hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
制御性T細胞による免疫制御機構の解明

本研究で我々は、制御性T細胞(Treg)の細胞外環境変化に対する系列安定性と適応性を制御する分子機構の解明を目指している。今年度は以下の成果を得た。安定性に関しては、Treg固有のエピゲノム形成にはFoxp3依存的経路と非依存的経路が存在することを示唆する我々の知見にたち、両者について研究を進めた。前者については、Foxp3と協調して内在性Foxp3発現誘導を促進する転写因子を1つ同定し、その転写因子がFoxp3と協調してFoxp3遺伝子座のTSDR領域のDNA脱メチル化も促進することを見いだした。後者については、強く持続的なTCRシグナルがTSDR脱メチル化を促進するという我々の知見に基づき、阻害剤を用いてどのTCRシグナル伝達経路が重要かをスクリーニングした。その結果、mTOR経路とCREB経路が重要である可能性が示唆された。適応性に関しては、これまでにTreg特異的BATF欠損マウスおよびFoxp3のDNA結合活性を障害するFoxp3<R397W>変異マウスを用いた解析から、両者の様々な組織でエフェクターTregが欠損することを明らかにした。また、これら変異TregのRNA-seq解析、Foxp3とBATFのChIP-seq解析を行い、エフェクターTregに特徴的な遺伝子が両者によって協調的に制御される可能性が示唆された。そして、両者の機能的協調の意義を明らかにするためにBATF欠損Foxp3<R397W>マウスから単離したTregにBATFとFoxp3を強制発現させてマウスに移入したところ、それぞれを単独で発現させた場合と比較してより効率的に非リンパ組織に集積し、エフェクターTregに特徴的な遺伝子発現が亢進することを見いだした。また、この機能的協調にはTCRを介した抗原刺激が必須であることがわかった。安定性:Foxp3依存的経路については、着目している転写因子の機能解析を進めている。TSDR脱メチル化を促進する転写因子を同定したという発見は重要であるが、強制発現系を用いたgain-of-function解析であるため、変異マウスを用いたloss-of-function解析が必要である。今年度floxマウスを入手してこの解析も進めたが、X染色体上の遺伝子であるため同じX遺伝子であるFoxp3のhCD2レポーターノックインアレルを用いることができない。このため、Foxp3-eGFP BAC Tgをレポーターマウスとして導入する必要があり交配に時間がかかった。Foxp3非依存的経路についてはスクリーニングの結果、重要なTCRシグナル伝達経路を同定することができた。適応性:Foxp3とBATFの機能的協調の意義を明らかにできた。両者の協調によるエフェクターTregの組織への集積促進の分子メカニズムの解明が次の課題であり、両者によって制御される標的遺伝子を同定するためにRNA-seq解析に取りかかっている。以上の理由から、当初の計画通りに順調に研究が進んでいると考えている。安定性:Foxp3依存的経路については、着目している転写因子の機能解析をloss-of-function解析により進める。また、この転写因子とFoxp3がどのようにTSDRの脱メチル化を促進するのか、そのメカニズムに迫るために、これら転写因子の構造活性相関解析を進める。Foxp3非依存的経路については、mTOR, CREBという2つの経路の重要性が示唆されたので、ノックダウン解析等によりこれら経路の役割をさらに検証する。また、両者の経路の関連、TSDR脱メチル化にいたる経路について検討を進める。適応性:Foxp3とBATF両者によって発現が制御される標的遺伝子を同定し、その機能解析を進める。また、Foxp3とBATFの協調メカニズムについて、免疫沈降解析などにより解析を進める。そして、両者の機能的協調の意義を明らかにするためにBATF欠損Foxp3<R397W>

マウスから単離したTregにBATFとFoxp3を強制発現させてマウスに移入したところ、それぞれを単独で発現させた場合と比較してより効率的に非リンパ組織に集積し、エフェクターTregに特徴的な遺伝子発現が亢進することを見いだした。また、この機能的協調にはTCRを介した抗原刺激が必須であることがわかった。安定性:Foxp3依存的経路については、着目している転写因子の機能解析を進めている。TSDR脱メチル化を促進する転写因子を同定したという発見は重要であるが、強制発現系を用いたgain-of-function解析であるため、変異マウスを用いたloss-of-function解析が必要である。今年度floxマウスを入手してこの解析も進めたが、X染色体上の遺伝子であるため同じX遺伝子であるFoxp3のhCD2レポーターノックインアレルを用いることができない。このため、Foxp3-eGFP BAC Tgをレポーターマウスとして導入する必要があり交配に時間がかかった。Foxp3非依存的経路についてはスクリーニングの結果、重要なTCRシグナル伝達経路を同定することができた。適応性:Foxp3とBATFの機能的協調の意義を明らかにできた。両者の協調によるエフェクターTregの組織への集積促進の分子メカニズムの解明が次の課題であり、両者によって制御される標的遺伝子を同定するためにRNA-seq解析に取りかかっている。以上の理由から、当初の計画通りに順調に研究が進んでいると考えている。安定性:Foxp3依存的経路については、着目している転写因子の機能解析をloss-of-function解析により進める。また、この転写因子とFoxp3がどのようにTSDRの脱メチル化を促進するのか、そのメカニズムに迫るために、これら転写因子の構造活性相関解析を進める。Foxp3非依存的経路については、mTOR, CREBという2つの経路の重要性が示唆されたので、ノックダウン解析等によりこれら経路の役割をさらに検証する。また、両者の経路の関連、TSDR脱メチル化にいたる経路について検討を進める。適応性:Foxp3とBATF両者によって発現が制御される標的遺伝子を同定し、その機能解析を進める。また、Foxp3とBATFの協調メカニズムについて、免疫沈降解析などにより解析を進める。
ユビキタス・データマイニングの数理モデル構築と評価

