hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
網膜血管の構造構築および機能調節における網膜神経の役割

本研究は、網膜における血管と血管周囲に存在する神経との相互作用について明らかにすることを目的とした。正常ラットに少量のNMDAを硝子体内投与すると、視神経節細胞及びアマクリン細胞に発現している神経由来NO合成酵素が活性化され、NOの産生・遊離が亢進し、それがグリア細胞に作用して網膜血管が拡張することが示された。一方、網膜神経傷害時には、NMDAによる網膜血管拡張に、誘導型NO合成酵素由来のNOが関与することも示された。以上より、網膜血管拡張には、神経細胞及びグリア細胞から産生・遊離されるNOが重要な役割を演じていることが示された。本研究は、網膜血管と神経との間の相互作用を明らかにすることで、後天性の失明や視覚障害の原因となる緑内障における新規予防・治療薬の探索を目的としている。平成27年度はin vivo網膜血管機能実験を行った。(1)網膜血管の構造および機能に及ぼす網膜神経の影響の解明1網膜神経傷害の程度と網膜血管拡張機能障害との関係:N-methyl-D-aspartic acid (NMDA)誘発緑内障ラットでは、NMDA投与2-3日後から網膜神経細胞である視神経節細胞(RGC)が脱落し始め、その傷害は7日後にはほぼ最大となる。この時の網膜血管機能を観察するため、NMDA投与7日後の緑内障ラットを用いて検討した結果、内皮依存性の網膜血管拡張反応は対照群と同程度であった。なお、NMDA投与14日後の網膜血管能が減弱することはすでに報告している。従って、NMDA投与3日後においては検討しなかった。2健常ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討:RGCに発現しているNMDA受容体刺激薬のNMDAを用い、網膜神経刺激を介した網膜血管拡張能について評価した結果、NMDA硝子体内投与によりNMDA用量依存的に網膜血管は拡張し、この反応は非選択的NO合成酵素阻害薬により有意に抑制された。3緑内障ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討:RGCが脱落しているNMDA硝子体内投与7日後の緑内障ラットにおいて、健常ラットで観察されたNMDA刺激による網膜血管拡張反応が有意に抑制された。以上の結果から、RGCのNMDA受容体刺激によりNOが放出され、網膜血管が拡張すること、また神経傷害に続いて血管が障害されることが明らかになり、網膜における神経と血管との間に相互作用があることが示唆された。(1)の2健常ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討において、NMDA硝子体内投与により生じる網膜血管拡張反応がNOを介していることは示せたものの、この反応が網膜神経刺激による神経型NO合成酵素(nNOS)の活性化によるものか否かについてまで評価することができなかった。従って、3緑内障ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討において予定していた緑内障ラット網膜のnNOSの発現変動についても未検討となった。本研究は、網膜血管と血管周囲に存在する神経との相互作用について明らかにすることにより、後天性の失明及び視覚障害の主原因である緑内障に対する新規予防・治療薬の探索を最終的な目的としている。平成28年度は、以下のin vivo網膜血管機能実験を行った。1健常ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討:昨年度、網膜神経節細胞に受容体のあるN-methyl-D-aspartic acid (NMDA)を眼内(硝子体内)に投与すると、一酸化窒素(NO)産生亢進を介して網膜血管が著しく拡張することを見出した。本年度は、NMDAによる網膜血管拡張反応が神経型NO合成酵素(nNOS)阻害薬により抑制されること、またその抑制の程度は非選択的NO合成酵素阻害薬と同じであることを明らかにした。さらに、NMDA誘発網膜血管拡張反応はグリア毒により抑制されることも示した。2緑内障ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討:網膜神経節細胞が著しく脱落する緑内障ラットにおいて、NMDA誘発網膜血管拡張反応は有意に減弱していた。緑内障ラットにおいても認められるNMDA誘発網膜血管拡張反応はグリア毒により抑制されたが、nNOS阻害薬により抑制されなかった。以上の結果から、健常ラットにおいて、NMDAは、網膜神経細胞及びグリア細胞の刺激を介して網膜血管を拡張すること、この反応には神経由来のNOが関与していることが明らかになった。一方、緑内障ラットにおいては、NMDAはNO以外の因子やグリア細胞の刺激を介して網膜血管を拡張する可能性が示された。網膜血管緊張性調節において、神経細胞をはじめとする血管周囲細胞がどのような役割を演じているかについては十分明らかにされていない。これまでの検討により、NMDA誘発網膜血管拡張反応に神経由来のNOが関与することが示された。さらに、この反応にはグリア細胞も関与していることも明らかになった。最終年度は以下の実験を実施した。1健常ラットを用いた網膜神経刺激に伴う網膜血管拡張能の検討:昨年度までに、網膜神経節細胞に受容体のあるN-methyl-D-aspartic acid (NMDA)を眼内(硝子体内)に投与すると、神経型NO合成酵素(nNOS)由来のNOによりグリア細胞が刺激され、その結果、網膜血管が拡張することを明らかにした。

本年度は、NMDAによる網膜血管拡張反応には、NOに加えて、血管拡張性プロスタグランジン(PG)の産生亢進が関与することを明らかにした。2健常ラット網膜におけるNOSの発現分布:健常ラット網膜において、神経型NO合成酵素(nNOS)は、視神経節細胞及びアマクリン細胞に発現していた。3網膜神経傷害モデルラットにおける検討:視神経節細胞が著しく脱落する網膜神経傷害モデルラットにおいて、NMDA誘発網膜血管拡張反応は有意に減弱していた。本モデルラットにおけるNMDA誘発網膜血管拡張反応は、健常ラットと異なり、nNOS阻害薬により抑制されず、誘導型NO合成酵素(iNOS)阻害薬により抑制された。以上の結果から、健常時には、NMDAは、1)視神経節細胞又はアマクリン細胞のnNOSを活性化することによりNO産生/遊離を亢進させ、グリア細胞を刺激することによって網膜血管を拡張させること、2)本経路に加えPGが関与する経路も活性化することが明らかになった。一方、網膜神経傷害時には、NMDAによる網膜血管拡張にはiNOS由来のNOが関与するようになることが示唆された。本研究は、網膜における血管と血管周囲に存在する神経との相互作用について明らかにすることを目的とした。正常ラットに少量のNMDAを硝子体内投与すると、視神経節細胞及びアマクリン細胞に発現している神経由来NO合成酵素が活性化され、NOの産生・遊離が亢進し、それがグリア細胞に作用して網膜血管が拡張することが示された。一方、網膜神経傷害時には、NMDAによる網膜血管拡張に、誘導型NO合成酵素由来のNOが関与することも示された。以上より、網膜血管拡張には、神経細胞及びグリア細胞から産生・遊離されるNOが重要な役割を演じていることが示された。本研究において、NMDAの硝子体内投与により、NMDA用量依存的に網膜血管が拡張することが示された。この反応は、緑内障ラットにおいて減弱したものの、硝子体内投与するNMDAが高容量になると、減弱の程度が弱くなり、用量反応曲線が右にシフトすることが明らかになった。処置7日後の緑内障ラットではNMDAが作用するRGCの脱落が最大となるため、NMDAの投与量が高容量になっても網膜血管はあまり拡張することなく、反応が頭打ちになると予想していた。今回の検討結果から、高容量のNMDA硝子体内投与により生じる網膜血管拡張反応は、RGC以外の網膜血管周辺細胞を介す可能性を考えている。そこでまずは、NMDA硝子体内投与による網膜血管拡張反応にグリア細胞であるアストロサイトやミュラー細胞が関与しているか否かについて、各種細胞の機能阻害薬を用いて検討する。次に、平成27年度に検討する予定であったNMDA硝子体内投与による網膜血管拡張反応に網膜神経が関与しているか否かを明らかにするため、nNOS阻害薬等を用いて作用機序の詳細を検討する。また、nNOS等の網膜における発現部位や、緑内障ラット網膜におけるそれら因子の発現変動についても観察する。その後はこれまでの研究計画に従って検討していく予定である。(1)網膜血管の構造及び機能に及ぼす網膜神経の影響の解明:1健常ラットにおけるnNOSの発現部位と緑内障モデルにおける発現変動について検討する。
日本の近代化に貢献した長崎国際墓地埋葬者の研究～英国公文書館の関連資料調査と分析

