hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
T4ファージ収縮性尾部の分子間相互作用

T4ファージのベースプレートの前駆構造体3つを単離精裂し、結晶化に成功した。ひとつはベースプレートウェッジの開始複合体であるgp10-gp11複合体である。この複合体はテイルピンを構成すると考えられ、6角形のベースプレートの各頂点にベースプレート平面から下に突き出る形で存在する。この複合体につき、SDS電気泳動、、丸ごとのエドマン分解、超遠心沈降法を行うことによって、この複合体はgp10とgp11の3分子ずつのヘテロ6量体であることが明らかになった。最近、結晶が得られ、今後の見通しが明るくなったが、まだ結晶解析に耐える結晶は得られていない。他方、第2のターゲットであるgp5はこれまでにgp5-gp27が複合体として結晶化された。沈降平衡法とSDS電気泳動の結果から、この複合体はgp5とgp27を各3分子含むヘテロ6量体であり、結晶は分解能2.5A程度の回折点を与えた。現在セレノメチオニンを用いた同型置換体を作成中であるが、なかなか収率が上がらないので現在古典的な重原子同型置換体を作成中で、イリジウム置換体が有望である。結晶型はR32でa=b=275.7A、c=386.7Aである。gp5はテイルリゾチームでベースプレート構成成分として必須な成分であるが、リゾチーム活性を持つドメインを有していて、感染時に宿主大腸菌のペプチドグリカンを局所的に切断して穴をあけ、テイルチューブが内膜に到達するのを可能にしていると考えられる。最近、第3の結晶としてgp15の微結晶が得られた。超遠心分析及び電子顕微鏡観察から、この蛋白質は6量体で、リング状であり、テイル尾管の直径に一致する。T4ファージのべ一スプレートの原子レベルでの構造を決定するステップとして2つの複合体について結晶化を進めた。ひとつはベースプレートウェッジの開始複合体であるgpl0-gp11複合体である。この複合体につき、SDS電気泳動、丸ごとのエドマン分解、超遠心沈降法を行うことによって、この複合体はgpl0とgp11の3分子ずつのヘテロ6量体であることが明らかになった。既に、小さな結晶は得られているが、まだ結晶解析に耐える結晶は得られていない。沈降平衡法とSDS電気泳動の結果から、この複合体は3分子のgp5と6分子のgp27を含むヘテロ9量体であり、結晶は分解能2.5A程度の回折点を与えた。現在セレノメチオニンを用いた同型置換体を作成中である。第3のターゲット蛋白質であるgp57Aについてはいまだに結晶が得られていないが、最近、C末端を7残基欠失した変異体蛋白質を作成し、大量発現させることに成功した。この変異体は完全長の蛋白質と同様の2次構造とオリゴマー構造をとっていることが確認された。今後結晶化の可能性を調べる予定である。
運動療法による慢性痛緩和のメカニズム：運動が脳報酬系を活性化する神経経路の解明

運動による疼痛抑制(exercise-induced hypoalgesia: EIH)の脳メカニズムの解明を目的として実施した本研究課題における本年度の成果は、1坐骨神経部分損傷(PSL)マウス(神経障害性疼痛モデルマウス)に自発運動(VE)を行わせると、背外側被蓋核(LDT)-コリン作動性ニューロンと視床下部外側部(LHA)-オレキシンニューロンが活性化され、さらに腹側被蓋野(VTA)に逆行性トレーサー(Retrobeads Red)を注入したマウスにVEを行わせると、VTAに投射するLDT-コリン作動性ニューロンとLHA-オレキシンニューロンが活性化されることが分かった。このように私達は、VTA-DAニューロンの活性化にはLDT-コリン作動性ニューロンとLHA-オレキシンニューロンが関与することを突き止めた(Kami, Tajim、Senba. Sci Rep., 2018)。痛みの慢性化には脳報酬系を含むmesocortico-limbicsystemの機能不全が重要な役割を担っている。そこでmesocortico-limbicsystemの構成核の一つである扁桃体に焦点を当て、EIHに及ぼす影響について検討したところ、2VEは側坐核(NAc)に優先的に投射する扁桃体基底核内側部(medBA)のglutamate(Glu)ニューロンを活性化し、扁桃体中心核(CeA)では、PSLはGABAニューロンの活性化を高めたが、PSL+VEはこれらの活性化を抑制することがわかった。以上、本年度は、VEはmedBA-Gluニューロンの活性化を介してNAc-GABAニューロンを活性化することでEIH効果の発現に関与するとともに、VEによるCeA-GABAニューロンの抑制は、痛みに伴う不快情動の消去にも影響を及ぼすという非常に興味深い成果を得ることができた。本年度は昨年度からの研究をさらに発展させ、自発運動が脳報酬系を活性化する2つの経路(LDT-コリン作動性とLHA-オレキシンニューロン)を明らかにし、これらの研究成果を国際誌(Kami, Tajim、Senba. Sci Rep., 2018)に発表できたことは大いに評価することができる。さらにこれまでのEIH研究をまとめた総説、3編(上、田島、仙波,ペインクリニック第39巻別冊春号,第39巻, 2018年;上勝也, Locomotive Pain Frontier第7巻, 2018年)を発表できたことも高く評価できる。また扁桃体を構成する神経核群(BLA、CeAなど)に焦点を当てた研究結果(上述)と逆行性トレーサー実験と免疫染色を組み合わせた研究結果の一部が、「第11回日本運動器疼痛学会・優秀演題賞」を受賞することができたことも評価するに値する。さらに私達のこれまでのEIH研究が評価され、本年度7月に名古屋で開催される「第41回日本疼痛学会・シンポジウム(炎症・ストレス・運動と脳-末梢・相互関連修飾)」で発表する機会を与えられたことも本研究課題が順調に発展している証であると言える。このようにmesocortico-limbicsystemに焦点を当てたEIH効果の脳メカニズムの解明は、疼痛学分野における重要課題の一つであると言って良い。今後の研究の推進方策として、まず本年度(30年度)である程度仕上がりつつある「EIHと扁桃体との関係」に関する実験データをまとめて原著論文として国際誌に投稿・発表することを予定している。また、mesocortico-limbicsystemにおける他の構成核である「内側前頭前野」および「海馬」に焦点を当て、これらとEIH効果との関係について、行動実験、疼痛評価、免疫組織化学染色、逆行性トレーサーと免疫染色とのコンビネーションなどの実験手法を駆使して明らかにすることも予定している。以上、本年度は、VEはmedBA-Gluニューロンの活性化を介してNAc-GABAニューロンを活性化することでEIH効果の発現に関与するとともに、VEによるCeA-GABA

