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ナチス・ドイツの戦時経済体制に関する経済史的研究

ドイツ・ナチス体制を特徴づける戦時体制と資本主義経済との全体的な関連を解明するために、両者を媒介し結合させる中間的経済機構に注目し、国家的な戦時経済政策ー経済機構(経済集団・商工会議所・手工業会議所)ー資本主義企業・中小経営の関係を、ドイツ連邦文書館史料はじめ同時代資料の分析に基づき実証的に明らかにした。その成果は、著書『ナチス・ドイツと資本主義』(日本経済評論社)および学会誌等の学術雑誌の論文として公にされた。本研究はドイツの第二次世界大戦における戦時経済体制と資本主義経済との内的関連を明らかにするために、国家的な戦時経済政策と個々の企業の経済活動との中間にあって、両者を仲介し結合させる経済機構(経済集団・企業集団)に注目し、戦時経済体制における国家的政策ー経済機構ー資本主義的企業の関係を解明することを目的としている。ナチス・ドイツの戦時経済体制の解明のために、研究計画に従って、まず4か年計画(1936年開始)と生産力拡充・経営合理化計画との関連、そこでの経済集団・ライヒ工業集団の役割を分析した。とくに、4か年計画全権委員H.ゲーリングの機関誌der Vierjahresplanとドイツ文書館でのライヒ工業集団活動記録(Reichsgruppeindustrie, Taetigkeitsbericht)を分析した。そして、第二次大戦勃発(1939年)以降の戦時経済体制の展開、とくに総力戦体制としてのトット・シュペア体制の下での委員会・リングと軍需企業との関係をドイツ文書館での調査(ライヒ経済省関係の文書とライヒ軍需省機関誌Nachrichten des Reichsministeriums Bewaffnung und Munition)にもとづいて、検討した。本研究によって、これまで十分に解明されなかった、ドイツの企業体制と戦時経済体制の具体的な関連が明らかになると同時に、個別大企業の状況に関する欧米の研究成果との関係が示され、この問題に関する全体的な研究の進展に一定の貢献ができたものと考える。なお、ドイツ滞在中には、E.シュレンマー、J.シュナイダー、R.ゲンメルらドイツ人研究者と連絡をとり、上記の論点について、討議した。本研究はドイツの第二次世界大戦期における戦時経済体制と資本主義との内的関連を明らかにすることを目的としている。本年度は、研究計画に従い民需部門での企業整備と軍需経済化の問題を取り上げ、ドイツ・ベルリンの連邦文書館、ミュンヘンの州立図書館・現代史研究所図書館を中心にして、現地研究を実施するとともに、それを通じて入手した資料を分析し、考察した。その際にとくに重視したのは、民需部門に基礎をおいてきた中小企業(いわゆる「手工業」)である。金属加工・木工・皮革加工をはじめとする各種の「手工業」が、戦時期にいかに変容し、戦時経済体制の中に組み込まれていったかを明らかにした。その結果、次の四点が解明された。(1)ナチス期の「手工業」は経営的に分化し、その上層部分に工場制的経営を生みだしていた。(2)戦時経済の下で「手工業」は合理化政策の対象となったが、しかしそれは戦争末期になってから、しかも一部の業種に限って実施されただけであった。(3)労働力不足の解決のために「手工業」も経営閉鎖の対象とされたが、しかし、「手工業者」やナチス党内の反対によってごく限られた規模に止まった。(4)中小経営者はナチズムの最も有力な推進力であったが、本研究は彼らがナチス体制をその最終段階まで支持したことを明らかにした。なお、研究実施計画に設定したナチス・ドイツの戦時経済思想の日本への影響の解明に関しては、本研究者の従来の研究成果をさらに土台にしてそれを展開し、英文の書物として外国出版社から刊行した。ドイツの第二次世界大戦における戦時経済体制と資本主義との内的関連を明らかにするために、国家的な戦時政策と個々の企業の経済活動との中間にあって、両者を仲介し結合させる経済機構(経済集団・会議所)に注目し、戦時経済体制における国家的政策ー経済機構ー資本主義的企業・中小経営の関係を解明した。まず4カ年計画(1936年開始)と生産力拡充・経営合理化計画との関連、そこでの経済集団・ライヒ工業集団の役割、ついで第二次大戦勃発(1939年)以降の戦時経済体制の展開、とくに総力戦体制としてのトット・シュペア体制の下での委員会・リングと軍需企業との関係、そして最後に戦時経済体制の下での中小経営の状況について、ドイツ文書館での調査(ライヒ経済省関係の文書とライヒ軍需省機関誌にもとづいて、詳細に検討を加えた。本研究によって、これまで十分に解明されなかった、ドイツの企業体制(大企業と中小工業経営)と戦時経済体制の具体的な関連が明らかにになると同時に、個別大企業の状況に関する欧米の研究成果、中小経営者とナチス体制(全体主義体制)との関連をめぐる論争との関係が示され、この問題に関する全体的な研究の進展に貢献ができたものと考える。最終年度の研究成果は次の通りである。「ナチス戦時体制と『手工業』の経営閉鎖ーファシズムの社会的基盤との関連でー」明治大学『政経論叢』第83巻5・6号、2015年3月、「ナチス期の『手工業』組織の二元的構造ー4カ年計画の中でー」(『政経論叢』投稿予定)。

ドイツ・ナチス体制を特徴づける戦時体制と資本主義経済との全体的な関連を解明するために、両者を媒介し結合させる中間的経済機構に注目し、国家的な戦時経済政策ー経済機構(経済集団・商工会議所・手工業会議所)ー資本主義企業・中小経営の関係を、ドイツ連邦文書館史料はじめ同時代資料の分析に基づき実証的に明らかにした。その成果は、著書『ナチス・ドイツと資本主義』(日本経済評論社)および学会誌等の学術雑誌の論文として公にされた。過去2年間における研究の進行状況は全体的として順調で、外国(ドイツ)での史料蒐集や文献調査も予定通り実施され、それらの分析に基づく研究成果の発表(日本語著書1、欧文著書1、日本語論文4本)が予想以上に進展したことに満足している。その最大の理由は、本科学研究費助成金により外国出張が可能となり、本格的な現地調査が実施できたこと、日本国内の諸大学図書館において関連文献を閲読・検討し、十分な時間を本研究のために使用できたことにある。経済史本年度は本研究助成金の最終年度となるので、これまでの研究の全体的な総括を試みる予定である。その際、これまで公にした研究業績に対する国内外の専門研究者の論評に応えるため、また細部の残されたいくつかの論点を実証的に解明するために、ドイツの文書館・図書館での現地研究を本年度も実施する計画を立てている。それらに基づき研究成果の包括的なとりまとめと書物による刊行の準備に入ることも目標にしている。その際、本研究が分析したドイツにおける戦時経済と企業経営の関係と、日本における同じような問題との比較をも研究対象に含めたいと考えている。第一に、ドイツでの資料調査が順調に進んだ。第二に、研究成果のとりまとめがスムーズに進み、論文として自著に収めることができた。ドイツ文書館所蔵のライヒ経済省と経済集団関係の史料を分析し、とくに民需部門での企業整備と「手工業」の状況を明らかにする計画である。そのために、今年度もドイツの文書館での史料調査を行う予定である。
学習者相互作用を重視した物理授業とその科学的な分析・評価法の開発

