hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
層状ケイ酸塩の結晶性表面を活用した高性能触媒反応場の設計

結晶性表面での金属酸化物触媒活性種の精密設計:層状ケイ酸塩HUS-7の架橋水酸基にTi錯体を反応させることで、通常では達成し得ない高い表面密度で四配位状態のTi種を固定し、高いTi含有量を持つ本触媒が、光触媒的部分酸化反応または酸化物を用いたオレフィンの部分酸化反応対して高い活性を示すことを明らかにした。本触媒上に固定されたTi種の配位環境を29Si MAS NMR、XASおよび各種元素分析によって明らかにし、層表面から2つの共有結合を介して固定された四配位環境の金属種の存在を特定した。また、その高い金属種の表面密度は層状ケイ酸塩HUS-7表面に高密度かつ結晶的に整った配位環境を持つ水酸基によるものであることが強く示唆された。表面修飾性を維持したシリケートシート積層構造の制御:上記の金属導入処理は、層間を嵩高いアルキルアンモニウムで拡張した層状ケイ酸塩前駆体を用いて行う。一般的な導入処理中にはこのアンモニウムは除去され、得られる触媒は狭い層間距離を持つため、固定化した活性点への拡散性を損なってしまう。そこで、金属種の固定化処理中の溶媒を入念に検討することで、層間の広い空間を保ったまま金属導入に成功し、前述した総監が狭まった触媒と比較してその活性を飛躍的に高めることに成功した。本手法は、様々な層構造を持った母体に適応可能であるため、精密に設計した層表面の拡散性を向上させる手段として有益であると考えられる。結晶性アニオンシートと層間カチオンから構成される層状ケイ酸塩は、その構造的特徴から、触媒、吸着、光学センサー等、多様な機能構築が可能な設計母体である。現在までに様々な構造設計手法が提案され、層状ケイ酸塩の機能発現の土台となる要素は十二分に開拓されてきた。しかしながら、本材料の研究は基礎的な研究領域を逸脱できておらず、本研究領域が今後継続的に発展していくためには、材料の本質を理解した上で、既存材料と差別化された比類ない機能の構築が必要である。本研究では、層状ケイ酸塩の結晶性表面構造とシリケートシートの積層構造に着目した構造設計指針に基づいて、高活性・高選択的な触媒反応場を新規層状ケイ酸塩群(Hioroshima University Silicate)の表面で設計した。層状ケイ酸塩表面に結晶学的な規則によって配置されている水酸基部へ様々な金属種を固定化することで、配位環境の整った分子性金属酸化物種に由来する反応活性点の設計を行った。さらに、固定された金属種へ配位子交換を試み、金属種に近接した位置にハロゲン元素を導入した。本活性種は、炭化水素内のC-H結合を高効率で開裂させ、選択的に部分酸化生成物を供給することが可能であった。層状シートのナノシート化にも取り組み、ナノメートルオーダーの厚みを持つ本材料が、高い外表面積を持っていることを確認し、さらに、本触媒に対して、最適化されたプロトン交換処理を行うことで、外表面に存在する活性点の崩壊が抑えられ、その触媒活性をさらに向上させることに成功した。層状ケイ酸塩HUS-7の架橋水酸基にTi錯体を反応させることで、通常では達成し得ない高い表面密度で四配位状態のTi種を固定し、高いTi含有量を持つ本触媒が、光触媒的部分酸化反応または酸化物を用いたオレフィンの部分酸化反応対して高い活性を示すことを明らかにしている。さらに、本触媒上に固定されたTi種の局所的な環境を後処理的な配位子交換により達成した。得られた配位子交換後の触媒の性能を光照射による炭化水素の部分酸化反応によって評価したところ、高効率で部分酸化生成物を生成した。
スポーツと社会階層に関する実証的研究

本研究は、スポーツの大衆化あるいはスポーツにおける社会的差別と深くかかわる「スポーツと社会階層」の問題を扱ったものである。わが国におけるこの研究分野はほとんど未開拓であることから、今回の研究では、スポーツと社会階層の関係を検証するためのひとつのモデルを作成するため、調査対象者を仙台市の公共,民間スポーツ・クラブ会員,体育・スポーツ指導者に限定し、定期的スポーツ参与者の階層構造を明らかにしようとした。調査は質問紙法によって、昭和60年12月から61年1月にかけて実施し、449(48.0%)の有効回収数(率)を得た。定期的スポーツ参与者の階層構造に関しては、職業,学歴,所得の基本的な社会的地位変数、および生活様式の補助的地位変数を加えた4つの指標を用い、クラスター分析によって階層クラスターを析出した。その結果、定期的スポーツ参与者は、男性6、女性4つの階層クラスターに分類することができた。それぞれの構成比は、男性の場合、上層及び中上層と特徴づけられるクラスター成員50%、若年エリート層20%、中層とみられるクラスター成員30%、女性の場合、上層34%、若年エリート16%、中層50%をあった。これらの結果から、定期的スポーツ参与者は社会の中層以上で、しかもその半数以上の人びとが日本社会の上層あるいは将来上層を形成しうる人びとであることが判った。また、関連して、アイゼンクの態度理論に準拠したスポーツ社会態度の分析を行った。その結果、2つのスポーツ社会態度(「スポーツ保守主義-進歩主義」,「娯楽指向-勝利指向」)を抽出することができた。この2軸のスポーツ社会態度から判断すると、一般成人の定期的スポーツ参与者の大部分が、「保守・娯楽」型のスポーツ社会態度を所有していることが判った。
MRIを用いた生体深部組織の局所粘弾性率分布測定システムの開発と臨床応用

