hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
空間認識の枠組みを支える概念の形成を視点とした社会科地図学習と生活科学習の接続

本研究の目的は、空間を認識し地図を読む枠組みとなる概念の形成を目指し、小学校社会科地図学習と生活科授業との接続のあり方を考察することを通して、地図を活用する能力の育成に資する地図学習カリキュラムを構築することである。社会科地図学習とのつながりが考えられる生活科の学習内容がどのように学ばれているかを、アンケート調査や研究協力校での調査を通して明らかにするとともに、先行研究・先行実践等の分析を通して、地図を活用する能力の育成において習得すべき概念の具体を明らかにする。その上で、空間認識形成の視点に基いた社会科地図学習と生活科学習を接続する地図学習カリキュラムを開発する。
唾液腺における開口放出調節タンパク質の相互作用

唾液腺腺房細胞においては,β受容体刺激およびムスカリン性受容体刺激によりタンパク質の開口放出が引き起こされる。β受容体刺激においては細胞内cAMP濃度の上昇が,また,ムスカリン性受容体刺激においては細胞内Ca2+濃度の上昇が細胞内シグナルとして作用する。本研究は,細胞内シグナルおよび開口放出に関わるタンパク質の相互作用について検討し,次に結果を得た。1)ラット耳下腺腺房細胞の初代培養法を確立し,β受容体およびムスカリン性受容体により開口放出が引き起こされることを明らかにした。2)ラット耳下腺分泌顆粒に水チャンネルであるアクアポリン5が存在することを認め,C1-と関連して,分泌顆粒内浸透圧調節に関与することを示唆した。3)ウサギ顎下腺において,ムスカリン性受容体刺激により活性化される一酸化窒素合成酵素がリン脂質により活性調節を受けることを明らかにした。4)ウサギ顎下腺細胞において,cyclic nucleotide phosphodiesterase(PDE)のPDE1およびPDE2がムスカリン性刺激によるcGMP濃度上昇の調節に関わることを明らかにした。5)ウサギ耳下腺腺房細胞において,Ca2+およびcalmodulin依存性のPDEを精製し酵素学的な検討を行ったところ,ムスカリン性刺激による細胞内Ca2+濃度範囲で活性化される2種類のPDEが確認された。6)膜ドメインの役割を検討したところ,分泌顆粒の形成に関与するsyntaxin6の動態と膜ドメインの変化が示唆された。以上の結果は,唾液腺開口放出に新たな知見が得られたと考えられる。耳下腺腺房細胞ではβ受容体刺激により細胞内cAMP濃度が上昇し、アミラーゼの調節性開口放出が引き起こされる。この分泌刺激応答に関して、今年度は次の知見を得た。1.cAMP合成はアデニル酸シクラーゼの活性化により調節されるが、分解系としてのホスホジエステラーゼ(PDE)系について検討したところ、PDE阻害剤の一つロリプラムに感受性をもつPDEがアミラーゼの調節性開口放出に関与することが認められた。2.低分子量GTP結合タンパク質Rhoの役割を検討したところ、Rhoキナーゼ阻害剤がアミラーゼの調節性開口放出を阻害したことから、Rhoキナーゼによる翻訳後修飾の関与を認めた。しかし、平滑筋ではその下流にあると考えられているミオシン軽鎖キナーゼの阻害剤は効果が認められなかったことから、平滑筋とは異なる標的が必要と考えられた。3.分泌顆粒において水チャンネルの一つであるAQP5の存在を認めていたが、β受容体刺激によりAQP5は腺腔膜と融合する分泌顆粒においてはドット状に存在することを認めた。分泌顆粒の溶解実験から、Cl^-チャンネルと協同的に分泌顆粒の浸透圧調節に関わることが示唆され、また、未成熟な分泌顆粒にAQP5の存在は認められないことから、この現象が調節性開口放出に関わることが考えられた。4.細胞膜における機能の収束にあたってはラフトのような膜ドメインの関わりが知られているが、可溶化剤不溶性画分が無単体電気泳動装置によりいくつかの活性画分に分かれることから、膜ドメインの多様性を示唆した。