hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
野生スイカにおける乾燥応答遺伝子の網羅的同定および乾燥誘導性シトクロムの機能解析

現在、免疫組織染色によるタンパク質局在性の解析を行っている。アフリカ、ボツアナに自生する野生種スイカは、一般に乾燥に弱いとされるC3型の光合成を営むにもかかわらず、超乾燥・高温に対して極度な耐性を有している。その分子機構を解明するため、乾燥ストレスにより発現量が変動する遺伝子を探索し、アセチルオルニチン脱アセチル化酵素(ArgE)、メタロチオネイン(MT)と、新規2ヘム型シトクロムb(シトクロムb561)のmRNA蓄積量が増大することが見出された。ArgEはアルギニンの生合成に関与すると考えられたため、野生種スイカの葉内の遊離アミノ酸量を測定したところ、アルギニン生合成系の中間体であるシトルリンが、乾燥ストレスにより細胞質中に約300mM程度まで蓄積することが判明した。さらに、シトルリンとヒドロキシルラジカルの二次反応速度定数は約3×10^9 M^<-1>s^<-1>であることが判明し、シトルリンが極めて優れた活性酸素消去能を有することが明らかとなった。またシトルリンは、代謝酵素の機能を阻害せず、細胞代謝に悪影響を与えないことも確認された。以上より、シトルリンは乾燥下での野生種スイカの酸化的傷害を抑制していると考えられた。MTは野生スイカにおいて超乾燥・高温下で発生する活性酸素の消去に関わる可能性が考えられた。現在、精製組換タンパク質を用い、MTの活性酸素消去活性について生化学的な解析を行っている。さらに、MT遺伝子をタバコ葉緑体ゲノムに導入した形質転換植物を作製した。今後この形質転換植物を用い、MTの生き理学的意義ならびに植物工学的可能性について検討したいと考えている。また、シトクロムb561は細胞質膜に局在することが示唆され、細胞外への還元エネルギー運搬に機能すると予想された。この仮説を評価するため、酸素電極と還元エネルギー指示薬を用いて、野生スイカの葉切片における細胞外への還元エネルギー伝達量を測定したところ、その値は他の植物に比べて顕著に高く、また乾燥ストレスの経過にともない増大することが明らかとなった。さらに、シトクロムb561のタンパク質レベルでの蓄積量と、細胞外への還元エネルギー伝達量との間に、正の相関が見られることが明らかとなった。以上の解析よりシトクロムb561が、乾燥ストレス下で発生する余剰エネルギーの散逸を通して、乾燥および高温耐性に寄与する可能性が考えられた。
ハミルトン系におけるエルゴード特性の微細構造

本研究では、ハミルトン力学系の相空間に潜む未知の精密微細構造の発見に取り組み、軌道のエルゴード論的・運動論的複雑さのもつ普遍的法則の解明を目標とした。研究対象は、古典系から量子系まで、また少数自由度系から多自由度系にまで及んだ。運動論的法則の探求においては、多粒子系のクラスター化、緩和現象及び異常拡散現象などの理解の基礎となる力学的描像を理論化することに挑戦した。さらにハミルトン系研究の理論的手法が適用できる具体的実験系であるレーザー発振の光学系の解析も並行して進め、本研究の基礎的成果が技術・工学の分野にまでも拡大・適用できる可能性を追及した。具体的には、以下の成果をあげることができた:(1)トーラス・カオス共存系のフラクタル構造と臨界現象の解明トーラス崩壊現象において、トーラス-カオスの転移点が真性特異点として普遍的な臨界現象を伴うことを、理論および数値シミュレーションで明らかにした。これらの成果を基礎に非双曲系の統計則を決定し、Weibull分布とLog-Weibull分布という、高次元系特有のアーノルド拡散と一致するスケール則を生み出すことを明らかにした。(2)KAM条件の破れに伴う普遍則の解明KAM条件を破るハミルトン系において、相空間構造を系統的に調べる新しい手法を提案し、リコネクション現象やシアーレストーラスの構造の精密な解析に成功した。また、大域的カオス発生の臨界点をパラメータ空間全域において決定し、臨界点の集合がフラクタルになることを明らかにした。(3)微細構造の生み出す量子カオス効果の解明非可積分ビリヤード系の量子レベル統計におけるベリー・ロブニックパラメータの決定法を新たに提案し、それによって最近接レベル間隔分布関数が、半古典領域ではほぼ完全に決定できることを示した。古典系の分岐現象に伴う微細構造変化が、量子レベル統計の変化に直接反映することを解明した。本研究は、ハミルトン力学系の相空間の微細構造を詳細に決定し、それが輸送現象やクラスター化に与える影響を解明することを目指している。ハミルトン力学系の研究はコルモゴロフ-ア-ノルド-モーザー(KAM)の理論を基礎に、数値計算という有力な手段によって理解が深められてきた。しかし、実際の物理系との対応を考える場合重要となる、ア-ノルド拡散などの相空間が高次元であることによる効果や、KAM条件の破れが系の大域的性質に与える影響の解明は基本的問題でありながら、まだ未解決の問題である。我々は特に相空間が高次元のため詳細な取扱がほとんど成されていない4次元シンプレクティック写像や、ツイスト条件を破るためにKAM理論を適用できないノン・ツイスト写像に注目し、次のような成果を得た。1.多自由度系におけるKAMトーラス崩壊のメカニズムを、摂動論的手法(コンジュゲイションの構成)によって詳細に調べた。自由度2の系では、KAMトーラスの摂動に対する強さは、回転数の数論的性質のみで決定されると考えられているが、多自由度系では、加える摂動によってより強いKAMトーラスは異なることが、摂動級数に現れる小さな分母(small divisor)に関する考察から明らかとなった。2.ノン・ツイスト系では、摂動に対して非常に強いKAMトーラスの存在が知られていたが、そのKAMトーラスの相空間における座標を厳密に導出した。また、カオスヘ遷移する臨界パラメータ値を数値的に決定し、リコネクション閾値に沿って摂動を増した場合に限りカオスヘの遷移が余次元1の現象として捉えられることを明らかにした。この性質は、ノン・ツイスト系に普遍的な性質であると考えられる。