学習者相互作用を重視した相互作用型の物理授業を実践的に開発すると同時に,その効果を科学的に分析・評価し,教材開発・授業改善につなげていく方法を研究開発した。具体的には,授業実践によって得られたFCIスコアやPI効率等のデータを定量化し,授業の効果ならびに教材を数値的に比較検討できるような分析方法を開発した。また,開発した分析方法およびデータと学生との面接調査の結果を踏まえ,初学者の思考過程を詳細に分析・分類した。さらに,分析結果に基づいた授業および教材の開発および改善を行う授業開発のループを実証することを試みた。本研究の目的は,学生間,学生と教師,学生と実験(現象)といった,学習者相互作用を重視したインタラクティブな物理授業(相互作用型の物理授業)を実践的に開発すると同時に,その効果を科学的に分析・評価し,教材開発・授業改善につなげていく方法を研究開発することにある。平成26年度は,大学におけるピア・インストラクション(PI)型物理基礎講義について,本研究代表者による数理理論を用いつつPIの効果と学習内容との関連等を定量的に分析した。また,高校物理において,従来のFCIを用いた規格化ゲインの算出や誤答分析,PI効率を用いた定量分析に加え,予習状況および「振り返り」の効果を定量化することを試みた。これらの定量的な分析から明らかになったこととして,主に以下の3点がある。(1)議論前に誤答であったが議論後に正答に変化する割合を学生ごとに求め,個人ゲイン(Hakeの規格化ゲインの定義を個人単位に流用した量)と比較したところ,誤答から正答に変化したPI回数が多い学生ほど,個人ゲインが低いという傾向があることがわかった。この傾向はヴィゴツキーの発達の最近接領域の理論を単純にあてはめただけでは説明できない。(2)FCI得点,PIの議論前正答率に大きな男女差が生じている設問を見出した。FCIにみられる男女差の数値は英米の調査結果とほぼ等しい値となった。また,PIの議論前正答率では男女で正答率が倍も異なる問題があった。このような男女差が物理教育で生じていることは深刻な問題である。(3)高校で前年度の授業の定量分析に基づいて授業を修正したが,規格化ゲインに期待したほどの向上は見られなかった。定量分析に基づく授業改善の方法を再検討していくことが今後の課題である。本研究の目的は,学生間,学生と教師,学生と現象(実験)といった,学習者相互作用を重視したインタラクティブな物理授業(アクティブラーニング型の物理授業)を,実践を通じて開発すると同時に,その効果を科学的に分析・評価し教材開発・授業改善につなげていく方法を研究開発することにある。平成26年度は,平成25年度の研究経過を受けて,主に次の(1)(3)に取り組んだ。(1)平成25年度に引き続き,大学におけるピア・インストラクション(PI)型物理基礎講義(「物理学概論」)においてPIの効果と学習内容との関連等を定量的に分析した。また,昨年度の高校物理における実践研究で生徒から教師へのフィードバック機能の有効性が示された「振り返り」(メタ認知)活動を,e-learningシステム(WebClass)からの入力で取り入れることを試みた。その結果,特にPIの設問に関してのメタ認知活動が促進されることが示唆された。また,「振り返り」活動における学生の疑問に授業で回答する等,相互作用型の授業構成と改善にも活用できることがわかった。(2)平成25年度の研究で,規格化ゲイン・PI効率ともに男女差の大きい問題があることが明らかになった。また,それが高校物理学習以前に生じていることが示唆された。そこで,FCIを小学校・中学校で実施し,男女差がどの学習段階で生じているのかを調査した。その結果,小学校6年生で6.9%,中学校3年(力学分野未習段階)で8.5%,男子が女子を有意に上回っていることがわかった。(3)学習指導の形をとりながら学習者の物理思考過程をthink aloud方式で記録したプロトコルを詳細に分析した。その結果,初学者はテストの正答率から想像されるよりもかなり低い水準の物理概念理解に留まっていることが示唆された。本研究の目的は,学生間,学生と教師,学生と現象(実験・観察)といった,学習者相互作用を重視したインタラクティブな物理授業(相互作用型の物理授業)を,実践を通じて開発すると同時に,その効果を科学的に分析・評価し教材開発・授業改善につなげていく方法を研究開発することにある。平成27年度は本研究課題の最終年度に当たり,研究の継続と総括,ならびに研究発表を行った。平成25,26年度の研究で,ピア・インストラクション(PI)型授業の定量化とフィードバックループ開発に関する基礎的な研究を行ってきたが,平成27年度は,引き続き上記の研究を行うとともに,CLASS(Colorado Learning Attitude about Science Survey)を用いたattitude調査を実施し,物理学習に対する学習者の姿勢を定量化することを試行した。具体的には,CLASSの和訳とその妥当性評価を行い,高校及び大学において試行した。その結果,FCIとCLASSの間に男子学生には弱い相関があるが,女子学生には相関がみられないことがわかった。この結果は,物理概念理解と学習姿勢との関連においてジェンダー差がみられることを示唆するが,詳細については今後の研究がまたれる。また,物理学習者の感じる困難を分析するために,FCIの誤答を「誤概念分類表」に基づき系統的に分類した。その結果,特定の誤概念にジェンダー差がみられることがわかった。

