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惑星大気大循環に関する数値的・理論的研究―ハドレー循環とスーパーローテーション―

今年度はまず、理想化された大気モデルを用いた、惑星大気スーパーローテーションの強度と力学的平衡状態に関する理論的・数値的研究の成果を投稿論文にまとめ、国際誌Journal of The Atmospheric Sciencesに投稿した。この研究の内容自体は昨年度中に行ったものだが、論文化の過程で理論モデルや考察はより精緻なものとなった。2人の匿名の査読者によって査読された結果、評価が分かれた。頂いたコメントから、後者の査読者には、理想化された大気モデルを用いた理論的・数値的研究の意義が十分に伝わっていなかったと思われた。そこで、大気科学研究のアプローチに対して様々な考え方を持つ読者にも、本研究の意義が伝えられるように改稿し、再投稿した。「自然を理解する」という自然科学の目的は同じでも、そのアプローチに対する考え方は科学者それぞれで異なる。上述の一連の過程を通して、このことを痛切に教えられた。こういった意見の衝突を経験し、相手を説得する力を身につけていくことも研究者として大切である。上述の論文に関するやり取りの傍ら、構築した理論モデルを利用して、理想化した大気モデルの解を、その力学的平衡状態にもとづいて7種類に分類した。そして、この解の種類のパラメータ依存性を表すレジームダイアグラムを理論的に求めた。さらに、そのレジームダイアグラムの妥当性を数値実験で検証した。この研究により、惑星大気大循環の形態や力学的平衡状態の外部パラメータ依存性に対する知見が深まった。年度の後半は、博士課程の総仕上げとして、『惑星大気スーパーローテーションの力学に関する研究-自転軸対称な理論モデルの構築と数値実験-』という題目で博士論文を執筆した。調査委員による審査に合格して、博士(理学)の学位が3月26日に授与された。平成21年度の私の研究活動は大きく2つに分けられる.1つは米国Woods Hole Oceanographic Institution(WHOI)で行われたGeophysical Fluid Dynamics(GFD)プログラムへの参加であり,もう1つは研究主題である惑星大気大循環に関して,自転軸対称なシンプルモデルを用いた多重平衡解の探索である.WHOIのGFDプログラムは毎年,世界中から博士後期課程レベルの学生が10人程度選ばれ,実施されるサマースクールプログラムである.このプログラムでは毎年,地球流体力学の分野からひとつのテーマが決められる.参加者はテーマに基づいた2週間の集中講義を受け,残り8週間で課題研究を行う.2009年のテーマは「非線形波動」であった.私はこのテーマが,自身の研究にとって重要であると感じ,また世界中から選ばれた優秀な博士課程の学生や,WHOIに所属する又はWHOIを訪れる第一線で活躍する様々な研究者と交流することは,自身の研究者としての力を大きく向上させるものだと思い,GFDプログラムに参加した.このプログラムを通して私は,周辺分野の様々な研究・手法に触れ,さらに,世界中から集まった若手同士で寝食をともにして友情を築くことが出来た.これは,世界で活躍する研究者となるために不可欠なことである.平成21年度の後半は,惑星大気大循環の多重平衡解について調べた.低速回転惑星(金星)の大気大循環の多重平衡解の存在はMatsuda(1980,JMSJ)によって,軸対称・低自由度モデルを用いて示唆された.また,近年Kido and Wakata(2008,JMSJ)は金星大気を模した大気大循環モデルを用いて,多重平衡解の存在を示した.そこで私は,広範なパラメータ領域における,大気大循環の多重平衡解を探索するために,軸対称でシンプル(ただし高自由度・非線形)な数値モデルを用いてパラメータスイープ実験を行った.実験の結果,多重平衡解を求めることに成功した.また,多重平衡解が存在するのは比較的狭いパラメータ範囲であることがわかった.平成22年度は、偏微分方程式系を代数方程式系に単純化するという、まったく新しい手法を用いて、金星大気のスーパーローテーションの維持メカニズムに関する理論的研究を行った。通常、大気をはじめとする流体の運動は無限自由度の偏微分方程式系で記述される。このような偏微分方程式系は一般に、計算機(コンピューター)を用いた大規模数値計算により数値解を得ることでしか、解の振る舞いを知ることは出来ない。そこで、私は偏微分方程式系の未知関数(f(x,y,t)などの形で表される)を、その代表的な大きさを表す未知変数(Fなどのスカラーで表される)で置き換えて、いくつかの物理的な仮定を置くことで、4元の代数方程式系を導いた。この代数方程式系を考察し、解析的に解くことで、スーパーローテーションの維持メカニズムに関する新たな理論モデルを構築し、解の振る舞いや物理的意味を明らかにした。また、偏微分方程式系の大規模数値計算により得た数値解と比較することで、理論モデルの妥当性も検証した。平成22年度は惑星大気の流れ(大循環)の中でも、金星や土星の衛星タイタンで見られるスーパーローテーションという、大気が地面の何倍もの速さで回転する現象のメカニズムを、偏微分方程式系を代数方程式系に単純化するという手法で研究した。今後は、この手法を用いて、他の惑星の大気大循環のメカニズムを研究することで、惑星大気の大循環の諸相を統一的に理解するための理論モデルを構築したいと考えている。

頂いたコメントから、後者の査読者には、理想化された大気モデルを用いた理論的・数値的研究の意義が十分に伝わっていなかったと思われた。そこで、大気科学研究のアプローチに対して様々な考え方を持つ読者にも、本研究の意義が伝えられるように改稿し、再投稿した。「自然を理解する」という自然科学の目的は同じでも、そのアプローチに対する考え方は科学者それぞれで異なる。上述の一連の過程を通して、このことを痛切に教えられた。こういった意見の衝突を経験し、相手を説得する力を身につけていくことも研究者として大切である。上述の論文に関するやり取りの傍ら、構築した理論モデルを利用して、理想化した大気モデルの解を、その力学的平衡状態にもとづいて7種類に分類した。そして、この解の種類のパラメータ依存性を表すレジームダイアグラムを理論的に求めた。さらに、そのレジームダイアグラムの妥当性を数値実験で検証した。この研究により、惑星大気大循環の形態や力学的平衡状態の外部パラメータ依存性に対する知見が深まった。年度の後半は、博士課程の総仕上げとして、『惑星大気スーパーローテーションの力学に関する研究-自転軸対称な理論モデルの構築と数値実験-』という題目で博士論文を執筆した。調査委員による審査に合格して、博士(理学)の学位が3月26日に授与された。
ＩＣＴを活用した協調問題解決プロセスの分析

