hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
会計犯罪の撲滅に向けたケーススタディメソッドの確立

本研究活動は、研究期間全体を通じて海外研究者との共同研究により取り組んだものであり、活動内容は主に次の3点で示すことができる。第一に、資料および文献の収集を通じて、国際資本市場に深刻な影響を及ぼしたグローバル企業の会計不正事例から特徴を整理した。第二に、倫理の信念と行動の関係性で教育を充実させる学術的意義を明らかにした。第三に、会計不正事例の特徴による地域性を反映した会計不正のケーススタディ案を開発した。研究初年度(平成27年度)の活動実績では、当初の研究計画に従い、グローバル企業による会計不正の事例研究を行った。世界で発覚した過去の会計不正を洗い出すための資料・文献収集を含め、個々の会計犯罪の特徴や巧妙化・複雑化する手口や方法を整理することに注力した。当該研究遂行にあたり、アメリカ研究協力者の協力を得ながら適宜研究打ち合わせを実施し、効果的かつ効率的に活動を進めた結果、初年度における研究成果として、2本の執筆論文(英文、和文の各1点)をまとめることができた。アメリカ研究者と共同で取り組んだ英文論文では、国際資本市場において深刻な影響を及ぼしたグローバル企業4社(アメリカ、日本、ヨーロッパおよび中国)の会計不正を各事例ごとに考察した上で、その特徴を比較検討している。同論文は、国際ジャーナルの査読審査を通過し、掲載が確定している。また研究代表者が単著でとりまとめた和文論文は、文化的なちがいが会計不正を生じさせる影響について、倫理観の醸成プロセスと会計教育の関係性から理論的に考察したものであり、学会誌への投稿をすでに完了している。初年度の研究活動を通じて得られた点は、主に次の3点である。まず第一に、グローバル企業の会計不正にはすべての事例で監査人の機能不全が存在していた。第二に、株式市場を意識するあまり、経営者が短期的な業績目標達成に固執し過ぎていた。そして第三に、各事例がビジネス形態の基礎となる地域や文化などの影響を色濃く受けていた。当初の研究計画に従い、事例研究を中心に研究活動を遂行できている。その根拠となるのは、研究活動を着実に遂行した結果としてまとめた2つの成果である。1点は、アメリカ研究協力者と共同により進めた国際共同研究の成果としての共著論文である。もう1点は、本研究代表者が行った丹念な先行研究を土台とする倫理醸成プロセスと会計教育の関係を理論的に考察した単著論文である。広く成果を公表するため、両論文を国内外のジャーナルへすでに投稿しており、そのうち前者は査読審査を経て掲載が決定している。研究2年度(平成28年度)の研究実績の公表については、昨年度実績で公表した査読付き国際ジャーナルにおいて刊行したグローバル企業複数のケーススタディを取り扱った研究論文を土台にして、国内学会機関誌『会計教育研究』において行動倫理学アプローチからみた倫理教育を検討した研究論文を投稿し、刊行を行っている。企業の会計不正抑止を念頭においた広い意味での人材育成において、会計教育に対する社会的ニーズを整理するとともに、倫理の信念と行動の関係性において教育環境を整えていく意義を述べている。行動倫理学的アプローチにより会計教育モデルを検討した結果、次の3点を示すことができる。第一に、倫理に対する固有の信念がさまざまな環境変数に影響を受けることなく、倫理的行動を起こすための視点、すなわち行動倫理学の視点であるため、目先のある種容易な意思決定や流された行動ではなく、客観的に将来を見据えた行動の重要性を問う教育が求められるという点である。第二に、組織や社会の中での行動を認識するための視点、すなわち組織行動学の視点である。組織の中の一員としての行動や社会における一構成員としての行動が、いかに組織や社会に影響を及ぼすのか、組織の中で自分がいかに社会的役割を果たしていくのかを常に考える大切さを伝えなければならない。第三に、問題意識を意思決定行動へつなげていく視点、すなわち批判的思考の視点である。ある予測できない事象や現象が起きたとき、どうやって問題解決をはかっていくべきかを、自ら判断できる能力の形成が社会では求められる。直面する問題に潜む本質を理解し、重要度を斟酌し、そして最善の解決方法は何なのかを考える際、物事を批判的に捉える思考が社会との接点において有機的に機能する。当初の研究計画に従い、昨年度行ったグローバル企業不正の事例研究における国別、地域別の整理や先行研究の考察を土台とした、大学生の倫理醸成プロセスと会計教育モデルの関連を理論的に考察した論文を学会機関誌で公表している。本研究活動は、研究期間全体を通じて海外研究者(主にアメリカ)からの全面的な研究協力のもと共に取り組む国際共同研究に基づいている。背景には、年々巧妙化する会計不正に対する教育上の取り組みは、一国の問題というよりもむしろ、世界共通の問題として認識す段階にあるという海外研究者と共通の問題意識があった。研究初年度(平成27年度)においては、文献並びに資料収集によるグローバル企業の会計不正事例の考察を行った。学術的成果として、国際資本市場に深刻な影響を及ぼしたグローバル企業4社の会計不正事例(アメリカ、日本、ヨーロッパ、中国)の特徴を整理した上で比較検討を行った英文論文(共著)を国際ジャーナルに刊行した。研究2年度(平成28年度)においては、初年度の研究論文を基礎とし、企業実務を担う人材の会計不正抑止という観点で活動を進め、次年度のケーススタディ素案の作成に取り組んだ。会計教育に対する社会的ニーズを踏まえ、倫理の信念と行動の関係性で教育環境を整える意義をまとめた和文論文(単著)を学会機関誌で刊行した。

研究最終年度(平成29年度)は、過去2年間で明らかになった会計不正事例に関する特徴やちがいの整理と倫理教育環境の重要性を反映・開発を進めたケーススタディ案を用いて教育的実験を実行し、その傾向を分析した。対象は、アジア地域の複数の国々の大学生と社会人とし、会計不正に直面した若者の行動パターンやプロセスを把握すべく努めた。教育的実験において、例えば、会計に限らず犯罪に対する強い嫌悪感の表れ、会計不正の認識よりも自らの社会的立場を守ろうとする意識や行動などが確認された。現在、海外研究者と協力して開発したケーススタディ案に教育的実験の結果を反映し、本研究の目的であるグローバル教材へと発展させる作業を進め、並行してとりまとめた学術的成果を国際ジャーナル等で公表するべく準備している。本研究活動は、研究期間全体を通じて海外研究者との共同研究により取り組んだものであり、活動内容は主に次の3点で示すことができる。第一に、資料および文献の収集を通じて、国際資本市場に深刻な影響を及ぼしたグローバル企業の会計不正事例から特徴を整理した。第二に、倫理の信念と行動の関係性で教育を充実させる学術的意義を明らかにした。第三に、会計不正事例の特徴による地域性を反映した会計不正のケーススタディ案を開発した。研究2年度(平成28年度)は「現状分析」をテーマに、会計犯罪の背後にある外部監査人(公認会計士)の監査システムと高等教育における倫理教育の問題点を整理していきたいと考えている。またアジア諸国の研究者らに協力を要請し、会計不正教育の実態に関する教育的実験を行う計画がある。研究遂行にあたっては、丹念な文献渉猟を基礎とし、調査遂行に向け国内および複数の海外からの研究協力を得る準備を整えている。グローバル経済において企業活動が発展すればするほど、さらなるグローバル会計不正の高度化や高学歴化に直面しており、会計不正抑止のための高等教育における会計教育モデルの構築は、複数の学際領域を融合させた倫理教育の実践や教材についての検討が必要である。本年度が研究最終年度であるため、ケーススタディ型教材案を作成し、実験的に導入しながら、最終的にグローバルで活用可能な教材開発につなげていきたい。そのためには、国内外の研究協力者による協力が欠かせないため、海外の研究協力者ならびに国内の研究協力者への協力を得て、効果的な教材開発を行っていきたいと考えている。国際会計
出生時の父親の年齢と自閉症関連疾患発症リスクとの関連～その生物学的基盤の解明～