この膜ドメインの多様性が開口放出に関わる分泌顆粒の成長に関わることが考えられた。耳下腺腺房細胞においてはβ受容体刺激により細胞内cAMP濃度が上昇し,アミラーゼの調節性開口放出が引き起こされる。この分泌刺激応答に関して,今年度は次の知見を得た。1.細胞内cAMP濃度の分解はサイクリックヌクレオチドホスポジエステラーゼ(PDE)により触媒される。ウサギ耳下腺腺房細胞におけるPDEに関して検討をしたところ,PDEアイソフォームの1つPDE4Bが存在し,cAMPを介したアミラーゼ開口放出に関わることが明らかとなった。また,このPDE4はPDE阻害剤ロリプラムに対する感受性を有するが,マウスやラットの耳下腺腺房細胞の開口放出にもロリプラム感受性のPDEが関与することを示唆した。

2.ラット耳下腺腺房細胞の初代培養系を確立し,それを使用して分泌顆粒の形成調節を検討したところ,シンタキシン6が顆粒形成に関わることを示唆した。また,シンタキシン6はVAMP4と結合し,機能する可能性が示唆された。3.低分子量GTP結合タンパク質に関してRhoAと関連のあるRac1の存在を検討したところ,ラット耳下腺腺房細胞の膜画分,細胞質画分,分泌顆粒膜にRac1の局在を認めた。Rac1に関与するGEFの阻害剤の効果を検討したところ,アミラーゼの調節性分泌には関与しないことが認められた。4.分泌顆粒膜における膜ドメインの役割を検討したところ,精製分泌顆粒膜より可溶化剤で溶出されない膜ドメインの分離法を確立した。成熟および未成熟分泌顆粒を生化学的に分離し,その膜上での膜ドメインとそこに含まれるタンパク質の動態を検討したところ,シンタキシン6の動態に変化が認められ,分泌顆粒形成への役割が示唆された。
TrueFISP復素画像を用いた心臓MR画像処理/撮像法の開発とその臨床応用化

本研究の目的は、TrueFISPシーケンスに代表されるcoherent SSFP撮像法によって得られる位相画像が磁場の不均一性の影響を受けにくい特徴を持つことに注目し、TrueFISP位相画像補正法を確立し、画像領域分割や信号ノイズ比の向上などに応用することで、臨床支援を行うことである。特に本年度は、非線形位相補正法の開発と、昨年度末に我々が開発した、TARD法における信号の動態解析及び応用を目的とした。初年度の研究の結果、位相画像補正法として線形補正を用いた場合、コイルやインピーダンス分布などに起因する非線形特性を補正出来ないだけでなく、コイルの持つ特異点のために補正プログラムの終了が保証されないという問題が明らかになった。そこで、複素画像に対して平滑化をかけて得られた位相画像を、もとの位相画像から引くことにより、非線形補正を行う手法を考案した。ただし、単に平滑化をかけただけでは、ケミカルシフトにより位相が反転する境界の領域や特異点周辺で、位相分布が破壊されてしまうため、3x3の小領域の複素数データを複素数空間にプロットした上で、背景か臓器部位かの検定を行うとともに、補正位相成分を推定する手法を考案した。その結果、臨床で使用するには計算時間が長すぎるものの、線形補正では位相補正ができなかった画像でも、補正が可能となった。TARD法な、coherent SSSFP法における初期アーティファクトを軽減する目的で開発された、簡便かつ有効な手法であるが、RFパルスの位相を調整するため、得られる位相画像均一性が失われる可能性があった。本研究でファントム、ボランティア実験を行った結果、位相画像の均一性は失われず、加えて、撮像パラメタを調節することにより、脂肪抑制が可能であり、また昨年度、3T-MRI装置の問題点としてあげた、スライス面内に流入する血液に起因するアーティファクトも軽減出来ることが分かった。特に本年度は、ファントム実験を通して位相不均一性の原因を究明し、補正法を確立することを目的とした。ファントム実験において使用したファントムは、20リットル入りの円筒状ポリプロピレンタンク3つをぞれぞれ、蒸留水+Gd(1mM)、生理食塩水+Gd(1mM)、蒸留水+Gd(1mM)+塩ビ中空筒で満たしたものである。