本研究は20インチのタッチパネル端末をグループに1台用意し、グループで端末を囲みながら対話する活動を通して協調的問題解決を行う授業を実践し、端末に記録される学習ログデータのプロセスを可視化する。現在国際基準として「21世紀型スキル」が提唱されている。PISA調査でも新たに「協調的問題解決」「ICT活用」項目が追加される。しかし、これらはまだ研究開始段階で、意味のある学習活動を通した知識構築とスキル獲得の実践成果が求められている。また、1人1台端末を用いた研究は出てきているが、大型タッチパネル端末1台を囲みながら対話する研究はあまり行われていない。本研究では、子どもの協調的知識構築の視点から端末に記録される「ICT活用」「協調活動」を分析し、教師・学習者双方に示しつつ効果的ICT活用方法の知見を得ることを目的とする。「協調的問題解決」過程では、プロセスをお互いに共有できるよう1人1台のタッチパネル端末を用意し話し合わせるようにした。話し合う際には、授業者が使う中学校数学デジタル教科書を子どもたちに扱わせながら協調的問題解決学習を行った。数学4領域で扱った。5名では話し合いに参加できない生徒、一度も発話をしない生徒が見られる結果となった。また2名では、同意することが多く、多種多様な意見での話し合いには至らないケースも多々見られた。3名ないし4名の人数での話し合いが比較的活発に話し合われる結果となった。領域別では図形領域での発話が1番活発であり、協調的に問題解決をするプロセスが他の領域に比べて生まれやすいことがわかった。ただしICレコーダの記録、端末のログデータでは誰がどのような操作をしたのか、どの画面で話をしているのか等、プロセスデータとして不完全な状態であった。また学習者からは自分たちが話し合った画面データを印刷して配布してもらいたい、自分たちの学習を振り返る上で個人として保管したいとの要望も出た。数学4領域で扱った。
ヒトのリボヌクレア-ゼの法医学的応用に関する研究

ヒト体液中には多種類の核酸分解酵素が存在しているが、法医鑑識科学の領域ではまったく活用されてこなかった。そこで、これらの酵素の法医学的応用をはかる目的でこの研究が企画された。1)尿中に存在する二種類のデオキシリボヌクレア-ゼI,II(DNase I,II)をヒト尿から分離・精製し、その生化学的および免疫学的性状を精査した。これらを基礎に、高感度な活性測定法、等電点電気泳動(IEFーPAGE)と免疫ブロット法あるいは新たに開発した活性染色法との併用によるDNaseアイソザイム検出法などを確立した。尿および血清DNase Iアイソザイムは少なくとも10種類の表現型に分類され、遺伝的多型の存在が認められた。DNase Iは常染色体性相互優性な少なくとも4個の対立遺伝子によって支配されており、これらの遺伝子頻度に片寄りが少ないことから、法医学的に有用な遺伝標識のひとつになるものと考えられた。また、尿および白血球のDNase IIに認められる個人間における酵素活性の強弱は常染色体上の優劣のある2個の対立遺伝子によって支配されており、低活性型が劣性形質であることをも明らかにした。2)ヒト赤血球、脾臓、腎臓からそれぞれ2種類、1種類、3種類のリボヌクレア-ゼ(RNase)の分離・精製に成功した。これらと尿RNaseとを比較検討すると、酵素化学的および免疫学的性状には極めて類似していたが、糖組成に明らかな相違が見られた。このことはヒト臓器および尿RNaseの糖鎖構造における臓器特異性の存在を示唆した。3)さらに、凝固・腺溶系の一因子であるヒト血清プロテインCインヒビタ-に遺伝的多型の存在することを、IEFーPAGEと免疫ブロット法とを併用することによって初めて明らかにし得た。1.我々はこれまでに血清中リボヌクレア-ゼ(RNase)に遺伝的多型のあることを明らかにした。本年度は、遺伝的多型を示すRNaseの起源や分布を知るために各種臓器からRNaseを精製し、その性状を比較検討した。(1)アセトン処理および一連のカラムクロマトグラフィ-を利用し、ヒト赤血球より2種類のRNaseを精製し、それぞれRNaseHE-1、HE-2と命名した。このうち含量の多いRNaseHE-1についてアミノ酸組成やN末端アミノ酸配列などのタンパク質化学的性状および酵素学的性状を調査したところ、RNaseHE-1は尿のnonsecretory RNaseと極めて類似していることが知られた。さらに、RNaseHE-1は、免疫学的にも尿nonsecretoryRNaseと同一のものと考えられた。(2)硫安分画および一連のカラムクロマトグラフィ-を利用し、ヒト脾臓より1種類のRNaseを精製し、RNaseHSと命名した。RNaseHSについて、アミノ酸組成やN末端アミノ酸配列などのタンパク質化学的性状および酵素学的性状を調べたところ、尿nonsecretoryRNaseと極めて類似していた。また、免疫学的にも両者を区別し得なかった。しかし、RNaseHSと尿nonsecretoryRNaseの糖組成間には明らかな相違が見られ、従って尿中RNaseの起源が脾臓ではないものと考えられた。2.ヒト体液中に存在するデオキシリボヌクレア-ゼI(DNaseI)について抗DNase特異抗体を用いた板免疫ブロット法あるいは新たに開発した活性染色法と等電点電気泳動法を併用することによって、尿中DNaseIアイソザイムを再現性良く分離・検出することに成功した。

日本人約400人の尿DNaseIを解析したところ、尿DNaseIは少なくとも10種類の表現型に分類することが出来た。詳細な人類遺伝的解析から、尿DNaseIは共優性な少なくとも4個の対立遺伝子によって決定されていることを明らかにした。1.前年度に引き続き、遺伝的多型を示すリボヌクレア-ゼ(RNase)の起源や分布を知るために各種臓器からRNaseを精製し、その性状を比較検討した。硫安分画および一連のカラムクロマトグラフィ-を利用し、ヒト腎臓から分子量の異なる3種類のRNaseを精製し、RNase HKー1,HKー2A,HKー2Bと命名した。これらについて、アミノ酸組成やN末端アミノ酸配列などの蛋白質化学的、酵素学的および免疫学的諸性状を調べたところ、RNase HK1は尿NonsecretoryRNaseに、一方RNase HKー2AとHKー2Bは尿secretoryRNaseに類似していた。しかし、RNase HKー2AおよびHKー2Bと尿secretoryRNase、RNase HKー1と尿nonsecretoryRNaseのそれぞれの糖組成間には明らかな相違が見られた。従って、尿RNaseの起源は腎臓ではないものと考えられた。2.前年度、我々は尿デオキシリボヌクレア-ゼI(DNase I)に遺伝的多型のあることを明らかにした。本年度は、遺伝的多型を示す尿DNase Iの生化学的性状を精査し、さらに血清DNase Iについて人類遺伝学的解析を行った。(1)一連のカラムクロマトグラフィ-を利用して、単一個人より採取した尿からDNase Iを精製し、アミノ酸や糖組成、N末端アミノ酸配列などの蛋白質化学的および酵素学的樋状を明らかにした。特に、尿DNase Iの分子多様性は一次構造上の置換およびシアル酸含量の差に起因するものと考えられた。(2)血清DNase Iについて等電点電気泳動法と新たに開発した高感度活性染色法を併用することによって、血清DNase Iアイソザイムを再現性よく分離・検出することに成功した。日本人約500人の血清DNase Iを解析したところ、血清DNase Iは少なくとも10種類の表現型に分類することができた。家族調査などの詳細な人類遺伝学的解析から、血清DNase Iは共優性な少なくとも4個の対立遺伝子によって決定されていることを明らかにした。1)我々はこれまでに血清リボヌクレア-ゼと尿デオキシリボヌクレア-ゼI(DNase I)とは、遺伝的多型形質であることを明らかにしてきた。本年度は、ヒト体液中に広く分布しているもうひとつの核酸分解酵素DNase IIについて検討した。ヒト尿から高純度なDNase IIを分離し、その生化学的性状を精査した。得られた知見を基礎に、高感度な活性測定法や等電点電気泳動法(IEFーPAGE)と、新たに開発した活性染色法との併用によるアイソザイム検出法を確立した。同一個人より採取した尿、白血球および精液中のDNase II活性強度には、互いに密接な相関がありしかも明白な個人差が見られた。日本人約600人の集団調査から、尿DNase II活性強度は二峯性分布を示し、2種類の表現型(高活性型と低活性型)に分類できることがわかった。家族調査より、尿DNase IIは常染色体上の一対の対立
新規ナノ・固体クラスターの高次物性と原子位置直接決定

