hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一細胞ゲノムおよびトランスクリプトーム解析によるがん細胞進化と不均質性生成の解明

また、バルクのデータから、バルク組織の発現量算出、変異検出、さらにコピー数変化検出を行った。これらのデータがヒト大腸がんのどの特徴に近いかを、変異数密度やコピー数変化、マーカー遺伝子の変異や発現量を分析し、さらに機械学習を行うことによって、同定した。さらに、正常組織、および皮下導入直前より前の時刻における組織の(バルク)DNA/RNAシークエンスデータを得た。一細胞シークエンスはシークエンスし終わり、本格的なデータ解析に入った。そのデータ解析の過程で必要性が明らかとなった正常組織や皮下導入直前より前のデータも入手した。不均質性の動態解明に至る、変動遺伝子の同定やがん細胞進化を示す系統樹も作成され、多様性の時刻間変動も計算された。これらの一細胞シークエンス解析のみならず、用いたマウス実験系が、ヒト大腸がんのどのような特徴に対応するかまで解析できた。最終年度においては、前年度に取得された正常組織、および皮下導入直前より前の時刻における組織のバルクDNA/RNAシークエンスデータの解析、さらに一細胞RNAシークエンスデータのPCA解析,多様性解析、ヒートマップ解析、さらに細胞周期や上皮ー間葉系などに関わる遺伝子のPCA解析を行った。一細胞DNAシークエンスデータについては、多様性解析を行った。こうした結果を論文にまとめ、原稿を書き上げる作業を行った。全体を振り返って、マウスの大腸がん再構成系において、皮下導入直前・直後でDNAの多様性は減少するにもかかわらず、RNAの多様性は増大するという、DNA/RNA一細胞シークエンスによって初めて分かる興味深い結果を得た。さらに、RNAでの多様性の増加は、2つの新しいがん細胞分集団が発生したことと対応していた。これら2つの分集団には、細胞周期や上皮ー間葉系、さらに幹細胞に関する遺伝子発現が異なるという特徴があり、それが時刻とともに変わっていくダイナミクスを解明することが出来た。しかもこれらの解析が示唆する結果が、似た発現パタンを分析することによって、ヒトの大腸がんのある臨床項目と関連していることも発見され、その上さらに、このダイナミクスとmetastatic colonizationとの関連も示唆され、上記の発見が臨床的にも意義のあることが分かった。これらの結果は論文にまとめられ、現在投稿中である。腫瘍内不均質性のダイナミクスを解明すべく、大腸がんマウスモデル再構成系において、腫瘍培養細胞の皮下導入直前、導入1ヶ月後、3ヶ月後で細胞を採取し、C1を用いて一細胞エキソームとトランスクリプトームをシークエンスした。結果、皮下導入前後でDNAの多様性は減少する一方、RNAの多様性は増大していた。さらに、RNAでの多様性の増加は、新しいがん細胞分集団の発生と対応していた。その分集団には、細胞増殖や上皮ー間葉転換、さらに幹細胞に関する遺伝子発現が異なるという特徴があり、そのダイナミクスが解明できた。しかもこれらの結果が、転移定着や他の臨床項目と関連していることも示唆された。
ヒストンバリアント H2AZ のアセチル化を介した損傷クロマチンのダイナミクス制御

アセチル化を介した損傷クロマチンのダイナミクス制御を明らかとするため、TIP60ヒストンアセチル化酵素複合体の構成因子であるTAP54複合体の精製を行った。結果、TIP60複合体に含まれない新規アセチル化酵素がTAP54複合体に含まれ、ヒストンバリアントH2AZのアセチル化を行う可能性が考えられた。このことからアセチル化を介したTIP60複合体とTAP54複合体の連携が、損傷クロマチンのダイナミクス制御の新たな局面として見出された。本研究計画では、ヒストンバリアントH2AZのアセチル化に注目し、損傷クロマチンのダイナミクス制御を明らかにすることを目的としている。これまでにTAP54複合体にはH2AZが含まれていること、またTAP54複合体はTip60ヒストンアセチル化酵素が含まれていないのに関わらず、ヒストンアセチル化活性を持つことを明らかとしている。これらのことからTAP54複合体に含まれるアセチル化酵素がH2AZをアセチル化する可能性を考え、このアセチル化酵素を同定することを計画した。平成23年度は、HeLa細胞からTAP54複合体を精製し、マススペクトロメトリー解析を行った。その結果、TAP54複合体の中から、いくつかのアセチル化酵素を同定することに成功した。これら候補のアセチル化酵素がH2AZのアセチル化、DNA損傷修復に関わることを解析するため、Microirradiationとchromatin immunoprecipitation (ChIP)の実験系の立ち上げを行った。前年度の成果によりこれらの系はすでに確立され、これらの方法を用いることにより、これらアセチル化酵素が、DNA損傷応答に関わることを解析することが可能となる。またこれらの実験系はDNA損傷応答研究において非常に有用なツールであり、本研究のみならず他の研究計画における解析にも必須である。今後これらの系を用いて、これらアセチル化酵素のDNA損傷応答への関与を解析すると同時に、H2AZのアセチル化に関与するかどうかをIn vitro HAT assayにより検討する。さらに、ChIPを用いて、アセチル化酵素のDNA損傷部位への集積を確認すると共に、Tip60のアセチル化変異体を発現した細胞でアセチル化酵素のDNA損傷部位への集積を比較する。これらアセチル化酵素とTIP60複合体の関わりを示すことにより、DNA損傷領域におけるヒストンのアセチル化を介したクロマチンの動的制御機構を明らかとする予定である。本研究は、ヒストンバリアントH2AZのアセチル化を介した損傷クロマチンにおけるダイナミクス制御を明らかとすることを目的としている。TAP54複合体の精製を行ったところ、TAP54複合体にはH2AZが含まれ、またTip60ヒストンアセチル化酵素を含まれていないのに関わらず、ヒストンアセチル化活性を有していることが明らかとなった。この結果からTAP54複合体にはTip60とは異なるヒストンアセチル化酵素が含まれ、またそのアセチル化酵素がH2AZをアセチル化することが予想された。これまでにTAP54複合体のマススペクトロメトリー解析によって、いくつかの新規アセチル化酵素を同定し、これら新規アセチル化酵素に関して、昨年度までに系の立ち上げを行った、Micro irradiation法、クロマチン免疫沈降法(ChIP)を用いて、新規アセチル化酵素がDNA損傷に集積し、損傷応答に関与することを明らかにしつつある。また、新規アセチル化酵素の精製を行い、In vitro HAT assayにより、H2AZのアセチル化を行うかどうかを検討中である。さらにTip60と新規アセチル化酵素の連携を解析するため、Tip60アセチル化変異体を発現した細胞で新規アセチル化酵素のChIPを行い、新規アセチル化酵素とTip60のDNA損傷領域のクロマチンへの結合におけるヒエラルキーについて現在解析を進めている。これらの実験により、DNA損傷応答におけるヒストンのアセチル化を介したクロマチン動態のメカニズムの新たな局面を解明することが可能になった。当初の計画通り、TAP54複合体にTip60以外のアセチル化酵素が含まれていることを明らかとしている。またアセチル化酵素のDNA損傷修復への関与を解析する実験系を確立し、DNA損傷応答への関与を解析し始めている点で、おおむね順調に研究が進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在までに、研究は当初の予想通りに進展している。今後は同定したアセチル化酵素のDNA損傷への役割を詳細に解析すると共に、アセチル化のターゲットがH2AZであるかどうかの検定を行う必要がある。これらの解析によりアセチル化H2AZを介した損傷クロマチンの意義を明らかとする。TIP60ヒストンアセチル化複合体はヒストンH2AXをアセチル化することによって、H2AXをクロマチンから放出させている。この解析によって、H2AXのアセチル化と、H2AZのアセチル化の関与を示すと共に、これらアセチル化酵素とTIP60複合体のヒエラルキーを明らかとする。
修復酵素メチルトランスフェレースの強力な阻害剤の開発:メチル化抗癌剤の作用増強

