hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホシササノハベラをモデルとした魚類の性転換の生理・分子機構の解明

本研究課題では性転換のメカニズムを解析する上で有用なホシササノハベラを用いて、昨年度までに、1)生殖腺において雌雄の配偶子形成を制御している性ステロイドの合成系が性転換に伴い著しく転換(シフト)すること、2)ステロイド合成系のシフトに上位で関わっていると考えられる脳下垂体の生殖腺刺激ホルモン(GtH)の遺伝子発現パターンが雌雄で異なること、を明らかにすると共に、3)生殖腺の器官培養系を確立し、in vitroにおいてアンドロゲンを用いて卵巣から精巣へ転換させることに成功している。18年度は、ステロイド合成系のシフトを上位で関与していると考えられるGtHについてin vitro解析を行い、各種GtH様ホルモンが卵巣から精巣への性転換を誘導・促進することを明らかにした。また、これに伴い各ステロイド代謝酵素の発現変化が起こることから、生殖腺の性転換がGtHにより直接的に制御されていることが強く示唆された。一方、性ステロイドの機能を詳細に理解するため、抗アンドロゲン剤と共に卵巣を培養し、in vitroで性転換を誘導したところ、精巣への性転換が抑制された。加えて、精巣を抗アンドロゲン剤と共に培養した結果、雄性生殖細胞が消失し、芳香化酵素および卵母細胞や顆粒膜細胞の遺伝子マーカーの発現が認められた。すなわち、アンドロゲンは精子形成を誘導し、生殖腺を雄性化する一方、エストロゲン合成を抑制することで、生殖腺の雌性化を防いでいることが示唆され、先のステロイド合成系のシフトが性転換を制御しているという結果を決定づけた。一方で、性転換に伴う生殖腺の各種細胞動態について解析した結果、減数分裂前のステージにある生殖原細胞がいずれの時期にも生殖腺組織内に存在していたことから、これが卵子と精子の共通の幹細胞として機能していることが強く示唆された。
GM1ガングリオシド発現抑制能を有するアミロイドβ蛋白重合体形成抑制物質の探索

プロポフォール、チオペンタールおよびミダゾラムには、アミロイドβ蛋白(Aβ)重合を抑制する効果と、神経細胞膜のラフト領域のGM1ガングリオシド(GM1)発現を減少させることでのAβ重合を抑制する効果があるということ、また、レプチンも同様にGM1発現を減少させることでAβ重合を抑制することを示唆した。ケタミンはNMDA受容体を介したp38の活性化を阻害することにより、また、レプチンおよび脂溶性スタチンはMAPK系のErk1/2経路を活性化することにより、アストロサイトにおけるネプリライシンの発現を抑制することを示唆した。1.初代培養ラット大脳神経細胞に脳内移行性薬物を投与し、神経細胞に発現したGM1をコレラトキシンBサブユニット(GM1を特異的に認識)で細胞全体のGM1ガングリオシド発現を調節する物質をスクリーニングした結果、ベンゾジアゼピン系麻酔薬のミダゾラム及びレプチンを見いだした。2. GM1発現を調節する物質の作用機序を、GABAa受容体の阻害剤を用いて検討した結果、GABAa受容体の阻害剤によって上記1.の効果が抑制された。また、ラフト領域を単離し、GM1ガングリオシド量を検討したところ、ミダゾラム及びレプチンによって減少しており、その効果はやはりGABAa受容体阻害剤で抑制された。これらの現象について、ヒトの大脳及び海馬由来の初代培養神経細胞を用いて検討するため、現在注文している。3.ミダゾラムによって、神経膠細胞のアミロイドβ蛋白(Aβ)の分解に影響するのかどうかを検討したが、脳内の主要なAβ分解酵素であるネプリライシン及びインスリン分解酵素の発現には影響は見受けられなかった。4.ミダゾラム及びレプチンがAβ線維体形成に与える影響について、反応条件下にGM1発現調節物質を加え、チオフラビンT(Aβ線維を特異的に認識する試薬)によるAβ線維体検出法で重合体形成について検討した結果、Aβ線維体形成が抑制されることが分かった。5.ミダゾラムが、初代培養ラット大脳神経細胞のタウ蛋白のリン酸化に影響するのかどうかを検討した結果、タウ蛋白のリン酸化に影響を与えるGSK3βのリン酸化にミダゾラムは影響を与えたが、タウ蛋白のリン酸化には影響を与えないことを明らかにした。1.初代培養ラット神経細胞に脳内移行生薬物を投与し、神経細胞に発現するGM1ガングリオシドを発現調節する物質を昨年度スクリーニングし、ベンゾジアゼピン系麻酔薬のミダゾラム及びレプチンをを見出した。その中で、ミダゾラムについては昨年度報告した内容に関して論文にて報告することができた。レプチンについては、作用機序をPI3kinaseの阻害剤を用いて検討した結果、GM1ガングリオシド発現変化が抑制された。また、ラフト領域を単離しGM1ガングリオシドの分布量を検討したところ、レプチンにより分布量が変化し、その効果をPI3kinaseの阻害剤により抑制されていることを見出した。2.上記1.のミダゾラム及びレプチンによる効果によって、神経細胞表面からのAβ線維体形成に影響があるのかどうかを検討した結果、Aβ線維体形成に影響を与えることがわかり、その効果はそれぞれの阻害剤によって効果が抑制された。また、ミダゾラムについては老齢マウスから単離したシナプス膜によるAβ重合体形成の検討を行うことができた。以上についても、論文にて報告することができた。3.レプチンによって、神経膠細胞(アストロサイト)が発現しているAβ分解酵素の発現に影響を与えるのかどうかを検討した結果、ネプリライシンの発現量に影響を与えることがわかり、その効果はMAPK (Erk1/2)を介していることがわかった。また、その効果は細胞膜上で顕著に影響しておりアルツハイマー病の今後の展開に影響を与えるかもしてない結果となった。1.初代培養ラットアストロサイトに脳内移行性薬物を投与し、アストロサイトに発現するGM1ガングリオシドを発現調節する物質を今年度スクリーニングを行った。その結果、統合失調症治療薬のハロペリドールがGM1ガングリオシド発現を顕著に発現誘導することを見出した。この発現変化にはオピオイド受容体にσ受容体が関与していること、また、MAPK(erk1/2)を介していることが分かった。また、この変化に伴って、GM1ガングリオシドが豊富に含まれるオートファゴソームが著しく蓄積することを明らかにした。現在、論文に投稿中である。2.スタチンによって、初代培養アストロサイトが発現しているAβ分解酵素の発現に影響を与えるのかどうかを検討した結果、脂溶性スタチンがネプリライシンの発現量に影響を与えており、その効果はコレステロール合成系によるものではなく、別の効果としてMAPK(Erk1/2)を介していることが分かった。また、この影響によって細胞膜上でのネプリライシンが、細胞外へ放出されることによってAβの分解を細胞外で促進することが明らかとなった。この研究結果については論文にて報告することができた。3.上記1.のアストロサイトを用いたGM1ガングリオシド発現に対する検討を行うために、現在再度スクリーニングを行っている。4.上記2.のスタチンによる検討以外にもインスリン、茶の成分のカテキン類による検討によりネプリライシン及びインスリン分解酵素の発現変化を明らかにした。今後、更なる検討を加える。