背景と目的自閉症スペクトラム障害(ASD)の危険因子として父親の高年齢が指摘されている。今年度の本研究では、父親の高年齢が児の認知発達にどのような影響を与えるかについて、本研究では、父親の年齢という非遺伝的要因の発症への寄与を、関連因子の評価を交えて、prospectiveおよびretrospective二つの方向を交えた疫学的探索的研究を行った。方法(1)Retrospective研究:自閉症・アスペルガー障害または特定不能の広汎性発達障害(ASD)と診断され総IQが70以上の84名(527歳、女性14名)、精神科診断を持たない208名(534歳,女性104名)から、臨床情報を取得するとともに、母子手帳を通じて両親の生年月日を確認し、出生時の父親・母親の年齢とASD診断との統計学的関連をロジスティック回帰分析を用いて検討した。(2)Prospective研究:浜松医科大学医学部附属病院産婦人科(静岡県浜松市東区)および加藤産婦人科(静岡県浜松市浜北区)の2病院を2007年11月19日より2009年7月1日までに妊婦検診を目的に受診し、研究への参加の同意が得られた全妊婦780名と、その妊婦より出生した児809名を対象とした。この児を最長3年3ヶ月追跡し、Mullen Scales of Early Learningを用いて、運動発達および認知発達(視覚受容、微細運動、受容言語、表出言語)を34ケ月ごとに繰り返し測定した。また、父親の年齢と関連する生物学的要因として、生殖補助医療に関するデータを収集し、関連を解析した。結果とまとめ(1)出生時の父親の年齢が高いほど、児のASD診断のリスクが高いことが示された。母親の年齢には同様の関連は見られなかった。出生時の父親の年齢とASD診断のリスクとの関連の強さは、母親の年齢や出生順位、性別、自身の年齢を考慮に入れても変わらなかった。(2)粗大運動、視覚受容、微細運動、表出言語の発達、発達指標の到達、ASD疑い診断に、出生時の父親の年齢は統計学的に有意な関連をしていなかった。しかし、生殖補助医療の有無(なし、IVF、ICSI)は、いずれの発達変数においても、なし-IVF-ICSIの順に発達が遅れる傾向が認められた。欠損値に対する配慮からStructural equation modelingによって解析を進めたが、サンプル数の限界のため、父親の年齢と生殖補助医療の交互作用については言及できなかった。結論父親の年齢とASD発症リスクの生物学的基盤としての生殖補助医療の関与を確定することはできなかった。しかし、その可能性が示唆されるデータが一部から得られた。背景と目的自閉症スペクトラム障害(ASD)の発症には遺伝要因の関与がきわめて大きい。しかし、ASD症例のおよそ3分の2は孤発例であり、ASDの発症に非遺伝的要因の関与が無視できない。

その要因の候補として父親の高年齢(化)があげられる。本研究では、父親の年齢という非遺伝的要因の発症への寄与および遺伝・環境交互作用を、prospectiveおよびretrospective二つの方向を交えて疫学的に同定するとともに、動物実験で追試を行うこととした。方法平成20年度は、本研究の一部分である、母子手帳を用いたRetrospective研究を施行した。自閉症・アスペルガー障害または特定不能の広汎性発達障害(ASD)と診断され総IQが70以上の84名(527歳、女性14名)、精神科診断を持たない208名(534歳,女性104名)から、臨床情報を取得するとともに、母子手帳を通じて両親の生年月日を確認し、出生時の父親・母親の年齢とASD診断との統計学的関連をロジスティック回帰分析を用いて検討した。結果出生時の父親の年齢が高いほど、児のASD診断のリスクが高いことが示された。母親の年齢には同様の関連は見られなかった。出生時の父親の年齢とASD診断のリスクとの関連の強さは、母親の年齢や出生順位、性別、自身の年齢を考慮に入れても変わらなかった。結論Retrospective研究において、父親の年齢が高いほどASDと診断されるリスクが高まることが明らかとなった。今後の方向性これまでに、新生児を対象とするコホートを立ち上げてProspective研究に着手しており、平成21年度以降にその結果を入手する予定である。背景と目的自閉症スペクトラム障害(ASD)の危険因子として父親の高年齢が指摘されている。今年度の本研究では、父親の高年齢が児の認知発達にどのような影響を与えるかについて、進行中の出生コホート研究データを活用したprospectiveな探索的研究を行った。方法浜松医科大学医学部附属病院産婦人科(静岡県浜松市東区)および加藤産婦人科(静岡県浜松市浜北区)の2病院を2007年11月19日より2009年7月1日までに妊婦検診を目的に受診し、研究への参加の同意が得られた全妊婦517名と、その妊婦より出生した児522名を対象とした。この児を最長2年3ヶ月追跡し、Mullen Scales of Early Learningを用いて、運動発達および認知発達(視覚受容、微細運動、受容言語、表出言語)を34ケ月ごとに繰り返し測定した。結果粗大運動、視覚受容、微細運動、表出言語の発達の軌跡に、出生時の父親の年齢が統計学的に有意な関連をしていなかった。しかし、受容言語においては弱い関連が見られた。この傾向は、児の性別や同胞順位、社会経済階層の統制によっても消えることのない、独立のした統計学的関連であった。結論父親の年齢が高いほど受容言語に遅れがみられることが分かった。今後の方向性受容言語の発達遅延は、一般にASDの危険因子または早期徴候と目されている。父親の年齢とASDのリスクとの関連は、表出性でなく受容性の言語の発達遅延から説明される可能性を踏まえ、次年度はその徴候をさらに大人数のサンプルで証明すること、その生物学的な背景を解明することを検討している。
紫外線損傷塩基を含む化学合成オリゴヌクレオチドを用いたDNA修復機構の研究

