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哺乳類減数分裂過程における染色体の結合・分離を制御する分子に関する研究

現在、減数分裂過程におけるAPC-Cdh1の役割について解析中である。本研究では、哺乳類において、減数分裂特有の染色体の結合・分離を制御する分子機構を解明するために、マウスRec8およびそれを制御すると考えられる他の分子(Separase,Securin,Cdc20,Cdh1,Shugoshin等)に着目して研究を行っている。Rec8は第一および第二減数分裂中期から後期への移行時に染色体腕部から消失し、そのことが相同染色体の分離に必要であることを証明した。さらに、Securinの過剰発現実験により、腕部Rec8の消失が抑制的制御を受けることも証明し、本年度に論文として投稿し、受理された。第一減数分裂において、染色体腕部からRec8を含むコヒーシンが消失することによって、相同染色体は分離するが、セントロメア部分のコヒーシンが保護されることにより、姉妹染色分体の分離は起こらない。この第一減数分裂における保護のためには、Shugoshinが必要であることが酵母において分かっているが、脊椎動物においてはShugoshinの減数分裂過程における発現や機能は調べられていない。本研究では、酵母Shugoshinを発見した東大分生件の渡邊研究室や大阪市大森田研究室との共同研究により、マウス卵母細胞において、Shugoshinの機能解析を行った。その結果、哺乳類では、sgo1とsgo2のshugoshin分子が存在するが、sgo2が減数分裂過程で特に強く発現しており、第一減数分裂におけるセントロメアの結合(Rec8を含むコヒーシン)の保護には、Sgo2が必要であることを明らかにした。また、Sgo2はプロテインホスファターゼ2A(PP2A)をセントロメアに局在化させることにも必要であり、PP2Aと協調してセントロメア結合の保護を行うことが示唆された。これらの結果を論文としてまとめて、現在、投稿中である以上のようなマウス卵母細胞を用いた減数分裂過程での染色体分離を制御する分子機構の解明は、生殖医療分野や家畜の繁殖分野において、減数分裂過程に起こる染色体分離異常に起因する流産等の出生異常やダウン症等の先天性疾患の診断・治療へと繋がることが期待され、重要な意義を持つと考えられる。
「子ども・青少年」行政の統合化と専門家養成に関する国際比較研究

(1)海外:(1)子ども行政の統合化・協働化推進国1)英国ロンドン・ワンズワース地区、カムデン地区、ブライトン市などの市当局及び「子どもセンター」を訪問し、連立政権の子ども行政の統合化、専門家の研修体制の特徴を解明。2)米国マサチューセッツ州幼児教育保育局、スウェーデンストックホルム市、ヨテボリ市など、フィンランド教育省を訪問し協働化の実態を解明。4)統合化・協働化の非推進国(ドイツ、フランス)の訪問調査を実施。(2)国内調査:子ども行政の窓口一体化の進捗状況を、秋田県、同男鹿市、長崎県長崎市、同佐世保市、大分県、新潟県妙高市などを訪問し、関係者へのインタビュー及び資料収集を通じてあきらかにした。本研究の目的は、欧米諸国で進行しつつある「子ども・青少年」行政の統合化・協業化による教育行政組織の再編に注目し、(1)中央及び地方行政における教育と隣接する福祉・医療・警察・労働の行政領域との連携の実態、(2)統合事業を担う専門家の養成や資格付与、責任体制の構築、(3)組織改編により、省庁・部局統合を図る協業型政府への移行の実態と効果、について国内外の実態調査を通して解明することであった。研究課題遂行のため、次のような取組を実施してきた。(1)訪問調査:(1)英国調査:ヨーク市の「子ども・青少年」行政について市当局及び「子どもセンター」への訪問調査と職員へのインタビューを実施した。DCSFを訪問し、スタッフ及びContin Youのスタッフに聞き取り調査を実施した。子ども施策を実施するボランタリ組織を訪問し、中央当局・ボランタリ団体との連携・協力の実態を調査した。(2)国内調査:子ども行政(幼稚園・保育所関係)に関する基礎データの収集のため、山形県、長野県を訪問し、関係者へのインタビュー調査を実施した。青少年教育事業の総合化の取り組みについて、大分県、大分市、佐伯市教育委員会を訪問し、学校・家庭・地域連携施策とコーディネーター養成課程について明らかにした。(2)全体研究会:年2回、研究分担者、研究協力者が一堂に会する全体研究会を組織し、それぞれの研究進捗状況を報告することで情報の共有化を行った。英国調査の研究報告を行い専門的知見の共有化を図った。また、民主党政権の教育改革構想について、専門家から講演を頂いた。(3)情報収集:日本教育制度学会(常葉学園大学)、日本教育行政学会(広島大学)、日本比較教育学会(東京学芸大学)などで実施した。(1)訪問調査:(1)英国調査:ロンドン・カムデン地区の「子ども・青少年」行政について市当局及び「子どもセンター」への訪問調査と職員へのインタビューを実施した。ロンドン大学TCRUを訪問し、Dr Claire Cameron,Dr Janet Boddyに聞き取り調査を実施した。(2)デンマーク・コペンハーゲンのThe Union of Pedagogues(BUPL,Denmark)を訪問し、国際担当事務局長Stig G.Lundに子ども施策についてインタビューを実施した。(3)スウェーデンにおける子ども青少年行政の統合化について調査を実施した。(4)アメリカ合衆国ニュージャージー州とマサチューセッツ州の教育局を訪問し、幼児教育行政の統合、保育者養成に関する政策と課題について聞き取り調査を実施した。(5)国内調査:子ども行政(幼稚園・保育所関係)に関する基礎データの収集のため、長野県、同飯田市、秋田県、同男鹿市、長崎県長崎市、同佐世保市を訪問し、関係者へのインタビュー調査及び資料収集を実施した。(2)全体研究会:年2回、研究分担者、研究協力者が一堂に会する全体研究会を組織し、それぞれの研究進捗状況を報告することで情報の共有化を図った。中間報告書の構成について検討した。(3)学会報告:日本教育行政学会(筑波大学)、日本社会教育学会(神戸大学)などで発表した。

研究課題遂行のため、次のような取組を実施し、成果を得た。(1)訪問調査:(1)英国調査:1)ロンドン・ワンズワース地区の子ども・青少年行政について市当局及び「子どもセンター」への訪問調査と職員へのインタビューを実施した。2)ブライトン市の子ども・青少年行政について市当局及び「子どもセンター」を訪問し、職員から連立政権の子ども行政の内容と特徴について聞き取り調査を実施した。3)ケンブリッジシャーの市当局を訪問し、前労働党政権の子ども行政と連立政権のそれとの相違点について聞き取り調査を実施した。(2)国内調査:子ども行政(幼稚園・保育所関係)に関する基礎データの収集のため、秋田県、同男鹿市、長崎県長崎市、同佐世保市、大分県、新潟県妙高市を訪問し、関係者へのインタビュー調査及び資料収集を実施した。(2)全体研究会:年2回、研究分担者、研究協力者が一堂に会する全体研究会を開催し、それぞれの研究進捗状況の報告、並びに最終報告書の内容・構成を検討した。(3)学会報告:日本教育行政学会(九州大学)、日本教育政策学会(琉球大学)、日本比較教育学会(早稲田大学)などで発表した。(4)最終報告書の作成:全211頁を完成した。
真菌由来化合物ダイナピノンAが示す中性脂質分解促進活性の作用機序解析