それらを、FOV、受信バンド幅、画像サイズ、スライス厚、スライス方向、スライス位置、撮像シーケンス(シングルスライス、マルチスライス、シネ)を変えたTrueFISP撮像法で撮像し、各コイルから得られた位相の画像空間内変化を調べた。その結果、画像領域分割に利用するケミカルシフト以外で、位相の変化に大きく影響する要因には、大きな磁場不均一性、対象物体のインピーダンス、コイルの持つ位相特性の3つが挙げられることが分かった。これら3つの要因から起こる磁場不均一性は空間的に非線形であるため、理論上は現在採用している線形補正では限界がある。特に、コイルの位相特性は、空間内に特異点(特異曲線)を生じることがあり、現在用いている繰り返しによる補正アルゴリズムでは収束性が保証されない。しかしながら、コイル感度の高い領域では非線形性が空間的に緩やかであるため、ガントリ中央部で撮影された領域に関しては、実質的には問題ないと思われる。今後は、ガントリ中央部から離れた領域でも補正が可能であるよう、非線形補正アルゴリズムを開発する予定である。特に本年度は、平滑化の効果を最小限に抑えながらリップルレスが保証された後分フィルターの開発、3T全身用MRI装置でのTrueFISPシーケンスを用いた心機能撮像法の試み、の2点を目的とした。本研究で得られる位相補正後の画像は、水分を多く含む組織と脂肪を多く含む組織の境界などで、画素値の符号が反転するためにコントラストが非常に大きくなる。一般的に画像解析で使用される微分フイルターは、十分な平滑化を行わなければ、コントラストの高い領域で生じるリップル(波状の画素値変動)のために精度が落ちることが知られている。そこで、リップルレスを保証する微分フィルターとして、離散画像を0次ホールド連続画像ととらえ、それにガウススムージングをかけて得られる連続画像から微分画像を計算するフィルターを提案し、微少血管抽出に適用、良好な結果を得た。また、今年度当施設に導入された3T全身用MRI装置上で、TrueFISP撮像法を用いて心臓の撮像を試みたところ、ボディアレイコイルがないものの、十分な信号ノイズ比を持つ画像が得ることができた。ただし、撮橡断面によっては、スライス厚方向に流れる血液によるアーティファクトが生じるため、さらなる改良が必要であることが示唆された。

特に本年度は、非線形位相補正法の開発と、昨年度末に我々が開発した、TARD法における信号の動態解析及び応用を目的とした。初年度の研究の結果、位相画像補正法として線形補正を用いた場合、コイルやインピーダンス分布などに起因する非線形特性を補正出来ないだけでなく、コイルの持つ特異点のために補正プログラムの終了が保証されないという問題が明らかになった。そこで、複素画像に対して平滑化をかけて得られた位相画像を、もとの位相画像から引くことにより、非線形補正を行う手法を考案した。ただし、単に平滑化をかけただけでは、ケミカルシフトにより位相が反転する境界の領域や特異点周辺で、位相分布が破壊されてしまうため、3x3の小領域の複素数データを複素数空間にプロットした上で、背景か臓器部位かの検定を行うとともに、補正位相成分を推定する手法を考案した。その結果、臨床で使用するには計算時間が長すぎるものの、線形補正では位相補正ができなかった画像でも、補正が可能となった。TARD法な、coherent SSSFP法における初期アーティファクトを軽減する目的で開発された、簡便かつ有効な手法であるが、RFパルスの位相を調整するため、得られる位相画像均一性が失われる可能性があった。本研究でファントム、ボランティア実験を行った結果、位相画像の均一性は失われず、加えて、撮像パラメタを調節することにより、脂肪抑制が可能であり、また昨年度、3T-MRI装置の問題点としてあげた、スライス面内に流入する血液に起因するアーティファクトも軽減出来ることが分かった。
