hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反応活性なゲルミレンを反応場とする分子変換反応の開発

孤立電子対を持たない基質の場合は、ジゲルメンが反応系中で解離し、カチオン性メタロゲルミレンとなり、ゲルミレンがE-H結合を活性化することで得られると考えている。ジゲルメンの置換基の転位反応は基本的には加熱条件下で進行するものであり、このように室温で転位反応を行うものは珍しい。この反応を用いることで、新規の低原子価ゲルマニウム化学種の発や新規ゲルマニウムカチオン種の合成が期待できる。今年度は当初の計画通り、カチオン性メタロゲルミレンのヒドロボリル化への応用を視野に入れた触媒反応の検討を引き続き行う。また、カチオン性メタロゲルミレンを用いた新たな触媒反応の開発に取り組む。さらに前年度に合成したクロロゲルミレンを原料とし、二座配位子安定化ヒドロゲルミレンの合成及び基質との反応を行なっていく予定である。実験手法の改善によりYoungコック付きガラス器具や好き付きガラス器具の支出が大幅に抑えられた。その分を今年度は英文校正や実験助手を雇用に使用する。それによって研究と論文発表の大幅な加速に繋げられると考えている。
BRCA1/2生殖細胞系列の病的変異保因者における発癌機序の解明

BRCA1またはBRCA2遺伝子(BRCA1/2)は、DNA損傷に応答して相同組み換え修復に関わる癌抑制遺伝子であり、遺伝性乳癌卵巣癌の原因遺伝子としても知られている。本研究では、BRCA1/2遺伝子の生殖細胞系列に病的変異をもつ保因者の臨床検体を用いて、癌組織中で起こるBRCA1/2遺伝子のゲノム異常を解析し、早期から晩期にかけて起こる連続的なゲノム異常を明らかにすることを目的とする。臨床的にはBRCA遺伝子の欠失が起きている場合、ポリ(ADP-リボース)ポリメラーゼ(PARP)阻害剤に対して感受性を示すことが知られている。本研究において見出した癌組織のBRCA1/2のAllelic Imbalanceが起きている症例において、PARP阻害剤の治療反応性について関連性を調べている。一部の癌組織に関して当初の予定通り、次世代シークエンス解析を終え、BRCA遺伝子座に起こるゲノム異常の一端を明らかにした。同様の手法により、症例数を増やしていき、BRCA1/2変異駆動型の発癌機構のモデル提唱に繋げていきたい。抽出したDNAサンプルを用いて、DNAメチル化解析を今後進めて行く予定である。BRCA1遺伝子は、メチル化によるエピジェネティックサイレンシングが癌組織で起きることが知られている。BRCA1/2生殖細胞系列変異保因者の癌部において、同様な現象が起こり得るか実験で証明する。また、次世代シークエンス解析で得られた情報から、腫瘍率やコピー数を考慮して機械学習による癌細胞割合を推定したいと考えている。一部の患者については、PARP阻害剤の治療を受けており、本研究結果と併せて関連性があるか調べる予定である。
身体表現からみた弥生時代のジェンダー構造に関する実証的研究

本研究は各種の考古資料にみる身体表現の分析から弥生時代のジェンダー構造を明らかにすることを目的とする。この研究では、弥生時代前期・中期の西日本および東日本の身体表現、弥生時代後期の黥面絵画を含む身体表現に関する基礎的研究を推進した。また、分析の結果、弥生時代には男女一対の表現が通時的に確認できる一方で、単独の個体、ジェンダーが不分明な表現が併存することも確認された。本研究では、物が生み出す異性愛規範が、弥生社会において限定的に展開するという見通しを得た。1.資料集成作業の実施弥生時代の「人形製品」(立体的に造形された身体表現)全般に関する研究を、平成24年度に引き続き実施した。特に平成25年度は新たに西日本の木偶や東日本の人面付土器、土偶形容器に関する集成作業ならびに研究史の整理を行った。2.資料観察の実施平成25年度から実施している西日本の「人形製品」、すなわち人形土製品(奈良、岡山)や分銅形土製品(大阪、奈良、岡山)、石棒(大阪)等の実見・観察を進めた。また平成25年度に集成を行った東日本の人面付土器(茨城)等に関する実見・観察を実施した。3.資料分析と考察の実施これまで集成し、実見・観察してきた資料に基づき、西日本弥生時代の身体表現(分銅形土製品、人形土製品、土製仮面、石製品等)を対象に、その形態や時期的・地域的展開に関する基礎的分析および考察を行った。また、集落と墳丘墓における身体表現の比較検討ならびにジェンダー表現に関するクィア考古学的分析を進めた。4.成果の発表本研究の成果に基づき、西日本弥生時代の身体表現に関する研究成果について、国内における講演にて発表を行った。また平成26年5月に米国イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校にて開かれる国際学会(Theoretical Archaeology Group 2014 Conference)において、弥生時代の身体表現に関するクィア考古学的分析成果の一部を発表する予定であり、そのための要旨作成作業等を行った。本研究課題は、弥生時代の身体表現にかかわる複数種類の考古資料を分析対象とすること、ならびにそれら資料に関するジェンダー分析を実施することを特色とする。平成24年度は以下の研究を実施した。1.分析資料と資料集成:平成24年度の分析対象資料は、西日本弥生時代前期・中期の考古資料を中心とした。具体的には「人形製品」として分類する人形土製品と人面付土器、土製仮面、分銅形土製品、人形石製品、性的象徴資料(石棒他)を分析対象資料とした。それらについて資料集成を実施し、分析の基礎となる資料データベース作成作業を順次行った。2.資料観察:本研究の基礎として、以下の鹿児島県、山口県、大阪府、京都府、茨城県の資料について実見し、観察または実測・写真撮影による記録化を行った。【人形土製品】山口県綾羅木郷台地遺跡、大阪府東奈良遺跡。【人面付土器】大阪府目垣遺跡、京都府温江遺跡、茨城県泉坂下遺跡。【分銅形土製品】山口県内の遺跡資料(明地遺跡ほか)。【人形石製品】鹿児島県山ノ口遺跡。【性的象徴資料(石棒他)】山口県綾羅木郷台地遺跡。3.資料分析・考察:集成および観察を行った資料を中心に、基礎的研究(資料に関する学史的研究、「人形製品」の器種分類の研究、分銅形土製品の系譜に関する型式学的研究)およびジェンダー研究(器種内・器種間関係の分析)を実施した。また資料に基づく分析・考察に加え、平成24年度は本研究課題の枠組に関する学史的・理論的研究(弥生時代のジェンダー研究および弥生社会論、欧米のクィア考古学に関連する研究等)も並行して実施した。こうした資料分析・考察にあたっては、考古学やクィア・スタディーズにかかわる関係学会における情報収集を実施した。これらの研究成果に関しては、次年度に発表を行う予定である。平成26年度は本研究の最終年度として、弥生時代の人形製品および絵画表現にみる身体表現に関する研究をすすめた。また成果の一部に関する発表を行った。1.弥生時代前期末以降の絵画の身体表現および身体表現とも関連性が深いと考えられる弥生時代後期後半の撥形文様に関する集成と基礎的研究を行った。3.本研究において平成24年度より実施していた人形製品に関する研究を補足するとともに、その一部に関して研究発表を行った。特に西日本弥生時代前・中期の人形製品の研究をすすめた。具体的には香川県におけるいわゆる弥生土偶や、近年発見された長野県の人形土器の実見・写真撮影・実測を実施した。またそれらと比較する資料として、平成25年度より取り組んできた東日本の人面付土器・土偶形容器に関する実見を補足した。これらの作業を踏まえ、弥生時代「人形土器」に関する基礎的研究に関して、考古学研究会岡山例会にて口頭発表を実施した(題目:弥生時代「人形土器」の系譜と分類に関する一試論、平成27年3月14日)。