細胞内中性脂質蓄積阻害剤である真菌由来化合物ダイナピノンA (DPA)は、1) 2つの軸異性体の1:1の混合物(DPAmix)が最大の活性を示す、2) DPAmixは中性脂質(脂肪滴)の分解を促進する、3)オートファジーを促進するというこれまでに前例のない生物活性を示す。本研究では、1) DPAのケミカルプローブを用いた手法、2) DPAの化学的誘導体化を必要としない手法を用いてDPA結合タンパク質の取得を行い、それらタンパク質の機能解析を通してDPAの標的分子を同定し、その作用機序を解明することを目的とする。
陰的なラグランジュ法に基づくマルチボディシステムの解析設計に関する研究

本研究は,非ホロノミック拘束系や退化ラグランジュ系を扱うことの可能な陰的なラグランジュ形式に基づいてマルチボディシステムの解析設計法の開発を主目的として実施した.成果は以下の通りである.(1)配位空間がリー群で与えられる場合のリー・ディラック簡約の手法を開発,(2)ディラック構造によるネットワーク構造化,(3)高速かつ安定な数値積分法の開発.本研究は,非ホロノミック拘束系や退化ラグランジュ系を扱うことの可能な陰的なラグランジュ形式に基づいてマルチボディシステムの解析設計法の開発を主目的として実施した.成果は以下の通りである.(1)配位空間がリー群で与えられる場合のリー・ディラック簡約の手法を開発,(2)ディラック構造によるネットワーク構造化,(3)高速かつ安定な数値積分法の開発.ディラック構造と陰的ラグランジュ系による多体系ダイナミクスの解析手法の確立を目的として,平成20年度は,(1)ディラック余接バンドル簡約の手法の開発,および(2)シンプレクティック構造に基づくハミルトン系の定式化と幾何学的拘束安定化手法による数値積分スキームの開発を行った.まず,ロボットなどの非線形機械システムの配位空間の余接バンドル,すなわち,運動量相空間上の正準ディラック構造を定義し,これを基に,拘束のない場合の陰的なラグランジュ系と陰的なハミルトン系の定式化を行った.さらに,配位空間に対してリー群の作用し,その作用が自由かつ適切な場合,すなわち,主バンドルが存在する場合について考察し,ディラック余接バンドル簡約の方法を確立した.これにより,ハミルトン・ポントリヤーギン変分原理の簡約化とラグランジュ・ボアンカレ・ディラック簡約,およびハミルトン・ポアンカレ・ディラック簡約の方法を統合する簡約化が可能となった.また,正準ディラック構造の基となる,正準シンプレクティック構造から誘導されるラグランジュ系,及びハミルトン系についても考察し,特に,ホロノミック拘束を受ける場合について,数値積分の観点から,離散変分原理とBDF法による離散化を組み合わせて,離散ラグランジュ系と離散ハミルトン系の定式化を行った.さらに,BDF法による離散化と幾何学的拘束安定化法を組み合わせた方法との比較検討を実施した.これらの研究成果の一部は,日本機械学会の講演会論文集,International Journal of JSME等で発表している.ディラック構造は,シンプレクティック構造とポアソン構造を一般化した概念であり,元々,退化ラグランジュ系のためのディラックの拘束理論と関連して考案されたものである.ハミルトン力学と関連して,陰的なハミルトン系の枠組みが導入され,非ホロノミック系や回路系への応用が示された.ラグランジュ力学との関連では,申請者等によって,ディラック構造と陰的なラグランジュ系の枠組み提案され,拘束を受ける退化ラグランジュ系として回路や非ホロノミック系への応用が示された.さらに,ディラック構造と変分原理の関係として,ハミルトン・ポントリヤーギン原理から標準的なラグランジュ・ディラック系が導かれることが解明された.平成21年度は,リー・ディラック簡約をもとに,非圧縮性流体力学の基礎となる,移流パラメータに依存するラグランジアンとそれを用いたハミルトン・ポントリヤーギン原理による定式化を行った.すなわち,リー群上のハミルトン・ポントリヤーギン原理とディラック構造について調査し,特に,リー・ディラック簡約の理論によって,ラグランジュ・ディラック系及びハミルトン・ディラック系の簡約化が統一的に理解できることを示した.また,その発展として,ラグランジアンが移流パラメータに依存する場合のハミルトン・ポントリヤーギン原理とその簡約化の方法を示した.最後に,非圧縮性理想流体を例に,移流パラメータを持つ陰的なオイラー・ポアンカレ方程式の枠組みによってダイナミクスの定式化を行い,リー・ディラック簡約の有効性を示した.宇宙構造物や分子系などの大規模マルチボディシステムの定式化と解析には,ダイアコプティスと呼ばれる切断と内部接続の操作が有効である.特に,システムの内部接続構造はディラック構造でモデル化できることが分かっており,昨年度までに,非ホロノミック拘束から誘導される余接バンドル上のディラック構造について考察し,それに付随する陰的なラグランジュ系を開発してきた.2010年度は,この考えに基づき,2つの異なるディラック構造が与えられた場合,それら2つのディラック構造の内部接続(interconnection)を行うことを考えた.まず,切断操作によって生じる拘束条件から内部接続のディラック構造を定義し,2つの異なるディラック構造の直和を考える,さらに,Bowtie直積と呼ばれる写像を定義して,2つのディラック構造の直和と内部接続のディラック構造のBontie直積を取ることにより,内部接続が数学的に可能であることを示した.これにより,複雑な力学系の内部接続が可能になり,退化した拘束ラグランジュ系である回路系や非ホロノミックな力学系などをメカニカルネットワークとして捉えることができるようになった.次に,安定な解析方法として,変分法に基づく離散化を行い,ホロノミック拘束を受けるマルチボディシステムの数値積分法を提案した.この方法は,幾何学的な拘束安定と変分的な積分法を融合した方法であり,従来のBDF法に基づくスパースタブロー法よりも数値的に安定である事を数値実験により示した.
オイラー記述マルチスケール手法に基づく大規模固体-流体連成解析システムの構築研究