プロポフォール、チオペンタールおよびミダゾラムには、アミロイドβ蛋白(Aβ)重合を抑制する効果と、神経細胞膜のラフト領域のGM1ガングリオシド(GM1)発現を減少させることでのAβ重合を抑制する効果があるということ、また、レプチンも同様にGM1発現を減少させることでAβ重合を抑制することを示唆した。ケタミンはNMDA受容体を介したp38の活性化を阻害することにより、また、レプチンおよび脂溶性スタチンはMAPK系のErk1/2経路を活性化することにより、アストロサイトにおけるネプリライシンの発現を抑制することを示唆した。昨年度及び今年度の結果を論文に報告することができた。また、神経膠細胞におけるネプリライシンの発現を調節する脳内移行性薬物を見いだすことができた。さらに、研究成果を学会にて報告することにより、新たな展開に発展することが可能になったと考えている。学会において今後の研究を発展させるために、情報収集も行い本研究課題をより良いものにすることができると考えている。しかし、昨年度及び今年度の当初の計画にあったヒト由来初代培養神経細胞による検討は、困難を極めている。さらに、今年度の計画にあるマウスを用いた検討については、研究代表者が所属の変更があり老齢マウスの作製に少し遅れが生じている。以上のことから、上記区分を選択した。神経化学1.初代培養ラット神経細胞に脳内移行生薬物を投与し、神経細胞に発現するGM1ガングリオシドを発現及び分布(ラフト領域)を調節する物質についてこれまで同様に対象薬物を広げてスクリーニングする。また、現時点で遂行できていないヒト由来の初代培養神経細胞を用いた検討を行う。2.上記1.でGM1ガングリオシドの発現変化を与える薬物について、Aβ線維体形成への直接的な影響、神経細胞表面からのAβ線維体形成への間接的な影響を詳細に検討する。3.本研究課題で使用した薬物を用いて、初代培養アストロサイト発現Aβ分解酵素の発現変化を調節する薬物についてスクリーニングをした結果、多数の薬物がネプリライシン発現を調節していることが確認されたため、その検討を詳細に行い本研究課題の追加検討課題とする。今年度の当初の研究実施計画にあったヒト由来の初代培養神経細胞による検討以外は、順調に遂行することができている。また、本研究計画を発展させるために学会に参加し情報収集することで、当初の研究計画には無かった研究事項も加えて遂行することができている。1.初代培養ラット大脳神経細胞に様々な物質を投与し、神経細胞に発現したGM1をコレラトキシンBサブユニット(GM1を特異的に認識)でGM1発現及び分布(ラフト領域)を調節する物質を引き続きスクリーニングする。また、今年度遂行することができなかったヒトの大脳及び海馬由来の初代培養神経細胞を用いて、GM1の発現変化を検討する(ヒト由来の神経細胞は、市販品を使用)。さらに、GM1発現を調節する新規の物質の作用機序を、既知の細胞内シグナル伝達系(PI3 kinaseなど)の阻害剤を用いて検討する。2.新規GM1発現調節物質がAbeta線維体形成に与える影響について、反応条件下にGM1発現調節物質を加え、チオフラビンT(Aβ線維を特異的に認識する試薬)によるAbeta線維体検出法で重合体形成の抑制を検討する。
シュラウド付き潮流発電用水平軸型水車の開発に関する研究

本研究は、風車の分野でも近年注目されているシュラウドを回転するプロペラ型(水平軸型)潮流発電用水車ブレード周りに設けることによって、その集流・加速効果と翼端失速低減効果を利用し既存の水平軸型潮流発電用水車よりも発電効率が向上するような、新しい水車の基礎性能把握を水槽実験、及び数値解析によって行った。シュラウドの周流増速効果について調査し、潮流発電用水車の模型試験と性能予測計算を行った結果、シュラウドを用いることで水車の出力係数を約2.2倍にすることが可能であるとの知見を得た。本年度は、全体目標の中でも主に水車の流体力学的な特性について明らかにすることを目指した。そのためにまず、翼素運動量理論によって実験供試模型の設計を行った。なおこの模型は実験だけでなく、流体シミュレーションツールの検証にも用いる。設計の条件は、流速V=1m、周速比ωR/V=4、直径250mm、翼型MF-703揚抗比0.0131とした。条件については、実験施設となる本校回流水槽、プロペラ単独試験器などの諸元に依存する形となっている。ただし、周速比について流速が低くても発電するように、比較的低周速比にしたこと、翼断面については、小型であり、更に水中で稼働することを考慮して、低レイノルズ数域で揚抗比が高く、且つ強度確保のために比較的翼が厚いものを選んだ。以上の条件のもとで設計し、模型の製作をおこなった。次に、試験模型を対象として、自由後流モデル適応した三次元パネル法による数値解析プログラムを開発し、水車性能予測計算を行った。このプログラムは、二次元翼性能データを用いて粘性補正を加えており、水平軸型風車を対象として精度検証を事前に済ませているものである。性能予測結果から、設計段階でねらった低周速比域で出力係数の値が大きく、更に、高い出力係数値を比較的広い周速比域でとることが判明した。このことは、設計条件として課した翼断面の性能に起因するものと考えられる。時間の関係上今年度は水槽試験を行えなかったが、来年度には実際に性能計測を行う必要がある。平成20年度は,まず, 19年度で作製した水車模型を用いて回流水槽試験を実施した。水槽試験には,本校荒天航舶験室内の回流水槽及びプロペラ単独試験装置を用いた。実験条件は,流速1.2m/s,周速比(翼端周速/流速)158.0(0.5刻み)である。実験結果として,出力係数C_w(水車出力/水車断面を通過する流体エネルギー)は,設計条件の周速比4.0において最大値に近い値をとった。また,最大値付近の値を広い周速比域で得ることが実証され, 19年度の予測計算と概ね一致する。これは,本研究で開発した水車が低流速から発電し,更に,広い領域で高い発電効率を得ることが可能だということを示している。次に,シュラウドの設計・製作を行った。シュラウドの設計は汎用CFDソフトFluentを用いてあらかじめ内部流速等を計算することにより行った。なおシュラウドは,それ自体にも大きな流体力が発生するため,無闇に大きくならないことが望まれる。そこで,出口断面積が入口よりも大きくなるディフーザー型, L/D=1.0(シュラウド長さ/シュラウド入口直径)のシュラウドを作製し,水車を覆うことを仮定した。水車単体と同様に,流速1.2m/sにおける結果は,シュラウドを用いた場合のC_wがその増速効果により,用いない場合の2倍程度となるものとなった。水車直径と同じ長さの拡大型ダクトを用いるだけで,大きな出力の増加が見込まれることが判明した。平成20年度の研究では,シュラウドの集流・増速効果について調査し,潮流発電用水車の模型試験と簡易性能予測計算を行った結果,シュラウドを用いることで水車性能を約2倍にすることが可能であるとの知見を得た。なお,実海域における性能予測は,時間と予算の制約上不可能であったため,今後の課題としたい。
第二次世界大戦期における日本の戦時科学技術研究の実態に関する実証的研究