本研究の代表者らは,(6-4)光産物を特異的に認識する1本鎖抗体(64M5scFv抗体)をもとに,ファージディスプレイシステムを用いて,結合能や抗原特異性の異なる新規抗体分子の作製を試みた.以下に,今年度得られた新たな知見等の成果を示す.(1)64M5scFv抗体遺伝子へのランダム変異導入法はMn^<2+>を用いたPCRを選択した.変異型64M5scFv抗体を分子表面に提示したファージライブラリーを調製した後,バイオパニングによるアフィニティセレクションを行った.(2)バイオパニングおよび結合活性の測定の際に抗原となる(6-4)光産物あるいはDewar型異性体等の光損傷を含むオリゴヌクレオチド(d8mer,d(CAAT[]TAAG):T[]T部位は(6-4)光産物あるいはDewar型異性体等の光損傷)は,化学合成し紫外線照射後,高速液体クロマトグラフィーで分離,精製して得られた.(3)得られたscFv抗体の評価にはバイオセンサーシステム(BIAcore)を用い,反応速度論的な解析を行うことを計画した.まず,天然型の64M5Fabおよび64M5scFvと(6-4)光産物を含むオリゴヌクレオチドとの相互作用の解析を行い,それぞれのkassおよびkdissを測定し解離定数Kdを求めたところ,(6-4)光産物を含むd8merに対する64M5scFvのKd値(4.5±0.8x10^<-10>)は64M5FabのKd値(1.5±0.2x10^<-10>)とほぼ等しいことが分かった.すなわち,この解析,評価法は抗体分子の改変を進めていく上で有効であることが確認された.(4)現在,(6-4)光産物あるいはDewar型異性体を含むオリゴヌクレオチドを抗原として,バイオパニングを繰り返し行っている.本研究の代表者らは,(6-4)光産物を特異的に認識する1本鎖抗体(64M5scFv抗体)をもとに,ファージディスプレイシステムを用いて,結合能や抗原特異性の異なる新規抗体分子の作製を試みた.以下に,今年度得られた新たな知見等の成果を示す.(1)64M5scFv抗体遺伝子へのランダム変異導入法はMn^<2+>を用いたPCRを選択した.変異型64M5scFv抗体を分子表面に提示したファージライブラリーを調製した後,バイオパニングによるアフィニティセレクションを行った.(2)バイオパニングおよび結合活性の測定の際に抗原となる(6-4)光産物あるいはDewar型異性体等の光損傷を含むオリゴヌクレオチド(d8mer,d(CAAT[]TAAG):T[]T部位は(6-4)光産物あるいはDewar型異性体等の光損傷)は,化学合成し紫外線照射後,高速液体クロマトグラフィーで分離,精製して得られた.(3)得られたscFv抗体の評価にはバイオセンサーシステム(BIAcore)を用い,反応速度論的な解析を行うことを計画した.まず,天然型の64M5Fabおよび64M5scFvと(6-4)光産物を含むオリゴヌクレオチドとの相互作用の解析を行い,それぞれのkassおよびkdissを測定し解離定数Kdを求めたところ,(6-4)光産物を含むd8merに対する64M5scFvのKd値(4.5±0.8x10^<-10>)は64M5FabのKd値(1.5±0.2x10^<-10>)とほぼ等しいことが分かった.すなわち,この解析,評価法は抗体分子の改変を進めていく上で有効であることが確認された.(4)現在,(6-4)光産物あるいはDewar型異性体を含むオリゴヌクレオチドを抗原として,バイオパニングを繰り返し行っている.
動的機能分化触媒による革新的還元および炭素結合形成反応の開発

本研究では、動的に機能分化された分子触媒を開発して高効率分子変換システムの構築を目指すとともに、それら機能分化型触媒の反応場として超臨界二酸化炭素を用いる革新的分子触媒反応の開拓を試みた。その結果、これまで困難とされていた様々な不飽和化合物の不斉還元に成功するとともに、不斉アミド錯体のもつプレンステッド塩基的機能をC-H結合の活性化に拡張して、それを鍵ステップとする革新的炭素結合生成の開発に成功した。さらに、分子触媒の反応場として超臨界二酸化炭素の有効性を実証するとともに、超臨界二酸化炭素中でその場解析可能な超臨界NMR法を確立した。具体的には以下のとおりである。1)光学活性ジアミン配位子を有する不斉Ru触媒による不斉還元によりα位に置換基を有するアセトフェノン類から対応する光学活性アルコールが高い光学純度で合成できることを見いだした。これらの化合物は光学活性アミノアルコールやエポキシドへ高収率で変換できる。2)光学活性ジアミン配位子を有する動的機能分化型錯体がニトロメタンやマロン酸エステルなど活性水素化合物と反応し、金属-炭素結合を有する新たな有機金属化合物を生成することを見いだした。これらの知見をもとに触媒的炭素-炭素結合形成反応、例えばニトロアルドール反応や環状α,β-不飽和ケトン類とマロン酸ジエステル類とのマイケル反応が円滑に進行し、高い光学純度をもつマイケル付加体を収率よく与えることを見いだした。3)高温、高圧の超臨界流体条件下で化学種を"その場解析"可能な超臨界流体NMR装置を開発した。本法を活用して超臨界二酸化炭素中におけるジエチルアミンと二酸化炭素との反応を追跡した結果、N, N-ジエチルカルバミン酸が超臨界条件下で安定に存在することがわかった。4)水溶性アルキルホスフィン配位ルテニウム触媒による超臨界二酸化炭素の水素化反応が水などの影響を受けることなく速やかに進行してギ酸およびその誘導体を高収率で与えることを見いだした。さらに水-二酸化炭素の二相系でも操り返し再利用可能な両親媒高分子担持ルテニウム触媒の開発に成功した。1)光学活性ジアミン配位子を有する不斉ルテニウム錯体触媒による1,2ジケトン類のギ酸による不斉水素移動型不斉還元を対称ジケトンから非対称ジケトンへと展開し,その結果,反応条件を制御するだけで,高い光学純度のα-ヒドロキシケトンと光学活性なアンチ1,2-ジオール類を選択的につくり分けることに成功した。成功の要因は想定した動的に機能分化された本触媒の能力と中間体であるα-ヒドロキシケトンの溶液中での性質が効果的にプラスに働いた結果にある。さらに中間体のケトアルコールの動力挙動を積極的に活用して、基質にアミノケトン体などカルボニル基のα炭素がラセミ化しやすい化合物を用いて光学活性アルコールの還元反応を試みた結果,光学活性アミノアルコール類の選択的合成にも成功した。2)ギ酸を水素源として用いる還元反応では、二酸化炭素が副生する。この性質と超臨界二酸化炭素がトリエチルアミンの存在下にルテニウム触媒により高速でギ酸を生成するこれまでの研究成果を踏まえて、超臨界二酸化炭素中でギ酸を水素キャリアーとする還元反応の開発を目指し,本年度は,ギ酸と不斉Ruアミド錯体との量論反応を調べた。