本研究では、大規模でかつ複雑な自由表面流れを含む固体-流体連成問題や流体力により固体が大変形する問題を精度よく解析可能な数値解析手法を構築した。具体的には、境界形状、境界条件および固体と流体の界面での連続条件を正確に考慮するために、非構造格子を用いたオイラー記述に基づく有限被覆法に基づく手法を開発した。また、複合材料の力学挙動を正確に把握するために、マルチスケール手法の導入を行った.本研究では、大規模でかつ複雑な自由表面流れを含む固体-流体連成問題や流体力により固体が大変形する問題を精度よく解析可能な数値解析手法を構築した。また、複合材料の力学挙動を正確に把握するために、マルチスケール手法の導入を行った.本年度は、固体-流体連成解析手法の甚本的な枠組みの構築研究として、シングルスケールにおける固体-流体連成解析手法の構築を行い、プログラムの作成を行った。研究計画では、固体と流体に対して別々の定式化を行い両手法を結合する弱連成手法の構築を行う予定であったが、その後の理論的研究により、全ての対象領域を固体と流体の混合体として仮定して、統一的に取り扱う強連成手法の構築に成功した。本年度得られた主な実績は、以下のとおりである。1.シングルスケールにおける固体流体連成解析手法の構築非構造の固定メッシュを用いたオイラー的手法に基づく固体-流体連成解析手法の構築を行った。対象領域に対して固体、液体、気体の三相の混合体を仮定して、それに対する支配方程式の導出を行い、安定化有限要素法により離散化した。なお、本年度は固体は弾性体を仮定した。プログラムの妥当性を、既往の実験および計算結果との比較により検証し、定量的に良い一致が確認された。弾塑性体への拡張とマルチスケール手法の導入が今後の課題である。2.固体のひび割れ進展解析手法の構築流体力により固体が破壊される現象の解析を可能にするため、固体のみの揚合においてひび割れ進展解析手法の構築を行った。解析手法としては、固定メッシュでの解析が可能な有限被覆法を採用した。固体のひび割れ進展解析手法の連成解析手法への導入が今後の課題である。本年度は、昨年度構築した混合体理論に基づく固体・流体連成解析手法では、界面での力学的境界条件と幾何学的境界条件を正確に考慮できないという結論に至り、固定メッシュにおいてそれらが考慮可能な有限被覆法に着目して、固体と流体の双方についてシングルスケールにおける解析手法の構築およびプログラム開発を行った。なお、上記のような研究計画の変更により当初予定していたマルチスケール手法の導入については、来年度に実施する。本年度得られた主な実績は、以下の通りである。1.有限被覆法に基づく固体の大変形解析手法の構築界面に作用する流体力の評価を正確に行うために、固定メッシュを用いた有限被覆法に基づく、固体の大変形解析手法の構築とプログラム開発を行った。弾塑性体を仮定した支配方程式を、移流項を含む移流スデップと含まない非移流ステップに分けて解析を行う手法を採用した。なお、移流ステップの解法にはCIVA法を用いた。プログラムの妥当性および界面での力学的境界条件と幾何学的境界条件を正確に考慮できることを、既往のLagrange解法に基づく有限要素法による結果との比較により確認した。また、ひび割れモデルとしてはCohesive crackモデルを採用した。2.有限被覆法による自由表面流れ解析手法の構築有限被覆法により非圧縮性粘性流体を仮定した自由表面流れ解析を行う手法の構築とプログラム開発を行った。界面の表現法としてはVOF法を採用した。プログラムの妥当性を、既往の実験結果や計算結果との比較により確認した。本年度は、有限被覆法に基づく固体-流体連成解析手法の構築を行うとともに、固体解析へのマルチスケール手法の導入を行った。また、大規模計算への対応として並列計算手法の導入に関する研究を行った。1.有限被覆法に基づく固体-流体連成解析手法の構築昨年度構築した有限被覆法に基づく流体解析手法について、任意形状への適用性に関する検討を行い妥当性の検証を行った。その上で、弱連成に基づく固体と流体の連成解析手法の構築とプログラム開発を行った。なお、固体一流体の界面での境界条件処理にはペナルティ法を用いた。また、流体と固体の界面の形状を正確に表現するため、その表現にLevel-set関数を用いた。本手法を自由表面を有する流れと構造の連成問題に適用した結果、ラグランジュ記述では、適用が困難となる砕波や大変形等を伴う問題への適用が可能であることが確認された。2.有限被覆法による固体解析におけるマルチスケール手法の導入固体についてコンクリート材料を仮定し、材料の微視的構造を考慮した解析が可能となるように、均質化法に基づくマルチスケール解析手法の構築とプログラム開発を行った。また、Cohesive Crackモデルを用いて微視的なひび割れの発生・進展の考慮が可能となるアルゴリズムを開発し組み込んだ。本手法を、ベンチマーク問題に適用した結果、妥当性と有効性が確認された。3.大規模問題への対応としての並列計算手法の導入並列化プログラムの作成にはMPIを用い、領域分割手法に基づく並列計算手法の導入を行った。
アフリカ食文化研究の新展開：食料主権論のために

初年度であった昨年度は予定通り国内で研究会を3回にわたって開催した。研究会で行ったことはおもに以下の3点であった。1)メンバーがこれまでに把握している調査対象国地域・社会の食文化について発表を行い、メンバー間で情報共有をはかり、今後の課題などについて議論を行った。不十分な点を明確にするとともに、成果が比較可能となるよう調査項目や調査方法について確認し、今年度からの現地調査に向けて準備を行った。2)また食料主権は比較的新しい概念であることから、食料主権に詳しいメンバーが発表を行い、メンバー間で理解を深めた。また国内で開催された食料主権に関するシンポジウムに一部メンバーが参加した。3)アフリカ研究者を対象としたアフリカ食文化に関するアンケートについて検討を重ね、未完成ながらも充実した案ができあがりつつある。今年度も継続して検討していくこととなった。また本科研のウェブサイトを立ち上げ、メンバーや研究会の活動の概要を報告し、社会的な発信に取り組んでいく予定であったが、これは年度中に実施することができず、次年度以降に引き続き、検討していく課題となった。他方で、当初は予定していなかった国立民族学博物館が推進する地域研究画像デジタルライブラリー(DiPLAS)に本科研も参加することとなり、アフリカの食文化について画像およびそれについての情報提供などを通じて社会に発信していくこととなった。また各メンバーはこれまでの調査分析をふまえて着実に研究実績を示した。国内研究会を当初の計画通り開催することができ、一定の成果を得ることができたため。具体的にはまず、メンバー各人がこれまでに蓄積してきた食文化の研究をメンバー間で共有し、今後の課題を明らかにすることができた。また本研究課題が貢献することを目指す食料主権という新しい概念について理解を深めることができた。さらにアフリカ研究者を対象に実施することを予定している食文化のアンケート案について検討を行い、完成には至っていないものの、より具体化することができた。またウェブサイトを立ち上げ、研究会の活動の概要を報告し、社会的な発信を行っていくことは残念ながら実現できなかったが、国立民族学博物館の地域研究画像デジタルライブラリー(DiPLAS)に参加し、アフリカの食文化に関する画像とそれについての情報提供を通じて、社会に発信していくことができる運びとなったため。今年度よりいよいよアフリカ各地で現地調査を実施していく予定である。主食となる食材と調理法を詳細に把握し、比較可能な方法で記述する。地域の環境利用とのかかわりに着目し、人々が食についてどのような在来知を持ちながら、日々の食材や調理の選択・決定を行っているのかについてデータを収集する。また、静態的システムとしてとらえる従来の研究の限界を克服するため、歴史的変化についても聞き取りと文献資料により把握を試みる。調査で得たデータをもとに、昨年度同様今後も年三回程度開く研究会(アフリカ食文化研究会)で発表し、成果を共有する。地域間の差異だけでなく、グローバル化や都市化の進展に伴う食文化の変化などについて共通点が見られないか注意深く検討を行う。食料主権について議論していく際の不可欠な視点と思われるからである。また研究会では、食料主権に詳しい外部講師を招いて最新の知見を披露していただいたり、アフリカで現地調査を行ってきている研究者に現地の食文化について発表を行っていただく予定である。また昨年度より作成しているアフリカ研究者向けの食文化に関するアンケートもさらにブラッシュアップを図り、今年度中に予備的なアンケート調査を実施する予定である。単なるアンケートで終わるのでなく、密な協力の得られる研究者を一定数確保し、その方たちと最終的な成果発表まで参画してもらうことを検討している。来年度はより本格的な現地調査を実施するとともに、最終的な成果発表に向けての議論も深めていく予定である。最終年度である再来年度は成果発表を中心に行っていく方針である。

