hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機金属ハイブリッド共役ポリマーの創製と新機能発現

遷移金属原子間を共役系有機配位子で架橋した高分子錯体では、有機基のπ軌道と遷移金属元素のd軌道の相互作用によって多彩な構造や電子状態を生み出すことができ、新しい機能性材料の構成ユニットとして注目されている。申請者らはこれまでに様々な共役アセチレンを架橋配位子とする有機金属高分子錯体の精密合成についての系統的に検討してきた。本研究では、優れた電気化学的特性を有する遷移金属錯体とレドックス反応に伴う構造変化に柔軟に対応できるように分子設計した共役アセチレン架橋配位子を組み合わせて、新しい有機金属ハイブリッド型共役ポリマーを創出し、その特性・機能を明らかにすることを目的とする。今年度は、トリス(4-エチニルフェニル)メタノール架橋白金三核錯体を構成単位とするデンドリマーを合成し、架橋アセチレン配位子のトリチルカチオン化による有機金属共役系の構築について検討した。デンドリマーの合成には、中心から外側に向かって逐次合成するダイバージェント法を採用し、白金3核錯体である第0世代デンドリマーと白金9核錯体である第1世代デンドリヤーを単離することができた。トリフェニルメタノール部位で共役が切れているために、両デンドリマーの電子スペクトルはほぼ一致していた。架橋配位子上の水酸化物イオンを引き抜いてトリチルカチオン化すると長波長領域に新たな吸収が現れ、その吸収は第1世代デンドリマーの方がより長波長側にシフトし、白金原子あたりの吸光度も増大していた。このことから、トリチルカチオン化することによって交差共役系を構築でき、世代と共に分子内で共役系が拡張することが明らかになった。遷移金属原子間を共役系有機配位子で架橋した高分子錯体は、π-軌道とd-軌道の相互作用によって多彩な構造や電子状態を生み出すことができ、新しい機能性材料の構成ユニットとして注目されている。昨年度、新たな構成単位としてトリ(エチニルフェニル)アミン架橋3核ルテニウムアセチリド錯体を分子設計した。今年度は、この3核ルテニウムアセチリド錯体を構成単位とするデンドリマーの合成へ展開した。合成法にはコンバージェント法を採用し、トリメチルシリル基とトリイソプロピルシリル基を末端アセチレンの保護基に用い、パラジウム触媒によるアリール基のアミノ化反応を組み合わせて、分子内に21個のルテニウム原子を含む第2世代デンドリマーまで精密合成することに成功した。各世代デンドリマー並びにモデル錯体の電子スペクトルを比較したところ、分子内に9個のルテニウム原子を含む第1世代デンドリマーまでは、分子内のルテニウム原子数が増加するに従ってルテニウムアセチリドのMLCT吸収帯の極大波長が長波長シフトする傾向が見られたことから、デンドリマー分子内でのルテニウム種間の相互作用が示唆された。サイクリックボルタンメトリーでは多段階の酸化還元挙動が観測され、酸化還元滴定によって第1世代デンドリマーでは3電子酸化、第2世代デンドリマーでは7電子酸化した状態が安定であることが分かった。今後、混合原子価状態でのデンドリマーの特性について検討する予定である。
細胞のエルゴード性を利用したがん細胞力学診断・アッセイ法の開発

がん細胞を1細胞単位で診断する技術は、究極のがん早期発見技術と言っても過言ではない。本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、がんの進行度を1細胞単位で力学的に同定する新手法を開発する。この1細胞診断技術の基礎は、申請者等が最近見つけた細胞のエルゴード性である。平成30年度は、AFMを用いて、細胞のエルゴード性が満足される条件で細胞の粘弾性(レオロジー)が可能な1細胞力学的診断システムを開発した。細胞のエルゴード性を満足する最適条件の探索のため、各種細胞の形態制御が可能なマイクロパターン基板を作製した。具体的には、様々な幾何学的形状に細胞をパターン化するマイクロ加工基板、および、平面・立体の次元を制御したマイクロ加工基板を作製した。細胞力学特性を精密に計測する手法を考案し、1細胞レオロジーの網羅計測が可能な広範囲計測が可能なAFMシステムを開発した。また、1細胞から細胞集団へ適用できる実験システムを構築し、細胞集団における細胞力学特性の不均一性を明らかにした。この細胞力学特性の不均一性は、隣接した細胞間相互作用に起因しており、隣接細胞間を超える相関距離を有すること、そして、この細胞力学相関距離は、アクチン線維構造や細胞間接着タンパク質構造と密接に関係していることが分かった。本AFM手法を用いることにより、正常細胞とがん細胞とを含むヘテロな細胞集団における細胞間力学相互作用の探索が可能になると期待できる。1細胞力学的診断システムを開発した。また、各種細胞の形態制御が可能なマイクロパターン基板を作製した。また、細胞力学特性を精密に計測する手法を考案した。さらに、1細胞から細胞集団へ適用できる実験システムを構築した。以上のように、本研究は順調に進展している。昨年度は、本研究に必要な要素技術を開発した。具体的には、AFM技術、マイクロ加工基盤技術、細胞力学特性解析法、細胞集団計測法である。今度は、正常細胞と遺伝子改変したがん細胞を用いて、本技術を最適化し、エルゴード性を利用した細胞診断・アッセイ法の探索を行う。
バフィロマイシンA_1による腫瘍細胞増殖抑制の試み

in vitroおよびin vivoの系においてバフィロマイシンによる制癌効果を検討した。大腸がん培養細胞であるSW480,LS180細胞を用いて細胞増殖抑制実験を行った。細胞数をそれぞれ2.2×10^5,1.6×10^5個になるように調整し細胞培養を行った。コントロール群、及びバフィロマイシンの投与濃度がそれぞれ5nm,10nm,50nm,100nmの6群を作成した。24時間後及び48時間後に細胞数をカウントした。LS180においては、48時間後において50nm以上において有意に増殖が抑制された。またSW480においては50nm以上の濃度において24時間後より有意に増殖が抑制されており、48時間後では、50nm以上の濃度において細胞はほぼ全滅していた。MTSassay法においても、多少差異は認めるがほぼ同様な結果が得られた。この差異について現在検討中である。さらに現在ヌードマウスに皮下固形腫瘍を作成し制癌効果を検討中である。次にマウス腹腔内にsarcoma180細胞を注入し、癌性腹水を作成し、バフィロマイシンによる腹水中のsarcoma細胞の増殖抑制効果を検討した。sarcoma細胞を注入後生理食塩水のみを腹腔内に注入する群(A群)、sarcoma細胞を注入後生理食塩水で希釈したバフィロマイシンを腹腔内に注入する群(B群)の2群を作成した。注入するsarcomaの細胞数は経験上マウスがA群において1週間後から死亡し始める様に調整した(1×10^7個になる様に調整した)。連日9日間生理食塩水、バフィロマイシンをそれぞれ腹腔内に投与した。バフィロマイシンの投与濃度は0.2mg/kgとした。投与開始10日後の生存数はA群で10匹中3匹、B群で10匹中6匹であった。また腹腔内細胞数ではA群とB群で差はみられなかった。今後さらに固体数を増やしていくとともにhydroxyapatiteとの複合物を作成し制癌効果を検討していく。
紫外線誘発突然変異は除去修復ギャップの修復複製で生じる