その結果,Ruフォーメイト錯体が選択的に生成し,その錯体が分解して立体選択的にRuヒドリド錯体を与えることを見いだした。二酸化炭素の挿入反応との関係から興味深い結果である。3)配位不飽和のアミド錯体はギ酸やアルコールと反応して水素をプロトンとヒドリドとして引き抜く性質,即ちブレンステド塩基的作用に着目し,アミド錯体とニトロメタンなど活性水素化合物との反応を検討した結果,新たな有機金属化合物が合成できることを見いだした。得られる錯体の構造解析の結果,反応は立体選択的に進行することがわかった。この素反応を触媒反応への展開を今後さらに検討したい。1動的機能分化型触媒の機能の向上を目指して配位子の改良や中心金属の選択を検討した結果,アミノホスフィン配位子を有する新規不斉Ru触媒の開発に成功した.高い水素活性化能を有するこの不斉触媒は,エポキシドの選択的水素化分解や環状イミド類の選択的水素化を促進することを見い出した.触媒機能発現にアミンプロトンの存在が不可欠であることが分かった.2光学活性ジアミン配位子を有する不斉Ru触媒によるジケトン類の不斉還元反応の適用範囲を拡大した結果,アミノケトン類から合成化学的に有用な光学活性アミノアルコールが中程度の光学純度で得られることを見い出した.ジイミン類との反応については引き続き検討することとした.3配位飽和な不斉アミンヒドリド錯体が二酸化炭素と低温下においてすみやかに反応してフォーメイト錯体を与えることを見い出した.この反応はギ酸を水素源とする還元反応における触媒種であるヒドリド錯体生成の逆反応である.これらの結果は,ギ酸還元反応において二酸化炭素との逆反応を無視できないこと,さらに二酸化炭素とヒドリド錯体との反応にアミンプロトンが大きく関与していることなどを示すものである.機能分化型触媒系の特徴の一つとして興味深い.4光学活性ジアミン配位子を有するRu, Rh, Ir錯体がニトロメタンやアセトンなど活性水素化合物のC-H結合の切断を伴って反応し,金属-炭素結合を有する新たな有機金属化合物を生成することを見い出した.これらの知見をもとに触媒的炭素-炭素結合形成反応の検討を行ったところ,ニトロアルドール反応が円滑に進行し,中程度の光学活性ニトロアルドールが得られることを見い出した.5機能分化型触媒の機能を単核錯体から金属-金属結合を有する不斉クラスター触媒へ展開した結果,、Ruカルボニルクラスターとリンと窒素原子を含む光学活性4座配位子の二元系触媒がカルボニル化合物の水素移動型不斉還元反応の触媒として有効であることが分かった.1動的機能分化型触媒の開発を目指して配位子の改良や中心金属の選択を検討した結果、種々の光学活性アミノホスフィン配位子を有する新規不斉Ru触媒の開発に成功した。高い水素活性化能を有するこの不斉触媒は、環状イミド類やN-アシルラクタム類の選択的水素化を促進することを見いだした。この方法は合成的に有用なガブリエルアミノ酸合成やエバンス反応における還元的分子変換法として有用であることがわかった。2光学活性ジアミン配位子を有する不斉Ru触媒による不斉還元反応の適用範囲を拡大した結果、α位にシアノ基、ニトロ基およびクロロ基を有するアセトフェノンが、高い選択性で還元され対応する光学活性アルコールを収率よく与えることを見いだした。
イノシトールリン酸化の細胞生物学における機能-5位のリン酸化

1.膜イノシトールとイノシトールリン酸化酵素細胞内小胞輸送において小胞膜を構成する分子と同時に、それらと相互作用する細胞質分子が重要である。本研究では膜のイノシトール脂質、そして細胞質のリン酸化酵素(PIP5K)、アクチン重合複合体を対象に膜インターフェイスにおける相互作用が細胞内小胞などにどのような作用をおこすか解析した。2.アクチン重合による細胞内小胞運動小胞膜に増加したイノシトールは、イノシトール結合ドメインを持つN-WASP (Wiscott-Aldrich syndrome protein)を膜に引き寄せ、これがN-WASPの分子構造変化を起こし、C端に存在するアクチン重合ドメインを活性化させる。そのため小胞の近傍にアクチン重合がおこり、この推進力により前方に押し出され小胞が細胞内を運動する。このとき重合したアクチンは小胞後方に「尾」のように伸びるので「アクチンコメット」と呼ばれている。3.小胞運動の生細胞可視化この機構が持つ生理的意義は従来の微小管に沿った細胞内小胞運動と協同で、またある場面では独立に小胞運動を調節しているものと考えられる。この過程をダイナミックに解析するため、生細胞に、GFP誘導体で標識したPIP5Kと別のGFP誘導体で標識したアクチンを導入することにより、そのダイナミックな動態を解析した。4.展望生細胞可視化により「小胞」輸送といわれていたものが、実態は多様な形態をしていたことが判明し、その機構解明が次の目標となる。PIP5Kなどの遺伝子欠損動物を用いてアクチン重合の小胞運動がどのように変化するか検討中である。研究代表者の移籍に伴う研究設備などの変更のため、研究計画実施にある程度の変更がある。PIP5Kα、β、γそれぞれのC末端をLexA蛋白に結合し、酵母細胞にトランスフォームし、さらにGa14ベクターで作成したラット脳cDNAライブラリーを感染させた。レポターとしてのベータガラクトシダーゼ発現を増加させるクローンをスクリーンしている。我々はこれまでにPIP5K発現で細胞膜近傍のアクチン重合の増加を報告しているが、PIP5Kを発現させた細胞では小胞周囲のアクチン重合も増加していた。さらに小胞を基点としてアクチンの「尾」が観察された。アクチンにCFPを、PIP5KにYFPをそれぞれ結合させ、細胞に導入して、生細胞をビデオで観察すると、アクチンと反対方向に小胞が運動することを発見した。細胞内小胞運動は微小管に添った分子モーターの作用がよく知られているが、我々の見出した運動は微小管とは関連なくアクチン彗星と呼ばれる構造と非常に似ていた。この機構を解明するため種々の実験を継続中である。(研究代表者の移籍に伴い研究設備、研究分担者に変更があるため、研究計画に変更がある。具体的には生細胞における分子イメージングを中心に解析した。)(1)生細胞内メージングの検討生細胞解析のため倒立顕微鏡にビデオカメラを設置し、どのフィルターが複数染色シグナルを重なり少なく検出できるかを検討し、系の最適化を行った。PIP5K発現で細胞内小胞を基点としてアクチンの「尾」が観察された。アクチンにCFPを、PIP5KにYFPをそれぞれ結合させ、細胞に導入して、生細胞ビデオ観察すると、アクチンの「尾」と反対方向に小胞が運動することを発見し、その速度、方向変化などの画像解析を行った。アクチン重合阻害剤、チュブリン重合阻害剤などを使用後、この小胞運動がどのように影響されるかを検討した。細胞内小胞運動は微小管に添う運動がよく知られているが、我々の見出した運動は微小管と関連なくアクチン重合による運動であることを証明した。

