hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
防災の視点を取り入れた中学校家庭科における参加体験型防災学習プログラムの開発

本研究は、「防災の視点からの家庭科教育『住生活』領域における教材開発に関する研究」(平成911年度科研費・基盤研究(C))を継続したものであり、これらの成果をふまえて作成した「防災の視点を取り入れた『参加体験型防災学習プログラム』」を中学校技術・家庭科の授業において実践し、その有効性を明らかにした。また、防災学習プログラムが容易に家庭科等の授業において実践できるように映像資料(DVD)を作成した。本研究は、平成9年度11年度科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))を受けた研究の継続であり、これまでの研究成果をふまえて作成した防災の視点を取り入れた「参加体験型防災学習プログラム」を中学校技術・家庭科の授業において実践し,その有効性を明らかにすることを目的としている。この目的を達成するために、平成19年度は、以下のことを実施した。(1)これまでの研究成果をふまえて、「参加型防災学習プログラム」の授業例として「自助:自分の命は自分で守る-自室における家具の配置について」を、平成19年6月27日に,平成19年度千葉県教育研究会技術・家庭科部会研究大会(松戸市立第5中学校)で実施した。そこで、本授業を実施するために必要な教材(映像資料)「家具の転倒防止」のDVDを作成した。(2)「参加型防災学習プログラム」の授業例として「共助:地域の人々の命を守るために、中学生の自分にできることは何か」を、平成19年11月2日に,平成19年度北海道中学校技術・家庭科研究大会(函館市立本通中学校)で実施した。この授業で実施した「災害図上訓練DIG」の手法を、いつでもどこでも行えるようにするため、映像資料(DVD)に作成した。(3)「参加型防災学習プログラム」の各々の授業を実施するために必要な教材(映像資料:DVD)を継続して作成中である。本研究は、平成9年度11年度科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))を受けた研究課題『防災の視点からの家庭科教育「住生活」領域における教材開発に関する研究』を継続したものであり、これらの成果をふまえて作成した「防災の視点を取り入れた『参加体験型防災学習プログラム』(以下、プログラムという)」を中学校技術・家庭科の授業において実践し,その有効性を明らかにすること。また、プログラムの有効性が検証されたならば、全国の家庭科教員がこのプログラムを実施できるように、映像資料(DVD)を作成することの2点を研究目的とした。平成19年度は、防災の視点を取り入れた「参加体験型防災学習プログラム」を2校の中学校技術・家庭科(家庭分野)で実践した。授業を展開した千葉県松戸市立第5中学校は、平成19年度千葉県技術・家庭科教育部会研究大会で、授業実践を公開した。また、北海道函館市立本通中学校は、平成19年度北海道中学校技術・家庭科研究大会で、授業実践を公開した。この2校の実践を通して、「参加体験型防災学習プログラム」は、家庭科の授業において有効であるとの評価を得ることができた。特に、千葉県松戸市立第5中学校の実践例は、総務省第12回防災まちづくり大賞(優良賞)に選出され、家庭科での授業実践例が全国的に紹介された。そこで、平成20年度は、全国の家庭科教員が「参加体験型防災学習プログラム」を実施する際に必要な教材を、映像資料(DVD)にまとめて編集した。また、教師が映像資料(DVD)を基に、授業展開ができるように、教師向けの授業実践例や補助資料及びワークシートなどを添付した冊子を作成することができた。
液中浮遊型球状マイクロ燃料電池による血栓抑制システムの創製

近年、血栓対策として、生体内での帯電緩和技術が有効手段として注目されている。このような中で、持続発電可能な小型燃料電池の必要性が注目されている。燃料電池の小型化競争も顕著であり、数100μmサイズまで試作されている。しかし、発電セルと燃料供給システムを一体化した素子は、未だ報告されていない。単独動作可能なカプセル型燃料電池が切望される理由はここにある。本研究は、このような背景に基づき、数10100μmサイズのカプセル内包型の小型燃料電池を作製し、アルコールやグルコースなど液体燃料環境下において自己発電することで、工業用微粒子や生体内細胞などの凝集抑制に効果的な機能を発揮するシステムの開発に挑戦する。戦略的なチームを構成し、以下の内容の研究実績が得られている。カプセル型で世界最小サイズの燃料電池を作製できている。マイクロカプセル内包の小型燃料電池を作製し、微細粒子や生体細胞などの自己分散制御技術の基礎となる現象を得ている。クリーンルーム微細加工システムを用いて微細電池セル構造の決定および200チップ電池アレイを作製し、発電現象を確認している。また、帯電性による微小固体の凝集性メカニズムのモデルを構築中である。さらに、内包用微小カプセルを作製し、電池セルを導入することでカプセル型燃料電池素子を完成させている。完成したカプセル型燃料電池を用いて、微粒子凝集構造の人工制御、および生体細胞電位による制御性を確認中である。さらには、医療・センシングへの新規展開を行い、そのシステムの機能性を検証する。本研究課題は、研究分担者と研究協力者と研究体制を構成し、戦略的に、かつ計画的に研究を進め、確実な成果の創出に向けて順調に進んでいる。申請者の使用するクリーンルーム設備により、電池セル構造を作製し、それを200チップを集積化させて電池としての出力機能性を発現させることに成功している。電池セル構造はすでに実用化バージョンが完了している。本研究では、さらに、立体構造の電池セル作製を高精度に行うため、既存の電子ビーム加工システムに改造を加えて、電池のマイクロ化に成功している。貫通孔構造を有したマイクロ電池が高精度に作成できている。作製した集積化燃料電池ユニットの動作試験を、既存の電源内部抵抗測定ユニットを用いて測定し、内部抵抗の減少を確認し、高効率な電池特性を有することを実証している。この際の内部抵抗の低減が、電池の高出力化に今後のさらなる小型化に繋がることになる。さらに、本研究では、試作電池チップアレイの集積数を変えることで、電池の出力電圧を自在にコントロールする。電池アレイの作製には全30工程を要する。アルコール燃料を滴下すると、滴下量に対応して出力電圧が推移することが確認できている。1セルあたりの発電電圧は約6mVである。このセルを200個集積し直列接続することで、約1Vの出力電圧が得られるため、通常の集積回路のバイアス動作も可能となる。平成30年度までに作製した電池セルの高出力化と安定化をさらに前進させる。また、微粒子凝集の電池電位制御は、ゼータ電位計や原子間力顕微鏡(AFM)の帯電電位像の測定により決定する。これらの技術により、凝集表面の正負の帯電電位分布が正確に測定することができる。正負の表面電位が交互に配置することにより、クーロン相互作用を強く働かせた凝集構造が実現できる。これは、電池の触媒層の安定形成にとって有効な結果である。最終的に、作製した電池チップは、アクリル樹脂などを主成分とするカプセル内へ設置した。これまでに、作製した200μm径のカプセルを完成させている。本研究の完成により、多用なサイズの血栓や微粒子制御システム創出を目指し、その妥当性の検証を強力に推進する。(a)毛細血管内の赤血球の凝集による血栓の形成防止および予防:液体燃料は血液中のブドウ糖を利用する。電池材料は貴金属と生体適合性樹脂で作製されるため、副作用等は生じない。(b)循環器回路による実証実験:生理食塩水中での疑似血栓の凝集と分散を実験的に制御する。特に、電池デバイスの分散有効性に注目して、その動作安定性の確立を推進する。また、デバイス作製の一環システムを構築している。本研究の最終結果は、従来にない高精度に制御された球状型燃料電池デバイスの実現を創製することから、血栓を含むすべての微粒子凝集制御、センシング、医療応用分野に普及させていく。また、カプセルサイズをさらに縮小し、サブミクロン領域へ拡張することで、ナノ粒子分散やウィルスコントロールなどの新規分野への適用をチャレンジする。多くの電子デバイス、バイオ制御、機能性ディスプレイ、光学素子制御等に技術展開させていく。

