hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波内視鏡下穿刺吸引細胞診による膵腫瘍と膵嚢胞におけるエクソソームの解析

正常膵管上皮細胞と比較して癌細胞で発現が変化するタンパク質を選定し、エクソソーム上のマーカー候補とした。検体の採取については現在までに前年度から合計33検体を採取し、凍結保存している。エクソソームの解析については不死化正常膵管上皮細胞および膵癌細胞の培養上清から超遠心法によりエクソソームを精製し、プロテオーム解析を行うことでエクソソーム上の標的タンパク質の候補を得ている。以上のことからおおむね順調に進展していると考えた。本研究は膵腫瘍または膵嚢胞性腫瘍の疑いでEUS-FNA(超音波内視鏡下穿刺術)を実施する症例の血液または嚢胞液から単離したエクソソームのプロテオーム・マイクロアレイ解析等を行い、エクソソームで発現変化を示すタンパク質・核酸を同定した後に、多数の患者検体を用いてその疾患特異性を確認する。さらに、ヒト膵臓癌細胞を用いた実験により、エクソソームで発現変化を示したタンパク質・核酸が細胞内で増殖・浸潤・転移能等に及ぼす影響を明らかにし、患者の血液・嚢胞液を用いた膵腫瘍・膵嚢胞性腫瘍のエクソソーム診断を目指すことを目的とした。最終年度は患者血清由来エクソソーム中のmiRNA解析を行った。IPMNおよび膵臓癌ステージIIA, IVの患者血清をステージ毎に数例プールし、エクソソーム膜表面のフォスファチジルセリンに対するアフィニティーを利用した精製方法によりエクソソームを単離した。単離したエクソソームよりRNAを抽出し、3D-Gene(TORAY)にてmiRNAマイクロアレイ解析を行ったところ、IPMNと比較して発現量が2倍以上増加したものがステージIIAで25個、ステージIVで24個、また2分の1以下に減少したものがステージIIAで16個、ステージIVで22個あった。これらのうち比較的発現量が多いものを候補miRNAとして選定し、今後の解析を進めることとした。上記内容も含めて期間全体を通じて実施した研究の成果をまとめると、1検体採取と保存を合計22症例で行った。2不死化正常膵管上皮細胞と膵臓癌細胞由来のエクソソームの定量プロテオーム解析を行い、膵臓癌細胞で発現が増加したタンパク質のうち膜表面タンパク質を候補として選定した。3患者血清中エクソソームの単離とmiRNAマイクロアレイ解析を行い、膵臓癌の候補miRNAを選定した。今後、これらタンパク質およびmiRNAの詳細な解析を行うことで、膵臓癌におけるエクソソームの役割の解明や診断システムの開発につながるものと期待される。検体採取は引き続き行う。膵癌細胞エクソソームのプロテオーム解析結果から見出されてきたタンパク質が膵癌患者の血清や嚢胞液で変化するかを調べ、マーカーとして使用可能かを判定する。また、そのタンパク質の役割を解明するため、膵癌細胞にsiRNAを導入することでタンパク質発現を抑制し、細胞の増殖・浸潤・転移能に与える影響を見る。血清中エクソソームの高純度回収は、いくつかの方法を組み合わせるなど、現状の方法を改良し、より精製度の高いエクソソームを得ることを試みる。プロテオーム解析で得た候補タンパク質について培養細胞由来エクソソームのウエスタンブロットによる発現の確認を進めるとともに、患者血清や嚢胞液での測定が可能であるか検討を行う。また、血清・嚢胞液中よりエクソソームを単離してプロテオーム解析することも進めていく。エクソソーム抽出に際し蛋白の混入を認めたために学会発表や論文化を積極的に行うデータに至っていない。
高分子の側鎖配向による構造キラリティーの発現制御と刺激増幅型キラル識別への展開

側鎖配向によってキラリティーを誘起しうるキラル高分子を設計・合成した。高分子膜の表面特性を、キラル液体をプローブとした接触角測定によって評価した結果、不斉選択的な濡れ性が明らかになった。この不斉選択的な濡れ性は、キラル液体に誘起される膜表面の局所コンフォーメーション変化と密接な関係があることが明らかになった。また、キラル高分子に蛍光性部位を導入することによって、キラル液体の光学純度を蛍光発光によって検出できるフィルムの開発にも成功した。本研究課題では、生体内のDNAやタンパク質にしばしばみられる構造キラリティーを発展的に利用するため、高分子の側鎖配向に伴うキラリティーの誘起・増幅・制御を可能とする直鎖状高分子を合成し、それに基づく革新的なキラル識別剤を開発することを目的としている。平成24年度に実施した具体的な項目と主な研究成果を以下にまとめる。(1)二次キラル高分子の膜表面における分子鎖凝集状態および局所コンフォメーションの解析:前年度までに、ビフェニル基とキラルアルキル基を側鎖に併せもつ二次キラル高分子を合成し、側鎖配向によるキラリティーの誘起・増幅を明らかにした。また、接触角測定に基づき同高分子膜のキラル特異的な表面特性を明らかにした。本年度は、この現象の理解と一般化を目指し、膜界面における高分子の凝集状態および局所コンフォメーションを、それぞれ原子間力顕微鏡観察および和周波発生分光測定に基づき評価した。その結果、キラル液体によって誘起される高分子膜表面の構造再編成を明らかにした。(2)蛍光キラル検出フィルムへの応用:ナフタレンジイミドを導入した二次キラル高分子を新たに設計・合成した。同高分子は、溶媒キャスト法やスピンコート法によって簡便に製膜できること、また、得られた膜は自己支持性があることを確認した。キラル液体をプローブとした接触角測定によって、膜表面のキラル特異的な濡れ性を明らかにした。興味深いことに、プローブ液体のキラリティーに依存した蛍光発光を確認した。また、蛍光偏光解消測定に基づき、膜表面の高分子の運動性がキラリティーに依存して変化することを明らかにした。これらの結果は、液体のキラル情報を運動性変化に基づき蛍光発光に変換できることを示しており、新たな原理に基づく蛍光キラル検出フィルムの応用が期待できる。本研究課題では,生体内のDNAやタンパク質にしばしばみられる構造キラリティーを発展的に利用するため,高分子の側鎖配向に伴うキラリティーの誘起・増幅・制御を可能とする直鎖状高分子を合成し、それに基づく革新的なキラル識別剤を開発することを目的としている。平成23年度に実施した具体的な項目と主な研究成果を以下にまとめる。(1)二次キラル高分子の設計・合成とキラル配向性の評価:ビフェニル基とキラルアルキル基を側鎖に併せもつ新規高分子を合成した。高分子のキラル配向状態を分光学的に評価し、π-π相互作用に基づく側鎖配向とそれによるキラリティーの誘起・増幅を明らかにした。また、温度によって配向状態、ひいてはキラリティーの制御が可能であることを確認した。(2)自己支持フィルムの作製とその凝集状態の評価:合成した二次キラル高分子は、従来のらせん高分子とは異なり、溶媒キャスト法やスピンコート法によって簡便に製膜できること、また、得られたフィルムは自己支持性があることを確認した。小角X線散乱および広角X線回折測定によって、側鎖配向に基づく層状構造を形成していること、および製膜に用いる溶媒によって層状構造の配向状態を制御できることを明らかにした。(3)フィルムの表面特性の評価とキラル検出フィルムへの応用:静的接触角測定によって、フィルム表面のキラル特異的な濡れ性を明らかにした。とくに、プローブ液体の光学純度を接触角とその経時変化によって決定できることを確認した。さらに、製膜に用いる溶媒によって、フィルム表面の凝集状態、ひいては濡れ性におけるキラル選択性を制御することに成功した。当初の目的・目標として、(1)二次キラル高分子の設計・合成とキラル配向性の評価、(2)多孔質無機担体へのグラフト化と光学分割カラムの開発、(3)高感度・高選択的キラル検出フィルムの開発を設定した。平成23年度は当初の計画に従って研究を実施し、目標(1)、とくに高分子の側鎖配向に伴うキラリティーの誘起・増幅・制御を達成した。また、(3)キラル検出フィルムの開発にも着手し、フィルム表面のキラル特異的な濡れ特性を明らかにした。とくに、製膜に用いる溶媒によって、フィルム表面の凝集状態、ひいてはキラル選択性を制御することに成功した。現在、蛍光キラル検出フィルムへの応用を目指し、発光性基(ナフタレンジイミド誘導体)を側鎖にもつ二次キラル高分子の開発を行っている。当初の計画通りに研究を進め、期待通りの結果・知見を得ることができた。