PIP5Kの産物PIP2の上昇に伴い、低分子量G蛋白Rhoファミリーの作用でN-WASPが作用し、このC端VCAドメインがアクチン核形成因子Arp2/3コンプレックスを活性化するためアクチン重合が起こり、その推進力で小胞が前に押し出されることが判明した。PIP5K発現により、リサイクリング小胞マーカーのトランスフェリンの細胞内動態に変化が見られた。PIP5Kが細胞膜小領域に局在する可能性を調べるため、コレステロール低下薬剤サイクロデキストリンを細胞に作用させると膜小領域が破壊されることを利用してPIP5K分布の変化を、カベオリンの分布も含め解析した。(なお、本研究は、研究計画に変更が生じたものの、これは当初の研究目的を合理的に達成するためのものであり、研究成果を充分にあげることができたことを付記する。)
小脳顆粒細胞を用いた細胞膜電位変化による神経発生・成熟調節の分子メカニズム

神経発生期(細胞増殖、分化、細胞移動を意味する)とその後の成熟期における電気的性質は、ダイナミックに変化しさまざまなカルシウムシグナルの活性を制御しているにもかかわらず、神経回路形成における役割はいまだ不明な点が多い。本研究では、マウス小脳顆粒細胞を対象に、細胞膜の電位変化と神経発生・成熟との関係に着目し、研究を行った。その結果、神経成熟期の樹状突起の形態変化の詳細と活動電位依存的な細胞内カルシウムイオン濃度上昇を介した成熟遺伝子の発現誘導メカニズムが明らかとなった。近年の分子生物学を駆使した脳研究により、神経回路形成に関わる遺伝子発現パターンが明らかになりつつある。一方、神経発生・成熟期における電気的性質はダイナミックに変化するということがさまざまな神経細胞を対象とした研究で報告されている。しかしながら、電気的性質変化の神経回路形成に果たす役割は不明な点が多い。本研究の目的は、膜電位の変化がどのように神経発生・成熟を調節しているのかを分子生物学的、電気生理学的に解析し、神経ネットワーク構築メカニズムを明らかにすることである。平成21年度は、静止膜電位の過分極側への移行によるカルシニュリンの活性変化が小脳顆粒細胞の成熟を引き起こすメカニズムを解析した。小脳スライス器官培養系において、形態、遺伝子発現、電気生理学的性質を調べた結果から、小脳顆粒細胞はin vivo同様の発生・発達過程をたどることをすでに報告している。そこで、小脳スライス器官培養系を用い、種々の細胞内シグナル伝達阻害剤を培養液に添加し、小脳顆粒細胞の形態を指標に阻害剤の影響を検討した。その結果、小脳顆粒細胞の成熟(樹状突起の剪定)に関与する細胞内シグナル伝達系を薬理学的に明らかにした。また、小脳顆粒細胞の成熟に関わるカルシウムシグナルを調節する因子を同定するため、小脳顆粒細胞の初代培養系を用い、種々の条件下で遺伝子発現を解析した。その結果、小脳顆粒細胞の静止膜電位の過分極側への移行によって発現が変化する遺伝子を新たに同定した。平成22年度は、(1)これまで樹状突起の剪定からシナプス形成に至る形態変化の過程は不明であった。そこでスライス器官培養系における長時間のタイムラプス観察系を確立した。即ち、メンブレン上で培養された小脳スライスを正立顕微鏡下でタイムラプス観察系をできる系を立ち上げた。小脳スライスは生後6日齢マウスから作製し、リポフェクションにより小脳顆粒細胞にGFP発現ベクターを導入した。タイムラプス観察の結果、樹状突起の剪定からシナプス形成に至る樹状突起の形態変化の過程が明らかになった。(2)また、平成21年度に薬理学的に同定した樹状突起剪定に関わる細胞内シグナル伝達分子、および、細胞骨格の制御に関わる複数個の細胞内シグナル伝達分子について、それぞれドミナントネガティブ体を作成し、スライス器官培養系において小脳顆粒細胞に導入した。その結果、一部のドミナントネガティブ体で樹状突起の剪定が阻害され、樹状突起の剪定に関わる細胞内シグナル伝達分子が明らかになった。神経発生・成熟期における電気的性質はダイナミックに変化する。本研究は、細胞膜の電位変化が神経発生・成熟を調節するメカニズムを明らかにすることが目的である。これまで小脳顆粒細胞の初代培養系、及び小脳スライス器官培養系を用いたパッチクランプ法による全細胞記録の結果、神経成熟期の静止膜電位の脱分極側から過分極側への移行に伴い神経活動が誘発されることを明らかにしてきた。このことから、膜電位の過分極側への移行により活動電位が誘発されることが神経の成熟に重要であると考えられた。本年度は、Fura-2を用いた細胞内カルシウム濃度測定により、神経成熟期、シナプス伝達依存的、活動電位依存的に細胞内カルシウム上昇が誘発されることを明らかにした。また、定量的RT-PCR法を用いた結果から、以下のどの条件、即ち、薬理学的にグルタミン酸受容体を阻害した場合にも、フグ毒により活動電位を阻害した場合にも、電位依存性カルシウムチャネルを阻害した場合にも成熟遺伝子(GABAAa6,NR2C,Kv1.1等)の発現誘導が抑制されることが明らかになった。siRNAノックダウン実験の結果から、この神経活動はNav1.2イオンチャネルによって引き起こされることを明らかにした。また、活動電位依存的なカルシウムシグナルの下流に転写因子Etv1の発現誘導が位置することを明らかにした。

さらに、転写因子Etv1のノックダウン実験では成熟遺伝子の発現誘導が抑制されたことから、転写因子Etv1が成熟遺伝子の発現誘導に必須であることを明らかにした。
ゲノム編集による5´非翻訳領域の改変によりタンパク質発現量を増加させる技術の開発

近年、ゲノム編集技術が作物の品種改良に活用されるようになってきている。しかし、遺伝子組換えにあたらない範囲でのゲノム編集技術の作物育種への利用はほとんど遺伝子破壊に限られており、転写や翻訳を抑制する配列が同定されている一部の遺伝子以外は、外来導入DNAを残さずに特定のタンパク質の発現量を増加させることは現状では困難である。そこで本研究では、より多くの作物遺伝子において遺伝子組換えに該当せずにタンパク質の発現量を増加させることを可能にするために、mRNAの翻訳効率に影響を与える5 ́非翻訳領域配列をゲノム編集を用いて改変することでタンパク質発現量を増加させる方法を開発する。
イネの光合成と個体生育の窒素利用効率の改良：炭酸固定とその基質再生産の同時増強