カプセル型で世界最小サイズの燃料電池を作製できている。マイクロカプセル内包の小型燃料電池を作製し、微細粒子や生体細胞などの自己分散制御技術の基礎となる現象を得ている。クリーンルーム微細加工システムを用いて微細電池セル構造の決定および200チップ電池アレイを作製し、発電現象を確認している。また、帯電性による微小固体の凝集性メカニズムのモデルを構築中である。さらに、内包用微小カプセルを作製し、電池セルを導入することでカプセル型燃料電池素子を完成させている。完成したカプセル型燃料電池を用いて、微粒子凝集構造の人工制御、および生体細胞電位による制御性を確認中である。さらには、医療・センシングへの新規展開を行い、そのシステムの機能性を検証する。本研究課題は、研究分担者と研究協力者と研究体制を構成し、戦略的に、かつ計画的に研究を進め、確実な成果の創出に向けて順調に進んでいる。申請者の使用するクリーンルーム設備により、電池セル構造を作製し、それを200チップを集積化させて電池としての出力機能性を発現させることに成功している。電池セル構造はすでに実用化バージョンが完了している。本研究では、さらに、立体構造の電池セル作製を高精度に行うため、既存の電子ビーム加工システムに改造を加えて、電池のマイクロ化に成功している。貫通孔構造を有したマイクロ電池が高精度に作成できている。作製した集積化燃料電池ユニットの動作試験を、既存の電源内部抵抗測定ユニットを用いて測定し、内部抵抗の減少を確認し、高効率な電池特性を有することを実証している。この際の内部抵抗の低減が、電池の高出力化に今後のさらなる小型化に繋がることになる。さらに、本研究では、試作電池チップアレイの集積数を変えることで、電池の出力電圧を自在にコントロールする。電池アレイの作製には全30工程を要する。アルコール燃料を滴下すると、滴下量に対応して出力電圧が推移することが確認できている。1セルあたりの発電電圧は約6mVである。このセルを200個集積し直列接続することで、約1Vの出力電圧が得られるため、通常の集積回路のバイアス動作も可能となる。平成30年度までに作製した電池セルの高出力化と安定化をさらに前進させる。また、微粒子凝集の電池電位制御は、ゼータ電位計や原子間力顕微鏡(AFM)の帯電電位像の測定により決定する。これらの技術により、凝集表面の正負の帯電電位分布が正確に測定することができる。正負の表面電位が交互に配置することにより、クーロン相互作用を強く働かせた凝集構造が実現できる。これは、電池の触媒層の安定形成にとって有効な結果である。最終的に、作製した電池チップは、アクリル樹脂などを主成分とするカプセル内へ設置した。これまでに、作製した200μm径のカプセルを完成させている。本研究の完成により、多用なサイズの血栓や微粒子制御システム創出を目指し、その妥当性の検証を強力に推進する。(a)毛細血管内の赤血球の凝集による血栓の形成防止および予防:液体燃料は血液中のブドウ糖を利用する。電池材料は貴金属と生体適合性樹脂で作製されるため、副作用等は生じない。
眼の水晶体を構成する蛋白質中で、加齢に応じ蓄積する結合型D-Aspに関する研究

ヒト水晶体の主要構成蛋白質であるクリスタリン(Cry)中では加齢に伴い、構成アスパラギン酸の異性化修飾(D-Asp)が蓄積する。我々はこれまで、可溶性画分中のCry内部D-Asp分布を示してきた。しかし、実際にはCryは水晶体内で様々な会合状態をとる。本研究では、これらをサイズ別に分離し、個別に内部Asp異性化率を比較し、Asp異性化がどのようにしてCry会合状態や機能へと影響を及ぼし、白内障発症へと結びつくのかを検討した。その結果、Cry単量体中のAsp異性化率が顕著であり、かつ不溶性画分中のものと類似していたことから、Asp異性化がCry単量体化および不溶化に関与する可能性が示された。近年、白内障、アルツハイマー病、動脈硬化症など加齢性の疾患組織内において、異常蛋白質の凝集部位に蛋白質結合型のD-アミノ酸(主としてD-Asp)が多量に発見されている。これら蛋白質中におけるD-Aspの蓄積は加齢による非酵素的な異性化反応の結果である。L-アミノ酸の重合体である蛋白質中にD-アミノ酸が生じ、正常な蛋白質の高次構造が乱されることで不溶化や凝集が生じると考えられる。たとえば、ヒト眼の透明性維持に必須である水晶体内のクリスタリン蛋白質中では加齢後に多量の結合型D-Aspの蓄積が観察されていることから、結合型D-Aspの蓄積と白内障発症との関連性が長く指摘されてきた。しかしながら、実際に、タンパク質内にD-Aspが形成されることによる当該タンパク質の機能変化、構造変化を明らかにした研究成果は非常に少ない。そこで、本研究では、タンパク質内におけるAsp異性化と、それが及ぼすタンパク質の機能低下および引き起こされる加齢性白内障との関連性を明らかにすることを目的とした。本年度は、加齢に応じて多量体形成能が変化する、ヒト水晶体内のa-クリスタリン多量体および単量体内それぞれの部位における特異的Asp残基の異性化と、クリスタリン会合状態との関連性を明らかにすることに取り組んだ。本年度の結果として、まず加齢後のヒト水晶体内において分子シャペロン機能を有し、水晶体機能に関して大きな役割を担うa-クリスタリン多量体が加齢に伴い、単量体化していることを見出した。加えて、見いだされたa-クリスタリン単量体内58, 85, 151,番目のAsp残基が加齢に応じた異性化率の増加を示したことから、Asp異性化がクリスタリン会合体状態の維持にとって重要な役割を時果たす可能性があることを提唱した。各年代(42歳83歳)の加齢性ヒト水晶体より抽出した可溶性画分をサイズ別に分離し、質量分析を応用した異性化解析法に用いたところ、通常600 kDaの巨大会合体を形成する水晶体構成タンパク質であるクリスタリン会合体から解離したαA-クリスタリン単量体を見出すことができた。さらに興味深いことに、それら単量体αA-クリスタリン中に加齢依存的なAsp58異性化(D-Asp化)の増加を確認した。これらのD-Asp化の増加は、過去の報告にある不溶性画分中のαA-クリスタリン内部における同残基中D-Aspの増加量と一致する(Fujii N et al.(2012)J Biol Chem. 287: 39992-40002)。おそらく、タンパク質中のAspが異性化することで、Asp残基の主鎖身長、Asp側鎖の反転が生じ、それらを原因としてα-クリスタリン中のサブユニット間の相互作用に変化が生じたことで単量体化、不溶化が生じたと考えている。以上のように、サイズ別タンパク質分離技術とLCMSを用いた微量D/L分析技術を組み合わせることにより、加齢後組織内(加齢後水晶体内)において結合型D-Asp形成が引き起こすタンパク質機能の低下や構造変化(サブユニット間相互作用異常)を見出した(Takata T et al.(2015)FEBS J. 287: 39992-40002)。したがって、現段階で本研究は、概ね順調に進展していると考えている。水晶体内クリスタリン会合体の主要成分であるαA-クリスタリンは水晶体内において、他クリスタリン分子の不溶化を抑制する分子シャペロン機能を有し、水晶体透明性の維持にとって重要な役割を果たす。昨年までに我々は、加齢後のヒト水晶体内において単量体化したαA-クリスタリンと、その内部アスパラギン酸(Asp)残基のうち、Asp58の著しい異性化(D-化)を見出した。本年度は、これまでより幅広い年代の水晶体(7歳-83歳)より抽出した可溶性画分を各々、ゲルろ過クロマトグラフィーに用いてサイズ毎に分離した。その後、約600 kDa付近のα-クリスタリン会合体画分と20 kDa付近の分子サイズを示したクリスタリン単量体画分を個別に回収後トリプシン消化し、消化後ペプチドを質量分析法による結合型Asp異性化解析に用いた。本研究において、クリスタリン単量体および会合体の両内部に年齢依存的に増加する異性化Asp残基(D-β-Asp 58)を見出した。現在、タンパク質中に異性化Aspを導入することは技術的に極めて難しい。