その結果、以下の事柄を明らかにした。1)脱アルキル化速度は環の電子状態に依存しており、良い阻害剤を構築するにはプリン環をより電子欠損状態にしてやれば良こと。2)0^6-アルキル基に関しては0^6-ベンジル基が、0^6-メチル基よりはるかに良いアルキルドナーであること。3)0^6-ベンジル基のバラ位の置換基効果はほとんど無いことから、反応はSN1/SN2機構で進行していること。4)MGMT活性を有する培養癌細胞に対しては、0^6-ベンジルグアニン誘導体は20μM,二時間の前処理によりACNUの殺細胞効果を著しく高めこと(用いた細胞により異なるが最高91倍)。5)MGMTの基質となるには0^6-位のアルキル基と2位のアミノ基の両方が必要であること。6)MGMT阻害活性とシスプラチンの殺細胞性の両活性を持つ誘導体、A、の合成を試み、成功した。この化合物は、殺細胞性は認められたが、MGMT阻害活性は弱く、改良が必要である。[所見]研究と目的に向かって、着実に進んできたと思っている。今回の実験を踏まえ、より強力なMGMT阻害活性を有する化合物の構築には、2位アミノ基やN1位は修飾せず、プリン環に強い電子吸引基を導入した化合物を合成すれば良いと考えられ、その線に沿った研究を既に開始している。またベンジル以外のアルキル基(ナフチル、ビフェニル、ビリジルメチル等)の効果についても検討を開始した。MGMT阻害活性と殺細胞性の両活性を有する誘導体の構築には、0^6-ベンジルグアニンとシスプラチンとの復合体を合成すれば良いと考えている。培養癌細胞に対し0^6-ベンジルグアニンの前処理により、ACNUの活性が百倍近くも上がったことは、今後、耐性癌細胞に対する治療とも関連し、将来、臨床にも応用でき得ることが期待される。
角度分解磁場中比熱測定による異方的超伝導体の研究

超伝導混合状態における比熱の磁場方向依存性は、異方的超伝導体のギャップノード構造を探る有効な手段である。この測定原理は、磁場によって誘起されるフェルミエネルギーでの状態密度が、磁場とノード方向との角度の関数として振動するという理論的予測に基づいている。本研究課題では、この方法を用いてf電子超伝導体CeRu_2,PrOs_4Sb_<12>,URu_2Si_2の超伝導ギャップのノード構造を調べ、以下の結果を得た。1.CeRu_2では、磁場を(001)面内で回転させたときに[110]方向を極小とする4回振動が観測された。その振動の相対強度は磁場低下とともに減少し、0.3Kでは0.5T以下で消失した。これは超伝導ギャップが完全に開いていて1K程度の極小ギャップが[110]方向にあるとすると理解でき、この物質の超伝導が異方的s波であることの証拠であると考えられる。2.PrOs_4Sb_<12>では磁場を(001)面内で回転させたときに[100]方向を極小とする4回振動が観測された。その相対強度は磁場低下とともに現象傾向を示したので、少なくとも比熱に寄与している重い有効質量のバンドに関してはCeRu_2と同様、ギャップが完全に開いている可能性が高い。また超伝導相内で対称性の変化は見られなかった。3.URu_2Si_2では磁場をc面内で回転された場合、比熱の角度振動は見られなかった。これはノード構造がc軸の回りに回転対称であることを意味する。一方比熱の磁場依存性には磁場方向によって顕著な違いが見られ、c軸方向では磁場に比例して増加する振る舞い、a軸方向には磁場の平方根に比例するような形で増加することがわかった。これらの結果からc軸方向に点状ノードを持つギャップ構造である可能性が高い。また、高磁場下では常磁性効果を示す磁場依存性が観測され、d波超伝導であることが確認された。(1)異方的超伝導体PrOs_4Sb_<12>のギャップ対称性PrOs_4Sb_<12>の超伝導対称性を決定するために、超伝導混合状態での比熱の磁場方向依存性を0.28KTc(=1.8K)の範囲で調べた。磁場は(100)および(010)面内で回転させた。両方の回転面ともに、0,5K以下の温度領域で比熱に明確な4回対称の角度振動が観測された。その相対振幅はH/Hc20.3付近で極大をとり、低磁場ではほぼゼロに向かって減少した。一方、高磁場側でもゆるやかに減少したが、H=Hc2においても小さい振動が残り、H/Hc21.5で完全に消失した。これらの結果は、品質の異なる2個の単結晶試料において再現することを確認した。以前の磁場中熱伝導測定によって報告された2回対称の磁場領域は、今回の比熱の実験では検出されなかったが、比熱の4回振動が極大となる磁場が熱伝導実験で報告された2回対称-4回対称の転移磁場とほぼ一致することがわかり、この磁場において超伝導状態に何らかの変化が起きていることを確認した。

