hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
塩基除去修復によるゲノムワイドなゲノム情報の再構築

Ring finger protein 4(RNF4)は、SUMOというユビキチンに似た因子を選択的に認識するE3リガーゼです。2010年に、このRNF4がエピジェネティックな細胞の分化に関わるDNAの脱メチル化に関与することが報告されました。DNAのメチル化は、細胞の分化と脱分化に重要と考えられています。本研究ではRNF4がThymine DNA Glycosylase (TDG)という因子と複合体を形成し、塩基除去修復という形でDNAの脱メチル化のプロセスに関連する可能性について解析しました。DNAのメチル化は、CpGサイトと呼ばれるシトシンとグアニンが連続して並ぶ配列がメチル化酵素DNMT1によってメチル化を受けます。このメチル化レベルの維持のためにDNAに結合する因子MBD1がメチル化シトシンを認識して結合します。また、DNAの脱メチル化は何らかの刺激によってメチル化シトシンが露出し、酸化酵素TETによって酸化を受けるとされています。複雑な反応系ですが、この反応に関わるタンパク質の複合体の集合と分散がSUMOとユビキチン修飾によって制御される可能性が指摘され、その分子基盤の一端を明らかにしました。この反応の分子制御の詳細については現在も解析が進められています。面白いことに、メチル化に働くMBD1と、脱メチル化に働くTDGは同じくSUMO化を受けることが知られており、メチル化に関して拮抗的な因子群が、SUMOを介して制御を受けることを指摘しました。。24年度が最終年度であるため、記入しない。塩基除去修復によるメチル化C(^<5m>C)の脱メチル化はエピゲノム情報の消去の主要な反応経路と考えられている。しかし、ヒストン修飾や転写・複製との関わりなど、その分子基盤は不明な点が多い。RNF4はSUMO化タンパク質を認識し、SUMO-ユビキチン複合鎖を形成するRING型ユビキチンリガーゼで、真核生物で高度に保存されている。近年、RNF4と塩基除去修復酵素チミンDNAグリコシラーゼTDGとAPE1を中核とする複合体が、ゲノムワイドの脱メチル化に関わることが報告され、注目されている。本研究では、分子から細胞レベルでの解析を行い、RNF4が形成するSUMO-ユビキチン複合鎖やRNF4-TDG-APE1を含む塩基除去/^<5m>C脱メチル化複合体の構造と機能を明らかにする。1)RNF4-TDGあるいはRNF4-TDG複合体の構成因子を酵母2ハブリッド、免疫沈降、細胞・Xenopus卵抽出液より探索する。SUMOに対する抗体による免疫沈降物の解析も並行する。2)SUMOとユビキチン修飾の標的として知られるtopoisomerase IIとヒストンシャペロンCAF1 p150サブユニットは構成因子の候補と考えられることから、個別に複合体の活性に対する効果を生化学的・細胞生物学的な手法で解析を行う。。RNF4-TDG複合体の標的としてTETと呼ばれる酵素群の解析を開始できたことは、本研究計画における大きな進展と考えている。CAF-1 p150とトポイソメラーゼIIに相互作用するTTTRAPの解析もcDNAの発現を中心に順調に進展していると判断した。平成23年度の実験の継続と発展を目指す。加えて、RNF4-TDG/TTRAP 1複合体の構成因子の過剰発現によるGain-of-Functionの解析やRNF4-TDG/TTRAP複合体の構成因子のsiRNAによるLoss-of-Functionの解析を計画する。
軟X線逆光電子分光法による表面状態分析

今日、光電子分光法は占有電子状態を知る有用な方法として、多方面で利用されている。これに対して、最近、逆光電子分光法が非占有電子状態を知る有用な方法として注目されている。しかしながら、この方法を多くの物質に適用するには、克服しなければならない技術的問題が多くある。そこで、既存の逆光電子分光装置を始め、軟x線領域において感度を向上させた逆光電子分光装置を製作し、それらを用いて各種金属、半導体、絶縁体の表面状態およびそれらの表面上の吸着分子の非占有電子状態を測定し、表面状態分析に対する逆光電子分光法の評価を行うことは極めて有意義なことである。以上のことを目的として、真空槽を製作し、低速電子線回折装置を取り付けた逆光電子分光装置を製作していく段階で、逆光電子分光法の励起源である電子線によって、試料の表面状態がおおきく変化することが見いだされた。そこで、試料表面における電子線照射による変化を調べる方向に精力を費やした。その結果、NaClやKClなどのイオン結晶では、原子放射が生じていること、およびCN^ーイオンがハロゲンイオンの替わりに表面層に入り込んでいることなどが明らかになった。また、CN^ーイオンによる分子性の発光が酸化物高温超伝導体であるYBa_2Cu_3O_<7ーx>でも見いだされ、表面の吸着が電子線照射によって促進されることが判明し、今後逆光電子分光法を用いる上で、表面状態のチェックが必要であることが分かった。それらの成果は論文として発表を行うことが出来た。当初の目的に照らして、必ずしも充分な成果を挙げたものではないかもしれないが、本年度が最終であるので、これを一区切りとして、一層の発展を期する所存であります。平成2年度は、本研究課題の初年度であり、出発の年であるが、(1)当課題に対する交付通知が秋になされたことと、(2)研究代表者ならびに研究分担者が現職には任用されてから1年程度しか経過していないという理由のために、当初の予定より研究は遅れて始まった。しかしながら、それにもかかわらず、(1)以前に代表者が行なってきた、真空紫外域でのガスフロ-方式でのカウンタ-型逆光電子分光法の予備的実験についての反省を行ない、超高真空中での逆光電子分法にはカウンタ-型は全く不適であり、光電的手法を用いるのが最適であるとの結論を得た。また、(2)軟X線領域で光を集光するには、鏡の反射効率の点で極めて斜入射配置を取らざるを得ず、多元同時計数方式の高価な検出器が必要であり、とても予算内でまかなえないので、安価で高感度の出現ポテンシャル法を採用すべきであるとの結論に達した。したがって、(3)以上の考えに基づいて、試料槽の設計作業・業者との交渉を行ない、無事完成をみた。現在(平成3年3月)は、試料槽に入れる予定の低速電子線回析装置や電子エネルギ-分析装置の性能評価を行なっており、ほぼ所定の性能が得られている。今後、出現ポテンシャル法用の検出器の取付けならびに検出系の準備作業を始める予定である。一方、逆光電子分光法の場合の様に、電子線を試料に照射した場合に制動放射以外に、構成原子のスパッタ-による原子スペクトルが出現する場合のある事が、逆光電子分光の予備実験の中で明らかとなってきた。そこで、これらの原子スパッタリングの性質について、特に温度依存性について詳しく調べた。また、電子線以外にも強力な紫外光によっても同様の原子スパッタリングがみられることを見出した。これらの成果の一部は、論文として公表する共に、研究会や学会において報告し、内外の注目を集めたものと自負している。