日本の戦時科学技術研究に関する資料的条件は近年著しく改善された。ひとつには、連合国軍最高司令官総司令部の記録類(GHQ/SCAP Records)が日本でも閲覧が可能となったが、そこには、日本の戦時研究に関する旺盛な調査活動の報告類が多数含まれている。また、戦時研究動員の主管庁であった技術院の初代総裁、井上匡四郎が残した、厖大な文書類がマイクロ・フィルム化され、多くの研究者が利用できるようになった。本研究はこのような資料的条件の改善をうけて、占領者による戦時日本の軍事研究開発の調査内容と、研究動員に関する日本側の客観的な記録を比較検討しようとしたものである。その結果えられた結論は以下の4点であった。(1)技術院所管の研究動員計画は小規模、かつ分散的で、研究組織はときとして重複し、官庁間の管轄関係も錯綜しており、効率的に研究成果を生み出すのには適していなかった。(3)占領者の対日調査での関心事は、通信機、レーダー、ロケット及びジェット推進、誘導ミサイル、「殺人光線」、原子爆弾、風船爆弾などであり、化学兵器、生物(細菌)兵器であって、そもそも日本側の関心とは齟齬をきたしていた。(4)ケース・スタディの対象とした日本の原爆開発計画について、占領者の調査のなかに評価の食い違いが生まれたのは、調査した側の日本人に対する不信感などが原因であったことが明らかとなった。戦時における日本の軍事研究の実態を新しい資料的条件のもとで問い直そうとする本研究において、初年度となる平成8年度は基本的な資料の収集と整理にあてられた年度であった。本科学研究費補助金で購入する主要設備である『マイクロ・フィルム版井上匡四郎文書』リ-ルNo.1134は10月に手元に届き、閲覧が可能となった。また、11月と1月には東京に出張し、国立国会図書館憲政資料室所蔵のマイクロ・フィルム版GHO/SCAPRecordsを閲覧し、戦時研究に対する占領側の調査報告類のうち、それまでに報告者が所蔵していなかったものを複写・現像してもらった。後者には、日本が第二次世界大戦中に製造、もしくは開発を目指した化学兵器・生物兵器、原子爆弾、レーダー、医薬品などの研究開発の実態に関する調査が多く含まれている。占領者はおもに(1)現地でのフィールド調査、(2)関係者へのフィードバックを含むインタヴュー、(3)アブストラクトの翻訳、といった方法により調査したようであるが、その内容的な吟味はこれからの課題となっている。また、主たる資料である前者の検討は予定より遅れ、この春より本格的な閲覧・整理の段階にはいろうとしている。従って、現在は研究の中間的な成果公開はまだできない段階にある。戦時における日本の軍事研究の実態を新しい資料的条件のもとで問い直そうとする本研究において、中間年となる平成9年度は基本的な資料の整理と資料の追加収集にあてられた年度であった。本科学研究費補助金で購入した主要設備である『マイクロ・フィルム版井上匡四郎文書』リ-ルNo.1134については今年度からも本格的に閲覧を開始し、重要箇所の現像とファイリング、それを通した事実発掘の作業を続けている。また、9月には再度東京に出張し、国立国会図書館憲政資料室所蔵のマイクロ・フィルム版GHO/SCAPRecordsを閲覧し、戦時研究に対する占領側の調査報告類のうち、平成8年度の出張時には見いだしえなかった重要な調査・報告類を複写・現像してもらった。現在までに収集した資料には、日本が第二次世界大戦中に製造、もしくは開発を目指した化学兵器・生物兵器、原子爆弾、レーダー、医薬品などの研究開発の実態に関する調査・報告の類が多く含まれている。現時点において、報告者は、日本における原子爆弾開発計画の実態と評価に関する諸資料の叙述の差異に注目し、その問題の検討を深めつつあるところである。しかしながら、資料が浩瀚、多数に及ぶため、その多くについての内容的な吟味はこれからの問題となっている。

従って、現在は研究の中間的な成果公開はまだできない段階にあるが、本研究の完成年度となる平成10年度における研究成果の取りまとめの展望は開かれつつあると考える。戦時における日本の軍事研究の実態を新しい資料的条件のもとで問い直そうとする本研究は平成810年度、以下のような手順で実施された。本科学研究費補助金の主要設備である『マイクロ・フィルム版井上匡四郎文書』(雄松堂フィルム出版1996年)は平成8年秋に手元に届き、閲覧が可能な状態となった。ただちに閲覧作業を開始し、技術院関係文書中「研究動員会議綴」などの資料に着目し、平成9年度にその現像とファイリングをおこなった。もう一方の重要資料である、国立国会図書館憲政資料室所蔵のマイクロ・フィルム版GHO/SCAPRecordsについては、平成8年度に2回、9年度に1回それぞれ東京まで出張し、これを閲覧し、日本の戦時研究に対する占領側の調査報告類のうち基本的で、重要な調査・報告類を複写・現像してもらった。これらの資料を比較対照し、戦時日本の軍部、および科学技術行政の側の関心と、占領者が警戒した戦時研究の項目との間には著しい違いがあることなど、本研究の一般的な結論を導くことができた。と同時に、日本における原子爆弾開発計画の実態と評価に関する諸資料の叙述の差異に注目し、その問題の検討を本研究の事例研究と位置づけ深めた(とくに、平成10年度)。残念ながら、資料が浩瀚、多数に及ぶ未整理なものであるため、その整理に時間をとられ、研究の中間的な成果公開はできず、いきなり『科学研究費補助金研究成果報告書』で研究成果をまとめて報告することとなった。
ゲルマン語における文法範疇の発展パターンと個別性