そこで、大腸菌を用いてヒトリコンビナントαA-クリスタリンを作成し、その内部Asp58部位を他アミノ酸残基に変更した変異体を作成し、その物性を野生型と比較した。その結果、顕著なシャペロン機能の低下を見いだした。本研究ではαA-クリスタリン単量体および会合体両方において顕著なAsp異性化が見られたことから、Asp58の異性化が会合体内における分子間相互作用変化を誘起することが示唆された。加えて、Asp58部位がαA-クリスタリンのシャペロン機能にとって重要な部位であることが明らかとなった。このように、Asp異性化はα-クリスタリン解離・会合や、シャペロン機能の低下に寄与し、加齢性の白内障発症の一因となる可能性が示された。ヒト水晶体の主要構成蛋白質であるクリスタリン(Cry)中では加齢に伴い、構成アスパラギン酸の異性化修飾(D-Asp)が蓄積する。我々はこれまで、可溶性画分中のCry内部D-Asp分布を示してきた。しかし、実際にはCryは水晶体内で様々な会合状態をとる。本研究では、これらをサイズ別に分離し、個別に内部Asp異性化率を比較し、Asp異性化がどのようにしてCry会合状態や機能へと影響を及ぼし、白内障発症へと結びつくのかを検討した。その結果、Cry単量体中のAsp異性化率が顕著であり、かつ不溶性画分中のものと類似していたことから、Asp異性化がCry単量体化および不溶化に関与する可能性が示された。タンパク質中における結合型D-Asp形成がタンパク質機能や構造変化に及ぼす影響が示唆され、加齢性白内障発症に関する知見を得ることはできた。しかしながら、依然として実際のタンパク質中Asp部位にD-Aspを導入することは困難であり、生体内における具体的な異性化Asp含有タンパク質の機能解析は困難な状態である。そこで、次年度は本年度において見られたαA-クリスタリン中の異常Asp異性化部位をモデルとして、該当Asp部位を異性化Aspに置換したペプチドを作成し、トランスフェクションを用いてヒト水晶体由来の培養細胞(SRA 01/04)内に導入し、細胞内での挙動を観察する。得られた成果から水晶体中でD-Asp形成が有する生理的意義を推測し、それがどのように加齢性白内障の発症と関わるのかを明らかにする。生化学大学間の移籍によりある程度、実験系見直しの必要性が発生したため。新規に培養細胞を用いた実験を立ち上げる必要がある。それに関与する消耗品の購入に用いる。
低スピンヘム錯体における軸配位子の回転配向角度の無秩序配向試料からの決定法

低スピンFe(III)ヘム錯体の凍結溶液のESRスペクトルにおいて^<57>Fe(1=1/2)による超微細(hf)分裂を観測すると、ヘム座標系に対する斜方対称場主軸の回転配向角度(φ),gおよびhfテンソル主軸の回転配向角度(φ_g,φ_A)などを決定できる。これら主軸系の角度配向は主として軸配位子のz軸まわりの回転配向に起因するので、斜方対称場の配向角度(φ)と軸配位子の配向角度(φ_l)との関係を低対称性(C_2)結晶場モデルを基に算出し、一系列のチオラト軸配位の低スピン(Fe(TPP)L_1L_2錯体(TPP=テトラフェニルボルフィン、L_1=RS^-、R=Et、n-Pr、i-Pr、n-Bu、s-Bu、t-Bu、L_2=MeOH、DMF、RSH)における軸配位子面(Fe-C-S面)の配向角度(φ_l)を決定した。φ_lは、第6配位子(L_2)や溶媒系(CH_2Cl_2-MeOH、DMF-MeOH、CH_2Cl_2-RSH)に依存して、6°から37°の範囲に求められたが、RS^-におけるアルキル基との関係は明確でない(ただし、L_2=MeOHのとき、φ_lは直鎖型Rの場合には小さく、分岐型Rの場合には大きい)。しかし、φ_lはt_2軌道のエネルギ-分裂とはよく相関する。一般に、正方対称分裂が小さく、斜方対称分裂または結晶場の斜方性度が大きいとき、φ_lは大きな値をもつ。このことは、軸配位子の配向角度が電子的効果と立体的効果の二つの要因によって決められていることを示唆する。φ_lが小さいときは電子的効果が、φ_lが大きいときは立体的効果が、それぞれ優先的に効いていると考えられる。L_2=MeOHのとき、直鎖型Rは前者の場合に、分岐型Rは後者の場合に相当する。低スピンFe(III)ヘム錯体の凍結溶液のESRスペクトルにおいて^<57>Fe(l=1/2)による超微細(hf)分裂が観測されると、ヘム座標系に対する斜方対称場主軸の回転配向角度(φ)、gおよびhfテンソル主軸の回転配向角度(φ_g、φ_A)などが求められる、これら主軸系の角度配向は主として軸配位子のz軸のまわりの回転配向に起因する。そこで、本年度の研究では、斜方対称場の配向角度(φ)と軸配位子の配向角度(φ_1)との関係を明らかにし、シトクロムPー450のモデルとみなされるチオラト軸配位の低スピンFe(TPP)L_1L_2錯体(TPP=テトラフェニルポルフィン、L_1=RS^-、R=Et、n-Pr、i-Pr、n-Bu、s-Bu、t-Bu、L_2=MeOH)へ応用した。1.結晶場モデルと軸配位子の配向角度.ポルフィン配位子の4回対称性を仮定し、二つの軸配位子間のトランス電子効果を無視すると、斜方対称場主軸の配向角度(φ)は(a)一方優先型(V_1》V_2)軸配位形式場合:φ=φ_1(b)ビス型(V_1=V_2)軸配位形式の場合:φ=(φ_1+φ_2)/2となる。

