hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顎下腺・舌下腺分泌に対する摂食中枢の役割に関する研究

一方、オレキシンと同じく摂食中枢(視床下部外側野)に局在するメラニン凝集ホルモン(MCH)に対する作用を検討したところ、多くのSSNニューロンはMCH投与に対して応答を示さなかった。応答を示したニューロンの応答でも非常に高い濃度(1 mM)のMCHに対して10 pA以下であった。免疫組織化学的にSSNニューロンにおいてMCHに対する受容体(MCHR1とMCHR2)を検索したところ、MCHR1とMCHR2に対する免疫活性は現在のところ検出されていない(n=2)。例数を増やして結論しなければならないが、電気生理学的実験の結果も合わせて考えるとMCHに対する受容体はほとんど存在しないのかもしれない。従って、摂食中枢からSSNニューロンへのMCHを介する入力はほとんど無いかもしれない。摂食中枢の摂食促進ペプチドによるSSNニューロンに対する調節は、主にオレキシンを介していることが示唆された。自由行動下のラットを用いた実験で、水分含量の異なる飼料に対して唾液分泌は水分の増加に伴って唾液分泌は減少したが、摂食中枢破壊したラットではこの傾向は保たれたまま唾液分泌は大きく減少した。ラット顎下腺・舌下腺の副交感性の一次中枢である上唾液核(SSN)ニューロンにおいて、視床下部外側野(摂食中枢)ニューロンが特異的に産生する摂食促進ペプチドであるオレキシンとメラニン凝集ホルモン(MCH)の影響を調べた。SSNニューロンはMCHに対して応答を示さなかったが、オレキシンに対して興奮反応を示した。摂食時の豊富な唾液分泌にオレキシンが関与しているかもしれない。パッチクランプ実験はアンプが修理不能となり新たなアンプを購入することになったが輸入の為に時間が掛かり、オレキシンのSSNニューロンにおける興奮性調節機構を十分解析できなかった。また麻酔下ラットを用いたin vivo実験で、新たな問題(麻酔深度のコントロール)が生じ、その原因究明の為の実験に時間を要した。口腔生理学電気生理学的実験は、新たに購入したアンプは順調で、オレキシンによる興奮性調節機構を更に細胞内・分子レベルで明らかにすることを目標にする。免疫組織化学的実験は、例数を増やしてフルオロゴールド標識のオレキシンA陽性ニューロンの視床下部外側野における分布の特徴を明らかにしたい。in vivo実験は、麻酔深度を調節し易い気化麻酔を使って分析を試みる。理由としてはトラブルなど2点が挙げられる。一点はパッチクランプ実験はアンプの故障のためオレキシンのSSNニューロンにおける抑制性シナプス伝達に対する影響を十分解析できていないことである(アンプの故障は予算内で復旧することを試みている)。もう一点は免疫組織化学的実験ではSSNニューロンに投射するオレキシン作動性の視床下部外側ニューロンの分布を十分に解析できていないことである。これはSSNは吻尾側的に成熟ラットでも約1 mmで色素の注入部位や注入量をコントロールするのが困難であった為であるが、技術的に確立しつつあるので克服できると考えている。購入予定だった抗体が製造中で年度内に納入することが不可能となった為に、予定していた免疫組織化学的実験が出来なかった。
マトリックス分解酵素阻害剤による癌転移抑制に関する研究

癌の局所浸潤や遠隔転移において、主病巣周囲の細胞外マトリックスをはじめ脈管周囲を取り囲む基底膜の破壊が重要なステップであることが知られている。私共はこの点に着目し、以前より、ヒト癌組織中のマトリックス分解酵素(matrix metalloproteinases: MMP)が癌の生物学的悪性度と密接な関連があることを明らかにしてきた。また、癌とそれを取り巻く間質、間葉系細胞との関係について分子生物学的手法を用いて詳細に検討した。(Jpn. J. Cancer Res. 88: 401-406, 1997)。以上の背景を踏まえ、本研究では、MMPの過剰発現が癌の浸潤・転移に関与するのであれば、MMPの活性阻害が転移の抑制につながりうることに着目して、MMP阻害剤の転移抑制効果を検証した。研究方法と結果:1.ヌードマウス腹膜播種転移モデルの確立2.R-94138投与実験:ヌードマウスにTMK-1を腹腔内投与、1週目からR-94138(30mg/kg)を連続5日間腹腔内投与し、5週後にマウスを犠牲死させ、腹膜播種結節の数と総重量を計測して、その効果を判定した。その結果、コントロールに比べ有意に腹膜播種形成の抑制を認めた。3.既存の抗癌剤であるマイトマイシンCとの併用投与を行ったところ、相乗効果を認めた。4.腹膜播種結節形成の抑制機序について免疫組織学的に検討し、血管新生が抑制されていることを明らかにした。MMP活性阻害作用をもつR-94138はヌードマウス胃癌腹膜播種モデルにおいて腹膜播種結節の形成を抑制した。このことから、MMP活性阻害はこれまでの抗癌剤と異なる全く新しい機序で、癌細胞の転移抑制に有用な治療手段となりうることが示された。MMP阻害剤は、悪性腫瘍のみならずリウマチをはじめとする炎症性疾患に対して欧米を中心に臨床実験の段階に入っており、今後の検討が期待される。胃癌に代表される消化器癌の治療成績は早期発見率の増加、集学的治療の進歩により向上したが、進行癌の治療成績は必ずしも満足できるものではない.とくに胃癌における予後因子として腹膜播種性転移は重要であり、手術時に腹膜播種陽性例の1年生存率は20%以下である.一方、癌が浸潤・転移する際の主病巣周囲の細胞外マトリックスや基底膜の破壊は重要なステップであることが知られている.私共はこの点に注目し、ヒト消化器癌組織中のマトリックス分解酵素(matrix metalloprotcinase:MMP)が癌の生物学的悪性度と密接な関連があることを明らかにしてきた.MMPによる細胞外マトリックスの破壊の阻止が癌細胞の進展の抑制につながると推測され、本研究を計画した.合成MMP阻害剤であるR-94138は新しい概念に基づいた癌治療が可能であり、その転移抑制効果をヌードマウス腹膜転移モデルを用いて検討した.さらに臨床応用にむけて至適投与法を検討した.1.ヌードマウス腹膜播種転移モデルヌードマウスにヒト胃癌株TMK-1(広島大学第1病理学教室由来)を106個腹腔内投与し、経時的に犠牲死させ腹膜播種結節数を肉眼的に測定した.その結果、5週目が判定に適していることが明らかになった.

