hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Six遺伝子群による発生プログラムと遺伝子病の病態

本年度は次の5点についてSix遺伝子欠損マウスの解析、Sixタンパク質の標的遺伝子のスクリーニングおよびEyaとDachの分子機能の解析をとおして、下記の5点の実績を得た。(1)Six4/Six5遺伝子二重変異マウスホモ個体のうち約半数は生後数時間以内に死亡するが、明らかな形態的組織学的異常は見いだせなかった。生き延びた個体は耳介の大きさが野生型に比して若干小さかった。(2)Six1遺伝子変異マウスホモ個体は内耳、鼻、腎臓および胸腺の形成異常が観察され、出生直後にすべて死亡した。Six1がこれらの器官の形成に必須の役割を果たしていることが示唆された。(3)Six5タンパク質の標的遺伝子として、中胚葉分化に伴って発現する転写因子やシグナル分子及びそのリセプター、また神経系で発現する転写因子やシグナル分子、さらに神経伝達物質の輸送体や受容体遺伝子などが同定された。Six5遺伝子はそれらの標的遺伝子群の制御を介して中胚葉由来の組織器官の形成や、神経組織の構築の発生にかかわることが示唆された。(4)Gal4-Eyaタンパク質とDach1タンパク質を293細胞に共発現するとGal4結合部位を複数持つ人工プロモーターのレポーター遺伝子転写活性が著しく上昇した。この、転写活性化にはCBPが関与することを明らかにした。(5)血球系細胞分化におけるSIX1遺伝子の発現は最終分化とともになくなるが、増殖中の分化細胞には発現がみとめられた。SIX1を強制発現する形質転換K562細胞を樹立し、SIX1を発現させたところ細胞の増殖性や、付着性に変化が見られた。その分子基盤を明確にするため、SIX1発現株と親株との遺伝子発現パターンの相違をマイクロアレーで分析したところ、インテグリンやサイトカイン等の遣伝子の発現増強が認められた。Six1遺伝子欠損ホモマウスは生直後に死亡し、内耳、鼻、腎臓、胸腺の形成が著しく損なわる。内耳ではE10.5の耳胞形成まではほぼ正常だが、E12.5以降、内耳の大部分の構造が形成されなくなる。また、聴神経節の形成は全く見られない。一方、嗅上皮の形成はE11.5の時期まではほぼ正常だが、それ以降の嗅上皮の形成や成熟が阻害される。また、腎では、尿管芽からのシグナルによる間葉細胞の密集がE11.5の時期から障害されており、腎臓の形成不全に至る。Six4/Six5二重変異マウスは戻し交配を継続中である。昨年度開発した、VP16-Six5発現組み換えアデノウイルスを、筋芽細胞C2C12およぴレンズ上皮細胞SRO1/04に感染させ、標的遺伝子候補を同定した。C2C12では、myogeninやミオシン、トロポニン、アセチルコリン受容体等の骨格筋特異的な遺伝子が7/16とほぼ半数を占め、筋硬直や筋形成不全などのDM1の病態との関連が示唆された。
児童虐待予防を目指した個別支援ツールの標準化と評価：ネグレクトに焦点をあてて

本研究は、児童虐待予防に向けて、ネグレクトの予防に焦点をあてた保健師の個別支援ツールを標準化することを目的とした。市町村に勤務する保健師を対象とする全国調査を実施した。保健師が乳児ネグレクトのサインを早期に発見し予防に活用可能な乳児ネグレクトサインアセスメント尺度を開発し、妥当性・信頼性を検討した。尺度は一定の妥当性・信頼性を有することが確認された。さらに、ネグレクトサインの関連要因が明らかとなった。尺度の活用可能性および予測妥当性の検証が課題である。児童虐待の発生予防には、家庭訪問や面接・電話等による個別支援を行い、家族の多様な健康問題・家族問題・生活問題を特定し、問題に応じた対応とサービス調整を行う必要がある。しかし、根拠に基づいたアセスメント項目と個別支援ガイドライン等のツール(以下、個別支援ツール)は必ずしも十分とはいえない。本研究は、保健師の効果的な児童虐待の発生予防活動とその評価を可能とするため、ネグレクトの予防と発見に焦点をあてた保健師の個別支援ツールを標準化することを目的とした。平成26年度は、1)ネグレクトの予防と発見に焦点をあてた個別支援ツール改良版の作成、2)個別支援ツールのうちアセスメント項目に関する保健師への予備調査および本調査の計画、を行った。1)について、保健師に対するフォーカスグループインタビューおよび文献レビューから作成したツール案を基に、国内外の文献レビューを加え、研究者・学識経験者・実践者との意見交換を行い、個別支援ツール改良版を作成した。アセスメント項目は5領域で構成された。ガイドラインはアセスメント項目に関する調査結果をふまえて再構成することとなった。2)について、保健師の視点からみた個別支援に向けたアセスメント項目の活用可能性を明らかにするための質問紙調査の計画調整を行い、倫理審査委員会の承認を受けた。今年度の成果の意義は、個別支援ツールに国内・海外の知見および国内で保健師が実施してきた個別支援の実態を加味できた点である。アセスメント項目には育児に関する技術・知識・行動・態度、親子相互作用、近隣や地域の状況などの項目を含んでおり、育児支援の観点からも広く活用可能であり、虐待の発生予防と早期発見に資する可能性がある。平成27年度は、保健師による個別支援ツール改良版の活用可能性の検討とプロセス評価に向けて1)個別支援ツールのうちアセスメント項目改良版の修正・予備調査、2)アセスメント項目に関する本調査の計画、3)個別支援プロセス尺度案の開発・事例検討会の試行を行った。1)では、平成26年度にインタビューおよび文献レビューから作成した項目案に、文献レビューおよび研究者・多職種実践者からの意見聴取の結果をふまえ、個別支援ツール改良版を項目追加、表現修正を行った。意見聴取での肯定意見は、ネグレクトに焦点をあてている点、現場の事例と保健師活動に根差している点であった。さらに、他の虐待と重複している場合の対応、対象児および使用場面の具体化および焦点化を図った。2)では、個別支援アセスメント項目の活用可能性を明らかにするための保健師への質問紙調査の計画調整を進めた。3)では、個別支援プロセス尺度案を作成した。また、保健師への研修方法として文献レビューから最も効果的とされた事例検討会を試行した。今年度の成果の意義は、個別支援ツールの活用可能性の検証およびプロセス評価に向けて個別支援ツール案を洗練できた点である。本個別支援ツールは、文献レビューに加え母子保健の保健師活動に根差しており、母子保健事業を通じた児童虐待の発生予防と早期発見に資する可能性がある。当初の計画で挙げていた保健師による個別支援ツール改良版の活用可能性の検討とプロセス評価に向けて1)ネグレクトの予防と発見に焦点をあてた個別支援ツールのうちアセスメント項目改良版の修正および予備調査、2)アセスメント項目に関する本調査の計画3)個別支援プロセス尺度案の開発・事例検討会の試行をおおむね予定通り進められた。ただし、研究遂行する中で、個別支援ツール改良版の洗練、調査実施自治体および対象者選定などのより綿密な調整が必要となったため、本調査実施時期を28年度に変更した。児童虐待予防には母子保健事業を通じた早期発見と継続的な個別支援が欠かせず、特にネグレクトのリスクのある事例では、家族の多様な健康問題・家族問題・生活問題を特定し、問題に応じた対応を行う必要がある。しかし、根拠に基づいたネグレクト予防のためのアセスメントシート等の個別支援ツールは必ずしも十分とはいえない。平成28年度は、早期支援が特に必要であり保健師が接点を持つ機会が多い、乳児とその家族への「ネグレクトサインアセスメント尺度(乳児版)」(以下、NSA)を開発することとした。