ただし、φ_1、φ_2は二つの軸配位子(L_1、L_2)の配向角度、V_1、V_2はL_1、L_2に固有の斜方対称分裂である。2.分子軌道・ヤーンテラー効果など.特定のφを安定化する機構として(1)分子軌道法(2)非結合原子間相互作用(3)非対称電子分布(4)擬ヤーンテラー効果(5)溶媒など周辺分子との相互作用などについて検討し、(1)および(2)が配向角度を決める重要な要因であることを明らかにした。3.Fe(TPP)L_1L_2錯体への応用.(a)の一方優先型軸配位形式の場合を適用してφ_1=637°を決定した。φ_1は直鎖型Rの場合には小さく、分岐型Rの場合には大きい。前者に対しては(1)の機構が、後者に対しては(2)の機構がそれぞれ効いていると考えられる。低スピンFe(III)へム錯体における^<57>Fe(1=1/2)による超徴細(hf)分裂を解析することにより、ヘム座標系に対する斜方対称場主軸の回転配向角度(φ),gおよびhfテンソル主軸の回転配向角度(φ_g,φ_A)などが求められる。これら主軸系の角度配向は主として軸配位子のz軸のまわりの回転配向に起因する。昨年度の研究では、斜方対称場の配向角度(φ)と軸配位子の配向角度(φ_l)との関係を明らかにし、シトクロムP-450のモデルとみなされるチオラト軸配位の低スピンFe(TPP)L_1L_2錯体(TPP=テトラフェニルボルフィン,L_1=RS^-,L_2=MeOH,)へ応用した。今年度は、L_2=DMF,RSHの場合へ拡張応用し、一般に、上記のFe(TPP)L_1L_2錯体では、φ=φ_l=637°であることを明らかにした。さらに、配向角度(φ)とt_2軌道のエネルギ-分裂との関係を結晶場モデル計算から検討し、以下の結果を得た。
クヌギカメムシ類における共生細菌叢と特異的な共生細菌維持機構の解明

クヌギカメムシ類はカメムシ目クヌギカメムシ科の昆虫であり、日本には2属5種が生息している。日本に生息しているクヌギカメムシ類は卵塊が半透明のゼリー状物質で覆われており、その物質を艀化幼虫が摂食するという特異な生態が知られている。申請者らはこれまでの研究で、クヌギカメムシ類は中腸盲嚢部に種特異的な共生細菌を保持していることや、盲嚢部以外にも他のカメムシ類では見られない球状の共生器官が産卵口付近に附随していること、共生細菌が卵塊上に産みつけられるゼリー状物質を介して母から子へと垂直伝達している事等を明らかとしてきた。さらに昨年度は宿主であるクヌギカメムシの産卵行動に着目して研究を遂行した。・クヌギカメムシの産卵場所選択について野外観察を行った。調査は全てつくば市の松見公園で実施した。その結果、木の幹の高さや太さと産卵数には相関はみられなかったが、産みつけられた方位と産卵数を比較すると、北北西面に顕著に産卵数が多く、クヌギカメムシの産卵では方位選好性があると考えられた。・東西南北それぞれの方位に産みつけられた卵塊をマーキングし2日に一度観察を行ったところ、南面では最も早く2月の頭に艀化が始まり、3月下旬には3令幼虫が分散した。その他の面では南面に比べ艀化が2週間ひと月ほど遅く分散も4月の上旬であった。宿主であるクヌギ木の新梢は3月末ではほとんど観察されなかったが、4月上旬には多く観察出来た。また、それぞれの方位の樹皮表面における温湿度の変化を測定した所、温湿度とも一日を通して北面で最も安定的に推移し、南面でもっとも激しく変化するという事が分かった。これらの事から、クヌギカメムシは南面を避けて産卵する事で1艀化や成長のタイミングを宿主植物のフェノロジーと合わせている2温湿度の極端な変化を避け、卵や幼虫へのダメージやエネルギーのロスを防いでいることが考えられた。(抄録なし)クヌギカメムシ類はカメムシ目クヌギカメムシ科の昆虫であり、日本には2属5種が生息ししている。これまに中腸盲嚢部に種特異的な共生細菌を保持していることや、盲嚢部以外にも他のカメムシ類では見られない球状の共生器官が産卵口付近に附随していること、共生細菌が卵塊上に産みつけられるゼリー状物質を介して母から子へと垂直伝達している事等が明らかとなっていた。・クヌギカメムシの共生細菌伝達機構の進化を探るため、産卵生態に重点を置いた研究を進めた。クヌギカメムシの産卵は1112月にクヌギ木樹皮上で行なわれ、孵化は23月に起こる。野外調査は全てつくば市の松見公園で実施した。方位と産卵数を比較した場合に北北西面に顕著に産卵数が多く、方位先行性があると考えられた。現在は温度や湿度の違いが卵の孵化/成長/共生細菌の伝達に及ぼす影響について引き続き調査を行っている。・クヌギカメムシ、サジクヌギカメムシ、ヨツモンカメムシそれぞれの腸内共生細菌のゲノムサイズをPFGE法により推定した。いずれの腸内共生細菌も0.74Mb程であり、これは大腸菌等比較的近縁な自由生活性細菌の4-4.8Mbに比べるとゲノム縮小が起こっていることは明らかである。さらにこれまでに報告されているカメムシ類の腸内共生細菌の中でも最もゲノムサイズが小さいことから、宿主-細菌間で高度な共進化が起こっていることが考えられる。今後はゲノム縮小の詳細を解明するためクヌギカメムシ及びヘラクヌギカメムシの腸内共生細菌の次世代シークエンサーを用いたゲノム解読を予定している。また、ゼリー量物質生産部位を含む卵巣及び共生器官より作成したcDNAライブラリーを用いたRNAseqを実地した。・クヌギカメムシで100%の感染率が確認された二次共生細菌(Sodalis様共生細菌)への感染を複数のカメムシ種でも確認した。