2. R-94138投与実験ヌードマウスにTMK-1を腹腔内投与後、1週目からR-94138(30mg/kg)を連続5日間腹腔内投与し、その効果を判定した.その結果、コントロールに比べ有意に腹膜播種形成の抑制を認めた.胃癌細胞株TMK-1およびヒト線維芽細胞で産生されるMMPのR-94138による活性抑制効果をgelatin zymographyを用いて確認した.癌が浸潤・転移する際の主病巣周囲の細胞外マトリックスや基底膜の破壊は重要なステップであることが知られている.私共はヒト消化器癌組織中のマトリックス分解酵素(matrix metalloproteinase:MMP)が癌浸潤・転移の過程で重要な役割を演じており、さらに生物学的悪性度と密接な関連があることをこれまで明らかにしてきた.胃癌に代表される消化器癌の治療成績は早期発見率の増加、集学的治療の進歩により向上したが、進行癌、とくに腹膜播種陽性例において治癒成績は必ずしも満足できるものではない.手術時に腹膜播種陽性例の1年生存率は20%以下である.上記の状況を踏まえ、MMPによる細胞外マトリックス破壊の阻止が癌細胞の進展の抑制につながるとの仮定から本研究を計画した.合成MMP阻害剤の転移抑制効果をヌードマウス腹膜転移モデルを用いて検討した.1.ヌードマウス腹膜播種転移モデルの確立2.R-94138投与実験ヌードマウスにTMK-1を腹腔内投与後、1週目からR-94138(30mg/kg)を連続5日間腹腔内投与し、5週後にマウスを犠牲死させ、腹膜播種結節の数と総重量を計測して、その効果を判定した.その結果、コントロールに比べ有意に腹膜播種形成の抑制を認めた.3.既存の抗癌剤であるマイトマイシンCとの併用投与を行ったところ、相乗効果を認めた.4.腹膜播種結節形成の抑制機序について免疫組織学的に検討し、血管新生が抑制されていることを明らかにした.以上の研究成果から、MMP阻害剤を用いた新しい癌転移治療の臨床応用に向けた可能性が示された.
神経変性疾患遺伝子DRPLAの転写調節因子としての解析

歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症(以下DRPLA)は、ミオクローヌス発作、痴呆、協調運動の障害、不随意運動を主徴とする日本人に好発する常染色体優性遺伝病である。疾患遺伝子産物であるDRPLA proteinの生理的機能はいまだ不明である。本疾患の治療法を開発する目的でDRPLAprotein定常発現細胞株を作成し、DRPLA proteinの生理的機能の解析を実施した。歯状核亦核淡蒼球ルイ体委稲症(以下DRPLA)はミオクローヌス発作、痴呆、協調連動の障害、不随運動を主徴とする常染色体優性遺伝病であり、日本人に好発し、脊髄小脳変性症の中では日本では比較的頻度の高い疾患である。疾患遺伝子産物であるDRPLAタンパクの機能解析をおこなう過程で、メチル化ヒストン結合タンパク質・WDR5と結合するデータが得られた。しかし、DRPLAタンパクがヒストンのメチル化修飾に影響を与えている明確なデータは現在までに得られていない。一方、GFP融合DRPLA遺伝子を定常発現する細胞株に、ヒストン脱アセチル化阻害剤(HDAC阻害剤)を導入すると、核全体に一様に局在するパターンを示していたGFP-DRPLAが、核内に複数個点在する局在変化を示す結果が得られた。また、過去にDRPLAタンパクと結合すると報告されているETO/MTG8を定常発現株にトランスフェクションするとETO/MTG8が導入された細胞のDRPLAタンパクは、核内に点在し、ETO/MTG8と共局在する変化が見られた。これは、HDAC阻害剤を導入した定常発現株のDRPLAタンパクが局在変化を示すパターンと酷似している。ETO/MTG8は転写調節因子とされ、単独で発現させると核全体に局在する。このことから、DRPLAタンパクはETO/MTG8の存在により、局在変化を起こすと思われる。さらに、HDAC3遺伝子を定常発現株に導入するとDRPLAタンパクの局在が変化するデータも得られた。歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症(以下DRPLA)はミオクローヌス発作、痴呆、協調運動の障害不随運動を主徴とする常染色体優性遺伝病であり、日本入に好発し、脊髄小脳変性症の中では日本では比較的頻度の高い疾患であり、その遺伝子産物であるDRPLApの機能は不明である。この疾患遺伝子産物であるDRPLApの機能解析をおこなう目的で、DRPLApの免疫沈降法により、HDAC1, HDAC2, HDAC3, NCoR1, MTG8(既報あり)と結合していることが判明した。一方、バイオインフォマティクス解析からDRPLApは天然変性タンパク質(Intrisically disorderd protein:IDP)であると予測された。この事は、DRPLApは結合タンパクと結合することで初めて安定構造を取ることを意味する。このことから、GFP-DRPLApを定常発現株に免疫沈降でDRPLApと結合していること、が確認できたタンパク質を共発現させて、WBで全長DRPLAp挙動を確認したところ、HDAC3を共発現させた時に、全長DRPLApが極めて安定化することが確認できた。同様に、HDAC3と共発現させたサンプルについてNuclear Matrix調整した場合、全長DRPLApがよりNuclear Matrixに移動することが確認できた。現在使用しているGFP-DRPLAp安定発現株のプロモータは高発現のプロモータであるため、細胞内に過剰のDRPLApを産生しているが、結合相手の分子数はDRPLApの分子数に比べて圧倒的に少ないことが容易に予測できる。この結果、GFP-DRPLApのほとんどがHDAC3と結合できずに不安定化し、WBでは全長より短いフラグメント化したDRPLApが多く見られる要因であると考える。DRPLAproteinはアミノ酸配列からはその機能を予測することは困難である。また、N末から60%以上の部分が特定の構造をとらない天然変性タンパク質(Intrinsically Disordered Protein: IDP)であると予測される。事実、既報ではETO/MTG8との共発現で核内にびまん性の局在からdot状へ核内局在変化を起こし、核マトリクス分画へ生化学的変化をおこす。そこでDRPLA proteinがIDP特有のハブ・タンパク質の特性を有しているかどうかETO/MTG8の関連遺伝子をGFP-DRPLA定常発現株にトランスフェクションし、生化学的変化や核内局在変化を観察した。ヒストン脱アセチル化酵素との共発現において核内局在変化し、凝集体様のタンパク質集積が見られた。生化学的には不溶化タンパク質に変化していることが確認できた。しかしこの不溶化への生化学的変化はDRPLA protein内にあるポリグルタミン鎖の長さには依存しない事が判明した。また、ヒストン脱アセチル化酵素とDRPLA proteinとの親和性もDRPLA protein内にあるポリグルタミン鎖の長さには依存しなかった。DRPLAproteinの不溶性タンパク質への生化学的変化が本疾患の病態と類似していることからこの生化学的変化をより詳細に検討する必要があると考えられた。
日本近現代文学におけるゴーリキーの受容・翻訳・影響に関する研究

