hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
双曲型方程式の初期-境界値問題について

弾性論にあらわれるelastic equationを一つのモデルとするような双曲型の初期-境界値問題についての研究を行った。elastic equationは本来非線形であり、その時間大域的解の存在は、まず時間局所的な解の存在を示し、その解のアプリオリ評価を出すことによって示すことができる。その評価を得るために、まずその線形化した方程式の解の時間に関する漸近挙動についての研究を行った。得られた結果として、線形のelastic systemについてnon-trappingな2次元外部領域において、local energyの時間に関するdecay rateが得られた。研究の方針としては対応するstationary problemの解のfrequencyに関する挙動を調べることによりdynamical systemの解の時間に関する漸近挙動を調べるという方法で行った。non-trappingの仮定のもとでは、low frequency (原点付近)での挙動を調べることが、decay rateを決定するにあたって、特に重要であるが、2次元の場合は基本解が原点でlogarithmicなsingularityを持つため、low frequencyについての解析が、3次元以上の場合に比較して大変困難である。今回の結果は、Kleinman & Vainberg ('94)のscalar valueについての結果で用いられたアイデアを応用することによって、システムにおいても、low frequencyでの挙動を明らかにすることに成功した。
高階スピンのホログラフィーを用いたＡｄＳ／ＣＦＴ対応の検証と超弦理論

本研究は、高階スピンのホログラフィーを用いてAdS/CFT対応を検証することを目的としている。申請者は、双対な場の理論の対称性を用いて、高階スピン重力理論における、相関関数の量子効果を解析する手法を発明した。本研究ではこの手法をより一般化することを目指している。特に超対称な理論への一般化は量子効果を抑えるという特徴があるため、解析がし易くなると考えられる。また超対称な高階スピン理論は、先行研究で超弦理論との非自明な関係が示唆されている。このような拡張が高階スピン理論と、弦理論及びAdS/CFT対応との関係を探る、新たな手掛かりになると期待している。
授業内における教師の身体行動を手がかりとした授業マネージメントの検討

本研究では,授業内の教師の身体活動が授業のマネージメントにどのような影響を及ぼしているのか,また,それらが子どもの学習環境を整えるという意味において,有効な機能を有しているのかを明らかにした.検討の結果,教師の授業内での子どもとの関わりにより,授業進行が円滑になったり,クラスが荒れる一因になったりするということが明らかになった.また,その方略は教師の力量のみならず授業時間等の制約に起因することも明らかとなった.本研究では,授業内の教師の身体活動が授業のマネージメントにどのような影響を及ぼしているのか,また,それらが子どもの学習環境を整えるという意味において,有効な機能を有しているのかを明らかにした.検討の結果,教師の授業内での子どもとの関わりにより,授業進行が円滑になったり,クラスが荒れる一因になったりするということが明らかになった.また,その方略は教師の力量のみならず授業時間等の制約に起因することも明らかとなった.本研究は小学校の授業における教師の身体活動に焦点を絞り,その授業内の教師の身体活動が授業のマネージメントにどのような影響を及ぼしているのか.また,その教師の身体活動が子どもの学習環境を整えるという意味において,有効な機能を有しているのかについて実証的に明らかにすることを目的として行っている。研究初年度の本年度は、おもに、以下の2点に関して研究を行った。第一は授業データの収集である。首都圏の公立小学校1校と山形県の公立小学校1校の2校において、9月から1月までの間に、小学校1年生小学校5年生までの各学年1クラス5授業分の授業データを収集した。データの収集に当たっては、教師の身体行動がとれるように、教師追尾のビデオカメラを後方に配置し、授業の雰囲気を収集するために、教室前方からの撮影を行った。また、収集したデータのプロトコル化(文字化)も併せて行い、そのプロトコルに教師の身振りとその時の教師の立ち位置を書き込んだデータベースの作成を行った。教師の身振りをデータベース化する際に、おもに着目した点として教師の手の動きを取り上げた。手の動きを、その動きの大きさから4段階に分類し、同時にその手の動きが何をするためのものなのか、目的に関して「教示」,「注意」,「雑談」,「無意識」の4つのカテゴリに分類した。また、立ち位置に関しては、教室を3つの場所(黒板前,前方,後方)に大きく分類し、さらに前方と後方をそれぞれ3部分に分類した。また、机間巡視中の教師の動きを追えるように、教師の歩みと関わりの合った子ども併せて記録した。教師の身体行動のデータベース作成は、授業進行と教師の身体行動との関連を検討するための非常に重要なデータとなりうる。研究計画時に11月以降に計画していた対象教員へのインタビューは、研究着手が当初の予定の6月から9月へと変更になった都合上、次年度に行うこととした。本年度は当該研究期間の2年目ということで、以下の2点を中心に研究を推進した。第一に前年度に収集した授業データの分析である。第二に新たに必要となった授業データの補足収集である。データの補足収集として、本年度ターゲットにしたのは首都圏の荒れている学級である。当該学校の校長先生に協力をしてもらい、いわゆる"学級崩壊"を起こしているクラスの撮影の許可を得て、そのクラスの授業を中心にデータ収集を行った。また同時に、昨年度収集した授業データを基にした教員インタビューの実施も行った。実際に、授業を行っている映像を見ながら、それぞれのシーンで映像を止め、その際の教員の意図や教授方略についての質疑を行った。次に授業データの分析として、本年度に行ったのは、教師の教授行動のコーディングと授業の類型化である。実際の教師のノンバーバル行動をいくつかのコードに分類し、それを場面ごとに分割した授業に適用することで授業の類型化を試みた。授業記録の分析および教師のインタビューの結果、以下の2点を明らかにした。第一に、教師は授業の中で、身体行動を用いながら授業運営と同時に授業マネージメントをしているということである。教室のざわめきが拡大しているときには、机間巡視をすることで、子ども一人一人に合わせた教育を行っていくのみならず、ざわめきを収束するように試みていることが窺えた。また、授業の類型化に関してでは、教師の身体行動のコーディングより、授業進行を目指す授業と、子どもとのコミュニケーションを重視する授業との二つに分類することが可能であることが示唆できる。授業は、限られた時間の中で本時の目的を遂行するという点がある。そのため、授業を進行させることをメインに考える教師と、そのような制約の中で、子どもとのコミュニケーションを重視する教師との二つのパターンがあることが推察できた。本研究計画の目的は、小学校の授業における教師の身体活動に焦点を絞り,その授業内の教師の身体活動が授業のマネージメントにどのような影響を及ぼしているのか,また,その教師の身体活動が子どもの学習環境を整えるという意味において,有効な機能を有しているのかについて実証的に明らかにすることである。本年度は、上記研究の最終年度にあたり、過去2年の間に蓄積した授業データを基にした分析及び教員のインタビューを行い、研究知見のまとめに費やした。過去に蓄積したデータの分析を行った結果、主に以下の4点が明らかとなった。1.教師の授業内の身体行動をコーディングして分析した結果、実に多くの身体行動を教師は授業内に行っていることが明らかとなった。