また本研究課題が貢献することを目指す食料主権という新しい概念について理解を深めることができた。さらにアフリカ研究者を対象に実施することを予定している食文化のアンケート案について検討を行い、完成には至っていないものの、より具体化することができた。またウェブサイトを立ち上げ、研究会の活動の概要を報告し、社会的な発信を行っていくことは残念ながら実現できなかったが、国立民族学博物館の地域研究画像デジタルライブラリー(DiPLAS)に参加し、アフリカの食文化に関する画像とそれについての情報提供を通じて、社会に発信していくことができる運びとなったため。今年度よりいよいよアフリカ各地で現地調査を実施していく予定である。主食となる食材と調理法を詳細に把握し、比較可能な方法で記述する。地域の環境利用とのかかわりに着目し、人々が食についてどのような在来知を持ちながら、日々の食材や調理の選択・決定を行っているのかについてデータを収集する。また、静態的システムとしてとらえる従来の研究の限界を克服するため、歴史的変化についても聞き取りと文献資料により把握を試みる。調査で得たデータをもとに、昨年度同様今後も年三回程度開く研究会(アフリカ食文化研究会)で発表し、成果を共有する。地域間の差異だけでなく、グローバル化や都市化の進展に伴う食文化の変化などについて共通点が見られないか注意深く検討を行う。食料主権について議論していく際の不可欠な視点と思われるからである。また研究会では、食料主権に詳しい外部講師を招いて最新の知見を披露していただいたり、アフリカで現地調査を行ってきている研究者に現地の食文化について発表を行っていただく予定である。また昨年度より作成しているアフリカ研究者向けの食文化に関するアンケートもさらにブラッシュアップを図り、今年度中に予備的なアンケート調査を実施する予定である。単なるアンケートで終わるのでなく、密な協力の得られる研究者を一定数確保し、その方たちと最終的な成果発表まで参画してもらうことを検討している。来年度はより本格的な現地調査を実施するとともに、最終的な成果発表に向けての議論も深めていく予定である。最終年度である再来年度は成果発表を中心に行っていく方針である。
ヘリカル磁場配位の最適化

ヘリカル磁場配位の最適化を進める際に、国際共同研究事業(LIME)を有意義なものとするため、以下の二つの目標を設定し研究を進めた。1.立体磁気軸ヘリカル系における電子サイクロトロン波を用いた電流制御のためのECH及びECE解析ツール開発と基盤データの確立2.立体磁気軸ヘリカル系におけるプラズマ揺動の物理解明のための基盤データ確立前者においては、プラズマ電流制御の観点、後者では、プラズマ揺動制御の観点から、オーストラリア国立大学、スペインCIEMAT研究所、ウクライナハリコフ研究所との国際共同研究を実施した。目標1.では、本研究経費で整備したラジオメータシステムで、ヘリオトロンJのECE測定が可能となり、また、スペインと共同で開発したレイ追跡コード(TRECE)により、3次元磁場形状におけるECHパワー吸収分布の評価を可能とした。同コードにより、熱輸送評価の実験・解析が進展した。さらに、電子サイクロトロン電流駆動の評価用のコード整備も進み、実験結果との比較検討を行っている。目標2.では、ヘリカル系磁場配位に閉じ込められたプラズマ揺動に共通の特性を抽出すべく、複数の中型実験装置(Heliotron J、TJ-II、U-3M等)で共通の計測法・解析手法を適用した実験を行った。特に、各装置で比較的適用が容易な静電プローブ法を用いた周辺領域プラズマ揺動観測に特化して研究を進め、磁場配位によらない周辺プラズマ揺動の共通した特徴が明らかになりつつあるとともに、周辺プラズマ中の間歇的バーストを伴う乱流揺動の特徴解析に、Levy Indexが有効であることを示した。さらに、新たな計測手法として、超音速Heビームプローブ法と高速ビデオカメラ計測の組み合わせ、ECH用ミリ波の散乱を利用した揺動計測などを提案し、予備的実験を実施し、それらの有効性の検証が進んでいる。1.物理設計共同研究(1)ヘリカル系の新古典プラズマ輸送のシミュレーション:ヘリカル系におけるブートストラップ電流の計算機シミュレーションをデルタエフ・モンテカルロ法を用いて行う計算機コードを開発し、W7-X配位におけるブートストラップ電流の低減化の機構が、まず低減化されたトロイダル項の寄与とヘリカル対称項の寄与を打ち消し合わせること、更にトロイダルミラー項を加えることによって電流の低減化が図られているものであることを検証した。(2)ヘリオトロンJのMHD平衡解析:ヘリオトロンJにおける良好な閉じ込め磁気面が有限プラズマ圧力時にも保持されるかどうかを理論的に調べる自由境界MHD平衡解析コードPIESの改良及びヘリオトロンJへの移植を行った。ヘリオトロンJの平衡配位は磁気シアは比較的小さいが深い磁気井戸の効果によってメルシェ安定となる。しかしながら、バルーニングモード方程式による局所解析からはトロイダル方向に局在した強い磁力線依存性をもつ高モード数バルーニングが不安定となりうることを明らかにした。2.ヘリオトロンJ実験共同研究(1)ヘリオトロンJにおけるECH実験:ヘリオトロンJにおけるマイクロ波計測及びECH伝送系を設計・構築し、その性能検証を行いつつ、53.2-GHz 1-T ECH実験においてプラズマ点火に成功した。この第2高長波加熱の共鳴面がミラー端部(コーナー部)に位置するときと、ミラー中央部(直線部)に位置するときに高エネルギー電子の閉じ込めに顕著な相違が生じることを明らかにし、ヘリカル磁場配位最適化の方向性に関する実験的研究の糸口が得られた。(2)ヘリオトロンJにおける真空磁気面計測:ヘリオトロンJのコイル系の製作に係わる真空磁気面の計測を蛍光ロッド法により行い、その健全性を確認した。本格的なヘリオトロンJ実験が平成12年7月より開始された。まず、プラズマ実験に先立って、真空磁気面測定が、直流300Gの低磁場のもとで行われた。