また、それに加えて、キラル特異的な濡れ性など新たな現象を見出した。研究成果の一部は学会にて発表済みであり、現在、論文2報として投稿準備中である。以上の理由により、順調に研究が進展したと判断できる。(1)二次キラル高分子の設計・合成とキラル配向性の評価、(2)多孔質無機担体へのグラフト化と光学分割カラムの開発、(3)高感度・高選択的キラル検出フィルムの開発を当初の目的・目標とした。平成23年度は目標(1)、高分子の側鎖配向に伴うキラリティーの誘起・増幅・制御を達成した。平成24年度は、(2)多孔質無機担体へのグラフト化と光学分割カラムの開発、および(3)高感度・高選択的キラル検出フィルムの開発を重点的に行う。多孔質無機担体への高分子鎖のグラフト化には、高分子主鎖末端への活性基の導入が必要となる。すでに、二次キラル高分子への活性基の導入に着手しており、無機担体へのグラフト化に支障はないことを確認している。無機担体へのカラム化を行い、その分離特性を評価する。とくに、高分子のキラル配向状態とキラル選択性との相関を明らかにし、光学分割カラムとしての可能性を探る。本年度に明らかにしたフィルム表面のキラル特異的な表面特性は、全く新しいキラル検出フィルムへの応用展開の可能性を示すものであり、現象の理解と一般化に注力する。とくに、キラル液体との膜界面における高分子鎖のコンフォメーションやダイナミクスを明らかにする予定である。また、発光性基(ナフタレンジイミド誘導体)を側鎖にもつ二次キラル高分子の合成にも着手しており、蛍光変化に基づく高感度・高選択的キラル検出フィルムへの応用展開を目指す。本研究課題では,キラル識別能を増幅・制御する手法として,高分子の側鎖配向を利用してキラリティーを誘起・増幅させることを新たに提案しており,側鎖のキラル配向状態を評価することは極めて重要になっている。平成23年度は、溶液状態において、二次キラル高分子の側鎖配向とそれによるキラリティーの誘起・増幅・制御を明らかにした。平成24年度は二次キラル高分子の光学分割カラムやキラル検出フィルムへの応用展開を計画しており、固体状態における評価が必要である。そこで、設備備品としてFT-IR拡散反射ユニットの購入を計画している。キラル識別能の飛躍的な増幅および制御の本質は効率的に側鎖配向を促進することにあり,分子構造の最適化しつつ,さまざまな高分子を合成することが必須である。また,分離・検出効率の最適化には,中心性,軸性,面性キラル化合物などの高価なプローブ試薬が必要になる。したがって,消耗品費として種々のキラル試薬・溶媒などの購入を予定している。挑戦的な本研究課題の遂行には,分離・分析科学,超分子化学、高分子化学などの多角的な基礎知見が必要不可欠である。成果発表を兼ねた情報収集や討議のため,欧州や米国への渡航,セミナーや国内学会への参加を計画している。
木炭の組織孔制御とその微細孔内への貴金属-ポリ酸複合分子の接合・電極触媒への展開

平成10年度までに、木炭(H2)の細孔内へ貴金属-ヘテロポリ酸を分散・固定化して酸素極(Pd-HPA/H2)とし、Pt-metal担持木炭を対極とし、この両極間に常温H^+導電体して優れた性能を有するNafion^<【○!R】>117シートを挿入した燃料電池システムを組み立て、H2-O2燃料電池特性を種々検討してきた。平成11年度はPd-HPA/H2にグラファイト、ナフィオンおよびテフロンを加えて、それぞれ電子導電性、プロトン導電性、防水性の向上について検討した。H2電極をナフィオンシート上に加熱圧縮する際に、その状態をポーラスに保つために、圧力を10Kg程度に抑えた。またHPAとして、2電子酸化・還元がスムーズに起こる、PMolOV2を採用した。そのような電極について、H2-O2燃料電池の放電特性を、外部からの電位規制下で種々検討した。その際、ワッカー反応の制御を期待して、O2へのC2H4(エチレン)ガスの混合の効果について調べた。O2にC2H4を添加すると、放電特性は変化し、特にその内部抵抗値が大きく低下した。(+)酸素極に外部電位を加えていくと、内部抵抗値は0.5V付近で急激に低下し、あきらかに変曲点が認められた。この電位を堺に触媒-助触媒のカップリング状態が変化したものと推測した。ワッカ-触媒反応ではPdC12上でのH2OからC2H4への酸素原子移行が主過程であり、その際Pd(II)はPd(O)に還元される。その逆反応、Pdの再酸化をHPAの2電子移行により計る。この観点より、(+)極にO2を、(-)極にH2OとC2H4を導入した新たな電池系を組み立て、電位規制下での放電特性を検討した。いずれの極に加電しても約0.5V付近で内部抵抗値に変極点が現われた。この場合にも、この加電圧でワッカーサイクルがスムーズに進行することが示唆された。今後は、当初の目的である電位規制下での触媒反応の制御とその反応、また関連の反応の最適条件を探索する予定である。
骨吸収を促進するNodファミリーシグナルの析

