hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニッチ細胞と癌細胞とのハイブリッド形成および癌多様性獲得に寄与する遺伝子の探索

がんは遺伝子が傷つくことで発症し、長い時間をかけて腫瘍へと成長する。腫瘍が形成されると、末梢組織からリンパ球が浸潤し、がん細胞を攻撃すると同時に正常組織も破壊する。損傷された組織は骨髄から動員された間葉系幹細胞により修復される。間葉系幹細胞は脂肪、筋、骨、軟骨組織に分化する性質を持ち、さらに腫瘍組織中では一部の間葉系幹細胞が腫瘍関連繊維芽細胞(CAF)へと分化し、腫瘍の成長と転移を促進することが報告されている。近年、がん悪性化の過程でがん微小環境を構成する間葉系幹細胞とがん細胞との融合が関わっていることが示唆されている。融合したがん細胞は、骨髄由来細胞が元来持つ高い運動能を獲得し、浸潤・転移に有利に働くと予想される。そこで、本研究では、間葉系幹細胞とがん細胞との細胞融合がex vivoの条件下で起きるかどうかを検討する。実際には間葉系幹細胞とがん細胞のミックス細胞を免疫不全マウス(SCIDマウス)の皮下に移植し、皮下腫瘍内でハイブリッドが形成されるかについて検討する。次に、ハイブリッド形成が検出できた場合、幾つかのハイブリッド細胞を樹立し、それぞれの株についての腫瘍形成における性質を検討する。ハイブリッド間で腫瘍形成に相違が見られた場合、その原因となる遺伝子を同定する。同定した遺伝子が腫瘍形成に影響を及ぼすかを検討するためにCRISPR-Cas9で同定した遺伝子を破壊したハイブリッド細胞を樹立し、ヌードマウスに皮下移植してその影響を調べる。これら一連の実験によって、間葉系幹細胞と癌細胞との細胞融合による癌多様性を生み出すメカニズムの一端を解明する。ex vivoでがん細胞と間葉系幹細胞がハイブリッドを形成するかを検討するため、mCherryを発現させた膀胱がん細胞株(UMUC-3)とGFPを発現させた不死化ヒト間葉系幹細胞を免疫不全マウス(SCIDマウス)の皮下に移植し、腫瘍を形成させた。SCIDマウスの皮下腫瘍からがん細胞を分離して、FACS解析を行い、mCherryおよびGFPダブルポジティブのハイブリッド細胞の存在を検出した。また、ハイブリッド細胞は両親細胞の持つ染色体数よりも多くの染色体を持つことから細胞融合が起きことを示唆している。現在のところ、細胞融合のメカニズムについては不明である。次に複数のハイブリッド細胞株を樹立して、それぞれをヌードマウスの皮下に移植して、ハイブリッド細胞由来の腫瘍の成長を観察した。その結果、ハイブリッドHB1-6では、成長が早い腫瘍と成長が遅い腫瘍の2パターンが存在することが判明した。その違いを調べるために、急速に成長する腫瘍と遅い成長の腫瘍からRNA、タンパク質を分離し、RNA-seq解析、タンパク質解析を行った。解析の結果、成長の早い腫瘍のみ強く発現するX蛋白質(未発表)を同定した。X蛋白質が急速な腫瘍形成に影響するかを検討するために、CRISPR-Cas9でX遺伝子を破壊したハイブリッドHB1-6細胞を作製し、ヌードマウスの皮下に移植した。その結果、X蛋白質を欠損させたハイブリッドHB1-6細胞からは急速に成長する腫瘍は見られず、遅い成長をする腫瘍のみが観察された。一方、コントロールのHB1-6細胞ではこれまでどおり成長の早い腫瘍が出現した。これらの結果から、X蛋白質は急速に成長する腫瘍に必要な蛋白質であることが示唆された。現在、X蛋白質の発現を調節する因子(転写因子を含む)を探索するために、CRISPR-Cas9による遺伝子ノックアウトを行い、解析を進めている。生体内で発症するがん細胞と間葉系幹細胞がハイブリッド形成するか否か検討するため、早期がん化マウス(rasH2マウス)を用いた実験を行う。rasH2マウスは発がん物質を投与することで、様々な腫瘍が2か月以内に発生する。同時にヒトまたはラット骨髄由来の間葉系幹細胞(GFP陽性)を静脈より移植し、腫瘍組織に浸潤させる。腫瘍組織を取り出し、FACS分析によりGFP陽性細胞を集め、ヒトまたはラットの染色体を持つGFP陽性のハイブリッド細胞を選別する。この実験でハイブリッドが検出できれば、in vivoで間葉系幹細胞とがん細胞との細胞融合が証明できる。上記の急速な腫瘍形成に関与するX遺伝子は既知のがん細胞の増殖に関わる遺伝子ある。その機能は十分に研究されているため、X遺伝子の発現に影響を及ぼす遺伝子を探索する。まず、急速成長する腫瘍において高い発現を示す転写因子、転写共役因子を選別する。選別した遺伝子をCRISPR-Cas9による遺伝子ノックアウトをハイブリッドHB1-6細胞で行う。遺伝子欠損により、HB1-6細胞においてX遺伝子の発現を減少または消失させる転写因子、転写共役因子を同定する。この方法で選別した転写因子、転写共役因子の中に目的の遺伝子が含まれていない場合は、範囲を広げてシグナル伝達、エピジェネティックに関与する遺伝子をターゲットに含める。一連の研究で癌の成長を減速させる手法の開発につながる可能性がある。