本研究の目的は,新しくユビキタス・データマイニング(Ubiquitous Data Mining)の概念を案して,データマイニングに関して既に得られている各種の数理モデルを解析し,それらの統合手法を確立することによって,ユビキタス・サービスに適用可能なデータマイニングの新しいシステム特性を明らかにすることであった.この目的に沿って研究を実施し下記の結果を得た.本研究の目的は,新しくユビキタス・データマイニング(Ubiquitous Data Mining)の概念を案して,データマイニングに関して既に得られている各種の数理モデルを解析し,それらの統合手法を確立することによって,ユビキタス・サービスに適用可能なデータマイニングの新しいシステム特性を明らかにすることであった.この目的に沿って研究を実施し下記の結果を得た.平成18年度においては,ユビキタス・サービスの現状分析と技術的な可能性を検証し,研究代表者等により得られたデータマイニングについての研究成果の総合を行うことが主たる目標であった.そのため,ユビキタス・サービスに迅速かつ柔軟に対応できるユビキタス・データマイニングの方法論の機能的側面について理論的に整理を行った.既存モデルと比較して,データ解析の高精度化とシステムの柔軟性の双方を同時に保証できる総合モデルを実現するのに必要な新しい手法として,特に,1クラスSVM (Support Vector Machine)に注目し,その数理最適化手法としての理論的側面のサーベイと整理を行った.その結果は,研究代表者が編集した日本オペレーションズ・リサーチ学会機関誌「オペレーションズ・リサーチ」の特集号「SVMの周辺:One-Class SVMと領域判別」(2006年11月号)としてまとめられた.さらに,総合モデルのシステム的な柔軟性を保証して,ユビキタス・サービスに俊敏に対応可能な分散データベースからの知識発見を可能とするため,モデルを複合的に組み合わせて適用するブースティング手法を適用した1クラスSVMの性能改善アルゴリズムを開発して,その一部成果を日本オペレーションズ・リサーチ学会2007年度春季研究発表会(2007年3月29日)で発表した.また,確率感度解析手法を適用した新しいブースティング手法を学術論文誌に投稿中である.平成19年度は研究最終年度であり、平成18年度の研究成果に基づく1クラスSVM(OC-SVM)に関する理論的研究を継続した。その結果、ユビキタス・データマイニングの汎用基盤技術を確立することができた。実験的な実証研究としては、ユビキタス・データマイニングモデルのプロトタイピングを実施し、顧客行動に基づいてタイミングよく対処できる顧客関係支援ツールの概念設計を実施した。研究分担者の鈴木秀男准教授(筑波大学大学院システム情報工学研究科)とは、研究代表者とともに研究指導を行っている大学院生と共同でユビキタス・サービスの事例研究を実施して、ユビキタス・データマイニングモデルの構築と、それへの確率感度解析や交叉検証、ブースティングなどの各手法に基づく統計解析とモデル評価を実施した。
津波力による海底地盤の変形破壊を考慮した海岸構造物の被災メカニズム解明とその対策

(1)粒子法による津波-構造物-支持地盤連成解析手法の開発および拡張:粒子法のひとつであるSPH法を用いて、津波・海岸構造物・海底地盤の力学的相互作用に着目した、大変形問題に適用可能な解析手法の開発および拡張を行った。津波浸透による支持地盤の強度低下に加え、越流水塊により支持地盤の状態変化を考慮して安定性を検討した結果、越流および浸透により地盤内に過剰間隙水圧が発生し、支持地盤表層付近で液状化に似た状態となることがわかった。この現象により、支持地盤の強度低下に伴って支持力の不安定化が3割増加することを明らかとした。また、地盤の大変形と破壊後の剥離・接触問題へと適応可能な解析手法の開発を試み、防波堤構造が津波外力を受けて、防波堤が大きく滑動する様子や防波堤がマウンドにめり込む様子が再現可能となった。(2)海岸構造物における耐震・耐津波化に向けた抜本的対策工法の考察:本研究により明らかとなった混成堤の被害メカニズムより、抜本的な耐震・耐津波化対策として既存の液状化対策を施すことが有用であると考えた。そこで、液状化対策工法と期待できる効果に分類した。特に、構造条件は新設および既設に分け、地盤改良については改良効果ごとに分類した。また、ケーソンの滑動および転倒に対して対策効果が想定される抑え盛土およびアンカー、洗掘防止策として被覆工にっいても対策工法として示した。各工法にっいて破壊制御設計の概念を踏まえた上で、より有用な対策手法について検討した。(3)性能設計に向けた現行の設計を援用した設計チャート:地震動レベル1や発生頻度の高い津波に対しては、これまでの設計手法により構造物の安定性を検討することが十分可能である。地震+津波については従来と同様に動的判定を行い、地震動・液状化による構造変形を考慮した形状に津波外力を作用させて安定性を検証するという従来の設計法を援用する方法と地震動・液状化によって損傷した地盤に津波の波力・越流・浸透の作用を連続的に検討する方法の二通りの検討チャートを設けた。津波力作用時に海岸構造物の支持地盤に過剰間隙水圧が発生し,支持力破壊に至る破壊メカニズムを明らかとした。また,津波起源となる地震動が作用する場合,支持地盤が液状化し,津波来襲以前に,構造物が耐波機能を喪失することを示した。性能設計を基に,既往の対策技術や設計法を援用した新たな設計フローを示した。防波堤を対象とした地盤応力の変化に着目した地盤液状化、支持力破壊、洗掘・浸透破壊による海岸構造物の地震津波被災メカニズム現象を踏まえて、今後はさらに以下の点を踏まえて検討を進める必要がある。(1)破壊制御設計を基とした耐震・耐津波化技術の照査海岸構造物について、破壊制御設計に基づき、地盤の状態変化(間隙水圧,密度)現象による地盤不安定化を考慮した耐震・耐津波化技術を施した際の構造物の破壊モードを十分認知する。(2)現行の設計を援用した海岸構造物の性能設計海岸構造物の性能設計について、現行の設計法を援用し、海岸ユニットを対象とした多重防御(防波堤+防潮堤)を踏まえた上で、各構造物の性能規定する照査法および照査手法の確立が必要である。(1)遠心模型実験による混成堤の津波被災要因の解明と水路実験による流体-地盤の相互作用を考慮した新たな洗掘現象の検討ドラム型遠心力載荷装置による遠心模型実験を行った結果、津波の作用により防波堤が運動し、同時に捨石マウンドや支持地盤にせん断変形が生じた。また、捨石マウンドおよび海底地盤に透水力が発生し浸透破壊や噴出の現象が発生した。特に、防波堤背後の捨石マウンドおよび支持地盤は、津波による強度低下の影響を受けやすく、不安定化を及ぼす要因となることを示した。また、防波堤の大規模崩壊の一要因となる地盤洗掘について、地盤内部の応力変化に着目した洗掘メカニズムの解明を行った結果、水理学的な掃流力による洗掘だけでなく、水流によるせん断、衝撃力により地盤内の過剰間隙水圧が発生し、地盤強度を低下させることで、洗掘を助長することを明らかとした。(2)支持地盤の破壊プロセスと考慮した津波-構造物-支持地盤連成解析手法の開発粒子法のひとつであるSPH法を用いて、津波・海岸構造物・海底地盤の相互作用に着目し、津波が支持地盤、捨石に与える影響を遠心模型実験と比較しながら考察するとともに、大変形問題が適用可能な解析手法の開発を行った。津波浸透による支持地盤の強度低下に加え、越流水塊により支持地盤の状態変化を考慮して安定性を検討した結果、越流により地盤内に過剰間隙水圧が発生し、防波堤直下から捨石マウンド法先に至る地盤表層付近で液状化に似た状態となることがわかった。さらに、越流水塊が作用する際や地盤内の透水力に伴う地盤の強度が低下し、支持力破壊に対する危険性が一層高くなることを明らかにした。現在は、地盤の大変形と破壊後の剥離・接触問題へと適応可能な解析手法の開発を試み、弾性モデル、弾塑性モデルを導入し、理論値との比較によりその有用性の検討を行っている。