ニューロンの抑制は、痛みに伴う不快情動の消去にも影響を及ぼすという非常に興味深い成果を得ることができた。本年度は昨年度からの研究をさらに発展させ、自発運動が脳報酬系を活性化する2つの経路(LDT-コリン作動性とLHA-オレキシンニューロン)を明らかにし、これらの研究成果を国際誌(Kami, Tajim、Senba. Sci Rep., 2018)に発表できたことは大いに評価することができる。さらにこれまでのEIH研究をまとめた総説、3編(上、田島、仙波,ペインクリニック第39巻別冊春号,第39巻, 2018年;上勝也, Locomotive Pain Frontier第7巻, 2018年)を発表できたことも高く評価できる。また扁桃体を構成する神経核群(BLA、CeAなど)に焦点を当てた研究結果(上述)と逆行性トレーサー実験と免疫染色を組み合わせた研究結果の一部が、「第11回日本運動器疼痛学会・優秀演題賞」を受賞することができたことも評価するに値する。さらに私達のこれまでのEIH研究が評価され、本年度7月に名古屋で開催される「第41回日本疼痛学会・シンポジウム(炎症・ストレス・運動と脳-末梢・相互関連修飾)」で発表する機会を与えられたことも本研究課題が順調に発展している証であると言える。このようにmesocortico-limbicsystemに焦点を当てたEIH効果の脳メカニズムの解明は、疼痛学分野における重要課題の一つであると言って良い。今後の研究の推進方策として、まず本年度(30年度)である程度仕上がりつつある「EIHと扁桃体との関係」に関する実験データをまとめて原著論文として国際誌に投稿・発表することを予定している。また、mesocortico-limbicsystemにおける他の構成核である「内側前頭前野」および「海馬」に焦点を当て、これらとEIH効果との関係について、行動実験、疼痛評価、免疫組織化学染色、逆行性トレーサーと免疫染色とのコンビネーションなどの実験手法を駆使して明らかにすることも予定している。昨年度(平成30年度)で終了予定であった研究課題(15K01427)の1年間延長が承認されたことにより、その科研費を本年度に使用したために次年度使用額が生じた。次年度研究費の使用計画としては、研究消耗品費、学会旅費、英文校正費や論文掲載費等を予定している。
甲殻類の体性運動系と循環系の神経分泌による同時的調節機序に関する研究

本研究の目的は,甲殻類動物の十脚類(エビやカニ)に特異的に発達している囲心腔分泌器官の機能に着目して,その分泌活動が,どの様な行動や運動に関連して起こるのか,その神経ホルモン類が,体性運動と血液循環の調節に,どのように関与しているかを明らかにすることであった.研究材料にイセエビとザリガニを用い,電気生理学的方法とビデオ録画装置を用いて,先ず,動物に電極や血圧計を植え込み,様々な行動を自由にとらせながら,心拍および血圧変化の循環活動を同時に記録することに成功できた.次に,独自に開発した生理学的検定法を用いて,囲心腔ホルモン類と同じ活性を示すものが,血液中に存在することを確証し,それらの濃度を調べることに成功できた.更に,その主要ホルモン類(セロトニン,オクトパミン,プロクトリン)の中枢神経系への作用を検討した結果,これらは,遊泳運動の中枢の自発活動に対して,それぞれ,特異な変調作用を及ぼして働くものであることがわかった.最後に,囲心腔ホルモンの分泌を担っている靭帯神経のインパルス活動を直接記録して,分泌活動の起こる条件を探ってみた.その結果,体内に冷刺激を与える(例えば,体温を20度から15度に下げる)と,靭帯神経中の少なくとも3種の軸索が発火を開始することがわかった.なお,イセエビの囲心腔分泌細胞は,他の甲殻類や軟体動物の分泌細胞でも見られている自励的興奮を起す可能性も示唆された.また,間接的な証拠ではあるが,摂餌や逃避行動などの激しい運動の最中に,分泌活動が起こることが暗示された.以上,研究目的に沿って,イセエビとザリガニの行動レベルから器官や細胞の活動レベルに渡って実験を行って調べた.その結果の詳細は,成果報告書に論述した.解析は,まだ十分とは云えないので,本研究成果を元にして,今後,なおも研究を進めて行き,動物生理学および循環生理学の発展に寄与して行きたいと考えている.本研究の目的は,甲殻類動物の十脚類(エビやカニ)に特異的に発達している囲心腔分泌器官の機能に着目して,その分泌活動が,どの様な行動や運動に関連して起こるのか,その神経ホルモン類が,体性運動と血液循環の調節に,どのように関与しているかを明らかにすることであった.研究材料にイセエビとザリガニを用い,電気生理学的方法とビデオ録画装置を用いて,先ず,動物に電極や血圧計を植え込み,様々な行動を自由にとらせながら,心拍および血圧変化の循環活動を同時に記録することに成功できた.次に,独自に開発した生理学的検定法を用いて,囲心腔ホルモン類と同じ活性を示すものが,血液中に存在することを確証し,それらの濃度を調べることに成功できた.更に,その主要ホルモン類(セロトニン,オクトパミン,プロクトリン)の中枢神経系への作用を検討した結果,これらは,遊泳運動の中枢の自発活動に対して,それぞれ,特異な変調作用を及ぼして働くものであることがわかった.最後に,囲心腔ホルモンの分泌を担っている靭帯神経のインパルス活動を直接記録して,分泌活動の起こる条件を探ってみた.その結果,体内に冷刺激を与える(例えば,体温を20度から15度に下げる)と,靭帯神経中の少なくとも3種の軸索が発火を開始することがわかった.なお,イセエビの囲心腔分泌細胞は,他の甲殻類や軟体動物の分泌細胞でも見られている自励的興奮を起す可能性も示唆された.また,間接的な証拠ではあるが,摂餌や逃避行動などの激しい運動の最中に,分泌活動が起こることが暗示された.以上,研究目的に沿って,イセエビとザリガニの行動レベルから器官や細胞の活動レベルに渡って実験を行って調べた.その結果の詳細は,成果報告書に論述した.解析は,まだ十分とは云えないので,本研究成果を元にして,今後,なおも研究を進めて行き,動物生理学および循環生理学の発展に寄与して行きたいと考えている.イセエビとザリガニを用いて、囲心腔器官のホルモン分泌がどんな行動に関連して起こるか、囲心腔ホルモンが循環機能をどう調節しているかを明らかにする目的で研究した。先ず、ビデオ装置と電気生理用装置を用いて、動物の行動と心電位を同時記録して長時間にわたって調べた。その結果、一定の安静状態にも関わらず、心拍頻度が毎分80回以上の状態と10回以下の状態が、規則的に交互に繰り返し起こっているのが見つかった。その繰返し周期は2分から10分に及ぶものが多かった。数分に及ぶ周期的活動には、内分泌系が介在している可能性が考えられたので、囲心腔器官の主要ホルモン類のプロクトリン、オクトパミン、セロトニンを各々囲心腔に注入して調べた。各溶液(10μM,5ml:終濃度にして0.1μM以下)の注入で、心拍頻度の低下した相が、一時的に短縮あるいは消失した。等量のリンゲル液のみの注入では有意な変化はなかった。それ故、この周期現象に囲心腔分泌系も介入しうることが示唆された。一方、プロクトリンの注入で、身体を伸展させ、反り返り姿勢をとらせることができた。この姿勢は、威嚇,逃避,遊泳など、活発な行動を開始する時に示すものであった。それ故、イセエビが上述の行動を開始するのに伴ってプロクトリンが分泌されている可能性が強く示唆された。