損傷乗り越え複製をコードする大腸菌umuCD, dinB, polB遺伝子を破壊した大腸菌(TLS欠損株)を作り,紫外線(UV)による突然変異を観察すると,除去修復欠損株では突然変異は増加しないが,除去修復正常株でPolymerase I(Pol I)過剰生産した場合,突然変異は上昇した。染色体複製を阻害した条件で,UV照射後経時的に可視光線照射して光回復(UV損傷の除去)すると,光回復の効果(突然変異を下げる作用)は照射後20分で消失した。Pol Iは除去修復でできたギャップを修復複製する酵素である。従って,UVによる突然変異はピリミジン二量体(CPD)が原因であること,染色体複製が無くても生じること,照射後20分という大変早い時間で除去修復を経て,損傷乗り越え複製とは無関係に誘発突然変異が固定されることを意味する。以上の結果から,UV突然変異の生成は,従来のDNA複製依存型の損傷乗り越えによる突然変異生成経路と,除去修復のPol Iによる修復間違いによる突然変異生成経路の2つがあると考えることができる。修復間違いモデルの存在を明らかにするために,次に、UV以外の損傷の代表としてメチルメタンスルフォン酸(MMS)を用い,MMS誘発突然変異でも修復間違いモデルが適用できるかどうかを検証した。その結果,MMS誘発突然変異の場合も,Pol I依存性の修復間違いモデルで説明できる生成経路が存在した。次に,in vitroで修復間違いモデルが正しいかどうかを検証した。TTピリミジン二量体を一つ持つDKAを合成し,これを基質に,Pol Iによるin vitro修復複製を行ったところ,その過程では複製誤りは観察されなかった。TCピリミジン二量体を基質にした修復複製の影響を調べたい。
裁判員制度とその下における犯罪被害者法制の理論的・実証的研究

本年度は、まず、前年度の研究で不足した点を確認し不足点を補足することから始めた。裁判員制度がどのように推移するかについては不透明な点が少なくなく、予想できない新たな論点や問題点も生ずることが十分予測されたところ、現にそのような事態が生じている。そのため、前年度の研究が必ずしも当初の研究計画どおりには進まかったことから、これに対してなされるべき対応作業を行った。そのうえで、本年度は、すでに裁判員制度実施後2年近く経過した段階であるので、これまでに蓄積された実際の事例・裁判例および実施されつつある実際のケースを収集・整理するとともに、その実証的・実際的な分析・考察に重点を置いた。これまでは、事件性・犯人性が全面的に激しく争われるような深刻な大型否認事件(いわゆる「ハード・ケース」)も、少ないながら登場し始めており、問題の一層の鮮明化・先鋭化も見られるところである。したがって、そこでの問題点を整理・分析すると共に、これを理論的・比較法的研究にフィードバックしながら、研究を深化・展開した。その際には、前年度と同様に、重要事件の裁判傍聴や事例関係資料の収集、弁護士等の法曹関係者や犯罪被害者(被害者遺族も含む。)の聞取り調査等を行った。これらを活用して、できるだけ裁判実務の実態に即した法制度整備等のための基礎作業を進めた。あわせて、国際比較研究の対象国としては、アメリカのほか主に韓国を取り上げ、その上で主にドイツ等の他国の法制度と対比する形で比較法的研究を行った。従来の研究では、個々の国が分断される形で検討の対象とされてきたので、本研究では、各国法制の背後にある基本思想の共通点・相違点にも考察を及ぼし、わが刑事訴訟への示唆・影響力を明らかにするように努めた。その際には、(1)関連文献・資料等の収集・整理のほか、本年度は特に、(2)研究者・実務家等に対する聞取り調査等、(3)裁判傍聴などを研究内容とした。もとより、可能な限り、これら以外の国についても最新の動向に注目し、文献・資料等の収集・分析に努めた。これらの過程では、最終目的であるわが国の裁判員制度とその下における犯罪被害者法制の基礎理論構築を常に念頭に置き、日本法についての本格的検討の準備さらには検討作業(の一部)を同時並行的に行った。本年度は、まず、主に、これまでの制度未実施段階での理論的研究の到達点を明らかにした。具体的には、刑事司法への国民(市民)参加制度およびそれとの関係で犯罪被害者支援法制に関するわが国の膨大な先行業績を整理・分析すると共に、先進諸外国の現状を正確に把握する作業に従事した。とりわけ、司法参加制度と被害者論の交錯領域を中心として、これにつき先進諸外国がどのような対応をしているかを正確に理解・分析することに重点を置いた。従前、犯罪被害者に関する主要な論点とされてきた4つの問題領域(「保護」、「情報提供」、「参加」、「損害回復・救済」)は、裁判員制度との関係で一層重要性を増すことが予想されていたが、現に実施された裁判員裁判事例でもその兆候が見られたため、被害者の手続「参加」に重点を置きつつ、「保護」などの問題についても考察した。国際比較研究の対象国としては、検討を進めてきたドイツを中心に欧州諸国から始めた。その際には、司法参加法制および被害者法制の現実の動きを刑事司法全体との関係に留意し把握した上で、わが国への示唆を得るように努めた。具体的には、(1)関連文献・資料等の網羅的な収集・検討を中心として、(2)研究者・実務家等に対する聞き取り調査および本研究計画についての先進的研究者等によるレビューを行った。あわせて、アメリカ法、および、特に、わが国とほぼ同時期に刑事司法参加制度(「国民参与裁判制度」)を試行的に導入した韓国法についても検討に着手した。他方で、同時並行的に、蓄積しつつある実際の裁判員裁判および被害者関与の事例や裁判例を収集・整理した上で、それを手がかりとして実証的・実際的考察の一部に従事した。具体的には、これまでの理論的研究につき、実例に基づいてその吟味・深化を行いながら、現実の事件・具体的ケースに基づく問題点の整理・分析を進めた。

これらを活用して、できるだけ裁判実務の実態に即した法制度整備等のための基礎作業を進めた。あわせて、国際比較研究の対象国としては、アメリカのほか主に韓国を取り上げ、その上で主にドイツ等の他国の法制度と対比する形で比較法的研究を行った。従来の研究では、個々の国が分断される形で検討の対象とされてきたので、本研究では、各国法制の背後にある基本思想の共通点・相違点にも考察を及ぼし、わが刑事訴訟への示唆・影響力を明らかにするように努めた。その際には、(1)関連文献・資料等の収集・整理のほか、本年度は特に、(2)研究者・実務家等に対する聞取り調査等、(3)裁判傍聴などを研究内容とした。もとより、可能な限り、これら以外の国についても最新の動向に注目し、文献・資料等の収集・分析に努めた。これらの過程では、最終目的であるわが国の裁判員制度とその下における犯罪被害者法制の基礎理論構築を常に念頭に置き、日本法についての本格的検討の準備さらには検討作業(の一部)を同時並行的に行った。
皮弁、植皮術における知覚再生メカニズム及びタクロリムス外用の新たな可能性について