さらに,PIにおける生徒間の議論のプロトコル分析や,think aloud方式による物理学習者の詳細な思考過程分析を行うことにより,定量的データの背景にある生徒の思考過程を調査した。なお,本研究課題の内容について,科学教育学会および国際物理教育会議において招待講演を行った。学習者相互作用を重視した相互作用型の物理授業を実践的に開発すると同時に,その効果を科学的に分析・評価し,教材開発・授業改善につなげていく方法を研究開発した。具体的には,授業実践によって得られたFCIスコアやPI効率等のデータを定量化し,授業の効果ならびに教材を数値的に比較検討できるような分析方法を開発した。また,開発した分析方法およびデータと学生との面接調査の結果を踏まえ,初学者の思考過程を詳細に分析・分類した。さらに,分析結果に基づいた授業および教材の開発および改善を行う授業開発のループを実証することを試みた。PI型授業を中心に授業の定量的分析をさらに進めた。また,MazurのオリジナルなPI型授業を超えるためのさらなる改善策として,e-learningによる学生のメタ認知活動を取り入れた。その結果,メタ認知活動が授業へのフィードバック効果を引き起こし,相互作用を強めることがわかった。これらは昨年度の授業実践を定量的に分析しそれを授業改善に活用するというループが巧く機能していることを示唆する。また,授業の定量化とそれに基づく授業分析方法の論文が昨年度の日本科学教育学会論文賞を獲得したことから,本研究の成果がすでに高い評価を受けていると結論付けられる。さらに,FCIを小中学校で実施し,有意な男女差が物理未習段階の小学校6年で既に生じていることを見出した。これは本研究の定量的分析が今まで気づかれなかった問題点を明らかにできることを示唆するものであり,予想以上の成果が得られている。物理教育平成25,26年度の研究で,PI型授業の定量化とフィードバックループ開発の基礎的な研究結果が示された。本年度は引き続き上記のPI型授業の定量化とフィードバックループの研究を行う。また,PI型授業と他のアクティブラーニング法との組み合わせとして,PI設問の回答理由の記述を求めたり,特に図式化を求めたりする言語活動を取り入れる実践研究を行う。さらに,CLASS(Colorado Learning Attitude about Science Survey)を用いたattitude調査を実施し,物理学習に対する学習者の姿勢を定量化することに取り組む。これは,学習指導要領にも記されている「科学的なものの見かた・考えかた」を養う授業が実施できているか否かに対する定量的な調査法の開発につながる非常に重要な取り組みと考えられる。一方,物理学習者の感じる困難を分析するために,FCIの設問ごとの詳細な定量的な比較分析を引き続き行う。それと同時に,think aloud方式による物理学習者の詳細な思考過程分析を行うことにより,定量的データの背景にある微細構造を考究する。以上の研究をまとめ,本研究課題の総括を行うとともに,国内会議,国際会議で包括的な研究発表を行う。PI型授業を中心に授業の定量的分析を進めた。
モンゴル帝国成立史の基礎的研究

モンゴル帝国成立史の精密な分析・検討のために、その基本史料の厳密な研究を行なうことが必要との観点から、『集史』等の徹底的な史料的研究を行なうとともに、その基礎の上に立って、テムジン=チンギス・ハンとケレイト部の関係の研究と、関連史料の厳密な比較を行いながら実施した。そしてテムジンとケレイト部の関係の中心である同部部長オン・カンとの関係とりわけオン・カンが父、テムジンが子と称した関係の検討・分析を重視した。だがこの問題は複雑多岐に亘るため、特に初期の父子関係に焦点を当てて研究し、以下の如き知見を得た。テムジンがボルテと結婚し、ボルテの母がくれた黒貂の毛皮の外套をオン・カンに贈って挨拶し父と称したのは、恐らく1180年代初めか1180年代前後であろうこと、このとき二人が正式の父子関係に入ったとは思われず、一部の研究者が言うような、テムジンがこのときオン・カンの家臣となったということもなかったと思われるとの結論を得た。そのことを論証するために、テムジンがオン・カンを父と述べている『モンゴル秘史』94節と104節の記事を分析し、またこのときから再び父子を称したことが史料に出てくる1190年代中ごろに至るまでの二人の交渉を分析し、二人にはこの間ほとんど交流はなく、ボルテがメルキト部に奪われたさいの奪回作戦も『秘史』の作り話であり、当時それほど緊密な結びつきはなかったらしいこと、またそののちのテムジンの所謂第一次即位のオン・カンへの報告も、即位の承認を求めたというようなものではなく単なる報告であったに過ぎなかったと思われることを述べ、結局オン・カンとの関係は、この時期のテムジンにとって、それほど重要なものであったとは言えないことを論じた。今後1190年代中ごろ以後のオン・カンとテムジンの父子関係について研究し、テムジンのケレイト部との関係を把握し、モンゴル帝国成立史の核心に迫まれるように努めたい。本年度は、今般新しくイスタンブールからもたらされたラシード・アッディーンの『集史』と『五族譜』を印画し、また本研究課題にとって重要な史料の一つであるジュワイニーの『世界征服者の歴史』の一写本のマイクロフィルムを取寄せた(他の写本も取寄せつつある)。そして前2者について整理を行ったが、これらは頁等がないので、予想外に作業に時間を要した。同時に『集史』をイスタンブール本以外の写本と比較しながら、「チンギス・ハーンの祖先の物語」や「チンギス・ハーンの物語」それに「部族篇」の読解を行った。手書きの写本を読解することは容易でないが、ペルシヤ語圏の人物の援助を得て、従来の読解に増して正確を期して読解翻訳できた。このようにして、今まで数年間の分と合わせて、今年度で「チンギス・ハーンの祖先の物語」と「チンギス・ハーンの物語」の部分は、ほぼ読み終わる見通しが立った。「部族篇」については、約3分の1を読んで、残余部分は次年度に読むことになる。本年度はまた『モンゴル秘史』を他の関連史料と精密に比較検討するために、ローマナイズした形でパソコンにインプットした。次年度には他の史料も順次データとしてパソコンにインプットし、リレーショナル・データ・ベース・ソフトを利用して、それら相互の精密な比較検討を行う予定である。

以上のように本年度は研究が多く中途の段階にあるため、これといった具体的な成果をあげていないが、ただ従来分析した「コイテンの戦い」について改めて検討し、モンゴル帝国成立過程におけるその重要性を意義づけて、口頭で発表した。今年度は、史料の収集については、国内に蔵されているモンゴル帝国史関係のいくつかのペルシア語文献を、複写等の方法で収集した。史料の整理・読解の点では、前年度に引き続きペルシア語圏の人物の援助を得て、『集史』のイスタンブ-ル写本を中心に据え、その他の写本や校定本を参照しつつ、それを行なった。そして前年度に読了に近づいていた「チンギス・ハンの祖先紀」、「チンギス・ハン紀」を読了し、「部族篇」も読了し、さらにまた「ジュチ・ハン紀」も読了した。大いに成果をあげたと言える。並行して、これも前年度から進めてきたモンゴル文根本史料である『モンゴル秘史』のロ-マナイズと和訳の作業を鋭意行ない、ロ-マナイズはほぼ終了し、和訳も半分程度行なった。そして、これら2史料および同様にモンゴル帝国史の基本史料である『皇元聖武親征録』、『元史』太祖本紀の合計4種の史料の、当面の研究に必要な箇所を検索・引用その他研究に便利なようにパソコンに入力した。これらの基礎的作業の上に築かれるべきモンゴル帝国史の研究については、上述した基礎的作業に時間の大部分を奪われたために、限定的な成果をあげるにとどまった。すなわちモンゴル帝国史の諸分野のうち特にモンゴル帝国建国史に関して私は目標を設定して研究をしてきたので、今回もこの時期の問題の一つであるチンギス・ハンとケレイト部のオン・ハンとの関係について分析・検討を行なった。それに関する史料は、4種の文献に各2箇所ずつ記されており、各内容が若干の差異を伴っている。それらのこみ入った史料の精密な分析にこそ、この問題の実体を把握する鍵があるとの観点から、それら関連史料を全てパソコンに入力し、厳密な分析・検討を開始したところである。これについて、平成2年度のしかるべき時期にしかるべき成果をあげるよう、目下分析・検討を急いでいるところである。
多核単細胞緑藻に特異的な細胞内容物からの細胞再構築現象の分子機構に関する研究