融合したがん細胞は、骨髄由来細胞が元来持つ高い運動能を獲得し、浸潤・転移に有利に働くと予想される。そこで、本研究では、間葉系幹細胞とがん細胞との細胞融合がex vivoの条件下で起きるかどうかを検討する。実際には間葉系幹細胞とがん細胞のミックス細胞を免疫不全マウス(SCIDマウス)の皮下に移植し、皮下腫瘍内でハイブリッドが形成されるかについて検討する。次に、ハイブリッド形成が検出できた場合、幾つかのハイブリッド細胞を樹立し、それぞれの株についての腫瘍形成における性質を検討する。ハイブリッド間で腫瘍形成に相違が見られた場合、その原因となる遺伝子を同定する。同定した遺伝子が腫瘍形成に影響を及ぼすかを検討するためにCRISPR-Cas9で同定した遺伝子を破壊したハイブリッド細胞を樹立し、ヌードマウスに皮下移植してその影響を調べる。これら一連の実験によって、間葉系幹細胞と癌細胞との細胞融合による癌多様性を生み出すメカニズムの一端を解明する。ex vivoでがん細胞と間葉系幹細胞がハイブリッドを形成するかを検討するため、mCherryを発現させた膀胱がん細胞株(UMUC-3)とGFPを発現させた不死化ヒト間葉系幹細胞を免疫不全マウス(SCIDマウス)の皮下に移植し、腫瘍を形成させた。SCIDマウスの皮下腫瘍からがん細胞を分離して、FACS解析を行い、mCherryおよびGFPダブルポジティブのハイブリッド細胞の存在を検出した。また、ハイブリッド細胞は両親細胞の持つ染色体数よりも多くの染色体を持つことから細胞融合が起きことを示唆している。現在のところ、細胞融合のメカニズムについては不明である。次に複数のハイブリッド細胞株を樹立して、それぞれをヌードマウスの皮下に移植して、ハイブリッド細胞由来の腫瘍の成長を観察した。その結果、ハイブリッドHB1-6では、成長が早い腫瘍と成長が遅い腫瘍の2パターンが存在することが判明した。その違いを調べるために、急速に成長する腫瘍と遅い成長の腫瘍からRNA、タンパク質を分離し、RNA-seq解析、タンパク質解析を行った。解析の結果、成長の早い腫瘍のみ強く発現するX蛋白質(未発表)を同定した。X蛋白質が急速な腫瘍形成に影響するかを検討するために、CRISPR-Cas9でX遺伝子を破壊したハイブリッドHB1-6細胞を作製し、ヌードマウスの皮下に移植した。その結果、X蛋白質を欠損させたハイブリッドHB1-6細胞からは急速に成長する腫瘍は見られず、遅い成長をする腫瘍のみが観察された。一方、コントロールのHB1-6細胞ではこれまでどおり成長の早い腫瘍が出現した。これらの結果から、X蛋白質は急速に成長する腫瘍に必要な蛋白質であることが示唆された。現在、X蛋白質の発現を調節する因子(転写因子を含む)を探索するために、CRISPR-Cas9による遺伝子ノックアウトを行い、解析を進めている。生体内で発症するがん細胞と間葉系幹細胞がハイブリッド形成するか否か検討するため、早期がん化マウス(rasH2マウス)を用いた実験を行う。rasH
「ひので」による微細磁場から迫るダイナモ機構・コロナ加熱問題の解明

太陽観測衛星「ひので」によって発見された短寿命水平磁場について以下の研究を遂行した。第一の研究は、大きさ1000km以下の微細な短寿命水平磁場と大規模対流構造の関係についてのものである。私は、短寿命水平磁場が4000-8000km程度の中間粒状斑と呼ばれる対流構造の沈み込みの部分に密集していることを発見した。この結果は、短寿命水平磁場が1000km程度の粒状斑だけでなく、より大きな対流構造にも影響を受けることを示しており、対流と磁場の相互作用に関して新たな知見をもたらした。この成果はアストロフィジカルジャーナルレター誌にて発表した。第二の研究は、短寿命水平磁場と「ひので」以前からその存在が知られていた垂直磁場との関係についてである。私は水平磁場と垂直磁場の空間分布に着目し、これらが密接な関係にあることを発見した。さらに、垂直磁場は中間粒状斑とさらに大きな対流構造である超粒状斑の両方の沈み込み部分に密集しているのに対し、水平磁場は中間粒状斑の沈み込み領域のみに密集していることも明らかにした。私は、これらの観測結果から、太陽静穏領域磁場を統一的に理解するための新たな描像を得た。この成果はアストロフィジカルジャーナル誌に発表した。2006年9月に打ち上げられた太陽観測衛星「ひので」によって太陽全面を覆う大量の短寿命水平磁場が発見された。私はこの短寿命水平磁場についての以下の研究を遂行した。第一の研究は、短寿命水平磁場の起源に関するものである。短寿命水平磁場は太陽全面に存在する。この普遍性は、「太陽全体に働くグローバルダイナモとは異なる、対流による局所的なダイナモが駆動しているのか?」というダイナモの観点から、非常に興味深い。私は、修士課程に引き続き研究を進め、磁場のたくさん存在する活動領域と、磁場がまばらにしか存在しない静穏領域で、短寿命水平磁場の性質(発生頻度、磁場強度分布など)に差がないことを示し、短寿命水平磁場が、ローカルダイナモによって駆動されていることを明らかにした。この成果は、Astronomy&Astrophysicsに発表した。第二の研究は、短寿命水平磁場の3次元構造に関するものである。短寿命水平磁場が消滅する際に、太陽表面下へ戻っていくのか、それとも太陽表面上空の彩層へ到達しているのかを明らかにすることは、彩層・コロナ加熱の観点から重要である。これまで用いてきたMilne-Eddington大気を仮定した偏光線輪郭の最小二乗フィットでは深さ方向に一定の磁場強度やドップラー速度の物理量しか得られず、水平磁場の消滅過程に関しては推測の域を出なかった。そこで、磁場や速度の深さ方向の情報を考慮できるSIR(Stokes Inversion based on Response function)の手法を用い、高さ方向の物理量を得て短寿命水平磁場が太陽表面に出現して浮上していく様子を3次元的に捉えることに成功した。現在、この成果をまとめ、論文を執筆中である。太陽観測衛星「ひので」によって発見された短寿命水平磁場についての以下の研究を遂行した。第一の研究は、短寿命水平磁場の3次元構造に関するものである。これまでの解析では、Milne-Eddington大気を仮定した偏光線輪郭の最小二乗フィットが用いられてきたが、この手法では、深さ方向に一定の物理量しか得られず、水平磁場が上層へ浮上しているのかに関しては推測の域を出ていなかった。そこで、磁場や速度の深さ方向の情報を考慮できるSIR (Stokes Inversion based on Response function)の手法を用い、高さ方向の物理量を得た。結果、短寿命水平磁場が太陽表面に出現して浮上していく様子を3次元的に捉え、得られた物理量からその浮上機構について詳細に議論することに成功した。この成果をThe Astrophysical Journalにて発表した。第二の研究は、短寿命水平磁場の空間・時間分布に関するものである。Ishikawa & Tsuneta (2009)により、対流による局所的な磁場増幅機構によって短寿命水平磁場が生成されていることが明らかとなった。ダイナモ機構が駆動するためには、元となる種磁場が対流層に存在すると考えられるが、対流層は直接観測することはできない。そこで、短寿命水平磁場の空間・時間分布を調べることにした。その結果、短寿命水平磁場は、メソグラニュールと呼ばれる4000-7500km程度の対流構造の沈み込みの部分に局在していることが明らかとなった。一方、出現の時間間隔には特徴的な時間スケールはないことがわかった。これらは、磁場増幅に必要な種磁場がメソグラニュールスケールで分布していることを示唆する。これらの成果をまとめ、The Astrophysical Journal Letterにて発表した。

私は水平磁場と垂直磁場の空間分布に着目し、これらが密接な関係にあることを発見した。さらに、垂直磁場は中間粒状斑とさらに大きな対流構造である超粒状斑の両方の沈み込み部分に密集しているのに対し、水平磁場は中間粒状斑の沈み込み領域のみに密集していることも明らかにした。私は、これらの観測結果から、太陽静穏領域磁場を統一的に理解するための新たな描像を得た。この成果はアストロフィジカルジャーナル誌に発表した。
上皮細胞の細胞接着と細胞極性のシグナリングの分子機構