津波浸透による支持地盤の強度低下に加え、越流水塊により支持地盤の状態変化を考慮して安定性を検討した結果、越流および浸透により地盤内に過剰間隙水圧が発生し、支持地盤表層付近で液状化に似た状態となることがわかった。この現象により、支持地盤の強度低下に伴って支持力の不安定化が3割増加することを明らかとした。また、地盤の大変形と破壊後の剥離・接触問題へと適応可能な解析手法の開発を試み、防波堤構造が津波外力を受けて、防波堤が大きく滑動する様子や防波堤がマウンドにめり込む様子が再現可能となった。(2)海岸構造物における耐震・耐津波化に向けた抜本的対策工法の考察:本研究により明らかとなった混成堤の被害メカニズムより、抜本的な耐震・耐津波化対策として既存の液状化対策を施すことが有用であると考えた。そこで、液状化対策工法と期待できる効果に分類した。特に、構造条件は新設および既設に分け、地盤改良については改良効果ごとに分類した。また、ケーソンの滑動および転倒に対して対策効果が想定される抑え盛土およびアンカー、洗掘防止策として被覆工にっいても対策工法として示した。各工法にっいて破壊制御設計の概念を踏まえた上で、より有用な対策手法について検討した。(3)性能設計に向けた現行の設計を援用した設計チャート:地震動レベル1や発生頻度の高い津波に対しては、これまでの設計手法により構造物の安定性を検討することが十分可能である。地震+津波については従来と同様に動的判定を行い、地震動・液状化による構造変形を考慮した形状に津波外力を作用させて安定性を検証するという従来の設計法を援用する方法と地震動・液状化によって損傷した地盤に津波の波力・越流・浸透の作用を連続的に検討する方法の二通りの検討チャートを設けた。遠心模型実験および東日本大震災による被災事例より、地盤内の応力変化に着目した津波作用時に地盤変状メカニズム解明に重点を置き、実験・数値シミュレーションによりその現象の解明を試みた。津波力作用時に海岸構造物の支持地盤に過剰間隙水圧が発生し,支持力破壊に至る破壊メカニズムを明らかとした。また,津波起源となる地震動が作用する場合,支持地盤が液状化し,津波来襲以前に,構造物が耐波機能を喪失することを示した。性能設計を基に,既往の対策技術や設計法を援用した新たな設計フローを示した。防波堤を対象とした地盤応力の変化に着目した支持力破壊や洗掘・浸透破壊による津波被災メカニズム現象を踏まえて、今後はさらに以下の点を踏まえて検討を進める。(1)三次元効果を考慮した被災メカニズムの解明現解析手法を実験により得られた地盤の状態変化(間隙水圧,密度)現象による地盤不安定化を考慮した三次元流体-構造物-地盤連成数値解析手法へと拡張し、三次元効果を考慮して被災メカニズムをさらに解明する。(2)現行の設計を援用した防波堤の耐津波化検討とねばり強い構造形式および対策工の提案防波堤における現行の設計法について、捨石マウンドや支持地盤の変形破壊を考慮した上での安定性評価法を提案する。また、既存の構造物に対し、一気に大破しないねばり強い対策方法を提示する。防波堤を対象とした地盤応力の変化に着目した地盤液状化、支持力破壊、洗掘・浸透破壊による海岸構造物の地震津波被災メカニズム現象を踏まえて、今後はさらに以下の点を踏まえて検討を進める必要がある。(1)破壊制御設計を基とした耐震・耐津波化技術の照査海岸構造物について、破壊制御設計に基づき、地盤の状態変化(間隙水圧,密度)現象による地盤不安定化を考慮した耐震・耐津波化技術を施した際の構造物の破壊モードを十分認知する。
外来遺伝子を導入したヤブカ原虫を用いたデング熱媒介蚊の新しい防除戦略

デング熱媒介蚊の新しい防除法の確立のために、ネッタイシマカおよびヒトスジシマカに寄生する原虫であるAscogregaria spp.の生物学的観察および解析を行い、外来遺伝子導入に必要な関連分子の解析を行った。また、外来遺伝子の候補分子の検索として、ヤブカ類の交尾行動の観察を行った。ヤブカ寄生原虫に関しては、宿主特異性が高く、大量に感染させることによって感染ステージであるオーシストを多数回収可能で、低温や乾燥に強く、長期保存も可能である。これら原虫のrDNAのSSU領域をPCR法で増幅し、塩基配列を解析し、両種の配列の違いを明らかにした。また、遺伝子導入のために強力なプロモーター検索のために、HSP70遺伝子の解析を行い、部分配列を得ることができた。これらの解析から、Ascogregarinaは人体寄生の原虫類(Toxoplasma等)が属するアピコンプレクス門に位置付けられることが明らかとなった。寄生原虫への外来遺伝子の導入に関しては、生理機能や行動を攪乱する物質で、低分子であることが望まれる。今回、ヤブカの交尾行動に関して基礎的な観察を行った。交尾が1回のみで、その後雌は雄に対して交尾拒否を示す種類が知られている。ヒトスジシマカの羽化成虫を用い、経時的に交尾の有無および回数をビデオ録画で記録した。その結果、羽化後1-2日の若い成虫では交尾率が低く、4日以上経過した成虫で頻繁に交尾が行われる事、雌は明らかに複数回交尾をすることが明らかとなった。2回目以降の交尾で実際精子が雌の受精嚢に移行しているかは不明である。ネッタイシマカでも同様の実験を行い、交尾行動を詳細に観察して、交尾拒否行動が見られるか明らかにしたい。なお、導入する外来遣伝子の候補分子をより広範に検索することが重要と考えられた。1)ヒトスジシマカ特異的な寄生原虫であるAscogregarina taiwanensisに外来遺伝子を導入するためには、あるステージの原虫を大量に分離する必要がある。オーシストはマルピギー管内で多数形成されるガメトシスト内に存在するが、膜構造が厚く、遺伝子導入には適さない。そこで、オーシスト内に形成される8個のスポロゾイトを分離する方法を検討した。その結果、物理的および酵素を用いた化学的処理では効率が悪いが、3または4令幼虫にオーシストを感染させ、1時間後に中腸を解剖することによって多数のスポロゾイトが回収でき、それらをPercollの密度勾配遠心法で精製可能であることが明らかとなった。この方法で精製したスポロゾイトに外来遺伝子を導入する方法を試みる。2)ヒトスジシマカ雌の交尾行動に関しては、1回目の交尾以後は雄を拒否すると考えもれていた。ネッタイシマカでは雌の交尾拒否に雄の附属腺に存在するある種のペプチドが関係することが知られている。ヒトスジシマカの羽化後の日数が異なる雄と雌を組み合わせて、種々の大きさの容器内で交尾をさせ、その雌の受精嚢内の精子の有無を調べた。その結果、雄では羽化後4日以内では受精能力が14-50%と低いが、4日以上経過した雄では25-97%と高かった。また、受精能力を検定する容器の大きさでは、12cm^3から381cm^3の容器では受精率が低かったが、1,950cm^3のケージでは明らかに受精率が高かった。交尾拒否に関わるペプチドの精製に関して原虫の仕事と平行して行っていく予定である。
感覚細胞、神経血管系修復による加齢性内耳障害の予防、治療法開発の分子生物学的研究

