの分類について研究し、特異点が5個の場合を完全に分類した。現在、特異点が4個になるものの分類を高橋剛氏と行っている。4.UFD上の多項式環における、定数多項式でない1個の多項式で生成される部分環の族について、その族の元が包含関係で極大であることとその部分環が多項式環内で整閉でかつその多項式の係数の最大公約元が1になることが同値であることを証明した。この結果は体上の多項式環の場合には知られているが、これを一般化した。今年度は開代数曲面、正規デルペッゾ曲面、多項式環の部分環について研究を遂行し、以下のような成果と知見を得ることができた。(1)標数0のUFD上の多項式環における定数多項式でない1個の多項式で生成される部分環に対して、その部分環が導分の核として表されるための必要十分条件はその部分環を生成する多項式が整閉でかつその多項式の係数の最大公約元が1となることを証明した。この結果は標数0の体上の多項式環の場合には知られている結果であるが、これを一般化した。この結果については、昨年度得られた結果と合わせて論文として投稿し、掲載が決定した。(2)平成23年度に行った体上の2変数多項式環の局所有限高階導分の分類結果の証明を簡略化し、新たに、体上の多項式環の階数が1以下となる局所有限高階導分の分類を行った。更に、任意標数での加法群スキームのアフィン平面への作用が自由になるための必要十分条件を得た。これらの結果は論文にまとめ、現在、投稿中である。(3)長岡工業高等専門学校准教授の高橋剛氏とともに、高々有理的対数的標準特異点のみを持つピカール数1の正規デルペッゾ曲面の部分的分類を行った。昨年度の特異点の個数が5という最大値をとる場合に引き続き、今年度は特異点の個数が4個の場合について研究を遂行した。更に、IIb型となる場合についても曲面が対数的端末特異点でない特異点を持つ場合を分類した。これらの結果については現在、論文を執筆中である。(4)対数的小平次元が非負となる開代数曲面の対数的n種数が正となる自然数nの値について研究し、特殊な曲面に対してそのような自然数nの値を求めることができた。現在、より一般の曲面について研究を遂行しているところである。今年度は任意標数でのアフィン代数曲面、ピカール数1の正規デルペッゾ曲面、および多項式環の高階導分とその核について研究を遂行し、以下の成果を得た。

1.これまでの研究成果で得られていた対数的小平次元が1となる開代数曲面の構造定理と対数的標準因子公式を用いて、対数的小平次元が1となる非特異アフィン代数曲面の対数的多重種数を調べ、そのような曲面の対数的2種数は正になることを証明した。これは基礎体の標数がゼロの場合にも完全には知られていない結果であり、研究代表者がこれまで得ていた結果を改良している。この結果について、これまでに得られていた対数的小平次元が1となる開代数曲面の構造に関する研究成果と合わせて論文にまとめ、現在投稿中である。2.平成22年度の研究で得られていたピカール数1の高々有理的対数的標準特異点を持つ正規デルペッゾ曲面の特異点の個数が5以下であることの証明を、K. Palka氏による最近の対数的Qホモロジー平面の研究成果を用いることにより簡略化し、かなり見通しの良い証明を得た。この結果ついては高橋剛氏との共著論文としてJ. Algebraに投稿し、掲載が決定した。この結果により、そのような曲面を特異点の個数により分類できることが期待され、現在、研究を続けている。3.体上の2変数多項式環の階層的局所有限高階導分を分類した。これは体が代数閉体の場合は宮西正宜氏によって代数幾何的な手法を用いて得られているが、A. Sathaye氏とP. Russell氏の結果を用いることにより、純代数的な証明を与えることができた。4.体上の整閉整域Aの部分環がA上の有理的高階導分の核として表されるための必要十分条件を得た。これはAが2変数多項式環の場合は研究代表者により既に得られていたが、これを拡長することができた。