歯周疾患に見られる歯槽骨吸収はリポ多糖(LPS)などの菌体成分によって誘導される。菌体成分ペプチドグリカンの構成分子であるMDPやDAPは細胞内の受容体Nod1やNod2に結合して作用を発揮する。本研究ではNodを介したシグナルがLPSの誘導する破骨細胞形成を誘導するメカニズムを明らかにするため、細胞の延命と絡め実験を行い以下の結果を得た。(1)NodのMDP, DMP認識機構とアポトーシスの解析(1) Nod蛋白のMDP, DMP認識機構の解析: Nod1は破骨細胞前駆細胞および骨芽細胞に発現していた。Nod1のリガンドであるMDPの人工合成化合物FK156は、破骨細胞前駆細胞のM-CSFとRANKLが誘導する破骨細胞分化に対して影響しなかった。一方、骨芽細胞・骨髄細胞の共培養では活性型ビタミンDの誘導する破骨細胞分化を促進した。Nod1リガンドは骨芽細胞によって認識されていることが示唆された。(2)Nod蛋白の介するアポトーシスの解析: Nod1およびNod2に対するRNAiをウイルスベクターで骨芽細胞に導入した。それぞれの標的遺伝子のノックダウンを行うことができた。骨芽細胞・骨髄細胞の共培養によってできる破骨細胞のアポトーシス解析には至っていない。(2)ヒト破骨細胞と骨芽細胞におけるNodの作用機構の解明:ヒト細胞に対するNod強制発現のウイルスベクターを構築中である。(3)歯周病モデルマウスの作成ろNod作用機構の解明:モデルマウスの作成に至っておらず、解析には至っていない。Nucleotide-binding oligomerization domain(Nod)は、細胞質内に存在する病原体特異的パターン受容体で、感染細菌の細胞壁構成成分のペプチドグリカンの断片によって活性化され、転写因子のNF-κBを活性化することで炎症性サイトカインの産生を誘導する。Nodの刺激は細菌感染症において宿主の防御に重要であるとされているが、歯周病におけるNODの役割は明らかにされていない。そこで本研究では、NODシグナルがLipopolysaccharide(LPS)が誘導する破骨細胞形成を促進するか検討するとともに、NodシグナルとToll-like receptor(TLR)シグナルの相互関係、Nodシグナルの骨吸収に対する作用、破骨細胞と骨芽細胞におけるNodの作用機構について検討した。その結果、Muramyl dipeptide(MDP)は、LPSが誘導するreceptor activator of NF-κB ligand)(RANKL)の発現を増強し破骨細胞の分化を促進した。これはMDPによりNodシグナルが亢進されたと考えられる。一方、MDPは活性型ビタミンDが誘導するRANKLの発現を誘導しなかった。この結果は、MDPがTLR4に非依存的なシグナルを介して破骨細胞の形成を誘導していることを示唆している。さらに、Nod2のRNAiを骨芽細胞に対して行ったところ、Nod2 mRNAのノックダウンによってLPSによるRANKLm RNA量はMDPによる増強効果のみがされることが明らかとなった。以上の研究結果より、菌体成分のMDPは、Nod2を介して骨芽細胞におけるRNAKLの発現を増強し、LPSなどの炎症によって誘導される破骨細胞分化を促進していると考えられた。一方、破骨細胞を象牙質片上で培養すると吸収窩が形成されるシステムでMDPの破骨細胞機能を解析したところ、象牙質片の吸収を促進する傾向がみられた。本実験は定性的なためさらに検討が必要であると考えられた。
先史～古代建築におけるゴヒラ材使用の歴史的解明

本研究は、先史古代建築に用いられたゴヒラ材(五平材、断面長方形の材)の事例を、古代建築、発掘遺構、考古遺物、出土部材、絵画・文献資料などから広く収集し、その使用箇所や部材的特徴を明らかにするとともに、継手・仕口を含む構法的特徴や建物構造の復元的検討を通して、ゴヒラ材使用が果たした歴史的意義の解明を目的とする。初年度である本年度は、(1)ゴヒラ材に関する建築遺構の実見・調査、(2)各種報告書・文献資料などに記載されたゴヒラ材の事例収集、の2点を中心に行った。(1)では、おもに近畿地方におけるゴヒラ材の事例を収集し、踏査を行った。確認したものとしては、正倉院正倉の台輪、浄瑠璃寺本堂の舟肘木などがある。正倉院正倉の例は、法隆寺金堂上層の台輪や神社の土台と同様、元来、井桁に組んで上からの荷重を支えるための形式と思われ、上面に広い面を用いることで、安定して荷重を支えることができる方法といえる。ゴヒラ材をゴヒラ使いとする本来の目的かと推測される。その際の組み方としては、相欠や渡腮などを用いて上下に重ねる方法が基本であり、同じ井桁構造をもつ校倉などとも比較する必要がある。浄瑠璃寺の例も、上からの荷重を広い面で受けることを目的としたもので、正倉院正倉の例とともに、ゴヒラ材の使われ方を考える際に重要と思われる。(2)では、なかでも家形埴輪(日本)、家形土器(朝鮮半島)、建築明器(中国)など、模型資料を中心に情報収集を行い、図面などのデータを蓄積した。日本の家形埴輪では柱を板状に表現する例がよくみられるが、特に宮室山古墳出土の埴輪は柱を中空に成型しており、実際のゴヒラ柱を模した可能性が高い。当時の実態を知るうえで重要な事例といえる。なお、模型資料に関する研究成果の一部については、一般向けの講座にて発表を行った。家形埴輪(日本)・家形土器(朝鮮半島)・建築明器(中国)の事例収集作業において、中国及び朝鮮半島の文献収集を、翻訳を行いながら進めたために少々の遅れが生じた。今後は、対象の選定方法や資料収集の効率化などを通じて改善に努めたい。次年度も引き続き、(1)ゴヒラ材に関する建築遺構の実見・調査、(2)各種報告書・文献資料などに記載されたゴヒラ材の事例収集、の2点を中心に行いたい。(1)では、日本とともに中国・朝鮮半島での調査を行う予定である。日本では、奈良平安時代を中心に調査を行い、中国・朝鮮半島では現地調査を通じて文献資料や絵画資料の情報収集にも努めることにしたい。(2)では、文献資料、発掘遺構、出土部材、絵画資料など、調査対象を広げていくことにしたい。

(2)では、文献資料、発掘遺構、出土部材、絵画資料など、調査対象を広げていくことにしたい。事例収集として、家形埴輪(日本)、家形土器(朝鮮半島)、建築明器(中国)の文献収集と翻訳作業を中心に行った関係で、古代建築に関する現地踏査の回数が少なくなったことが原因のひとつである。次年度は、日本の古代建築のほかに中国・朝鮮半島での現地踏査と事例収集を効率的に行うことで研究計画の推進に努めたい。
未知の脳機能分子としての福山型筋ジストロフィー遺伝子産物フクチンの機能解析

