hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カルシウム依存的な神経細胞死抑制に関わる遺伝子群の検索とその発現制御系の解析

本年度は、カルシウム(Ca^<2+>)シグナルに応答して神経細胞死抑制に関わる遺伝子群の検索と、これら遺伝子の転写制御機構解析系の確立を目指した。さらに、遺伝子発現とミトコンドリア代謝との関連を検討した。1.神経細胞死抑制因子の検索:脳由来神経栄養因子(BDNF)やセクレトグラニン-ll(Sg-ll)遺伝子の他に、PACAP(Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)遺伝子がCa^<2+>シグナルに応答して活性化を受けることを認めた。新たなスプライシングバリアントの存在を明らかにした。また、プロセッシング産物であるPACAP38にも、強い神経細胞死抑制効果のあることが明らかとなった。2.転写抑制機構解析系の確立: Ca^<2+>シグナルに応答する遺伝子群の転写制御機構を解析するために、ラット大脳皮質ニューロンの初代培養系で、リン酸カルシウムを用いた簡便なDNAトランスフェクション法を確立した。現在、BDNF遺伝子や他の遺伝子のプロモーター解析を行っている。3. Ca^<2+>欠如とミトコンドリア:小脳顆粒細胞はCa^<2+>が細胞内に入らなくなると、アポトーシスを起こす。この時、TCAサイクル酵素でレドックス感受性酵素であるアコニターゼ活性の不活性化が認められた。これは、酸化ストレスがミトコンドリ内に発生したことを示し、Mn依存型スーパーオキシドジスムターゼ(Mn-SOD)の発現が低下したことに依ることが示唆された。このように、核内遺伝子発現の変化が、特にMn-SODの発現変化を介してミトコンドリアの代謝活性に影響を与えている可能性がある。
サルモネラを用いた粘膜ワクチン開発(ネコ免疫不全ウイルスへの試み)

ネコ免疫不全ウイルス(FIV)のgag遺伝子をサルモネラのビルレンスプラスミド上のspv遺伝子の下流に組み込み、ΔphoP株とΔaroA株のS.typhimurium SR-11に導入しワクチン株とした(其々HM123sとHM125sと命名)。HM123sとHM125sはマクロファージの殺菌作用に対する抵抗能、腸管上皮細胞への侵入能あるいはin vitroでの菌の増殖速度は野生株と同じであったが、経口投与においても皮下投与においても病原性は認められなかった。またGag蛋白質はマクロファージ内の環境で産生が著しく増加した。次に7週齢の雌BALB/cマウスヘワクチン株を10日間隔で1-3回経口接種後の血清、盲腸糞、胆汁及び腸と肺胞の洗浄液中のGagに対するIgGとIgAの価をELISA法で測定した。Gagに対するIgGはいずれの場合においても誘導されなかったが、3回の経口投与群においてGag特異的分泌型IgAが胆汁、盲腸及び肺胞洗浄液において誘導された。またワクチン株間における差は認められなかった。以上の結果からワクチン株は抗原提示細胞には達しているが、体液性免疫を誘導するにはGagの発現量が不十分であると考えられた。従って今後はGag蛋白質の発現量を増やすか、産生したGag蛋白質を菌体外に分泌する系の構築が必要思われる。ネコ免疫不全ウイルス(FIV)のgag遺伝子をサルモネラのビルレンスプラスミド上のspv遺伝子の下流に組み込みマクロファージ内で特異的に発現させることに成功した。次にS.typhimurium SR-11株の染色体上のビルレンス遺伝子phoP、rpoE、htrAをそれぞれ欠損させた株にspv-gagプラスミドを挿入しワクチン株とした。7週齢のメスBALB/cマウスへ3株をそれぞれ経口(10^8CFU)あるいは皮下(10^5CFU)投与し、4週間後にGag蛋白質に対する血清中のIgGの値と胆汁、盲腸糞中のIgAの値を調べたところ、ワクチン非接取群に比較していずれの場合も有意に上昇していた。また、ワクチン投与群と非投与群において、体重と体温の変動や活動度に差は認められなかったので、ワクチン株の安全性においては問題が無いと考えられる。有効性においては自然感染宿主であるネコを用いた感染実験を平成12年に実施する。更に有効なワクチン株の構築のためにspv-gagをプラスミドでサルモネラに挿入するのでは無く、染色体上のpathogenicity island 2中のspiC遺伝子へin frameで組み込んでいる。SpiC蛋白質はtype IIIの機構により菌体外へ分泌する。もしSpiC-Gag蛋白質が分泌するなら、Gag蛋白質は菌体内に留まる場合に比較してより効果的な粘膜免疫抗原となることが期待できる。
中米における胃がんの組織型別リスク・ファクターの研究

1.中米胃癌の組織型別分布コスタリカ:1985-92年(8年間)の胃癌は4,522例の登録があった。組織型コード(ICD-O)のみで、Intestinal、Diffuse typeが判別できないもの、およびその他の組織型を除いて、残り750例(男492例、女258例)を解析対象とした(全胃癌登録例の17%)。性、年齢別に組織型別分布をみた結果、男では若年層でIntestinal typeが若干少ないが、35才以上では年齢層で大きな変化はなく、54%がIntestinal typeであった。女では年齢と共にIntestinal typeの割合が顕著に増加していた。グアテマラ:1980-90年(11年間)に胃癌が1,228例登録されている。2つのtypeに分類できないものを除いて、1,095例を解析対象とした。男では、Intestinal typeの割合は若年壮年層で若干低く、高年層で高くなっていた。女では、年齢と共にIntestinal typeの上昇傾向が見られた。胃癌死亡率が高い女が、Intestinal typeの割合が低い傾向がある。なお、グアテマラについては、人口動態統計でみた胃癌死亡率で、男10万対7.7、女9.3と女の胃癌死亡率が高いことが観察された。2.中米胃癌の症例対照研究〔方法〕組織学的に胃癌と確認された70才未満の症例を症候群とした。症例は、コスタリカ、グアテマラの協力病院より収集した。対照症例は、胃癌症例と性、年齢(±3才)、住所地、病院がマッチした悪性新生物でない患者である。生活習慣、食生活についての情報は、質問票を用いて直接面接法によってその情報を得た。同時に採血した冷凍血清を日本に持ち帰り、H.pyloriとPepsinogenについて測定した。また、病理学的検査のため、スライド標本、組織パラフィンブロックを収集した。解析は、Coxの比例ハザードモデルを用いて、相対危険度を算出した。〔結果〕コスタリカ:1996年12月現在で、胃癌症例73例、対照症例65例について質問票を用いた面接調査を実施した。組織型分布ではIntestinal type 43例、Diffuse type 24例、その他(未同定も含む)6例であった。リスク要因は、今回、症例・対照のマッチが完全なもの(胃癌50例、対照54例)についてのみ解析した。その結果、雇用者、水道非使用者、冷蔵庫の10年以上使用者の相対危険度が高い傾向が見られた。食品では、キャベツ、マスタードリーフ、ハ-ブの相対危険度が1.0を下まわる傾向が見られた。H.pyloriの抗体陽性率は、症候群、対照群、それぞれ73%、68%であった。Pepsinogenについては、3.0≦PG I/IIの者に対し、PG I/II<3.0の者のリスクは3.0(1.3-6.7)で有意に上昇していた。グアテマラ:1996年12月現在で、面接調査が終了した胃癌症例32例、対照症例36例について解析した。組織型別分布では、Intestinal type 22例、Diffuse type 9例、その他1例であった。その結果、グアテマラでは低収入者の相対危険度が高かった。食品では、豆(フリホ-レス)、ソ-セージ、ソフトドリンクの相対危険度が高い傾向にあった。H.pyloriの抗体陽性率は、症候群、対照群、それぞれ70%、61%であり両群間に差は見られなかった。Pepsinogenについては、3.0≦PGI/IIの者に対し、PG I/II<3.0の者のリスクは、2.2(0.6-8.5)であった。3.結論1.グアテマラにおいて、女の胃癌死亡率が男に比べて高いという、これまで他国では見られなかった現象が観察された。2.胃癌Intestinal typeの割合はコスタリカの女については年齢と共に明らかに上昇しているが、男については顕著でない。一方、グアテマラについては、男女共、年齢と共にIntestinal typeの割合の上昇は見られるものの顕著ではなかった。3.症例対照研究においては、未だ症例数が十分ではないので、一般生活習慣、食生活については今のところ結論しがたい。コスタリカでペプシノーゲンI/IIが3.0以下の者の相対危険度が3.0と有意に上昇していた。グアテマラについては上昇は見られるものの有意ではなかった。