宿主であるクヌギ木の新梢は3月末ではほとんど観察されなかったが、4月上旬には多く観察出来た。また、それぞれの方位の樹皮表面における温湿度の変化を測定した所、温湿度とも一日を通して北面で最も安定的に推移し、南面でもっとも激しく変化するという事が分かった。これらの事から、クヌギカメムシは南面を避けて産卵する事で1艀化や成長のタイミングを宿主植物のフェノロジーと合わせている2温湿度の極端な変化を避け、卵や幼虫へのダメージやエネルギーのロスを防いでいることが考えられた。細菌と昆虫の共生機構についての生態的な意味や分子的基盤を明らかにする為の研究を進めた。24年度は野外調査を行い宿主昆虫の生態的な側面を明らかとすると同時に、共生細菌のゲノムサイズの推定や、研究対象の特異的な生態の分子基盤に迫るべくRNAseqを実施する等、多様な手法を用いて積極的に自らの研究課題に取り組んだ。研究や実験はもちろんのこと、セミナーや国内外の学会に参加する等研究室内外の交流も積極的に行なっており、総合的には期待通り研究が進展したと評価出来る。本年度(-平成26年3月31日)の実験実地計画・クヌギ木の東西南北から採集した幼虫サンプルについて、腸内共生細菌の定量的PCRを行ない産卵される方位の違いが共生細菌の伝達効率に影響を与えるか否かの・腸内共生細菌の全ゲノムを解読し、どのような遺伝子が保存されているのか探索し、腸内共生細菌の宿主に対する機能を推定する・RNAseqの結果を解析し、ゼリー状物質生産部位/中腸盲嚢部/黄色器官でそれぞれ特異的に発現が見られる遺伝子群をそれぞれ選出し、定量的RT-PCRによって組織別に発現量を確認する(抄録なし)
抗骨粗鬆症アルカロイド、ノルゾアンタミンの作用機序に関する研究

奄美大島産スナギンチャクZoanthus sp.より単離構造決定されたNorzoanthamineは、7個の環が縮環した極めて特異な骨格を有したアルカロイドで、2004年の宮下らによる全合成で絶対配置を含む全化学構造が確定した。Norzoanthamineの生物活性としてはin vivoにおいて、閉経後骨粗鬆症モデルである卵巣摘出マウスへの腹腔内投与により、骨重量、骨強度の低下を強力に抑制することが知られている。また、塩酸塩にすることでより低用量で強い効果を示す事が分かっており、その活性の違いにも興味が持たれる。そこで、本研究ではNorzoanthamineの骨に対する効用を解明するために、光親和性標識体を含む各種誘導体の合成を目的とした。Norzoanthamineはその構造上、誘導化のためには構造変換が不可欠であるが、現在までに報告されている変換例はジアゾメタンによるδラクトンのメチルエステル化のみであり、その化学的性質も明らかにされていない。そこで、比較的反応性が高いと考えれるδラクトンとA環のエノンの2箇所を反応の起点とし、以下Norzoanthamineの誘導化を行ったのでここに報告する。Norzoanthamineには酸性条件下で10位のアミナール構造を介したδラクトンの開環平衡が示唆されており、その平衡により生成するカルボン酸とアルコールを反応させることでエステル形成ができると考えられる。そこで種々のアルコールを酸性条件下で作用させた結果、立体障害の小さいアルコールに対し望むエステル体を形成することを確認した。この結果をふまえてアミンの導入を目的としてエタノールアミンを反応させたところ、望むエステル体のアミン部位が結合し閉環したアミン体が得られた。またNorzoanthamineはNaBH_4による還元によりδラクトン部位の骨格転移が起こると報告されており、A環の還元を行うことができないため、ヒドラゾン形成によりアミン体への誘導化を行うこととした。その結果、フェニルヒドラジンによりA環が選択的にヒドラゾン化され、目的のヒドラゾン体を得ることに成功した。現在、合成した2種の誘導体について、骨関連細胞に対する活性を評価するとともに光親和性標識体の合成計画を検討中である。ノルゾアンタミンの研究についてはこれまでに卵巣摘出マウスに投与すると、女性ホルモン特有の副作用である子宮重量の増大を伴うことなしに骨重量および骨強度の増大が報告されてきた。しかし同時にIL-6産生阻害も報告されており、エストロゲンレセプターとの関連性については解明すべき点が多い。細胞レベルで骨芽細胞を増殖促進させることを一昨年度に見いだし、このときは増殖プロファイルが女性ホルモンでのひとつである17βエストラジオールとは異なることがわかった。今回、エストロゲンの発現が確認されているヒト乳がん細胞MCF-7を用いた実験系を立ち上げ、ノルゾアンタミンの投与によりその増殖が促進されることを確認した。17βエストラジオールの場合についても同様である。またトリチウム標識した17βエストラジオールを用いた細胞抽出物に対する結合活性もノルゾアンタミンと17βエストラジオール双方に認められ、ノルゾアンタミンを10000当量ほどの量を投与すると競争阻害がかかることも見いだした。これにより分子レベルでのノルゾアンタミンのエストロゲンレセプターに対する結合活性が弱いながら確認することができた。しかしノルゾアンタミンと17βエストラジオールを培地に同時に加えて細胞培養すると増殖が抑制されることより、受容体と結合した後の二量化の時になにか特別な作用機序が存在する可能性があると考えられる。ノルゾアンタミンの研究については今回、エストロゲン受容体の発現が確認されているヒト乳がん細胞MCF-7を用いた実験系を立ち上げ、ノルゾアンタミンの投与によりその増殖が促進されることを確認した。そこでエストロゲン受容体に着目し、そのリガンド結合部位の配列をPCRで増幅し、大腸菌に組み込んでリコンビナントタンパクとして発現させ、直接相互作用の観測を試みた。当初、タンパク発現はGST融合タンパクとして発現を試みたが、封入体を形成してしまい発現後の精製が困難を極めたのでHisタグに切り替えたところ発現は順調に進んだ。しかしながらトリチウム標識エストラジオールを用いた競争阻害実験ではノルゾアンタミンはエストロゲン受容体リガンド結合部位に結合しないことが明らかになった。

そこで、本研究ではNorzoanthamineの骨に対する効用を解明するために、光親和性標識体を含む各種誘導体の合成を目的とした。Norzoanthamineはその構造上、誘導化のためには構造変換が不可欠であるが、現在までに報告されている変換例はジアゾメタンによるδラクトンのメチルエステル化のみであり、その化学的性質も明らかにされていない。そこで、比較的反応性が高いと考えれるδラクトンとA環のエノンの2箇所を反応の起点とし、以下Norzoanthamineの誘導化を行ったのでここに報告する。Norzoanthamineには酸性条件下で10位のアミナール構造を介したδラクトンの開環平衡が示唆されており、その平衡により生成するカルボン酸とアルコールを反応させることでエステル形成ができると考えられる。そこで種々のアルコールを酸性条件下で作用させた結果、立体障害の小さいアルコールに対し望むエステル体を形成することを確認した。この結果をふまえてアミンの導入を目的としてエタノールアミンを反応させたところ、望むエステル体のアミン部位が結合し閉環したアミン体が得られた。またNorzoanthamineはNaBH_4による還元によりδラクトン部位の骨格転移が起こると報告されており、A環の還元を行うことができないため、ヒドラゾン形成によりアミン体への誘導化を行うこととした。その結果、フェニルヒドラジンによりA環が選択的にヒドラゾン化され、目的のヒドラゾン体を得ることに成功した。現在、合成した2種の誘導体について、骨関連細胞に対する活性を評価するとともに光親和性標識体の合成計画を検討中である。
キュウリ及びトマトの灰色かび病とホウレンソウ立枯病の防除に関する新しいアプローチ