福山型筋ジストロフィー(FCMD)は日本人に多い脳奇形を伴う常染色体劣性遺伝疾患である。我々はポジショナルクローニング法により原因遺伝子を同定し産物蛋白質をフクチンと命名した。87%のFCMD染色体が単一の創始者由来の同一のハプロタイプを示し、約3kbのレトロトランスポゾンinsertionが存在し、mRNA量が著しく低下する。我々はさらにフクチン遺伝子変異を検索し、新たに4種類の変異を見い出した。1)intron7におけるL1リピートinsertion、2)ミスセンス変異[Cys250Gly]、3)ノンセンス変異[Cys302Stop]、4)1塩基挿入によるフレームシフト変異[Phe39011e→403Stop](de-novo mutation)。次に、107家系の解析症例において臨床症状を対比すると、insertionをホモに持っ症例の約90%が典型から軽症例であるのに対し、複合ヘテロに持つ症例の約90%は重症例で、水頭症や小眼球を呈するWalker-Warburg症候群(WWS)様の症例も含まれていた。一方、点変異を2個もつ症例は未だ見つからない。レトロトランスポゾン変異ではRT-PCRレベルでmRNAは微量存在するが、点変異はフクチンの構造を大きく変化させうるため、表現型を重症化すると思われる。ゆえに点変異2個の患者が見つからないのは胎生致死の可能性がある。レトロトランスポゾン変異が日本だけのものであるなら、西欧では点変異2個であり(したがって胎生致死)、これこそが本症が西欧に存在しない理由であることを明らかにした。
固有値問題からみた非線形楕円型方程式の可解性と解の解析

本研究では、非線形楕円型作用素の固有値問題の視点から関連したパラメータを含む非線形楕円型微分方程式の解が存在するかどうか、また解の符号や性質などの解析を行う。第1段階として、(p,q)-Laplace方程式の固有値問題に関連した方程式の解の多重性や一意性、もしくは非存在であるのか、をパラメータによってどのように変化するか研究する。第2段階では、得られた解の符号や特徴づけを行っていく。その後、固有値問題を一般化したものや他の楕円型作用素への研究、特に解の存在・非存在について研究を行っていく。
小中一貫教育において粒子概念の学習支援を図る教員研修の開発

出雲市立小中学校では、管理規則の中で「小中学校の理科学習における実験・体験学習を充実させるため、教育課程に基づく理科授業の一部を、出雲科学館において行うこと」としている。出雲科学館の開館した2002年度から、小学6年生「燃焼の仕組み」や中学1年生「物質のすがた」中学2年生「化学変化」など化学分野の単元に関して、科学館と学校が連携した理科授業に継続して取り組んできた。これらの理科授業を実施するにあたり、該当学年の理科担当者を対象にした事前打合会を実施しており、ピンポン球や発泡スチロール球などホームセンターで容易に入手可能な材料で作製した演示教材を示したり、原子や分子など粒子の動きをパソコン画面でアニメーションにより示したりする教材の使用方法を事前打合会にて具体的に例示した。これらの教材は、小学校及び中学校で使用する教科書のイラストや資料集との整合を図り、事前打合会や理科授業の事後に学校でも使用できるように配慮した。児童・生徒及び引率した理科担当者を対象とした理科授業の事後アンケート調査を実施した。子どもたちが実験を体験した直後にその事象をアニメーションで解説する方法は、『粒子概念』の理解を特に助けると推測される回答が得られた。児童・生徒の目の前で実際に演示実験をしたり個別に実験を直接経験させたりする"実体験"と、微視的な粒子のシミュレーションについてコンピュータを活用して"デジタル教材"としてアニメーション化し、プロジェクタとスクリーンやテレビの大画面などを活用して提示する手法を適時に組み合わせることが特に有効である。
ショウジョウバエをモデルとする報酬記憶の分子行動学

我々は、これまでにショウジョウバエ幼虫を使用した嗅覚連合学習パラダイムを確立し、キニーネ罰学習では最長20分の短期記憶しか形成されないが、ショ糖報酬学習では2時間にわたり維持されるCREB依存性中期記憶が生成されることを明らかにし、条件刺激と非条件刺激を統合する神経回路の違いが記憶の安定度の違いを生み出す主要な基盤である事を提唱してきた。この仮説を検定するために、嗅覚受容体遺伝子プロモーター調節下でチャネルロドプシン(ChR2)を発現させ、匂い刺激を青色光刺激に置きかえるさまざまなショウジョウバエ系統(Or82a-ChR2,Or42b-ChR2,Or47a-ChR2,Or24a-ChR2,Or83b-ChR2)を作製した。さらに、ショ糖報酬刺激を温度刺激に置きかえるために、オクトパミン神経特異的なTDC2遺伝子のプロモーター調節下で温度依存性チャネルdTrpA1を発現させる系統(TDC2-dTrpA1)を作製した。また、キニーネ罰刺激を温度刺激に置きかえるために、ドーパミン神経特異的なTH遺伝子プロモーター調節下で温度依存性チャネルdTrpA1を発現させる系統(TH-dTrpA1)を作製した。少なくとも5回の戻し交配によりこれらの系統の遺伝学的背景を標準化した後に、構築した系統の掛合わせにより様々なOr-ChR2とTDC2-dTrpA1またはTH-dTrpA1の両者を持つショウジョウバエを構築した。幼虫行動解析により、構築した系統は青色光または温度刺激により誘引される事を明らかにし、これらの人為的神経刺激が外部刺激を期待どおりに置換する事を確認した。さらに、1)温度刺激と青色光、2)青色光のみ、3)温度刺激のみの条件付けをおこない、人為的刺激による連合学習の効果検討を進めている。学習・記憶を担う遺伝子と神経回路の解析は、分子行動学の重要な問題である。本課題は、ショウジョウバエをモデルとする報酬学習を制御する遺伝子の体系的な解析を行うと共に、申請者が開発した幼虫を使用した嗅覚連合学習パラダイムを使用し、幼虫の報酬記憶における遺伝子機能の検定と神経回路の解析を行う。これにより、遺伝子のみならず、遺伝子・神経回路・行動の多段階の分子行動学的解析を推進する事を目的としている。我々は、これまでにショウジョウバエ全ゲノムを網羅するマイクロアレーを用いた発現遺伝子の同定を行い、多数のキノコ体発現遺伝子を同定してきた。これらの候補発現遺伝子のなかで、RNAiによる遺伝子抑制効果が確認された系統について、キノコ体における特異的発現誘導が可能なGeneSwitch発現系を採用し、GAL4/UAS発現誘導システムによりキノコ体特異的な遺伝子機能の抑制を行った。これにより短期学習は抑制しないものの、長期学習を抑制する複数の遺伝子を同定した。一方、従来の幼虫を用いた実験パラダイムでは、条件付けの前後のおける洗浄等の多くの操作ステップを含む事から、幼虫の取り扱いに習熟するために時間を要していた。また、これらの実験操作に由来すると思われる嗅覚反応係数の測定誤差がしばしが大きな問題であった。これらの問題点を克服する新たな実験系の構築を目的として、ショ糖報酬刺激を介在するオクトパミン神経細胞で温度感受性チャネルTrpA1を発現させるコンストラクトTdc2-TrpA1を作製した。また、匂い刺激を光照射に置換するために、光感受性イオンチャネルChR2を様々な嗅受容体遺伝子発現プロモーターに接続したコンストラクトOr-ChR2を作成した。現在これらのコンストラクをショウジョウバエに導入し、行動解析のために遺伝学的背景を統一した系統の構築を進めている。
遺伝子発現を指標とした歯科用有機材料の生物学的安全性評価法の開発