これに対して、最近、逆光電子分光法が非占有電子状態を知る有用な方法として注目されている。しかしながら、この方法を多くの物質に適用するには、克服しなければならない技術的問題が多くある。そこで、既存の逆光電子分光装置を始め、軟x線領域において感度を向上させた逆光電子分光装置を製作し、それらを用いて各種金属、半導体、絶縁体の表面状態およびそれらの表面上の吸着分子の非占有電子状態を測定し、表面状態分析に対する逆光電子分光法の評価を行うことは極めて有意義なことである。以上のことを目的として、真空槽を製作し、低速電子線回折装置を取り付けた逆光電子分光装置を製作していく段階で、逆光電子分光法の励起源である電子線によって、試料の表面状態がおおきく変化することが見いだされた。そこで、試料表面における電子線照射による変化を調べる方向に精力を費やした。その結果、NaClやKClなどのイオン結晶では、原子放射が生じていること、およびCN^ーイオンがハロゲンイオンの替わりに表面層に入り込んでいることなどが明らかになった。また、CN^ーイオンによる分子性の発光が酸化物高温超伝導体であるYBa_2Cu_3O_<7ーx>でも見いだされ、表面の吸着が電子線照射によって促進されることが判明し、今後逆光電子分光法を用いる上で、表面状態のチェックが必要であることが分かった。それらの成果は論文として発表を行うことが出来た。当初の目的に照らして、必ずしも充分な成果を挙げたものではないかもしれないが、本年度が最終であるので、これを一区切りとして、一層の発展を期する所存であります。
スクッテルダイト型3元化合物の電子状態の総合的な理論研究

スクッテルダイト型2元化合物は遷移金属元素(Co, Rh, Ir, Ni)とV属元素(プニクトゲン)が1:3の構成比を持つ化合物である。V属元素が作る大きな空隙(かご)の中に希土類原子やTh, Uが充填されたものが3元化合物(但し,遷移金属元素はFe, Ru, Os。充填スクッテルダイト型化合物とも言われる)である。2元系と4f電子が非占有の3元La系の電子構造計算を系統的に行った。Niを除く2元系は基本的に半導体である。La系は1分子当たり1個の正孔を持つ金属で,大小2つのフェルミ面から構成され,大きい方は少し歪んだ立方体の形状をしており体積もブリルアン・ゾーンのほぼ半分である。よって,フェルミ面がネスティングを起こすことによる異常物性の発現が期待される。PrRu_4P_<12>は金属絶縁体転移を,PrFe_4P_<12>は非磁性相転移を示す。これらは,相転移に伴い結晶変態を起こしていることが報告されたことから,対称性の考察より結晶変態はRu/Fe原子の平衡位置からの変位であることを導いた。これらの相転移は,この原子位置の変位を伴ったフェルミ面のネスティングによることを提唱した。PrOs_4Sb_<12>は,最近新しく見つかった重い電子系超伝導体である。dHvA効果の実験がLaOs_4Sb_<12>とPrOs_4Sb_<12>に対して行われ,両者はほぼ同じフェルミ面を持つことが明らかになっている。4f電子が局在している立場にたつLDA+U法を用いて,非磁性基底状態を仮定して計算を行い,最終的によく局在した4f軌道を持つバンド構造が得られた。よって,この系は4f電子がフェルミ面の形成に参加していない重い電子系超伝導のはじめての例である。希土類位置の局所対称性はT_hに属する。ここ20年以上に亙り,5種類の立方対称点群では,結晶場は同じ表式で書けると信じられてきた。これらの系を詳細に考察することによって,立方対称点群でもO, O_h, T_dの場合は従来の表式で良いが,TとT_hの場合は4回軸と覆転が存在しないことから新たな6次の項が残ることを示した。充填スクッテルダイト型3元化合物RT4Xl2(R=希土類、T=Fe,Ru,Os、X=P,As,Sb)は、最近国内でも新しい熱電材料として注目を集めているが、我々は強相関電子系特有の多様な異常物性の解明という観点から研究に取り組んでいる。今年度は、これらの系について、結晶場効果とバンド構造に関して新たな知見が得られた。1.立方対称点群での結晶場効果について。この系の希土類位置は点群Thで表わされる。

従来、5つの立方対称点群O、Oh、Td、T、Thでは、結晶場がすべて同じ表式で表わされると信じられていた。群論的考察と点電荷模型による計算より、TとThでは従来の表式に新たに6次の項が加わることを見出した。LS結合で表示された希土類イオンのf状態は結晶場によりいくつかの準位に分裂するが、新しい項により各準位の縮退度は変えないが、一部の準位の波動関数と分裂の大きさに影響を与える。波動関数が変化することにより、非弾性中性子散乱の選択則が変わり、新しい項が無い場合の禁止転移が新しい項により可能転移となる。このことが、一重項基底状態と報告されているPrRu4Sb12の非弾性中性子散乱実験で観測されることを予測した。2.バンド構造について。FLAPW法と局所密度近似(LDA)でバンド構造を調べている。(1)非充填スクッテルダイト型TX3(T=Co,Rh、X=P,As,Sb)の電子構造を系統的に調べた。伝導帯と価電子帯のTとX依存性が明らかとなり、CoSb3でのギャップ生成機構を明らかにした。(2)既に格子定数が報告されているLaを含む充填スクッテルダイト型化合物の電子構造を、やはり系統的に調べ、バンド構造のTとXの依存性を明らかにした。(3)いくつかのCe系も調べたが、計算した系ではいずれも半導体となり、ギャップの大きさのT依存性は実験と傾向が一致している。(4)Pr系で報告されている金属-絶縁体転移の起源を解明するため、FLAPW法とLDA+U法によって電子構造を計算中である。昨年に引き続き、充填スクッテルダイト型3元化合物と非充填スクッテルダイト型化合物の電子構造をバンド理論により系統的に調べた。局所密度近似(LDA)を用いたFLAPW法で系統的に調べ、伝導帯と価電子帯のTとX依存性を明らかにした。結果は、投稿論文として現在纏めている。2.混合原子価状態を示すYbFe_4Sb_<12>の電子構造。最近、YbFe_4Sb_<12>が合成され、格子定数、磁化、電気抵抗、比熱、メスバウアー効果やXASスペクトル等の測定結果から、Ybイオンは混合原子価状態にあると報告されている。この系の電子構造を局所密度近似(LDA)を用いたFLAPW法で調べた。Ybの4fバンドがフェルミ準位直下に位置する。またYbマフィン・ティン球内の占有f電子数を同じ結晶構造を持つLaFe_4Sb_<12>のLaマフィン・ティン球内の占有f電子数と比較することから、Ybイオンの局在した4f電子数はほぼ13.4と見積もられ、測定結果と矛盾しない結果が得られた。バンド計算で得られたゾンマーフェルド比熱係数が測定値のほぼ半分となることから、電子間相関の強い系であること示している。3.Prを含む充填スクッテルダイト型化合物の金属-絶縁体転移の起源。PrRu_4P_<12>は金属-絶縁体転移を、PrFe_4P_<12>は非磁性相転移を示す。これらの転移の起源は、Ru/Fe原子の平衡位置からの変位を伴ったフェルミ面のネスティングによることを提唱した。Ru/Fe原子の変位とPrイオンの4f状態の基底二重項との相互作用により、Prイオンが四極子モーメントを持ち、結果として反強四極子秩序を生じている。この反強四強子秩序相での電子構造を、LDA+U法を用いたFLAPW法で調べている。昨年に引き続き,充填スクッテルダイト型3元化合物と非充填スクッテルダイト型化合物の電子構造をバンド理論により系統的に調べた。これらの系は1960年代から調べており,NiP_3は金属で他の9種類のTX_3は半導体と報告されていた。その後,多くの実験的研究や電子構造計算がなされているが,半金属か半導体か,半導体としてもバンドギャップの大きさ,などに関して依然と混乱が続いている。
日本の山地地形研究への熱年代学の適用