皮弁及び植皮における知覚神経再生の評価として、軸索が蛍光発色するトランスジェニックマウスを用いたLive imagingが、有用になり得ると考えられた。知覚神経を温存した皮弁モデルで、術後21日頃から皮弁全体のピクセル比の上昇を認め、知覚神経増生の可能性が示唆されたが、他のモデルではピクセル比の上昇は認められなかった。タクロリムス使用群は、未使用群に比べ知覚神経再生が良い傾向が認められ、その塗布は、知覚神経再生を促進させる可能性があると考えられた。知覚皮弁における神経再生の形態を評価する為、右鼠径部から右浅腸骨回旋動静脈を血管茎とし、伴走する大腿神経の知覚枝を支配神経とする鼠径皮弁を作成し、その知覚再生を評価する。未治療モデルとして皮弁群:右鼠径部より有茎鼠径皮弁を拳上し神経温存し同部位へ採取部へ縫合する。皮弁後神経切離群:右鼠径部より有茎鼠径皮弁を拳上し、知覚神経を切断し採取部へ縫合する。植皮群:右鼠径部より有茎鼠径皮弁を拳上しこれを切除し、皮弁より全層採皮し、皮膚を皮弁切除部へ移植する群を作成した。評価方法として7日毎にLive imaginを同一個体で行い、移植皮膚内への再生神経を観察し、Whole mount imagingとしえ植皮又は皮弁移植35日後に還流固定を行い、移植皮膚を採取し、共焦点レーザー顕微鏡下に観察した。治療モデル群として上記3群と同様のモデルを作成し0.1%タクロリムス含有軟膏を皮弁・植皮部に5日塗布し、2日休薬を連続して35日間行い、同様の評価を行った。35日目で知覚皮弁モデル群ではlive imagingの結果として皮弁後神経離断群、植皮群、皮弁群の順で神経再生が蛍光発色が良い傾向であったが、皮弁群は他郡に比べ21日後から急速な蛍光発色の上昇を認めた。治療モデル群では皮弁群、植皮群、皮弁後神経離断群の順で蛍光発色が良い傾向であった。治療群でも皮弁群は他郡に比べ21日後から急速な蛍光発色の上昇を認めた。治療・未治療で各群を比較すると、すべての群で最終的に蛍光発色が治療群で高値となった。共焦点レーザー顕微鏡を用いたWhole mountではすべての群で知覚再生部位を同定する事が出来なかった。実験モデルとして、鼠径部にSaphenous nerve及び腸骨回旋動静脈を含めた鼡径皮弁を作成し、それを背部へと移植した。鼡径皮弁を移植する際、その知覚神経を切断する群、圧迫損傷を加える群、そのまま移植する群の3群を作成し、これらの実験モデルを神経軸索が全て蛍光発色するThy1-YFP16と神経軸索が約100色に蛍光発色するThy1-Brainbowで作成した。皮弁は右鼠径部から右浅腸骨回旋動静脈を血管茎とし、伴走する大腿神経の知覚枝を支配神経とする鼠径皮弁を作成した。皮弁の血管茎は非常に細く更にその中から血管を損傷する事無く剥離し、神経のみを同定し切断するには細心の注意を必要としたが、今まで行った皮弁は全て正着しており、計画通り脱神経を行うことができた。経皮的に神経再生を確認した際、不十分な脱毛では神経の評価が行えないことがあった。除毛方法については脱毛クリームや毛を顕微鏡下ですべて抜毛するなどの方法をとらなければいけないと考えるが、皮膚を損傷すると知覚再生に影響が出る事も示唆される為、脱毛方法と皮膚損傷の関係を早急に評価する必要があると考える。Thy1-YFP16は実体蛍光顕微鏡で神経再生を確認できたが、予期せぬ事としては、Brainbowは発現系でも蛍光発色が弱い個体が多く実体蛍光顕微鏡で様々のパラメーターを用い評価を行ったが十分な評価を行えるだけのデータを得ることができず、live imagingで観察することは困難であった。しかし、共焦点レーザー顕微鏡ではBrainbowの神経再生を詳細に確認することができた為、今後の神経再生の評価方法としては、Brainbowでは共焦点顕微鏡を用いたWhole mountで神経再生の起源を確認し、Thy1-YFP16では経時的な神経再生の評価を行うことが良いと考える。皮弁の挙上は計画通り行うことができ、神経の同定と脱神経を行うことができた。しかし脱毛が不十分な固体では正確な神経評価ができず、脱毛方法と皮膚への影響を検討する必要があると考える。計画していたBrainbowでのlive imagingによる観察は蛍光発色が弱い個体が多く行うことはできなかったが、Thy1-YFP16ではlive imagingでの神経再生の評価を行うことができた。Brainbowは共焦点顕微鏡を用いたWhole mountで神経再生の起源を確認し、Thy1-YFP16を用い経時的な神経再生の評価が適している事が分かった。

皮弁の挙上や技術的な面は問題ないが、その評価方法をどの種類のマウスでモデルを作成すると有効な評価が行えるか今年度に行った経過を踏まえモデル作成を行っていきたいと考えている。マウスの飼育費や実験薬品の購入と共に、研究成果の発表を行う為、アメリカ末梢神経研究会、日本形成外科学会への参加と論文作成の際の校正費として用いる予定である。
干潟における巣穴内共生関係の自然史学的研究

