hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神戸在留ドイツ人社会におけるナチズムの成立とその浸透-上海との比較を中心に

本研究では、居留地起源型の国際貿易都市である神戸を対象地として、当地における欧米系住民、特に居留地時代から神戸に積極的に進出していたドイツ系住民に焦点をあてる。まず、居留地発祥当初のドイツ系居留民の進出状況、商業活動、文化活動を概観しながら、神戸におけるドイツ人社会の成り立ちとその形成過程を明らかにしてきた。また、在神戸ドイツ商人の子息のための教育機関として設立され、住民自らが運営に携わった神戸ドイツ学院(Deutsche Schule Kobe)の変遷を追いながら、学校設立、運営の社会史的側面像を映し出していく。そして,ヒトラー政権成立以後の神戸のドイツ人社会の諸相を共同体のレヴェルまで下降して検討してきた。そこから,在留ドイツ人社会のナショナリズム,ナチ・イデオロギーの国民一人一人への浸透度,地域社会の複雑な人間関係,あるいは日本との友好関係がはらむ問題性を照射した。米国を主体とする占領軍上陸後,ナチ党組織の幹部や政府関係者の逮捕・抑留,事業停止,資産凍結及び没収,そしてナチスの戦争遂行,戦争経済を支えたとされる「銃後の人々」の本国送還が実施された。占領軍は,ドイツ人の送還者を選別する際,「好ましいドイツ人」と「好ましからぬドイツ人という範疇を示し,この分類により送還の必要性とその優先度が決定された。この本国送還に帰結した米国の対ドイツ政策は,「ナチズムの清算」として着手されたともいえる。米国が主導した占領政策においては、日本におけるナチ党組織及び党関連団体の活動やドイツ系住民とナチズムとの関わりがどのように検証され,処遇が下されたのだろうか。米国の日本における「非ナチ化」政策の意図,その評価を検討してきた。(「GHQ占領下における『ナチズムの清算』」『人間文化論叢』第6巻,2004年,293-301頁)平成15年度科学研究費補助金では,米軍を主体とする連合国最高司令官総司令部(以下GHQと略す)の指揮下で行われた「ナチズムの精算」を検証した。ドイツ本国でのヒトラー政権成立から約半年後の1933年6月,日本に在住するドイツ人により,ナチ党組織が結成され,「ナチ化」が推進された経緯があった。このナチ党主体の指導体制と党組織及び党関連団体の活動ゆえに,占領軍上陸後にナチ党組織の幹部や政府関係者の逮捕・抑留,事業停止,資産凍結,そして民間人の本国への送還が実施された。この本国送還に帰結したGHQの対ドイツ人政策は,ナチズムを清算することを目的として着手されたのである。GHQ関連の資料の発掘,復刻及び翻訳は近年著しく進んでおり,史料自体も膨大である。外国人の引揚げ・復員,資産管理などの政策についても総合的・多角的研究がなされている。ただ,枢軸国側であったドイツ人の戦時中における政治活動や社会活動その戦後追及についての言及は少ない。また,戦後ドイツの「非ナチ化」についての研究では,そのフィールドがドイツ及びその占領地域に限定されがちである。これらのことを踏まえ,本研究では,GHQの日本占領史研究とナチズム研究の空白を埋めることを試み,新たな史料と視点を提供することとなった。主な史料として,国立国会図書館憲政資料室所蔵のGHQ関連文書,ドイツ文書館の旧アメリカ・ドキュメントセンター所蔵の外国ナチ党組織及びナチ党員の記録を用いた。本研究のは外部査読を経て『人間文化論叢』第6巻に掲載が決定し,現在印刷中である。その他,寄稿依頼を受けている「日本におけるドイツ人社会とナチズム」(『日独関係史』全3巻東京大学出版会より2005年3月刊行予定)に、その成果の一部を加える予定である。(「GHQ占領下における『ナチズムの清算』」『人間文化論叢』第6巻,2004年,293-301頁)
電動車椅子の危険回避のためのナビゲーション支援システムの開発

本研究では、屋外電動車椅子の安全性を向上するための方法を提案し、プロトタイプの屋外知的車椅子を試作した。このプロトタイプの知的車椅子はセンサーフュージョンに基づいて製作した。このシステムには、GPS、16個の超音波センサ、ビデオカメラと操縦センシングスイッチから構成される。16個の超音波センサはUSSR(ultrasonic sensor semi-ring)とUSA(ultrasonic sensor array)の2つのグループに分かれ、各グループは8個の超音波センサを含む。j番目の超音波センサS_j(j=0,1,...,15)で表す。S_0,S_1,...,S_7はUSSRを構成し、S_8,S_9,...,S_<15>はUSAを構成する。システム全体はマニュアルモード(Mモード)と自律モード(Aモード)の二つのモードで動作する。搭載者がハンドルをもつと、システムはマニュアルモードに切り替える。マニュアルモードでは、搭載者は直接に車椅子のハンドルとパワースイッチを制御することにより車椅子を操縦する。システムは搭載者の操作が適当かどうかを監視し、スピーカ経由で有用な運転情報を音声で知らせる。搭載者の操作は危険であることを感知したら、搭載者に警告の音声メッセージを出力し、緊急停車する。例えば、信号機は赤にもかかわらず、搭載者の操作は走行続行のときや、障害物とぶつかる危険が生じたときに、システムは緊急停車を強行する。搭載者は手を離すと、システムは自律モードに戻る。このモードでは、出発地から目的地までの粗いルートマップは予めGPSにより生成し、システムに与える。システムはこのルート情報を利用し、走行方向、曲がり地点、自己位置の同定(GPSによりルートマップの更新)を行い、車椅子は自律で目的地へ走行する。一般的に車椅子は歩道上で走行する。車椅子の前方の障害物、凹凸(段差)などはUSAとUSSRによって検知し、自動回避する。ビデオカメラからの入力画像を処理し、交差点での横断歩道の検出、交通信号変化の識別を行い、走行制御を行なう。本研究は、電動車椅子の危険回避のためのナビゲーションを支援するものである。電動車椅子の走行モードとしては、自律走行とマニュアル走行の2つのモードを設けてある。乗用車はハンドルを持たないとき、電動車椅子は自律走行モードに入る。このモードでは、電動車椅子に搭載しているコンピュータはカメラからの視覚情報と超音波センサからの距離データに基づいて環境と障害物を認識し、その結果に基づいてハンドル制御を行い、自律走行する。乗用車はハンドルを握ると、電動車椅子はマニュアル走行モードに入る。このモードでは、電動車椅子に搭載しているコンピュータは乗用車の操作を監視し、マルチメディア(音声情報と視覚情報)を用いて乗用車をナビゲートする。危険が伴うような操縦に対して音声情報と視覚情報で警告を出す。本研究は2年間で実施するものである。平成11年12月に補助金を受けてから以下のような予備実験、製作加工、部品調達などを行ってきた。(1)電動車椅子のベースの追加加工は終了した。(2)超音波センサリングと2次元超音波センサアレイの製作は完成し、予備実験は終了した。(3)カメラからの入力画像に基づいての環境認識及びハンドリング制御実験は現在進行中で、次年度の課題である。