標準配位における実験結果と計算結果の比較から、地磁気及び測定された装置周辺の残留磁場(非誘導性と仮定)の影響を考慮にいれて、実験結果と計算結果は測定誤差の範囲内で良く一致することが分かった。つぎに、第2高調波53.2GHz,400kW ECHによる無電流プラズマの生成実験を行った。このとき、効果的な第2高調波ECH加熱が実現できる磁場強度帯は、プラズマ閉じ込め直線部に共鳴層が存在できる磁場強度帯にほぼ一致した。反磁性ループによって測定されたプラズマ内部エネルギーの実験結果は、本実験期間中において密度制御が最適化されてはいないものの、Wp<0.7kJ及び体積平均ベータ値として約0.2%が得られた。真空紫外(VUV)分光によると、酸素、炭素等の軽不純物以外に、鉄、チタン等の金属不純物の存在が認められた。ただし、ボロメータによる放射損失の割合は20%以下である。測定されたVUVスペクトラムからは、300-400eVの電子温度が期待され、現在、精確な電子温度測定のためのトムソン散乱装置の調整が進められている。またECHプラズマに対するSOL領域の電子温度、電子密度、浮遊電位の挙動が詳しく調べられた。今後、装置運転の経験を蓄積し、実験条件の最適化を図って、プラズマ性能の向上を目指した実験を進めていく予定である。以上のように初期プラズマ生成の実験結果は、低シア磁気面をもつヘリオトロンJにおいて、磁場強度1Tにおいて、200-300kWの第2高調波ECHを用い、ヘリカル磁場配位の最適化についての詳細なプラズマ閉じ込め研究が可能な高温プラズマが形成できること確認した。平成13年度のヘリオトロンJ実験は、「ヘリカル磁場配位の最適化」を目指して、まずECH実験による無衝突領域の電子の閉じ込め性能の確認を目的として進められた。ECH加熱システムとしては、53.2GHzおよび70GHzのジャイラトロン管を用い、各400kWの入射電力、入射モードとして、TE02および収束ガウシアン・ビームを用いた。実験結果としては、70GHz中心加熱ECH低密度運転において、典型的なブラズマ・パラメータとして平均電子密度0.2x10^<19> m^<-3>、中心電子温度1keVのブラズマが得られた。このときコア部の規格化電子衝突周波数υ*は無衝突領域(ν*<<0.01)にあり、中心電子温度の電子密度依存性はISS95比例則からの予測と矛盾せず、無衝突領域での電子輸送の極端な劣化は認められない。詳紬な輸送特性の解明に向けて局所輸送解析の準備を進めている。一方、高密度運転での体積平均ベータ値は平均電子密度1.8x10^<19>m^<-3>で約0.35%が得られている。70GHzECHプラズマに対するグローバルな閉じ込め時間がISS95比例則の近傍に存在することを確認した。詳細なパラメータ依存性を調べるためのデータベースを構築中である。閉じ込めの配位依存性を調べるため、到達内部エネルギーの回転変換角に対する依存性を調べ、物理設計において選択された基本配位(中心回転変換角0.53)において量大内部エネルギーが確保できることを確認した。
調理技術を応用した生命科学リテラシーの学びの導入に有効な実験教材の開発

生体高分子化合物の性質を学ぶ上で有効なポテンシャルがある調理に着目し、本研究では以下を開発した。(1)摩砕した塩麹に視認しうる基質を加えて透明袋に封入することで、酵素の働きを目で見て味で確認できる実験教材。(2)サツマイモを真空調理法により複数のプログラムで調理して、酵素の性質を学べる実験教材。(3)小麦粉などで麺を作り、タンパク質・グルテンについて探求的に学べる実験教材。(4)パンを作る際に砂糖無添加対照群をおき、膨らみや焼色から、酵母の代謝について学べる実験教材。(5)野菜の甘みを実感できる実験教材。以上の他、養液の濃度チェック機能を備えた簡易植物工場モデルも作製した。「マメ科植物の防衛戦略にかかわる成分とダイエットサプリメント」では、生の白いんげん豆のホモジェネートや抽出液に唾液アミラーゼの阻害作用があること、また、生の大豆から得た「生豆乳」によってトリプシン(ブタ)の働きを阻害する作用があることも確認した。このうち後者については薄いゼラチン膜を用いることで、簡便かつ効果的な演示方法を確立する目処をつけることができた。「塩麹のプロテアーゼとアミラーゼの食品への作用」では、味噌づくりとほぼ同様な方法で、原料としての茹でた大豆をすりつぶしたものに、茹でた卵白、ご飯、タピオカなどを、肉眼的にそれとわかる大きさで添加し、透明の容器に入れ、室温で長期間保温して、それらの状態の変化を随時観察し、また味の違いを通常の味噌と比べてみることで、プロテアーゼやアミラーゼの働きを体感できることを確認した。「真空調理法を利用した酵素やタンパク質を学ぶ実験教材」では、サツマイモを材料に、さまざまな温度変化のプログラムによって加熱調理し、それらの硬さ、甘さの違いを比較検討した。その結果、甘さは比較的低温での加熱時間が長いほど甘くなること、硬さについてはより高温での加熱が必須であることを確認した。後者はペクチンが高温でないと可溶化されない事実から説明しうる。イモを長い低温加熱のあと高温にすると甘く柔らかくなるが、その逆にすると柔らかくはなるが甘くはならないことから、甘くなることが熱に弱い酵素の働きによるものであり、柔らかくなることは酵素の働きではないことを示すことが可能であると確認した。「麺類の製造、調理に伴うデンプンとタンパク質の生化学的変化」においては、グルテンの素の量が多い強力粉と少ない薄力粉で、饂飩、パスタなどの麺を作り、できた麺を引っ張ったときの伸び具合や、歯ごたえなどで比較検討するにあたり、小麦粉の捏ね方や麺の太さの至適条件を求めた。「マメ科植物の防衛戦略にかかわる成分とダイエットサプリメント」においては、白インゲン豆抽出液によるアミラーゼ阻害現象の確認はできたが、視覚に訴える効果的な演示の工夫が課題として残った。「麺類の製造、調理に伴うデンプンとタンパク質の生化学的変化」においては、各種小麦粉を用いて、麺をつくり、これらの性質を比較して調べる方法を検討した。その結果、有意に検出できたのは、生麺の状態で引っ張る方法であった。茹でた後では、麺の性質の違いの定量的な検出は容易でなかった。粉に含まれるグルテンのもとのグリアジンとグルテニンの量と、生麺を引っ張った際に伸びる長さは、ほぼ正の相関があるので、それらを変性させる方法を検討した。その結果、粉への電子レンジによるマイクロ波による前処理、および水を50%程度のエタノールに換えると効果があった。また、麺づくりの際に、タンパク質分解酵素を含む果汁や舞茸の抽出液等を添加すると、引っ張る実験では、明らかに伸びにくくなることが確認され、同様な結果は、市販のコンタクトレンズ洗浄用タンパク質分解酵素液を用いても得られた。「微生物・酵母の働きを体感できる実験」においては、酵母をショ糖溶液に入れると二酸化炭素の泡の発生、エタノールの匂いの発生がみられる。これ効果的な演示方法として、アルコールチェッカーと糖度計の併用とその条件について検討した。「凍結融解における生鮮食品の生化学的物理学的変化」については、魚肉・畜肉の凍結融解において、脂肪の入り方が少ない方が組織のダメージが大きいこと、しかもそれは、視覚的にもわかりやすく演示できることがわかった。「簡易植物工場を用いた植物の細胞活動が推測できる実験」においては、手作りの植物工場モデルの作製を試み、完成させた。野菜に含まれるブドウ糖の濃度についての測定は糖度計では困難で、むしろ試験紙が有効であるように思われた。プロテアーゼとアミラーゼを含む塩麹に、基質のタンパク質として茹でたウズラの卵、基質のデンプンとしてタピオカを混ぜて、透明なビニル袋に入れて保温すると、それぞれが消化されていく過程がビニル越しに観察できることを確認した。塩麹に含まれる米粒は予めろ過またはホモジナイズして粒を無くす工夫をすると見やすくなり、酵素の働きを学ぶ実験教材として有効と考えられた。酵母はデンプンを利用できないが、単糖のブドウ糖、二糖の麦芽糖や砂糖などは取り込んで発酵して膨らむ。そこでパン作りの際に通常は加える砂糖を入れないブランク対照群を置いて比較してすると、焼く前の発酵による生地のふくらみが砂糖ブランク群では抑制され、また焼いた後の茶色の発色も弱い等の違いがはっきりと出た。さらに酵母を事前にすりつぶしておくと、砂糖を加えても発酵が抑制され、酵母の働きを肉眼的に確認できる実験教材となると考えられた。