そこで、囲心腔ホルモン類に高い感受性を持つイセエビの心臓動脈弁を用い、生物検定法で血液中の生理活性成分の検出を試みた。弁の応答から、主要囲心腔ホルモン類の三種と同様のものが、採取した血清中に生理学的に有意な濃度(1nM-1μM)で存在していることがわかった。従って、囲心腔ホルモンの血中濃度が、身体の姿勢、心臓の拍動、動脈弁の張力などに同時に影響を及ぼしうる程に、しばしば高まることが示唆された。なお、囲心腔ホルモン類の中枢神経系への影響についての詳細は、次年度に残されている主要な研究課題となっている。
液晶CBOBPにおけるリエントラント相の出現機構の解明

1.CBOBPの^2H NMRCBOBP(4-cyanobenzoyloxy-[4-octylbenzoyloxy]-p-phenylene)中に自然に存在する^2HのNMR測定を分子科学研究所既設のBruker社DSX-400スペクトロメータで行った。磁場中で配向させた試料に対する四極子分裂幅から、鎖部における秩序度の温度依存性を求めた結果、特にRN相およびS_<A1>相において、重水素鎖の秩序度が軽水素鎖に比べて著しく高まることが見出された。分子長軸の秩序度は両物質において差がないことが^1H NMRの結果からわかっているので、この差は鎖のダイナミクスの違いを意味している。重水素化物の^2H NMRによって見出された低温における鎖部の秩序性の著しい増大は、実は重水素鎖に特に顕著な性質であって、軽水素鎖におけるそれは余り顕著ではないことがわかった。2.CBOBPの^<13>C NMR^<13>C NMRの測定を、磁場中で配向させた静止試料に対して^1H-^<13>C交差分極法で行った。化学シフトの温度依存性等を検討した結果、液晶相における全ての吸収線が帰属された。化学シフトテンソルの値等を用いて秩序度を計算した結果、骨格部の秩序化はS_<A1>相で大きく進行することが見出された。3.CBOBP-d17の^<13>C-^1H二重共鳴における過渡的磁化振動実験磁場中で配向させた、アルキル鎖部を重水素化したCBOBP-d17に対して^<13>C-^1H二重共鳴による過渡的磁化振動の実験を行った。^<13>C NMR吸収線強度の^<13>C-^1H交差分極時間依存性は、実効的最近接^<13>C-^1H双極子相互作用<D_<CH>>および^1Hのスピン拡散時間T_<sd>を用いて表すことができる。また<D_<CH>>の温度変化から、配向秩序パラメータS_<00>の温度変化を捉えることができる。その結果、(鎖部の^1Hが存在しないため)非常に長時間続く振動構造が認められた。この減衰時間T_<sd>の温度変化から分子間相互作用の変化を捉えられる可能性があるが、これに関しては現在検討中である。2.CBOBP-d17の^2H NMR鎖部を重水素化したCBOBP-d17の^2H NMR測定を、分子科学研究所既設のBruker社DSX-400スペクトロメータを用いて、400500Kの温度領域で、磁場中で配向させた静止試料に対して行った。^2Hの共鳴周波数は61.4MHzである。遮蔽テンソルの主軸系から実験室の座標系への座標変換を用いると、^2H NMRの四極子分裂幅から鎖部における各セグメントの炭素-重水素結合の秩序度を求めることができる。秩序度は末端のメチル基を除いて、低温に向かって増大した。またその結果は、鎖部の秩序化がRN相で大きく進行することを示唆した。末端のメチル基においては、N相において極大が生じた。この原因は不明であるが、非常に興味深い結果である。3.CBOBPの^2H NMR ^2Hの自然存在比は0.015%であり、^2H NMRの測定は非常に困難である。しかし、分子科学研究所既設のBruker社DSX-400スペクトロメータは、9.4Tの強い磁場を持つため、^2H NMRスペクトルを観測できる可能性がある。そこでまずCBOBPにおいて信号の検出が可能かどうか、N相で種々の条件を変更しながら、磁場中で配向させた試料に対し^2H NMR測定を行った。その結果、プロトンデカップリング法を用いると、多数回の積算により^2H NMRスペクトルが観測できることが明らかになった。化学シフトテンソルの値等を用いて秩序度を計算した結果、骨格部の秩序化はS_<A1>

相で大きく進行することが見出された。3.CBOBP-d17の^<13>C-^1H二重共鳴における過渡的磁化振動実験磁場中で配向させた、アルキル鎖部を重水素化したCBOBP-d17に対して^<13>C-^1H二重共鳴による過渡的磁化振動の実験を行った。^<13>C NMR吸収線強度の^<13>C-^1H交差分極時間依存性は、実効的最近接^<13>C-^1H双極子相互作用<D_<CH>>および^1Hのスピン拡散時間T_<sd>を用いて表すことができる。また<D_<CH>>の温度変化から、配向秩序パラメータS_<00>の温度変化を捉えることができる。その結果、(鎖部の^1Hが存在しないため)非常に長時間続く振動構造が認められた。この減衰時間T_<sd>の温度変化から分子間相互作用の変化を捉えられる可能性があるが、これに関しては現在検討中である。
選択的オルガネラ・オートファジーの分子機構

ミトコンドリアを特異的に丸ごと分別・除去する機構「マイトファジー」の関連因子の中には、タンパク質の生合成に関与する新生ポリペプチド結合複合体NACの構成因子Egd1が含まれている。酵母において、NACは2つのサブユニットαとβから成るヘテロダイマーを形成する。α-NACにはユビキチン結合に関与するUBAドメインを持つEgd2、β-NACにはリボソーム結合に関与するRRKxxKKモチーフを持つEgd1とBtt1が存在している。Egd2とBtt1はマイトファジーに重要でないこと、栄養飢餓誘導型のオートファジーやタンパク質を積み荷とした選択的オートファジーは、Egd1欠損細胞でも正常であった。次に、Egd1のリボソーム結合の意義を検討した。Egd1のRRKxxKKモチーフにアラニン置換を導入すると(RRK/AAA変異体)、マイトファジーが障害された。加えて、Egd1と相互作用することが示唆されているリボソーム・サブユニットRpl31の欠損細胞においても、Egd1の発現には影響が見られないにも関わらず、同様の障害が見られた。一方、野生型のEgd1やRRK/AAA変異体をリボソームへ強制的にアンカーさせると、マイトファジーはほぼ正常に起こることから、遊離型のEgd1はマイトファジーに重要でないことが示唆された。そこで、Egd1と相互作用する新生ポリペプチド鎖を同定するため、マイトファジー誘導条件下の細胞からEgd1をアフィニティー精製し、得られたmRNAについてマイクロアレイ解析を行った。その結果、比較対照の全RNAに対して5倍以上濃縮されている因子を90以上同定した。その中の新規因子の欠損株を調べたところ、マイトファジーの部分的抑制を見出した。以上の知見により、マイトファジーに働く因子がEgd1依存的に生合成され、機能発現していることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。オートファジーは酵母からヒトまで保存された主要な分解経路であり、その分子機構と生理機能に関する研究が爆発的に進展している。従来、オートファジーは大規模かつ非特異的な分解システムとして認識されてきたが、特定のタンパク質やオルガネラの選択的分解にも重要な役割を果たしていることが理解されつつある。とりわけ、ミトコンドリアを特異的に丸ごと分別・除去する機構は「マイトファジー」と呼ばれ、ミトコンドリアの量や品質を管理するシステムとして脚光を浴びているが、その詳細な仕組みは未だ多くの謎に包まれている。本研究では、新生ポリペプチド鎖結合複合体NACの構成因子Egd1の欠失が引き起こすマイトファジー不全の機序の解明と、選択的ミトコンドリア分解におけるEgd1関連因子の役割の理解を目的として解析を進めた。その結果、リボソームとの結合を阻害するアミノ酸置換をEgd1に導入すると、マイトファジーが低下することを見出した。これと同様に、Egd1との結合に直接関与するリボソームサブユニットを欠失させると、マイトファジーが部分的に抑制されることがわかった。これらの知見から、Egd1と相互作用する新生ポリペプチド鎖の中に未知のマイトファジー関連因子があり、その相互作用はマイトファジーに寄与することが考えられる。一方、リボソームへEgd1を強制的にアンカーさせても、マイトファジーは影響を受けないことから、遊離型のEgd1はマイトファジーに直接関与しないことが示唆された。平成26年度の研究成果については、想定外の新展開として特筆すべき点がある。