病変組織の粘弾性率と悪性度・進行度には相関がある.本研究では,MRIを用いて生体深部組織の局所粘弾性率分布を非侵襲的に測定可能なシステムを構築するために,MRI装置中で生体に対して正確で十分な振幅の振動を発生可能な加振装置と生体内を伝わる弾性波を画像化するMRI制御プログラム,弾性波画像から弾性率分布を求める解析手法を研究開発した.構築したシステムの定量性と空間分解能を生体モデルやヒトを対象とした実験によって実証することで,臨床応用への適用可能性を示した.病変組織の粘弾性率と悪性度・進行度には相関がある.本研究では,MRIを用いて生体深部組織の局所粘弾性率分布を非侵襲的に測定可能なシステムを構築するために,MRI装置中で生体に対して正確で十分な振幅の振動を発生可能な加振装置と生体内を伝わる弾性波を画像化するMRI制御プログラム,弾性波画像から弾性率分布を求める解析手法を研究開発した.構築したシステムの定量性と空間分解能を生体モデルやヒトを対象とした実験によって実証することで,臨床応用への適用可能性を示した.MRE撮影システム開発の第一段階として、(1)撮影対象に発生した弾性波を高速に画像化するMREパルスシーケンスの開発,(2)撮影対象に弾性波を発生させるためのヒト用外部加振装置の開発をした。また、(3)画像解析手法を開発するにあたり、物理モデルに基づく計算機シミュレーションによって得られた弾性波画像と、実測によって得られた弾性波画像を比較することで、測定条件に則した物理モデルを検討した。(1)のMRE撮影用の高速撮影パルスシーケンスの開発では,MRI装置メーカーの技術者であるGE横河メディカルシステム平野勝也氏による研究協力を得て,SE-EPIに外部加振装置と同期して振動する傾斜磁場を追加しシーケンスを開発した。また,追加した傾斜磁場の最適パラメータを計算機シミュレーションで求めるとともに,実測実験によって有効性を検証した。(2)のヒト用外部加振装置の開発では集束型縦波発生用装置を開発し,生体深部領域の観察に有効であることを実験的に確認した。(3)の画像解析手法開発の基礎となる測定条件に則した物理モデルの構築においては.縦波に付随して発生する横波を,甑1を用いた実測実験によって得られた弾性波画像と、物理モデルに基づく高精度な数値シミュレーションによって求めた弾性波画像とを比較することによって、測定条件に則した物理モデルを検討した。さらに,倫理委員会にて実験内容の承認を得た後,健常被験者を対象とした実験を実施することで,今年度開発したMREシステムの有効性を確認するとともに,次年度以降に解決すべき問題点を明らかにした。本研究の目的は,生体深部組織の局所粘弾性率分布を非侵襲的に測定可能なシステムを実現し,その性能を実証すると共にヒトを対象とした実験によって臨床応用への適用可能性を検討することである。当該年度の成果の1つ目は外部加振装置によって弾性体内部に発生させた弾性波を画像化するMREパルスシーケンスに関するものである.MREパルスシーケンスにより得られる弾性波画像に画像解析手法を適用することで剛性率分布を推定するが,弾性波画像には単一周波数の剛性波のみが表れていることが前提条件となっている.実際に取得できる弾性波画像には,外部加振装置の振幅特性に従った高調波成分を含むため,推定された剛性率分布に誤差が生じる.このような問題を解決するために,単一周波数の弾性波のみを画像化可能な振動増感傾斜磁場を設計するプログラムを作成し,実験により有効性を確認した.成果の2つ目は撮影対象に弾性波を発生させるためのヒト用外部加振装置の開発である。昨年度開発した集束型外部加振装置では,振幅が不十分な場合があったため,音圧型の加振装置を構築した.本音圧型の加振装置は,周波数が125Hz以上では圧電素子と同程度の振幅特性でありながら2倍以上の振幅を発生させることができた.成果の3つ目は,圧縮性物体を縦波加振したときに発生する弾性波に対して適用可能な物理モデルに基づく画像解析手法を開発したことである.計算機シミュレーションと、ゲルを用いた実測実験によって得られた弾性波画像に対して物体の圧縮性を考慮した画像解析手法を適用することで,従来法と比較して推定精度が向上することを確認した.本研究の目的は,生体深部組織の局所粘弾性率分布を非侵襲的に測定可能なシステムを実現し,その性能を雲証すると共にヒトを対象とした実験によって臨床応用への適用可能性を検討することである。当該年度の成果の1つ目はヒト深部観察用外部加振装置の改良である.昨年度開発した振幅特性の良い音圧型外部加振装置と集束型外部加振装置のアイディアを融合することにより,高い周波数でも高振幅の弾性波が深部領域に発生可能であることを実験により確認した.成果の2つ目は最終結果である粘弾性率分布画像に対して誤差の要因となる弾性波画像中の高調波成分を弾性波画像から除くことが可能な高速なMREパルスシーケンスの設計と撮影パラメータの最適化である。MRE用パルスシーケンスにおける振動増感傾斜磁場の形状が正弦波に近似するように設計し,シーケンスのパラメータを最適化することで,弾性波画像から高調波成分を除くことに成功した。

また,撮影対象をヒトにした場合には体動(呼吸や拍動を含む)が弾性波画像に重畳するが,パルスシーケンスとして超高速撮影法であるスピンエコーEPIを利用し,振動増感傾斜磁場の形状を余弦波に近似することで,体動による変位も抑制可能であることを実験によって明らかにした.成果の3つ目は,生体組織の物理モデルの検証と画像解析手法の開発である.ヒトを対象とした実測実験によって得られた弾性波画像に対して物体の圧縮性を考慮した画像解析手法を適用することで,従来法と比較して粘弾性率分布画像の均一領域での分散が小さくなり,領域ごとの境界が明瞭となることを示した.
脊髄疼痛制御機構におけるノシセプチンの相反性二重作用の解明