ロシア小説家マキシム・ゴーリキー(1868-1936)の文学が20世紀前半の近代日本においてどのように紹介され、どのように翻訳され、また日本の作家たちにどのような刺激を与えたのかという問題は、従来の研究においてほとんど等閑に附されてきた。本研究は、このような現状を強く意識し、近代日本におけるゴーリキーの受容、翻訳および影響を研究対象とした。その結果、日露戦後の自然主義文学から19201930年代のプロレタリア文学にいたるまで、ゴーリキーの作品が日本において盛んに受容され、その影響が数多くの文学作品で展開されていることが明らかとなり、日本近代文学史におけるゴーリキーの新しい位置づけに貢献した。当該年度は研究計画書に沿って研究を進め、以下の研究成果を発表した。1.2016年6月18日(土)に開催された花袋研究学会第56回定期大会(東洋大学)で「「べいべい語」を話す浮浪者たちー二葉亭四迷、小栗風葉、田山花袋にみる「地方語」の使用・意義について」という題をつけて口頭発表を行った。本発表は、ゴーリキー作・二葉亭四迷訳「ふさぎの虫」、ゴーリキー作・小栗風葉訳「強き恋」、また比較対象として田山花袋作「帰国」を取り上げ、同時代の自然主義文学理論との関連性にも触れつつ、ゴーリキー翻訳における日本の方言の使用について分析・考察を行った。2.2017年3月、「実践国文学」(第91号、p.36-53)に学術論文「浮浪者のことばー小栗風葉訳「強き恋」にみる〈書き換え〉の問題をめぐって」を発表した。本論文は1.の学会発表をふまえ、ゴーリキー作・小栗風葉訳「強き恋」における訳者による〈書き換え〉(最終場面の削除、日本の方言の導入)を分析し、二葉亭四迷による影響について指摘した。なお、本論文は、ゴーリキーの作品を対象としたものであるが、自然主義文学にみられる方言、もしくは「地方語」の使用という重要な問題について指摘し、この方面の研究の活発化に寄与するものであると申請者が考える。3.2016年11月6日(日)に開催された2016年国際啄木学会盛岡大会(姫神ホール)で「自然の「自由」への憧憬、社会の「俗悪」への反逆ー石川啄木「漂泊」にみるゴーリキー文学による感化」という題をつけて口頭発表を行った。本発表は、緻密なテキスト分析にもとづいて石川啄木の短編小説「漂泊」は、啄木が愛読していたゴーリキーの文学を強く意識して書かれたことを実証した。従来、啄木自身の放浪体験と古典文学の読書体験によって形成されたものとして位置づけられてきた啄木の「漂泊性」のもうひとつの原点は外国文学にあることを指摘した。平成28年度の研究計画および上記の研究実績を照らし合わせた結果、本研究は概ね順調に進展していると申請者が考える。なお、以下は、本研究において設定した三つの研究対象(ゴーリキー文学の受容、翻訳、影響)について詳しく述べる。1.受容の問題本研究の目的の一つは、20世紀前半の日本におけるゴーリキー文学の受容状況およびその変遷を明らかにすることである。平成28年度は、1920年代1930年代の日本の新聞と文芸雑誌を中心に、同時代の資料の収集および分析を行った。2.翻訳の問題本研究は、受容状況の調査・分析にくわえて、ゴーリキーの文学作品を訳した代表的な翻訳を分析し、ゴーリキーの作品がどのようなかたちで日本の読者の手に提供されたのかについて考察を行う。平成28年度は、ゴーリキーの代表作「マーリワ」を訳した小栗風葉「強き恋」を分析し、その翻訳方法や翻訳表現について指摘した。なお、平成28年度には、ゴーリキーの短編「二十八人と一人」を翻案した白柳秀湖訳「畜生恋」を分析し、その結果を研究雑誌に発表することを予定していたが、本稿は現在執筆中、翌年度に『実践国文学』に発表する予定である。3.影響の問題本研究は、以上の受容状況および翻訳状況の調査を踏まえながら、ゴーリキーが日本近代文学に与えた影響について分析・考察を行うことを目的とする。平成28年度は、石川啄木の小説に着目し、啄木の短編小説「漂泊」においてはゴーリキーによる影響が明らかに表出されていることを明らかにし、啄木文学における「漂泊性」の原点について指摘した。なお、平成28年11月6日実施の国際啄木学会盛岡大会で申請者が行った口頭発表「自然の「自由」への憧憬、社会の「俗悪」への反逆ー石川啄木「漂泊」にみるゴーリキー文学による感化」の内容は、国際啄木学会の委員会により評価され、本学会の若手研究助成に選ばれた。本研究は、主に明治末期・大正期・昭和初期の日本近代文学におけるロシア作家マキシム・ゴーリキーの受容、翻訳および影響について分析・考察を行ってきた。当該年度においては、以下の研究成果を発表し、国内外の学界に対して発信した。

1明治期ののゴーリキー日露戦後の自然主義文壇においてゴーリキーの作品は大いに注目され、その影響下で、ゴーリキーが繰り返し描いた〈浮浪者〉を髣髴させる人物が登場する作品が数多く日本で発表されていることを明らかにし、それぞれの作品の分析を行った。石川啄木「漂泊」論を『日本近代文学』(2017年11月)に発表し、また、2018年3月にモスクワで開催されたM・ゴーリキー生誕150周年記念国際会議においては、石川啄木をはじめ日露戦後の日本文壇におけるゴーリキーの受容について発表した。3昭和期のゴーリキープロレタリア文学の作家たちは主にゴーリキーの社会主義小説を読み、高く評価していたと思われるが、2017年12月に専修大学で開催された昭和文学会第61回研究集会においては、初期の小林多喜二の作品はゴーリキーの社会主義小説以前の〈浮浪者もの〉に強く影響されていることを示した。ロシア小説家マキシム・ゴーリキー(1868-1936)の文学が20世紀前半の近代日本においてどのように紹介され、どのように翻訳され、また日本の作家たちにどのような刺激を与えたのかという問題は、従来の研究においてほとんど等閑に附されてきた。本研究は、このような現状を強く意識し、近代日本におけるゴーリキーの受容、翻訳および影響を研究対象とした。その結果、日露戦後の自然主義文学から19201930年代のプロレタリア文学にいたるまで、ゴーリキーの作品が日本において盛んに受容され、その影響が数多くの文学作品で展開されていることが明らかとなり、日本近代文学史におけるゴーリキーの新しい位置づけに貢献した。1.受容の問題平成28年度に調査を開始した新聞雑誌の調査・分析を進め、その結果の一部を平成29年度後半から『文藝と批評』において発表する。2.翻訳の問題論文「翻案「畜生恋」にみる白柳秀湖の政治的思想の表出」(仮名)を平成29年10月刊行予定の『実践国文学』(第92号)に発表する。本論文は、これまで白柳秀湖の創作に位置づけられてきた短編「畜生恋」を分析し、ゴーリキーの初期代表作「二十八人と一人」を翻案したものであることを明らかにする。3.影響の問題(B)平成29年12月に行われる昭和文学会の研究集会で「小林多喜二・「超人思想」・ゴーリキー姉妹作「女囚徒」と「最後のもの」の生成過程をめぐって」というタイトルをつけて口頭発表を行う。本発表は、初期作品「女囚徒」と「最後のもの」を対象として、小林多喜二は作家としての出発期においてゴーリキーの〈浮浪者もの〉によって影響されたことを明らかにする。なお、本発表を加筆・訂正し、『昭和文学』に発表する予定である。(C)2016年国際啄木学会盛岡大会での口頭発表「自然の「自由」への憧憬、社会の「俗悪」への反逆ー石川啄木「漂泊」にみるゴーリキー文学による感化」を加筆訂正し、「日本近代文学」に発表する(現在審査中)。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。日本近代文学平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
膜孔形成毒素の動的な作用機構の解明