それは、Egd1と結合する新規因子のマイトファジーへの関与が示唆されたことである。この因子をAtg41として同定し、解析を進めた。Atg41はミトコンドリア外膜タンパク質であり、ヒトホモログも存在する。その発現量は非常に大きいことが知られているが、分子機能についてはまだよくわかっていない。Atg41を欠失した細胞でマイトファジーを調べたところ、Egd1欠失細胞と同程度の抑制が認められた。通常、マイトファジーが誘導される条件下では、ミトコンドリアはチューブラー・ネットワークから小さな断片へと変化する。驚いたことに、Atg41欠失細胞のミトコンドリアは断片化することなく、チューブラー・ネットワークを維持していることがわかった。一方、マイトファジーが誘導されない増殖期においては、野生株とAtg41欠失変異株の間にミトコンドリア形態の違いは認められなかった。以上の成果を踏まえ、研究計画を超えて予想以上に進展していると評価できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度においては、「Atg41のマイトファジーにおける機能」に焦点を絞り、解析を進めてゆく。これまでの知見から、(1)Atg41はマイトファジー特異的なミトコンドリア分裂因子である可能性と、(2)Egd1に依存してミトコンドリアに輸送されるタンパク質の中にマイトファジー特異的なミトコンドリア分裂因子が存在する可能性が提起される。そこで、1Atg41およびEgd1二重欠失細胞のマイトファジーを調べ、遺伝学的関係を明らかにする、2Atg41およびDnm1(既知のミトコンドリア分裂因子)の二重欠失細胞のマイトファジーを調べ、ミトコンドリア形態との相関関係を明らかにする、3Dnm1やその他の膜変形因子のミトコンドリア局在とそのAtg41依存性を蛍光顕微鏡で観察する、4Atg41およびEgd1両方と物理的に相互作用するタンパク質を免疫沈降により濃縮し、質量分析により同定する。これらの解析により、Atg41がどのようにミトコンドリア形態およびマイトファジーに働いているかが理解できるものと考えている。
昭和十年代の日本映画におけるモダニズムの変容

1.以下の方法で多くの映像資料を調査、昭和十年代の日本映画においてモダニズムが国策に回収されてゆく過程を個々のテクストに即して分析した。(1)諸外国のモダニズム映画を含むビデオ・DVDを購入。日本の歴史的状況と、同時代のアメリカ、ソ連、ドイツ等の状況を比較映画史的な見地から考察した。(2)沖縄県公文書館にて昭和十年代前後に製作された沖縄を撮影した稀少フィルム(個人映画を含む)を同定調査。モダニストたちの「日本回帰」と沖縄に向けられた民俗学的関心との錯綜した関係を、映画学の立場から分析した。2.当該作品の背景を探り、それらをめぐる言説、観客受容の実態を分析するため、(1)早稲田大学演劇博物館・国立国会図書館、および琉球大学図書館沖縄関係資料室・京都府立総合資料館等で文字資料を体系的に調査。(2)モダニズム、映画史関連文献を購入。日本、および諸外国のモダニズムとナショナリズムの関係について、理論的な考察を深めた。3.研究成果は「研究発表」に掲げたもの以外にも以下の形で発表、きわめて有益なフィードバックを得つつある。(1)単著論文「<日本>の二つの顔-『医者のゐない村』と日中戦争期の農村」(岩本憲児編『日本映画とナショナリズム1931-1945』森話社、2004年、185-203頁)。(2)単著論文「『小島の春』における女性像(仮題)」(斉藤綾子編『日本映画史叢書第6巻性・身体・ジェンダー(仮題)』森話社、2005年刊行予定)。(2)山形国際ドキュメンタリー映画祭に参加(10月1316日)、沖縄特集を中心に通常は視聴困難な貴重な映像作品を調査。(3)合衆国国立公文書館2号館において未返還の占領軍接収フィルムを同定調査(8月2531日)。かつてのモダニストたちがモダニズムの手法を活用して製作した「大東亜共栄圏映画」を約16本視聴した。2.当該作品の背景を探り、それらをめぐる言説、観客受容の実態を分析するため、(1)早稲田大学演劇博物館・国立国会図書館等で文字資料を体系的に調査。(2)モダニズム、映画史関連文献を購入、理論的な考察を深めた。(1)「<日本>の二つの顔--『医者のゐない村』と日中戦争期の農村」(岩本憲児編『日本映画とナショナリズム1931-1945』森話社)、「上海・南京・北京--東宝文化映画部<大陸都市三部作>の地政学」(岩本憲児編『虚構の大東亜共栄圏』森話社)、「上海の憂鬱--東宝文化映画部『上海』の地政学」(『立教大学日本学研究所年報』4号)が近日刊行。(2)上記「上海の憂鬱」を明治学院大学日本映画史研究会で発表(12月23日)。(3)シカゴ大学東アジア言語・文明学部より招聘を受け、3月4日に米国サンディエゴでのOrganization for Asian Research(アジア学会AAS年次大会と連携して開催)で発表、8日に同大学でワークショップを行った(単行本『映画の政治学』で研究代表者が分担執筆した「柳田國男と文化映画--昭和十年代における日常生活の発見と国民の創造/想像」の英語版)。
ＷＷＷ検索による日本語研究の総合的展開