線虫やショウジョウバエの発生過程で細胞極性の成立に関わっているaPKC-PARシグナル系を見出した。線虫受精卵の非対称分裂への関わりに加え、カエル未受精卵の極性への関わりを見出した。さらに、ほ乳類上皮細胞における役割と機構の解析を進め、キナーゼaPKCがAR-3, PAR-6と相互作用し、その細胞内局在が、細胞極性化における必須の役割を果たしていることを証明した。この経路が線虫受精卵からほ乳類上皮細胞、ハエの神経芽細胞からほ乳類の神経細胞まで、その極性化の普遍的なシグナル経路をなしていることを明らかとした。APKC/PAR-6が、がん抑制遺伝子でもあるLglとPAR-3と相互作用して、上皮極性化の要として働いていることを見出した。さらに、aPKCの新たな下流因子としてPAR-1を見出した。PKCはPAR-1のT562を直接リン酸化し、PAR-1のラテラル膜ドメインへの局在を細胞質に変化させ、PAR-1の極性化活性を抑制的に制御している。極性タンパク質の一つの機能は他の極性タンパク質の局在制御であった。上皮細胞極性化の基本的構図として、LglとPAR-3の下流で、aPKC/PAR-6とPAR-1が、細胞骨格系、小胞輸送系を介して、細胞接着装置と膜ドメインの形成に関わっている。上皮細胞の3次元培養系やaPKC、PAR-3の組織特異的ノックアウトマウスの解析から、aPKC-PAR系が個体レベルでも上皮細胞のアピコベーサル極性形成に必要であること、上皮組織構築の要として働いていることを個体レベルで明らかとした。aPKC-PARシステムの3種の構成員であるaPKC,ASIP/PAR-3,PAR-6の複合体の性状を線虫の初期胚における非対称分裂に先立つ細胞の極性化に必須のタンパク質、PAR-3はaPKCと複合体を形成し、共同して線虫初期胚の非対称分裂に先立つ細胞の極性化を制御している。ほ乳類でも、aPKCはASIP/PAR-3と複合体を形成し、上皮の極性化の要と考えられているtight junctionに局在する。この一連の発見は、「aPKC及びASIP/PAR-3を含むシグナル伝達複合体」が線虫の初期発生から、ほ乳類上皮の極性化にまで保存された極めて普遍的なシグナル制御因子であることを示唆している。本年度も昨年度につづき、この「aPKCとASIP/PAR-3を含むシグナル伝達複合体」に特に注目し、その構成員と分子組成、分子間相互作用、細胞接着シグナルによるリン酸化等を含む制御機構を解析した。キナーゼ活性を欠くaPKC変異体をアデノウィルスベクターを用いて培養上皮細胞に導入すると、細胞接着によって誘導されるtight junction形成や、膜タンパク質の局在化を顕著に抑制することを見いだした。極めて興味深い事に、極性化した細胞に効果はなく、細胞接着を一端解除し、細胞極性を失わせ、そこから再び細胞接着を形成させて極性化知る過程で、効果がみられる。このことから、aPKCの作用点は、極性の維持ではなく、極性の形成過程にあることが明らかとなったことになる。同様の事は、ASIPの点変異体、PAR-6の変異体でも観察された。さらに、この3者の複合体が、細胞接着にともなって細胞接着部位にターゲティングされ、極性化の進行に応じてアピカル側に移動することが明らかとなった。この事実も、aPKC-PARの3者複合体が、上皮の極性化の形成過程で機能していることを示している。細胞極性は、細胞の増殖や分化、がん化との関わりできわめて重要であることが広く認識されているが、その形成と維持の機構は未だにほとんど不明である。

一方、線虫やショウジョウバエの遺伝学的な解析から、細胞極性化に必須のタンパク質群が同定されている。我々は、線虫受精卵の極性化に必須のタンパク質、aPKC,ASIP/PAR-3が、上皮細胞の接着装置や細胞の極性化に必須であることを見いだしている。本研究においては、特に上皮細胞に注目してその接着装置の生成過程、細胞極性化、増殖、分化におけるやaPKC,ASIP/PAR-3の作用を様々なレベルで総合的に解析し、これを通じて、細胞極性化の基本的な機構を知ることを目的とした。具体的には、aPKCが、ASIP/PAR-3、PAR-6からなる複合体が、上皮細胞の細胞接着に伴い膜タンパク質であるJAMの細胞質末端を認識して、初期の細胞接着部位に移行し、共同して、細胞接着の熟成段階に必須の役割を果たしていることを明らかとした。JAMも、このPAR-aPKC複合体も、極性の発達に伴い、tight junctionに移行する。電顕の結果から、ASIP/PAR-3がtight junctionの最もapical側に局在することも見いだした。一方、aPKCλ欠損マウスの解析から、これが胎生6日以降の外胚葉上皮の組織構築に必須の役割を果たしていることを明らかとした。更なる解析から、aPKCλは、一層の上皮細胞の細胞分裂の方向決定に必須であり、それを介して上皮細胞の増殖を制御していることが明らかとなった。その異常が上皮の肥厚などの組織構築の異常の原因である。つまり、PAR-aPKCシステムは細胞の増殖と極性を結びつける分子であることが明らかとなった。更なる解析は、上皮の接着と増殖とを結ぶ謎の解明につながるはずである。本年度はこれまでに引き続いて、PAR-aPKC cassetteの新規の構成員として、構成分子に結合する分子の検索を行い、数種類の分子を同定した。第一はショウジョウバエの癌抑制遺伝子として知られるlglである。上皮細胞における局在や動態の解析を含め、この結合が生理的に大きな役割を担っていることを証明しつつある。第2は、14-3-3タンパク質であり、これは線虫のPAR-5のホモログでもある。その結合の詳細を明らかとし、生理的な意義の解析を進めた。以上、PAR-aPKC casstteの制御やアウトプットの多数の候補分子が得られると同時に、その意義の解明も期待通りに大きく進んだ。一方、線虫初期胚の極性異常を示すaPKCと機能的関係を示す新規遺伝子の検索を行い、プロテアソーム系をコードする遺伝子に共通して、PAR-aPKC cassetteの非対称局在に関わることを見いだした。aPKC ASIP/PAR-3のコンディショナルノックアウトマウスを作成し、解析を進めた。マウス上皮での動態との解析を含め、aPKCλのノックアウトマウスの解析が大きく進み、細胞極性の異常が、細胞接着の異常を来たし、これが細胞増殖の昂進を果たすことが明らかとなった。ここでは、aPKCの消失が細胞極性の異常を招き、まず細胞接着装置の熟成と紡錘体の方向性を異常とする。この結果、上皮細胞の層からはずれた細胞群が出現し、そこで、今度は細胞増殖の昂進が起きるという現場を捉えることに成功した。aPKC-PAR系が、細胞極性因子であると同時に、細胞増殖制御因子でもあることが明らかとなった事となる。この状況は癌化に際して見られる状況と酷似しており、この結果は、細胞の癌化を考えた際に極めて重要な結果である。
伝統穀類発酵食品中の微生物とたんぱく質の挙動