高知県の複数の干潟でヨコヤアナジャコの共生者相を明らかにした。体表共生者が、二枚貝類のマゴコロガイ、甲殻類のシタゴコロガニ、マドカアナジャコヤドリムシ、エビヤドリムシ科未記載種であり、巣穴共生者が、甲殻類のトリウミアカイソモドキ、セジロムラサキエビ、クボミテッポウエビ、魚類のヒモハゼであった。また、定期定量採集を行い、ヨコヤアナジャコの個体群動態とともに、マゴコロガイとセジロムラサキエビの生活史と共生生態を明らかにした。特に、マゴコロガイの採餌生態を明らかにするために腸内無機物粒子サイズを測定した結果、粒子サイズは、マゴコロガイ、マゴコロガイの付着しないヨコヤアナジャコ、マゴコロガイの付着したヨコヤアナジャコの順に大きくなった。マゴコロガイが水管を用いて栄養分の豊富な小型粒子を選択的に摂取し、そのために宿主個体の腸内は残り物である大型粒子の割合が増えたと解釈できる。マゴコロガイの共生の結果、宿主の成長が阻害されるが、これは餌の量と質が低下するためであると考えられる。また、セジロムラサキエビはこれまで転石の下に住むとされていたが、周年にわたり、およそ20%の共生率でヨコヤアナジャコの巣穴内に共生していた。室内で人工巣穴を用いて選択実験を行った結果、本種が積極的にヨコヤアナジャコの巣穴を利用する絶対共生者であることが明らかになった。岩礁域に生息するイソスジエビの腹部に共生するイソスジエビのハラヤドリが宿主の脱皮にどう対応するかを明らかにした。この適応行動は、アナジャコの体表共生者であるマゴコロガイやアナジャコノハラヤドリとはまったく異なっており、体表共生者の付着基質としてのアナジャコ類の特性の一端を明らかにすることができた。干潟に大型の巣穴を構築するアナジャコ類とユムシ類の高知県における分布状況を確認するために、県内各地の干潟で採集を行ったところ、5種のアナジャコ類(ヨコヤアナジャコ、コブシアナジャコ、バルスアナジャコ、ニホンスナモグリ、ハサミシャコエビ)が分布することを確認したが、ユムシ類の分布は確認できなかった。また、県内5箇所の干潟から26地点を選び、大型底生生物のみを対象に半定量採集を行い、群集構成を多変量解析により分類した結果、県下の干潟生物群集は4つのタイプに分かれ、砂泥質干潟、砂質干潟、ヨシ原、コアマモ場に相当することが明らかになった。多くの共生生物が利用するアナジャコ科の巣穴について、種間および種内での巣穴形態の変異の程度を明らかにするために、4種の過去の研究例のデータを用いて多変量解析を行った。その結果、4種の巣穴形態は約10%の誤判別率で識別でき、特に、別属のナルトアナジャコは幅の広いU字部を持つことから明快に区別された。アナジャコ属3種では、主に、巣穴下部のI字部の長さで区別ができるが、種内変異も大きいことが明らかになった。なかでも、ヨコヤアナジャコとアナジャコの巣穴はサイズが明らかに異なるものの、形態には類似性が高い。この結果は、2006年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会で発表を行った。県内および瀬戸内海から、アナジャコ類と共生する生物を採集した。特に、シタゴコロガニ(仮称)の形態を精査し、新種記載の準備をすすめた。また、これまで日本で採集例の少ないエビヤドリムシ類Orthione griffenisの標本を多数採集することができた。
二重反転形軸流ポンプの最適設計に関する研究

軸流ポンプのコンパクト化,高比速度化への要求に対し二重反転形軸流ポンプを考案し,実験的に性能上の優位性を明らかにした.しかし,二重反転形の高性能設計には後段翼車からの旋回流れや前段翼車からの後流,さらには翼列間圧力干渉を考慮する必要がある.そこで,本年度はLDVによる翼間流れ場計測を行い,前後段翼列間の内部流れを調査した.また,昨年度に続いて後段翼車高性能設計指針の探求を目的に数値解析を行った.本年度得られた知見は以下の通りである.1.LDVによる二重反転形軸流ポンプの翼間流れ場計測を行い,その結果ケーシング壁面近傍での流れ場は翼端漏れ渦および前段翼車からの後流の影響で大きく変動し,逆流域も確認され,翼先端での性能に大きく影響することが明らかとなった.また,前段翼車からの後流の影響は後段翼車前縁近傍まで及び,後段翼車の翼による閉塞の影響で前後段翼間流れ場も変動することが分かり,翼の閉塞による翼間での混合損失の低減には後段翼車の翼負荷を軽減することが重要であることが明らかとなった.2.低流量での翼間流れ場の計測結果より,低流量域特有の3次元流れの影響で前段および後段翼車上流Tip側に逆流域が確認され,前段での逆流域は後段よりも大きいことが明らかとなった.また,前段翼車下流hub側にも逆流域が見られ,後段翼車hub側での翼間流れ場より,後段翼車設計パラメータの違いが流れ場に及ぼす影響が示され,内部流れと性能曲線との関係が明らかとなった.3.前後段翼負荷を同じとした既存の設計手法では,後段翼車において先にキャビテーションが発生する.そこで,更なる性能改善を目的に,二重反転形軸流ポンプの新型設計手法に基づく数値流れ解析を行い,後段翼車負荷軽減によるキャビテーション性能の向上と高効率化を数値解析結果より確認した.軸流ポンプのコンパクト化,高比速度化への要求に対し二重反転形軸流ポンプを考案しその性能上の優位性を実験的に実証した.しかし内部流れの複雑さゆえに最適設計指針を得るには至っていない.そこで本年度は最適設計指針に対する資料の充実と高性能化への探求を目的に数値解析を行った.また内部流れの詳細な調査を目的にLDVによる子午面流れの計測を行い,さらには翼列間干渉に関する調査を行うために瞬時の壁面静圧分布を計測した.本年度得られた知見は以下の通りである.1.二重反転形軸流ポンプの後段動翼設計パラメーターが性能に及ぼす影響に注目し,翼弦長,翼厚,翼形状,食違角を変更しその性能に対する影響について調査を行った.その結果,翼弦長を増加させると揚程は安定した右上がり特性を示すことがわかり,翼厚の増加は摩擦損失を増加させるために強度上の許容値内で薄翼化することが高効率設計に有効であることが明らかとなった.2.二重反転形軸流ポンプの高効率設計には内部流れの詳細な把握が極めて重要であるため,LDVにより子午面流れを計測した.その結果,低流量域では前後段動翼先端Tip側・前段動翼後縁Hub側に逆流域が確認でき,この逆流域の抑制が低流量域の性能改善に重要であることがわかった.3.二重反転形軸流ポンプは二軸構造の複雑な軸系を有するため,その安定・高性能運転には翼列間干渉を明確に捉えておく必要がある.そこで反転する前後段動翼の翼位置変化に伴う圧力場の変動を計測する機構を開発し壁面静圧分布を計測した.その結果,前段動翼は後段動翼の回転に伴い負荷変動を生じることがわかり,後段翼負荷の低減は前段動翼負荷変動の低減に有効であることが明らかとなった.来年度は数値解析による更なる調査を行うと共に,本年度得られた知見に基づき新たに後段動翼を設計し高性能設計探求を目的に性能試験を行う予定である.軸流ポンプのコンパクト化,高比速度化への要求に対し二重反転形軸流ポンプを考案し,実験的に性能上の優位性を明らかにした.しかし,二重反転形の高性能設計には後段翼車からの旋回流れや前段翼車からの後流,さらには翼列間圧力干渉を考慮する必要がある.そこで,本年度はLDVによる翼間流れ場計測を行い,前後段翼列間の内部流れを調査した.また,昨年度に続いて後段翼車高性能設計指針の探求を目的に数値解析を行った.本年度得られた知見は以下の通りである.1.LDVによる二重反転形軸流ポンプの翼間流れ場計測を行い,その結果ケーシング壁面近傍での流れ場は翼端漏れ渦および前段翼車からの後流の影響で大きく変動し,逆流域も確認され,翼先端での性能に大きく影響することが明らかとなった.また,前段翼車からの後流の影響は後段翼車前縁近傍まで及び,後段翼車の翼による閉塞の影響で前後段翼間流れ場も変動することが分かり,翼の閉塞による翼間での混合損失の低減には後段翼車の翼負荷を軽減することが重要であることが明らかとなった.2.低流量での翼間流れ場の計測結果より,低流量域特有の3次元流れの影響で前段および後段翼車上流Tip側に逆流域が確認され,前段での逆流域は後段よりも大きいことが明らかとなった.