本研究では、ハミルトン力学系の相空間の微細構造を決定し、クラスター化や緩和現象などをその力学構造から理解すること、また相空間の微細構造が対応する量子系の性質にどのように反映するのか解明することを目指して研究を進めている。本年度得られた主要な成果を以下にまとめる。1.引力相互作用する多数の粒子から成る大自由度ハミルトン系において、クラスターの性質をリーマン幾何学を用いて研究した。その結果、クラスター周辺部に生じる強い不安定領域がクラスターの変動と密接な関わりをもつこと、粒子のクラスター内滞在時間分布が負のブローデイ分布に従うことなどを明らかにした。2.自由度3のハミルトン系におけるKAMトーラス崩壊のメカニズムを詳しく調べた。とくに、KAMトーラスを近似する周期軌道列の漸近的性質を調べることにより、KAMトーラスの回転数ベクトルと摂動に対する安定性との関係を明らかにした。3.ツイスト条件の破れがKAMトーラスの崩壊過程に及ぼす影響を研究した。ツイスト条件の破れによって生じる相空間構造を系統的に調べる方法を考案し、ノン・ツイスト系のカオスへの遷移機構の特徴を明らかにした。4.量子卵型ビリヤード系において、ビリヤードの形を変えていったときに、エネルギー準位間隔分布がどのように変化するのか詳細に調べた。Berry-Robnik公式を用いた解析を行い、対応する古典系における分岐現象が準位間隔分布に反映していることを示した。さらに、古典系相空間にカオス領域が複数ある場合にもBerry-Robnik公式が機能することを示した。本研究では、大自由度ハミルトン系におけるクラスター化や緩和現象などを、その相空間微細構造から理解すること、また、カオスとトーラスが複雑に混在する相空間構造が、量子系のエネルギースペクトルの統計的性質にどのように反映するのか明らかにすることを目指し、研究を進めている。本年度得られた主要な成果を以下にまとめる:1.短距離引力相互作用する二次元多粒子系におけるクラスター形成を数値的に調べた。ガウス・リーマン曲率を用い、クラスターの境界を理論的に定義する方法を提案した。この方法により、クラスター運動の統計的性質に関して様々な明確な結果を得ることが出来た。とくに、クラスター構成粒子のクラスター内滞在時間分布を数値的に調べることによって、ポアソン分布を従う領域と、負のワイブル分布に従う領域が存在することを明らかにすることが出来た。さらに、これらの結果を、近化積分ハミルトン系の理論によって説明することに成功した。2.三体問題の解析を通して、クラスター運動におけるescapeとtrapの機構を明らかにした。ガウス型ポテンシャルで引力相互作用する三体系の周期軌道の安定性を数値的に調べ、その性質に重力相互作用の場合とは明確な違いが現れることを示した。3.量子・古典対応の問題では、強カオス系のスタジウム・ビリヤード系について、量子エネルギー準位を数値的に求め、準位反発の大きさの指標であるブロディーパラメータと、古典系のカオスの強さの指標であるリアプノフ数との関係を明らかにした。ハミルトン系のカオスは、従来のエルゴード論の枠組みで論じられてきたいわゆる双曲カオスとは著しい違いがあることを、本研究では明らかにしてきた。
ベルギーの芸術活動における多層的ナショナリズムと国際性

多言語・多文化国家ベルギーの芸術活動と国家/地域/都市レベル、仏・蘭・独の言語地域横断的な<多層的ナショナリズム>との関係、それらの周縁性や前衛性にも起因する国際性について明らかにすることをめざした。具体的にはベルギーの現代作家を主な対象として、神話・伝説・19世紀以来の国民的文学との比較・検討を行った。またベルギー各都市、フランスやケベックの芸術活動について調査、比較検討した。多文化共生(芸術家個人の内面的多層性も含む)や伝統と前衛、ナショナリズムと国際性の意味を問い直しつつ、ベルギー芸術のアイデンティティを探り、それらの成果をまとめた。ベルギーの芸術活動(文学、舞台芸術、映像芸術等)と国家/地域/都市レベル、仏・蘭・独の言語地域横断的な<多層的ナショナリズム>との関係、それらの周縁性や前衛性にも起因する国際性について明らかにする。具体的にはベルギーの現代作家を主な対象として、ベルギーの神話・伝説・19世紀以来の国民的文学との比較・検討を通し、また作家の領域横断的な芸術活動にも芸術環境・芸術政策の現状を踏まえつつ注目し、多文化共生(芸術家個人の内面的多層性も含む)や伝統と前衛、ナショナリズムと国際性の意味を問い直す。25年度は以下の成果を得た。1)ベルギーの言語、民族、多文化状況や歴史、文学、芸術文化に関する文献資料を収集し整理・検討した。2)国内外のベルギーをフィールドとする諸分野の研究者たちと意見交換、共同研究会、ワークショップを行った:ベルギー研究会を関西と東京で1、2ヶ月に一回開催。ブリュッセルで国際研究会を開催し、ブリュッセル自由大学(ULB)、ヘント大学、王立音楽院などの在ベルギー研究者と意見交換を行った。ルーヴァンカトリック大学、ULBの研究者とワークショップを行った。リエージュ大学名誉教授を招き、神戸大学にてフランス語圏周縁文学に関する講演会を開催、意見交換を行った。3)ベルギー及びケベックにおいてフランス語圏周縁の芸術文化環境(多層性、国際性)を調査、大学などでの文献収集、UBLのP.アロン教授やモンレアル大学ケベック文学研究センター所長デュピュイ教授らと意見交換を行った。日本ケベック学会シンポジウム「ケベックとベルギー:フランス語圏の多元社会」の企画、コメンテイターを務めた。4)現代作家ブールドゥクスに関する論文を発表した。ベルギー研究共著『ベルギーとは何か?アイデンティティの多層性)』を出版した。ベルギー現代短篇小説の翻訳出版企画を継続して進めた。多言語・多文化国家ベルギーの芸術活動(文学、舞台芸術、映像芸術等)と国家/地域/都市レベル、仏・蘭・独の言語地域横断的な<多層的ナショナリズム>との関係、それらの周縁性や前衛性にも起因する国際性について明らかにすることを本研究は目的とする。具体的にはベルギーの現代作家を主な対象として、ベルギーの神話・伝説・19世紀の国民的文学との比較、検討を通し、また作家の領域横断的な芸術活動にも芸術環境・芸術政策の現状を踏まえつつ注目し、多文化共生(芸術家個人の内面的多層性も含む)や伝統と前衛、ナショナリズムと国際性の意味を問い直す。24年度は以下の成果を得た。1)ベルギーの言語・民族・多文化状況や歴史に関する文献、文学・芸術関係の文献を収集した。2)国内外のベルギーをフィールドとする文学、言語、美術、舞台芸術、メディア、歴史学などの研究者たちと意見交換、共同研究会、ワークショップを行なった:ベルギー研究会を関西と東京で1、2ヶ月に一回開催。ブリュッセルで国際研究会を開催し、ヘント大学講師や王立音楽院講師、在ベルギーの研究者たちと意見交換を行った。ルーヴァン・カトリック大学のヴァンデ=ワーレ教授(ベルギー/日本交流史)やヴァノーヴェルベーク准教授(日本政治学)らとワークショップや意見交換を行った。同大学図書館や各都市の芸術文化施設で本研究に関する文献収集をした。3)ゲルマン地域に伝わる「ウーレンシュピーゲル伝説」に基づいた19世紀作家シャルル・ド・コステルの小説、さらに20世紀作家ヒューホ・クラウスによるオランダ語戯曲への翻案(ライデン大学の学生と上演、さらにその現代版でフランデレン民族主義を戯画化)について研究し論文を執筆、共著『ベルギー研究』(編集責任者岩本)としてまとめ出版予定である。4)ベルギー現代短編小説の翻訳出版企画を中心的に進めた。ベルギーの芸術活動(文学、舞台芸術、映像芸術など)と国家/地域/都市レベル、仏・蘭・独の言語地域横断的な<多層的ナショナリズム>との関係、それらの周縁性や前衛性にも起因する国際性について明らかにする。具体的にはベルギーの神話・伝説・19世紀以来の国民的文学との比較・検討を通し、また作家の領域横断的な芸術活動にも芸術環境・芸術政策の現状を踏まえつつ注目し、多文化共生(芸術家個人の内面的多層性も含む)や伝統と前衛、ナショナリズムと国際性の意味を問い直す。26年度は以下の成果を得た。