本研究は歯科用合成高分子有機化合物に残留している化合物を同定・定量する試験法(材質試験法)及び溶出試験法を開発すること並びに代謝機能を有する内分泌攪乱化学物質感受性培養細胞系を開発すると共に内分泌攪乱化学物質で発現される遺伝子を同定し、この遺伝子を指標とした高感度検出系である遺伝子発現を指標とした生物学的安全性評価法の開発を目的とする。口腔内模擬環境として、ポリカーボネート(PC)製矯正用ブラケットを唾液に浸漬するとビスフェノールA(BPA)が溶出し、また、残留BPAが増加することを明らかにし、PCの重合調節剤として汎用されているP-t-ブチルフェノール(t-BuP)とp-クミルフェノール(p-CP)が、BPAと同様に溶出されていることも明らかになった。また、唾液に浸漬したブラケットに残留するBPA量より、熱変性唾液に浸漬したブラケットでそれらの残留量並びに溶出量が顕著に増加していた。これらの結果から、PCの加水分解には唾液中のエステラーゼやリパーゼの関与は少ないと考えられる。更に人工唾液より、唾液での溶出が多いことから溶出試験法として、実態に即した条件を用いる必要性がある。BPA処理したT47D細胞から若しくはBPA投与妊娠マウス(0.5、5、50、500mg/kg/dayで妊娠3.5日目から投与)の胎児の生殖腺RNAを抽出し、ディファレンシャルディスプレイ法によりコントロールであるRNAとBPA処理した細胞から得られたRNAで発現量のことなるものを検索した。バンドとしては、発現の差異のあるものが数十得られたが、昨年度報告したNADH dehydrogenase subunit 2の他には、遺伝子を特定できなかった。サイトカイン産生は、BPAが高濃度では抑制されるが、低濃度では亢進することが明らかになった。さらに、JurkatヒトTリンパ球系培養細胞を用いて免疫系細胞への影響について解析を行った結果、BPAは瞬時にリンパ球細胞内のカルシウムイオン濃度を上昇させ、また、SDS-PAGEを行った結果、細胞の各種タンパク質のリン酸化を起こすことが明らかになった。代謝誘導能を指標とした毒性試験法ではHepG2細胞を使用し、ホタルルシフェラーゼを合成する遺伝子上流にヒトCYP1A1 XREすなわち異物応答反応領域の遺伝子を挿入したレポーターベクターを作り、細胞の核に導入したところ、Reporter assayとNorthern blot分析の結果から弱いながらもBis-GMA、BADGE・2H_2OとBPAはヒト肝臓に存在する薬物代謝酵素の一つであるCYP1A1を誘導し、BADGEは誘導を抑制することが明らかになったが、このとき3-メチルコラントレン共存下ではその酵素誘導を顕著に増大させた。本研究は歯科用合成高分子有機化合物に残留している化合物を同定・定量する試験法(材質試験法)及び溶出試験法を開発すること並びに代謝機能を有する内分泌攪乱化学物質感受性

培養細胞系を開発すると共に内分泌攪乱化学物質で発現される遺伝子を同定し、この遺伝子を指標とした高感度検出系である遺伝子発現を指標とした生物学的安全性評価法の開発を目的とする。口腔内模擬環境として、ポリカーボネート(PC)製矯正用ブラケットを人工唾液並びに唾液に浸漬するとビスフェノールA(BPA)が溶出し、また、残留BPAが増加することを明らかにしてきているが、PCの重合調節剤として汎用されているp-t-ブチルフェノール(t-Bup)が、BPAと同様に溶出され、また、残留t-BuPも増加していることが明らかになった。更に光重合型コンポジットレジンのモノマーとして汎用されているBis-GMAを血清に添加すると、BADGE・2H_2Oが検出されたので、Bis-GMA系レジン硬化体からのBADGE・2H_2O定量法を現在開発中である。代謝誘導能を指標とした毒性試験法では肝臓癌由来のHepG2細胞を使用し、ホタルルシフェラーゼを合成する遺伝子上流にヒトCYP1A1 XREすなわち異物応答反応領域の遺伝子を挿入したレポーターベクターを作り、細胞の核に導入したところ、Reporter assayとNorthern blot分析の結果から弱いながらもBis-GMA、BADGE・2H_2OとBPAはヒト肝臓に存在する薬物代謝酵素の一つであるCYP1A1を誘導し、BADGEは誘導を抑制することが明らかになった。ヒト乳ガン由来細胞であるT47D細胞を用いた細胞増殖試験法から、BPA、t-BuP、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジエチルヘキシル、BADGE・2H_2OとBADGE-2Clに細胞増殖作用があり、それらは拮抗剤により抑制されたことから、エストロジェン様作用のあることが明らかになった。このT47D細胞をエストラディオール、BPA処理し、共にcDNA発現量の多い箇所を現在特定中である。本研究は歯科用合成高分子有機化合物に残留している化合物を同定・定量する試験法(材質試験法)及び溶出試験法を開発すること並びに代謝機能を有する内分泌撹乱化学物質感受性培養細胞系を開発すると共に内分泌撹乱化学物質で発現される遺伝子を同定し、この遺伝子を指標とした高感度検出系である遺伝子発現を指標とした生物学的安全性評価法の開発を目的とする。口腔内模擬環境として、ポリカーボネート(PC)製矯正用ブラケットを唾液に浸漬するとビスフェノールA(BPA)が溶出し、また、残留BPAが増加することを明らかにしてきているが、PCの重合調節剤として汎用されているp-t-ブチルフェノール(t-BuP)が、BPAと同様に溶出され、また、残留t-BuPも増加していることが明らかになった。また、唾液に浸漬したブラケットに残留するBPAとt-BuPより、熱変性唾液に浸漬したブラケットでそれらの残留量並びに溶出量が顕著に増加していた。これらの結果から、PCの加水分解には唾液中のエステラーゼやリパーゼの関与は少ないと考えられる。
免疫グロブリンG糖鎖の病変に関する生化学的研究

ヒトIgGをシアリダ-ゼで処理した後Streptococcas 6646Kから精製したβ-ガラクトシダ-ゼで消化することにより、ガラクト-ス残基を完全に欠いたIgGを調製することに成功した。これを基質に使って健常人並びにリウマチ患者の血液から精製したB細胞のホモジネ-トを酵素源にUDP-〔^<14>C〕Galからのガラクト-スの転移を調べた。その結果、リウマチ患者のB細胞では同転移酵素の活性が著明に低下していることが判明した。これに対しヒトトランスフェリンからシアル酸とガラクト-スを完全に除いたもの、及びヒツジ顎下腺からシアル酸を除いたものを基質に使った場合は両B細胞のガラクト-ス転移酵素活性に有意の差が認められなかった。この結果はB細胞の中にIgGの糖鎖に効率良くガラクト-スを附加する酵素が存在し、リウマチ患者のB細胞ではこの酵素の活性が選択的に低下していることを示している。そこで健常人並びにリウマチ患者のB細胞ホモジネ-トを酵素源に動力学的な検索を進めたところ、リウマチ患者の酵素はUDP-Galに対するKm値が大きくなっていることが判明した。この結果はリウマチという複雑な疾患の背景に遺伝的な素因が存在することを示すものである。次にガラクト-スを除く前後のヒトIgGについてその機能を比較研究して見た。その結果C_1qとの結合並びにヒトマクロファ-ジ株化細胞、U_<937>表面のFc受容体に対する結合が顕著に低下することが明らかになった。これに対しガラクト-スの除去はIgMリウマチ因子やタンパク質Aとの結合に一切影響を与えなかった。以上の結果はさきにNoseとWigzellによって報告されたIgG糖鎖の完全除去による機能低下と全く同様の現象がガラクト-スを除去するだけでひき起こされることを示すものである。リウマチ患者の血清IgG糖鎖に発見されたガラクト-ス減少現象とリウマチの病理を考えて行く上で重要な知見である。
新しいキネシン様蛋白質のクローニングとその転写因子制御における役割