1)NSA暫定版の作成・洗練、2)NSAの信頼性・妥当性の検討に関するアンケート調査の計画・実施を行った。1)では、平成26・27年度に作成した項目案に、インタビューデータ分析、文献レビュー、研究者からの意見を加えて、項目追加、表現修正を行い、NSA暫定版50項目(3件法)を作成した。2)では、NSAの信頼性ならびに妥当性について検討するための無記名自記式質問紙調査(郵送法)を実施した。対象は全国1,734市区町村の母子保健担当部署に勤務する常勤保健師のうち、ネグレクトが疑われる在宅で生活している乳児とその家族の個別支援経験がある保健師とした。質問紙を市区町村単位に郵送し、対象者(各自治体1名)による個別返送により回収した。506通の返送があった。今年度の成果の意義は、ネグレクトサインアセスメント尺度(乳児版)の妥当性・信頼性検証のための全国調査を実施できた点である。本調査は、母子保健分野におけるネグレクト疑い事例に関する初の全国調査であり、実態把握の点でも意義がある。今後の課題は、分析を追加し尺度開発に関する成果発表を行うことである。当初の計画で挙げていた保健師による個別支援ツール改良版の活用可能性の検討とプロセス評価に向けて1)ネグレクトの予防と発見に焦点をあてた個別支援ツールであるネグレクトサインアセスメント尺度(乳児版)案の洗練、2)ネグレクトサインアセスメント尺度(乳児版)の妥当性・信頼性の検討に関する全国の市区町村保健師を対象としたアンケート調査の実施をおおむね予定通り進められた。ただし、分析の追加および成果発表のため、29年度まで補助事業を延長することとした。児童虐待予防には母子保健を通じた早期発見と継続的な支援が欠かせず、特にネグレクトの予防では、家族の多様な健康・生活問題を特定し、問題に応じた支援を行う必要がある。しかし、根拠に基づくアセスメントシート等の個別支援ツールは必ずしも十分とはいえない。本研究は、保健師の効果的な児童虐待発生予防活動とその評価を可能とするため、ネグレクトの予防と発見に焦点をあてた保健師の個別支援ツールを標準化することを目的とした。平成29年度は、早期支援が特に必要で保健師が接点を持つ機会が多い乳児とその家族への乳児ネグレクトサインアセスメント尺度(INSAS)の標準化と活用可能性の評価に向けて、1)INSAS尺度の妥当性・信頼性検証、2)ネグレクトサインの関連要因の検討を行い、成果発表を行った。無記名自記式質問紙調査(郵送法)を実施し、対象は全国1,734市区町村の母子保健担当部署に勤務するネグレクトが疑われる在宅で生活している乳児とその家族の個別支援経験がある保健師とした。1)妥当性・信頼性の検討:474名を分析対象とし、INSAS暫定版50項目の重要性と一事例に対する評価を基に,項目分析,探索的・確証的因子分析により、3因子14項目の「乳児ネグレクトサインアセスメント尺度(Infant Neglect Sign Scale:INSAS)」が示された。2)ネグレクトサイン:INSAS総得点では、多子、養育者の障害、低所得、孤立が関連し、各因子では、加えて、養育者の疾患、被虐待歴、婚姻状況、住居の問題などが関連していた。
高密度励起したZnOナノ粒子の発光特性に関する研究

本研究は有望な青色-紫外発光材料の酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子について高密度励起下での発光特性の解明を目指して行われた。強励起フォトルミネッセンス測定により,気相堆積法で作製されたZnOナノ粒子からの励起子分子発光と励起子-励起子散乱によるP発光を観測した.P発光が出現する際の励起光強度にはしきい値が存在することを見出し,粒子が小さくなるほどP発光は出現しにくくなることが判明した.さらにZnOナノ粒子をレーザーへ応用するための試料を試作し,レーザー発振の観測に成功した.本研究は有望な青色-紫外発光材料の酸化亜鉛(ZnO)ナノ粒子について高密度励起下での発光特性の解明を目指して行われた。強励起フォトルミネッセンス測定により,気相堆積法で作製されたZnOナノ粒子からの励起子分子発光と励起子-励起子散乱によるP発光を観測した.P発光が出現する際の励起光強度にはしきい値が存在することを見出し,粒子が小さくなるほどP発光は出現しにくくなることが判明した.さらにZnOナノ粒子をレーザーへ応用するための試料を試作し,レーザー発振の観測に成功した.本研究では青色一紫外発光材料として注目を集めている酸化亜鉛(ZnO)のナノ粒子における高密度励起下での多彩な状態変化に伴う発光特性の解明を目指して行われてきた。今年度は研究の初年度にあたり,試料作製と評価,および,基本的な発光測定を中心に研究を遂行してきた。890nmの範囲で異なる粒径をを有するZnOナノ粒子をアルカリ共ライド(KCl)結晶中にそれぞれ分散させ,石英板上に試料を作製した。試料は走査電子顕微鏡(SEM)・等を用いて観察・評価した。ZnOナノ粒子はプラズマ法を用いて高温下で作製された市販品を用いた。ナノ粒子は形状は多角形を有し,粒径が比較的よく揃った良質の単結晶である。低温下での弱励起フォトルミネッセンス測定においては,ZnOナノ粒子から明瞭なバンド端発光(自由・束縛励起子発光)-が観測される。一方,励起光の強度を増加させると,非線形的に強度が増大する励起子分子発光が出現し,さらに増加させると,励起子-励起子散乱による発光(P発光)が観測されるようになる.ここでP発光の出現する励起光の強度は粒径のサイズによって異なり,粒径が小さくなるにつれて,より大きな励起光強度が必要であることがわかった。この結果は励起子-励起子散乱が粒径に大きく依存し,粒径が小さくなると散乱が起こりにくくなることを示唆するものである.またこの試料においては室温でP発光に関連したレーザー発振を実現した.今後は粒径の異なる様々な試料に対して同様な測定を行うことで。ナノ粒子における高密度励起状態の振る舞いについて多くの知見が得られるものと考えられる。最近,金属表面の上にZnOナノ粒子をのせるとバンド端発光が増強する現象を見出した。目下,この試料に対して高密度励起下での発光測定を進めており,増強された発光を用いてレーザー発振が実現できるものと期待している。本研究では有望な青色-紫外発光材料の一つである酸化亜鉛(ZnO)のナノ粒子を取り上げ,高密度励起下での発光特性の解明を目指して研究を行った.今年度は最終年度にあたり,試料作製と発光測定,及び,デバイスの試作を中心に研究を進めた。研究に用いたZnOナノ粒子はプラズマによる気相堆積法で作製され,890nmの範囲で異なる粒子サイズを有するいくつかの粒子である.これらの粒子をアルカリハライド(KC1)中に埋め込んだ試料,及び,金属上に一様に塗布した試料をそれぞれ作製し,発光スペクトルについて調べてきた.強励起下での発光スペクトルの測定では励起光強度の増加とともに束縛励起子発光の低エネルギー側から出現するM発光,さらにP発光を観測した.M,P発光ともに励起光強度の約2乗に比例して強度が増加する振舞いを示し,発光ピークの位置などから,発光はそれぞれ励起子分子発光と励起子-励起子散乱による発光によるものと判断される.P発光が出現する際の励起光強度にはあるしきい値が存在していることも判明し,そのしきい値とZnOナノ粒子のサイズとの間に相関が見られ,粒径が小さくなるほどP発光は出現しにくくなる傾向がみられた.これはサイズの減少とともに励起子-励起子散乱の起こる確率が低下することを意味し,粒子サイズが小さくなると励起子のとりうる波数とエネルギーが制限を受け,それらの保存則を満たす散乱過程しか起こりにくくなるためと考えられる.ここで用いたZnOナノ粒子をレーザーデバイスへ応用するため,粒子を光共振器内に閉じ込めた試料やナノ粒子分散試料を試作し,M発光によるレーザー発振とP発光が関与するランダムレーザー発振の観測に成功した.発振位置やしきい値などのレーザー特性を詳細に調べ,レーザー発振条件を把握するとともに,それらの発振機構について多くの知見を得た.
ニッケル-炭素結合を鍵とするニッケル錯体の新規触媒機能探索