海産の多核単細胞性緑藻に見られる細胞内容物からの細胞再構築現象に複数の内在性レクチンタンパク質の複合体・会合体が関与することが示唆されるが、同会合体形成の機構は不明である。本研究では、新たに調製したハネモ3種レクチン(BPL54、BPL17および組換えBPL11)の高純度標品を用いて会合体形成機構を検討した。その結果、会合体形成はレクチン分子間のレクチンー糖鎖相互作用には起因しないこと、組換えBPL11は、BPL54とBPL17とは異なり、加熱処理物でもプロトプラスト形成能を示さないこと、しかし、これら3種レクチンの混合物は非加熱下でも有意のプロトプラスト形成能を示すことを認めた。緑藻ハネモにおける細胞内容物からの細胞再構築現象に鍵化合物として機能することが示唆される同藻体内の2種類のタンパク質、BPL54(糖タンパク質)とBPL17(タンパク質)の複合体・会合体について、その形成機構の詳細を明らかにすることを本年度の目的とした。まず、両者は抽出過程ですでに複合体・会合体を形成する傾向があることから、抽出法に工夫を加えて培養藻体から両者の精製を試み、それぞれ電気泳動的に単一な精製標品を得た。両精製標品を用いて、センサーチップ上の固定化BPL54とアナライトBPL17の相互作用を表面プラズモン共鳴法(BIAcore)を用いて解析し、両者は親和定数104M-1程度の相互作用を有することを認めた。しかし、精製標品の低収量に起因して、以後の実験を遂行するには至らなかった。そこで、相互作用解析に供する十分量の目的タンパク質を調製することとし、糖タンパク質であるBPL54については糖鎖付加が期待される酵母発現系を用いた組換え体(rBPL54)の調製を試みた。すなわち、Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GPD)プロモーターの制御下で組換え体を発現するベクターp426GPDに、BPL54翻訳領域(シグナルペプチドを含む)を挿入し、rBPL54発現用コンストラクトp426GPD-BPL54を得た。同コンストラクトにより酵母Saccharomyces cerevisiaeを形質転換し一晩培養後、菌体を含む培養液を回収し、SDS-PAGEおよび抗BPL54抗血清を用いたウエスタンブロットに供して組換え体発現の有無を調べた。その結果、ウエスタンブロットによりrBPL54の染色バンドが確認された。BPL17の活性組換え体の調製には成功しているので、今後、rBPL54を多量に調製し、これらを用いて当初計画を遂行する予定である。ハネモの特異な再生現象には、内在する2種類のレクチンタンパク質(BPL54、BPL17)の複合体・会合体が鍵化合物として関与することが示唆されているが、その形成機構は不明である。そこで、BPL54(高マンノース含有糖タンパク質)と高マンノース型糖鎖特異的BPL17のレクチン-糖鎖間相互作用に起因して両者の複合体・会合体が形成されるとの仮説を実証することを優先課題とした。両レクチンおよび他の内在レクチン(BPL11)は抽出・精製中に互いに相互作用する傾向があり、精製が困難であった。そこで、各組換えレクチンの調製を種々試みたが、BPL54については十分量得られなかった。従って、収量は低いものの高純度の天然レクチンを再度得て、以後の実験に供した。BPL54はN-グリコシド型糖鎖付加配列を2カ所有すること、2種類の高マンノース型糖鎖特異的レクチンによるレクチン染色に陽性であることから高マンノース型糖鎖含有糖タンパク質と考えられていた。そこで、糖鎖除去BPL54とBPL17との相互作用を調べるために、BPL54を糖分解酵素処理(Endo HおよびPNGase F)に付したが、同処理前後でBPL54のSDS-PAGEでの挙動に変化は見られず、糖染色にも陰性であることがわかった。BPL54とBPL17は表面プラズモン共鳴法を用いる解析で相互作用が検出されたことから、両者間にはタンパク質-タンパク質相互作用が存在する可能性が示唆される。BPL54とBPL17はそれぞれ単独で加熱処理すると、高分子会合体を形成し、それぞれプロトプラスト形成誘導能をもつことを再確認したが、His/rBc-BPL11には同様の機能は観察されなかった。このように、BPL54とBPL17の高分子会合体はオルガネラからの細胞再構築に関与するが、会合体の形成機構については実施期間内に明らかにするには至らなかった。

海洋生命科学多核単細胞緑藻に見い出されている、海水中に流れ出た細胞内容物から再生細胞が構築される特異な生物現象には、藻体内の2種類のタンパク質の複合体・会合体が鍵化合物として機能することを見いだしている。この複合体・会合体の形成機構の詳細を明らかにすることは、同細胞再構築機構を解明する上で重要である。これらの実験を実施するためには、両タンパク質を高純度で、かつ十分量調製する必要があるが、両者は藻体からの抽出過程で容易に複合体・会合体を形成する傾向があり、それぞれ十分量の精製標品を得ることが困難である。このことが本計画の実行を遅らせている理由である。前述の問題への対応策として、以下の2つの解決法を考えている。1)両タンパク質の活性組換え体を十分量調製する系を構築し、得られた組換え体の性状を確認する。これを用いて実験を行い、当初計画を完遂する。本組換え体は以後の研究に必要な特異抗体の作成にも有効であると考えられる。2)同様の細胞内容物からの細胞再構築現象を有する緑藻として、同じハネモ属の他種緑藻B.corticulansからは比較的高収量で2つの関与タンパク質、BCL54とBCL17が精製されることを見いだしている。そこで、1)での調製がうまくいかない場合には、多量に採集可能なB. corticulans(天然藻体)由来の両タンパク質を用いて、同様の複合体・会合体形成機構を解明する。消耗品等によっては購入額の一桁台が必ずしもゼロにならないものもあり、それらの積み重ねにより生じたものと思われる。消耗品等に使用する予定である。
海底地形が浮体の波浪中の動揺性能に及ぼす影響の研究

海洋構造物が海岸近くに設置される場合には海岸線による波の反射とともに海底地形による波の屈析、変形の影響を受ける。本研究では、海洋構造物の波浪強制力に及ぼす海底地形と海岸線からの反射波の影響を見積るために(1)任意形状の海底地形による波の変形の数値計算プログラムの開発(2)直線斜面による反射波係数の推定のための線形化モデルの提案について理論的実験的な研究を実施した。(1)については複雑な海底地形近傍では基本特異性のみを含むグリ-ン関数により、また遠方では一定水深域を仮定して固有関数展開表示した解を接合することによって高精度な解を得ることができた。(2)では、(1)の手法を応用して砕波帯を仮想な無限長の一定水深領域で置きかえることによって表現した線形化モデルを提案した。そして、入射波高による非線形影響は仮想領域の水深を線形的変化させることによって表現するものとした。このことを実験的に調べるため2次元造波水槽において勾配が1/10、1/3、1/2の直線斜面を水槽内に設置して反射波係数の計測と砕波形式などを調べた。その結果、斜面勾配が1/10の場合には本研究で提案した線形化モデルによって反射波係数の絶対値と位相差が実験値と良く対応しており良い近似であることがわかった。斜面勾配が1/3と1/2の場合には反射波係数の絶対値が実験値に比べて過小となったが、仮想領域では捨石中の流体運動を記述する空隙率と速度に比例する減衰係数の導入によって改善しうるのではないかと考えている。以上の結果により、海底地形と海岸線からの波の反射の影響を考慮した海洋構造物の波浪強制力が線形理論によって求められることになった。現在、これらのデ-タをとりまとめて平成4年度春季関西造船協会講演会で発表の予定である。
筋のリラックスに関わる神経機構の解明および運動機能獲得への応用