表記研究改題遂行のための基礎実験として松江市内のビニールハウス内に栽培されているキュウリ、トマト及びホウレンソウにおける灰色かび病と立枯病の発生と病原菌の収集を行った。灰色かび病及び立枯病共に、ハウス内ではよく発生し、栽培上問題となっていることが農家の聞き取り調査でも明らかとなった。ホウレンソウ立枯病の発生は、主として9月に集中しており、その被害は葉身部の典型的な萎凋から黄化、わい化あるいは根腐れなど様々であった。被害部からは、病原菌としてFusarium oxysporiumが分離・同定された。これら分離菌を用いてポット植えホウレンソウに土壌潅注接種あるいは断根接種を行うといずれもFusarium病害に特徴的な病徴が出現し、さらにそれらの被害部からはやはりFusarium菌が分離された。一方、キュウリおよびトマトの灰色かび病は11月下旬のハウス栽培において発生が集中した。しかしその発生程度はハウス間で異なっていた。被害は、主として成熟、未成熟に関係なく果実に集中し、まれに茎にも発生していた。被害部より単離した病原菌の病原性をトマトを用いた接種実験により確認すると、分離したいずれの菌株も葉身部に病斑を形成し、病原性が確認された。以上のように灰色かび病も立枯病もトマト、キュウリおよびホウレンソウの栽培上重要視しなければ行けない病害であることを確認した。また、これら病害の発生には季節性があることも判明した。したがって、光誘導抵抗性の確認も発生時期に合わせて行う必要のあることが明らかとなった。
N-アリールオキシインドールをキラルな合成素子とする不斉合成法の開発

本研究では、アミドの軸不斉(軸性キラリティー)に着目したオキシインドールの新規な立体制御法の開発を目指し、窒素原子上に嵩高い芳香環を持つN-アリールオキシインドールのラセミ体の合成法を確立した。また実際に合成したオキシインドール誘導体であるイサチンを基質とするC3位への求核付加反応を行ったところ、中程度のジアステレオ選択性が発現することを見い出した。オキシインドールは天然有機化合物に広く見受けられる基本骨格の一つであり、中でもC3位に不斉炭素原子を持つ化合物群は重要な生物活性を有するものが数多く報告されている。それ故に、C3位の立体化学を制御したオキシインドールの合成法の開発は有機合成化学において重要な課題の一つである。本申請者らはアミドの軸不斉(軸性キラリティー)に着目したオキシインドールの新規な立体制御法を立案した。本年度は「軸不斉を有するイサチン(3-ケトオキシインドール)の創製」に主眼を置き検討した。市販の3,5-キシレノールから数工程で調製したブロモジエステルとインドールとのUllmannカップリングによって、N-アリールインドールを合成した。この分子の持つ2つのエステルに非対称化操作を施して、下部芳香環の両オルト位に異なる置換基を持つキラルな二置換N-アリールイサチンを得ることができた。この分子変換では、酵素法を用いた非対称化を行うことで光学活性なN-アリールイサチンを得ることも可能であると考えている。またこの分子の軸不斉が室温下で取り扱い可能な程度の安定性を有していることをNMR測定によって確認している。一方、下部芳香環の片方のオルト位に置換基を持つ一置換N-アリールオキシインドールについては、市販の2-アミノ-5-ヒドロキシ安息香酸から上記と同様の方法で合成できた。この化合物についても軸不斉の安定性を確認している。以上のように、本申請者らは、軸不斉を持つ新規なN-アリールイサチンの合成法を確立し、その軸不斉の安定生を確認した。本年度は、前年度までに合成方法を確立した二種類のキラルなN-アリールイサチンを基質とする各種分子変換反応を検討することで、本手法の不斉合成法としての可能性を明らかにすることとした。具体的には、(1)キラルなN-アリールイサチンに対する求核付加反応の検討、(2)下部芳香環の切断、の二点について系統的に検討した。まず(1)については、下部芳香環の両オルト位に異なる置換基を持つ二置換N-アリールイサチンに対して有機リチウム反応剤を作用させたところ、収率良くかつ、高いジアステレオ選択性(最高95:5以上)で付加体を得ることができた。この選択性は、下部芳香環のオルト置換基上の第3級水酸基の保護基や有機金属反応剤の対カチオンの種類によって大幅に変化することを見い出した。すなわち、選択性向上を狙って嵩高い保護基を導入したところ、C3位のジアステレオ選択性が予想に反して低下することが分かった。また、有機マグネシウム反応剤では低選択性であった。一方、一置換N-アリールイサチン系でも、上記と同様のジアステレオ選択性及び収率にて付加体を得ることに成功した。なお、得られた生成物の立体化学をX線結晶構造解析で確認したところ、予想通り、下部芳香環の置換基の嵩低い方から求核剤が接近していることが分かった。(2)については現在も検討途中であるが、下部芳香環の酸化を容易にしたフェノール誘導体に変換し、酸化剤を作用させることで、下部芳香環が除去できることを確認している。以上本申請者らは、アミドの軸不斉に着目したオキシインドールの新規な立体制御法を開発し、端緒となる結果を得ることができた。今後、本計画で実現できなかった光学活性なオキシインドール合成と、本方法論を活用した多環式含窒素天然物の合成に展開する計画である。
フローサイトメトリー解析による赤血球結合IgG定量法の開発