男では、Intestinal typeの割合は若年壮年層で若干低く、高年層で高くなっていた。女では、年齢と共にIntestinal typeの上昇傾向が見られた。胃癌死亡率が高い女が、Intestinal typeの割合が低い傾向がある。なお、グアテマラについては、人口動態統計でみた胃癌死亡率で、男10万対7.7、女9.3と女の胃癌死亡率が高いことが観察された。2.中米胃癌の症例対照研究〔方法〕組織学的に胃癌と確認された70才未満の症例を症候群とした。症例は、コスタリカ、グアテマラの協力病院より収集した。対照症例は、胃癌症例と性、年齢(±3才)、住所地、病院がマッチした悪性新生物でない患者である。生活習慣、食生活についての情報は、質問票を用いて直接面接法によってその情報を得た。同時に採血した冷凍血清を日本に持ち帰り、H.pyloriとPepsinogenについて測定した。また、病理学的検査のため、スライド標本、組織パラフィンブロックを収集した。解析は、Coxの比例ハザードモデルを用いて、相対危険度を算出した。〔結果〕コスタリカ:1996年12月現在で、胃癌症例73例、対照症例65例について質問票を用いた面接調査を実施した。組織型分布ではIntestinal type 43例、Diffuse type 24例、その他(未同定も含む)6例であった。リスク要因は、今回、症例・対照のマッチが完全なもの(胃癌50例、対照54例)についてのみ解析した。その結果、雇用者、水道非使用者、冷蔵庫の10年以上使用者の相対危険度が高い傾向が見られた。食品では、キャベツ、マスタードリーフ、ハ-ブの相対危険度が1.0を下まわる傾向が見られた。H.pyloriの抗体陽性率は、症候群、対照群、それぞれ73%、68%であった。Pepsinogenについては、3.0≦PG I/IIの者に対し、PG I/II<3.0の者のリスクは3.0(1.3-6.7)で有意に上昇していた。グアテマラ:1996年12月現在で、面接調査が終了した胃癌症例32例、対照症例36例について解析した。組織型別分布では、Intestinal type 22例、Diffuse type 9例、その他1例であった。その結果、グアテマラでは低収入者の相対危険度が高かった。食品では、豆(フリホ-レス)、ソ-セージ、ソフトドリンクの相対危険度が高い傾向にあった。H.pyloriの抗体陽性率は、症候群、対照群、それぞれ70%、61%であり両群間に差は見られなかった。Pepsinogenについては、3.0≦PGI/IIの者に対し、PG I/II<3.0の者のリスクは、2.2(0.6-8.5)であった。3.結論1.グアテマラにおいて、女の胃癌死亡率が男に比べて高いという、これまで他国では見られなかった現象が観察された。2.胃癌Intestinal typeの割合はコスタリカの女については年齢と共に明らかに上昇しているが、男については顕著でない。一方、グアテマラについては、男女共、年齢と共にIntestinal typeの割合の上昇は見られるものの顕著ではなかった。3.症例対照研究においては、未だ症例数が十分ではないので、一般生活習慣、食生活については今のところ結論しがたい。コスタリカでペプシノーゲンI/IIが3.0以下の者の相対危険度が3.0と有意に上昇していた。
「生活実践知」形成に関わるカリキュラム開発の課題