研究成果は1)英国国立公文書館などで多くの資料を収穫したこと、2)外国人功労者の子孫から貴重な資料を入手したこと、3)得られた情報や資料を著書、論文、講義、講演、学会など様々な場で活用したことである。本研究の目的は、長崎の国際墓地埋葬者に焦点をあて、日本の近代的産業および西洋医学に著しく貢献した外国人功労者の来歴と人物像をあきらかにすることである。外国人功労者の足跡調査およびその業績の再検討を行うことによって、日本の近代化の発展過程がきわめて鮮明なものとなる。なぜなら、外国人功労者がもたらした情報や技術は、日本の近代的造船業、炭鉱業、海運業、通信業および西洋医学の源となったからであり、その源こそ日本の近代化にたいする影響を明らかにするものだからである。この作業によって、いままで充分評価されてこなかった長崎外国人居留地にかんする歴史的・文化的研究をいっそう前進させることができる。この目的のもとに、2008年度は、英国・ロンドンにある国立公文書館(National Archives of the UK)に出向き、日本の近代化に貢献した長崎国際墓地埋葬者関連の資料の発掘・分析をおこなった。その成果は、論文「長崎居留地における西洋医学」(日本臨床内科医会会誌第23巻、5号、2009年)等に公表した。また、本研究は、日本の近代的産業に大きく貢献したフレデリック・リンガーにも焦点をあて、その子孫とのインタヴューを英国・ウィトビーほかで行った。以上の研究・調査をとおして、今回収集することができた資料(インタヴューも含む)が長崎外国人居留地の歴史的・文化的研究におおいに役立つことを確認することができた。この目的のもとに、1)ワシントンD.C.の米国国立公文書館などに保存されている旧長崎米国領事館公文書および長崎に関連する占領期資料の調査2)国際墓地ならびに長崎外国人居留地ゆかりの人々の足跡調査および子孫の聞き取り調査3)ロンドンの英国国立公文書館の調査を行った。以上をとおして、特記すべき資料の収集および写真千数百枚の複写を行った。長崎外国人居留地ゆかりの人々および長崎国際墓地埋葬者についても、多くの関連資料を入手し、子孫と連絡を取って聞き取り調査ができた。なお、長崎の図書館や資料館がまだ保管していない、1859年1906年の「Despatches from U.S. Consuls in Nagasaki, Japan」(長崎アメリカ領事が本国へ送った報告書など)などのデジタル・ファイルを入手することができた。本研究の目的は、長崎の国際墓地埋葬者に焦点をあて、日本の近代的産業および西洋医学に著しく貢献した外国人功労者の来歴と人物像をあきらかにすることであった。英国および米国の国立公文書館また東京の国会図書館における発掘調査を通して大きな成果をあげた。数千枚におよぶ書類や写真の複写を始め、旧長崎居留地の歴史研究や国際墓地埋葬者の足跡調査を前進させる多くの資料を収穫した。研究代表者も分担者も本研究で得られた情報や資料をもって、著書、論文、講義、講演、学会など様々な場で活用している。その中で、研究代表者の単著「Nagasaki:The British Experience 1854-1945」(Global Oriental UK、2009年発行、288頁)は本研究と直結して発表し、研究分野と日英の学術交流に寄与することができた。本研究が発掘しようとした外国人功労者の子孫数名に連絡が取れ、貴重な資料を入手した。その中には、ジョン・ヒル(三菱長崎造船所の技師)、ジョージ・マンスブリッジ(同)、ウィルソン・ウォーカー(郵便汽船三菱商会の監督船長)、アーガ・ジョーダン(大北電信会社長崎支局長)、ロバート・ボウィー(アメリカ人医師)などが含まれる。外国人功労者の足跡調査およびその業績の再検討を行うことによって、外国人功労者がもたらした情報や技術は日本の近代的造船業、炭鉱業、海運業、通信業および西洋医学の発展過程に大きく貢献したことを明らかにした。この作業によって、いままで充分評価されてこなかった長崎外国人居留地にかんする歴史的・文化的研究をいっそう前進させ、今後の英字新聞、英国や米国領事館アーカイブ、写真や絵はがきといった関連資料の調査、整理、データベース作成の促進に道を開いた。
景頗語と日本語の「格助詞・副助詞・係助詞」の対照研究