1)ベルギー及びフランスにおいてフランス語圏の芸術文化環境(多層性、国際性)を調査、大学などでの文献収集、ルーヴァン・カトリック大学、グルノーブル第3大学、リール第3大学の研究者たちと意見交換を行った。大手前大学文化交流研究所主催のシンポジウム「日仏マンガ文化の適応と浸透」にて講演し、ベルギーとフランスのBD比較を通してベルギー芸術の特殊性を明らかにした。2)国内外のベルギーをフィールドとする諸分野の研究者たちと意見交換、共同研究会、ワークショップを行った:ベルギー研究会を関西、東京、名古屋にて4回開催した。ブリュッセルで国際研究会を開催し、ブリュッセル自由大学(ULB)、ルーヴァン・カトリック大学(UCL)、王立音楽院などの在ベルギー研究者と意見交換を行った。2016年度日白修好150周年記念の学際的シンポジウムの開催準備として、日本ベルギー学会と協力し「ベルギー学」構築へ向けての意見交換を行った。3)昨年度出版の『ベルギーとは何か?アイデンティティの多層性』に続く共著『ベルギー研究2ーベルギーを視る』の執筆、編集作業を進めた。ベルギー「幻想文学」短編翻訳集出版への執筆、編集作業を進めた。またベルギー現代作家やベルギーの文学・芸術研究者との共著企画に向けて意見交換を始めた。人文学申請者はベルギーの言語・文学・芸術研究を継続的に行っており、ベルギーの諸大学や図書館、研究者、芸術家、文化施設関係者などとのつながりもあるので、本研究テーマに沿った資料収集や現地調査(9月(ケベック及びベルギー)と3月(ベルギー))やベルギー人の研究協力要請を的確に行うことができた。勤務校の神戸大学がヨーロッパとの学術交流の拠点として開設した「神戸大学ブリュッセルオフィス」を活用して現地の研究者との共同研究や研究会を行うことができた。ブリュッセル自由大学、ルーヴァンカトリック大学とは学術交流協定を結んでおり、大学訪問により直接の意見交換もできた。また申請者は4年前に「ベルギー研究会」を立ち上げ、ベルギー文化に関する学際的な研究活動を続けている。その中でオランダ語・ドイツ語に関する知識の提供を受け、また日本初のベルギーに関する学際的研究の共著を出版できた。現代ベルギー文学の翻訳企画も継続的に進めている。作家研究についてはマドレーヌ・ブールドゥクスの作品について口頭発表や論文発表を行った。申請者はベルギーの言語・文学・芸術研究を継続的に行っており、ベルギーの諸大学や図書館、研究者、芸術家、文化施設関係者などとのつながりもあるので、本研究テーマに沿った資料収集や現地調査(9月と2月の2回、2週間ずつ)やベルギー人の研究協力要請を的確に行うことができた。勤務校の神戸大学がヨーロッパとの学術交流の拠点として開設した「神大ブリュッセルオフィス」を活用して現地の研究者との共同研究や研究会を行うことができた。ブリュッセル自由大学、ルーヴァン・カトリック大学とは学術交流協定を結んでおり、大学訪問により直接の意見交換ができた。また申請者は3年前に「ベルギー研究会」を立ち上げ、ベルギー文化に関する学際的な研究活動を行っている。
DMRG数値解析法を用いた光格子量子コンピュータ・量子シミュレータの研究

本年度の研究は、主に量子井戸マイクロキャビティに閉じ込められたエキシトンポラリトンを、表面弾性波(SAW)がピエゾ電界を通して作り出す周期ポテンシャルに閉じ込めた系における量子相転移現象の解析に向けられた。この物理系は、いわゆるボーズハバードモデルと呼ばれる多体粒子モデルをシミュレートする量子素子として有望である。ポラリトンのサイト間のトンネル係数とサイト内での相互作用の強さを見積もり、ポラリトンBEC-Mott insulator間の量子相転移を観測できることを理論的に予想した。現在論文化を行っているところである。本年度は、さらにこのアイデアを実現するための具体的素子の作製と光学実験を開始した。MBE成長で作成されたGaAs多重量子井戸を含むGaAlAs/AlAsプレーナ分布帰還反射共振器の上に、くし形電極(Inter-Digitated Transducer : IDT)を作製し、上記量子相転移と思われる実験結果を得ることに成功した。現在、実験データの詳細な解析、検討を行っているところである。今後は、2次元電子ガス系をSAWポテンシャルに閉じ込めた系を用いてFermi Hubbard-Andersonモデルの量子シミュレーションを行うことや、2次元ポラリトンガス系を高濃度へ励起してBCS-BEC量子相転移現象の量子シミュレーションなども行っていく予定である。また、このような量子シミュレーションの手法を汎用の量子コンピュータの開発へつなげるべく、理論と実験を拡張していく予定である。これは、一言で言えば、ボーズ凝縮効果を利用して量子アニーリングを加速させる、というものである。光格子で冷却原子をトラップさせる原理を用いた量子シミュレータの実用の可能性をまず考慮したところ、フェルミ粒子を扱う場合、冷却原子よりは電子を使い、Surface Acoustic Wave (SAW)といわれる半導体の中での弾性表面波を使った量子シミュレータの方が実現化しやすいことが明らかになった。その理由はフェルミ粒子の原子を光の定在波にトラップするとき、パウリの排他原理によって低温にすることが非常に難しいということである。それに引き換え、半導体の電子は扱いやすく、しかも当研究グループで実験が進められる。このような実験が成功するための必要なパラメータなどを計算であきらかにし、その結果を今論文で書き上げている。その他、量子シミュレーション関係で量子コンピュータ上でLattice Gauge Theoryの計算が通常のコンピュータよりも指数的に早く計算できることを証明した。Lattice Gauge Theoryとは高エネルギー物理で理論と実験をつなげるための重要な理論であり、世界的に数々の研究グループで計算に使われているものである。ただし、莫大な計算量が必要なため、超並列コンピュータを使っても計算量に追いつかないものである。そこで、量子コンピュータがあると課程すると、その計算が速くできるようになるのかを理論上証明する必要がある。指数的に速く計算できるという結果はアメリカのPhysical Review A雑誌とEQIS国際会議で発表した。
幼児の文章理解における言語作動記憶及び視空間作動記憶の機能の発達過程