16個の超音波センサはUSSR(ultrasonic sensor semi-ring)とUSA(ultrasonic sensor array)の2つのグループに分かれ、各グループは8個の超音波センサを含む。j番目の超音波センサS_j(j=0,1,...,15)で表す。S_0,S_1,...,S_7はUSSRを構成し、S_8,S_9,...,S_<15>はUSAを構成する。システム全体はマニュアルモード(Mモード)と自律モード(Aモード)の二つのモードで動作する。搭載者がハンドルをもつと、システムはマニュアルモードに切り替える。マニュアルモードでは、搭載者は直接に車椅子のハンドルとパワースイッチを制御することにより車椅子を操縦する。システムは搭載者の操作が適当かどうかを監視し、スピーカ経由で有用な運転情報を音声で知らせる。搭載者の操作は危険であることを感知したら、搭載者に警告の音声メッセージを出力し、緊急停車する。例えば、信号機は赤にもかかわらず、搭載者の操作は走行続行のときや、障害物とぶつかる危険が生じたときに、システムは緊急停車を強行する。搭載者は手を離すと、システムは自律モードに戻る。このモードでは、出発地から目的地までの粗いルートマップは予めGPSにより生成し、システムに与える。システムはこのルート情報を利用し、走行方向、曲がり地点、自己位置の同定(GPSによりルートマップの更新)を行い、車椅子は自律で目的地へ走行する。一般的に車椅子は歩道上で走行する。車椅子の前方の障害物、凹凸(段差)などはUSAとUSSRによって検知し、自動回避する。ビデオカメラからの入力画像を処理し、交差点での横断歩道の検出、交通信号変化の識別を行い、走行制御を行なう。
ロタウイルス非構造蛋白の構造と機能に関する研究

1)NSP1遺伝子が正常なA5-13、500塩基の欠失があるA5-16、ナンセンス変異のため40アミノ酸しかコードしないA5-10の3種のクローンから、それぞれ大、中、小プラーク形成サブクローンを分離した。しかし、いずれのサブクローンも親クローンと同一のNSP1遺伝子を有しており、A5-13感染細胞ではNSP1蛋白を発現したが、A5-10およびA5-16クローン感染細胞ではNSP1蛋白の発現を検出できなかった。A5-10、A5-13,A5-16クローンのいずれを乳のみマウスに経口投与しても、下痢を発症した。これらの結果は、ロタウイルス感染には、in vitro,in vivoいずれにおいてもNSP1蛋白の発現が必須でないことを示す。従って、in vitroでの感染粒子構築が可能となった際、NSP1遺伝子への外来遺伝子の挿入が可能であることを示唆した。2)ヒトロタウイルスの遺伝子の全塩基配列を世界で初めて決定した。3)ヒトロタウイルスの6種のすべての構造蛋白質(VP1VP4,VP6,VP7)と5種の非構造蛋白質のうちの4種(NSP1NSP4)のバキュロウイルス発現系による発現を終了した。His-Tagを付加した発現非構造蛋白質の精製方法を確立したことで、今後、非構造蛋白質の機能を検討できる基盤ができた。4)VP2とVP6の共発現で、1重殻粒子の自己集合空粒子を、VP2,VP6,VP7の共発現で、2重殻粒子の自己集合空粒子を得た。さらに、VP2とともに、VP1,VP3,VP6,VP7,VP4と複数の構造蛋白を共発現することで、遺伝子を含まない人工粒子を得た。この人工空粒子は、ワクチンとしての利用価値を検討する上で重要である。さらに、人工空粒子内に、いかにして分節した遺伝子を保有させるかの検討を開始している。5)多数の各G血清型を有するヒトロタウイルスを用いて乳のみマウスの経口感染実験を行い、G2を除くG1,G3,G4,G8,G12のヒトロタウイルスでも下痢を誘発することを確認した。したがって、今後乳のみマウスを用いたヒトロタウイルスの感染防御実験が可能であることを示した。NSP1遺伝子に500塩基の欠失あるいはORFの途中にナンセンス変異をもつウシロタウイルス株A5-10、A5-16の解析の結果、以下の知見を得た。1.A5-10またはA5-16感染細胞において、NSP1蛋白(低分子量断片も含め)の発現がなく、これまで多くの研究者より強調されていたロタウイルスの増殖におけるNSP1蛋白の役割について再考する必要性を提起した。2.A5-10またはA5-16のNSP1 cDNAを用いたin vitro translationでもNSP1蛋白の発現がなく、1.の結果を支持した。3.NSP1遺伝子の欠陥にもかかわらず、A5-10、A5-16は乳のみマウスに下痢を起こした。こうして、ある条件下ではNSP1の機能がロタウイルス増殖過程で発揮される必要性がないのではないかと考えられた。

4.SA11-S1株とA5-10、A5-13、A5-16との混合感染の結果得られたリアソ-タントの解析の結果、A5-10、A5-16のNSP1遺伝子は、その選択が著しく低く、NSP1遺伝子の機能は他セグメントのバックグランドに大きく左右されることが判明した。現在、A5-10、A5-13、A5-16のNSP1遺伝子のバキュロウイルス系での発現に向けた準備(トランスファーベクターへの導入その他)が進行している。また、A5-10、A5-16のNSP1蛋白に対応する合成ペプチドに対する抗血清は、NSP1の抗原性が弱く満足すべき血清が得られていないが、領域を検討し再度試みる予定である。1)NSP1遺伝子が正常なA5-13、500塩基の欠失があるA5-16、ナンセンス変異のため40アミノ酸しかコードしないA5-10の3種のクローンを利用して、NSP1遺伝子の機能を調べた。各クローンから、それぞれ大、中、小プラーク形成サブクローンを分離した。しかし、いずれのサブクローンも親クローンと同一のNSP1遺伝子を有しており、A5-13感染細胞ではNSP1蛋白を発現したが、A5-10およびA5-16クローン感染細胞ではNSP1蛋白の発現を検出できなかった。さらに、A5-10、A5-13あるいはA5-16クローンのいずれを経口投与しても、乳のみマウスは下痢を発症した。これらの結果は、ロタウイルス感染には、in vitro,in vivoいずれにおいてもNSP1蛋白の発現を必要としないことを示す。従って、in vitroでの感染粒子構築が可能となった際、NSP1遺伝子への外来遺伝子の挿入が可能であることを示唆する。2)プラークサイズの異なる各クローンとSA11株との間でリアソ-タントを作成した。A5由来NSP1遺伝子の選択は、A5-13とSA11間では50%がSA11由来なのに対し、A5-10あるいはA5-16とSA11間ではA5由来NSP1遺伝子は選択されなかった。増殖のどの段階でリアソ-トメント形成の不利が働いているかを調べる必要がある。3)In vitroでのロタウイルス感染粒子構築のために、各構造蛋白のバキュロウイルス発現系での発現を試み、VP4,VP6については、収量がやや低いものの発現を確認したが、VP1VP3については塩基配列の情報がなく成功しなかった。そこで、我々の分離したKU株についてこれらの構造蛋白、さらに非構造蛋白NSP1NSP5の塩基配列を決定した。最終的にKU株のゲノムの全塩基配列をヒトロタウイルスでは世界で初めて決定したことになる。この情報を基に、各セグメントのバキュロウイルスでの発現を試み、in vitroでのロタウイルス感染粒子構築と非構造蛋白の機能についてさらに検討している。1)ヒトロタウイルスの6種のすべての構造蛋白質(VP1,VP2,VP3,VP4,VP6,VP7)と5種の非構造蛋白質のうちの4種(NSP1,NSP2,NSP3,NSP4)のバキュロウイルス発現系による発現を終了した。現在、大量の発現蛋白(とくに、非構造蛋白)を精製している。His-Tagを付可した発現非構造蛋白質の精製方法を確立したことで、今後、非構造蛋白質の機能を検討できる基盤ができた。2)VP2とVP6の共発現により、一重殻粒子の自己集合空粒子を得た。さらに、VP2,VP6およびVP7の共発現により、粒子表面の滑らかな二重殻粒子の自己集合空粒子を得た。
児童思春期精神科における家族看護のためのアセスメントツール及びプログラムの開発