本研究では,中部近畿の断層地塊山地の隆起・削剥史を,熱年代学の手法を用いて明らかにすることを試みた.研究地域として,山体の主要部が花こう岩で構成される六甲山地・木曽山脈・赤石山脈を選定した.六甲山地については,平成21年度終了までに,すべての分析と結果の公表を完了した.現在の六甲山地周辺地域では,約30Maの神戸層群堆積後から約1Maに始まる六甲変動以前には,地殻変動は不活発(削剥速度<0.1mm/yr)で,準平原状のなだらかな地形が広がっていた.その後の激しい地殻変動(六甲変動)により,現在の六甲山地と大阪湾盆地が分化したことが明らかとなった.木曽山脈については,平成20年度に試料採取を行い,平成21年度には試料の分析と年代算出を行った.山脈の稜線付近から採取された複数の試料から,23Maのアパタイトフィッション・トラック年代値が得られた.これは,第四紀に木曽山脈が1mm/yrに達する急速な削剥を受けた(隆起した)ことを示唆する.また同期間に,木曽山脈と西の美濃三河高原の11.5kmの高度差が形成され,その起伏形成に木曽山脈西縁断層帯が大きな役割を果たしていることが明らかとなった.これらの事例研究により,熱年代学的手法が,日本の山地形成史の定量的な解明に有効な手法であることが示された.赤石山脈については,平成21年度に山脈を東西に横切る測線で試料の採取を行った.これらの試料については,今後熱年代学的分析を進める予定である.本研究では,日本の山地地形研究への熱年代学の適用の有効性を検証することを目的として,中部・近畿地方の断層地塊山地の隆起・削剥史を熱年代学の手法で明らかにする.平成20年度には,六甲山地と木曽山脈を研究対象地域として,岩石試料の採取とフィッション・トラック(FT)年代測定を行った.六甲山地については,露頭とボーリングコアから採取された花こう岩試料についてFT年代測定を行い,本地域の約5030Ma以降における総削剥量が約12.5kmと求められた.これを平均削剥速度に換算すると0.01mm/yrのオーダーとなり,六甲山地の第四紀における隆起速度と比較すると著しく小さい.六甲山地の第四紀における隆起量は,大阪層群の分布高度から1km以上に達すると考えられており,このことから現在の六甲山地の概形が第四紀に形成されたことが推定される.木曽山脈では,山脈の稜線付近から採取された岩石から数MaのFT年代が得られた.これは過去数Ma間に数kmに達する削剥が起こったことを示唆しており,木曽山脈が鮮新世第四紀に急速に隆起している証拠が得られた.これらの結果は,熱年代学の手法によって日本列島の山地の隆起・削剥史に関して定量的なデータを提供できる可能性が高いことを示唆している.平成21年度は,より新しい地質時代の隆起・削剥量を明らかにするために,より閉鎖温度の低いウラン・トリウム・ヘリウム((U-Th)/He)年代測定を行う予定である.本研究では,中部近畿の断層地塊山地の隆起・削剥史を,熱年代学の手法を用いて明らかにすることを試みた.研究地域として,山体の主要部が花こう岩で構成される六甲山地・木曽山脈・赤石山脈を選定した.六甲山地については,平成21年度終了までに,すべての分析と結果の公表を完了した.現在の六甲山地周辺地域では,約30Maの神戸層群堆積後から約1Maに始まる六甲変動以前には,地殻変動は不活発(削剥速度<0.1mm/yr)で,準平原状のなだらかな地形が広がっていた.その後の激しい地殻変動(六甲変動)により,現在の六甲山地と大阪湾盆地が分化したことが明らかとなった.木曽山脈については,平成20年度に試料採取を行い,平成21年度には試料の分析と年代算出を行った.山脈の稜線付近から採取された複数の試料から,23Maのアパタイトフィッション・トラック年代値が得られた.これは,第四紀に木曽山脈が1mm/yrに達する急速な削剥を受けた(隆起した)ことを示唆する.また同期間に,木曽山脈と西の美濃三河高原の11.5kmの高度差が形成され,その起伏形成に木曽山脈西縁断層帯が大きな役割を果たしていることが明らかとなった.これらの事例研究により,熱年代学的手法が,日本の山地形成史の定量的な解明に有効な手法であることが示された.赤石山脈については,平成21年度に山脈を東西に横切る測線で試料の採取を行った.これらの試料については,今後熱年代学的分析を進める予定である.
幼児のバランス運動遊びにおけるeラーニング教材の開発