WWW検索を通じて日本語の使われ方を調査し、日本語使用のいくつかの側面を明らかにした。第1に、平成26年度は方言語形の分布調査を行い、どのような方言語形がどの地域に分布するかを明らかにした。第2に、平成27年度はことばのゆれの調査を行い、特に、漢字・ひらがな・カタカナのいずれでも表記できる語について、それぞれの表記の持つ特徴を明らかにした。第3に、平成28年度は新語の普及の問題を取り上げ、Twitterでの発信日付を手がかりにして、新語がどのように普及していくのか、そのプロセスを明らかにした。今年度は方言語形の分布調査を中心に検討した。まず、埼玉県羽生市方言を中心に、近隣地域(市や町)の方言集を調べ、方言語形を収集した。次に、各方言語形をWWWで検索し、使用例(実際にその語形を自分で使っているもの)、参照例(その語形に関する議論や意見など)を収集・分類し、どういう地域で使われているかを検討した。その後、地域を広げ、宮城県仙台市、岡山県倉敷市、愛媛県松山市などを取り上げ、それぞれの地域での方言語形の分布状況を調査することができた。その結果、使用例は収集がむずかしく、また、収集できても、その使用者の出身地を調べることがむずかしく、方言語形の分布地域を確認するためにはあまり役に立たないことがわかった。一方、参照例は、具体的にどの地域で使われているかがかなり明示的に示される場合が多く、方言語形の分布地域を知るために有益な資料になることがわかった。今後は、地域の特性(どの地方にあるのか、大都市の近くか否か、人口が多い地域か否か)などとの関連を調べ、どんな地域の方言語形がWWWに書かれやすいのかを検討することを考えている。平成27年度は、ことばのゆれを主なテーマにして研究を進めた。一つの単語でも、漢字、カタカナ、ひらがなで表記されるものがある。たとえば、朝顔、アサガオ、あさがおである。これらは、表記のゆれであり、一つの語であるとみて問題はない。しかし、大量データで検討してみると、いろいろな面で違いが現れてくる。たとえば、「朝顔七輪」、「肥後朝顔」、「変化朝顔」、「朝顔市」のような複合語では漢字が使われる。「ツクバネアサガオ」、「チョウセンアサガオ」、「タイワンアサガオ」のような品種名ではカタカナが使われる。それに対して、お店などの名前の一部として使われる場合は「あさがお薬局」、「あさがお保育園」、「あさがお文庫」のようにひらがなが使われる。複合語によって、表記が異なるというのは、すなわち、表記によって用法が異なるということであり、強弁すれば、漢字、カタカナ、ひらがなで意味が異なるということにもつながってくる。このように、従来表記のゆれとみなされてきたものの中でも、そうでない例が見つかっている。「竹の子」「筍」「タケノコ」「たけのこ」なども同様の例である。しかし、この場合はアサガオと同様に植物名という範囲の話であるとも考えられる。一方、「煙草」「タバコ」「たばこ」の場合は、植物名としての性格が弱いので、品種名はカタカナが多いという傾向はない。別の理由による使い分けが見られる。このように、表記のゆれをセットごとに調べることを行ってきた。何組も調べたが、それぞれ個別の理由で表記のゆれが説明される場合が多そうである。この点は、さらに検討を加える必要がある。平成26年度の方言分布の問題、平成27年度の表記のゆれの問題など、WWWを検索して、用例を整理し、結果を確認するところは比較的順調に進展してきた。ただし、そのような結果を得た後、論文として公表する段階が遅れている。手元にさまざまな資料が蓄積してはいるが、それをきちんと文字化し、解釈や考察を加え、論文として完成させるまでのプロセスが十分に進んでいない。このあたりは次年度への課題ともいえそうである。平成26年度は方言分布の問題、平成27年度は表記のゆれの問題を扱った。平成28年度は、新語の普及の問題を調べることができた。もともとWWWの検索エンジンを使う方法で、日付などを指定して検索することができるのだが、実際にやってみると、WWWの検索件数に大きな誤差が生じて、信頼できるデータにならないことがわかった。そこで、別の方法を開発することになった。第1に、twitterにおける新語用法の調査である。WWW検索の要領では、twitterのデータは一切調べることができない。そこで、twitter.comから検索語を入力していろいろな新語を調べる形にならざるを得ない。ところが、このやり方では、検索件数(ヒット件数)が簡単にわかるわけではなく、つまりは使用例数を調べることができない。twitterでは、期間を指定して、その期間内に使われた言語表現を検索することはできる。そこで、そのような検索をした上で、一部の(50件ないし100件)の用例を調べ、それが当該期間のどのくらいの範囲から検索されたものかを数え、当該期間内の用例数を推定する方法を開発した。この方法で、新語の使用度などがかなりわかるようになったが、twitterの検索が完全に行われているという保証がなく、この方法がどれくらい信頼できるかは今のところ確定的でない。第2に、Yahoo!知恵袋の利用である。Yahoo!知恵袋は、ユーザが書き込むスタイルの質問応答サイトであるが、書き込まれた日付がファイル中に記録されている。

そこで、これを用いてさまざまな新語がどんな期間にどれくらい使われるか、使用頻度を確認してみた。その結果、大まかではあるが、Yahoo!知恵袋をコーパスとして使うと、新語の普及過程がある程度確認できることがわかった。WWW検索を通じて日本語の使われ方を調査し、日本語使用のいくつかの側面を明らかにした。第1に、平成26年度は方言語形の分布調査を行い、どのような方言語形がどの地域に分布するかを明らかにした。第2に、平成27年度はことばのゆれの調査を行い、特に、漢字・ひらがな・カタカナのいずれでも表記できる語について、それぞれの表記の持つ特徴を明らかにした。第3に、平成28年度は新語の普及の問題を取り上げ、Twitterでの発信日付を手がかりにして、新語がどのように普及していくのか、そのプロセスを明らかにした。各方言語形の分布地域の確認は、研究期間中順次行ってきたが、人手による確認にけっこうな時間がかかるため、当初予想していたようなペースで進めることはできなかった。また、データが集約されてきたあとに、それらの全体を一体としてながめて相互に対比する必要があるが、そのあたりの分析作業が遅れ気味である。結果的に、1年間の間に予定通りの進行とはならず、次年度にも継続的にこの種の研究を進めることになると予想される。WWWの検索と用例の整理のしかたについては、だいたい標準的なやり方がはっきりしてきた。作業者も次第に用例の整理に習熟してきたので、研究が進めやすくなってきた。平成28年度が最終年度なので、作業者にはさらにさまざまな語について用例検索と整理を進めてもらおうと思っている。ただし、論文執筆は思うようにはかどっていないので、この点はさらに努力が必要なように思う。夏休みなどの、集中的に時間が取れる機会をうまく利用して論文執筆を進めたいと考えている。平成28年度は、質問調査とWWW検索の結果の比較をメインにするつもりでいたが、ここまでは手が回らないかもしれない。表記のゆれの調査だけで終わってしまう可能性がある。それでも、中途半端な段階でいろいろなテーマに手を出すよりは、ある程度納得がいくまで一つのテーマに集中するべきだと考えるので、そのあたりを考慮しつつ平成28年度の研究のテーマ(のバランス)を考えていきたい。日本語学方言語形の分布の問題は、いくつかの地域で研究を進めることで、相互の比較対照が可能になるものである。西日本を中心にあと12地点での追加調査を行い、全国的な方言語形の分布の問題を明らかにしたいと考えている。平成26年度の研究予定が平成27年度にも伸びてしまったことになる。また、当初の予定であった平成27年度の「ことばのゆれ」の調査にも新たに取り組みたい。このあたりは、調査のしかたとともに、調査項目の選定がポイントになるので、いろいろな先行研究を参照しながら調査項目を絞っていきたい。謝金の支出が予定よりも少なくなった。これは、作業者が病気や家庭の事情などで思うように勤務できなかったためである。無理に代わりの作業者に依頼するよりも、データの整理のしかたがわかっている作業者に継続的に依頼するほうが望ましいと考えるので、平成27年度に支出することを避け、次年度に支出することにした。ごくわずかの残額が生じ、これを効率的に使用することができなかった。
廃棄物埋立地における重金属安定化への硫酸還元菌の役割に関する研究

