hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CDDPの卵胞毒性及びGn-RHagonist併用による毒性軽減の基礎的研究

(1)対照群の正常卵胞に比べ中卵胞、及び大卵胞の比較的成熟度の高い卵胞では、顆粒膜細胞層内の空胞化及び顆粒膜細胞層の菲薄化が認められ卵原細胞については細胞質のエオジン好性化及び細胞質の膨化傾向が見られた。卵原細胞の膨化が認められたすべての卵胞では、顆粒膜細胞層内の空胞化及び顆粒膜細胞層の菲薄化が認められた。以上の組織学的変化は2性周期(10日間)投与群に比べ1性周期(5日間)投与群に高頻度に観察された。(2)血清中のE2値と顆粒膜細胞層の組織学的変化を示す中卵胞と大卵胞の個数との相関は認められたが、血清中のFSH値との相関は認められなかった。(3)対照群に比べCDDP投与群では顆粒膜細胞層を中心にアポトーシスの発現が高い傾向が認められた。【実験方法】(1)5週令の雌のWistar系ラットにヒト常用量(500μg/kg)のGn-RHagonistを背部皮下に投与し投与後1性周期(5日間)と2性周期(10日間)で両側卵巣を摘出し遺残卵胞数を成熟度別に測定し卵巣に小卵胞優位の環境が形成される至適時期を決定する。同時に血清中のE2値とFSH値を測定し内分泌学的にも卵巣周期が抑制されることを確認する。(2)実験的に求めた至適時期からCDDPだけをLD50値(10.1mg/kg)から投与量を設定し1性周期(5日間)投与した群とGn-RHagonistを先行投与してCDDPを投与した群を最大滑面での遺残卵胞数を比較検討することでGn-RHagonistによる卵胞破壊の抑制が可能かを検討する。(3)同様にアポトーシスの発現の違いについても両群で比較検討を行う。【実験結果】(1)対照群に比べGn-RHagonist投与後、1性周期(5日間)で有意に小卵胞優位の環境が形成された。投与後1性周期(5日間)と2性周期(10日間)では小卵胞数、小卵胞の割合には有意差は認められなかった。血清中のE2値は有意に低下しFSH値も有意に低下した。(2)CDDP群に比べGn-RHagonist併用群では有意に遺残する小卵胞数が増加した。(3)CDDP群に比べGn-RHagonist併用群ではアポトーシス・インデックスが低い傾向が見られた。【結論】ラットにおいてGn-RHagonistを投与後1性周期(5日間)で小卵胞優位の環境が形成されることが確認された。またCDDPを投与する際、Gn-RHagonistを併用することでCDDPの卵胞毒性を受けにくい小卵胞を温存できる可能性が示唆された。
教師の反省的成長過程の記述的研究〜授業研究と教師教育の連結に向けて

「反省的実践家としての教師」という発想がその地歩を固めてきた今日、教師自身が自己の授業を反省し、その改善を試みることの重要性を疑う向きはいない。本研究では、そうした潮流を踏まえて、わが国の教師の成長過程を「反省(reflection)」という視点で記述し、モデル化することを試みた。具体的には、小・中学校の教師を対象として、彼らの授業を観察したり、授業に関する感想や改善への方針を聞き取り調査したりした。そして、それらの授業記録やインタビュープロトコルを分析することで、わが国の教師の反省的成長の特徴やパターンを明らかにすることを目的とした。具体的には次のような研究活動を展開した。1.初任教師の成長過程の実態把握今年度小学校に配属された初任者に対して月1回程度のインタビューを継続してみると、教師としての第一歩はまさに戸惑いの連続であったことが明らかになった。インタビューによって、1)子どもとの信頼関係の形成、2)教授ルーチンの構築、3)同僚や管理職との人間関係の形成、4)教材の準備などが初任者にとって大きな課題であったことが確認された。また、時間不足という問題がこれらの課題をより大きな壁とさせることが明らかになった。さらに、これらの問題を解決するための重要なリソースは同僚からのアドバイスや批判であるが、それは初任者が自発的に求めないと得られないということも分かった。2.教師の授業改善プログラムの開発中学校の教師たちが共同で実践研究を展開するためのプログラムを開発した。教師たちが自己の問題意識に基づいておこなうアクションリサーチに参加し、それを計画・実行するための資料を提供したり、その方法論を吟味したりするための場を設定した。こうした場を設定することで教師たちの反省が活性化され、情報やリソースを共有する姿勢が確立することが確認された。
マルチエージェントによるグループ学習支援システムに関する研究

学習支援と討論支援の2種のエージェントを用いて、グループの問題解決過程をフォローし、必要に応じて、助言、共同作業、演示を行って、学習者個人のアウエアネスに基づく知識獲得を支援する実験系を構成し、国際会議で発表した。システムの中心部分は学習支援エージェントと討論支援エージェントからなる。以下に概要を示す。1)学習支援エージェント:学習者が、個人ウインドウ上で新しく得た知識を同化して、試行錯誤を繰り返しながら、正解に到達するように支援する知的教授システムを実現した。討論からアウエアネスを得るための支援方法としては、個人知識の和集合をグループ知識と仮定して、問題解決に必要な前提知識に対するグループ知識の欠落部分と誤り部分を補完する学習エージェントを提案・実現した。2)討論支援エージェント:学習支援エージェントを含めたグループ全体の知識は問題解決に必要な前提知識をカバーしているので、討論さえ活発に行われれば、個人の誤概念や欠落知識は、学習者相互の議論によって補完できる。このためには、討論への参加を勧誘する機能および討論の調整機能を持つエージェントが学習エージェントと協調的に働くことが必要である。前者は下記の動作を行う。・埋没した意見に応答する。・少数意見を擁護する。・正しい意見を持っているのに発言しない学習者に質問する。・分からないのに発言しない学習者に代わって、質問する。後者は下記の動作を行う。・対立する意見を出す。・誤概念に気付くために必要な間違いを犯す。・誤概念が修正できない場合は、他の学習者エージェントに質問をする。以下に概要を示す。
ROCOファミリー分子LRRK1によるEGFR細胞内トラフィック制御機構の解析