格助詞、副助詞、係助詞は、互いに直接接続することができ、緊密な繋がりを持つ。本研究では、2010年までに行った係助詞の対照研究に続き、景頗語と日本語における格助詞と副助詞の対照研究を行い、その上で、3種類からなる両言語の助詞体系の異同について記述を行った。慎重な調査を経て、景頗語の格助詞と副助詞を先行研究より綿密に記述できたこと、また、日本語との対照研究を通して、SOV型言語の助詞体系の多様性と類型的特徴を示せたことが、主な成果である。信頼できる言語データをある程度入手できたこと、その上、インフォーマントである雲南民族大学岳麻〓副教授の協力を得ることができたので、一年目から景頗語と日本語の格助詞との対照研究を進めることができ、以下の2点の成果をあげることができた。1戴慶度、徐悉艱(1986)『景頗語語法』において、形容詞や動詞が名詞を修飾するときに用いられる格助詞とされていた「ai」は、格助詞ではなく、形容詞と動詞を含む用言の語尾であることを突き止めた。この「ai」が、形容詞文や動詞文の「文末助詞」とされている「ai」、及び、形容詞や動詞が名詞化する際の語尾である「ai」と同形であることには、従来の研究者も気付いていたが、形容詞や動詞(の語幹)と「ai」の関係がたいへん緊密なものではなしこと、それから、景頗語の周りで話されている諸言語において、用言の名詞化マーカー、名詞修飾形、文末用法形式の3者が一致している言語がなかったので、研究者たちは別々のものとして記述することになった。これに対して、わたしは、江戸時期の日本語において、名詞化及び名詞修飾の機能の両方を担う連体形と文末用法の終止形が一致していたこと、それから、アルタイ語族の一部の言語、例えば、モンゴル語においては今でも似た現象が一部観察されることを傍証として、学会で口頭発表をし、多くの研究者の理解を得た。2日本語及び朝鮮語の格標識は、地理的に隣り合わせになっているアルタイ語族の諸言語と違い、むしろ遠く離れている漢・チベット語族チベット・ビルマ語派の諸言語と同じであることを確認できた。つまり、アルタイ語族の諸言語では、格標識は名詞の格変化という屈折的性格のものだが、日本語、朝鮮語と漢・チベット語族チベット・ヒルマ語派の諸言語では、名詞の後に助詞がつくという膠着的な手段であることが分かった。今年度においては、主に景頗語の「限定助詞」であるshaについて研究し、次のようなことを解明した。1.名詞や指示詞について、単純な限定を表す。2.名詞、形容詞、動詞などにつき、また、その後に「ではなくて」に相当する形を従えて、複文の従属節を作る。意味的には上の1とそれほど変わらない。3.「小」極指示詞につき、その「小」を取り立てる。「小」極指示詞とは、「大きな」に対する「小さな」のようなものである。4.近い過去を表す時間表現につき、それを取り立てる。言い換えれば、遠い過去について語る表現には使われない。5.仮定節における主要名詞句につき、仮定のニュアンスを取り当てる。6.副詞の後語尾として使われ、日本語の「に」や「と」に似ている。まず日本語の副助詞を参考して景頗語の限定の「副助詞」を確定し,その記述を試みた。具体的には、sha、chyu、hkraiという限定を表す三つの副助詞の意味をそれぞれ記述したうえで、限定表現全体の体系を、「<1>個体を限定する。「だけ」「しか...ない」「ばかり」の一部の意味に対応する。<2>類を限定する。「ばかり」の一部の意味に対応する。<3>程度が低いことや数量的に少ないことを表す。日本語の副助詞にこれに完全に対応する意味・用法はない。<4>時間が近い過去であることを表す。」のように、整理した。<3>と<4>については、意味拡張の方向が日本語と違うことが原因であろうが、そもそも意味拡張の方向を何が決めているのかについては、今のところ何とも言えない。それから、景頗語の「格助詞・副助詞・係助詞」の体系について考えてみた。まず景頗語には、古代日本語にあったような本格的な係助詞がなく、「は」や「も」に相当する「go」や「mung」のようなマーカーしか存在しないことを改めて確認できた。

また、格助詞と副助詞は日本語ほど多くなく、接続関係においては、日本語の「には」や「にも」のように、格助詞プラス係助詞といったパターンは見られるが、「東京にばかりは行きたくない」のように、格助詞の「に」に、副助詞の「ばかり」に、係助詞の「は」が重なるという格助詞・副助詞・係助詞の三重パターンは、話し言葉にだけではなくて、祝詞のような資料類にも発見されることはなかった。したがって、三者がこぞって使われることは、書き言葉の歴史が長い言語でなければあまり発達しないのではないかというのが、このことに関する現時点での仮説であり、これを検証するのが今後の課題である。ほぼ予定通りに捗っているから。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は引き続き限定助詞について研究を進める予定である。
悪性胸膜中皮腫に対する次世代型発光ダイオード診断治療装置の開発

悪性胸膜中皮腫に対する新たな治療法としてLEDを光源とした光線力学的治療は期待でき、さらにLEDの光をレンズで集光させPDTのために出力を高めることが可能だった。また、PDTと抗がん剤pemetrexedとの併用効果がin vitro, in vivoで相加効果をみとめた。そのため、今後、悪性胸膜中皮腫に対してLED-PDTとpemetrexedという新たな治療法が大いに期待される。初年度は、我々が作成したLED装置(in vitro用,in vivo用)を利用して2個のレンズを組み合わせてレザフィリン-PDTを施行した。光線力学的治療(PDT)を赤色LEDを使用して施行する上で問題点は、出力が弱く、直進性がない点である。我々は、これを克服するために市販のレンズを使用して、LEDの赤色光を集光させ、PDTの抗腫瘍効果を得られるか否やか検証した。ヒト悪性胸膜中皮腫細胞MSTO-211Hを使用してレザフィリンと3時間接触させた後、664nm付近のLEDとLED前面にレンズを合わせた2種の照射方法を行い、in vitroで抗腫瘍効果を検討した。WST-assayにより判定した。LEDにレンズを組み合わせることにより出力の増加をみとめ、LEDにみに比べて、照射時間を短くしても抗腫瘍効果に差異はみとめなかった。PDTを施行する上で、レーザーにかわる装置としてLEDでも十分な出力をだすことが可能と考えられ、レーザーに代わる内視鏡治療装置としてLED装置は期待できると考えられた。現在、MSTO-211H細胞をマウス皮下に移植し、in vivoにおいてLED+レンズによるPDTの抗腫瘍効果や温度上昇の有無について検討中である。我々が作成したLED装置(in vitro用,in vivo用)を利用して2個のレンズを組み合わせてレザフィリン-PDTを施行した。ヒト悪性胸膜中皮腫細胞MSTO-211Hを使用してレザフィリンと3時間接触させた後、664nm付近のLEDとLED前面に平凸レンズを合わせた2種の照射方法を行い、in vitroで抗腫瘍効果を検討した。さらにMSTO-211H細胞をマウス皮下に移植し、in vivoにおいてLED+凸レンズレンズによるPDTの抗腫瘍効果や温度上昇の有無について検討した。LEDからの集光が可能になり、腫瘍とLEDとの距離を確保でき、熱による影響を抑えることができた。さらに、レンズの組み合わせでvivoモデルで現在、PDT+LEDによる抗腫瘍効果について検討中である。1)LEDによる赤色光は、レーザーのように直進性がないため、LED表面からの対象物までの距離が大きくなると出力が著しく減少する。LED表面からの光軸にたいして約50度になると光量は半減する。我々は、発散角50度のLEDlamp(波長660nm,Epitex社製)に対して球面両凸レンズを用いてLED光の集光を試みた。レンズを決めるために、以下のようなシミュレーションを行った。LED発光部のサイズを6mm、発光面からレンズまでの距離10mmとした。レンズで集光されたLED光の効率は、1020%程度と推測された。赤色LED発光面から10mmの位置で計測された出力は、レンズにより約18%の増加をみとめた。今後は、LEDの発散角をより小さくするような改良を行えば、より効率に集光することが可能であると考えられた。2)悪性胸膜中皮腫は、胸腔という解剖学的にレーザー照射する際に死角になる部位が発生する。その問題を解決するために、我々は画像伝送とレーザー照射2つの機能を兼ね備えた複合型光ファイバー(日本原子力研究開発機構により開発)によりブタ胸腔内を観察し、ブタ肺胸膜に対するレーザー照射を試みた。複合型光ファイバーにより心臓・横隔面など従来レーザー照射しにくい部位の観察とレーザー照射が可能だった。LEDの改良と複合型光ファイバーの機能を兼ね備えた装置の開発は、がんに対する内視鏡診断・治療がより一層発展すると期待される。
共鳴ラマン分光法によるチトクロムc酸化酵素のプロトンポンプ機構の解明