本研究の目的は児童期・思春期精神科に於ける効果的かつ効率的な家族看護のためのアセスメントツール・プログラムを開発する事である。本年度(平成22年度)のインタビュー調査(実態調査の第二段階)では、家族との関わりが最も増える外泊に焦点を当てた。研究方法:フォーカスグループインタビュー、研究対象:関東圏の3施設にある児童・思春期精神科病棟に勤務する経験3年以上の看護師7名、インタビュー回数:同じ対象者に2回に渡って実施、インタビュー内容:外泊連絡表について(精神科では一般的に外泊の際に使用されているツール)、分析方法:S・Vaughn著「フォーカスグループインタビューの技法」にて提示されている内容分析の技法を採用した。結果:インタビュー1回目から抽出されたカテゴリは(1.服薬状況を知る)(2.睡眠状況を知る)(3.身体状態を知る)(4.こどもの気持ちを知る)(5.こどもの行動を知る)(6.こどもの対人関係を知る)(7.治療段階をアセスメントする)(8.こどものケアプランを実施する)(9.親の気持ちを知る)(10.家族関係を知る)(11.家族の問題をアセスメントする)(12.家族の特徴を知る)(13.看護面接の必要性をアセスメントする)(14.家庭での出来事を知る)(15.病棟の様子を知らせる)(16.家族とのコミュニケーションに利用する)(17.こどもに必要なものを知らせる)(18.医師と連携する)(19.準備に時間を要する)(20.読む事に時間を要する)(21.看護師間で使い方の統一ができない)(22.フィードバックに時間を要する)(23.書いてもらうための工夫が必要である)(24.全てを公式記録として残せない)(25.看護師が書くスペースが足りない)(26.真実が記載されない場合がある)(27.情報量に差がある)(28.書く事への意識が低い)(29.こどもが読む場合がある)であった。さらに29のカテゴリは「こどもをアセスメントする」「こどものケアプランを実施する」「家族をアセスメントする」「家族のケアプランを実施する」「看護に表出する問題」「家族とこどもに表出する問題」「医師と連携する」の7つの大項目に分類され、最終的には「外泊連絡表の使用目的」「外泊連絡表の問題点」の2つの主題が導き出された。これらの結果から、こどもを含め家族への看護には外泊連絡表が多様に活用されている事が判明した。その後の第2回インタビューでは「外泊連絡表の使用目的」を満たし、「外泊連絡表の問題点」を解決するための外泊連絡表を研究者が作成したものをインタビュイーに渡した上で、望ましい外泊連絡表の形と活用方法にについてインタビューを実施した。平成23年度は第2回インタビューを分析した後に外泊連絡表を改良し、介入調査を実施する予定である。本研究の目的は児童期・思春期の家族看護の実態を調査し開発したアセスメントツール・テログラムが効果的・効率的な家族看護の実践へ貢献である。平成21年度研究計画は実態調査であった。実態調査第1段階のアンケート調査でのデータ収集は1.研究対象二全国の児童・思春期精神科病棟に勤務する病棟看護師2.内容A:過去1年に家族支援をした患者1例について質問した。その1例の入院直後・退院の直後の時点での看護過程の各項目の達成度の評価を4段階尺度で回答を求めた。内容B:家族看護にて対する感想・困難・今後の対策3.分析方法:アンケート内容Aは統計的に分析。内容Bは内容分析を行った。結果は全項目で入院直後から退院直前に向かいアセスメント実施得点は上昇していた。入院直後・退院直前で共に高値項目は<健康問題の全体像><家族の対処能力><基礎データ収集><問題の明確化>であった。入院直後から退院直前まで値の上昇幅が高値だった項目は<家族の対応能力><健康問題の全体像><家族の適応状況><家族のニーズと援助者の役割の明確化><問題の明確化>であった。家族看護項目では、実施得点高値のサブカテゴリーは<情緒の安定を図る><意欲を高める><意思決定を促す>であった。アセスメント内容では<家族の発達課題><過去の対処経験><援助方針の明確化><援助目標の明確化>が入院期間を通して低かった。家族看護実施の調査では、低値サブカテゴリーは下位から<生活上の調整をする><家族成員の相互理解を助ける>であり、これらの項目のアセスメントを強化するようなアセスメントツールやプログラムの開発が必要であるという示唆が得られた。今後インタビュー調査をすることにより、家族看護の実態の内容・特徴・傾向・問題点・課題がさらに明らかになる。実態調査の第2段階のインタビュー調査によるデータ収集は平成22年度に実施予定である本研究の目的は児童期・思春期精神科に於ける効果的かつ効率的な家族看護のためのアセスメントツール・プログラムを開発する事である。

