hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熊谷地域における夏季高温形成要因の定量的評価に関する研究

熊谷地域における夏季の高温メカニズムを明らかにし、高温要因それぞれの寄与率を評価するために、領域気象モデルWRFを用いた数値シミュレーションを実施した。高解像度土地利用データを作成し、熊谷市街地で発生するヒートアイランドを再現出来るような高解像度シミュレーションを試みた。平成21年度は、まず領域気象モデルWRFを用いて、熊谷が猛烈な暑さに見舞われた2007年8月1516日の再現計算を行った。その結果、現象がある程度再現され、当日の猛暑の主要因が日射による熊谷地域の地表面加熱やフェーン現象であることが示唆された。それと同時に、本研究課題の主目的である細密な土地利用データと高度な都市キャノピーモデルの利用が、モデル再現性の向上につながることも示唆された。また、2009年2月20日に、冬ではあったが熊谷地域で周辺よりも特に高温となる現象が起こったため、その事例の再現計算も行った。その結果、昇温の要因は南方から移流した暖気が熊谷付近で下降したためであることが示唆された。これら2事例だけを見ても、熊谷高温要因が多様であることが示唆され、本研究課題である熊谷地域の昇温要因の定量的な切り分けに対する意義をさらに深めた。さらに、熊谷市街地を含む約8km四方について、住宅地図と植生調査図をGISによって組み合わせて、細密な土地利用データを整備した。そして、WRFモデルに作成した細密データを取り込み、予備的なシミュレーションを行ってこれまでのやや粗い土地利用データと詳細なデータとの結果の違いを比較した。その結果、土地利用の違いにより場所によっては4°Cの地上気温の違いをもたらしていた。また、現実より弱いものの熊谷市街地のヒートアイランドが再現された。ヒートアイランドの再現性向上には、本研究課題で実施する、高度な都市キャノピーモデルSUMMとWRFの結合モデルの構築が鍵となる可能性がある。平成21年度にはWRFとSUMMの結合作業は思うように進まなかったので、平成22年度以降できるだけ早い完成を目指し努力したい。平成22年度は、まず前年度に調査した2009年2月20日の熊谷付近における冬の昇温事例について、領域気象モデルWRFを用いた再現計算の再計算などを行い、南からの暖気移流が昇温に影響していたことを再確認した上で、投稿論文にまとめた。これについては、現在印刷中である。また、荒川堤外地と隣接する熊谷市街地にかけて南北約1.4kmの測線での詳細な気温分布を調べるために気象観測を実施した。トラブルがあり観測期間が2010年9月10月となったが、真夏日となった晴天日(2010年9月21日)日中には市街地がおよそ23°C高温であり、ヒートアイランドの存在が示唆された。また、荒川堤外地から熊谷市街地に向けて風が吹き込むと、市街地の気温が12°C程度低下する様子が捉えられた。この観測結果は、熊谷市街地の日中の高温要因の一つとして都市のヒートアイランドが寄与していることを示唆するものであり、本研究課題である夏季高温時の高温要因の切り分けにも重要な結果と思われる。この詳細な気温データが得られた日のWRF+SUMMモデルによるシミュレーションを実施することは今後の課題で残された。一方、前年度から継続している領域気象モデルWRFと都市エネルギーバランスモデルSUMMとの結合モデルの構築作業は、平成22年度末時点で完成までには至らなかった。9月21目の観測データなど、結合モデルによるシミュレーション結果の検証データは揃ってきているので、平成23年度は結合モデルの完成と高温事例のシミュレーションを行っていきたい。平成23年度は、まず2011年9月8日10月15日にかけての晴天日4日間について、熊谷市街地のヒートアイランド調査を実施した。定点観測と自動車による移動観測を組み合わせ、熊谷市街地をカバーする領域での地上気温・湿度等の観測を行った。これによって入手されたデータは、本研究におけるモデルシミュレーションの検証データとして活用する予定である。また、2011年6月24日には、熊谷で6月における国内最高気温39.8°Cを記録するなど、埼玉県北部や群馬県南部を中心とした高温現象が発生した。アメダス観測データや再解析データを用いた初期解析を実施したところ、6月24日の事例では関東山地を越えてきた西風フェーンが高温に寄与していることが示唆された。この事例に関しても、今後はモデルシミュレーションを実施し、高温の要因解析をさらに進めていく予定である。さらに、領域気象モデルWRFと都市エネルギーバランスモデルSUMMとを結合させたモデルの構築作業を前年度に引き続き実施したが、コーディング作業が予定通り進行せず、いまだ完成にはいたっていない状況である。今後は、WRFとSUMMを別々に走らせる(WRFのシミュレーション結果をSUMMに与える)方法でのシミュレーションも実施し、研究の目的である高温事例の要因解析を進めていきたい。本研究のこれまでの成果により、熊谷地域を含む関東平野北西内陸域で著しい高温となる際にしばしば発現するフェーン現象において、越後山脈を刻む魚野川ー利根川の谷筋のような比較的細い谷筋を吹き抜ける風(ギャップ流)が時折見られることが指摘された。それを受けて、平成24年度は、特にこのギャップ流が熊谷地域を含む関東平野北西内陸域の高温に与える影響について詳細に調査することを重点課題とした。

魚野川ー利根川の谷筋を抜けるギャップ流が発現したと思われる2007年8月16日の事例について、水平分解能800mの高分解能な領域モデルシミュレーションを実施して当日の気流を再現し、流跡線解析によって熊谷地域が日最高気温を示した際の地上付近の空気がどのようにもたらされたかを調査した。その結果、日本海側の地上付近の空気がギャップ流として越後山脈風下側の地上付近で発散して下降流の形成を促し、日本海側の上空約1500m付近の空気が越後山脈を越えた後、風下側斜面に沿って下降し熊谷地域の地上付近に移流していることが示された。このようなフェーンの構造は、ヨーロッパアルプスの研究で「浅いフェーン」と呼ばれており、著しい昇温をもたらす現象として研究されているが、関東平野において浅いフェーンの存在を指摘した研究はこれまでになく、その成果は日本地理学会にて発表された。本研究の当初の研究計画に対しては、十分な成果を得られたとは言い難い部分もあり、また当初の研究計画とは方針転換した部分もあった。しかし、ギャップ流の存在が熊谷地域の高温の一因となりうることを指摘したことは、本研究における大きな成果である。後継研究として、谷筋に沿う高分解能観測網の設置とモデルシミュレーションにより、ギャップ流の発生頻度やその微細構造、関東平野の昇温に与える影響について調べる事を計画している。領域気象モデルWRFと都市モデルSUMMとの結合作業が予定通り進展しておらず、結合モデルによるシミュレーションを実行するに至っていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も引き続きWRFとSUMMの結合モデル構築作業を進めるが、予定通り進行しなかったことも想定して、WRFのシミュレーション結果をSUMMに与えるモデル計算も並行して行う。
病的やせを伴う摂食障害の病態解明と新規治療法に関する研究