4.3カ年の本研究全体を通じた、弥生時代のジェンダー構造に関する考察をすすめた。日本考古学平成24・25年度までに弥生時代の身体表現である「人形製品」の研究(資料集成、資料観察、資料分析)を、おおむね予定通り進めているため。平成24年度における分析対象資料(西日本弥生時代前期・中期の身体表現資料)の集成作業、資料観察、資料分析・考察がおおむね順調に進んでいるため。資料に関しては、特に西日本弥生時代の人形土製品や人面付土器、分銅形土製品、人形石製品に関する研究を進めることができた。また、弥生社会論や当該期のジェンダー研究、欧米のクィア考古学に関する学史的・理論的研究に関しても計画通り進めることができた。平成26年度は「絵画資料」(平面的描写)の身体表現に関する集成と観察、分析を進める。また、こうした「絵画資料」と、これまで扱ってきた「人形製品」の集成、観察、分析の成果を統合し、弥生時代の身体表現の全体像およびそのジェンダー構造に関する研究を行う。次年度は、資料集成と資料観察という本研究課題の基礎となる部分をより強化する方向で検討することで、研究のいっそうの進展を図る。本研究課題は、研究計画全体を通じて、弥生時代の身体表現にかかわる複数種類の考古資料を分析対象とすることを特色とする。そのため、関係機関の協力のもとに実施する資料観察においては、可能な限り複数種類の資料の観察を同時期に行うことで、研究全体の効率化・迅速化を図ることが可能となる。平成24年度は、資料集成データベースの充実を図る観点から、西日本弥生時代前期・中期の身体表現について、これまで自身が積み重ねてきたデータベースを基礎としつつそれを補足する作業を実施した。次年度以降に関してはそうして得られた新たな成果に基づく資料観察についても、引き続き順次実施する。また、資料観察の効率化という点では、所蔵機関との調整のもとで、平成25年度対象資料のひとつである西日本の木偶などとあわせるかたちで実施することも検討する。同様に平成24年度対象資料に関する分析・考察、成果発表についても、資料観察の進捗にあわせて、当初予定の平成25年度計画分とともに実施する。資料観察にともなう必要となる関係諸機関との調整を、順次行いながら研究を進めているため。また、資料に関する文献やその研究事例、国内外における関連するジェンダー・クィア研究文献に関するリスト化と収集作業を順次進めているため。平成26年度は本研究の総括として、当該年度に分析対象とする「絵画資料」に関する資料集成と観察、分析に加え、これまで扱ってきた「人形製品」に関する基礎研究の補足も含めて実施する。また、これまでの研究成果を踏まえ、海外における成果発表等を実施する。資料観察を実施するに際して必要となる、資料所蔵機関との連携を図るべく、次年度の研究と合わせた計画を立案することとした点が当該研究費の生じた主な状況である。次年度使用予定の研究費については、主として平成24年度分析対象資料に関する補足的な資料観察のために使用する計画である。
高分子鎖の実像観察に基づく高分子科学の新展開:近接場光学顕微鏡での実証的基礎研究

高分子科学において重要な10100nmの空間領域を高感度で可視化できる近接場光学顕微鏡を用いて、高分子固体中の単一高分子鎖やナノ集合体を構成する分子鎖の分布や形態の実像を観測することに成功した。その結果、これまで統計的手法や解析モデルを用いて表現されてきた高分子材料のマクロな物性や機能を分子レベルから解析することが可能になった。高分子科学において、10100 nmの空間領域はとりわけ重要な意味をもっている。高分子一分子鎖の大きさは数10 nmであり、物質を構成する基本単位としての分子鎖がこのスケ-ルを占めているからである。最近、ナノスケ-ルの科学が注目され、分子物性をマクロ機能に結び付けることにより、革新的な機能材料の創成が期待されているが、残念ながら機能の根源となる分子鎖レベルのナノ構造を評価する手段はなかった。特にソフトマテリアルである高分子材料の実像をあるがままに観測する意義は学術的にも産業的にも極めて大きく、これまで統計的手法や分子モデル、平均値で表現されてきた現実を、可視化された実像をもとに明快に証明することに挑戦した。具体的には、100 nm以下の空間領域を可視化できる近接場光学顕微鏡という新たな手段を開発し、高分子科学の重要事項を単一分子鎖レベルの実像に基づいて実証的に研究することを目的としている。研究計画として次の4項目の目標を設定している。(1)高分子固体内での高分子鎖の広がりに関する研究(2)高分子鎖の配向性に関する研究(3)高分子鎖の空間分布に関する研究(4)高分子鎖一本での分光分析に関する研究近接場光学顕微鏡の優れた能力を活かして、これまでの高分子科学では行えなかった分子鎖レベルからの構造と機能を探求する基盤的研究を展開する。平成18年度(初年度)は、研究態勢の整備を行うことを第一に考え、分光分析能力と測定感度の高いカンチレバー型近接場光学顕微鏡を新たに導入し、世界的にも最高性能の観測能力を確保することに努めた。また顕微鏡本体に加えて、観測に付帯的に必要となる除振台、ホットステージ、さらに超高感度顕微分光を行うための光検出器を導入し、感度においては一分子レベルから検出できる超高感度と、空間分解能においては60nmを識別できる高分解能をもつ顕微鏡システムを構築した。このような近接場光学顕微鏡の優れた能力を活かして、単一分子鎖レベルから構造を探求する以下のような研究を展開した。(1)高分子固体内での高分子鎖の形態と広がりに関する研究(1)-1表面・界面・薄膜などの制限空間において高分子が示す特異な物性を分子鎖形態から直接的に明らかにするため、高分子の単分子膜を作製し、その2次元的な膜内部に存在する高分子鎖の単一鎖形態の観察を行った。(1)-2異種高分子からなるブレンド膜あるいはブロック共重合体膜における界面およびマトリクス内での高分子鎖広がりと配向を、近接場光学顕微鏡による直接観測に基づいて系統的に検証した。(2)高分子鎖の配向性に関する研究高分子の延伸にともなう分子鎖配向と緩和を、マクロ変形と分子鎖形態の相関から明らかにした。近接場光学顕微鏡像から分子鎖伸張(分子鎖ひずみ)を定量的に測定し、アフィン理論の実験的根拠と制約を示した。(3)高分子鎖の空間分布に関する研究高分子鎖の拡散現象を分子鎖レベルで捉え、界面拡散や表面偏析に至る過程を分子鎖レベルから実測し、空間分布測定に基づく分子論的な拡散メカニズム解析を行った。高分子の1分子鎖の大きさは数10nmであることから、本研究では、10-100nmの空間領域の高分子科学に近接場光学顕微鏡という新たな手段を開発し挑戦してきた。ナノメートルスケールの空間分解能と単一分子をも検出できる高感度という優れた特性をもつ近接場光学顕微鏡を用いて、高分子科学における基礎的重要事項を単一分子鎖レベルから実証的に研究することを目指した。平成19年度は、昨年度に行った観測手段・研究体制の整備をもとに、以下のような項目について、分子鎖レベルでの構造と高分子機能を探求する基礎研究を展開した。1,高分子の単一鎖の延伸配向に関する研究高分子固体試料の延伸にともなう分子鎖配向と緩和現象について、マクロ変形・力学物性とミクロな分子鎖形態の相関を明らかにした。高分子鎖が延伸や流動により配向することはよく知られているが、分子鎖形態が配向していることを証明した実験はこれまでになされていなかった。本研究では、近接場光学顕微鏡を用いて分子鎖の実像を観測することに成功し、延伸による分子鎖配向とその後の緩和挙動について、初めて分子鎖の配向緩和挙動を明らかにし、高分子材料の重要な特性である配向と緩和という物性を分子レベルの形態変化から解明した。2,高分子の2次元空間における分子鎖形態高分子バルクや高分子超薄膜などの界面・表面が形成する2次元空間や、ブロック共重合体のミクロ相分離構造という制限空間における高分子鎖の特異な凝集形態と配向挙動を、近接場光学顕微鏡による分子鎖の実像を観測により明らかにした。