これまでROCOファミリーキナーゼLRRK1がEGFRの細胞内トラフィックを制御することを明らかにしてきた。LRRK1はEGF刺激依存的にEGFRと複合体を形成し、早期エンドソームに共局在する。ここでLRRK1はキナーゼ活性依存的にEGFRの早期エンドソームから後期エンドソームヘの移行を制御する。昨年度の研究から、LRRK1によるEGFRの輸送制御は微小管上をDyneinモータータンパク質依存的に行われることが明らかとなった。LRRK1はDynein結合分子NudCと結合し、NudCを介してDyneinと相互作用する。NudCをノックダウンした細胞ではLRRK1とDyneinとの結合が減少し、EGFRの微小管上の輸送も顕著に阻害される。さらにLRRK1によるEGFR細胞内トラフィック制御機構を検討したところ、LRRK1はEGFRのリソソーム分解経路選別に重要な複合体、ESCRT複合体と相互作用し、EGFRのエンドソーム内腔への陥入を制御していることを明らかにした。LRRK1はESCRT-0複合体構成因子の一つSTAM1と結合し、STAM1のポリユビキチン化を抑制することでEGFRとSTAM1との結合を促進していた。LRRK1はSTAM1のGATドメインと呼ばれる領域に結合し、STAM1のポリユビキチン化レベルを抑制することでSTAM1を活性型に構造変化させ、その結果、STAM1とEGFRとの結合を促進していた。われわれの研究から、(1)LRRK1がDyneinモータータンパク質を介したEGFRの輸送に機能していること、(2)LRRK1がEGFRとESCRT複合体をつなぐスキャホールドタンパク質として機能し、EGFRのリソソーム分解経路選別を制御していること、が明らかとなった。我々はROCOファミリーキナーゼLRRK1が、EGF受容体(EGFR)早期エンドソームから後期エンドソームへの移行を制御していることを明らかにしてきた。活性化したEGFRは、エンドサイトーシスにより細胞膜から取り込まれ、早期エンドソーム、MVB (multi-vesicular body)/後期エンドソームを経てリソソームに運ばれ分解される。この過程は、EGFRシグナルの時空間的制御に重要な役割を果たしている。LRRK1をノックダウンした細胞では、エンドサイトーシスによって取り込まれたEGFRは、早期エンドソームに留まったままで、MVB/後期エンドソームには移行しない。LRRK1によるEGFR細胞内トラフィック制御の分子機構をさらに詳細に検討したところ、LRRK1はEGFRのMVB膜上から内腔小胞に取り込まれる過程(MVB sorting)に必須の役割を果たしていることを見出した。我々の解析から、(1) LRRK1はMVB sortingに重要なESCRT複合体の一つ、ESCRT-0(STAM1及びHrs)と結合すること、(2) LRRK1はEGFRとESCRT-0と三者複合体を形成すること、(3) LRRKIをノックダウンした細胞では、EGFRとESCRT-0との結合が消失すること、(4) LRRK1をノックダウンした細胞では、EGFRのMVB内腔小胞への取込みが阻害されること、が明らかとなった。またLRRK1によるEGFRのMVB sorting制御の過程には、LRRK1のキナーゼ活性は必要なく、スキャホールド蛋白質として機能していることが明らかとなった。このようにLRRK1はEGFRのリソソーム分解経路への選別(MVB sorting)に必須の役割を果たしていることが明らかとなった。
人工軟骨使用を目標とする新規積層型ポリビニルアルコールハイドロゲルシートの作成

リン酸三カルシウム混合量の異なるポリビニルアルコールハイドロゲル(PVA-H)を3層重ねた新規積層化ゲルシートを作成した。各層の厚さは1mmとし、合計厚さが3mmと実際の生体関節の軟骨と同じ厚さとした。このとき、引張および圧縮特性はリン酸三カルシウム混合PVA-Hが無充てんPVA-Hより高くなった。一方、摩擦係数は無充てんPVA-Hが低いことから積層化は有効な手段であることが分かった。また摩耗量を直接測定するためゲル表面にグラファイト薄膜を付着させ、レーザー変位計で表面形状を測定した。その結果、アブレシブ摩耗ではリン酸三カルシウム充てんの効果が見られず、無充てんPVA-Hと同じ摩耗量であった。本度は、無充てんポリビニルアルコール(PVA)ハイドロゲルとリン酸三カルシウム(α-TCP)分散PVAハイドロゲルの積層化について検討を進めた。無充てんPVAハイドロゲルは、強度は多少劣るものの低摩擦係数を示すためしゅう動面に適している。一方、α-TCP分散PVAハイドロゲルは、α-TCPが水和反応により針状のハイドロキシアパタイト(HAp)結晶となるため、摩擦係数は高くなる。しかし、HApはPVAハイドロゲルと十分に凝着することで材料の強度を上げることを明らかにした。骨との接着性を考慮し、無充てんPVAハイドロゲルを摩擦面とし、その裏面にα-TCP分散PVAゲルを積層化することを試みた。その結果、無充てんPVAハイドロゲル、α-TCP1.5wt%充てんPVAハイドロゲル、α-TCP3wt%充てんPVAハイドロゲルの3層構造の積層化材料を作成した。各層の厚さは1mmとし全体の厚さは3mmである。これは、生体軟骨の厚さとほぼ同じである。積層化材料において問題となるのは界面での剥離である。本研究では新たな層を重ねる時に、先に作成した層を凍結解凍温度より高い室温にしてから積層したため、界面への霜や水分の付着は起こらず、界面での剥離を防止することができた。この積層化PVAハイドロゲルと単体の無充てんPVAハイドロゲル、α-TCP1.5wt%充てんPVAハイドロゲル、α-TCP3wt%充てんPVAハイドロゲルの摩擦特性および圧縮弾性を比較した。その結果、積層化材料の摩擦係数は無充てんPVAハイドロゲルとほぼ同じであり、また、圧縮強度は無充てん材料より大きく、α-TCP1.5wt%充てんPVAハイドロゲルとほぼ同等であることが分かった。よって、無充てんPVAハイドロゲルとα-TCP充てんPVAハイドロゲルの積層化により、それぞれの利点を合せた材料を作成することができた。本年度は無充てんポリビニルアルコールハイドロゲル(PVA-H)およびリン酸三カルシウム(α-TCP)充てんPVA-Hの摩耗特性について検討を進めた。PVA-Hは含水率が約80%あり生体組織とほぼ同じであることから人工軟骨候補材としての検討が進められているが、それゆえ、摩耗量の測定が困難である。PVA-Hを人工軟骨として考える上で、その耐摩耗性は最も重要な特性の一つである。従来の手法では定性的に摩耗量を評価するか、水中への溶出量から間接的に測定していた。本課題では、PVA-H表面にグラファイト微粒子を薄く、かつ均一に塗布し、レーザー変位計で摩耗軌道面断面形状を直接計測することで、ゲルのような高含水率かつ柔軟な物質の摩耗量を直接測定する方法を考案した。本測定法を用い、無充てんPVA-Hおよびα-TCP充てんPVA-Hを研摩紙とピンティスク型摩擦試験機により摩擦し、摩耗に及ぼすα-TCP充てんの効果を調べた。その結果、本測定法によりPVA-Hの摩耗量を直接測定することができた。このとき、無充てんPVA-Hおよび&#61537; -TCP充てんPVA-Hの摩耗量はほぼ同じであった。また、垂直荷重を変えた実験では、無充てん、α-TCP充てんに関わらず荷重の増加とともに摩耗量が増加し、その増加の割合は同じであった。以上より、アブレシブ摩擦ではα-TCP充てんの効果は見られないことが分かった。なお、前年度までの結果より、PVA-Hにα-TCPを充てんすると弾性率が向上することが分かっている。摩耗実験後、摩耗軌道上を摩擦方向にレーザー変位計を用い断面形状を測定した。その結果、無充てん、充てんに因らず摩擦方向と垂直方向に一定間隔で鋸刃状のアブレージョンパターンが形成されていた。アブレージョンパターンは主にゴム材料の摩耗面に形成されることから、PVA-Hの摩耗形態がゴム材料と類似することが判明した。