2.教師の授業内に行う机間巡視は、子供たち個々の状況に合わせた授業を行うたやに行っているとともに、授業の本筋から外れた子供たちを授業に戻す役割があることが明らかとなった。3.教師の授業内の身体行動、特に机間巡視や立ち位置,パラ言語情報等が、クラスマネージメントに密接にかかわっていることが明らかとなった。特に、子供の状況を把握できない教師の場合、机間巡視や怒鳴り声といったパラ言語情報を用いても、クラス内の状況の改善につながらないことが明らかとなった。4.技能を教えるような場合には、教師による身体活動は学習者の技能獲得に非常に大きな要因となることが明らかとなった。上記の点に関して、授業内の教師の身体活動に焦点を当て、それをクラスマネージメントという観点において分析したところに、本研究の意義があるといえる。教師の授業内での様々な活動が、子供の学習に影響を与えるという点では当然のことだが、それだけでなく、クラスをマネージメントするという点でも非常に大きな意味を持つことが示唆された。
日本語文法史の再構成-複文・単文間の統語構造変化を中心に-

本研究は、「統語構造」(日本語の文の構造)という観点を導入し、日本語の文法変化の特徴、一般性を追求していくことを目的にしている。この研究目的のもと、本年度は主に、「やら」「なり」「たり」などの例示を表わす形式についての研究、及び、日本語の助詞「か」の歴史についての研究を行った。前者では、疑問の助詞、コピュラの助動詞、アスペクトの助動詞など、多様な意味を持つ形式がどのように例示を表わすようになったのかを、構文的変化とともに考察し、論文にまとめた。後者の研究では、日本語の助詞「か」は、歴史を通して直接疑問を表すのに使用されるが、古代語では間接疑問としては使われないことが知られており、その原因について、「か」の他の新しい用法の発生とともに調査、考察した。従来は、「か」が間接疑問として使われないことについては、機能的な観点からの説明はあったが、「か」は、間接疑問だけではなく、選択、不定、例示など名詞句としての特徴を持たなかったことに着目し、これらの諸用法の発達を構文的な観点から調査、研究した。その具体的な成果として、本年度は、「か」の不定、間接疑問についてそれぞれ国際学会で発表を行った。「か」の不定については、2008年11月にニューヨーク市立大学で行なわれたThe 18th Japanese Korean Linguistics Conferenceにおいて、日本語の「やら」、韓国語のmues-in-kaと比較しながらその歴史変化を詳しく分析した。間接疑問文の「か」については、UCLAで行なわれたWorkshop on East Asian Linguisticsにおいて発表し、特にその意味が、「主観的」な意味から「客観的」な意味へ変化していることを示した。本研究は、「統語構造」という観点を導入し、日本語の文法変化の特徴、一般性を追求していくことを目的にしている。この研究目的のもと、本年度は、「付加節から取り立てへの歴史変化の2つのパターン」及びGenesis of Exemplification' in Japanese'という2本の論文を執筆した。前者は、複文を示す助詞(たとえば接続助詞)が単文内で機能する助詞(例えば係助詞、副助詞)になる変化には、2つのパターンが存在することを指摘し、かつ、これらの2種の変化が、変化の元の文構造によって動機付けられていることを主張した。この研究を踏まえ、Genesis of Exemplification' in Japanese'では、とくにヤラ、タリ、ナリなどによる例示の構文が歴史的にどのように発生したかを統語論的・意味論的に研究した。統語論的には、これらは全て、注釈節(「悲しいのか、花子が泣いている」の「か」の節)から変化していることを述べた。しかし、意味論的には、それぞれに疑問、アスペクト、コピュラ動詞という異なる起源を持ち、変化の過程もそれに応じて異なった過程を経ていることが分かった。このように、今年度本研究では、複文が単文に変化していく過程、およびそれに関連した例示の構文の歴史的発生について新たな知見を得た。これは、歴史研究の分野において、統語変化、及び統語変化を踏まえた意味変化という観点から、新たな成果をもたらしていると考えられる。さらに、本年度は、この例示句の意味論的分析を、集合論をもちいて発展させるため、アメリカやヨーロッパで行われた言語学・論理学のセミナーに参加した。このように、本研究は、これまでの成果を踏まえた意味論的研究にも進展しつつある。
対外経済政策に着目した、イギリス「コンセンサス」政治概念の再検討

イギリス政治研究においては、戦後政治をケインズ主義にもとづく「戦後コンセンサス」の時代とマネタリズムにもとづく「ネオリベラル・コンセンサス」の時代とに区分し、サッチャー政権を前者から後者への変化をもたらした政権として位置づける解釈が一般的である。本研究は、国際通貨制度や国際資本移動への態度に代表される「対外経済政策」に着目することで、新しい解釈を提示する。この解釈によれば、1970年代のヒース政権やキャラハン政権は通説がいうような過渡期ではなく、「戦後コンセンサス」とも「ネオリベラル・コンセンサス」とも異なる独自の政策を実行した時期であったと位置付けられる。サッチャー政権の革新性は、両政権との対比によってはじめて明らかになるだろう。本研究は国際通貨制度や国際資本移動への態度に代表される「対外経済政策」に着目することで、通説的イギリス政治像にとってかわる新しい解釈を提示しようとするものである。この解釈によれば1970年代のヒース政権やキャラハン政権は通説がいうような過渡期ではなく、「戦後コンセンサス」とも「ネオリベラル・コンセンサス」とも異なる独自の政策を実行した時期であったと位置付けられる。サッチャー政権の革新性は、両政権との対比によってはじめて明らかになる。本年度の主な研究成果は以下のとおりである。まずイギリス・ロンドンに8月19日から9月9日まで滞在し、当地のナショナル・アーカイブで資料収集に従事した。収集した資料はヒース政権(1970年1974年)・キャラハン政権(19761979年)期の経済政策に関連する内閣文書・内閣委員会文書・首相府文書であり、重要なものはデジタル・カメラで撮影して保存した。20日間の滞在期間中に収集した資料の分量は合計で約14,000ページにのぼる。その後はこれらの資料の読解を通じて、政権ごとの経済戦略や経常収支赤字への対処の仕方に関する政府内部の議論の再構成にあたった。このような作業の結果として、キャラハン政権を輸出主導の経済成長をつうじてイギリス経済の懸案であった対外収支赤字を解消することを目指し、そのために地域的な通貨統合の枠組みへの参加に積極的な姿勢を見せた政権として位置づけることが可能になった。なおこれらの研究成果を英語の本として出版する準備が現在進行中であり、来年度中に英国マクミラン社から出版される予定となっている。本研究は、国際通貨制度や国際資本移動への態度に代表される「対外経済政策」に着目することで、上記のような通説的イギリス政治像にとってかわる新しい解釈を提示しようとするものである。本年度は、昨年度に引き続き、イギリス・ナショナル・アーカイブなどで資料収集に努める一方、収集した資料の読解、整理にあたった。このうち、大陸ヨーロッパ諸国との協調、国際的な通貨安定、製造業の競争力強化を目指したヒース・キャラハン両政権期に関する研究成果が、2011年半ばに英国マクミラン社から単著として出版される予定である。サッチャー政権期はこれとは対照的にアメリカとの関係、国際的資本移動の自由、金融業の重視によって特徴づけられるが、イギリスの政府文書の公開はいわゆる「三十年ルール」にもとづいているため、同政権については公開が始まったばかりであり、さらに継続的な研究が必要である。
トランザクション並行制御に基づく動的記号実行方式