幼児期には,自発的に取り組む様々な遊びを中心に体を動かすことが必要であり,そのための環境構成の工夫が重要である.本研究では,「環境」としての遊具に着目し,実践研究を遂行した.具体的には,幼児が自発的に様々な運動活動を展開できる可能性のある遊具として,多様な用具特性を持ち,不安定性(アンバランス性)を有する遊具である「ビリボ」と「Gボール」に着目した.対象遊具を使用した体操教室の実践およびそこでの幼児の活動内容の観察,保育者へのインタビュー調査から,対象遊具を幼児のためのバランス運動教材として導入することへの可能性の示唆と,そのために必要な安全管理の必要性が明らかとなった.幼児の運動遊びにおいて,自発性の尊重と動きの統制の両面についてバランスよく「見極める」視点から,リスクの適切な管理とハザード除去の観点に着目し,現場の経験知を収集・分析することで,一つの知見を創出することが本研究の目的であった.平成25年度においては,本研究で主に対象とする遊具である「ビリボ」と「Gボール」について,国内外の施設における対象遊具の具体的な活用事例に関して,関連文献の収集および活用団体への質問紙調査を実施することと,既に対象遊具を使用している施設の関係者を対象に,対象遊具を使用した幼児の運動遊びにおける,自発性の尊重と動きの統制の「見極め」に関して,リスクの適切な管理とハザード除去の観点から質問紙調査を実施することを計画していた.しかし,研究代表者が産休を取得したため,これらの課題を実施することができなかった.本研究課題は,産休に伴う一年間の補助事業の期間延長が承認されたため,平成26年度以降は,研究課題全体を一年繰り下げた形で実施する予定である.本研究は,研究代表者の産前産後休暇の取得に伴い,補助事業期間の延長をおこなったため,各年度の研究内容を,一年ずつ先送りした形で実施している.当該年度の研究成果について,研究計画書に照らし合わせて示す.当該年度の目的は,1.国内外の幼稚園および保育園(以下,施設)における「ビリボ」および「Gボール」(以下,対象遊具)の具体的な活用事例についての調査,2.施設において,対象遊具を用いた運動遊びを展開する上での課題についての調査であった.1については,具体的な調査を実施することができなかった.その理由として,定期的に対象遊具を活用している施設の中で調査可能な施設を見つけることができなかったことが挙げられる.「Gボール」に関しては,施設における活用実績はあったが,具体的な調査の許可が得られなかった.また,「ビリボ」に関しては,民間の幼児対象の体操教室等においては活用実績があったものの,施設においては,定期的に活用している施設がなかった.具体的な活用事例についての調査研究が実施できなかったため,研究計画を変更し,研究代表者が指導する形で,茨城県内の事業所内保育所にて,「ビリボ」および「Gボール」を活用した体操教室を実施し,体操教室時の幼児の様子を観察した.その結果,現在のところ,施設における対象遊具に関する活用事例はごく僅かであるものの,施設で使用する運動遊具として,十分活用できうる可能性があることが明らかとなった.2については,1で体操教室を実施した保育所の保育士を対象に,質問紙調査を実施した.その結果,対象遊具の活用には,興味があるものの,安全管理上の問題点や指導技術習得上の問題点があること(特に「Gボール」について)が明らかとなった.本研究は,研究代表者の産前産後休暇の取得に伴い,補助事業期間の延長をおこなったため,各年度の研究内容を一年ずつ先送りした形で実施している.当該年度の研究成果について,研究計画書に照らし合せて示す.当該年度の研究計画では,1.施設における対象遊具の導入に関する阻害要因の解明についての映像分析,2.平成26年度の研究結果および前述1の結果を踏まえた上での教材の作成であった.1については,研究代表者が所属する川村学園女子大学の附属保育園の園児(5歳児,17名)に対し,Gボールを使用した体操教室を計4回実践し,その際の活動の様子を映像記録として収集した.加えて活動に参加した担任保育者2名から,活動の様子についてのインタビュー調査を実施した.最終活動日が3月末であったため,映像資料およびインタビュー調査内容について,現在分析の途中である.2については,1の内容が現在分析途中であり実施に至っていないため,早急に1の分析を実施し,教材の作成に取り掛かる予定である.施設における対象遊具の導入に関する阻害要因の解明の映像分析について研究が遅れている主な理由は,研究代表者の所属変更に伴い,新たな実践フィールドとなる施設を確保する必要があり,施設の選定および日程調整に時間が掛かったためである.また,それに伴い,教材の作成に至っていない現状である.本研究は,研究代表者の産前産後休暇の取得に伴い,補助事業期間の延長をおこなったため,各年度の研究内容を1年ずつ先送りした形で実施している.当該年度においては,昨年度に引き続き,研究代表者が所属する川村学園女子大学附属保育園の園児(5歳児,19名)を対象に,Gボールを使用した体操教室を計3回実施し,その際の活動の様子を映像記録として収集した.加えて,対象園の保育者(体操教室に参加したクラスの担任保育者)に対し,インタビュー調査を実施した.映像記録およびインタビュー調査内容を定性的に分析した結果,幼児教育現場,特に保育現場においてGボールを教材として活用することへの可能性と,そのために必要な安全管理上の問題点が明らかとなった.実践および調査結果を基に,幼教育現場においてGボールを使用する際の安全上の注意点を分かりやすくまとめた保育者向けのパンフレットを作成するとともに,幼児への安全指導時に使用する,絵カードを作成した.

本研究の当初の目的である,「eラーニング教材の開発」については,保育現場におけるインターネット環境を鑑み,保育現場と親和性のある紙媒体での教材開発に転換した.しかしながら,本研究では,パンフレットの作成のみに留まり教材の開発までは至らなかったため,今後は本研究の成果を基にした,具体的な教材の開発が課題である.幼児期には,自発的に取り組む様々な遊びを中心に体を動かすことが必要であり,そのための環境構成の工夫が重要である.本研究では,「環境」としての遊具に着目し,実践研究を遂行した.具体的には,幼児が自発的に様々な運動活動を展開できる可能性のある遊具として,多様な用具特性を持ち,不安定性(アンバランス性)を有する遊具である「ビリボ」と「Gボール」に着目した.対象遊具を使用した体操教室の実践およびそこでの幼児の活動内容の観察,保育者へのインタビュー調査から,対象遊具を幼児のためのバランス運動教材として導入することへの可能性の示唆と,そのために必要な安全管理の必要性が明らかとなった.国内外の幼稚園および保育園(以下,施設)における「ビリボ」および「Gボール」(以下,対象遊具)の具体的な活用事例についての調査については,対象事例の具体的な調査には至らなかったものの,計画を変更し,研究代表者が主体となって体操教室を実施することで,実践を通じての調査をおこなうことができた.また,施設における対象遊具を用いた運動遊びを実践する上での課題については,保育士を対象に,質問紙調査を実施することができた.なお,対象遊具の活用事例に関する包括的な研究には至っておらず,その点においては,今後更なる調査が必要である.次年度は,まずは今年度に収集した映像資料およびインタビューデータを分析し,今年度実施する予定であった,施設における対象遊具の導入に関する阻害要因の解明についての映像分析をおこなう予定である.さらにGボールを使用した運動活動についての保育者向け教材を作成し,作成した教材の評価および実践をおこなう.具体的には,作成した教材を使用した運動遊びの実践を現場の保育者に実践してもらい,教材についての評価を受けた上で,作成した教材の有用性について検証する.コーチング学次年度は,1.施設における対象遊具の導入に関する阻害要因の解明についての映像分析,2.平成26年度の結果および1の結果を踏まえた上でのeラーニング教材の作成をおこなう予定である.1については予定通り実施する予定であるが,2については,eラーニング教材ではなく,紙媒体による教材の作成をおこなう予定である.紙媒体に変更する理由は,平成26年度におこなった保育士を対象とした質問紙調査において,実際の保育現場においては,コンピュータ環境が整っていない場合も多く,パソコンを利用するe-ラーニング教材よりも,紙媒体の教材の方が好まれる傾向にあるという意見があったことを受けてのことである.研究代表者の妊娠に伴う体調不良および出産に伴う産休取得のため,本年度に予定していた研究計画の内容を遂行することができなかったため.研究代表者の所属変更に伴い,新たな実践フィールドとなる施設を確保する必要があり,施設の選定および日程調整に時間が掛かったことにより,予定していた研究内容に遅れが生じたためである.次年度は,遅れが生じた研究内容を実施する予定であり,その費用に次年度費用額を使用する.
群れの科学を創る