高分子の1分子鎖の大きさは数10nmであることから、本研究では、10-100nmの空間領域の高分子科学に近接場光学顕微鏡という新たな手段を開発し挑戦してきた。前半の研究期間でナノメートルスケールの空間分解能と単一分子をも検出できる高感度という優れた特性をもつ近接場光学顕微鏡の開発を行い、高分子科学における基礎的重要事項を単一分子鎖レベルから実証的に研究することを可能にした。平成20年度は、その実績に基づいて、以下のような項目について、分子鎖レベルでの構造と高分子機能を探求する基礎研究を展開した。1.薄膜・超薄膜・単分子膜での高分子鎖の凝縮形態の解明高分子超薄膜という二次元的に自由度の減少した空間内に分子鎖が束縛されることにより、各々の高分子鎖が他の分子鎖を排斥し、自己収縮した形態となることを近接場光学顕微鏡の実像により証明した。2.マクロな延伸配向にともなう単一分子鎖のミクロ変形と伸張配向過程高分子固体試料の延伸にともなう分子鎖配向と緩和現象について、近接場光学顕微鏡で観察される分子鎖伸張をて定量的に解析し、アフィン変形についての実験的な根拠を与えることに成功した。3.ブロック共重合体のミクロ相分離構造における高分子鎖の分布と形態A-Bブロック共重合体が造るミクロ相分離構造において、ラメラミクロドメインという特異な制限空間内で高分子鎖がとる位置、配向、形態を初めて明らかにした。本研究では、ナノメートルスケールの空間分解能と単一分子をも検出できる高感度という優れた特性をもつ近接場光学顕微鏡を用いて、高分子科学における基礎的重要事項を検証し、分子鎖レベルでの実像に基づいて実証的に研究している。平成21年度には以下のような項目を継続して研究した。(1)高分子鎖の延伸配向と緩和過程における形態緩和現象高分子固体試料の分子配向緩和において、マクロな応力緩和やセグメントの配向緩和に比較して分子鎖全体の形態緩和は遅延していることを見出した。この原因を解明するため、マトリックス高分子の分子量効果を調べ、分子鎖の絡み合い点が緩和を規制している実態を明らかにした。(2)二次元制限空間における高分子鎖の形態単分子膜で作製される二次元高分子鎖の広がりやブロック共重合体のミクロ相分離構造内部での分子鎖形態を近接場光学顕微鏡により直接観察することにより、制限空間での分子鎖の特異的な形態位置に依存した配向性などを明らかにした。(3)超高分解能近接場顕微鏡の開発新方式の光学顕微鏡の開発を進め、現在60-100nmのレベルにある分解能を、30nm以下にまで高める努力を継続して行ったが、目標を達成できなかった。(4)超高分解光学顕微技術の探索研究光学顕微鏡と蛍光ラベル法を駆使して、ナノメートルスケールの位置解析精度をもつ顕微分光技術の開発研究に取り組んでおり、モデル実験により超高解像度の画像を得ることに成功した。本研究では、ナノメートルスケールの空間分解能と単一分子をも検出できる高感度という優れた特性をもつ近接場光学を用いた光学顕微鏡を駆使して、高分子科学における基礎的重要事項を、分子鎖レベルでの実像に基づいて実証的に研究した。本年度は以下の4課題について記載のような成果を得た。(1)高分子鎖の延伸
MR内視鏡の開発

MR内視鏡像を自作の管腔内RFコイルで撮像し、食道及び胃壁断層像を4層(粘膜、粘膜下層、筋層、漿膜又は外膜)に明瞭に描出することが出来た。また、内視鏡先端に装着したGdマーカーを用い、MR像と内視鏡像を重畳した画像を構築することが出来た。MR内視鏡はがんのステージ診断等において、有効な検査手技となると期待される。現在、早期消化管癌に対して、内視鏡的粘膜下層剥離術等、低侵襲的治療手技が開発されてきた。しかし、現在の超音波内視鏡や拡大内視鏡等の内視鏡機器を駆使しても、術前の消化管癌の深達度診断は約85%の正診率であり、十分と言えない。そこで、安全で正確な高度先進的内視鏡検査・治療のために、体外診断装置であるMRによる組織内撮像と管腔内診断装置である内視鏡による組織表面撮像を組み合わせた、画像診断装置として高磁場耐性素材を用いたMR内視鏡を開発することを本研究の目的としている。今年度は4cm×5cmRFコイルを試作し、生体ブタの胃に鉗子口から経内視鏡的に挿入し、MRを撮像することに成功した。描出されたMR像は、胃壁が4層(粘膜、粘膜下層、筋層、漿膜)に明確に描出された。MR内視鏡による撮像は、現在臨床で汎用されている超音波内視鏡と異なり、減衰なく、周囲臓器が明瞭に描出された。また、胃以外に食道において、オーバーチューブにRFコイルを内蔵し撮像し、食道においても、明確に4層(粘膜、粘膜下層、筋層、外膜)に描出された。さらに、MRの特性として、血管描出に秀でており、内視鏡治療の際に出血の合併症となる粘膜貫通血管の描出も可能であり、臨床上極めて有用であると考えられた。一方、三次元ナビゲーションシステム開発においては、内視鏡による組織表面像と、その組織の断層MR像を重畳表示させることに成功した。現在、動画画像において、三次元ナビゲーションを構築するソフトウエアを開発している。今年度は細径化した3cm×4cmRFコイルを試作し、生体ブタの胃に鉗子口から経内視鏡的に挿入し、MRを撮像することに成功した。また、ガドニウム造影により、胃粘膜貫通血管の描出が出来た。さらに、ガドニウム封入オリゴマンノース被覆リボゾームによる消化管壁センチネルリンパ節の描出が出来た。これにより、胃癌などの癌のリンパ節転移の有無と、外科的治療の際に、計画的なリンパ節郭清術が術前に可能になる。三次元ナビゲーションシステム開発においては、内視鏡による組織表面像と、その組織の断層MR像を重畳表示させることに加え、動画画像において、三次元ナビゲーションを構築するソフトウエアの開発が可能になった。
第三世代の光触媒設計による高活性光触媒の開発:結晶形態制御金属酸化物微粒子