「実践問題アプローチ」に基づく家庭科カリキュラム開発及び初等・中等学校における家庭科授業の実態を明らかにするため、オハイオ、ウィスコンシン、ミネソタの3州を訪問し、関係者へのインタビューと授業実践(計15校)を考察したところ、以下のことが明らかになった。家政教育大学教官は、州の初等・中等カリキュラム開発を主導し、現職教員の支援を積極的に行うだけでなく、大学の教員養成プログラムにも「実践問題アプローチ」を導入して、授業開発を推進していた。州教育局家庭科教育専門家は、定期的な研究会で討議を重ね、様々な立場の人と情報交換し、アイディアを共有することによって、「実践問題アプローチ」に基づく家庭科カリキュラムの開発・普及・発展に努めていた。初等・中等学校の家庭科教師は、「実践問題アプローチ」を中核としつつ多様な学習法を組み合わせ、創意工夫した教材を用いて独自の授業を展開していた。実践的推論プロセスの学習により、批判的・創造的な思考力、倫理的な価値判断・意思決定力、主体的・実践的な行動力が養われ、学びの質的向上がみられたとする意見が多かった。授業見学とインタビューから、「実践問題アプローチ」の家庭科カリキュラムは、「生活実践知」形成上重要な意味を持っており、授業実践に有効であることが確認できた。また、そのカリキュラム理論は、1998年に公刊された家庭科ナショナルスタンダードや後続する他州のカリキュラム開発にも反映されていた。本研究を通して見出された今後の課題は、(1)より多くの教師が「実践問題アプローチ」に対する理解を深め、学習成果の改善を志向して、長期的展望のもとにカリキュラム研究・開発・評価を行うこと(2)教師教育のさらなる充実を目指して、「実践問題アプローチ」に基づく教員養成プログラムを整備すると共に、現職教員の授業実践に関する力量を高める支援を継続することの大きく2点にまとめられよう。本年度は、「実践問題アプローチ」に基づく家庭科カリキュラム開発の最近の動向を把握し、カリキュラムと教科書との関連性について検討した上で、来年度授業見学に訪れる州を選定した。まず、アメリカの家政教育関係学会が発行している年報を中心に、「実践問題アプローチ」の家庭科カリキュラムに関する記事を分析した。その結果、80年代から継続して「実践問題アプローチ」を採用している3州(ミネソタ、ウィスコンシン、オハイオ州)が、現在もなお先進的な取り組みを行っていることが明らかになった。これらの州は、80年代に開発したカリキュラムを土台としながら、さらに改善を加え、90年代に入って改訂版を出しているという共通点がみられた。オハイオ州とウィスコンシン州は、家庭科カリキュラムの全領域にわたって加筆・修正を行っており、ミネソタ州では、キャリアという総合的なテーマに重点を置いた内容の捉え直しを試みていた。いずれも州全体において行政官、大学教官、現場教師との連携によるカリキュラム研究・開発・普及活動が熱心に進められていることが伺えた。そこで、前述の3州の大学教官に連絡をとり、middle school,junior high school,senior high schoolの授業見学の依頼をしたところ、各州で筆者の研究の主旨に沿った学校をいくつか見学させていただけることになった。カリキュラムと教科書との関連性については、各学校レベルの多様な状況を把握するのは困難な為、あまり明確にできなかったが、ウィスコンシン州で現場教師が最もよく利用している教科書は、「実線問題アプローチ」に基づくExploring Life Skillsであることがわかった。この教科書の自己と家族に関わる領域は、日々の生活において誰もが直面し得る現実的な問題を取り扱い、具体的な事例を通して学習過程を展開していく流れになっている。思春期の若者が自己の生き方を考える際に興味深い内容であると同時に、「生活実践知」形成にも有用であることが推察できた。
三角スピンチューブの量子相転移

本研究の目的は、一次元と二次元の中間に位置し、特異な構造を持つ三角スピンチューブの量子相転移と磁気励起をスピンカイラリティの役割を軸として実験的に解明し、それを通してカイラリティや軌道などの内部自由度を有する系の磁性の新しい展開を目指す事にある研究の中心として、世界で唯一のスピンS=1/2量子スピンチューブである[(CuCl_2tachH)_3Cl]Cl_2の基底状態に関してNMRと比熱測定により研究した。比熱測定では、ギャップをもつ励起を示すショットキー型の比熱に加えて、低温部にギャップレス状態を示唆する直線的な温度依存性をもつ比熱を見いだした。高温部からショットキー比熱の部分を理論的に解析し、Ising1次元鎖で実験の比熱曲線をよく再現することを見いだした。この一致の原因として、スピンカイラリティが高温で秩序化する模型を提案した。すなわち今回のスピンチューブでは、2つの自由度のうちでスピンカイラリティがまず秩序を形成し、その結果としてギャップレスなスピン鎖が低温で形成されると考えられる。この秩序化の原因としが自発的な対称性の破れによるのか、微少な構造カイラリティなどの摂動に誘発されたものであるのかが研究の焦点である。さらに超低温強磁場下の比熱測定のために、D置換した試料を作製し測定を行った。その結果、1-4 T程度の磁場で、ごく小さな比熱ピークが見いだされた。NMRにより磁気秩序の可能性を検討したところ、対応する温度で異常は見られず、明確な磁気秩序とは判別できなかった。またD置換により、交換相互作用が7%程度増大する結果を得たが、これはプロトンのトンネリングの抑制による交換相互作用の増大として理解できる。本研究により三角スピンチューブでは、2つの自由度により多様な相転移が起こることが明らかになった。本研究の目的は、一次元と二次元の中間に位置し、特異な構造を持つ三角スピンチューブの量子相転移と磁気励起をスピンカイラリティの役割を軸として実験的に解明し、それを通してカイラリティや軌道などの内部自由度を有する系の磁性の新しい展開を目指す事にある。本年度は、我々が見いだした世界で唯一のスピンS=1/2量子スピンチューブである[(CuCl_2tachH)_3Cl]Cl_2の基底状態を超低温域のNMRと比熱測定により研究した。磁気比熱はチューブの低次元性を反映して磁気相互作用に相当する温度でブロードな山を示したあと、さらに低温で励起ギャップが存在するような急激な減少を一旦示す。ところが、比熱はゼロに至らずに、0.5K以下から低温では温度に対して直線的な比熱を示す。また100mK以下まで磁気相転移の兆候はない。これらの結果は、スピンチューブの基底状態が状態密度の小さなギャップレス状態で有ることを示す。また、中間領域におけるギャップ的な振る舞いは、チューブの自由度の一部が比較的高温で失われる事を示す。低温での状態密度は全体の1/3から1/4であり、軌道に相当するエントロピーが凍結する事を示唆する。一方、ダイナミックスを反映するNMRの測定は、このエントロピーの凍結に伴って1/T1のピークを示す。さらに低温ではT2の異常もあり、量子スピンチューブの基底状態は特異なTL液体である可能性がある。これらの結果は本年度の物理学会の一般講演やシンポジウム講演で報告された。さらに、チューブの磁気パラメータを変化させて量子相制御を行うために、重水置換試料の作成にも成功した。また関連研究として偶数スピンチューブや古典スピンチューブの物質探索を進めるために、これらの基礎となる磁気リングの物性評価を進めた。

本研究の目的は、一次元と二次元の中間に位置し、特異な構造を持つ三角スピンチューブの量子相転移と磁気励起をスピンカイラリティの役割を軸として実験的に解明し、それを通してカイラリティや軌道などの内部自由度を有する系の磁性の新しい展開を目指す事にある研究の中心として、世界で唯一のスピンS=1/2量子スピンチューブである[(CuCl_2tachH)_3Cl]Cl_2の基底状態に関してNMRと比熱測定により研究した。比熱測定では、ギャップをもつ励起を示すショットキー型の比熱に加えて、低温部にギャップレス状態を示唆する直線的な温度依存性をもつ比熱を見いだした。高温部からショットキー比熱の部分を理論的に解析し、Ising1次元鎖で実験の比熱曲線をよく再現することを見いだした。この一致の原因として、スピンカイラリティが高温で秩序化する模型を提案した。すなわち今回のスピンチューブでは、2つの自由度のうちでスピンカイラリティがまず秩序を形成し、その結果としてギャップレスなスピン鎖が低温で形成されると考えられる。この秩序化の原因としが自発的な対称性の破れによるのか、微少な構造カイラリティなどの摂動に誘発されたものであるのかが研究の焦点である。さらに超低温強磁場下の比熱測定のために、D置換した試料を作製し測定を行った。その結果、1-4T程度の磁場で、ごく小さな比熱ピークが見いだされた。NMRにより磁気秩序の可能性を検討したところ、対応する温度で異常は見られず、明確な磁気秩序とは判別できなかった。またD置換により、交換相互作用が7%程度増大する結果を得たが、これはプロトンのトンネリングの抑制による交換相互作用の増大として理解できる。本研究により三角スピンチューブでは、2つの自由度により多様な相転移が起こることが明らかになった。
量子制御技術のための制御・量子・情報理論の融合