相対振幅がゼロ磁場で非常に小さくなることから、ギャップの大きさには顕著な角度依存性があるものの、少なくとも低磁場では全ての方向でギャップが開いている可能性が高いと思われる。(2)PrPb_3の反強四重極秩序変数の特定PrPb_3の反強四重極転移温度を磁場の角度の関数として詳細に調べた。(001)面で磁場を回転させたとき、転移温度が[110]方向でカスプ的な極小になることがわかった。これは秩序変数が[110]を境に切り替わっていることを意味している。この結果を説明するには秩序変数として020型の四重極モーメントを仮定しなければならない。(3)Dy_2Ti_2O_7の磁気熱量効果スピンアイス化合物Dy_2Ti_2O_7の[111]磁場方向における気相-液相転移に伴うエントロピー変化を磁気熱量効果の測定から求めた。1次転移の臨界点以上の温度ではスピンフリップにおいて顕著なエントロピーのピークが確認され、巨視的縮退が起きていることがわかった。一方、臨界点以下の温度ではエントロピーのピークは消え、1次転移による不連続的な減少が確認された。1.異方的s波超伝導体CeRu_2のギャップ構造CeRu_2はs波超伝導体として知られているが、最近の研究からそのギャップの大きさには顕著な方向依存性があることがわかってきた。今回、この物質の超伝導混合状態における比熱の磁場方向依存性を調べた。磁場を(001)面内に回した場合、0.3K、1T以上の磁場で明瞭な4回対称の比熱の角度振動が観測された。この振動の相対振幅は1T以下の磁場で急激に減少し、弱磁場極限では消えることがわかった。この結果は、フェルミ面の全面でギャップの開いた超伝導であることを意味している。さらに、振動がほとんど消失した0.5Tにおいて振動の温度依存性を調べたところ、温度上昇とともに振幅が増大し、1K以上では高磁場(1T以上)のときの振幅にまで復活することがわかった。このことから、極小ギャップがおよそ1K程度と見積もられる。Tcから予想されるギャップの大きさが9K以上なので、CeRu_2のギャップの異方性は10倍近いことがわかった。2.スピンアイス化合物Dy_2Ti_2O_7の三角副格子における強磁性秩序Dy_2Ti_2O_7の低温(1K以下)における、アイスルールを壊すスピンフリップについて角度分解の磁化測定を行い、詳細に調べた。磁場を[112]方向から[111]方向へわずかに傾けると、三角格子上のスピンが最近接スピンから受ける内部磁場をキャンセルさせることができる。この状況下で、第三近接相互作用のために三角格子上のスピンが強磁性転移を起こす可能性が理論的に指摘されていた。我々はスピンフリップ磁化の温度依存性を詳しく調べた結果、三角格子上のスピンに関わる磁化率が約0.26Kで発散することを見いだし、理論の予測が正しいことを確認した。URu_2Si_2は1.3Kで超伝導転移を示す重い電子系物質である。その超伝導状態については、これまで比熱や核磁気緩和率の測定からギャップにノードを持つことが予想されてきた。本研究でURu_2Si_2の超伝導状態における磁場中比熱の磁場方向依存性を調べ、ギャップノード構造についての詳しい情報が得られた。c面内で磁場を回転させたところ、比熱に角度振動が見られなかったので、ノード構造はc軸対称であることがわかった。また、磁場がc軸に平行な場合には比熱の磁場依存性が低磁場で磁場に比例するのに対して、a軸方向の磁場では磁場の平方根に比例するような振る舞いが見られた。これは点状のノードがフェルミ面の北極と南極の方向に存在していることを意味する。また、c軸方向の比熱の磁場依存性からこの物質ではパウリ常磁性による超伝導対破壊効果が大きいこともわかった。
静脈動脈バイパス式膜型人工肺使用時における肺障害の成因についての検討

本研究は新生児呼吸不全に対して使用される救命方法である膜型人工肺(ECMO)による肺合併症の成因を究明することを主目的とした。この主たる合併症は広範な無気肺である。実験.1として健常豚におけるECMO運転時の経時的肺機能の変化および左心仕事量について検討した。ECMO運転中の人工呼吸管理はCPAP 5cmH20の肺休止状態とした。ECMOは80ml/kg/minの灌流量で運転した。48連続運転試験において強制肺活量(FVC)は11%の低下、呼吸抵抗(Rrs)は8%の低下、コンプライアンス(C)は10%の低下を認めた。左心仕事量はECMO運転開始直後より平均10%増加した。肺機能計測値の低下の原因は明らかにできなかったが、胸部レントゲン写真上は無気肺を認めず、広範で致命的にもなり得る無気肺とは異なる病態と考えられた。本結果より膜型人工肺の化学的刺激による炎症は本合併症の成因に関連しないと考えられた。左心仕事量は静脈動脈バイパスによって減じることはなくむしろ増加することが分かった。そこで広範な無気肺が蓄在する左心機能低下状態と静脈動脈バイパスによる後負荷増加によってもたらされる肺水腫と仮定し実験.2を行った。健常2頭を対象として、左心機能低下モデルの作成を試みた。全身麻酔下に気管内挿管し開胸した。左房圧左室測定用カテーテルを挿入後、冠動脈左前下降枝を結紮した。健常心拍出量の50%前後を目的としたが、心臓作動薬を使用しない状態での安定した左心機能低下モデルの作成に難渋した。現在、実験.2の準備段階であり本実験の最終検討は成されていない。今後、改良を加え薬剤によらない安定した左心機能低下モデルが作成できしだい実験を継続する予定である。
前近代における巨大地震の家屋倒壊率と死亡者数の研究