脊髄疼痛制御機構におけるnociceptinをはじめとする様々な神経伝達物質の関与を検討した結果、substance P、glutamateの他に新たにnociceptin、histamine、hemokinin、内因性cannabinoid、内因性polyamineも脊髄疼痛伝達に関与していることが明らかとなり、種々の神経伝達物質含有神経の相互制御により脊髄疼痛伝達が行われていることが明らかとなった。また、神経障害性疼痛時にはこれら神経伝達物質の感受性亢進が生じていることも明らかとなった。Nociceptinは、17個のアミノ酸からなる内因性オピオイドペプチドであり、opioid receptor like-1(ORL-1)受容体の内因性リガンドとして知られている。興味深いことにnociceptinは、脳室内投与および脊髄くも膜下腔内(i.t.)投与のいずれにおいても、鎮痛作用および発痛作用といった相反する作用を発現することが報告されている。この現象は、nociceptinが脳内や脊髄の複数の神経ネットワークの中で、疼痛伝達ならびに疼痛制御に関わる神経伝達物質として複合的に働いていることを示している。また、nociceptinのマウスへのi.t.投与により誘発される疼痛関連行動は、nociceptinの代謝物であるnociceptin(1-7)、nociceptin(1-9)、nociceptin(1-13)の併用により完全に抑制され、nociceptinを介した脊髄疼痛伝達にはnociceptin代謝物による抑制的制御機構が存在することが報告されているが、nociceptinを介した脊髄疼痛伝達機構、特に各種神経系との相互制御に関する詳細については未だ不明である。そこで本研究においては、(1) nociceptinを介した疼痛伝達機構について各種神経系による相互制御を含め解明する、(2) nociceptin代謝物によるnociceptin誘発疼痛関連行動の抑制的制御が、疼痛伝達神経経路図のどの部位で行われているかを解明する、(3) nociceptinの鎮痛作用および発痛作用に関与するORL-1受容体の脊髄疼痛伝達神経経路における局在を明らかにするとともに、ORL-1受容体がそれぞれいずれのスプライスバリアントであるかを解明することにより、脊髄疼痛伝達系ならびに疼痛制御系におけるnociceptinの役割を神経生理学的に解明する、(4)神経障害性疼痛の形成・維持に対する内因性nociceptinおよびその代謝物の関与を解明することにより、nociceptinおよびORL-1受容体の関連薬物が神経障害性疼痛の予防薬ならびに治療薬となり得る可能性を模索する。Nociceptinは脊髄クモ膜下腔内(i.t.)投与により、鎮痛作用および発痛作用といった相反する作用を発現する。この現象は、nociceptinが脊髄の複雑な神経ネットワークの中で、疼痛伝達ならびに疼痛制御に関わっている神経伝達物質として複合的に働いていることを示している。研究代表者らはこれまでに、nociceptinのi.t.投与による疼痛関連行動の発現には、histamine神経系の活性化とそれによるsubstance Pならびにglutamateの遊離増加が関与していることを明らかにしているが、今回新たにGABAがhistamine神経系の活性を抑制的に制御しており、nociceptinはGABA神経上に存在するORL-1受容体を介してGABAの遊離を抑制することによりhistamine神経系を脱抑制し、その結果疼痛関連行動を発現することを明らかにした。一方、nociceptinのN末端代謝物、nociceptin(1-13)、nociceptin(1-7)等は、脊髄においてnociceptin誘発疼痛関連行動を抑制することが報告されているが、今回nociceptinのC末端代謝物nociceptin(14-17)が脊髄においてnociceptinと同様な疼痛関連行動を誘発することを発見した。ORL-1受容体結合実験ならびにG蛋白結合実験を用い、両nociceptin代謝物の作用部位を検討した結果、nociceptin(1-13)およびnociceptin(14-17)の作用はORL-1受容体を介さずに発現していることが明らかとなった。さらに、nociceptin類の前駆体であるprepronociceptinの遺伝子に対するアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドを用いて検討を行った結果、nociceptinのC末端代謝物nociceptin(14-17)は、nociceptinの遊離を誘発することによりnociceptinと同様な疼痛関連行動を誘発することが明らかとなった。この現象は、内因性ペプチドの代謝物がなんらかの機構により元ペプチド(同じ内因性ペプチド)の遊離を誘発するといった、極めて興味深いポジティブフィードバック機構が生体内には存在することを示している。また研究代表者らは、新規tachykinin類であるhemokinin-1のi.t.投与によりsubstance P様の疼痛関連行動が発現することを発見した。種々の受容体拮抗薬を用い、その疼痛関連行動の発現機構を検討した結果、hemokinin-1誘発疼痛閑連行動の発現機構はsubstance Pとは異なることを発見した。

研究代表者らはこれまでに、nociceptinの脊髄クモ膜下腔内(i.t.)投与による疼痛関連行動の発現には、ORL-1受容体の活性化を介した脱抑制によるhistamine神経系の活性化と、それによるsubstance Pならびにglutamateの遊離増加が関与していることを明らかにしている。NociceptinのN末端代謝物は脊髄においてnociceptin誘発疼痛関連行動を抑制することが報告されているが、新たにnociceptinのC末端代謝物、nociceptin(14-17)、niciceptin(13-17)およびnociceptin(12-17)が、脊髄においてnociceptin類似の疼痛関連行動を誘発することを発見した。これらC末端代謝物は共にORL-1受容体を直接刺激することなく疼痛関連行動を発現するが、nociceptin(14-17)は間接的にnociceptinの遊離を誘発することにより疼痛関連行動を発現するのに対し、niciceptin(13-17)およびnociceptin(12-17)はhistamine H_1受容体を直接的に刺激することによって疼痛関連行動を発現するといった違いが存在することが明らかとなった。この現象は、内因性ペプチドの代謝物がなんらかの機構により元ペプチドの遊離を誘発するといったホモローガスなポジティブフィードバック機構と、内因性ペプチドの代謝物が神経支配上において下流に存在する神経上の他の受容体に作用するといったヘテロローガスなポジティブフィードバック機構の、2種類の制御機構が生体内には存在することを示している。一方神経障害性疼痛モデルマウスにおいては、nociceptinやhistamineなどの疼痛伝達物質に対する感受性が亢進し、極めて低用量のi.t.投与によっても疼痛関連行動を発現することを発見し、その疼痛関連行動の発現にはhistamine神経系は関与しておらず、グリア細胞のNMDA受容体が関与していることを見いだした。さらに、cannabinoid受容体拮抗薬のi.t.投与により疼痛関連行動が発現することを発見し、内因性cannabinoidもまた脊髄における疼痛制御物質であることを明らかにした。研究代表者らは、nociceptinの脊髄クモ膜下腔内(i.t.)投与による疼痛関連行動の発現には、ORL-1受容体の活性化を介した脱抑制によるhistamine神経系の活性化と、それに伴うsubstance Pならびにglutamateの遊離増加が関与していることを明らかにした。さらにnociceptinのC末端代謝物は、ORL-1受容体を直接刺激することなく疼痛関連行動を発現し、nociceptin(14-17)は間接的にnociceptinの遊離を誘発することにより疼痛関連行動を発現するのに対し、niciceptin(13-17)およびnociceptin(12-17)はhistamine H_1受容体を直接的に刺激することによって疼痛関連行動を発現するといった違いが存在することを明らかにした。
生活環境中における薬剤耐性菌の調査と解析

生活環境中の薬剤耐性菌の現状を把握する目的で、大学生のアパートや実家の洗濯機(25件)、大学生の使用するスマートホン(21件)、大学構内に設置のハンドドライヤー(10件)について、アンピシリン耐性菌、テトラサイクリン耐性菌、ストレプトマイシン耐性菌、リファンピシン耐性菌の調査を行った。その結果、洗濯槽からはアンピシリン存在下で発育のみとめられた試料を6件、ストレプトマイシン存在下で発育のみとめられた試料を7件、リファンピシン存在下で発育のみとめられた試料を3件を得た。スマートホンからはアンピシリン存在下で発育のみとめられた試料を3件、テトラサイクリン存在下で発育のみとめられた試料を2件、ストレプトマイシン存在下で発育のみとめられた試料を5件、リファンピシン存在下で発育のみとめられた試料を2件を得た。ハンドドライヤーからはアンピシリン存在下で発育のみとめられた試料を4件、テトラサイクリン存在下で発育のみとめられた試料を5件、ストレプトマイシン存在下で発育のみとめられた試料を8件、リファンピシン存在下で発育のみとめられた試料を1件を得た。発育のみとめられた微生物試料は回収し、凍結保存した。調査にあたり大学生の協力が必須であり(洗濯槽の調査については大学生の協力のみならず、家族の理解と協力が必須)、事前に本件の重要性と、匿名性の確保について、十分に説明したうえで実施した。ただし、協力を依頼できる学生数に限りがあること、学生が協力を了承しても家族が必ずしも協力的ではなかったと思われる事例もあったこと、等によりサンプル数を増やすことが難しかった。凍結保存中の微生物試料からDNAを抽出し、PCRにて細菌16SリボソームDNAの検出、βラクタマーゼ遺伝子(12種類)の検出、テトラサイクリン耐性遺伝子(16種類)の検出を試みる。なお、当初は、微生物試料を寒天培地で培養し、コロニーから上記の遺伝子を検出する予定であったが、遺漏のないように凍結試料の全微生物のDNAから網羅的に検出する方針に変更した。
深海・地殻内生命圏における細菌群集の多様性を規定するプラスミドの網羅的機能解析