院内感染の原因菌として知られる黄色ブドウ球菌は,様々な膜孔形成毒素を分泌し,宿主の血球細胞を破壊する.αヘモリジン(αHL)は膜孔形成毒素の一つであり,βバレル型の膜孔を形成して赤血球を破壊する.αHLは可溶性の単量体として分泌されるが,赤血球の膜上で会合してpreporeと呼ばれる中間体構造を形成した後,大きく構造変化して膜孔を形成する.膜孔形成機構の理解に向け,様々な膜孔形成毒素において,各段階の結晶構造解析が行われてきたが,αHLは膜孔へと会合しやすく,これまで,膜孔の構造のみしか決定されていなかった.そこで本研究では,過去の報告をもとに,安定な単量体およびpreporeを形成する変異体を取得し(H35A変異体およびW179A/R200A二重変異体),これら結晶構造解析によりαHLの一連の動的な構造変化を明らかにした.また,結晶構造解析の結果,Asp45-Tyr118間の水素結合,およびN末端アミノラッチ領域が機能発現に重要な役割を担う事が明らかになったため,これらの部位の変異体蛋白質を調製し,その膜孔形成活性を評価した.これらの結果に基づき,αHLの動的な膜孔形成機構を解明した.得られた成果を,Toxicon誌に報告したほか,第15回日本蛋白質科学会年会,生理学研究所研究会「膜システムの機能的・構造的統合」,The 3rd International Life-Science Symposium,Hokkaido University / Pusan National University Joint Symposium 2016 in Busan,2015年度量子ビームサイエンスフェスタ・第7回MLFシンポジウム・第33回PFシンポジウムにて発表した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。病原性微生物がホスト細胞に障害を与えるために産生する膜孔形成毒素は,可溶性の単量体として分泌されるが,ターゲット細胞に接すると膜上で2量体を形成し,それが円状に会合してプレポアと呼ばれる中間体を形成した後,劇的な構造変化を起こして膜孔を形成する.膜孔の形成により,ホスト細胞は死に至らしめられる.単量体と膜孔の結晶構造解析はこれまで広く行われてきたが,2量体やプレポア中間体は過渡的な不安定な状態であるため安定な分子として得ることが難しく,結晶構造は決定されていない.本提案では,黄色ブドウ球菌の膜孔形成毒素の2量体およびプレポア中間体の構造を,X線結晶構造解析,電子顕微鏡解析,小角X散乱,分光学的解析により詳細に解析し,膜孔形成の動的な会合機構を解明する.平成26年度は,安定なプレポアを形成する事が生化学実験から明らかになっている変異体(WR変異体)の結晶構造を決定した.得られた構造は,膜孔構造と極めて類似した8量体を形成していたが,膜貫通領域だけが形成されていなかった.これにより,プレポア中間体の段階で,膜貫通領域以外の8量体構造がすでに完成しており,最終的に膜貫通領域が形成される事で,膜孔が完成するという分子機構が明らかになった.更に,白血球に対してのみ活性を示すLUKの構造解析にも成功した.LUKにおいても,上述のプレポアと同様の構造を保持していた事から,膜貫通領域のフレキシビリティーが変異導入によるものではないことが示された.更に,膜貫通領域を蛍光標識した変異体蛋白質の分光学的特性から,上述の分子機構が妥当である事を示した.院内感染の原因菌として知られる黄色ブドウ球菌は,様々な膜孔形成毒素を分泌し,宿主の血球細胞を破壊する.αヘモリジン(αHL)は膜孔形成毒素の一つであり,βバレル型の膜孔を形成して赤血球を破壊する.αHLは可溶性の単量体として分泌されるが,赤血球の膜上で会合してpreporeと呼ばれる中間体構造を形成した後,大きく構造変化して膜孔を形成する.膜孔形成機構の理解に向け,様々な膜孔形成毒素において,各段階の結晶構造解析が行われてきたが,αHLは膜孔へと会合しやすく,これまで,膜孔の構造のみしか決定されていなかった.そこで本研究では,過去の報告をもとに,安定な単量体およびpreporeを形成する変異体を取得し(H35A変異体およびW179A/R200A二重変異体),これら結晶構造解析によりαHLの一連の動的な構造変化を明らかにした.また,結晶構造解析の結果,Asp45-Tyr118間の水素結合,およびN末端アミノラッチ領域が機能発現に重要な役割を担う事が明らかになったため,これらの部位の変異体蛋白質を調製し,その膜孔形成活性を評価した.これらの結果に基づき,αHLの動的な膜孔形成機構を解明した.得られた成果を,Toxicon誌に報告したほか,第15回日本蛋白質科学会年会,生理学研究所研究会「膜システムの機能的・構造的統合」,The 3rd International Life-Science Symposium,Hokkaido University / Pusan National University Joint Symposium 2016 in Busan,2015年度量子ビームサイエンスフェスタ・第7回MLFシンポジウム・第33回PFシンポジウムにて発表した.本課題の最重要点の一つがプレポア中間体の構造を捉えることであり,平成26年度内にそれが達成できたため,順調に進展していると評価した.27年度が最終年度であるため、記入しない。

平成27年度は膜孔形成機構の初期段階についての知見を得るため,LukF,Hlg2の2量体の構造解析を行う.既に,2量体を形成する変異体の調製系は確立しており,今後,その結晶構造解析を行う.27年度が最終年度であるため、記入しない。
タンパク質の局所構造情報を利用したab initio立体構造・機能予測手法の開発