群の科学の基礎として,水族館の底面から撮影した動画の解析から,魚群の素早い反応について議論する.魚群の速度場を自動的に計測するためOptical flowによる動画解析の手法を開発した.本研究では捕食者に襲われたときなどに魚群が見せる俊敏な反応に注目する.短時間しか継続しないが通常の遊泳速度の10倍程度で泳ぐburst,さらにburstのトリガーすなわち加速や方向転換が通常の遊泳速度の100倍で伝搬するagitationという群れの中での速い波を計測することができる.またagitationよりも伝搬速度は遅いが頻繁に観測されるweak agitationの存在をが示された.本研究では"群れの科学"を創るための端緒として魚群のダイナミクスを定量的に理解することを目的とする.そのため,動画解析と魚群モデルのシミュレーションという2つの定量的な研究手法を確立することを目指した.(1)トーラス形状の定量的研究と平均トーラスの存在本申請で購入した水中カメラを用いて九十九島水族館において高画質あるいは高速度でのイワシ群れの水槽底からの動画を撮影した.イワシの数密度が高く重なりが頻繁に起こるので個体追跡は難しい.そこでOptical Flowという手法で速度場の測定する手法を開発した.とくにトーラス形状に注目し,その中心からの距離と回転速度の関係である回転曲線の計測を行った.トーラスは大きなゆらぎをもち絶えず変形するため,回転曲線も時間変化するが,60秒程度の時間で平均すると傾きがほぼ一定の直線になることがわかった.これを平均トーラスとよぶ.また60秒という時間が各個体がトーラスを一周する時間(動的時間とよぶ)であることも興味深い.さらに速度相関もこの動的時間スケールで収斂することが示された.絶え間なく大きくゆらいでいるが,動的時間で平均すると普遍的な構造が現れるという生物集団(イワシ群れ)に対する重要な知見が得られたと評価している.(2)魚群モデル提案とそのシミュレーション上のように大きなゆらぎをもつにも拘わらず,平均トーラスのような普遍的構造が出現することを説明するための群れのモデルを検討した.整列相互作用,とくにその前後非対称性が重要と考えて数値シミュレーションを実施している.本研究では"群れの科学"を創るための端緒として魚群のダイナミクスを定量的に理解することを目的とする.そのため,オプティカルフローによる速度場計測と個体識別という2つの動画解析手法を開発し,魚群の集団運動を研究する方法論を確立することを目指した.(1)トーラス形状の定量的研究と平均トーラスの存在本申請で購入した水中カメラを用いて九十九島水族館において高画質あるいは高速度でのイワシ群れの水槽底からの動画を撮影した.イワシの数密度が高く重なりが頻繁に起こるので個体追跡は難しい.そこでオプティカルフローという手法で速度場の測定する手法を開発した.とくにトーラス形状に注目し,その中心からの距離と回転速度の関係である回転曲線の計測を行った.トーラスは大きなゆらぎをもち絶えず変形するため,回転曲線も時間変化するが,60秒程度の時間で平均すると傾きがほぼ一定の直線になることがわかった.これを平均トーラスとよぶ.また60秒という時間が各個体がトーラスを一周する時間(動的時間とよぶ)であることも興味深い.さらに速度相関もこの動的時間スケールで収斂することが示された.絶え間なく大きくゆらいでいるが,動的時間で平均すると普遍的な構造が現れるという生物集団(イワシ群れ)に対する重要な知見が得られたと評価している.(2)個体識別による群れの各個体の遊泳の定量的研究比較的数密度の低い魚群については個体識別により各個体のおよびを特徴付ける尾びれ振動数や屈曲の位相などが計測できることを示した.従来,魚の遊泳の定量的研究は少数の個体による,実験などで行われていた.これに対して,本手法により,低密度に限定されているとはいえ,集団の中での泳ぎを研究することが可能になった.群の科学の基礎として,水族館の底面から撮影した動画の解析から,魚群の素早い反応について議論する.魚群の速度場を自動的に計測するためOptical flowによる動画解析の手法を開発した.本研究では捕食者に襲われたときなどに魚群が見せる俊敏な反応に注目する.短時間しか継続しないが通常の遊泳速度の10倍程度で泳ぐburst,さらにburstのトリガーすなわち加速や方向転換が通常の遊泳速度の100倍で伝搬するagitationという群れの中での速い波を計測することができる.またagitationよりも伝搬速度は遅いが頻繁に観測されるweak agitationの存在をが示された.本申請は"群の科学"という分野を創るための端緒としてイワシ群れに注目して生物集団の性質やダイナミクスを研究する手法を確立していくことを目的としている.対象を水族館のイワシ群れに限定しているという問題はあるが,動画の撮影とその解析に関しては手法がかなり整備されてきているので,上のような達成度と評価している.まずイワシ群れの動画撮影については,水槽底からの撮影が非常に有効であることが示されてきた.また水族館の水槽に私たちが潜水してカメラを設置することが許可されているので,目的に応じたセッティングが可能になっている.これにより得られる良質で大量の動画データを効率よく解析するための手法であるオプティカルフローによる速度場の推定も,その妥当性が検証され手法として確立されてきている.