また,前段翼車下流hub側にも逆流域が見られ,後段翼車hub側での翼間流れ場より,後段翼車設計パラメータの違いが流れ場に及ぼす影響が示され,内部流れと性能曲線との関係が明らかとなった.3.前後段翼負荷を同じとした既存の設計手法では,後段翼車において先にキャビテーションが発生する.そこで,更なる性能改善を目的に,二重反転形軸流ポンプの新型設計手法に基づく数値流れ解析を行い,後段翼車負荷軽減によるキャビテーション性能の向上と高効率化を数値解析結果より確認した.
地域参加型学校運営におけるサイレント・マジョリティの参加に関する比較研究

国内の調査からは、コミュニティ・スクールにおける学校運営協議会委員以外の保護者、地域住民が主体的に学校に参画するしくみとするには、学校改革だけではなく、地域力も向上させる取り組みの必要があることが指摘できた。また、スコットランドにおける調査からは、保護者等の意識を向上させ、参加の裾野を広げるためには、彼らの立場に立った支援や研修プログラムを立案、実行していくことの重要性を明らかにすることができた。本研究は、地域参加型学校運営をめざし、実現させるための制度としてのコミュニティ・スクールにおける学校運営協議会委員以外の保護者、地域住民に焦点をあて、国内外の比較を通して学校・保護者・地域住民の三者にとって有益な地域参加型学校運営のモデルを提示することが目的である。本年度は、平成27年度に実施予定の質問紙調査作成のための事前調査を行った。京都市におけるコミュニティ・スクール、及び地域と学校が連携した活動の状況について把握するため、学校へのインタビュー調査、行事等の観察を行った。これに加え、京都市内のある中学校区(1中2小)における教職員研修を企画、実施することを通して教職員の地域と学校が連携した取り組みをおこなうことに対する意識についても明らかにすることができた。教職員は学校が地域と連携した教育活動を展開していくことに対して意義はあると認識しているものの、進めていくためには業務量やコーディネートを行う人材の不足などの障害があると考えていた。海外調査については、スコットランドの現地調査を実施し、Scottish Parent Teacher Council(SPTC)が主宰するParent Councilメンバーを対象とした研修会を視察し、さらに、SPTC事務局に対するインタビュー調査を行った。保護者の全般的な様子や学校間、当局間の差異について把握することができた。次年度以降の調査についても協力を得られることとなった。本研究は、地域参加型学校運営を目指し、実現させるための制度としてのコミュニティ・スクールにおける学校運営協議会委員以外の保護者、地域住民に焦点を当て、国内外の比較を通して、学校・保護者・地域住民の三者にとって有益な地域参加型学校運営のモデルを提示することが目的である。本年度は、京都市内のある中学校区における小中学校が一体となった学校運営協議会の設立を目指す取り組みを通して、地域住民や保護者の学校運営参加に対する理解度、関係者の立場による捕らえ方の違い、また、中学校と小学校での地域とのかかわりの深さの違いについて検討した。他方、海外調査では、スコットランドでの現地調査を実施した。保護者の学校参加のための全国組織の総会に参加し、取り組みの全体像を把握した。また、より地域と学校が連携した教育を進めることを目的とした新プロジェクトについての研修会について参加し、担当者に対するヒアリングを行った。スコットランドでは現在の保護者の学校参加制度が導入されてから10年が経過し、より参加者の裾野を広げるための新たな方策が模索されていた。また、これまで学校運営に参加することが難しかったエスニックマイノリティの親の学校理解、参加を促進させるためのプロジェクトを実施運営する団体に対するヒアリングから、親の学校に対する理解の状況やプロジェクトが終わってからも取り組みが継続できるようなツール作りが行われていることが明らかとなった。国内の調査については1か所のみであったが、継続的に訪問し、状況の変化を把握することができた。また、海外調査については、現地の受け入れがスムーズであり、必要な情報を得ることができた。本研究は、地域参加型学校運営を目指し実現させるための制度としてのコミュニティ・スクールにおける学校運営協議会委員以外の保護者、地域住民に焦点を当て、国内外の比較を通して学校・保護者・地域住民の三者にとって有益な地域参加型学校運営のモデルを提示することが目的である。本年度は、昨年度に引きつづき、京都市内の中学校における小中学校が一体となった学校運営協議会を対象とし、どのようにして地域住民の学校に対する理解が深まっていくのかを観察した。海外の事例研究については、スコットランドにおける保護者への支援のあり方について論文にまとめ、保護者、地域住民の主体的な子どもの教育への参画を進めていくためには、保護者や地域住民をともに教育を行うパートナーとして位置づけ、彼らの立場に立った支援や研修プログラムの立案、保護者や地域住民のネットワークの拡充、整備が必要であることを指摘した。(「コミュニティ・スクールへの支援のあり方についてースコットランドの保護者協議会を事例にして」『日英教育研究フォーラム』No.20、pp.165-176)また、海外調査を実施し、スコットランドにおける保護者協議会への支援を行うSPTCの年次総会に参加し、取り組みの現状を把握することができた。昨年度より開始されたPartnership SchoolScotlandプロジェクトにも進展があり、成果が現れてきていることが確認された。また参加する保護者や関係団体から、多様な人々を子供の教育に参加させる際の課題について意見を聞くことができた。平成28年度は、所属の変更があり、研究環境の大幅な変化に対応することが難しく、研究に遅れが生じた。本研究は、地域参加型学校運営を目指し実現させるための制度としてのコミュニティ・スクールにおける学校運営協議会委員以外の保護者、地域住民に焦点を当て、国内外の比較を通して学校・保護者・地域住民の三者にとって有益な地域参加型学校運営のモデルを提示することが目的であった。国内調査では、京都市内中学校区での学校運営協議会及びそれに関する活動についての観察を行うと共に、雲南市におけるコミュニティと学校が協働した学びのあり方についての調査を実施した。地域参加型学校運営を持続可能なものとしていくためには、地域力そのものを向上させる必要があり、学校づくりと同時進めていくことが求められることから、その方策についても同時に検討していく必要があるのではないかと考えるに至った。他方、海外調査については、スコットランドにおける調査を引き続き実施し、小学校におけるParent Councilの運用状況についてヒアリング調査を実施した。