加齢性内耳障害の予防・治療を目的に、基礎的にはTRPチャネル、アクアポリン、プロスタノイド受容体、エストロゲン受容体の内耳での分布、機能を明らかにし、加齢による変化と共に、抗酸化剤の効果を検討した。また、バゾプレッシン投与により内リンパ水腫とめまいを生じる新しい動物モデルを開発し、めまい発作の発症機序、ストレス、メラニンとの関係を解明した。臨床的には老人性難聴への抗酸化剤治療が治療に加えて予防にも有効性であることを示した。本年度は研究計画に従い、基礎的検討として正常動物でプロスタグランジンレセプター(PR)、エストロゲンレセプター(ER)、TRPチャネルの内耳での発現を検討した結果、今回、8種類のPRのすべてが程度の差はあれ内耳のいずれかの部分に存在することが明らかとなった。中でもEP_4、FP、IPは内耳の多くの部位で強く発現しており、これらのPRが内耳機能に強く関連していることが推察された。ERについては内耳にERα、βが発現しており、高齢マウスでは両者ともに発現が低下し、これが高齢者のめまいや難聴の発現に関与していると考えられた。また、内耳では28個全てのTRPチャネルが存在し、内耳での感覚細胞の興奮伝達、水分代謝の恒常性の調節に働くと共に、内耳障害児には内耳障害の保護にも働いていることが明らかとなった。さらに、老齢動物を用いた検討で老齢動物ではSOD、Klotho蛋白、TRPV5、TRPV6の内耳での発現が低下しフリーラジカルによる障害がきたしやすくなる状況が生じることが明らかとなった。一方で、病態モデル動物として内リンパ水腫だけでなく実際にめまいを生じる新しい動物モデル(メニエール病マウス)を開発し、めまい発作の発症機序を明らかにした。臨床的検討としては、老人性難聴の患者に対して、抗酸化剤(ビタミンC、レバミピド、α-リポ酸)による治療を長期間にわたって行なった症例を集積し、次年度以降の解析の準備を行った。本年度の基礎的検討の結果は今回、初めて得られた知見であり、加齢性内耳障害に対する治療を開発する上で非常に重要であると考えられた。これらの結果は、第20回日本耳科学会、第69回日本めまい平衡医学会で発表されたと同時に、4編の論文にまとめられた。本年度は研究計画に従い、基礎的検討として正常動物でアクアポリン(AQP)、バゾプレッシン受容体(V2R)、H^+,K^<+->ATPaseの内耳での発現を検討した結果、血管条のみならず、前庭暗細胞、移行上皮など水分輸送に関係する部位でAQP1,2,3やV2Rの発現が認められ、蝸牛や内リンパ嚢と同様に前庭器でもAQPやV2Rが水代謝に関与することが示唆された。さらに前庭感覚細胞や、神経節細胞においてもAQPやV2Rが出現しており、これらが内耳での感覚伝達に関与していると考えられた。また、H^+,K^<+->ATPaseは蝸牛外側壁に存在し、蝸牛でのK^+の循環とEPの生成に重要な役割を果たすこと、前庭暗細胞ではbasal infoldingに一致して存在し、K^+の循環やpHの調節に関与していること、内リンパ嚢では上皮細胞に発現し内耳全体のpHの調節に関与するとともに、蝸牛、前庭神経節細胞での発現により内耳感覚伝達機構に関係していることが示唆された。また、今回、バゾプレッシンの慢性投与により内リンパ水腫モデル動物を作製することができた。さらに、内耳障害の新しい治療薬としてアスタキサンチンが内耳障害の軽減作用を有することをin vitroの系を用いて明らかにした。臨床的検討としては、老人性難聴の患者に、抗酸化剤による治療を長期間にわたって行なった症例を集積し、次年度以降の解析の準備を行った。さらに、高齢者のめまいの特徴、初期対応、薬剤性めまいの特徴などについての総説を一般診療家向けに作成した。本年度の基礎的検討の結果は今回、初めて得られた知見であり、加齢性内耳障害に対する治療を開発する上で重要である。これらの結果は、第29回頭頸部自律神経研究会、第70回日本めまい平衡医学会、AstaReal Symposium2012で発表されたと同時に、4編の論文にまとめられた。本年度は最終年度として、研究計画に従い、基礎的検討として正常動物ですべてのアクアポリン(AQP0-12)の前庭器での発現を検討した結果、前庭暗細胞、移行上皮など水分輸送に関係する部位でAQP0-12の発現が認められ、蝸牛や内リンパ嚢と同様に前庭器でもAQP0-12が水代謝に関与することが示唆された。さらに前庭感覚細胞や、神経節細胞においてもAQPが出現しており、これらが内耳での感覚伝達に関与していると考えられた。

また、今回、バゾプレッシン(VP)の慢性投与により内リンパ水腫モデル動物を作製したが、高度の内リンパ水腫の発現にはVPの増加に加え内リンパ嚢の閉塞、機能不全などの吸収障害が必要であると考えられた。さらに、マウスの種差により内リンパ水腫の形成の程度に差があることが明らかとなった。具体的には有色動物に比較してアルビノ動物では内リンパ水腫の発現が強く、VPによる内リンパ水腫の形成にもメラニンが保護的に働いていることが考えられた。臨床的検討としては、老人性難聴の患者に、抗酸化剤による治療を長期間にわたって行なった症例を集積し、抗酸化剤が老人性難聴の治療のみならず予防にも有効であることを示した。さらに、高齢者のめまいの薬物療法についての総説を一般診療家向けに作成した。本年度の基礎的検討の結果は今回、初めて得られた知見であり、加齢性内耳障害に対する治療を開発する上で重要であり、臨床的検討は今後の老人性難聴の予防に大きく役立つ。これらの結果は、第22回日本耳科学会、第71回日本めまい平衡医学会で発表されたと同時に、3編の論文にまとめられた。基礎的研究に関してはほぼ順調に推移し、新しい内リンパ水腫モデルの作成ができた。臨床的検討に関しては症例の集積が終わり最終年度の解析に向けての準備が整った。24年度が最終年度であるため、記入しない。基礎的検討はこれまで通り進行予定であり、今後は特に老齢マウスでの検討を行う予定である。臨床的検討については症例の解析、まとめを行い、新しい治療薬によるパイロットスタディを行う予定である。
『千夜一夜』をめぐる写本・刊本の編纂過程と書物文化の諸相

