hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛍光イメージングによるエンドサイトーシス経路の網羅的解析

エンドサイトーシスはクラスリン小胞を介して、様々な物質を取込む機構である。以前の研究で私は、蛍光エンドサイトーシスマーカーを用いた網羅的なスクリーニングを行い、エンドサイトーシスに異常のある変異体の単離に成功した。本研究ではこれら変異体の中から主要な遺伝子について研究を実施した。クラスリン小胞の形成過程ではRhoファミリータンパク質や細胞膜脂質成分の重要性を明らかにした。クラスリン小胞の輸送過程ではアクチン重合調節因子SRV2が、クラスリン小胞とエンドソームの融合過程ではPan1のリン酸化制御の重要性を見出した。また、エンドソームの成熟過程におけるRabファミリータンパク質の役割を解析した。本研究で私は、スクリーニングにより同定したエンドサイトーシス経路に異常を示す196種類の遺伝子欠損変異体について、表現型に基づいたクラス分けを行い、解析を行っている。H26年度は計画に沿って以下の研究を実施した。(1)細胞膜上におけるクラスリン小胞の形成機構クラスAの表現型を示す変異体として同定した24種類の遺伝子欠損変異体について、放射標識したα-factorの細胞内への取込み効率および、脂質蛍光マーカーであるFM4-64の輸送解析を行った。この結果、約10種類の遺伝子欠損変異体について、細胞内への取込み効率の異常、またはFM4-64の輸送異常が認められた。この解析により、低分子量Gタンパク質Rhoファミリーの一つであるRho4が同定された。Rho4については更に、GTP型およびGDP型の変異体を作成し表現型の解析を行っている。また、その他のRhoタンパク質ファミリーについても同様の解析を行い、Rhoファミリー内の機能解析も進めて行く予定である。(3)初期エンドソームの融合および後期エンドソームへの成熟機構の解明クラスB変異体として同定した低分子量Gタンパク質Rabについて解析を行った。Rab5の酵母ホモログであるVps21pはエンドサイトーシス経路だけではなく、ゴルジ体で生合成された物質をリソソームへ輸送するVPS経路の両方に関わっていることが知られていたが、輸送のどの段階で働いているかについては明らかになっていなかった。私は、Vps21がVPS経路とエンドサイトーシス経路の合流には必要ではなく、その後の輸送経路で働いていることを明らかにした。また、酵母Rab5のすべての遺伝子を欠損させても、エンドサイトーシス経路は完全には遮断されないことから、エンドサイトーシスによる積み荷のリソソームへの輸送は従来のRab5依存的なエンドサイトーシス経路とは別に、Rab5非依存的なAP3経路を介するものがあることを明らかにした。本研究で研究代表者は,スクリーニングにより同定した受容体仲介型エンドサイトーシス経路に異常を示す196種類の遺伝子欠損変異体について,表現型に基づいたクラス分けを行い,解析を行っている。H27年度は計画に沿って以下の研究を実施した。「細胞膜上におけるクラスリン小胞の形成機構」については,細胞膜から細胞内への取り込みに異常を示したクラスAの変異体の中で,低分子量Gタンパク質Rhoファミリーについての解析を行なった。出芽酵母のRhoファミリータンパク質には、Rho1pRho5pおよびCdc42pの6種類が存在するが,この中でRHO3とRHO4遺伝子の二重変異体は致死であり,これらは機能的に相補的に働いていることが示唆されている。本研究においても,Rho3pとRho4pのそれぞれの不活性型変異体(GTP型変異体)では,エンドサイトーシスに著しい遅延がみられた。現在は、Rho3pとRho4pの機能を同時に欠損させた際の影響を調べるために,RHO3遺伝子欠損株のRHO4遺伝子にランダムな変異を導入することで,rho3Δrho4温度感受性株の作成を行っている。「クラスリン小胞の初期エンドソームへの輸送の制御機構の解明」については,Srv2/CAPタンパク質の解析を行った。Srv2pはアクチンの重合を制御するタンパク質として知られているが,エンドサイトーシスにおける役割については,不明な点が多い。本年度の研究により,SRV2遺伝子欠損変異体では,アクチンケーブルの形成の阻害や,顕著なエンドサイトーシスの抑制が見られた。また,Srv2がアクチン切断因子であるコフィリンと協調的に働き,エンドサイトーシスにおける細胞膜陥入後のアクチンの脱重合を促進していること, Srv2によるADP/ATP交換の促進がアクチン重合を促進していることを明らかにした。酵母細胞を用いた蛍光エンドサイトーシスマーカーによるスクリーニングにより、エンドサイトーシス経路に異常を示す遺伝子欠損変異体の同定に成功した。得られた変異体の表現型に基づく分類ごとの解析を行っており、これらの解析は、研究計画に沿っておおむね順調に進んでいる。本研究で研究代表者は、スクリーニングにより同定したエンドサイトーシス経路に異常を示す196種類の遺伝子欠損変異体について、表現型に基づいたクラス分けを行い(A,B,C)、それぞれのクラスの主要な遺伝子について解析を行っている。H28年度は計画に沿って以下の研究を実施した。1.細胞膜上におけるクラスリン小胞の形成機構(クラスA)クラスリン小胞の形成はクラスリンをはじめとする多くのタンパク質の細胞膜への集積が必要であるが、これらのタンパク質が細胞膜上のどの部分を認識して集積するのかについては不明であるため、本年度の研究においてはこれらの解析を行った。その結果、細胞膜脂質成分であるホスファチジルセリン(PS)の合成酵素であるCHO1遺伝子の欠損変異体ではPS量が著しく減少しており、クラスリン小胞を介した積み荷の細胞内への取り込み効率が著しく低下することを明らかにした。