主な成果は以下の4点である。1. 1707宝永地震被害報告書の記事のうちで町家・民家の被害の事例143例を検討すると潰・半潰・大破という順で記される例は全体の22パーセントであったこと、1854嘉永東海地震の被害について東海道三島宿は同じ被害とその被害数を道中奉行には半潰47軒、代官には大破47軒と報告していること、1855安政江戸地震の被害では武蔵国葛飾郡笹ケ崎村は代官が示した被害報告書の雛形に従って被害報告書を作成し提出していたこと、代官の雛形作成の目的は夫食米・夫食金貸与のための資料作成のためのものであったことから半潰数は家屋倒壊率を導き出すための被害数としては使用するべきではなく、家屋全壊率を家屋倒壊率とすることが妥当であるとした。2.これまで、伊豆大島については、史料として全く確認できなかった1703元禄関東地震の際の死亡者数を明らかにした。3.さまざまな地震資料の検討を行った。1361康安地震の一次史料と太平記を比較し、太平記の地震叙述が荒唐無稽で不正確でもある一方、現実と接点や関連をもつことを浮かび上がらせた。1854安政南海地震とその2日後の安政伊予西部地震に関する史料から地震の揺れの大きさや家屋の被害程度を示す史料記述を抽出して、史料中の表記と被害の実態との関係について検討した。1847善光寺地震、1854東海地震における地震被害のデータを分析し、地震被害情報の根幹は村から藩への報告であり藩の上層部に行くほど情報は曖昧となることを明確にした。善光寺地震に関し被災地における個人が作成した資料を庄屋等の公的・客観的な報告と比較し、相互の特質の違いを明確にした。津波被害を描いた瓦版の絵図の検討の結果、津波被害情報の更新にともない絵図の版がアップデートされたことを明らかにし、また瓦版の絵図が津波被害情報を集積する上でベースマップとして活用された可能性を指摘した。計画どおり、地域ごとの家屋倒壊率・死亡者数、家屋倒壊率の導き出し方の研究を進めた。死亡者数については、これまで伊豆大島については、史料として全く確認できていなかった1703年元禄関東地震の際の死亡者数を明らかにした。家屋倒壊率の導き出し方の研究については、前近代の家屋の地震被害の史料を検討することによって、家屋倒壊率を導き出す方法の再検討を行った。まず、1707年宝永地震被害報告書(楽只堂年録)の記事のうちから町家・民家の被害の事例143例を検討すると、潰・半潰・大破という順で記される例は全体の22パーセントで、半潰という用語を使用しないで潰・大破という記載は16パーセント、潰・破損という表現は12パーセントであったことがわかった。次に1854年嘉永東海地震による東海道三島宿(静岡県三島市)の被害報告書を検討すると、同じ被害とその被害数を道中奉行には半潰47軒、代官には大破47軒と報告していることから三島宿は道中奉行・代官それぞれから命ぜられた雛形にもとづいて報告していると推定した。さらに地震被害報告書と雛形の検討を行い、1855年安政江戸地震の被害では、武蔵国葛飾郡東葛西領笹ケ崎村(東京都江戸川区)は代官が示した被害報告書の雛形に従って被害報告書を作成し提出していたことを確認した。また、このような代官の被害報告の雛形作成の目的は、夫食米・夫食金貸与のための基礎資料作成のためのものであったことを明らかにした。以上のことから半潰数は家屋倒壊率を導き出すための被害数としては使用することが出来ないことは明白であり、広域の地震被害を検討するときには、家屋倒壊率を導き出すためのものとして半潰軒数は使用しないで、潰家数だけを使用して家屋倒壊率を出さなければならないことを明らかにするなど、当初の計画どおり研究が進んでいる。6月と11月に研究打ち合せ会を新潟大学で開催する。前近代の地震における家屋倒壊率と死亡者数とその原因を導きだす基礎的研究を行い、その方法を提示する。そのために以下の調査・研究を行う。(1)1703年元禄地震・1707年宝永地震・1855年安政江戸地震を中心に、皆潰数・半潰数・死亡者数が記された史料の原本調査を行い翻刻し、家屋倒壊率を出し、死亡者の所在地を特定する。(2)家屋倒壊率と死亡者数を確定できた地点と死亡者所在地の地形分析を行い、死亡理由がどのような地形によるものかを明らかにする。分担に従い、(1)、(2)を行う。本年度は最終年となるので、集積した各地の地震による死亡者数が記された史料を分析し、死亡者数を確定する方法と死亡原因を数値であらわす方法について検討する。死亡原因の研究には、考古学研究者も参加する研究会を組織して検討を行う。本研究の成果をふまえ、宇佐美(2013)等の歴史地震カタログに記された1703年元禄地震(相模トラフ)・1707年宝永地震(南海トラフ)をはじめとした地震による死亡者数を検討し直した数値を提出する。また、死亡者数を確定する方法と死亡原因を数値であらわす方法を提示する。さらに、集積した地震による家屋倒壊率を算出する根拠となった史料、死亡者数が記された史料をまとめた『近世以前地震家屋倒壊率・死亡者数基礎史料集』を作成する。

史料集には皆潰・半潰等がわかる史料も掲載する。被害報告書の雛形についても収集して収める。被害報告書の雛形は家屋倒壊率を算出する根拠となった史料の研究を深める上で重要である。特に文書の雛形の説明は文書研究の訓練をしていない理系研究者に対しては重要である。1855年安政江戸地震に関しては、地震と台風を混同して研究する研究者が発生しないように、翌年の安政3年台風の被害報告書の雛形も収集して掲載する。29年度の主な成果は以下の4点である。1、江戸周辺部の武蔵国の葛西領・多摩地域・川崎領の1855年安政江戸地震と1856年安政台風の被害について家屋被害率・死亡者数の検討を行った。検討の結果、葛西領下之割笹ケ崎村の家屋被害はほぼ同じである以外は、すべて安政江戸地震の被害よりも安政台風の方が大きいことを明らかにした。2、1703年元禄関東地震時の津波によって九十九里浜平野の片貝村で生じた被害の特徴を史料(文書・絵図)と地形・地質調査の両面から検討した。史料から津波被害を受けた範囲を推定し、当該地域でハンドオーガーおよびジオスライサーを用いた地質調査を行った。得られた地質資料について層相解析・珪藻分析・放射性炭素年代測定を実施し、1703年元禄関東地震による津波の痕跡を検出した。3、1710年伯耆・美作地震では伯耆東三郡の河村郡・久米郡・八橋郡で潰家1912軒、死亡者75人の被害があり美作地域にも被害がおよんだこと、1711年伯耆・美作地震では、美作国大庭郡・真島郡に潰家118軒、半潰141軒の被害があり、伯耆東三郡を中心に潰家380余軒、死亡者4人の被害があったことを明らかにした。4、文禄5年(1596)閏7月地震につき、西日本各地の揺れと被害状況を人々の認識、他の悪天候との複合を含めて明らかにした。また新潟市新津図書館所蔵の絵図を分析した結果、これが1833年庄内沖地震津波に際しての新潟湊における廻船被害の様子を記したものであることを確定しその意義を明らかにした。さらに1833年庄内沖地震について輪島の各地区における家屋被害と死者数およびその割合を地域的な偏りに注目しながら微地形との関係を留意しつつ論じた。その上で「輪島河合町本通・浦浜通絵図」の描画範囲が輪島の中心部を流れる河原田川右岸の河合町全体をカバーしておらず、地震津波の被害範囲に限定されていることを明らかにした。計画どおり元禄地震、宝永地震、安政江戸地震について研究を進めた。1703年元禄関東地震時の津波によって九十九里浜平野の片貝村で生じた被害の特徴を史料(文書・絵図)と地形・地質調査の両面から検討し、1703年元禄関東地震による津波の痕跡を検出した。宝永地震については、楽只堂年録について、被害報告書ごとに被害項目を抜き出し項目ごとの被害数を出すという基礎的作業を行っている。安政江戸地震については、江戸周辺部の武蔵国の葛西領・多摩地域・川崎領の1855年安政江戸地震と1856年安政台風の被害について、家屋被害率・死亡者数の検討を行った。それ以外の地震については、以下のことを明らかにした。
表面分光による液体金属表面の電子状態解明と化学反応探索