平成30年度は、本研究課題にかかる2つの作業を主に行った。一つは、かねてから継続している『アラビアンナイト(千夜一夜物語)』カルカッタ第2版を基にした、人名・地名・文化語彙インデックスの作成である。本インデックスは、アラビア語の見出し語約3000語に対して、英語の簡便な訳語とカルカッタ第2版における掲載頁を含むもので、出版に向けての版下原稿を準備しているところである。本体部分にあたる索引の第一草稿は出来上がっており、見出し語のカテゴリーや順序の見直し、英訳の適切さや誤植に関するチェック作業を現在行っている。また、この索引には2本の巻頭論文を掲載する予定にしており、筆者が担当する一本の英語論文を執筆した。二つ目は、エジプト系写本(18世紀後半)の系譜に関する研究である。一般的な4巻本のエジプト系写本の他に、おそらくより古い段階の3巻本の写本が存在することがわかっており、後者系統の写本としては現在、完全写本と不完全写本の2点が確認されている(フランス国立図書館所蔵)。筆者は、これらと関連性があるかもしれない同じく3巻本の写本(ロシア国立図書館所蔵)に着目しており、内容の詳細な分析を行うため、同写本のデジタルデータを同図書館より購入した。今後は、まず3つの3巻本写本を比較し、内容の異同を明らかにする。そして、3巻本写本から4巻本写本への発展の経緯、さらには15世紀にさかのぼるシリア系写本との連続性について、考察を進めていく。アラビアンナイトの文化語彙インデックスについては、平成30年度中に審査のため出版社へ原稿を提出することを予定していたが、その日程から遅れている。3000語近い見出し語と英語訳のチェックを一人で担当しており、また動植物やアラブ・イスラーム文化独特の語彙に対し適切な訳語を同定する作業には、予想以上の時間を要した。3巻本の写本の分析に関しては、ロシア国立図書館への写本複写申請を年度後半に行い、またその手続きの際にいくつかの問題が生じたため、手元にデータが届くまでに時間がかかった。引き続き、インデックスの校正作業、凡例や付録など追加部分の執筆、共著者からの原稿の取りまとめを行い、できるだけ早い時期の入稿を目指す。また、入手した写本と関連写本の比較分析を行い、その成果を口頭発表もしくは論文によって発表する。当初購入を予定していた書籍が納品不可となり、その分の差額が生じた。次年度の助成金は、写本調査のための海外旅費、文献費、英文校閲費等に使用する予定である。
筋電義手の身体化：学習過程と脳機能マッピング

筋電義手を装着して、訓練を通じて操作することに習熟し、動作の巧緻性を獲得する学習過程を対象として、心理学実験と生理学実験を遂行した。可能な実験技法には、1)プリシェイピングを用いた心理学実験、2)眼球運動計測、3)誘発電位、4)近赤外光分光解析(NIRS)、5)経頭蓋磁気刺激(TMS)、6)機能的MRI実験(fMRI)が考えられる。そのためまず、筋電義手の装着者に対して有効な実験技法を特定し、これにより有効な訓練方法を提案した。この研究プロジェクトは、筋電義手を装着して、訓練を通じて操作することに習熟し、動作の巧緻性を獲得する学習過程を対象として、心理学実験と生理学実験を遂行することである。可能な実験技法には、1)プリシェイピングや感覚統合を用いた心理学実験、2)眼球運動計測、3)誘発電位、4)近赤外光分光解析(NIRS)、5)経頭蓋磁気刺激(TMS)、6)機能的MRI実験(fMRI)が考えられる。そのためまず、筋電義手の装着者に対して有効な実験技法を特定するための調査を行った。研究全体は、筋電義手を装着して、訓練を通じて操作することに習熟し、動作の巧緻性を獲得する学習過程を対象として、心理学実験と生理学実験を遂行することである。そのためまず、筋電義手の装着者に対して有効な実験技法を特定する。その特定結果に基づき、義手装着訓練を遂行中の装着者に対する実験を行い、学習過程を定量的に計測する。また学習解析のために最も有効な、義手をつけ始めたばかりの「新鮮患者」に対しても同様に、心理学実験による行動計測とともに、生理学実験による脳機能計測を行い、有効な訓練方法を提案する。平成25年度は、義手を装着した被験者に対する心理学実験とNIRS実験を行った。そのため、筋電義手の操作に習熟した装着者と、一般健常者に対し、棒を握ってその厚みを推定する心理学実験を遂行し、義手装着者に対して適切な実験技法を特定した。これらの実験参加者は、学習途上の装着者に比べて技能が安定しているので、実験計測を行うことにより、学習に対するベースラインを設定した。また義手装着者に対してNIRS実験を行い、装着腕の対側の運動野近辺の反応を測定した。平成23年度は、まず実験技法に関する検討を行った。そのため、筋電義手の操作に習熟した装着者と、一般健常者に対し、各種の心理学実験を遂行し、義手装着者に対して適切な実験技法を特定した。これらの実験参加者は、学習途上の装着者に比べて技能が安定しているので、実験計測を行うことにより、学習に対するベースラインを設定することができた。また国際会議での研究発表を予定通り年度内に行った。平成24年度(2012年4月2013年3月)に査読付き論文5本(うち英文4本)を発表した。しかし研究環境の構築に手間取っており、調査研究にとどまっていることが課題として残っている。しかし当初計画していた生理学実験はまだできていないので、次年度以降の遂行を予定している。感覚系と運動制御系の関係を調べる実験をさらに進める。また視覚と触覚の交互作用についても実験を遂行する。学習途上にある装着者を対象とした心理学実験と生理学実験を遂行する。また、学習過程の解析に最も有効な装着者は、はじめて筋電義手を装着した「新鮮患者」と呼ばれる種類の患者である。

新鮮患者は不幸な事故により不定期に発生するので、発生時期を計画に盛り込むことはできない。それゆえ新鮮患者については、可能な範囲で対応する。触覚の実験装置の購入を予定している。患者に対する謝金と旅費や、実験補助者に対する者金と旅費が使途の大半を占める計画である。
グローバル化時代における各国公立学校の外国籍教員任用の類型とその背景に関する研究