また、イノシトールリン脂質(PI)代謝酵素関連遺伝子であるPI4キナーゼStt4p、およびPI4P 5キナーゼMss4pの変異体についても、積み荷の取り込みに著しい異常が認められた。これらの結果は細胞膜の脂質組成がクラスリン小胞形成や細胞内輸送にも関与していることを示唆している。2.クラスリン小胞の初期エンドソームへの輸送機構(クラスB)クラスリン結合タンパク質であるPan1(哺乳類Eps15ホモログ)の変異体ではクラスリン小胞の脱被覆に異常が見られ、pan1変異体ではクラスリン小胞とアクチンケーブル、さらに初期エンドソームの結合が安定化することを見出した(Toshima et al., eLife. 2016)。この結果は、クラスリン小胞とエンドソームの融合がアクチンケーブル上で起こることを示している。現在、クラスリン小胞とアクチンケーブルの結合を仲介する因子の同定を試みている。これまでの研究で研究代表者は、酵母細胞を用いた蛍光エンドサイトーシスマーカーによるスクリーニングを行い、エンドサイトーシス経路に異常を示す遺伝子欠損変異体を単離した。本研究では、これらの変異体の表現型に基づく分類を行った上でそれぞれの解析を行い、これまで多くの興味深い結果を得た。一部の結果は既に学術論文として発表し、また国内外の学会でも発表してきた。この様に、酵母細胞の変異体の解析は研究計画に沿って大変順調に進んでいる。一方、出芽酵母で明らかになった分子機構について、哺乳類において同様の機構が存在することを調べる研究課題については、現在哺乳類細胞を用いた実験の準備を行っている段階である。研究全体としては、概ね順調に進んでいると考えている。本研究は出芽酵母を用いたスクリーニングにより同定したエンドサイトーシス経路に異常を示す196種類の遺伝子欠損変異体について、表現型に基づいたクラス分けを行い(A,B,C)、それぞれのクラスの主要な遺伝子について以下の研究を実施した。(1)細胞膜上におけるクラスリン小胞の形成機構(クラスA): 24種類の遺伝子欠損変異体について、放射標識したα-factorの細胞内への取込み効率および脂質蛍光マーカーであるFM4-64の輸送解析を行い、クラスリン小胞の形成にRhoファミリータンパク質が関わることを明らかにした(H26, 27年度)。また、細胞膜脂質成分であるPI(4)PやPI(4,5)P2がクラスリン小胞形成や細胞内輸送に関与していることを明らかにした(H28, 29年度)。(2)クラスリン小胞の初期エンドソームへの輸送の制御機構の解明:アクチン重合を調節するSRV2遺伝子欠損変異体の解析を行い、これがエンドサイトーシスにおける細胞膜陥入後のアクチンの脱重合を促進していることを明らかにした(H27年度)。また、クラスリン結合タンパク質であるPan1(哺乳類Eps15ホモログ)の変異体解析を行い、クラスリン小胞とエンドソームの融合がアクチンケーブル上で起こることを明らかにした(H28年度)。
対話文理解のための解析手法と認知意味論的モデルの研究

本研究では、日常言語の意味を捉える理論として、今年度は、「意味づけ論」を展開することに、力点を置いた。「コトバ」が「情況」において、主体によって意味づけられるという立場から、記憶の関連配置を形成する機制として、「呼び起こし」と「引き込み合い」を導入し、それらの機制に方向を与えるのが、情況との「辻つま合わせ」であるとみなす。これらの道具立ての元に、会話は「文の連鎖」ではなく、「断片の連鎖」であると考えて、これらの断片のチャンキングが、会話の意味を捉える上で重要な役割を担うことを示す。次ぎに、本研究では、動詞の多義語のメカニズムを定量的にモデル化し、動詞と、その目的語となる名詞の意味的な相互作用を認知心理学的な実験を行って、明らかにしていった。具体的には、英語のbreakに関する日本語の12個の動詞と、目的語として、80個の幅広い分野の具体名詞を選び、それらの組み合わせに対する受容性を実験によって調べた。その結果、80個の具体名詞を意味分類するためのいくつかの重要なコンポネントを同定した。さらに、柔軟な意味解析機構を持ったモデルの構築を目標のひとつとし、それに適したメタファの意味解析法や、概念辞書が持つべきの構造と機能、情報検索法に関して研究を進めた。メタファの解析では「AはBだ」型の隠喩を対象として、自動的に解析するための手法を開発した。35個の両極型概念対を用いて、SD法の実験を行い、「A」と「B」に対する20人の被験者の判定に基づいて、コネクショニズムを用いた解析システムCOFFSを構築して、有効な効果を得た。また、刺激として与える概念に対して「上位概念」「下位概念」などを被験者に連想させる連想実験システムをオンラインネットワーク上に構築し、実験結果から得られたデータに基づいて概念辞書を作成し、その上で柔軟な情報検索システムを構築した。
哺乳動物脳におけるデルトルフィンに関する共同研究

デルトルフィン様物質を自家作成した特異抗体を用いて検出する免疫組織科学的方法を確立した。この方法で哺乳動物脳における局在を発生学的な面から検討した。その結果、出生直前から直後にかけて一過性に出現するデルトルフィン含有神経細胞とその軸策突起が成熟動物のそれらよりも極めて豊富に観察された。これらの陽性神経要素は、動物の成熟とともに消滅したので、神経系とくに脳の発達に何らかの役割を担っているものと推定された。この指定が神経系においてのみ成立するのか否かを調べるために、他の末梢臓器についても検索したところ、呼吸器系および消化器系にも同様な一過性のデルトルフィン様物質の発現が認められることが判明した。すなわち、呼吸器系では、気管支の粘膜層および肺胞壁に陽性細胞がラットの胎生14-16日にのみ出現することを見出した。消化器系では、十二指腸を含め小腸の粘膜上皮の内分泌性と思われる細胞にデルトルフィン様の物質がやはりラット胎生19-20日に一過性に出現することが見出された。一般に内在性活性ペピチドとくに神経ペプチドは「脳-腸-皮膚」という器官を軸とする組織に出現することが知られ、この点デルトルフィンも発生の初期に同様な局在様式を示すので、やはり何らかの重要な内因性活性物質として作用するものと推定された。この他、発生解剖学的には中枢神経系に属する眼球の網膜について調べたところ、多くの神経ペプチドの存在が指摘されているアマクリン細胞の一部にデルトルフィン様物質の局在を証明することが出来た。各種の神経伝達あるいは修飾物質との共存関係を明らかにし、これも論文として報告した。さらに興味ある事実として、鼻粘膜にある鋤鼻器の嗅感覚細胞のほとんどがデルトルフィン陽性に染まり、副嗅球に極めて限局性に投射すること、その投射路の全経路を追跡観察できること、鋤鼻器の嗅感覚粘膜の外科的破壊により副嗅球に終末する陽性線維が完全に消失することを発見した。これまで、鋤鼻器の嗅感覚細胞から副嗅球への投射路の一部に分布する神経ペプチドの報告はあるものの、その全てに例外なく分布する物質の報告はなかったので、本研究の発見の意義は極めて大きい。感覚細胞は、発生学的にも神経細胞のプロトタイプとみなされており、神経細胞の分化および機能の理解にとって有用な情報が得られるものと期待される。以上の成績は、ポリクローナル抗体を用いたものであるので、これらの結果から哺乳動物にみられる陽性反応が直ちにデルトルフィンであると断言することは出来ない。そこで、上記の研究と並行してモノクローナル抗体の作成に着手したところ、デルトルフィンのC末端を特異的に認識する抗体の作成に成功した。しかし、不思議なことに、この抗体を用いて免疫組織化学染色を行ったところ、ラット、マウス、モルモットで調べた限り、脳を含めたいずれの臓器組織でも陽性反応は検出できなかった。現在、別種のモノクローナル抗体の作成に取りかかっている。一方、分子生物学的手法を用いて、哺乳動物脳にカエル皮膚に見られるようなデルトルフィンをコードするmRNAが存在するか否かについて検討を行った。すなわち、カエルの皮膚で報告されているmRNAの核酸配列の一部をプライマーとして逆転写酵素によりcDNAを作成し、このcDNAをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法により約50万倍に増幅し、その核酸配列をDNA配列解析器を用いて調べた。その結果、カエル皮膚のmRNAと約50%のホモロジーを持つ新しい核酸配列を発見した。次に、このcDNA配列をベクターに組み込み(遺伝子組み換え)、大腸菌でペプチドを発現・合成させる実験に着手した。現在の予備実験では、新規のペプチド配列をもつ可能性が示唆されており、今後さらなる究明を継続する予定である。