本研究は、ニッケルー炭素結合機能の詳細解明と、高効率なニッケル触媒開発を目指す。本年度は、昨年度に見出したビス(アセチルアセトナト)ニッケル(II) (1)を触媒とするニトリル類のヒドロホウ素化の詳細解明に取り組んだ。0.5mol%の触媒1存在下、種々のアリール基を有するニトリル化合物のヒドロホウ素化が室温で速やかに達成され、定量的に対応するジヒドロホウ素化体が生成することを明らかにした。触媒1の類縁体として、bis(hexafluoroacetylacetonato)nickel(II)(2) and bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)nickel(II) (3)を用いても同様に反応が進行したものの、電子求引性のトリフルオロメチル基を有する触媒2は、若干活性が低いことがわかった。アルキルニトリル類のヒドロホウ素化は、3ー5mol%の触媒1を用いることで進行し、高選択的に対応するヒドロホウソ化体が得られた。別途実験により、触媒3は室温でヒドロボランと反応し、容易に支持配位子が脱離することがわかった。以上の実験結果から、現段階では、触媒1ー3はヒドロボランとの反応により触媒活性なニッケル(0)種へと変換されるものと考えている。ニトリル類のヒドロホウ素化反応は、アミン合成を指向した新しいニトリル類の還元手法として注目されている。一方で、本反応の触媒としては、合成の煩雑なモリブデン、ルテニウムおよびマグネシウム錯体が知られるのみであった。本研究において、入手容易および安価な1ー3が効率よくニトリル類のヒドロホウ素化を触媒することを見出した点は極めて興味深い結果と言える。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、ニッケルー炭素結合機能の詳細解明と、高効率なニッケル錯体触媒の開発を目指す。これまでの検討により、カチオン性ニッケルアリル錯体が、ニッケルー炭素結合を活性点として、オレフィンのヒドロシリル化反応を効率よく触媒することを見出している。本年度は、DFT法(M06)により、モデル反応としてEt2SiH2による1-ブテンのヒドロシリル化反応の機構解析を行った。本反応は、錯体反応場における段階的なSi-H結合切断、Si-C結合形成を経て進行する。また、Si-H結合切断、Si-C結合形成、いずれの段階においてもケイ素原子とニッケルが2.4ー2.8オングストロームと一定の距離を保ちながら進行する。また、隣接するアリル基がケイ素と相互作用することで、高配位ケイ素を経由して反応が進行することを明らかにした。したがって、本反応過程は、一般的な酸化的付加・還元的脱離を経由しないことが示された。このような特異な反応機構は、カチオン性のニッケル中心と電子陽性なケイ素の電子反発を避けた結果によるものと、現段階では考えている。本年度は、ニッケル錯体のさらなる機能開拓に取り組んだ。その結果、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル(II)が、ニトリル化合物のヒドロホウ素化に触媒活性を示すことを見出した。本反応は、既にモリブデン触媒(Nikonov et al, Chem. Commun 2012, 48, 455)、マグネシウム触媒(Hill etal. Chem. Sci. 2016, 7, 628.)、ルテニウム触媒(Szymczak et al, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12808.)を用いても進行することが既に報告されているものの、本反応は安価なニッケル塩を用いることが可能となる点で極めて興味深い。本年度は、カチオン性ニッケルアリル錯体が、ヒドロシリル化反応において、ニッケルー炭素結合の働きにより、効率よくSi-H結合切断およびSi-C結合形成を促進することを見出した。したがって、予定通り、ニッケルー炭素結合の特異な機能を解明することが出来た。また、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル(II)が、ニトリル類のヒドロシリル化を触媒することも明らかにした。以上の点において、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。

ニトリル類のヒドロホウ素化反応は、アミン合成を指向した新しいニトリル類の還元手法として注目されている。一方で、本反応の触媒としては、合成の煩雑なモリブデン、ルテニウムおよびマグネシウム錯体が知られるのみであった。本研究において、入手容易および安価な1ー3が効率よくニトリル類のヒドロホウ素化を触媒することを見出した点は極めて興味深い結果と言える。先にも述べたとおり、本年度の取り組みから、ニッケルー炭素結合が、ケイ素ー水素結合切断、ケイ素ー炭素結合形成反応を促進することを見出した。本反応では、ケイ素が高配位状態を取ることが、反応進行の鍵となる。そこで、同様に高配位状態を取ることが可能なリン化合物を用いて、同じくオレフィン類への付加反応を達成できるか検討する予定である(オレフィン類のヒドロホスホリル化反応)。以上の取り組みと並行して、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル(II)を用いたニトリル類のヒドロホウ素化反応の機構解析を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
スマートマテリアルを利用した空力振動制御に関する研究