NF-kB活性化の重要な制御因子の一つのp105(NF-kB p50をサブユニットの前駆体)のC末部と相互作用してその活性制御に関わる未知の因子をクローニングするため、p105C末部をブイトにしてファーウエスタン法およびTwo-Hybrid法によるクローニングを行った。その結果、細胞微小管を介して細胞内で様々な小胞体や物質の輸送、あるいは染色体や中心体の細胞分裂時における分離に関係するキネシンスーパーファミリーの一員と思われる蛋白が同定され。DNA塩基配列分析により、この新しいキネシン様蛋白は、Xenopusで同定され中心体分離に関与しているXklp2のヒトホモログであると判明した。このキネシン様蛋白は約1400個のアミノ酸から構成され、そのN末部にATPの加水分解や微小管との結合に関与しているファミリー間で相同性の高い構造(motor region)をコードする配列が認められ、これよりC末にはCoiled-coil構造をとるいわゆるStalk regionと呼ばれる構造が認められた。免疫沈降法およびFarwestern法により、このキネシン様蛋白はp105C末部とStalk regionを介して相互作用する事が認められたが、この相互作用はp105に特異的であり、同様のアンキリン構造を持つIkBα,などの他のNF-kBインヒビターとの相互作用は認められなかった。Northern Blot分析により、このキネシン様蛋白はJurkat細胞等のTリンパ系の細胞に特に強く発現しており、組織では胸腺と精巣にのみ発現が認められた。さらにcDNAクローニングの過程で、モータードメインのN末部を欠くスプライスバリアントを同定した。このスプライスバリアントは特定の組織、細胞でのみ発現していた。
嫌気性アンモニア酸化(anammox)反応の電子伝達系と脱窒機構の解明

嫌気性アンモニア酸化(anammox)を行う細菌KSU-1株から、anammoxに関連するヘムタンパク質3種を精製した。その1つのヒドラジン酸化酵素(HZO)は本研究開始前に精製まで完了していたものであるが、本研究においてその酵素化学的性状の解析を行った。本研究で新たに得た他の2つのヘムタンパク質は、ヒドロキシルアミン酸化還元酵素(HAO)と難還元性シトクロムcであった。これら酵素の性状から、HZOとHAOはどちらもanammoxの最終段階のヒドラジンの脱窒を行うが、正常な細胞内環境ではHZOが主に働き、HZOが機能できない環境でHAOが機能すると予想された。難還元性シトクロムcはその酸化還元電位の低さからHZOとHAOから電子を受け取ると推定され、anammoxで発生した電子を膜に伝達する役割を担うと考えられた。また、これらタンパク質の遺伝子を同定し、プロモーター領域を解析したところ、これらの多量に発現しているヘムタンパク質は大腸菌プロモーター領域のコンセンサス配列によく似たプロモーター領域を持つことが判明した。anammoxに関わると予想された別のヘムタンパク質である亜硝酸還元酵素(NIR)の精製も試みたが、活性のある酵素は得られなかった。また、HZOのX線結晶構造解析を行うため、結晶化条件を検討したが、良質な結晶は得られなかった。(新規anammox菌KSU-1株のヘムタンパク質の精製と機能解析)anammox菌KSU-1株がdominantな汚泥からヒドラジン酸化活性を持つ未知ヘム酵素を単一タンパク質として精製した。この酵素はホモダイマーで、サブユニットの大きさ(62kDa)と構造(1サブユニットに8個のc型ヘムが結合)は既知のヒドロキシルアミン酸化還元酵素(HAO)と類似していたが、ヒドロキシルアミンを全く酸化せず、ヒドロキシルアミン存在下ではヒドラジン酸化も阻害されるなど、HAOとは酵素化学的性質が全く異なっていた。そのため、我々はこの酵素をhydrazine-oxidizing enzyme(HZO)と命名した。シトクロムcを電子受容体とした際のHZOのV_<max>とK_mはそれぞれ6.2±0.3μmol/min・mg、5.5±0.6μMであった。KSU-1株のゲノム上にはHZOをコードする遺伝子が2つ存在しており(hzoA、hzoB)、これら遺伝子は塩基レベルで99.6%と非常に高い同一性を示した。これら遺伝子に高い相同性を示す遺伝子が、KSU-1株とは属レベルで異なると予想されるanammox菌Candidatus Kueneniastuttgartiensisのゲノム上にも2個存在していたが、酵素化学的検証はされていなかった。相同性検索でその他に高い相同性を示す遺伝子は検出出来なかったことから、このHZOは全く新規の酵素であると考えられた。hzoAとhzoBの発現を解析したところ、どちらも転写、翻訳されており、どちらの段階でもhzoBの発現産物がhzoAのそれの数倍存在した。この発現量の差異は両遺伝子のプロモーターが異なることが原因と考えられた。(ヒドロキシルアミン酸化還元酵素(HAO)の精製と機能解析)KSU-1株の菌体内でHAOはHZOに匹敵するほど大量に存在しており、また、他のanammox菌のゲノム中にはhao遺伝子が複数存在することからHAOがanammoxに重要であると推定された。KSU-1株のHAOを精製したところ、その酵素特性は硝化菌や他のanammox菌のHAOに類似しており、ヒドラジン酸化活性はHZOよりかなり弱く、ヒドラジン酸化は主にHZOが担っていると推察された。KSU-1株のHAOはHZOと同様にホモダイマーで、ホモトリマーである他のHAOと分子構成が異なっていた。この違いは、KSU-1株ではHAOがHZOの代替としてヒドラジン酸化を行い他の分子種と相互作用するので、同様の分子構成を取る必要があることに由来すると考察された。(hzo遺伝子、hao遺伝子の発現解析)