全体を主に3つの課題に分け実施した。それぞれは、ポリビニルアルコールハイドロゲル(PVA-H)作成時の反復凍結回数と摩擦係数の関係、PVA-Hにリン酸三カルシウム(α-TCP)を補強材として混合し、摩擦特性に及ぼす影響の測定、および無充てんPVA-Hとα-TCP充てんPVA-Hの積層化材の制作と摩擦特性の測定である。PVA-Hは反復凍結回数により機弾性率が大きくなった。このとき、摩擦係数は反復凍結回数の増加により一様に減少した。PVA-Hにα-TCPを補強材として混合した材料の作成では、140°Cで溶融中のPVA溶液に乳鉢にて粉砕し粒子径を数ミクロンとしたα-TCP粒子を混合した。得られたα-TCP混合PVA-Hの破断面を光学顕微鏡で観察したところ、PVA-Hとα-TCP粒子の界面に顕著な剥離は観察されなかった。また、α-TCP混合PVA-Hの弾性率は無充てんPVA-Hとほぼ同じであり、α-TCP混合による機械的強度の向上は得られなかった。ただし、硬質な微粒子を混合しても弾性率が低下しないことから、α-TCP粒子とPVA-H間に何らかの凝着力が作用していることが推測される。このとき、摩擦係数は無充てんPVA-Hより高い値を示した。これは、充てんα-TCPが摩擦界面においてアブレシブ性を示しているためであると考えられる。無充てんのPVA-Hとα-TCP充てんPVA-Hの積層化材の制作を行った。本年度は基礎的技術確立のため、厚さ2mmの無充てんのPVA-H層の下に厚さ1mmのα-TCP充てんPVA-H層の積層化を行い、十分な界面での接着強度を持つ積層化材を作成できた。断面の観察より無充てんのPVA-Hとα-TCP充てんPVA-Hが積層化されていることが確認できた。その摩擦係数の測定を行った結果、無充てんPVA-Hとα-TCP充てんPVA-Hの中間の値を示した。本研究テーマは大きく分けて3つのステップに分けられる。ポリビニルアルコール(PVA)ハイドロゲルへのリン酸三カルシウム(α-TCP)充てんによる補強効果の確認、無充てんPVAハイドロゲルとα-TCP分散PVAハイドロゲルの積層化材料の作成、そして関節液と同等の粘度を持つ牛血清水溶液中でのPVAハイドロゲル同士での摩擦摩耗特性の測定である。最初のステップで、PVAハイドロゲルへα-TCPを1.5wt%および3wt%充てんした試料を製作し、その摩擦特性と材料特性を求めた。その結果、PVAハイドロゲルへα-TCPを充てんすることで材料特性が増加する条件を明らかに、また、摩擦係数が増加することを示した。次のステップとして、低摩擦と材料特性の向上を目的として無充てんPVAハイドロゲルとα-TCP分散PVAハイドロゲルの積層化を試み、厚さ1mmの3層構造を持つ積層化材料の作成に成功した。このとき、摩擦特性は無充てんPVAハイドロゲルとほぼ同等に低く、材料特性はα-TCP分散PVAハイドロゲルとほぼ同等であることを明らかにした。このように、本研究は大きく分けた3ステップ中、現在までほぼ計画通りに2ステップ目まで達成できている。
メタボリックシンドロームおよび精神疾患に対するアクチビンEの有用性

細胞の分化・増殖因子であるアクチビンEの遺伝子改変マウスの表現型解析により、アクチビンEが中枢神経に作用し情動行動を調節することや脂肪細胞の分化を制御することでインスリン感受性を亢進させる機能を有することが示唆された。このことは、精神疾患やメタボリックシンドロームなどの治療薬としてのアクチビンEの可能性を示している。さらに、この遺伝子改変マウスは上記疾患のモデルとしても有用であると考えられる。Transforminggrowthfactor-βスーパーファミリーに属する分化・増殖因子であり、肝臓特異的に発現が認められるアクチビンEの機能解析を目的に、アクチビンE遺伝子を過剰に発現させたトランスジェニック(Tg)マウスを作製した。このTgマウスは糖代謝異常さらには攻撃性の亢進などの異常行動を示した。本年度はこれらの表現型の詳細な解析を行った。過剰発現させたアクチビンEは血中においてウエスタンブロティング法により検出された。このTgマウスのオスにおいて、体重や摂餌量は野生型との差異は認められなかったが、血糖値が同腹の野生型と比べ低下していた。グルコースおよびインスリン負荷試験の結果、インスリン感受性が増大していることが示された。さらに、Tgマウスは同腹の野生型と比べ体温が上昇していた。また、肩甲骨間の褐色脂肪組織の重量低下が認められ、組織学的には細胞内の脂肪滴が小さくなっていた。この褐色脂肪細胞においてエネルギーを熱へと変換する役割を担う、脱共役タンパク質(UCP1)の発現がTgマウスにおいて亢進していた。以上のようにアクチビンEはエネルギー代謝を活性化することでインスリン感受性を高め、血糖値を低下させる機能を有することが示唆された。また、このTgマウスの行動学的解析の結果、オスでは高い攻撃性を示し、20%は噛みつき行動がみられた。メスでは不安感が減少していることがわかった。これらの異常行動は脈絡叢に異所性に発現したアクチビンEの影響であると考えられた。次に、組換えアクチビンE蛋白質の精製法の確立を行うためにC末端にFLAGタグを付加したアクチビンEを産生するHEK293細胞を樹立した。アクチビンE-Tgマウスの詳細な解析と組換えアクチビンEの生物活性の解析はメタボリックシンドロームや精神疾患に対する治療薬開発などに有用であると考えられる。Transforminggrowthfactor-βスーパーファミリーに属するアクチビンは細胞の分化・増殖因子として様々な生理活性を有する。アクチビンには数種の分子種が存在するが、中でも肝臓特異的に発現の認められるアクチビンEの機能は明らかでない。これまでに、アクチビンEの生物学的役割を解明する事を目的としてヒトアクチビンEを過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作製し、このTgマウスの行動異常と特に雄マウスにおける高インスリン感受性について解析した。今年度は、このTgマウスの雌における糖/エネルギー代謝に関する表現型を解析した。過剰発現したアクチビンEは血中においてWestern blot法により検出された。このTgマウス(雌)は、週齢を追うごとに体重の増加が認められ、その腹腔内脂肪量は野生型と比べ約1.5倍と多く、組織学的にTgマウスの腹腔内脂肪細胞のサイズは野生型に比べて大きいことが示された。しかし、摂餌量は野生型との差異は認められず、血糖値は野生型と比べ有意に低下していた。さらに、グルコースおよびインスリン負荷試験の結果、インスリン感受性が増大していることが示された。また、血清TNF-αおよびレプチンは同程度であったが血清アディポネクチンは高い値を示した。このTgマウスにおける腹腔内の脂肪量の顕著な増加は雌にのみ見られることから、その差が性ホルモンによるものかどうかを確かめるために、精巣を除去した雄のTgマウスの体重変化を観察した。その結果、精巣を摘出した雄においても雌と同様に野生型に比べ体重が増加した。以上のことから、雌のTgマウスでは過剰に発現したアクチビンEが、脂肪細胞の分化または増殖を制御することで高インスリン感受性を示すと考えられた。また、このアクチビンEの作用は男性ホルモンにより制御される可能性が示された。
木造建物の構造力学的解明と静的・動的性能評価法に関する研究