炭素、ホウ素、窒素をベースとしたフラーレンは人と環境に優しく、金属・無機材料と組み合わせ新規ナノ構造を構築することにより高機能・多機能が期待されるため、フラーレン類ナノ構造(C-B-Nナノカプセル・チューブ・クラスター)の新規合成・評価を第一の目的とした。また得られた機能調和材料の原子レベルでの情報から材料設計原理構築を可能にするため、超高分解能電子顕微鏡による極微小領域原子配列の定量的評価法の確立を第二の目的とした。アーク溶解法による新規Fe@(BN)_<36>メタロフラーレンの創成、LaB_6・Co・PdによるBNナノチューブ・ナノカプセル合成及びArガス内包等により、新規合成プロセス開発及び新規ナノ構造の創成を達成し、更に微細構造を高分解能電子顕微鏡-EDXにより調べ形成メカニズムを解明し、分子軌道法により原子配列モデル構築、STMによる電気特性評価等を行い、新規BNナノ構造の将来可能性を検討した。さらにFe@(BN)_<36>メタロフラーレン、新規4面体・楕円体Cオニオンを創成し、分子軌道法・DV-Xα法により原子配列モデル構築・構造最適化・電子状態計算・物性予測を行い、将来的なナノデバイス適用可能性を考察した。これらのナノ物質は、今後C系フラーレンとの組み合わせにより、ナノデバイスへの大きな展開が期待される。またB_<12>系高次ボライド中のB_<156>クラスター配列及びドーピング元素原子位置を決定し、原子位置直接決定及び物性発現機構解明に大きく貢献した。炭素、ホウ素、窒素をベースとしたフラーレンは人と環境に優しく、金属。無機材料と組み合わせ新規ナノ構造を構築することにより高機能・多機能が期待されるため、フラーレン類ナノ構造(C-B-Nナノカプセル・チューブ・クラスター)の新規合成・評価を第一の目的とした。今年度は、1次元自己組織化Cナノカプセル形成、Auナノワイヤ内包カーボンナノチューブ自己組織形成、新規Ag@BNナノカプセル大量合成法開発、FeO_x内包超常磁性BNナノカプセル形成により、新規合成プロセス開発及び新規ナノ構造の創成を達成し、更に微細構造を超高分解能電子顕微鏡-EDXにより調べ、その形成メカニズムを解明した。さらにPd原子インターカレーショングラファイト・(BN)_<36>フラーレンを創成し、分子軌道法・ab initio第一原理計算・DV-Xα法により原子配列モデル構築・構造最適化・電子状態計算・物性予測を行い、将来的なナノデバイス適用可能性を検討した。またB_<12>系ボライド、Hg超伝導関連酸化物中のドーピング元素及び表面酸素原子等の原子位置・局所構造を決定し、原子位置直接決定及び物性発現機構解明に大きく貢献した。今年度は、アーク溶解法による新規Fe@(BN)_<36>メタロフラーレンの創成、LaB_6・Co・PdによるBNナノチューブ・ナノカプセル合成及びArガス内包等により、新規合成プロセス開発及び新規ナノ構造の創成を達成し、更に微細構造を高分解能電子顕微鏡-EDXにより調べ形成メカニズムを解明し、分子軌道法により原子配列モデル構築、STMによる電気特性評価等を行い、新規BNナノ構造の将来可能性を検討した。

さらにFe@(BN)_<36>メタロフラーレン、新規4面体・楕円体Cオニオンを創成し、分子軌道法・DV-Xα法により原子配列モデル構築・構造最適化・電子状態計算・物性予測を行い、将来的なナノデバイス適用可能性を考察した。これらのナノ物質は、今後C系フラーレンとの組み合わせにより、ナノデバイスへの大きな展開が期待される。またB_<12>系高次ボライド中のB_<156>クラスター配列及びドーピング元素原子位置を決定し、原子位置直接決定及び物性発現機構解明に大きく貢献した。
グローバルな枠組みによる低エネルギー陽子線を用いた宇宙放射線線量計の研究