肉の切り身などを高張または低張の食塩水に漬けてから凍結融解して比較すると、高張食塩水に漬けた切り身の方がドリップは少ない。ドリップは細胞の破裂を示し、これが生命体の冷凍保存が困難な理由の一つである。この点についてよりわかりやすい教材とするため、数の子を材料としたところ、卵粒の状態の違いが肉眼でも、また食べて歯ごたえでもわかることを確認し、ユニークな教材となると考えられた。早朝と昼に収穫した野菜は、ブドウ糖含量などの違いで味が異なる。これは光合成の明期と暗期の違いによるとして説明可能だが、このような比較は現実的には実施が難しい。そこで、室内で家庭用簡易型植物工場を複数用いて、昼夜を逆にセットした対照群を置いたところ、非常に簡便に比較できた。適した野菜の品種の検討の他、糖分の測定法についてもより簡便な方法を検討した。生体高分子化合物の性質を学ぶ上で有効なポテンシャルがある調理に着目し、本研究では以下を開発した。(1)摩砕した塩麹に視認しうる基質を加えて透明袋に封入することで、酵素の働きを目で見て味で確認できる実験教材。(2)サツマイモを真空調理法により複数のプログラムで調理して、酵素の性質を学べる実験教材。(3)小麦粉などで麺を作り、タンパク質・グルテンについて探求的に学べる実験教材。(4)パンを作る際に砂糖無添加対照群をおき、膨らみや焼色から、酵母の代謝について学べる実験教材。(5)野菜の甘みを実感できる実験教材。以上の他、養液の濃度チェック機能を備えた簡易植物工場モデルも作製した。平成26年度は、大学における役職などもお断りして、研究時間を作って実験することができた。また、全学共通科目の「総合科学実験講座」や商学部の特別テーマ実践科目で「調理科学入門」という科目を担当させていただいたので、一部については授業でも実践ができた。このため、概ね順調に研究は進んでいる。しかしながら、その次の平成27年度に関しては、学部の役職である教務主任を仰せつかったため、このまま順調に進められ、まとめきれるか不安もある。自宅でも一部については確認実験ができるテーマでもあり、時間を作って、所期の目的を達成したいと考えているところである。生物教育、科学教育概ね、計画通り進める方針とする。ただし、「麺類の製造、調理に伴うデンプンとタンパク質の生化学的変化」については、平成26年度で分析不十分な現象を見出した。教材化において有効と思われる現象であるので、この点についてのさらなる確認を行いたいと考えている。昨年度は、申請者担当の「総合科学実験講座」のほか、特別テーマ実践科目として「食品微生物学入門」を開講(平成25年度前期のみの開講)させていただいた。これらの授業内において、本研究と関連した実験を実施して、実践的な実験教材の研究を進めることができた。このため、多くの授業を抱えるなかでも遅れずに進んでいるものと考えられた。消耗品の購入において、当初の見積もりよりも廉価で購入できたことが大きい。特に、いわゆる100円ショップでの購入で済ませられることが多かったということがある。すでに提出した研究計画調書内の「研究計画・方法」に記されているように進める予定であり、特に変更はない。なお、平成26年度では、「総合科学実験講座」に加えて、特別テーマ実践科目として「調理科学入門」を開講(平成26年度春学期のみの開講)させていただいている。
哺乳類における減数分裂期相同組換えに関与する遺伝子群の網羅的解析

本年度は、前年度の結果をふまえ雌マウス生殖腺の遺伝子発現プロファイル情報を加えることで、雌雄の減数分裂期に共通して特異的に発現する遺伝子の網羅的同定を行った。その結果、雌雄の生殖腺で減数分裂時期に発現が10倍以上強い124遺伝子を同定した。このうち未知の遺伝子は74遺伝子あり、この中から新規の減数分裂関連遺伝子を選抜する目的で、これらの遺伝子がコードするタンパクの機能ドメイン情報を検索した結果、酵母で減数分裂に必須の機能を持つことが知られるHop1と共通のドメインを持つ2つの機能未知遺伝子(HORMAD1、HORMAD2)を見いだした。この2つの遺伝子はどちらも第一減数分裂前期の精母細胞に特異的に発現することをRT-PCRおよびin situ hybridizationにより確認した。さらにこれらの遺伝子をGFP融合タンパクとして培養細胞に発現させ細胞内局在を観察したところ、両者とも核に存在した。特にHORMAD1は、分裂間期の核内でクロマチンと一致した分布を示し、さらに分裂期の染色体上に局在した。この結果から、HORMAD1が減数分裂時にも染色体に結合し、減数分裂期に特異的な染色体動態に関与する可能性が高いと考えられた。またシナプトネマ複合体の構成成分であるSycp3とHORMAD1とHORMAD2を共発現させると、HORMAD2のみが核内で共局在を示した。以上の結果は、HORMAD1とHORMAD2が減数分裂時の染色体動態の制御に関与する可能性を示すと共に、それぞれが異なる機能を担うことを示唆する。さらに実際の減数分裂時の細胞内局在の観察を可能にするため、これらの分子に特異的な抗体を作製し解析を進めている。本研究では、哺乳類における減数分裂期の相同組換えに関与する遺伝子を新規に同定することを目的として、まず、第一減数分裂前期に発現が誘導される遺伝子の網羅的同定を試みた。密度勾配遠心により精祖細胞と精母細胞を分画し、両者におけるマウスの約40,000遺伝子の発現をマイクロアレイによって解析し、精祖細胞と比較して第一減数分裂初期の精母細胞で発現が増加する精巣特異的遺伝子として810遺伝子を同定した。これらの遺伝子が実際に減数分裂期特異的に発現することを確かめるために、この中から機能未知の遺伝子を中心に任意の14遺伝子を選び、成熟マウス(10週齢)および胎仔マウス(胎齢15.5日)の精巣と卵巣での発現をRT-PCRにより検討したところ、減数分裂が起こる成体精巣と胎仔卵巣に特異的に発現するものは2遺伝子に絞り込まれた。また成体精巣におけるin situ hybridizationによる解析でも、これらの2遺伝子のみが、減数分裂前期(パキテン期以前)の精母細胞に発現が限局していた。以上の結果から、成体精巣と胎仔卵巣に特異的に発現する遺伝子を選び出すことで、最初に選んだ810遺伝子のうち減数分裂初期特異的に発現する遺伝子を10分の1程度に絞り込むことが出来ると考えられた。現在成体および胎仔マウスの精巣、卵巣における遺伝子発現パターンをマイクロアレイで解析中である。また、精祖細胞および精母細胞の核に存在するタンパク質の2次元泳動解析も進行中である。両解析の結果を統合的に解析することで、減数分裂期相同組換えに関与する新規遺伝子を網羅的に同定できると考えている。
文化の伝搬変容の統計科学的研究―ハワイ日系人・非日系人国際比較調査