今年度の研究計画で予定していた研究内容は(1)対数的小平次元が1となる正規代数曲面の対数的n種数が正となる自然数nの値の範囲と対数的n重標準写像が曲線のペンシルを与える自然数nの値の範囲を調べる、(2)体上の多項式環の導分や高階導分の核に関する結果を整域上の多項式環の場合にも成り立つかどうか調べる、(3)高々有理的対数的標準特異点を持つピカール数1の正規デルペッゾ曲面の分類を特異点の個数が多いものを中心に行う、であった。上記の研究課題のうち、(3)は特異点の個数が最大のものを完全に分類することができており、最大から一つ少ない場合も順調に研究が進んでおり、当初の予定通り進展している。(1)については、対数的n重標準写像の解析をまだ行えていないが、平成25年度で研究を行うことを予定していた対数的小平次元が2の場合についても結果を得ており、順調に研究が進んでいると判断している。(2)については研究実績の概要欄にある4の成果しか得られていないが、これだけでもかなり面白い結果であり、出版する価値があるものと思われる。その他、研究実績の概要欄にある2という、当初は予定していない結果も得ることができた。研究計画で予定していた研究課題で一部未解決の部分があるが、これは平成25年度にも平成24年度で残された研究課題を行う予定で計画しており、研究計画で予定したことはほぼ予定通りに研究が進展している。更に、当初の研究計画にない研究成果も得ることができ、研究実績の概要欄にある研究成果のなかから複数の学術論文を発表することができている。以上の理由により、当初の計画以上に進展している、と判断した。本年度の研究計画で予定していた研究内容は(1)対数的小平次元が1となるアフィン代数曲面の対数的n種数が正となる自然数nの範囲を求める、(2)正標数の2変数多項式環上の局所有限高階導分の分類とアフィン平面上の加法群スキームの作用が固定点を持たないための必要十分条件を調べる、(3)ピカール数1の対数的標準特異点のみを持つ正規完備有理曲面上の特異点の個数の上限があるかどうか調べる、であった。研究内容のうち、(2)については予定通りの研究成果を得ることができ、更に、多項式環の高階導分の核に関する研究代表者の結果を一般化する等の当初では予期していない結果を得ることができた。
神経特異的RNA結合タンパク質Huの神経分化誘導機序の解析

転写後調節によって細胞分裂および神経分化プロセスを制御するRNA結合タンパク質Huファミリーの機能解析を行った。組み換えアデノウイルスによるHu強制発現系を用いてHuと複合体を形成する因子の精製を試み、少なくとも複数のタンパク質(hnRNPK(RNA結合タンパク質)、NF45(RNA結合タンパク質複合体サブユニット)など)が全長HuとRNA非依存的に結合することを明らかにした。また生化学的手法によりhnRNPKおよびNF45はHuに直接結合していることが確かめられた。特にhnRNPKに関して細胞周期および神経分化に与える影響を調べた結果、hnRNPKはHuに結合するのみならず、Huの細胞周期抑制機能および神経分化促進機能の両方を量依存的に阻害することがわかった。さらにHuの下流標的分子でありHuによりタンパク質発現が促進されることが知られるCDK抑制因子p21CIP1mRNAの翻訳に対しても、hnRNPKが抑制的に働くことが示された。これらの結果は、神経幹・前駆細胞の分裂から神経分化へのスイッチングが、拮抗的に働く二つのRNA結合タンパク質によって制御されていることを示している。またHuDのノックアウトマウスは胎生期に三叉神経の発達に異常が認められる上、成体マウスは失調様運動障害を呈し、野生型に比べ寿命が短いことが明らかとなった。また野生型と比較してノックアウトマウス由来神経幹細胞は自己複製能の増強が見られ、逆に神経分化能が低下していることが明らかとなった。さらにBrdU/IdU二重標識法によりマウス胎児大脳皮質における分裂細胞プロファイルを詳細に調べたところ、ノックアウトマウスにおいては分裂休止細胞の数が減少し、逆にゆっくりと分裂する細胞が増加しており、in vivoにおいてもHuが細胞周期を抑制し神経分化を促進する機能を持つことが示された。