ゲルマン語の中で完了形の発達に違いがあるのは、動詞のアスペクトの違いによる。すなわち、英語の動詞は完了相の意味が強いため、be+過去分詞は動作受動をも表し、またそれに連動してhave+過去分詞は間接受動の意味を強く持つ。その結果have+過去分詞は完了形として発達しにくかった。動詞のアスペクトが非完了相に傾いているドイツ語においては一般的な受動態はwerden+過去分詞が表し、sein+過去分詞は状態受動にとどまった。そのためhaben+過去分詞は間接受動としては発達せずに完了形として発達した。ドイツ語と英語は同じゲルマン語に属すが、歴史的な言語変化のしかたは大きく異なる。完了形の発達という点では、ドイツ語は現在完了形を一般的な過去時制として用い、先進的であるのに対し、英語は現在完了形を限定された意味用法でしか用いず、保守的と言うことができる。名詞の曲用や動詞の活用という点では英語は非常に変化が簡略化され、先進的であるのに対し、ドイツ語は語形変化を残し、保守的であるので、完了形の発達と語形変化の衰退は比例しないことが分かった。イディッシュやペンシルバニアダッチ、アフリカーンス等で完了形が発展していることに鑑みると、一般に言語が外的要因により変化を被った度合いが高いほど完了形を発達させる傾向にあることがうかがわれるが、実際には変化の乏しいドイツ語の方が、大きく変化した英語よりも完了形を発達させている。この逆転現象の原因は受動態における助動詞の選択と関連するのではないかと考えられる。すなわち、英語においてはbeが受動の助動詞であるのに対し、ドイツ語ではbeに相当するseinは受動としては状態受動という特殊な受動を表し、むしろ完了形の助動詞として多く用いられる。英語でbeがもっぱら受動の助動詞として機能することが完了形の発達を阻害したのではないかということである。そこでLe Petit Princeのドイツ語訳、英語訳、アイスランド語訳を比較したところ、単に受動の助動詞の選択に違いがあるだけではなく、英語で受動のbe+過去分詞が用いられるところでドイツ語や原語のフランス語では一般的な人を表すmanやonを主語とした能動態が用いられたり、再帰代名詞による再帰動詞や代名動詞が用いられているというように、英語の受動のbe+過去分詞の使用頻度自体が高いことが明らかになり、beの受動の助動詞として機能が特化されたことが完了形発達の阻害の一因になることがある程度裏付けられた。同じゲルマン語の中でもドイツ語と英語とアイスランド語では文法範疇の歴史的発達に違いが見られる。例えば、完了形の発達については、ドイツ語が最も高く、アイスランド語がそれに続き、英語は最も低い。その理由として考えられるのは、英語においてはbe+過去分詞が受動態として定着したということである。その結果、haveがbeの他動詞形であるため、have+過去分詞も間接受動しての機能を他のゲルマン語よりも多く負わされることになり、完了形としての発達が阻害されたと考えられる。それではなぜ受動態を表す形式がドイツ語ではsein+過去分詞ではなく、werden+過去分詞になったのに対し、英語でそれがbe+過去分詞になったのかといえば、英語では動詞が全般に完了相に傾いているためだと考えられる。すなわち、英語のbeとドイツ語のseinは同義と見なされるが、アスペクトという点ではbeの方が完了相的意味を強く持つため、静的状態のみならず動的変化の受動をも表すことが可能になった。そして英語の動詞は完了相に傾いているために進行形も発達した。それに対し、もともと動詞が非完了相に傾いているドイツ語においては進行形が不要であった。完了形の発達は最終的に過去時制化向かうが、動詞が完了相であるかぎり、完了形は事態の変化後の状態を表すため、純粋な過去時制にはならないので、その点でも英語は完了形が発達しにくい状況にあったと言える。このように、完了形の発達を左右するのは動詞のアスペクトであると考えられる。ゲルマン語の中でドイツ語は、先進的な英語と保守的なアイスランド語と比較すると、その中間に位置し、その発展度は中程度であると見なされているが、動詞の文法範疇の発達という観点で完了形の発達度を比較すると、最も先進的なのはアイスランド語で、最も保守的なのは英語であり、ドイツ語はその間にあることが分かった。英語が先進的、アイスランド語が保守的であると一般に言われるのは、名詞の性と格の表示が英語においては消失し、アイスランド語においてはよく保たれているためであるが、そのような名詞の領域における先進性と保守性は完了形におけるそれとはまったく逆の様相を呈している。

完了形の発達はクレオールや周辺的な言語においてよく見られ、従って、歴史的に大きな変化を被った言語ほど完了形が発達するという説があるが、歴史的に大きく変化しながら完了形がそれほど発達していない英語と、古い形を保ちながら完了形をよく発達させたアイスランド語を見ると、その従来の説は妥当ではないと考えられる。特にアイスランド語が古いゲルマン語の姿をよくとどめているという定説は完了形を基準にすると正しくない。現在のところ名詞の性・格における保守性と完了形の発達の関連は不明瞭であるが、完了形の発達と受動態の発達の間には相関関係があると想定されるので、動詞の領域には名詞の領域とは異なる独自の発達があり、名詞の領域における保守性がその言語の保守性を意味するわけではないことは明らかである。完了形が英語よりもドイツ語で発達している要因として、ドイツ語の一般的な受動の助動詞がwerdenであり、seinは受動としては状態受動という特殊な受動の助動詞であり、むしろ完了形の助動詞として用いられるのに対し、英語のbeが完了形の助動詞としては用いられなくなり、受動の助動詞に機能が制限されたことにあるという仮説を立てた。すなわち、beの助動詞としての機能が受動の助動詞に限定されたことにより、have+過去分詞がドイツ語のhaben+過去分詞よりも間接受動を表す頻度が高くなり、その結果、英語の完了形がドイツ語の完了形よりも発達してなかったという仮説である。しかしこの考えに従うと、フランス語ではêtreが受動の助動詞でありながら完了形の助動詞としても機能しているということをうまく説明できないことになる。しかし実際に調査してみると、英語でbe+過去分詞が用いられる多くの箇所が、フランス語では一般的な人を表すonを主語とする能動文や再帰代名詞による代名動詞に対応しており、受動のêtre+過去分詞の使用頻度そのものが英語のbe+過去分詞よりも小さいことが分かった。従って、英語のbeが受動の助動詞として多く用いられることが完了形の発達を阻害する一因であるという仮説は否定されないと言える。言語の保守性という点でドイツ語がゲルマン語の中で中間的な位置を占めるという点では特に新しい知見は得られなかったが、名詞の領域と動詞の領域に分けて考えると、通常言語の保守性の基準が名詞の領域のみに置かれ、動詞の領域が考慮されていないということは新しい知見であると考えられる。英語やドイツ語と同様ゲルマン語の一つであるアイスランド語においては、受動の助動詞はvera (= be)であるが、完了形は英語よりもむしろ発達している。これまでの調査で、アイスランド語のveraが完了形の助動詞として用いられる頻度は、ドイツ語でseinを完了形の助動詞として用いる頻度よりも小さいことが分かっている。これは完了形の助動詞としてveraを選択する動詞の種類が、ドイツ語においてseinを完了形の助動詞として選択する動詞の種類よりも少ないためだと考えられる。しかしもし受動の助動詞になる動詞によって完了形の発達の度合いが異なるとすれば、veraを受動の助動詞として使用する頻度が英語のbeを受動の助動詞として使用する頻度よりも小さいことが明らかにされねばならない。そこで今後は、アイスランド語の受動のvera+過去分詞の使用頻度と英語のbe+過去分詞の使用頻度を比較することによって、英語のbeの受動の助動詞としての機能の強さを裏付けたい。また、英語で完了形の発達が遅れている要因として、進行形の発達による影響という観点も考慮する余地がある。
早期消化管癌に対する内視鏡的切除における偶発症対策法の確立