KSU・1株でHZOとHAOが大量発現している原因として、その遺伝子の転写活性が強力なことが考えられた。二つのhzo遺伝子(hzoA、hzoB)とhao遺伝子の転写開始点をプライマー伸長法で決定し、プロモーター領域を予測した。その結果、転写量の多いhzoBとhaoのプロモーター領域が大腸菌のコンセンサス配列に類似(haoのそれは一致)していることが判明した。(NIRの精製)KSU-1株の膜画分を調製し、種々の界面活性剤を使用してNIRの可溶化条件を検討した。また、膜をリパーゼによって分解し、膜タンパク質を遊離させる方法も試みた。しかし、いずれの方法でもNIRは可溶化できず、精製過程に進むことができなかった。これはNIRの結合している膜がanammox菌特有のladderane脂質で構成されていることが原因と考えられ、NIRの可溶化には特殊な可溶化法の開発が必要と考察された。anammox菌KSU-1株のcell freeextractの約5%程度を占める程多量に存在しているcytochrome cを精製した。このタンパク質は、分子質量12kDaと14kDaのサブユニットから構成される25kDaのヘテロダイマーで、還元剤ジチオナイト(標準酸化還元電位-600mV)ではほとんど還元されないという特異な性質を持つ難還元性cytochromeであった。別種のanammox菌であるK. stuttgartiensisなのゲノム解析により、ヒドラジンを脱窒するHZOから電子を受け取るcytochromeの酸化還元電位が-650mV以下であることが予想されている。そのため、我々が精製したcytochromecはその発現量と酸化還元電位の両特性から見てHZO(cell free extractの約10%程度を占める)と相互作用する可能性が高いと推察され、anammoxで生じた電子を膜に伝達する役割を担っていると考えられた。また、このcytochrome cのサブユニットをコードする遺伝子も同定し、それらが隣接しており、ポリシストロニックに転写されていることを確認した。(HZOの結晶構造解析)KSU-1株優占汚泥から精製したHZOを用いてX線結晶構造解析用の結晶調製を試みた。Emerald Biosystems社のWizard IIIキットを用いて結晶化条件検討を行ったところ、いくつかの条件で結晶は得られたが構造解析可能な品質ではなかった。そのため、HZOの精製条件と結晶化条件検索キットを再検討する必要があると考えられた。
唾液腺細胞のイオン輸送と水分泌の調節におけるカルシウムウェーブの生理的役割

1.カルシウム・シグナルと細胞容積および細胞内塩素濃度の変化(1)0.1-0.25μMのカルバーコルで刺激によって、腺腔側でオシレーションが起こった。この反応は基底側へわずかに伝搬し、ゆっくりとした細胞容積の減少を起こした。(2)0.5μM以上のカルバーコル刺激は、腺腔側から基底側へ広がるカルシウム・ウェーブを起こし、ウェーブの伝搬から1秒程度おくれて急激な細胞容積の減少を起こした。(3)SPQを使ってカルバーコル刺激による細胞内塩素濃度を調べると、細胞容積の減少と同様にカルシウム反応から1秒程度遅れて塩素イオンの放出が認められた。(4)イオノマイシンは基底側で大きなカルシウム反応を起こし、カルバーコルに比べてゆっくりと細胞容積を減少させた。これらの結果から細胞容積の減少には腺腔側におけるカルシウム濃度の上昇が重要な役割を果たしていると事が示唆された。2.AQPの発現、耳下腺細胞にAQP-5が発現していることイムノブロッティングで確認した。3.増量的アゴニスト刺激によるカルシウムウェーブの発生(1)IP_3に反応するカルシウム・ストアを多光子レーザー顕微鏡で可視化し、さらにフォトブリーチングアッセイで腺腔側と基底側のストアが連続していることが明らかになった。(2)カルシウム放出およびカルシウムの取り込みに対するIP_3の作用を解析から、ストア内カルシウム濃度の低下によってIP_3受容体活性が抑制されることが明らかになった。以上の結果から、耳下腺腺房細胞には、腺腔側から広がるカルシウム反応のパターンを維持する機構があり、これによって分泌機能が適正に調節されていることが示唆された。耳下腺腺房細胞のカルシウム・シグナルとその生理的役割を明らかにするために、カルシウム反応と同時に水分泌の指標として細胞容積の変化や塩素濃度の変化を解析した。カルシウム・シグナルと細胞容積の変化低濃度(0.1-1μM)のカルバーコルで刺激すると、3-5秒周期で小さなカルシウム反応を繰り返すオシレーションを起こした。この反応は腺腔側で大きく、わずかに基底側への伝搬が認められた。このとき細胞容積はゆっくりと減少した。それに対し、高濃度(10μM)のカルバーコル刺激は、腺腔側から基底側へ広がる大きなカルシウム反応を起こした。このときカルシウム・ウェーブの伝搬から1秒程度おくれて急激な細胞容積の減少が起こった。アゴニストを除去すると、細胞内カルシウム濃度は直ちに低下し、細胞容積は20-30秒で元に戻った。この細胞容積の回復はNa-K-2CI共輸送体阻害薬(ブメタニド)によって抑制された。アゴニスト刺激によるカルシウム・シグナルとは異なり、イオノマイシンは基底側で大きなカルシウム反応を起こした。イオノマイシンはカルバーコルに比べてゆっくりと細胞容積を減少させた。細胞容積の減少には腺腔側におけるカルシウム濃度の上昇が重要な役割を果たしていると事が示唆された。細胞内塩素濃度の変化SPQを使ってカルバーコルによる細胞内塩素濃度を調べると、カルシウム反応から1秒ほど遅れて塩素イオンの放出が起こることがわかった。このタイミングは、細胞容積が減少するタイミングとほぼ一致した。AOPの同定と分布これまでに報告されているように、耳下腺細胞にはAQP-5が発現していることを確認した。唾液は安静時でも常に分泌されており、摂食刺激などによって分泌量が増加する。従って、生理的な条件では、唾液腺は常に刺激されており、その強弱によって分泌量が調節されていると考えられる。その分泌調節におけるカルシウム・シグナルの役割を明らかにするために、刺激の変化に伴うカルシウム反応のパターンを解析した。ムスカリン受容体刺激の段階的増加に伴うカルシウム反応耳下腺細胞のムスカリン受容体を刺激すると腺腔側から基底側へ広がるカルシウム・ウェーブが起こる。同様のカルシウム・ウェーブが、ムスカリン受容体刺激を段階的に増加させた場合にも観察された。この結果から、以下のことが推察された。

1)唾液腺のカルシウム・ストアの腺腔側,と基底側は連続している。2)唾液腺のカルシウム・ストアには、弱いアゴニスト刺激では枯渇しない機構がある。カルシウム・ストアの可視化とその連続性の解析Mag-fura-2を取り込ませた耳下腺細胞をサポニンで穿孔し、IP_3によって蛍光が変化するオルガネラ(カルシウム・ストア)を多光子レーザー顕微鏡で可視化した。さらに、ストアの腺腔側にレーザーを照射し、フォトブリーチングアッセイを行った。その結果、腺腔側と基底側のストアが連続していることが確認された。ストア内カルシウム濃度によるIP3受容体の調節Mag-fura-2を取り込ませた耳下腺細胞をサポニンで穿孔し、ストアにおけるカルシウム放出およびカルシウムの取り込みに対する低濃度(0.3uM)のIP_3の作用を解析した。その結果、ストア内カルシウム濃度の低下によって、IP_3受容体のチャネル活性が抑制されことが示めされた。耳下腺腺房細胞ではカルシウム・ストアの連続性とストア内カルシウムによるIP_3受容体の調節作用によって、腺腔側から全体に広がるカルシウム反応のパターンが維持されていることが明らかになった。
極域最下部成層圏における大気輸送と物質分布の変動要因の解明