最重症の神経性やせ症における血中生理活性物質(IL-18)の動態について、健常者と比べて減少していることや体格指数との相関が患者群のみで消失していることを明らかにした。これらの結果とともに、IL-18の動態が神経性やせ症の慢性化機転と関連している可能性についての報告を、英文専門誌(査読有り)に行った(Nutrients 11(3) 2019)。また、最重症の神経性やせ症が治療経過において、精神病性障害に類する経過をたどることを示し、従来論じられることのなかったごく低栄養期における精神療法的介入の可能性について、従来の精神病性障害への介入技法が援用できることを述べた論文(単著)を投稿し、和文専門誌に掲載された(精神科治療学33(12), 2018)。他、和文専門誌(査読あり)に、神経性やせ症の発症予防に関する社会活動の必要性を論じた論文(共著)を投稿し、掲載された(精神神経学雑誌120(9), 2018)。国内の専門学会にて、神経性やせ症に時に合併する上腸間膜動脈症候群の医学的管理(注目すべき臨床徴候・発症回避のための介入など)についての発表(日本摂食障害学会学術集会、2018)および、国内の専門学会シンポジウム(指名)にて、重症神経性やせ症の入院治療についての発表(国内有数の治療施設である代表者所属施設における標準的な治療手技についての発表)を行っている(日本精神神経学会学術総会、2018)。前年度までのものを含め、国内外の専門誌や国内学会での発表を通じ、神経性やせ症の、特に極低栄養状態における脳病態の一端に触れ、身体医学的重篤度をふまえた個別的な精神療法的介入の新規技法について国内外に情報発信を行うことができた。これらの知見については、所属施設内における治療マニュアルの改訂に反映させ、同時に、地域での講演活動などを通じ、臨床現場および社会へのフィードバックを行った。現在、疫学的研究論文を、英文専門誌(査読あり)に投稿する準備を進めているが、研究協力者の人員減などの要因により、最終年度内で完了させることができなかった。期間延長の申請を受理いただき、現在、投稿準備は最終段階にある。最終年度として予定していた最後の論文の投稿について、現在、最終的な準備段階にある。神経性やせ症(AN)においては体重と栄養状態の回復が治療の第一歩である。極度の低栄養をきたしたAN患者の再栄養療法の最終的な目標は、体重を回復することによって食事パターンや空腹感・満腹感を正常に戻し、低栄養から生じている様々な生物学的、心理学的問題を改善することである。その再栄養過程でしばしば生じる肝酵素上昇は、投与栄養量を控えることにもつながり、治療上の問題となる。我々は、極度の低栄養を伴う摂食障害患者において、肝障害の代表的なマーカーである、再栄養療法中のalanine aminotransferase(ALT)値上昇のリスク因子を探索し、その治療経過に与える影響を検討した。結果、ALT値上昇のリスク因子として、低年齢発症が同定された。栄養投与量などの栄養療法のあり方は、ALT値上昇に関与していなかった。また、再栄養療法過程で生じるALT値上昇は、体重増加開始の遅れと関連していた。今期においては、予定していた健常者データの追加が、マンパワー上の問題から停滞したため。今期は、既存のデータ解析を中心に研究を実施した。神経性やせ症(AN)のMRI脳画像の形態学的変化を検討し、この変化が症状や病態生理とどう関連しているのかを明らかにした。52例(摂食制限型AN7例、過食排出型AN13例、特定不能の摂食障害3例(以上、患者群)、健常者29例)のMRI画像(T1強調画像)を対象として、VBM技術により患者群と健常者群とで灰白質容積を比較した。なおその際、年齢とBMIを共変量として設定した。さらに、灰白質の局所容積と、質問紙検査(Eating Disorder Inventory-2; EDI-2)による「Drive forthinness;やせ願望」指標・「Body dissatisfaction;身体への不満足」指標との関連を検討した。年齢とBMIを共変量にすると、患者群では上・中側頭回、視床枕、上前頭回の容積低下が認められた。年齢を共変量にすると、患者群では上・中側頭回、中前頭回、帯状回の容積低下が認められた。患者群のみにおいて、右上側頭回の容積と「身体への不満足」指標との間に負の相関がみられた。これらの結果からは、上側頭回などいくつかの領域の灰白質容積の減少は、視空間認知の障害に起因して、「身体への不満足」指標の増強と関連し、ANの病態に関連することが示唆された。今期は予定していた健常者データの追加が年度遅れで行われた。合わせて、既存データの解析は行われ、英文国際誌への投稿も一編行われた。これらにより、当初の予定より進捗はやや遅れているとみなされる。

また、最重症の神経性やせ症が治療経過において、精神病性障害に類する経過をたどることを示し、従来論じられることのなかったごく低栄養期における精神療法的介入の可能性について、従来の精神病性障害への介入技法が援用できることを述べた論文(単著)を投稿し、和文専門誌に掲載された(精神科治療学33(12), 2018)。他、和文専門誌(査読あり)に、神経性やせ症の発症予防に関する社会活動の必要性を論じた論文(共著)を投稿し、掲載された(精神神経学雑誌120(9), 2018)。国内の専門学会にて、神経性やせ症に時に合併する上腸間膜動脈症候群の医学的管理(注目すべき臨床徴候・発症回避のための介入など)についての発表(日本摂食障害学会学術集会、2018)および、国内の専門学会シンポジウム(指名)にて、重症神経性やせ症の入院治療についての発表(国内有数の治療施設である代表者所属施設における標準的な治療手技についての発表)を行っている(日本精神神経学会学術総会、2018)。前年度までのものを含め、国内外の専門誌や国内学会での発表を通じ、神経性やせ症の、特に極低栄養状態における脳病態の一端に触れ、身体医学的重篤度をふまえた個別的な精神療法的介入の新規技法について国内外に情報発信を行うことができた。これらの知見については、所属施設内における治療マニュアルの改訂に反映させ、同時に、地域での講演活動などを通じ、臨床現場および社会へのフィードバックを行った。現在、疫学的研究論文を、英文専門誌(査読あり)に投稿する準備を進めているが、研究協力者の人員減などの要因により、最終年度内で完了させることができなかった。期間延長の申請を受理いただき、現在、投稿準備は最終段階にある。平成28年度中に行う予定であった健常者データの追加は、既存データ解析をいったん縮小した上で、平成29年度中に進める計画である。最終年度においては、ここまでに集約されたデータの解析と、その結果についての対外発表にマンパワーを集約する。具体的には、生理活性物質と神経性やせ症の症状形成との関係などを予定している。最終年度として予定していた最後の論文の投稿について、現在、最終的な準備段階にある。研究に関するマンパワーの問題から、当初予定していた健常対照群からのサンプリングが停滞したため、頭部MRI撮影設備使用費および謝礼の支出が行われなかった。予定していた健常者からのデータ採取について、マンパワーの問題から数をやむを得ず縮小(予定数10例、実績7例)したため、MRI撮影の際の機器使用料および健常ボランティアへの謝金について予定からの残が生じた。次年度においては、これらは既存データの解析にかかる費用(具体的には、一部解析用機器の経年劣化に伴う更新など)および、論文投稿に係る費用に充当する予定である。最終年度に発表を予定していた最後の論文について、平成30年度内に完成させることができず、現在、投稿準備の最終段階にある。英文校正および、査読を経て掲載(オープンジャーナルを予定)が決まってからのAPCとして、助成金残額を使用する予定である。平成28年度に行う予定であった健常対照群からのサンプリングについては平成29年度中に行い、次年度使用額については今年度中に解消される予定である。
レポーターアッセイを用いた海洋メタゲノムからの新規生合成マシナリーの探索