昨年度までの研究成果から、Invitogen製の抗体に変更することによりフローサイトメーターを用いた総赤血球結合IgG測定値法の有用性が示唆された。そこで、Cooms陰性健常検体80検体を用いMFID(平均赤血球蛍光強度)値の基準範囲の設定を行った。健常人とされる対象者も様々で、溶血症状などの表現系はとらないもののMFID値が高い健常者がいたため、クームス陰性健常者を対象とした。健常検体のMFID値は正規分布をとり、下限の値は意味のないものと考え平均値+2SDをカットオフ値とした。その後、自治医科大学でRIA法で赤血球結合IgGが測定されたCooms陰性及び陽性AIHA検体と福山臨床検査センターでCooms陽性となった検体の測定を行った。補体成分のみが陽性のCooms陽性検体のMFID値は基準範囲内となった。Cooms陽性AIHA検体は全てカットオフ値を超過した。また、Cooms陰性AIHA検体においても基準範囲より高い結果となった。治療中のAIHA患者検体はCooms試験が陰性になっているが、以前MFID値は高値を示しており継続して治療を進める必要があることがわかった。Coomsの陽性度とMFID値には正の相関が認められたが、Cooms試験が定性法で幅が広いため相関係数は低いものとなった。また、RIA法とフローサイトメトリ法の相関にも正の相関が認められた。しかし、これも赤血球の洗浄の違いからか2つの群に分かれ順位相関係数は低いものとなった。RIA法では白血球を除去する必要があるため、操作が多く低親和性の赤血球結合IgGが剥がれているのかもしれない。コントロール作成などの問題が残るものの、治療効果の判定も可能であるフローサイトメーターを用いた赤血球結合IgG測定値法が確立できたと言える。本年度は健常人検体と福山臨床検査センターに送られてきた検体を用い基礎的検討を行った。まず、検体の保存性に関しては、事前の検討では1週間後くらいから高値傾向を示すという結果であったが、症例数を増やし統計解析を行った結果、冷蔵保存で10日以降低下傾向を示すことが判明した。そこで、測定に使用する検体は検体到着後1週間以内に測定することとした。また、フローサイトメーターを使用するにあたって機器の条件設定を行う必要があるが、一番感度の良いGainを調べたところGain2で感度良く測定ができることが判明したためGain2で測定することとした。フローサイトメーターでは、赤血球の平均蛍光強度(MFI)値を測定した。しかし、赤血球は自家蛍光を有しMFI値に影響を及ぼす。したがって、自家蛍光の影響を除くために蛍光標識抗体と反応を行わずに測定したMFI値(MFI Ig-)を差し引いた値を(MFID)とし、これを赤血球結合IgG量とみなした。健常人検体20検体とCoombs試験陽性検体15検体(Coombs試験1+が5検体、2+が5検体、3+が4検体、4+が1検体)を測定した。健常人とCoombs試験1+3+の各陽性度の間でそれぞれp=0.0007、p=0.0007、p=0.0019と有意差が認められ、Coombs試験1+と2+、1+と3+の間でも、それぞれP<0.01、P<0.05となり有意差が認められたが、残りの群間では検体数が少ないために関係性を明らかにすることはできなかった。しかし、Coombs陽性度が高くなるほどMFIDが高くなる傾向が見られ、関係性が示唆された。自治医科大学から送られてきたCoombs陰性AIHAが疑われた検体のMFIDとRIA法による赤血球1個当たりの結合IgG分子数の相関を調べたがrS=0.515と相関が認められなかった。健常人検体と福山臨床検査センターに送られてきた検体を用い基礎的検討を行い測定条件を決定することができた。また健常人とCoombs試験陽性検体を用い赤血球結合IgG(MFID)とCoombs試験の関連性をある程度明らかにすることができた。n数が少ないため全てにおいて統計的な有意差を示せなかったものの、関連性が有りそうなことから、この検査法の有用性が示唆できたことは順調に研究が進展していると言える。この結果に関しては分子生物学会においても「フローサイトメトリーを用いた高感度赤血球結合IgG測定法の確立」というタイトルで発表を行った。また、大学院生の卒業論文として発表した。昨年度の研究成果から、フローサイトメーターを用いた総赤血球結合IgG測定値・平均蛍光強度(MFID)とCoombs陽性度との関係性が示され、有用性が示唆された。しかし、赤血球結合IgG数の少ないCoombs陰性AIHAの診断をするためにはこの測定法の感度をあげ、健常人とCoombs陰性AIHA患者のMFID値の差を大きくする必要があった。そこで、様々な蛍光標識IgGを用い、抗原と抗体の最適比を求めるため希釈系列を作り検討を行った。その結果、Invitogenの抗体を現行のBio Radの抗体より2倍程度多く使用することで、約3倍高い感度で測定できることが判明した。若干、バックグラウンドが高くなる傾向があるが、高感度な抗体を使用することでCoombs陰性AIHAと健常人の区別が可能と考える。

InvitogenとBio Radの抗体使用による結果に相関関係が認められたことはInvitogen抗体とCoombs陽性度との関係性も示されている。しかし、健常人とされる対象者も様々で、溶血症状などの表現系はとらないもののMFIDが高い健常者がいた。自治医科大学から送られてきたCooms陰性AIHA検体よりも高値を示す健常人がいた。これは健常人の定義の問題になるであろうが、健常人とCoombs陰性AIHAの症例数を増やすことで、健常除外サンプルやカットオフ値の設定が可能になると考えた。今後発症する可能性も考えられるため、要観察である。最も興味がもたれる赤血球結合IgGのサブクラス別測定であるが、標識IgG1やIgG3抗体を販売しているメーカーが少ないため難航している。さらに幅広く情報を集めるか、自分で作成し、測定を進める必要がある。測定法の感度を上げるために抗体を変更するごとに、測定法自身の見直しや条件変更が生じる。以前のデータとの間に相関性が認められるため、補正式でMFID値を求めることが可能であるが、その値を使用するわけにはいかない。従って、健常検体を含め全てデータの取り直しが必要となる。Coombs陽性検体は症例数が少ないため、データの取り直しに時間が必要となる。このような理由で、進行が遅れている。しかし、感度を3倍程度上げることのできる抗体を見つけることができたため、測定検体数を増やすことにより信頼性の高いデータが得られると思われる。また、サブクラス測定用の蛍光標識IgG1およびIgG3の販売メーカーが少ないことが挙げられる。IgG1をFITCでIgG3をPEで標識またはその逆で標識し測定をしていたが、PEの結果が一定しないということで、販売メーカーを選定中である。ビオチンーアビジンを利用した方法も考案中である。昨年度までの研究成果から、Invitogen製の抗体に変更することによりフローサイトメーターを用いた総赤血球結合IgG測定値法の有用性が示唆された。そこで、Cooms陰性健常検体80検体を用いMFID(平均赤血球蛍光強度)値の基準範囲の設定を行った。健常人とされる対象者も様々で、溶血症状などの表現系はとらないもののMFID値が高い健常者がいたため、クームス陰性健常者を対象とした。健常検体のMFID値は正規分布をとり、下限の値は意味のないものと考え平均値+2SDをカットオフ値とした。その後、自治医科大学でRIA法で赤血球結合IgGが測定されたCooms陰性及び陽性AIHA検体と福山臨床検査センターでCooms陽性となった検体の測定を行った。補体成分のみが陽性のCooms陽性検体のMFID値は基準範囲内となった。Cooms陽性AIHA検体は全てカットオフ値を超過した。また、Cooms陰性AIHA検体においても基準範囲より高い結果となった。治療中のAIHA患者検体はCooms試験が陰性になっているが、以前MFID値は高値を示しており継続して治療を進める必要があることがわかった。Coomsの陽性度とMFID値には正の相関が認められたが、Cooms試験が定性法で幅が広いため相関係数は低いものとなった。また、RIA法とフローサイトメトリ法の相関にも正の相関が認められた。しかし、これも赤血球の洗浄の違いからか2つの群に分かれ順位相関係数は低いものとなった。RIA法では白血球を除去する必要があるため、操作が多く低親和性の赤血球結合IgGが剥がれているのかもしれない。
言語経済を取り入れた現代英語に観察されるフレーズ変化解明の実証的研究

