hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製

トップダウン手法にてテンプレートとなる孔(四角形および円)を作製し、そこに球状微粒子をボトムアップ手法で導入することで、球と球の間隔が制御された四重極構造などが作製できた。今後、このような手法で作製される構造に対し、フォトニックバンド構造がどのようになるのかの検討を行っていく。上記で記載させていただいたように、3次元での電気化学フォトニック結晶作製に難航しており、電気化学フォトニック結晶内の化学反応という一番興味深い研究にたどり着けていない。前年度までにおいて、二次元電気化学フォトニック結晶の作製に成功した。しかし本申請で最終的に検討したかった化学反応へ結びつけるためには、「三次元の」電気化学フォトニック結晶作製が必要である。具体的には、光電気化学能を持つ酸化チタンの、電子ビームリソグラフィー技術を確立することはできたが、この3次元にリソグラフィーを行うためには、本学で有する装置よりも深く、精細に加工可能な装置が必要であり、その装置の購入には数億円単位を必要とした。そこでナノテクプラットフォームなど、微細加工技術を我が国全体で共有するシステムの利用を検討したものの、リソグラフィーを施すチャンバーで酸化チタンを削り、Si以外の物質で汚すことは好ましくなく、装置をお借りすることは断念した。3次元に作製する手法として、リソグラフィー技術のみではなく、トップダウン・ボトムアップを融合させた手法も検討した。残念なことに完全に3次元の構造体を作製することはできなかったが、その過程で、メタルナノカップ(直径200 nm)の規則構造体を作製することに成功した。この構造は局所的に、カップの開口部の「中」、すなわちカップを満たす液体や気体部分に電場を集中できることが、計算により明らかとなった。すなわち、液体や気体部分に熱・電場を集中させ、光電気化学反応を促進できる可能性があることが明らかとなったのである。そこで本最終年度は、このメタルナノカップの作製、電場分布計算、光圧計算、光照射時の顕微鏡・分光観察などを行い、実際にメタルナノカップが高効率な光→熱変換を行えることを発見し、日本化学会・応用物理学会などでその成果を報告した。光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ(3次元に完全に光を閉じ込める能力)を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。本研究の成果は大きく3つに分かれる。1)酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、2)そのような構造体を作製するために酸化チタンのリソグラフィー技術を確立し、3)実際に構造体を作製し1の計算の正しかったことを実験的に確認した、ことである。実績概要でも書かせていただいたように、現有設備では、計算上発見できた酸化チタンのウッドパイル型構造が作れないことが判明した。
高次クロマチン構造の確立と維持を制御する分子機構

真核生物の染色体機能に必須なヘテロクロマチン形成の分子メカニズム解明を目指して、平成30年度は以下の2つの項目の研究を実施した。1.ヒストンメチル化酵素複合体の機能解析:先行して実施した研究によって、CLRC複合体がin vitroでヒストンH3をユビキチン化する活性を持つこと、また分裂酵母のヘテロクロマチン領域にユビキチン化H3が局在していることを明らかにした。本年度は、実際にCLRCがin vivoでヒストンH3を基質にしているのか明らかにするため、セントロメアの近傍領域にlacOリピートが挿入され、lacI-GFPの局在が確認されている株を利用し、抗GFP抗体を用いたクロマチン免疫沈降実験によってユビキチン化H3の検出を試みた。PCRによって実際にセントロメアのリピート領域が沈降されていることを確認できたが、共沈された画分の質量分析では、ユビキチン化H3を検出することはできなかった。今後はヘテロクロマチン領域のH3を濃縮するなど、別の手法の組み合わせる必要があることが分かった。2.ヒストン脱アセチル化複合体の機能解析:分裂酵母のHP1タンパク質の一つであるChp2と、Clr3を含むSHREC複合体の機能的な関係を明らかにするため、Chp2のH3K9me3結合能の重要性を検討した。H3K9me3に結合できない変異Chp2(W199A)を発現させた株では、chp2の欠損株と同程度のサイレンシング異常が観察された。また、生化学的な解析から、Chp2のH3K9me3結合能は、SHREC複合体の維持に重要なことが明らかになった。平成30年度の研究で、分裂酵母のヘテロクロマチン領域におけるユビキチン化されたH3の局在が確認できなかったが、lacO-LacI-GFPの系がセントロメア近傍領域の免疫沈降に使えることが明らかになり、平成31年度はこの系を改良してin vivoの修飾状態の検証に役立てられると期待されるため。また変異Chp2を用いた機能解析によって、Chp2のH3K9me結合能がSHRECの機能に重要であることを明らかにできたため。最終的な目標としては、ヘテロクロマチン領域においてCLRCがH3のユビキチン化を行っていることを直接証明することである。この目標のために、免疫沈降したクロマチンを分画する方法を検討する。また、以前作製を試みたユビキチン化H3に対する抗体の有用性の検討を継続して進める予定である。真核生物の染色体機能に必須なヘテロクロマチン形成の分子メカニズムの解明を目指して、本年度は以下の2つの研究項目の研究を遂行した。【1】ヒストンH3のユビキチン化の動態解析:先行して実施した研究によって、分裂酵母のヒストンメチル化酵素であるClr4を含むCLRC複合体が、in vitroのアッセイ系においてヒストンH3をユビキチン化する活性を持つことを明らかにした。実際に分裂酵母内のH3のユビキチン化の動態を明らかにするため、ユビキチン化H3に特異的な抗体の作製を試みた。14番目のリジンにユビキチン化が付加された状況を模したGGを付加した分岐ペプチドに対する抗体を作製し、候補として得られた抗体の検討を進めた。実際に分裂酵母の抽出液に対してウェスタンブロットをした結果、ユビキチン化H3に相当するような位置にシグナルが検出されたが、これがK14にユビキチンが付加されたH3を特異的に認識しているかどうかの最終的な確認はできなかった。【2】ユビキチン化によるClr4メチル化の制御:先行する研究によってユビキチン化修飾の存在によってClr4のメチル化活性が促進されることを見出した。本年度はClr4の中でこの促進に関わるドメインの特定を試みた。各ドメインを欠失したClr4をリコンビナントタンパク質として発現させ、この部分欠失Clr4を用いてin vitroメチル化アッセイを行った。その結果、N末端のクロモドメインとその近傍の領域を欠損させたClr4では、ユビキチン化H3に対する嗜好性が失われていることが明らかになった。この結果より、Clr4のN末端側の領域がユビキチン化H3の認識とClr4の活性制御に関与していることが強く示唆された。作製した抗体が実際に14番目のリジンがユビキチン化されたH3を認識しているかどうか最終的な確認までできなかったが、この抗体を用いたウェスタンブロットによって野生型とCLRC変異体で変化があるように見えることから、有用な抗体を得た可能性が十分考えられるため。また、Clr4の活性制御にN末端側の領域が関与していることを明らかにできたことは重要な成果であり、今後どのように活性制御が行われているのか研究の発展が期待できるため。