グラム陰性細菌のクオラムセンシングに関与するLux系を改変したレポーターアッセイシステムを用いて、メタゲノム法による未培養微生物のクオラムセンシングに関して解析を行った。陸上由来のメタゲノムライブラリから、レポーターアッセイの結果を指標に取得した活性物質生産クローンは、予想されたアシルホモセリンラクトンの生合成遺伝子ではなく、モノオキシゲナーゼに相同性を示す遺伝子を保有していた。また、活性クローンは青色色素であるインジゴを生産したが、インジゴにはクオラムセンシグ活性は無かった事から、他の微量生産物が活性本体であると考えられた。活性クローンを大量培養後、培養上清および菌体を有機溶媒で抽出し、レポーターアッセイ結果を指標に抽出物の分画を行った。逆相および順相クロマトグラフィー、複数の担体によるゲルろ過、4種のカラムを用いたHPLC分画により、40 Lの培養液から0.1 mg以下の活性物質を単一ピークとして取得した。ESI-LC-MSによる分析から本物質は分子量293であり、また高分解質量分析結果からその分子式をC16H11N3O3と推測した。これは関連が推測されたインジゴと比較しNOH大きいものであった。また、重水素交換実験から、交換性プロトンを3個含むと推測された。また、海洋メタゲノムライブラリ中に複数見出されたインジゴ生産クローンについても解析したところ、いずれもクオラムセンシング活性物質を生産していた。一方、それらクローンが保有する酸化酵素は陸上メタゲノム由来のものと比較して相同性が10%程度であり、配列的にはほぼ関連が無かった。以上のことから、未知のクオラムセンシング物質の生産には酵素の配列では無く、インジゴの産生能が大きく関与していることが推測された。また、陸上海洋問わず、広く分布する酵素により産生されることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではレポーターアッセイを用いた海洋メタゲノムからの新規生理活性物質の生合成遺伝子の取得、および異宿主発現による化合物の生産と同定を目的とした。まずはメタゲノム法の特徴である網羅性を利用し、環境中微生物が用いるクオラムセンシング物質の多様性と分布に関して検討を行った。その結果、従来グラム陰性細菌に広く分布しているクオラムセンシング物質であるアシルホモセリンラクトンの生合成遺伝子とは明らかに異なる生合成遺伝子により、非常に強い活性を示す化合物が生産されることを確認した。また、該当する遺伝子の相同遺伝子は様々な環境サンプルより取得されており、一般的に存在する可能性が考えられた。活性クローンの培養液から活性化合物の単離を試みたところ、目的物質は非常に脂溶性の高い化合物であり、物性の面からもアシルホモセリンラクトンと異なることが示唆された。生産物質は極微量成分であったが、各種クロマトグラフィーを組み合わせて用いることで、最終的に10段階以上の精製ステップを経て単一ピークとして取得した。しかしながら、その収量は40Lから0.1mg以下と、非常に低いものであった。高分解能質料分析の結果、本化合物の分子式はC16H11O3N3と推定した。また、そのUVスペクトルにおいて330nmまでおよぶ吸収を示したこと、さらに分子量に対して13という大きい不飽和度から判断し、高度に縮環した複素環化合物であることが考えられた。しかしながら、収量が微量であったため、NMR等によるさらなる構造決定は困難であった。そこで、近年開発された結晶スポンジ法の利用、あるいは生合成情報からの構造推定、さらには生合成構想の発現亢進による化合物の増量などを検討したいと考えている。

26年度が最終年度であるため、記入しない。今回、目的とする生理活性を有する化合物を生産する生合成遺伝子を取得し、実際に化合物の生産を行っている。また、生産物は非常に微量成分であり、その単離は困難であった。しかしながら、試行錯誤の結果、異なる分離モードのクロマトグラフィーを他段階組み合わせることで、完全に単一ピークとして活性物質を取得することに成功した。その収量は40Lから0.1mg以下と非常に少ないものであったが、原理的には単純にその原料を増やすことで、純粋な化合物を構造決定に必要な量確保できることを明らかにした。また、その分子式を非常に高い精度で決定しており、生合成情報と合わせることで、構造を決定する上での重要な情報を得た。生合成遺伝子の機能から判断して、目的とする化合物は宿主である大腸菌に従来存在する生体分子の一部を修飾した化合物であると考えられ、分子式やUVスペクトル、さらにはクロマトグラフィーにおける物性などの情報は今後の構造決定において、有益な情報を提供するものである。一方、生産量が少ないため、その精製も非常に難度の高いものとなっており、今後必要量を確保するにあたっても、多くの労力を必要とすることが予想される。そこで、生合成遺伝子の発現亢進や、生合成情報を基にした、前駆物質の投入など、生産量を増加させる試みも平行して行ってきたが、そちらに関しては現在まで顕著な結果は得られていない。これまでの研究において未知クオラムセンシング物質の生産と単離方法を開発した。また、構造情報に関しても一部を取得している。今後は目的物質の構造を確定するために、化合物の増量が必要となる。その方法として、大量培養後、既に確立している単離スキームに則り、目的物質を得るというものが考えられる。これは原理的には実現確実な方法であり、今後必ず進めていくべき課題のひとつであり、研究要員を増員して行う予定である。また、その過程において、精製条件の改善改良を進めることで、収率の増加を目指す。一方、生合成遺伝子情報および分子式情報から、目的活性化合物の前駆物質をかなり絞り込むことが可能である。候補となる化合物を分析し、それを培養液に投入することで、生産量の増加可能性を検討する。また、生産量が低い要因のひとつとして、副産物の存在が明らかになっており、そちら代謝系路を遮断することで目的物質の増量を行うことが可能であるかも検討課題のひとつである。また、現在解析している遺伝子に相同性を示す遺伝子は様々なメタゲノムライブラリから見出されており、広く環境中に分布していることが示唆されている。その中には、現在解析を進めている遺伝子と同じ化合物を生産し、さらに大腸菌での発現に適している遺伝子が存在する可能性がある。環境中での普遍性とより物質生産に適した遺伝子を取得するためにも、様々なメタゲノム由来の相同遺伝子についても合わせて見当を行う。
近現代の日本社会における金銭観と経済倫理に関する社会学的研究