平成29年度は、現代英語に観察されるフレーズの内面的規則とストレスパタン規則を明らかにしました。その結果、フレーズ形成には「既存の語から成り立つ、繰り返し使用される、分散的に使用される、固定化して使用される」という条件を明らかにし、フレーズのストレスパタンは、語と同じく一定のストレスパタン規則があることを述べました。平成30年度は、この明らかにしたフレーズの形成規則とストレスパタン規則が様々なタイプのフレーズに適応できるかどうか次の手順で検証しました。近年出版されている辞典には、多くのフレーズが記載されていますが、実際にはフレーズとは思えないものが含まれていたり、重要なフレーズを記述していません。平成29年度に提示したフレーズの内面的規則とストレスパタン規則が辞書に記述されているフレーズに適応できるかどうか検証し、その形跡規則とストレスパタン規則を確定しました。この研究成果を国内外の学会で発表と論文投稿により発表しました。その結果、国内外から高い評価を得ることができ、フレイジオロジーに体系的説明を与えることができました。研究計画書通りに篤実に研究を進めることができ、その成果も一定の評価を得ている。平成31年度は、平成29年度と平成30年度で明らかにしたフレーズの変化の根底にある言語経済の法則の実態を明らかにします。そして、言語経済の法則の視点からフレーズ変化を解明し、フレーズの全貌を提示します。次の1と2を行います。1言語変化の根底にある存在が不明な言語経済の法則を解明2フレーズの内面的特徴(形成規則・形成過程・形成条件)に働く言語経済の法則の解明1と2の研究成果を、これまでと同様に国内外の学会で発表を行い、論文投稿を行うことで、フレイジオロジーと言語経済の法則を応用した研究発展に貢献することを目的としています。研究が計画通りに進まない時は、内面的特徴の見直しと研究対象のフレーズ広げ検証するの2点を行うと同時に、言語経済の法則の中身を見直します。平成29年度は、現代英語に観察されるフレーズの内面的特徴とストレスパタン規則の解明と題して、語形成規則を応用し、これまで筆者が研究してきた個別のフレーズの内面的特徴(成立規則、過程、条件)とストレスパタン規則を以下の手順で解明し、提示しました。1語形成規則の統一化:本研究を遂行する上で大切な道具である語形成規則を調べ、統一した規則を提示した。2語形成規則を応用したフレーズの内面的特徴解析:1で提示した語形成規則を応用して、フレーズの成立を述べ、フレーズに至る形成過程、フレーズになるための条件をも解析した。3フレーズのストレスパタン解析:筆者が研究してきた個別のフレーズのストレスパタンを音声分析機を使用して解析した。そして、上記の研究成果を学会で発表し、学会誌への論文投稿を行うなどして一定の成果と評価を得ました。これまでの研究成果の蓄積により、フレーズの内面的特徴解明するために必要な概念や研究手法を確立し、データの扱い方も問題なく処理できたため当初の計画以上に進展しています。今後は、「現代英語に観察されるフレーズの内面的規則とストレスパタン規則の検証」と「言語経済の法則の視点から現代英語に観察されるフレーズの変化の解明」を行います。平成30年度は、平成29年度に提示したフレーズの規則とストレスパタン規則が、様々なタイプのフレーズに適応できるかどうか次の手順で検証します。平成29年度に提示したフレーズの内面的規則とストレスパタン規則が辞書に記述されているフレーズに適応できるかどうか検証します。そして、その規則を確定します。上記の研究で得られた研究成果を、これまでと同様に国内外の学会で発表を行い、論文投稿を行うことで、フレイジオロジーと言語経済の法則を応用した研究発展に貢献することを目的とします。

そして、言語経済の法則の視点からフレーズ変化を解明し、フレーズの全貌を提示します。次の1と2を行います。1言語変化の根底にある存在が不明な言語経済の法則を解明2フレーズの内面的特徴(形成規則・形成過程・形成条件)に働く言語経済の法則の解明1と2の研究成果を、これまでと同様に国内外の学会で発表を行い、論文投稿を行うことで、フレイジオロジーと言語経済の法則を応用した研究発展に貢献することを目的としています。研究が計画通りに進まない時は、内面的特徴の見直しと研究対象のフレーズ広げ検証するの2点を行うと同時に、言語経済の法則の中身を見直します。購入した物品が想像した価格より安価で入手できたこと、業務のために国際学会での研究発表を見送らざるを得なかったため次年度使用額の変更が生じました。平成30年度は、業務をうまく調整して、国際学会で研究発表を行います。本務校の仕事により、当初計画していた海外出張に行けなかったため。また、購入書籍が予想より安価だったため。
癌細胞の浸潤・転移の制御調節に関わる血液凝固関連因子の分子細胞学的研究

我国においても欧米と同様に癌の発生率は増加しており、癌の発生と浸潤・転移機序の解明は重要な研究課題である。プロテインCインヒビター(PCI)は血漿セリンプロテアーゼインヒビターの一つで、血液凝固制御因子の活性化プロテインC(APC)の生理的阻害因子であるが、癌の浸潤・転移に重要な尿プラスミノゲンアクチベーター(uPA)も同様に阻害する。最近、我々はPCIの発現が腎癌患者の癌部では、非癌部でのそれに比較して著しく低下していることを見い出した。そこで、本年度は腎癌細胞の浸潤に及ぼすPCIの影響を、マトリゲルを用いたin vitro癌細胞浸潤モデルを用いて検討した。その結果、PCIは株化腎癌細胞、Caki-1細胞、のマトリゲルへの浸潤を低下させ、この低下は抗PCI抗体により阻害されることを認め、PCIがCaki-1細胞の浸潤を制御することを明らかにした。次に、PCIを強制発現させたCaki-1細胞を調整し、その浸潤能に及ぼす作用を検討した結果、PCI cDNAを含まない発現ベクターの挿入によるPCI非発現Caki細胞(Caki-Mock細胞)に比較して、PCI cDNAを含む発現ベクターを挿入したPCI発現Caki-1細胞(Caki-PCI細胞)の浸潤活性は著しく低下し、このPCI発現細胞の浸潤活性の低下を抗PCI抗体が阻害することを認めた。Caki-Mock細胞およびCaki-PCI細胞の培養上清中のuPA-PCI複合体を測定した結果、Caki-PCI細胞培養上清中のuPA-PCI複合体はCaki-Mock細胞のそれに比較して著しく増加していた。以上の結果は、PCIがuPAを阻害することにより腎癌細胞のマトリゲルの浸潤を抑制することを示しており、このPCIの癌細胞の浸潤制御作用がin vivoにおいてもみられるか否か、現在検討中である。
恐怖・不安を制御する神経回路の発生プログラムの解明

恐怖や不安は、動物の生存に必須となる重要な情動であるが、その中には経験に基づかない先天的なものがある。先天的な情動行動を制御する神経回路は、遺伝子レベルで設計されていることが予想されるが、その分子メカニズムについては未知な点が多い。私達は、糖転移酵素Dpy19L1ノックアウト(KO)マウスが、生来の恐怖行動を示さないこと、さらに恐怖・不安に関わる後方中隔核の形成異常を呈することを見出した。この結果は、Dpy19L1が中隔核形成を制御することで、恐怖行動に関与することを示唆する。そこで、Dpy19L1に焦点を当て、生来の恐怖行動に関わる神経回路形成の分子メカニズムの一端を明らかにする。