研究方法:フォーカスグループインタビュー、研究対象:関東圏の3施設にある児童・思春期精神科病棟に勤務する経験3年以上の看護師7名、インタビュー回数:同じ対象者に2回に渡って実施、インタビュー内容:外泊連絡表について(精神科では一般的に外泊の際に使用されているツール)、分析方法:S・Vaughn著「フォーカスグループインタビューの技法」にて提示されている内容分析の技法を採用した。結果:インタビュー1回目から抽出されたカテゴリは(1.服薬状況を知る)(2.睡眠状況を知る)(3.身体状態を知る)(4.こどもの気持ちを知る)(5.こどもの行動を知る)(6.こどもの対人関係を知る)(7.治療段階をアセスメントする)(8.こどものケアプランを実施する)(9.親の気持ちを知る)(10.家族関係を知る)(11.家族の問題をアセスメントする)(12.家族の特徴を知る)(13.看護面接の必要性をアセスメントする)(14.家庭での出来事を知る)(15.病棟の様子を知らせる)(16.家族とのコミュニケーションに利用する)(17.こどもに必要なものを知らせる)(18.医師と連携する)(19.準備に時間を要する)(20.読む事に時間を要する)(21.看護師間で使い方の統一ができない)(22.フィードバックに時間を要する)(23.書いてもらうための工夫が必要である)(24.全てを公式記録として残せない)(25.看護師が書くスペースが足りない)(26.真実が記載されない場合がある)(27.情報量に差がある)(28.書く事への意識が低い)(29.こどもが読む場合がある)であった。さらに29のカテゴリは「こどもをアセスメントする」「こどものケアプランを実施する」「家族をアセスメントする」「家族のケアプランを実施する」「看護に表出する問題」「家族とこどもに表出する問題」「医師と連携する」の7つの大項目に分類され、最終的には「外泊連絡表の使用目的」「外泊連絡表の問題点」の2つの主題が導き出された。これらの結果から、こどもを含め家族への看護には外泊連絡表が多様に活用されている事が判明した。その後の第2回インタビューでは「外泊連絡表の使用目的」を満たし、「外泊連絡表の問題点」を解決するための外泊連絡表を研究者が作成したものをインタビュイーに渡した上で、望ましい外泊連絡表の形と活用方法にについてインタビューを実施した。平成23年度は第2回インタビューを分析した後に外泊連絡表を改良し、介入調査を実施する予定である。
国際研究セミナー"Behaviors in Network"の企画調査

本研究では,国際会議"Behaviors in Network"開催の企画調査を実施した.企画調査にあたってネットワーク上の交通行動に関する研究課題の分類を行なった.分類した各課題ごとにテーマを設け,2002年8月19日20日にかけて北海道で国際会議を前倒しで開催した.主な参加者は,ネットワーク配分の分野では,Yang, H.Wong, S.C., Iryo, T., Lam, W.H.K,シミュレーション分野では,Yoshii, T., Lo, H.P.Bekhor, S.Hato,行動モデル分野では,Lee, S.Fujii, S.Asakura, Yで,それぞれ各分野の研究成果を持ちよって議論すると共に,既往の研究課題の整理とレビューをあわせて実施した.行動モデルについては,経路重複の記述可能性と.計算可能なアルゴリズムを実装したネットワークモデルへの組み込み可能性が今後の大きな研究課題であることが示された.次に.2003年3月15日東北大学において,同分野の今後の方向性について,モデルとデータ,ミクロとマクロの関連性の2つにしぼって,国内の研究者を中心に今後の研究課題の展望を行った.行動モデルの分野からは羽藤,佐々木,モデルの適用可能性については井料,円山が,ミクロとマクロのモデル化については赤松,奥村が,一般均衡の枠組みにおける行動モデルの役割については上田が,その研究課題の整理とレビューを行った.隷属パラメータから考えた行動モデルとネットワークモデルの関連性や,データ取得精度や分解能の精密化によるモデルのブレークスルーへの期待が示された.第一線で活躍する国内外の研究者を招いた国際会議を前倒しで開催すると共に,行動モデルの研究者以外の幅広い研究者とのコミュニーケーションを実施したことで,同分野の今後の方向性についてマクロモデルやデータの取得範囲などとの関連性などの視座を整理することができたことは本企画調査の成果といえる.本研究では,国際会議"Behaviors in Network"開催の企画調査を実施した.企画調査にあたってネットワーク上の交通行動に関する研究課題の分類を行なった.分類した各課題ごとにテーマを設け,2002年8月19日20日にかけて北海道で国際会議を前倒しで開催した.主な参加者は,ネットワーク配分の分野では,Yang, H.Wong, S.C., Iryo, T., Lam, W.H.K,シミュレーション分野では,Yoshii, T., Lo, H.P.Bekhor, S.Hato,行動モデル分野では,Lee, S.Fujii, S.Asakura, Yで,それぞれ各分野の研究成果を持ちよって議論すると共に,既往の研究課題の整理とレビューをあわせて実施した.行動モデルについては,経路重複の記述可能性と.計算可能なアルゴリズムを実装したネットワークモデルへの組み込み可能性が今後の大きな研究課題であることが示された.次に.2003年3月15日東北大学において,同分野の今後の方向性について,モデルとデータ,ミクロとマクロの関連性の2つにしぼって,国内の研究者を中心に今後の研究課題の展望を行った.行動モデルの分野からは羽藤,佐々木,モデルの適用可能性については井料,円山が,ミクロとマクロのモデル化については赤松,奥村が,一般均衡の枠組みにおける行動モデルの役割については上田が,その研究課題の整理とレビューを行った.隷属パラメータから考えた行動モデルとネットワークモデルの関連性や,データ取得精度や分解能の精密化によるモデルのブレークスルーへの期待が示された.第一線で活躍する国内外の研究者を招いた国際会議を前倒しで開催すると共に,行動モデルの研究者以外の幅広い研究者とのコミュニーケーションを実施したことで,同分野の今後の方向性についてマクロモデルやデータの取得範囲などとの関連性などの視座を整理することができたことは本企画調査の成果といえる.
C4植物におけるNAD(P)Hデヒドロゲナーゼ循環的電子伝達経路の機能解析