中国や東南アジアでは小麦粉・雑穀粉を用いた食品をつくる際に利用される自然発酵法によりおこなっている。このような方法で分離したE.cloacae GAOを用いて小麦粉発酵食品への応用を試みた結果、酵母に比べ冷凍、冷蔵、蒸し直しに強い長所をもち、酸産生の少ないものであり、動物実験による安全試験でも問題のないものであった。本研究は、今までの経過の上に立ち、本細菌を用いた食品の主としてたんぱく質の分解機構と分解産物のアレルゲン量を測定して低アレルゲン化を検討することと、今までに分離した微生物の分類の評価を行い、新しい小麦粉発酵食品の開発と、さらに世界各地の小麦粉発酵食品から微生物(細菌)の検索を行う事を目的とした。今回の研究で1.世界各地の伝統的な食品中の微生物の検索を引き続き行い、微生物の同定を行った結果、モンゴルの饅頭よりあらたにBacillus subtilis等を分離した。分離した微生物と酵母を用いて製造した結果、饅頭製造のスターターとして用いることが可能であった。2.饅頭からたんぱく質を、水抽出・透析を行い塩可溶性たんぱく質と塩不溶性たんぱく質に分画した。たんぱく質の分解産物のアレルゲン量を測定して低アレルゲン化しているかを確認した。実際に種々の微生物を用いて製造した饅頭から抽出したたんぱく質をアレルギー患者の血清を用いて、IgE誘導の低下の有無をモデル的に検討した結果、市販酵母とは異なりBacillus subtilisはその可能性を示すものであった。今後さらに人々の食生活と分離した微生物の関係を明らかにしたい。伝統的な小麦粉発酵食品を中国、モンゴル、ミャンマーより入手し、製造中に関与している微生物を7種類の選択培地を用いて分離した。一つの試料に属を超えて多くの微生物が普遍的に存在していた。単離した微生物には、グラム陰性Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae等が、また、グラム陽性Bacillus subtilis, Lactococcus lactis等を同定した。モンゴル地域の試料より分離した微生物はグラム陽性のみであった。リンゴ浸漬水から分離したE. cloacae GAOを用いて製造した小麦粉発酵のドウ・饅頭のたんぱく質を用いて、電気泳動により作用機作の違いをみた結果、市販酵母とは明らかに異なる挙動を示した。発酵による小麦アレルゲンの変化を小麦粉アレルギー患者の血清を用いてウエスタンブロットによる解析をおこなった。その結果、製造中の発酵により、また微生物の違いによりアレルゲンの変化が明らかになった。製造中のドウおよび饅頭中のたんぱく質分解物のアレルゲン量をRAST法により確認した結果、ドウより調理した饅頭の方が、また、市販酵母より伝統食品より分離したE. cloacae GAOの方が低アレルゲン化していることが明らかになった。さらに、世界各地の伝統的な食品からの微生物の検索を引き続き行い普遍性を明らかにするとともに遺伝学的な相同性も比較検討する。小麦粉・雑穀粉を用いた食品をつくる際に利用される自然発酵法(リンゴ浸漬水)によりEnterobacter GAOを分離した。この分離したE.cloacae GAOを用いて小麦粉発酵食品への応用を試みた結果、酵母に比べ冷凍、冷蔵、蒸し直しに強い長所をもち、酸産生の少ないものであり、動物実験による安全試験でも問題のないものであった。今回の研究で1.世界各地の伝統的な食品中の微生物の検索を引き続き行い、微生物の同定を行った結果、モンゴルの饅頭よりあらたにBacillus subtilis、Bacillus cereus等を分離した。2.リンゴ浸漬水から分離したE.cloacae GAOを用いて製造したドウの製造工程中のたんぱく質の変化を、水抽出・透析を行い塩可溶性たんぱく質と塩不溶性たんぱく質に分画した。

市販酵母を用いて饅頭を製造し、同様のたんぱく質分画を行い、作用機作の違いを電気泳導により検討した結果、明らか異なっていた。3.たんぱく質の分解産物のアレルゲン量を測定して低アレルゲン化しているかを確認した。実際に種々の微生物を用いて製造した饅頭から抽出したたんぱく質をアレルギー患者の血清を用いて、IgE誘導の低下の有無をモデル的に検討した結果、市販酵母とは異なりE.cloacae GAO、Bacillus subtilisはその可能性を示すものであった。
虹色で作動する光スイッチの創出

本研究では、我々が発見した緑・赤色光受容型のシアノバクテリアの光スイッチの吸収波長の可塑性を最大限に引き出すため、吸収波長特性を大腸菌の増殖速度でモニターする新規スクリーニング系の開発を行なった。光スイッチ遺伝子群と光スイッチプロモーターを融合した薬剤耐性遺伝子を大腸菌に導入し、その効果を評価したところ、大腸菌由来の転写システムによる光スイッチプロモーターの恒常的な活性化、光スイッチタンパク質の色素結合効率と転写活性の不足、の2点が課題として示された。現在、別宿主から単離した有望な光スイッチ遺伝子を用いて、システマティックなアプローチによる大腸菌内光スイッチ回路の構築を進めている。本研究の目標は、シアノバクテリアの光スイッチタンパク質の吸収波長の可塑性を最大限に引き出すことで、「虹色」を受容する変異体シリーズを創出することである。具体的には、色素近傍のアミノ酸にランダムな置換変異を導入し、それらの中から紫外から遠赤色までの各光色を受容する変異体の配列を次世代シークエンサーを用いてスクリーニングする。H28年度は、このスクリーニングシステムを確立するため、申請者らが同定した緑・赤色光スイッチ回路(CcaSおよびCcaR)にカナマイシン耐性遺伝子を融合したプラスミドを構築し、薬剤添加培地における大腸菌の生育を光によって制御する技術の開発を行った。プラスミドを導入した大腸菌は、緑と赤のどちらの色の光の下でもカナマイシン耐性能を示した。RT-PCR解析により、CcaSおよびCcaRの遺伝子発現が確認され、光スイッチの導入に成功したことが示された。しかし、カナマイシン耐性遺伝子も両方の色の光の下で発現し、明確な光波長依存的な制御が確認出来なかった。そこで、CcaSおよびCcaR遺伝子を欠失させたプラスミドを構築して大腸菌に導入したところ、カナマイシン耐性の獲得が確認された。これらの結果は、大腸菌内在の転写活性化回路と光スイッチ回路のクロストークが生じた事を示している。現在、内在の転写活性化回路からのシグナルの流入を抑制するため、光スイッチプロモーター配列の改良を行っている。H28年度中に、緑・赤色光照射によって大腸菌の増殖を制御するプラスミドを作製する予定であったが、内在の転写ネットワークとの強いクロストークによって光スイッチ回路の働きが大きく阻害され、完成が遅れている。本研究の目標は、申請者らが同定した緑・赤色光を受容するフィトクロム様光スイッチタンパク質(CcaS)の吸収波長の可塑性を最大限に引き出すことで、「虹色」を受容する変異体シリーズを創出することである。具体的には、CcaSの色素近傍のアミノ酸にランダムな置換変異を導入し、それらの中から紫外から遠赤色までの各光色を受容する変異体の配列を次世代シークエンサーを用いてスクリーニングすることを目標とした。H29年度は、H28年度で問題となったこのスクリーニングシステムの問題点、すなわち、大腸菌内在の転写活性化回路と導入した光スイッチ回路のクロストークを解消することを目的として研究を行った。大腸菌株や、培養温度、薬剤濃度を詳細に検討する事で、薬剤耐性の有無によって増殖速度を2倍程度まで制御する事に成功し、培養時間の延長により、目的とする配列が集団内に蓄積できることが示唆された。一方で、導入したCcaS光スイッチによる遺伝子発現制御の明瞭な効果が確認できず、異種発現したCcaSタンパク質への色素結合効率が低下し、色素が結合していない「恒常活性化」のCcaSタンパク質が光照射の影響を打ち消している可能性が示唆された。そこで、より色素結合効率の高いCcaSを探索するため、Synechocystis属、Nostoc属、Leptolyngbya属など多様な種を由来とするCcaSを用いた光スイッチ機構を構築している。最適な機構を見つけ次第、スクリーニング試験を行う予定である。今後は、申請者独自のシアノバクテリアコレクションとゲノム情報を利用し、様々なシアノバクテリア種の緑・赤色光スイッチを検討して、光スイッチ回路のシグナルを増強する。海外のグループも緑・赤色光スイッチ回路を用いた遺伝子発現制御技術の開発を進めており、これらの競合グループの論文を参考に光スイッチプロモーターを改良し、大腸菌内在の転写ネットワークからのシグナルを抑制する。光生物学、ゲノム生物学
胃粘膜中の好中球遊走抑制因子の精製とその一次構造の解析