本年度は、実際にCLRCがin vivoでヒストンH3を基質にしているのか明らかにするため、セントロメアの近傍領域にlacOリピートが挿入され、lacI-GFPの局在が確認されている株を利用し、抗GFP抗体を用いたクロマチン免疫沈降実験によってユビキチン化H3の検出を試みた。PCRによって実際にセントロメアのリピート領域が沈降されていることを確認できたが、共沈された画分の質量分析では、ユビキチン化H3を検出することはできなかった。今後はヘテロクロマチン領域のH3を濃縮するなど、別の手法の組み合わせる必要があることが分かった。2.ヒストン脱アセチル化複合体の機能解析:分裂酵母のHP1タンパク質の一つであるChp2と、Clr3を含むSHREC複合体の機能的な関係を明らかにするため、Chp2のH3K9me3結合能の重要性を検討した。H3K9me3に結合できない変異Chp2(W199A)を発現させた株では、chp2の欠損株と同程度のサイレンシング異常が観察された。また、生化学的な解析から、Chp2のH3K9me3結合能は、SHREC複合体の維持に重要なことが明らかになった。平成30年度の研究で、分裂酵母のヘテロクロマチン領域におけるユビキチン化されたH3の局在が確認できなかったが、lacO-LacI-GFPの系がセントロメア近傍領域の免疫沈降に使えることが明らかになり、平成31年度はこの系を改良してin vivoの修飾状態の検証に役立てられると期待されるため。また変異Chp2を用いた機能解析によって、Chp2のH3K9me結合能がSHRECの機能に重要であることを明らかにできたため。本研究で作製した抗体の有用性の検討を引き続き進める。候補抗体を用いた解析と平行して、セントロメア近傍領域のヒストン修飾の状態をモニターできるような系の構築を進め、ユビキチン化の動態解析を引き続き進める。最終的な目標としては、ヘテロクロマチン領域においてCLRCがH3のユビキチン化を行っていることを直接証明することである。この目標のために、免疫沈降したクロマチンを分画する方法を検討する。また、以前作製を試みたユビキチン化H3に対する抗体の有用性の検討を継続して進める予定である。
明代白話小説『三国志演義』の成立過程と変容、及びその社会背景に関わる考察

本年度の研究では、「読書」という行為が大衆へ普及した過程・要因を探るという目的をもって、その先駆けとなった『三國志演義』という大衆小説作品の刊行者について、刊行動機の考察、社会背景との関連性の考察を行った。『三國志演義』の刊行者は大半が民間の書坊であったが、個人で出版した人物として、明朝の勲戚、武定侯郭勛が挙げられる。貴族階級にあり、皇帝世宗からの深い寵愛を受けた人物でもある郭勛という人物が、何故大衆小説である『三國志演義』を個人的に刊行したのか。報告者は昨年度の研究成果として発表した『三國志演義成立史の研究』(汲古書院、2016年3月)において、現存版本数種の冒頭に置かれている「三國志通俗演義引」(所謂修髯子引)が郭勛の著である可能性が高いことを論証し、郭勛が『三國志演義』を刊行した動機は、その序文に表明されているように、民衆への道義の教化が一つであろうと提言した。そこで本年度は、この郭勛という人物について、族譜や関連する史料を精査し、その人生と文学活動を紐解く研究に着手した。結果、郭勛の一族は明朝開国の功臣、郭英に始まり、その子孫達も多くが武職に就いたが、同時に文化活動にも秀でた者が各世代におり、伝統詩文の著作やその刊行も豊富で、一流知識人との交流も持っていたという事実が判明した。彼らは文官と武官の中間、また兵士などの下層民と上層階級の中間に存在したのであって、謂わばその文化交流の中心を担っていたのである。このような郭氏一族と政治、文学活動、知識人たちとの交流を、詳細な年表としてまとめたのが、「明朝勲戚武定侯郭氏と文学ー家譜・年譜ー」(『京都府立大学学術報告・人文』第68号、2016年12月)である。さらに、現在、郭氏と文学活動をより詳しく考察した論文二本を執筆中である。大要は本年度11月に行われた「東方学会平成28年度秋季学術大会」にて発表も行っている。28年度が最終年度であるため、記入しない。『三国志演義』の三系統の異なる本文を持った版本(葉逢春本・嘉靖壬午序本・劉龍田喬山堂本)の詳細な校勘作業を行い、それら各本の継承関係が明らかとなった。まず、葉逢春本が最も「原演義」(各種の版本に分岐する以前に存在したであろう一つの祖本)の様相を残したものであると推定される。そして「原演義」に第一段階の改変を施した「簡本系祖本」(現存はしない)が成立する。劉龍田本喬山堂はその本文を継承したものである。さらに、「簡本系祖本」に第二段階の改変を施したテキストが成立する。これが嘉靖壬午序本である。また、三本間の異同は『三国志演義』の前半中盤では少なく、終盤に入ると非常に大きくなることが明らかとなった。このような状況は、終盤は遅れて成立したために「原演義」の時点では非常に稚拙な文章であったのが、簡本系祖本、さらに嘉靖壬午序本へと読みやすい文章に改変されたことを示している。このことから、『三国志演義』の前半中盤と終盤では成立過程・成立時期・作者が異なる可能性が高いといえる。この結果を基に、『三国志演義』という作品がどのように変化してきたのかをさらに探求し、考察を深めていくことが必要となる。このように、『三国志演義』のかなり初期段階における変容を実証的に明らかにした研究は未曾有のものであり、学会に資する所大きいものと考える。さらに、以上のように明らかとなった『三国志演義』の成立過程及び早期の版本の継承関係から『三国志演義』という作品の発展の軌跡を追うことにより、「大衆の読書」という行為がどのように発生し、発展してきたのか、それと共に人類の知的水準がどのように向上して来たのかという問題を考察することが可能となった。本年度はこれまでの研究成果をとりまとめ、著書『三國志演義成立史の研究』を刊行した(汲古書院/2016年3月7日)。前年度までの発表論文において、1明代に刊刻された『三国志演義』諸版本の本文の継承関係、2原作者による執筆時、及び本文継承過程での改変において、史書(『三国志』・『資治通鑑綱目』等)がどのように利用されたか、という二点について論じ、執筆手法を明らかにしてきた。ここでその発表論文を併せ、『三国志演義』が初めて創作されてから現在の形に至るまでに、どのような人々によって、どのような方法で制作され刊行されたのか、その成立史の体系づけを行った。また、著書の約三分の二は本年度に書き下ろした研究成果である。第一に、地方志などの歴史的資料を根拠として、『三国志演義』の一部に現在では失われてしまった民間伝承の片鱗が残っている可能性を指摘した(馬超・馬岱など馬氏の一族に関わる英雄伝説が雲南地方に存在し、それが小説に利用された可能性がある)。これにより、この小説の制作と地域性との関わりが問題点として浮上した。