幼児と成人を対象に,言語作動記憶スパンテスト,視空間作動記憶スパンテスト,文章理解テストを実施した。その結果,成人では,具体的描写が無い場合に視空間作動記憶の大きさが理解を促進した。対して幼児では,具体的描写が有る場合において視空間作動記憶の大きさが理解を深め,その一方で具体的描写が無い場合では言語作動記憶が理解を促進し,視空間作動記憶の大きさが理解を妨げるという成人とは異なる傾向が明らかにされた。●課題開発●予備実験手続き:成人10名を対象に個別実験を行った。言語作動記憶課題(ReadingSpanTest),視空間作動記憶課題(VWMST),文章理解課題(問題文:空間情報の有無を設定,質問文:再認課題及び推論課題)を実施した。結果と考察:VWMSTの成績(r=.86,p<.001)及び反応時間(r=.67,p<.05)と空間情報無し条件の文章理解の成績との間に正の相関が認められた。視空間作動記憶容量が大きいほど空間情報無し条件下での文章理解の成績が高くなった。空間情報無し条件では,テキストに具体的状況が描写されておらず,読者が自ら状況を構成していく作業がより求められる。視空間作動記憶容量が大きいほどテキストを読み進めながら状況を構成する作業を行いやすいことが明らかにされた。一方,WMSTに対する反応時間が早い方が文章理解の成績が低くなることから,文章理解においては視空間作動記憶の意識的な制御が関連することが推測される。また,推論問題では,作動記憶容量の大小にかかわらず,空間情報有り条件よりも空間情報無し条件の成績が高くなった。このことは,成人の場合,空間情報がテキストの表象の形成をより容易にし,予測をしながらのトップダウンの読みから読み飛ばしが生じたのに対し,空間情報が無い場合では一字一句を踏まえながらのボトムアップの読みが求められ,テキストに忠実な表象が形成されたと考えられる。幼児の場合は空間情報が文章理解を促進すると考えられ,成人とは異なる結果が予測される。手続き:幼児9名(平均年齢6歳6か月)を対象に個別実験を行った。言語作動記憶課題(Listening Span Test),視空間作動記憶課題として空間課題(Space Task)及びパターン課題(Pattern Task),文章理解課題(問題文:空間情報の有無を設定,質問文:再認課題及び推論課題)を実施した。結果と考察:(1)言語作動記憶と視空間作動記憶との関連性:言語作動記憶課題と視空間作動記憶課題2種との間に関係は認められず,言語作動記憶資源と視空間作動記憶資源とが異なるという成人と同様の結果が得られた。(2)文章理解と作動記憶との関連性:空間情報あり条件では,パターン課題と文章理解課題「ディストラクタ質問文」(正答に深い理解を必要とする)との間に正の相関(r=.82,p<.05)が認められた。空間情報なし条件では,言語作動記憶課題と文章理解課題「オリジナル質問文」(表層的な理解で正答できる)との間に正の相関(r=.74,p<.05)が,パターン課題と推論課題(正答に深い理解を必要とする)との間に負の相関(r=-.73,p<.05)が認められた。空間情報がある文章では視空間作動記憶容量が大きいほどより深い理解に至り,空間情報がない文章では言語作動記憶容量が大きいほど,また視空間作動記憶容量が小さいほど成績が高くなっている。文章に具体的状況が描写されている場合は,視空聞作動記憶容量の大きさが,文章を聞きながらその描写を正確に把握することを促進するようであるが,その一方で,文章に具体的状況が描写されておらず,読者自らが状況を構成していかなければならない場合は,言語情報をより正確に処理する作業が求められ,その作業においては,視空間作動記憶よりも言語作動記憶の働きがより重要となる可能性が示された。言語作動記憶課題(Listening Span Test),視空間作動記憶課題の空間課題(Space Task)とパターン課題(Pattern Task),文章理解課題(問題文:空間情報の有無,質問文:再認課題と推論課題)を実施した。結果と考察:空間課題平均得点から容量(空間)大群6名小群3名を設定した。文章理解課題(再認課題)の平均得点について,視空間作動記憶容量(空間)2(大/小)×問題文空間情報2(有/無)×質問文4([オリジナル]/[パラフレーズ]/[意味変更]/[ディストラクタ])の3要因分散分析を行った結果,空間情報×質問文の交互作用(p<.05)が得られた。言語作動記憶課題得点,パターン課題得点に関しては同様の傾向(p<.10)が得られた。下位検定の結果,[オリジナル](表層的な理解で正答できる)では空間情報無し条件の得点が有り条件よりも高かったのか対し[パラフレーズ](命題レベルの理解で正答できる)では有り条件の方が高かった。また[意味変更]

[ディストラクタ](正答に深い理解を必要とする)では群間差は認められなかった。文章に具体的状況が描写されていない場合は,読者自らが積極的か状況を構成していく必要が生じ,負荷の増大と逐語的処理への資源配分の結果,[オリジナル]の得点が高くなったと推測される。しかし,状況描写が有る場合に[意味変更]より[オリジナル]の得点が低くなったことは予測に反し興味深い。成人の読解過程は表層的理解から命題的理解,状況的理解へ進むと想定されている。本研究の結果は,幼児かおいては状況レベルかある程度相当する理解の方がより達成されやすい可能性を示唆しており,表層的理解や命題的理解は就学後の習熟を待ってより確実になるという幼児に特徴的な読解過程の解明に一歩迫ったといえる。
温度可変正・逆光電子分光法によるMO_4O_<11>の金属・半導体転移の研究

擬2次元物質であるMO_4O_<11>は、低温で電荷密度波による不安定性から金属-半導体転移を示すことが知られている。本研究の目的は、転移温度前後での光電子・逆光電子分光実験を行うことでフェルミレベル近傍の電子状態の変化を実験的に明らかにすることである。我々は、試料(単結晶)作製(気相成長法)を行い、良質の単結晶育成に成功し、この結晶を用いて実験を行った。この物質の光電子、逆光電子分光実験の報告例はこれまでになく、広いエネルギー範囲にわたる電子状態の研究を行い、次の段階として低温でのフェルミレベル近傍の電子状態の研究を行う方針をたてた。実験室光源(X線管、He放電管)と放射光を用いた光電子分光実験を行った。これにより、Mo4d状態とO2p状態の混成とバンド構造に関する知見が得られた。またフェルミレベル近傍の電子状態はMo4d状態が主であり、フェルミレベル下1eV近傍に高い状態密度をもつことがわかった。一方逆光電子分光実験の結果、光電子分光実験に対応する反結合軌道を観測することに成功し、電子状態の全体像を把握することができた。液体窒素温度に冷却した状態での光電子分光実験で、フェルミレベル近傍の電子状態を詳しく測定したが、測定装置の分解能(0.2eV)がCDWギャップの大きさに比べ大きいため明確な変化として観測ることはできなかった。この結果を受けて、逆光電子分光実験は現在開発中の高分解能逆光電子分光装置(分解能0.1eV以下)で行うことになり、そのための低温マニピュレータの設計を行った。今回の研究をさらに精密化するために、本学に導入予定の低温高分解能光電子分光装置(分解能5meV)での測定を予定している。
カナダ・オーストラリア児童文学史の構築-比較研究の視点から-