本研究では、深海堆積物環境中の可動性遺伝因子プラスミド集団の全体像を明確化した。東北沖水深500 m下の表層堆積物サンプルより抽出した全プラスミドDNAに対して網羅的メタゲノム解析を行った。その結果、プラスミドメタゲノム配列ライブラリー中より、フィルミクテスやデルタ・ガンマタイプを含むプロテオバクテリアに関連する配列が主に検出された。これらの遺伝子配列の多くは、糖・アミノ酸・エネルギー等の代謝関連をはじめ、翻訳、シグナル伝達、膜輸送に関与する遺伝子をコードしていた。以上の結果から、プラスミドが多様な深海底生細菌群集内での遺伝子伝播および生物機能の強化に重要な役割を果たすものと考えられる。本研究では、深海・地殻内の極限環境における可動性遺伝因子の全体像の解明およびそれらの動態把握を目指している。生態での遺伝子因子の循環を理解するには、細胞内だけでなく、細胞外に存在する遺伝因子のメタゲノムについても情報を取得することが必要とされる。しかしながら、これまで海底環境から細胞外の遺伝因子を回収する手法は確立されていない。そこで平成26年度は、深海の堆積物試料を用いて、細胞外遺伝因子の回収を試みた。まず実験に使用する試料を確保するため、深海より堆積物試料を大量に採取した。採取した試料より調製した懸濁液について、0.2 μmフィルターで濾過したのち、その濾液から超遠心濃縮と密度勾配遠心による分離精製を組み合わせた手法を用いて細胞外遺伝因子の抽出を行った。得られた画分より作製したメタゲノムライブラリー中より細胞外遺伝因子の配列を検索した。その結果、細胞外遺伝因子として認められる配列はウイルス由来であり、プラスミドの配列は検出されなかった。このことから、深海の海底堆積物環境において、溶存態として存在するプラスミドの量はあまり多くはないものと考えられた。また、現行の手法では、プラスミドを効率的に回収出来ていない可能性も考えられる。そのため、今後、限外ろ過法を導入して更なる分画化・濃縮率の向上を図るなど、幾つか方法論の検討を引き続き行っていくとともに、深海・地殻内生命圏における細胞内可動性遺伝因子のメタゲノムについても網羅的解析を進める予定である。本研究では、深海・地殻内をはじめとする様々な極限環境における可動性遺伝因子プラスミドの全体像と生態系への機能的役割の解明を目指している。平成27年度は、東北沖水深500メートル下の深海堆積物および小浜温泉(中性温泉)水の試料について、プラスミドの回収を試みた。まず堆積物試料に対して滅菌人工海水を加え、懸濁液を調製した。この懸濁液と温泉水試料を0.8 μmフィルターでろ過し、真核生物を試料中から取り除いた。さらに、回収したろ液を0.2 μmフィルターでろ過し、細菌をフィルター上に捕集・回収した。各々の捕集細菌試料をアルカリ・SDS法とクロロホルムーイソプロパノール沈殿精製を組み合わせた手法に供し、プラスミド抽出を行った。Qubitを使用した蛍光定量法により、抽出プラスミドの核酸量を測定したところ、いずれの試料からも数ナノグラム程度のプラスミドが認められたため、以降のメタゲノム解析への必要量が確保されたと判断した。次に、phi29ポリメラーゼを用いた多重鎖置換増幅法を用いて、プラスミド試料の全ゲノム増幅を行った。Qubit定量アッセイの結果、数マイクログラムレベルでのプラスミド増幅産物量を確認できた。今後、細菌捕集フィルターからのプラスミドの直接抽出法を導入してプラスミド回収の高効率化を図るなど、幾つか方法論の検討を引き続き行っていくとともに、他の試料におけるプラスミド回収も進め、最終的に深海・地殻内生命圏を主とする様々な極限環境プラスミドメタゲノム集団を包括的に網羅解析していく予定である。実験に使用する試料の確保が当初の予定より遅れ、計画通りに研究を進めることができなかった。このため、深海底の堆積物ならびに温泉水の試料よりプラスミドを回収できたものの、平成27年度に予定していたメタゲノム解析まで完遂するには至らなかった。本研究では、網羅的メタゲノム解析手法を用いて、深海・地殻内をはじめとする様々な極限環境中の可動性遺伝因子プラスミドの全体像を明らかにし、微生物群集生態系におけるプラスミド遺伝子プールの機能的役割の解明を目指している。本研究期間において、東北沖水深500メートル下の深海堆積物表層環境に由来する深度別2試料からプラスミドの回収を試みた。約20 gの各堆積物試料に対して滅菌人工海水を加え、ShakeMasterを用いて1分間撹拌を行い、懸濁液を調製した。この懸濁液をハンディーソニックにより1分間超音波処理した。700 ×gで5分間遠心し、堆積物粒子を除く上清を回収した。さらに10,000 ×gでの遠心を5分間行い、得られた微生物細胞ペレットをフレッシュなTEバッファーに再溶解した。回収した細胞試料をアルカリ・SDS法とクロロホルムーイソプロパノール沈殿精製を組み合わせた手法に供し、プラスミド抽出を行った。Plasmid-Safe DNaseおよびRNase処理により、染色体ゲノム等の不要核酸を分解・除去した。phi29ポリメラーゼによる多重鎖置換増幅法を用いて、抽出プラスミド試料の全ゲノム増幅を行った。Qubitを使用した蛍光定量法により、抽出プラスミドの核酸量を測定した。その結果、いずれの試料からも1マイクログラム程度のプラスミド増幅産物が認められ、メタゲノム解析への必要量を確保できた。