最下部成層圏(LMS)の大気微量成分やエアロゾルなどの物質は、北極域の大気の放射バランスに重要な役割を担っている。それらの分布や変動メカニズムの理解が求められているが、その変動には「大気輸送場の変動」と「輸送されてくる大気に含まれる物質量の変動」とが重畳されておりこれらを同時に理解することは容易ではない。本研究ではこれらの「大気輸送場の変動」と「輸送されてくる大気に含まれる物質量の変動」を分離しながらそれぞれを個別に評価する方法を開発し、変動要因を吟味することで北極域LMSの物質分布変動の実態を明らかにすることを目的として進めてきた。2018年度は、2012年以降の期間についてLMS領域の大気塊がどこからLMSへ流入してきたかについて全球再解析データを用いた後方流跡線解析により推定した。さらにそれぞれの空気塊についてラグランジュ保存量である温位、渦位、等価緯度の値に注目しながら低緯度、中緯度、高緯度対流圏起源の空気塊と成層圏起源の空気塊に分類し、それぞれの領域を起源とする大気のLMSにおける混合割合の季節変動を定量化した。さらに上記の流跡線解析データにCONTRAILプロジェクトによる日本-パリ間航路を用いた航空機観測データを組み合わせることで、LMSにおける対流圏起源の大気微量成分と成層圏大気の年齢の空間分布の季節変動を推定した。その結果、北極LMS領域におけるメタン、一酸化二窒素、一酸化炭素、六フッ化硫黄、二酸化炭素の季節変動は成層圏を起源とする大気と対流圏を起源とする大気の混合によって決定されていることが示された。さらにメタン、一酸化二窒素、一酸化炭素については先述の混合に加えて成層圏における化学消失過程の季節変動が大きく寄与していることが示唆された。上述の通り研究手法が確立できつつあるため確立を急ぐとともに、これを応用した研究を展開していく。現段階での想定としては、上部対流圏下部成層圏における同位体観測への応用、年々変動の推定、解析領域の拡張などを考えている。また解析精度の向上とより詳細な議論のため使用している航空機観測データの誤差評価も行いたい。解析に用いた全球気象データとして比較的容量の小さなデータを選んだことにより解析用計算機として現有のものを充てることができたため。これについて、今後大容量データを本格使用する際にはより高性能の計算機を調達する予定である。また今年度の研究成果の発表として参加した国際学会が翌年度に開催されるものであったため。これについては、すでに翌年度分旅費として使用済みである。
持田栄一による教育福祉の理論と活動に関する社会史研究

本年度は、持田栄一による教育福祉の理論と活動に関して、戦後教育学、および戦後幼児教育史との関連から研究を進めた。また持田関連の資料の収集と読解を進めた。研究成果は、次年度前半の口頭発表によって公表する。本研究の意義を再検討することに関わる、近現代日本の子ども福祉と教育についても、英語圏の日本子ども史研究の動向を含めて、理解を深めた。北海道の研究者を中心に、戦後教育学研究会を組織・運営して、研究を進めた。研究会報告では、持田、および同時代の教育学者小川太郎の幼児教育論について検討した。研究会のメンバーや他の研究者とともに、次年度、共同学会企画を提案して研究成果を報告する。今後の研究推進のための基盤が構築できた点は、本研究においても重要である。持田が「幼児教育の公共性」という視点を提起していたことを手がかりとして、次年度に「幼児教育と公共」に関する学会報告と論文執筆を予定している。本年度は、この準備を進めた。近現代日本の子ども福祉と教育については、これまでの研究成果を博士論文にまとめた。それに関連して、国内外の研究動向について検討した学会報告を行った。学会より執筆依頼を受けて、戦後初期の子ども福祉施設に関する図書の紹介原稿を執筆した。北海道教育大学附属旭川幼稚園の幼児教育実践と申請者の教員養成活動についての論考をまとめた。附属幼稚園より依頼を受けて、倉橋惣三の幼児教育論について紹介した。近現代日本の教育福祉の研究を進めたこと、および、現在の幼児教育実践との関わりを持ったことによって、本研究の意義を再検討する手がかりを得た。持田が実践に関わっていたことをふまえて、申請者が現在どのように実践に関わるかということも本研究の課題であり、その点についても進展した。持田栄一に関する研究成果公表についてはやや遅れているものの、次年度に3件の研究発表を見込んでいる。近現代日本の子ども福祉と教育に関する研究、および現在の幼児教育実践について、多くの成果をまとめることができた。今後、後者の成果をふまえて、持田栄一による教育福祉の理論と活動の意義をより明確にしていく。持田栄一に関しては、次年度前半に3件の学会口頭発表を予定している。そのための準備を進めるとともに、年度後半にこれらの成果を論文にまとめて、学会誌・学内紀要に投稿する。2017年度に実施した研究の成果は、次の通りである。1)資料蒐集に関しては、第一に国内の図書館で資料調査を行い、PTAに関する持田の論文や実践報告を当時の雑誌から蒐集した。第二に国内の古書店等を通じて、1970年代前後に持田やその関係研究者が発表した教育福祉と幼児教育に関する著書を蒐集した。以上の資料の読解に着手しており、次年度に研究成果として発表する。2)研究成果に関しては、第一に、1970年代から1980年代にかけての教育学で形成された教育福祉論をアンラーニングすることを目的とした研究動向論文を執筆した。ここでは、教育福祉論として取りあげられることが稀であった持田の理論を、同時代の教育学形成や教育福祉論争に位置づけた。この論文は、研究全体を今後進めていくうえでの出発点となる。第二に、保育原理の教科書で「保育の思想と歴史的変遷(日本)」を執筆した。1970年代の持田の理論が、近年の「幼児の主体的な活動」や「カリキュラム・マネジメント」を検討するうえで意義を持つことを指摘した。第三に、子ども観のグローバル・ヒストリーに関する共同研究を通じて、近代日本の児童福祉と子どもの権利についての論文をまとめた。これは、日本の児童福祉を国際的文脈に留意して捉え直したものであり、英語圏の日本子ども観史研究をレヴューした点でも意義がある。3)研究交流として、2017年8月の日本教育学会大会テーマ部会B「20世紀の子ども問題と教育福祉」を共同で企画・運営して司会を担当したことが挙げられる。また8月の石井記念友愛社主催「石井十次セミナー」で、岡山孤児院と石井十次に関する教育史・子ども史研究について講演した。そこでは社会福祉学者や、もう一人の講演者であるアメリカ合衆国の日本思想史・子ども観史研究者とも研究交流する機会を得て、今後の研究に対する助言を受けることができた。本年度は一方で、持田栄一による親の教育権論とPTA会長としての活動との関連の解明を試みた。PTAに関する資料蒐集はほぼ終えているため、次年度に精緻な読解を進めて、その成果を発表していく。他方で近現代日本の教育福祉に関する研究動向論文、教科書、共著を発表することができた。これらの成果は、1970年代の持田栄一の理論と活動の意義をより明確にするための社会史的文脈を明らかにするものであると位置づけられる。以上の点から、関連する時代と社会状況については当初の研究計画以上に把握できたものの、持田に関する研究成果を発表することは今後の課題であると考えている。