さらに興味ある事実として、鼻粘膜にある鋤鼻器の嗅感覚細胞のほとんどがデルトルフィン陽性に染まり、副嗅球に極めて限局性に投射すること、その投射路の全経路を追跡観察できること、鋤鼻器の嗅感覚粘膜の外科的破壊により副嗅球に終末する陽性線維が完全に消失することを発見した。これまで、鋤鼻器の嗅感覚細胞から副嗅球への投射路の一部に分布する神経ペプチドの報告はあるものの、その全てに例外なく分布する物質の報告はなかったので、本研究の発見の意義は極めて大きい。感覚細胞は、発生学的にも神経細胞のプロトタイプとみなされており、神経細胞の分化および機能の理解にとって有用な情報が得られるものと期待される。以上の成績は、ポリクローナル抗体を用いたものであるので、これらの結果から哺乳動物にみられる陽性反応が直ちにデルトルフィンであると断言することは出来ない。そこで、上記の研究と並行してモノクローナル抗体の作成に着手したところ、デルトルフィンのC末端を特異的に認識する抗体の作成に成功した。しかし、不思議なことに、この抗体を用いて免疫組織化学染色を行ったところ、ラット、マウス、モルモットで調べた限り、脳を含めたいずれの臓器組織でも陽性反応は検出できなかった。現在、別種のモノクローナル抗体の作成に取りかかっている。一方、分子生物学的手法を用いて、哺乳動物脳にカエル皮膚に見られるようなデルトルフィンをコードするmRNAが存在するか否かについて検討を行った。すなわち、カエルの皮膚で報告されているmRNAの核酸配列の一部をプライマーとして逆転写酵素によりcDNAを作成し、このcDNAをポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法により約50万倍に増幅し、その核酸配列をDNA配列解析器を用いて調べた。その結果、カエル皮膚のmRNAと約50%のホモロジーを持つ新しい核酸配列を発見した。次に、このcDNA配列をベクターに組み込み(遺伝子組み換え)、大腸菌でペプチドを発現・合成させる実験に着手した。現在の予備実験では、新規のペプチド配列をもつ可能性が示唆されており、今後さらなる究明を継続する予定である。1.交付申請書に記載した全体計画に従って順調に研究が進んだ。その要約は、デルトルフィン様物質の脳内局在をラットの発育過程について調べたところ出生直前から直後にかけて一過性に出現するデルトルフィン含有神経細胞とその軸索突起を発見した。これらは大脳皮質、視床下部、視覚投射路などにみられ、これら脳機能の成熟にデルトルフィンが役割を果たしているものと考えられた。成熟につれてデルトルフィン含有神経終末は激減したが、黒質線条体ドパミン系には恒常的に認められ、運動制御系に対する役割が示唆された。一部の辺縁系も同様な傾向が認められた。2.デルトルフィンのアミノ酸配列をもとに、予想される数種のmRNA配列を選定し、データベースとの照合を行った後に、3種の相補的mRNAプローブを作成した。これらのプローブを用いてラット脳において逆転写PCR法を行ったところ、1種類のプローブがPCR産物を作りうることが分かった。現在、このPCR産物の配列を解析中であるが、部分配列である可能性が考えられた。3.デルトルフィンの生理活性を調べるこれまでの手法は、モルモット生還標本の収縮を調べるバイオアッセイである。このバイオアッセイの特異性を確立する目的でデルトルフィンとくに2位のD-アラニンを認識できるモノクローナル抗体を作成中である。
ソフトマター科学における量子ビームの相補利用の開拓

放射光X線、中性子、ミョオンなどの量子ビームの相補利用により、より高いレベルの成果が得られることは予想されるが、成功例は少ない。ソフトマター研究における量子ビーム相補利用の開拓を行った。具体的な成果は、(1)放射光X線と中性子小角散乱より、高分子延伸結晶化における分子量の効果を調べ、低分子量成分が多く伸長鎖結晶に入ることを示した。(2)高分子薄膜のガラス転移を中性子反射率と低エネルギーミュオンにより調べ、ガラス転移温度の分布を明確にした。(3)高分子ゴム材料のダイナミクスを非弾性中性子散乱とミュオンスピン緩和法により調べ、フィラーによるダイナミクスの遅化を明らかにした。放射光X線、中性子、ミョオンなどの量子ビームを用いた研究が進展を見せている。その相補利用により、高いレベルの成果が得られることは予想されるが、成功例を見ることはほとんどない。本研究では、ソフトマター研究に焦点を絞り、量子ビームの利用法および装置の開発を含め、包括的に将来像を探り、研究成功例を示すことにより、ソフトマター研究における量子ビーム相補利用の開拓を行うことを目指した。具体的な成果を以下に示す。バルク高分子ガラス転移のダイナミクスの測定:これまで中性子非弾性・準弾性散乱などの測定手段を用いて、ガラス転移近傍のスローダイナミクスの測定を行ってきた。今年度は核共鳴X線散乱法(SPring-8)を利用し、ピコ秒からミリ秒までの階層的ダイナミクスを調べた。それにより構造因子S(Q)の第一ピークより広角側(局所構造側)では、共同運動的なα緩和が独立運動的なβ過程に転移することを世界で初めて見いだした。X線と中性子反射率測定による高分子薄膜のガラス転移温度の不均一性の解明:重水素化ポリメチルメタクリレート薄膜と軽水素化ポリメチルメタクリレート薄膜の交互積層膜を作成し、中性子反射率より各膜厚を温度の関数として独立に評価し、各膜のガラス転移温度を独立に求めガラス転移温度の膜厚方向の分布を決定した。ミュオン測定:ゴム材料と添加剤を入れた高弾性率ゴム材料についてミュオン回転緩和の実験を行い、(i)ミュオン回転緩和時間の温度変化よりガラス転移が検出できること(ii)ミュオン回転緩和時間が弾性率に影響されることを明らかにした。弾性率がどのような原因により回転緩和時間に影響を与えているかは現在考察中である。小角X線・中性子散乱による流動結晶化:今年はJ-PARCの稼働が完全ではなく、本研究については、韓国の原子炉を用いた。現在データ解析中である。放射光X線、中性子、ミョオンなどの量子ビームを用いた研究が目覚ましい進展を見せている。その相補利用により、より高いレベルの成果が得られることは予想されるが、残念ながらそのような成功例を見ることはほとんどない。本研究では、ソフトマター研究における量子ビームの相補利用法や装置の開発における将来像を包括的に探り、研究成功例を示すことにより、ソフトマター研究における量子ビーム相補利用の開拓を行うことを目的としている。これまで重水素化ラベル法を用いた中性子反射率測定により、高分子薄膜における膜厚方向のガラス転移温度の分布を調べてきたが、常にラベル方がガラス転移に及ぼす影響が問題となってきた。平成26年度では、低エネルギーミュオンを用いてラベル法なしでガラス転移温度の分布を測定した。これにより始めてラベル法がガラス転移にほとんど影響を及ぼしていないことを明らかにできた。前年度J-PARC/MLFの停止により十分に進めることができなかった延伸誘起の高分子結晶化について、放射光X線・中性子散乱の相補利用による分子量効果の研究を進め、遅い延伸では低分子量成分がシシに多く取り込まれることを明らかにした。ミュオンと中性子準弾性散乱による添加剤を含むゴム材料のダイナミクスの研究を進めた。ミュオンでは中性子で捉えることのできないマイクロ秒の運動が観察され、広い時間領域でのダイナミクス測定を実現した。本研究では、量子ビームと呼ばれる放射光X線、中性子、ミュオンを相補的に利用しソフトマター研究を進め、その有用性を示し、今後多くの研究分野で量子ビームの利用がより活性化されることを狙った。以下の2つのテーマについて具体的に研究を進めた。(1)高分子薄膜のガラス転移、(2)ゴム物質の構造とダイナミクス、の2つである。(1)については、高分子薄膜のガラス転移については中性子反射率測定と超低速ミュオンの相補利用によりガラス転移温度の薄膜中での分布を解明した。(2)につては比較的実用材料に近いフィラーを含むゴム系に注目し、小角X線散乱と小角中性子散乱の相補利用により構造解明を行うと同時に、ミュオンスピン緩和と非弾性中性子散乱の相補利用により、そのダイナミクスを広い空間と時間スケールにおいて明らかにすることに成功した。これらの2つの系において、量子ビームの相補利用の有効性を具体的に示した。