これまで筆者は、オーストラリア児童文学研究の第一人者である岐阜大学名誉教授牟田おりゑ氏とともに文学史的視点から加豪児童文学の研究を進めてきた。本研究では、特に作品数が増加し、ジャンルが複雑化する1960年代以降に焦点をあて、両国児童文学の比較研究を行った。その結果とこれまでに蓄積した研究成果とを合わせて、加豪の児童文学を黎明期から現代にいたるまでの通史としてまとめ、『カナダ・オーストラリア児童文学史』を公刊する準備が整った。本研究は1960年代以降の現氏の作品に焦点を定めて、カナダ・オーストラリア児童文学の直近の歴史と現状、さらに将来への展望を明らかにし、これまでに蓄積した研究成果と合わせて、両国の児童文学を黎明期から現代にいたるまでの通史としてまとめるものである。2.研究協力者である姫路獨協大学の牟田おりゑ教授と現代カナダ・オーストラリア児童文学作品について比較研究及び情報交換。特に、『英米絵本史』(桂宥子編著、ミネルヴァ書房・2011.3)の巻末資料である絵本史年表の作成に際して、オーストラリア・ニュージーランド部門に掲載する作家・画家・作品について意見を聞いた。3.国内調査。カナダ大使館、追手門学院大学オーストラリア・ライブラリー、国際子ども図書館などを利用して、現代の英語圏児童文学に関する調査・研究及び資料の収集を行った。研究成果の一部は『英語圏諸国の児童文学-物語ジャンルと歴史』(日本イギリス児童文学会編、ミネルヴァ書房、2011.3)及び上記『英米絵本史』にまとめた。4.海外調査。UCバークレーの大学図書館、バークレー公共図書館を訪問し、北アメリカの現代児童文学に関する情報及び資料を収集した。Moe's、Pegasus Books等の書店において、カナダ・オーストラリア児童文学作品を含む現代の英語圏児童文学作品の選書を行った。本研究は1960年代以降の現代の作品に焦点を定めて、カナダ・オーストラリア児童文学の直近の歴史と現状、さらに将来への展望を明らかにし、これまでに蓄積した研究成果と合わせて、両国の児童文学を黎明期から現代にいたるまでの通史としてまとめることを目的としている。2.研究協力者である姫路獨協大学の牟田おりゑ教授と比較文化研究の視点から加豪児童文学の比較研究を共同で行なった。牟田教授が発表した日本イギリス児童文学会研究大会をはじめとする「英語圏児童文学」に関するシンポジウムに参加し、現代の英米加豪の児童文学に関し知見を深めた。3.国内調査。カナダ大使館、国際子ども図書館、大阪国際児童文学館などを利用して、現代の英語圏児童文学に関する調査・研究及び資料の収集を行った。研究成果の一部は「21世紀初頭のカナダ児童文学」(『岡山県立大学語学センター紀要』第10号,2012.3)にまとめ、「カナダ児童文学略年表:2000-2011」を付した。4.海外の作家及び研究者の講演会に参加。現代カナダを代表する作家デボラ・エリス及び現代オーストラリアを代表する絵本画家ショーン・タンの講演会に参加し、現代の両国児童文学に関する知見を深めた。カナダの英文学者で文明批評家でもあるマーシャル・マクルーハンに関する講演会「グローバル・ヴィレッジを具象化して」(講師:ブリティッシュ・コロンビア大学リチャード・キャベル教授)に参加し、現代カナダ文学思潮の理解を深めた。イギリスの旧植民地であったカナダとオーストラリアは、近年優れた児童文学作品を輩出している。本研究は1960年代以降に出版された両国の児童文学作品に焦点を定めて、カナダとオーストラリアの児童文学の歴史と現状と将来への展望を明らかにすることを直接の目的としているが、これまでに蓄積してきた両国の児童文学に関する研究成果も用いて、黎明期から現代にいたるまでの両国の児童文学の通史をまとめることを最終的な目的としている。本年度は研究の最終年にあたり、現代カナダ・オーストラリア児童文学作品の書誌情報及び作品評価に関するデータベースの完成を目指した。そのために、カナダ大使館、国際子ども図書館、大阪国際児童文学館などを利用して、現代の英語圏児童文学に関する調査・研究・資料収集を行った。また、現代カナダを代表するイラストレーター・アニメーション作家であるフレデリック・バックの特別展や世界八カ国の作品を集めたWorld Book Design 2011-12等を視察し、カナダやオーストラリアの優れた児童書や絵本に関する知見を広めた。なお、研究協力者である牟田おりゑ岐阜大学名誉教授と共同して、両国児童文学の比較研究を行なった。特に3.11以来、牟田教授が関心を寄せている核とオーストラリア児童文学の問題について理解を深めた。一方、研究代表者は、L.M.モンゴメリとC.G.D.ロバーツの研究を進め、前者に関しては岡山県立大学国際教養講座において「赤毛のアンの真実ー『モンゴメリ日記』から読み解くー」を発表し、後者に関しては『レッド・フォックス』の邦訳を脱稿した。かくして、『カナダ・オーストラリア児童文学史』をまとめる準備が整ったと確信する。本研究により従来英米中心であった児童文学研究に「英語圏児童文学研究」という新たな視座が確立されたことは、今後の児童文学研究の展開にとって意義深いと思われる。本年度の研究目的は、作品数が増加し、ジャンルが複雑化する1960年代以降のカナダ・オーストラリア児童文学の集中的研究である。

両国の現代児童文学作品の原書(入手可能なものはその邦訳)を収集し、リアリズム、ヤング・アダルト、ファンタジー、絵本のジャンルに分類し、研究した。その成果の一部は、拙稿「21世紀初頭のカナダ児童文学」にまとめた。24年度が最終年度であるため、記入しない。1960年以降のカナダ・オーストラリア児童文学作品の収集をさらに進め、時代思潮及びジャンル別に研究を行い、両国児童文学の黄金時代の特質を分析する。その結果とこれまでに蓄積した研究成果とを合わせて、両国の児童文学を黎明期から現代にいたるまでの通史としてまとめ、『カナダ・オーストラリア児童文学史』の公刊を目指す。
オルガノサーマル法によるセリア超微粒子の合成と機能