本研究の目的は、イネを材料とし、光合成炭素同化を担うカルビンサイクルの代謝改変により光合成および個体生育の窒素利用効率の改良を図ることである。このため、酵素Rubiscoによる炭酸固定能力と代謝産物グリセルアルデヒド3-リン酸(GAP)供給能力の同時増強を図ることとした。H30年度ではGAPの代謝抑制および生成強化を試みた。前者においては、トリオースリン酸イソメラーゼ(TPI)の量を遺伝子組換えにより抑制した。組換え当代で量的抑制の程度が強いものから弱いものまでを選抜した。T1世代でホモ化された系統をさらに選抜し、当代の性質を保持していることを確認した後、GAP供給能力の指標として高CO2分圧下の光合成速度を測定した。その結果、野生型と比べ光合成速度が高くなったものは得られなかった。このため、TPI抑制イネの解析は一時中止することとした。GAPの生成強化においては、グリセルアルデヒド3-リン酸脱水素酵素(GAPDH)の活性を遺伝子組換えにより増強した。組換え当代で活性増強程度が異なるものを選抜した。T1世代でホモ化された系統をさらに選抜し、当代の性質を保持していることを確認した後、高CO2分圧下の光合成速度を測定した。その結果、増強程度が強い系統では光合成速度が最大で2割程度増加することが明らかとなり、GAP供給能が増強されたことが強く示唆された。なお、カルビンサイクルのボトルネックであると考えられてきたセドヘプツロース-1,7-ビスフォスファターゼの量を増強したものの光合成に野生型との違いはなく、Rubiscoと同時増強しても同じく光合成には変化は生じなかった。さらに、H31年度に計画していた、Rubisco増強イネとGAP生成増強イネの交配を前倒しで行い、F1種子を得た。遺伝子組換えイネの作製および交配が前倒しで進んでいるためこの評価とした。Rubisco増強イネとGAP生成増強イネに絞り、計画に従い推進する。また、GAP生成増強イネで高CO2条件下の光合成速度が上昇したため、高CO2環境での個体生育量が増加することが期待される。この点についても加えて実験を行うため実施内容が増えた。また、新たに導入した遺伝子組換えイネ栽培用の人工気象器でイネに生育異常が生じるケースがあることが発覚した。これらの理由で、今後の研究の進展にはこれまでよりも時間を要するかもしれない。
20世紀日英米における学校運動部活動の展開に関する比較史的研究

日本のスポーツ文化は、地域社会のクラブではなく、学校の運動部活動によって支えられてきた。これまで研究代表者は、この日本の運動部活動の形成・拡大・維持プロセスを分析し、スポーツと教育の関係を考察してきた。本研究は、それを国際的なスケールに発展させて、日本・英国・米国の運動部活動の歴史を比較する。具体的には、20世紀の英国と米国における中等教育機関の運動部活動の展開を分析し、各国のスポーツと教育の関係性、およびそれらを生み出した歴史的・社会的要因を比較史的に考察する。それを通じて、スポーツが教育へ強く密接に結び付く日本の特殊性を明らかにすることをめざす。最終年度になる2018年度は、アメリカと日本の歴史分析を個別的に深めながら、日英米の三カ国の比較史を総括しようとした。アメリカについては、これまでに収集した文献および一次資料を用いて、20世紀初頭の展開を、それが重要な時期分点だったと見立てて集中的に分析した。具体的には、高校スポーツの競技大会を運営する学校体育連盟(Interscholasitic Athletic Association)が各州でどのように設立されたのかに注目して検討した。それに関連させて、日本については、戦前の校友会・運動部活動のあり方に注目し、中等学校競技大会の展開を検討した。以上を踏まえて、日英米の運動部活動がどのような歴史的背景の中で展開してきたのかを比較しつつ、日本の運動部活動が持つ国際的な特殊性を再検討した。ただし課題として、運動部活動の歴史を比較するための前提となる各国史の情報収集を継続的に行う必要性は残された。他方で、その比較の視点として、学校体育連盟および競技大会に注目する重要性が明らかになり、将来的な研究の発展可能性が浮かび上がった。2015年度は、主に先行研究の検討と、アメリカでの現地調査および資料蒐集を行った。先行研究の検討については、本研究全体の基盤を整えるために、ユーススポーツを対象とした歴史学・社会学・教育学領域の諸研究を検討した。それに関連して、世界のユーススポーツの状況を社会学的に分析した『Routledge Handbook of Youth Sport』を共同執筆した。これらの作業を通じて、本研究が国際的なユーススポーツ研究に与えるインパクトの見通しを検討した。アメリカでの現地調査および資料蒐集については、カリフォルニア州サンフランシスコ郊外の学校を訪れ、当該学校で運動部活動に関する史資料を蒐集し、教師・コーチ・生徒・保護者へのインタビュー調査、活動実態の観察調査を行った。これらの作業を通じて、日米英の三カ国の比較をする準備として、アメリカの運動部活動の歴史と現状を把握するように努めた。計画通りに、おおむね順調に進展している。2015年度は主に先行研究の検討と、アメリカでの現地調査および資料蒐集を行った。これらの作業を通じて、本研究が国際的なユーススポーツ研究に与えるインパクトの見通しを検討し、日米英の三カ国の比較をする準備として、アメリカの運動部活動の歴史と現状を把握するように努めた。2016年度は、主にアメリカの歴史分析と、日本の歴史分析を行った。アメリカの歴史分析については、運動部活動が19世紀末に成立したこと、20世紀前半に大きく広がったこと、その背景には、キリスト教青年会・プレイグラウンド運動・公立学校運動競技連盟の動向が影響していたことなどを検討した。とくに、公立学校運動競技連盟の果たした役割は大きく、引き続き検討を続ける必要がある。つぎに日本の歴史分析については、戦後に運動部活動が拡大してきた背景を、学校体育連盟の果たしてきた役割に注目しながら検討した。具体的には、1955年に設立された全国中学校体育連盟の形成過程を、一次資料をもとに明らかにしようと努めた。これらの作業を通じて、日本と米国の歴史を比較する視点として、運動部活動とその競技大会を統括する学校体育団体の歴史的動向に着目する重要性が浮かび上がってきた。2016年度は主にアメリカの歴史分析と、日本の歴史分析を行った。