本研究はC_4植物におけるNDH循環的経路の機能を明らかにすることを目的としてNDH経路を抑制(欠損)したC_4植物の変異株を作出(探索)し、その表現型の解析をおこなうものとする。具体的には以下2通りのアプローチをおこなった。1.形質転換が可能なC_4植物フラベリアを用いたRNAiによるNDH経路抑制株の作出と表現型の解析2.トウモロコシのトランスポゾン挿入変異株ライブラリーでのNDH経路変異株の探索と表現型の解析上記2つのアプローチのうち、フラベリアに関しては、目的のRNAi抑制配列を導入した形質転換体を複数ライン得ることができた。この際に本研究の最大の懸案事項であった形質転換効率を大きく改善することにも成功した。得られた形質転換体について光合成電子伝達活性やCO2吸収速度の測定をおこない表現型の解析を行うとともに種子の採取を行っている。一方、トウモロコシは、トウモロコシのトランスポゾン変異株ライブラリーを保有するオレゴン大学のBarkan教授の研究室との共同研究により、NDH経路の必須な遺伝子であるNdhNおよびNdf6のトランスポゾン挿入変異株を得ることができた。これらの株はpale greenの表現型を示したがゲノミックPCRの結果、Ndf6のラインに関しては当該遺伝子へのトランスポゾンの挿入と表現型とに相関がないことが明らかとなった。今後はフラベリアのNDH経路抑制株の解析を優先的におこない、結果を論文にまとめて発表する予定である。本研究はC_4植物におけるNDH循環的経路の機能を明らかにすることを目的とする。特にC_4植物のCO_2濃縮経路とNDH経路との関係性を解明するため、NDH経路を抑制(欠損)したC_4植物の変異株を作出(探索)し、その表現型の解析をおこなう。研究の初年度はC_4植物の変異株の作出(探索)を目標に、以下2通りのアプローチをおこなった。(1)形質転換が可能なキク科のC_4植物フラベリアを材料としたRNAiによるNDH経路抑制株の作出(2)トウモロコシのトランスポゾン挿入変異株ライブラリーでのNDH経路変異株の探索(1)について3NDH経路の活性に必須なサブユニット遺伝子のフラベリアホモログをターゲットとしたRNAiベクターを構築してアグロバクテリウム法(Chitty et al., 1994)によりフラベリアのNDH経路抑制株の作出を試みた。現在のところ再分化シュートが多数得られているところであり、今後はシュートが成長するのを待ってゲノミックPCRにより目的のRNAi配列が導入されているかどうか確認する。(2)についてトウモロコシ(Zea.mays)の変異株探索はトランスポゾン挿入変異株ライブラリーPhotosynthetic mutants library(http://pml.uoregon.edu/)を管理するオレゴン大学のBarkan教授のグループと共同研究でおこなった。研究員自身はNDH経路に必須なサブユニット遺伝子のトウモロコシホモログ配列とコピー数を配列データベースから推定した。それら推定配列に基づいてシングルコピーと推定された2つのNDHサブユニット遺伝子にっいて、研究員は遺伝子特異的プライマーとプローブの設計し、共同研究者にトランスポゾン挿入変異株の探索を依頼した。その結果、トランスポゾン挿入変異株が3ラインみつかった。
有機金属錯体触媒の光化学的固定化と設計の基礎的研究

平成5年度は、多孔質バイコールガラス(PVG)に担持したバスカ型ロジウム錯体(RhCl(CO)(PMe_3)_2)の光化学的構造変化とそれに伴う光触媒挙動を研究した。本年度は、バスカ型錯体以外の有機ロジウム錯体、CpRh(CO)_2(Cp=シクロペンタジエニル基)、をPVGに担持した触媒について錯体構造の光化学的挙動と光触媒活性の発現機構について研究した。CpRh(CO)_2は均一計において光照射によるC-H結合の活性化に有効であると報告されているが、光触媒作用を示したという報告例はない。担持直後のCpRh(CO)_2錯体の構造をUV-visおよびIR分光法により検討した結果、PVG上では溶液中での構造を保持していることが明らかとなった。担持錯体に脱気下で中圧水銀灯により光照射を行うとCO配位子の光脱離によりロジウム錯体の2量化反応が速やかに進行し、2量体Cp_2Rh_2(CO)_3と[CpRh(μ-CO)]_2が生成した。さらに長時間光照射すると2量体は、UVスペクトルで230nmに吸収をもつロジウム種へと変化した。このロジウム種はPVG表面のO-H基と反応した結果生成したものであり、配位不飽和なロジウム種にO-H基が酸化的付加したCpRh(H)-O-Si(PVG)のような単量体構造をもつと推定した。また、照射する光の波長を制御することにより、担持ロジウム錯体の構造を制御できることを示した。プロピレンの水素化反応をテスト反応とし、ロジウム錯体の構造と光触媒活性との関係を検討した結果、光触媒活性種は2量体ではなく、最終的に生成するCpRh(H)-O-Si(PVG)であることが判明した。こんロジウム種上で進行するプロピレンの光水素化反応ついて、反応速度に対するプロピレン圧および水素圧の依存性に基づき、反応機構を提案した。多孔質バイコールガラス(PVG)に担持したバスカ型ロジウム錯体、RhCl(CO)(PMe_3)_2、はC-H結合の活性化と伴うアルカンからアルケンへの脱水素反応およびアルケンの水素化反応に低温(050°C)で有効に作用する光触媒であることが判明した。反応の経時変化から、PVG担持ロジウム錯体の光照射による構造変化が推測された。この光照射によるロジウム錯体の構造変化を質量分析器、ロジウム錯体の紫外可視吸収スペクトル、赤外吸収スペクトルおよび広域X線吸収微細構造スペクトルにより詳細に検討した。また、2-メチルプロパンの脱水素化反応において、反応物の圧力および照射する光の強度依存性などの反応の動力学検討も行った。その結果、担持直後のロジウム錯体は、ほぼバスカ型と同一の構造を持つが、光照射により配位子であるCOまたはフォスフィンを脱離し、PVG表面の酸素と相互作用した様々な構造を持つロジウム単核種に変化することが明かとなった。また、これらロジウム単核種の構造を、光照射時間をかえることにより制御することが可能であった。様々な構造を持つロジウム単核種の光励起状態を経由する光触媒的脱水素機構を提案し、それが反応の動力学的結果を満足することを立証した。さらに、バスカ型以外の有機ロジウム錯体CpRh(CO)_2をPVGに担持し、アルケン水素化反応活性を検討した。

この有機ロジウム錯体は、均一反応系では触媒として作用しないが、PVGに担持すると優れた水素化触媒として作用することが判明した。現在、PVG担持CpRh(CO)_2の触媒作用機構および錯体の構造を検討中である。平成5年度は、多孔質バイコールガラス(PVG)に担持したバスカ型ロジウム錯体(RhCl(CO)(PMe_3)_2)の光化学的構造変化とそれに伴う光触媒挙動を研究した。本年度は、バスカ型錯体以外の有機ロジウム錯体、CpRh(CO)_2(Cp=シクロペンタジエニル基)、をPVGに担持した触媒について錯体構造の光化学的挙動と光触媒活性の発現機構について研究した。CpRh(CO)_2は均一系において光照射によるC-H結合の活性化に有効であると報告されているが、光触媒作用を示したという報告例はない。担持直後のCpRh(CO)_2錯体の構造をUV-visおよびIR分光法により検討した結果、PVGでは溶液中での構造を保持していることが明らかとなった。担持錯体に脱気下で中圧水銀灯により光照射を行うとCO配位子の光脱離によりロジウム錯体の2量化反応が速やかに進行し、2量体Cp_2Rh_2(CO)_3と[CpRh(μ-CO)]_2が生成した。さらに長時間光照射すると2量体は、UVスペクトルで230nmに吸収をもつロジウム種へと変化した。このロジウム種はPVG表面のO-H基と反応した結果生成したものであり、配位不飽和なロジウム種にO-H基が酸化的付加したCpRh(H)-O-Si(PVG)のような単量体構造をもつと推定した。また、照射する光の波長を制御することにより、担持ロジウム錯体の構造を制御できることを示した。プロピレンの水素化反応をテスト反応とし、ロジウム錯体の構造と光触媒活性との関係を検討した結果、光触媒活性種は2量体ではなく、最終的に生成するCpRh(H)-O-Si(PVG)であることが判明した。このロジウム種上で進行するプロピレンの光水素化反応について、反応速度に対するプロピレン圧および水素圧の依存性に基づき、反応機構を提案した。
胎児心臓手術の低侵襲化に向けての基礎的研究