また、Play Scotlandの取り組みから、地域や保護者の子どもの遊びへのかかわりへの状況について情報を得ることができた。国内の調査からは、コミュニティ・スクールにおける学校運営協議会委員以外の保護者、地域住民が主体的に学校に参画するしくみとするには、学校改革だけではなく、地域力も向上させる取り組みの必要があることが指摘できた。また、スコットランドにおける調査からは、保護者等の意識を向上させ、参加の裾野を広げるためには、彼らの立場に立った支援や研修プログラムを立案、実行していくことの重要性を明らかにすることができた。国内現地調査については、京都市内のみにとどまったが、複数の学校長よりコミュニティ・スクールの現状や学校と地域連携の実情についてヒアリングを行うことができた。また、市内の未指定校の学校運営協議会の発足過程にかかわることにより、中学校区における状況、小中連携も見据えた学校運営協議会の在り方について情報を得ることができた。海外調査については、政府機関、地方当局に対するヒアリングを実施することができなかったが、保護者協議会の研修を視察することで、研修に参加していた保護者の意見を聞くことができた。質問紙調査を十分にできない可能性があるが、その場合は現地調査、ヒアリングを重ねることで補う予定である。また、国内で、地域住民や保護者を巻き込み、教育活動を展開している事例を分析し、質・量を伴った学校参加を進める仕組みについて検討する。他方、海外調査については、昨年度から始まった新たな動きの状況について引き続き調査を重ねる。これらを通して得られた結果を学会発表等で公表する。本年度は、国内外の地域参加型学校運営について補充調査を行い、研究を取りまとめ公表できるよう取り組んでいく。教育学国内調査については、今年度の聞き取り調査をふまえ、コミュニティ・スクール指定校の保護者や地域住民を対象とした質問紙調査を実施し、重ねて聞き取り調査もおこなう。小中学校の学校運営協議会を連携させ、中学校区で一体となった学校、地域づくりを行おうとしている小中学校を継続して調査することで、学校種の違いにおける地域住民、保護者の意識の違いについても明らかにする。海外調査については、前年度に未実施であった箇所についても訪問調査を行う予定である。当初予定していた国内調査の実施数が少なかったこと、質的調査が行えなかったことがその理由である。平成28年度に所属の変更に伴う研究環境の大幅な変化があり、当初の予定通り研究を行うことが困難であったため。
高速放射性イオンによる物質科学の研究

A03計画研究は2つの方向に大別される。すなわち(A)高速放射性イオンを用いた新しいプローブの開発と(B)高速放射性イオンをプローブとした物質化学の研究である。プローブ法の開発としては,(A1)イオントラップとレーザーを組み合わせて蓄積した^9Be^+のレーザー冷却を行い、結晶化が観測された。また^9Be^+の1イオンについてレーザーマイクロ波の二重共鳴が成功している。現在不安定核^7Be^+(半減期53日)の実験が進行中であるが、これは^7Beの磁気モーメント測定、磁化分布の測定を目指しており、物質中のBe^+プローブとして有効な核データを提供する。また(A2)化合物半導体InPの動的自己核偏極が成功し、未知核種について汎用性の高い偏極ストッパーとして用いる開発をすすめている。また(A3)ポジトロニウムの崩壊位置を2台の2次元位置有感型のガンマ線検出器を用いて得られた3.5mmの分解能が40x45mm^2の領域について線型性があることが調べられた。(B)の物質化学の研究では、まず(B1)^8Li、^9C、^<19>O、^<23>Mg等の不安定核を結晶内に埋め込み、磁気モーメント、電気4重極モーメント、ナイトシフト、超微細相互作用について研究を行った。また(B2)α-Feの点欠陥の挙動を^<140>Ce核をプローブとして研究し、また100MeV^<40>Arビームにより^<57>Fe膜からのクローン励起反跳打込みメスバウア分光を行っている。また(B3)ISOLにより^<111>Inを試料に打込み摂動角度相関(PAC)法により予め打込んである、As、Sb、Se、Fe等の不純物との再結合センターの形成の研究を行った。重イオン破砕反応で生成された短寿命核のスピン偏極は、^<197>Au及び^<27>Al標的の場合は生成核の運動量分布のピークのときに必然的にゼロとなるのが特徴であった。しかし、^<93>Nb標的実験では偏極は上記運動量ピークのときに負の有限値を示しており、謎であった。この観測事実は、生成核の収量と偏極度の大きさを同時に最適化できること即ち、収量の点で有利な、より高い入射エネルギーやより軽い標的でも、偏極度が小さくならないことを意味しており、きわめて興味深い。ドイツGSIの加速器を用いた高エネルギー反応でも同様の描像が成り立つかどうかの測定を行った。こうした破砕反応を用いて、未だ磁気モーメントが分かっていなかった^<14>B、^<15>B、^<21>F、^<17>Nおよび^<17>Bについて測定した。また偏極核^<14>B,^<15>Bを、hcp構造をもつMg単結晶中に植え込み、電場勾配を利用して核四重極モーメントの測定を行った。GaAs中の不純物の核偏極をレーザー光ポンピングにより生成し、In不純物の研究を^<114>Inを用いて核スピンの横および縦緩和時間の測定を通し行った。またInPを中心として、動的自己核偏極の生成を実験的に確証した。次に^<114>InをSi,GaAs等にイオン注入するため、PACスペクトロメーターの整備、コールドInをSi,GaAs,Fe-Si合金にISOLによりイオン注入するテスト、RBSスペクトルの測定、注入Inの確認、定量をした。又イオントラップによる超微細構造の研究では、Caの安定偶同位体のトラップとそのレーザー励起蛍光の観測、光子計数型カメラによるイオン雲の観測、イオンのレーザー冷却、濃いHeガス中で静止したイオンを極低エネルギーかつ高効率で超高真空に導くビームガイドの開発を成し遂げた。短寿命核ビームを100MeV/u領域の入射核破砕反応で生成し、生成過程で生ずるスピン偏極の系統的研究を行った。その結果、短寿命核のエネルギースペクトルに対する偏極度の振る舞いは、破砕過程における核子の破砕片中の再散乱効果から説明されることが分かった。この結果をつかって、中性子過剰核の電気的磁気的性質の解明のため、^<14>B,^<15>B,^<17>B,^<17>N,^<21>F,の磁気モーメントと、^<14>B,^<15>Bの電気四重極モーメントを系統的に測定した。化学物半導体InPにおける動的自己核偏極生成を試み、^<114>In及び^<115>Inについて温度約2Kのとき、それぞれ、14%及び25%の核偏極度を得た。核スピンの偏極度は結晶内部に生成した不安定核^<114>Inからのベータ線の非対称度の測定、安定核^<115>InについてはパルスNMRによる自由誘導減衰の測定により、温度の関数として求めた。ベータNMR法の開発研究を進め、今まで困難であった電気四重極結合定数実験の感度を飛躍的に向上させることに成功した。これを用いて、LiIo_3,LiNbO_3,Mg,Zn,BN,B等に^7Li,^8Li,^8B,^<12>B等を打ち込んで、四重極結合定数や結晶内四重極場を精度良く決定し、結晶内電子構造の解析を進めた。