3年間にわたって、海面埋立地として2カ所、陸上埋立地(実験施設を含む)として7カ所を調査対象として硫酸還元菌の分布調査を行った。海面埋立地では遊水面とボーリング孔内水を、陸上埋立地では、浸出水及びボーリング孔内水を調査した結果、ほとんどの箇所で硫酸還元菌は検出され、硫酸還元菌は埋立地に普遍的に存在していることが明らかとなった。これらから得た硫酸還元菌群を集積し、重金属の不溶化実験を行ったところ重金属の不溶化は、48時間以内にほぼ100%不溶化されるカドミウム、銅、鉄、亜鉛、そして、長時間を経ても不溶化率が16%にしか達しなかったクロムに区分できた。不溶化された重金属を電子顕微鏡とEDXによって解析したところ、いおうと結合していることが判明し、硫酸還元菌が発生する硫化水素と重金属が化合して金属硫化物になっていることが判明した。これらの硫酸還元菌の一つはDesul fotom aculum sp.であった。次に、メタン生成菌の分布調査を、同様に、海面埋立地と陸上埋立地について試みた。メタン生成菌も廃棄物埋立地内にほぼ普遍的に分布していたが、海面埋立、陸上埋立のいずれの場合も、ボーリング孔内水の試料中の計測数が、浸出水中から検出された数よりもはるかに多かった。硫酸還元菌数とメタン生成菌数を比較すると、硫酸イオン濃度が20mg/1以上を含む試料では全ての場合でメタン生成菌数よりも硫酸還元菌数が高い値を示した。単離したメタン生成菌は、グラム陽性の球菌で、メタノール及び酢酸を基質とするMethanosarcina sp.と、グラム陰性の単桿菌でギ酸を基質とし、酢酸を基質とせず、そして高熱性と考えられるMethanomicrobium sp.であった。なお、これらのメタン生成菌と他の細菌のくべつは落射蛍光顕微鏡を用いたF420の蛍光によって確認できたが、硫酸還元菌との判別は落射蛍光顕微鏡下では不可能であった。大阪市の海面廃棄物処分場である北港処分地を調査対象として硫酸還元菌の分布調査を行なった。海面埋立が進行中で未だ陸地化していない遊水面とすでに陸地化した廃棄物埋立層のボーリング孔内水中の硫酸還元菌数を測定したところ、前者では、7.04.3×10^3MPN/ml、後者では2.12.4×10^3MPN/mlの硫酸還元菌が計測され、埋立地中に普遍的に存在することが示された。これらの測定値は、測定の際に、塩分濃度と培養温度を様々に変えて測定したときの最大値であり、試料採取個所に最も近い環境条件をととのえたときに一番高い測定値を示した。次に、ボーリング孔内水中の硫酸還元菌を集積培養し、モデル重金属含有廃水の硫酸還元菌群による重金属の不溶化実験を行った。重金属の不溶化は3種類に区分された。即ち、24時間以内にほぼ100%不溶化されるカドミウム、銅、ゆっくりと48時間かかって不溶化される鉄、亜鉛、そして長時間を経ても不溶化率が16%以上に達さないクロムの3種類である。不溶化された重金属は、電子顕微鏡とEDXによって解析したところ、硫黄と結合していることが判明し、硫酸還元菌が発生する硫化水素と重金属が化合して金属硫化物になっていることがわかった。

さらに、集積した硫酸還元菌群より硫酸還元菌を分離し、同定したところ、Desulfotomaculum属となった。これを用いて重金属不溶化実験を行うと、硫酸還元菌群の場合と同様の結果が得られた。海面埋立地として大阪市北港処分場及び新たに伊勢湾の海面処分場そして、陸上埋立地として札幌市と福岡市を調査対象として硫酸還元菌の分布調査を行った。海面埋立地の遊水面からは0.9から2400MPN/mlの硫酸還元菌が検出された。前年度までの結果をあわせて考えると、海面埋立地においては遊水面中に季節や埋立の進捗状況にかかわらず、硫酸還元菌は普遍的に存在していると考えられる。今年度新たに行った陸上埋立地の調査では、浸出水及びボーリング孔内水からは、検出されなかった1箇所を除いて、6,8から2400MPN/ml以上の硫酸還元菌が検出された。検出されなかった箇所は、嫌気性埋立のモデル実験槽の浸出水であり、嫌気性が極端に強いと硫酸還元菌は検出されないことになる。陸上埋立地の現地調査は嫌気性埋立地及び準好気性埋立地について行ったが、埋立歴史の長短や浸出水に含まれる有機物や硫酸イオン濃度の大小にかかわらず常に硫酸還元菌は存在した。さらに、これら浸出水から重金属類は検出されなかった。以上の海面埋立地と陸上埋立地の調査から硫酸還元菌は埋立地に普遍的に存在し、そして重金属の不溶化に関与しているといえる。次にこれらの硫酸還元菌を集積培養して生理的特性について検討した。各重金属の耐性濃度は、Cd^<2+>1mM,Cr^<6+>8mM,Cu^<2+>2mM,Zn^<2+>2mMとなり過去の硫酸還元菌の重金属耐性に関する報告例よりも高い値となった。また、pH4.0でも生育できる酸耐性菌群が得られたが、カドミウムを対象とした不溶化実験ではpH5.0での不溶化率は約45%とpH7.0での条件より著しく低くなり、菌数も低下した。昨年度に引き続いて、海面埋立地として大阪市北港処分場そして、陸上埋立地として札幌市、千歳市と福岡市を調査対象として硫酸還元菌の分布調査を行うとともに、新たにメタン生成菌の分布調査を試みそして、2種のメタン生成菌を分離した。海面埋立地では0.4から11,000MPN/ml以上の硫酸還元菌が検出された。そして、陸上埋立地からは0.7から11,000MPN/ml以上の硫酸還元菌が検出された。今回の結果からも、硫酸還元菌は埋立地内に普遍的に存在することが示された。メタン生成菌は海面埋立地では、9.3から1,100MPN/ml以上が検出され、陸上埋立地からは1カ所を除いて、0.4から1,100MPN/mlが検出された。メタン生成菌は廃棄物埋立地内にほぼ普遍的に分布していたが、海面埋立、陸上埋立のいずれの場合も、ボーリング孔内水の試料中の出現数が、浸出水中から検出された数よりもはるかに多かった。硫酸還元菌数とメタン生成菌数を比較すると、硫酸イオン濃度が20mg/l以上を含む試料では全ての場合でメタン生成菌数よりも硫酸還元数が高い値を示した。メタン生成菌の単離には、様々な基質組成,温度及び塩分条件で嫌気性ロールチューブ法を用いて行ったが、いずれの場合も増殖が非常に遅く、しかも、継代培養によって死滅することが多く、結果的に2種類のメタン生成菌しか単離できなかった。その1つは、グラム陽性の球菌で、メタノール及び酢酸を基質とするMethanosarcina sp.でもう1つは、グラム陰性の単桿菌でギ酸を基質とし、酢酸を基質とせず、そして高熱性と考えられるMcthanomicrobium sp.であった。なお、これらのメタン生成菌と他の細菌の区別は落射蛍光顕微鏡を用いたF420の蛍光によって確認できたが、硫酸還元菌との判別は落射蛍光顕微鏡下では不可能であった。
縄文時代におけるストーンサークル及び関連記念物の設計とランドスケープ