次世代シークエンサーの使用によって、プラスミド遺伝子配列の大量取得が完了した。今後、BLAST相同性検索など一連の配列データ解析を進めていく予定である。本研究では、深海堆積物環境中の可動性遺伝因子プラスミド集団の全体像を明確化した。東北沖水深500 m下の表層堆積物サンプルより抽出した全プラスミドDNAに対して網羅的メタゲノム解析を行った。その結果、プラスミドメタゲノム配列ライブラリー中より、フィルミクテスやデルタ・ガンマタイプを含むプロテオバクテリアに関連する配列が主に検出された。これらの遺伝子配列の多くは、糖・アミノ酸・エネルギー等の代謝関連をはじめ、翻訳、シグナル伝達、膜輸送に関与する遺伝子をコードしていた。以上の結果から、プラスミドが多様な深海底生細菌群集内での遺伝子伝播および生物機能の強化に重要な役割を果たすものと考えられる。実験に使用する試料の確保が当初の予定より遅れたため、計画通りに研究を進めることができなかった。また、深海底の堆積物試料より細胞外の遺伝因子を回収できたものの、プラスミドの検出には至らなかった。研究の遂行に必要な環境試料を十分に確保できたことから、今後、深海・地殻内生命圏を含む様々な極限環境試料中のプラスミドメタゲノムの解析を精力的に進めていく予定である。JAMSTEC機関リポジトリのホームページJAMSTEC機関リポジトリ:海洋研究開発機構で生み出された学術雑誌論文、紀要論文、会議発表用資料、図書等の知的生産物を電子的な形態で保存し、公開するシステム.環境微生物学研究の遂行に必要な環境試料を十分に確保できたことから、今後、深海・地殻内生命圏における細胞内ならびに細胞外の可動性遺伝因子のメタゲノム解析を精力的に進めていく予定である。試料の確保が当初の予定より遅れたため、計画通りに極限環境プラスミドのメタゲノム解析を進めることができなかった。上記の遅れにより計画通りに使用出来なかった研究費については、極限環境プラスミドの網羅的メタゲノム解析に必要な消耗品・試薬などの購入費に充てる予定である。上記の遅れにより計画通りに使用出来なかった研究費については、極限環境遺伝因子メタゲノムの網羅的解析に必要な消耗品・試薬などの購入費に充てる予定である。JAMSTEC機関リポジトリのホームページJAMSTEC機関リポジトリ:海洋研究開発機構で生み出された学術雑誌論文、紀要論文、会議発表用資料、図書等の知的生産物を電子的な形態で保存し、公開するシステム(OAI-PMH準拠).JAMSTEC機関リポジトリ:海洋研究開発機構で生み出された学術雑誌論文、紀要論文、会議発表用資料、図書等の知的生産物を電子的な形態で保存し、公開するシステム(OAI-PMH準拠).
保育者の成長プロセスにおけるモデリング効果を踏まえた現職教育システムの構築

保育者が成長実感を伴う形での、保育者の資質向上に寄与する現職教育・研修について検討した。史的考察から、保育者像が「学び成長し続ける」保育者像へ転換し、その結果、現職教育・研修のあり方は、成長プロセスを可視化し、階層別課題を設定し、組織内の役割を強調し、ライフステージごとに偏りのない研修を強調する傾向が見られた。インタビュー、アンケートからは、保育者モデルの存在と受容的態度が保育者の成長を促す条件であり、先輩モデルを真似る機会の保障や保育の視野を広げる「振り返る協働者」の存在ならびに保育者の自己肯定感を高めながら保育実践を改善するコンサルテーションの必要性が示唆された。現職保育者の声による保育者の成長プロセスの実態を捉え、それに即した形での現職教育システムを構築することを目的とした研究であり、特に、保育者の成長プロセスにおけるモデリング効果、すなわち保育者が保育者として成長するプロセスにおいて、他の保育者をモデルとして観察学習し、保育者としての専門性を高めていることに着目している。平成22年度は、現職教育に関する文献収集を行い、文献資料等を用いて、現職教育の史的考察を行った。また、国内外の現職教育・研修の動向を整理し、先行研究の検討を行った。その結果、近年の動向として、「成長しつづける」保育者像への転換が起こり、現職教育・研修のニーズが高まっている。またその対応策として、各保育団体が中心となり、保育者の成長プロセスを「俯瞰図」として示した。俯瞰図は、成長プロセスの可視化を促すことで成長への動機づけを行うことを意図している。保育者に階層別(段階別)成長課題を設定し、課題である保育に関する知識を量的に拡大することを現職教育の主眼とする傾向が見られる。文献研究とあわせて、保育者へのアンケート・インタビュー調査を行った。その結果、保育者は、初任、新任といった初期段階での離職が多く、「成長しつづける」保育者像との乖離が見られる。保育職への理解や専門性への意識を初任・新任といった早い段階で育てる現職教育のあり方が問われている。またその段階においては、保育者としての自己を肯定される経験と保育者モデルの存在が重要であることが示唆された。現職保育者の声による保育者の成長プロセスの実態を捉え、それに即した形での現職教育システムを構築することを目的とした研究であり、特に保育者の成長プロセスにおけるモデリング効果、すなわち保育者が保育者として成長するプロセスにおいて、他の保育者をモデルとして観察学習し、保育者としての専門性を高めていることに着目して、研究を進めている。平成23年度は、アンケート・インタビューを実施し、また園内研修に継続的に参与し研究を進めた。研究の過程で、保育者が「自ら学ぶ保育者」として成長する上で、ヴァンダー・ヴェンの保育者の発達段階モデル(1988)による第一段階、第二段階における教育・研修環境の質が問われ、保育者の専門性の確立における重要な契機となることが示唆された。また一方で、この時期の教育・研修環境が整備されない場合は、保育の「面白さ」「充実感」を感じることなく、早期に離職するケースが多いことがわかった。そこで第一段階、第二段階の保育者の揺らぎを「ファーストステージ・クライシス」と捉え、養成段階の実習体験の質、すなわち現職者のモデルとなる実習先指導教員・保育者の学生および子どもに対する受容的態度の有無が「保育者イメージ」を規定する要因となることが明らかになった。また現職の初任・新任段階の保育者に対する外部講師との連携によるコンサルテーションの実際とそれによって保育者がどのように自己肯定感を高めるのか、その役割について明らかにした。現職保育者の声および成長実感を伴う形での、保育者の資質向上に寄与する現職教育・研修システムの構築を目的として研究を進めてきた。研究の過程で、「自ら学ぶ保育者」として成長する上で、ヴァンダー・ヴェン(1988)の保育者の発達段階モデルにおける初任・新任段階での教育・研修環境の質が、保育者の成長意識や専門性獲得の動機づけに影響を与えることが示唆された。この時期の保育者は、知識・技術の不足および「個と集団に対する対応」の狭間で葛藤・困難さを抱える。改善法として先輩保育者に依拠することが多いが、その方法は「先輩保育者を真似る」などの間接的な方法による。また「自分自身の努力」によって不足を補おうとする傾向があり、閉ざされた環境に陥ることが多く、保育者としての危機を抱える。本研究では、これを「ファーストステージクライシス」ととらえた。ファーストステージを支えるために、園内での現職教育・研修を推進している園の実践事例をもとに検討した。その結果、得られた提言は以下である。1.先輩保育者の保育を見る機会を園内で確保する。特に園長・施設長が中堅保育者を専門性の高いモデルとして積極的に活用する。