金属セリウムを酸化被膜のついたまま2-メトキシエタノール中に入れ、これをオートクレープ中200300°Cで反応させたのち、酸化被膜に由来する粗粒のセリア粒子を除去すると、褐色透明な溶液が得られ、特に、200250°Cで合成したものは、粒径2nmのセリア粒子を含む透明コロイド溶液であることを明らかにした。このセリアの粒径は現時点で報告されているものの中で、最小である。セリアの粒径は、反応温度を高くする、あるいは反応時間を長くすると、増大した。この透明セリアコロイド溶液から、セリア粒子を凝集させることにより回収したセリア粉体は500°Cという低温でも結晶成長したが、これは、一次粒子の凝集が強いためと結論した。またこの粉体は、強い凝集のため、窒素分子の径に相当するまでの極めて小さいミクロ孔を持ち、粒径から期待できるほど表面積を持たないことを見出した。コロイド溶液に高分子分散剤を添加する、あるいは凝集剤のイオン強度を制御することにより、一次粒子の凝集の程度を制御し、粒子間に発生する細孔の径を制御するとともに、大きい表面積を維持したセリア粉体を合成することができた。一次粒子の凝集を弱くし、細孔径を大きくしたセリア粉体を担体とし、ルテニウムを担持した触媒は液相酸化反応に高い活性・選択性を持つことを見出した。同様の方法を用いてサマリウムやイッテルビウムの酸化物を含む透明コロイド溶液を合成することができた。このとき、希土類金属の反応性は金雁の結晶構造と関連することが示唆された。反応性の低い金属の場合には、反応系に酢酸を添加することにより、反応性を上昇させることにより、透明コロイド溶液を合成することに成功した。金属セリウムを酸化被膜のついたまま,2-メトキシエタノール中に入れ,これをオートクレーブ中200-250°Cで反応させ,酸化被膜由来の粗粒のセリアを除去すると,褐色透明の溶液が得られた。この溶液に水を加えると,着色が薄くなるだけで,沈殿は生じなかったが,塩の溶液を加えると直ちにセリアが沈殿した。この溶液の電子顕微鏡観察および溶液自体のX線回折によりこの溶液は粒径2nmのセリウム粒子を含む透明コロイド溶液であることを明らかにした。反応温度を250°C以上にすると反応温度にしたがって生成するセリアの粒径は増大し,反応温度300°Cでは粒径8nmのセリア粒子を含む透明コロイド溶液が得られた。この溶液から得られたセリア粉体は極めて容易に焼結し,500°Cという低温でも結晶成長を起こした。セリウムのアルコキシドを原料に用いても,同様の粒径を持つセリアが得られたが,透明コロイド溶液とはならず,凝集体が得られた。したがって,セリウム粒子上の酸化被膜が高温で溶解し,金属セリウムが溶媒と接触した段階で,急激な反応が起こり,水素とセリウムアルコキシドが生成し,反応で生成したセリウムアルコシドがそのまま熱分解してセリア超微粒子を与え,この時,溶液内で一様に結晶核の発生が起こるため,凝集のない,セリア超微粒子のコロイド溶液が得られたと考えられた。同様の方法を用いて,プラセオジム,ネオジム,サマリウム,イッテルビウムの酸化物超微粒子を含む透明コロイド溶液の合成に成功した。

この溶液に水を加えると,着色が薄くなるだけで,沈殿は生じなかったが,塩の溶液を加えると直ちにセリアが沈殿した。この溶液の電子顕微鏡観察および溶液自体のX線回折によりこの溶液は粒径2nmのセリウム粒子を含む透明コロイド溶液であることを明らかにした。反応温度を250°C以上にすると反応温度にしたがって生成するセリアの粒径は増大し,反応温度300°Cでは粒径8nmのセリア粒子を含む透明コロイド溶液が得られた。この溶液から得られたセリア粉体は極めて容易に焼結し,500°Cという低温でも結晶成長を起こした。セリウムのアルコキシドを原料に用いても,同様の粒径を持つセリアが得られたが,透明コロイド溶液とはならず,凝集体が得られた。したがって,セリウム粒子上の酸化被膜が高温で溶解し,金属セリウムが溶媒と接触した段階で,急激な反応が起こり,水素とセリウムアルコキシドが生成し,反応で生成したセリウムアルコシドがそのまま熱分解してセリア超微粒子を与え,この時,溶液内で一様に結晶核の発生が起こるため,凝集のない,セリア超微粒子のコロイド溶液が得られたと考えられた。同様の方法を用いて,プラセオジム,ネオジム,サマリウム,イッテルビウムの酸化物超微粒子を含む透明コロイド溶液の合成に成功した。
ＤＮＡメチル化異常による精子形成障害と不妊治療に及ぼす影響

エピジェネティック制御と男性不妊症との関係に関するエビデンスは増えている。今回我々は、プロモーター領域にTDMR(組織特異的メチル化可変領域)をもつGTF2A1L遺伝子に注目して研究を行った。86症例の非閉塞性無精子症の中で17症例がhypospermatogenesisの組織型であった。この中で、5例がTDMRの高メチル化群、12例が低メチル化群であった。TDMRの高メチル化は、GTF2A1L遺伝子発現の低下と関連していた。しかし、両群とも精子回収率、受精率、妊娠率、出生率に関して比較的好成績であり、GTF2A1L遺伝子発現の異常は妊娠率へは影響を与えていなかった。エピジェネティクスは塩基配列によらない遺伝子の発現に影響を与える現象として、癌化との関わりだけでなく、生活習慣病など様々な疾患にも深く関与することが示唆されているが、不妊症との関連については研究が進んでいない。我々は、エピジェネィック制御の1つ、メチル化現象と精子形成障害についての関連を探索し、さらに不妊治療の臨床成績へ与える影響についても検討を行った。プロモーター領域にTDMR(組織特異的メチル化可変領域)をもつGTF2A1L遺伝子に注目した。この遺伝子は、マウスにおける実験で、精子形成の中でも特に最終段階であるspermiogenesisに重要であるとされている。プロモーター領域には22個のCpGを含むCpG islandが存在し、TDMR領域として遺伝子発現の制御に関与している。86症例の非閉塞性無精子症の中で17症例がhypospermatogenesisの組織型であり、この組織型を中心に研究を進めた。さらに、臨床成績を含めて検討を行った。高メチル化群・低メチル化群の両群とも、精子回収率、受精率、妊娠率、出生率に関して比較的好成績であり、GTF2A1L遺伝子発現の異常は妊娠率へは影響を与えていなかった。TESE-ICSI(精巣内精子回収術-卵細胞質内精子注入法)による生殖補助医療技術によって、TDMRメチル化異常による男性不妊症が克服されている可能性があると言える。エピジェネティクス変化の中の一つDNAメチル化と不妊症、精子形成障害との関連性について論じた報告は非常に少ない。これに関し、我々はこれまでに精子形成に非常に重要であるとされるVASA遺伝子のT-DMR(組織特異的メチル化可変領域)に注目し、研究を進めてきた(J Hum Genet. 2009Aug;54(8):450-6.)。今回、我々はALF(TFIIA-α/β-like factor)遺伝子に注目して研究することを計画した。この遺伝子は、マウスにおける基礎実験でプロモーター領域のメチル化による遺伝子の発現制御が明らかにされており、TBP(TATA-binding protein)のDNAへの結合を安定化する機能を有する。マウスにおける実験で、ALF遺伝子は精子形成の中でも特に最終段階であるspermiogenesisに重要であるとされている。不妊を主訴に来院し高度乏精子症、無精子症が認められた患者を対象とし、検査、治療のために精巣検査を行った。染色体異常、Y染色体長腕AZF領域の微小欠失を認める症例は除外した。精巣組織からtotal RNA、genomic DNAを採取した。目的遺伝子の発現解析(mRNA)には、Real-time RT-PCRを用いて定量化した。遺伝子特定領域のメチル化の解析には、MassARRAY-EpiTYPERによる定量的なメチル化解析を行った。最終的に、個々のサンプルの個々のCpGサイトのメチル化状態を定量化した。目標症例数50以上をこえる不妊症症例の精巣組織が入手可能になっている。また、これらの精巣組織からtotal RNA、genomic DNAを採取することができ、一部の症例では定量的なメチル化解析を始めている。研究内容に該当する不妊症症例をさらに増やしながら、すでに採取されたtotal RNAの遺伝子発現をReal-time RT-PCRにて定量化し、genomic DNAのメチル化状態をMassARRAY-EpiTYPERにて定量化していく。さらに、異常な高メチル化状態を呈する症例が存在すれば、そのような症例のメチル化状態と組織型との関係も考察する。臨床的には、メチル化状態とTESEによる精子回収率との間の関係を分析していくことも目指す。また、平成24年度に購入予定であった、遺伝子の発現解析に用いているReal-time RT-PCR、またメチル化状態の定量化に用いているMassARRAY-EpiTYPERの薬品・物品について、次年度の研究にも必要であるため繰り越し分を使用する予定である。
蛋白相互作用阻害による新規高血圧治療薬の開発