液体金属表面の光電子分光測定用にサンプルホルダーを試作した。液体金属試料として、無害で蒸気圧が低いGaInを選んだ。まず、大気中から真空チェンバーに導入したそのままの状態のXPS測定を行なった。その結果、表面は数層にわたりGa酸化物で覆われていることがわかった。次に、液体金属の表面を清浄化するために、液体窒素で冷却しGaInを固化してArイオン・スパッタリングを行なった。表面のGa酸化物はほぼ無くなり、液体GaIn清浄表面のXPSスペクトルが得られた。液体GaIn清浄表面に酸素を室温で導入しXPS測定を行なった。1111 Lまで酸素曝露後、Gaの酸化が段階的に進行することがわかった。本研究の目的は、表面科学としてはほぼ未開拓の対象である液体金属表面の物性と反応を探索することである。液体金属では、原子配置は長周期構造を持たないので結晶状態とは異なる電子状態を持ち、さらに原子の位置が時々刻々ダイナミックに変化しているので、固体表面と異なる化学反応性が予想される。本挑戦的萌芽研究費により液体金属表面の分光測定に適した液体金属試料ホルダーと反応セルを新たに設計・試作し、超高真空中および雰囲気中における光電子分光および赤外分光を使って、液体金属表面の電子状態と、分子の吸着状態および表面反応を明らかにしたい。平成28年度の科学研究費により、FTIRを用いた赤外吸収分光システムの改良を行なった。精密にサンプルの位置を調整するためのマニュピュレータを導入し、光学軸とサンプルの位置合わせが容易にできるようにした。また、すでに開発済みの半導体表面/液体金属サンプルホルダーを利用することにより、FTIRを用いた界面反射赤外吸収分光を「化学修飾した半導体表面/雰囲気or液体/液体金属」系に適用することにより、界面水分子の振動スペクトル測定の準備は整ったといえる。一方、超高真空チャンバー内での、液体金属表面の光電子分光測定(UPSおよびXPS)を可能にするためのサンプルホルダーと清浄化のための装置は、現在設計中である。平成29年度の前期には完成させて、清浄な液体金属表面の電子状態、仕事関数、気体吸着状態を観測できるようにしたい。FTIRを用いた表面赤外吸収分光システムの改良は進んでおり、化学修飾した半導体表面/雰囲気or液体/液体金属の界面分子の測定準備は整ったと言える。一方、液体金属表面の化学状態と電子状態を観測するための光電子分光装置に設置するサンプルホルダーは設計段階であり、平成29年度前半に装置を完成させ、データを取り始めたい。液体金属では原子配置は周期構造を持たないので結晶状態とは異なる電子状態を持ち、さらに原子の位置が時々刻々ダイナミックに変化しているので、固体表面とは異なる反応性が予想される。この挑戦的萌芽研究では、液体金属表面の化学状態と電子状態を観測するために光電子分光用サンプルホルダーを試作し、KEK-PFのBL13Bにおいて高分解能内殻光電子分光(XPS)実験を実施した。液体金属としては、無害で蒸気圧が極めて低いGaInを選んだ。サンプルホルダーに金メッキされたタングステン(W)メッシュを数枚重ね合わせてガーゼ状にしたものを取り付けた。少量の液体金属GaInをこのWメッシュに塗布し、液体金属を保持した。大気中から真空チェンバーに導入したそのままの状態のXPS測定を行なった。一方、In酸化物は極めて少なかった。次に、液体金属表面を清浄化するために、室温でArイオン・スパッタリングを行なった。液体金属表面のスパッタリング効率が低いのか、表面に"浮遊する"Ga酸化物がスパッタリング中に拡散するのか不明であるが、清浄化に時間がかかると判断した。そこで、液体窒素で冷却することにより液体GaInを固化させて、スパッタリングによる清浄化を行なった。表面領域のGa酸化物はほぼ無くなり、液体GaIn清浄表面のXPSスペクトル測定に成功した。清浄表面の達成と同時にWメッシュ上のGaInの形態変化が観察された。室温で液体GaIn清浄表面に酸素分子を導入しXPS測定を行なった。約1000 L(ラングミュア)酸素露出後、大気から導入したGaIn表面と比較するとGaの酸化は十分に進んでいないが、Inの酸化が同時に観測された。平成29年度前半は、液体金属表面の化学状態と電子状態を観測するための光電子分光装置に設置するサンプルホルダーの設計を終え、試作し、実際の測定を始める。液体表面の清浄化の方法は、過去の研究例を参考に、機械的方法で酸化膜を取り除く方法と、冷却し固化した表面を希ガススパッタリングする方法、化学的還元により清浄化する方法などを色々と試す必要があると考えている。

清浄表面が得られたら、CO、O2、NO、メタン、エチレンなどの小分子を導入し、吸着状態やそれに伴う電子状態の変化、温度依存性などを系統的に実験していく予定である。表面科学液体金属の光電子分光測定を行うための試料ホルダーと機械的に液体表面を清浄化する装置が設計中のために、次年度使用となった。平成29年度の前期までに設計を終了し部品を発注する。その後、試作を経て、液体金属表面の光電子分光測定を行う予定である。
消費者取引に関する集団的被害救済と違法収益徴収における司法と行政の役割