光触媒の組成や結晶構造を設計する第一世代,光触媒の粒径や比表面積などの構造を制御する第二世代につづく新たな第三世代の光触媒設計指針として,結晶粒子の形態制御を提案する.光触媒活性を決定づける励起電子のトラップと電子-正孔の再結合を支配するのは欠陥準位であり,大部分は表面に存在する.結晶粒子の露出格子面を規定することは,この欠陥準位を質的,量的に制御することである.本研究では,まずアナタース型酸化チタンについて,8つの台形の{101}面と2つの正方形の{001}面をもつ十面体型粒子を気相反応により効率よく合成する手法を開発し,欠陥量を正確に見積もり,光触媒活性と比較することにより結晶形態の影響を解析した.さらに,これを他の酸化チタン結晶や金属酸化物に展開し,光触媒設計の指針を確立することをめざした.光触媒の組成や結晶構造を設計する第一世代,光触媒の粒径や比表面積などの構造を制御する第二世代につづく新たな第三世代の光触媒設計指針として,結晶粒子の形態制御を提案する.光触媒活性を決定づける励起電子のトラップと電子-正孔の再結合を支配するのは欠陥準位であり,大部分は表面に存在する.結晶粒子の露出格子面を規定することは,この欠陥準位を質的,量的に制御することである.本研究では,まずアナタース型酸化チタンについて,8つの台形の{101}面と2つの正方形の{001}面をもつ十面体型粒子を気相反応により効率よく合成する手法を開発し,欠陥量を正確に見積もり,光触媒活性と比較することにより結晶形態の影響を解析した.さらに,これを他の酸化チタン結晶や金属酸化物に展開し,光触媒設計の指針を確立することをめざした.塩化チタンを原料とする急速加熱・急速冷却気相酸化反応による十面体(あるいは八面体)形状酸化チタン調製の条件最適化をはかった.まず,急速加熱・急速冷却の実現と精密制御をはかるために,既存の赤外線電気炉と石英管,および白金箔を使用した加熱装置の改良を行った.反応ガスである塩化チタンと酸素の混合気体を石英管内を通過させながら,石英管の外壁に巻いた白金箔が赤外線を吸収し,その部分のみが加熱されて急速加熱・急速冷却が実現できる.本年度は,(1)石英管の内径,(2)白金の幅(加熱時間),(3)加熱設定温度,あるいは(4)導入時の気体の加熱温度などの加熱条件について検討するとともに,装置を改良した.さらに,(5)塩化チタンと酸素の混合比,(6)流速,などの最適化を図り,大比表面積,シャープなエッジをもつ均質な十面体形状,および粒径の単分散化の指針が得られた.結晶形態を制御した光触媒微粒子の結晶欠陥量評価と形状との相関関係の解析については,上記の手法により調製したアナタース型酸化チタン微粒子について,これまでの研究代表者らが開発してきたさまざまな結晶欠陥測定法を駆使して,結晶欠陥の質(エネルギーレベル),密度,および表面と内部の分布を解析し,特定の結晶面が露出していない通常の微結晶との比較や結晶面が接するエッジの鋭さなどがあたえる影響を統計解析にもとづいて検討し,この手法が有効であることを確認した.さまざまな光触媒反応に対する光触媒活性評価と結晶形態の影響の解析については,試験対象とする6種類の光触媒反応について現有およびあらたに調製した酸化チタンを光触媒として用いてデータの収集を行い,上記の統計解析手法にもとづいて解析した結果,酸素を含む反応系の活性が,結晶形態を制御の影響を検討するのに有効であることを明かにした.結晶形態を制御したアナタース型酸化チタン調製法の最適化:平成22年度にひきつづき調製法の最適化をはかるとともに,1回の合成で得られる酸化チタン量を増大させるべく,装置と運転条件の改良を行った結果,比表面積が約30m2g-1でほぼ均一な粒径の十面体形状アナタース型酸化チタン微粒子を1回あたり約510gの収量で合成する条件を確立した.水熱処理法との併用による高活性化:従来から,水熱処理法により結晶形態を制御できることは知られていたが,粒子どうしの凝集,成長が起こる問題点があった.しかし,本研究の手法によって気相合成した微粒子は,その表面が安定化しているため,凝集が起こりにくいと予想され,水熱処理条件下において,表面およびバルクの結晶欠陥が減少することが期待できる.急速加熱急速冷却法気相合成サンプルの水熱処理により,試料によりばらつきはあるが,平均で数パーセントの活性向上が得られた.これは,もともとの結晶性が高いために,向上度合いが小さくなったものと思われる.結晶形態を制御したアナタース型酸化チタンの構造特性と光触媒活性の評価:調製した酸化チタン微粒子の構造評価と光触媒活性の評価をを行った.さらに,結晶欠陥による再結合の起こりやすさは,励起波長,すなわち吸収される光のエネルギーとも関連するため,既存の多波長照射分光器を利用して作用スペクトルを取得し,これにもとづいて再結合反応の解析を行った.また,フッ素や窒素などをカチオンとしてチタンイオンと置換させたいわゆるドープ型酸化チタンについて,本研究の調製法を応用して後処理によるドーピングを行うことによって,可視光を吸収し,なおかつ結晶欠陥による再結合が少ない高活性可視光応答型酸化チタン光触媒を試作し,その反応機構を明らかにした.光触媒活性を決定づける