背景以前我々は、胎児体外循環用装置を用いて30分間の常温体外循環を施行し、胎児のアシドーシスの進行と臍帯動脈血流量の減少を認め、その原因としてエンドセリンによる内皮機能障害が関与していることを報告した。しかし、エンドセリンの特異的阻害剤であるTAK-044を用いて内皮機能を温存しても胎児体外循環の最大の問題点である胎盤機能低下を抑制するまでには至らず、異なった機序の存在が考えられた。そこで今回我々は、その機序として臍帯血管のアポトーシスの関与について検討した。臍帯血管のアポトーシスは正常な発達において胎児循環から出産後の循環に急激に変化する際認められることが報告されており、体外循環によりそのアポトーシスが認められる場合、胎児体外循環施行後、母体内にて胎児循環が破綻することが懸念される。方法妊娠羊を使用した。体外循環群(N=7)と対照群(n=6)に分け、体外循環群では30分間の常温体外循環を施行し、終了後60分の時点で臍帯動脈を採取した。両群ともに採取した臍帯動脈にてTUNEL染色と、cytochrome C、Bax、Bcl-2、Bcl-xL、caspase 3のWestern blottingを行った。結果考察胎児体外循環施行後、胎児の循環動態の破綻を認めたが、臍帯動脈にアポトーシスを認めなかった。体外循環が臍帯血管のアポトーシスを引き起こす要因とはならないと考えられた。以前我々は、独自に開発した胎児体外循環用装置を用いて30分間の常温体外循環を施行し、体外循環終了後に胎児のアシドーシスの進行と臍帯動脈血流量の減少を認め、その原因としてエンドセリンによる内皮機能障害が関与していることを報告した。しかし、エンドセリンの特異的阻害剤であるTAK-044を用いて内皮機能を温存しても胎盤機能低下を抑制するまでには至らず、異なった機序の存在が考えられた。そこで今回我々は、正常な発達においては、胎児循環から出産後の循環に急激に変化する際、臍帯血管にアポトーシスがおこる現象が、体外循環施行時にも起こっているかどうか検討しているところである。独自開発の胎児体外循環用装置を用いて30分間の常温体外循環を施行し、体外循環終了後60分の時点で臍帯動脈を採取し、TUNEL染色と、cytochrome C、Bax、Bcl-2、Bcl-xL、caspase 3のWestern blotting、そしてcaspase3、8、9の活性を測定しているところである。また、体外循環未施行の群を対照として同様の測定を行っている。現在までに体外循環施行群4例、対照群5例から組織を採取した。今後、妊娠羊の妊娠日数が120140日になった時点でさらに症例を追加し、実験を完了させる予定である。

両群ともに採取した臍帯動脈にてTUNEL染色と、cytochrome C、Bax、Bcl-2、Bcl-xL、caspase 3のWestern blottingを行った。結果考察胎児体外循環施行後、胎児の循環動態の破綻を認めたが、臍帯動脈にアポトーシスを認めなかった。体外循環が臍帯血管のアポトーシスを引き起こす要因とはならないと考えられた。
タンパク質の分断による構造機能ユニットの検索

遺伝子工学手法を用いてタンパク質を分断し、その中から活性を保持している分断酵素を探索することによって、分断可能な部位を定め、タンパク質の機能および構造の単位を推論しようという研究を展開した。特に、一次配列上ランダムに切れ目を入れて立体構造の構成単位を探ることを目的として研究を開始した。このため、昨年までに酵素タンパク質をコードしている遺伝子上の任意の位置に停止コドン、開始コドンからなるリンカーを挿入する方法を開発した。大腸菌のトリプトファン合成酵素をモデル酵素タンパク質として、分断化ライブラリーを作成し、トリプトファンを欠く培地から選択することによって、酵素活性を保持している分断化酵素が取得できるようになった。今年度は多くの変異体を取得することに成功した。こうして、TIMバレル型の立体構造を持つトリプトファン合成酵素は多くの切断可能な部位を持つことが明らかとなった。得られた分断酵素の多くは二つのフラグメントが重複した部分を含んでおり、古典的なプロテアーゼを用いたニックを入れた酵素の場合とは異なる結果となった。切断点はループ部分に多く、これは予想されたとおりである。分断化酵素の精製も試みているが、成功には至っていない。一方、高度好熱菌のイソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデルとして、そのドメイン構造を指標として、遺伝子に切れ目を入れることから分断酵素の調製を試みているが、発現産物が不安定なためか切断ペプチドが得られていない。なお、条件を検討中である。タンパク質の構造および機能上の構成単位(構造ユニット)を実験的に決定する方法の開発を目指して、タンパク質の一次配列上の任意の位置を切断することを試みた。すなわち、構造遺伝子上に、ランダムに停止コドンと引き続いて開始コドンを挿入すれば、酵素タンパク質は、一次構造上次々と切断される。この切断遺伝子プールを持つ大腸菌から、酵素活性を持つもののみを選択すれば、どの位置で分断酵素が得られるかを決めることができる。この切断位置は、構造ユニットの切れ目であろうというのが本実験計画の狙いである。本年度は、このための実験系の開発を行った。まず、トリプトファン合成酵素Aサブユニットをコードしている遺伝子trpAをモデルとして取り上げ、制限サイトを導入し、200-100残基毎のブロックに切り分けられるようにした。それぞれのブロックについて、間に停止コドンと開始コドンを挿入したリンカーによって繋ぎ配列を重複させる。一旦、この様なプラスミド(N末-(N-1)番目までのブロック-N番目のブロック-停止コドン-開始コドン-N番目のブロック-(N+1)番目以降のブロック-C末)について、停止・開始コドンを挟んで存在する二つのN番目のブロックの両方の内部をランダムに削り取り、分断配列のプールを作った。この変異体DNAを用いて転換された大腸菌(trpA)について、トリプトファンのない倍地で生育可能な株を選択した。いくつかの分断酵素遺伝子が得られたが、そのうち解析されたものはN末-C81、P57-C末の構造を持つ分断酵素であった。酵素の性格などは次年度に解析する。本研究計画は、酵素たんぱく質の分断化により構造の構成単位を探ることを目的としている。第一のやり方は、遺伝子的に酵素たんぱく質をコードしている遺伝子をランダムに切断し、そこに終止コドン、SD配列と開始コドンを含むオリゴヌクレオチド・カセットを挿入し、分断酵素を作成する。分断された遺伝子を大腸菌に与え、酵素活性を示す組み替え体を選抜する。この研究方法はこれまでに試みられたことのない全く新規な方法である。本年度は、昨年に試行に成功した分断方法の確立に成功した。この方法を用いて、大腸菌由来のトリプトファン合成酵素αサブユニットについて、分断を試みて、多くの分断可能な位置を検出した。分断可能な位置に関して現在、整理を勧めている。一方、歴史的にはプロテアーゼを用いた限定分解によって分断酵素が作成されてきた。構造についてよくわかっているイソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼについて、この古典的な方法による分断を試みた。特にドメイン間の相互作用が弱まっているキメラ酵素を利用して、いろいろ条件を検討した。