本研究は、並行処理のバグを検出する動的記号実行系を実現した。従来の動的記号実行は逐次処理を対象とし、並行バグを効率的に探査することができなかった。この問題を解決すべく、本研究はまず、既存の逐次記号実行系に競合検出機構を実装し、共有データ上の潜在的競合アクセスを検知できるようにした。次に、これらの潜在的競合アクセスの中から真に競合となり得るアクセスを効率的に識別する手法を提案した。最後に、トランザクション処理の巻戻しに類似する機構を本研究の並行記号実行に統合することで、真に競合となる共有データアクセス順序を効率的に再現できるようにした。本研究は,ソフトウェアによる並行処理のバグを高い精度で効率良く網羅する検査技術の確立を目的とする.逐次処理のバグを比較的高精度かつ高効率に網羅する技術として動的記号実行が注目を集めている.しかし,既存の動的記号実行方式は大規模なプログラムの並行処理のバグを効率良く網羅できない.本研究は,この問題を解決するために,トランザクション並行制御の技術に基づく動的記号実行方式を提案する.本年度は,逐次処理を対象とする既存の動的記号実行系を拡張し,検査対象プログラムのスレッド操作と共有資源アクセスを観測する機構を実現した.更に,トランザクション並行制御の競合解析に基づき,観測したアクセス列から潜在的な競合を検出する機構を試作した.これにより,検査対象プログラムがどのような入力を受けた時に,並行処理を担う各スレッドがどのような順序で共有資源をアクセスすれば競合が発生し得るかを特定することが可能となった.次に,試作した動的記号実行系を小規模なベンチマークプログラムに適用し,競合検出の精度(再現率・適合率)と効率を計測した.その結果,小規模なプログラムの並行処理に対しては良い精度が得られるものの,効率面の改善には大きな課題が残ることが分かった.特に,高い精度を達成するには各スレッドの共有資源アクセス順序の観測と競合解析の予測に基づき観測とは異なる危ういアクセス順序を計算し再演しなければならないが,現状この計算と再演に大きな時間を要する.検査対象のプログラムおよび並行処理の規模が大きくなった場合にこの傾向はより顕著になると予想されるため,当初の研究計画において予定していた再演の高速化に加え,危ういアクセス順序の計算時間も短縮する必要があることが判明した.本研究は,ソフトウェアによる並行処理のバグを高い精度で効率良く網羅する検査技術の確立を目的とする.この目的を達成するために,逐次処理のバグの高精度かつ高効率な網羅技術として有効性が確認された動的記号実行と呼ばれる検査技術を並行処理のバグを扱えるよう拡張する.既存の動的記号実行では大規模な並行プログラムのバグを効率良く網羅できないという問題があるが,本研究はトランザクション並行制御と類似の方式に基づき動的記号実行を制御する技術により,この問題の解決を図る.本年度は,実用規模の並行プログラムに対し特定の入力を与えて実行し観測した共有資源アクセス順序から実際に並行バグが起きうる危ういアクセス順序を効率良く計算する手法を検討した.現実の並行プログラムでは,共有資源へのアクセス順序は多様な同期処理によって制御される.この同期処理の誤りが並行処理のバグの原因となる一方で,多様な同期処理の効果を正確に認識できない検査はバグの誤検出を生む.前年度の研究実施により,観測した共有資源アクセス順序から観測とは異なる危うい順序を正確に計算しようとすると,単純な方式では多大な計算時間を要することが判明していた.本年度はこの難点を実効的に解消する方式として,共有資源アクセスと多様な同期処理の間の依存関係を正確かつ高速に計算する手法を検討し形式化した.本年度の研究計画は,実用規模の並行プログラムに対し,(1)共有資源アクセスの観測順序とは異なる危うい順序の正確な計算を効率化することと(2)危うい順序での共有資源アクセスを高速に再演する方式を実現することであった.このうち,(1)については本年度の研究実施により概ね達成できたが,(2)については(1)の結果を踏まえた方式の検討と初期実装の段階に留まっており,更なる検査精度の向上法や検査時間の短縮法を含め,残りの研究計画の実現は次年度に持ち越しとなった.このため,研究の進捗状況はやや遅れている.本研究は、並行処理のバグを検出する動的記号実行系を実現した。本研究は,ソフトウェアによる並行処理のバグを高い精度で効率良く網羅する検査技術の確率を目的とする.この目的を達成するために,逐次処理のバグの高精度かつ高効率な網羅的検査技術として有効性が確認された動的記号実行と呼ばれる検査技術を並行処理のバグを扱えるよう拡張する.

既存の動的記号実行では大規模な並行プログラムのバグを効率良く網羅できないという問題があるが,本研究はトランザクション並行制御と類似する方式に基づき動的記号実行を制御することにより,この問題の解決を図る.本年度は,まず,共有資源アクセスの観測順序をもとに計算した危ういアクセス順序を並行制御の巻戻しの技術を応用することで効率的に再現する方式を実現した.次に,この方式に基づく動的記号実行系を,競合状態を引き起こしうる小規模なベンチマークプログラム群および大規模な実用並行プログラム群に適用し,競合の検出精度・効率を計測した.最後に,競合に起因する原始性違反等の並行脆弱性の検出機構を上記の動的記号実行系に実装し,その検出精度と効率を評価した.本年度の研究実施計画は,(1)逐次処理を対象とする従来の動的記号実行系を拡張し検査対象プログラムのスレッド操作と共有資源アクセスの観測機構を実現すること,(2)観測した共有資源アクセス列から潜在的競合の発生シナリオを計算し再演する機構を試作すること,(3)試作した動的記号実行系をベンチマークプログラムに適用し,競合検出の精度と効率を計測し分析することである.これらの計画をほぼ予定通り達成できたため,研究はおおむね順調に進展している.本研究は今後,次の計画で進める.まず,共有資源アクセスの観測順序から正確に計算した危うい順序をトランザクション並行制御の巻戻しの技術に基づき高速に再演する方式を実現する.次に,実現した再演方式に基づく動的記号実行系を現実の並行プログラムに適用し,競合の検出精度・効率の向上効果を評価する.最後に,競合をベースにして検出可能な原始性違反等の並行バグの検出機構を上述の動的記号実行系に実現し,その精度と効率を評価する.情報科学本研究は今後,次の計画で推進する.まず,観測とは異なる危うい順序での共有資源アクセスの再演を高速化する方式を実現し,大規模プログラムを対象とした競合検出の精度と効率の評価実験を行う.次に,危ういアクセス順序の計算を効率化する方式を検討、試作し同様のベンチマークで評価する.最後に,競合をベースにして検出可能な他の並行バグの検出機構を実現し,その精度と効率を評価する.本年度に予定していたトランザクション並行制御の巻戻しに基づく並行バグ再演機構の実現と評価が次年度に持ち越しとなり,そのための実験環境の整備および成果の発表予定が次年度に持ち越しとなったため.本年度に予定していた大規模並行プログラムを対象とする競合検出の評価実験が次年度に持ち越しとなり,そのための実験環境の整備も次年度に行う必要が生じたため.本年度の研究成果の発表予定が次年度に持ち越しとなったため.次年度使用額は,トランザクション並行制御の巻戻しに基づく再演機構を備えた動的記号実行系の実現および実験環境の整備のための費用と,研究全体の成果発表のための諸費用に充てる.次年度使用額は,大規模並行プログラムを対象とする並行バグ検出実験の環境整備の費用と,本年度の研究成果を次年度に発表するための諸費用に充てる.
動物細胞のゲノム複製タイミングに関わる機能領域の同定とその分子制御機構の解明