空力起因振動の能動制御技術の確立を目的に,本年度は(1)空力振動のモード解析と発生メカニズムの明確化,(2)制御ロジック・アルゴリズムの構築,(3)アクチュエータの要求特性の決定,を行った。(1)空力振動のモード解析と発生メカニズムの明確化では,申請者らが考案した固有直交展開法を用いた多変量のモード解析手法を空力起因振動現象の解明に応用展開し,流れの状況とそれに伴い発生する振動モードの関係を客観的に捉えることが可能な手法を構築した。また,これにより,振動体に設置された複数の振動加速度センサや圧力センサによる情報から振動モードを特定し,振動制御に必要な力や振動制御を行う位置を算出できた。(2)制御ロジック・アルゴリズムの構築では,先に述べた振動制御に必要な力や振動制御を行う位置を極力短時間で算出するためのロジック・アルゴリズムを構築した。また,合わせて制御系の検討も行った。因果律の観点を踏まえるとフィードフォワード制御が望ましいが,計測結果を基に判断するに,流れや振動体の事前情報を用いたフィードフォワード制御は難しいため,制御時間の制約が厳しくなるもののフィードバック型の振動制御系としてロジックを考案した。上記2点の検討結果を基に,(3)アクチュエータの要求特性を決定した。また,決定したアクチュエータの要求特性に対し,現行のスマートマテリアル(ポリフッ化ビニリデン強誘電材料・磁気応答性エラストマ)の仕様と特性が十分なものかどうかを実験的に検証した。その結果,いずれも複数の課題を有していたため,その改善策を考案した。成果発表は当初の計画通りに行い,2017年11月に開催された国際会議での発表と2018年3月に開催された国内会議での発表を行った。本研究における残課題・残項目は平成30年度から行う若手研究に包含して継続推進する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
宗教と科学との相互関係に関する研究

宗教と科学の関係についての研究は、近年著しい進展を見せている。特に、宗教と科学を二つのまったく異なる分野として截然と区分したうえで、改めて両者の相剋や対話などの関係を論じるというよりも、両者をどちらも人間の営為としてより深く捉え直そうとすることが最近の新たな動向といえる。あるいは、この動向は、そもそも宗教と科学とが西欧初期近代においては密接に結びつき相互促進的な依存関係にあったことを指摘する多くの科学史的研究に立脚して、両者のそのような相互関係の内実をさらに問おうとするものであるとも言える。本共同研究はこのような動向に棹さすものである。本研究ではこのような問題意識ないし目的意識を共有しつつ、次の三つの領域についての研究を行った。第一は、近代以降の西欧についての研究、第二は近代以降のユダヤ思想についての研究、第三は近代以降のわが国の状況についての研究である。参加した各研究者はこれらの領域に即して、具体的な研究課題を設定し自由に探索の試みを行い、また資料の収集を行った。さらに、こうした個別研究と資料集に基づいて行われた全体の討議においては、宗教と科学の力動的な相互関係の軌跡を跡づけていくことを試みた。そこで本研究の中心的主題として浮かび上がってきたのが、宗教知の実践性の問題である。従来科学史の場にあっては看過されてきたこの宗教知の実践性や、あるいは科学知のそれを含めた「知の実践性」一般を主題化したことは、宗教と科学両者の統一的把握の可能性を探る上で新たな視座を与えうるものと考える。平成5年度補助金交付申請書には、1:主題に関わる基礎文献の収集、2:研究集会の開催による共通の基礎理解の確立、3:調査研究の遂行などを通じた個別研究の深化、の三点を研究手続きとして挙げたが、平成5年度は全体としてほぼこうした線に沿って研究がなされたと言うことができる。研究の経過とともに、あらためて多様な分野に問題が及ぶことが確認されるとともに、同時にどの分野にも共通する問題が明かになってきた。それは、そもそも「宗教と科学」という二次的対立項でくくられる事態の背後には、そうした図式では捉えきれない多面的な問題状況が存在するとの事実である。とりわけ、近世初頭の自然哲学思想、明治期以来の諸思想・実践運動、あるいは精神医学的宗教論の系譜などの具体的資料の検討を通じて明らかになったのは、いわばそこでの「知」の多様性ということであった。すなわち「宗教知」と「科学知」両者がすでに複合的性格を持つとともに、両者の対立の周辺には、「代替知」「対抗知」「生活知」など様々な名を与えうる多様な知が存在し、各々の時代の知的布置をつくり、続く時代の地平ともなっているのである。「宗教と科学」との相関関係を考えるうえでは、従来あまり注目されることのなかったこうした知の多様性を把握することが不可欠であるとの理解が、初年次に得られた最も重要な知見であった。特に、宗教と科学を2つのまったく異なる分野として截然と区分したうえで、改めて両者の相剋や対話などの関係を論じるというよりも、両者をどちらも人間の営為としてより深く捉え直そうとすることが最近の新たな動向といえる。本研究ではこのような問題意識ないし目的意識を共有しつつ、3つの領域についての研究を行った。

第1は、近代以降の西欧についての研究、第2は近代以降のユダヤ思想についての研究、第3は近代以降のわが国の状況についての研究である。参加した各研究者は、これらの領域に即して、具体的な研究課題を設定し自由に探索の試みを行い、また資料の収集を行った。さらに、こうした個別研究と資料収集に基づいて行われた全体の討議では、宗教と科学の力動的な相互関係の軌跡を跡づけてゆくことを試みた。そこで本研究の中心的主題として浮かび上がってきたのが、宗教知の実践性の問題である。従来科学史の場にあっては看過されてきたこの宗教知の実践性や、あるいは科学知のそれをも含めた「知の実践性」一般を主題化したことは、宗教と科学両者の統一的把握を探る上で新たな視座を与えうるものと考える。
リゾチームの糖転移反応に関する研究

糖加水分解酵素であるリゾチームは、糖転移反応を高能率に触媒するが、その分子機構は明らかでない。リゾチームは6個の基質結合部位(AF)から成り、部位E,Fは糖転移反応の能率に関与する。そこで、リゾチームの糖転移反応の分子機構を明らかにするため、ホロホロ鳥卵白リゾチームを用いて、ニワトリリゾチームと比較しながら、部位Fと転移反応の関連を検討した。ホロホロ鳥卵白リゾチームは、部位FのArg114(ニワトリリゾチーム)がHisに置換している。ホロホロ鳥卵白リゾチームは、【(GlcNAc)_5】を基質として、反応生成物のタイムコース(実験タイムコース)を測定し、さらにコンピュータ・シミュレーション法による計算から、速度定数と基質結合部位の結合エネルギーを求めた。ホロホロ鳥卵白リゾチームの実験タイムコースの特徴は、ニワトリリゾチームと比較して、反応初期に【(GlcNAc)_4】が増大することである。【(GlcNAc)_4】の増大は糖転移反応の減少により起こり、Arg114のHisへの置換は糖転移反応を減少させると考えられた。各種pHでタイムコースを求めた結果、糖転移反応がpH5付近で急激に減少し、ニワトリリゾチームと異った変化を示した。この糖転移反応のpH依存性から、【His_(114)】のイミダゾール基の解離条件が転移反応に影響すると推定された。His114をジエチルピロカルボネートで修飾したリゾチームは、【(GlcNAc)_4】と【(GlcNAc)_1】,【(GlcNAc)_2】と【(GlcNAc)_3】が等量ずつ生成するタイムコースが得られた。このタイムコースのパターンは糖転移反応が消失し、加水分解反応のみが検出されたことを示している。これらの結果から、基質と転移反応のアクセプターは部位Fの異った位置に結合することができ、リゾチームの反応中に酵素-基質-アクセプター複合体が形成され、糖転移反応を能率よく進行させると推定された。今後、部位Fへの基質とアクセプターの結合様式を明らかにする計画である。
腰リンパ節(大動脈周囲リンパ節)の局所解剖学的研究