本研究の目的は、構造既知のタンパク質とホモロジーがない場合にもて起用できるab initio立体構造予測手法を開発することにある。本手法の概要は以下の通りである。まず、構造未知のアミノ酸配列(ターゲットのアミノ酸配列)に対して、連続9残基の部分配列に区切り、その部分配列がとり得る局所構造をそれぞれに当てはめ、全体構造を構築する。部分配列および局所構造はオーバラップして組み合わせることで、多様な構造を候補として選び出す。次に、選び出した多数の構造群に対して、全体構造の「タンパク質らしさ」を表現する統計ポテンシャルを計算し、その最小化を行って予測構造を求める。本年度は、部分配列がとり得る局所構造を効果的に抽出する手法として、配列のホモロジーと二次構造の類似性の両方を考慮した類似配列のとる局所構造を抽出する方式が効果的であることを示し、どちらの類似性をどれだけ重視するかを決める「重み」および類似と判断する「閾値」の最適な値を求めた。また、構造データベース(PDB)の情報を網羅的に解析することより、部分配列と局所構造との関係については、本手法で切り出す部分配列の長さが9残基のとき、ネイティブな構造をもっとも高い確率で抽出できることを示した。全体構造を評価する統計ポテンシャル関数については、回転半径に関するポテンシャルがとくにサイズの大きなタンパク質で効果的であることを示した。また、二次構造分類プログラムDSSPで用いている水素結合のポテンシャルを全体構造の評価に導入することで、昨年度までは困難だったβシート構造の再現が可能になった。ただし、αヘリックス、βシートが混在する大きなタンパク質で高い予測精度を達成するまでには至っておらず、次年度は、二次構造のパッキングに関するポテンシャルを導入するなど、統計ポテンシャルのさらなる改善を図る必要がある。
主権者教育で育む「政治的リテラシー」のパフォーマンス評価・鑑識眼的評価の調査研究

1研究の目的英国のシティズンシップ教育(1999)や総務省常時啓発事業報告書(2011)は「政治的リテラシー」教育の重要性を民主主義社会の主権者を育てる背景から説くが,小学校児童にとっての「政治的リテラシー」の定義や実践方略や評価方法は検討が不十分という課題を抱えている。本研究では,日本の初等教育段階で育成する「政治的リテラシー」を涵養する実践のあり方や評価方法の提案を目的にする。2研究の方法小学校5年生に対して川内原発再稼働論争問題の授業を行い,パフォーマンス課題として意見文を書かせ,それをルーブリックによって評価を行う。ただし,ルーブリックの記述語では,評価しきれない子どもの学びについては,教師が鑑識眼を働かせて多様な解釈ができるようにする。以上のように,パフォーマンス評価と鑑識眼的評価を組み合わせることで,子どものより多様な学びを評価する方法を採る。3成果と課題成果の1点目は,授業中の討論は実際に応答がある「他者」からの反論やそれへの反駁を行って「関係構築的な思考力」を育成し,意見文を書くことは,自己の中の「他者」との応答を通して「関係構築的な思考力」を育成することと意義づけたことである。成果の2番目は,ルーブリックだけでは評価しきれない子どもの学びを,鑑識眼的評価で読み解いたことである。この評価研究を通して,教員の鑑識眼が磨かれることが,実践者として実感できた。それは,はじめて筆者が「それぞれの子どもの意見文を『肯定的な側面と否定的な側』を見つけ,それを言語化し記述」してみた時と比べて,記述の量・質共に向上していることから明らかになった。課題については,パフォーマンス評価のルーブリックだけでは見切れない部分に光を当て,鑑識眼的評価でそれぞれの子どものプラス面や課題を見つけようとした。しかし,それら2つの評価方法はともに,教員が子どもを評価しており,このことをさらに問い直す必要がある。「政治的リテラシー」の涵養は,自律的な政治的主体の形成を目指すのだから,他者との対話の中で自らの判断を自己評価できることも必要である。評価方法の枠組みを問い直すこと自体が,本研究の構想的な課題だと考える。
新規な非平面環状共役系化合物の創製

フラーレン類の発見以来、曲面状共役系化合物が興味を集めている。これらの化合物は、これまで主に研究されてきた平面共役系化合物とは異なり、共役系の両側の面(凸面および凹面)での性質の違いに由来する様々な興味深い性質が、分子間相互作用が重要な要因となるような分子集合体や結晶状態などの性質に顕著に現れることが期待できる。この様な観点から代表者らは、ベルト状およびボウル状の非平面縮合多環状共役系化合物を設計し、合成することを計画した。分子設計の段階では、ひずみが全体に分散されることと、共役が全体に及ぶことを考慮し、かなり対称性の高い分子を目的化合物とした。これらの分子にはかなりの歪みがあると予想されるので、比較的信頼性のある方法論によって目的物へと変換しうる様な適当な前駆体をまず合成して、そこからの変換を検討することとした。そこで我々はまず、cis-スチルベン誘導体のフェナントレンへの脱水素環化反応を利用したアプローチを考え、前駆体として比較的安定であると予想されるall-Z-環状オリゴスチルベン誘導体を設計した。本年度は特にその合成法を確立することを目的として研究を行い、いくつかの化合物を合成することができた。ここで確立した合成法は、汎用性の高い反応を使用しており、目的化合物の誘導体化などの応用にも対応できるものと考えている。現在、合成した前駆体の性質を調べるとともに、その目的とする非平面縮合多環状共役系への変換を検討しているところであるが、今後は必要に応じて前駆体に修正を加えることも検討する。
雷雲下の風力発電施設からの前兆電波を利用した被雷回数の大幅低減手法の開発

風力発電は発電単価が安いことから世界各国で導入が伸び続けているが、日本では導入の余地が十分にあるにもかかわらず頭打ち傾向にある。その主な原因の一つが冬季の落雷による被害である。本研究では風力発電での落雷による被害を現状の数分の一に削減するための新たな安価な落雷の予知技術を開発することを目的としている。本研究目的を達成するために(1)電波放射源位置標定装置の製作、(2)装置を用いた電波放射源の測定、(3)予知をするのに最適周波数の特定、(4)予知をするのに最適なアンテナ配置間隔の特定、(5)予知の位置精度の検証、(6)落雷の何秒前までに予知が可能か検証、(7)前兆電波の発生から落雷へ移行する割合の特定、(8)空間電荷の上向き雷進展抑制効果の理論を構築、(9)前兆電波を生む放電の特定、(10)新型レセプタの開発を実現させる。落雷には、電流の極性に正・負・両極性の3種類あり、雷撃電流のピーク値は4桁も異なり振れ幅が大きく、雷雲も規模や種類が異なるので、少なくとも4年間の観測データが必要である。雷観測は石川県の内灘町周辺で毎年3ヶ月間常駐して行う。また、冬季雷観測をミス無く行うために研究協力者である大学院生の熟練度を向上させるために各年度の夏季は夏季雷を対象とした観測を岐阜大学で行う。平成29年度は上記の(1)(5)を完了し、平成30年度は(6)以降の研究に着手し、6)(7)については70%程度の達成度、(9)は50%程度、(10)については20%程度の達成度である。今年度は達成度の向上を目指す。観測地点は常設として6地点を確保しており、30年度は10月から3月まで6カ所を臨時に増やした。31年度も周辺ノイズを考慮して常設以外に6ー8地点増やして、落雷予知の位置と時間の精度の向上を行う。統計上意味のある数量のデータを獲得し、予知精度を高めるために、数年間の観測は欠かせない。そこで、2930年度の観測結果を踏まえた観測を31年度も同様に実施する。今年度は上記の(1)から(5)を重点的に行った。雷観測は石川県の内灘町周辺で約3ヶ月間常駐して行った。また、冬季雷観測をミス無く行うために研究協力者である大学院生の熟練度を向上させるために夏季は夏季雷を対象とした観測を岐阜大学で行った。アンテナは石川県全域をカバーできるように北は志賀町から南は小松市まで合計8カ所に設置した。全システムが稼働したのは1ヶ月弱であったが数十例の雷放電を記録することができた。研究目的の(1)電波放射源位置標定装置の製作は9セット製作し、性能を評価した。雷放電の放射源位置標定に必要な性能があることを確認した。研究目的の(2)装置を用いた電波放射源の測定においては石川県内に8カ所(内5カ所は常時観測、3カ所は臨時)に設置し雷観測を行った。研究目的の(3)予知をするのに最適周波数の特定、1MHzと70MHzの両方を受信し比較を行った。いずれも大きな人工雑音を存在しなかった。研究目的の(4)予知をするのに最適なアンテナ配置間隔の特定は5km80kmの間隔で置かれているので、得られたデータを用いて今後検証する。研究目的の、(5)予知の位置精度の検証ではデータ数は少ないが他の落雷位置標定装置の結果と1kmの差で一致していた。今後データを増やして検証する。以上のような結果が得られており、おおむね順調に進んでいる。