スポーツや楽器演奏を行う際、リラックス(弛緩)することをなぜ難しいと感じるのだろうか。一般的に、弛緩すべき特定の筋に不必要な筋収縮が生じることは容易に想像がつく。一方で、ある筋を無理に弛緩しようとすると収縮すべき他の筋が適切に収縮せず、動作がぎこちなくなる点も考慮しなければならない。本研究では、筋の弛緩が他部位に及ぼす影響を多角的に明らかにした。まず、足関節筋の弛緩を行うと、同側他肢(右足→右手)おぼび対側他肢(右足→左手)さらには同肢内他筋(右肩→手)の持続収縮力および皮質脊髄路興奮性が低下することが明らかになった。また、これらは運動イメージを行うことによっても変化することが明らかになった。筋の弛緩が他肢の神経機構に及ぼす影響について、経頭蓋磁気刺激法を用いて明らかにした。被験者(12名)は、音刺激に素早く反応して、足関節筋の弛緩(背屈位からの弛緩および底屈位からの弛緩)を行った。弛緩が行われる直前直後に手関節領域の一次運動野に二連発磁気刺激を行い、手関節屈筋および伸筋の皮質脊髄路の興奮性・皮質内抑制を明らかにした。その結果、足関節弛緩時には、手関節筋群の皮質脊髄路興奮性が低下し、皮質内抑制も低下することが明らかになった。さらに、試験刺激に対する誘発電位振幅値が条件間で同程度になるように調整させても、皮質内抑制が大きくなることが明らかになった。筋弛緩時の他肢の神経機構を明らかにすることができたことから、当初の目標を概ね達成できたと考えている。2016年度は、筋弛緩の運動イメージを行う際の大脳皮質脊髄路興奮性を明らかにすることを目的として研究を行った。これまでの我々の研究により、筋弛緩イメージを行うと、その筋を支配する皮質脊髄路の興奮性が安静時よりも低下することや、筋弛緩動作は他肢を支配する抑制機構に影響を及ぼすことが明らかになっている。さらに、足関節筋の収縮イメージは手関節筋の皮質脊髄路興奮性を上昇させることも報告されている。本研究では、足関節筋の弛緩動作をイメージする際に一次運動野の手関節領域に経頭蓋磁気刺激(TMS)を行い、弛緩のイメージが他肢の神経機構に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。被験者(12名)は、音刺激に素早く反応して、足関節筋の弛緩(背屈位からの弛緩および底屈位からの弛緩)動作および動作イメージを行った。弛緩動作(イメージ)が行われる直前直後に一次運動野の手関節領域にTMSを行った。手関節屈筋および伸筋から得られた運動誘発電位(MEP)より皮質脊髄路の興奮性を評価した。その結果、足関節筋弛緩時には、手関節筋群の皮質脊髄路興奮性が足関節安静時よりも有意に低下することが明らかになった。さらに、足関節筋の弛緩のイメージを行う際にも、皮質脊髄路の興奮性が足関節安静時よりも有意に低下することが明らかになった。また、個人間でリラックス動作時のMEP低下と、弛緩イメージ時のMEP低下の間には相関関係があることが明らかになった。したがって、ある筋の弛緩イメージは他肢の神経機構に影響を及ぼすことが示唆された。当初の計画とは多少異なった研究内容となったが、筋弛緩の神経メカニズムを明らかにするという点で有益な結果が得られたため。2017年度は、筋弛緩動作が同肢内の他筋に及ぼす影響を、筋活動および大脳皮質脊髄路興奮性の点から明らかにすることを目的とした。これまでの我々の研究より、足関節筋の弛緩動作により、手関節筋の筋活動や皮質脊髄路の興奮性が低下することが明らかになっている。しかしながら筋弛緩が同肢内他筋に及ぼす影響は明らかになっていない。本研究では、上肢を対象に、肩関節筋の弛緩が、手指筋、手関節筋および肘関節筋の持続収縮力に及ぼす影響を明らかにした(実験1)。また、経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いて、肩関節筋の弛緩を行う際の手指筋および手関節筋を支配する皮質脊髄路興奮性を明らかにした(実験2)。実験1:被験者(12名)は、手指筋、手関節筋および肘関節筋の持続収縮を行い、その収縮を保ったまま音刺激に素早く反応し、肩関節筋の持続収縮からの弛緩を行った。その結果、全ての筋において、肩関節筋を弛緩する際に持続収縮力が低下することが明らかになった。実験2:被験者(12名)は、音刺激に素早く反応して肩関節筋の持続収縮から弛緩を行い、その際、TMSを安静状態の手指筋および手関節筋支配領域に刺激した。その結果、肩関節筋弛緩時には、一様に皮質脊髄路興奮性が低下することが明らかになったが、肩関節筋の安静時よりは高い水準であった。また対照実験として、肩関節筋を様々な強度で持続収縮する際の指関節筋および手関節筋の皮質脊髄路興奮性を明らかにした。

その結果、TMS刺激時の肩関節筋の活動が同程度であっても、徐々に筋活動が低下する弛緩時の方が、持続収縮時よりも指関節筋および手関節筋の皮質脊髄路興奮性が低下することが明らかになった。これらの結果より、ある筋の弛緩は、同肢内他筋に抑制性の影響を及ぼすことが明らかになった。スポーツや楽器演奏を行う際、リラックス(弛緩)することをなぜ難しいと感じるのだろうか。一般的に、弛緩すべき特定の筋に不必要な筋収縮が生じることは容易に想像がつく。一方で、ある筋を無理に弛緩しようとすると収縮すべき他の筋が適切に収縮せず、動作がぎこちなくなる点も考慮しなければならない。本研究では、筋の弛緩が他部位に及ぼす影響を多角的に明らかにした。まず、足関節筋の弛緩を行うと、同側他肢(右足→右手)おぼび対側他肢(右足→左手)さらには同肢内他筋(右肩→手)の持続収縮力および皮質脊髄路興奮性が低下することが明らかになった。また、これらは運動イメージを行うことによっても変化することが明らかになった。今後は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、さらなる制御機構を明らかにする予定である。また、fMRI実験が順調に進めば、経頭蓋直流刺激法(tDCS)を用いた学習実験についても検討を行う予定である。被験者謝金を、別の研究費から支出したことから、当該差額が発生した。消耗品等で当初の予定と差額が生じたため。次年度は、当初は予定していなかった学会に参加する予定なので、その旅費として使用する予定である。人件費および消耗品購入にて使用する予定である。
効率的かつ持続的発現が可能な遺伝子治療用DNAの核内動態制御システムの創製