成人実習用死体を用い、腰リンパ節(大動脈周囲リンパ節)の局所解剖学的研究を行い、次の結果を得た。(1)リンパ系と動静脈の関係は次の5型に区別できる。a.動脈伴行型、b.動静脈伴行型、c.静脈伴行型、d.動静脈非伴行型、e,短絡路形成型。発生学的には静脈親和性であるが静脈伴行型は胃結腸静脈幹のみであった。(2)腹腔動脈ならびに上・下の腸間膜動脈根部周辺では根部にたどりつくリンパ系と動脈に伴行する自律神経が交叉関係をもち、両者の錯綜状態が観察される。大動脈の左右ならびに前面では発達したリンパ節が自律神経を巻き込んでいる。(3)腹部内蔵のリンパ系が胸管に到達するには大動脈の左右で腹膜下筋膜(腎筋膜)を貫通することになり、腎のリンパ系との関係が問題となる。腎門からのリンパ系は前面よりも後面が発達している。それらは腎動脈根部のリンパ節ならびに右では下大動脈後方に位置する奇静脈周囲リンパ節、左では半奇静脈周囲リンパ節に連続する。これらのリンパ節は大動脈大動脈間リンパ節ならびに外側大動脈リンパ節より外側に位置する。(4)大動脈裂孔は腹部から胸部に至るリンパ系の主経路であるが、副経路として、横隔膜の左右の脚を貫通する右の奇動脈と左の半奇動脈に沿う上行路が観察され、この経路は腎のリンパ系の主経路として位置する。(5)大動脈裂孔の上端は腹腔動脈起始部の上縁であり、ほぼ第1腰椎上部の高さに対応する。一方、下端の位置は横隔膜の右脚付着部であり、第2腰椎下部に位置する。左脚は右脚よりも2/3椎体高く、第2腰椎上部に付着する。大動脈周囲リンパ節からの輸出リンパ管は腎動脈の高さで大動脈後面に回り込みながら大動脈裂孔を通過し、第12胸椎の高さで胸管を形成する場合が最も多い。大動脈裂孔内部のリンパ節は大動脈後面に位置するが、その発達度は低い。
異種胚を用いた着床に関する分子生物学的研究

異種胚生着の目標の一つは、臓器移植などに使用できるような臓器を異種の動物に作らせることである。そのために必要なことは、目的の臓器を欠損した動物と、その臓器以外が欠損するような動物を組み合わせることにある。異種キメラにおいて片方の胚に由来を限定する方法について検討を行った。即ち、ジフテリアトキシンをLoxP配列で挟んでおき、Creリコンビナーゼが働いたときにだけ毒素遺伝子が転写されるようにしくんだトランスジーンを作製した。ついでこのトランスジーンをもつトランスジェニックマウスを作製し、現在ひとつのラインを樹立した。さらにこのラインのほかに臓器特異的に発現するCreリコンビナーゼとして、精子が産生されるときにのみ働くプロタミンのプロモーターを用い、その制御下にCreリコンビナーゼを発現するようにしたトランスジーンをもつ別のトランスジェニックマウスを作製した。このように作製したジフテリアトキシンをもつトランスジェニックマウスと、Creリコンビナーゼをもつマウスを交配して、得られる産子に初期の目的どおりのフェノタイプが現れるか否かを検討したところ、計画通りに精子を欠損する不妊のマウスが得られた。このことからわれわれの設計どおりに、一部の臓器のみを欠損させる動物をデザインどおりに作製できることが示された。またキメラマウス作製の過程で雌雄キメラを作製し、一個体内における雌雄細胞の分布やその運命について検討を加え、雄に分化した個体の中では雌の細胞も精原細胞になることを見出すとともに一部雌細胞は精巣の中で卵子に分化できることを示し生殖細胞の性の分化に関する基本的な仕組みを明らかにするとともに、異種キメラによる生殖細胞の作出のための基礎データをえることができた。これらの研究を通じて異種キメラ作製法を基本にした臓器移植の基礎データをかためることができた。異種胚移植のモデルとして、マウスおよびラットをもちいて検討を行った。通常の受精時においても胚は母体に由来する補体からの攻撃を受けている。このために補体制御因子をノックアウトされた受精卵は胎生7日目ごろに死亡してしまう、しかし補体制御因子を持たない受精卵も、補体の重要な成分であるC3を持たないマウスに対して移植すると、健康な産子が得られることがすでに報告されている。そこで我々は補体成分であるC3をノックアウトしたマウスおよび、補体成分を枯渇させるためにコブラ毒素を投与した雌マウスに精管をケッサツした雄マウスを交配させて偽妊娠としたのち、ラット受精卵を移植し、その効果を見た。その結果、胎生7から8日まで発育する胎児を得ることができたが、それ以上の胎児の発育にはいたらなかった。そこで日本実験動物中央研究所との共同研究により、胎児を攻撃する可能性のあるNK細胞活性が非常に低いとされるNODスキッドマウスからさらにインターロイキンレセプター2ガンマを欠損させることにより、一段とNK細胞活性を低下させたNOGスキッドマウスを偽妊娠状態として、ラットの受精卵を導入し、着床状況を調べた。その結果これらのマウスにおいてもラットの着床は認められたものの、その発育はおよそday7程度で停止し、死亡していることが判明した。今後さらに、着床を可能にする系として、胎盤がマウス由来の細胞からなるキメラマウスの系などを作製することにより、妊娠7日の壁を破りたいと考えている。ラット骨髄細胞由来の細胞を培養することにより得られる多能性幹細胞(MAPC)の作製我々がすでに作製したGFPを全身の組織から発現させているラットの骨髄細胞を準備し、それの継代培養を繰り返して幹細胞の樹立を試みた。これまでに300日を超える培養でダブリングタイムがX日のMAPC様細胞株を複数樹立することに成功した。