本研究では、木造特有の特性を考慮して木造建物の各部要素から構造物全体までの理論解析的、実験的に総合的な研究を推進して木構造の構造力学的な解明を行うこと目的として、以下の分担課題に分類し実施した。(1)木造軸組の耐震性能評価木造軸組構法で用いられる耐震要素の耐震性能を評価するために、各種の耐震要素を組み込んだ単位木造軸組の振動台実験や静的加力試験を行い、動力学的特性と耐震性能を明らかにした。単位立体フレームの耐震性能評価実験で得られる復元力特性をもとに非線形同定法などにより解析モデルを構築する方法を導いた。また、不確定性を考慮した構造解析法や地震応答解析法の開発を行った。(2)伝続構法の構造力学的解明伝統構法の力学的特徴である柱-貫等からなる軸組構造の復元力特性とめり込みの効果、柱の傾斜復元力特性、柱と組物との相互作用、礎石上に置かれている柱の滑り等の効果などについてにするために、伝統木造軸組の構造的特徴を盛り込んだ実大試験体や接合部などの要素試験体を用いて振動台実験、静的加力実験を行った。柱や横架材などの寸法、形状など復元力特性に及ぼす影響などが調べた。このように研究成果から歴的・文化的な伝統的木造建築の保存・修復技術への応用を図った。(3)木造建物の耐震設計・耐震補強設計法の開発木造構造物の各構造要素や建物全体について静的・動的構造性能の理論解析的、実験検証的な評価方法の開発を行った。基本となる軸組の耐震性能は、壁要素のみならず軸組要素も重要であるので、軸組要素の実験等に基づいて、変形性能に応じた耐力などを設計資料として整備するとともに、伝統構法を含む軸組構法木造建物の耐震設計法として限界耐力計算法を開発した。この限界耐力計算法は、大変形領域まで耐力-変形関係を踏まえて変位応答を求めることが可能であり、新築の耐震設計および既存の耐震補強設計に用いることができる。本研究では、木造特有の特性を考慮して木造建物の各部要素から構造物全体までの理論解析的、実験的に総合的な研究を推進して木構造の構造力学的な解明を行うこと目的として、(1)木造解析法の構築と検証、(2)伝統構法の力学的解明、(3)構造性能評価法の解析的・実験的開発、(4)長寿命木構造の開発、の分担課題に分類し、相互関連をもって実施する。(1)木造解析法の構築と検証:接合部や壁などの構造要素の動力学モデルを構築するために、実験結果の収集しデータベース化に加えて構造要素実験を実施し、動力学モデルの検証を行った。一方、動的解析に用いる履歴復元力特性として1次元モデルを各構造要素について実験結果との検証を行った。(2)伝統構法の力学的解明:伝統木造軸組構造物の地震時挙動を調べるために、実大試験体の振動実験を実施した。伝統構法木造軸組の主要な復元力特性である傾斜復元力特性について、水平1方向のみに加えて一般性のある2方向挙動を考慮した解析を行い、傾斜復元力特性の現象を理論解析的に追跡し、柱の2方向傾斜による傾斜復元力特性への影響を調べた。(3)構造性能評価法の解析的・実験的開発:先ず振動実験による木造構造物の各種構造要素の実験方法を開発するために、単位軸組フレームを製作して筋かいや各種の壁などを組み込み、振動台による振動実験を実施して、動的性能評価を行った。