研究目的で示した4課題のうち,平成30年度では,前年度に引き続き課題(1)(3)と(4)の解決を目指した.具体的には以下の通り.課題(1):前年度から解析を続けてきた問題を拡張した.具体的には,量子力学系との比較のために観測と操作を伴った古典熱力学系を対象とし,観測の情報量制約がある状況下で,観測情報を用いた操作を制御するフィードバック制御を考えた.ここで対象に加える仕事,対象の内部エネルギーの増分,観測の情報量,達成できる制御性能の4つを関係づける不等式を得ていたが,今年度はさらに,観測過程における古典的観測雑音が存在する場合に,上記不等式が一般化された結果を得た.(担当:津村)課題(2):量子ビット系において,なんら情報をもたらさない量子状態の事前分布を明かにし,さらにその結果から,量子情報システムを構成する上での最適な施設の配置問題について結果を得た.(担当:田中).前年度に引き続き,量子スムージングの問題に取り組み,特に量子jump diffusion過程に対する安定性・推定精度について解析した.(担当:大木).課題(3):前年度に引き続き,量子計算手法における量子状態の推定問題および計算速度の限界の考察を深めた.特にD-Waveを用いた具体的な問題解決の課題について新たな知見を得た.(担当:大関).課題(4):量子ネットワークにおける分散制御と,量子アニーリング計算精度を向上させるフィードバック制御の設計について結果を得た.(担当:大木)平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,動的な量子力学系を対象とする,量子フィードバック制御理論,量子システム同定,量子計算理論の各分野を,量子力学系の情報量に基づく統一した視点で分野横断的に融合し,(1)制御理論・量子力学・情報理論の3分野にまたがる普遍的原理の解明と統合理論の確立,(2)既存の量子システム(量子計算機等)の性能を凌駕する,優れた量子システムの具体的な設計手法の確立を目指す.具体的には次の4つの課題の解決を試みる.課題(1):量子フィードバック系に必要な情報量の導出,課題(2):量子力学系に対するシステム同定法の確立とそれに必要な情報量の導出,課題(3):同定・フィードバックを前提とした量子力学系の最適設計手法の導出,課題(4):課題(1)(3)の結果を相互に関係づけることによる理論統合.このうち,平成28年度では,課題(1)(3)に着手した.具体的には以下の通り.課題(1):制御対象を大規模なネットワークド量子力学系,制御器を古典系の場合を考え,限られた局所的な測定系と局所的なフィードバック系,およびそれらの操作のアルゴリズムを新たに提案した.その上で,その操作の繰り返しにより,目標の量子もつれ状態が確率的に達成されることを示した.(担当:津村,大木).課題(2):量子系の推定問題を考え,そのための対象の情報を得るために,量子系に対する射影測定の選択問題を考えた.その上で,様々な目的に応じた適切な射影測定を示すことができた.(担当:田中).課題(3):量子アニーリングによる量子計算手法を新たに提案し,その解析を行った(担当:大関,大木).また量子アニーリングそのものの新たな最適化計算手法を提案し,その性能を数値実験により検証した(担当:津村).課題(1)においては,大規模なネットワークド量子力学系に関する局所的な測定系と局所的なフィードバック系,およびそれらの操作のアルゴリズムを新たに提案することに成功したが,測定によって得られる情報量についての考察が不十分であり,当初の目的である制御に必要な情報量が不明であった.また課題(3)においては,新たに量子アニーリングによる量子計算手法,あるいは量子アニーリングによる最適化アルゴリズムを提案したが,情報の取得と操作というフィードバックの観点による解析・設計の観点が欠けていた.研究目的で示した4課題のうち,平成29年度では,前年度に引き続き課題(1)(3)の解決を目指した.具体的には以下の通り.課題(1):情報量と制御性能の関係をより簡潔に表すため,単一の比較的シンプルな量子光学系を新たに制御対象とし,フィードバック制御によって望みの量子状態を達成するため,それに対して具体的な測定系と作用系を設計した.またそのフィードバック制御系によって上記目的が達成されることを,定性的に,また数値実験によって示した. (担当:津村,大木).またさらに,古典熱力学系を対象とし,観測の情報量制約がある状況下でのフィードバック制御を考え,対象に加える仕事,内部エネルギーの増分,観測の情報量,制御性能の4つを関係づける不等式を得た.(担当:津村)課題(2):前年度に取り上げた量子系の推定問題における射影測定の選択問題において,推定精度に関する解析を深めた.(担当:田中).また新たに,量子系を含む推定問題および量子スムージングの問題に取り組み,前者については用いる情報量と推定精度,後者は安定性・推定精度について解析した.(担当:大木).課題(3):スパースモデリングに基づく量子計算手法を考察し,その有効性を示した.また量子計算手法における量子状態の推定問題および計算速度の限界を考察し,新たな知見を得た.(担当:大関).また前年度開発した量子アニーリングそのものの最適化計算手法の発展形を提案し,その性能を数値実験により検証した(担当:津村).課題