著者らが見出した正常ラットの胃粘膜に存在する好中球の遊走を抑制する活性の単離・精製を試みた。ラット好中球を別に採取し、遊走刺激はfMLPを用いた。ウイスター系雄性ラットから胃粘膜抽出液を作製し、小麦胚芽レクチンセファロースカラムにかけたところ、遊走抑制活性はこの樹脂に吸着したことから、糖鎖を有するものと示唆された。次に陰イオン交換Mono-Qカラムにかけたところ、本活性はひとつのピークを示し溶出された。続いてゲル濾過スーパーロース12カラムにかけたところ、同様にひとつのピークを示し溶出され、分子量は約65,000であった。このゲル濾過の画分の蛋白質をSDS電気泳動で解析したところ、分子量60,000付近にバンドが確認され、活性の強度とバンドの強度との間に相関性が認められた。この結果から、遊走抑制因子は単量体であることが判明した。現在までに報告のある好中球の遊走を抑制する因子と比較すると明らかに異なり、新規な蛋白質であると考えられた。しかしながら、いくつかの不純物が混在していたので、さらに精製を進めるためにSDSゲルからの抽出を検討した。遊走抑制活性はSDS処理すると失活したが、透析を繰り返すことにより活性の回復がみられた。そこで、SDSゲルから効率よく抽出するためにミニプレップセルを利用した。しかしながら、現在の条件設定では蛋白質の回収率があまり良好ではなく、ペプチド配列の決定を行いうる量を得ることに問題がある。今後、条件を検討し、かつより大量の胃粘膜抽出液からの精製を行い、この遊走抑制因子の構造を決定していく予定である。
成熟脳におけるシナプス維持と記憶の形成-新しい順行性シグナルの解明

記憶・学習は神経活動によって引き起こされるシナプスの機能的・形態的な可塑的変化として蓄えられる。この分子機構を解明するために、小脳をモデルとして、δ2型グルタミン酸受容体(δ2受容体)とCbln1という2つの分子に着目した。δ2受容体のアミノ末端に小脳顆粒細胞が分泌するCbln1が結合することによってシナプス形成が制御され、そのカルボキシル末端によって、機能的シナプス可塑性が誘導されることを初めて明らかにした。神経回路網はいったん完成したあとも、生涯にわたって神経活動に応じてシナプス結合強度を変化させ、長期増強(LTP)・長期抑圧(LTD)といったシナプス可塑性を示す。このような機能的な可塑性に加えて、成熟脳においてもシナプスの形態的変化が起きることが、近年判明してきた。しかし、このような成熟脳における機能的可塑性を支える分子的基盤については未だに不明な点が多い。私たちは小脳プルキンエ細胞に特異的に発現するδ2型グルタミン酸受容体(δ2受容体)と、小脳顆粒細胞から分泌されるCbln1は、機能的および形態的可塑性をそれぞれ制御することを見いだした。本研究ではこの2つの分子に着目して、成熟脳における機能的・形態的シナプス可塑性機構を明らかにすることを目的とした。記憶・学習は神経活動に応じたシナプスの結合強度の増加や減少(LTD)といった機能的なシナプスの変化により担われている。さらに長期的に持続する記憶は、シナプスの形態的変化を必要とすることが分かってきた。しかし、生体脳におけるシナプス形態的変化を支える分子的基盤については未だに不明な点が多い。私たちは、小脳顆粒細胞-プルキンエ細胞シナプスにおいて、シナプス前部から放出されるCbln1と、シナプス後部に発現するδ2型グルタミン酸受容体とが、成体小脳における機能的かつ形態的なシナプス可塑性に必須であることをこれまでに明らかにしてきた。今年度には組換えCbln1を成体小脳に投与することにより、数時間で急速にシナプス形成を制御できることや、δ2受容体はイオンチャネル型グルタミン酸受容体に属するものの、イオンチャネルとしてではなく、C末端を介した細胞内情報伝達経路を駆動することによってLTDを制御すること(J Neurosci,2008)などの興味深い事実を発見した。また、当初計画には無かったClql2遺伝子欠損マウスを年度途中で入手することができた。Clql2ファミリーは海馬顆粒細胞に特異的に発現している分泌性因子であり、Cbln1ファミリーとドメイン構造が似ている。したがって、本マウスの解析を進めることにより、これまでの小脳におけるCbln1-δ2受容体シグナリングを解するシグナル経路に加えて、神経細胞由来の分泌性因子によるシナプス制御機構をさらに解明し、一般化できることが期待できる。今年度には組換えCbln1を成体小脳に投与することにより、数時間で急速にシナプス形成を制御できることや(J Neurosci,2008)、δ2受容体はイオンチャネル型グルタミン酸受容体に属するものの、イオンチャネルとしてではなく、C末端を介した細胞内情報伝達経路を駆動することによってLTDを制御すること(Keio J Med,2008)などの興味深い事実を発見した。一方、Cbln1の遺伝子発現が神経活動によって急速に抑制されることにより、シナプスのホメオスタシスが保たれる機構を初めて解明した(J Neurosci, in press)。さらに、ごく最近になりCbln1の受容体が明らかになりつつあり、Cbln1-δ2受容体シグナリング経路が次第に明らかになってきた(投稿準備中)。記憶・学習は神経活動に応じたシナプスの結合強度の増加や減少といった機能的なシナプスの変化により担われている。しかし、生体脳におけるシナプス形態的・機能的変化を支える分子的基盤については未だに不明な点が多い。私たちは、小脳顆粒細胞(平行線維)-プルキンエ細胞シナプスにおいて、シナプス前部から放出されるCbln1と、シナプス後部に発現するδ2型グルタミン酸受容体(δ2受容体)とが、成体小脳における機能的かつ形態的なシナプス可塑性に必須であることをこれまでに明らかにしてきた。今年度には顆粒細胞の神経活動が数時間亢進して脱分極すると、Cbln1の遺伝子発現が急速に抑制され、それに伴って平行線維シナプスが減少することを発見した。