本研究では風力発電での落雷による被害を現状の数分の一に削減するための新たな安価な落雷の予知技術を開発することを目的としている。本研究目的を達成するために(1)電波放射源位置標定装置の製作、(2)装置を用いた電波放射源の測定、(3)予知をするのに最適周波数の特定、(4)予知をするのに最適なアンテナ配置間隔の特定、(5)予知の位置精度の検証、(6)落雷の何秒前までに予知が可能か検証、(7)前兆電波の発生から落雷へ移行する割合の特定、(8)空間電荷の上向き雷進展抑制効果の理論を構築、(9)前兆電波を生む放電の特定、(10)新型レセプタの開発を実現させる。落雷には、電流の極性に正・負・両極性の3種類あり、雷撃電流のピーク値は4桁も異なり振れ幅が大きく、雷雲も規模や種類が異なるので、少なくとも4年間の観測データが必要である。雷観測は石川県の内灘町周辺で毎年3ヶ月間常駐して行う。また、冬季雷観測をミス無く行うために研究協力者である大学院生の熟練度を向上させるために各年度の夏季は夏季雷を対象とした観測を岐阜大学で行う。平成28年度は上記の(1)(4)を完了し、平成29年度は(5)以降の研究に着手し、(5)(8)については50%程度の達成度、(9)と(10)については20%程度の達成度である。風力発電は発電単価が安いことから世界各国で導入が伸び続けているが、日本では導入の余地が十分にあるにもかかわらず頭打ち傾向にある。その主な原因の一つが冬季の落雷による被害である。平成29年度は上記の(1)(5)を完了し、平成30年度は(6)以降の研究に着手し、6)(7)については70%程度の達成度、(9)は50%程度、(10)については20%程度の達成度である。同一の放電を4カ所以上のアンテナサイトで同時に記録できた例が多くないので、詳細な放電路の3次元図を描くには至っていない。臨時箇所を除く5カ所の観測サイトで現在も常時測定をしているので、データが集まれば本システムの性能を特定することができる。3カ所のサイトのデータを用いた解析結果の位置誤差は小さいので、良い性能が実現できていると確信している。
子どものための自己決定サポートモデルの構築

子どもの自己決定を促進する構成概念間の因果関係を計量的に分析することを試みた.分析に先立ち,子どもの自己決定尺度および子ども用ソーシャルサポート尺度を作成し,項目分析,因子分解,信頼性,妥当性を検討した.その結果,それぞれ複数の下位尺度が抽出された.子どもの自己決定尺度の各下位尺度のCronbachのα係数は0.720.85で,子どものソーシャルサポート尺度の各下位尺度のCronbachのα係数は0.870.89で,再テスト信頼性は,子どもの自己決定尺度の各下位尺度で,r=O.710.72で,子どものソーシャルサポート尺度の各下位尺度で,0.680.70であり,信頼性,妥当性は容認できる範囲であることが明らかにされた.次いで,喘息児を対象に測定を行い,子どもの自己決定を構成する因子の因果関係を解明するために,構造方程式モデリング(共分散構造分析)を適用して,自己決定とソーシャルサポート,パーソナリティ特性,病状との因果関係,自己決定とセルフケア,QOLとの因果関係を検討した.その結果,自己決定を規定するのは,ソーシャルサポート・パーソナリティ特性のうちHealth Locus of Control,自己効力感で,ソーシャルサポートが得られれば,自己決定は促進し,HLCの内的統制が高いと自己決定は促進する.また,自己決定はセルフケアとQOLの向上に寄与していることが明らかとなった.子どもの自己決定を促進する構成概念間の因果関係を計量的に分析することを試みた.分析に先立ち,子どもの自己決定尺度および子ども用ソーシャルサポート尺度を作成し,項目分析,因子分解,信頼性,妥当性を検討した.その結果,それぞれ複数の下位尺度が抽出された.子どもの自己決定尺度の各下位尺度のCronbachのα係数は0.720.85で,子どものソーシャルサポート尺度の各下位尺度のCronbachのα係数は0.870.89で,再テスト信頼性は,子どもの自己決定尺度の各下位尺度で,r=O.710.72で,子どものソーシャルサポート尺度の各下位尺度で,0.680.70であり,信頼性,妥当性は容認できる範囲であることが明らかにされた.次いで,喘息児を対象に測定を行い,子どもの自己決定を構成する因子の因果関係を解明するために,構造方程式モデリング(共分散構造分析)を適用して,自己決定とソーシャルサポート,パーソナリティ特性,病状との因果関係,自己決定とセルフケア,QOLとの因果関係を検討した.その結果,自己決定を規定するのは,ソーシャルサポート・パーソナリティ特性のうちHealth Locus of Control,自己効力感で,ソーシャルサポートが得られれば,自己決定は促進し,HLCの内的統制が高いと自己決定は促進する.また,自己決定はセルフケアとQOLの向上に寄与していることが明らかとなった.子どもの自己決定尺度およびソーシャル・サポート尺度作成を目的に以下の検討を行った。(1)小学4年から中学3年までの健常児と慢性疾患をもつ小児25名を対象として日常的な場面のなかで、子どもが捉える自己決定とその状況や内容、自己決定の際に自分に向けられた行為のうち、何をソーシャル・サポートと捉えているかについての学校、家庭、病院、その他に分けて、半構成的インタビューにより調査した。その結果から、自己決定、サポート源、サポート内容のカテゴリー化と質問項目の作成を行った。次に、5人の看護学研究者と1人の心理学研究者、5人の小児看護に従事している看護婦による、質問項目の表面妥当性と内容妥当性の検討を行った。検討には質問項目とカテゴリーの研究者間の一致率が,50%未満である項目も削除した。その結果、37項目からなる自己決定質問票と12項目からなるソーシャル・サポート質問票が作成された。(2)作成した質問項目について、小学4年から中学3年までの健常児216名を対象に調査を行った。主因子法バリマックス回転にて因子分析を行い、次に、item-total相関(以下I-T相関)を算出し、I-T相関がみられなかった項目(自己決定質問票では3項目、ソーシャル・サポート質問票では2項目)を削除し、残りの項目で構成概念妥当性を検討し、自己決定質問票は3因子、ソーシャルサポート質問票は2因子が見出された。次に、内部一貫性を表すCronbach′s αを求めた結果、自己決定質問票は全体でα=0.84、各下位尺度はα=0.78,0.80,0.76で、ソーシャル・サポート質問票は全体でα=0.82、各下位尺度はα=0.76,0.77,0.85であり、信頼性が保たれていることが確認された。子どもの自己決定を促進する構成概念間の因果関係を計量的に分析することを試みた.分析に先立ち,子どもの自己決定尺度および子ども用ソーシャルサポート尺度を作成し,項目分析,因子分解,信頼性,妥当性を検討した.