平成10年度の研究では、大正・昭和期において模範的経済人としてしばしば社会的に注目された財界人や実業家たちの明治・大正・昭和初期における、社会的・文化的活動に関する研究を進めた。とくに、彼らがアッパー・クラスとして階層形成していく過程が、経済倫理の形成・変容といかに関わっているかに焦点を合わせた。具体的には、次の文献資料の収集と解読・分析を進めた。1、横浜開港資料館・渋沢資料館所蔵の明治期経済団体に関する諸文献。2、五島美術館・静嘉堂文庫・池田文庫における財界人の社会的・文化的活動に関する資料。3、近代日本の代表的財界人の伝記・自叙伝・日記。4、交詢社関係文献資料。資料1、2、3の分析によって明確になったことは、以下の点である。(1)明治12年頃、実業界ではハイ・カルチャーを志向する横断的な社交サークルが出現した。(2)外賓の饗応という政治的課題に実業家が動員されたことは、社交サークルの出現を促した要因のひとつである。(3)明治前期の社交サークルに見られる実業家たちの趣味嗜好の変化は、明治における伝統芸能の天覧による権威づけプロセスと深く関わっている。(4)明治後期から昭和初期にかけて実業家たちが表出した経済倫理や金銭観に関する道徳的言説は、新興企業家(成金)たちと自己をいかに差異化するかという戦略と深く関わっており、そうした道徳的言説とリッチな自己の現実との裂け目に、近現代日本の実業家文化は成立した。また、資料4の分析により、明治以降のいわゆる「紳士録」の出版が、紳士概念の大衆化と脱道徳化の契機となったことを明らかにした。近現代の日本社会における金銭観の変容を明らかにするための第一の課題として、平成9年度の研究では、蓄財と散財の模範として社会内部で注目度の高い経済的上層階級の明治期における生成に関する研究を進めた。明治維新以降の近代日本社会において、イスタブリッシュメントと呼びうる経済的上層階級は、いかなる過程で階層としての形態をとるに至ったのか。この問いに答えるべく、次の文献資料の収集と解読・分析を進めた。1、霞会館発行の華族制度関係諸文献。2、明治期企業家の伝記・自叙伝、及び日記。3、明治期華族の日記。4、明治期華族の婚姻関係諸資料。まず、資料4の分析より明確になったことは、以下の点である。(1)明治期の代表的企業家・三井家と岩崎家の場合、華族との婚姻関係の締結の後、叙爵があるというパターンが顕著に見られる。(2)維新以降の財閥創始者世代の場合、長子の華族との婚儀の後、叙爵があるというパターンが一般的である。(3)財閥幹部経営者の場合、(2)と全く同じパターンが見られる。以上から、明治期企業家の華族社会への接近が明らかとなった。次に資料2、3の分析からは、企業家たちには、正統的上流文化を確保し、社会的威信を獲得しようとする戦略性が顕著である点が明らかとなった。明治12年前後から、彼ら企業家は茶事・能楽といった伝統芸能への接近を見せ始める点が、こうした資料から判明した。以上の社会的威信をめぐる明治期上層階級の戦略性については、「名古屋工業大学紀要」第49号に、「近代日本の経済エリートにみる文化戦略」と題して発表した。
サケ産卵時の心拍停止・再開機構に関する研究

サケの産卵時の心拍停止・再開機構を解明するため、カルボシアニン色素(DiI)を用いてサケ心臓の刺激伝導系の解析し、迷走神経(副交感神経)が、内蔵枝より心臓枝へ分岐していることが確認された。多回産卵するニジマスニジマスに心電図ロガーを装着して放精時の雄における心電図を取得し、放精時の雄ニジマスにおいて心室細動が観察され、多回産卵のニジマスでも放精時に心停止することが確認された。サケ産卵時の心拍停止は、人間において強い疼痛などの刺激が迷走神経求心枝を介して、脳幹血管運動中枢を刺激し、心拍数の低下などを引き起こす迷走神経反射に相当することが明らかになった。我国の重要な水産資源のシロザケは、雌雄が大きく口を開けて放卵・放精する時に数秒間、心停止する生物学・医学的に興味深い生命現象を示す。シロザケの産卵時の心拍停止・再開機構を解明するため、次の5点に着目して研究を行い、平成24年度の実験により下記のような成果を得た。1)カルボシアニン色素を用いたサケ心臓の刺激伝導系の解析:カルボシアニン色素(DiI)を用いて、固定標本における延髄から心臓への順行性染色を試みたが、DiIが心臓まで到達せず、迷走神経(副交感神経)の分岐を観察できなかった。2)サケの心停止時のアセチルコリン濃度とカリウムイオン濃度の測定:ヒメマスの腹大動脈からのカニュレーション手法を開発し、平常時に採血した血液からアセチルコリン濃度とカリウムイオン濃度の解析を行っている。3)多回産卵するニジマスの産卵時の心臓機能の解析:今年度はニジマスが産卵しなかったので、カラフトマスに心電図ロガーを装着して放卵・放精時の心電図を取得することができた。放卵・放精時のカラフトマスでもシロザケと同様な明瞭な心停止が観察された。4)サケの心停止と生殖腺成熟との関連解析:ヒメマスにGnRHaおよびDFPを投与して成熟促進を試みたが、放卵・放精する個体が出現しなかった。5)ランゲンドルフ還流実験による心拍再開刺激の検討:ヒメマスの心臓を取り出し生体外で拍動させるランゲンドルフ還流実験手法の開発し、解析を進めている。今後、生体の延髄にDiIを圧注入し、一定の生存期間をおいた後サンプリングを行うin vivo実験を行う必要性がある。我国の重要な水産資源のシロザケは、大きく口を開けて放卵・放精する時に数秒間、心停止する生物学・医学的に興味深い生命現象を示す。シロザケの産卵時の心拍停止・再開機構を解明するため、下記の解析を行い、成果を得た。カルボシアニン色素(DiI)を用いてサケ心臓の刺激伝導系の解析する目的で、延髄から心臓への順行性染色、および心臓から中枢神経系への逆行性染色を行い、迷走神経(副交感神経)は、内蔵枝より心臓枝へ分岐していることが確認された。多回産卵するニジマスの産卵時の心臓機能の解析する目的で、ニジマスに心電図ロガーを装着して放精時の雄における心電図を取得したところ、放精時の雄ニジマスにおいて心室細動が観察され、多回産卵のニジマスでも放精時に心停止することが確認された。サケの心停止時のアセチルコリン濃度とカリウムイオン濃度を測定する目的で、ヒメマス心臓から拍出される血液を採集するため、腹大動脈からのカニュレーション手法を開発したが、心停止時の血液を採集することができなかった。サケの心停止と生殖腺成熟との関連を解析するため、ヒメマスに生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンアナログを投与し成熟促進を試みたが、放卵・放精する個体が出現しなかった。ランゲンドルフ還流実験による心拍再開刺激の検討する目的で、ヒメマスの心臓を取り出し生体外で拍動させるランゲンドルフ還流実験法を開発し、生体外で心臓を拍動させることに成功したが、種々薬剤を投与しても心臓が停止し再開する機構を解明することができなかった。以上の結果、サケ産卵時の心拍停止は、人間において強い疼痛などの刺激が迷走神経求心枝を介して、脳幹血管運動中枢を刺激し、心拍数の低下などを引き起こす迷走神経反射に相当することが明らかになった。迷走神経反射は、生命維持のための防衛反応であるため、心拍停止・再開機構を解析するための良いモデルではないことが示唆された。