一方、静的な実験による各種構造要素の実験結果からの性能評価と上記の動的性能評価と比較検証した。(4)長寿命木構造の開発:木材の劣化や強度を現地で調べることが可能な簡易試験法を開発するために、解体等で廃棄される木材を用いて劣化試験や強度試験を実施して基礎資料を集積中である。建物の増改築に対して、建築デザインのみならず構造的な観点から積極的に増改築を考え、構造性能を維持・確保する技術や構造体として柔軟に対応できるような構法の開発を進めている。本研究では、木造特有の特性を考慮して木造建物の各部要素から構造物全体までの理論解析的、実験的に総合的な研究を推進して木構造の構造力学的な解明を行うこと目的として、以下の分担課題に分類し実施した。(1)木造解析法の構築と検証:各構造要素や構面などの解析モデルについて実験的に検証するために、木造住宅の耐震要素である土壁、小壁、貫などを組み込んだ単位立体木造軸組フレームを用いて振動実験を実施した。また、静的および動的耐震性能評価法を比較検証するために、同じ軸組を用いて静的載荷実験も実施した(2)伝統構法の力学的解明:伝統構法の組物、柱一貫などの構造的特徴を盛り込んだ実大試験体を製作し、復元力特性や減衰性能等を振動実験により調べた。実大振動実験によって軸組全体および各部の振動特性を把握するとともに各構造要素の復元力特性と減衰性能など動力学特性を評価した。また、組物による減衰性、柱一貫等からなる軸組構造の復元力特性とめり込みの効果、柱の傾斜復元力特性、柱と組物との相互作用、礎石上に置かれている柱の滑り等の効果などを実験的検証した。(3)構造性能評価法の解析的・実験的開発:耐震要素を組み込んだ単位木造軸組フレームを用いた静的・動的耐震性能評価実験に加えて、異なる耐震要素からなる連続木造軸組フレームを用いた静的・動的耐震性能評価実験を行って、耐震要素の加算則を検証した。また、壁要素のみならず軸組要素も加えて構造性能の評価法を導入し、構造設計の自由度を高めた合理的な設計法として限界耐力計算に基づく設計法の指針を示した。(4)長寿命木構造の開発:築103年を経過して劣化が認められる木造住宅を対象にして、木材の蟻害・腐朽調査を行った。また、木材の普及度と強度特性の関係を調べた。このような調査をもとに長期耐用が可能な木造住宅の構造に着目して検討を行った。(1)木造解析法の構築と検証:単位立体フレームの耐震性能評価実験で得られる復元力特性をもとに非線形同定法などにより解析モデルを構築する方法を導いた。また、木材の不均質性・不確定性や木組みの複雑さによる不確定性が各構造要素の復元力特性に与える影響を調べ、不確定性を考慮した構造解析法や地震応答解析法の開発を行った。(2)伝統構法の力学的解明:伝統構法の力学的特徴である柱一貫等からなる軸組構造の復元力特性とめり込みの効果、柱の傾斜復元力特性、柱と組物との相互作用、礎石上に置かれている柱の滑り等の効果などについて実験的、解析的に明らかにした。伝統木造軸組の構造的特徴を盛り込んだ実大試験体を用いて実験的に検証を行った。このように伝統木造建築が持つ構造力学的なメカニズムを解明することは、文化財としての伝統的木造建築の保存・修復技術への応用を図った。(3)構造性能評価法の解析的・実験的開発:木造構造物の各構造要素や建物全体について静的・動的構造性能の理論解析的、実験検証的な評価方法の開発を行った。
日本近世の藩版書・藩版出版機構に関する全国的調査のための基礎的書目作成の研究

本研究は、日本近世の出版文化・機構における藩版の意義を解明することにある。そのために全国的な書誌学的悉皆調査を行うべく、その準備段階として、先行研究を集約し、藩版書のタイトル・リストを作成することが、第一の目標であった。タイトル・リストは、番号、藩名、書名、読み、員数、編著者、刊年、蔵版記事、分類、東条琴台『藩版書目』の記事、『國書總目録』の記事、等の項目からなり、コンピュータでデータベース的に入力・統計処理される。本年度は、昨年度の成果に継続して、基礎的な先行研究である笠井助治『近世藩校に於ける出版書の研究』をもとにこのタイトル・リストを精査した。笠井氏の著作は、現在最も網羅的な藩版研究と思われてはいるが、まだまだ遺漏もあり、また書誌学的観点からの調査が全くなされていないため書名の認定、員数の数え方・刊年・蔵版主の認定などにも恣意的な面が有った。本年度の成果の2点目として。藩版書に多い和刻本漢籍については、網羅的な研究として長沢規矩也『和刻本漢籍分類目録』がある。これは書誌学的に、版の異同も含めて調査した優れたものである。本年度は特に、この成果も、藩版書の研究として読み替えた。3点目は、『國書總目録』の成果を加えて、当該藩版書の所在情報をほぼすべてデータベース化しおえた。また、国立公文書館、金沢市立図書館、架蔵本などに所蔵の藩版書を中心に、実際の書誌データも試行的に採り始めたところである。基礎研究という性格上、すぐに論文としての成果には結び付きにくいが、03年度中には一部の特定事例的な藩版について研究論文を執筆する予定である。本研究は、日本近世の出版機構・出版書の研究において、従来等閑視されてきた藩版書を網羅的に研究するため、その基礎準備的な段階として、全国諸藩の藩版書のタイトル・リストを作成し、当該書の所蔵先図書館名等の情報を付加するものである。タイトル・リストは、番号、藩名、書名、読み、員数、編著者、刊年、蔵版記事、分類、東条琴台『藩版書目』の記事、『國書總目録』の記事、等の項目から成り、コンピュータでデータベース的に入力・統計処理される。本年度は、まず、藩版研究に関して基礎的研究と目される笠井助治『近世藩校に於ける出版書の研究』を基礎として、このタイトル・リストの作成を試み、ほぼ入力し終えた。また平行して、『國書總目録』の情報と当該書の所蔵図書館の情報の入力も始めた。笠井氏の著作は、現在最も網羅的な藩版研究と思われてはいるが、遺漏もあり、また書誌学的観点からの調査がなされていないために書名の認定、員数の数え方、刊年・蔵版主の認定などにも恣意的な面が有る。本研究は、これらの遺漏を補ってゆくものである。その他、藩版研究に関する諸々の先行研究なども収集した。また、数度にわたって定期的に、代表者・分担者・協力者とで研究打ち合わせを行った。また、近世の漢学者に関するデータを、業者入力させ、本研究に利用している。
地方の課題を歴史的に考察させるための郷土人物教育内容開発研究