第二に、明刻の諸版本のほぼ全てが民間の書坊による刊行物の体裁(小字・小判・挿絵などの特徴)を持つ中で、「嘉靖壬午序本」と称される版本(上海図書館等蔵)のみ政府刊行物(司礼監刻本)の体裁(大字・大判の美しい版刻)を持つことに着目し、『三国志演義』の刊行者と読者層の幅広さについて論じた。また嘉靖壬午序本の冒頭に付された序文は明代の勲戚(勲功を挙げた重臣とその子孫)武定侯郭勛が「修髯子」の名で著したものであることを実証し、そのような高位にあった人物が刊行に参与したことが、元来は大衆(平民)を読者層とした大衆文学が、高級知識人にまで受け入れられるに至った要因であることを指摘した。以上の研究成果から、大衆文学の発生と発展の軌跡を辿ることが可能となりつつある。当初は『三国志演義』諸版本の本文の継承関係を系統付け、歴史書の利用のされ方を考察し、原作者の執筆手法と後世の本文改変者による作業内容を明らかにすることを目標としていた。しかし本年の研究ではそれだけにとどまらず、版本の形態と刊行者に着目して大衆文学の受容がいかなる様相を呈していたかという問題にまで踏み込んで論じることができ、著書として研究成果を発表するに至った。その中には新しい知見も多く、特に武定侯郭勛が『三国志演義』の刊行に参与していた事実を実証できたことは特筆すべき研究成果である。これにより、「大衆文学がどのような人々により制作・刊行され、どのような読者層に受容され、発展してきたのか」という研究課題の解決に向けて、大きな進歩が見られた。本年度の研究では、「読書」という行為が大衆へ普及した過程・要因を探るという目的をもって、その先駆けとなった『三國志演義』という大衆小説作品の刊行者について、刊行動機の考察、社会背景との関連性の考察を行った。『三國志演義』の刊行者は大半が民間の書坊であったが、個人で出版した人物として、明朝の勲戚、武定侯郭勛が挙げられる。貴族階級にあり、皇帝世宗からの深い寵愛を受けた人物でもある郭勛という人物が、何故大衆小説である『三國志演義』を個人的に刊行したのか。報告者は昨年度の研究成果として発表した『三國志演義成立史の研究』(汲古書院、2016年3月)において、現存版本数種の冒頭に置かれている「三國志通俗演義引」(所謂修髯子引)が郭勛の著である可能性が高いことを論証し、郭勛が『三國志演義』を刊行した動機は、その序文に表明されているように、民衆への道義の教化が一つであろうと提言した。そこで本年度は、この郭勛という人物について、族譜や関連する史料を精査し、その人生と文学活動を紐解く研究に着手した。結果、郭勛の一族は明朝開国の功臣、郭英に始まり、その子孫達も多くが武職に就いたが、同時に文化活動にも秀でた者が各世代におり、伝統詩文の著作やその刊行も豊富で、一流知識人との交流も持っていたという事実が判明した。彼らは文官と武官の中間、また兵士などの下層民と上層階級の中間に存在したのであって、謂わばその文化交流の中心を担っていたのである。このような郭氏一族と政治、文学活動、知識人たちとの交流を、詳細な年表としてまとめたのが、「明朝勲戚武定侯郭氏と文学ー家譜・年譜ー」(『京都府立大学学術報告・人文』第68号、2016年12月)である。さらに、現在、郭氏と文学活動をより詳しく考察した論文二本を執筆中である。大要は本年度11月に行われた「東方学会平成28年度秋季学術大会」にて発表も行っている。当初の計画通り、海外での資料調査や資料の収集も十分に行ったうえ、『三国志演義』の三系統の版本の校勘作業を順調に進めることができ、三本間の異同の全体像とその継承関係を明らかにすることができた。さらにそこから得られた大量の具体例を論文「『三國志演義』三系統の版本の継承関係ー異同の全体像から見た成立過程の考察ー」(『京都府立大学学術報告〔人文〕』第66号
超流動ヘリウム3薄膜の新しい研究手法の開発

超流動^3Heは異方的な性質をしめすP波超流動であるので,簿膜等の2次元系の振舞には興味が持たれる.この研究では超流動^3HeHe薄膜の物性を研究するための新しい手法として,インターディジタル(ID)電極を用いる実験方法の確立を目的とした.電子線描画装置を用いて,ID電極を作成し、第3音波検出器を作成した.ID電極は2×2mm^2の領域に太さ10μmのアルミニウム細線を20μm間隔で平行に並ぺた櫛形の形状をもつ電極である.この電極に交互に電位差をあたえることで電極間に電場を集中的に発生させ,電場の力を利用して液体He膜を駆動する.このID電極を用いて,超流動ヘリウム3薄膜上での第3音波検出の実験を行い,超流動に特有のフィルムフローという現象を観測することができた.超流動ヘリウム3薄膜での第3音波探索は,10kHz程度の周波数領域で,10μm波長の第3音波に対して行ったが,検出には至っていない.境界による準粒子散乱によると思われる減衰の効果が依然として大きく,共鳴が見えないものと推察される.周波数を下げた測定を,より低い温度で行う必要があると考えられる.本研究の目的である,研究手法の開発にはほぼ目処がつき,この方法を用いて超流動^3He薄膜の第3音波を検出する実験を本格的に開始する段階に来た.超流動^3Heは異方的な性質をしめすP波超流動であるので,簿膜等の2次元系の振舞には興味が持たれる.この研究では超流動^3HeHe薄膜の物性を研究するための新しい手法として,インターディジタル(ID)電極を用いる実験方法の確立を目的とした.電子線描画装置を用いて,ID電極を作成し、第3音波検出器を作成した.ID電極は2×2mm^2の領域に太さ10μmのアルミニウム細線を20μm間隔で平行に並ぺた櫛形の形状をもつ電極である.この電極に交互に電位差をあたえることで電極間に電場を集中的に発生させ,電場の力を利用して液体He膜を駆動する.このID電極を用いて,超流動ヘリウム3薄膜上での第3音波検出の実験を行い,超流動に特有のフィルムフローという現象を観測することができた.超流動ヘリウム3薄膜での第3音波探索は,10kHz程度の周波数領域で,10μm波長の第3音波に対して行ったが,検出には至っていない.境界による準粒子散乱によると思われる減衰の効果が依然として大きく,共鳴が見えないものと推察される.周波数を下げた測定を,より低い温度で行う必要があると考えられる.本研究の目的である,研究手法の開発にはほぼ目処がつき,この方法を用いて超流動^3He薄膜の第3音波を検出する実験を本格的に開始する段階に来た.本年度は、以下の事項について研究を行った。1.電子描画装置の導入超流動ヘリウム3薄膜の極めてまれな性質、すなわち運動量空間と実空間の両方において対称性に破れを持つ異方的な秩序状態にある液体薄膜の動的な性質を調べるために、インターディジタル電極による第3音波の励起を試みている。そのインターディジタル電極の作成のために電子描画装置を導入し、今年度はその設置と調整を行った。来年度以降本格的な電極作成を行う。2.テスト用セルとヘリウム4による予備実験シリコン基板に電極を作成し、予備的な実験を行った。10μmの間隔をもつ電極間に100V程度の電圧を加える必要があるが、シリコンでは低温においてもある閾値以上の電圧において非線形現象に起因すると思われる大きな電流が流れ、発熱の原因となることが明らかになった。シリコンには電子描画を行う上での多くのメリットがあるが、今後シリコン以外の基板の使用を検討して行かなければならない。3.超流動ヘリウム3の自由表面の研究薄膜は固定基盤と液体の界面と自由表面の両方で限られた空間に閉じこめられたシステムである。これと類似な系として超流動ヘリウム3の自由表面も低次元フェルミ液体として関連した興味深い系である。我々はヘリウム液面上に2次元電子系を作成して、その伝導度およびプラズマ振動を用いて自由表面の研究を行った。電子線描画装置を用いて、インターディジタル(櫛型)電極を作成し、第3音波検出器とした。超流動ヘリウム3薄膜上での第3音波検出の実験を行うことができた。ヘリウム4での予備的な実験では以前にフランスのグループで行われたものと同等の感度を得ることができた。その結果を踏まえて、超流動ヘリウム3薄膜での第3音波探索に着手した。10kHz程度の周波数領域で、10μm波長の第3音波を探索したが、まだ検出には至っていない。しかし、超流動転移と思われる、流動性の急激な回復を見出し、フィルムフローがおきていることが明らかになった。今後、櫛型電極の形状を変更し、ヘルム-ホルツ共鳴器に相当するものを作り、ヘリウム3薄膜の超流動特性を明らかにして行く予定である。超流動^3Heは異方的な性質をしめすP波超流動であるので,薄膜等の2次元系の振舞には興味が持たれる.