2.ファーストステージ保育者は、保育の知識・技術が不足しているという意識が強い。そのため、同時期の教育・研修として、「保育者である」という自信を育てる内容、すなわち知識と実践が連動し、専門性の獲得ができたと保育者自身が認識しやすい科目を設定する。具体的には子どもの安全管理、小児保健などの科目が初期の研修内容として該当する。3.保育や子どもの発達についての「見通し」を積極的に言語化する。4.保育者の自己肯定感を高めるコンサルテーションを研修に取り入れる。その際、講師は、保育の場を共有し継続性をもつことが重要である。研究の対象者である保育者の職場環境が極めて多忙であり、その結果、アンケートの回収率が高くないこと、インタビューの実施時間の確保の問題などに影響が出ている。それを補うべく研究代表・共同研究者が頻繁に研究手法について検討し、量的ではなく質的な分析方法へ若干傾斜させながら、研究の質を維持しつつ検討している。24年度が最終年度であるため、記入しない。保育者の成長プロセスの中で、特に保育者の専門性の確立の時期であるヴァンダー・ヴェン(1988)の保育者の発達段階モデルである第一段階・第二段階の現職教育・研修のあり方に焦点を当てることで、本研究がより明確・精緻なものとなることが研究の過程で示唆された。よってそれを踏まえて、研究を遂行していく。
二次元高分子組織体のフォトメカニカル特性

本研究テーマは、光を刺激の手段として用いた二次元高分子組織体の動的光制御、すなわち、光/機械エネルギー変換に関する現象を扱っている。人工的素材で高度な階層を持つ高分子組織体を構築しようとする研究アプローチは国内外でますます活発化している。こうした組織体構造を外部刺激により可逆的に駆動制御できる方法を探索する努力により、筋肉組織や鞭毛といった生体の駆動システムに近づく高度な刺激応答性分子材料、あるいは真の意味での自律応答性材料が創成される道が開かれるものと思われる。具体的には、アゾベンゼンを側鎖に組み込んだ両親媒性高分子(6Az10-PVA)を中心にその水面単分子膜を中心にそのフォトメカニカル応答の詳細を検討した。分光学的観測、表面電位測定により以下の新規情報を得た。試作の可動トラフにより、非_力下でのブリュースター角顕微鏡(BAM)観測が可能となった。紫外線光照射によって膜は45倍膨張することが明らかになった。また、トランス_シス光異性化反応は照射直後に開始されるのに対して、膜膨張はかなり遅れ、ある誘導期間の後に膜が膨張を始める非線形的応答をしていることが分かった。表面電位測定から、膜面積が大きく膨張する低表面_領域のシス型膜ではAz部分は水面と接触しているとするこれまでの解釈に対する強い支持を得た。さらに、原子間力顕微鏡(AFM)によって、固体表面においても顕著なフォトメカニカル応答が観測されることも見いだした。BAMとAFMを併用すれば、分子レベルに迫る微視的挙動から目に見える巨視的挙動までのスケールの階層をほぼ全域に渡ってカバーすることができる。今後、当現象の理解が格段に進むものと期待される。
ナショナリズムと人種主義をめぐる現象の比較研究--日本・フィンランドを中心に

本研究の目的は、ナショナリズムと人種主義をめぐる現象について、近代日本社会とフィンランドを主たるフィールドに、比較・歴史社会学的考察を行うことであった。理論的には、A.ケミライネン、L.グリーンフェルド、N.エリアス、G.L.モッセ等を主に参照した。1年目は、論文投稿・学会発表などを主に行い、本研究の基礎を形成した。2年目は、1年目の成果をもとに、フィンランドへの資料収集、国際ワークショップでの発表・原稿提出等を行った。これからは、研究成果をまとめあげ発信する作業をさらに行っていきたい。本研究の目的は、ナショナリズムと人種主義をめぐる現象について、比較・歴史社会学的考察を行うことである。理論的には、申請者が現在研究を行っている、フィンランドのナショナリズム研究家A.ケミライネン、ナショナリズムの比較研究の第一人者L.グリーンフェルド、文明化やナチズムについての研究者N.エリアス、G.L.モッセ等を主に参照する。こうした研究により、現代社会におけるナショナリズムや人種主義をめぐる現象の文化的・歴史的背景を、比較社会学的視点を含みつつ明らかにすることが目的である。本年は、特に、本課題の理論的参照軸の設定、及び、日本での各種歴史資料の収集・読解を行った。訪れた施設は、国会図書館、東京大学明治新聞雑誌文庫等である。分析結果について、研究会報告(「『文明』への所属をめぐる戦略」、現代社会学研究会、2011年4月23日)、学会発表(「『文明』の所属承認をめぐる戦略-A.ケミライネンの研究を導きの糸に」、第84回日本社会学会大会、2011年9月17日)、招聘報告(「『手巾』と新渡戸稲造-く擬-普遍>主義的主体化のパラドクス」、京都大学GCOEプログラム「親密圏と公共圏の再編成をめざすアジア拠点」、2011年8月5日)、論文執筆(「『西洋』を媒介にしたナショナリズムー-徳富蘇峰の『田舎紳士』論を題材に」『椙山女学園大学研究論集社会科学篇』43号)を行った。特に、いまだ未解明の部分の多いフィンランド出身の歴史社会学者ケミライネンの、ナショナリズムと人種主義にかんする理論を整理したことは、今後、国際的視野のもと、ナショナリズムと人種主義にかんする現象の比較を行うにあたって有益であった。また、「人種表象の日本型グローバル研究研究会」(於京大人文研)等の研究会に出席し、分析手法について学んだ。本年度の主な成果は、学会発表(「『文明』の所属承認をめぐる戦略-A.ケミライネンの研究を導きの糸に」、第84回日本社会学会大会)、招聘報告(「『手巾』と新渡戸稲造-<擬-普遍>主義的主体化のパラドクス」、京都大学GCOEプログラム)、論文執筆(「『西洋』を媒介にしたナショナリズム-徳富蘇峰の『田舎紳士』論を題材に」『椙山女学園大学研究論集社会科学篇』43号)等である。これらは、今後の作業の下敷きとなるものであり、l年目としては、順調に進展している。その他、国会図書館、明治新聞雑誌文庫などで収集した諸資料については、これから分析の作業に移る。24年度が最終年度であるため、記入しない。第2年目は、前年度に引き続き、資料の不足分を補充するとともに、国内外で、学会発表・論文投稿を行い、国際的比較の見地から得たコメントや批判をもとに、成果報告書(最終稿)を完成する。また、関西社会学会、日本社会学会などの学会、及び、国内外の研究会に出席し、資料の扱い方や方法論について学ぶ機会をもつ。また、本年度達成できなかった、フィンランドでの資料収集を行いたい。具体的には、ユバスキュラ大学、タンペレ大学、National Library of Finland(ヘルシンキ)、等に赴き、A.ケミライネンにかんする資料収集などを行う予定である。
現代イラン「宗教的知識人」アリー・シャリーアティー（１９３３－７７）の宗教思想