(1)においては,具体的な量子光学系におけるフィードバック制御を取り上げ,それによって制御目的が達成されることを示したが,本研究の目的達成のためには,用いられる測定系と操作系の最適性を示すことが課題として残っている.一方,新たに取り上げた古典熱力学系における,4つの諸量の間の関係式の導出は,本研究の目的達成に有効なアプローチと考えられる.ただし未だ古典系であるため,これを量子力学系に発展させる必要がある.課題(2)においては,おおよそ当初の目的が達成されつつあると考えられる.今後は,課題(1)および課題(3)との連携が課題となる.課題(3)においては,様々な量子計算手法が開発されたが,課題(1)および課題(2)との連携,つまり観測・推定・制御という視点に基づく性能解析について,課題が残っている.また量子アニーリングによる量子計算手法の発展形を提案したが,情報の取得と操作というフィードバックの観点による解析の観点が欠けている.研究目的で示した4課題のうち,平成30年度では,前年度に引き続き課題(1)(3)と(4)の解決を目指した.具体的には以下の通り.課題(1):前年度から解析を続けてきた問題を拡張した.具体的には,量子力学系との比較のために観測と操作を伴った古典熱力学系を対象とし,観測の情報量制約がある状況下で,観測情報を用いた操作を制御するフィードバック制御を考えた.ここで対象に加える仕事,対象の内部エネルギーの増分,観測の情報量,達成できる制御性能の4つを関係づける不等式を得ていたが,今年度はさらに,観測過程における古典的観測雑音が存在する場合に,上記不等式が一般化された結果を得た.(担当:津村)課題(2):量子ビット系において,なんら情報をもたらさない量子状態の事前分布を明かにし,さらにその結果から,量子情報システムを構成する上での最適な施設の配置問題について結果を得た.(担当:田中).前年度に引き続き,量子スムージングの問題に取り組み,特に量子jump diffusion過程に対する安定性・推定精度について解析した.(担当:大木).課題(3):前年度に引き続き,量子計算手法における量子状態の推定問題および計算速度の限界の考察を深めた.特にD-Waveを用いた具体的な問題解決の課題について新たな知見を得た.(担当:大関).課題(4):量子ネットワークにおける分散制御と,量子アニーリング計算精度を向上させるフィードバック制御の設計について結果を得た.(担当:大木)課題(1)においては,現在の制御系において,測定によって得られる情報量を特定し,その情報量と制御性能・収束速度の関係を解明することを目指す.また,情報量と制御性能の関係をより簡潔に表すため,単一の比較的シンプルな量子力学系も新たに対象とし,具体的な測定系と作用系を設計し,上記関係を明らかにすることを目指す.また課題(3)においては,提案した量子アニーリングによる量子計算手法,量子アニーリングによる最適化の性能の解析をさらに進め,かつ,情報の取得と操作というフィードバックの観点に基づき,必要な情報量と計算手法の性能の関係を解明する.課題
地域社会における文化資源の活用に関する研究：近代芝居小屋を事例として

明治初期から昭和初期に日本各地に設置され、その当初の目的が芝居(演劇)上演のための劇場と定義される「芝居小屋」について、社会的運用可能な文化資源としての可能性を検討したものである。現在各地に約20館が確認されているが、そのうち地域活性化の重要な資源として利用されている八千代座(熊本県)、内子座(愛媛県)等の事例調査の結果、当該地域の地場産業の展開プロセスと芝居小屋の地域資源化は連動しており、またそれらを進めるために地域内に留まらず地域外の諸主体の参加が重要であることが示された。全国の芝居小屋に関する基礎情報の収集と類型化および事例検討を実施した。具体的には、現存する全国の芝居小屋(約20館)を中心に、主として文献資料を基に基本的情報を収集した。それぞれの芝居小屋がもつ特徴を全体として把握するための指標として抽出されたのは、設立時期、設立主体、衰退期の対応、現在の使用状況等である。加えて、芝居小屋が設立された地域社会の社会的特徴(産業構造や歴史等)についても、重要な要因であることが指摘できる。また、既に廃館となっている芝居小屋についても同様な分析が必要であることが明らかになったが、これらの研究はこれまで充分に取り組まれていないことが判明した。現在までに得られた情報に基づき、現存する芝居小屋の中から事例研究の対象とする芝居小屋について検討したところ、四国(香川県、愛媛県)の芝居小屋がもつ特徴の把握が重要であると考えられた。次年度以降これらの対象について重点的に取り組む予定である。並行して上記の芝居小屋の実態を把握するために、地域社会における文化資源の果たす役割の理論的検討を実施した。各種の文化現象を資源という視点から分析する立場は、まだ十分な知見の蓄積があるとは言えず、文化的コンテンツ研究と共にハードも含めた資源としての文化に対するアプローチが必要であると言える。以上のように本研究がこれまで明らかにした知見のもつ意義は、芝居小屋がもつ、地域社会が活用可能な地域資源としての多様な役割を明らかにした点が挙げられる。芝居小屋に関して本年度は主として以下の課題に取り組んだ。1全国の芝居小屋の基礎情報の把握:全国に約20館現存する芝居小屋について、引き続き主として文献資料を中心とした情報収集を実施した。その結果、芝居小屋を新たな地域資源として利用するために関係する諸団体、個人が取り組んだプロセスの理解が重要であること、またその経過には芝居小屋設立時の目的や地域の主産業などが大きな影響を与えていることが示された。これらのデータ収集について既に廃館となっている芝居小屋についても試みたが、資料の散逸などによって十分な情報を集めるのが困難となっており、今後も継続して検討することが必要である。2個別事例の検討:昨年度までに類型化した全国の芝居小屋のうち、本年度は九州地方の芝居小屋について現地調査を実施し、現在結果についてとりまとめ中である。芝居小屋として活用を進める複数の事例を検討したところ、活用の方向性はいくつかのパターンをもつことが示唆された。また、建築物としての芝居小屋の文化財的価値の評価(各公共団体による文化財指定、例えば国の重要文化財指定など)が、その活用の内容に大きな影響を与えており、指定の経緯の理解が重要である。3理論的検討:上記の文献や事例の検討を進めていくなかで、芝居小屋・劇場について文化的活動を行う場・空間として扱ういわばハード的視点と、その舞台上で展開するコンテンツそのもののソフト的視点の、それぞれの流れの接点を焦点に理解を深めることの重要性が、更に明確になった。研究計画として本年度の重点課題として掲げた、個別の事例検討のための情報収集(実際に芝居小屋を活用する事例、既に廃館となっている事例)、また文化資源の活用に関する知見の整理について、それぞれ必要な研究成果が得られたため。1事例の検討:現地調査対象とした芝居小屋は大きく2つあり、(1)国指定重要文化財である芝居小屋、(2)地域資源としての利用が進んでいる芝居小屋とし、これまでに調査が未実施であった芝居小屋に対して詳細な情報収集を行った。(1)の対象としては内子座(愛媛県)、旧廣瀬座(福島県)、旧呉服座(愛知県)、(2)としては、かしも明治座(岐阜県)である。全体を通して、地域資源としての役割の方向性によって芝居小屋の価値は大きく異なっていることが明らかになった。また、芝居小屋が廃館にならず再生されるプロセスが、その後の利用方針に大きな影響を与えることはこれまでに明らかになっていたが、今回の事例からも同様な知見が得られた。2全国の芝居小屋の基礎情報の把握:全国に約20館現存する芝居小屋について、引き続き主として文献資料を中心とした情報収集を実施し、それらの基礎情報を元に現地調査等を実施した。また、既に廃館となっている芝居小屋についても同様の情報収集を継続して試みたが、十分な情報を集めるのが困難となっており、資料の散逸などがこれ以上進む前に研究の蓄積が必要である。3全体的な考察:芝居小屋の発展・衰退の要因としては、特にこれまでの地場産業の社会的経済的位置づけがあげられるが、芝居小屋を再発見し移築復原等に取り組むなかで、地域社会の関係者たちは、自らの地域がもつ文化資源の特徴やその豊かさを再発見し、新たな地域づくりの契機となっていることが示唆された。