(3)高分子ゴム材料のダイナミクスを非弾性中性子散乱とミュオンスピン緩和法により調べ、フィラーによるダイナミクスの遅化を明らかにした。先の研究実績の概要で述べたように、中性子、放射光X線がそれぞれ持つコントラストの相違により、特別部位の構造やその形成過程について相補利用の威力が示された。同時に、中性子準弾性散乱とミュオン(特にミュオンスピン緩和)の相補利用によりカバーできる時間領域を格段に広げることができた。さらにソフトマター研究における中性子研究の大きな特徴は重水素化ラベル法であるが、その懸念点であるラベルの影響をミュオン測定により明らかにできたことは意義深い。これらのことを根拠に上記評価とした。高分子化学今後も放射光X線、中性子、ミュオンを用いてソフトマター研究を進める。これまで相補利用により、単独の測定では得ることのできなかった情報が得られることは分かった。今後これらのデータ解析をより詳細に進め、どのようにすれば相補利用のデータからより相乗的な情報を取り出すことができるかを検討する。特にミュオンのソフトマター研究の例はほとんどなく、その利用と他の測定との相乗的利用を推し進める。J-PARC/MLFのミュオン施設の立ち上げが遅れてるため、平成26年度はスイスPSIの低エネルギーミュオンを利用した。今後J-PARC/MLFのミュオンも利用し、国内での量子ビーム相補利用も活性化していく。放射光X線、中性子、ミョオンを用いて、ガラス形成高分子のガラス転移を調べることができた。相補利用により広範な時間範囲での緩和過程の観測が可能になった。これは、本実験計画のときから予想し、狙っていたことではあるが、それを実現することができた。その意味で、量子ビームの相補利用は概ね順調に進展していると判断する。次に行うことは、それぞれの測定から得られた情報を元にして、単独測定では得ることのできなかった情報を引き出すことである。平成26年度に実現したい。今後も放射光X線、中性子、ミョオンを用いてソフトマター研究を進める。その相補利用により単独利用では得ることができない情報を得ることができることを示していく。今年度得られたデータについてもさらに解析を進め、その相補利用の有効性を示していく。今年度は、J-PARCが完全には稼働しなかったため、低速ミュオンの実験が実現できなかった。これについては、来年度に計画をしており、X線・中性子反射率により示されている高分子薄膜のガラス転移の分布や動的不均一性についてのより詳細な情報を得るように努め、相補利用の有効性を示す予定である。
環境NGOと自治体政策の社会学的研究

平成9・10年度は、おもに地球温暖化問題、エネルギー問題への取り組み、とくにCOP3以降の、環境NGOおよび地方自治体の役割を中心に、主要政令指定都市で調査を行った。ただしゴミ問題やリサイクル問題などと比較して、自治体とNGOのコラボレーション(対等な協働関係)の本格的な展開は今後の課題である。生協のような消費者団体、とくに生活クラブ北海道が中心となって1999年度から電気料金の5%相当分をグリーン料金として拠出しあい、その資金を風力発電事業に投資しようとする「グリーン電力料金」の運動は、消費者として電力会社および自治体に対して「意思表示」を行い、電力多消費的な自分たち自身のライフスタイルを見直し、節電の経済的動機づけをはかろうという新しいスタイルの運動として注目される。平成11年度は、主に東北・北海道の町村レベルでの風力発電、バイオマスなど再生可能エネルギー開発を中山間地域での地域おこしと結びつけようとする先進的な取り組みについて関係者への聴取調査、資料収集を行った。原子力開発のメッカだった東海村では、99年9月のJCO臨界事故を契機に、行政・住民の原子力に関する不安感、国や県の原子力行政に関する不信感が高まっており、人口1万人規模の東北の中山間地域の内発的な地域おこしをモデルとした地域づくりへの転換が模索されている。以上をもとに環境問題における市民的公共性の新しい担い手として、環境NGOを位置づけなおし、その新しい存在意義を考察し、論文にまとめた平成9・10年度は、おもに地球温暖化問題、エネルギー問題への取り組み、とくにCOP3以降の、環境NGOおよび地方自治体の役割を中心に、主要政令指定都市で調査を行った。以上をもとに環境問題における市民的公共性の新しい担い手として、環境NGOを位置づけなおし、その新しい存在意義を考察し、論文にまとめた環境NGOと自治体政策について、おもに地球温暖化問題、エネルギー問題への取り組みに焦点をあてて、とくに1997年12月に京都で開催された地球温暖化防止京都会議(COP3)での、環境NGOおよび地方自治体の役割を中心に、同会議および関連のシンポジウムや反省会などに参加傍聴するとともに、福岡・北九州・大阪・京都・東京・仙台・札幌の各都市で調査を行った。環境NGOとしては、気候フォーラム、CASA、市民フォーラム2001、グリーンピース・ジャパン、WWFジャパン、WRI、原子力資料情報室など、国際的に、また全国的な規模で活動するメジャーなNGOと、宮城県のMELON、仙台市のACT53、生活クラブ北海道などのローカルベースのNGOを比較考察し、両者の間のコラボレーションの可能性および課題を、資料収集および聴き取り調査によって検討した。温暖化問題については従来、国家単位での取り組みがもっぱら論じられてきたが、京都市・京都府・仙台市・北海道などでは、自治体レベルでも積極的な取り組みがなされている。温暖化問題は、一般市民にとって可視性が低く、生活レベルでの実感がもちにくいが、京都での温暖化会議の開催を契機として、国際環境NGOや草の根型NGOのはたらきかけなどを得て、自治体レベルでも、省エネ運動への取り組み、公的施設への太陽光発電設備の設置などの積極的取り組みがはじまろうとしている。ただしゴミ問題やリサイクル問題などと比較して、自治体とNGOのコラボレーション(対等な協働関係)の本格的な展開は今後の課題であり、NPO法の成立以後の状況の変化が注目される。環境NGOと自治体政策について、主に1997年12月に京都で開催された地球温暖化防止京都会議(COP3)以降の環境NGOおよび地方自治体の取り組み、また特定非営利活動促進法の成立以後の環境NGOと地方自治体との協働関係の変化に焦点をあてて調査を行った。京都市・京都府・仙台市などでは自治体レベルでも積極的な取り組みがなされつつあるが、京都会議で合意した内容がマスメディアの記者や一般市民にとっても難解なために、自治体や市民レベルでの問題関心や取り組みへの熱気が急速に低下しつつあることを聴取調査を通じて痛感した。とくに自治体とNGOのコラボレーション(対等な協働関係)の本格的な展開は、国の温暖化対策における原子力発電所の位置づけもネックとなってすすんでいない。他方生協のような消費者団体が、エネルギー問題に積極的な関心を向けるようになってきたことが注目される。とくに生活クラブ北海道が中心となって1999年度から電気料金の5%相当分をグリーン料金として拠出しあい、その資金を北海道で商業化プロジェクトが次々とスタートしつつある風力発電事業に投資しようとする「グリーン電力料金」の運動を開始することになったことが興味深い。