励起電子のトラップと電子ー正孔の再結合を支配するのは欠陥準位であり,大部分は表面に存在する.結晶粒子の露出格子面を規定することは,この欠陥準位を質的,量的に制御することである.本研究では,まずアナタース型酸化チタンについて,8つの台形の(101)面と2つの正方形の(001)面をもつ十面体型粒子を気相反応により効率よく合成する手法を開発し,その構造精密制御を行った.具体的には反応条件として原料である塩化チタンと酸素の流量,混合比,予熱・反応温度および内部減圧度などを調整して,十面体形状アナタース型酸化チタンの収量が最大となる条件を決定した.さらに,回収・後処理条件を最適化して凝集して二次粒子となることのない単分散ナノ粒子を得ることに成功した.得られた十面体形状アナタース型酸化チタンは期待どおり高い活性をもち,市販酸化チタンを大きく上回る活性をしめした.この原因を探るため,さまざまな物性(比表面積,粒子径,結晶子サイズ,結晶格子欠陥量など)を測定し,活性との相関を解析したが,いずれも決定的な因子ではなかった.そこで,粉末X線回折測定により得られる{001}および{101}面に垂直方向の結晶子の広がり(深さ)の比であるアスペクト比をとると,今回用いた気相合成反応系ではほぼ一定の範囲のアスペクト比をもつ粒子が得られ,その値が粒子質量あたりの表面積の最小値に相当する値にちかいことが明らかになった.すなわち,本合成手法では一定量の反応中間体が2種類の安定な結晶格子面を露出しつつ,その表面積を最小にするように成長すると考えられる.また,さまざまな反応系における光触媒活性もアスペクト比がある一定の値をとるときに最大となり,その対応するアスペクト比は,前述の質量あたりの表面積が最小となる値にちかいものであった.赤外線電気炉と白金箔,石英管を用いる急速加熱・急速冷却法による十面体形状アナタース型酸化チタンの合成条件をほぼ確立し,十面体形状粒子比率80%以上,比表面積20 m2 g-1以上で粒径分布が狭く,かつ,二次粒子をほとんど形成しない単分散粒子を効率よく合成することが可能となった.また,光触媒活性,結晶格子欠陥,作用スペクトル解析による反応機構の評価の各手法についても効率化が図られた.24年度が最終年度であるため、記入しない。実験手法について詳細にいたるまで最適化が行われた結果,予定どおり平成24年度において極限活性をもつ光触媒を合成できるものと思われる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
カルパイン/カルパスタチン系を介する骨吸収制御の機構

カルパインは細胞骨格やシグナル伝達のモジュレーターとして機能している重要なカルシウム依存性プロテアーゼであり、その生理的インヒビターであるカルパスタチンにより活性が制御されている。我々は、E64d(合成カルパイン阻害剤)が骨吸収を阻害することを見い出し、骨吸収過程におけるカルパインの役割に着目するに至った(林昌美ら第15回日本骨代謝学会発表)。破骨細胞はインテグリン(αvβ3)を介して骨表面のオステオポンチン等に接着し、形態変化や細胞骨格の再構成(波状縁の形成、アクチンリングの形成等)を伴って骨吸収を遂行する。一方、転写因子NF-κB(IκBの分解により活性化される)は、破骨細胞の分化に必須のシグナル系の一員であり、破骨細胞の生存と死をも制御している可能性があることが示されている。これらの点から、本研究は、骨吸収過程におけるカルパイン/カルパスタチン系の作用点が、インテグリンを介する情報伝達系の制御や、NF-κBの活性化(IκBの分解)の過程にあると予想し、あらたな観点から骨代謝異常の病態の理解や治療にアプローチしようとするものである。そこではじめに、骨吸収過程におけるカルパイン/カルパスタチン系の関与を、合成カルパイン阻害剤を用いたアッセイよりも直接的に証明する目的で、ヒト破骨細胞内でのカルパスタチン大量発現に着手した。分化後の破骨細胞は非増殖性であり、また高効率で細胞に導入させる必要があることから、組み換えアデノウィルスベクターを用いて、ヒト破骨細胞からクローニングしたカルパスタチン遺伝子を導入、発現させた。しかし、強制発現させたカルパスタチンが不安定化しており、破骨細胞内でのカルパスタチンによる骨吸収活性阻害効果がはっきりと認められなかった。現在、新しいコンストラクトによるカルパスタチンの安定した発現を試みている。
キラル塩基を活用する新規不斉増殖系の反応設計

光学活性な化合物を得るための最も理想的な方法と考えられる不斉合成法を効率良く行うための基礎的研究としてキラル塩基の分子設計とそれらを活用する不斉合成反応について検討した。本研究では炭素-炭素結合形成反応としてアルドール反応を炭素-酸素結合形成反応としてカルボニル化合物のα位水酸化反応をとり上げそれらを中心として検討を行った。キラル塩基の分子設計ではその原料を入手容易な光学活性化合物であるα-アミノ酸に選び種々の置換基を有するキラル塩基を合成した。これらのキラル塩基を用いエチルt-ブチルケトンとベンズアルデヒドとのアルドール反応に関し、反応条件、キラル塩基上の置換基の効果について詳細に検討した。この結果90%以上の化学収率、68%の不斉収率で生成が得られることがわかった。この過程においてキラル塩基として用いたキラルリチウムアミドは塩基としてではなくキラルリチウムアミドの形で不斉配位子として作用しているという興味ある知見を得た。さらにこの不斉アルドール反応の一般性を検討しその適用範囲に関する情報を得ると共に最高77%の不斉収率で生成物が得られる系を見出した。またその主生成物の絶対配置の決定も行うことができた。カルボニル化合物のα位水酸化反応ではアルカロイドより容易に得られる4級アンモニウム塩を不斉相間移動触媒として、また安価な酸素を酸化剤として用いて検討を行った。その結果シンコニン由来の触媒を用いることによりインダノン、テトラロン誘導体のような環状ケトンの水酸化反応が室温において比較的良好な不斉収率で進行することを見出した。この反応においては最高79%の不斉収率で生成物が得られ、またこの反応は速度論的光学分割により進行することも明らかとなった。
自律分散システムにおける問題解決と学習に関する人工知能的接近