野生型酵素に関しては、トリプシンを用いて28Kの断片を生じる条件、キメラ型酵素に関してはサーモライシンを用いて断片を生じる条件を見いだしたが、活性を持った分断化酵素を得るには至っていない。遺伝子工学手法を用いてタンパク質を分断し、その中から活性を保持している分断酵素を探索することによって、分断可能な部位を定め、タンパク質の機能および構造の単位を推論しようという研究を展開した。特に、一次配列上ランダムに切れ目を入れて立体構造の構成単位を探ることを目的として研究を開始した。このため、昨年までに酵素タンパク質をコードしている遺伝子上の任意の位置に停止コドン、開始コドンからなるリンカーを挿入する方法を開発した。大腸菌のトリプトファン合成酵素をモデル酵素タンパク質として、分断化ライブラリーを作成し、トリプトファンを欠く培地から選択することによって、酵素活性を保持している分断化酵素が取得できるようになった。今年度は多くの変異体を取得することに成功した。こうして、TIMバレル型の立体構造を持つトリプトファン合成酵素は多くの切断可能な部位を持つことが明らかとなった。得られた分断酵素の多くは二つのフラグメントが重複した部分を含んでおり、古典的なプロテアーゼを用いたニックを入れた酵素の場合とは異なる結果となった。切断点はループ部分に多く、これは予想されたとおりである。分断化酵素の精製も試みているが、成功には至っていない。一方、高度好熱菌のイソプロピルリンゴ酸デヒドロゲナーゼをモデルとして、そのドメイン構造を指標として、遺伝子に切れ目を入れることから分断酵素の調製を試みているが、発現産物が不安定なためか切断ペプチドが得られていない。なお、条件を検討中である。
顎機能検査システムの開発に関する研究

1.正常者及びクリッキングを有する顎機能異常患者の顎関節音デ-タの収集を行い、顎関節音に関する基礎診断基準の設定を行った。2.顎関節音と顎運動の同時計測を行い、顎関節音デ-タと顎運動デ-タとの同期化を行った。これによりクリッキング発生時の下顎動態の解析を行ったところ、クリッキングには、顆路の変化および顆頭の速度変化との関連によりいろいろなパタ-ンがあることが示唆された。3.前年度に引続き、筋電図・顎運動同時計測時の筋電図ノイズ発生防止対策を行った。具体的には、第一種接地の利用、市販の静電マットの利用等により可及的にノイズを軽減させた。その結果、通常の解析にたえうるデ-タが得られた。4.正常者及び顎機能異常者について、顎機能異常に関連の深い咀嚼筋の筋電図計測・解析を行った。5.顎運動、筋電図、顎関節音の3者を統合した顎機能検査システムによる計測を行い、統合解析システムを開発した。解析にあたっては、市販のソフトを有効に利用した。また、コンピュ-タのCPU処理速度、内部メモリ容量の限界等により解析の完全な自動化は困難であった。6.今後、本システムを用いて表面筋電図と同時に外側翼突筋の針電極による筋電図計測を行い、顎機能異常の病態について探求していく予定である。1.筋電図管理解析システムを購入し、正常者及び顎機能異常者について各種顎運動時における咀嚼筋活動を記録しコンピュータに入力、解析ソフトの開発を行った。その結果、コンピュータの内部・外部メモリ容量の制限のため長時間に及ぶ顎運動時の一括解析は困難であることが分ったが、計測時にこの点に留意すれば本研究の目標とする検査は遂行できると判断された。2.各種顎運動時の顎関節音を記録、コンピュータに入力し解析ソフトを開発した。その結果、現システムでは検出不可能な音もあること、発生側の弁別が困難なこと、周波数解析は困難なことが判明したが、本研究の目的である顎運動・筋電図・顎関節音の三者を統合した検査システムには有用であると判断された。3.以上、コンピュータによる筋電図管理解析システム及び顎関節音計測システムを開発した。4.筋電図データと顎運動データとの同期化を行った。筋電図と顎運動計測の同期化は、運動計測システムにより発するノイズが筋電図データを干渉するため、この点について引き続き対策を検討する必要があることが判明した。5.正常者及び顎機能異常者の顎関節音の基礎データを収集した。
過剰な攻撃行動の神経メカニズム:背側縫線核の抑制系代謝型受容体と攻撃行動の個体差

暴力行為(過剰な攻撃行動)による被害は後をたたず、毎年160万人もが命を奪われている。過剰な攻撃行動の生物学的基盤を理解するために、本研究ではマウスを用いて解析を行っている。過剰な攻撃行動の脳内メカニズムとしてセロトニン系が着目されているが、その調節機構についてはほとんど分かっていない。これまで研究代表者は、脳内セロトニン系の座である背側縫線核のGABAB受容体を薬理学的に活性化させることで、過剰な攻撃行動が発現されることを明らかにした。そこで本研究では、背側縫線核のGABAB受容体の発現が攻撃行動の個人差に関与するかを検討している。日本産野生由来系統MSMのオスは極めて高い攻撃性を示し、性成熟後のオス同士を同じケージに飼育していると、ときに他のオスを負傷させ殺してしまうことがある。一方で、実験用マウス系統であるC57BL/6Jではこのような行動が見られることは全くない。Real-time PCRを用いた解析から、背側縫線核の存在する中脳領域において、MSMはGABAB受容体mRNAの発現がB6よりも高いことが明らかとなった。今後、免疫組織学的解析により、GABAB受容体の発現が異なる領域について詳細に検討することで、攻撃行動の系統差とGABAB受容体の発現の関係について調べていく。また、背側縫線核におけるGABAB受容体の発現を調節するために、現在レンチウイルスを用いた過剰発現を試みているとともに、GABAB受容体のコンディショナルノックアウトを用いて部分的なGABAB受容体の欠損の効果も検討していく予定である。
マウス老化T細胞クローン増幅能低下の原因解明とその機能回復の試み