外来遺伝子の核内動態を制御して効率的かつ持続的な外来遺伝子発現を達成することを目的として、ヒストンとの結合を制御する配列のプラスミドへの導入、ヒストンとプラスミドの共導入、転写因子をリクルートするためのプラスミドシステムの開発を行った。その結果、改善の余地はあるものの効率的かつ持続的な外来遺伝子発現の達成に成功した。また、tailed duplexによる遺伝子修復の有用性を明らかにした。1.ヒストン高親和性配列の導入:ヒストン高親和性配列(left-handedly curved配列)をプロモーター上流の様々な位置に導入したプラスミドDNA(ルシフェラーゼ遺伝子を含む)をトランスフェクションにより培養細胞に導入した。その結果、ヒストン高親和性配列の導入によりルシフェラーゼ遺伝子の発現が上昇した。また、プラスミドDNAをhydrodynamics法によりマウスへ投与したところ、同様にルシフェラーゼ遺伝子の発現が上昇した。2.ヒストンとの結合を防ぐ配列の導入:ヒストンとの結合を防ぐ(ヌクレオソーム形成を抑制するA_<30>、(CG)_<15>配列)配列をプロモーター近傍に導入したプラスミドDNA(ルシフェラーゼ遺伝子を含む)をトランスフェクションにより培養細胞に導入した。その結果、ヒストンとの結合を防ぐ配列の導入によりルシフェラーゼ遺伝子の発現が上昇した。3.転写因子をリクルートするためのシステム:基本転写因子をリクルートする蛋白質(ヘルペスウイルスVP16)と配列依存的DNA結合蛋白質(酵母GAL4)の融合蛋白質(activator)の遺伝子を作製しプラスミドに導入した。また、GAL4が結合する配列をルシフェラーゼ遺伝子とactivator遺伝子のプロモーター上流に導入した。トランスフェクションにより培養細胞に導入した結果、正のフィードバック機構によりactivator発現が持続し、ルシフェラーゼの発現も持続した。1.ヒストンとの共導入:組換えヒストンH3蛋白質とプラスミドDNA(ルシフェラーゼ遺伝子を含む)の複合体を様々な比率で形成させ、浸透圧法により培養細胞に導入した。その結果、プラスミドDNAに対するヒストンの比率が高くなると発現が低下した。これは、核内における発現効率が低下していることが原因であった。したがって、ヒストンとの共導入は単に混合するだけでは不十分であり、適切に相互作用させる必要性があることが明らかとなった。2.ヌクレオソーム化DNAの導入:試験管内でプラスミドDNA(ルシフェラーゼ遺伝子を含む)をヒストンH2A、H2B、H3、H4各2分子からなるヒストンコアと結合させ(ヌクレオソーム化)、浸透圧法により培養細胞に導入した。しかし、ルシフェラーゼの発現が観察されなかった。現在、この原因を解明中である。3.転写因子をリクルートするためのシステム:基本転写因子をリクルートする蛋白質(ヘルペスウイルスVP16など)と配列依存的DNA結合蛋白質(酵母GAL4)の融合蛋白質(activator)の遺伝子を作製しプラスミドに導入した。ハイドロダイナミクス法によりマウスに導入した結果、正のフィードバック機構によりactivator発現が持続し、ルシフェラーゼの発現も持続した。1.ヌクレオソーム化DNAの導入:試験管内でプラスミドDNA(ルシフェラーゼ遺伝子を含む)をヒストンH2A、H2B、H3、H4各2分子からなるヒストンコアと結合させ(ヌクレオソーム化)、マウスへhydrodynamics法(高容量高速静脈注射法、肝臓に効率的に高分子化合物を送達可能な方法)により投与した。その結果、ヌクレオソーム化プラスミドDNAにより、in vivoにおいて発現が上昇することが明らかとなった。その効果は、核内DNA量の増加と発現効率の上昇の両者が寄与していることが考えられた。2.転写因子をリクルートするためのシステム:配列依存的DNA結合蛋白質(酵母GAL4)と転写因子の融合蛋白質(activator)プラスミドによる正のフィードバック機構を用いた自己活性化システムにおいて、ヘルペスウイルスVP16に代わる内在性の転写活性化因子を検討したところ、CREB-binding protein(CREBBP)の転写活性化ドメインがVP16とほぼ同等の転写活性化能を有していることを見いだした。また、insulator配列を発現カセットの両側に導入した自己活性化システムは、insulatorを含まないものより優れていることを明らかにした。3.遺伝子修復をするためのシステム:研究代表者の開発したtailed duplexによる遺伝子修復法(標的細胞内の遺伝子配列を正常型に変換する方法)は、フレームシフト変異も修復可能であることを明らかとした。
深層学習を応用した頭蓋―顔写真スーパーインポーズ法の高度化に関する研究

白骨死体の個人識別の一手法である頭蓋-顔写真スーパーインポーズ法(頭蓋骨と顔写真とを重ね合わせて同一人かどうかを検査する手法)の高度化を図る。これまで本手法は、熟練した検査者により目視的に行われ、特にその客観性に問題があった。そこで本研究はコンピュータによる深層学習を導入し、頭蓋骨と顔画像の合致度を客観的に評価するシステムを開発する。併せて、顔写真そのものが持つ遠近に伴うゆがみ(パースペクティブ)の補正に必要な、顔とカメラとの撮影距離を顔写真から推定する方法の開発も試みる。
ニュートリノビームによるホール状態原子核の研究