3年間にわたる研究期間内に合計7回の研究会を各地で開催し、また北海道西崎山ストーンサークル、青森県三内丸山遺跡、秋田県大湯環状列石、山梨県牛石遺跡など20遺跡を越える遺跡の現地調査を行い、以下の結果を得た。1.ストーンサークルや環状盛土遺構、大形木柱列などの縄文記念物の多くが、その設計に太陽の運行と周囲の山岳景観を巧みに取り込んでいることを明らかにできた。こうした記念物と周囲の山岳の太陽の運行などの周囲の自然が一体となって作り出す景観、これを縄文ランドスケープと命名する。縄文時代の記念物の設計に際しては、二至二分すべてをその設計に反映させることを目論んでいた可能性が指摘できる。北海道石倉貝塚、青森県三内丸山遺跡、同沖中遺跡、群馬県天神原遺跡では夏至と冬至の日出没が遺構の方向や周囲でもひときわ目立つ山岳と対応する。そして、春秋分は二至の位置から容易に割り出せるようになっている。その典型は三内丸山遺跡の巨大柱列や沖中遺跡の三角形をなす集石にみることができる。さらに、このことは縄文人たちが春秋分よりも夏至と冬至を重要視していたことも意味する。なお、特に関東地方では三ツ峰という山の形状が特別な意味を有していた可能性もある。群馬県安中市付近の遺跡では妙義山が、山梨県牛石遺跡は三ツ峠山がそれぞれ二至二分のいずれかの位置と対応していた。3という数は縄文中期以降この地方では重要な意味を持つ数であり、三ツ峰の3も全く無関係ではあるまい。2.ストーンサークルおよび配石遺構の設計の仕組みや尺度に関する分析も行った。宮尾亨氏を中心に作業を進め、小牧野遺跡、伊勢堂岱遺跡、大湯環状列石の各記念物は、同方向の長軸を持つ小規模な2群の配石群が中央広場を挟んで対峙するように配置されていった結果、現在のような形状になった可能性の高いことを明らかにした。縄文時代のストーンサイクル及び関連記念物について、その設計の仕組みとそれらを含めて作り出される景観への意味付け等、縄文人の空間認識を学術的に検討する研究の初年度である。本年度は平成9年12月(冬至)と平成10年3月(春分)とに研究会を開催し、また、西日本における新発見の関連遺跡や岡山大学における地理情報システムを見学観察し、以下の成果を得た。1、群馬県内と山梨県内の関連遺跡を踏査し、太陽の運行と山岳景観との関わりを確認した。特に冬至の日前後において群馬県安中市野村遺跡と砂押遺跡とで、妙義山と大桁山とにそれぞれ懸る日没を、春分の日前後において山梨県都留市牛石遺跡でも同様に山岳景観に関わる日没を、それぞれ目撃し、ビデオならびに写真に記録した。2、ストーンサークル及び配石、巨木柱列、環状盛土等の関連記念物の資料集成にあたって、関連文献目録ならびに関連遺跡一覧の作成を行った。これらの成果は研究会において周知し、具体的な集成とその型式学的研究の基礎資料となった。3、太陽や月、星など天体運行の縄文時代と現代との相違について天文学の見地から検討した。山岳景観との関わりについては、入手の容易なプログラムとパーソナルコンピュータでもシュミレーションできることが明らかになった。4、青森、秋田、群馬、山梨などの事例報告を受け、縄文ランドスケープの普遍性を確認するとともに設計の仕組みに大きく関わる可能性が理解された。5、北海道ならびに東北のストーンサークル及び関連記念物に見られる尺度と企画について研究報告を受け、設計の仕組みを具体的にランドスケープと関わりで考察する視点を得た。6,ストーンサークル及び関連記念物の希少な西日本においても、東日本と同様の縄文ランドスケープがひろく日本列島に行き渡っている可能性が生じた。特に鹿児島県熊毛郡南種子島町藤平小田遺跡や大阪府阪南市向出遺跡の事例が注目される。

宮尾亨氏を中心に作業を進め、小牧野遺跡、伊勢堂岱遺跡、大湯環状列石の各記念物は、同方向の長軸を持つ小規模な2群の配石群が中央広場を挟んで対峙するように配置されていった結果、現在のような形状になった可能性の高いことを明らかにした。縄文時代のストーンサークルおよび関連記念物について、その設計の仕組みとそれらを含めて作り出される景観への意味付け等、縄文人の空間認識を学際的に検討する研究の2年目にあたる。本年度は、平成10年6月(夏至)、9月(秋分)、12月(冬至)、平成11年3月(春分)に研究会を開催し、また新潟県元屋敷遺跡を視察し、以下の成果を得た。1、北海道、埼玉県、山梨県、群馬県、新潟県に所在する関連遺跡の現地視察を行ない、太陽の運行と山岳景観の関係を観察した。山梨県大柴遺跡をはじめ、数カ所の遺跡で日出・日没と付近の山岳との関係を確認することができた。また、北海道小樽市付近のストーンサークルの一部は、山岳のみならず岬などもこうした縄文ランドスケープと関わりがある可能性が指摘された。現地の状況はビデオと写真により記録した。2、ストーンサークル、配石遺構、巨木柱列、環状盛土等の関連記念物の集成作業を継続して行ない、遺跡一覧・関連文献目録の追補を進めた。3、民族学における記念物研究の事例報告では、記念物の多様な機能や世界観・神話との関わりが紹介され、同様の機能を持つと推定される縄文時代の記念物研究にも民族学の成果を援用できると考えられる。4、天文学的研究では、太陽の運行などの古天文の復元の一環として、縄文時代の皆既日食の日時と地域の推定が試みられた。これに関するシュミレーションソフトも紹介された。5、東北地方のストーンサークルおよび配石遺構の設計の仕組みや尺度に関する分析を行ない、軸を同じくする数基の配石から成る小規模な2群の配石群が中央広場を挟んで対峙するように配置されていった結果、現在のような形状になった可能性の高いことが明らかになった。縄文時代のストーンサークルおよび関連記念物について、その設計の仕組みとそれらを含めて作り出される景観への意味付け等、縄文人の空間認識を学際的に検討する研究の最終年度にあたる。本年度は、平成11年10月に秋田県鹿角市において研究会を開催し、また青森県、秋田県、岩手県、群馬県、長野県に所在する関連遺跡を視察し、以下の成果を得た。1、青森県三内丸山遺跡、秋田県伊勢堂岱遺跡、同大湯環状列石の現地視察を行ない、太陽の運行と山岳景観の関係を観察した。三内丸山遺跡の巨大な6本柱については、青森県埋蔵文化財センターの太田原潤氏より柱列の方向と間隔が太陽の出没方向と関連があること、さらに太陽光があたってできる影の重なり方で夏冬至や春秋分を判断できることが指摘された。2、東北地方のストーンサークルおよび配石遺構の設計の仕組みや尺度に関する分析も継続して行なった。宮尾亨氏を中心に作業を進め、小牧野遺跡、伊勢堂岱遺跡、大湯環状列石の各記念物は、同方向の長軸をもつ小規模な2群の配石群が中央広場を挟んで対峙するように配置されていった結果、現在のような形状になった可能性の高いことが明らかになった。3、新石器時代のヨーロッパにおける記念物の事例も報告された。イングランドのストーンヘンジでは、円形に巡る巨大な立石の配置の北東側にあるヒールストーンと呼ばれる立石の影が、夏至の日出の頃だけサークル本体に届くようその高さが決められている。
嗅覚受容体の勾い分子認識に関する研究