老化に伴う免疫機能低下の特徴の一つは、T細胞の分裂繰り返し能(分裂反復能)の低下であり、この点を我々はヒト未梢血リンパ球を用いて明らかにしてきた。今回、マウスの脾細胞を用いて同様の現象が認められるか否か調べた。812週齢を若齢群、2426ケ月齢を老齢群としBAIB/Cを用いた。脾細胞からナイロンウールカラム、抗Ia抗体、Gー10カラムを用いて高度に精製したT細胞を得ることが出来た。このT細胞はレクチンPHAに対する反応も低値であったが、フォルボールユステル、PMAとカルシウムイオノフォア:イオノマイシン(IM)の混合刺激により分裂反応を示した。PMAとIMの混合刺激に対し高度に精製したT細胞の分裂反応は、老齢マウスでは若齢マウスに比し有意に低下していた。このT細胞に含硫アミノ酸タウリンを加えると老化T細胞の分裂増殖能が著しく改善されることが明らかになった。タウリンは、細胞内カルシウムイオン(Ca^〓)濃度を調節する作用を持っている。PMAの濃度を一定にしIMの濃度を変量しタウリンの効果を調べると、タウリンは低濃度のIMによるCa^〓流入を促し分裂促進に寄与していることがFuraー2を用いた実験で明らかになった。今後、高度に精製したT細胞のPMAとIMによる混合刺激による分裂増殖能測定の系を用いて老化T細胞の分裂反復能を回復させる薬剤のスクリーニングが可能になったと考える。
養殖魚のポジティブリスト制対応型農薬残留リスク監視技法の開発

平成18年5月にポジティブリスト制が導入されて以降,生産者の意図しない農薬の残留リスクをどのようにモニタリングするかが重要な課題となっている。本研究では,魚類の農薬曝露に対する生物学的反応を利用した,安価で簡便な農薬類曝露履歴監視システムの構築を目指した。その結果,MDR1タンパク質がティラピアにおいて有機塩素系農薬の残留をモニタリングする上でのバイオマーカーとなりうる可能性を明らかにした。ポジティブリスト制導入に伴う養殖魚の農薬残留リスク管理を行う上で、農薬への曝露を薬物代謝酵素の遺伝子発現によるモニタリングシステムの構築を企図して、本年度はモニタリングに必要なパラメータの選定を行った。遺伝子情報が最も多く得られているゼブラフィッシュを供試魚として、2.0ppmのマラチオンに3時間曝露した後、経時的にサンプリングし、15種類のmRNAの相対発現量をリアルタイムPCRにより解析した。その結果、15遺伝子のうちCYP2A、CYP3A、UGT、PXR、MDR1の5遺伝子の発現量が経時的に、あるいは一時的に増加または減少傾向を示したことから、これらをパラメータ候補として選択した。次に、選定したパラメータの変動と曝露濃度との関係を調べるため、マラチオン1.0ppm 3時間曝露区、2.0ppm 6時間曝露区を設定し、経時的に5遺伝子の発現量を比較するとともに、可食部である筋肉中での残留が問題になる点を考慮して、筋肉におけるPXR, MDR1の発現量を解析した。肝臓においてはCYP3A, PXR, MDR1、筋肉においてはPXR, MDR1が体内濃度の差異を示すと考えられる変動を示すことを明らかにした。また、実際のモニタリングを行なう場合には常に無曝露の対照魚のデータが必要な相対定量での評価は難しいと考え、対照魚のデータを必要としない絶対定量による解析を試みたところ、肝臓では曝露後の経時的な変動を示す結果は得られなかったが、筋肉においてはPXR, MDR1ともに経時的な変動がみられることを見いだした。次年度以降の研究にSSH法を導入するため、手技の検証を行ったところ、PCRでSSH法により選択された遺伝子が農薬暴露によって発現量の増加が確認され、本法の本研究への応用が可能であるという確証を得ることができた。わが国では、平成18年5月にポジティプリスト制が導入されて以降、生産者の意図しない農薬の残留リスクをどの様にモニタリングするかが重要な課題となっている。そこで本研究では、魚類の農薬曝露に対する生物学的反応を利用した、安価で簡便な農薬類曝露履歴監視システムの構築を目指し、ゼブラフィッシュ(Danio rerio)において農薬曝露の有力なバイオマーカーになり得ると判断されたMDR1、PXR遺伝子に着目し、その有用性を養殖対象魚種であるティラピア(Oreochromis niloticus)を用いて検証した。15±5gの供試魚に1.0ppmの有機リン系農薬マラチオンを3時間、24時間曝露し、経時的に肝臓と筋肉をサンプリングし、曝露時間の違いによるMDR1、PXRの発現量の変動パターン解析をリアルタイムPCR法により行った。その結果、3時間曝露区に比べ24時間曝露区において、顕著な発現増加傾向が確認され、体内濃度依存的に発現量が変動している可能性が示唆された。そこで、農薬の体内濃度と遺伝子発現量の変動パターンの相関を検討するため、55±5gの供試魚にマラチオン20.0ppm相当を飼料に添加して16日間経口投与し、1、2、4、8、16日後にサンプリングし、ガスクロマトグラフ法による筋肉中の農薬の検出と、リアルタイムPCR法による肝臓・筋肉におけるMDR1、PXR遺伝子の発現解析を試みた。その結果、マラチオンはいずれも検出限界以下(0.01ppm)であった。マラチオンの魚類における消失は早く、残留は検出されなかったが、MDR1については、筋肉において4日目に顕著な発現増加傾向を示した。MDR1遺伝子の発現量増加は、体内への残留量との相関は示さないものの,農薬への暴露履歴を反映する可能性が示唆された。わが国では,平成18年5月にポジティブリスト制が導入されて以降,生産者の意図しない農薬の残留リスクをどのようにモニタリングするかが重要な課題となっている。本年度は,魚類の農薬曝露に対する生物学的反応を利用した,安価で簡便な農薬類曝露履歴監視システムの構築を目指し,養殖対象魚種であるティラピア(Oreochromis niloticus)を用いて,農薬曝露によるMDR1(multidrug resistance)遺伝子の発現誘導をmRNAレベルおよびタンパク質レベルの両方から解析し,薬物動態との関連を調べた。その結果,有機リン系農薬マラチオンの曝露では,MDR1の有意な発現誘導は見られなかった。ティラピアではマラチオンの消失が早く,素早く代謝され排出されてしまうことから,MDR1は少なくともマラチオンの曝露履歴のマーカーにはならず,新たにマーカー遺伝子を探索し直す必要性が生じた。

一方,有機塩素系農薬エンドスルファンの曝露により,MDR1遺伝子の発現は,可食部である筋肉においてmRNAレベルおよびタンパク質レベルの両方で用量依存的に亢進がみられ,特にタンパク質量は,代謝物であるエンドスルファンスルフェートの体内濃度と高い相関を示した。このことから,MDR1タンパク質は,魚体内の有機塩素系農薬の残留をモニタリングする上でのバイオマーカーとなりうる可能性が示唆された。また,本研究では,現在残留規制されていないエンドスルファンスルフェートの残留が,親化合物であるエンドスルファンよりも長いことも明らかとなった。エンドスルファンスルフェートの毒性評価に関する報告は極めて少なく,今後危険性が明らかになった場合,本研究でのモニタリング手法が重要となってくる。