本研究の第一の目的(消費者の集団的被害の回復)に関し、第一に、「適格消費者団体の差止請求権の種類・目的・要件・内容ー妨害排除請求権の意義とその活用ー」を公表し、適格消費者団体訴訟の差止請求権の種類・要件・内容について、従来の学説・判例の問題点・限界と、例えば、不当表示の事例での訂正書面配布請求が、消費者団体の妨害排除請求権に基づき可能であることと、妨害排除請求権に基づく返金請求も、不当約款の事例で可能であることを指摘した。第二に、ドイツ競争制限禁止法第9次改正に関する論文も公表し、消費者被害救済の場面での証拠収集方法の改善等について、我が国にとって有用な示唆を得た。第三に、消費者の集団的利益保護のための団体訴訟に関するEU指令案に関する論文を公表し、妨害排除請求権に基づく被害救済及び共通責任訴訟手続の提案から、我が国の消費者裁判手続特例法の手続の問題点を考察した。第四に、「ドイツ民訴法改正による多数消費者被害救済のためのムスタ確認訴訟制度の制定ー我が国の消費者裁判手続特例法との比較検討ー」を公表し、ドイツの新しいムスタ確認訴訟制度の制定過程を検討することによって、我が国の消費者裁判手続特例法上の手続の問題点を検討した。本研究の上記第二の目的(行政処分による消費者被害の回復)について、第一に、日本消費者法学会にてシンポジウム報告を行い(青山学院大学2018年11月11日)、予稿「行政処分による消費者被害救済」を公表し、景表法・特商法上の行政処分による集団的消費者被害救済の可否について検討した。第二に、「ドイツ競争制限禁止法上の行政処分による集団的消費者被害救済」を公表し、ドイツにおける行政処分による被害救済について検討を行った。第三に、行政処分による集団的消費者被害救済について、現時点での筆者の研究の集大成的な論文を獨協法学に2019年中に掲載予定である。筆者の予想以上に研究の成果に対する反響と研究に関する議論の展開があったからである。具体的には、以下のようないくつかの要因が重なっているといえる。第一に、日本の学会(日本消費者法学会)からの報告(2018年11月11日、青山学院大学)の依頼である。第二に、内閣府・消費者委員会の消費者法分野におけるルール形成の在り方等検討ワーキンググループからの報告依頼である(2018年11月20日)。第三に、2018年4月から1年間ドイツ・ハンブルグにて海外研修をマックス・プランク研究所客員研究員として行えたことである。第四に、ドイツ滞在中に、当初予定していた訪問先以外にも、ヒアリングの機会や学会・研究会・講演会への参加を得ることができたことである。第五に、2018年4月11日、欧州委員会の消費者の集団的利益の保護のための代表訴訟に関する指令案が公表されたことである。これは、本研究の第一の目的に関するものであり、筆者の博士論文のテーマとも密接に関係するものであるので、さっそく翻訳し、我が国との比較をした論文を公表することができた。第六に、2018年5月には、ドイツにおいて消費者の集団的被害救済のための新たなムスタ確認訴訟制度が制定され、同年11月1日より施行されたことである。これも、本研究の第一の目的と関係するため、早速翻訳し、消費者裁判手続特例法との比較を行う論文を公表することができた。第七に、日本の雑誌(国民生活研究)からの論文執筆を依頼されたため、上記ムスタ確認訴訟制度の運用面についての論文を公表することとなった。第八に、上記の筆者の研究について、マックス・プランク研究所の紀要Japan Recht誌に欧文での論文の執筆を依頼されたことである。第九に、日本経済法学会から学会報告(2019年10月)の依頼を受けたことである。以上の諸点により、本研究は、当初の計画以上に進展している。本研究は、消費者被害救済を民事法及び司法によって行うことに関し検討すべき問題点及びその限界と改善策、集団的消費者被害の救済に行政機関が介入することの妥当性、根拠、範囲等について明らかにすること及び、集団的消費者被害救済及び違法収益徴収制度における司法と行政の役割を明らかにすることを目的として行われるものであるため、今後、以下のことを研究する。第一の目的に関しては、適格消費者団体訴訟の差止請求権の種類・目的・要件・内容に係る上記論文、EU新指令案に関する論文、ドイツ・ムスタ確認訴訟に関する論文からの継続的研究として、EU及びドイツにおける議論の展開を踏まえた書籍(単著)『消費者団体訴訟と被害救済(仮)』を2019年度中に信山社から出版することが決定している。そこでは、適格消費者団体は、単に将来の行為を差し止ることを求める請求権を有するだけではなく、違反により生じなお現存する妨害状態の排除を行うための作為を請求する妨害排除請求権に基づいて、不当表示の事例での当該表示物の撤去、訂正書面の配布、さらに、一定の場合には、返金請求も可能であることを指摘する。また、ムスタ確認訴訟制度との比較を通じて、消費者裁判手続特例法上の手続の問題点・改善策の検討を行う。第二の目的に関し、日本経済法学会(2019年10月)において、ドイツにおける行政処分に基づく消費者被害回復に関する研究を踏まえ、我が国での行政処分に基づく消費者被害回復の可能性について、報告を行う。これについては、同学会誌に論文を掲載する他、現時点までの筆者のこれに関する研究の集大成的な内容の論文を公表し、その後の研究の礎にする予定である。

そこにおいては、従来我が国でまだ明らかにされていなかったEU消費者保護協力規則(2017年)についても、検討を加える。これらの研究のために、ドイツでの現地調査および資料収集等を行うこととする。本研究の第一の目的である消費者の集団的被害の回復に関しては、先方から依頼があったため、ドイツにおける消費者団体訴訟の近時の展開について、ドイツでの取材及び現地で収集した資料に基づき検討した論文「ドイツにおける消費者団体訴訟制度の新たな展開ー消費者被害救済のための妨害排除請求権の活用ー」を公表した。また、クロレラチラシ事件高等裁判所判決の判例評釈「景表法上の適格消費者団体の差止請求権に係る『現に行い又は行うおそれ』の要件」において、適格消費者団体訴訟の差止請求権の種類・要件・内容について、従来の学説・判例の問題点・限界を指摘した。これらにおいては、例えば、不当表示の事例での訂正書面配布請求が、消費者団体の妨害排除請求権に基づき可能であることと、妨害排除請求権に基づく返金請求も、不当約款の事例で可能であると指摘した。さらに、ドイツ競争制限禁止法第9次改正の検討を行った論文を連載中である。本研究の上記第一の目的及び第二の目的(行政処分による消費者被害の回復)について、独立行政法人国民生活センター報告書・比較消費者法研究会編『消費者被害の救済と抑止の手法の多様化』において、「第2章ドイツにおける消費者被害救済と違反抑止手法」を執筆した。また、日本比較法学会大会「消費者法の発展ー被害の救済方法と抑止方法の多様化」(企画責任者松本恒雄(独立行政法人国民生活センター))において、「ドイツ」担当として報告を行った。さらに、先方からの依頼があったことから、上記第一及び第二の目的に関しては、2017年9月、スイス・バーゼル大学におけるドイツ比較法学会大会において、「Collective Legal Protection in Japan」と題して報告した。これらにおいては、行政処分に基づく被害者への返金命令が可能であることをドイツにおける判例・学説・立法の展開を踏まえて、指摘した。筆者の予想以上に研究の成果に対する反響があったからである。具体的には、以下のようないくつかの要因が重なっているといえる。第一に、ドイツの学会からの学会報告(2017年9月15日、スイス・バーゼル大学にて)の依頼である。第二に、日本の雑誌(国民生活研究)からの論文執筆依頼である。第三に、上記クロレラチラシ事件高裁判決の判例評釈の依頼を受けることができ、その研究は、期せずして、筆者の本研究の発展に大いに寄与することとなったことである。これは、現在執筆中の新たな論文「適格消費者団体の差止請求権の種類・目的・要件・内容(仮)」(獨協法学105号掲載予定)に反映されるものである。第四に、ドイツにおける競争制限禁止法第9次改正の検討を行った論文においては、消費者が同法違反の価格カルテル等によって被害を受けた場合に、どのように被害救済を行うのかという問題について、例えば、証拠収集手段の改善がみられることや、カルテル庁の違反認定に後続する損害賠償請求訴訟において拘束効があることや、消費者団体の妨害排除請求権に基づく集団的消費者被害の回復が可能であることなど、参考になるところが多く、これらの検討は、期せずして、本研究の第一の目的に合致するところであった。このため、これに関する論文を国際商事法務に連載中(全6回を予定)である。
マイクロメカニカルキャラクタリゼーションによる粒界強化機構の新理論モデル構築