チトクロムc酸化酵素(CcO)はミトコンドリア呼吸鎖の末端酸化酵素であり、分子状酸素(O_2)の還元反応と共役したプロトンポンプを行う。CcOは、真核生物ではミトコンドリア内膜に、好気性細菌では細胞膜に存在し、膜を介した電気化学ポテンシャルを形成する事でATPの合成を駆動する。CcOの活性中心であるヘムaは、プロトンポンプの駆動部位として機能するが、共鳴ラマンスペクトルではヘムの振動モードを選択的に共鳴増大し、その構造情報を得る。本研究では、プロトンポンプと連動して構造変化すると推測されている、ヘムaの側鎖7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードの帰属決定を行い、プロトンポンプに伴った構造変化を検出する事を目的とした。そして細菌CcOの変異型酵素を調製し、その共鳴ラマンスペクトルを解析する事で、364cm^<-1>と1251cm^<-1>にそれぞれ7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードを帰属した。また、ヘムヨが駆動するプロトンポンプ機構は哺乳類(ウシ心筋)酵素において提案されているので、細菌CcOの帰属を基に、ウシ心筋CcOの共鳴ラマンスペクトルを解析し、7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードを370cm^<-1>と1251cm^<-1>に帰属した。そして酵素反応追跡用人工心肺装置を用いて、CcOのO_2還元反応の時間分解共鳴ラマンスペクトルを測定した。この時間分解測定は条件検討の段階である。これまで、プロトンポンプに伴うヘムやタンパク質の構造変化が、実時間で検出された報告は無かった。本研究で帰属したヘムa側鎖の振動モードはプロトンポンプに伴う構造変化を反映するため、時間分解測定のマーカーバンドとしての利用が期待される点で意義があり、動的プロトンポンプ機構解明のための基礎を与える点で重要である。呼吸鎖の末端酸化酵素であるチトクロムc酸化酵素(CcO)のH^+ポンプはATPの合成に寄与する重要な反応である。CcOの酸化還元中心の一つであるヘムaはH^+ポンプの駆動部位と提案されている。ヘムa側鎖のホルミル基、7位プロピオン酸基そしてヒドロキシファルネシルエチル基はH^+ポンプ経路のアミノ酸残基と水素結合を介してつながっている。本研究はH^+ポンプの反応機構解明を目指し、ヘムaのH^+ポンプに伴う構造変化を共鳴ラマン分光法により明らかにする事を目的とした。特にH^+ポンプに関わるヘム側鎖た着目した。側鎖の振動モードのうちホルミル基以外は帰属が確立されていないので、一年目に取り組んだ。帰属を行うために、着目する側鎖と水素結合を形成するアミノ酸残基を置換した変異体を作成し、これに伴うスペクトル変化を検出した。変異体は細菌のCcOを用いて作成した。7位プロピオン酸基の帰属にはY406F-、ヒドロキシファルネシルエチル基にはT50A-、S417A-CcOを用いた。変異体の発現系は平成22年度に既にその一部が完成しており、平成23年度には全ての変異体において完了し、タンパク質を調製する事が出来た。そして共鳴ラマンスペクトルの測定を行った結果、WT-変異体の差スペクトルにおいてY406Fで364-cm^<-1>に、T50Aにおいて1251-cm^<-1>に有意の差を検出した。これらはそれぞれの波数から7位プロピオン酸基の変角振動とヒドロキシファルネシルエチル基の振動モードを含むヘムの面内振動に推定された。さらにT50Aで検出された差はS417Aでは検出されなかった事から、ヒドロキシファルネシルエチル基とS417との相互作用は極めて小さいと示唆された。これは結晶構造と異なる結果であった。以上は側鎖に由来する振動モードの帰属をしたのに加え、CcOのような巨大な膜タンパク質のラマンスペクトルにおいても変異体を用いた帰属が十分に可能である事と示した。酵素反応の時間分解測定に際し必要な基礎実験を行った。そして平成24年度からはCcOのプロトンポンプに伴う構造変化を追跡する事が可能な状態である。また、ヘムヨが駆動するプロトンポンプ機構は哺乳類(ウシ心筋)

酵素において提案されているので、細菌CcOの帰属を基に、ウシ心筋CcOの共鳴ラマンスペクトルを解析し、7位プロピオン酸基とヒドロキシファルネシルエチル基に由来する振動モードを370cm^<-1>と1251cm^<-1>に帰属した。そして酵素反応追跡用人工心肺装置を用いて、CcOのO_2還元反応の時間分解共鳴ラマンスペクトルを測定した。この時間分解測定は条件検討の段階である。これまで、プロトンポンプに伴うヘムやタンパク質の構造変化が、実時間で検出された報告は無かった。本研究で帰属したヘムa側鎖の振動モードはプロトンポンプに伴う構造変化を反映するため、時間分解測定のマーカーバンドとしての利用が期待される点で意義があり、動的プロトンポンプ機構解明のための基礎を与える点で重要である。平成23年度分に計画した「ヘムa側鎖の振動モードの帰属」と「酵素反応を追跡するための予備実験」を実施し両者とも無事完了し、計画通りのペースで進んでいるため。平成24年度はフロー法を用いた時間分解共鳴ラマンスペクトルの測定を行い、ヘムaのH^+ポンプに伴う構造変化の検出を試みる。研究計画には特に変更なく進めるつもりである。励起波長は観測する振動モードを選択する重要なパラメータであるが、複雑に重なりあったスペクトルを解析するためにいくつかの励起波長を検討する必要がある。このような検討も含めて測定には比較的大量の酵素標品を用いると想定されるので、十分な量のサンプル調製を行う。
第一原理計算による半導体デバイス絶縁用薄膜の電子状態とリーク電流に関する研究