真核細胞のゲノム複製タイミングは、複製起点活性や複製フォーク進行に依存し、クロマチンの活性化状態と関連する。しかし、複製タイミング制御の分子機構はよくわかっていない。本研究では、複製タイミング制御の分子機構を解明するため、サイトカイン遺伝子群を含むヒト5q23/31(約3.5Mb)の複製タイミングを解析した。まず、サイトカイン遺伝子を発現するヒトT細胞株(Jurkat)および発現しない非T細胞株(HL-60)を用いて複製タイミングの比較解析したところ、サイトカイン遺伝子群領域から約1Mb上流において両細胞型で異なる複製タイミングの転換領域を見出した。また、より広範囲な領域を対象としたゲノム解析から、AT richな非コード領域が複製タイミングの転換に関与することが予想された。そこで、T細胞特異的核マトリックス結合タンパク質として知られるspecial AT-rich sequence bindingprotein 1(SATB1)に着目した。相同性検索から、異なる3種のSATB1結合類似配列がクラスターし、複製タイミングの境界領域内及びその近傍に存在することが判明した。さらに複製タイミングとSATB1タンパクの発現の関連を調べたところ、細胞特異的転換領域内において、SATB1高発現細胞は複製後期、低発現および発現していない細胞では複製中期-初期であった。以上の結果から、細胞特異的複製タイミングの転換とSATB1によるクロマチンの高次構造変化との関連が示唆された。
動的ぬれおよび微量液体の運動制御法に関する研究

接触角が速度に依存する動的ぬれの問題について,毛細管流れを対象として検討を行った.種々の実験条件下において,毛細管内液柱先端に現れる動的接触角の測定を行った.Lucas-Washburn方程式中の接触角の値に測定値を用いた計算結果は,実際の液柱の運動と非常によい一致を示した.液滴が置かれたSAMs板に超音波振動を与え,接触角履歴を低減した上で,液滴の一端にレーザー光を照射してぬれ性を局所的に変化させ,液滴を移動制御する新たな手法を提案した.接触角が速度に依存する動的ぬれの問題について,毛細管流れを対象として検討を行った.種々の実験条件下において,毛細管内液柱先端に現れる動的接触角の測定を行った.Lucas-Washburn方程式中の接触角の値に測定値を用いた計算結果は,実際の液柱の運動と非常によい一致を示した.液滴が置かれたSAMs板に超音波振動を与え,接触角履歴を低減した上で,液滴の一端にレーザー光を照射してぬれ性を局所的に変化させ,液滴を移動制御する新たな手法を提案した.本研究は,固体と液体の接触角が移動速度に依存する動的ぬれの問題を明らかにするとともに,微小液滴の運動制御法を構築することを目的としている.まず,毛細管流路を対象として,液柱の運動と先端に現れる接触角の速度依存性について実験的に検討を行った.供試液体としてエチレングリコールを用い,3種類の毛細管(アクリル製,内径0.6,0.9,1.4mm)内の液柱の挙動を計測する実験装置を作成した.電磁バルブにより毛細管上端を解放し,液柱高さおよび速度の時間変化を高速度ビデオカメラにより観測するとともに,瞬時の液面形状の画像から接触角の速度依存性について検討を行った.液柱の運動について,重力,粘性力,慣性力と表面張力の釣り合いを表すLucas-Washburnの方程式がよく知られている.しかしながら,その妥当性を実験的に精度よく検証した報告例はない.接触角が一定と仮定した場合,Lucas-Washburn方程式から求めた液柱高さの時間変化は,測定値と大きな差のあることが認められた.接触角の速度依存性について,Coxの整理式中の実験定数を適当に仮定し,運動方程式を数値的に解いた結果は,実験結果とよい一致を示した.また,その整理式は,実際に測定される動的接触角の値をよく近似することができた.本実験で用いた毛細管において,接触角の速度依存性を明らかにするとともに,比較的単純な液柱軌跡の測定値を数値解とフィッティングさせ,動的接触角を求める手法が可能であることを示した.壁面に付着した微小液滴などの運動を考えるとき,液体の前端と後端に現れる接触角の差(接触角履歴)の存在により,作用する表面張力の差が現れ,運動に対する抵抗の要因となる.壁面に超音波振動を与えたとき,接触角の変化について検討を行った.超音波の付加により,接触角履歴が減少する傾向が認められ,液滴移動に対する抵抗が低減できることを示した.本研究は,固体と液体の接触角が移動速度に依存する動的ぬれの問題を明らかにするとともに,微小液滴の運動制御法を構築することを目的としている.前年度の毛細管内液柱の運動に関する実験結果を参照して,接触角の速度依存性を説明する理論的モデルの構築を行った.接触線が固体面上に存在するあらさなどの欠陥部にトラップされた後,解放されて有限速度で移動するスリップ運動に着目し,その運動時における粘性応力を算出した.接触線における粘性応力発散の問題を回避するため,欠陥部のスケールの分だけ接触線が変位し,気液界面がわずかに上に凸となる形状を仮定した.接触線近傍に作用する固気・固液ならびに気液界面張力と粘性力との釣り合いより,動的接触角を算出した.欠陥部の全表面に占める面積比を適当に仮定した結果,接触角の速度依存性に対し,実験値とよく一致する結果を得ることができた.固体面上の微小液滴(1μL)を移動制御する新たな手法について検討を行った.壁面上の液滴を移動させる場合,接触角履歴の大きさに依存する表面張力の抵抗が問題となる.まず,超音波振動子により,周波数28kHzで数μmの振幅をもつ振動をSAMs(自己組織化単分子膜)壁面に与えた.その結果,接触角履歴を10゚以上低減でき,液滴の転落角度の測定から,移動の抵抗力を80%減少させることができた.振動を与えた状態で,液滴の一端に出力10200mWのレーザー光を照射した.レーザーによる加熱の効果により,照射端のぬれ性が改善され,接触角が5゚程度減少する現象が観察された.その結果,表面張力の合力が発生し,液滴はレーザー照射端の方向に移動することが確認できた.本実験において,最大で0.6mm/sの速度で液滴を移動させることが可能であった.本研究は,固体と液体の接触角が,固気液3相の接触線の移動速度に依存する動的ぬれの問題を明らかにするとともに,微小液滴の運動制御法を構築することを目的としている.毛細管内の動的ぬれ挙動について,毛細管の材質や管径ならびに供試液体を様々に変化させ,液柱高さの時間変化ならびに動的接触角の測定を行った.