2018年度は4年間にわたる調査研究の結果をまとめた研究成果報告書を作成した。その上で、豊中国際交流協会の協力を得て当該会場にて研究者、外国籍教員当事者、その他関係者等に参加いただく公開シンポジウムを12月2日に開き、広く成果の社会還元にも努めた。上記の研究成果報告書は、総頁数351頁で3部構成の内容となっている。序論で、グローバル化時代における外国籍教員の任用・雇用の実態解明を行う共同研究の目的や意義、先行研究の状況と課題などを整理した。そして、第1部では、1991年文部省通知に至る官民の動きを多様なアクターに関する資料から跡付け、その複雑な来歴と経緯を明らかにしている。次に第2部では、1970年代初頭からの日本各地での外国籍教員の任用をめぐる動きを詳細に叙述した。特に任用実績の多い大阪を中心とした近畿圏にとどまらず東京、神奈川の関東圏と、外国籍教員の任用に関連した裁判のあった愛知および福岡を取り上げた点は歴史研究としても新たな広がりを示した。続く第3部では、海外に目を向け、諸外国における公立学校の外国籍教員の任用・雇用の状況を調査した結果を整理して叙述するとともに、試論的にその任用・雇用パターンの類型化を行うことで、日本における外国籍教員の任用類型を国際的な文脈の中で位置づけた。最後の総括的考察では、国内外の外国籍教員の任用・雇用の制度・状況をふまえた上で、公教育のガバナンスにかかわり今後選択可能な政策・制度シナリオを5つ提示した。この将来シナリオについてはいずれも不確定要素が多く実現に困難を伴うことは十分ありうるが、公開シンポジウム後にも法曹界・弁護士から注目される旨の反応が届くなど、今後議論を深めていく契機となるものと考える。以上、諸外国の現地調査は当初計画の一部が実施できなかった点など課題を残した面もあるが、概ね研究計画に従った成果を上げることができた。2015年度は、第一に大阪、東京、鳥取で外国籍教員及びその支援者(団体)への計5件の聞き取り調査を実施した。鳥取の調査では鳥取県教育委員会の外国籍教員任用の方式が大阪と同様であるとの証言が得られたため、それによって鳥取県教育委員会への訪問聞き取り調査の必要性が出てきた。また、これまでほとんど手つかずであった東北地方で外国籍教員の任用実績のある教育委員会として、岩手県の訪問聞き取り調査を実施した。その結果、全国で特別支援学校に着任している複数の外国籍教員にもそれぞれ異なる経緯や事情のあることが見えてきた。東京では、東京都非常勤講師組合の元執行役員からの情報で、はじめて外国籍教員任用における国籍条項が撤廃された経緯や事情が一定解明できた点は大きな成果であった。また大阪では、1991年文部省通知に至る経過の解明として、民団側で重要な役割を担った人物から詳細な聞き取りができたのも大きな成果であった。第二に、サーベイモンキー等を活用した諸外国の外国籍教員任用に関するアンケート調査の準備として調査票の検討と作成を行った。それと並行する作業として、第三に、諸外国の外国籍教員任用に関する情報収集と先行研究の検討から、各国で異なる教員制度、国籍制度、公務員制度などの基本的な確認を行い、上記の調査票作成時に参考とした。第四に、国内主要新聞社(朝日、毎日、読売、産経)のデータベース及び民団新聞・統一日報などのバックナンバーから、外国籍教員及び1991年日韓法的地位協定に関連する記事の検索とその中の重要記事について内容確認を行い、それぞれ関連記事ファイルを作成し、研究上の基礎資料とした。研究課題の進捗状況は概ね良好である。ただ、当初の想定より研究分担金の執行が抑制的であったため、その分は次年度に繰り越した。研究費のより効率的な執行に向け、定例の研究会で細かな執行計画を立て共有することした。課題の中で、1991年文部省通知に関して、日本政府及び韓国政府側の資料収集や関係当事者への聞き取り調査ができていない点だけが懸案事項である。韓国政府側の資料の把握は、韓国の研究者に協力依頼する予定である。諸外国における外国籍教員の任用に関するアンケート調査がどの程度の回収率となるか、またその内容がどの程度実態把握に貢献するデータかについては予測不可能な面があるため、まずは実態解明につながる情報探索的な調査として位置付けた上で、2016年度春から実施することとする。昨年度は、本研究課題と関連し、以下のような研究成果が上がっている。・荒牧重人,榎井縁,江原裕美他5名編『外国人の子ども白書ー権利・貧困・教育・文化・国籍と共生の視点から』(明石書店、2017/4/6、総頁数313頁)。うち研究分担者である中島の執筆分は、中島智子「多文化教育ー外国につながる子どもの教育の枠組みづくりに向けて」(126ー128頁)。・中島智子「公立学校の『任用の期限を附さない常勤講師』という〈問題〉」在日本法律家協会『エトランデュテ』(創刊号、2017/4/3、80-115頁、総頁数279頁)・広瀬義徳「日本社会の『移民』受け入れをめぐって」出入国管理行政懇談会報告(2016/12/19、大阪入国管理局)研究の進捗状況としては、まず、日本国内での1991年文部省通知前後における関係団体・関係者への聞き取り調査と資料収集がほぼ完了した。また東京と大阪における1970年代初頭における外国籍教員任用の動きについても関係者への聞き取り調査などから、詳細な事実関係が解明できた。

そして、2010年代におけるグローバル人材育成戦略として展開されるようになった別文脈の外国籍教員任用に関しては、先進的な広島県のケースを調査した。最後に、並行して進めてきた日本の日刊紙及び韓国民団系新聞の外国籍教員関連記事のデータベース作成もほぼ終わり、それに基づいて現在は外国籍教員に関する基礎年表の作成作業を進めている。他方、海外における国公立学校での外国籍教員任用に関しては、先行研究をはじめ有益な直接関連情報の入手が極めて困難であったことから、現地調査候補国の選定まで含めてやや作業が遅れているが、各国における外国籍教員の任用に関する基本情報の収集・整理を進め暫定版の一覧表を作成した。本研究課題の遂行にあたり、特に海外調査の手がかりとなる先行研究や研究情報が非常に限られており、各国における国公立学校での外国籍教員の任用に関する情報収集が予定よりも遅れている。全体的には、海外教育研究者に協力を得ながら研究課題に直接関連する有益情報入手に結びつく手がかりを模索している状態である。うち数カ国については現地調査候補国として絞り込みを進めており、早ければ今年度秋以降に調査を実施する見通しが立っている。他方、日本国内における1991年文部省通知前後の状況把握と1970年代初頭における東京と大阪の動向については聞き取り調査が実施済みであり、詳細な事実関係が解明されており、作業をこちらに傾注した結果が表れている。なお、すでに収集した新聞等の関連資料を基にして、外国籍教員に関する基礎年表作成を進めており、こちらは順調である。3年間に渡る調査研究の集大成として、外国籍教員の任用に関する国内の歴史的経緯を国、地方レベルで精査するとともに、諸外国における国公立学校の外国籍教員に関する基礎的な研究情報の収集と分析を実施した成果を研究成果報告書にまとめ始めた段階である。同報告書の内容構成と執筆分担、担当章の概要は決定し、各位で原稿執筆を進めている。一部細かな資料確認や残された調査課題もあるため、当初の研究期間を延長した上で、次年度中に研究成果書を完成させる計画である。今回の研究課題のうち、第一に1991年に出された外国籍教員の任用に関する政府方針となる文部省通知の前後の経緯を関係アクターへの聞き取りや新聞記事等の関連資料により相当程度解明することができた点は重要な成果である。また東京と大阪で1973年を起点とする時期の外国籍教員の任用に関する自治体レベルでの動きの解明も当時の関係者に対する聞き取り調査等を通して詳細が把握できた。またその他網羅的ではないものの外国籍教員の任用をめぐる地方での動きも一定整理できた。そして、グローバル人材育成戦略といった別な文脈からの一部自治体における新たな任用動向にも目を向けた。第二に、確かな研究情報がほどんど存在しない困難な状況の中、諸外国における国公立学校の外国籍教員の任用に関して、当該国の国籍・市民権、政治体制、教員養成・任用の法制度、教員雇用の需給状況などとの関連から任用形態の類型化を試み、予備的考察を加えることができた。準備検討作業を通して、諸外国の現地調査はその実行可能性に大きな困難が伴うことが判明したため、対象を拡大して十分実施できなかった点は今後の課題として残った。当初3年間の共同研究の計画であったが、研究期間延長申請時に述べた通り、研究分担者の事情や研究課題遂行上の困難が浮上したことなどにより、期間を1年間延長した。
フェムト秒X線パルスを用いた高速単粒子解析による液体中微粒子の非平均構造の研究