これまでに開発した大規模・半無限系対応プログラムを、並列コンピューターに適したアルゴリズムおよびプログラムへ改良し、さらにスーパーコンピューターで計算速度が向上するようにチューニングを行った。そしてさらなる高速化、高精度化、汎用化を実現した。精度に関しては、これまでは計算量は少なくてすむが、精度と汎用性に乏しい擬ポテンシャルを用いてきたが、我々のグループで独自に開発した、計算量を増大させることなく精度のよい擬ポテンシャルを組み込むことができるtime-saving double-grid technique(T.Ono and K.Hirose : Phys.Rev.Lett. 82 5016-5019(1999), T.Ono and K.Hirose : Phys.Rev.B 72 085115 1-12(2005))をプログラムに組み入れることによって高精度化を実現した。本手法によって無限に続く結晶を含む系の電子状態を高精度に計算できていることを確認するためにアプリケーションとして電極間に挟まれたナノワイヤーについて東京大学物性研究所および東北大学所有のスーパーコンピューターを使用して電子状態計算を行った。その結果をもとにして電気伝導計算を行い、実験結果と比較することにより申請者が開発した手法の有用性を確認した。電気伝導計算には我々の研究グループで開発され、世界的に定評のあるOverbridging Boundary-Matching Method(Y.Fujimoto and K.Hirose ; Phys.Rev.B 67 195315 1-12(2003))を用いた電気伝導計算手法を用いた。その成果を学術論文Physical Review Eで発表した。
アトラス実験でのTevミューオンによる余剰次元の発見

LHC加速器でのアトラス実験におけるDrell-Yan過程pp→γ^*/Z→μ^+μ^-により、TeVエネルギーのミューオンによる余剰次元または新しいゲージ・ボソンZ'の発見のための研究を行った。余剰次元モデルでは、ADDモデルによるゲージ・ボソンのKaluza-Klein励起状態や、Randall-Sundrumワープ・モデルによる重力子のKK共鳴状態を予言している。また余剰次元モデルに限らず、新しいゲージ・ボソンZ'の存在を予言するモデルも多い。これらの標準模型を超える物理を、LHC実験開始後平成20年度までに蓄積される10fb^<-1>のデータで、質量が3TeVまでの領域で理論のモデルに依らない方法で探索するための研究を行なった。コライダー実験により余剰次元すなわちブレーンワールドもしくは新しいゲージ・ボソンが発見されれば、素粒子物理学に与えるインパクトは大きい。平成19年度は以下の研究を行った。新粒子によるμ+μ-対の不変質量および崩壊幅の決定方法について研究を行った。TeVミューオンの場合、検出器の分解能と新粒子の自然崩壊幅が同じ程度であることがあり、その決定が難しい。そのため検出器の分解能を他の物理プロセスにより決定し、検出器分解能の畳み込みによるBreit-Winger共鳴の決定方法を開発した。また、LHC計画実験初期データにおけるDrell-Yanプロセスによるバックグラウンドの評価方法について研究をおこない、新粒子早期発見の可能性について議論した。LHC計画アトラス実験におけるExoticsグループにおいてこれらの研究をおこなった。成果は、物理論文CSCノートとして査読付きの雑誌に出版される予定である。LHC加速器でのアトラス実験におけるDrell-Yan過程pp→γ*/Z→μ+μ-により、TeVエネルギーのミューオンによる余剰次元または新しいゲージ・ボソンZ'の発見のための研究を行った。これらの標準模型を超える物理を、LHC実験開始後平成20年度までに蓄積される10 fb-1のデータで、質量が3TeVまでの領域で理論のモデルに依らない方法で探索するための研究を行なった。Drell-Yan過程pp→γ*/Z→μ+μ-による余剰次元やZ'の探索のためには、これまでのアトラス実験の簡易シミユレーションATLFASTを用いた研究では不十分である。TeVエネルギーのミューオンによる物理のために以下の研究を行った。(1)TeVミューオンによる輻射のエネルギー補正:このエネルギーではミューオンも電子のように輻射をする。カロリメーターにミューオンの飛跡に随伴して観測されるγによる電磁シャワーのエネルギー補正アルゴリズムの開発を行い、この効果は無視できないことを見出した。(2)新粒子によるμ+μ-対の不変質量および崩壊幅の決定方法について研究を行った。
非吸収性放射性物質による膵癌局所注入療法の実験的研究

本研究は、悪性腫瘍の局所治療法として、局所内照射により治療効果の向上を目的として行った。当初、放射性物質としては、Yttrium 90(^<90>Y)を用いる予定であったが、実験段階では、より半減期が短く、取扱が容易な^<125>Iを用いて行うこととした。Microsphereの機材として、先ずファインセラミクスを検討したが、microsphere製作時に高熱で処理するため、ヨ-ド液の蒸発のためヨ-ド量の封じ込め量は原液の10%以下と効率が悪いことが判明した。膵がんの製作についてについては、継代培養膵がん細胞をハムスタ-に移植製作したが、同継代培養膵がん株はtumor genicityが低下しており、移植生着率が低く、実験膵癌作成が非効率的であることが判明したので、4週齢の雄性ハムスタ-にNーnit rosobis(2ーoxopropyl)amineにて実験膵癌を作成した。実験開始後6カ月で発生率は70%程度に確認され、組織学的には腺管癌であり、大きさも直径10mmに達し、この研究の目的に充分耐えうる実験膵癌であることが判明した。今後の実験計画としては、先ず、microsphere機材として、リボゾ-ム、タンパク膜、合成樹脂の機材について、その放射線物質の封入密封性、機材の変性について検討し、次いで、放射線医用機材としての生体内でのこれら機材の安全性を実験膵癌に注入し検討を行う。最終的にmicrosphere機材として最も適切な機材を決定し、直径20μm程度のmicrosphereを作成し、その内部に放射性物質(^<125>I)の封入を試みる。さらにハムスタ-実験膵癌を作成し、^<125>I封入microsphereを膵癌局所及び腫瘍栄養血管より注入し、microsphereが注入部位に局在し売るためのmicrophereの大きさ(20μm程度を予測)、microphereの強度、副作用、膵機能に与える影響、及び抗腫瘍効果を検討す。臨床応用としては、Yttrium 90(^<90>Y)を用い試みる。
プラスミド分配を制御するTubZ重合分子モーターの構造機能解析