観血的消化管内視鏡治療における遅発性の出血などの問題に対する新規・完全合成自己組織化ペプチド溶液の安全性、有用性を生体ブタの食道とその後のヒト臨床で検証した。段階的に、本ペプチド溶液の上記検証を進めた。ヒト臨床での検証では、食道・胃・大腸の内視鏡治療後に投与し、出血を予防できること治療後の人工潰瘍の自然修復を促進させることが明らかとなった。以上の研究結果を26年度の国際学会で、27年度の国内学会で発表を行った。本ペプチド溶液の実用化に向け、ヨーロッパでCEマークを取得した。更なる大規模国際臨床試験を予定している。また、派生効果として本溶液の専用のデリバリ目的のカテーテルの開発も進んでいる。本研究は、観血的消化管内視鏡治療における出血などの問題点に対して、自己組織化ペプチド水溶液(PuraMatrix)の安全性・有効性を非臨床およびヒト臨床で検証し、本水溶液の実用を目指すことを目的として平成24年度から開始した。初年度には、生体ブタを用いた動物実験を施行し、その有効性について検討した。また、当施設の倫理審査の承認後、ヒト臨床試験も開始し、目的の達成度はおおむね順調に進展していると考えられた。平成25年度は、ヒト臨床試験を継続した。リクルートした患者さんの多くは研究参加に了承して頂いた。自己組織化ペプチド水溶液は透明で、付着性もよく、取り扱いに問題はなかった。本手技に関連する偶発症を認めることなく、登録目標症例数をクリアした。さらには、申請時に適格病変としていた早期胃癌に、早期食道癌および胃癌早期大腸癌も加えて広い範囲での症例集積することができた。それにより、より広範囲で本水溶液の安全性と有効性を確認することが可能となる。中・長期の安全性確認のために全例ESDから1年後の内視鏡検査・採血の予定も可能な状況である。なお、本自己組織化ペプチド水溶液における有害事象は現在のところ認めていない。本研究は、観血的消化管内視鏡治療における出血などの問題点に対して、自己組織化ペプチド水溶液(PuraMatrix)の安全性・有効性を非臨床およびヒト臨床で検証し、本水溶液の実用を目指すことを目的として開始した。初年度である平成24年度は、生体ブタを用いた食道の広範な内視鏡切除後に対する本水溶液の安全性、後出血予防および潰瘍治癒促進効果を明らかにする非臨床試験を行った。実験内容は、PuraMatrix群(同材の塗布)、局注群(ステロイド局注)、コントロール群(無処置)の各モデルを作成し、その後の経過を2週間後内視鏡的に観察し、6週間後の再度内視鏡観察を行った後に屠殺し、潰瘍からの出血の状態、潰瘍の治癒過程について、内視鏡的・摘除後の肉眼的・病理組織学的な比較検討を行った。また、当施設の倫理委員会の承認を受けた後、十分なインフォームド・コンセントが得られた早期消化管癌(食道癌・胃癌)患者を対象として、ヒト臨床試験も開始した。内視鏡的切除後の偶発症予防としてのPuraMatrixの安全性・有用性の実証を行う内容である。有害事象は現在のところ、認めていない。本研究は、観血的消化管内視鏡治療における出血などの問題に対して、自己組織化ペプチド水溶液の安全性・有効性を非臨床的および臨床で検証し、本水溶液の実用化を目指すことを目的として平成24年度から開始した。昨年度から継続している臨床試験のエントリーは終了した。データ解析により、本水溶液の安全性・有効性が示唆された。本水溶液に関して有害事象は認めなかった。また、内視鏡治療後に一定の割合で発生する出血は、本水溶液の投与にて抑制されることが示された。さらには、内視鏡治療後の潰瘍に対する修復を促進させることも明らかとなった、以上の研究結果について国際学会で発表を行った。27年度には国内発表を行うことが決まっている。論文化については、作成し現在投稿中である。本水溶液の実用化についてだが、本年度、我々の研究結果を元にヨーロッパでのCEマークを承認取得することが出来た。今後、ヨーロッパでの臨床試験を予定しており、実用化に向けて着実にプロジェクトが進んでいる。また、本研究における派生効果が生まれた。別の内視鏡機器メーカー(トップ株式会社)と共同で本水溶液を消化管内視鏡治療部に効率的にデリバリーすることが可能なカテーテルの開発に着手した。カテーテルのプロトタイプが完成し、製品としての最終的な形がほぼ決定した。生産ラインを確立する予定である。消化器内科、消化器内視鏡生体ブタを用いた非臨床試験後に開始したヒト臨床試験に関しては、ESDにおけるPuraMatrixの安全性・有用性の実証のための症例蓄積が順調に進んだ。

一定の症例数が集積され、第一回目のdata解析を行った。平成26年度春の国際学会発表のための最初の演題登録を行い、口演での採択が決まった。なお、試験中、有害事象は認めていない。以上から、本研究の目的の達成度は、おおむね順調に進展していると考えられた。生体ブタを用いた非臨床試験では、自己組織化ペプチド水溶液の潰瘍からの出血の状態、潰瘍の治癒過程について、内視鏡的・肉眼的・病理組織学的な比較検討が、予定通りに行えた。ヒト臨床試験に関しては、当施設の倫理委員会の承認を受け、試験を開始することが出来た。当初予定の人数のエントリーが完了した。試験中、有害事象は認めなかった。以上から、本研究の目的の達成度は、順調に進展していると考えられた。平成25年度においては、ヒト臨床試験が順調に遂行にされたので、次年度も研究助成交付申請書の通り、臨床での早期消化管癌(食道癌・胃癌・大腸癌)患者に対する内視鏡的治療におけるPuraMatrixの安全性・有用性の実証を行っていく。安全性と有効性が明らかになりつつあり、対象患者として、十二指腸病変も加える予定である。また、データ解析を随時行い、学会発表および論文発表の形での成果発表を精力的に行っていく。初年度(平成24年度)においては、非臨床試験および臨床試験が順調に進展したので、次年度も、研究助成交付申請書の通り、臨床での早期消化管癌(食道癌・胃癌)患者に対する内視鏡的治療におけるPuraMatrixの安全性・有用性の実証を行っていく。対象患者を、早期食道および胃癌に大腸癌も加える予定である。エントリーした患者は、中・長期と経過を追っていく。内視鏡的治療における自己組織化ペプチド水溶液の安全性・有用性の実証を行うための臨床研究実施を進めるために研究費を使用していく。また、さらなる情報収集のための学会などへの参加は必須である。preliminaryのdataをまとめ、学会および論文発表を行って行くが、その研究経費に使用する予定である。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、翌年度の消耗品購入に充てる予定である。
軟骨細胞のメカニカルストレス応答における細胞接着・細胞内情報伝達分子の相互作用