本研究の目的は、文化の伝搬変容の統計科学的解明のために、意識の国際比較調査により、1.海外の日系人・非日系人と日本人の比較2.日系一世、二世、三世以上の世代間の比較3.他の諸国との比較4.継続調査データに基づく時系列比較を遂行し、さらに5.我々が収集してきた国際比較調査データの一般公開を図り、世界の相互理解を通じた平和的発展の一助に供することである。平成13年度は、一方で、これまで統計数理研究所を中心として収集してきた数々の「国民性の国際比較調査データ」をデータ・ベースの形に整え、その一部を試験的にコンピューター・ネットワークを通じて一般公開する作業を遂行し、他方で、これまで収集した我々の全ての国際比較調査データを考慮し、文化の伝搬・変容に関する総合報告書としてとりまとめる作業を遂行した。前者については、統計数理研究所の吉野の個人ホームページ上で、特別推進研究(代表,林知己夫1986-1990)及び、試験研究A(2)(代表,鈴木達三,[1992],吉野諒三[1993-94])による「7ヶ国比較データ」、さらに基盤研究A(2)No.10308007による「米国西海岸調査データ」とともに、一般公開作業を開始した。また、「国民性の国際比較調査データ」から見た文化変容のダイナミズムの統計科学的解明に関する総合報告書は、年度末までに発刊する予定である。本研究の主目的は、文化の伝搬変容のダイナミズムの統計科学的解明のために、1)海外の日系人・非日系人と日本人の比較、2)日系一世、二世、三世以上の世代間の比較、3)他の諸国との比較、4)継続調査データに基づく時系列比較等を遂行し、さらに、これらの調査データを含め、我々が収集してきた国際比較調査データの一般公開を図り、世界の相互理解を通じた平和的発展の一助に供することである。平成11年度は、「ハワイ日系・非日系人調査実施」が中心となる計画を遂行した。4月-7月研究参加者全員で既存の資料の検討と再分析を進めた。7月調査準備(調査票の確定)8月-12月ハワイ日系・非日系人調査を実施調査対象:18歳以上のハワイ在住日系人・ハワイ在住非日系人(回収計画800名)調査法:ハワイの選挙人名簿に基づく無作為抽出法による標本調査で、訪問面接法により聞き取り調査を遂行した。調査項目:過去の「日本人の国民性調査」や「意識の国際比較調査」を参考にして、「日本人らしさ、米国人らしさ、日系人固有の側面、日米共通の側面」を明らかにするように調査項目を選定。12月-1月データ・クリーニングと調査票のデータ入力2月集計分析開始研究参加者全員が各々の所属機関にて、データ解析を進める。3月基本集計の分析報告をまとめ、日米双方、研究代表者(吉野)を通じて情報交換、検討を開始。本研究の目的は、文化の伝搬変容の統計科学的解明のために、意識の国際比較調査により、1.海外の日系人・非日系人と日本人の比較2.日系一世、二世、三世以上の世代間の比較3.他の諸国との比較4.継続調査データに基づく時系列比較、さらに5.我々が収集してきた国際比較調査データの一般公開を図り、世界の相互理解を通じた平和的発展の一助に供することである。平成12年度は、前年度のハワイ・ホノルル日系・非日系人の調査結果を集計・分析した成果を、研究代表者(吉野)のもとで報告書としてまとめる作業を中心として、計画を遂行した。特に、8月にはハワイにおいて、分析結果の日米合同討議(日本側共同研究者を派遣、米側の共同研究者を招聘)を行い、報告書の焦点についての検討を行った。今回の調査では、我々が1971年以降に幾度か遂行してきたハワイ調査とは社会事情がかなり変化し、調査環境の著しい悪化が見られた。

これは、標本抽出に用いた選挙人名簿には、過去2回の国政選挙時の投票者の名前が掲載されるようになっているが、近年、ハワイの経済状況が悪く、米国本土への移住者が増えていて、結果として「引越し」が増加し、適正な抽出が困難であったこと、また調査当時に現地の日系人の起こした殺人事件の影響などのため、安全への不安による「回答拒否」が増加したこと等が考えられる。今後、調査結果の詳細な分析を推進すべきであるが、世界全体が「伝統的社会システム」から「高度情報社会」へ移行する過渡期にあるためか、日系人社会においても、様々な側面で伝統的システムの崩壊に伴う「信頼感の低下」の影響が生じているようである。これらの結果は、研究代表者(吉野)の所属機関を中心に、「ハワイ日系・非日系人調査報告書」を統計数理研究所リポートとしてまとめ、発刊の準備作業を推進し、近く完了する予定である。本研究の目的は文化の伝搬変容の統計科学的解明のために、意識の国際比較調査により、1.海外の日系人・非日系人と日本人の比較2.日系一世、二世、三世以上の世代間の比較3.他の諸国との比較4.継続調査データに基づく時系列比較を遂行し、さらに5.我々が収集してきた国際比較調査データの一般公開を図り、世界の相互理解を通じた平和的発展の一助に供することである。平成13年度は、一方で、これまで統計数理研究所を中心として収集してきた数々の「国民性の国際比較調査データ」をデータ・ベースの形に整え、その一部を試験的にコンピューター・ネットワークを通じて一般公開する作業を遂行し、他方で、これまで収集した我々の全ての国際比較調査データを考慮し、文化の伝搬・変容に関する総合報告書としてとりまとめる作業を遂行した。前者については、統計数理研究所の吉野の個人ホームページ上で、特別推進研究(代表,林知己夫1986-1990)及び、試験研究A(2)(代表,鈴木達三,[1992],吉野諒三[1993-94])による「7ヶ国比較データ」、さらに基盤研究A(2)No.10308007による「米国西海岸調査データ」とともに、一般公開作業を開始した。また、「国民性の国際比較調査データ」から見た文化変容のダイナミズムの統計科学的解明に関する総合報告書は、年度末までに発刊する予定である。
糖を用いるキラル合成によるシガトキシンの絶対構造式の決定及びその免疫抗体作成研究