これまで研究代表者は、この日本の運動部活動の形成・拡大・維持プロセスを分析し、スポーツと教育の関係を考察してきた。本研究は、それを国際的なスケールに発展させて、日本・英国・米国の運動部活動の歴史を比較する。具体的には、20世紀の英国と米国における中等教育機関の運動部活動の展開を分析し、各国のスポーツと教育の関係性、およびそれらを生み出した歴史的・社会的要因を比較史的に考察する。それを通じて、スポーツが教育へ強く密接に結び付く日本の特殊性を明らかにすることをめざす。2017年度は、引き続きアメリカと日本の歴史分析を深めながら、イギリスの歴史分析にも着手した。アメリカについては、1880年から1930年を運動部活動の成立期と見定め、革新主義的な教育改革、大人によるユーススポーツの組織化、学校体育連盟の設立という社会的文脈が与えた影響を検討した。また20世紀後半の展開については、1970年代に男女平等、1980年代に商業主義、そして学業との両立を論点として検討した。この間、資料蒐集面では、重要な一次資料も発掘できた一方で、訪問を予定していたニューヨークの公立学校運動競技連盟が事務局移転のため資料を廃棄したことがわかり、研究計画の変更を余儀なくされた。日本については、アメリカとの比較も念頭に置きながら、戦後の学校体育団体が競技大会をどう運営してきたのかを検討した。イギリスについては、20世紀史を制度面の変遷から検討するとともに、19世紀史についても検討した。19世紀イギリスの運動部活動のあり方は、20世紀のそれの基盤になったとともに、アメリカに対して強い影響を与えた点でも重要だと認識し、新たに検討に着手した。当初の計画に照らして、やや遅れている。理由は、資料蒐集が困難になったことと、新たな検討課題が見つかったことが関連している。アメリカの歴史分析については、訪問を予定していたニューヨークの公立学校運動競技連盟が事務局移転のため資料を廃棄したことがわかり、資料蒐集が困難になった。イギリスの歴史分析については、当初は予定していなかったが19世紀史についても検討することが重要と判断し、それに着手した。日本の歴史分析および三カ国を比較分析についても、競技大会を運営する学校体育団体の歴史を比較検討することが重要な課題として浮かび上がってきたため、着手している。こうした新たな検討課題が見つかったことで、当初の計画を変更せざるを得ない部分もあるが、運動部活動の三カ国の歴史的特徴を明らかにする作業を進めたい。日本のスポーツ文化は、地域社会のクラブではなく、学校の運動部活動によって支えられてきた。
離散最適化技法による多変量解析

本研究課題は,離散最適化の最新の成果を応用して,多変量データの新たな統計的解析手法を確立することを目的としている.多変量データの統計的解析に当たっては各変量を,相関行列に基づいて比較的少数のグループに分類することが重要なステップとなる.しかし,因子分析に代表される従来からの手法は,変量の線形結合を用いており,問題点が少なくない.本研究課題は,変量の線形結合を経由せずに,相関行列の半正定値対称性とその離散構造を積極的に利用した手法の開発を目的としている.この目的を達成するために,最大対数尤度を基準として対称劣モジュラ関数最小化を用いる手法や,情報量規準の観点から最適な分割を局所近傍探索によって求める手法を開発し,計算機上で実現した.さらに,各種の人工データ及び実データに適用して,計算時間や分割精度の観点から手法の比較検討を行った.最大対数尤度を基準とする方法は,効率的な厳密解法を用いることができるという利点の反面,クラスタリングの鎖効果と呼ばれる現象が頻繁におこるという致命的な欠点があることが明らかになった.一方,AICやBICなどの情報量規準の最適化は,効率的な厳密解法を得ることが難しく,局所近傍探索を用いた手法を設計せざるを得ない.しかし,計算機実験の結果,多くのテストデータに対して,合理的な分割を安定して提示することが確認され,実際上有望な手法であるとの結論を得た.本研究課題は,離散最適化の最新の成果を応用して,多変量データの新たな統計的解析手法を確立することを目的としている.多変量データの統計的解析に当たっては各変量を比較的小数のグループに分類することが,有用な知見を得るために重要なステップとなる.しかし,因子分析に代表される従来からの手法は,変量の線形結合を用いており,問題点が少なくない.本研究課題では,変量の線形結合を経由せずに,相関行列の半正定値対称性とその離散構造を積極的に利用した手法を開発している.特に半正定値対称行列の主小行列式の対数が,劣モジュラ関数を与えることに注目し,対称化劣モジュラ関数の最小化アルゴリズムを用いた分解原理を適用した.この分解原理に基づく変量の2分割が,最大対数尤度を与える分割となることを明らかにした.さらに,半正定値対称行列に由来する対称劣モジュラ関数に特化した高速アルゴリズムを開発し,これを計算機上に実現した.各種の人工的な統計データを入力として与え,分割の振舞に関する知見を得た.本研究課題は,離散最適化の最新の成巣を応用して,多変量データの新たな統計的解析手法を確立することを目的としている.多変量データの統計的解析に当たっては各変量を,相関行列に基づいて比較的少数のグループに分類することが重要なステップとなる.しかし,因子分析に代表される従来からの手法は,変量の線形結合を用いており,問題点が少なくない.本研究課題は,変量の線形結合を経由せずに,相関行列の半正定値対称性とその離散構造を積極的に利用した手法の開発を目的としている.本年度の研究では,これを実行するために,最大対数尤度を基準として対称劣モジュラ関数最小化を用いる手法や,情報量規準の観点から最適な分割を局所近傍探索によって求める手法を開発し,計算機上で実現して,各種の人工データ及び実データに適用して,計算時間や分割精度の観点から手法の比較検討を行った.最大対数尤度を基準とする方法は,効率的な厳密解法を用いることができるという利点の反面,クラスタリングの鎖効果と呼ばれる,現象が頻繁におこるという致命的な欠点があることが明らかになった.一方,AICやBICなどの情報量規準の最適化は,効率的な厳密解法を得ることが難しく,局所近傍探索を用いた手法を設計せざるを得ない.しかし,計算機実験の結果,多くのテストデータに対して,合理的な分割を安定して提示することが確認され,実際上有望な手法であるとの暫定的な結論を得た.本研究課題は,離散最適化の最新の成果を応用して,多変量データの新たな統計的解析手法を確立することを目的としている.多変量データの統計的解析に当たっては各変量を,相関行列に基づいて比較的少数のグループに分類することが重要なステップとなる.しかし,因子分析に代表される従来からの手法は,変量の線形結合を用いており,問題点が少なくない.本研究課題は,変量の線形結合を経由せずに,相関行列の半正定値対称性とその離散構造を積極的に利用した手法の開発を目的としている.この目的を達成するために,最大対数尤度を基準として対称劣モジュラ関数最小化を用いる手法や,情報量規準の観点から最適な分割を局所近傍探索によって求める手法を開発し,計算機上で実現した.さらに,各種の人工データ及び実データに適用して,計算時間や分割精度の観点から手法の比較検討を行った.最大対数尤度を基準とする方法は,効率的な厳密解法を用いることができるという利点の反面,クラスタリングの鎖効果と呼ばれる現象が頻繁におこるという致命的な欠点があることが明らかになった.