WNKキナーゼ-OSR1/SPAKキナーゼ-SLC12a輸送体シグナル伝達系は、腎臓での塩分再吸収や血管平滑筋収縮の調節を通じて、血圧調節に重要な役割を果たしている。本研究では、蛋白-蛋白相互作用阻害という観点から、このシステムの阻害物質のスクリーニングを行い、新規の高血圧治療薬の創薬を行うことを目的とした。(1)蛍光相関分光法を用いたWNK - SPAK結合阻害薬のスクリーニングと(2) ELISAを用いたSPAK直接阻害薬のスクリーニングという二つのアプローチから、WNKシグナル遮断薬、ひいては新規作用機序を持つ降圧利尿薬の有望なシーズを得ることに成功した。WNK(with-no-lysine)キナーゼは、遺伝性高血圧を呈する偽性低アルドステロン血症II型(PHAII)の原因遺伝子で、OSR1/SPAKキナーゼとSlc12a輸送体を下流にしたシグナル伝達系を形成している。この系は、腎臓におけるNaClの排泄と、血管のトーヌスを制御することにより、血圧の調節に関係していることが明らかになっている。このことからこの系を阻害する薬剤は全く新しい機序の降圧薬となる可能性があると考えられる。シグナル伝達のためにはWNKとOSR1/SPAKの結合が重要であると考えられることから、この結合を阻害する薬剤を化合物スクリーニングにより見いだすことを目的とした。蛍光相関分光法(FCS)を用いて、迅速かつ効率的に、結合阻害活性を持つ化合物のスクリーニング系を確立した。WNK由来のRFxV/Iモチーフを蛍光TAMRAで標識し、SPAK由来のCCTドメインをGST融合蛋白として精製し、両者を混合してKd=73nMという高親和性の結合反応の検出に成功した。この検出系を用いて17,000種類の化合物のスクリーニングを行ったところ、WNKとSPAKの結合を阻害する新規化合物を2種類同定した。これらの新規化合物はいずれも、培養細胞におけるWNKの活性化(SPAKとNCC輸送体のリン酸化)を容量依存的に阻害した。このように、今回発見された化合物は新規降圧薬開発のためのシード化合物となる可能性がある。また、今回用いたスクリーニング法は、2つの分子の結合阻害薬を探索するための一般的なスクリーニング法として応用できる可能性が示唆された。腎におけるWNK-OSR1/SPAKキナーゼ-SLC12A輸送体(NCC/NKCC1/NKCC2)リン酸化カスケードの亢進は本態性高血圧発症の重要な一因である。また、WNKシグナルは大動脈におけるNKCC1のリン酸化も制御し、血管トーヌスの調節に関わる事も示されている。この系の阻害剤は,降圧作用及び血管拡張作用というdual effectを持つ新規降圧薬となり得、本研究ではその開発を目的とした。この可能性を実現すべく、WNKキナーゼとOSR1/SPAKとの間に結合モチーフが存在することを利用し、両者の結合阻害をしてこの系を阻害するというアプローチを行った。蛍光相関分光法(FCS)を用いて、迅速かつ効果的に、結合阻害活性を示す化合物のスクリーニング系を確立した。WNKキナーゼ由来のRFxV/Iモチーフを蛍光TAMRAで標識し、他方SPAK由来のCCTドメインをGST融合蛋白として精製し、両者を混合してKd=73 nMという高親和性の結合反応の検出に成功した。この系を利用して、東京医科歯科大学ケミカルライブラリーセンターの化合物約20万種類で結合阻害活性を持つ物質のスクリーニングを行ったところ、3種類の有望化合物を同定した(IC50: 1525μM).これらの化合物はHEK293T細胞においてもシグナル阻害活性を認めた。続いて毒性及び薬剤活性の改善を期待して、学内共同研究のもと化合物誘導体展開を実施した。得られた誘導化合物(IC50: 8.1μM)はマウスに投与可能なレベルまで毒性の改善を認め、マウス腎においてもWNKシグナルのアウトプットである各種SLC12A輸送体のリン酸化低下を認め、併せて大動脈に発現するNKCC1のリン酸化阻害効果も確認され、血管拡張作用も期待された。こうして、新規降圧薬開発へ向けて有望な化合物を得ることに成功した。WNK (with-no-lysine)キナーゼは、遺伝性高血圧を呈する偽性低アルドステロン血症II型(PHAII)の原因遺伝子で、OSR1/SPAKキナーゼとSlc12a輸送体を下流にしたシグナル伝達系を形成している。この系は、腎臓におけるNaClの排泄と、血管収縮のトーヌスを制御することにより、血圧調節に関係していることが明らかになっている。