また、白金金属内の超微細相互作用の精度良い決定や、ニッケルとコバルトの超微細場、双極子場、核緩和時間の測定を行った。東北大サイクロトロン、京大原子炉、理研AVFサイクロトロン等を用いて、(TD)PAC法により、α-Fe膜中に打ち込んだ^<140>Ce核位置超微細磁場、^<111>Inを打ち込んだFe-Si,Fe-炭素Fe-酸素合金の^<111>In核位置での内部磁場等を測定した。また、注入イオンの分布状態、発生する放射線損傷の量等をシュミレッーションプログラム(TRIM)により系統的に計算した。レーザー装置を整備し、Caの安定偶同位体のトラップとそのレーザー励起蛍光の観測、内部共鳴型高調波発生器による高強度UV光の発生、光子計数型カメラによるイオン雲の二次元的観測、イオンのレーザー観測、リニアトラップへのCaイオンの捕獲に成功した。固体中に導入された短寿命核原子核の崩壊による2次放射線を測定することにより、固体中での不純物原子の動的、静的存在位置を調べる手法、特に、マクロな分布を実時間で画像情報として取り出すシステムを開発し、陽電子の消滅γ線対を2つの位置敏感型検出器で検出し、その消滅位置を決める方法で、予備実験では、3.5mmの分解能を得た。核スピン偏極法の開発では、重標的核の重イオン破砕反応では、収量最大の運動量領域で偏極度が0だが、質量数100程度では収量と偏極度が共に最大値をとる事が分かった。高エネルギーの500Mev/u領域では大きなスピン整列が得られ、その整列度は100Mev/u領域で確認された模型と一致する事が分かった。入射エネルギーの増大は、原子番号の大きいプローブの開拓、厚い標的使用による生成収率の増大等の点で有効。以上より未知核^<14>B, ^<15>B, ^<17>N,^<21>Fの磁気能率及び^<14>B, ^<15>Bの電気四重極能率を測定。また結晶中の偏極法として、化合物半導体InPについて動的自己核偏極を開発し、最大^<114>Inで14%又^<115>Inで25%もの核偏極度を得た。これは通常の熱平衡状態での核偏極度に較べ極めて大きい。^<115>Inの偏極測定では、レーザー照射による核偏極生成の時間(緩和時間)、レーザー照射無しの暗黒状態での緩和時間も測定した。極微量短寿命核イオン関係では、イオンガイドからの低エネルギー連続イオンビームの線形トラップへの蓄積捕獲及びレーザー冷却による数個のイオンの結晶化とそれによる質量分光に成功した。また物質科学への応用としては、結晶内に植え込まれた^8Li, ^9C, ^<13>O, ^<23>Mgの磁気能率、ナイトシフト、電気四重極相互作用の研究を行った。そして強磁性金属中の不安定核Ce位置での超微細磁場を決定した。東北大学RIセンターのISOLを使用し^<111>InをSi及びFe試料にイオン注入しPACのスペクトルを測定。また、不純物原子の静的及び動的濃度分布を精度良く決めるために、2γの同時計測により陽電子の崩壊位置を決めるシステムに向上し計画どおりの位置分解能3.50mmを得た。A03計画研究は2つの方向に大別される。すなわち(A)高速放射性イオンを用いた新しいプローブの開発と(B)高速放射性イオンをプローブとした物質化学の研究である。プローブ法の開発としては,(A1)イオントラップとレーザーを組み合わせて蓄積した^9Be^+のレーザー冷却を行い、結晶化が観測された。また^9Be^+の1イオンについてレーザーマイクロ波の二重共鳴が成功している。
全身投与を目指したハイブリッド型化学修飾核酸の創製と核酸医薬への展開

本研究では、全身投与可能な化学修飾核酸の開発と核酸医薬創製研究への展開を目的として、ヌクレアーゼ抵抗性とRNAへの高い親和性を兼ね備えた2'-置換-4'-チオ核酸を用いて、in vitroからin vivoまでの生体機能制御法への応用を目指す。【1】高いRNAi効果と持続性を兼ね備えたsiRNAこれまでに我々は2'-OMe-4'-チオ核酸修飾型siRNAが天然型と同等の活性を持ちながら、天然型よりも40%高い持続性を示すsiRNAの修飾様式を見いだしている。このsiRNAの細胞内残存量をqRT-PCRにより定量して比較した結果、トランスフェクション後2日目において天然型より3倍高い量の修飾型siRNAが検出された。さらに6日目にはこの差が15倍以上となった。従って、細胞内におけるsiRNAの安定性がRNAi活性の持続性に関与していることが示唆された。さらに、in vivoでの修飾型siRNAの活性と自然免疫応答の評価の結果、2'-OMe-4'-チオ核酸修飾型siRNAが高い活性をもち、また、自然免疫応答を引き起こさないということも明らかにした。miR-21またはmiR-122を標的にした様々な修飾様式の2'-置換-4'-チオ核酸および2'-置換型核酸修飾型AMOを用いて細胞内におけるAMOの活性を評価した。その結果、2'-OMe-4'・-チオ核酸修飾型AMOが、2'-OMe修飾型AMOよりも高く、持続的なmiRNA抑制効果を示した。2'-OMe修飾型AMOは現在分子生物学研究のツールとして広く用いられているが、これより高い効果を示した2'-OMe-4'-チオ核酸修飾型AMOは研究ツールに留まらず、核酸医薬開発まで幅広く応用できることが期待できる。【1】高いRNAi効果と持続性を兼ね備えたsiRNA2'-OMe-4'-チオ核酸を用いて、ルシフェラーゼ遺伝子(GL3)を標的とした様々な修飾様式の化学修飾型siRNAを合成し、それらのHeLa細胞における遺伝子発現抑制効果を評価した。細胞へのトランスフェクションはMENDを用いた。その結果天然型と同等の活性を持ちながら、天然型よりも40%高い持続性を示すsiRNAの修飾様式を見いだした。さらにこの修飾siRNAはマウス血清中において天然型siRNAよりも5.5倍安定であることを明らかにした。これらは、2'-OMe-4'-チオ核酸修飾型siRNAがin vivoで応用可能であることを示唆する結果と言える。様々な修飾様式の2'-置換-4'-チオ核酸および2'-置換型核酸修飾型AMOの合成を行った。ルシフェラーゼ遺伝子の3'-UTRにmiR-21のターゲット配列を組み込んだレポーターベクターの調製を行い、これを修飾型AMOとともにHeLa細胞へコトランスフェクションしてAMOの活性評価を行った。その結果、2'-OMe-4'-チオ核酸完全修飾型AMOが、2'-OMe完全修飾型AMOよりも高く、持続的なmiRNA(miR-21)抑制効果を示した。2'-OMe完全修飾型AMOは現在分子生物学研究のツールとして広く用いられているが、これより高い効果を示した2'-0Me-4'-チオ核酸修飾型AMOは研究ツールに留まらず、核酸医薬開発まで幅広く応用できることが期待できる。
内分泌攪乱物質による性ステロイドホルモン撹乱作用メカニズムの解明