この機構は成熟後の神経回路の過興奮を防ぐホメオスタシス機構として働くものと考えられる(J Neurosci, 2009)。また、内因性Cbln1は平行線維-プルキンエ細胞シナプス間隙に高密度で存在することを見いだした(Eur J Neurosci, 2009)。面白いことに、シナプス間隙におけるCbln1は、おそらく他の多くのタンパク質によって被われており、抗原性がマスクされていることも判明した。最近になり、δ2受容体のアミノ末端部分にCbln1が直接結合することが判明し、δ2受容体とCbln1によるシナプス形成シグナリング経路が明らかになってきた(Science, 2010)。記憶・学習は神経活動に応じたシナプスの結合強度の増加や減少といった機能的なシナプスの変化により担われている。さらに長期的に持続する記憶は、シナプスの形態的変化を必要とすることが分かってきた。しかし、生体脳におけるシナプス形態的・機能的変化を支える分子的基盤については未だに不明な点が多い。私たちは、小脳顆粒細胞(平行線維)-プルキンエ細胞シナプスにおいて、シナプス前部から放出されるCbln1と、シナプス後部に発現するδ2型グルタミン酸受容体(δ2受容体)とが、成体小脳における機能的かつ形態的なシナプス可塑性に必須であることをこれまでに明らかにしてきた(Nature Neurosci 2005,J Neurosci 2008,2009等)。今年度にはCbln1こそがδ2受容体のリガンドであり(Science,2010)、シナプス間隙に放出されたCbln1はシナプス後部のδ2受容体とシナプス前部のNeurexin(Nrx)に結合し(Eur J Neurosci,,in press)、Nrx-Cbln1-GluD2の三者複合体がシナプス前部と後部にCa非依存的に作用するという概念を初めて確立することに成功した(Curr Opin Neurobiol,in press;Cerebellum 2010,Eur J Neurosci 2010)。最近になり、δ2受容体には神経活動依存的にグリア細胞から放出されるD-セリンが結合し、シナプス可塑性をさらに修飾することを発見した(Nature Neuroscie,in press)。
寒冷地域における完新世の環境変動と地形・水文特性の変化

3年間の研究を総括して次のような成果を収めた報告書をとりまとめた。1.雨竜沼湿原のボーリングコア解析の結果により、完新世初期の7000年B.P.頃に冬の降水量が急増して多雪化し、斜面に雪窪が形成され、またガリーが発達して泥炭層中に河川堆積物が運ばれるという事変を認めた。2.道東の根釧台地では、降水一表面流出量の増大を反映して、流水による谷頭侵食が8000年B.P.頃から復活するようになったことが判明した。3.北海道における完新世の周氷河現象に関する既往資料の解析により、1000-9000年B.P.,4000年B.P.前後,4000-3000年B.P.に比較的大きなインボリューションが形成されるような短い寒冷期のあったことが推定された。4.大雪山頂における地中温度の年間変動を数値計算で求め、フィールドデタと併せて、現在の気候環境下で永久凍土が存続し、その活動層は約1m厚で、現在でも冬には凍土のせん断破壊が生じて凍結割れ目が形成されることが確認された。5.北日本の現在の寒冷地域では、13000-12000年B.P.頃に気候レジュームが氷期から後氷期のそれへと転換している。斜面プロセスは、これにすばやく反応しているが、河川プロセスが活発化してくるのは10000-8000年B.P.頃であったようである。6.豊平川流域では、10000-8000年B.P.の期間に、上流部で大規模土石流の発生と埋積谷の急な下刻が始まり、下流では扇状地礫層が急速に拡大したものと思われる。7.現在の北海道の豪雨は、台風ないし熱帯性低気圧が関与して生じており、上述の急激な地形変化は、こうした夏の降水の増強によるものと思われるが、その検証は今後の課題である。
セメント細胞と骨細胞を標的とする共通因子の新規歯周組織再生療法への応用

最近の研究によると骨細胞は休止している細胞ではなくメカノセンサーとして働き、骨芽細胞と破骨細胞を制御して骨のリモデリングにおける司令塔的役割をになっていることがわかり、注目が集まっている。また歯根表面に存在するセメント質も骨組織と類似した構造をしており、骨細胞のかわりにセメント細胞が埋入されているが、セメント細胞の働きは殆どわかっていないのが現状である。また歯周炎によって破壊された歯周組織を再生する試みとしていくつかの歯周組織再生療法が報告されているが、これまでは歯槽骨や歯根膜を標的とした方法が多く、セメント質を標的とした方法はほとんど無い。セメント質がリモデリング耐性で動的リモデリングを受けないため、再生が難しいと考えられていたからであるが、セメント質は生涯に渡って添加され続けることを考えると、骨細胞において明らかになりつつあるメカノセンサーとしての骨形成制御メカニズムを応用して、類似した細胞であるセメント細胞によるセメント質添加メカニズムを解明すれば、セメント質および骨形成を同時に誘導する共通因子による新規歯周組織再生療法の開発が可能であると考える。そこで、本年は、通常の咬合力をコントロールとして、咬合性外傷モデル(対合歯過高)における病理組織学的変化をHE染色にて確認するとともに、IL-1βやRANKLなどの発現を免疫染色にて確認し、そのセメント細胞や骨細胞の働きについて検討した。予定していたどおりに咬合性外傷モデルの組織標本の作製を完了し、染色による標的の働きについて検討が開始できた。来年度は、スクレロスチンやFGF-23、DMP-1、CTGF、ペリオスチンなどの骨形成やセメント質形成に関連する因子の変化について検討する予定である。免疫染色に用いる抗体の購入を予定していたが、すでに所持していた抗体で代用が可能であったため、予定していた金額よりも使用金額を削減できたため。
肝小胞体蓄積病（ＨＥＲＳＤ）を呈する異常フィブリノゲン症の解析