個体識別は出来ていないので魚の位置情報はあいまいである,3D動画ではないので縦方向の情報が欠落しているなど改善すべき点は多いが,水族館での魚群については,これまでには決して得られなかった力学的な情報が長時間にわたって取得可能になっている.またゆらぎは時間変化の激しい魚群の状態を平均トーラスという概念で特徴づけるなど群のダイナミクスを理解する概念も整理されてきている.このようは現状の判断から本研究の達成度を上のように判断した.物理学,群の科学(1)平均トーラスの回転曲線の示す普遍性の解釈各個体が一回転する動的時間スケールで回転曲線に普遍的性質が出現することは非常に興味深い.群の中の各個体の運動を記述するミクロなレベルでこの普遍性を理解することを試みる.(2)前後非対称は整列相互作用によるイワシ群れの進化イワシ群れのトーラス形状の特徴として,ゆらぎは大きく常にその形を変えているが,外部からの大きな擾乱などにたいしてもトーラス形状は保ち続ける.このロバストな安定性と整列相互作用とくにその前後非対称性との関連を明らかにしていく.(2)少数個体の追跡オプティカルフローにより群の速度場の信頼できる情報が得られるようになった.しかし,各個体の群の中での位置とその変化も群の研究では重要な情報である.その第一段階として,小数個体にしぼり長時間にわたり個体追跡をする解析手法を解析する.(3)3D撮影とその解析縦方向(深さ方向)の位置や速度の情報を得るためには3D撮影を行う必要がある.そのためのカメラと解析手法の開発を行う.
脱分化脂肪細胞ＤＦＡＴを用いた歯周・顎骨組織欠損に対する新規再生治療法の基盤開発

本研究の目的は、口腔内疾患により失われた歯周・骨組織の新規再生療法として脱分化脂肪細胞(de-differentiation fat cells: DFAT)を用いた細胞移植療法の基盤確立を目的としている。ラット頭蓋骨欠損モデルを用い検討した結果、乳酸・グリコール酸共重合体/ハイドロキシアパタイト複合体(PLGA/HA)を足場として用いた骨分化培地刺激ラットDFATの骨欠損への移植は骨再生に有効であることが示唆され、またin vitroにおいてBone morphogenetic protein (BMP)-9とFK506の共刺激が強力にラットDFATの骨芽細胞分化を促進する知見を得た。歯周病により失われた歯周組織の再生や、インプラント治療時の顎骨の骨造成には、適応症が限られていること、骨移植に伴う問題、さらに組織再生量の限界など、様々な問題が残されており、重度の歯周組織または顎骨欠損に対し応用可能な安全で効率的な再生療法の開発が求められている。これらの問題点を解決する新規治療法として本研究では、脂肪組織に由来する脱分化脂肪細胞(De-differentiated fatcells:DFAT)に着目し、効率的かつ予知性の高い理想的な組織再生を目指し、DFATを用いた細胞移植療法をベースとした次世代型歯周・顎骨再生療法の基盤確立を目指すことを目的としている。まず、硬組織形成能に関して、DFATは骨芽細胞への分化能を有しており、異所性の骨様組織の形成が既に報告されているが,in vivoでのDFATの骨欠損における硬組織形成能については十分に検討されていないため,歯周組織・骨組織欠損に対する応用に向けた基礎的研究として,ラットより分離・培養したDFAT(rDFAT)を用い,分化能の評価およびラット頭蓋骨欠損モデルを用いた骨形成に関する研究を行った。その結果、(1)分離培養したrDFATにおいて、PPARγ,Runx2/Cbfa1,Sox9およびBMPs受容体の遺伝子発現が認められ、さらに脂肪細胞および骨芽細胞への分化が確認された。(2)培養6日後、ALP,BSP,OCNの遺伝子発現およびALPactivityは無刺激群と比較して骨分化刺激群において上昇を認めた。(3)ScaffoldへのrDFAT播種後3日目と比較して,6日目に有意な細胞数の増加が認められた。(4)ラット骨欠損モデルにおいて、Scaffold+骨分化培地刺激rDFAT群では良好な骨欠損の閉鎖傾向を認めた。また、効率的な分化制御因子としてBMP-9に着目し刺激したところ、BMP-2と比較して骨関連遺伝子(Runx2, 0sterix, ALP, BSP)の発現の上昇を認めた。今後,BMP-9によるDFATの骨芽細胞様細胞への分化制御法を確立し、さらに検討していく予定である。本研究では新規の組織再生療法として、脂肪組織に由来する脱分化脂肪細胞(De-differentiated fat cells:DFAT)に着目し、DFATを用いた細胞移植療法をベースとした次世代型歯周・顎骨再生療法の基盤確立を目指すことを目的としている。まず、硬組織形成能に関して、in vivoでのDFATの骨欠損における硬組織形成能については十分に検討されていないため,ラットDFAT(rDFAT)と乳酸・グリコール酸共重合体/ハイドロキシアパタイト複合体(PLGA/HA)を用いてラット頭蓋骨欠損における骨再生効果について検討した。その結果、術後8週でPLGA/HAの分解吸収は顕著に進んでいた。PLGA/HAを使用した3群は,コントロール群より有意に再生組織の厚みが大きかった。PLGA/HA+rDFAT(OD)群における骨欠損の閉鎖率(83.16±13.87 %)は全群間で最大でコントロール群(40.61±29.62%)より有意に高かった(P<.05)。骨欠損における新生骨面積はPLGA/HA群(42.10±9.16%)がPLGA/HA+rDFAT(21.35±13.49 %)およびコントロール(22.17±13.08 %)群より有意に大きい値を示した(P<.05)。本研究結果よりPLGA/HAをスキャホールドとして用いたrDFAT(OD)の細胞移植はラット頭蓋骨欠損における骨再生に効果的であることが示唆された。また、効率的な分化制御因子としてBMP-9とFK506の共刺激に着目し、BMP-2, BMP-9およびFK506存在下でrDFATsを培養したところ、BMP-9とFK506共刺激群は他群と比較して著しい骨関連遺伝子の発現、ALP活性および石灰化の亢進を認め、BMP-9とFK506共刺激により上昇したALP活性はnoggin存在下において有意な抑制効果は認められなかった。これらのことから、rDFATsの骨芽細胞様分化誘導因子としてBMP-9とFK506の共刺激が有用と思われた。