郷土新潟と関わりの深い4名の人物(川村修就,北一輝,田中角栄,良寛)の社会的課題に対する取り組みについての新しい教育内容を開発し,附属学校等で実験授業を行い,生徒に感想文を書かせて,その有効性を検証した。新潟という地方の歴史的課題を考察させるための人物学習教材を開発する。具体的には,川村修就,良寛,山際七司,北一輝,田中角栄など,これまでの社会科教育で,あまり取り上げられてこなかったけれども,それらの人物の生涯や取り組みを学習させることで,新潟の歴史的な課題や役割が見えてくるような教材の開発に努める。本年度は近世後期(江戸時代後半)の新潟が抱えていた課題と,その解決に取り組んだ人物に関する教育内容開発を主に行った。具体的には,明和騒動で活躍した涌井藤四郎と,初代新潟奉行として活躍した川村修就(かわむらなかたか)に関する教育内容開発に務めた。涌井藤四郎については,新潟市立上所小学校で行われた先行授業実践研究を学部の授業で学生・院生と共に分析し,その改善・改良に努めた。川村修就については,新潟市立白新中学校で行われた公開研究授業での扱いを同じく学生・院生と共に分析し,それを発展させた指導案を作成した。さらに,作成した指導案を,平成21年2月26日(木)に新潟大学教育学部附属中学校3年3組において研究教育実習の一環として2時間分を試行し,生徒の興味関心と深い思考を導くことに成果をあげた。この指導案の特質と意義は,新潟における川村の取り組みを,グローバルな観点から考察させることを可能にしている点である。開発した教育内容としては,以下のような点が重要である。すなわち,19世紀前半の新潟は,東アジアで展開された国際的貿易の結節点であった。国際的貿易とは,清,琉球王国,薩摩藩,蝦夷地を結ぶ大規模で広範囲なものであり,それは「鎖国」体制下では「抜け荷(密貿易)」であった。川村は,この密貿易を取り締まる役割を担わされていた。しかし,彼が報告した「北越秘説」における「抜け荷」の事例は氷山の一角にすぎなかった。薩摩藩は,調所広郷の指導で数百万両にのぼる貿易収入を獲得し,倒幕のための経済的実力を貯えることができた。新潟湊も「抜け荷」に関与した高橋屋や当銀屋などの豪商が繁栄を謳歌した。日米修好通商条約に先立つ1856年,当時長崎奉行だった川村修就は,老中阿部正弘に対して開国貿易を進言している。最前線の現場の高級官僚として,川村は,開国貿易による富国強兵政策が不可避な時代となったことを認識していたのではないかと考えられる。しかし,皮肉にも開国は,国際的貿易港としての新潟の地位を,横浜と神戸に奪われるという結果を導いた。以上のような内容をつかませる教材開発を実施した。郷土人物教材として,これまで開発してきた田中角栄,北一輝,川村修就に加えて,涌井藤四郎,良寛,山際七司などに関する教材開発を進めてきた。今年度は特に「社会参加」という鍵概念に基づいて,人物の生き方と社会の課題の関係性について生徒に考えさせるための方法論研究を行った。それは,開発してきた郷土人物を,3つのカテゴリーに分類して,人物の生き方と社会の課題との関係について生徒に考えさせるというものである。第一は「実践的社会参加」というべきものであり,町政改革に取り組んだ涌井藤四郎や,通商貿易を幕府に説いた川村修就,中山間部の生活格差是正に具体的に取り組んだ田中角栄などの人物教材が,このカテゴリーに属する。第二は「理論的社会参加」というべきものであり,自由民権運動の理論的指導者である山際七司や,内政・外交にわたる日本の国政改革を説いた北一輝などが,このカテゴリーに属する。第三は「精神的社会参加」というべきものであり,世俗的な功績はないが,後世の人々がその人の生き方を参考にするような人々の間接的な社会参加ととらえられ,良寛などが,このカテゴリーに属する。3つのカテゴリーは,今日,地方の課題を考えさせる上で重要な,限界集落などに見られる格差の解決という実践的な課題,地方の自立や地域主権に関する理論的構想の必要性,人々の精神的つながりや豊かさの問題などに対応し,歴史的に取り組んだ人々の事例は,優れた学習材となる可能性に満ちている。以上のフレームワークに関する本年の研究成果は,第58回全国社会科教育学会全国研究大会(於弘前大学)のシンポジウムにおいて報告し,一定の評価を得ることができた。本年度は,これまでに開発した郷土人物に関する教育内容,具体的には,川村修就,良寛,北一輝,田中角栄などに関する教材と指導案を,附属学校などで実験的に実施して,それらの有効性を検証した。また,学部や大学院の講義や演習,教員研修の場などを通じて,開発した教育内容と教材,指導案の特色と意義の周知に努めるとともに,新指導要領における教育内容構成の中での位置づけを検討した。さらに,当初の研究計画に加えて,古代史においても郷土史の教育内容開発研究を行った.具体的には,新潟の独特の縄文式土器である火炎土器(馬高式土器)を作成した古代の人々の心性について環境史の側面から考えさせる授業開発を行った。

温暖化が進んだ縄文時代中期の東日本では,豊富な魚介類,木の実,小型動物の採集や狩猟が容易であったため,人口が約2万人から26万人に増加し,一各地で定住生活を行うようになった。そのため,東日本の各地では,集団への帰属意識を高め,他集団との差異を顕示するために,凝った道具として多様な火炎土器がつくられたのではないかとする歴史理論を中核とした授業開発を行った。この授業についても,附属新潟中学校で実験授業を実施し,その有効性を検証した。本年度は,研究の最終年度であるために,これまで開発してきた郷土人物教育内容を再検証し,体系化・精緻化するとともに研究成果報告書『地方の課題を歴史的に考察させるための郷土人物教育内容開発研究』(全158頁)としてまとめ,関係各機関に送付した。報告書の構成は以下の通りである。はじめに序本研究の概要第一部川村修就に関する教育内容開発第二部北一輝に関する教育内容開発第三部田中角栄に関する教育内容開発第四部郷土出身人物の生き方の比較学習おわりに報告書においては,これまでの研究に加えて,以下の成果を加筆した。第一部については,グローバルヒストリーの研究動向を踏まえた,人物学習の教育内容開発の新しい視点と方法論を論じた。また,実験授業のために開発した教授補助資料も掲載した。第二部については,国際社会研究の観点からの人物教材の可能性と有効性を考察した。第三部については,実験授業の結果の分析を加筆した。第四部については,郷土出身人物の比較学習のための指導案を提示した。
クラウドソーシングと集合知を活用した文献探索手法の研究開発