これらは正常カリオタイプをもち、未分化細胞に特異的な遺伝子が発現していることが確認された。また分化を引き起こす系で検討したところ、脂肪細胞などへの分化を確認することができた。マウスのブラストシストへの注入とそのキメリズムの観察マウスのブラストシストに緑色蛍光ラット由来のMAPC様細胞を移植し、そのキメラ形成能を検討したが、これまでのところラットのMAPC様細胞はマウスのブラストシスト期の細胞とキメラ状の構造を形成せず、ブラスト期以降は急速にその蛍光を失うことが観察された。ブラストシストへの打ち込みに際してあらかじめ何らかのコンディショニングが必要であることが必要ではないかと結論された。臓器置換を可能にするCre活性化ジフテリアトキシントランスジェニックマウスの作製ジフテリアトキシンをloxP配列で挟み不活化した状態でトランスジェニックマウスを作製した。このマウスに生殖細胞で特異的に発現するプロモーターにCreリコンビナーゼを結合したトランスジェニックマウスを交配させた。その結果、予想通り生殖細胞を欠損したマウスを作製することができた。異種胚生着の目標の一つは、臓器移植などに使用できるような臓器を異種の動物に作らせることである。そのために必要なことは、目的の臓器を欠損した動物と、その臓器以外が欠損するような動物を組み合わせることにある。異種キメラにおいて片方の胚に由来を限定する方法について検討を行った。即ち、ジフテリアトキシンをLoxP配列で挟んでおき、Creリコンビナーゼが働いたときにだけ毒素遺伝子が転写されるようにしくんだトランスジーンを作製した。ついでこのトランスジーンをもつトランスジェニックマウスを作製し、現在ひとつのラインを樹立した。さらにこのラインのほかに臓器特異的に発現するCreリコンビナーゼとして、精子が産生されるときにのみ働くプロタミンのプロモーターを用い、その制御下にCreリコンビナーゼを発現するようにしたトランスジーンをもつ別のトランスジェニックマウスを作製した。このように作製したジフテリアトキシンをもつトランスジェニックマウスと、Creリコンビナーゼをもつマウスを交配して、得られる産子に初期の目的どおりのフェノタイプが現れるか否かを検討したところ、計画通りに精子を欠損する不妊のマウスが得られた。このことからわれわれの設計どおりに、一部の臓器のみを欠損させる動物をデザインどおりに作製できることが示された。この研究により、異種キメラ作製法を基本にした臓器移植の可能性を示すことができた。
高インジウム組成インジウム・ガリウム窒素の微傾斜炭化珪素基板上への直接成長と評価

窒化インジウムはバンドギャップが約0.7eVで、1.55μmでの発光素子への応用が期待されている。これまでの研究結果から結晶性・表面平坦性・発光性に優れた高インジウム組成窒化インジウム・ガリウム結晶は得られていない。窒化インジウムに格子整合した基板は無いため、一般的にはサファイア基板が用いられているが、本研究では電気的、熱的、機械的に優れた炭化珪素基板を用い、基板のc軸に対し、Just面、4°オフ面並びに8°オフ面上に窒化インジウム結晶を直接成長し、結晶性、PL発光特性を評価した。成長にはRF-MBE法を用い、成長材料であるインジウムには金属インジウム、窒素にはRFプラズマを用いて供給した。基板洗浄後、表面酸化膜を剥がし、真空中で熱的クリーニングを行った後、基板温度350°Cで1分間、低温窒化インジウム・バッファ層を成長し、その後、基板温度500°C、窒素供給量1.6sccm、プラズマ入力400W、インジウム・フラックス4.55.5×10^<-5>Paの範囲で窒化インジウムを90分間成長した。成長膜の評価結果から、インジウム・フラックス5.0×10^<-5>Paの条件で成長した4°オフ面上の窒化インジウム結晶は、Just基板上の窒化インジウムと異なり、溝の無い表面の平坦な結晶成長膜が得られた。KOH処理後の表面観察から成長膜は窒素極性であった。X線測定結果から、成長した窒化インジウムのc軸は、Just面で基板のc軸と平行、4°オフ面で0.35°、8°オフ面では0.8°オフ角が増す方向に傾いて成長していることが確認できた。PL測定結果から、これまでの成長膜と比較し室温においても強い発光が得られた。また、炭化珪素基板上に成長した窒化インジウム結晶の発光エネルギーは、15Kから300Kの変化で20meV低エネルギーヘシフトすることが分かった。
魚類における性決定/分化に関する研究

我々のこれまでの研究から、遺伝的雄(XY)のティラピアでは孵化後6日に生殖腺の体細胞でDMRT1遺伝子が特異的に発現することがわかっている。一方、この時期のXX生殖腺ではエストロゲン合成に必要な芳香化酵素遺伝子の特異的発現が認められる。従って、ティラピア生殖腺の性分化にとって、芳香化酵素遺伝子(前顆粒膜細胞)とDMRT1遺伝子(前セルトリ細胞)の発現が雌雄特異的に起こることが重要であると考えられる。一方で、芳香化酵素/エストロゲンにより誘導される卵巣分化の分子メカニズムを明らかにするためにはエストロゲンの下流に働く遺伝子群を解析する必要がある。そこで本年度は、最近、哺乳類で卵巣分化に重要な役割を果たすことが示唆されたWnt4遺伝子をクローニングし発現パターンを解析した。メダカとティラピアからWnt4遺伝子をクローニングしたところ、いずれの種でも2種の遺伝子(Wnt4aとWnt4b)が得られた。そのうちWnt4aは生殖腺を含むいろいろな組織で発現が観察されたが、特に性分化期の卵巣で明確な発現が認められた。一方、Wnt4bは卵巣と精巣のいずれにおいても発現がまったく認められなかった。Insitu hybridizationによる解析でも、両者の遺伝子の発現パターンは異なり、RT-PCRの結果と一致した。Wnt4aとWnt4bは魚類に特徴的にみられる遺伝子重複の結果であると推察された。これらの結果から、生殖腺の性分化、特に卵巣分化にWnt4aが重要な役割を果たしていることが魚類で始めて示唆された(論文準備中)。今後引き続き、Wnt4aの卵巣分化に果す役割、特にエストロゲンとの関連を種々の手法を用いて解析する必要がある。本年度は、ティラピアのXY生殖腺で精巣形成に先立って起こる体細胞(前セルトリ細胞)でのDMRT1遺伝子の発現機構、特に、これまで哺乳類のDMRT1遺伝子の発現に何らかの役割を果たすと考えられている転写因子Gata4について、DMRT1遺伝子の発現との関連を哺乳類の培養細胞を用いたプロモーター解析によって調べた。ティラピアの精巣からRace法によりGata-4遺伝子をクローニングするとともに、Real time PCRを用いてティラピアの胚発生過程における発現パターンを解析した。その結果、Gata-4遺伝子の発現は受精直後の胚ですでに認められ、非常に強い発現が受精2日後に観察された。In situ hybridizationによる詳細な解析では、gata-4遺伝子の発現は卵巣と精巣の体細胞に強い発現が認められた。これらの結果から、Gata-4遺伝子は生殖腺の形成、発達過程に何らかの役割を果たしているものと推察される。さらに、DMRT1遺伝子の発現に及ぼす性ホルモン(エストロゲン、アンドロゲン)の影響を哺乳類のTM4細胞を用いたプロモーター解析により調べた。まだ予備的段階ではあるが、性ホルモンがDMRT1遺伝子の発現に影響を及ぼすことを示す結果は得られていない。
宇宙構造物の圧電素子を用いたエネルギ回生準能動的制振手法の研究