この研究では超流動^3He薄膜の物性を研究するための新しい手法として,インターディジタル(ID)電極を用いる実験方法の確立を目的とした.電子線描画装置を用いて,ID電極を作成し、第3音波検出器を作成した.ID電極は2×2mm^2の領域に太さ10μmのアルミニウム細線を20μm間隔で平行に並べた櫛形の形状をもつ電極である.この電極に交互に電位差をあたえることで電極間に電場を集中的に発生させ,電場の力を利用して液体He膜を駆動する.このID電極を用いて,超流動ヘリウム3薄膜上での第3音波検出の実験を行い,超流動に特有のフィルムフローという現象を観察することができた.超流動ヘリウム3薄膜での第3音波探索は,10kHz程度の周波数領域で,10μm波長の第3音波に対して行ったが,残念ながら超流動状態でも存在する減衰の効果により検出に至らなかった.第3音波探索は今後の研究に委ねることになる。結論として,本研究の目的である,研究手法の開発にはほぼ目処がつき,この方法を用いて超流動^3He薄膜の第3音波を検出する実験を本格的に開始する段階に来た.今後,櫛型電極形状の最適化と冷凍機の調整を行い,系統的な探索実験を行う.
硬組織と軟組織のいずれにも適合する金属・セラミックス・有機系生体材料の開発

工学と医学が独自に検討してきた技術を融合させた「バイオインプラント」の作製技術を構築した.タンパク質を金属,セラミックス,ポリマーに吸着させるには,材料表面を親水化することが極めて重要である.本研究では,これらの生体材料を超親水化し維持する技術ならびに超親水化表面に各種のタンパク質を吸着させたバイオインプラントを作製する技術を開発した.さらに,タンパク質を吸着させたバイオインプラントの動物埋植試験を行い,骨伝導性向上に重要なタンパク質の決定などを行った.世界的に急速な高齢化が進む中,歯科や整形外科領域においてインプラント治療が激増している.しかし骨形成能の低い高齢者には,インプラント治療が困難な場合が多く,低い骨形成能患者に対して適用できるインプラントの開発が急務である.本研究では,工学と医学が独自に検討してきたインプラントへの有効な表面処理,すなわち金属表面の親水化処理と,金属表面へのタンパク質吸着処理を融合させ,コーティング層を有せずとも高い骨伝導性を有する「タンパク質吸着型バイオインプラント」の作製技術を構築する.作製したバイオインプラントを動物生体内での骨形成能評価に供するとともに,学術的観点から吸着タンパク質種の特定や定量評価,吸着メカニズムの解明など生体外評価も積極的に行い,これらの相関関係を明らかにする.さらに,合金インプラント表層からの脱合金元素処理やバイオインプラントへのタンパク質と薬剤の同時吸着性・徐放性制御などの応用研究も試みる.このうち本年度は,純Tiならびに二酸化チタン,酸化アルミニウム,酸化ジルコニウム焼結体に対して,各種親水化表面処理を施し,水滴接触角<10度以下の超親水性表面を作製することに成功し,あわせて,タンパク質(アルブミン,フィブロネクチン)吸着試験を行い,親水性表面ほど,これらのタンパク質が吸着しやすくなることを見出した.一部のタンパク質吸着試料については,硬組織適合性の評価を開始し,さらにインドメタシンやイブプロフェンなどの抗炎症薬吸着特性についても評価を開始している.世界的に急速な高齢化が進む中,歯科や整形外科領域においてインプラント治療が激増している.しかし骨形成能の低い高齢者には,インプラント治療が困難な場合が多く,低い骨形成能患者に対して適用できるインプラントの開発が急務である.本研究では,工学と医学が独自に検討してきたインプラントへの有効な表面処理,すなわち金属表面の親水化処理と,金属表面へのタンパク質吸着処理を融合させ,コーティング層を有せずとも高い骨伝導性を有する「タンパク質吸着型バイオインプラント」の作製技術を構築する.作製したバイオインプラントを動物生体内での骨形成能評価に供するとともに,学術的観点から吸着タンパク質種の特定や定量評価,吸着メカニズムの解明など生体外評価も積極的に行い,これらの相関関係を明らかにする.さらに,合金インプラント表層からの合金元素抑制処理やバイオインプラントへのタンパク質や薬剤の吸着性・徐放性制御などの応用研究も試みる.このうち本年度は,生体材料用ポリマーPEEK表面の超親水化(水滴接触角<10度以下)とその維持に成功した.あわせて,昨年度から継続して行ってきた金属系生体材料,セラミックス系生体材料へのタンパク質(アルブミン,フィブロネクチン,デコリン)吸着,薬剤(インドメタシン,イブプロフェン)吸着試験を行い,材料表面の水滴接触角によって吸着量が著しく変化することを明らかにするとともに,タンパク質を吸着させた試料の硬組織・軟組織適合性についても評価し,従来から考えられてきた「有効なタンパク質は細胞接着性タンパク質である」という概念を大きく覆す画期的な結果を明らかにした.工学と医学が独自に検討してきた技術を融合させた「バイオインプラント」の作製技術を構築した.タンパク質を金属,セラミックス,ポリマーに吸着させるには,材料表面を親水化することが極めて重要である.本研究では,これらの生体材料を超親水化し維持する技術ならびに超親水化表面に各種のタンパク質を吸着させたバイオインプラントを作製する技術を開発した.さらに,タンパク質を吸着させたバイオインプラントの動物埋植試験を行い,骨伝導性向上に重要なタンパク質の決定などを行った.年度当初に計画した研究内容の一部を行うには至らなかったが,次年度以降に行う実験の一部をすでに開始しており,全体としては,おおむね順調に進展しているものと考える.生体材料学ほぼ計画通りの内容で研究を進めることができるものと考えるが,さらに計画以上の進展が図れるよう努める.なお,計画変更等の問題点は特にない.外部委託している動物埋植実験の一部が完了しなかったため.すでに動物埋植試験用バイオインプラントの作製を始めており,作製完了次第,動物埋植試験を開始するため,特に使用計画に変更はない.
アジア文化との比較に見る日本の「私小説」-アジア諸言語、英語との翻訳比較を契機に