顎口腔機能複合体の成長発育は、それ自身が果たす役割、すなわち咀嚼・発音機能と複雑に関連しあいながら遺伝的要因および環境的要因とに制御されていると考えられている。この成長発育は、鼻上顎複合体および下顎骨における軟骨内骨形成および膜内骨形成によって行われるが、その中でも下顎頭軟骨における成長発育は下顎骨の成長方向や成長量を決定する成長の中心の一つとして重要な役割を担っている。本研究では、メカニカルストレスが軟骨細胞分化に与える影響を分子レベルで解明することを目的として、おもに細胞-細胞外基質間に形成される接着斑を構成するインテグリン、細胞骨格,細胞骨格関連分子・細胞内シグナル伝達分子および細胞外基質分子の果たす役割を分子生物学的に解析した。特に,インテグリンを介した細胞外基質と細胞の接着の阻害あるいは促進によってメカニカルストレスに反応する軟骨細胞で惹起される接着斑の形成、および細胞骨格タンパクであるアクチンの局在の変化、すなわちストレスファイバーの形成などを定量的RT-PCR法によるメッセンジャーRNA量の定量や,蛍光抗体間接法による免疫染色と共焦点レーザー顕微鏡を用い形態学的に明らかにした。本研究では,牽引力の負荷にともないII型コラーゲンの合成が減少して軟骨細胞の分化が抑制され、この分化抑制にはインテグリンを介した細胞外基質との接着が必要であるという作業仮説を証明した。さらに、インテグリンを介した細胞接着様式の発現により接着斑におけるシグナル伝達を担うFocal adhesion kinaseのインテグリン遺伝子の活性化が起こることを証明した。本研究では,牽引力の負荷に伴う軟骨細胞の線維芽細胞への形態変化とインテグリン分子の発現の関係を解明することを目的として,これを細胞生物学的に検討する.また,軟骨細胞に対する牽引力の負荷に伴いその分化形質としてのII型コラーゲンおよびアグリカンの発現が抑制され,かわって線維芽細胞としての形質,フィブロネクチンおよびI型あるいはIII型コラーゲンの発現を獲得する,という仮説を検証する.さらに,この過程にインテグリンによる細胞-細胞外基質間の接着が寄与していること,さらにそのシグナル伝達機構にFocal adhesion kinaseが関与していることを示す.実験材料として胎齢12日のSD系ラットを用い,四肢胚より細胞を顕微鏡下で採取する.続いてこれにtrypsin-collagenaseで処理を施し細胞を分離した後,DMEM培地を用い培養した.メカニカルストレスの負荷にはFlexer cellを用いた.細胞の分化指標としてのI型,II型,III型コラーゲンや,アグリカン,フィブロネクチンの発現については半定量的RT-PCR法を用いたmRNAの定量によって行った.これらをもとにインテグリンの発現の変動を半定量的RT-PCRにて定量した.また,共焦点レーザー顕微鏡と蛍光抗体間接法を用いた免疫染色による形態観察によって,細胞内骨格と細胞・細胞外基質を接着タンパクであるインテグリンが仲介して作り出す接着斑の形成を経時的に観察した.伸展力を負荷した軟骨細胞よりtotal RNAを抽出し,その後逆転写酵素によりcDNAテンプレートを作製し,半定量的PCR法により目的遺伝子の定量実験を行った.結果,伸展力を加えなかった群に比べ,インテグリンの遺伝子発現は有意に促進されることが分かった.来年度はFocal adhesion kinaseeの活性の変化を細胞化学的に測定した上で,細胞内におけるシグナル伝達機構を解明する.顎口腔機能複合体の成長発育は、それ自身が果たす役割、すなわち咀嚼・発音機能と複雑に関連しあいながら遺伝的要因および環境的要因とに制御されていると考えられている。本研究では、メカニカルストレスが軟骨細胞分化に与える影響を分子レベルで解明することを目的として、おもに細胞一細胞外基質間に形成される接着斑を構成するインテグリン、細胞骨格,細胞骨格関連分子、細胞内シグナル伝達分子および細胞外基質分子の果たす役割を分子生物学的に解析した。

特に,インテグリンを介した細胞外基質と細胞の接着の阻害あるいは促進によってメカニカルストレスに反応する軟骨細胞で惹起される接着斑の形成、および細胞骨格タンパクであるアクチンの局在の変化、すなわちストレスファイバーの形成などを定量的RT-PCR法によるメッセンジャーRNA量の定量や,蛍光抗体間接法による免疫染色と共焦点レーザー顕微鏡を用い形態学的に明らかにした。本研究では,牽引力の負荷にともないII型コラーゲンの合成が減少して軟骨細胞の分化が抑制され、この分化抑制にはインテグリンを介した細胞外基質との接着が必要であるという作業仮説を証明した。さらに、インテグリンを介した細胞接着様式の発現により接着斑におけるシグナル伝達を担うFocal adhesion kinaseのインテグリン遺伝子の活性化が起こることを証明した。
Retinal fascin遺伝子変異による網膜色素変性の発症機序の解明