1.変異Fbg産生HuH-7細胞の作成と蛍光抗体法本来のFbg産生臓器である肝細胞の癌由来細胞株HuH-7細胞に変異Fbg cDNAを導入し、変異Fbg産生HuH-7細胞を作製した。現在までに、変異Fbg産生CHO細胞において抗Fbg抗体による蛍光抗体法で細胞質に特徴的な封入体(繊維状・粗大顆粒状)を発見している。今回作製した変異Fbg産生HuH-7細胞においても、CHO細胞と同様の封入体を認めた。2. GFP遺伝子の導入と封入体形成過程の観察(1)蛍光タンパク質GFPの遺伝子を変異Fbg cDNAに融合させ、CHO細胞に導入した。蛍光顕微鏡によるタイムラプス機能を用いて封入体形成過程を観察する予定であったが、今回作製したGFP付加変異Fbg産生CHO細胞では封入体を確認できなかった。変異Fbg cDNAのC末端側にGFP遺伝子を融合させたが、C末端はFbgの組み立てに重要な部位であり、GFPを融合させたことでFbgの組み立てが阻害された可能性が考えられた。(2)上記の方法では封入体形成過程を観察できなかったため、現在までに封入体を確認できた変異Fbg産生CHO細胞を用いて、培養1、2、3、4、7日における封入体割合を観察した。培養日数が経過するにつれて、繊維状封入体の割合が増加していくことが判明した。3.封入体形成性とER関連分解の検討(1)封入体形成性を確認するために、[Aα鎖+変異γ鎖]産生CHO細胞、[Bβ鎖+変異γ鎖]産生CHO細胞、[変異γ鎖]産生CHO細胞の3種類の変異CHO細胞を新たに作製した。今回作製した変異CHO細胞では封入体は観察されず、封入体はFbgとして組み立てられることで初めて形成されることが判明した。(2)小胞体ストレスの観点から、上記の細胞および変異Fbg産生CHO細胞を用いてER関連分解マーカーの発現を確認した。蛍光抗体法およびウェスタンブロッティングで、細胞種類におけるマーカー発現量の違いを解析中である。
近世日本の大衆文化における日本意識の表現-17・18世紀を中心に-

本研究では、次のことが明らかになった。第一に、江戸庶民が日本の領域を意識してきた、その経過と変遷である。第二に、歴史上の日本意識の高揚の理由や、国家と地域の齟齬という問題に気付くことになった。第三に東アジアにおける華夷意識が、日本においても国家と地域の関係に大きな影響を与えていることが認識できた。総じて、近世では近代とは異なる日本意識が様々な形で表現されていたことがわかった。また大学院博士課程の学生たちが、自らの研究の中で日本意識を考え、研究に取り入れるようになった。1、今年度は研究代表者・分担者が、今まで研究してきた研究領域のなかで日本意識の表現にあたるものを抽出しながら、発表や執筆をおこなった。2、7月には、法政大学国際日本学研究所戦略的研究基盤形成支援事業「国際日本学の方法に基づく<日本意識>の再検討」の中のアプローチ(1)「<日本意識>の変遷」メンバーと、「合同キックオフミーティング」をおこなった。メンバーは一部重複している。しかしこのアプローチは古代から現代を含む変遷の研究であり、本研究はそれとは異なる「17・18世紀1に限定した「大衆文化」における「表現」の研究である。その区別をしつつも、データベース作成で協力してゆくこと、研究成果を互いに公表し合うことが合意された。主に本研究は岩波思想大系の中の17・18世紀のテキストのスキャニングとデータ化を分担すること、岩波日本古典文学大系、噺本大系、万句合(川柳)を利用した研究を進めることを決めた。現在、ポストドクターの学生と大学院生による作業が進んでいる。3、フルテキストデータベースを共有することにより国際日本学インスティテュートの大学院生が専門領域の検索を試すようになり、すでに李知蓮「日韓比較文化論-<義理>と<人情>に対した認識の相違を知ることで見えるもの」や、川崎瑛子「平賀源内と世界」「平賀源内と日本」「平賀源内と国家」などのレポートが出ている。このように、研究が同時に教育である現場が作られてきた。この成果は今後、博士論文に反映してゆく。4、特に17・18世紀大衆文化は中国文化との比較研究が重要である。今年度は大木、田中が参加した「座談会東アジアの遊女・遊郭から西鶴の性愛を考え直す」や、大木沖国と日本の出版文化」、アジア諸地域と江戸の比較文化論である田中『布のちから』などの著書・論文が出たが、来年度はさらに、留学生とともにアジアと日本を軸にした成果を出すつもりである.1、4月は「信仰から見た日本意識」6月は「曲亭馬琴と日本意識」というテーマで近世庶民の日本意識のありどころを探った。今年度は東日本大震災を受け、「国難」と日本意識の関係について研究すべきであることが合意された。2、7月には、前年度に予定していた国際シンポジウム「日本意識と対外意識」を開催した。このシンポジウムは、戦略的研究基盤形成支援事業「国際日本学の方法に基づく<日本意識>の再検討」の中のアプローチ(1)「<日本意識>の変遷」のシンポジウムと重ね合わせながら開催したが、その部分と、科研費の部分とを区別しておこなった。科研費のシンポジウムとして、石上阿希(立命館大学研究員)「春画をめぐる対外意識-春画を作る、見る-」岩崎均史(たばこと塩の博物館)「近世庶民に於けるアルファベット受容の傾向ABCD(アベセデ)の魅惑」分担者・大木康「江戸時代人の対中意識-「漢」と「唐」をめぐって-」の発表を行った。また戦略的研究基盤形成支援事業としては、ロナルド・トビ(イリノイ大学)「日本中近世の異国・異邦人」タイモン・スクリーチ(ロンドン大学SOAS)「メメント・モリと吉祥画の出会い」を設定し、新しい課題のために川村湊(法政大学)「神国日本・震災日本」を話してもらった。なお、渡辺浩(法政大学)によるコメント、分担者・小林ふみ子による司会で議論を進めた。3、フルテキストデータベースを共有することにより国際日本学インスティテュートの大学院生が専門領域の検索を試すようになっているが、2011年度も李知蓮「日本文化における義理」川崎瑛子「薬品会から見える日本意識」という、二人の大学院生による発表がなされた。4、2012年3月に年度末シンポジウム「<日本>を意識する時」をおこない、分担者・横山泰子「幕末の災いと日本意識」を中心に、木村純二(弘前大学)「和辻哲郎の日本意識」福田安典(日本女子大学)「平賀源内の日本意識」佐藤悟(実践女子大学)「19世紀の出版統制と外国」の発表で議論をおこなった。今年度は「日本意識における東北」から始めた。「第1回みちのくワークショップ」を2012年9月21日に開催し、横山泰子「只野真葛と平尾魯仙」