1.エネルギ回生型準能動的手法が、正弦波及びランダム加振など現実的な複雑な外乱を受ける構造物の制振も可能である事を実証した。本手法が「エネルギハーベスティング」と「エネルギ封じ込め」の二つのエネルギ制御要素から構成される事を示した。2.従来のセルフセンシング制振で慣習的に用いていたブリッジ回路を必要としない、新しいセルフセンシング制振手法を提案した。多入力多出力系に適用でき、モデル誤差に対する強固なロバスト性を有する。3.エネルギ回生型準能動的手法における圧電素子の電気的等価抵抗に関する発見をした。圧電素子内部の不完全分極の為に、圧電素子の等価抵抗は、印加電圧の電気振動のサイクル数によって変化する。電気的自由振動の最初の半周期における振動履歴から、エネルギ回生型制振手法に意味のある等価抵抗を算出する事が可能となった。4.圧電素子に蓄えられた電気エネルギの構造物への逆流を未然に防ぐ概念に基づいて、エネルギ回生型手法において生じるチャタリングを防止する制御則を提案した。5.モーメンタムホイール擾乱から人工衛星の観測機器に伝わる振動を遮断するアイソレータを考案した。衛星の姿勢制御に悪影響を及ぼさない長所をも示した。6.運動方程式が非線形となる構造物にエネルギ回生型手法を適用するために新しい制御則を提案した。圧電素子そのものが非線形構成方程式で記述される系にも適用可能な制御則をも提案した。構成方程式が非線形で記述される圧電素子を用いた系でも、複雑な複数モード振動をも制振できる。7.バンバン型能動制御にエネルギ回生概念を取り入れたハイブリッド制振手法を提案した。ハイブリッド制振の制振効果はエネルギ回生型準能動的制振手法の制振効果よりも格段に高い。格段に少ないエネルギで同等の性能を持つ制振が可能であり、制御器にモデル誤差があっても不安定に成り難い。圧電素子を用いたエネルギ回生準能動的制振手法に関する以下の研究に取り組み、成果を挙げた。1.バンバン型能動制御にエネルギ回生概念を取り入れたハイブリッド制振手法を提案した。このハイブリッド制振手法では、能動制御として外部から与えられたエネルギを消費・散逸するのではなく、その外部エネルギも回生し繰り返し用いる。その結果、ハイブリッド制振の制振効果はエネルギ回生準能動的制振手法の制振効果よりも格段に高い。更に、バンバン型能動制御と比較した場合、格段に少ないエネルギで同等の性能を持つ制振が可能である。また、バンバン能動制御と同等の性能を持つハイブリッド制御では、バンバン能動制御に比べ外部エネルギの注入が少ないので、制御器にモデル誤差があっても不安定に成り難い。提案したハイブリッド制振手法の上記の長所を実験及び数値計算により実証した。2.エネルギ回生型準能動的制振において生じるチャタリングを防止する制御則を提案した。このチャタリングは構造物の振動を励起する可能性があるので、その解決が望まれていた。非線形性や閾値を意図的に設ける従来の防止手法とは全く異なり、振動エネルギと電気エネルギのエネルギ交換に着目した。圧電トランスデューサに蓄えられた電気エネルギの構造物への逆流を未然に防ぐ概念に基づいて、チャタリング防止制御則を考案した。

ランダム加振されて生じた複雑な振動を制振する実験において、本防止制御則を適用する事でチャタリングが防止され、その有効性が確認された。3.従来のセルフセンシング制振で慣習的に用いていたブリッジ回路を必要としない、新しいセルフセンシング制振手法を提案した。拡大系システム方程式とカルマンフィルタを用いた制振手法であるので、多入力多出力系に適用できる。また、不安定状態に陥りやすいブリッジ回路を用いる従来手法と比較して、本手法はモデル誤差に対する強固なロバスト性を有する。トラス構造物を用いた実験と数値計算を通して、提案するセルフセンシング手法の有効性を確認した。本年度は、エネルギ回生準能動的制振手法に関する3つの研究に取り組み、成果を挙げた。1つ目の研究では、コイルと圧電素子から成る受動制振デバイスに能動デバイスを組み合わせるハイブリッド振動制御手法を提唱し、その有効性を実証した。ハイブリッド化により受動制振手法の制振性能を飛躍的に向上させた。能動デバイスが受動デバイスの共振同調におけるミスチューニングを補正するために、提案するハイブリッド系はパラメタ値の変化に対し高いロバスト性を有する事が実証された。更に、構造・電気の連成振動の過渡現象を詳細に調査することにより、構造振動を発散させない安定で高性能なハイブリッド制御則を導出することにも成功したので、数学モデルに誤差が懸念される大規模な宇宙構造物へハイブリッド制振手法の適用が可能となった。2つ目の研究では、セルフセンシング制振手法を剛性制御やエネルギ散逸制御にも適用し、その応用範囲の拡大を図り、同時にその適用限界も研究した。圧電素子とスイッチを用いる剛性制御では、圧電素子の電圧が構造物の振動に比例しない時間が存在するため、圧電素子の電圧値のみを用いるセルフセンシングの実現は不可能と考えられていた。本研究ではこの常識を覆し、セルフセンシング剛性制御を実現したので、セルフセンシング制振手法にとり大きな研究成果となった。振動状態を計測するセンサを数多く配置する事が難しい大型宇宙構造物の振動制御への適用可能性が実証された。3つ目の研究では、衛星の観測性能を向上させる為に、モーメンタムホイールからの振動を絶縁する圧電トランスデューサと電気回路からなる準能動的エネルギ回生型アイソレータを提案し、その振動絶縁性能を調べた。本アイソレータを組み込んだ衛星のモデルを用いた数値シミュレーションを行い、その優れた振動絶縁効果を多角的に確認した。
圧縮センシングとデジタルホログラフィの融合による高感度・高分解能3次元計測の実現

本研究の目的は,スパース信号推定の手法である圧縮センシングをデジタルホログラフィに応用した高感度・高分解能の3次元イメージング手法を確立することにある.デジタルホログラフィは干渉縞の数値解析により,物体の詳細な3次元構造を可視化できる優れた計測技術であるが,他の計測技術と同様に標本化定理の制約を受ける.本研究では,標本化定理の制約を超える効率的なサンプリングが可能な圧縮センシングの方法論を,デジタルホログラフィの3次元イメージングアルゴリズムに適用する.これにより,高分解能で耐ノイズ性能が高く,可視光以外にも適用可能な3次元計測を実現するとともに,未知現象解明のための基盤技術の創造を目指す.本研究の目的は,スパース信号推定の手法である圧縮センシングをデジタルホログラフィに応用した高感度・高分解能の3次元イメージング手法を確立することにある.デジタルホログラフィは干渉縞の数値解析により,物体の詳細な3次元構造を可視化できる優れた計測技術であるが,他の計測技術と同様に標本化定理の制約を受ける.本研究では,標本化定理の制約を超える効率的なサンプリングが可能な圧縮センシングの方法論を,デジタルホログラフィの3次元イメージングアルゴリズムに適用する.これにより,高分解能で耐ノイズ性能が高く,可視光以外にも適用可能な3次元計測を実現するとともに,未知現象解明のための基盤技術の創造を目指す.
超高エネルギー宇宙線観測用宇宙望遠鏡K-EUSOの補正レンズの製作