本研究では同一の粒界のみを含む双結晶試験片に対して,圧縮方位を系統的に変化させたマイクロメカニカルキャラクタリゼーションにより,結晶粒界が材料強度に及ぼす影響を実験的に検討することを目的とした.マイクロメカニカルキャラクタリゼーションによって,同一の粒界であっても圧縮方位の変化によって強度におよぼす影響が変化することが明らかとなった.塑性の適合性から双結晶の強度上昇量を見積もり,実験結果と比較した結果,単結晶に比べて変形応力が大きく上昇していた圧縮方位での変形応力の上昇量は塑性の適合性から見積もられる値よりも非常に高くなっており,適合性以外の別の要因を考慮しなければならないことが示唆された.本研究では同一の粒界のみを含む双結晶試験片に対して,圧縮方位を系統的に変化させたマイクロメカニカルキャラクタリゼーションにより,結晶粒界が材料強度に及ぼす影響を実験的に検討することを目的とした.マイクロメカニカルキャラクタリゼーションによって,同一の粒界であっても圧縮方位の変化によって強度におよぼす影響が変化することが明らかとなった.塑性の適合性から双結晶の強度上昇量を見積もり,実験結果と比較した結果,単結晶に比べて変形応力が大きく上昇していた圧縮方位での変形応力の上昇量は塑性の適合性から見積もられる値よりも非常に高くなっており,適合性以外の別の要因を考慮しなければならないことが示唆された.材料の力学特性は内部の微視組織に支配される.特に粒界はすべり変形の変形抵抗となるため,結晶粒径を微細化すると粒界強化により力学特性が向上する.しかし,方位差,方位回転軸などの粒界性格が粒界の力学特性におよぼす影響は明らかになっていないため,これまで提案されてきた多くの粒界強化機構の理論モデルの妥当性は実験的に実証されていない.そこで本研究は単一の粒界のみを含んだ試験片を用いた材料試験(マイクロメカニカルキャラクタリゼーション)により,これまで未知であった個々の粒界の力学特性を直接評価し,粒界性格の観点から考察することによって,新たな粒界強化機構の理論モデルを提案することを目指すものである.当該年度は,[110]を共通回転軸とする粒界方位差10。の対称傾角粒界を有するバルク形状双結晶純アルミニウムから試験片を作製し,[110],[540],[11 -2 1],[11 -3 1],[11 -8 1】と系統的に圧縮方位を変化させた圧縮試験を施した.圧縮試験における変形応力を同一圧縮方位を有する単結晶試験片のものと比較した結果,同一の粒界であっても,単結晶試験片からの変形応力の増加量が,圧縮方位の変化によって変化することがわかった.つまり,粒界が材料の強度におよぼす影響は,圧縮方位によって変化することが明らかとなった.特に圧縮方位が[11 -3 1],[11 -8 1]である場合,変形応力の増加量が大きかった.従来から粒界強化機構を報告されている塑性の適合性から粒界の存在による変形応力の上昇量を見積もったところ,特に圧縮方位が[11 -3 1],[11 -8 1]である場合の変形応力の増加量は,塑性の適合性から予測される値よりも非常に大きくなっていた.材料の力学特性は内部の微視組織によって大きく変化する.特に粒界はすべり変形の変形抵抗となるため,結晶粒径を微細化すると粒界強化により力学特性が向上する.しかし,方位差,方位回転軸などの粒界性格が粒界の力学特性におよぼす影響は明らかになっていなっていないのが現状である.そこで本研究は単一の粒界のみを含んだ試験片を用いた材料試験(マイクロメカニカルキャラクタリゼーション)により,個々の粒界の力学特性を直接評価し,得られた力学特性を粒界性格の観点から考察することによって,新たな粒界強化機構の理論モデルを提案することを目指すものである.当該年度は純アルミニウムの単結晶と[110]を共通回転軸とする粒界方位差15度の対称傾角粒界を含む双結晶のマイクロサイズ試験片(10um ×10um ×50um)を集束イオンビーム(FIB)加工により作製し,フラットインデンターを取り付けたナノインデンテーション装置を用いてマイクロメカニカルキャラクタリゼーションを行った.得られた応力ーひずみ曲線を解析した結果,単結晶試験片よりも双結晶試験片の方が高い強度を有していた.また,単結晶試験片と双結晶試験片の両方とも,応力ーひずみ曲線においてセレーションが確認された.しかし,一つ一つのセレーションの大きさは双結晶試験片の方が小さくなっていることがわかった.この応力ーひずみ曲線上のセレーションはすべり変形が試験片を伝播したことに起因しているため,各セレーションの大きさが粒界強度と密接に関連していると考えられる.また,変形後の組織を透過型電子顕微鏡により観察した結果,単結晶試験片に比べて変形応力の上昇量が小さい双結晶試験片では,粒界近傍に直線状の転位が多く存在しているのに対し,単結晶試験片に比べて変形応力の上昇量が大きい双結晶試験片では,粒界近傍に転位セル組織が発達していることが明らかとなった.

結晶粒界は塑性変形の素過程である転位運動の障害として働き,材料の力学特性に大きな影響を与える.本研究は,単一の粒界のみを含んだ試験片を用いた材料試験(マイクロメカニカルキャラクタリゼーション)により,個々の粒界が材料強度におよぼす影響を直接評価することを目的としている.当該年度は,[1 1 0]を共通回転軸とする粒界方位差15°の小角粒界の局所力学特性をナノインデンテーションにより調べ,粒界に近づくほど強度が上昇する傾向を確認した.また,[1 1 0]を共通回転軸とする粒界方位差30°の大角粒界を含む双結晶試験片と単結晶試験片に対し,[1 1 0], [3 1 0], [6 -1 1], [3 -2 1], [4 -3 1]を圧縮荷重軸としたマイクロメカニカルキャラクタリゼーションを行った.その結果,いずれの圧縮荷重方位でも双結晶試験片の変形応力は単結晶試験片より高いが,圧縮荷重方位によって変形応力の上昇量が異なることがわかった.塑性の適合性から双結晶試験片の強度上昇量を見積もり,実験的に求めた双結晶試験片の変形応力と比較した.その結果,塑性の適合性から見積もった強度上昇量と,実験から得られた強度上昇量の差は圧縮荷重方位によって異なっていた.圧縮荷重軸が[1 1 0], [3 1 0]の場合,塑性の適合性から見積もった強度上昇量は実験で得られた強度上昇量と近い値になっていたが,圧縮荷重軸が[6 -1 1], [3 -2 1],[4 -3 1]の場合,塑性の適合性から見積もった強度上昇量は実験で得られた強度上昇量よりも非常に低くなっていることがわかった.26年度が最終年度であるため、記入しない。材料組織学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定通り,バルク形状双結晶アルミニウムから作製した試験片の力学特性の評価を行い,興味深い知見を得ることができた.電子顕微鏡を用いて,マイクロメカニカルキャラクタリゼーション後の試験片の組織観察も開始している.当初の予定通り,マイクロメカニカルキャラクタリゼーションや変形後の組織を透過型電子顕微鏡により観察し,応力ーひずみ曲線上のセレーションの大きさが粒界強度と密接に関連していることや,変形応力の変化量の違いによって,形成される転位組織が異なることを明らかにしたためである.26年度が最終年度であるため、記入しない。マイクロメカニカルキャラクタリゼーション後の試験片の組織観察法住に透過型電子顕微鏡による組織観察法)を確立し,当該年度に得られた力学特性に関する結果を組織観察より考察する.今後はランダム粒界に注目し,まず,試料中のランダム粒界の方位回転軸や方位差などの粒界性格を走査型電子顕微鏡により得られる電子線後方散乱回折(SEM-EBSD)により特定する.SEM-EBSDにより粒界性格を特定した粒界近傍の力学特性をナノインデンテーションにより評価し,その力学特性を粒界性格の観点から考察する.26年度が最終年度であるため、記入しない。多結晶アルミニウムから双結晶試験片を効率よく作製するために振動式自動研磨機を導入する.また,マイクロメカニカルキャラクタリゼーション後の試験片から,精度のよい電子顕微鏡観察用試料を作製するために,イオンポリッシング液体窒素冷却ステージを導入する.さらに,研究成果を積極的に発表するための旅費や論文投稿料に使用する.当該年度は,集束イオンビームの加工法改善など合理的に研究を行った結果,当初の予定よりも少ない予算で研究を行うことができたためであり,また,未使用額は基金分であるため,無理に使用せず,次年度での物品購入や旅費などに使用したほうがよい判断したためである.次年度は,当該年度の基金残額と請求した研究費を合わせ,研究を効率よく進めるための物品購入や,得られている研究成果を国内学会や国際学会にて積極的に発表するための旅費として使用するように計画している.
ＤＮＡヘリカーゼ装着における複製開始複合体の機能構造動態とその制御の解明