本年度の研究実施計画に従い研究を遂行した。培養細胞に野生型retinal fascinおよび変異型retinal fascin遺伝子を導入し、細胞内のretinal fascinの局在の変化を比較検討した。1.プラスミドDNAの作成:RNAからRT-PCRを用いて、retinal fascin遺伝子を単離し、GFP(緑蛍光蛋白)の下流に融合して発現するベクターに組み込んだ。また、PCRを用いて野生型retinal fascinのcDNAに208de1G変異を導入し、同様にGFPに融合する発現ベクターに組み込んだ。2.細胞への遺伝子導入:作成したプラスミドを用いてHEK細胞に燐酸カルシウム法およびエレクトロポレーション法により遺伝子を導入した。導入の確認はPCR法によって行った。3.蛍光顕微鏡による観察:遺伝子導入をした細胞を蛍光顕微鏡で観察し、retinal fascinの細胞内での局在について検討した。野生型では、細胞質にびまん性に発現していた。一方、変異型は主に核内に発現を認めた。4.免疫染色法:遺伝子導入した細胞を抗retinal fascin抗体で免疫染色を行いretinal fascinの局在を確認した。野生型では、蛍光顕微鏡による観察と同様に細胞質にびまん性に発現していることがわかった。変異型では、免疫染色で有意な発現を認めなかった。208de1G変異では、翻訳される変異型ペプチドはコドン144でストップコドンが来るため、野生型の約3分の1の長さになり、そのアミノ酸配列はフレームシフトのため、野生型とは関連のない配列を有していた。そのため、変異型では、抗体が認識されないことがわかった。今回の結果より、変異型では細胞内では核内に蓄積し、転写機能などを障害する可能性が示された。retinal fascinに対する特異的抗体を作成し、マウスを用いて経時的にRT-PCR、免疫染色を行い、胎生期からの発生、各発達段階におけるretinal fascinの発現を検討した。1.retinal fascinに対する抗体の作成:バキュロウィルス合成系を用いて昆虫細胞内でretinal fascinタンパク質を合成した。このタンパク質とアジュバンドを等量混合して白色家兎に複数回免疫を行い、約1ヶ月で抗体産生を得た。抗体価のチェックを行い、アフィニティーカラムを用いて抗体を精製した。2.RT-PCR:胎生期から成熟期までのマウス網膜からRNAを抽出し、オリゴプライマーによって逆転写反応を行いretinal fascinのcDNAを作成した後PCRを行い、mRNAを検出した。胎生期には発現を認めず、生後7日頃より発現を認めた。発現は生後1ヶ月、2ヶ月でも継続して発現を認めた。3.免疫染色法:胎生期から成熟期までのマウスの眼球を経時的に摘出後凍結し、凍結切片を作成した。作成したポリクローナル抗retinalfascin抗体で免疫染色を行った。retinal fascin蛋白は胎生期には発現を認めず、生後10日頃より1ヶ月後も継続して発現を認めた。コンフォーカル顕微鏡にて、網膜視細胞層外節に発現していることがわかった。免疫電顕法により、視細胞外節のconnecting cilliumに発現を認めた。4.in situハイブリダイゼーション法:PCR法によりretinal fascinのcDNA断片を単離し、リボプローブを作成し、〔α-^<35>S〕dUTPを標識として用いてin situハイブリダイゼーション法を行った。発生、発達段階でのmRNAの発現を検討した結果、胎生期には発現を認めず、生後7日頃より発現を認めた。
多細胞生物進化解明の基盤としての植物不等分裂に関わる遺伝子ネットワークの解明

完全長cDNA一過的過剰発現法による植物不等分裂に関わる遺伝子の網羅的単離、機能推定1、ヒメツリガネゴケから単離したプロトプラストの細胞極性形成開始から不等分裂中の過程で発現している遺伝子群を効率的かつ網羅的に単離するため、プロトプラストを調製後2-3日目の時点で細胞を回収し、RNAを抽出し、完全長cDNAライブラリーを作成した。また、不等分裂細胞を多く含む胞子体2倍体世代の若い胚を集め、RNAを抽出し、完全長cDNAライブラリーを作成した。これら2種類の完全長cDNAライブラリーから、それぞれ約1万クローンのEST解析を行っている。2、独自に開発したヒメツリガネゴケプロトプラスト一過的過剰発現スクリーニングにより、本年度新たに約600種類のcDNAクローンの一過的過剰発現スクリーニングを行った。その結果等分裂や細胞が巨大化するなど様々な極性形成や不等分裂異常を引き起こす原因遺伝子を見いだした。これまでのスクリーニングとあわせて約200種類について異常頻度を再検討し、不等分裂候補遺伝子を60種類に絞った。これら候補遺伝子の全塩基配列を決定し、配列に基づいた機能推定を行った。3、候補遺伝子の19種類についてRNA干渉による遺伝子機能抑制による不等分裂の表現型を観察したところ、複数の遺伝子において機能抑制が不等分裂異常を引き起こすことがわかった。さらに、候補遺伝子産物の細胞内局在を調べるため、相同組換えを用いて蛍光タンパク質をノックインした安定形質転換体の作成を開始した。頂端幹細胞で特異的に蓄積するものなどが同定できた。
東アジアの多元外交における国際教育交流と公共空間形成に関する研究

近年、高等教育のグローバル化が進展している。東アジアにおける域内の留学生交流も増大し、大学間交流の拡大と様々な国際共同教育プログラムが開発されている。この中で東アジアは高等教育にかかわる協力枠組みを重層的に形成している。その行く先には東アジア共通のアイデンティティ形成、そして「東アジア共同体」への展望がある。その際の前提として高等教育協力が国家間の対立を抑制あるいは協調を促し、東アジアの国際関係に秩序形成に貢献するとされている。そこで、東アジア地域における高等教育のグローバリゼーションとその対抗軸としての国家および高等教育機関の動向を、「国際レジーム(International Regime)」形成という観点から分析を試みて、現状における東アジア地域の高等教育協力の構図を明確にした。本研究の目的に基づき、今年度においては、主として以下の2つに着目した。1日本の高等教育改革・政策大学の役割として強化されつつある「社会貢献」機能について注目している。1990年代社会・経済構造の変化にともない、大学に求められる社会的役割も変化した。背景には、教育における規制緩和と競争原理の導入があり、大学に対しては運営交付金の継続的カットと相次ぐ競争的資金の導入による政策誘導をはかった。そのような背景の中で「社会貢献」機能が確立した。大学の果たすべき役割として様々な形で地域社会や地域経済、そして国際社会に貢献することが大学の個性化につながった。2日本の国際協力政策2000年代に入りODA予算が毎年減額されるようになり、「効率化」をはかるための官民連携、いわゆる「国民参加」の促進が強化されるようになった。2003年に改定されたODA大綱の中で、大学は「国民参加」の一アクターとして国際協力に参加することが求められた。文部科学省は3次にわたる「国際教育協力懇談会」において、国立大学の法人化と歩調をあわせるように、大学の社会貢献としてODAとの連携強化、業務委託を促進することを大学に求めた。政府は大学の国際化、国際競争力の向上を目的とする競争資金やODA事業を通じて、大学が組織として国際協力事業に取り組むことを後押しした。こうして大学の国際協力事業への参加を積極的に推し進めようとする政府と社会の動きがある中で、国立大学法人を中心とした各大学は国際化、個性化、社会貢献と研究・教育機能を関連づけながら国際協力事業への参加を試みはじめた。3今年度研究の意義以上の2つのアプローチにより、日本の大学の「社会貢献」機能に国際協力が含まれるようになった点、しかし、大学の国際協力事業は課題が山積しており、直ちに市民間の信頼醸成につながるとはまだ断定できる状況ではない点、を明らかにしたことに意義がある。本研究の目的および最終年度に基づき、課題である「東アジアの国際教育交流と公共空間形成」について、以下の研究および総括をおこなった。その結果、グローバリゼーションの進展から形成されてきた「WTO/GATSレジーム」の東アジア地域への浸透が認められた。他方で、東アジア経済の一体化が進むなかで、「教員・学生の交流促進」と「質保証・評価」を軸とした高等教育協力の地域的枠組みが重層的に形成されていることを確認した。しかしながら、東アジア各国による利益調整や信条体系の相互作用によってレジーム形成への可能性を有するものの、これらの協力枠組みには明確な規範やルールの形成にまでは至っていないことも明らかとなった。
単細胞紅藻における細胞周期・核転写の光活性化機構