XFEL施設SACLAにおいて微小粒子の構造解析システムの開発を行い、生体物質の機能発現メカニズムの解明に向けた研究を行った。特に、システムの肝となる効率的な試料導入法として、XFELと同期させたパルス液滴ノズルから試料を導入するシステムを開発した。この試料導入システムをSACLAの回折計測システムに導入し、マイクロメーターサイズの微結晶の構造解析を行った。さらに、光学レーザーと組み合わせて光応答性蛋白質の動的構造解析実験を行い、本研究で開発した手法が物質の機能解析に有効であることを実証した。本研究では、フェムト秒X線レーザーパルスを用いて液体中の微粒子の構造解析を行い、微粒子の非平均構造と機能の関係を解明することを目指す。X線自由電子レーザー(XFEL)のフェムト秒パルスで試料粒子のスナップショットを大量に記録し、個別粒子の平均構造からのずれを評価する。将来的には、機能を発現している粒子をプローブするためのレーザー分光法と組み合わせることで、構造と機能の相関を明らかにする。さらに、生体試料、有機高分子、各種コロイド試料などを対象とした方法論へと一般化させる。平成27年度の計画は、液相中の試料について、既存の回折実験装置を利用して構造解析の試行実験を実施することであった。このために、液体試料を微小液滴としてXFEL照射位置に導入する手法を開発し、既存装置と組み合わせて実験システムを構築した。試料導入法の開発においては、ピエゾ素子駆動のインクジェットノズル、試料輸送ライン、液滴観察用光学機器、液滴吐出タイミング信号発生器を主要コンポーネントとして導入装置を構成した。XFELを利用しないオフライン試験を行い、液滴の吐出タイミングおよび吐出位置の精密制御、吐出された液滴の高速モニタリングを実現した。試料導入装置の立上げの後、既存の回折実験装置に組込んで実験システムを完成させた。タンパク質の1種であるリゾチームの微小結晶(サイズ5マイクロメートル)を懸濁させた水溶液を試料として用い、XFEL施設SACLAにおいて実験を実施した。わずか30分程度の測定で、4000枚以上の回折像を取得することができた。回折像を解析した結果、0.23ナノメートル(1ナノメートルは100万分の1ミリメートル)の分解能で結晶構造を決定することに成功した。当初の計画通り、試料を含む液体を微小液滴としてXFEL照射位置に導入する手法を開発し、既存の回折実験装置を利用して実験システムを構築した。また、SACLAを利用して構造解析の実験を実施することができた。試料導入装置のオフライン試験およびSACLAでの実験においては、液体中の試料粒子がインクジェットノズルや試料輸送ラインの中で沈殿し、吐出が不安定になる事象が発生した。また、輸送ラインのデットボリュームが大きく、測定に利用されないでライン中に残る試料が多いことも分かった。試料粒子の沈殿を防ぐとともに、試料輸送ラインのデットボリュームを小さくするための改良が必要である。上記のような課題は残ったものの、計画どおり試験的な実験を行って構造解析に成功しており、研究はおおむね順調に進展している。X線自由電子レーザー(XFEL)のフェムト秒パルスで微粒子のスナップショットを大量に記録し、個別粒子の平均構造からのずれを評価する。さらに、金属微粒子、生体試料、有機物高分子、各種コロイド試料など様々な機能性物質を対象とした方法論へと一般化させる。平成27年度には、液体試料を微小液滴としてXFEL照射位置に導入する手法を開発し、既存の回折実験装置を利用して構造解析の試行実験をXFEL施設SACLAにおいて実施した。平成28年度には、試料導入の安定性を向上させるとともに、試料消費量を削減するために液滴式試料導入装置の改良を行った。さらに、光学レーザーと組み合わせた動的構造解析用の測定システムを構築し、試験実験を実施した。試料導入装置の改良においては、液滴吐出ノズルの先端開口サイズと試料輸送ラインの最適化を行い、典型的な測定時間である30分間のあいだ、液滴を安定に吐出できるようになった。さらに、試料輸送ラインのデッドボリュームを小さくし、測定に必要な試料の量を半分から数分の一程度に削減することができた。動的構造解析の試験実験については、光学レーザー導入用の光学系を備えた測定システムを構築した。光刺激によって構造変化が誘起される蛋白質の微結晶を試料とし、光学レーザーと組み合わせたポンププローブ実験を実施した。測定システムが正常に動作することを確認し、試料の回折データを取得することができた。しかし、試料の構造変化を明確に示す解析結果を得られておらず、今後、実験条件のさらなる最適化を行う必要がある。当初の計画通り、平成27年度には、液体試料を微小液滴としてXFEL照射位置に導入する手法を開発し、実験システムを構築した。また、SACLAを利用して構造解析の試験実験を実施することができた。平成28年度には、試験実験で明らかになった試料導入装置に関する課題を解決するための改良を行い、実用性の観点から許容できるレベルに性能を向上させることができた。さらに、機能解析への重要なステップである時間分解測定システムの構築を行い、動的構造解析の試験実験を行うことができた。