本研究では、論文間参照ネットワークを利用した文献探索に焦点を当て、論文間参照理由を参照ネットワークに付与することにより、起点論文の関連文献を効率よく探索する手法を開発し、その効果を実験により検証することを目的としている。平成28年度は従来型の機械学習による論文間参照理由の自動判定手法を開発し、平成29年度はその判定精度の向上を目指し、深層学習を導入した。そして最終年度の平成30年度は、平成29年度に続き論文間参照ネットワークの構築と文献探索者の探索目的を参照理由に置き換える仕組みの開発を行った上で、論文間参照理由にもとづく文献探索システムを構築した。ここで、探索範囲内において起点論文の関連文献を探索者自身が選定するが、探索者の負担を軽減し作業を円滑に行ってもらえるように、パスの強調表示やノード(論文)の情報表示など、様々な補助機能も併せて開発した。このように関連性の低い文献や探索目的にそぐわない文献の一部が切り捨てられるため、文献探索の効率向上を図った。実際の利用者から得られたフィードバックをもとに、システムの改良を重ねた結果、本手法の有効性が評価実験により示された。最終年度は各要素技術の改善と文献探索システムの性能向上を目指し、内外の研究機関にて研究情報を収集しながら、様々な研究者と有益な議論を行った。また、本研究の最終成果を内外の学会で発表しながら、学術雑誌に投稿し社会に向けての情報発信を精力的に行った。今年度は、まず従来型の機械学習による論文間参照理由自動付与のプロセスを見直した。訓練データに混ざった人為的ミスを取り除いたり、機械学習の素性を繰り返して調整してみたが、著しい精度向上が見られなかった。その後、クラウドソーシングによる論文間参照理由のアノテーションを実施した。クラウドソーシング用のアノテーションシステムの中核部はすでに構築済であるが、アノテーションの精度を高めるために、ヒューマンコンピューテーションの考え方に基づき、さまざまな改善を加えながらシステムの仕様を大きく変更した。自由応募で集まった作業者を対象に、約1ヶ月の間にアノテーション作業を数回に分けて実施した結果、専門家に比較しても遜色しないアノテーション精度が得られていることがわかった。さらに、アノテーション作業者に対して行われたアンケートでは、「作業負担が少ない」や「作業のモチベーション維持が簡単」など、システムのユーザービリティに対しても肯定的な意見を多くいただいた。今年度は、上記の各要素技術の改善を目指し、国内外の研究機関や学会にて研究情報を収集しながら、多方面の研究者とさまざまな有益な議論を行った。28年度の研究目標である機械学習による論文間参照理由自動付与プロセスの見直しとクラウドソーシングによる論文間参照理由のアノテーションは概ね当初の計画とおり実施できた。前者については著しい改善がみられなかったが、後者のアノテーションの作業結果を評価した結果、専門家に比較しても遜色しないアノテーション精度が得られていることがわかった。昨年度は従来型の機械学習にによる論文間参照理由の自動判定を行ったが、今年度は判定精度の向上を目指し、深層学習を導入してみた。その結果、著しい改善が見られなかった。これには、二つの原因が考えられる。一つ目の原因は学習データのスケールにあると思われる。従来型の機械学習に比べ、深層学習の場合は学習データが少ないと不利な局面に陥りやすい。今後は学習データの自動拡充を試みる予定である。もう一つの原因は活性化関数とパラメータにあると思われる。今後は様々な活性化関数を試しながら、パラメータの調整が精度に及ぼす影響を明らかにしたい。今年度は論文間参照ネットワークの構築と文献探索者の探索目的を参照理由に置き換える仕組みの開発を行い、論文間参照理由にもとづく文献探索システムを実装した。システムを利用しての実験がまだ進行中で、結論を述べることが出来かねるが、内部検証ではかなりの有効性があることが示唆されている。さらに、今年度は国内外の研究機関にて積極的に研究情報を収集しながら、複数の国際会議で研究発表を行い、本研究の目的やプロジェクトの進捗状況、及び研究成果が社会にもたらす意義などについて詳しく述べた。会議参加者の多くは本研究への興味を示し、他分野における本研究手法の利用可能性や共同研究できないかなどの問い合わせを受けた。今年度の主な研究目標である深層学習による論文間参照理由の自動判定が予定通り開発された。学習データのスケールやパラメータの調整などが不足しているため、期待していた精度向上が見られたなかったが、問題点がはっきりしているので、今後はこれらの問題点に着目して改善手法を模索していく。また、論文間参照ネットワークの構築と文献探索者の探索目的を参照理由に置き換える仕組みの開発を行い、論文間参照理由に基づく文献探索システムを実装した。システムを利用しての評価実験がまだ進行中で、結論を述べることが出来かねるが、内部検証ではかなりの有効性があることが示唆されている。複数の国際会議で行われたシステムデモストレーションでも積極的な評価をいただいている。

平成28年度は従来型の機械学習による論文間参照理由の自動判定手法を開発し、平成29年度はその判定精度の向上を目指し、深層学習を導入した。そして最終年度の平成30年度は、平成29年度に続き論文間参照ネットワークの構築と文献探索者の探索目的を参照理由に置き換える仕組みの開発を行った上で、論文間参照理由にもとづく文献探索システムを構築した。ここで、探索範囲内において起点論文の関連文献を探索者自身が選定するが、探索者の負担を軽減し作業を円滑に行ってもらえるように、パスの強調表示やノード(論文)の情報表示など、様々な補助機能も併せて開発した。このように関連性の低い文献や探索目的にそぐわない文献の一部が切り捨てられるため、文献探索の効率向上を図った。実際の利用者から得られたフィードバックをもとに、システムの改良を重ねた結果、本手法の有効性が評価実験により示された。最終年度は各要素技術の改善と文献探索システムの性能向上を目指し、内外の研究機関にて研究情報を収集しながら、様々な研究者と有益な議論を行った。また、本研究の最終成果を内外の学会で発表しながら、学術雑誌に投稿し社会に向けての情報発信を精力的に行った。28年度に従来型の機械学習の素性を繰り返して調整してみたが、著しい精度向上が見られなかったため、29年度は深層学習の利用を模索してみる。また、29年度は論文間参照ネットワークの構築と文献探索者の探索目的を参照理由に置き換える仕組みの開発を行う予定である。前者については、グラフデータベースを用い、ネットワークのノードに論文を、エッジに論文間の参照関係を当てる。後者については、アノテーションシステムで採用されている階層型の参照理由群より探索目的を選択してもらうようにする。29年度は必要に応じ国内外の研究機関や学会にて研究情報収集を行いながら、上記の各要素技術の有機的融合方法を改善していく。今年度は深層学習により論文間参照理由の自動判定を試みたが、学習データのスケールやパラメータの調整などが不足しているため、期待していた精度向上が見られたなかった。今後はこれらの問題点に着目して改善手法を模索していく。また、論文間参照理由に基づく文献探索システムを実装したが、システムを利用しての評価実験がまだ終了していない。今後は評価実験の手法を調整しながら、なるべく多くのフィードバックを収集し、システムの利用満足度を向上させていく。さらに、各種研究機関や国際会議などで得た反響を受け、今後は国内外に向けて、本研究についての情報発信を一層強めていきたい。クラウドソーシングによるアノテーション作業者を募集したところ、集まった作業者が想定より少なかったため、当初計画にある人件費・謝金が余った。また、計画では初年度にコンピュータの購入を予定していたが、機種選定に時間がかかってしまったため、購入を次年度以降に遅らせた。
エナメル芽細胞の分化、成熟、維持機構の解明