現在各地に約20館が確認されているが、そのうち地域活性化の重要な資源として利用されている八千代座(熊本県)、内子座(愛媛県)等の事例調査の結果、当該地域の地場産業の展開プロセスと芝居小屋の地域資源化は連動しており、またそれらを進めるために地域内に留まらず地域外の諸主体の参加が重要であることが示された。当初の研究計画として本年度の重点課題として掲げた、全国の芝居小屋についての情報収集と類型化、個別の事例検討のための情報収集、文化資源の活用に関する知見の整理について、それぞれ必要な研究成果が得られたため。当初の計画通り研究を推進する。現地調査を四国もしくは中部地方で実施し現存する芝居小屋の現在までの経緯を明確にする。これまでの分析を集約し、芝居小屋がもつ文化資源としての価値について考察を深める。研究方策上の課題としては、明治以降の文化的な社会事象の記録、特に地方における当該資料の収集を進めるための方策の検討が必要である。地域社会学当初の計画通り研究を推進する。課題としては、明治以降の文化的な社会事象の記録を収集するために、実際に利用可能な資料について、さらに重点的なリサーチが必要であること、特に地方における当該資料の収集を進めるための方策の検討が重要である。当初収集を予定した一部の事例資料について、調査可能な資料数が想定を下回ったため一部の経費執行を実施しなかった。本年度においては該当する事例について更に範囲を広げて予定の資料を収集する。
糖鎖を有する生分解性ポリマーの合成

平成13年度は、ラクトースを出発原料として特定位置のヒドロキシ基とテレフタロイルクロリドとの反応による直鎖状のポリエステルの合成を行った。D-ラクトースのC-6位とC-6'位にある第一級ヒドロキシ基を選択的にトリチル基で保護し、第二級ヒドロキシ基を有する他の位置にはアセチル基を導入した。脱トリチル化の反応では、アシル転移が起こり、C-6位とC-4'位にフリーの水酸基を有するアセチル化ラクトースを合成した。得られた1,2,3,2',3',6'-ヘキサ-0-アセチル-D-ラクトースと二塩化テレフタロイルを反応させることにより、オリゴ糖鎖を有するポリエステルを合成した。平成14年度は、マルトースをトシル化、アセチル化して、6,6'位にトシル基を有する誘導体とし、トシル基をアジド基へと変換し、テレフタル酸との重縮合によって、分子量1850のポリアミドを合成した。また、ジ-0-カルボキシメチル-β-シクロデキストリンとヘキサメチレンジアミンとの重縮合を、水中および有機溶媒中で行い、それぞれ分子量2500と10000のシクロデキストリン含有新規ポリマーを得た。平成15年度は、アジド基の還元後にアミド化を行ってポリアミドの合成を行った。6,6'-ジアジド-6,6'-ジデオキシ-1,2,3,2',3',4'-ヘキサ-0-アセチル-D-マルトースをトリフェニルポスフィンで還元し、テレフタル酸クロリドと反応させて分子量が830の生成物を得た。これは、アジド基が一つだけ還元され、テレフタル酸クロリド1分子と反応したものと考えられる。等モルで反応させたものは、2.5量体を与えた。一方、DMF中のテレフタル酸を用いて縮合剤(N,N-ビス(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド)により反応すると、テレフタル酸の両端にマルトース誘導体が結合したと思われる生成物を与えた。本研究では、材料の物性こそがまず重要であるという観点から、どんな種類の高分子材料にも生分解性を付与してしまおうという全く新しい試みを行う。すなわち、目的に合った物質特性を有する各高分子材料に生分解性を付与していこうという積極的な立場で新素材開発に取り組んでいこうとするものである。具体的には、種々の高分子材料の分子鎖中に単糖あるいはオリゴ糖鎖を組み込み、材料本来の物性を損なうことなく生分解性を付与していこうという試みを行う。さらに、糖鎖部分がどのような構造であれば生分解を受けるのか、すなわち、生分解されるために必要な糖鎖の最小単位は何であるのかを明らかにすることを目的とする。本年度は、ラクトースを出発原料として特定位置のヒドロキシ基とテレフタロイルクロリドとの反応による直鎖状のポリエステルの合成を行った。得られた1, 2, 3, 2', 3', 6'-ヘキサーO-

アセチル-D-ラクトースと二塩化テレフタロイルを反応させることにより、オリゴ糖鎖を有するポリエステルを合成した。マルトースをトシル化、アセチル化して、6,6'位にトシル基を有する誘導体とし、トシル基をアジド基へと変換し、テレフタル酸との重縮合によって、分子量1850のポリエステルを合成した。今後、アジド基をアミノ基に変換してから酸クロリドと重縮合を行うことによって分子量の増加を試みる。一方、ジ-O-カルボキシメチル-β-シクロデキストリンの簡便な合成方法を確立するために、様々な溶媒と試薬の検討を行った結果、水溶液中で水酸化カリウムとブロモ酢酸を用い、常温、短時間で反応した時に、最も効率良くジ-O-カルボキシメチル-β-シクロデキストリンが得られることを見出した。得られた化合物をHPLCおよびMALDI-TOFMSでモニターしながら、逆相カラムを用いて複数回精製することにより、目的とするジ-O-カルボキシメチル-β-シクロデキストリンを単離した。次に、ジ-O-カルボキシメチル-β-シクロデキストリンとヘキサメチレンジアミンとの重縮合を、水中および有機溶媒中で行い、それぞれ分子量2500と10000のシクロデキストリン含有新規ポリマーを得た。分子量の上らない原因としては、ジ-O-カルボキシメチル-β-シクロデキストリンの異性体が混在することに起因するシクロデキストリン同士の接近による立体障害などが考えられる。ポリマー中のオリゴ糖鎖部分として、位置特異的に置換したマルトースを合成した。マルトースの二つの一級水酸基をトシル基で置換し、他の水酸基をアセチル化した後、アジ化ナトリウムで置換することにより、目的のモノマーであるジアジド化マルトースを合成した。マルトースのトシル化を行い、精製しないでそのままアセチル化を行った。トシル化を室温で行うと二級水酸基も反応して多置換体が得られた。一方、-30°Cで反応すると反応がほとんど進行しなかった。0°Cで反応すると、モノ置換体、ジ置換体、トリ置換体の混合物が得られたため、これをアセチル化して精製するのが最も収率良く生成物を与えた。6,6'-ジ-O-トシル-1,2,3,2',3',4'-ヘキサ-O-アセチル-D-マルトースのアジド化反応は、未反応物が系内に残ってしまうために収率が低かった。アジ化ナトリウムの量を増やしても変化は見られなかった。また、モノアジド化体とジアジド化体の極性が近いので、二種類の溶媒系を用いて、カラムクロマトグラフィーを2回行うことにより精製した。ポリアミドを合成する重縮合反応を行った。6,6'-ジアジド-6,6'-ジデオキシ-1,2,3,2',3',4'-ヘキサ-O-アセチル-D-マルトース300mg (0.46mmol)を脱水ジクロロメタン4.6mLに溶解し、室温で撹拌しながらトリフェニルホスフィン145mg (0.55mmol)を加えた。反応系内から気体(窒素)が発生し始めたらテレフタル酸クロリド93.2mg (0.46mmol)を加え、室温で72時間撹拌した。テレフタル酸クロリドの量をモノマーの2倍にすると、分子量が830の生成物を与えた。これは、アジド基が一つだけ還元され、テレフタル酸クロリド1分子と反応したものと考えられる。等モルで反応させたものは、2.5量体を与えた。一方、DMF中のテレフタル酸を用いて縮合剤(N,N-ビス(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)ホスフィン酸クロリド)により反応すると、テレフタル酸の両端にマルトース誘導体が結合したと思われる生成物を与えた。本来、二官能モノマー同士の重縮合では厳密に等モル量のモノマーを用いる必要が有るが、本研究ではアジド基の還元が完全に起こっていなかったために低分子量の生成物のみを与えたと考えられる。
ATLに対する同種造血幹細胞移植療法後抗腫瘍効果と抗ウイルス効果の実態解明