動的構造解析の実験において試料の構造変化を捉えることができず、引き続き実験条件の検討が必要となったものの、研究はおおむね順調に進展している。本研究では、フェムト秒X線レーザーパルスを用いて液体中の微粒子の構造解析を行い、微粒子の構造と機能の関係を解明することを目指す。今回の研究期間内においては、X線自由電子レーザー(XFEL)のフェムト秒パルスで微粒子のスナップショットを大量に記録し、粒子の構造解析を行う手法を開発する。平成27年度には、液体試料を微小液滴としてXFEL照射位置に導入する手法を開発し、既存の回折実験装置を利用して構造解析の試行実験をXFEL施設SACLAにおいて実施した。平成28年度には、試料導入の安定性を向上させるとともに、試料消費量を削減するために液滴式試料導入装置の改良を行った。さらに、光学レーザーと組み合わせた動的構造解析用の測定システムを構築し、試験実験を実施した。平成29年度には、動的構造解析システムの安定性を向上させ、構造の時間発展を原子レベルで捉える実験を実施した。光学レーザーと組み合わせたポンププローブ測定により、光刺激によって誘起される蛋白質の構造変化を観測することができた。さらに、SACLAの特徴を最大限に活かしたフェムト秒領域の時間分解計測を行うため、フェムト秒光学レーザーと組み合わせたポンププローブ測定システムを構築した。このシステムを用い、蛍光蛋白質の動的構造解析実験を行った。今後は、試料の機能解析を進めるため、レーザー分光法との同時測定システムの開発を行う。機能を発現している粒子をプローブするためのレーザー分光法と組み合わせることで、構造と機能の相関を明らかにすることができる。さらに、金属微粒子、生体試料、有機物高分子、各種コロイド試料など様々な機能性物質を対象とした方法論へと一般化させる。XFEL施設SACLAにおいて微小粒子の構造解析システムの開発を行い、生体物質の機能発現メカニズムの解明に向けた研究を行った。特に、システムの肝となる効率的な試料導入法として、XFELと同期させたパルス液滴ノズルから試料を導入するシステムを開発した。この試料導入システムをSACLAの回折計測システムに導入し、マイクロメーターサイズの微結晶の構造解析を行った。さらに、光学レーザーと組み合わせて光応答性蛋白質の動的構造解析実験を行い、本研究で開発した手法が物質の機能解析に有効であることを実証した。今後は、試料導入装置を改良して安定動作を実現し、専用の測定チャンバーと組み合わせて回折実験システムを構築する。この専用システムを用い、機能性材料などの試料について研究を推進する。平成28年度は、液滴方式の試料導入装置の改良を行い、長時間にわたって試料を安定に導入できるようにするとともに、試料輸送ラインのデットボリュームを小さくし、測定における試料の消費量を削減する。さらに、測定チャンバーを製作し、専用実験システムを構築する。専用の測定チャンバーに必要な機能は、インクジェットノズル位置の精密調整、ヘリウム雰囲気下でのXFEL照射、液滴のモニターである。
ＲＣＣ１様タンパク質を中心とするミトコンドリア核様体分裂の分子制御機構の解明

ミトコンドリアDNA(mtDNA)とタンパク質の複合体であるミトコンドリア核様体の分裂は、ミmtDNAの次世代への伝達に必須であるが、その制御機構は分かっていない。本研究では、真正粘菌においてミトコンドリア局在型RCC1(Regulator of chromosome condensation 1)様タンパク質が、核様体とクリステ膜との結合を制御することで、核様体の分裂制御に関わっていることを明らかにした。また、ヒトにおけるホモログを同定し、ヒトにおいても核様体の分裂に関与している可能性を示した。生体内において、mtDNAとタンパク質の複合体であるミトコンドリア核様体は、mtDNAの分配ユニットとして機能する。しかし、その分裂の分子機構はほとんどわかっていない。我々は、ミトコンドリア核様体の形態学的解析に優れた真正粘菌における核様体のプロテオミクス解析から、ミトコンドリア核様体の等分裂に重要である新規ミトコンドリア局在型RCC1様タンパク質pmn67を発見してきた。本研究では、まず抗pmn67抗体を用い、pmn67がミトコンドリア及びミトコンドリア核様体に局在していることを明らかにした。また、pmn67の発現抑制株で観察されたミトコンドリア核様体の不等分裂が、ミトコンドリアの不等分裂によって生じたものではないことを明らかにした。また、発現抑制株のミトコンドリアを電子顕微鏡で観察した結果、ミトコンドリア核様体周辺のクリステが減少していたことから、pmn67はミトコンドリア核様体とクリステの結合の形成を通して核様体の形態および分裂を制御している可能性が考えられる。さらに、発現抑制株におけるミトコンドリア構成タンパク質の変化を質量分析で調べた結果、ATPase α、βsubunitの発現が低下していることが分かったが、それらのタンパク質の発現抑制株では、クリステの減少が見られなかったため、それらのタンパク質の減少がクリステの減少を引き起こしているわけではないと考えられる。また、pmn67のヒトホモログの探索を行い、ミトコンドリア局在型のRCC1様タンパク質(hmtRCC1)を同定した。RNAiにより発現抑制した結果、ミトコンドリア核様体の巨大化が見られた。ミトコンドリアの正常な機能維持にはミトコンドリアDNA(mtDNA)が維持・伝達される必要があるが、その制御機構はほとんどわかっていない。本研究では、生体内でmtDNAの分配ユニットとして機能するミトコンドリア核様体に着目し、真正粘菌から同定したミトコンドリア核様体分裂の制御因子候補であるミトコンドリア局在型RCC1様タンパク質Pmn67(Physarum polycephalum mitochondrial nucleoid protein 67 kDa)の機能解析により、ミトコンドリア核様体分裂の制御機構の全体像を明らかにすることを目的としている。これまでに、Pmn67発現抑制細胞においては、ミトコンドリア分裂は正常であるが、核様体の分裂が抑制され、核様体が不等分配されることが分かった。さらに、電子顕微鏡観察により、Pmn67発現抑制細胞においてミトコンドリア核様体とクリステとの結合が著しく減少していることも明らかとなった。バクテリアとの類似性から、ミトコンドリア核様体とクリステ膜との結合は、核様体の分裂に重要であると考えられており、Pmn67は、核様体とクリステ膜との結合を制御することで核様体の分裂制御に関わっている可能性が考えられる。さらに、ヒトのミトコンドリアに局在するRCC1タンパク質としてhmtRCC1(human mitochondria RCC1-likeprotein)を同定し、解析を行った。ヒト培養細胞(HeLa細胞)を用いてSYBR Green I染色によるミトコンドリア核様体の長期ライブイメージング法を開発し、hmtRCC1の発現抑制解析を行った結果、非常に短時間でミトコンドリア核様体が巨大化し、同時に核様体数が減少することが分かった。以上の結果より、RCC1様タンパク質による核様体の分裂制御機構は、生物普遍的な分子機構である可能性が高い。ミトコンドリアは、独自のDNAをもち、半自律的に増殖するオルガネラの一つである。ミトコンドリアの正常な機能維持にはミトコンドリアDNA(mtDNA)が維持・伝達される必要があるが、その機構はほとんどわかっていない。本研究では、生体内でmtDNAの分配ユニットとして機能しているミトコンドリア核様体に着目し、真正粘菌から同定したミトコンドリア核様体分裂の制御因子候補であるミトコンドリア局在型RCC1様タンパク質pmn67(Physarum polycephalum mitochondrial nucleoid protein 67 kDa)の機能解析ならびに相互作用因子の同定から、ミトコンドリア核様体分裂の制御機構の全体像を明らかにすることを目的としている。これまでに、pmn67の発現抑制により、ミトコンドリア核様体が不等分裂し、小さなサイズのミトコンドリア核様体が多数生じることが分かっていたが、その際、まずミトコンドリアのクリステの発達が抑制されることが、電子顕微鏡観察により明らかとなった。