毛細管解放端を負圧にすることで,液柱先端の接触線の速度を増加させ,動的接触角が150°程度まで増加する場合も測定対象とした.動的接触角の速度依存性ならびに液柱高さの時間変化の実験結果は,昨年度構築した理論モデルとよい一致を示した.接触角が90°以上の場合にも,本研究のモデルが適用できることを示した.固体面上に置かれた液滴の移動制御方法について,前年度からさらに検討を進めた.本研究では,固体面に超音波振動を与えて接触角履歴を減少させ,液滴駆動の抵抗となる表面張力の合力を低減する.その上で液滴の一端にレーザー光を照射し,局所的にぬれ性を向上させることにより,照射端の方向に液滴を移動制御する手法を構築した.本年度は,レーザー光照射による接触角低減ならびに液滴駆動時の力学条件について,実験的に検討を行った.レーザーを一様に液滴に照射したときの液滴形状の画像をμmの精度で計測し,軸対称液滴形状を支配するラプラスの方程式の解との比較を行った.実際の画像と理論解が一致するように接触角および表面張力をフィッティングすることで,両者の値を同時計測することができる.レーザー強度および照射時間を変化させ,接触角と表面張力の関係を求めた.この結果を用い,液滴が駆動する瞬間での液滴周囲の表面張力の合力を求め,釣り合いの条件が満足されることを示した.レーザー照射による接触角の減少が顕著であるため,表面張力の水平方向成分が増加することで,液滴は照射端の方向に移動することを明らかにした.
牛バベシア病に対するオーダーメイド型サブユニットカクテルワクチンの開発研究

ウシバベシア原虫は牛の赤血球内に寄生し、増殖破壊再侵入を繰り返しながら、宿主に深刻な発熱、貧血、血色素尿、黄疸などの病害を引き起こす。しかし、いまだ有効なワクチンが開発されていない。本研究課題では、申請者がこれまで見いだしてきた研究シーズを活用して、バベシアによる赤血球侵入を2段階で阻止できるサブユニットカクテルワクチンの開発を目指してきた。平成29年度では、以下の成果を得た。牛バベシア(Babesia bovis)のBOV57は、牛タイレリア(Theileria parva)のワクチン候補抗原として知られているP67のホモログで、バベシア寄生サイクルのマダニ期及び牛血液期の両方で発現する原虫抗原である。しかし、BOV57抗原のワクチンとしての潜在能力はこれまで調べられてこなかった。そこで本研究では、まず組換えBOV57(rBOV57)を作製し、マウス及びウサギにおいてrBOV57に対するポリクローナル抗体を作製した。マウス抗rBOV57抗体を用いた間接蛍光抗体法では、BOV57が血液寄生期メロゾイトの先端付近の原虫膜に局在していることが観察された。さらに、試験管内原虫侵入阻害試験において、ウサギ抗rBOV57抗体は、B. bovisメロゾイトの赤血球侵入を有意に阻害することが分かった。本BOV57遺伝子の多型性をスリランカ、モンゴル、及びベトナムの分離株間で比較した結果、よく保存されていることが判明した。これらの知見は、B. bovisのBOV57がメロゾイトの赤血球侵入に重要な役割を果たし、牛バベシア病に対する新たなサブユニットワクチンの候補抗原として活用できる可能性が示唆された。B. bovisの原虫抗原であるBOV57がメロゾイトの赤血球侵入に重要な役割を果たし、かつ牛バベシア病に対する新たなサブユニットワクチンの候補抗原として活用できる可能性が示唆された。本成果は国際学術雑誌に掲載されたことから、本研究課題は概ね順調に進展していると判断した。最終年度では、バベシアによる赤血球侵入を2段階(接着と侵入)で阻止できる組換え抗原(サブユニットワクチン)の選定とその組み合わせ(カクテル化)を確定し、そのワクチンを試作する。また、野外で蔓延するバベシアの遺伝子型を簡便に検出できるタイピングPCR法を完成するとともに、汚染国に適したオーダーメイド型の牛バベシア病ワクチンの開発プロトコールを確立する。平成28年度では、以下の研究成果を得た。1)牛バベシア(Babesia ovata)の起原や疫学的分布について、総論としてとりまとめた。2)スリランカ、タイ、ベトナムに分布する牛バベシア(Babesia bovis)のワクチン候補抗原(MSA)の遺伝子多型を明らかにした。3)牛バベシア(Babesia bovis)の試験管内の赤血球侵入評価系を確立し、さらに牛バベシア病に対するワクチン候補抗原(Profilin抗原、Methionine aminopeptidase抗原)を同定した。世界に分布する牛バベシアのワクチン候補抗原の遺伝子多型を明らかにできたことや、牛バベシア病に対する新たなワクチンの候補を同定できたことから、オーダーメイド型サブユニットカクテルワクチンを構築するための学術基盤が構築できた。当初の計画以上に進展している。

平成29年度では、1)それぞれのワクチン候補抗原に対するウサギ特異抗体を用いたバベシアの赤血球侵入阻止効果の評価、2)牛バベシア病に対するカクテルワクチンの試作、3)牛への試験的接種とその免疫解析を実施し、試作ワクチンの効果について予備的に検証する。最終年度では、バベシアによる赤血球侵入を2段階(接着と侵入)で阻止できる組換え抗原(サブユニットワクチン)の選定とその組み合わせ(カクテル化)を確定し、そのワクチンを試作する。また、野外で蔓延するバベシアの遺伝子型を簡便に検出できるタイピングPCR法を完成するとともに、汚染国に適したオーダーメイド型の牛バベシア病ワクチンの開発プロトコールを確立する。
過去の植生改変は、現在のニホンザル個体群を不安定にしているか？