本課題はcytomotivefilamentとよばれる重合性の蛋白質(重合分子モーター)TubZが生み出す動力によって制御されるセレウス菌低コピー数pXO1様プラスミドの分配機構を分子レベルで明らかにすることを目的とする。TubZは毒素プラスミドをもつバチルス属亜種に保存された真核生物チューブリンの相同蛋白質であり、毒素プラスミドの分配に必須であることが明らかになっている。私達はこれまでTubZの結晶構造の決定および試験管内における重合反応系の確立を完了するとともに、tubZとレギュロンを組むtubRとtubYの遺伝子産物である2つのDNA結合蛋白質がtubRZオペロンの転写制御に関わることを明らかにした。またTubRの結晶構造とDNAの認識配列、オペロンにおける結合領域を決定した。平成26年度は、TubRとその結合領域の複合体を作成し、結晶化スクリーニングのための解析を行った。質量分析法でゲルシフト解析により得られた結果と同じ量比で複合体が形成されていることを確認した。またTubYはDNA結合領域と多量体化ドメインの2つの領域から成る蛋白質であるが、それぞれの領域について結晶化に成功、x線回折まで確認した。TubZの活性化にはTubR、TubY、DNA結合領域が必要であることを試験管内で明らかにし、再構成系を確立した。さらにセレウス菌の形質転換実験を行い、形質転換の系を確立した。今後はtubYRZレギュロンの遺伝子を細胞内に導入することで細胞内局在を調べる。26年度が最終年度であるため、記入しない。TubZは毒素プラスミドをもつバチルス属亜種に保存された真核生物チューブリンの相同蛋白質であり、細胞内でのTubZの挙動から微小管と似通った分子動態をもつことが示唆されている。私達はこれまでTubZの結晶構造の決定および試験管内における重合反応系の確立を完了するとともに、tubZとオペロンを組むtubRの遺伝子産物であるDNA結合蛋白質がtubRZオペロンの転写制御に関わることを明らかにしてきた。平成25年度においては、TubRとその結合領域の結晶化に向けた試料調製法を確立した。またTubZの活性化には、TubRとその結合DNA配列ばかりでなく、TubYとよばれるDNA結合蛋白質が必要であることを明らかにした。tubY遺伝子はtubRZオペロン上流に逆向きにコードされており、tubYRZレギュロンを形成することが示唆される。TubYはtubRZとtubYの転写制御に関わることも明らかにした。またTubYは2つのドメイン構造をもつが、それぞれについて大腸菌を用いた組換え蛋白質の発現系を構築しており、結晶化も行っている。平成26年はTubYも含めた結晶構造解析とtubYRZの分子制御機構を明らかにする。本研究課題で困難な点のひとつは、結晶構造解析に用いるTubR結合領域DNA(およそ80塩基対)の大量試料調製にある。化学合成では非常に高価になるため組換え体を用いた試料調製が好ましいが、相当量の大腸菌の大量培養をしなければならず、かつ精製が困難である。平成25年度はハイコピーのプラスミドに複数の目的配列をサブクローニングすることで、結晶構造解析を行うに足る収量が期待できるプラスミドを構築し80塩基対DNAの精製法を確立した。TubRの発現系は構築済であり、TubR・DNA複合体を大量調製法することを可能とした。

プラスミド分配にTubY蛋白質が関わることは当初予期されていなかった。これまでの既知の細胞骨格因子の研究から、重合分子が生命現象に関わる際、一般的に1桁は重合活性が上昇することが知られているが、TubZはtubRZオペロンのコンポーネントだけでは十分に活性化されないようである。私たちはTubZの十分な活性化にはTubRとDNAばかりでなくTubYが必要であること、またTubYはTubR結合領域とは異なる領域でDNAと相互作用するにもかかわらずTubYのDNA結合能もTubZの活性化に関わることも明らかにした。これより平成25年度はpXO1様プラスミド分配機構の必須コンポーネントを明らかにしたといえる。(1)平成26年度はTubR・DNA複合体の結晶化を行うとともに結晶構造の決定を目指す。TubRの結晶構造は得られているため、分子置換法で構造決定を行う予定である。(2)TubYについてN末側がDNA結合ドメイン、C末側が多量体化ドメインの2つのドメイン構造からなることを明らかにしたが、その両方について組換え体発現系を用いて多波長異常分散法による結晶構造決定を行う。ドメインの分子量は小さいため、結晶化が困難であるときに備えNMR法による構造解析も考慮する。さらにそれぞれのドメインがTubR、TubZとどのように相互作用をし、TubZの活性化に寄与するかを明らかにする。TubYがTubRとDNAとの複合体形成にどのような影響を与えるかについては、フットプリント法とゲルシフトアッセイによって解析するとともに、電子顕微鏡による巨大複合体の構造解析も行う。立体構造情報が得られた際には変異体も併用して分子間相互作用解析を行う。(3)細胞内への遺伝子導入実験を行う。セレウス菌(Bacillus cereus)への遺伝子導入の報告は極めて少ないため、並行して枯草菌(Bacillus subtilis)への遺伝子導入を行う。その上で免疫電子顕微鏡法による解析を進めるとともに、GFPとの融合蛋白質の発現ベクターを構築することで蛍光顕微鏡による解析を試みる。大腸菌を用いての予備実験は済ませており、シャトルベクターを用いたバチルス属への形質転換系も現在樹立中である。
ヘテロ元素ドープチタニア光触媒開発と蛍光分光XAFSによる電子準位と活性構造観測