シロザケの産卵時の心拍停止・再開機構を解明するため、次の5点に着目して研究を行い、平成23年度の実験により下記のような成果を得た。1)カルボシアニン色素を用いたサケ心臓の刺激伝導系の解析:カルボシアニン色素(DiI)を用いて、延髄から心臓への順行性染色、および心臓から中枢神経系への逆行性染色を試み、迷走神経(副交感神経)は、内蔵枝より心臓枝へ分岐していることが観察された。2)サケの心停止時のアセチルコリン濃度とカリウムイオン濃度の測定:ヒメマスの心臓から拍出される血液を採集するため、腹大動脈からのカニュレーション手法の開発を試みている。3)多回産卵するニジマスの産卵時の心臓機能の解析:ニジマスに心電図ロガーを装着して放精時の雄において心電図を取得することができた。放精時の雄ニジマスにおいて不整脈が起こっており、その不整脈は心室細動だと推察された。シロザケのような明瞭は心停止は観察されなかったが、多回産卵型のニジマスでも放精時に心停止を起こす可能性が示唆された。4)サケの心停止と生殖腺成熟との関連解析:ヒメマスのGnRHaおよびDFPを投与して心電図の変化を解析する準備を進めている。5)ランゲンドルフ還流実験による心拍再開刺激の検討:ヒメマスの心臓を取り出し生体外で拍動させるランゲンドルフ還流実験手法の開発を試みている。サケ科魚類における迷走神経副交感神経の心臓洞房部から脳への走行を明らかにすることにより、口開け行動と心停止の関係を解明する必要性が考えられる。平成24年度に行う予定であった5つの研究項目に関する実験を実行するとともにもに、次年度の研究の準備を進めることができている。平成23年度に行う予定であった5つの研究項目に関する実験を開始するとともに、次年度の研究の準備を進めることができている。平成24年度に得た実験結果、および準備した実験を着実に実行し、研究をまとめる予定である。平成23年度に得た実験結果、および準備した実験を着実に実行していく。魚類心臓研究を行っている他機関の研究者との共同研究を開始することを検討する。該当なし
証券振替決済システムの基礎理論に関する研究

証券振替決済システムにおける口座記録は、従来、口座保有者が口座記録としての証券を所持することを表すという発想で法的な枠組みが構築されている。しかしこれによっては、振替決済システム全体を整合的に説明できない部分があることに照らし、技術的には同じ仕組みを利用している預金口座も含め、「口座振替システム」につき統一的なルールを模索することとした。口座記録は、証券等金融資産の「帰属のみ」を表すものとし、口座保有者が有する権利の内容は、口座保有者と口座管理機関との関係によるというアプローチが有意義であることを明らかにした。そして、その法的関係について「委任」、「信託」の理論を基礎に検討した。本研究は、証券と預金が技術的に同じ仕組みである口座振替システムを利用していることに着目し、預金とのアナロジーで証券振替シスケムに関する基礎理論を提示することを目的とする。本年度は、誤記録の場面におけるシステムのルールとして、資金決済の誤振込につき検討した。誤振込は、振込依頼人が自己の金融機関(口座管理機関)に対し振込先を誤って指示したことから、原因関係のない受取人の口座に増額の記録がなされてしまうという状況であろが、当該増額記録の意義および記録の修正に関するルールについてはこれまでさまざまな視点から議論されてきたところである。本研究は、英米法の類似の事案において、擬制信託を適用され、優先的な資金の返還請求を認められたものと認められなかったものを比較分析することによって、返還請求権が当事者間の原因関係に起因する場合と、資金の移転そのものに起因するものとに分類でさることを明らかたした。わが国において問題となった誤振込の事案のように、被返還請求者が破綻したとすると、前者の返還請求権者と他の一般債権者の権利は、同等と評価せざるを得ない。他方、後者の場合は、優先的返還請求権を認めるべく、擬制信託が適用されてきていることを指摘した。本研究は、こうした英米法における対応を参照しつつ、金融機関の立場を考慮し、資金決済システムにおける口座記録の意義および誤記帳の場合の修正のルニルを考察した。すなわち、(1)誤記帳であることに善意で口座保有者と取引をした金融機関は保護される、(2)資金移転に関連する誤った指示に基づく口座記録の修正につき優先的な取扱いをする、というルールの必要性を唱えた。本研究は、証券と預金の帰属と移転のシステムが技術的に同じ仕組みである口座振替を利用していることに着目し、預金とのアナロジーで証券振替システムに関する基礎理論を提示することを目的とする。本年度は、口座振替システムにおける証券および預金の担保法制について検討した。株式担保について、わが国においては従来の株券占有に代え担保権者の口座に質権欄を設け、質権設定者の口座からの当該質権欄への振替えにより質権を設定することができる。また譲渡担保の設定は、担保権者の保有欄への振替によることとなっており、現段階においては口座記録の振替による方法がとられている。これに対し、アメリカ統一商法典第八編やユニドロワ条約では口座管理機関と口座保有者、担保権者の三面契約により担保権を設定することが可能である。これは口座管理機関が、口座保有者の了承を得ることなく担保権者の証券の処分に関する指図に従うことを約する契約であり、「コントロール契約」と呼ばれている。この方法は、アメリカ商法典第八編において証券の「機能的な」占有として用いられ、その後アメリカにおける預金口座の担保権の設定にも使われるようになっている。わが国においては預金債権・預金口座の担保化の議論でもその有用性が指摘されているが、従来の担保法理によっては特定性、公示等クリアする点が多く、理論的な詰めが必要な状況にある。本年度はこれらの問題点を洗い出し、コントロール契約による担保権の設定のための基礎理論提示のために証券および預金口座の担保化に関する議論の分析を行った。次年度においてこの成果を公表したい。本研究は、証券と預金の帰属・移転のシステムが技術的に同じ仕組みである口座振替を利用していることに着目し、預金とのアナロジーで証券振替システムに関する基礎理論を提示することを目的とする。本年度も引き続き、預金および証券の担保法制について検討を進めた。とりわけアメリカ統一商法典第八編やユニドロワ条約における「コントロール契約」(口座保有者、口座管理機関、担保権者の三面契約)に基づく担保権の設定という方法が、わが国においても有用なのではないかという視点から預金担保の実態、証券振替システムの運用状況を分析した。「社債、株式の振替に関する法律」は、コントロール契約による担保権の設定を想定しておらず、また、そもそも従来のモノとしての「証券」とほぼ同様の法律構成を採っているため、口座管理機関と口座保有者の法的関係から振替システムを捉えるという発想が乏しい。他方、預金口座の担保化に関する法的分析については預金が担保の目的としての特定性を備えているか、対抗要件などについて理論が蓄積されてきている。