5%分は節電によって各家庭レベルで相殺し、消費者として電力会社および自治体に対して「意思表示」を行い、電力多消費的な自分たち自身のライフスタイルを見直し、節電の経済的動機づけをはかろうという新しいスタイルの運動である。国や自治体依存を脱して市民のイニシアティブで政策転換をもとめる運動である。1999年度は、主に東北・北海道の町村レベルでの風力発電、バイオマスなど再生可能エネルギー開発を中山間地域での地域おこしと結びつけようとする先進的な取り組みについて関係者への聴取調査、資料収集を行った。スウェーデンやデンマーク、ドイツ、カリフォルニアなどでの例示的実践に刺激をうけて、東京、仙台、札幌などに拠点をおく環境NGO・NPOと研究者が自治体や地元の地域おこしグループ、ベンチャー企業などとコラボレーション(対等な協働関係・共同作業)を行い、これら小規模な町村の風力発電やバイオマス事業の推進に大きな人的・情報的・経済的資源を提供しえていることが、北海道北檜山町、青森県野辺地町、同東通村、での事例研究から明らかになった。これらの地域では従来マイナスの材料だった強風や間伐材などを、地域固有の資源として電力開発を行い、地域社会に活力を生み出そうという新たな地域おこしの動きが活発化している。なお原子力開発のメッカだった東海村は、99年9月のJCO臨界事故を契機に、行政・住民の原子力に関する不安感、国や県の原子力行政に関する不信感が高まっており、人口1万人規模の東北の中山間地域の内発的な地域おこしをモデルとした地域づくりへの転換が模索されている。他方、原子力発電をめぐる長年の地域紛争を経験し、1996年に住民投票を実施した新潟県巻町においては、原発建設の是非をめぐる深刻な地域対立がなお続いており、町政の新たな転換にとって大きな桎梏となっている。このような地域対立による疲弊と住民間の亀裂の影響は、山口県上関原発の立地地域でも地域社会の分断としてあらわれている。生活クラブ北海道が中心となって1999年度からスタートした、電気料金の5%相当分をグリーン料金として拠出する「グリーン電力料金」は順調に参加者を伸ばし、環境税などを受容する社会的基盤の存在を示している。
ヒト集団の長期追跡に基づく発がんと免疫の分子疫学研究

埼玉コーホート研究と原爆被爆者免疫コーホート研究を統合して,免疫,炎症,放射線被曝,発がんの関係を明らかにするのが本研究の目標である。原爆被爆者コーホート研究では,平成18年度に測定系を確立した3つの生体マーカーを用いて,放射線感受性の個人差,放射線誘発遺伝的不安定性,血漿中の活性酸素代謝産物総量の測定を進めている。血漿活性酸素代謝産物については,平成19年度に440人について測定を完了し,1)持続性炎症の程度と強く相関し,2)過去の原爆放射線被曝線量と正の相関を示すことを予備的解析により見出した。また,埼玉コーホート研究により,発がんに対する免疫的防御の指標であるNK活性の主たる遺伝的要因が,活性型受容体NKG2D遺伝子領域のハプロタイプであり,発がんリスクとも関係することを先に報告した(Cancer Res,2006)。現在,各種サイトカイン,T細胞免疫等の免疫学的データが得られている原爆被爆者コーホート研究参加者を対象に,末梢血NK細胞およびCD8陽性T細胞におけるNKG2Dの発現をフローサイトメトリーにより測定し,NKG2Dハプロタイプとの関連だけでなく,炎症免疫、T細胞免疫との関係を検討している。これまでに,900人の測定を完了した。予備的解析により,1).NKG2DハプロタイプはNK細胞のNKG2D受容体の発現と強く関連しており,2)この関連はCD8陽性細胞においても同様に観察された。この結果は,NKG2DハプロタイプがNK細胞の細胞障害性だけでなくT細胞免疫の遺伝的要因として関与している可能性を示す。さらに,第2次埼玉コーホート研究で詳細な免疫マーカーの測定を行った450人について,持続性炎症にNK細胞活性,保存血清を用いて新たに測定した各種血清サイトカイン.活性酸素代謝産物がどのように関与するのか現在検討を進めている。埼玉コーホート研究と原爆被爆者免疫コーホート研究を統合して、免疫、炎症、放射線被曝、発がんの関係を明らかにするのが本研究の目標である。我々は先に、原爆被爆者免疫コーホートを対象に突然変異性の指標である赤血球GPA変異率を測定し、その後の追跡調査により、GPA変異率の被曝線量による増加勾配ががん罹患群では非罹患群に比べ顕著に大きいことを報告した(Cancer Res,2005)。この研究成果をさらに発展させるため、本年度は次の2つの生体指標の測定系を確立した。すなわち、X線を照射した培養Tリンパ球のγH2AX fociを測定するin vitroの系により、放射線感受性の個人差を検討する。また、放射線誘発遺伝的不安定性の測定系として、放射線被曝後長期間経過しても観察される循環網状赤血球の小核形成をマウスモデルにより検討した。次年度に、原爆被爆者を対象とした予備的解析を開始する。さらに、原爆被爆者免疫研究では、放射線被曝と炎症性免疫の関係を先に報告した(Am J Med,2005)。炎症と発がんの関係を検討するため、血清(血漿)中の活性酸素代謝産物の総量を測定する系を確立した。疫学・炎症指標データと合わせて原爆被爆者の発がんとの関連を検討する予定である。これらの研究ではゲノム解析と連動して遺伝的要因の探求も行う。埼玉コーホート研究により、NK活性の主たる遺伝的要因が活性型受容体NKG2D遺伝子領域のハプロタイプであり、発がんリスクとも関係することを先に報告した(Cancer Res,2006)。現在、原爆被爆者免疫コーホートにおいてNKG2Dハプロタイプの検討を進めている。ハプロタイプの分布は年齢・被爆線量によって変動しており、かつ、こうした現象が特定の遺伝子に限定されることから、このコーホート集団に作用したsurvival pressureを反映している可能性があり、慎重に解析を進めている。