我々は以前に神経特異的RNA結合タンパク質Huが哺乳類神経幹細胞およびPC12細胞において細胞周期抑制能および神経分化促進能を持つことを示した。さらにHuが、CDK抑制因子p27およびp21の発現を転写後調節によって正に制御することが、その分子メカニズムの一つであることを強く示唆する知見を得ていた。その分子メカニズムを解析するために、HuBと複合体を形成するタンパク質の検索を行った。組み換えアデノウイルスによる強制発現系を用いて培養細胞株および培養神経幹細胞からHuBと複合体を形成する因子の精製し、これらの蛋白質のバンドを切り出しMALDI-TOF MASSによる質量分析を行った結果、その一つがhnRNPK(RNA結合タンパク質)であることが明らかとなった。生化学的手法によりhnRNPKはHuに直接結合していることが確かめられた。特にhnRNPKに関して細胞周期および神経分化に与える影響を調べた結果、hnRNPKはHuBに結合するのみならず、Huの細胞周期抑制機能および神経分化促進機能の両方を量依存的に阻害することがわかった。さらにHuの下流標的分子でありHuによりタンパク質発現が促進されることが知られるp21CIP1mRNAの翻訳に対しても、hnRNPKが抑制的に働くことが示された。次にHuDノックアウトマウスを作成し解析した。HuDノックアウトマウスは胎生期に三叉神経の発達に異常が認められる上、成体マウスは失調様運動障害を呈し、野生型に比べ寿命が短いことが明らかとなった。またNeurosphere法によりマウス胎児脳からの神経幹細胞を特異的に経代培養し、その分裂能および分化能を解析した結果、野生型と比較してノックアウトマウス由来神経幹細胞は自己複製能の増強が見られ、逆に神経分化能が低下していることが明らかとなった。さらにBrdU/IdU二重標識法によりマウス胎児大脳皮質における分裂細胞プロファイルを詳細に調べたところ、ノックアウトマウスにおいては分裂休止細胞の数が減少し、逆にゆっくりと分裂する細胞が増加しており、in vivoにおいてもHuDが細胞周期を抑制し神経分化を促進する機能を持つことが示された。

我々は、転写後調節によって細胞分裂および神経分化プロセスを制御するRNA結合タンパク質Huファミリーの機能解析を行ってきた。マウス胎児終脳への電気穿孔法によりHuが神経幹細胞において細胞周期を抑制し神経分化を促進する機能を持つことを示した。Huの機能の分子機序を明らかにするために、組み換えアデノウイルスによるHu強制発現系を用いてHuと複合体を形成する因子の精製を試み、少なくとも複数のタンパク質(hnRNPF(RNA結合タンパク質)、NF45(RNA結合タンパク質複合体サブユニット)など)が全長HuとRNA非依存的に結合することを明らかにした。また生化学的手法によりhnRNPKおよびNF45はHuに直接結合していることが確かめられた。特にhnRNPKに関して細胞周期および神経分化に与える影響を調べた結果、hnRNPKはHuに結合するのみならず、Huの細胞周期抑制機能および神経分化促進機能の両方を量依存的に阻害することがわかった。さらにHuの下流標的分子でありHuによりタンパク質発現が促進されることが知られるCDK抑制因子p21CIP1mRNAの翻訳に対しても、hnRNPKが抑制的に働くことが示された。これらの結果は、神経幹・前駆細胞の分裂から神経分化へのスイッチングが、拮抗的に働く二つのRNA結合タンパク質によって制御されていることを示している。またHuDのノックアウトマウスは胎生期に三叉神経の発達に異常が認められる上、成体マウスは失調様運動障害を呈し、野生型に比べ寿命が短いことが明らかとなった。また野生型と比較してノックアウトマウス由来神経幹細胞は自己複製能の増強が見られ、逆に神経分化能が低下していることが明らかとなった。さらにBrdU/IdU二重標識法によりマウス胎児大脳皮質における分裂細胞プロファイルを詳細に調べたところ、ノックアウトマウスにおいては分裂休止細胞の数が減少し、逆にゆっくりと分裂する細胞が増加しており、in vivoにおいてもHuが細胞周期を抑制し神経分化を促進する機能を持つことが示された。