各国宇宙機関が使用している宇宙放射線評価用ルミネッセンス線量計を一同に集め、サイクロトロン加速器による陽子線を広く一様なビームに調整して、同じ条件で照射した。その後、各国研究者によって解析された結果を比較検討し、その特性を評価し、線量計の基礎的な理解を進め、評価結果の信頼度を高めることで、宇宙飛行士の長期滞在における線量管理に資する。放医研サイクロトロン加速器の陽子線ビームを利用して、宇宙放射線線量計の国際比較実験を行い、線量計を比較校正することを目的とし、今年度はビーム照射野の調整および照射設備の構築を行い、さらに、各国宇宙関連機関の線量計を集め、最初の比較実験を実施した。まず、照射野の構築と線量評価のために、標準的な電離箱を導入するとともに、リファレンス用検出器やその読み出し電子回路系を整備した。さらに、PCコントロールの自動ステージを準備し、照射室外部から連続照射を可能とした。これらを利用して、70MeVおよび40MeV陽子線ビームを調整し、そのビームプロファイルが直径7cmの領域において5%以下で一様であることを確認した。また、線量評価を行い、指定線量においてビームを停止するシステムも構築した。照射系の準備が整ったので、平成22年1月から2月にかけて、11ヶ国14機関から線量計を集め、当研究所において準備したホルダーに詰めて、同じ条件でビームを照射した。照射においては、照射線量を段階的に変化させる"Linearty実験"およびどのような線量を照射したか示さない"Blind実験"等を実施した。照射された線量計は、ただちに各機関に返送され、現在解析が行われているところである。今回の実験により、これまで、十分に校正が行われていなかった、1keV/um近辺における線量応答のデータが得られることが期待され、最近の宇宙実験において判明していた各線量計の応答の相違について明確な回答を得ることができると期待されている。平成22年度には、新たなエネルギーのビーム照射野を構築し、再度、比較実験を実施し、データ点を増やすことを予定している。宇宙環境において使用するルミネッセンス線量計の比較的低いLET領域の応答を陽子線ビームの利用により解明すべく、国際共同研究として実施している。今年度は、放医研サイクロトロン加速器だけでなく、国立がんセンター東病院がん治療用加速器の陽子線ビームも利用した。まず、ビーム照射野の調整をより簡便に行うために、16×16=256素子を持つマルチチャンネル電離箱を新たに開発し、サイクロトロン加速器の陽子線ビームにより、性能を評価した。その結果、いくつかの問題点を洗い出し、改良を続けている。昨年度、整備した検出器や電子回路系、および、駆動系により、新たに放医研サイクロトロン加速器に30MeVの陽子線ビームによる照射環境を構築した。さらに、30MeVの陽子線ビームおよび235MeVまで加速可能な国立がんセンター東病院の陽子線ビームを利用して、平成23年1月から2月にかけて、11ヶ国14機関から線量計を集め、当研究所において準備したポリカーボネート製のホルダーに詰め、同じ条件でビームを照射した。照射された線量計は、各機関に返送され、現在解析が行われている。昨年度、および、今年度の実験により、これまで十分に校正が行われていない1keV/um近辺におけるルミネッセンス線量計の応答に関するデータが得られており、各線量計の宇宙環境における線量値の相違について理解が深まることが期待できる。平成21年度、22年度と順調に必要とされる陽子線ビームの照射場の構築、ビーム実験の実施、宇宙放射線線量計の解析、各国宇宙機関・大学等の結果の取りまとめを行ってきた。しかしながら、平成23年度の前半は、東北大震災に伴う、福島第1原子力発電所事故への対応のために、研究代表者は延べ50日間、福島に滞在するなど、住民、原発作業者、公共機関職員等の被ばく医療支援・放射線管理等の職務につき、本研究課題を実施できなかった。その後も福島県内外の線量マッピング等の業務も行いつつも、平成23年度後半には、ビーム照射場の構築、外国人研究者と共にビーム実験の実施、線量計の解析等を行うことができた。また、国際学会(WRMISS)において、平成21年度、22年度のとりまとめ結果を発表し、また、その内容の議論が進めるなど、年度前半の遅れをかなり取り戻すことができた。現在、平成24年1月に実施したビーム実験のとりまとめを行っているところあるが、3年間の研究の結果、以下の成果がえられた。1.陽子線ビーム照射場について、放医研サイクロトロンにおいて、30,40,70,80MeVに対して、約70mm直径で±5%の強度平坦度を構築することができた。

また、国立がんセンター東病院の陽子線治療用サイクロトロンの照射場において235MeVの陽子線を利用する事ができ、0.452.0keV/μmのLET(線エネルギー付与)の広い領域で、線量計の照射を行う事が可能となった。2.各国の線量計の解析結果を比較したところ、同じ研究機関が使用する線量計においても応答が異なるが、異なる研究機関の同種の線量計においてはその応答が比較的関係している事が判明した。線量計の種類毎に、LETに対する応答曲線を明らかにし、低LET領域での線量計の評価としてまとめて、国際学会にて報告するよう準備を進めている。これにより、宇宙放射線線量計の理解が進み、宇宙飛行士の線量管理に有効に役立てることが可能になる。
DNAメチル化のエピジェネティックな継承と維持の構造的基盤

細胞の分化状態のエピジェネティックな継承は、DNA(CpG)メチル化とヒストン修飾(ヒストンコード)によって担われる。本研究では、DNAメチル化の維持・継承において重要な役割を果たす片鎖メチル化DNA結合たんぱく質UHRF1とDNA修復酵素MBD4の構造機能解析を行った。その研究、ヒストンコード認識とDNAメチル化の機能的なカップリング、DNAメチル化・脱メチル化制御を支える分子認識機構に関する構造基盤を明らかにした。本研究ではDNAメチル化の維持・継承と機能発現に必須な、維持メチル化におけるメチル化酵素のローディング、DNAメチル化とヒストン修飾のカップリング、メチル化DNA部位によって生じるミスマッチの認識、などの分子機構を構造生物学的な観点から明らかにする事を目的とする。具体的な研究対象として、UHRF1による、片鎖メチル化部へのとメチル化酵素DNMT1のリクルート機構、UHRF1のPHDフィンガーとTUDORドメインによるヒストンH3の認識、MBD4によるTpG/mCpGミスマッチ認識と塩基除去機構、を解析する鵜ことによって進める。UHRF1のPHDフィンガーとTUDORドメインによるヒストンH3の認識については、様々な修飾を持つH3とUHRF1 TUDOR-PHDの結合親和性を詳細に調べ、構造を基にこれらのドメインによるH3ている認識機構を考察した。MBD4についてはメチル化DNA結合ドメインのメチル化、ミスマッチDNAとの結合特異性を、等温滴定カロリメリーによる親和性測定や構造解析から、調べた。さらにTUDOR-PHD間のリンカー配列に変異を導入し。H3ているとの結合に対する影響を調べた。またMBD4全長蛋白質の塩基除去活性を、メチル化、ミスマッチDNAを基質にしたアッセイにおいて、調べた。またMBD4のリン酸化による塩基除去活性の変化についても確認した。(1)維持メチル化におけるメチル化酵素のローディングUHRF1による片鎖メチル化CpG部位へのメチル化酵素DNMT1のリクルート機構を明らかにするため、DNMT1とUHRF1 SRAドメインの相互作用解析をGST-プルダウン法や等温カロリメトリー法(ITC)を用いて行った。その結果、SRAドメインのみではDNMT1と安定な複合体を形成せず、SRAドメインと他の機能ドメインを連結するリンカー領域が複合体形成に重要である事を明らかにした。現在、この結果に基づき複合体の結晶化実験を進めている。(2)DNAメチル化とヒストン修飾のカップリング片鎖メチル化DNA結合蛋白質UHRF1のヒストン結合ドメインとDNA結合ドメインの間の相互作用と機能相関を生化学的な手法を用いて検証した。前年度に得られたヒストン結合ドメインの構造知見と合わせて、UHRF1のDNA結合活性がヒストン結合ドメインのリン酸化修飾により制御されていることを明らかにした。(3)メチル化DNA部位によって生じるミスマッチの認識の分子機構塩基除去修復酵素MBD4と水酸化メチル修飾を受けたDNAと結合する事を生化学的解析から明らかにした。また、MBD4のDNA結合ドメインと水酸化メチル修飾を受けたDNAの結晶構造を決定し、その分子認識を原子レベルで明らかにした。これらの結果は、MBD4が水酸化メチル修飾を受けたシトシン塩基を特異的に認識し、塩基除去修復を介したDNA脱メチル化に関与している可能性を示唆するものである。現在その生物学的意義を検証すうために細胞レベルでの機能解析を進めている。細胞分化のエピジェネティックな継承は、DNA(CpG)メチル化とヒストンの翻訳後修飾(ヒストンコード)に担われる。これらのエピジェネティックマーカーは密接にリンクしている。このようなタンパク質問ネットワークを介したDNAメチル化とヒストン修飾間の双方向のリンクが、細胞のエピジェネティックスを成立させる。こういった背景のもと、本研究ではDNAメチル化の維持・継承と機能発現に必要な、(1)維持メチル化におけるメチル化酵素のローディング、(2)DNAメチル化とピストン修飾のカップリング、(3)メチル化DNA部位によって生じるミスマッチの認識、の分子機構を構造生物学的な観点から明らかにする事を目的とした。平成23年度は、維持メチル化に必須な因子であるUHRF1とヒストンとの相互作用の解析および機構の研究を進めた。UHRF1のtandem TUDORドメインーリンカー-PHDドメインとメチル化修飾されたピストンH3のN末端側tailの複合体の立体構造を既に得ていたので、その構造を基に詳細な結合様式の検討を行った。また、ITC等による両者の親和性の定量的な計測を行った。tandem TUDORドメインーリンカー一PHDドメインは、リンカー部分とtandem TUDORドメインとの密接な相互作用により全体として高次な立体構造をとること、ヒストンH3 tailも螺旋構造を形成して結合すること、等を示す結果を得た。また、リンカー部分の修飾によりUHRF1とピストンH3との相互作用が調節される可能性が示唆された。