2年間の研究実施期間においては、主にワークショップと研究集会を開催することによって研究をすすめた。18年度には夏・冬にワークショップ、秋に研究集会と合計8回、19年度には夏にワークショップ、春・冬に研究集会と合計6回、あわせて14回の勉強会を開催した。これらの内容報告については、本研究課題ウェブサイト(http://www.i-novel-hosei.org/kaken.htm)にて公開している。西欧ではなくアジア文化との比較から日本の「私小説」を考えるという目的から出発した本研究は、研究実施期間において次の5つの研究を行った。1つめは、中国、韓国、台湾における「私小説」の認知状況のアンケート調査である。これらの結果からは認知を越えて、各地域での「私小説」に関する認識を得ることができた。2つめは、アンケート結果から示唆を得た各地域における、日本近代の「私小説」に影響を受けた作品、「私小説」に類似する現代の個人化傾向のある作品についての具体的検討である。3つめとして、これら各地域における「私小説」的作品の質的な差違が、歴史や文化的背景によるものであることを検討し確認した。4つめは、志賀直哉「城の崎にて」の中国語訳、韓国語訳との翻訳比較である。5つめは、海外の「私小説」研究書として、魏大海『私小説20世紀日本文学的一个"神話"』(中国)、安英姫『日本の私小説』(韓国)の全訳の完成、E・ファウラー『告白のレトリック-20世紀初期の日本の私小説(米国)の「序論私小説における現象と表象」の翻訳を行った。これらの成果は「研究成果報告書」に収めている。本年度は、当初の研究計画に基づき、主に韓国、中国、台湾を対象に、「私小説」認知現状の調査、「私小説」作品翻訳比較に向けての準備、あわせて「私小説」研究の現状調査を行った。実質的には、夏・冬にワークショップ、秋に研究集会、合計8回の勉強会を開催し、これらの内容報告については本研究課題ウェブサイト(htt://www.i-novel-hosei.or/kaken.htm)にて公開している。勉強会では、次年度比較検討を予定している女学伝統、風土・社会構造の問題につながることも多く、具体的指針を得ることができた。「私小説」認知現状の調査は、「中国、韓国における「私小説」認識」として「日本文學誌要」第75号に発表したものの他、台湾での調査結果の発表を予定している。調査の結果、これら3国においての認知状況は大変高く、特に中国、韓国においては統計上85%を超えること、一方で、その知識が研究書などによるもので理解の段階にまでは至っていないことが分かった。また、収穫として、近年中国、韓国の現代文学に個人化の傾向が見られること、特に中国では「個人化写作」なる「私小説」に類似する文学作品があるということが報告され、今後、これら現代文学を視野に入れた検証も必要ということになった。翻訳比較の準備としては、日本語文学作品の中国語・韓国語翻訳における問題点の検証の他、志賀直哉「城の崎にて」の韓国語訳を利用した実際の翻訳比較にあたっての問題点の抽出を行った。その結果、翻訳比較をする場合、言語そのものの問題と、翻訳者による問題とが混ざってしまうことが分かり、比較方法については修正を行い次年度のワークショップにて具体的検討に入ることとなった。「私小説」研究現状の調査としては、勉強会での報告の他、中国で出版されているi魏大海『私小説20世紀日本文学的一个"神話"』(2002、山東文藝出版社)の翻訳を行った。

研究実施期間の最終年度である本年度は,昨年度実施した「私小説」の認知状況の調査から得た課題の検討,下準備をすすめた「私小説」作品翻訳比較,文学伝統,風土・社会構造からの比較など,研究の取りまとめに向かった。実質的には,夏にワークショップ,春と冬に研究集会,合計6回の勉強会を開催し,これらの内容報告については,昨年から引き続き本研究課題ウェブサイト(http://www.i-novel-hosei.org/kaken.htm)にて公開している。「私小説」の認知状況の調査は,台湾の調査結果の取りまとめを行い,調査結果から得た課題について具体的作品の検討を行った。中国,韓国,台湾それぞれの地域における,日本の近代文学の直接的影響が見られる近代の「私小説」的作品,それとの関係が明確でない現代の「私小説」的作品をそれぞれ分析し,その結果,各地域に共通してみられる現代の「個人化」の傾向は,近代の「私小説」的作品の影響よりも,時代や社会,ツールの変化,既成の文学に対する反動による面が大きいことが分かった。翻訳比較においては,志賀直哉「城の崎にて」をテキストに,中国語訳,韓国語訳のテキストを再和訳し全体の比較検討を行った。「城の崎にて」1作からは,例えば韓国語訳においては,「自分」という主語の削除,文末の曖昧表現の断定化,過去時制の増加など,作品のテーマに関わる文章上の問題が見受けられ,今後「私小説」と日本語の問題を考える上での指針となった。また,海外の「私小説」研究書として,昨年の中国語の研究書に引き続き,韓国語による研究書・安英姫『日本の私小説』の全訳の完成,英語による研究書E・ファウラー『告白のレトリック-20世紀初期の日本の私小説』の「序論私小説における現象と表象」の翻訳を行った。また,これまでの研究成果をまとめた「研究成果報告書」を作成した。
転写因子NF-kappaBをターゲットとした創薬