本年度の前半は、大腸菌染色体の複製起点oriC上でのDnaA多量体形成から一本鎖oriC DNA結合までの分子機構に関する研究成果を筆頭論文として投稿し、その追加実験に時間を費やした(2017年9月末、論文受理)。この機構はDnaBヘリカーゼ装着の前段階である。本年度の後半に以下の課題に取り組んだ。(1)大腸菌細胞内でのDnaB-DnaA相互作用の検討:これまでの生化学的解析により、oriC上で形成されたDnaA多量体中の特定のDnaA分子が、DnaBと機能的な相互作用をもつと示唆されていた。大腸菌細胞内でも解析を行うため、DnaB-DnaA結合と競合するDiaAを欠損させた株を用いて、oriC内の特定のDnaA結合部位にDnaB結合能欠損変異DnaAを導入した。この細胞の複製開始能を解析した結果、生化学的解析結果が支持された。(2)DnaB装着時における一本鎖DNA結合の意義の解明:oriCの左側領域上に形成されるDnaAサブ多量体が一本鎖oriC DNAと結合することを見出していたが、本年度の試験管内構成系を用いた解析研究により、右側DnaAサブ複合体も一本鎖oriC DNAと結合すること、そしてこれがDnaB装着を促進することが示唆された。また、oriCの左側領域では、DnaA濃度が十分高い場合と異なり、低濃度DnaAでは、片側の一本鎖oriC DNAのみにDnaBが優先的に装着されることが示唆された。以上の結果から、oriC上で形成された各DnaAサブ複合体が、一本鎖oriC DNAと結合して一本鎖状態を安定化させることで、効率のよい両鎖へのDnaB装着が進められると考えられた。29年度が最終年度であるため、記入しない。染色体DNAの複製起点へのDNAヘリカーゼの装着は、複製開始タイミングの決定に重要な過程であるが、その分子機構、及び制御機構は明らかでない【課題1、2】。大腸菌では、複製起点oriC上で形成されたATP結合型DnaA多量体が、oriCを局所的に一本鎖化し、DnaBヘリカーゼと相互作用することにより、DnaB装着を可能にする。報告者は、既に確立しているDnaA多量体中の特定のDnaA分子への変異導入法を用いて、高親和性DnaB相互作用に重要な複合体中のDnaA分子を、DnaB装着アッセイにより同定した【課題1】。また、見出された3つのDnaA分子の内、oriCの両端に位置する2分子は、大腸菌細胞を用いた解析でも正常な複製開始に重要であることが示唆された。更に、同様の手法によって、左側oriC上で多量体を形成するDnaA分子だけでなく、右側で多量体化するDnaA分子もDnaB装着時に一本鎖DNAと結合することが示唆された。これらの結果に基いて、左右のDnaA多量体による鎖選択的なDnaB装着機構の作業仮説を構築し、世界に先駆けて複製ヘリカーゼの装着機構の解明を目指す。報告者は更に、DnaBと競合してDnaAに結合するDiaAの適時的な結合制御について、DiaA機能が亢進した変異株、及びDiaA機能が阻害されている変異株を用いてDiaAの結合制御因子の同定を試みた【課題2】。しかし、目的の因子の同定には至っていない。報告者は、これまでの研究成果を学術論文に投稿する(in revision)とともに、国際学会で発表した。また、上記の研究成果と合わせて国内学会で発表した。加えて、共同研究で進めていたDnaAーoriC複合体構造の分子シミュレーション結果を生化学的に検証し、共著者として論文に報告した(Shimizu et al., 2016 Proc Natl Sci U S A)。【課題1】については概ね順調に進捗し、DnaB装着におけるDnaA複合体の機能構造についてより詳細な作業仮説を構築することができた。今後は、ビオチン修飾oriC DNAを用いたpull down解析等の生化学的実験や、大腸菌細胞内でのDnaA-DnaB特異的な相互作用の検出法の確立に取り組む。一方【課題2】については、目的の抑圧変異が得られていないため、計画が大幅に遅延している。(2)DnaB装着時における一本鎖DNA結合の意義の解明:oriCの左側領域上に形成されるDnaA

サブ多量体が一本鎖oriC DNAと結合することを見出していたが、本年度の試験管内構成系を用いた解析研究により、右側DnaAサブ複合体も一本鎖oriC DNAと結合すること、そしてこれがDnaB装着を促進することが示唆された。また、oriCの左側領域では、DnaA濃度が十分高い場合と異なり、低濃度DnaAでは、片側の一本鎖oriC DNAのみにDnaBが優先的に装着されることが示唆された。以上の結果から、oriC上で形成された各DnaAサブ複合体が、一本鎖oriC DNAと結合して一本鎖状態を安定化させることで、効率のよい両鎖へのDnaB装着が進められると考えられた。【課題1】低親和性のDnaB相互作用残基についても解析を行う予定であり、現在解析系の最適化を進めている。また、既存のDnaA多量体中の特異的なDnaA分子への変異導入法を拡張し、oriCの左右でそれぞれ異なるDnaA変異体を導入できる方法を構築し、各DnaAサブ複合体の機能からDnaB装着複合体の機能構造、およびその分子機構を明らかにしたい。【課題2】変異株を用いた抑圧変異の探索が難航するようであれば、細胞粗抽出液を分画し、DiaAの解離活性、もしくはDnaB装着活性の促進を指標として、制御因子の同定を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。