シガトキシン類緑体の免疫抗体調製を目的として、ABC環のモデル化合物(A)の合成をD-グルコースを原料として試みた。下図に記したようにD-グルコース原料としてを西沢らの方法を利用してC-グリコシル化の基質(3)に導き、アリルスズとルイス酸触媒によりβ-アリル体(4)に導き、さらに末端ビニルのジオール化、トシル化、MOM化により5を得た。5をDMF中18-クラウン-6/NaHにより環化しBC環をもつ6とした。6のベンジル基をベンジリデン基に代え、残りの水酸基をメトキシ基で保護して7とした。7をLAH/AlCl_3で環元すい8に導き8を山本、平間らの中間体と同様の構造をもつ9に導いた。9を山本らの方法で7員環をもつ10とした。10は既にABC環の3環を有しており、現在10より完成したA環をもつモデル(A)合成の最後段階にある。(A)は平間らにより提出されたシガトキシンの絶対構造式の対称体であるので、その対称体の合成ルート開発も同時に研究しており既にBC環の合成を終了し現在A環の新規合成法の開発を検討中である。
表皮角化細胞におけるADAMファミリーの研究

ADAMファミリーはdisintegrinとmetalloproteaseドメインを有する膜貫通型蛋白であり、現在までに30種が報告されている。ADAMにはcleavage作用、detach作用、attach作用が認められており、表皮角化細胞における分化、増殖と細胞の移動に重要な役割をはたしていると考えられるが、詳細な検討はなされていない。本研究では、(1)表皮角化細胞の増殖・移動・分化におけるADAMの関与、(2)ADAMのmelalloproteaseドメインを破壊したドミナントネガティブ効果を持つアデノウィルスベクターを作成し、in vitroでの増殖・移動と分化刺激時の角化細胞に与える影響、(3)尋常性乾癬病変部でのADAMの発現の解析を目的とした。ADAMファミリーのヒト表皮角化細胞培養系での発現。ADAM mRNAの31種あるADAMのうち、プロテアーゼ活性を有することが予想される19種類についてreal timePCR用にそれぞれ特異的なTaqman probeを作製した。正常ヒト表皮角化細胞を無血清培養法で培養し、サブコンフルエントの状態に達した後にEGFの濃度を変えて添加し0、1、3、6、12、24、48時間後に細胞よりtotal RNAを抽出し、ADAMファミリーのmRNAの誘導の有無をReal time PCR法で定量的に検討した。角化細胞においてはADAM9がメインに発現していた。表皮過増殖疾患である尋常性乾病変部位におけるADAMの発現。尋常性乾癬病変部組織13個、正常ヒト表皮11個をそれぞれ60°C、1分間の熱処理にて表皮と真皮を剥離し、液体窒素にて急速に凍結した。凍結表皮をホモジナイズし、total RNAを抽出した。ADAMファミリーのmRNAの発現をreal time PCRにて検討した。尋常性乾癬病変部ではADAM10,17,20,28の発現が低い傾向を示したが、有意差は認めなかった。また、ADAM30が高い傾向を示したが有意なものではなかった。ADAM12,21,28,TS3,TS4,TS5,TS6は正常と比較して特に発現に差はみられなかった。ADAM15は尋常性乾癬病変部で発現が有意に低下、ADAM19,TS7は発現が有意に増加していた。本研究では、(1)表皮角化細胞の増殖・移動・分化におけるADAMの関与、(2)ADAMのmetalloproteaseドメインを破壊したドミナントネガテイブ効果を持つアデノウイルスベクターを作成し、in vitroでの増殖・移動と分化刺激時の角化細胞に与える影響、(3)基底細胞のhemidesmosomeに着目し、その基底膜からの解離に対する影響、(4)in vivoでの創傷治癒モデル動物にアデノウイルスベクターを用いてADAMファミリーの創傷治癒課程、特に表皮再生における働きを明らかにすることを目的とする。DAMファミリーのヒト表皮角化細胞培養系での発現。

1)増殖・分化刺激時の正常ヒト表皮角化細胞のADAM mRNAと蛋白質の誘導機序の検討。ADAM mRNAの31種あるADAMのうち、プロテアーゼ活性を有することが予想される19種類についてreal time PCR用にそれぞれ特異的なTaqman probeを作製した。正常ヒト表皮角化細胞を無血清培養法で培養し、サブコンフルエントの状態に達した後にEGFを濃度を変えて添加し0、1、3、6、12、24、48時間後に細胞よりtotal RNAを抽出し、ADAMファミリーのmRNAの誘導の有無をReal time PCR法で定量的に検討した。角化細胞においてはADAM9がメインに発現していた。ADAMファミリーはdisintegrinとmetalloproteaseドメインを有する膜貫通型蛋白であり、現在までに30種が報告されている。ADAMにはcleavage作用、detach作用、attach作用が認められており、表皮角化細胞における分化、増殖と細胞の移動に重要な役割をはたしていると考えられるが、詳細な検討はなされていない。本研究では、(1)表皮角化細胞の増殖・移動・分化におけるADAMの関与、(2)ADAMのmetalloproteaseドメインを破壊したドミナントネガティブ効果を持つアデノウィルスベクターを作成し、in vitroでの増殖・移動と分化刺激時の角化細胞に与える影響、(3)基底細胞のhemidesmosomeに着目し、その基底膜からの解離に対する影響、(4)in vivoでの創傷治癒モデル動物にアデノウィルスベクターを用いてADAMファミリーの創傷治癒課程、特に表皮再生における働きを明らかにすることを目的とした。平成14年度は、病変の形成にEGF familyの関与が明かとなっている表皮過増殖疾患である尋常性乾癬病変部位におけるADAMの発現を検討した。尋常性乾癬病変部組織13個、正常ヒト表皮11個をそれぞれ60°C、1分間の熱処理にて表皮と真皮を剥離し、液体窒素にて急速に凍結した。凍結表皮をホモジナイズし、total RNAを抽出した。ADAMファミリーのmRNAの発現をreal time PCRにて検討した。尋常性乾癬病変部ではADAM1O,17,20,28の発現が低い傾向を示したが、有意差は認めなかった。また、ADAM30が高い傾向を示したが有意なものではなかった。ADAM12,21,28,TS3,TS4,TS5,TS6は正常と比較して特に発現に差はみられなかった。ADAM15は尋常性乾癬病変部で発現が有意に低下、ADAM19,TS7は発現が有意に増加していた。