酸化チタン(TiO_2)は紫外光照射により触媒作用を示すが、自然エネルギーとしての太陽光を活用するためには可視光照射で働くことが必要である。本研究では、3ナノメートルの均一細孔をもつTiO_2、TiO_2ナノチューブ、結晶性TiO_2にそれぞれ硫黄ドープすると可視光下エタノール酸化が促進されることを見出し、硫黄がアニオンとして含まれることを実証した。可視光により不純物硫黄準位からTiO_2伝導帯に電子励起されたため、より負側電位の反応が進むはずである。実際、難反応であるCO_2還元反応でメタノールを生成することを示した。均一細孔径分布(〓3nm)をもつメソポーラスTiO_2へN,C,Sドープ合成を実施した。前駆体にはアンモニア,尿素,およびチオ尿素を,テンプレートにはドデシルアミンを用いた。ドープによるバンドギャップ縮小を評価するため,これまでVドープによる導電帯付近の不純物準位と可視光励起触媒作用を調べてきた,エタノール酸化反応を行なった。NおよびCドープを試みた合成試料では,むしろドープ無メソポーラスTiO_2よりも不活性であった。対して,S/Ti=1/1で硫黄ドープした合成試料では,メソポーラスV-TiO_2(V/Ti=1/21)の2.8倍の速度でアセトアルデヒドと水を生成した。TiK端pre-edgeピークのエネルギー分裂幅と強度比より,メソポーラスTiO_2,メソポーラスS-TiO_2,メソポーラスV-TiO_2いずれもアモルファス構造であり,同様の低配位数Ti配位環境(N(Ti-O)=45)を示した。ドープ硫黄は4+あるいは6+としてアモルファスTiO_2中酸素サイトを置換して,不純物準位を形成して可視光励起触媒作用を発現した,と考察した。光触媒反応後の試料についてTiK端XAFSスペクトルを測定すると反応前と変化は認められず,低配位数Ti配位環境は反応中も安定して存在することが分かった。メソポーラスV-TiO_2の可視光励起エタノール酸化脱水素反応の総括として,エタノール中可視光照射条件でVKβ_5,2選択VK端XANESスペクトルを測定し,吸着工トシキル種の脱水素脱離過程が律速的であることを見出し,アモルファスTiO_2中Tiサイトを置換した不飽和V種がO_2を特異的に活性化することによる素過程速度のバランスを解明した。尿素/チオ尿素をテンプレート合成時に加えて合成した均一メソ細孔NおよびSドープTiO_2についてX線回折、紫外可視吸収スペクトル、BET比表面積、TiおよびSK吸収端X線吸収微細構造、(XAFS)によりキャラクタリゼーションを行なった。さらに、H_2Sガスと均一メソ細孔TiO_2との表面反応(CVD)によるSドープTiO_2やTiS_2からの水熱合成によりSドープTiO_2ナノチューブを合成した。硫黄K吸収端ジャンプたより、チオ尿素添加によるS-TiO_2でS含有量は1.7重量%、CVD法によるH_2SからのS-TiO_2では0.480.77重量%と分かった。TiK吸収端XAFS解析により、Ti-S結合が0.22830.244nmに検出された。SK吸収端スペクトルパターンと合わせてTiO_2マトリックス中O原子をSが置換したと分かった。アニオン的Sがドープして存在することが、XAFSにより初めて直接示された。チオ尿素添加によるS-TiO_2では比表面積608m^2/gでメソ細孔径が2.9nmに見られた。H_2SからのS-TiO_2ではCVD時にメソ細孔は崩壊した。Sドープにより均一メソ細孔TiO_2は紫外光のみでなく可視光も吸収するようになった。バンドギャップ値(2.20.8eV)は、試料中のS含有量と試料中の硫黄分布双方に依存した。可視光照射しながらエタノール酸化反応を行なうと、アニオン的SからTiO_2の伝導帯へ電子励起され、伝導帯で還元反応、硫黄サイト付近で酸化反応が進んだ、と考えられる。還元側のO_2分子からの水生成がSドープにより12倍まで促進されたが、酸化側のアセトアルデヒド生成は2.3倍に止まった。ドープS由来の電子準位の酸化ポテンシャルおよびS自身の反応性に由来すると推定する。一方、水生成はTiO_2の伝導帯が関わるため十分還元ポテンシャルが高く、従来のドープTiO_2より優れていた。
初期ソローキン社会学にみる利他主義研究の萌芽―ロシア時代の未公刊・新資料の分析

本研究の目的は、アメリカ社会学者であるP.A.ソローキンの利他主義研究の着想が、ロシア時代の著作や思想の中にあるという仮説を検証することにあった。そうした視点は、これまでのソローキン研究史の中では軽視されてきた。また利他主義という用語それ自体も、これまで社会学の中心的課題に位置づけられてきたとは到底いえないものである。しかし2000年代以降の研究状況は一変した。ロシアを始めとする世界の社会学において、ソローキン研究の再考の機会が訪れるとともに、利他主義への関心は急速に高まっている。アメリカ社会学会にもそれは飛び火し、アメリカ社会学会における利他主義セクションの設置にいたった。そうした成果を吸収すべく、本研究では、ロシアの主要都市(サンクト・ペテルブルク、モスクワ、ボログダ)はもちろん、チェコ(プラハ・ブルノ)、さらには彼の社会学を貪欲に吸収したイタリアにまで足を伸ばし、彼の影響圏を確認することができた。当初は、生地のスィクティフカルでの資料を中心に研究を進めるつもりであったが、それに加えて亡命知識人としての足取りを追うことが必要となったため、調査対象となる地域を広範囲に広げた。その成果は近刊予定の単著『利他主義社会学の創造ーP.A.ソローキン最後の挑戦』としてまとめられつつある。とりわけ現代のロシアやイタリアのソローキン研究の動向と並行的に進められていることから、今後とも、現地の研究者たちとの共同研究へと展開していくことが期待できる。平成28年度9月にサンクトペテルブルク、モスクワ、ボログダの3都市で調査を行った。1サンクト・ペテルブルク大学では、ソローキンが利用した当時の校舎を見学した。またケレンスキー内閣の秘書官として働いた冬宮(現エルミタージュ美術館)、革命後収監された牢獄(ペトロパブロフスク要塞)などを視察し、当時の資料(「ソローキンの名が記載された当時の囚人のリスト」など)を入手した。ペテルブルク大学社会学部では「日本におけるソローキン研究」と題する特別講義を行った。1920年代から現在までの研究史を、学生向けに講義する。大学附属図書館ではソローキンが寄贈した署名入りの自著のコレクションを見ることができた。新資料として同大学のマリーナ・ロマノソーヴァ氏より、氏が発見したソローキンの未発表小説およびその紹介をかねた記事について、詳しく話を聞くことができた。さらにソローキンの師の1人であったマキシム・コヴァレフスキーを研究する、同大学所属アザラン・ヴォロノエフ名誉教授およびデニス・ミロノーフ研究員との研究ネットワークを新たに構築できた。2モスクワでは旧知のアレクサンドル・ドラゴフ氏(ロシア科学アカデミー研究員)と対談し、現代ロシアにおけるソローキン研究の動向を聞き取った。氏がホームページを運営しているソローキン財団の記事などを中心に紹介してもらう。3ロシア地方都市ボログダでは、ボログダ大学の地方史研究家レオニード・パノフ氏と対談した。対談後は氏の案内でソローキンが労働者向けに演説した場所など、ソローキンのゆかりの地を案内してもらった。100年前にソローキンが利用した路線が通説とは違っていることなど、貴重な情報を得ることができた。上記のような見聞の一部は、日本社会学史学会および日本社会学会で口頭発表された。さらに学会で得たコメントを踏まえて、学会誌ならびに紀要論文として掲載している。旧知の研究者たちとの親交を深める一方、最新の研究動向を直接的に吸収することができた。とくにソローキン研究所から出されている全集の最新刊『(ロシア語版)革命の社会学』(非売品)を入手できたのは、今後の研究の展開を方向付ける、よいきっかけとなった。アメリカに亡命した直後に出された『革命の社会学』は、ロシアを離れた後にしばらく滞在したことのあるチェコスロバキア(プラハ)で書かれた。そのことはソローキン研究の世界ではある程度は知られていることである。しかしソローキンのプラハでの研究・教育に関する事跡の詳細については、ほとんど知られていない。1920年代初頭にはプラハに亡命ロシア人のサークルがあり、ソローキンはそこで多様な学者、知識人とつながりを持っていたことが、今回の調査で明らかとなった。その中には、たとえばフランスに渡った深層社会学者G.ギュルビチやアメリカに亡命した法社会学者ティマシェフなどが含まれている。彼らとのつながりは、アメリカ亡命後も継続した。これらは今後深く彫り下げる必要がある。また他方においては、新たな研究者とのネットワークを獲得し、研究の広がりを持たせることに成功した。とりわけサンクト・ペテルブルク大学社会学部では、調査のみならず、社会学史を学ぶ研究者、大学生との交流を持つことができた。2017年9月にチェコのブルノとプラハの2都市で調査を行った。1ブルノではドゥシャン・ヤナーック氏にインタビューを行った。ブルノ学派の創始者であるブラハに関すること、チェコ社会学史とソローキンとの関係に関することを中心に、聞き取り調査を実施した。ブラハとソローキンの社会学方法論の類似性をお互いに確認しあえたのは収穫であった。また同地のマサリク大学を訪問し、東欧出身の社会学史研究家たちとの意見交換の場を持つことで、新たなネットワークを構築できた。ソローキンのチェコでの亡命生活を調査する中で、亡命ロシア人のプラハでの仕事の重要性について知ることができた。当時ロシア人たちが住んでいた地域の調査が、今後の課題として浮上してきた。2