一方,AICやBICなどの情報量規準の最適化は,効率的な厳密解法を得ることが難しく,局所近傍探索を用いた手法を設計せざるを得ない.しかし,計算機実験の結果,多くのテストデータに対して,合理的な分割を安定して提示することが確認され,実際上有望な手法であるとの結論を得た.
ケイ素-ケイ素シグマ結合の光化学反応

ケイ素-ケイ素シグマ結合は極めて良好な電子供与能を有する.最近,我々は9, 10-ジシアノアントラセン(DCA)を光増感剤(電子受容対),ポリシラン類を電子供与体とする光誘起電子移動反応を見いだした.前年度はこの新しい型のケイ素-ケイ素結合切断反応は機構,適用範囲,選択性等について研究し幾つかの知見を得た.本年度は本反応の選択性を決定する上で重要と考えられる鍵中間体,ポリシラニルカチオンラジカルのカチオン部分を補捉して,その存在をより確実にすることを目的に研究を進めた.この種の光誘起電子移動反応で,中間に精製すると考えられるポリシラニルカチオンラジカルのカチオン部分を求核剤で求核的に補捉することは一般的に難しい.これはDCAアニオンラジカルからポリシラニルカチオン部分への逆電子移動が極めて速いためである.そこでこれら両反応点を分子内に持つ数種のポリシラニルプロパノールおよびポリシラニルブタノールを合成してDCAを光増感剤とする分子内光誘起電子移動反応を検討した.ジシラニルプロパノールのDCAを含むアセトニトリル溶液を光照射するとケイ素-ケイ素シグマ結合が開裂して五員環シロキサンが得られた.また,トリシラニルプロパノールは同条件下対応する六員環シロキサンを少量の五員環シロキサンと共に与えることがわかった.さらに,ポリシラニルブタノールでも同条件下イオンラジカルのカチオン部分が水酸基に捕捉されて対応する環状シロキサンが得られることがわかった.ここではまずポリシラニル部位からDCAの励起-重頃に電子移動が起こって対応するポリシラニルカチオンラジカルが生成する.これは直ちに分子内環化してプロトン化されたシロキサンとシリルラジカルを与え,次いでDCAアニオンラジカルから逆電子移動が起り環状シロキサンとヒドロシランが得られるとして合理的に理解される.ケイ素-ケイ素シグマ結合は極めて良好な電子供与能を有する.最近,我々は9, 10-ジシアノアントラセン(DCA)を光増感剤(電子受容対),ポリシラン類を電子供与体とする光誘起電子移動反応を見いだした.前年度はこの新しい型のケイ素-ケイ素結合切断反応は機構,適用範囲,選択性等について研究し幾つかの知見を得た.本年度は本反応の選択性を決定する上で重要と考えられる鍵中間体,ポリシラニルカチオンラジカルのカチオン部分を補捉して,その存在をより確実にすることを目的に研究を進めた.この種の光誘起電子移動反応で,中間に精製すると考えられるポリシラニルカチオンラジカルのカチオン部分を求核剤で求核的に補捉することは一般的に難しい.これはDCAアニオンラジカルからポリシラニルカチオン部分への逆電子移動が極めて速いためである.そこでこれら両反応点を分子内に持つ数種のポリシラニルプロパノールおよびポリシラニルブタノールを合成してDCAを光増感剤とする分子内光誘起電子移動反応を検討した.ジシラニルプロパノールのDCAを含むアセトニトリル溶液を光照射するとケイ素-ケイ素シグマ結合が開裂して五員環シロキサンが得られた.また,トリシラニルプロパノールは同条件下対応する六員環シロキサンを少量の五員環シロキサンと共に与えることがわかった.さらに,ポリシラニルブタノールでも同条件下イオンラジカルのカチオン部分が水酸基に捕捉されて対応する環状シロキサンが得られることがわかった.ここではまずポリシラニル部位からDCAの励起-重頃に電子移動が起こって対応するポリシラニルカチオンラジカルが生成する.これは直ちに分子内環化してプロトン化されたシロキサンとシリルラジカルを与え,次いでDCAアニオンラジカルから逆電子移動が起り環状シロキサンとヒドロシランが得られるとして合理的に理解される.
リズミカルな鞭毛運動を誘起する分子マシナリの力学制御

精子は頭部から伸張させた長い鞭毛繊維を滑らかに振動させて卵子へと遊泳する。この精子鞭毛の振動現象は、ダイニンと微小管の滑り運動を起動力とし、それ以外の構造体は鞭毛全体が滑らかに動くようにサポートする働きがある。本研究課題では、高圧力下で見いだされた非運動性の鞭毛振動の動作機構を調べることで、精子鞭毛がどのような仕組みで駆動しているのか、また、どのようにすれば鞭毛運動を活性化できるのかを明らかにする研究に取り組む。
TNF-αノックアウトCTLを用いた肝炎ウイルス排除機構の研究

近年の研究からTNF-αは、細胞障害やウイルス排除機構に深く関わっているだけでなく、細胞の分化・増殖にも影響していることがわかってきた。このため、肝細胞の破壊やウイルス排除において中心的役割を担っているCTLの増殖に対するTNF-αの影響を検討する必要がある。我々の検討では、TNF wild type(WT)マウスでHBV特異的CTLを誘導できる免疫法では、TNF-αknockout(KO)マウスからは極めて低いCTL活性を示すlineしか誘導できなかった。また、免疫したTNF-αKOの脾細胞に含まれる、HBV特異的CD8陽性細胞のflequencyは低かった。In vitroの培養系においても、TNF-αWT CTL lineは増殖も良好で、細胞障害活性も極めて高く維持されるのに比して、TNF-αKO CTL lineは増殖能が低く、細胞障害活性も低値のまま推移した。これらのデータから、in vivoおよびin vitroにおけるウイルス特異的CTLの誘導には、TNF-αの存在は極めて重要であると考えられる。しかしながら、TNF-αKO CTL lineを限界希釈法でクローニングしたところ、高い細胞障害活性を有するTNF-αKO CTL cloneが存在することが判明した。すなわちTNF-αKOマウスにおいても、HBV特異的CTLは分化することはできることを意味している。この事実から、TNP-αはCTLの分化ではなく、増殖に深く関与していることが考えられた。筆者らが樹立した、極めて高い増殖能と細胞障害活性を有するHBV特異的CTLである、clone 6C2(TNF WTを用いた実験では、feeder cellをTNF-αKO脾細胞を用いてTNF-αの培養系への供給を抑制したところ(CTL自身が産生するTNF-αは存在する)、明らかに6C2の増殖は低下した。可溶型TNF-α(sTNF-α)は消失させるが、膜型TNF-α(mTNF-α)を増加させる、MMPs inhibitorを添加すると、clone 6C2の増殖は強く抑制された。また、MMPs inhibitorの存在下で、rmTNF-αを添加すると、その増殖は有意に回復したことから、CTLの増殖にはsTNF-αが関与していることが明らかとなった。以上の実験結果から、HBV特異的CTLはTNF-αはなくとも分化することはできるものの、増殖するためには不可欠な存在であると言え、またこの増殖にはsTNF-αが特に重要な役割を果たしていることがわかった。CTLによる肝細胞障害およびウイルス排除のメカニズムを検討するにあたって、その重要なメディエーターと考えられているTNF-αのknockout CTLを用いることは極めて有効な手段である。樹立したTNF-αknockout CTLクローンを維持し、HBVトランスジェニックマウスと組み合わせて、in vivoにおけるTNF-αの担う役割を検討することが課題となる。現在まで判明したTNF-αknockout CTLについての知見について整理する。