田中優子「近世の蝦夷イメージ」小林ふみ子「みちのくからみる狂歌・狂詩文」の問題提起をおこなった。この開催により「空間として日本意識は動き続ける」こと、「都鄙、華夷」という差別をともなった秩序観が近世からあること、江戸の東北への関心の強さを確認した。この研究を10月12日の人見千佐子「イーハトーヴと賢治の日本・国際意識ー浮世絵の観点からー」によって近代に拡げ、江戸の浮世絵を通して世界につながる近代の東北を見た。2013年1月18日の「第2回みちのくワークショップ・東北文学と日本意識(古代・中世篇)」では、小秋元段、小口雅史によって古代まで概観し、その空間意識の変動のあとをトレースした。2013年3月16日、17日にはシンポジウム「江戸人の考えた日本の姿ー世界の中の自分たちー」をおこなった。延廣眞治「本居宣長と舌耕文芸」長島弘明「上田秋成の異国」では、国学の背後にあった俗語への関心や国どうしの文化相対主義が論じられ、川添裕「舶来動物からみえる異国・自国」横山泰子「怪物ではない<日本の私>」では、異人、異国の造形を確認し、板坂則子「曲亭馬琴ワールドの異国と異界」小林ふみ子「伝南畝『琉球年代記』刊行事情にみる日本と琉球」では琉球を通して日本の華夷意識を考えた。安村敏信「中国を透かして見る江戸の軽みの正体」では中国絵画を日本化する方法を見た。同時に法政大学ボアソナードタワー14階「博物館展示室」において3月13日4月19日の期間、同題の展覧会を開催し、今まで購入した江戸時代の地図類や、法政大学図書館所蔵の刊本、川添コレクションの異人、異国を造形した見世物浮世絵を展示し、江戸時代大衆文化における異国意識と日本意識の造形を広く公開した。研究会やシンポジウムを予定通りに開催でき、その成果は期待以上であった。大学院生とこの研究を共有することもできている。しかし東日本大震災を受けて、当初とは異なる課題が浮上し、今年度に力を入れる予定であった東アジアとの比較は進展しなかった。まとめの年次に入るにあたり、日本そのものが大きな転換期であることから、当初の予定とは異なっても、さまざまな国難を含めた「日本が意識されるとき」を、近世庶民文化に探ってゆくべきであろうと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記したように、当初計画した「庶民文化の日本意識表現を、できるだけ広範囲に集め、アジアとも比較しながら研究する」という方針を変更し、「日本が意識されるとき」に絞り込んでまとめる。近世は戦争こそなかったものの、対外関係では中国文化の大量輸入、オランダ東インド会社から持ち込まれる世界各地の情報と技術、交易に使用する金銀の枯渇、ロシア、イギリス、アメリカの交易要求など、日本文化を意識する機会に満ちていた。さらに、元禄・安政をはじめとする大地震、コレラの蔓延など、国内の危機意識もあった。大震災が、今日のように「国難」意識を生み出したかどうかの比較も必要である。いかなることが国難であったか、それは庶民にとっても同様であったかなど、現在と近世との「国難」意識の違いから、「国」意識の違いを発見できる、と考えている。
カトマンズ盆地における３次元地下構造モデルの構築とそれに基づく強震動予測

ネパール国の世界遺産地域であるカトマンズ盆地において,現地の地質・地震学の専門家と共同で,地下構造を評価し,それに基づいた,強震動評価を試みた.第1に強震観測を盆地内外で開始した.第2に観測地点の付近の浅部地下構造を表面波探査法により推定した.強震観測により良好な地震記録が得られており,それら記録のスペクトルより,表面波探査により推定した地下構造と整合性のある事を確認した.カトマンズ盆地および周縁部で得られていなかった強震記録を高品質で得たのは本研究が初めてで有り,今後の強震動予測への重要な基礎資料となる.ネパール国の世界遺産地域であるカトマンズ盆地において,現地の地質・地震学の専門家と共同で,地下構造を評価し,それに基づいた,強震動評価を試みた.第1に強震観測を盆地内外で開始した.第2に観測地点の付近の浅部地下構造を表面波探査法により推定した.強震観測により良好な地震記録が得られており,それら記録のスペクトルより,表面波探査により推定した地下構造と整合性のある事を確認した.カトマンズ盆地および周縁部で得られていなかった強震記録を高品質で得たのは本研究が初めてで有り,今後の強震動予測への重要な基礎資料となる.[基本資料収集と現地調査立案]日本国内においてカトマンズ盆地に関する地質学・地震学的既往資料を収集した.強震観測点の設置に関しては,盆地の3次元構造の影響がより現れる観測点の選定に努め,現地研究協力者により,観測点設置のネゴシエーションを行った.観測点はKTP(キルティプル区役所),TVU(トリブバン大学理学部地質学部),PTN(トリブバン大学工学部),THM(ネパール大学基金事務所)の4点で,順番に岩盤観測点から盆地内へ東西への測線上である.[強震観測点の設営]観測地点の選定が終了した時点で国内研究協力者と共に現地入りし,現地研究協力者との連携のもと観測を開始した.観測には,加速度強震計:ミツトヨJEP-6A3-2,データロガー:白山工業DATAMARKLS-7000XTを用い,停電の多発および電圧安定性の低い現地の状況からバッテリー及び高電圧遮断装置を用いている.全ての強震計は建物の1階に設置されており,コンクリート床にアンカーボルトで固定した.尚,インターネットを介して記録を回収できるシステムを予定していたが,現地の電源・通信状況が非常に悪く,現地協力者による回収とした.[強震観測点近傍の浅部地下構造探査の実施]設置した強震観測点周辺地域での表面波探査法による浅部地下構造探査を実施し,基盤露頭と考えられるKTP観測点で表層のS波速度が300m/s400m/sという高い値が推定された.[観測点微動レベル]現時点では全観測点で連続観測としており,今後ノイズレベルを吟味した上でトリガー観測に変更することもあり得る.観測開始直後の平穏な微動区間を選択して検討したところ,微動振幅はTVUが最も高くKTPが他と比較して非常に低いことが把握できた.平成23年度にカトマンズ盆地に設置した強震観測点であるKTP(キルティプル区役所),TVU(トリブバン大学理学部地質学部),PTN(トリブバン大学工学部),THM(ネパール大学基金事務所)の4点で設置された観測点における観測データを現地研究協力者との連携のもとで回収,蓄積している.2013年7月と2014年3月に観測点のメンテナンス及びデータ回収の為に渡航した.これにより,カトマンズ市内で有感であったと言われるいくつかの地震記録を全観測点で得られることが出来た.得られた記録はチベット南部の地震,ネパールインド国境付近シッキム地方の地震,ネパール国ルクム郡で発生した地震等であり,チベット南部の地震はローカルマグニチュードでML6,USGSでMw4.9の規模で距離は約100kmの非常に良好な記録である.得られた記録を基に強震動予測を実施するため基礎解析として,各観測点における地震記録のS波部分のスペクトルとP波到達前の部分のスペクトルを比較し,特にチベット南部の地震でシグナルーノイズ比が充分に確保された高品質な地震記録である事を確認出来ている.また,チベット南部の地震において,TVU,TMHにおける振幅が大きく,基盤と推定していた観測点であるKTPでの振幅が非常に小さい事も明確になっており,これは他の地震でも同様の傾向を示す.これを基に,KTPを分母として各観測点のスペクトル比を作成し振幅比を検討したところ,各観測点での周波数による増幅特性が理解できた.これまでにカトマンズ盆地内外で得られた強震記録は無く,これら記録は今後のカトマンズ盆地の強震動予測に重要な基礎資料となる.これら記録の一部に関しては2013年地震学会秋季大会で発表している.今後の研究としては,得られた観測記録から既往の地下構造モデルの妥当性を検証し,強震動予測に必要な詳細な盆地構造モデルの提案へと展開する.平成23年度にカトマンズ盆地に設置した強震観測点であるKTP(キルティプル区役所),TVU(トリブバン大学理学部地質学部),PTN(トリブバン大学工学部),THM(ネパール大学基金事務所)の4点で設置時に実施した,表面波探査法による浅部地下構造探査のデータを精査して,表層の地盤改良の影響で生じた得意な逆分散の表面波を高次モードを考慮することで逆解析し,より妥当と思われる表層地盤のS波速度構造を得た.設置された観測点における観測データは現地研究協力者との連携のもとで回収,蓄積されている.