長崎県で同種移植を施行したATL患者のうち、長期生存例でHTLV-1ウイルス定量において検出感度以下となった症例は以前報告した1例以外に認めなかった。しかし症例の解析から、中枢神経系浸潤を認めるATL症例にも一定の効果を認めること、臍帯血移植も一定の効果を認めること、そしていずれの場合も免疫担当細胞によるgraft-versus-ATL (GvATL)効果が、抗腫瘍効果を発揮していると考えられた。また同種移植後再発ATL症例に対してドナーリンパ球輸注が有効な症例が存在し、これからもGvATL効果がATLに対する移植後の強力な抗腫瘍効果発揮していることを明らかにした。2010年3月末までに長崎県内で同種造血幹細胞移植を施行した成人T細胞白血病・リンパ腫(ATL)78例について追跡調査を行ったところ、22例が長期生存していた(追跡調査した中で、臍帯血移植施行症例については治療成績をまとめ学会報告した)。これら長期生存22例の末梢血リンパ球から12回、QIAamp DNA Blood Mini Kitを用いてDNAを抽出し、凍結保存が完了している。そのうち3年以上の長期生存例について経時的にHTLV-1プロウイルスDNAの定量PCR法を施行したが、一時的にウイルス量が減少しても時間経過とともに再増加している症例がほとんどで、現時点でHTLV-1プロウイルスDNAが検出限界以下となった症例は出現していない。しかし長期生存例は全て完全寛解を維持している。そして3年以上の長期生存例のうち、数例においてリンパ球より中止したDNAをインバースPCR法にて増幅後、産物をABI PRISM BigDye Terminatorでシークエンス反応させ、ABI PRISM 3100で解析し、DNA配列を決定した。そして新たにATL細胞特異的なプライマーを設定してPCRを行った。現時点では5例ともATL細胞特異的クローンは検出されていない。現在も同種造血幹細胞移植症例は蓄積しており、新たな症例および現在追跡中の長期生存例についても上記の行程が進行中である。そのうち3年以上の長期生存例について経時的にHTIV-1プロウイルスDNAの定量PCR法を施行したが、一時的にウイルス量が減少しても時間経過とともに再増加している症例がほとんどで、現時点でHTLV-1プロウイルスDNAが検出限界以下となった症例は出現していない。そして3年以上の長期生存例のうち、数例においてリンパ球より中止したDNAをインバースPCR法にて増幅後、産物をABI PRISM BigDye Terminatorでシークエンス反応させ、ABIPRISM3100で解析し、DNA配列を決定した。現時点では8例ともATL細胞特異的クローンは検出されていない。また対象症例の臨床データも収集している。成人T細胞白血病・リンパ腫(ATL)に対する同種造血幹細胞移植(allo-SCT)は、長崎大学病院および関連2移植施設にて2011年4月時点で77例が施行され、うち5年以上の長期生存は15例である。長崎大学在任中に13例について定量PCR法を用いたHTLV-1プロウイルス定量を検討したが、ウイルス量が検出限界以下となった例は既報告例(Leukemia 21. 2007)のみで、新たな症例の積み上げはなかった。研究代表は24年度より琉球大学に異動となり、新たに実験系の構築および沖縄県のATL症例について調査中で、現在も研究を継続中である。長崎県内の移植症例を集積しているが、遠隔地であるため検体の収集がやや遅れている。また研究代表者が2012年4月から琉球大学医学部保健学科血液免疫検査学講座教授にとして転出することになっており、同地での新たに実験系を構築する必要が生じ、若干の研究進行の遅れが予想される。24年度が最終年度であるため、記入しない。検体をさらに収集し、また臨床データも蓄積して解析を進め論文化を図る予定である。また先述した研究代表者の施設異動に伴い、早急に実験系の構築をはかり研究を推し進めたい。ただ沖縄県においてもATLに対する同種造血幹細胞移植は施行されており、症例の積み重ねが期待される。
労働態様の変化が生活習慣と動脈硬化性疾患の危険因子に及ぼす影響

某製造工場従業員を対象に、労働態様の変化が動脈硬化性疾患の危険因子に及ぼす影響を調査検討した。対象企業は富山県東部の農村地域に位置する。毎年35歳以上の全従業員を対象に血圧、血清脂質、血糖、グリコヘモグロビンなどの成人病検診を行っている。1993年度は検診と合わせて、アンケート調査を行い、過去3年間の配置転換の有無や仕事の責任や仕事量の変化などの労働態様についても調査を行った。今回は男性従業員2418名を対象に、労働態様と検診成績との関連を検討した。年齢補正した上で、各検査所見を職種間で比較した。職種間で有意差が認められたのは、BMI、拡張期血圧、尿酸、gamma-GTRで、いずれも管理職で有意に高かった。労働時間を10時間以上と10時間未満に分けて比較すると、FBSとHbAICは10時間以上が未満に比べて高かった。交代制勤務の有無や配置転換の有無、過去3年間の仕事量の増加や仕事上の責任の増加の有無、精神的、肉体的疲労度についてもそれぞれ年齢補正した上で比較したが、差はみられなかった。労働態様の変化によって検査成績に有意差が認められなかった原因として、それぞれの要因がかなり職種に規定されるためと考え、それぞれの職種について、労働態様別に比較したが、やはり有意な差は認められなかった。
文理工連携による「生きる力」創出を目指す防災教育の展開に関する研究