さらに,第2次埼玉コーホート研究で詳細な免疫マーカーの測定を行った450人について,持続性炎症にNK細胞活性,保存血清を用いて新たに測定した各種血清サイトカイン.活性酸素代謝産物がどのように関与するのか現在検討を進めている。
分子ドープ単結晶有機発光層を用いる有機無機ハイブリッド光デバイスの開発

本研究では、分子ドープ有機単結晶を活性層とし、無機半導体を電流注入層に用いて高電流密度でも動作可能な高輝度LEDやレーザを実現し得る新規ハイブリッド光デバイス技術の開発を行う。独自技術である不揮発性溶媒薄膜と静電塗布を組合わせた有機半導体薄膜単結晶成長技術やマイクロギャップ昇華法を用いて分子ドープ有機単結晶を成長し、高発光効率を実現可能なホストとドーパントの組合せを探索する。無機半導体のバンドギャップを階段状に広げる多段構造、自己配列双極子分子を組合わせた多重中間層技術、独自の窒化物半導体無損傷ナノ加工技術で作製するGaN系フォトニック結晶構造などを導入し、デバイス化技術を検証する。
自己免疫疾患におけるAPRILおよびBAFFの遺伝子多型の関与の検討と機能解析

TNFファミリーに所属する分子であるAPRILおよびBAFFはII型膜蛋白で、この二分子は高い相同性を有している。これら2分子はBCMA, TACIという2つのレセプターを共有し、これらを介してB細胞の分化や増殖に関与していると考えられている。我々はAPRILおよびBAFFの遺伝子多型や遺伝子異常が自己免疫疾患の発症に関与しているかどうかを検討することを研究目的とした。まずAPRILに着目して検討を開始し、APRILの遺伝子構造を決定し、少なくとも6つのエクソンより構成されることを明らかにした。次にエクソン特異的PCR-SSCPを施行しG67R、N96Sという2つの遺伝子多型を同定した。SLE148名、健常人146名を対象にアレル頻度を比較したところ67Gのアレル頻度が健常人で0.575、SLEで0.662とSLEで有意に上昇していた(p=0.0302)。G67RとN96Sは弱い連鎖不平衡にあるものの、N96SとSLEとの間に有意な相関は認められなかった。RAでも同様の検討を行い、RAにおいても67Gのアレル頻度が高い傾向を認めた(P=0.06)。つぎに可溶型APRIL、BAFFをELISAにより測定する系を確立し、可溶型APRILおよびBAFFの血中濃度がSLE患者では健常人に比較し、有意に上昇していることを明らかにした。本研究によりSLEにおける新たな疾患感受性遺伝子としてAPRIL遺伝子が同定された。SLE患者において血清APRILおよびBAFFが上昇していることを明らかにし、B細胞刺激を介してSLEの病態形成に関与している可能性が示唆された。APRILおよびBAFFが今後SLEの特異的治療を行う際のターゲットになる可能性が示された。本年度はAPRILを中心に研究を行った。APRIL遺伝子はゲノムDNAの構造が明らかになっていなかったため、まずゲノムDNA配列を決定し、APRIL遺伝子が6つのエクソンよりなることを明らかにした。次に翻訳領域を対象に全エクソンについてPCR-SSCP法を施行、泳動度の異なるバンドについて塩基配列を決定し、2種類の遺伝子多型(G67R、N96S)を同定した。SLE140名と健常人140名でアレル頻度を比較したところ、SLEにおいて67Gのアレル頻度が有意に高かった。N96Sの遺伝子多型のアレル頻度は健常人、SLE間で有意差を認めなかった。RA60名、健常人60名で比較したところ、RAにおいても67Gのアレル頻度が高い傾向が認められた。67G、67Rを含むAPRILcDNAを単離し、発現ベクターを用いてCOS-7細胞に遺伝子導入したところ、膜型から可溶型になるための従来の切断部位に加え、新たな切断部位を認めた。67G、67Rによる切断部位、効率の差は認められなかった。ELISA法を用いて血清APRILを測定したところ、SLE患者では健常人に比し血清APRILが有意に高値を示した。SLE患者における血清APRIL濃度と臨床症状、検査値の間に有意な相関は認められなかった。活動期、非活動期SLEを比較したところ、血清APRIL濃度に有意差を認めなかった。BAFFについては新しく開発したPLACE-SSCP法を用いて現在までに複数の遣伝子多型を同定している。A.研究目的:TNFファミリー分子であるAPRILおよびBAFFの遺伝子多型や遺伝子異常が自己免疫疾患の発症に関与しているかどうかを検討することを研究目的とした。

B.研究結果:まずAPRILに着目して検討を開始し、APRILの遺伝子構造を決定し、少なくとも6つのエクソンより構成されることを明らかにした。次にエクソン特異的PCR-SSCPを施行し、G67R、N96Sという2つの遺伝子多型を同定した。SLE148名、健常人146名を対象にアレル頻度を比較したところ67Gのアレル頻度がSLEで有意に上昇していた(P=0.0302)。また、少なくとも一つの67Gアレルを有する者はSLEで有意に高率であった(P=0.0036)。G67RとN96Sは弱い連鎖不平衡にあるものの、N96SとSLEとの間に有意な相関は認められなかった。RAでも同様の検討を行い、RAにおいても67Gのアレル頻度が高い傾向を認めた(P=0.06)。つぎに可溶型APRIL、BAFFをELISAにより測定する系を確立し、可溶型、APRILおよびBAFFの血中濃度がSLE患者では健常人に比較し、有意に上昇していることを明らかにした。また血清、APRILとSLE患者の関節症状が有意に関連していた。C.考察:67番目のグリシン(G)よりアルギニン(R)へのアミノ酸変異は極性のないアミノ酸より塩基性で極性のあるアミノ酸への変異であるため、分子全体の機能に大きな影響を及ぼす可能性が示唆される。SLE患者における血清APRILの上昇も新しい知見で、血清APRILがB細胞の分化や増殖、抗体産生を刺激し、SLEの病態形成に関与している可能性があり興味深い。APRILおよびBAFFが今後SLEの特異的治療を行う際のターゲットになる可能性が示された。
中国東南方言文法の記述的研究