本研究では脱分化脂肪細胞(De-differentiated fat cells: DFAT)に着目し、DFATを用いた細胞移植療法をベースとした次世代型歯周・顎骨再生療法の基盤を確立することを目的としている。前年度までにラット頭蓋骨欠損モデルを用い検討した結果、PLGA/HAをスキャホールドとして用いた骨分化刺激ラットDFAT(rDFAT)は骨再生に有効であること、BMP-9とFK506の共刺激はrDFATの骨芽細胞様分化誘導因子として有用であることが示された。本年度は、ヒト由来DFATについて5株を分離培養し、その骨芽細胞様分化能を評価したところ、rDFATと同様に骨分化培地によりALPの上昇が認められ、BMP受容体群の遺伝子発現も確認された。また、rDFATの表面マーカーを解析し、CD73陽性、CD11, CD29, CD45陰性であることを確認した。次にBMP-9とFK506の共刺激によるrDFATの骨芽細胞様分化のメカニズムの解析としてMAP kinaseに着目し評価したところ、p38 MAP kinase pathwayのinhibitorであるSB2035810により著名に共刺激によるALP活性促進の抑制が認められたため、p38経路が重要なシグナル伝達経路として作用している可能性が示された。またGFP発現ラット(SD-Tg rat)よりGFP発現rDFATを分離培養し、BMP-9とFK506共刺激での骨芽細胞様分化の確認をALP stainにより確認した。26年度が最終年度であるため、記入しない。歯周病学26年度が最終年度であるため、記入しない。現在、ラットのDFATのみならずヒトからもDFATは分離済みで、in vitroでの検証を行っている。またrDFATのin vitroでの分化法についてもBMP-9と他の因子を組み合わせた手法を確立しており、次年度への基盤が整っているため。現在、ラットのDFATのみならず、GFP発現rDFATの分離・確立およびヒトからもDFATは分離済みで、in vitroでの検証を行っている。またrDFATのin vitroでの分化法についてもBMP-9とFK506による効率的な骨芽細胞様細胞への分化法を新規に確立し報告済みであるため。(1)in vivoでのラット頭蓋骨、歯周組織欠損へのDFAT移植実験(2)GFP発現DFATの確立およびin vivoでの(1)を用いたDFATの局在観察(3)効率的な骨芽細胞へのDFATの分化制御法の確立1in vivoでのラット組織欠損へのDFAT移植実験(無刺激群vs BMP-9+FK506刺激群)2GFP発現DFATのin vivoでの1を用いたDFATの局在観察3効率的な骨芽細胞へのヒトDFATの分化制御法の確立26年度が最終年度であるため、記入しない。
人間の言語理解過程における一般的認知機能の役割について

本年度は主として、獲得済みの実験データを公表すべく論文の執筆に従事し、それに並行して昨年度から導入を始めた脳波の時間周波数解析を行うためのコンピュータープログラムの開発に努めた。執筆中の論文では、ガーデンパスからのリカバリーに抑制機能という一般的認知機能が即座に関与することを示している。ガーデンパスからのリカバリーとは、一旦構築した解釈が誤りであることが判明した際に既存の解釈を破棄し、新たな解釈を構築するという認知的処理を指す。例えば「警官が犯人を捕まえた青年に...」という文を読むとき、日本語話者は「捕まえた」の時点で一旦単文解釈を行う傾向があり、そのため、「青年に」を読んだ際にはその単文解釈を破棄し、「犯人を捕まえる」という行為の動作主が「警官」ではなく「青年」であるという解釈を構築することになる。論文では既存の解釈の破棄に抑制機能が即座に関与していることを明らかにしている。また、文処理過程で抑制機能の関与が予測される2種類の認知的処理が行われている際の脳波を測定し、そのデータを時間周波数解析にかけることによって、それらの処理に対応してどの周波数帯域で活動が活発になるのかを明らかにするための実験も実施している。そこで得られた知見を2月に実施されたあるワークショップで公開した。こちらの研究に関しても、論文執筆に向けて準備を進めているところである。また、2月初旬より、文の途中で(少なくとも)2つの解釈が可能であるが、どちらか一方を選択しなければならないような場合に抑制機能が一方を抑制する役割を果たすかどうかを明らかにするための実験を実施中である。得られたデータから事象関連電位成分および周波数成分を抽出し、上述の問題に取り組むことで、オンライン文処理過程でどのような認知的処理が展開されているのかを解明することが期待される。本年度は、まず、実行機能(Executive Function)の1つである抑制機能(inhibition function)が、オンラインで文を処理している際に利用されているという確証を得るための行動実験を実施した。具体的には、「警官が犯人を捕まえた青年にお礼を言った。」のようなガーデンパス文を文節ごとに被験者に呈示し、各被験者が意味解釈を修正するのに要する時間(ガーデンパス量)が、ストループ課題などの反応抑制課題におけるパフォーマンスや作動記憶容量などによって予測可能かどうか検証した。ガーデンパス文におけるターゲット領域(意味解釈の修正が必要であることが発見される文節を指す。上記の例文における「青年に」)における読み時間が統制条件と比較して有意に長いこと、ストループ課題および非言語的抑制課題であるAttention Network Testの逸脱条件に対する反応時間がそれぞれの統制条件に対するそれに比べて有意に長いことを明らかにした上で、ガーデンパス量を従属変数、反応抑制課題におけるパフォーマンスや作動記憶容量などを独立変数とする重回帰分析を実施した。その結果、ストループ課題におけるパフォーマンスによってのみガーデンパス量を予測することができることが明らかになった。このことから、(i)文処理過程において意味解釈を修正する必要が生じた際には一般的認知機能である(すなわち、言語処理に特化していない機能である)抑制機能が利用されていること、(ii)これまでに文処理能力の個人差を説明するにあたって重要視されてきた作動記憶容量の個人差よりも抑制機能の個人差の方が予測力が高いこと、(iii)非言語的反応抑制課題を実行している際のパフォーマンスではガーデンパス量を予測できなかったことから、抑制すべき刺激の性質によって抑制機能の働き方が異なってくることなどが明らかになった。これらの研究成果は、2010年3月中旬に開催される、CUNY conference on human sentence processingにて発表することが決定している。昨年度に実施した一連の研究では、オンライン文処理過程において一旦構築した解釈を破棄して新たな解釈を構築する必要が生じた際、不要となった既存の解釈を抑制機能という一般的認知機能が即座に抑制する役割を果たしていることを明らかにした。このような役割に加えて、抑制機能は一時的構造曖昧性が生じた際に同時並行的に活性化された複数の解釈のうちで不要なものを抑制するという役割をも果たしていることが示唆されていた(e. g., Ye & Zhou, 2008, BrainRes.)。さらには、このように理論的に異なる認知的処理が、ともにP600という事象関連電位(event-related brain potential : ERP)成分に反映されることが明らかにされていた。そこで本年度は、上述の理論的に異なる認知的処理が脳内で区別されているのか(また、区別されているとすればどの程度異なるものなのか)を検証するためにERPを指標とした実験を実施した(便宜的に、前者の抑制に関わる認知的処理を抑制処理A、後者の抑制に関わる認知的処理を抑制処理Bと呼ぶ)。抑制処理Aに伴う脳活動を観るにあたっては「警官が犯人を捕まえた青年に感謝した。」のようなガーデンパス文を、抑制処理Bに関しては「緑の葉っぱが生まれたてのイモムシをかじりついた。」のようなThematic violation文を用いた。それぞれの抑制処理に伴う脳活動の差異について検討するにあたり、ERP成分の比較に加え、時間周波数解析を実施することでα、θ、γ等の各律動帯域における脳活動を比較した。さらに、同一の被験者がcolor-word Stroop taskを行っている際のERPも測定し、同taskの実行に伴う抑制処理と上述の抑制処理A、Bとの類似点/相違点を探ることで文処理過程における抑制機能の役割についてさらに検討した。