屋久島・西部地域の低地海岸林は世界遺産に登録され、一般には原生の自然が残っていると思われているが、およそ10040年前にはかなり伐採され、二次林の部分も多い。この地域でも、特に強度の伐採をうけた中央部では、サルが増えていることが確認された。また、中央部から北部への継続的なサルの群れの移動と、北部でのサルの頭数の減少が確認された。これらの結果から、中央部で増えたサルは、より低密度な周辺部にあふれ出し、移動した先で、徐々に死んでいることが示唆された。過去の人為的な植生の改変は、ニホンザルにとって好適な生息地とそうでない生息地を作り出し、ここに住むニホンザル個体群を不安定にしている可能性がある。屋久島・西部地域は世界遺産に登録され、一般には原生の自然が残っていると思われている。しかし10040年前には人間が盛んに利用しており、その影響は今も散見される。過去の人為的な植生の改変は、今も、ここに住むニホンザル個体群を不安定にしている可能性がある。特に、人為的な改変の大きかった中央部でサルが増えていることが分かってきた。増えたサルは周辺部にあふれ出し、移動した先で、徐々に死んでいる可能性がある。この仮説を検証し、過去の人為的な環境改変が、現在の野生ニホンザルに与えている影響を明らかにすることを目的に、以下の2つを行った。(1)これまでに収集したデータを用いて、中央部、北部のニホンザルの生息密度、人口学的指標の比較を行った。行動域が推定できる群れを対象に、行動域面積あたりの個体数を算出し、生息密度を比較した。隣接する8群の1015年間の頭数調査の結果を用いて、人口学的指標(増加率、出産率、性年齢クラス別の死亡率)を比較した。これらの結果から、過去の人為的な植生の改変のより大きかった中央部で、ニホンザルの増加が大きく、生息密度も高い傾向が示唆された。7-8月に現地での個体数調査を実施し、中部と北部のニホンザルのモニタリングを継続した。南部については、2010年から調査を開始した2群のデータしかないため、新しく1群の観察を開始し、この地区のニホンザル2群をモニタリングを開始した。(2)北部、中央部、南部に、各20台の自動撮影カメラを設し、中大型哺乳類の撮影を行った。予備調査では中央部で、ニホンザルとニホンジカの撮影頻度が高く、生息密度も高い傾向が示唆された。現在、撮影データを解析中である。特に、人為的な改変の大きかった低地海岸林の中央部でサルが増えていることが分かってきた。(1) 7-8月に現地での個体数調査を実施し、低地海岸林の中部と北部のニホンザルの頭数、出生数を把握した。南部についても、2013年から調査を開始した1群を含む3群の頭数、出生数の調査を継続した。北部のいくつかの群れで、頭数の減少が観察された。また、北部のいくつかの群れで、行動域が周辺部へ移動したと考えられた。(2)人為的な植生改変の影響を明らかにするために、人為的な改変のない、中標高域での密度調査を開始した。一時林と考えられる標高約400-600mの中標高域に、20台の自動撮影カメラを設置し、中大型哺乳類の撮影を行った。人為的な攪乱の少ない地域では、ニホンザルの密度はやや減少し、ニホンジカの密度が大きく減少した。ニホンジカが人為的な攪乱のあった地域で高密度化している可能性を示唆すると考えられる。2014年度と同様、北部のいくつかの群れで、頭数の減少が観察された。2年連続で同じ傾向が確認されたことから、安定して起きている現象と言える。

(2)人為的な植生改変の影響を明らかにするために、人為的な改変のない、中標高域での密度調査を開始した。一次林と考えられる標高約400-600mの中標高域に、20台の自動撮影カメラを設置し、中大型哺乳類の撮影を行った。ニホンザルは、一次林の1箇所では、二次林に比べて密度が大きく減少したものの、一次林の1箇所では、二次林よりもやや密度が高いという結果を得た。ニホンジカは、一次林の2箇所共で、二次林に比べて密度が大きく減少した。ニホンジカの密度は人為的な攪乱のあった地域で高密度化していると考えられる。一方、ニホンザルでは、森林の下層植生への依存が低いため、一次林もよい生息地となっている可能性がある。屋久島・西部地域の低地海岸林は世界遺産に登録され、一般には原生の自然が残っていると思われているが、およそ10040年前にはかなり伐採され、二次林の部分も多い。この地域でも、特に強度の伐採をうけた中央部では、サルが増えていることが確認された。また、中央部から北部への継続的なサルの群れの移動と、北部でのサルの頭数の減少が確認された。これらの結果から、中央部で増えたサルは、より低密度な周辺部にあふれ出し、移動した先で、徐々に死んでいることが示唆された。過去の人為的な植生の改変は、ニホンザルにとって好適な生息地とそうでない生息地を作り出し、ここに住むニホンザル個体群を不安定にしている可能性がある。自動撮影カメラに、当初、予想していたよりも多くの動物が撮影されたため、解析が追いつておらず、結果の検討が遅れている。霊長類学植生の分析を行い、当初、考えていた仮説が支持されるかどうかを検討する。また、原生的な植生の残る一次林では、サルは減らずにシカだけが減るという、やや、予想に反した結果となった。この原因も追求していく予定である。自動撮影カメラは、当初、予想していたよりも多くの情報が得られた。このこと自体は、ほるくはないが、解析が追いつておらず、結果の検討が遅れている。また、植生の検討も予定していたが、調査場所や、調査方法が絞り込めておらず、予定よりも遅れている。全般に解析作業が遅れているためこれに力を入れ、当初、考えていた仮説が支持されるかどうかを検討する。カメラトラップは予想以上に有効であることが分かった。積極的に活用する予定である。
磁性ナノテクノロジーによる骨格筋組織再生と筋疾患薬剤スクリーニングへの応用

本研究において、磁性ナノテクノロジーを利用して、正常ヒトiPS細胞および筋疾患iPS細胞から人工筋組織を作製し、収縮活性を指標として新たな筋分化誘導法の開発を行った。従来、in vitroにおける筋細胞の評価は、遺伝子・タンパク質発現の解析および、蛍光免疫染色による形態学的な評価によって行うことがほとんどであった。そこで本研究では、機能的磁性ナノ粒子(MCL)を活用した三次元組織作製技術(Mag-TE法)を用いて、人工筋組織の作製を行い、in vitroで筋細胞の収縮機能を評価した。平成29年度の成果としては、健常人由来のiPS細胞、筋疾患患者由来のiPS細胞および、その遺伝子修復を行ったiPS細胞、それぞれ分化誘導に最適な播種細胞密度およびレチノイン酸添加濃度を見出した。さらに、これまでの研究でマウスの筋細胞の収縮活性に有用な結果が得られていた電気刺激培養を組み合わせることで、収縮活性を約2倍高めることに成功した。そして、iPS細胞から三次元筋組織を作製するために、微細加工技術で作製したPDMSデバイスと磁石を用いることで電気刺激に応じて収縮する組織体の作製に成功した。今回、本研究ではヒトiPS細胞から機能的な筋組織へ分化誘導するための培養法を検討し、結果として、収縮力を測定可能な人工筋組織を作製することができた。この成果は、骨格筋組織再生や薬剤スクリーニングへの応用に向けた人工筋組織の作製にとって有用な知見となることが期待できる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
近代ギリシャ絵画研究-新古典主義の受容とビザンティンの伝統