本年度の研究成果は大きく2つに分けられる。一つは,昨年度から継続して行っている客家語文法の記述的研究である。台湾北部の桃園で話されている客家語について、福建省の連城や広東省の梅県の客家語と比較・対照させながら、客家語に固有の文法現象について分析を行った。単文の分析を中心とした文法記述篇と、音声や会話文の記述を中心とした口語資料篇の二つの部分から、客家語に関する総合的な記述文法書の作成を行った。もう一つの成果は,受動文に関する中国東南方言の比較・対照研究である。「与える」という意味の動詞が受動文の構成に関わる現象は、呉語,徽語,〓語,客家語など東南方言の各地で観察されており、これまでにも多くの研究が行われてきた。本研究は文法化の観点から改めてこの問題に関する分析を行った。その結果、「与える」という意味の動詞が受動文を構成する地域では,北方官話の"譲"にあたる「譲る」という意味の動詞が前置詞としての機能を獲得していないことが明らかとなった。また,これらの地域では「言いつける」という意味の動詞が文法化した"叫"が受動文を構成できないという共通点も明らかとなった。このような現象を踏まえ、「与える」という意味の動詞が受動文を構成する前置詞へと文法化した背景には,放任使役を表す"譲"の不在が原因であるということ,即ち放任使役から受動へという文法化のプロセスが存在するという結論を得るに至った。一つは,中国東南方言の一つである客家語文法の記述的研究である。すでに出版した『東南方言比較文法研究-寧波語・福州語・厦門語の分析-』(好文出版,2002年)の中で取り上げた31の文法項目について,インフォーマントの協力を得ながら各項目の例文を客家語に置き換える調査を行った。この調査を通して明らかとなった客家語に固有の文法現象について分析を行うとともに,寧波語,福州語,厦門語における当該文法項目の再検討を行った。調査結果は現在整理中であるが、資料的価値も高いと思われるので,早期に発表したいと考えている。もう一つの成果は,ヴォイスに関する中国東南方言の比較対照研究である。受動構文や使役構文,受益構文などヴォイスと呼ばれる文法領域に関して,呉語,〓語,客家語,粤語の4つの方言を集中的に調査し,共通点と相違点を明らかにした。とりわけ,前置詞型の受益構文について,表現可能な受益状況の限界や他構文との関連の解明を通して,動詞から受益前置詞へと派生していく文法化のプロセスを明らかにした。呉語や〓語に見られる受益構文と処置構文の関連が,客家語や粤語ではまったく見られないことから,中国東南方言の前置詞型受益構文には異なる2つの類型があることを指摘した。またこれに関連して,受益構文から使役構文へと派生するプロセスには,4つの方言に共通性が見られることを指摘し,そのことが東南方言で多く見られる授与動詞を用いた受動構文の成立に大きく関与していることを指摘した。『東南方言比較文法研究-寧波語・福州語・厦門語の分析-』(好文出版,2002年)で取り上げた31の文法項目について,インフォーマントの協力を得ながら各項目の例文を客家語に置き換える調査を行った。今年度は、台湾北部の桃園で話されている客家語について、福建省の連城や広東省の梅県の客家語と比較・対照させながら、客家語に固有の文法現象について分析を行った。調査結果は現在整理中であり、来年度の早い時期に発表する予定である。もう一つの成果は,受益文と処置文に関する中国東南方言の比較・対照研究である。同一の形態素が受益者と処置対象の両方を導く現象は、呉語,徽語,〓語,客家語など東南方言の各地で観察されており、この地域の処置文の重要な一類型となっている。本研究は、文法化の観点から改めてこの問題に関する分析を行った。呉語の寧波語、福州語や厦門語の〓語、さらに今年度集中して調査を行った桃園の客家語などを詳細に分析した結果、このタイプの処置文には性質の異なる二種類の文法化が関与していることが明らかとなった。一つは随伴動詞から随伴前置詞を経て受益前置詞へと至る脱語彙化のプロセスであり、もう一つは受益前置詞が処置前置詞に拡張する多機能化のプロセスである。この成果は「受益から処置への文法化」という論文にまとめ、日本中国語学会報『中国語学』252号に投稿した。

「与える」という意味の動詞が受動文の構成に関わる現象は、呉語,徽語,〓語,客家語など東南方言の各地で観察されており、これまでにも多くの研究が行われてきた。本研究は文法化の観点から改めてこの問題に関する分析を行った。その結果、「与える」という意味の動詞が受動文を構成する地域では,北方官話の"譲"にあたる「譲る」という意味の動詞が前置詞としての機能を獲得していないことが明らかとなった。また,これらの地域では「言いつける」という意味の動詞が文法化した"叫"が受動文を構成できないという共通点も明らかとなった。このような現象を踏まえ、「与える」という意味の動詞が受動文を構成する前置詞へと文法化した背景には,放任使役を表す"譲"の不在が原因であるということ,即ち放任使役から受動へという文法化のプロセスが存在するという結論を得るに至った。
代数曲線の塔に付随するコホモロジー群と保型形式

代数曲線,特に楕円モジュラー曲線の塔に付随するp-進コホモロジー群の構造の研究を,昨年度迄に得られた結果をふまえた上で継続した.今年度は特に,楕円モジュラー曲線の塔の1次元パラボリック・コホモロジー群のp-進ホッジ構造の研究を主眼とし,次の成果を得た.・B_∞【cross product】^^∧Z_poから或るΛ-進カスプ形式(カスプ形式のp-進族)の空間への標準的な同型写像が構成できる.A_∞とB_∞の間に標準的な双対性がある.この結果を“特殊化"する事により,個々のレヴェルと重さに対応するコホモロジー群が良いp-進ホッジ構造をもつ事がわかるが,上記二点はそれらのp-進ホッジ構造をp-進的に補間した普遍的なものと看做せる.この研究の本来の動機は,カスプ形式のp-進族に付随するp-進L-関数の理論への応用であった.今後の課題の第一はそれであるが,他に上記理論をアイゼンシュタイン級数のp-進族を含む形に一般化する事も重要な問題であると思われる.代数曲線,特に楕円モジュラー曲線の塔に付随するp-進コホモロジー群の構造の研究を,昨年度迄に得られた結果をふまえた上で継続した.今年度は特に,楕円モジュラー曲線の塔の1次元パラボリック・コホモロジー群のp-進ホッジ構造の研究を主眼とし,次の成果を得た.・B_∞【cross product】^^∧Z_poから或るΛ-進カスプ形式(カスプ形式のp-進族)の空間への標準的な同型写像が構成できる.A_∞とB_∞の間に標準的な双対性がある.この結果を“特殊化"する事により,個々のレヴェルと重さに対応するコホモロジー群が良いp-進ホッジ構造をもつ事がわかるが,上記二点はそれらのp-進ホッジ構造をp-進的に補間した普遍的なものと看做せる.この研究の本来の動機は,カスプ形式のp-進族に付随するp-進L-関数の理論への応用であった.今後の課題の第一はそれであるが,他に上記理論をアイゼンシュタイン級数のp-進族を含む形に一般化する事も重要な問題であると思われる.
神経幹細胞の増殖と分化のスイッチングを制御する機構の解析