本年度は前年度に引き続き、KEK-神岡長基線ニュートリノ振動実験(K2K実験)での前置検出器である1000トン水チェレンコフ検出器(1kt検出器)を用いて、ニュートリノ反応による酸素原子核のホール状態検出の基礎研究を行った。前年度で我々はホール状態原子核からの核ガンマ線検出に成功したが、この状態は酸素原子核での中性カレント弾性散乱νp→νpが起こり、終状態の反跳陽子の運動量がチェレンコフ閾値(約1.1GeV/c)以下であったため核γ線のみがチェレンコフ光を発した場合と考えられる。今年度は同様な中性カレント弾性散乱のうち、反跳陽子がチェレンコフ閾値以上であるサンプルを、そのチェレンコフリングを同定することによって検出する手法の開発を行った。陽子はμ粒子や電子に比べ質量が重いため、1GeV領域の運動量では42度より大幅に小さいチェレンコフ角度のリングを形成する。この特徴を利用して、陽子チェレンコフリングをμ粒子や電子チェレンコフリングから弁別するアルゴリズムの開発が、三浦とニューヨーク州立大の大学院生等を中心により行われた。シミュレーションによれば、従来の1リングμ粒子事象の約0.5%はこのような中性カレント陽子リング事象であることがわかった。今回開発された陽子リング同定アルゴリズムと他の選択条件を組み合わせることにより、中性カレント陽子リング事象の検出効率を約5分の1に保ったまま、1リングμ粒子事象を約600分の1に落とすことに成功した。前年度の核γ線解析と今回の中性カレント陽子リング解析とを組み合わせることにより、中性カレント弾性散乱を効率的に検出することができ、これまで不定性の大きかったその散乱断面積測定に道が開けたといえる。来年度以降、我々はこの解析の最終的なチェックを行い、酸素原子核における中性カレント弾性散乱断面積の測定結果として結実させたいと考えている。本年度では、KEK-神岡長基線ニュートリノ振動実験(K2K実験)で前置検出器として用いられている1000トン水チェレンコフ検出器(1kt検出器)でのニュートリノ反応について、ホール状態原子核のγ崩壊事象の証拠となる低エネルギーγ線放出事象の研究を行った。まず10MeVエネルギー領域での1kt検出器のエネルギー決定精度、位置決定精度を更正するために、Ni(n、γ)反応を利用した更正作業を行った。その結果、エネルギースケール、分解能、位置決定性能は、モンテカルロの予想通りの性能を示していることがわかった。この結果を踏まえて、KEK12GeV陽子シンクロトロンで生成されたミューニュートリノビームの1kt検出器でのニュートリノ反応サンプル、100ヒット以下(22MeV以下の放出エネルギーに相当)のイベントを選択し、ニュートリノ反応およびバックグランド事象の詳しい検討を行った。これらの低エネルギー反応とニュートリノビーム射出時間との時間差を早ると、1.1マイクロ秒間に125ナノ秒間隔で並ぶ9個のニュートリノビームバンチ構造と非常によい相関がみられ、ニュートリノ起源以外のバックグランド反応が少ないことがわかった。またニュートリノ反応点の位置分布を見ると、タンク上半分少し偏りが見られる以外ほぼ平坦でバックグランドが少ないことがわかった。この偏りはニュートリノビーム生成時間から遅れるほど顕著になるので、ニュートリノビーム生成時に放出された遅い中性子バックグランドが上空から飛び込んできているものと考えられる。ビームと同期した中性子バックグランド数、ビームと非同期なバックグランド成分も見積もった。その結果全バックグランド数は全体の9.1%と非常に少ないことがわかった。以上の結果を総合すると、2003年のデータについて水標的127トン中で得られた低エネルギーγ線放出候補事象数は18508±192イベントとなった。一方MCでの期待値は17023イベントで、エネルギー分布もモンテカルロとかなりよい一致を示している。このうち中性カレント弾性散乱はおよそ6割と見積もられた。
ゴナドトロピン及びプロラクチン分泌に関する細胞内機構の解明

TRHやLH-RHは下垂体前葉からプロラクチン(PRL)やLHの分泌を促進する.一方PRL産生下垂体腫瘍の治療にはドーパミン(DA)の作動薬であるブロモクリプチンが繁用されており, PRL分泌を抑制するほか,腫瘍を縮少させる効果のあることが知られている.本研究の目的はPRL, LH分泌時における下垂体細胞内情報伝達機構について明らかにし, DAのPRL分泌抑制作用を検討する実験系としてラット下垂体前葉細胞またはPRL産生下垂体腫瘍であるGH3細胞を用いた.実験結果をまとめると, (1)マイトトキシンは下垂体細胞内へCa^<2+>の流入を起こし, PRL分泌を促進した. (2)^<32>Pのホスファチジールイノシトール(PI)への取り込みを検討した結果, TRHはPIの代謝回転を促進した. (3)Ca^<2+>によって活性化され, PIを分解するphosphol:pase Cの作用によってジアシルグリセロール(DG), IP3から産生されPRL分泌を促進した.(4)下垂体前葉にはCキナーゼが存在し, PMAによって活性化された. PMAを細胞に添加するとLH, PRLの分泌が促進された.またTRHを作用させると細胞内のCキナーゼは細胞質から膜分画へ移行した.(5)細胞内に取り込まれた標識アラキドン酸はTRHによって放出された.(6)添加されたアラキドン酸はPRL, LHを放出した.(7)アラキドン酸の代謝産物のうちPGは影響を及ぼさなかったが, lypoxygenaseの代謝産物である5-HETEとLeukotrienB4がPRL, LHの分泌を促進した.(8)下垂体前葉細胞における上記の情報伝達系の各ステップはDAによって抑制されたことからDAは全てセカンドメッセンジャーを抑制していることが考えられた. DAの受容体を持たないGH3細胞ではDAによるPRL分泌抑制作用は認められなかった.以上の結果より, TRH, LH-RHはDG-Cキナーゼ系, Ca^<2+>-アラキドン酸系を細胞内情報伝達系としていることを明らかにし, DAは受容体に結合後,これらの全てのセカンドメッセンジャーを抑制していると考えられる.TRHやLH-RHは下垂体前葉からプロラクチン(PRL)やLHの分泌を促進する.一方PRL産生下垂体腫瘍の治療にはドーパミン(DA)の作動薬であるブロモクリプチンが繁用されており, PRL分泌を抑制するほか,腫瘍を縮少させる効果のあることが知られている.本研究の目的はPRL, LH分泌時における下垂体細胞内情報伝達機構について明らかにし, DAのPRL分泌抑制作用を検討する実験系としてラット下垂体前葉細胞またはPRL産生下垂体腫瘍であるGH3細胞を用いた.実験結果をまとめると, (1)マイトトキシンは下垂体細胞内へCa^<2+>の流入を起こし, PRL分泌を促進した. (2)^<32>Pのホスファチジールイノシトール(PI)への取り込みを検討した結果, TRHはPIの代謝回転を促進した. (3)Ca^<2+>によって活性化され, PIを分解するphosphol:pase Cの作用によってジアシルグリセロール(DG), IP3から産生されPRL分泌を促進した.(4)下垂体前葉にはCキナーゼが存在し, PMAによって活性化された. PMAを細胞に添加するとLH, PRLの分泌が促進された.またTRHを作用させると細胞内のCキナーゼは細胞質から膜分画へ移行した.(5)細胞内に取り込まれた標識アラキドン酸はTRHによって放出された.(6)添加されたアラキドン酸はPRL, LHを放出した.(7)アラキドン酸の代謝産物のうちPGは影響を及ぼさなかったが, lypoxygenaseの代謝産物である5-HETEとLeukotrienB4がPRL, LHの分泌を促進した.(8)下垂体前葉細胞における上記の情報伝達系の各ステップはDAによって抑制されたことからDAは全てセカンドメッセンジャーを抑制していることが考えられた. DAの受容体を持たないGH3細胞ではDAによるPRL分泌抑制作用は認められなかった.以上の結果より, TRH, LH-RHはDG-Cキナーゼ系, Ca^<2+>-アラキドン酸系を細胞内情報伝達系としていることを明らかにし, DAは受容体に結合後,これらの全てのセカンドメッセンジャーを抑制していると考えられる.TRHやLH-RHは下垂体前葉からプロラクチン(PRL)やLHの分泌を促進するが、受容体と結合後の細胞内情報伝達機構については明らかでない。TRH,LH-RHが受容体と結合すると、phosphatidyl inositolの代謝回転が促進され、【Ca^(2+)】の動員がおこる。そこで【Ca^(2+)】PI代謝回転により生じるジアシルグリセロール(DG)によって活性化されるCキナーゼがPRL,LH分泌伝達機構に関与しているかどうかを検討した。実験系としてラット下垂体前葉細胞またはLHを含む下垂体細胞(gonadotrophs)を下垂体前葉細胞から分画して用いた。Cキナーゼを直接活性化するPMAを培養液中に添加し、PRL,LH,Cキナーゼ活性を測定した。(1)PMAの濃度に応じてPRL,LHが用量反応的に分泌が増加した。