高脂血症や高ステロール血症は動脈硬化をもたらす最大の危機因子であり、その発症には生活習慣が深く関わる生活習慣病である。動脈硬化の進展にはサイトカインが大きく関与していることから、サイトカイン産生を抑制することで動脈硬化の予防につながるものと考えられる。そこで本研究ではサイトカイン産生に働く核内転写因子NF-κBをターゲットとし、新規に相互作用する核内転写調節因子の探索を目的としている。これまでに、調節因子探索のプローブとなるNF-κBp65転写活性化部位由来ペプチドの合成を完了し、現在生体内において相互作用する分子の探索を行っている。そこで本研究ではサイトカイン産生に働く核内転写因子NF-κBをターゲットとし、新規に相互作用する核内転写調節因子の探索を行ったのちに、その相互作用阻害剤をケミカルバイオロジーの手法を用いた創薬研究を行うものである。NF-κBp65の転写活性化領域TA1とGSTの融合蛋白質を用いてこれと結合する蛋白質をHeLa核抽出液より分離・精製し、SDS-PAGEにて得られたバンドをMSにて解析した結果、DNA-PKであった。そこでこの結合を確認するため、[35]Sメチオニンラベルを用いてIn VitroでDNA-PKを合成し、NF-κBp65 TA1領域との結合をプルダウンアッセイ系にて確認するためのDNA-PKの各サブユニット(cs及びKu70/80)発現DNAコンストラクションを継続中である。ii.化学合成ペプチドプローブ(ポリプロリンロッド)NF-κBp65の転写活性化領域TA1およびTA2と結合するタンパク質をHeLa核抽出液より抽出するためのTA1およびTA2ペプチドプローブ(及びネガティブコントロールとなるアラニン置換ペプチド)の化学合成と、これらペプチドを先端に釣り餌として結合する釣り竿となる「ポリプロリンロッド」の化学合成を行った。今後、このペプチドをプローブとした結合蛋白質探索実験及びDNA-PKとの結合解析を行う。次にIn VitroでDNA-PKを合成し、NF-κBp65TA1領域との結合をプルダウンアッセイを行い、これらの結合を確認する作業を行っている。これまでにNF-κBp65は、DNA-PKの活性サブユニット(cs)のみでは結合がほとんどみられないことが明らかとなっている。これには、残りのサブユニット(Ku)が必要であると予想される。ii.化学合成ペプチドプローブ(ポリプロリンロッド)NF-κBp65の転写活性化領域TA1およびTA2と結合するタンパク質をHeLa核抽出液より抽出するためのTA1およびTA2ペプチドプローブ(及びネガティブコントロールとなるアラニン置換ペプチド)を化学合成し、このペプチドをビーズに結合したプローブを作成した。このプローブとの結合が見られるタンパク質の同定を行っている
ヘルマン・コーヘンにおける無限判断とその現代的意義

ヘルマン・コーヘン(1842-1918)は、カントの独創的な読解により観念論的、認識論的な哲学体系を形成し、19-20世紀の世紀転換期のドイツで大きな影響力をもった哲学者として知られている。様々な形で宗教的なものが台頭する現代世界において、彼の晩年の宗教哲学や理性の宗教としてのユダヤ教論が近年新たに注目されている。本研究は認識論の哲学とそうした宗教哲学がどのように関連するのかを読解しようと試みた。その結果、認識論哲学の要である無限判断が晩年の宗教哲学においても重要な役割を果たしていること、さらにはその思想がその後のユダヤ系哲学者にも形を変えて受け継がれていることが分かった。コーヘンによれば無限判断の歴史はほとんど哲学の歴史と同じだけ古いが、その中世における体現者であるマイモニデスは、コーヘンの無限判断理解において重要な位置を占めている。本研究の目的は、コーヘン以後のユダヤ系の思想家における無限判断の論理の継承と変形についての解明を含んでいるが、彼らに共通するマイモニデス理解の特殊性については、これまで自覚的な研究対象としてこなかった。レオ・シュトラウスによるコーヘン批判がその特殊性を明らかにしたことは、以前から知られているものの、そのような特殊性がもつ歴史的な意義については、明らかではなかった。本年度の研究により、倫理的特徴を重視するコーヘンのマイモニデス読解は、明らかに19世紀のユダヤ教学の流れの中に位置づけられること、この読解は、生の指針としての意義を失ったユダヤ教を賦活する狙いを明確にもったものであること、以上が明らかになった。すなわち、『迷えるものへの導き』がもつ政治的な次元を捨象する倫理的読解がもつ、歴史的社会的文脈性が明らかになった。今年度の成果は、目的としては想定していなかったものである。ただし、これまで漠然とした疑問として抱いてきたものが解明されたので、その点では進展があったといえる。その代り当初予定していた通りには研究が進まなかったので、やや遅れていると判断した。これまでコーヘンの哲学は認識論的に理解されてきた。そのためコーへンの無限判断の理論がもつより幅広い含意が見逃されてきた。本研究により、『純粋認識の論理学』で示されたこの論理が、マイモニデス論のなかで、倫理学的含意を帯び、晩年の宗教哲学の発展において重要な意義を担うことが明らかになってきた。コーヘンによれば、無限判断の歴史において、マイモニデスはこの論理を核に据えた哲学者として評価される。しかし、晩年の宗教哲学へと向かうターニングポイントとなる論文、「マイモニデス倫理の特徴」において哲学者は、無限判断の論理をマイモニデスの倫理的思想の中心にあるものとして論じている。また、ドイツ・ユダヤ人としてコーヘンが置かれた状況を再構成すると、そのマイモニデス理解が19世紀以降のドイツのユダヤ教学が置かれた状況からくる要請に応えるものであることが了解される。若きシュトラウスは、コーヘンのマイモニデス解釈を、マイモニデス自身が哲学者として置かれた状況を考慮に入れていない点で批判したが、その偏向にはコーヘンが置かれた文脈による必要性があったことになる。むしろこうした倫理学的な解釈が、その後の、ゴルディーンやレヴィナスら、後継のユダヤ系哲学者たちの思想の土台となっていった。無限判断的論理の受容は、レヴィナスにおいて全体性の哲学としての存在論を越えるという、彼の哲学の根本的動向に見ることができる。当初計画では、無限判断に相当する論理として無限の観念を想定したが、『全体性と無限』に見られるその他の議論(エロス、父子関係など)も同様のものとして扱いうること、コーヘンがゴルディーンを受け継いで素描した、あらたな、開かれた哲学「体系」をこうした議論が具現化していることが明らかになった。今年度の成果から、無限判断の倫理学的射程についての解明は進展が期待されるので、これを優先的な課題として扱う。次に比較的的を絞った作業(コーヘンによる否定の否定解釈、知覚の予期解釈)を行い、哲学史の全体像にかかわる作業については、これら課題の成果をもって最後に取り組むこととしたい。哲学、倫理学、思想史残高が少額のため適当な物品購入ができなかったため。次年度使用額と合わせて物品購入のために使用する。
ラット脊髄後角ニューロンにおける痛み伝達に及ぼすホスホリパーゼA_2活性化の効果