藻類に及ぼす光の効果について単細胞紅藻シゾンを用いて解析した。細胞周期の開始期では、光合成系による光受容→MAPKカスケード→特定CDKの活性化の順でシグナルが伝わり、オルガネラDNA合成が誘導されていた。また、葉緑体テトラピロールシグナルが、G1サイクリンの分解阻害により核DNA合成を誘導する機構を解明した。核転写活性化でも光合成系が光受容に関わるが、そのシグナルはDNAの合成制御とは別経路で伝えられていた。(1)シゾン細胞周期においては、光照射後にまずオルガネラDNA合成(ODR)が起こり、その後に核DNA合成(NDR)が開始する。平成21年度では各CDK、サイクリンに対する特異的抗体を用い、光同調系におけるODR開始期の各タンパク質蓄積量を検討した。その結果、各CDKの量は一定である一方、サイクリン1および4がODRに対応して増加することを明らかにした。これまでの解析で、CDKA-サイクリン1複合体がODR開始に関与しないことが明らがになっている為、CDKB-サイクリン4がODRを誘導することが強く示唆された。現在、CDKBのプルダウン系による活性測定系が確立しつつあり、これによる実証実験を継続中である。(2)ODRが起こると細胞内にMg-ProtoIXが蓄積し、これによりCDKA-サイクリン1複合体が活性化されてNDR誘導が起こる。暗所でG1アレストした細胞にMg-ProtoIXを与えるとNDRが誘導されるが、この効果がプロテアソーム阻害剤であるエポキソマイシンによっても誘導されることを見いだした。従ってMg-ProtoIXは、暗所では迅速に分解される何らかのタンパク質安定化を介してCDKAを活性化すると考えられる。更なる検討の結果、CDKAの活性化因子であるサイクリン1がFbx3タンパク質によりユビキチン化され、プロテアソームにより分解されている。Mg-ProtoIXはFbx3と結合することで構造変化を引き起こし、サイクリン1が安定化してCDKAと結合、NDRを誘導しているとのモデルの提唱に至った(投稿中)。(3)確立したシゾン核遺伝子の破壊系を用い、窒素欠乏により誘導される亜硫酸還元酵素様遺伝子(CmNiR)の破壊株を取得した。この株が硝酸培養において増殖遅延を示したことから、CmNiRが細胞内で亜硝酸還元酵素として機能していることが遺伝的に示された(今村ら2010)。(1)シゾン細胞周期の開始期には、まず光によりオルガネラDNA合成(ODR)が活性化されるが、この際には未同定のCyclin/CDK複合体の関与が示唆されている。本年度の実験では想定されるCDKBについて免疫沈降、活性測定を行ない、CDKBが実際にODR開始期に活性化を受けていることが示された。現在、免疫沈降の条件検討を進め、複合体を形成しているCyclinについて検討中である。(2)シゾンODRの開始にはMAPKカスケードの活性化が必須である。この経路を明らかにする目的で、シゾンゲノムにコードされる3種MAPKの発現について検討した。同調細胞と特異的抗体を用いたウェスタン解析により、MAPK1が恒常的に発現していること。MAPK2、MAPK3が光照射後、ODRの時期に一過的に増加することが判り、MAPK2またはMAPK3の関与が示唆された。(3)光による核転写活性化制御について、ヒストン修飾の関与を検討した。まずシゾンからヒストンタンパク質の抽出条件を検討したのち、入手可能な修飾ヒストン特異的モノクローナル抗体を用いたウェスタン解析を行なった。その結果試みた抗体のうち、ヒストンH3ではK9アセチル化、K9アセチル化+S10リン酸化、K9トリメチル化、K9ジメチル化、K27トリメチル化、K9アセチル化+K14アセチル化、ヒストンH4ではK20のジメチル化について反応が確認され、これら修飾の存在が示唆された。また、H3K4のトリメチル化については同調培養系で光照射による増加が確認され、現在、これが光照射によるものか、細胞周期に依存した変化であるかを検討中である。(1)光によるDNA複製の活性化:これまでの解析で、光シグナルの受容は葉緑体における光合成電子伝達系に依存しておこり、このシグナルがMAPキナーゼカスケードを通じて下流に伝達されること。3種あるMAPKのうち、MAPK2とMAPK3がODR開始期に増加すること。遺伝子破壊実験によりMAPK3のみが生育に必須であることから、MAPK3がODR開始に関わるキナーゼである可能性が高いことを明らかにした。一方で、ODRの開始にはCDK(CDKB/サイクリン4複合体と想定)の活性化が必要であり、この下流に細胞質側から葉緑体・ミトコンドリア内のDNA複製の誘導が起こる。MAPKはアニソマイシンにより、上流のMAPKKによるリン酸化を介さずに活性化される。暗所で細胞にアニソマイシンを作用させてMAPKを活性化してもODRは開始しない。

しかし、ここにヘムを共存させるとODRが開始した。シゾンにおいてヘムはミトコンドリアで合成されることから、ヘムが関与することにより、葉緑体の状態のみならずミトコンドリアの状態がモニターされてODR誘導に関わることが考えられる。本年度の研究ではこのように、光からODRに至るシグナル伝達系の概略のモデル化に成功した。(2)光による核転写活性化暗所の細胞に光を照射すると、大多数の核遺伝子の活性化が起こる。このようなゲノムワイドな制御の分子機構を探るため、植物での光応答に関わるDET1遺伝子のシゾンホモログについて遺伝子破壊株を取得した。野生型と比較して、暗所における葉緑体mRNA群の増加が観察されたが、現在までに定性的に明暗で恒常的に発現する遺伝子は見出されず、更なる解析が必要な状況にある。一方、明暗条件と相関して増減するヒストン修飾について検索を行い、H3K9部位のアセチル化が暗シフトで増加することを見出した。さらに解析を進めた結果、この修飾は暗条件ではなく、暗条件で誘導される分裂期に蓄積していることが明らかとなった。現在、この修飾による転写活性化等につき解析を進めている。