エナメル芽細胞の分化・成熟・維持機構に関わる遣伝子群を同定し、その機能を解明する目的で、エナメル質形成不全症ラットの原因遺伝子探索を行った結果、遣伝子Xを見出した。そこで遺伝子Xの発現制御機構と、エナメル芽細胞分化におけるXタンパク質の機能を解析中である。まずX遺伝子の歯特異的発現機構を解明するため、5'RACE法にて転写開始点を同定した。転写開始点は5kb離れて2カ所存在し、ラットとマウス双方で保存されていた。そこで転写活性化領域を同定するため、マウスX遣伝子のプロモーターをクローニングし、現在レポーターベクターにて詳細な発現調節領域を解析中である。またX遣伝子は転写因子群に属すため、昨年度報告した標的遺伝子候補であるフォリスタチン遺伝子を用いて転写活性を詳細に検討し、-313までのプロモータ領域にXタンパク質による抑制ドメインがあることを見出した。次いで野生型のX遺伝子過剰発現細胞を用いたEMSA解析により、Xタンパク質発現に伴う特異的結合の存在を確認した。現在、EMSA法およびChIP法にてDNA結合能の有無とその認識配列を検討中である。さらにX遺伝子過剰発現細胞を用いたマイクロアレイの結果から、細胞内でのMAPKのリン酸化/脱リン酸化による調節機構や酸化ストレス応答などもエナメル芽細胞の分化において重要な意義を持つことを見出し、現在詳細に検討中である。またエナメル芽細胞分化でのX遺伝子の機能を調べるため、歯原性上皮細胞株SRE-G5での遺伝子ノックぼダウンをSiRNAにて行い、マイクロアレイで同定した標的遺伝子の発現動態への影響を確認した。現在器官培養の系へのSiRNAの応用を試みている。エナメル質形成不全症においてX遺伝子変異を発見し、その標的遺伝子を同定した本研究の成果は、今後のエナメル芽細胞分化の研究のみならず、歯牙再生の研究に大きく貢献すると考えられる。エナメル芽細胞の分化、成熟、維持機構に関わる遺伝子群を同定するために、まず指標となるアメロゲニン遺伝子(AG)の発現調節機構を検討する系を確立した。即ちマウスAGのプロモーター領域を単離し、ルシフェラーゼ解析用ベクターに組み込んだ。これを既に樹立している正常ラット(WT)由来のエナメル芽細胞株(SRE)とエナメル質形成不全ラット(AMI)由来のエナメル芽細胞株(ARE)に導入し、転写活性調節に重要なプロモーター領域を検討した。その結果、-70bpまでの領域と-206から-1634bp,-1634から-2180bpまでの領域にAGの転写を促進する領域があることが示唆された。さらにHeLa細胞にて同様の解析を行った結果、-1634から-2180bpまでの領域にエナメル芽細胞特異的な転写調節領域が存在する可能性が示唆された。この領域にはPhoxやE-box結合領域が存在している(in silico data)。現在この領域に結合する転写因子を同定するためにゲルシフト解析を行っており、さらに結合する転写因子を同定するための実験系の確立を試みている。また、ARE細胞はAGの転写活性化能を持つことが判明した。しかしAMIの表現型はエナメル質形成不全であることからエナメル芽細胞の成熟、維持機構に関与するアメロゲニン以外の遺伝子群をマイクロアレイにて網羅的に検索した。生後6日目のWTおよびAMIの臼歯から全RNAを抽出し、アジレント社のマイクロアレイ(20500遺伝子搭載)を用いて解析した。その結果、WTで2倍以上発現の高い遺伝子は100個、AMIでは141個であった。変動のあった遺伝子群は既存の報告では間葉系に発現が認められているものが多いことから、実際の発現部位を同定しエナメル芽細胞の成熟、維持機構との関連を検討していく必要性が示唆された。エナメル芽細胞の分化機構について次の2つのアプローチを行った。すなわち(1)エナメル質形成不全ラット(AMI)由来ゲノム上で変異を持つ、ある既知遺伝子Xとエナメル芽細胞分化機構との関連の解明、(2)アメロゲニン遺伝子を分化マーカーとしたエナメル芽細胞の分化誘導システムの構築を、当教室で樹立した正常ラット由来エナメル芽細胞クローン(SRE-G5)を用いて検討した。(1)ではXの正常型と変異型タンパク質を区別するペプチド抗体を作成し、ラット下顎領域での正常なX発現部位を免疫組織染色にて検討し、エナメル芽細胞と一部の象牙芽細胞の核に局在することを確認した。さらに正常型および変異型XのTag付き発現ベクターを構築し、SRE-G5に導入して恒常発現クローンを樹立した。正常型X発現クローンの全RNAを用いてマイクロアレイ解析を行ったところ全20,450遺伝子のうち、X発現株で448遺伝子の発現レベルが上昇し,500遺伝子の発現レベルが低下した。このアレイの結果からフォリスタチン遺伝子の発現レベル低下に注目した。そこでフォリスタチン遺伝子の転写開始点から3.5kb上流のプロモーター領域を用いてX発現株でのルシフェラーゼ解析を行ったところ、Xによる転写調節は認められなかった。従って他の領域(イントロンや3'側領域)による転写調節機構や間接的な制御機構の可能性が示唆された。現在、遺伝子XのDNA結合配列と標的分子を同定するため,EMSA法およびChIP法により解析中である。(2)では分化誘導に関わると想定される種々の誘導剤をSRE-G5に作用させ、アメロゲニンの発現誘導を検討した。その結果,MAPKの活性化を誘導するアニソマイシンまたはサリチル酸により安定したアメロゲニンの発現誘導系を確立した。

特にストレス応答性のp38やJNKがリン酸化されることからさらに詳細な検討を行っている。エナメル芽細胞の分化・成熟・維持機構に関わる遣伝子群を同定し、その機能を解明する目的で、エナメル質形成不全症ラットの原因遺伝子探索を行った結果、遣伝子Xを見出した。そこで遺伝子Xの発現制御機構と、エナメル芽細胞分化におけるXタンパク質の機能を解析中である。まずX遺伝子の歯特異的発現機構を解明するため、5'RACE法にて転写開始点を同定した。転写開始点は5kb離れて2カ所存在し、ラットとマウス双方で保存されていた。そこで転写活性化領域を同定するため、マウスX遣伝子のプロモーターをクローニングし、現在レポーターベクターにて詳細な発現調節領域を解析中である。またX遣伝子は転写因子群に属すため、昨年度報告した標的遺伝子候補であるフォリスタチン遺伝子を用いて転写活性を詳細に検討し、-313までのプロモータ領域にXタンパク質による抑制ドメインがあることを見出した。次いで野生型のX遺伝子過剰発現細胞を用いたEMSA解析により、Xタンパク質発現に伴う特異的結合の存在を確認した。現在、EMSA法およびChIP法にてDNA結合能の有無とその認識配列を検討中である。さらにX遺伝子過剰発現細胞を用いたマイクロアレイの結果から、細胞内でのMAPKのリン酸化/脱リン酸化による調節機構や酸化ストレス応答などもエナメル芽細胞の分化において重要な意義を持つことを見出し、現在詳細に検討中である。またエナメル芽細胞分化でのX遺伝子の機能を調べるため、歯原性上皮細胞株SRE-G5での遺伝子ノックぼダウンをSiRNAにて行い、マイクロアレイで同定した標的遺伝子の発現動態への影響を確認した。現在器官培養の系へのSiRNAの応用を試みている。エナメル質形成不全症においてX遺伝子変異を発見し、その標的遺伝子を同定した本研究の成果は、今後のエナメル芽細胞分化の研究のみならず、歯牙再生の研究に大きく貢献すると考えられる。