研究の目的は、脊髄後角の痛み伝達制御におけるホスホリパーゼA_2(PLA_2)の役割をシナプスレベルで明らかにすることである。皮膚末梢から脊髄に入力する痛み情報の制御に重要な役割を果たす脊髄後角第II層(膠様質)における興奮性および抑制性のシナプス伝達に対して、PLA_2を活性化するメリチンがどんな作用を及ぼすかを調べた。実験は、成熟雄性ラットから脊髄横断スライス標本を作製し、膠様質ニューロンに通常のブラインド・ホールセル・パッチクランプ法を適用することにより行った。メリチンの灌流投与によりグルタミン酸作動性の自発性興奮性シナプス後電流(sEPSC)、GABAやグリシン作動性の自発性抑制性シナプス後電流(sIPSC)の振幅と発生頻度が増加した。いずれの作用もPLA_2阻害剤の前投与により抑制されたのでPLA_2活性化を介するものであることがわかる。これらのメリチン作用に及ぼすテトロドトキシンの効果を調べた所、sEPSCやグリシン作動性sIPSCの促進はいずれも影響を受けなかったが、GABA作動性sIPSCの促進は抑制された。また、メリチンによるGABA作動性sIPSCの促進はグルタミン酸受容体阻害薬存在下でも見られなかった。以上より、PLA_2活性化は直接グルタミン酸作動性の興奮性シナプス伝達とグリシン作動性の抑制性シナプス伝達を促進し、前者の促進作用はグルタミン酸受容体の活性化とニューロンの発火を生じる結果、GABA作動性の抑制性シナプス伝達を促進させると結論できる。脊髄膠様質のPLA_2活性化による興奮性と抑制性のシナプス伝達促進は、末梢から脊髄後角に至る痛み伝達の制御に関与することが示唆される。今後、PLA_2活性化がどんな状況下で起こるか、また、その活性化が興奮性と抑制性のシナプス伝達のいずれをより促進させるかを明らかにする必要がある。研究の目的は、脊髄後角の痛み伝達におけるホスホリパーゼA_2(PLA_2)の役割をシナプスレベルで明らかにすることである。今年度は、皮膚末梢から脊髄に入力する痛み情報の制御に重要な役割を果たす脊髄後角第II層(膠様質)における興奮性のシナプス伝達に対して、PLA_2を活性化することが知られているメリチンがどんな作用を及ぼすかを調べた。メリチンは濃度依存性に自発性興奮シナプス後電流(sEPSC)の発生頻度を増加させた。Hillプロットにより解析すると、そのEc_<50>値は1.1μMであった。この作用はPLA_2阻害剤(4-bromophenacryl bromide,10μM)、細胞外Ca^<2+>除去、Ca^<2+>チャネル阻害剤La^<3+>(30μM)により抑制される一方、アラキドン酸(AA)の代謝に働くcyclooxygenase(COX)の阻害剤であるindomethacin(100μM)、またlipooxygenase(LOX)の阻害剤であるnordihydroguaiaretic acid(100μM)により影響を受けなかった。メリチンによるものと同様なsEPSCの発生頻度増加はAA(50μM)によってもみられた。以上より、脊髄後角のPLA_2活性化により生成されるAAは、COXやLOXの働きによるその代謝経路を介さずに神経終末の膜電位依存性Ca^<2+>チャネルを通って細胞外から細胞内へ流入するCa^

<2+>量を増加させることによりグルタミン酸放出を促進することが明らかになった。このPLA_2活性化による興奮性シナプス伝達の促進作用は痛み伝達の促進に寄与することが示唆される。研究の目的は、脊髄後角の痛み伝達制御におけるホスホリパーゼA_2(PLA_2)の役割をシナプスレベルで明らかにすることである。今年度は、皮膚末梢から脊髄に入力する痛み情報の制御に重要な役割を果たす脊髄後角第II層(膠様質)における抑制性のシナプス伝達に対して、PLA_2を活性化するメリチンがどんな作用を及ぼすかを調べた。実験は、成熟雄性ラットから脊髄横断スライス標本を作製し、膠様質ニューロンに通常のブラインド・ホールセル・パッチクランプ法を適用することにより行った。メリチンの灌流投与によりGABA作動性自発性抑制性シナプス後電流(sIPSC)の振幅と発生頻度が著明に増加した。グリシン作動性sIPSCも同様な促進を示した。メリチン作用に及ぼすtetrodotoxinやグルタミン酸受容体阻害剤の効果を調べた所、グリシン作動性sIPSCの促進は影響を受けなかったが、GABA作動性sIPSCの促進は抑制された。一方、グリシン作動性sIPSCに対するメリチン作用はPLA_2阻害剤の前投与により抑制されたのでPLA_2活性化を介するものであることがわかる。グリシン作動性sIPSCに対するメリチン作用はcyclooxygenase阻害剤により影響を受けなかったが、lipoxygenase阻害剤により抑制された。以上より、メリチンによるグリシン作動性sIPSCの促進はPLA_2活性化に引き続いて起こるlipoxygenase活性化の代謝物を介することがわかる。一方、GABA作動性sIPSCに対するメリチン作用は興奮性シナプス伝達の促進により、あるニューロンで活動電位が発生し、その結果、そのニューロンから放出された神経修飾物質の働きによるといえる。このようなPLA_2活性化による抑制性シナプス伝達の促進は痛み伝達の抑制に寄与することが示唆される。
新しい小児のための咬合調整法 ～脳波学の応用～