(2)下垂体細胞のサイトソールに高いCキナーゼ活性が認められ、PMAの添加に伴いサイトソールでの活性の低下と膜分画での活性の上昇が認められた。(3)gonadotrophsにLH-RHを添加してもサイトソール,膜分画でのCキナーゼ活性の変動が同様に認められた。以上のことからTRH,LH-RHは受容体と結合後、DG、【Ca^(2+)】によるCキナーゼの活性化、Cキナーゼのサイトソールから膜への移行を介して、PRL、LH分泌という生理作用を発現すると考えられた。次にCキナーゼ系とアラキドン酸系との関係について検討した。昨年アラキドン酸はTRHによって細胞膜から遊離し、PRL分泌を促進することを報告した。PMAとアラキドン酸またはアラキドン酸のlypoxygenaseによる代謝産物である5-HETE(5-Hydroye-icasatetraenoic Acid)を下垂体細胞に添加したところ相加的にPRL分泌を促進した。lipoxygenaseの阻害剤であるAA-861はPMAによるPRL分泌を抑制しなかったが、AAによるPRL分泌を抑制した。これらのことよりラット下垂体細胞のPRL分泌における細胞内情報伝達機構としてCキナーゼ系とアラキドン酸系が存在し、それぞれが独立した経路として作動し、相加的にPRL分泌を促進していることが示唆された。
内外生殖器の性差構築

アンドロゲンが作用するエフェクター遺伝子として転写因子MafBを同定した(PNAS,2014)。また性差構築制御遺伝子の下流候補遺伝子が得られた。さらに骨盤における性差形成機構(Endocrinology,2014)や前立腺の過形成の発症機構を明らかにした(Endocrinology,2014)。また、胎生中期でのMafB遺伝子の発現誘導について、エピジェネティックな制御が関与している事が示唆された。この事から男性ホルモンが作用する以前のクロマチンを操作する事により、MafB等の人為的な発現制御が可能になる事が推察され、今後性的な可逆性の解析について手がかりを得た。高等動物にとって最も重要な器官形成過程である性差を呈す形成過程のメカニズム及びその関与因子群について解析した。ヘッジホッグシグナル(Hh)は我々のこれまでの解析で初期生殖器官形成に重要な増殖因子群である事が判明している。今回コンディショナルなミュータントマウスを駆使する事によってヘッジホッグシグナルが生殖器・腹部の形成、更には膀胱やヘルニア等を含んだ多種病態に関与する事が明らかとなった。更に同シグナル自身がアンドロジェンシグナル等と共に性差形成に重要であるかについて、シグナルのエフェクターとして重要なGli転写因子群の複数のミュータントを用いて解析した。その結果、Gliシリーズのミュータントマウスが性差に応じて生殖器形態形成異常を生じ、同シグナルが性差形成に関与している事が判明した。その後トロント大のグループにおいてもこの結果を指示するアンパブリッシュのデータが得られ、世界でも支持されつつある。また、男性化に重要なアンドロジェンシグナルが機能をしているオスの生殖管形成プロセスとして精巣上体形成過程を解析した。性差を呈さない上皮制御過程においてマスターレギュレーターであるp63が、性差を呈さない上皮分化ばかりでなく、精巣上体のようなオス化を示す管腔上皮分化過程に寄与する事が明らかとなった。更に研究を展開し、性差を呈する器官形成及び一般器官形成両者の本質的な類似性と相違性について解析を進める予定である。器官形成過程で極めて重要な性差を呈する制御機構及びその制御因子群について解析した。雄型、雌型の未分化な生殖器官、特に間葉細胞において発現が異なる制御因子が複数同定されつつある。それらの転写因子群はアンドロジェンの作用を阻害する事によって発現が制御され、同シグナルの標的であり、更に同変異マウスが外部生殖器に大きな異常を呈する事が見出された。又、別の制御遺伝子は尿道形成過程において異なる機能を有する物もあり、そのような制御因子間の差異が明らかになりつつある。更に別の転写制御因子は性差間葉において発現に関して強陽性の細胞群と弱陽性の2種類の細胞群がある。性差を示す、未分化間葉細胞の性質や細胞挙動に関しても研究実績が上がりつつある。これまで性差とは形態的に雄型、雌型といった器官での知見が中心であったが、未分化間葉細胞自身に性差を示す構造的特徴があることが明らかになりつつある。それらは細胞骨格系蛋白の構築の差異であった。これらの細胞骨格系蛋白の構造はアンドロジェンの添付或いは同シグナルの阻害によってダイナミックに変化する。よって、個々の細胞レベルにおいても性差を示す事象が明らかになりつつある。また、基礎生物学研究所の藤森博士との研究により蛍光標識した遺伝子改変マウスより生殖器官の細胞を同様に純化して培養を行いつつある。その結果上記の細胞骨格系蛋白群の挙動をイメージング解析によって解析しつつある。以上の様に、内外生殖器の性差構築の解明について着実に進展が得られた。また、これまで細胞増殖因子としてソニックヘッジホッグ(Shh),Bmp(骨形成制御因子)等のシグナル伝達系が外部生殖器等、生殖器官の発生に重要な事を示してきた。レチノイド(RA)シグナルがこれらのシグナル伝達系と相互作用する事によって外部生殖器の形成を制御する事も明らかとなった。性差構築過程に必須な働きをする細胞増殖因子シグナル系に関して多くの知見が得られた。ヘッジホッグシグナルは元々、総排泄腔に発現する重要な因子であることが知られていた。今年度は、同シグナルによって複数の遺伝子が外部生殖器、会陰部形成、上部泌尿器系の性差構築に寄与する事が明らかとなった(Dev,Biol, Euro J Hum Genet, SXD, Cell Death Differ発表等)。これらによってヘッジホッグシグナルとAlx4,Wnt,Notch信号系の関係が示唆された。また、同定された性差構築の新規エフェクター遺伝子に関して、そのアンドロゲン応答性の性差制御領域も同定されつつある。これらの性差応答の制御領域はARの結合部位AREを含んでいた。それらの遺伝子制御領域は、これまで同定された性差構築に重要なWntシグナルの応答エレメントを含む事も見出された。