その結果,それぞれ複数の下位尺度が抽出された.子どもの自己決定尺度の各下位尺度のCronbachのα係数は0.720.85で,子どものソーシャルサポート尺度の各下位尺度のCronbachのα係数は0.870.89で,再テスト信頼性は,子どもの自己決定尺度の各下位尺度で,r=O.710.72で,子どものソーシャルサポート尺度の各下位尺度で,0.680.70であり,信頼性,妥当性は容認できる範囲であることが明らかにされた.次いで,喘息児を対象に測定を行い,子どもの自己決定を構成する因子の因果関係を解明するために,構造方程式モデリング(共分散構造分析)を適用して,自己決定とソーシャルサポート,パーソナリティ特性,病状との因果関係,自己決定とセルフケア,QOLとの因果関係を検討した.その結果,自己決定を規定するのは,ソーシャルサポート,パーソナリティ特性のうちHealth Locus of Control,自己効力感で,ソーシャルサポートが得られれば,自己決定は促進し,HLCの内的統制が高いと自己決定は促進する.また,自己決定はセルフケアとQOLの向上に寄与していることが明らかとなった.
GABA_A受容体構築の分子メカニズム解明

本研究で機能解析を行っているPRIP-1分子は、我々が脳に特異的に発現している新規Ins(1,4,5)P_3結合性蛋白質として見出したものである。我々は、この分子の相互作用分子としてGABARAP(GABA_A-receptor associated protein)とプロテインホスファターゼ1を同定した。PRIP-1ノックアウトマウスを作製し、電気生理学的・薬理学的・行動学的解析を行った結果、PRIP-1欠失はGABA_A受容体のγサブユニットを介したシグナル伝達機構に異常をきたした。しかしながら、PRIP-2分子もまた脳に発現しておりPRIP-1と似た機能を有することを我々は明らかにしている。即ちPRIPの機能解析を進めるには、PRIP-1/-2ダブルノックアウト(PRIP-DKO)マウスの作製とその解析が必要である。上記の研究背景をふまえ、以下の研究成果をあげた。3.GABA_A受容体のリン酸化/脱リン酸化プロセスにPRIP分子が関与することを明らかにした5.またこの過程には、GABA_A受容体のβサブユニットとPRIP分子の結合が重要であることをみいだした。本研究で機能解析を行っている分子(PRIP-1)は、我々が新規Ins(1,4,5)P_3結合性蛋白質として見出し、名付けたものである。最近我々は、この分子の相互作用分子としてGABARAP(GABA_A-receptor associated protein)を見出した。引き続くPRIP-1ノックアウトマウスの電気生理学的・薬理学的・行動学的解析により、PRIP-1欠失はGABA_A受容体のγサブユニットを介したシグナル伝達機構に異常をきたすことを突き止めた。このノックアウトマウスの解析結果は、実に興味深いものであり各方面から大きな反響を得た。しかし、PRIP-1分子がどの様にGABA_A受容体のシグナル伝達を調節するか不明であり、その分子メカニズムの解明をめざして研究を進めている。進捗状況2.PRIP-1分子が如何にGABA_A受容体構築に関わるかを明らかにするために、現在PRIP-1ノックアウトマウスでみられた表現型の分子基盤の解明を行っている。3.さらに、PRIPファミリー(タイプ1・2)ダブルノックアウトマウスの解析をすすめ、GABA_A受容体情報伝達系でのPRIPファミリーの役割を解析中である。PRIP-1ノックアウトマウスを作製し、電気生理学的・薬理学的・行動学的解析を行った結果、PRIP-1欠失はGABA_A受容体のγサブユニットを介したシグナル伝達機構に異常をきたし、またGABA_A受容体のリン酸化/脱リン酸化プロセスに異常をきたした。即ちPRIPの機能解析を進めるには、PRIP-1/-2ダブルノックアウト(DKO)マウスの作製とその解析が必要である。本年度、DKOマウスを作製しその解析を行った。1.リアルタイムPCR解析の結果、WTとDKOマウス間でGABA_A受容体の各種サブユニットのmRNA発現量に差が認められた。2.リガンド結合実験解析の結果、膜表面に発現しているGABA_A受容体のサブユニット構成にWTとDKOマウス間で差が認められた。3.電気生理学的・行動学的な解析の結果は、上記2の結果を支持するものであった。これらの結果より、PRIP分子はGABA_A受容体の膜への発現過程に、GABARAP分子の機能を調節することで関与することが明らかになった。
テラヘルツ反射分光法による炭化珪素半導体の電気的特性の非破壊マッピング測定