プラハではチェコ科学アカデミーのマレク・スコヴァジュサ氏に、近著『チェコ共和国の社会学』について詳しく話を聞き、議論を行った。またカレル大学のズデニエク・ネシュポル氏には、チェコ社会学に関する聞き取りを行った。自身が編集に携わったチェコ社会学関連の雑誌をデータベース化したCD-Romや社会学辞典などを見せてもらい、学ぶところが多かった。またネシュポル氏は亡命ロシア人の実情にも詳しく、チェコ科学アカデミーのスラブ研究所を紹介してもらい、施設を利用する便宜をはかってくれた。3プラハではいくつかの施設を訪れた。国立図書館のスラブコレクションでは、ソローキンの著作を含む文献・資料をコピーした。ネシュポル氏紹介のスラブ研究所ではアーカイブから、いくつかの貴重な雑誌を発見し、コピーをすることができた。また滞在中に、チェコ国立文学研究所が開催している亡命ロシア人展「エクザイル」開催の情報を得、実際に会場に足を運ぶことができた。42017年8月および同年年末から2018年年始にかけて、利他主義研究の日本的展開として、山陽・山陰の妙好人に関する現地調査を実施した。たいへんスムーズに研究を深めることができているが、その反面、新たな課題が浮上しており、そのための下準備を進めている。本研究の目的は、アメリカ社会学者であるP.A.ソローキンの利他主義研究の着想が、ロシア時代の著作や思想の中にあるという仮説を検証することにあった。そうした視点は、これまでのソローキン研究史の中では軽視されてきた。また利他主義という用語それ自体も、これまで社会学の中心的課題に位置づけられてきたとは到底いえないものである。しかし2000年代以降の研究状況は一変した。ロシアを始めとする世界の社会学において、ソローキン研究の再考の機会が訪れるとともに、利他主義への関心は急速に高まっている。アメリカ社会学会にもそれは飛び火し、アメリカ社会学会における利他主義セクションの設置にいたった。そうした成果を吸収すべく、本研究では、ロシアの主要都市(サンクト・ペテルブルク、モスクワ、ボログダ)はもちろん、チェコ(プラハ・ブルノ)、さらには彼の社会学を貪欲に吸収したイタリアにまで足を伸ばし、彼の影響圏を確認することができた。当初は、生地のスィクティフカルでの資料を中心に研究を進めるつもりであったが、それに加えて亡命知識人としての足取りを追うことが必要となったため、調査対象となる地域を広範囲に広げた。その成果は近刊予定の単著『利他主義社会学の創造ーP.A.ソローキン最後の挑戦』としてまとめられつつある。とりわけ現代のロシアやイタリアのソローキン研究の動向と並行的に進められていることから、今後とも、現地の研究者たちとの共同研究へと展開していくことが期待できる。本研究はソローキンの初期の事績の中から、彼の晩年の利他主義研究の萌芽を読み解こうとするものである。今回のロシアでの調査によりロシアからアメリカへと亡命する間の数年間を過ごしたプラハでの学問的事跡が重要であることに気づかされた。これまでのアメリカでのソローキン研究史はもちろんのこと、ロシアでの研究史でも、ほとんど触れられていない。
においの学習におけるシナプス・分子機構に関する行動学的研究

幼若ラットは、元来母のにおいと母性行動による体性感覚刺激の対提示による古典的条件付けにより、母親のにおいを学習する。体性感覚刺激として電撃を用いることにより、生後12日目のラットににおいの嫌悪学習が成立する。これまでに嗅球内への薬物注入により、においの嫌悪学習が促進されることから、嗅球内シナプスの可塑性がこの学習に関与する可能性が示唆された。そこで生後11日目のラットの脳から嗅球のスライス標本を調製し電気生理学的にシナプス可塑性の証明を試みた。1)嗅覚二次ニューロンである僧帽細胞の軸索である外側嗅索を電気刺激し顆粒細胞層で記録されたフィールド電位のスロープは、100Hz1秒のテタヌス刺激を5回加えると有意な長期増強現象(LTP)を示した。2)体性感覚刺激の対提示によっておこる遠心性ノルアドレナリン線維の活性化を模すためにノルアドレナリンを投与すると3回のテタヌス刺激でLTPを誘導でき、これはβ受容体を介することが明らかとなった.3)ノルアドレナリンの添加によって誘導が促進されたLTPはNMDA受容体拮抗薬の添加で影響を受けないが、電位依存性のCaチャネルのブロッカーで完全に阻害された。4)これらの電気生理学的結果はすべて行動薬理学的実験結果とよい相関を示し、LTPが起きない条件では嫌悪学習は成立しなかった。以上の結果をまとめるとにおいの嫌悪学習のシナプスメカニズムとして、嗅球の僧帽細胞から顆粒細胞へのシナプス可塑性は有力な候補であると考えられた。これまでに嗅球内への薬物注人により、においの嫌悪学習が促進されることから、嗅球内シナプスの可塑性がこの学習に関与する可能性が示唆された。記憶学習の基盤と考えられているシナプス可塑性には細胞内においてCREB(cyclic AMP response-element binding protein)の関与が知られている。そこでCREB合成を阻害する目的で、CREB antisense ODNを嗅球内に注入すると、長期記憶のみが選択的に阻害された。1)さらににおいと電撃の対提示トレーニングを施した動物の嗅球を摘出し、その核抽出液を用いてCREBおよびリン酸化CREBに対するウェスタンブロッティングを行った。学習成立条件ではリン酸化CREBは増加しはじめ、12時間でピークとなり、4時間後まで持続した。2)CREBantisense ODNの投与は、嗅球中のCREB合成を抑制することにより結果的にリン酸化CREBが減少して、シナプス可塑を阻害することが明らかになった。以上の結果から嗅球内においてMAPKのリン酸化、続いてCREBのリン酸化が起こり、学習成立へと導くことが明らかとなった。