しかし、コントロール契約に相当する金融機関と預金者、担保権者の関係については、実務の取扱いについての検討は進んでいるもののより包括的な法的関係の分析が途上にある。本年度はこうした問題意識のもと、コントロール契約について条文上規定しているアメリカ法からの示唆を得るべく文献の収集、分析を行った。また証券決済について特定の制定法を持たないイングランド法の取扱いを見た。その結果、比較法的な示唆を得るためには、それぞれの証券振替システムにおける口座管理機関と口座保有者の法的関係を包括的に分析する必要があり、現在、その作業を進めているところである。
地方政府は民間中小企業の成長を促進しているか?中国上海市のサンプル調査分析

移行国での政府と民間私営企業との関係について、「三つの手」というアプローチ(or発展モデル)がある。援助の手が働いていると言われる中国における私営飲食業の現状を、官民癒着との視点から統計的に考察した。プロビット・モデルによる分析結果は、次の通り。肯定派,勝ち組,程度別腐敗,腐敗勝ち組を織別する要素として,「立入検査の頻度」,「利潤をコネに使うつもりの有無」,「幹部友人の多寡」,「努力・法律・コネに対する認識」,「共産党員かどうか」,「入党希望の有無」といった援助の手ばかりでなく,腐敗とも関わりうるものを想定した.プロビット・モデルで分析した結果,「利潤をコネに使うつもりアリ」,「幹部友人が多い」,「法律無視コネ派」が識別するのに有力であり,「立入検査の頻度」では結果が分かれた。「援助の手」という発展モデルでは、官民癒着が不可避的に存在しており、その実態を浮き彫りにした研究成果だと思う。中国上海市の私営飲食業に関するサンプル調査を、上海市にある調査機関に依頼し、201(質問は100)の飲食店の責任者、もしくは経営者から有効回答を得た。質問は店の経営状況に関するものと、地元政府との関係を詳しく調べたものによって構成され、数量的・質的データによる多変量回帰分析が行えるように設計されている。データ整理の作業を終え、解析に取り込んでいる最中である。期待できる研究結果としては、1.地元政府と関係の深い店が業績が芳しいか、2.その関係は税務・行政のいずれか、3.地方幹部への礼の有無が店の業績と関係しているか、などを究明できることが挙げられる。昨年度のサンプルデータに基づいて、『政府の援助の手が助けたのは誰』という論文(草稿)をまとめた。おもな分析手順と結果は以下の通り。まず,政府評価と成長率を判断材料に,助かった者の範囲を限定する.政府に肯定的な評価を下した店を肯定派,成長速度が中央値以上の肯定派を勝ち組と呼んだ.次に,「幹部友人を食事接待し,ギフトを贈ったことがある」を一番程度の低い腐敗と定義したのを皮切りに,「幹部との付き合いに,公私の区別がない」,「ギフトや食事接待の見返りがある」,「コネによる問題解決がある」などを根拠に,腐敗を計五つの等級に分類した.そのうえで,程度別の腐敗に当てはまる勝ち組を選び出した.肯定派・勝ち組,腐敗,程度別腐敗の勝ち組を識別する要素に,「立入検査の頻度」,「利潤をコネに使うつもりの有無」,「幹部友人の多寡」,「努力・法律・コネに対する認識」,「共産党員かどうか」,「入党希望の有無」など援助の手のみならず,腐敗とも関わりうるものを想定した.プロビット・モデルで分析した結果,「利潤をコネに使うつもりアリ」,「幹部友人が多い」,「コネ派」などが識別するのに有力であり,「立入検査の頻度」では結果が分かれた.以上の分析結果より、移行初期にある中国では、私営企業者が発展するには、地元政府と非市場的な関係(コネ)を作ることが重要だとの結論に達した。備考:論文は改訂・投稿中移行国での政府と民間私営企業との関係について、「三つの手」というアプローチ(or発展モデル)がある。
語句の分布情報を利用する形式言語学習理論に基づく実用的アルゴリズムの研究