嗅覚受容体のリガンド結合部位の解明研究代表者は、最近明らかとなったロドプシンの結晶構造を基に、マウス嗅覚受容体mOR-EGの三次元モデル構築を行い、匂いリガンドの結合様式をコンピューターシミュレーションした。その結果、匂い物質は受容体の膜貫通領域3、5、6番目のヘリックスで形成される空間内に結合することが明らかとなった。また、リガンドとの相互作用が予想されたアミノ酸全てに部位特異的変異を導入し、複数のリガンドに対する構造活性相関を調べた結果、匂い物質が結合している配位状態の構造を決定することができた。その結果、嗅覚受容体とリガンド間に形成される水素結合の数はわずかであり、主に複数のアミノ酸残基による疎水的な相互作用によって、匂いリガンド全体の構造を認識していることが明らかとなった。(今年度、Journal of Neuroscienceに発表した)単一の嗅覚受容体を発現する細胞を選択的に可視化した遺伝子改変マウスの作製これまで、研究代表者は嗅覚受容体の匂い分子認識機構に関して、主に培養細胞を用いて分子レベルで解析を行ってきた。今後、個体レベルで匂い認識機構を解析するため、また嗅覚の高次中枢における匂い情報処理機構を解析するため、特定の嗅覚受容体を発現する嗅神経細胞のみを選択的に可視化した遺伝子改変マウスの作製を試みた。研究代表者らがこれまで培養細胞系において分子レベルで解析を行ったマウス嗅覚受容体、mOR-EGを発現する嗅神経細胞を緑色蛍光タンパク質を用いて可視化したトランスジェニックマウス、およびβ-ガラクトシダーゼ遺伝子の共発現により標識したノックインマウスの作製に成功した。染色の結果、mOR-EGを発現する嗅神経細胞の軸索は左右2対の糸球体に収束することが明らかとなった。これらの遺伝子改変マウスに、mOR-EGのアゴニストとなる匂い物質;EGを用いてマウス個体レベルで刺激を行ったところ、mOR-EGの神経収束が認められる糸球体近傍の神経細胞において、神経活動に伴い発現誘導することが知られている初期応答タンパク質、c-fosの発現誘導が認められた。また、嗅覚の高次中枢であるといわれている前嗅核、梨状皮質、嗅結節においても同様に、匂い刺激に伴うc-fosタンパク質の発現誘導が認められている。(これらの成果は現在、国際学会にて発表を予定しており、また投稿準備中である。)(1)嗅覚受容体のGタンパク質相互作用領域の解明これまでに、嗅覚受容体mOR-EGのカルボキシ末端を欠損することで匂い応答が著しく低下することを示している。この度、このカルボキシ末端をGαiタンパク質と共役するロドプシンに入れ替えたもの、同じ嗅覚受容体ファミリーに属しGαsタンパク質に共役するmOR-EVに入れ替えたキメラ受容体を作製した。その結果、mOR-EG : EV受容体においては、野生型受容体と同程度の匂い応答を検出したのに対し、mOR-EG:Rhodopsin受容体ではGαsタンパク質を介した匂い応答が検出されなかった。以上から、嗅覚受容体のカルボキシ末端はGαsタンパク質との相互作用に関わっている領域であると考えられる。(現在、Journal of Neurochemistryに投稿中である。)(2)嗅覚受容体のリガンド結合部位の解明嗅覚受容体のリガンド結合部位を、部位特異的変異体の親和性解析、コンピューターモデリングによるリガンド結合部位の理論計算という二つのアプローチから解析した。その結果、双方のアプローチから共通してリガンドとの相互作用が予測された5つのアミノ酸を同定した。これらのアミノ酸は、変異による匂い応答性の変化も著しく、また理論計算からもリガンドと水素結合もしくは疎水結合を形成する可能性の高いアミノ酸として算出された。次に、得られたリガンド結合状態のmOR-EGモデル構造から、リガンドの親和性に関わるアミノ酸を予測し、受容体のde novoデザインを試みた。膜貫通領域3番日のVal^<109>をAlaに変えた変異体では、リガンドであるエチルバニリンの応答性を上昇させ、一方Leuに変異した受容体では親和性が低下することが予測された。実際に変異体を作製し、匂い応答性を調べたところ、計算予測の結果と一致した。以上の結果は、モデル構築した受容体構造の精度の高さを示すと同時に、理論計算により受容体あるいはリガンドをデザイン可能なことを示している。(2003年9月、日本神経化学会でポスター発表したと同時に現在、論文投稿準備中である。)(3)嗅覚受容体ジーンターゲティングマウスの作製これまで、嗅覚の匂い分子認識に関して、受容体レベルの解析を行ってきた。嗅覚受容体が発現している嗅神経細胞は軸策を一次中枢である糸球体へと投射させる。嗅覚の匂い認識をより高次レベルで解析するため、mOR-EGのジーンターゲティングマウスを作製した。mOR-EG-IRES-gapEGFPトランスジェニックマウスでは、mOR-EG発現嗅神経細胞の軸策の可視化に成功した。(1)嗅覚受容体の匂い応答アッセイ系の確立嗅覚受容体は細胞膜への機能発現が困難であることから、匂い応答を効率よくモニターするアッセイ系が確立されていなかった。筆者らは、嗅覚受容体のアミノ末端にロドプシンのアミノ末端20残基を付加することで、膜移行の効率を高め、カルシウムイメージング法、ルシフェラーゼレポータージーンアッセイ法などを用いることで高感度に匂い応答をモニターできることを示した。(Biochemical and Biophysical Research Communications)(2)嗅覚受容体のGタンパク質相互作用領域の解明