本研究は、高度な世俗化/西洋化が進んでいた1960年代後半のイラン社会で、シーア派改革思想を訴え、人々の心を再びイスラームへと向けた知識人アリー・シャリーアティーの思想を、宗教学の観点から総合的に分析するものである。本研究では、これまでシャリーアティーの思想研究上注目されてこなかった文学作品も研究の範囲に入れた上で、シャリーアティーの思想の特徴の分析を試みる。さらに、その背景となった神秘主義思想、西洋哲学、イスラーム思想等との関連性も分析することで、シャリーアティーの宗教思想の独創性とイラン文化的固有性を解明する。
空間の代数的モデルを用いた微分(コ)トージョン積の解析

bar, cobar型のEilenberg-Mooreスペクトル系列(EMSS)は空間の(コ)ホモロジーを計算する上で大いに役立つ道具である。特に分類空間,プルバック,写像空間の(コ)ホモロジーの計算に威力を発揮する。このスペクトル系列を構成するときに重要な役割を果たすのが微分(コ)トージョン積である。研究の目的は、空間の代数的モデルを用いこの積を解析することで様々な空間(上述を含む)の内部に潜む性質を表に引き出すことにある。3年間に渡る研究の成果は以下の通りである。(「雑誌論文」の研究論文を上から[1],最後を[6]として示す。)[2]では空間のshc-極小モデルを用いて体K上のEMSSの代数的モデルを構成した。さらにK-formal空間からなるプルバックのEMSSに関する自明化定理も与えている。[3]では空間上の不変道からなる写像空間のコホモロジーに収束するEMSSを構成している。Mを単連結Riemann多様体とする。このスペクトル系列の考察から得られる結果と、Tanakaによる不変測地線の結果を合わせることにより、もし多元環としてH^*(M;Z/2)〓H^*(S^p×S^q;Z/2)ならばM上すべての等長変換は無限個の不変測地線をもつという結果を得た。数年前、研究代表者はトージョン積に値を持つmodule derivationsの概念を導入していた。[4]で私達はこのderivationsを用いてトージョン積を調べることにより、評価ファイブレーションが全体的非0-コホモローグでみるための十分条件を得ている。さらにこのmodule derivationsは随伴バンドルのコホモロジー自明化の問題に応用され、[5]では結果として、ある4次元CW複体上のSU(n)-随伴バンドルの同型類と同じバンドルのホモトピー類は一致することが示されている。Sを向き付け不可能曲面、BGをあるLie群の分類空間とする。[6]ではEMSSのE_2-項に現れるトージョン積を具体的に計算して、写像空間Map(S,BG)のZ係数コホモロジー環を完全に決定した。この研究を通じて蓄積された空間モデルを用いたトージョン積の解析方法、そしてTwisted tensor productsによるコトージョン積の計算方法は[1]におけるループ群の分類空間のコホモロジーの考察において統合された。その結果私達はH^*(BLSpin(10);Z/2)を具体的に記述することに成功している。単連結空間B, E, X及びファイブレーションp:E→Bさらに連続写像f:X→Bを考える.またKを任意標数の体とする.これらの空間と写像から定義される微分トージョン積Tor_<c^*(B;K)>(C^*(E;K), C^*(X;K))を,空間の代数的モデルの一つであるTV-モデルを用い考察することが平成14年度の研究目標であった.このトージョン積はファイバー積のコホモロジー環H^*(EX_BX;K)に収束するEilenberg-

Mooreスペクトル系列(EMSS)のE_2-項であるため、その解析は同時にこのスペクトル系列の自明化問題にも応用されることが期待されている.TV-モデルの考察結果として、B,E,XがすべてK-フォーマルであると仮定した場合に、先のEMSSが自明になるための十分条件を幾つか導き出すことに成功した.その条件の一つは写像f,pの情報に依らず空間のモデルに現れる性質により記述されるため、これにより例えば次のような結果を導くことが出来る:次数の異なる2つの球面の直積に、ホモトピー同値な単連結コンパクトRiemann多様体Mを考える.このときM上の任意の等長変換は無限個の不変測地線を持つ.上の結果は微分トージョン積のベクトル空間としての情報から得られるものであるが、さらに進んでFelix, Halperin, ThomasによるTV-モデルの自由拡大り概念を用い、Tor_<c^*(B;K)>(C^*(E;K),C^*(X;K))の代数構造までを記述する代数的モデルを構成することが可能になってきた.またNdombol, Thomasによるshc-極小モデルを利用することによりEMSSの代数的モデルを構成するに至っている.こうした代数的モデルの具体的計算への応用は続く年度への課題となっている.空間Xから空間Yへの連続写像全体からなる空間(写像空間)をF(X,Y)と表す.近年B.FresseによりF(X,Y)の代数的(オペラド上の代数)モデルが与えられた.このモデルを構成するためには,定義空間Xのホモトピー群が有限であるという条件が必要である.この条件を外すことを目標に研究は始まった.その改良に力を注いでいるが,幾つかの証明に対する詳細な確かめと,具体的計算可能性の考察のためにまだ論文としてはまとまっていない.しかしながらこの改良の考察途中Fresseのモデルは,有理ホモトピー論で現れる写像空間のSullivanモデルに近いことが判明した.それ以降Fresseによるモデルの応用を見越して,まずこのSullivanモデルを用いた写像空間の研究を進めていた.結果,定義空間Xが接着空間である場合,写像空間の有理ホモトピー論的モデルはYのSullivanモデルとXのQuillenモデルで表すことができ,ここに写像空間のSullivan-Quillen混合型モデルが完成した.ある場合にはこのモデルが具体的計算に乗ることもわかり,特に基点を保つ連続写像のなすF(X,Y)の部分空間F_*(X,Y)に対して,次の定理を得ている.定理球面のウェッジにセルが接着した単連結CW複体Xとn-連結空間Y,Y'を考える.n>dimXであり接着写像が球面のウェッジのホモトピー群上で分解元であると仮定する.このときYとY'のホモトピーLie環が次数つきLie環として同型ならばF_*(X,Y)とF_*(X,Y')の有理ホモトピー型は同じである.この定理及び関連する幾つかの結果は次のプレプリントにまとめられている.空間Xから空間Yへの連続写像全体からなる空間(写像空間)をMap(X,Y)と表す。空間に胞体を貼り付けるという操作からえられるコファイバー積に、函手Map(,Y)を適用してファイバー積が得られる。
不均質断層モデルを用いた地震破壊の複雑さの系統的研究