文脈自由言語の学習に関して,近年「分布学習」と総称される方法論が目覚ましい成果を挙げていた.本研究では,分布学習アプローチを2種類に大別し,その数学的な対称性を明らかにするとともに,既存のアルゴリズムに統一的な記述を与え,もってそれらを統合する強力なアルゴリズムを設計した.文脈自由言語を超える複雑な文法形式にも分布学習が一般的な方法で拡張できることを示し,さらに正例のみから高精度高確度の確率的アルゴリズムを提案した.文法推論は形式言語の理論的な学習可能性と効率を追究する研究分野であるが,正則言語の学習に関する豊かな蓄積が応用分野にも影響を与えているのに対し,それを超える文脈自由言語等の学習に関しては肯定的な結果が少なく,応用分野へのインパクトは限定的であった.近年, Clarkを中心とする研究者らによって,文中での語句の分布に基づいた学習の方法論が研究され,いくつかの文脈自由言語の部分クラスに対して効率的な学習アルゴリズムが提案されている.本研究では,このアプローチを深化させ,多様な応用分野に即したフォーマリズムに対して効率のよいアルゴリズムを提案することで,理論的な精度保証のある実用的なアルゴリズムに直結する理論的基盤を与えることを目指している.平成24年度の成果の一つは,既存の分布学習手法を拡張し自然言語データからの学習を指向したより強力なアルゴリズムを提案したことである.従来の手法では学習できなかった,自然言語に見られる複雑な構造を並列多重文脈自由文法と呼ばれる形式言語を用いてモデル化し,この言語クラスを分布学習の手法で学習するアルゴリズムを設計しその理論的な正しさを証明した.また,確率的決定性有限状態機械を,ギブズサンプリングを用いたベイズ的学習手法によって推定するアルゴリズムを提案した.このアルゴリズムはPAutomaCというコンペティションで優勝し,その実用性の高さを実証している.文法推論は形式言語の理論的な学習可能性と効率を追究する研究分野であるが,正則言語の学習に関する豊かな蓄積が応用分野にも影響を与えているのに対し,それを超える文脈自由言語等の学習に関しては肯定的な結果が少なく,応用分野へのインパクトは限定的であった.近年, Clarkを中心とする研究者らによって,文中での語句の分布に基づいた学習の方法論が研究され,いくつかの文脈自由言語の部分クラスに対して効率的な学習アルゴリズムが提案されている.本研究では,このアプローチを深化させ,多様な応用分野に即したフォーマリズムに対して効率のよいアルゴリズムを提案することで,理論的な精度保証のある実用的なアルゴリズムに直結する理論的基盤を与えることを目指した.平成23,24年度は,従来文脈自由文法を対象としていた分布学習の手法を,文脈自由木文法や,多重文脈自由文法,さらには並列多重文脈自由文法といった,より強力な他の文法形式へと拡張し,分布学習理論をより強力で汎用性のあるものへと成熟させた.このような分布学習理論の深化を踏まえて,平成25年度は,分布学習の既存のアルゴリズムを確率的学習(PAC学習)の理論へと翻案することに成功した.従来の分布学習理論における決定論的なアプローチでは,質問に正確に答える教師など,非常に質の高い情報資源を仮定していたが,実世界で得られる情報とは乖離があった.負例が得られず,正例のみが確率的に与えられるような場合,どのような環境の確率的振る舞いが,高精度高確度で文脈自由言語の学習の成功を保証するのか理論的に解析を行い,肯定的な結果を得た.文脈自由言語の学習に関して,近年「分布学習」と総称される方法論が目覚ましい成果を挙げていた.本研究では,分布学習アプローチを2種類に大別し,その数学的な対称性を明らかにするとともに,既存のアルゴリズムに統一的な記述を与え,もってそれらを統合する強力なアルゴリズムを設計した.文脈自由言語を超える複雑な文法形式にも分布学習が一般的な方法で拡張できることを示し,さらに正例のみから高精度高確度の確率的アルゴリズムを提案した.文法推論は形式言語の理論的な学習可能性と効率を追究する研究分野であるが,正則言語の学習に関する豊かな蓄積が応用分野にも影響を与えているのに対し,それを超える文脈自由言語等の学習に関しては肯定的な結果が少なく,応用分野へのインパクトは限定的であった.近年, Clarkを中心とする研究者らによって,文中での語句の分布に基づいた学習の方法論が研究され,いくつかの文脈自由言語の部分クラスに対して効率的な学習アルゴリズムが提案されている.本研究では,このアプローチを深化させ,多様な応用分野に即したフォーマリズムに対して効率のよいアルゴリズムを提案することで,理論的な精度保証のある実用的なアルゴリズムに直結する理論的基盤を与えることを目指している.平成23年度は,文字列の集合としての言語の学習を,木構造の集合としての言語の学習へと展開させた.語句の分布情報に基づく文脈自由言語の学習アルゴリズムは多様なものが提案されてきたが,それぞれのアルゴリズムを個別に発展させるのではなく,これらの文脈自由言語の学習アルゴリズムを,包括的な視点から単純文脈自由木言語の学習アルゴリズムへと翻訳する一般的な方法を議論した.単純文脈自由木文法は,自然言語処理分野でもよく用いられる木接合文法の一般化にあたる.この意味で単純文脈自由木文法の学習に関する結果は理論的に強力であり,自然言語処理のような応用分野へのインパクトが期待される.また,これまでに提案されてきた,語句の分布

情報に基づく学習アルゴリズムは,2つの異なるアプローチを持つ下位範疇に分類されてきていたが,それぞれの特長を融合させ,より強力な学習アルゴリズムを設計することに成功した.交付申請書には今年度の研究計画として,文脈自由言語を対象とした語句分布情報に基づく学習アルゴリズムを,より複雑な構造を扱う文法形式へと拡張することをうたったが,これについて,昨年度の単純文脈自由木文法への拡張に引き続き,導出において引数の複製を許す文脈自由木文法への拡張が可能になる条件を与えた.この点において,計画は順調に進められている.この拡張は,自然言語の意味表現を関連が深く,文字列と意味表現からの学習へと,人間の自然言語学習メカニズムのモデル化への発展的な研究に示唆的な結果となった.また,確率・統計的な手法を用いた確率的決定性有限状態機械の学習アルゴリズムは,コンペティションで高い成績を収めており,実用性の高いアルゴリズムである.これらから,総じて計画は順調に進んでいるものと考える.交付申請書には今年度の研究計画として,文脈自由言語を対象とした語句分布情報に基づく学習アルゴリズムを,より複雑な構造を扱う文法形式へと拡張することをうたったが,これについて,木接合文法を含む単純文脈自由木文法への拡張を成功させた.この点において,計画は順調に進められている.さらに,そこでの議論は単純文脈自由木文法の特殊な数理的性質を利用するものではなく,より一般的な包括的な視点を提供するものであり,他の多様なフォーマリズムへの応用の道を拓いた.このような一般的な視座は計画を超えた成果といえる.一方で,計画で掲げたもう一つの目標である学習可能な言語の文法的な特徴付けについては,十分な成果が得られていないが,この点については本研究課題全体の目的のために必要不可欠な知見とは言えない.これらから,総じてみれば計画は順調に進んでいるものと考える.平成24年度には,語句の分布情報に基づく学習の唱導者であるA. Clark博士をロンドンに訪ね,本課題研究に資する学問的な情報交換,議論討論を行ったが,平成25年度も引き続き折を捉えて同博士や関連研究者との議論を密にして研究を発展させていく.平成24年度において,確率的な振る舞いをする環境下での有限状態機械の学習アルゴリズムを研究したが,平成25年度においてはこれを確率文脈自由文法の語句の分布情報を用いた学習へと発展させる.平成23年度においても,語句の分布情報に基づく学習の唱導者であるA. Clark博士をロンドンに訪ね,本課題研究に資する学問的な情報交換,議論討論を行ったが,平成24年度以降も引き続き折を捉えて同博士や関連研究者との議論を密にして研究を発展させていく.平成23年度において,より複雑な文法形式の学習に関して良い成果が得られたので,この方向により注力し,さらなる発展を企図する.従来の語句分布情報に基づく学習はもっぱら線形な導出過程を持つ文法形式のみを対象としていた.しかし,線形な導出過程では表現できない特殊な言語現象も知られており,中間生成物を複製するような導出過程を持つ文法形式の学習へと,従来の学習手法を拡張する.国際会議での成果発表のための旅費に加え,国内外の研究者との交流のため,訪問もしくは招聘のための費用に研究費の大きな部分を割く.この他,計算機実験のデータ整理用の計算機の購入も検討している.国際会議での成果発表のための旅費に加え,海外研究者との交流のため,訪問もしくは招聘のための費用に,研究費の大きな部分を割く.この他,計算機実験のための計算機の購入も検討している.
グアニン４重鎖構造によるDNA複製制御メカニズムの解明