また、フルメチル化部位にもTG/mCGミスマッチ部位にも親和性を示すMBD4のDNA結合ドメイン(MBD)とDNAとの複合体の立体構造解析からMBD4 MBDの持つ広い結合選択性の構造学的基盤を明らかにした。加えて、MBDが水酸化されたメチル化部位に結合しうることを構造解析等を基に明白にした。
オオムギ葉における低親和性硝酸イオントランスポーターの機能解明

植物の無機窒素源である硝酸イオンは、根で吸収され、道管を介して葉に送られる。硝酸イオンの葉細胞内への輸送は、低親和性硝酸イオントランスポーター(NRT1)が関与すると予測されるが、その証拠はない。本研究では、オオムギで同定されたNRT1(HvNRT1)の機能解明を目的として研究を行い、(1)HvNRT1遺伝子は、地上部・地下部の両方で構成的に発現していること、(2)HvNRT1は細胞膜に発現していること、(3)HvNRT1を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞は、低親和性硝酸イオン輸送活性を持つこと、を明らかにした。これらのことは、オオムギの葉細胞への硝酸イオン輸送にHvNRT1が関与している可能性を示している。本研究は、オオムギ葉における低親和性硝酸トランスポーター(HvNRT1)の役割解明を目的とし、申請者によってすでに単離されたHvNRT1遺伝子の分子的機能解析を行い、以下の結果を得た。(1)アフリカツメガエル卵母細胞を用いたNRT1の機能解析アフリカツメガエル卵母細胞にHvNRT1cRNAをインジェクションし、HvNRT1を発現させた後、10mM硝酸イオンの吸収活性を測定した。実験の結果、HvNRT1cRNAをインジェクトした卵母細胞はwaterインジェクトした卵母細胞と比較し約2倍の硝酸吸収量がみられた。よってHvNRT1遺伝子は、明らかに硝酸イオンに対する低親和性輸送活性を持つことが示された。(2)HvNRT1遺伝子の硝酸イオンに対する発現応答や組織別の発現量の調査半定量的RT-PCRを行なった結果、HvNRTは硝酸イオンの有無に関わらず、構成的に発現していることが示された。また地上部・地下部の両方で発現していることから、HvNRT1が地上部および地下部の両方で硝酸イオンの輸送に関与している可能性が示唆された。(3)GFPとの融合遺伝子を利用したNRT1の細胞内局在性の観察HvNRT1-GFP融合遺伝子の構築を行ない、パーティクルガンによるタマネギ表皮細胞におけるHvNRT1-GFPの一過性発現を解析した。HvNRT1-GFPタンパク質が発する蛍光は、タマネギ表皮細胞の細胞膜においてのみ観察された。一方、GFP単独で発現させた細胞では、細胞全体にシグナルが観察された。この結果から、HvNRT1は細胞膜に発現しているタンパク質であることが示された。以上のことより、これまでオオムギでは全く不明であったHvNRT1の機能を一部明らかにすることができた。オオムギ葉における低親和性硝酸トランスポーター(HvNRT1)の機能解明を日的とし、申請者らによって単離されたHvNRT1遺伝子の分子的機能解析を行い、以下の結果を得た。(1)HvNRT1を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞の硝酸輸送解析HvNRT1cRNAをインジェクションし、HvNRT1を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞を、10mMおよび0.25mMの硝酸イオンを含む培養液でインキュベートし、硝酸イオンの吸収活性を測定した。その結果、HvNRT1cRNAをインジェクトした卵母細胞は10mM硝酸イオン濃度において、waterインジェクトした卵母細胞と比較して約2倍の硝酸イオン吸収量がみられた。一方、10mM硝酸イオン濃度においては硝酸イオン吸収が見られなかった。よってNvNRT1遺伝子は、硝酸イオンに対し低親和性輸送活性のみを持つことが示された。(2)HvNRT1を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞の電気生理的解析HvNRT1cRNAをインジェクションし、HvNRT1を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞に、膜電位測定用電極を刺した後、10mMの硝酸イオンを含む培養液を加え、膜電位の変化を測定した。その結果、膜電位は硝酸イオンの添加によって上昇し、硝酸イオン輸送に伴うプロトンの輸送が生じていることが示唆された。以上のことより、HvNRT1が明らかに硝酸イオンの低親和性輸送活性を有することが明らかにできた。
ハイリスク前立腺癌に対するネオアジュバント遺伝子治療