当該年度は,自律分散システムにおける問題解決と学習の基盤となる要素技術について,特に,学習モデル及び協調モデルに重点をおいて,研究を展開した.得られた研究実績の概要は以下のとおりである.(1)演繹的学習モデル(EBL)と帰納的学習モデル(SBL)の融合モデルとしての拡張EBLEBLは知的エ-ジェントが例題からの汎化に基づいて自分がもつ領域知識を短練化することを可能とする知識主導型学習の枠組みであるが,領域知識が完全であること及び操作性規範と呼ばれるマクロ-ル生成のための強いバイアスを必要とする点において適用の範囲がこれまで限定されていた.本研究では,従来のEBLを複数例題下に拡張した拡張EBLを提案した.拡張EBLは論理プログラム上に形式化され,複数例題上の汎化からなる空間と操作性規範の関係について理論的に考察した.拡張EBLは,EBLとSBL(類似性に基づく学習)の自然な融合を与える枠組みになっている.(2)動的環境下でのエ-ジェント間の協調モデルについて複数のエ-ジェントが役割を分担して問題解決を行う協調型問題解決システムでは,エ-ジェント間の協調の形態と協調を制御するための手段を確立することが必要である.本研究では,動的プランニング問題を対象として,垂直協調モデルと水平協調モデルの2つについて,解の最適性および協調のためのコストの観点から定性的な考察を行い,シミュレ-ションによってモデルの特性を明らかにした.さらに,自律分散システムとして自然な枠組みである水平協調モデルについては,環境の変化の程度に応じてエ-ジェントの間の協調を制御するためのパラメ-タを同定し,制御パラメ-タとシステムの特性の関係を明らかにした.以上を要するに,当該年度の研究は,自律分散システムにおいて重要な概念である“エ-ジェントの学習"と“エ-ジェント間の協調協調"について有用なモデルを提案したものであり,当初の目的を達成したといえる.当該年度は,自律分散システムにおける問題解決と学習の基盤となる要素技術について,特に,学習モデル及び協調モデルに重点をおいて,研究を展開した.得られた研究実績の概要は以下のとおりである.(1)演繹的学習モデル(EBL)と帰納的学習モデル(SBL)の融合モデルとしての拡張EBLEBLは知的エ-ジェントが例題からの汎化に基づいて自分がもつ領域知識を短練化することを可能とする知識主導型学習の枠組みであるが,領域知識が完全であること及び操作性規範と呼ばれるマクロ-ル生成のための強いバイアスを必要とする点において適用の範囲がこれまで限定されていた.本研究では,従来のEBLを複数例題下に拡張した拡張EBLを提案した.拡張EBLは論理プログラム上に形式化され,複数例題上の汎化からなる空間と操作性規範の関係について理論的に考察した.拡張EBLは,EBLとSBL(類似性に基づく学習)の自然な融合を与える枠組みになっている.(2)動的環境下でのエ-ジェント間の協調モデルについて複数のエ-ジェントが役割を分担して問題解決を行う協調型問題解決システムでは,エ-ジェント間の協調の形態と協調を制御するための手段を確立することが必要である.本研究では,動的プランニング問題を対象として,垂直協調モデルと水平協調モデルの2つについて,解の最適性および協調のためのコストの観点から定性的な考察を行い,シミュレ-ションによってモデルの特性を明らかにした.さらに,自律分散システムとして自然な枠組みである水平協調モデルについては,環境の変化の程度に応じてエ-ジェントの間の協調を制御するためのパラメ-タを同定し,制御パラメ-タとシステムの特性の関係を明らかにした.以上を要するに,当該年度の研究は,自律分散システムにおいて重要な概念である“エ-ジェントの学習"と“エ-ジェント間の協調協調"について有用なモデルを提案したものであり,当初の目的を達成したといえる.
X線異常散乱法を用いた、Al-Ni-Co系準結晶および近似結晶の精密構造解析

準結晶は、これまでの結晶学の常識を覆す新しい規則性を有する金属物質として、数多くの固体物理学者の注目を集めてきた。これまでの系統的な構造研究によって、たとえば正10角形準結晶は、5回対称原子カラムを基本構造とすることが解明されているが、主としてカラム内の遷移金属の分布に関する基礎的情報が欠如していることに起因し、特異な電気的特性の発現メカニズムに関する議論は不充分である。本研究グループはこの現状を打破するため、たとえ近接する原子番号を有する遷移元素が共存する場合でも、的確に構造的な情報を分別できるX線異常散乱法を駆使して、原子カラム内の遷移元素の分布決定を行うことを目的とした。平成12年度は、補助金にてイメージングプレート搭載異常散乱装置を開発導入し、本装置の基本性能および解析ソフトウェアの整備を中心に研究を遂行した。特に、本解析装置は異常分散効果を効率的に利用する目的のため、市販の装置に比べて低エネルギー側の分光特性に改良を重ねた。平成12年度に達成できた研究成果の中では、本装置および放射光源を併用しAl-Fe-Cu系5回対称カラム内の遷移元素の分布の解析結果は特筆に価する。X線異常散乱の実験によって解明できた、CuがAl席の一部を置換する実験事実は、これまで推定されてきた,遷移元素およびCuは類似の挙動をするとの仮説を覆す新しい発見である。また、本プロジェクトによって開発できたX線異常散乱法を用いて特定元素の分布の2次元イメージングは、"恐らく"世界ではじめての成功例であり、今後その益々の発展が期待できる。平成13年度は、本研究で開発した解析システムを駆使して研究主眼のAl-Ni-Co系合金構造の系統的解析を行った。その研究成果の中で、Al-Ni-Co系W相の構造解析に成功し準結晶基本構造ユニットを決定した研究は、準結晶の国際会議に招待講演を依頼されるなど国際的に大変高い評価を得ることができた。また、本研究の知的基盤となっている巨大な正20面体原子クラスターを有する金属結晶群の研究に関しても、2/1-AlMgZn近似結晶の解明など数多くの成果をあげ、アジア地区準結晶ワークショップに研究成果報告依頼講演を受けた。本研究グループは,この現状を打破するため、たとえ近接する原子番号を有する遷移元素が共存する場合でも,的確に構造的な情報を分別できるX線異常散乱法を駆使して,原子カラム内の遷移元素の分布決定を行うことを目的とする。本年度は,補助金にて購入したイメージングプレート搭載異常散乱装置を導入し,本装置の基本性能および解析ソフトウエアの整備を中心に行った。予備実験の結果,低エネルギー側の分光特性が,異常分散効果を効率的に利用する目的には部分的に不十分であることが確認できたため,現在分光システムの改造を行っている。

また具体的な研究に関しては,本装置および放射光源を併用しAl-Fe-Cu系5回対称カラム内の遷移元素の分布を決定した.この異常散乱の実験によって,CuがAl席の一部を置換していることを定量的に解明できた。これは,これまで推定されてきた,遷移元素およびCuは類似の挙動をするとの仮説を覆す新しい発見である。また,現在Al-Co-Ni系で,最も基本的な準結晶カラム構造を有する良質な試料の作成に成功し,異常散乱法を用いた構造解析を実施中である。準結晶は、これまでの結晶学の常識を覆す新しい規則性を有する金属物質として、数多くの固体物理学者の注目を集めてきた。これまでの構造研究によって、たとえば正10角形準結晶は、5回対称原子カラムを基本構造とすることが解明されているが、主としてカラム内の原子配列に関する基礎的情報が欠如していることに起因し、特異な電気的特性の発現メカニズムに関する議論は不充分である。本研究グループは,この現状を打破するため、たとえ近接する原子番号を有する遷移元素が共存する場合でも,的確に構造的な情報を分別できるX線異常散乱法を駆使して,原子カラム内の遷移元素の分布決定を行うことを目的とする。本年度は,補助金にて購入したイメージングプレート搭載異常散乱装置を駆使して,正10角形準結晶の構造を解明するために重要な各種近似結晶の構造解析を積極的に展開した.具体的には,(1)Al-Fe-Cu系5回対称カラム内の遷移元素の分布を正確に決定した成果,(2)Al-Ni-Co系W相の構造解析に成功し,準結晶基本構造ユニットを決定した研究,(3)巨大な正20面体原子クラスターを有する新しい2/1-AlMgZn近似結晶の解明など,数多くの成果をあげることができた.これら一連の成果は,これまで推定されてきた遷移元素の挙動に関する仮説を覆す新しい発見,Al-Co-Ni系準結晶の構造解明に最終結論を与える研究,またこれまで代表者らによって示唆されてきた巨大原子クラスター構造単位の普遍性を示唆する研究として,国内外の高い評価を得ている.
シナプス構成タンパク質のSUMO化ファルマコームの解明