Rif1は、進化的に保存されており、酵母とヒトにおいて複製タイミングの制御に必須な役割をはたす。精製されたRif1はG4構造に特異的に結合する。Rif1は、C端領域に依存してG4に特異的に結合するとともに、多量体を形成する。また同時に複数のDNAに結合しクロマチンループ構造を形成する可能性がある。本年、マウスRif1の生化学的解析から、N端Heat repeatおよびC端ドメインの両者がG4に結合し、多量体形成能を有することを見出し、これがクロマチン高次構造を形成するモデルを提案した。またRif1の点変異株の解析から、C端変異によりRif1の核膜局在が喪失し、複製タイミングが脱制御することを見出した。これらの結果から、Rif1はC端を介して核膜近傍で染色体上G4構造に結合し、さらに多量体形成能により、複製タイミングを制御するクロマチンドメインを形成する可能性が示唆された。Rif1は転写制御にも関与し、ES細胞でRif1をノックダウンすると、Zscan4遺伝子領域など一群の遺伝子の転写が脱制御される。Rif1による転写抑制には比較的短い制御領域(2.6kb)で十分であり、エピゲノム制御の関与が明らかになりつつある。Rif1は二重鎖DNA切断に応答する非相同末端結合修復に関与することが明らかになっており、G4結合とクロマチン制御が、共通のメカニズムで複製タイミングのみでなく、転写制御や二重鎖DNA切断応答にも関与するかどうかは今後の課題である。本年、超高解像度顕微鏡PALMを用いた1ヌクレオソームトラッキングの解析から、核膜近傍のクロマチンが弛緩し動きが活発になることがわかった(遺伝研前島博士との共同研究)。このことは、Rif1が核膜近傍でG4結合を介して、中/後期複製を規定するクロマチンドメインを形成する可能性を強く示唆する。Rif1の核膜局在の機構は不明であるが、NLSを除去したRif1-mKO2のタイムラプス解析から、M期脱出直後にRif1はERと局在する多数のfociを形成する。一方NLS存在下では同じタイミングで核内にfociを形成する。このことは、Rif1は細胞内小器官の膜構造に細胞周期依存的に連結される可能性を示す。さらにCRISPR-Cas9によりC端変異体を作製した結果、C末端24アミノ酸のtruncationにより、核膜から遊離し、しかもこの変異株では複製タイミングのゲノムワイド変化が誘導された(理研・平谷博士との共同研究)。タイミングの変化はゲノム領域特異的に観察され、Rif1の核膜局在が、中/後期複製タイミングの特異的ドメインを規定する可能性が示唆された。さらに、同じ変異体において、DNA損傷修復fociの減少も観察された。Rif1によるG4を介した核膜近傍でのクロマチンドメイン制御による、より包括的なクロマチン動態制御の可能性が示唆された。また、これまでに精製した、マウスRif1タンパク質の各種変異体、部分ポリペプチドの構造を電子顕微鏡で観察し、C末領域とN端HEAT Repeatsの形状について予備的な結果を得た。C端を介した核膜への局在のメカニズムを解明する予定であり、リン脂質修飾などの可能性を検証してきたが、まだ結論をだせていない。また、Rif1の部分ドメインや全長タンパクのCryEMによる解析を進める予定であったが、十分な量のタンパクを準備できないなどの理由でやや遅れている。・作製したRif1C末の各種変異体細胞株を用いて、C末領域による核膜連結の喪失が、複製、転写、修復に及ぼす影響を詳細に解析する。・ミシガン大学のHuilin Li博士と共同で、Cryo電顕でのマウスあるいは分裂酵母のRif1タンパク質の構造解析を行う。特にRif1との複合体の構造を解析する。・Rif1タンパク質がC端領域を介して、核膜に局在するメカニズムを解明する。パルミトイ化酵素の網羅的解析を行う。・分裂酵母において、多量体形成が特異的に欠損した変異体を単離し、多量体形成が複製タイミング制御に重要かどうかを決定する。・構造生物学的知見、動物と細胞における各種変異体の機能解析、生化学的知見に基づき、Rif1による複製タイミング、転写脱抑制、DSB細胞応答過程制御の分子、構造基盤を解明する。

Rif1による転写抑制には比較的短い制御領域(2.6kb)で十分であり、エピゲノム制御の関与が明らかになりつつある。Rif1は二重鎖DNA切断に応答する非相同末端結合修復に関与することが明らかになっており、G4結合とクロマチン制御が、共通のメカニズムで複製タイミングのみでなく、転写制御や二重鎖DNA切断応答にも関与するかどうかは今後の課題である。本年、超高解像度顕微鏡PALMを用いた1ヌクレオソームトラッキングの解析から、核膜近傍のクロマチンが弛緩し動きが活発になることがわかった(遺伝研前島博士との共同研究)。このことは、Rif1が核膜近傍でG4結合を介して、中/後期複製を規定するクロマチンドメインを形成する可能性を強く示唆する。Rif1の核膜局在の機構は不明であるが、NLSを除去したRif1-mKO2のタイムラプス解析から、M期脱出直後にRif1はERと局在する多数のfociを形成する。一方NLS存在下では同じタイミングで核内にfociを形成する。このことは、Rif1は細胞内小器官の膜構造に細胞周期依存的に連結される可能性を示す。さらにCRISPR-Cas9によりC端変異体を作製した結果、C末端24アミノ酸のtruncationにより、核膜から遊離し、しかもこの変異株では複製タイミングのゲノムワイド変化が誘導された(理研・平谷博士との共同研究)。タイミングの変化はゲノム領域特異的に観察され、Rif1の核膜局在が、中/後期複製タイミングの特異的ドメインを規定する可能性が示唆された。さらに、同じ変異体において、DNA損傷修復fociの減少も観察された。Rif1によるG4を介した核膜近傍でのクロマチンドメイン制御による、より包括的なクロマチン動態制御の可能性が示唆された。また、これまでに精製した、マウスRif1タンパク質の各種変異体、部分ポリペプチドの構造を電子顕微鏡で観察し、C末領域とN端HEAT Repeatsの形状について予備的な結果を得た。C端を介した核膜への局在のメカニズムを解明する予定であり、リン脂質修飾などの可能性を検証してきたが、まだ結論をだせていない。また、Rif1の部分ドメインや全長タンパクのCryEMによる解析を進める予定であったが、十分な量のタンパクを準備できないなどの理由でやや遅れている。・作製したRif1C末の各種変異体細胞株を用いて、C末領域による核膜連結の喪失が、複製、転写、修復に及ぼす影響を詳細に解析する。・ミシガン大学のHuilin Li博士と共同で、Cryo電顕でのマウスあるいは分裂酵母のRif1タンパク質の構造解析を行う。特にRif1との複合体の構造を解析する。・Rif1タンパク質がC端領域を介して、核膜に局在するメカニズムを解明する。パルミトイ化酵素の網羅的解析を行う。・分裂酵母において、多量体形成が特異的に欠損した変異体を単離し、多量体形成が複製タイミング制御に重要かどうかを決定する。・構造生物学的知見、動物と細胞における各種変異体の機能解析、生化学的知見に基づき、Rif1による複製タイミング、転写脱抑制、DSB細胞応答過程制御の分子、構造基盤を解明する。