従来日本のみならず、西欧でもほとんど研究対象とされてこなかった独立戦争以後のギリシャの近代絵画を、ヨーロッパとギリシャ側からの視点で検証した。ギリシャ近代絵画の創生期には、主としてドイツ(バイエルン)の画家(P.フォン・ヘス等)の描いた独立戦争をテーマにした絵画が、ギリシャ人画家の手本となり主題や表現様式などにおいて、その後の近代ギリシャ絵画の方向づけに影響を与えたというその過程を追うことができた。三年計画の初年度にあたり、基本的文献の収集と現地調査を行った。研究代表者は、19世紀の近代絵画史における全般的な文献と、各画家のモノグラフの収集を主に行った。またギリシャ独立戦争後に将軍マクリヤニスの支持のもとにイコン画家が描いた戦争の一連の記録画についての文献資料を集中して収集した。またマクリヤニス将軍の自伝及び戦争の記録の文献を読み進めている研究分担者・鈴木と大原は、それぞれが専門分野とするフランス19世紀絵画とドイツロマン主義絵画の観点から19世紀初頭のギリシャ人画家たちの作品研究、資料研究を進めた。両分担者は、11月にアテネの国立絵画館、国立ベナキ美術館、ビザンティン美術館、カネロプロス美術館、アテネ市立近代美術館等に収集されているギリシャ近代絵画史の中心的作品を現地調査した。鈴木はフランスの19世紀絵画に影響を受けている画家を中心に、大原はミュンヘンで雨家として活動した画家とその周辺の画家を中心に資料収集し、研究を進めている。また国立歴史博物館に所蔵されている、マクリヤニスによるギリシャ独立戦争の連作を調査しそこに見られる近代ギリシャ人にとってのビザンティン・イコンの伝統的美意識とビザンティン時代のイコン画との比較のためにオシオス・ルカス修道院、ビザンティン美術館でイコン画を調査し、19世紀ヨーロッパ絵画の視点でそれらと、19紀ギリシャ人画家の作品との比較をこころみた。これらの研究から、次年度に向けてそれぞれ中心的研究対象とし木戸は、マクリヤニスと画家ゾグラフとその戦争画及びミュンヘンのナザレ派の影響を受けた画家について、研究分担者はそれぞれ画家ヴリザキスとリトラスを中心に本研究課題を掘り下げて、19世紀に独立したギリシャ人が西欧の目を通して古代ギリシャを再発見しつつも、ビザンティンの末裔としての民族意識にいかにこだわったのかその関係を明らかにしていくという展望が開けた。昨年度に引き続き基本文献の収集と19世紀初頭の独立戦争後のギリシャ人画家と、新政府による美術政策についての研究を行った。連携研究者の明治学院大学教授の鈴木杜幾子と同大原まゆみとともに、アテネのベナキ美術館、アテネ国立絵画館で、所蔵作品の調査と研究者F.チガク氏とM.ランブラキ氏と意見交換を行い、貴重な情報と文献の提供を受けた。特にチガク氏からギリシャを旅したヨーロッパ人による絵画的資料の再検討の重要性が指摘され、それに関する資料を多数入手することができた。またギリシャ独立戦争後のギリシャ人による絵画の収集をしているナフプリオンにある国立絵画館分館で、所蔵作品の検証とカポディストリアスについての歴史資料の調査を行った。アテネにおける新古典様式の建造物とその内部壁画の調査を行い、特に旧王宮(現国会議事堂)の大ホールに描かれた独立戦争を主題にした新古典様式の壁画の調査を行った。これと歴史博物館所蔵のマクリヤニス将軍による独立戦争の連続絵図におけるビザンティン・イコンの画像へのこだわりとの比較が重要であることが明かになった。アテネ市に次いで新古典主義建築の建物の多い、シロス島の調査を行った。市庁舎の内部壁画、ルネサンス、バロック、ビザンティン、新古典主義等が混じり合う大規模な教会建築、および個人の邸宅の広間を飾る新古典様式の壁画等を調査し、19世紀のフリーポートであったシロス島における東西の文化の融合の状況についての貴重な資料を入手することができた。当研究の目的であるギリシャ独立後のギリシャ人の民族的アイデンティティ探求とヨーロッパのまなざしを通して近代ギリシャ人が古代ギリシャを再発見する過程を明らかにすることの意義深さがさらに明確になったが、その様相は複雑でいかに整理するかが今後の課題である。ギリシャは、ギリシャ独立戦争以後ギリシャの国王となったバイエルンの王子オソン1世のもとで近代化したが、急激にギリシャに流入した西欧の文化によってその社会は大きく変貌する。本研究は、独立後に新たに学んだ西欧の影響を受けた絵画と彼らの民衆の造形表現であったポスト・ビザンティン時代のイコン画のスタイルを維持し、民族の独立の記録絵として独立戦争の戦闘図の連作をかかせたマクリヤニス将軍の試みなどを通して近代ギリシャにおける造形表現の創出がいかなるものであったかを考察するものである。昨年度に引き続き、近現代ギリシャ絵画史の基礎的研究を続け、特に独立戦争をテーマにした絵画を中心に調べた。独立戦争の表象にテーマを絞ったことで、ギリシャ解放の当事者であるギリシャ人にとっての戦争と、西欧からの視点とを対比することができた。独立戦争を最初に絵画化したのは、ドイツ・ロマン派の画家たちである。ギリシャ人は、その主題と様式に大きな影響を受け、彼らにとって全く新たな絵画表現を学んだ。一方、西欧が同時代のギリシャに向けた眼差しはいかなるものであったのか。

フランスはギリシャ独立戦争を主題にした作品が数多く描かれている。一般にヨーロッパにおけるグリーク・リヴァイヴァルは、イギリス人建築家によるアテネの古代ギリシャ遺跡の実測に始まるといわれ、その後新古典主義時代を通じてイギリスの古代ギリシャへの関心は絶えなかった。詩人バイロンがギリシャ支援のためにミソロンギに赴いたこともよく知られている。それにもかかわらずイギリスにおいては独立戦争そのものを主題とする絵画はきわめてわずかしか制作されなかった。ギリシャ側における西欧の美術の受容という観点で始めたが、独立戦争の表象というテーマを核にすると各国における相違小明確になり、さらにその相違の背景にあるものをそれぞれの研究分野で分担して考察を進めている。
骨特異的転写因子Ｏｓｔｅｒｉｘによる骨形成制御の新たな分子メカニズムの解明