増殖と分化の相反する性質は一般的な細胞系譜制御の根本原理のーつである。すなわち増殖の盛んな中枢神経系前駆細胞は未分化状態を保ったまま数を増やすが、ひとたび細胞周期をはずれた前駆細胞はニューロンやグリアへと分化する。しかしながら、増殖と分化を同調させる分子メカニズムについて未だ不明な点が多い。神経幹細胞を再生医療で使用する際に、細胞数とニューロンへの分化をコントロールする上で、その分子メカニズムの理解は重要である。昨年度までに我々は、FGF2シグナルによって神経上皮細胞の増殖が促進される際に働く主要な経路として、PI3K-Akt経路を介したGSK3βの不活性化によるCyclinD1の発現上昇を明らかにしてきた。またFGF2が細胞の未分化性を維持する分子メカニズムとして、PI3K-Akt-GSK3β経路を介して、Notchシグナルの標的であるHes遺伝子発現を増強し、細胞分化抑制に働くことを見出した。平成19年度には、我々は新たにGSK3βの不活化の後、β-cateninタンパク質がNotch1細胞内領域と直接相互作用することを見い出した。その際、β-cateninとNotch1細胞内領域の複合体は、転写のcoactivatorであるp300やP/CAFとも結合し、その結果Hes1プロモーターが活性化される分子機構を新たに明らかにした。またクロマチン免疫沈降法によって、β-cateninタンパク質が実際にHes1プロモーターに結合することを確かめた。次に、生体内における細胞系譜への影響を調べる目的で、子宮内電気穿孔法を用いてGSK3の機能を解析した。その結果、GSK3ノックダウン細胞が脳室周囲に限局したことから、GSK3が神経前駆細胞の未分化性維持を制御する可能性が示唆された。これらの結果から、増殖と分化を同調させる分子メカニズムのーつが明らかになった。これまでに、FGF2シグナルによって神経上皮細胞の増殖が促進される際に働く主要な経路として、PI3K-Akt経路を介したGSK3βの不活性化によるCyclinD1の活性化を明らかにし、GSK3βがFGF2ともう一つの神経系前駆細胞増殖因子Wntシグナルの共通の作用点であることを明らかにしてきた。またFGF2やWntも神経幹細胞の増殖を促進すると同時に細胞の未分化性を維持するが、申請者はその分子メカニズムとして、PI3K-Akt経路を介したGSK3βの不活化がNotchシグナルの標的であるHes遺伝子発現を増強し細胞分化抑制に働くことを見出した。すなわち、FGF2とWntのシグナル交差点GSK3βがNotchシグナルともクロストークすることによって細胞の未分化性を維持する分子機序を明らかにしてきた。さらに、GSK3βの不活化の後、β-cateninタンパク質が核に蓄積し、Notch1細胞内領域と直接相互作用してHes遺伝子群の転写を促進するという機構を見い出した。その際、β-cateninとNotch1細胞内領域の複合体は、coactivatorのp300とも結合し、β-cateninとp300が共存する条件下では、別のcoactivatorであるP/CAFを効率良くリクルートし、その結果Hes1プロモーターが活性化される分子機構を新たに明らかにした。
接合ダイナミックス可視化装置の構築

超短光パルスを用いた透明材料のマイクロ接合法に関して、接合メカニズムの多角的・多面的な解明を目的として、フィゾー干渉計とヘテロダイン干渉計を用いた被接合材料間隙の時系列変化を可視化し、本接合法の基盤となる知見を集積するためのシステムの構築を行った。本研究では、集光点(熱源)からの熱伝導を解析するために、フィゾー干渉計を用いた試料間隙の時間分解計測システムの構築に関する要素技術の開発を行った。具体的には、フィゾー干渉計とほぼ同じ原理のマイケルソン干渉計を構築し、参照基準反射鏡と被検反射鏡からの両反射光束間の位相差を定量的に測定する技術開発を行った。マイケルソン干渉計の光源としては、ヘリウム-ネオンレーザー(波長632.8nm)を用いた。光源から射出された光は、焦点距離f1=100mmの凸レンズとf2=200mmの凸レンズにより、ビーム径を拡大し、ビームスプリッターにより2つの光束に分割した。その後、参照基準反射鏡と被検反射鏡により反射された各光束をビームスプリッターにより再度重ね合わせた。各反射鏡からの光束を重ね合わせた場合、光路差に応じた干渉縞が形成された。ここで、干渉縞の次数が1つ変化するためには、レーザー波長に相当する光路差の変化が必要であることに注意すると、被検反射鏡が波長の半分移動すれば干渉縞の次数が1つ変化することがわかる。つまり、被検反射鏡が波長の半分より大きく変化すれば、2つ以上の明るい縞、あるいは、暗い縞が現れることになる。実際にどの程度、被検反射鏡が変化したかを定量的に測定するためには、各干渉縞より位相を求め、それらの位相をつなぎ合わせる位相接続(アンラッピング)作業を行う必要がある。そこで、干渉計により形成された干渉縞をCCD (Charge-Coupled Device)カメラにより撮影し、画像ボードを用いることにより、ディジタルデータとして計算機に取り込んだ。取り込んだ画像の各ピクセルから各位相を求め、各ピクセル間の位相情報を比較することにより、位相接続を行った。この操作を画像全体にわたり行い、2次元的に位相変化を求めた。この結果からは、参照基準反射鏡と被検反射鏡の行路差を求めることもできる。つまり、試料間隙に相当する情報を得る技術開発を行ったことになり、今後、時系列画像を取得し、それらに本技術を適応すれば、試料間隙の時間分解計測システムが構築できると考えられる。本研究では、集光点(熱源)からの熱伝導を解析するために、ヘテロダイン干渉計を用いた試料間隙の時間分解計測システムの構築に関する要素技術の開発を行った。具体的には、ヘリウムーネオンレーザー光源(波長632.8 nm)からの光を偏光ビームスプリッターにて2つの偏光成分に分離し、p偏光を80 MHzの周波数で変調されている音響光学変調器に入射した。さらに、s偏光も別の音響光学変調器に入射した。その後、無偏光ビームスプリッターにて両者の光を一部取り出し、偏光板にて偏光方向をあわし、光検出器に入射した。光検出器は和周波、差周波の周波数信号を検出することが可能であるが、光の周波数は極めて高いため、差周波の周波数信号のみをビート信号として検出した。その後、無偏光ビームスプリッターを通過した光を偏光ビームスプリッターにて2つの偏光成分に分離し、p偏光を1/4波長板を通して、測定対象に照射した。その後、1/4波長板を通過しs偏光となった反射光を偏光板に通し、光検出器に入射した。一方、偏光ビームスプリッターにて分離された一方のs偏光は、1/4波長板を通し、参照面に照射した。参照面にて反射された光は、再度1/4波長板を通過しp偏光となる。その後、偏光板を通して、光検出器に入射した。つまり、光検出器では、参照面と物体面からの反射光による干渉信号をとることができた。今後、試料間隙を求めるための処理手法を確立することによって、試料間隙の時系列情報を入手することが可能となり、超短光パルスを用いた本接合法における、集光点からの熱伝導の解析が進むと考えられる。