このことから、このシグナルカスケードを遮断する阻害薬は、血管拡張作用とNa排泄作用の両者を有する全く新しい機序を持った降圧剤となる可能性があると考えられる。平成26年度においては、このカスケードにおいて中心的な役割を果たすSPAKキナーゼの直接阻害薬のスクリーニングを行った。ELISA法を用いたin vitroスクリーニング系を確立し、当大学医療機能分子開発室のケミカルライブラリー所有の様々な化合物を加え効果を判定、候補化合物についてはマウスを用いたin vivoでのSPAKキナーゼ阻害効果判定を行った。具体的には、リン酸化基質としてGST-NKCC2をELISAプレートにコーティングし、スクリーニング化合物を加えた状態でキナーゼ反応を誘導してNKCC2をリン酸化し、リン酸化NKCC2抗体を用いて、NKCC2のリン酸化(すなわちSPAKの機能)の阻害の有無を測定した。約23,000種類の化合物のスクリーニングを行った結果、有望なSPAKキナーゼ阻害活性を持つ2種の候補化合物の同定に成功した。これらの化合物をマウスに投与したところ、腎臓におけるNCCのリン酸化低下、大動脈におけるNKCC1のリン酸化の低下が見られた。また、投与後60分程度持続する血圧降下がみられた。このように、SPAKキナーゼ阻害というアプローチから、WNKシグナル遮断薬、ひいては新規作用機序を持つ降圧利尿薬の有望なシーズを得ることに成功した。腎臓内科学研究目的としてWNK-OSR1/SPAKキナーゼ-Slc12a輸送体シグナル伝達系の阻害活性を持つ化合物をin vitro蛍光相関分光法を用いて同定すること、そのWNKキナーゼ阻害活性を培養細胞系にて検証し、あわせて細胞毒性の有無をを評価することを、目標にあげていた。研究実績の概要に記した通り、目的とする阻害活性を持つ化合物の同定に成功し、培養細胞系における検証にも成功した。平成24年度当初、研究目的として、WNKキナーゼ- OSR1 / SPAKキナーゼ-SLC12a輸送体シグナル伝達系の阻害化合物を、in vitro蛍光相関分光法という新技術を導入することで高効率でスクリーニングすることを挙げた。平成24年度においては、研究実績の概要で記した通り、迅速かつ効果的に、結合阻害活性を示す化合物のスクリーニング系の確立に成功し、有望化合物の同定も行うことができた。スクリーニングの結果得られた阻害活性のある薬物について、表面プラズモン共鳴法で、どちらの蛋白への結合による阻害活性かの確認を行う。動物(マウス)への投与実験を開始し、血圧や腎臓での塩分排泄に対する効果を評価する。PHAIIモデルマウス(WNK-OSR1/SPAKキナーゼ-Slc12a輸送体シグナル伝達系の過剰亢進した高血圧病態モデル)を使用して、シグナル伝達系の阻害により、高血圧の改善を含めた病態の改善がみられるかをin vitroで検証する。候補化合物の構造的な共通性を検討し、構造生物学的によりよい薬剤の可能性をシミュレーションし、誘導体展開による阻害活性と毒性の改善を目指す。より阻害活性の強い有望化合物についてはマウスへの投与試験を通じて治療効果を確認し、医薬品使用を目的として化合物の最適化を目指す。
統合失調症モデル動物を用いた疾患危険因子の同定とその治療薬の開発

神経発達障害仮説に基づいた統合失調症動物モデルである幼若期腹側海馬(neonatal ventral hippocampal ; NVH)障害ラットを作製し、統合失調症の危険因子として報告されているニューレグリン-1(NRG-1)及びその受容体の一つであるerbB4受容体の変化をラットの前頭前皮質をターゲットにし検討を行った。その結果、前頭前皮質のNRG-1レベルはNVH障害ラットの思春期後に減少していた。erbB4受容体レベルの変化は認められなかったがerbB4受容体チロシンキナーゼのリン酸化はNVH障害ラットの思春期後に減少していた。またNVH障害ラットは認知障害を思春期後に示す。そのラットの前頭前皮質へNRG-1を投与したところ認知障害を改善した。従って、NVH障害ラットの認知障害にはerbB4シグナリングの低下が関与し、NRG-1/erbB4受容体シグナリングの調節因子が統合失調症の新たな治療ターゲットとなる可能性を示唆した。本年度、神経発達障害仮説に基づいた統合失調症動物モデルである幼若期腹側海馬(neonatal ventral hippocampal ; NVH)障害ラットの前頭前皮質領域における統合失調症の危険因子の一つとして最近報告されているニューレグリン-1(NRG-1)レベル及びその受容体であるerbB4受容体のシグナル変化を解明する為、神経化学的手法を用い検討を行った。その結果、以下に示す知見が得られた。1.免疫組織化学的染色法により皮質領域のNRG-1レベルは思春期後(生後56日目以降)においてコントロール群と比較しNVH障害群のPrL, Cg1, M2, M1領域で有意な減少が認められた。2.免疫プロット法により内側前頭前皮質におけるNRG-1レベルは思春期前(生後35日目)、思春期後いずれにおいてもコントロール群と比較しNVH障害群で有意に減少が認められた。3.内側前頭前皮質におけるerbB4受容体レベルは思春期前、思春期後いずれにおいても両群問で有意な差は認められなかった。一方、erbB4受容体チロシンキナーゼのリン酸化は思春期後においてコントロール群と比較しNVH障害群で有意な減少が認められた。以上の結果より、本年度はNVH障害ラットの前頭前皮質におけるNRG-1/ erbB4シグナリングが低下していることを明らかにした為、そのシグナリング低下がNVH障害の異常行動に関連しているか行動薬理学的に検討を今後行う予定である。昨年度は、神経発達障害仮説に基づいた統合失調症の動物モデルである幼若期腹側海馬(neonatal ventral hippocampal; NVH)障害ラットを作製し、その動物における統合失調症患者のリスク遺伝子として注目されているneuregulin-1(NRG-1)及びその受容体の一つであるerbB4受容体の機能を免疫組織化学的染色法及びウエスタンブロット法により解析したところ、思春期後のNVH障害ラットの前頭前皮質においてNRG-1レベルの低下及びerbB4受容体の機能低下が観察された。従って、本年度はerbB4受容体機能が低下していた為、NRG-1を前頭前皮質へ微量注入し生後56日目(思春期後)のNVH障害ラットが示すprepulse inhibition (PPI)障害(=認知障害)が改善するか否か検討したところ、NRG-1(500 or 1000ng/0.5μl)の投与によりNVH障害ラットが示すPPI障害を有意に改善させた。さらに、このNRG-1/erbB4受容体シグナリングの変化は、統合失調症の病因でもあるグルタミン酸受容体機能を調節することが報告されていることから、前頭前皮質のグルタミン酸受容体機能(特にグルタミン酸受容体のシグナル伝達に重要な役割を果たしているカルシウム/カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)IIのリン酸化)をウエスタンブロット法により解析したところリン酸化CaMK IIの減少が観察された。従って、NVH障害ラットのPPI障害にはerbB4シグナリングの低下さらにはグルタミン酸受容体のシグナリング低下が関与していることが示唆され、NRG-1/erbB4受容体シグナリングの調節因子が統合失調症の新たな治療ターゲットとなる可能性を示唆した。