ダイオキシン類は発癌作用、免疫異常など多様な毒性を示し、これらの毒性作用の一つとして子宮内膜症の増悪の可能性など、主要な女性ホルモン・エストロゲン作用に対する撹乱作用の可能性が指摘されている。ダイオキシン類の毒性作用の多くは、転写調節因子であるダイオキシンレセプター(AhR)とパートナーArntのヘテロダイマーがリガンド依存的に標的遺伝子の転写制御により発揮されると考えられている。一方、エストロゲンの生理作用は核内レセプターに属する2つのエストロゲンレセプター(ER)αおよびERβを介した標的遺伝子の転写制御によって発揮される。これらERα,ERβやAhR/Arntなどの転写制御因子による転写調節において、p300をはじめとする転写共役因子群が複合体としてレセプターと基本転写装置との機能を仲介する過程が必須である。そこで我々は両者のレセプターが転写制御因子であることに着目し、ダイオキシン類によるエストロゲン撹乱作用の分子メカニズムを明らかにすることを目的として解析を行ってきた。これまでに我々はAhR ligandである3-Methylcholanthrene(3MC)依存的にAhR/ArntがERsと複合体を形成することを見い出し、AhR/Arntがリガンド未結合ERの転写活性を正に制御することを報告した。一方AhR/Arntはリガンド結合ERに対してはその転写活性を負に制御することを見い出した。すなわち、AhR/Arntはリガンド未結合(不活性型)ERの転写活性を正に、リガンド結合(活性型)ERを負に制御する、2通りの撹乱メカニズムが考えられた。そこで本研究はAhR, ER両者の転写活性化依存的な分解機構に着目した。その結果MCF-7細胞において、E2有無に関わらず3MC依存的にERα発現量が減少した。MG-132がこの減少を抑制することから、ERαがproteasome経路で分解されていると考えられた。さらに3MC依存的にERαがubiquitin化を受けること、この3MC依存性ERα-ubiquitin化はE2依存性ERα-ubiquitin化と相乗的に作用することを見い出した。このAhRを介したERα転写抑制はこの協調作用が生じるときのみ見られた。一方、両者のアンタゴニストではこの作用は認められなかった。このことから、AhR, ERαが両者のアゴニスト結合時に複合体を形成、更に転写活性化依存的に作用するubiquitin ligase複合体をリクルートすることでERαの分解、それに伴う転写抑制が誘導されると考えられた。本研究からアゴニストによるAhRの転写活性化はERタンパクのproteasome依存的分解を誘導し、ERの転写活性化は更に分解を協調的に促進する抑制メカニズムを見出した。この際AhR/Arntと結合したERαがAhRと共にubiquitin化を受け分解されることにより、ERα活性の抑制が起きている可能性を示唆した。ダイオキシン類のエストロゲン撹乱作用の分子メカニズム解明の一端として、ダイオキシン類を受容する転写調節因子であるダイオキシンレセプター(AhR)とパートナーArntを介したエストロゲンレセプター(ER)αおよびβの転写制御機構に着目した。本研究ではこれら転写制御因子および相互作用分子の複合体形成に焦点を当て、詳細な機能解析を行った。まずERα, βを介した転写調節過程に対するAhR/Arntの作用、及び両者のレセプター間の相互作用の可能性を子宮癌由来細胞にて検討した。AhRリガンドとして3-Methylcholanthrene(3MC)を用いた。ERα転写促進能は、3MC結合AhR/ArntがERα,βと結合し、E2非存在下で転写促進することを見出した。この際これら転写制御因子が複合体形成することが判明した。次に3MCのエストロゲン撹乱作用をERαおよびAhR遺伝子欠損マウスにて検討した。卵巣摘出マウスに3MCを投与した子宮重量増減及び標的遺伝子の発現量は、野生型ではE2非存在下で3MCがエストロゲン作用を示すものの、これら両者の遺伝子欠損マウスでは全く効果が認められなかった。一方E2存在下での3MCの効果はE2依存的転写活性を抑制する事が判明した。すなわち、AhR/Arntはリガンド未結合ERの転写活性を正に、リガンド結合ERを負に制御する、2通りの撹乱機構の存在が示唆された。更にこの抑制機構は3MC依存的にERαがユビキチン化が生じ、プロテオソーム経路で分解することを見出した。これらの結果は、AhR/Arntと結合したERαがAhRと共にユビキチン化を受け分解され、ERα活性の抑制が生じる可能性が考えられた。以上よりE2存在下、非存在下におけるダイオキシンシグナルとエストロゲンシグナルの正・負のクロストークの分子機構の一端を支持しているといえる。

これらERα,ERβやAhR/Arntなどの転写制御因子による転写調節において、p300をはじめとする転写共役因子群が複合体としてレセプターと基本転写装置との機能を仲介する過程が必須である。そこで我々は両者のレセプターが転写制御因子であることに着目し、ダイオキシン類によるエストロゲン撹乱作用の分子メカニズムを明らかにすることを目的として解析を行ってきた。これまでに我々はAhR ligandである3-Methylcholanthrene(3MC)依存的にAhR/ArntがERsと複合体を形成することを見い出し、AhR/Arntがリガンド未結合ERの転写活性を正に制御することを報告した。一方AhR/Arntはリガンド結合ERに対してはその転写活性を負に制御することを見い出した。すなわち、AhR/Arntはリガンド未結合(不活性型)ERの転写活性を正に、リガンド結合(活性型)ERを負に制御する、2通りの撹乱メカニズムが考えられた。そこで本研究はAhR, ER両者の転写活性化依存的な分解機構に着目した。その結果MCF-7細胞において、E2有無に関わらず3MC依存的にERα発現量が減少した。MG-132がこの減少を抑制することから、ERαがproteasome経路で分解されていると考えられた。さらに3MC依存的にERαがubiquitin化を受けること、この3MC依存性ERα-ubiquitin化はE2依存性ERα-ubiquitin化と相乗的に作用することを見い出した。このAhRを介したERα転写抑制はこの協調作用が生じるときのみ見られた。一方、両者のアンタゴニストではこの作用は認められなかった。このことから、AhR, ERαが両者のアゴニスト結合時に複合体を形成、更に転写活性化依存的に作用するubiquitin ligase複合体をリクルートすることでERαの分解、それに伴う転写抑制が誘導されると考えられた。本研究からアゴニストによるAhRの転写活性化はERタンパクのproteasome依存的分解を誘導し、ERの転写活性化は更に分解を協調的に促進する抑制メカニズムを見出した。この際AhR/Arntと結合したERαがAhRと共にubiquitin化を受け分解されることにより、ERα活性の抑制が起きている可能性を示唆した。