ハイリスク限局性前立腺癌に対し、HSV-tk遺伝子発現アデノウイルスベクターを前立腺内に注入し、抗ウイルス剤であるガンシクロビルを全身投与した後、根治的前立腺摘除術を施行した場合の直接的な抗腫瘍効果と、間接的な免疫学的効果の解析・評価を目的とした。術後5年以内に35%以上の確率で再発するとされる予後不良前立腺癌(Kattan Nomogram 115点以上)を対象とし、HSV-tk遺伝子発現アデノウイルスベクターを前立腺内に注入し、抗ウイルス剤であるガンシクロビルを全身投与した後(計2サイクル施行)、根治的前立腺摘除術を施行した。5症例における解析の結果、同治療後の血清PSA値の低下に加え、activated Tリンパ球(CD8+DR+, CD4+DR+)の持続的な増加と、regulatory Tリンパ球(CD4+CD25+)の減少、naiveおよびmemory Tリンパ球(CD4+CD62L+, CD4+CD62L-)の変動が確認された。また病理学的評価において、変性した癌組織内には、L26陽性B cellと比較して、cytotoxic T cell(CD8)が優位に浸潤しており、CD68陽性マクロファージの遊走も増加するなど、同遺伝子治療による免疫担当細胞の誘導が確認された。これらより、同遺伝子治療により、その臨床効果と合わせて患者免疫の応答が確認され、現在、腫瘍特異的免疫担当細胞の検出につき解析を進めている。(1)対象症例の選定対象症例は、手術前における血清前立腺特異抗原値(PSA)、臨床病期、および前立腺生検の病理学的分化度を指標とした予測(1)(ノモグラム評価:注記1)において、術後5年以内に35%以上の確率で再発するとされるハイリスク群症例(総得点115点以上)を対象とした。(2)遺伝子治療の実施遺伝子導入方法は被験者に対し経直腸的超音波を用い病変部を確認した後、その超音波に装着された穿刺用ガイド装置を用いHSV-tkアデノウイルスベクターの溶液を4ヵ所に注入する(計1010PFU)。ガンシクロビル(GCV)の投与は遺伝子導入24時間後から開始、この一連のベクター投与からGCV投与終了までを1サイクルとし、初回ベクター投与日より2週間後に、2サイクル目の投与を同一スケジュールで行った。最終ベクター投与日より起算して6週間後に根治的前立腺摘除術を行った。(3)免疫学的解析遺伝子治療後の末梢血リンパ球の解析、血清中サイトカインの測定、細胞障害性試験によるNK細胞の機能解析、摘出病理組織による導入遺伝子の解析、リンパ節の免疫組織学的解析、リンパ節由来リンパ球の機能解析を行った。具体的な同治療における免疫学的反応の解析として、調節性Tリンパ球を含む末梢血における各リンパ球の解析(フローサイトメトリー解析)、血清中におけるIFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-12の測定、細胞障害性試験によるNK細胞の機能解析およびリンパ節由来リンパ球の機能解析を検討をし、病理学的評価は、全前立腺体積、全腫瘍体積、殺細胞効果の範囲(affected tumor volumes)、および免疫染色評価(CD20、CD8、CD68、CD3、CD4)、アポトーシス(TUNEL染色)、CAR発現(Coxackievirus and Adenovirus Receptor Expression)、Microvessel Densityを解析し、病理学的な効果、ならびに免疫学的な反応の解析を行なった。当該検討は、単独治療では治療後に再発する可能性が高い(ハイリスク群)限局性前立腺癌に対し、Herpes Simplex Virus-thymidine kinase(以下:HSV-tk)遺伝子発現アデノウイルスベクターを前立腺内に注入し、抗ウイルス剤であるガンシクロビルを全身投与した後、根治的前立腺摘除術を施行した場合の直接的な抗腫瘍効果と、間接的な免疫学的効果の解析・評価を目的としたPhase I/II臨床研究である。

臨床的に遠隔転移を認めず、かつ術後5年以内に35%以上の確率で再発するとされる予後不良前立腺癌(Kattan Nomogram 115点以上)を対象とし、HSV-tk遺伝子発現アデノウイルスベクターを前立腺内に注入し、抗ウイルス剤であるガンシクロビルを全身投与した後(計2サイクル施行)、根治的前立腺摘除術を施行した。同遺伝子治療により、その臨床効果と合わせて患者免疫の応答が確認されており、現在も継続して腫瘍特異的免疫の誘導の可能性につき、解析・検討を進めている。本研究は、単独治療では治療後に再発する可能性が高い(ハイリスク群)限局性前立腺癌に対し、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(Herpes Simplex Virus-thymidine kinase、以下:HSV-tk)遺伝子発現アデノウイルスベクターを前立腺内に注入し、抗ウイルス剤であるガンシクロビル(Ganciclovir、以下:GCV)を全身投与した後、根治的前立腺摘除術(以下鏡視下手術を含む)を施行した場合の安全性、および直接的な抗腫瘍効果と、間接的な免疫学的効果の解析・評価を目的とした第I/II相試験である。臨床的に遠隔転移を認めず、かつ術後5年以内に再発する可能性の高い予後不良限局性前立腺癌に対し、まずHSV-tk遺伝子発現アデノウイルスベクターを前立腺内に直接注入し、次いでGCVを全身投与する。その後同治療を反復加療した後、根治的前立腺摘除術を施行する。当該研究のプライマリーエンドポイントは、アデノウイルスを用いたHSV-tk遺伝子発現ベクターの反復投与、ならびに外科手術を併用するネオアジュバント療法としての安全性の確認であり、セカンダリーエンドポイントは、当該遺伝子治療における有効性を来す可能性のある免疫学的な反応の解析と、同治療効果の病理学的な評価を目的とする。同臨床研究において使用されたレベルのベクター容量と回数において、その有害事象は保存的な対応で改善し、安全性が確認された。しかしながら一過性の発熱を認めており、先行する米国との比較において、日本人ではその反応性が強く認められる可能性も示唆された。また生体内へのベクターの移行に関しては同定されず、その安全性が確認された。また治療効果に関する検討結果として、当該遺伝子治療により全ての症例でPSA値の低下が確認され、梢血におけるCD8陽性Tリンパ球を中心とした変化ならびに病理学的な殺細胞効果も認められ、その明らかな治療効果が確認された。
D-セレノメチオニンの生体内動態に関する研究