シナプスタンパク質のSUMO化とその生理的役割について解析を行い、シナプス前部に於いて、タンパク質SUMO化は興奮性神経伝達物質のグルタミン酸の放出を負に制御していることを明らかにした。また、新たに代謝調節型グルタミン酸受容体mGluR7及び、Gタンパク質共役型受容体結合足場タンパク質(GISP)を新たなシナプスSUMO化基質として同定した。SUMO化反応は神経活動によって制御されており、例えばGISPのSUMO化はNMDA型グルタミン酸受容体のアゴニスト刺激によって活性化することを明らかにした。シナプスのSUMO化基質を包括的に同定するために基質トラッピングコンストラクトを開発した。研究実施計画に基づき、SUMO化基質トラッピングコンストラクトのうち基礎的なトラッピングコンストラクトの構築を行った。現在マウス体内で全身性にトランスシーンを構成的かつ強力に発現させた実績の豊富なCAGプロモーター(大阪大学医学部宮崎純一教授より供与していただいた)を用いて、一般的なSUMO化基質のトラッピングコンストラクトを発現するトランスジェニックマウスの作製を、大阪大学の岡部勝教授、井川正人准教授のご協力の下で行っている。このマウスの系統が樹立されれば、脳からシナプトソームを分画し、シナプス構成タンパク質のSUMO基質の包括的同定をおこなう。研究成果としては、哺乳類脳の代表的な興奮性伝達物質であるグルタミン酸の脱分極刺激による放出に対してSUMO化の影響を評価し論文および学会発表を行った。この結果として、SUMOはシナプス前終末でグルタミン酸放出を負に制御しており、未同定の基質の関与が明らかとなった。基質の候補として、分子内にSUMO化コンセンサス配列を有する電位依存性カルシウムチャネル(Cav2.2)が挙げられたので、脱分極刺激に伴って起こるシナプス前終末へのCa^<2+>流入へのSUMO化の影響を評価した。SUMO化はCa^<2+>流入へも同様に抑制性の効果を持つことが明らかとなったが、グルタミン酸放出への影響中Ca^<2+>-流入への効果は部分的な影響をもつに過ぎず、機構的には一部がCa^<2+>流入量の調節を介すると結論されるにとどまった。つまりシナプス伝達の調節機構としてのタンパク質SUMO化は、未知の前シナプス基質を介すると考えられる。従って、シナプス前終末のSUMO化基質の同定は更に重要な生理的意義を持つことが期待できる。本研究は、SUMO化基質となる哺乳類脳シナプスタンパク質の包括的同定を目的としている。シナプス基質トラッピングコンストラクトを用いたSUMO化基質同定のパイロットスタディーとして、本年度は研究計画で提案した候補アプローチを行い、新たなシナプス新規SUMO化基質タンパク質GISP (G-protein coupled receptor interacting scaffolding protein)を見出した。更にGISPのSUMO化について詳細な解析を行い以下の結果を得た。1)シナプスSUMO化基質として、GISPを同定した。2)GISPの欠失変異体の解析から、GISPは複数のSUMO化部位を有することが明らかとなった。3)GISPは初代培養海馬ニューロンで主としてSUMO1によりSUMO化されており、SUMO化E2酵素Ubc9のGISPとの結合がSUMO化に主要な役割を果たしていた。4)脱SUMO化酵素であるSENP1をウイルスベクターを介して神経細胞内で発現させることによりGISPのSUMO化は著明に減少した。5)脳内のSUMO化GISPがシナプス可塑性を誘導する実験系(Chemical-LTP protocol)で神経活動依存的に増加することが明らかとなった。GISPは我々が神経伝達物質受容体の発現量を調節する分子として最初に同定・報告した神経タンパク質であり、その後の我々の研究から受容体の分解を負に制御していることが分かっている。今回の結果より、GISPのSUMO化が神経活動によって調節を受けていることが明らかとなり、今後の研究ではシナプス膜タンパク分解の制御機構としてのSUMO化の役割を解析する必要性があると考えられた。H23年度はSUMO化E2酵素Ubc9との結合を指標としてシナプスSUMO化基質の探索を行った。その結果、我々が以前に発見したGPCRsinteracting scaffoldprotein (GISP)が、Ubc9を結合していることが明らかとなった。まず、ラット脳の細胞質画分から抗Ubc9抗体を用いて免疫沈降を行い、GISPの免疫共沈を検出し、実際に生体内でGISPとUbc9が結合していることを確認した。またGISP上のUbc9結合部位のマッピングを行ったところ、一次構造上不連続の3つの領域(1-102、320-445、654-800)にUbc9の結合が見られた。

これらの結果から、GISPが生体内でSUMO化修飾の基質となっている可能性が考えられた。また、これらの領域がそれぞれ独立したSUMO化部位となっている可能性を示唆している。そこで、まず上記の3つのUbc9結合領域を含む領域をそれぞれGST融合タンパクとして発現させ、実際にSUMO化を受けるか否かを解析した。3つの候補領域は全て実際にSUMO化を受けた。初代培養海馬神経細胞はNMDA型グルタミン酸受容体の内因性コアゴニストのグリシンによる刺激でシナプス伝達を活発化させ、シナプス伝達の長期増強に類似の可塑的な活動上昇を引き起こすことができる(Chem-LTP)。本法を適用して刺激の前後でGISPとUbc9及びSUMO1の共局在を蛍光免疫染色法で解析したところ、GISPとSUMO1およびGISPとubc9のいずれの局在も上昇することが示された(Fig3)。以上から、GISPのSUMO化の少なくとも一部はNMDA受容体を介する興奮性シナプス伝達による調節を受けていることが示唆された。以上の結果から、未だに不明な点が多く残されている神経タンパク質のSUMO化基質として、新たにGISPを同定でき、今後の受容体修飾機構の研究の基盤となる成果が得られた。
擦弦楽器の演奏体験が及ぼす表現及び鑑賞の能力伸長の可能性