本研究の最終的なゴールは、未だ謎となっている超高エネルギー宇宙線の起源と加速機構の解明である。その手段は、宇宙から広角望遠鏡を用いて既存の地上観測装置(Telescope Array、Auger)を超える観測性能を実現することである。日本は、ロシアが計画中の宇宙線観測ミッション(KLYPVE)に、補正レンズを導入することを提案した(以後、K-EUSOと呼称)。当初の年間露出量は、Augerの0.5倍であったが、補正レンズによりAugerの約4倍となる世界最大の年間露出量で、全天球観測が可能となる。K-EUSOは、2022年初頭に打上げる計画である。本研究で補正レンズの製作を分担する。
プロセシング酵素PC6による形態形成の制御

PC6は、Furinファミリーに属するプロテアーゼで、骨形成タンパク質(BMP)などの前駆体を切断し成熟型タンパク質に変換する。我々は、この反応が、胚の頭尾軸にそった形態形成、なかでも我々のからだの基本構造となる骨格筋や椎骨の形態形成に関与している可能性を見出した。本研究では、両生類胚に加え、マウスを使って脊椎動物に普遍的な反応であるのか検討した。両生類胚でPC6の機能をモルフォリノオリゴにより阻害したところ、尾部形成が抑制されたばかりでなく、各体節も前方化していることがわかった。PC6前駆体ペプチドを利用した阻害タンパク質の開発に成功した。この阻害タンパク質をコードする遺伝子を用いてコンディショナルTGマウスを作成した。またコンディショナルKOマウスも作成した。戻し交配ともにMox1-Creなどのマウスとの交配を行っている。TGマウスの解析と併せて解析を進めている。PC6は、Furinファミリーに属するプロテアーゼで、骨形成タンパク質(BMP)などの前駆体タンパク質を切断し成熟型に変換する。代表者は、PC6が両生類胚のオーガナイザー領域に発現していることを発見し、PC6によるBMP前駆体の切断がオーガナイザーの自律分化と頭尾軸にそった胚の基本体制(ボディープラン)の確立に関与していることを見出した。本研究は、この反応がマウスの胚発生においても必須の反応であるのか明らかにすることを目的とする。PC6の発現を胚発生の時期や領域特異的に阻害するために、Cre-loxPの系を用いたコンディショナルKOマウスの作成を行った。翻訳開始コドンを含む第1エクソンの両端にloxP配列を挿入したターゲティングベクターを構築しES細胞に導入したが、適切に相同組換えを起した細胞を得ることができなかった。左右のアームの長さを変更したベクターを再構築し、ES細胞への導入を試みているところである。ES細胞が得られ次第、キメラマウスの作成に入る。並行して、ドミナントネガティブ型PC6を作製した。PC6が属するFurinファミリーのプロテアーゼは、構造活性相関の解析が進んでおり、活性が阻害されるアミノ酸の変異が多数報告されている。こうしたデータを参考に、前駆体領域や活性中心に変異を導入したPC6変異体を作成し、両生類胚を使って形態形成に及ぼす効果を検討した。その結果、PC6の前駆体領域115アミノ酸と緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質が、低濃度で予想される変異を引き起こすことがわかった。モルフォリノオリゴによる阻害効果との違いや、阻害効果の特異性を検討しているところである。両生類胚で効果が確認でき次第、トランスジェニックマウスの作成を行う予定である。いずれの実験も最終的な成果が得られるまでに至っていないが、問題点を解消し計画を進めている。PC6は、Furinファミリーに属するプロテアーゼで、骨形成タンパク質(BMP)などの前駆体を切断し成熟型に変換する。代表者は、このPC6による反応が、両生類胚の頭尾軸にそった形態形成と関連している可能性を発見した。本研究は、この反応がマウス胚の発生においても必須の反応であるのか解明することを最終目的としている。マウス胚の発生時期や領域特異的にPC6の発現を阻害するために、まずコンディショナルKOマウスの作成を行なっている。PC6遺伝子の開始コドンを含むエクソンの前後にloxP配列が挿入されたES細胞を4系統得ることができた。現在キメラマウスの作成を行なっている。これと並行して、ドミナントネガティブPC6変異体の作製を行なった。線虫やショウジョウバエで報告されているFurinファミリーの変異体のデータ等を参考に、前駆体領域や活性中心に変異を導入したPC6変異体を作成した。両生類胚を使って、形態形成に及ぼす効果を検討したところ、PC6の活性中心に結合し活性を制禦する前駆体領域由来のペプチドが、低濃度で内在のPC6の活性を抑制することがわかった。マウス胚で検証するために、このペプチドをコードする遺伝子を、CAGSプロモーターとloxP配列で挟まれたCAT遺伝子の下流に挿入したコンストラクトを用いて、TGマウスを作成した。コピー数の異なる複数の系統を得ることができた。体節中胚葉系譜特異的にCreを発現するHes7-Creマウスと交配し阻害効果を解析しているところである。いずれも最終的な成果が得られるまでには至っていないが、鋭意解析を進めている。

PC6は、Furinファミリーに属するプロテアーゼで、骨形成タンパク質(BMP)などの前駆体を切断し成熟型に変換する。代表者は、このPC6による反応が、両生類胚の頭尾軸にそった形態形成と関連している可能性を発見した。本研究は、この反応がマウス胚の発生においても必須の反応であるのか解明することを最終目的とする。マウス胚の発生時期や領域特異的にPC6の発現を阻害するために、2つのアプローチを試みている。コンディショナルKOマウスおよびPC6阻害タンパク質をCre酵素依存的に発現するトランスジェニックマウスを作成しているが、いずれも最終的な結論が得られていない。これまでの進捗状況を以下にまとめた。まずPC6コンディショナルKOマウスについては、F1マウスが得られRosa26-FLPマウスとの交配によりneoカセットの除去を行った。C57BL/6に戻し交配(N2)を行うとともに、並行してCAG-CreおよびMox1-Creマウスとの交配を行っている。CAG-Creとの交配では、産仔が得られ兄妹交配によりホモ個体を作出している。PC6阻害タンパク質を発現するTGマウスについては、FOマウスと体節中胚葉系譜の細胞でCre酵素を発現するHes7-Creマウスと交配した。10.5日で胚を回収し解析したが、形態変化は認められなかった。コンディショナルKOマウスと同様に、戻し交配を行うとともにCAG-CreとMox1-Creマウスとの交配を行っている。PC6に加え別件で作成したFurinのコンディショナルKOマウスをMox1-Creマウスと交配した。胚に顕著な変化は観察されず、また胚性致死となることなく産仔が得られることも判明した。Furin阻害をPC6が補完している可能性があり、PC6マウスの解析と併せて解析を進めている。