炭化珪素(SiC)等のワイドギャップ半導体は,現状では高品質なバルク基板が得られていないため,電子デバイスは通常,バルクウェハ上に成長した厚さ数ミクロン程のエピタキシャル膜を用いて作製する.従って,光を用いた非接触・非破壊物性測定を行うには,バルク基板とエピタキシャル膜の情報を分離する解析手法が必要となる.代表者らはこれまで,SiCバルク基板やイオン注入層の電気的特性を,赤外反射分光法を用いて求める手法を開発し,キャリア濃度,移動度,イオン注入層の膜厚・ダメージ体積分率等の値が定量的に求まることを示した.本研究において,冒頭の問題を克服するため、エピタキシャル層両端における多重反射によって生じる干渉スペクトル振動に着目した.すなわち,その干渉振動の周期はエピタキシャル層の膜厚に依存し,振幅・位相はエピタキシャル層とバルク基板層の複素誘電率差に依存するため,カーブフィッティングを用いて解析することで,エピタキシャル層の膜厚及び両層のキャリア濃度・移動度が一挙に求められると考えた.昨年度は、本手法により得られたエピタキシャル層の膜厚・キャリア濃度・移動度が、電気的手法により求めた真値とほぼ等しくなることを示した。しかしその一方、低いキャリア濃度を有する試料に対しては、測定に用いた赤外反射分光装置の低波数側の制限により、キャリア濃度が測定できなくなるという問題が見られた。これを解決するため、本年度においてテラヘルツ分光測定を導入し、得られた電気的特性値の妥当性を検証した。テラヘルツ分光によるスペクトルデータと赤外反射分光によるスペクトルの結合を試みた結果、両者は無補正で結合し、何れの測定値には高い信頼性を有することがわかった。全波数域に対するフィッティングにより求めた電気的特性値は、真値にほぼ近く、テラヘルツ分光の導入によって低いキャリア濃度を有する試料にも本手法が適用できることがわかった。炭化珪素(SiC)等のワイドギャップ半導体は,現状では高品質なバルク基板が得られていないため,電子デバイスは通常,バルクウェハ上に成長した厚さ数ミクロン程のエピタキシャル膜を用いて作製する.従って,光を用いた非接触・非破壊物性測定を行うには,バルク基板とエピタキシャル膜の情報を分離する解析手法が必要となる.代表者らはこれまで,SiCバルク基板やイオン注入層の電気的特性を,赤外反射分光法を用いて求める手法を開発し,キャリア濃度,移動度,イオン注入層の膜厚・ダメージ体積分率等の値が定量的に求まることを示した.本研究において,冒頭の問題を克服するため、エピタキシャル層両端における多重反射によって生じる干渉スペクトル振動に着目した.すなわち,その干渉振動の周期はエピタキシャル層の膜厚に依存し,振幅・位相はエピタキシャル層とバルク基板層の複素誘電率差に依存するため,カーブフィッティングを用いて解析すれば,エピタキシャル層の膜厚及び両層のキャリア濃度・移動度が一挙に求められると考えた.本手法により得られたエピタキシャル層の膜厚を断面SEM画像で,エピタキシャル層及びバルク基板層のキャリア濃度・移動度をホール測定で求めた値と比較することで,本手法の妥当性を検証した.なお,ホール測定の際にバルク基板層に対する電流流入を防ぐため,今回新たにバルク基板層とエピタキシャル層の伝導型を変えてpn接合を形成させた試料を作製した.全ての測定データを比較検討した結果,サブテラヘルツ波(遠赤外線)領域までのスペクトルが得られれば,これらの物性値は極めて正確に求められることがわかった.炭化珪素(SiC)等のワイドギャップ半導体は,現状では高品質なバルク基板が得られていないため,電子デバイスは通常,バルクウェハ上に成長した厚さ数ミクロン程のエピタキシャル膜を用いて作製する.従って,光を用いた非接触・非破壊物性測定を行うには,バルク基板とエピタキシャル膜の情報を分離する解析手法が必要となる.代表者らはこれまで,SiCバルク基板やイオン注入層の電気的特性を,赤外反射分光法を用いて求める手法を開発し,キャリア濃度,移動度,イオン注入層の膜厚・ダメージ体積分率等の値が定量的に求まることを示した.本研究において,冒頭の問題を克服するため、エピタキシャル層両端における多重反射によって生じる干渉スペクトル振動に着目した.すなわち,その干渉振動の周期はエピタキシャル層の膜厚に依存し,振幅・位相はエピタキシャル層とバルク基板層の複素誘電率差に依存するため,カーブフィッティングを用いて解析することで,エピタキシャル層の膜厚及び両層のキャリア濃度・移動度が一挙に求められると考えた.昨年度は、本手法により得られたエピタキシャル層の膜厚・キャリア濃度・移動度が、電気的手法により求めた真値とほぼ等しくなることを示した。
神経系特異的RNA結合蛋白質による神経発生と高次機能の制御

我々は、ショウジョウバエ神経系に異常を有する変異体のスクリーニングにより、感覚器を含む神経系における細胞の分化・運命決定を制御している神経系特異的RNA結合性蛋白質をコードするmusashi遺伝子を同定した。musashi遺伝子ファミリーの哺乳類神経系における役割を明らかにするために、low stringenthybridization法により、ショウジョウバエmusashiに相同なmouse-musashi-1 (m-msi-1)遺伝子のクローニングし解析を行っている。本遺伝子産物は、神経系の前駆細胞に強く発現している。一方哺乳類のニューロン(postmitoticであり前駆細胞とは明らかに異なる細胞種である)に特異的に発現しているHu遺伝子産物(ショウジョウバエelavの哺乳類相同分子である)に関する解析も進め、神経系における転写後レベルでの発現調節機構の研究を進めている。1.m-Msi-1遺伝子産物とHu遺伝子産物のニューロン分化過程における詳細な発現パターンの解析:マウス胎生期の中枢神経系を材料にして、厚さ0.5μmあるいは1μmの連続プラスチック切片を作成し発現パターンを検討し、神経幹細胞からニューロンの分化過程において、〔m-Msi-1(+),Hu(-)〕→〔m-Msi-1(+),Hu(+)〕→〔m-Msi-1(-),Hu(+)〕という発現パターンの変化が起きることが示された。この過程で、Huの発現量が増大するにつれてm-Msi-1の発現量が減少するという傾向が認められた。尚、極く少数であるが脳室(中心管)に面し、明らかに分裂中と考えられる細胞が共陽性であることが観察された。2.m-Msi-1遺伝子産物の下流標的RNA配列の同定:ランダムな50merに相当するRNA分子をin vitro転写反応により調整し、m-Msi-1蛋白質のRNA結合ドメイン可溶性蛋白質との結合能を指標にm-Msi-1蛋白質が結合するRNA配列を同定し(in vitro selection法)、本蛋白質が(G/A)U_nAGUというコンセンサス配列を持ったRNAと結合することを明らかにした。これは報告されているHuの結合する配列とは異なり上記の必要条件を満たす。興味深いことに神経前駆細胞の非対称性分裂と密接な関係のあるマウスm-Numb遺伝子の3'-UTRにはこのm-Msi-1蛋白質結合のコンセンサス配列が数回繰り返して存在することが明らかとなった。m-msi-1遺伝子に関しては、ジーン・ターゲッティングによるノックアウトマウス作成に成功した。現在詳細な表現型の解析を通して、本遺伝子産物の哺乳類中枢神経幹細胞の非対称的分裂における役割を検討中である。Hu(HuD)遺伝子についても既に遺伝子破壊を行ったES細胞由来のキメラマウス作成(癌研・野田哲生、慶大・高野利也との共同研究)に成功している。

Hu(HuD)遺伝子についても既に遺伝子破壊を行ったES細胞由来のキメラマウス作成(癌研・野田哲生、慶大・高野利也との共同研究)に成功している。
高齢者の術後神経・認知機能低下に及ぼす骨格筋量・マイオカインの影響

術後神経・認知機能異常と骨格筋から分泌される生理活性物質であるマイオカイン分泌量、骨格筋量の関係性について、また術後神経・認知機能異常の危険因子との関係性について臨床的見地から検討する。下肢手術を受ける患者を対象に高齢者群と非高齢者群の2群に群分けし、術前・術後に認知機能評価、体成分分析、マイオカイン測定を行い、統計学的手法で術後神経・認知機能異常の関連因子を検討する。