<研究目的>本研究は、義務教育9カ年の音楽科の学習内容に、擦弦楽器の演奏体験が含まれていないことに注目し、音符と音符の間にある「持続音」の表現に気づくようになるために、擦弦楽器、中でも最も身近な楽器であるヴァイオリンの授業開発を目的とした。特に、楽器が高価である点の問題解決として「1万円ヴァイオリン」が授業で活用できることの検証、また、演奏未経験の教師でも運営できるヴァイオリンの授業を開発し提案することを目的とした。本研究は、擦弦楽器の発音原理と特性を実感し、持続的に音を発することで可能となる表現力を涵養し、他の表現活動においても新たな発想で工夫しようとする態度を育てる授業構想へ発展させる。<研究方法>1ヴァイオリン専門家から初心者向けの指導法についてレクチャーを受け、演奏未経験の教師でも実践できるヴァイオリン授業を構想、考案し、勤務校において検証授業を実施した。2検証授業は、授業支援者とのT・T授業とし、授業省察と授業改善を、授業実施前に行ったヴァイオリンに関する生徒の実態調査と、授業後に行ったふり返り調査結果を分析し、授業の妥当性を検討した。<研究成果>1「1万円ヴァイオリン」は、遜色なく授業で活用できる楽器であることがわかった。2演奏未経験の教師でも取り組める導入の4時間、発展題材の3時間の授業を開発できた。導入4時間は、「喜びの歌」「エトピリカ」「恋するフォーチュンクッキー」など、身近な音楽やポップスナンバーを教材にし、初心者には開放弦でベース音、経験者は主旋律の演奏に割り振り伴奏と合わせる合奏を、左手の運指練習では、ギターや三味線を参考にしたタブ譜を開発し、運指や楽器の構え方、ボーイングの方法に短時間で親しめる展開を、発展題材3時間では、他の楽器とアンサンブルする「カノン」の授業展開を提案した。3中学生は4/4サイズのため、備品として揃えやすいことがわかった。
器官培養法を用いた歯胚幹細胞の単離・同定と歯牙再生への応用

平成16年度はcDNAサブトラクション法により検出した歯胚の発生初期に発現する遺伝子のうち、塩基配列をベースに予想される蛋白構造のモチーフから、細胞膜表面の受容体と予想される新規の因子について検討を行った。すなわち、この因子のcDNA構造を元に細胞外、細胞内のそれぞれのドメインを構成する蛋白の精製を行い、この蛋白を用いて抗体の作成に取りかかっている。細胞外ドメインに対する抗体が作成されれば、フローサイトメトリーやHoechist33342蛍光色素を用いた細胞分離法にて回収した細胞から、さらにこの因子を発現している細胞を抽出する事ができ、歯胚の基となる細胞(歯原性幹細胞)の単離・同定が可能となり、また細胞内ドメインに対する抗体を用いて、歯原性幹細胞の候補細胞での細胞内情報伝達の系を明らかにすることができる。したがってこの因子の構造的・機能的解析により歯胚再生への新たな段階へ研究を進める事ができる。Runx2/Cbfa1について、isoformの違いによる歯胚の発生・分化との関連を、器官培養法とアンチセンス法(S-ODN法)を組み合わせて検索を行い、タイプII/III Runx2/Cbfa1が歯胚の発生・発育・分化に関与していることを明らかにし、Boneに投稿である。また、我々がcDNAサブトラクション法により検出した歯胚形成に関連した遺伝子のうち、thymosin beta4(Tb4)、PGK-1についてin situ hydridization法による歯胚における発現状況を検索し、これらが歯胚の発生と分化に関連している事を明らかにした。特にTb4については、matrix metaloproteinase-2,-9の発現に関与している事を明らかにし、Histchemistry and Cell Biologyに投稿中である。PGK-1については、解糖系酵素であるにもかかわらず、歯胚を始め、胎生期の肝臓や肺に限局して発現が認められ、しかも未知の蛋白と複合体を形成している可能性をWestern blot法により見い出した。現在この未知の蛋白の検出を試み、複合体の機能解析を行っている。BALB/cマウス胎齢10日(E10)より実体顕微鏡下、微小カッティング装置を使用し組織ダメージを極力抑え下顎を採取し、トリプシン処理により細胞単位で回収し、回収された細胞について、fluorescene-activated cell sorter (FACS)で幹細胞純化法に沿って、歯胚幹細胞を含むと予想される未熟な細胞群を分画した。Hoechest 33342蛍光色素を用いた幹細胞純化法は、臓器特異的幹細胞を含んだ未熟な細胞が形質発現している細胞よりDNA結合色素を細胞外へ排泄する高い能力を利用したものでありるHoechest 33342陰性細胞集団を限界希釈解析法で培養後、シングルコロニー形成のみられる細胞を回収し、下顎を採取時に同時に採取、器官培養しておいた胎児腕組織の皮下に移植し、細胞増殖するか否かを検討した。現在の所、下顎から採取したHoechest 33342陰性細胞集団の中に増殖活性を有する細胞は認められていない。これはHoechest 33342陰性細胞集団の多くがG0期にあるためと考え、現在各種増殖因子を加え培養し、増殖活性を誘導する事を検討中である。BALB/cマウス胎齢11日より実体顕微鏡下、微小カッティング装置を使用し組織ダメージを極力抑え下顎を採取し、トリプシン処理により細胞単位で回収し、回収された細胞について、fluorescene-activated cell sorter(FACS)で幹細胞純化法に沿って、歯胚幹細胞を含むと予想される未熟な細胞群を分画した。低密度培養による分離細胞の培養を行い、形態の異なる種々のコロニーの形成を認めた。現在これらのコロニーについてクローニングを続行中であり、ES細胞やEC細胞に特異的に反応する抗体を用いて細胞の性格を検索中である。cDNAサブトラクションにより検出した歯胚の発生初期に発現する遺伝子のうち、その蛋白構造のモチーフから細胞膜表面の受容体と予想される因子について、現在抗体の作成やyeast two hybrid法による細胞内パートナー蛋白の検索、等を行っており、これらの結果を用いる事により歯胚の基となる細胞(歯原生幹細胞)の単離・同定が可能となり、歯胚再生への新たな段階へ研究をすすめる事ができる。

また、我々がcDNAサブトラクション法により検出した歯胚形成に関連した遺伝子のうち、thymosin beta4(Tb4)、PGK-1についてin situ hydridization法による歯胚における発現状況を検索し、これらが歯胚の発生と分化に関連している事を明らかにした。特にTb4については、matrix metaloproteinase-2,-9の発現に関与している事を明らかにし、Histchemistry and Cell Biologyに投稿中である。PGK-1については、解糖系酵素であるにもかかわらず、歯胚を始め、胎生期の肝臓や肺に限局して発現が認められ、しかも未知の蛋白と複合体を形成している可能性をWestern blot法により見い出した。現在この未知の蛋白の検出を試み、複合体の機能解析を行っている。