本年度は主として、獲得済みの実験データを公表すべく論文の執筆に従事し、それに並行して昨年度から導入を始めた脳波の時間周波数解析を行うためのコンピュータープログラムの開発に努めた。執筆中の論文では、ガーデンパスからのリカバリーに抑制機能という一般的認知機能が即座に関与することを示している。ガーデンパスからのリカバリーとは、一旦構築した解釈が誤りであることが判明した際に既存の解釈を破棄し、新たな解釈を構築するという認知的処理を指す。例えば「警官が犯人を捕まえた青年に...」という文を読むとき、日本語話者は「捕まえた」の時点で一旦単文解釈を行う傾向があり、そのため、「青年に」を読んだ際にはその単文解釈を破棄し、「犯人を捕まえる」という行為の動作主が「警官」ではなく「青年」であるという解釈を構築することになる。論文では既存の解釈の破棄に抑制機能が即座に関与していることを明らかにしている。また、文処理過程で抑制機能の関与が予測される2種類の認知的処理が行われている際の脳波を測定し、そのデータを時間周波数解析にかけることによって、それらの処理に対応してどの周波数帯域で活動が活発になるのかを明らかにするための実験も実施している。そこで得られた知見を2月に実施されたあるワークショップで公開した。こちらの研究に関しても、論文執筆に向けて準備を進めているところである。また、2月初旬より、文の途中で(少なくとも)2つの解釈が可能であるが、どちらか一方を選択しなければならないような場合に抑制機能が一方を抑制する役割を果たすかどうかを明らかにするための実験を実施中である。得られたデータから事象関連電位成分および周波数成分を抽出し、上述の問題に取り組むことで、オンライン文処理過程でどのような認知的処理が展開されているのかを解明することが期待される。
鳥類卵胞においてIgY輸送量を制御する鍵因子の解明

抗体は免疫機能を司る重要な機能性タンパク質である。本研究では、鳥類卵胞(卵黄形成の実質器官)へ抗体が輸送される現象に着目し、各種抗体の輸送特性と効率的に卵黄へ輸送されるために必要な抗体の構造条件を調査した。また、卵胞における抗体受容体の探索を試みた。その結果、卵黄へは選択的かつ効率的に鳥類特有の抗体「IgY」が輸送され、さらに、IgYが効率的に輸送されるにはIgYを構成する定常領域が必要不可欠であることが明らかとなった。卵胞組織を構成する最も内層のペリビテリン膜と顆粒膜細胞層でIgYの結合シグナルが観察され、この部位に卵胞内へ効率的に抗体を輸送するための受容体が存在する可能性が示唆された。本研究は、鳥類卵胞における抗体輸送機構の解明を最終目標とし、卵胞へ輸送されるに必要な抗体側の条件を調査するとともに卵胞に存在することが推察されるIgY(抗体)結合因子の存在を検証した。得られた結果の概要は以下の通りであった。1)卵胞への抗体輸送が能動的に行なわれているかを確認するために、各種ニワトリ系統の血液中IgY濃度と卵黄中IgY濃度を正確に測定し、両者の濃度を比較した。その結果、何れの系統でも卵黄中のIgY濃度は血液中のIgY濃度よりも高くなり、その濃縮倍率は約1.6倍であることが判明した。よって、卵胞内へIgYを積極的に取り込む機構の存在が示唆された。2)卵胞へ輸送されるために必要な抗体側の条件を明らかにするために、各種の標識抗体をウズラへ投与し、卵黄あるいは卵胞への輸送量を測定した。その結果、単量体の抗体に比べ、二量体以上の抗体では卵胞への輸送量が著しく低下すること、単量体抗体の中でもその輸送量には差がありIgYの輸送量が最も多いこと、更にはIgYの輸送にはその定常領域であるFc領域が保持される必要があることを明らかにした。以上の結果は、卵胞へのIgY輸送に必要な条件を初めて明らかにしたものであり、輸送に携わる鍵因子の同定にも寄与する重要な基礎的知見である。3)卵胞にIgY結合因子が存在するのか、更にはその結合因子の局在を調査するために、産卵ウズラの卵胞から凍結切片を作成した。ジゴキシゲニンで標識したニワトリIgYのFc断片を準備し、この断片と卵胞の凍結切片とをインキュベートし、共焦点レーザー顕微鏡により結合の有無、更にはその局在を確認した。その結果、顆粒膜細胞層の側底面とペリビテリン膜付近にFc断片の結合シグナルが検出された。したがって、この部位にはIgYのFc領域と結合し、その輸送を促進する因子の存在が示唆された。本研究は、鳥類卵胞における抗体輸送機構の解明を最終目標としており、この目標を達成するために、卵胞への高効率輸送に必要な抗体側の条件を調査してきた。これまでに、ウズラの静脈へ異種動物にあたるニワトリのIgYを投与すると、全投与量の22%ものニワトリIgYがウズラ卵胞へ輸送されることを示した。同種のウズラIgYをウズラ自身へ投与すれば、より効率的に卵胞へ輸送されることが予測されたが、その真偽は不明であった。そこで、ニワトリIgYとウズラIgYのウズラ卵胞への輸送量を比較するとともに、両者の輸送特性を解析した。得られた結果の概要を下記した。1.ニワトリとウズラそれぞれの血液からIgYを抽出・精製した。これらのIgYを産卵ウズラの血液中へ投与し、卵黄中への輸送量を比較した。2.ウズラIgYの卵黄輸送量に比べ、ニワトリIgYの卵黄輸送量は約3倍も高くなった。すなわち、異種性のニワトリIgYの方がより効率的にウズラ卵胞へ輸送されることが判明した。3.血液中の投与ニワトリIgYと投与ウズラIgYの経時的濃度変化を調査した所、常にウズラIgYの濃度がニワトリIgYの濃度よりも高くなった。すなわち、ウズラIgYの卵胞輸送量が低い原因は血液中からの消失速度が速いことに起因するものではないと考えられた。4.各種臓器における投与ニワトリIgYと投与ウズラIgYの蓄積量を比較した所、卵胞を除く全ての臓器でウズラIgYの蓄積量がニワトリIgYの蓄積量よりも高くなった。5.ウズラIgYを構成するアミノ酸配列の一部を解析した所、ニワトリIgYのアミノ酸配列との相同性は低いことが判明した。

6.上記の結果から、ウズラ卵胞は異種性のニワトリIgYを効率的に輸送する機構を備えていると結論した。7.本結果は、デザイナーエッグの創出を企てる際に、卵へ有用タンパク質を効率的に輸送させるための新たな戦略を提供し得る成果であった。