小児に理想的な咬合調整を施すため、その指標として脳波を応用した。スプリントにより仮想の咬合調整状態を再現し、その際のα波とβ波の分布率を分析した。α波では咬合の違和感が多くの被験者で脳波的に表出され、β波を含めて脳波の変化は示したが、臨床導入のためには、今後脳波の周波数帯域の検討や咬合動作の詳しい分析の必要性が示唆された。小児の歯科診療において,単純であるが実は最も困難な臨床的作業が咬合調整である.咬合のずれは口腔内のみならず全身的に影響を及ぼすことは周知であるが,とくに成長発育中の小児において咬合の安定は重要である.小児では成人と異なり,自らの意思を表現できづらいことも重なり,咬合調整時に理想的な咬合を付与することは極めて困難であり,現状は術者の臨床経験によるところが大きい.そこで今回,脳波測定器を用いて,小児の咬合変化による脳波を測定・比較し,咬合の異常によりどの程度ストレスを感じるのかを脳波学的に考察し,最終的に小児歯科臨床に還元できることを目的としている.今年度は実際の計測とデータの解析を行った.小児は精神的に未成熟なため正確な脳波の検出が難しく,また,集中力の持続時間が非常に短いためデータの集積は困難であり,サンプル数が少ないものとなった.そのため,本研究方法による脳波動態を把握するため成人のデータも合わせて解析を行った.仮想の咬合干渉状態は上顎第一大臼歯にスプリント(2ミリ,1ミリ,0.5ミリ)を装着することで再現しそれぞれの脳波およびスプリントの無い,現在の個性正常咬合で脳波測定を行った.咬合干渉の厚さが大きいほどβ波の占有率が大きくなると予想していたが,本研究で行ったタッピング動作では,咬合干渉の度合いとα波,β波の占有率に明らかな傾向はみられなかった.スプリントを装着しない状態でβ波の占有率が最も高い値をしめしたサンプルが多くみられたことから,タッピング動作そのものが,ストレスとして脳がとらえている可能性が考えられた.今後は咬合動作をクレンチングやグラインディングへと拡げ,脳波動態との関連性を解明していくことが,臨床応用には必要と考えられた.小児に理想的な咬合調整を施すため、その指標として脳波を応用した。小児の歯科診療において,単純であるが実は最も困難な臨床的作業が咬合調整である.咬合のずれは口腔内のみならず全身的に影響を及ぼすことは周知であるが,とくに成長発育中の小児において咬合の安定は重要である.小児では成人と異なり,自らの意思を表現できづらいことも重なり,咬合調整時に理想的な咬合を付与することは極めて困難であり,現状は術者の臨床経験によるところが大きい.そこで今回,脳波測定器を用いて,小児の咬合変化による脳波を測定・比較し,咬合の異常によりどの程度ストレスを感じるのかを脳波学的に考察し,最終的に小児歯科臨床に還元できることを目的としている。今年度は実際の小児からの脳波測定に先立ち,測定環境を決定することを主に研究を遂行した。測定環境の決定には,脳波関連研究において既に実績のある成人を対象として脳波を計測し,最も安定した状態で計測できる環境を検索した。計測体位として当初は歯科診療時に近い水平位を想定していたが,実際咀嚼する際,健康な状態であれば坐位が一般的であり,歯科的な咬合構築も坐位や立位を基本に行われるため,坐位で計測を行うこととした。また小児の心理的な面を考慮して,開眼での測定を予定していたが,被験者によって瞬きによるノイズが多く検出される場合があり,測定精度から閉眼での測定と決定した。また自然な状態の脳波と,口腔内に何もない状態で咬合のみを繰り返すタッピング動作中の脳波α波,β波ともに殆ど変化がなく,タッピング動作そのものがストレスとなる可能性は殆ど考えられず,咬合の高さの変化が脳波にどのような影響を与えるかを考察する環境設定が整ったものと思われる。脳波測定は非常にデリケートな面もあり,測定条件や環境により測定精度にばらつきが生じることも少なくない。そこで今年度は一定の測定精度がえられる環境設定を検索することに主眼をおいたため。今年度で測定するための環境条件が決定できたので,次年度は実際に小児の咬合変化に伴う脳波測定を行い,その結果をもとに脳波が小児歯科診療に応用可能であるかを検討する。小児の仮想咬合変化を構築するためのスプリントシステムおよび関連する消耗品を年度初めに購入し,小児での脳波測定を行うことができる環境を整える。その後,データの解析を行うためパソコンや統計ソフトを購入する予定である。
キネシンの二足歩行運動における頭部間協調性の仕組み

分子モーターキネシンは2つの頭部を交互に動かしてまるで歩くようにして運動するが、その頭部間の協調性の仕組みは明らかになっていない。我々は、暗視野顕微鏡をベースとした高時間・空間分解能の一分子計測法を用いることによって、キネシン頭部が前方へステップする際の中間状態およびキネシン頭部のアロステリックな構造変化を検出することに成功した。そしてこれらの結果をもとに、頭部間の協調性にはネックリンカーの向きと張力が重要な役割を果たしていることを明らかにした。本研究は、分子モータータンパク質キネシンが微小管上を二足歩行運動する仕組み、特に2つの頭部をつなぐネックリンカーが頭部間の協調性を生み出す仕組みを明らかにすることを目的とする。本年度は、微小管から解離した頭部が前方の結合部位に選択的に結合するプロセスを詳しく調べるために、片方の頭部の運動を従来よりも200倍高い時間分解能で観察する手法の開発を行った。従来の蛍光色素を用いたナノ計測法では色素の退色の問題で、時間分解能を10ミリ秒程度までしか上げることができなかった。そこで光をよく散乱する金コロイド粒子で片方の頭部を標識し、野地等によって開発された全反射型暗視野顕微鏡(Ueno et al. 2010)で観察したところ、片方の頭部の運動を50マイクロ秒の時間分解能および2nmの位置検出精度で検出することに成功した。頭部につけた金コロイド粒子は進行方向に向かって16nmステップを示し、またステップが起きる直前に位置のゆらぎが大きく上昇する様子が観察された。このようなゆらぎの2状態遷移は従来の時間分解能が低い測定では観察することができなかったものである。位置ゆらぎの上昇はキネシンの頭部が微小管から解離してブラウン運動することによるものであり、この方法によって頭部が微小管に結合した状態と解離した状態を区別して検出することに初めて成功した。解離した状態の頭部のゆらぎは等方的ではなく、結合サイトから右側に偏った位置で揺らいでいた。これはキネシンのネックリンカーが頭部の右側から伸びているという構造上の特徴に由来するものである。また頭部が浮いた状態を取る時間は溶液中のATP濃度に依存し、ATP濃度を下げるにつれて解離した状態をとる時間が長くなった。これはATP結合を待っている状態は片足を浮かせた状態であることを裏付けるものである。昨年度は、全反射型暗視野顕微鏡を用いて金コロイドで標識したキネシンの片方の頭部の運動を50マイクロ秒の時間分解能で観察することによって、頭部が微小管に結合・解離した状態を区別して頭部の運動を詳細に観察することに成功した。今年度は、この手法をネックリンカー部位に対する変異体に応用することによって、キネシンの協調的な二足歩行運動におけるネックリンカーの役割の解明を目指した。まずネックリンカーを人工的に伸ばした変異体を作成し、全反射型暗視野顕微鏡を用いてこの変異体の頭部の運動を観察したところ、微小管から解離した頭部が頻繁に後ろの結合部位に再結合する様子が見られた。再結合する頻度は野生型ではほぼ0%であったのに対し、変異体では25%程度に上昇した。また微小管から解離した状態を取る時間が野生型に比べて短くなった。一方、ネックリンカーを1アミノ酸削って短くした変異体では、頭部が微小管から解離した状態を取る時間が長くなり、また前方の結合部位にアクセスするもののすぐに外れて元の位置に戻る様子が観察された。これらの結果は、ネックリンカーが長くなる(張力が軽減する)とATP結合前に後ろの結合部位に再結合しやすくなり、一方短くなる(張力が増す)とATP結合後前方にステップしにくくなり、協調性が損なわれることを示すものである。つまり、野生型のネックリンカーはこれらを防ぐことによって協調的な二足歩行運動を可能にしていることが示された。昨年度までは高時間分解能暗視野顕微鏡を用いた観察により、後ろ頭部が解離した後、前の結合部位に選択的に結合する仕組みを明らかにした。今年度は、協調的二足歩行に必要なもう一つの仕組み、つまり両足結合状態において、前の頭部よりも後ろの頭部が先に微小管から解離する仕組みを明らかにすることを目指した。我々はこれまでの研究から、キネシン頭部におけるATP加水分解の促進にはサブドメインの回転が必須であり、前頭部ではネックリンカーが後ろに引っ張られることによってサブドメインの回転および加水分解が抑制されるというモデルを提案した。これを運動中のキネシンのサブドメインの回転を一分子レベルで検出することで検証することにした。