本年度は昨年来研究を続けてきた1998年飛騨上高地群発地震の震源過程に関する解析に加え、多数の中規模地震、さらに6月下旬から始まった2000年伊豆諸島中部群発地震の解析を主に行った。飛騨上高地群発地震ではM4-5の18個の地震の震源過程を詳細に調べ、中規模地震でも複雑な破壊プロセスを持つことを示した上で破壊伝播速度と応力降下量が負の相関にあることを示した。これらの内容は現在Tectonophysics誌に投稿、2次審査中である。さらに不均質破壊過程解析のためのフォーマットとプログラム群を整備し、その使用法に関する解説を準備し、共同研究の形で他研究者へ提供し始めた。これにより、1999年の台湾地震や今年の鳥取県西部地震の解析が行われた。研究の過程で不均質断層モデルと対照させるべき平均的なイベントの性質を明らかにする必要が生じた。これを解析するためのツール群を整備し、飛騨上高地群発地震、伊豆諸島の群発地震に適用した。多数の地震の平均的性質を表すパラメーターと地下減衰構造に関するパラメーターを同時決定することが可能になり、地震の特徴と減衰構造の特徴を対比して議論可能になった。飛騨上高地の群発地震では群発地震の発展と減衰構造が強く関係していることが示唆された。また不均質断層モデルは平均的性質では明らかにされない特徴をも抽出可能であることを確認できた。平均的性質推定の方法は定常地震活動にも適用され、応力降下量や減衰構造の空間分布を広域的に明らかにすることに成功している。これらの内容は日本地震学会秋季大会、American Geophysical Union Fall Meeting等で発表し、現在論文として投稿準備中である。
心筋線維芽細胞特異的発現を示す新たな増殖因子受容体の精製・同定

我々は、FGF23の血中濃度が心不全患者で高値であり、心臓線維化に関連し、予後を規定することを臨床研究から導き出した。FGF23と心臓線維化の関連を調べるため、我々はヒト心筋線維芽細胞を用いて、その受容体の同定と機能解析を行った。その結果、FGF23は我々が本研究により同定した受容体を介し、心筋線維芽細胞を筋線維芽細胞に分化させ、コラーゲン遺伝子の発現を増加させることがわかった。本研究の成果は、FGF23をターゲットにした新たな心不全治療薬の開発に繋がると考えられる。我々の臨床データの解析で、心不全患者ではFGF23の血中濃度が高いこと、FGF23高値群では心臓の線維化が多いことが明らかとなった。このことより、FGF23は心臓の線維芽細胞に作用し、心筋の線維化促進に関与すると考えられる。FGF23は、FGF受容体タイプ1(FGFR1)とKlothoによる共受容体を介して作用することが知られている。しかし、Klotho受容体は腎臓にのみ発現し、FGF23は心臓に直接作用しないと考えられている。そこで我々は、まずklotho受容体が心臓で発現しているかどうかを検討した。マウスの全身臓器よりRNAを抽出し、PCRを行ったところ、心房・心室ともにklotho受容体の発現はみられなかった。また、Western blotでも同様に心臓でのklotho蛋白の発現はみられなかった。我々はマウス圧負荷心不全モデルを作製し、免疫染色にてklothoの発現を確認したが、心筋・線維巣ともにklothoの発現はみられなかった。以上より、心臓においてklotho蛋白は発現していないことがわかった。FGF23が心筋線維芽細胞に直接作用するか調べるため、ラットの心筋線維芽細胞を単離しMTTアッセイを行ったところ、培養液中へのFGF23添加により心筋線維芽細胞の増殖効果を認めた。また、心室由来のヒト心臓線維芽細胞を用い、FGF23を添加したところ、コラーゲン関連遺伝子の発現増加がみられた。これらの結果より、FGF23はklothoを介さず、心筋線維芽細胞に直接作用していると考えられた。心筋線維芽細胞特異的なFGF23のシグナルを解明するため、ヒト心臓線維芽細胞にFGF23を添加したが、既知であるErkのリン酸化増強効果はみられなかった。また、FGF23の新規受容体同定のため、FGF23のクローニングを行った。我々は、ヒト心臓線維芽細胞を用いてFGF23の受容体の同定と解析を行った。FGF受容体の発現を調べたところ、ヒト心臓線維芽細胞ではあるFGF受容体の発現が高いことがわかった。また、FGF23を心臓線維芽細胞に添加したところ、この受容体のリン酸がみられ、FGF23の受容体として働いていることがわかった(現在論文投稿中であり、1年以内を目途に公開予定)。ラット心臓線維芽細胞ではFGF23投与によりERKのリン酸化がみられたが、ヒト心臓線維芽細胞ではERKのリン酸化を認めなかった。そのため、ヒト心臓線維芽細胞特異的なこの受容体を介した下流シグナルの解析を行った。心筋線維芽細胞は、刺激により筋線維芽細胞に分化し、線維化を促進することが知られている。FGF23をヒト心臓線維芽細胞に添加したところ、筋線維芽細胞の分化促進がみられ、コラーゲン遺伝子の発現増加もみられた。次に、siRNAを用いてこの受容体をノックダウンしたところ、筋線維芽細胞への分化が抑制された。以上のことから、心臓線維芽細胞において、FGF23はklothoを介さず、この受容体により、線維化を促進することがわかった。しかし近年、心筋細胞ではFGF23はFGF受容体の1つFGFR4を介し、PLCγをリン酸化させ、心肥大に関与することが報告された(Molecular Cell 2015;22:1020-1032)。この受容体は我々が同定したものと異なるものであったため、ヒト心臓線維芽細胞においてもFGFR4がFGF23シグナルに関与しているかどうか、現在検討を行なっている。心筋線維芽細胞を用いてFGF23のin vitro機能解析を計画通り遂行し、またFGF23新規受容体同定のための予備実験を行っている。循環器内科学心不全の病態とFGF23の関係を明らかにするため、心筋線維芽細胞でのFGF23特異的なシグナル伝達の解明が必要であると考えられた。今後、ヒト心筋線維芽細胞を用いて、シグナル伝達の解明と病態との関連を検討していく。また、FGF23の新規受容体同定を計画通りに進め、機能解析を行なう。FGF23の新規受容体同定の予備実験に時間を要したため、中和抗体作成などが本年度に行えず予算が未執行となった。
犯罪捜査のための隠匿情報検査における犯行時の覚醒の効果：自律系指標を用いて

隠匿情報検査は、情報検出技術として日本のポリグラフ検査に採用され、今日の犯罪捜査に広く活用されている。本研究は、犯行時の興奮・緊張といった覚醒状態が、隠匿情報検査時の自律神経系指標にどのような影響を及ぼすのかを検討するものである。ここでは、実験参加者の覚醒状態が実験的に操作され、高覚醒群・低覚醒群に割り当てられた上で、模擬犯罪課題が実施される。その後、隠匿情報検査において、模擬犯罪課題で使用した刃物を含む複数の刃物の画像が提示され、各画像に対する反応が比較される。操作や条件を変えた3つの実験から犯行時の覚醒の効果を明らかにし、検出メカニズムの解明及び実務検査の精度向上に貢献することを目指す。