本研究では骨芽細胞特異的転写因子Osxと結合して、その転写活性を調節する候補分子群から2種類の候補因子Osx coactivator1(OSC1)とOsx coactivator1(OSC2)の解析を進めた。本研究は、骨特異的転写因子Osterix(Osx)による骨形成制御の分子メカニズムを解明することを目的として、Osxに結合してその活性を調節するcoactivatorsの同定とその相互作用の分子生物学的解析を目指している。Osx遺伝子の破壊は骨形成を完全に抑制することから、Osxは骨芽細胞分化に必要であることが判明している。しかし、分子生物学的解析からOsxの転写活性可能は著しく低いことが判明している。そこで、研究代表者はOsxに結合してその転写活性を調節する共役因子が存在すると仮説を立てて候補分子の同定を試みた。既知の分子群の解析から、いくつかのOsx結合タンパク質の候補を得た。候補分子群から3種類の候補因子Osx coactivator 1(OSC1)とOsx coactivator 2(OSC2)、ならびにp300について解析を進めている。研究代表者は、OsxがCol1a1遺伝子の発現に関わることを見いだしている。比較的長いCol1a1遺伝子の転写制御領域を用いたレポーター解析からOSC1とOSC2はOsxの転写活性を相乗的に活性化することが判明した。現在、詳細な結合部位の解析を進めている。しかし、分子生物学的解析から類縁の転写因子に比べてOsxの転写活性可能は著しく低い。網羅的スクリーニングと既知の分子群の解析から、いくつかのOsx結合タンパク質の候補を得た。候補分子群から3種類の候補因子Osx coactivator 1(OSC1)とOsx coactivator 2(OSC2)、ならびにp300について解析を進めた。加えて、研究代表者は、OsxがCol1a1遺伝子の組織特異的発現に関与する事を見いだしている。Col1a1遺伝子の転写制御領域を用いたレポーター解析からも2種類の候補因子OSC1とOSC2はOsxの転写活性を相乗的に活性化することが判明した。本研究は、骨特異的転写因子Osterix (Osx)による骨形成制御の分子メカニズムを解明することを目的として、Osxに結合してその活性を調節する転写共役因子の同定とその相互作用の分子生物学的解析を目指している。分子生物学的解析から、Spファミリーの他の転写因子に比較してOsxの転写活性は著しく低いことが判明した。そこで研究代表者はOsxに結合してその転写活性を調節する共役因子が存在すると仮説を立てた。実際、近年の解析からOsxに結合して転写活性を調節する分子PIASxbeta、NO66などが報告されている。しかし、その転写活性に及ぼす影響は大きくない。研究代表者は既知の分子群の候補分子群から2種類の候補因子Osx coactivator1(OSC1)とOsx coactivator1(OSC2)の解析を進めた。Osxの転写活性化領域のGal4融合タンパク質とGal4結合領域を持つレポーターを作成して転写活性可能を測定すると、OSC1とOSC2はOsxの転写活性を相乗的に促進した。OSC1とOSC2はOsxの転写活性を担うN末端領域の中央部分と最も顕著に相互作用を示した。さらにOsx分子との相互作用を追求する為に、I型コラーゲンα1鎖のプロモーター領域を用いた解析を行った。2.3kbプロモーターはOsxに依存するため、この領域をさらに詳細に解析してOsxに特異的と考えられるプロモーター領域を同定した。この領域を用いた解析では、OSC1とOSC2は完全長Osxタンパク質の転写活性を相乗的に促進した。その作用は報告されている結合タンパク質の全てよりも強力であった。一方、骨芽細胞分化に関わるRunx2、Nfatc1の作用をOSC1とOSC2は促進しなかった。分子生物学OSC1とOSC2の局在を免疫組織化学的に同定しようと試みているが、良好な抗体の入手が困難なため、mRNAの同定を試みている。遺伝子改変マウスの遺伝学的解析からOsxがCol1a1遺伝子の骨組織特異的発現に関与する事が判明している。そこで、比較的長いCol1a1遺伝子の転写制御領域を用いたレポーター解析を行うと、Osxはレポーター遺伝子の転写を活性化した。加えて、2種類の候補因子OSC1とOSC2とp300はOsxの転写活性を相乗的に活性化した。研究代表者は、OsxがCol1a1遺伝子の転写調節領域にて相互作用するか否かをクロマチン免疫沈降法にての検討を企画しているが、この領域の基礎的解析は進んでおらず、Osxによる調節機構にも不明な点が多い。Col1a1遺伝子のプロモーター領域には動物種を超えて保存されているいくつかの領域がある、この領域をふくむ遺伝子断片はOsxによるCol1a1遺伝子調節に関わることが判明したが、より詳細な結合部位の解析がやや遅れている。

研究代表者は研究分担者の二藤彰らと筋肉分化におけるヒストン修飾酵素の機能解析を進めている。クロマチン構造の解析手法の習熟から得た知見をOsxの機能解析に還元したいと考えている。遺伝子改変マウスの遺伝学的解析からOsxがCol1a1遺伝子の骨組織特異的発現に関与する事が判明している。そこで、Col1a1遺伝子の転写制御領域を用いたレポーター解析を行うと、Osxはレポーター遺伝子の転写を活性化した。加えて、2種類の候補因子OSC1とOSC2とp300はOsxの転写活性を相乗的に活性化した。研究代表者は、OsxとOSC1/OSC2がCol1a1遺伝子の転写調節領域にて相互作用するか否かをクロマチン免疫沈降法にての検討を企画しているが、この領域の基礎的解析は進んでおらず、Osxによる調節機構にも不明な点が多い。OsxによるCol1a1遺伝子調節機構の解明を先行させることで、共役因子の機能を解明を目指している。1. OSC1とOSC2のmRNAの組織内分布の同定を試みる。2. C2C12細胞株はBMP2刺激、あるいはOsxの強制発現にて骨芽細胞様の分化形質を獲得する。またC3H10T1/2細胞株ではOsxの強制発現によりCol1a1やオステオカルシンなどの骨芽細胞の分子マーカーを発現する。この2つの細胞分化モデルを用いて、OSC1とOSC2の発現の変動を追求する。3. Col1a1の遺伝子発現調節領域におけるOsx結合領域をクロマチン免疫沈降法にて同定する。この解析系の樹立を先行させた上で、抗OSC1/OSC2抗体と抗Osx抗体によるクロマチン免疫沈降法を行い、免疫沈降物に含まれる遺伝子断片よりCol1a1遺伝子のOsx結合配列を増幅して、OSC1/OSC2がOsxを介してプロモーター領域に結合するか否か解析したい。4.骨芽細胞株およびC2C12細胞にOsx、Runx2、およびOSC1/OSC2を強制発現させて、骨芽細胞が豊富に合成分泌するI型コラーゲン、オステオネクチン、オステオポンチン、骨シアロタンパク質の内在性遺伝子の発現レベルの変動を、RT-PCRおよびnorthern blot法により解析することにより、骨特異的転写因子Osx、Runx2両因子とOSC1/OS C2の相互作用による骨芽細胞分化機構を解析したい。C2C12細胞株はBMP2刺激、あるいはOsxの強制発現にて骨芽細胞様の分化形質を獲得する。この2つの細胞分化モデルを用いて、Col1a1の遺伝子発現調節領域におけるOsx結合領域をクロマチン免疫沈降法にて同定する。