防災教育をコミュニティなど地域社会のソフト面を把握・理解する文系分野,自然災害等の現象把握・理解の理系分野,地域の主なハード面の整備を行う工学系分野のそれぞれにより得られた知見を協働すること,すなわち文理工連携という新たな側面から展開することで,これまで個別に実践されてきた,災害メカニズムの理解から備え,被災時の対応までの全てを「ことば」の検討を踏まえ,教材作成(コミュニケーションツールの手法開発)として実施する。
ツメガエル正常胚およびミュ-タント胚に導入した外来性DNAの発現調節

本研究により次の成果が得られた。1.まず、ツメガエルの卵母細胞末受精卵および受精卵に注入した外来性DNAの挙動について調べ、卵母細胞では環状DNAのみ発現し、その発現はプロモ-タ-に依存しないこと、末受精卵と受精卵では発現の様態が似ているが発現のレベルが末受精卵ではひじょうに低いこと。この2つの場合では環状DNAの発現はプロモ-タ-の強さに依存しているが直鎖DNAの場合にはプロモ-タ-の存在に無関係にコンカテマ-を形成し、DNAが複製され、発現されることが明らかとなった。2.従来から、外来性遺伝子の発現開始は丁度中期胞胚(MBT)にあたる時に起こるとされてきた。ツメガエル胚発生ではこのMBTの時期に分裂が非同調となり、細胞の運動性が現われるので、その時に転写も始まるとされたのである。そこで、外来性DNAとしてPSV2CATを選んでそのCAT酵素活性の発現を調べると、その発現はすでに卵割期から起こっていることを証明し、従来の考えを正した。他方、ツメガエル筋肉のαーアクチン遺伝子のプロモ-タ-を含むCAT遺伝子の注入を行ない、この遺伝子のように神経胚で発現する性質のプロモ-タ-をもつものは卵割期には発現されず、神経胚期で発現することを明らかにした。3.以上の知見をもとに、どのオスとかけ合わせても嚢胚期に発生停止を起こす、われわれがNo65と称している母性効果ミュ-タント卵を用いる実験に移り、まず、このミュ-タント卵の特性についての検討をこなった。その結果、このミュ-タント卵では、すでに胞胚期から、発生停止に先だってRNA合成が著しく阻害されることが明らかになった。また。DNA合成については発生停止の時期まではほとんど異常がみられないという結果が得られた。これらの結果から、外来性DNAの複製は阻害されないが発現は阻害されるということが期待されるので現在検討中である。また。今年度ではツメガエルの正常胚における外来性遺伝子の発現について集中的に実験を行ない、以下に述べる結果を得た。1.まず、ツメガエルの系における外来性遺伝子発現の特性を明らかにするため、卵母細胞未受精卵および受精卵に注入した外来性DNAの挙動と発現について調べた。種々の条件で環状および直鎖のDNAを注入し、DNAの形状の変化、注入遺伝子の発現、注入遺伝子の宿主DNAへの組み込みの可能性について比較検討した。その結果、卵母細胞では環状DNAのみ発現し、その発現はプロモ-タ-に依存しないこと、未受精卵ではひじょうに低いこと、そのいずれの場合においても環状DNAの発現はプロモ-タ-の強さに依存していること、また、直鎖DNAを注入した場合にはプロモ-タ-の存在に無関係にコンカテマ-を形成し、DNA複製が起こって発現されることが明らかとなった。これらの結果のうち、直鎖DNAの発現様式については更に検討をつづける。2.受精卵を低速遠心しケノサイトをつくって、これにDNAを注入する実験も行なった。ケノサイトの場合、少量のプラスミド(pSV2CAT)を注入した場合発現までに20時間ほどの時間が必要である。ところが別のDNAを多量に注入すると、はじめに注入しておいたDNAの発現がすでに4時間で始まることを見出した。これはDNAの転写活性の調節に細胞質とDNAの量比が重要な意味をもっていることを示唆するので今後も検討する。3.シュウジョウバエのアミラ-ゼ遺伝子をツメガエル受精卵に注入する実験を行なった。

この注入DNAはのう胚期から発現され始め、ショウジョウバエに特異的なアミラ-ゼがツメガエル胚体内においてもつくられることを見出した。これは転写の種特異性という観点から今後も検討する。ツメガエルのミュ-タントについては卵からのRNA,DNA抽出の条件の検討のみ行なった。昨年度(平成1年度)においてツメガエル受精卵における外来性DNAの発現の一般的特徴を明らかにすることができたので,今年度は発現調節に関する研究に重点を移し,以下に述べる結果を得た。1.従来からツメガエルの正常発生過程では内在性のDNAも外から注入した外来性のDNAも,胚の細胞数が約4000個の胞胚中期になるまでは発現されないと報告されていた。すなわち,受精直後に始まる卵割期の間では細胞は同調的に分裂し,しかもG_2期が細胞周期には含まれていないので,その卵割期が終ってはじめて遺伝子発現が起こるのであるという考えがひろく受け入れられていて,その遺伝子発現の開始が丁度胞胚中期に当ることから,このような変化はMBT(midblastula transition)(中期胞胚変移)と呼ばれることになっていたわけである。本研究では,外来性DNAとしてSV40ウイルスのプロモ-タ-をもつpSV2CATを用いて,そのCAT発現を発生の時期を追って調べた。この遺伝子こそはツメガエル受精卵に注入されるとMBT期に発現されるものであるとして報告されたものである。実際に注意深く調べなおすと,このようなウイルスのプロモ-タ-をもつ遺伝子の発現はすでに卵割期から起こっていることをはっきりと証明し,従来の学説の誤まりを正すことができた.また,同時に本実験ではツメガエルの筋肉のアクチン遺伝子のプロモ-タ-を含むCAT遺伝子の注入も行ない,このような発生的な調節を受けるプロモ-タ-を注入した場合,その下流の遺伝子はそのプロモ-タ-の特性に従って,神経胚期になってはじめて発現することを示した。2.上記の研究はすべて環状プラスミドを用いて行なったので,次に直鎖DNAのかたちで同じ実験を行なった。その結果,直鎖DNAでは上期のようなプロモ-タ-の特性が失なわれ,いずれも注入後間もなく、発生段階に無関係に発現されることが明らかとなった。ミュ-タントは検討中である。