必須元素セレンを含むアミノ酸であるL-セレノメチオニンは、メチル水銀の神経毒性を効果的に弱める作用があることが示唆されている。アミノ酸であるセレノメチオニンは、立体配置によりD型L型の2種類が存在する。D型のセレノメチオニンはL型に比べて安全かつ有効にメチル水銀の毒性を減弱すると考えられる。しかし、D-セレノメチオニンの生体内動態についての知見はほとんどない。本研究では生体におけるD-セレノメチオニンの安全性・有用性を明らかにすることを目的として、D-セレノメチオニンの体内動態、特にL-セレノメチオニンへの変換を明らかにするための分析手法を開発した。D-セレノメチオニン(D-SeMet)の生体内動態を評価するための基礎的検討として、D-およびL-SeMetをガスクロマトグラフィー質量分析計(GC-MS)により分別定量する方法を検討した。DL-SeMetのカルボキシル基を10%HCI/CH_3OHによりメチルエステル化後、アミノ基を光学活性な(+)α-methoxy-α-trifluoro-methyl-phenylacetylchloride((+)MTPA-Cl)によりアシル化し、ジアステレオマーアミド誘導体とし、GC-MSで測定した。また、安定同位体標識したDL-[^2H_3,^82Se]SeMetをホモセリンラクトンから2ステップで合成し、内部標準物質として用いた。D-SeMetおよびL-SeMetの誘導体を、初期温度120°C、昇温40°C/分、最終温度250°CのGC条件で分析したところ、D体とL体は分析時間7分以内で良好に分離した(Rs>3.0)。L-SeMetのみを誘導体化してGC-MSで測定したところ、単一のピークが認められたことから、誘導化時にラセミ化が起きないことが明らかとなった。非標識体であるDL-SeMetならびに標識体であるDL-[^2H_3,^82Se]SeMetの誘導体を化学イオン化法(反応ガス:isobutane)により質量分析すると、それぞれ[M+H]^+が基準ピークとして検出された。非標識体ではm/z424から430にかけて主にSe同位体に由来する同位体分子イオンが観察されたのに対し、82Seを導入した標識体では同位体分子イオンが認められなかった。また標識体では2Hを3原子導入したことで非標識体に比べて5mass unit高質量となり標識体と非標識体との相互貢献を考慮する必要がないことから、D-およびL-SeMetを精度良く定量できることが期待できる。さらに、[M+H]^+をモニタリングイオンとして選択イオンモニタリング(SIM)分析を行ったところ良好な感度が得られ、本法がD-SeMetの生体内動態を評価するのに有用な方法であることが示唆された。安定同位体トレーサー法によりD-セレノメチオニンの生体内動態を評価するための基礎的検討として、トレーサーとなる光学活性なセレノメチオニンの安定同位体標識体の合成を行った。D-もしくはL-ホモセリンを出発原料としα-アミノ-γ-ブロモブチル酸を経る二段階反応により、光学活性なD-[2H_3,^<82>Se]セレノメチオニンとL-[^2H_3,^<82>Se]セレノメチオニンを合成した。前年度開発したガスクロマトグラフィー質量分析計を用いたDL-セレノメチオニンの分別定量法を用いて、これらの光学純度を測定したところ、D-、L-[^2H_3,^<82>Se]セレノメチオニンともに99.8%e.e.以上であった。これら標識体のマススペクトルでは、^<82>Seを導入したことから、非標識体に認められるSe由来の同位体イオンが認められなかった。あわせて、^2Hを3原子導入したことにより非標識体に比べて5mass unit高質量となり、トレーサー実験時において標識体と非標識体との相互貢献を考慮する必要がない。以上のことから、これらの標識体はD-セレノメチオニンの生体内動態を明らかにするためのトレーサーとして有用であることが示唆された。生体成分中のDL-セレノメチオニンをガスクロマトグラフィー質量分析計で測定するための前処理法について検討を行った。陽イオン交換固相抽出カートリッジであるBondElut SCXを用い、溶出液に塩酸/メタノールを用いることで、セレノメチオニンを効率よく抽出・精製することができた。
卵巣がん腹水由来の新しい「がん・発生蛋白」の特性解析とがん早期診断上の応用意義

研究目的1.「高度純化標品の分離」(1)特異抗体固定化セロファロ-ズカラムクロマトグラフィ-、(2)抗正常ヒト血しょう蛋白固定化セファロ-ズカラムクロマトグラフィ-によって計画通り達成された。この「高度純化標品」は抗原分析の結果はウエスタンブロット法により2.7KDaの分子量をもつことがわかった。本蛋白を単離し、(1)アミノ酸分析、(2)塩基配列の決定を行う研究を現在展開中である。研究目的2.「単クロ-ン抗体の作製」(1)高度純化蛋白の凍結乾燥粉末をマウスに免疫した後摘出脾細胞を得た。このBACB/Cマウス細胞とSp2/0ーAg14との細胞融合によりハイブリド-マの増殖、(2)ELISA法による選別、(3)限界希釈法によるクロ-ニング、によって3種の抗体産生細胞を得た。その内の1種はウエスタンブロット法による特異性の解析から分子量1.4KDaの抗原を認識することが明かになった。研究目的3.「高感度特異的定量法の開発」上記の分子量1.4KDaの抗原を認識する単クロ-ン抗体を用いてELISA法による体液中可溶性抗原微量定量法の開発に成功した。本法の検量曲線は0.00125U/ml25.0U/mlの間で直線性を示す。この検出感度は従来のロケット法の感度である1.5U/mlのおよそ1000倍であって、臨床応用上欠点がない。「今後の研究課題」今回作製に成功した単クロ-ン抗体が認識する1.4KDaの腹水抗原を単離した後、本蛋白について、(1)アミノ酸分析、(2)塩基配列の決定、(3)その応用によるELISA法の確立、(4)臨床試料の定量化を実施しその臨床有用性の検証を企図している。結論として、本蛋白の発見および、それに対する単クロ-ン抗体の作製に成功したことは従来の医療水準の格段の進歩に貢献することが大きく期待出来る。1.新しい腫瘍関連蛋白(tumor-associated protein,TAP)の精製と特性分析進行癌患者の腹水の上清を凍結保存し実験に供した。部分精製した卵巣癌腹水抗原を家兎に免役し、抗血清を作成し、非特異血清を正常ヒト血清により吸収し特異抗血清とした。特異抗体の精製には予備的ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)上トランスフェリン(Tf)後方に泳動される“post-transferrin'(P-Tf)分画を免疫して抗血清を得た。2.結果ポリエチレングリコ-ル4000の15-25%飽和溶液をDEAE-セファロ-ズカラムクロマトグラフィ-により分画した。最高の比活性を示した画分をnative PAGEによって泳動、分画後、活性画分を切片とし本蛋白を抽出、濃縮した。本標品は二重免疫拡散法上、抗ヒトアルブミン抗血清(anti-HSA)と非吸収のanti-P-Tf抗血清との間に免疫学的完全融合反応(complete identity)を示し、また、anti-HSAとanti-P-Tfとの間には部分融合反応(partial identity)の関係を示した。さらに上の関係を免疫電気泳動により分析した結果、このTAPはHSAと反応してTAP-HSA複合体を形成していることが明らかにされた。SDS-PAGE

上単一のbandとして泳動される分子種をSDS-PAGE-単純放射免疫拡散法の組み合わせ手段によって泳動部位を同定した結果、この分子種は91kDaの分子量を示すことが判明した。3.意義上記実験結果は新しい腫瘍関連蛋白が癌患者腹水中に多量に存在し、抽出可能なことを示している。さらにSDS-PAGE上、抗原性をもつ単一のbandとして同定されたことは未知の腫瘍関連蛋白が分子種としてはじめて証明されたことを意味している。現在、本蛋白の単離、単クロ-ン抗体の作成に順調な成果を得つつあり、臨床応用の可能性が高い。1.SDSーポリアクリルアミド電気泳動法による特性解析硫安分画法、セファデックスGー200カラムクロマトグラフィ-、正常ヒト血奨蛋白固定セファロ-ズなどを利用して純化した特異抗体(抗腫瘍関連蛋白抗体、antiーtumorーassociated protein(antiーTAP))を得た。antiーTAPを用いて免疫固定法を行った結果、吸着クロマトグラフィ-によって精製されたTAPが48,000Daの分子量を示す事が明らかにされた。2.高感度特異的定量法の開発純化抗体(antiーTAP)を用いてELISA法による微量測定法を確立した。本法はTAPの濃度25U/ml0.00125U/mlの範囲内で検量線は直線性を示し、従来法(ロケット法)では測定不能であった健常婦人の3/4のサンプルで測定可能になる。この方法は迅速な定量法としてroutineの検査法として臨床応用が可能である。その結果、健常婦人の正常範囲を設定する事が可能となった。正常値の設定から進んで異常値を検出する事の臨床利用が期待される。3.TAP定量の意義新しい「がん発生蛋白」としてヒト体液中濃度の測定が可能になった事は、妊娠と腫瘍に関してそれらの生理的病理的体内環境の変化に新しい理解を可能にすると期待される。各種の臨床条件における新しい知見は臨床的に利用されるのみならず、本蛋白出現のメカニズムの解明への新しい途を開くものである。4.TAP研究の展望TAPの精製・純化、特異抗体の純化、ELISA法による体液中濃度測定法の開発などこれまでの一連の成果をふまえて、今後の研究は2つの方向に展開する計画を持っている。その1つは、臨床利用可能性の追求であり、従来のロケット法によって得られたdataの詳細な分析と深化である。他の1つは、生化学的、免疫学的手法を活用する基礎的な本蛋白の特性解析である。単クロ-ン抗体の作製には今後特に努力を傾注し、広く一般に利用可能にすべて実現を目指したい。研究目的1.単クロ-ン抗体の作製悪性腹水由来抗原を家兎に免疫し抗血清を得た。この抗血清を正常ヒト血しょう蛋白をカップリングしたネガティブアフィニティクロマトグラフィ-によって精製し高度純化抗体を得た。本特異抗体固定化セファロ-ズカラムクロマトグラフィ-、抗正常ヒト血しょう蛋白固定化セファロ-ズカラムクロマトグラフィにより高度に純化した。この高度純化蛋白の凍結乾燥粉末を免疫原としてマウスに免疫した後摘出脾細胞を得た。このBACB/Cマウス細胞とSp2/OーAg14との細胞融合によりハイブリド-マの増殖、ELISA法による選別、限界希釈法によるクロ-ニング、によって3種の抗体産生細胞を得た。
「１６世紀絵入り年代記集成」の文献学・図像学的研究

16世紀ロシア国家的事業として編纂された「16世紀絵入り年代記集成」は、国家の支配者イデオロギーを歴史的に研究するための最適な史料である。本研究では、この年代記の刊本テキスト・挿画を用いて、先行の諸年代記との対照によってその編集史的な特徴を明らかにし、挿画における絵師の独自なテキスト解釈を分析した。1380年と1382年の記事として収録されている戦記物的な部分を研究した結果、テキストは人物を称賛・聖化する方向で改変されていること、図像については、基本的には文字通りのテキストを図像化が指向されているが、幾つかの副モチーフにあたる部分の描写で、絵師の独自な解釈が行われていることが分かった。平成24年度の研究では、前年度に作成した基礎データを用いて、「16世紀絵入り年代記集成」のテキストおよび挿画の分析を行い、作業を進めながら研究の方向性を明らかにすることを目指した。テキスト研究については、「階梯書」(ステペンナヤ・クニーガ)の研究がロシアで現在進行中であることから、前年度に作成した「階梯書」の電子データを用いながら、研究文献の内容を検討していった。その結果、この文献のテキスト史(典拠やその展開)はかなり解明されていることが分かり、「16世紀絵入り年代記」との関係も明らかにするメドがついてきた。さらに、「年代記集成」のテキスト形成の問題については、平成24年夏にミンスクで行った年代記関係の資料調査が役に立った。挿画研究については、「年代記集成」におけるイコン的な図像の働きの重要さが明らかになり、挿画における「イコン」という課題が浮上してきたところである。そのため、中世のイコン(聖像画)に関する研究を並行して行い、部分的にはその成果を『暮らしの中のロシア・イコン』という著書によって公表することができた。今後、これを発展させて「歴史の中のロシア・イコン」という大きな問題を設定し、「年代記集成」をを資料に解明していくことを現在検討している。最終年度(平成25年度)では、前年度までに作成した「年代記集成」のテキストと挿画のデータを用いて、主に1380年『ドン川におけるドミートリイ・イワノヴィチと諸公の戦い』、1382年『トフタムィシ=ハンのモスクワ攻略とリャザン占領の物語』の部分について、挿画絵師によるテキストの独自解釈に注目しながら、年代記記事と挿画の対照分析を行った。その結果、主要な人物や背景設定については、「年代記集成」全体に共通する伝統的な画法が用いられているが、幾つかの副モチーフにあたる部分の描写では、独自な解釈が行われていることが分かった。また、それらはおおむね、人物を称賛、聖化する方向をもっていることも判明した。この分析は、原写本の300葉分を対象としているとは言え、年代記全体に比べればわずかな部分に過ぎない。他の部分についても同様な傾向が見受けられるかどうか、また、年代記記事の時代によって、挿画絵師の独自解釈には違いがあるのかどうか、等の興味深い課題が浮上した。これについては、計画的に研究対象を定めて、引き続き分析に取り組んでいきたい。なお、図像学的研究については、平成25年7月に、2年前と同様に、図像学の研究方法に関する研究発表を「日本ロシア文学会中部支部の研究発表会」で行った。さらに、平成25年12月にロシアのペテルブルグに出張し、16世紀の年代記の編集史研究、聖人伝の図像学研究を行っているロシアの研究者たちと意見を交換することができた。平成23年度には当初の予定通り、「16世紀絵入り年代記集成」のテキスト版刊本とファクシミリ版刊本のすべてを購入し、それをもとに研究の基礎となるデータの構築を行った。すなわち、テキストのスキャニング、OCRによる読みとり、読みとりデータ校正の作業を行い、「年代記集成」のすべてのテキストの電子データを作成した。これと並行して、挿画のスキャニングを行い、全ての(12020枚)画像を参照と利用のしやすい、電子データ化を行った。文献学的研究のための、他の諸年代記のテキストについては、「階梯書」の電子データ化を一部行った。図像学的研究については、平成23年7月に方法論に関する研究発表を「日本ロシア文学会中部支部の研究発表会」で行い、実際の図像分析については、12月にロシアのペテルブルグで行われた国際学会「第4回リハチョフ記念学会」で発表を行った。さらに、国際学会では、聖人伝の図像学的な研究を行っているロシアの研究者たちと意見を交換することができた。その結果、研究の方向性について一定の進展を見ることができた。