国境の島与那国の権力構造と移住者主体の地域活性化による共同体の変容

国境の島与那国島では、過疎化対策として自衛隊誘致を行政が積極的に進め実現させた。一方で、20年間小売店がなく、特にお年寄りが買い物弱者地域であった比川地区おいて、住民の力で「比川共同売店」の運営が始められた。その担い手は主に「移住者」であり、その多くは自衛隊誘致に反対する少数派でもある。反対運動が島の伝統的な権力構造と複雑に絡み合い島の共同体は大きく揺れ動く。本研究では「移住者」と島民の生活観の違いを明らかにし、その変化を考察した。本年度は、与那国島で2回にわたって調査を行った。与那国町比川では、3年前に「共同売店」が設立された。それは、集落の有志が、買い物に困る地域の特にお年寄りのための小売店を設立しようと立ち上がり、自治会へ投げかけ、自治会が長へ働きかけて実現したものである。本来「共同売店」は、地域の住民のみで出資し設立された小売店であるが、人口の少ない比川地区において建設費用の負担は不可能であり、そこでとられたのが、町が建物を建設し地域自治会が指定管理を受けて運営するという方式であった。3つの集落からなる与那国島の中で、比川地区はもっとも規模の小さな集落であり、徒歩あるいは自転車で通える距離に小売店はなく、特に高齢者が生活するのに不便な地域であった。その現状を打開すべく運動を始めたのは、いわゆる「よそ者」である移住者たちである。実は、島で生活して10年から20年以上も経っている人々も「移住者」として括られ、元々の「地元民」との間には、見えない心理的な壁が今でも存在している。それは主に「島民」の側から作られる壁ではあるが、その「移住者」が、高齢者のことを心配し地域づくりに献身的に活動していることがとても興味深い。2度の聞き取り調査によって、比川共同売店設立のいきさつについて当事者から詳しく話を聞き、記録することができた。また、「移住者」と「地元民」との意識の違いや生活基盤の微妙な相違についても聞くことができた。さらに、共同売店の設立にかかわった、地元のリーダ達から、地域社会における生活の現状や権力関係について若干の聞き取りを行うことができた。本年度は、与那国島における町長や町議会選挙において顕著に見られる島の権力関係を明らかにしていくために、引き続き聞き取り調査を行った。また、与那国島出身者で島外に住む方々からも島の現状に対する意識についての調査を実施した。さらに、西表島や竹富島においても、与那国島と比較する形で主に島の権力関係についての聞き取り調査を行った。本年度は特に、自衛隊基地建設における住民投票が行われたことや、前年度に実施された町議会選挙で与党と野党議員が同数となったことによって、政治や行政に関する島民の意識が二つに割れ、人間関係がより複雑化するという状況になった。いわゆる「移住者」の島に対する思い入れや愛情と島民の価値観にずれがあり、そこから島民の移住者への不信感が生じている。それが根強いという地域性があるところに、さらにそれが、自衛隊基地賛成・反対の政治的価値観や行動とも複雑にからまっている。本年度の調査によって、それらのからまり方がより具体的に見えてきた。本年度は与那国島の調査と並行して、比較研究のために竹富町西表の大富地区においても調査を行った。与那国島では平成27年度には自衛隊基地建設の是非を問う住民投票が行われ、自衛隊配備賛成派と反対派の島の活性化の方法における価値観の相違がより鮮明になった。結果は、賛成派が圧倒的多数を占め、基地建設も完了し、当初の計画通り自衛隊が配備された。また、賛成派と反対派が同数であった町議会も反対派から賛成派に近い中立の立場をとるようになった議員も出てきたことにより、自衛隊配備問題は一応の決着をみた。自衛隊の配備に反対してきたのは与那国島に移住してきた人達が中心であった。しかし、移住者と言っても島で生活をはじめて20年以上という者も多い。今回の問題において「移住者」の持つ「島における理想的な生活像」と、いわゆる島民の持つ「島の生活のリアリティ」との溝はますます大きくなったといえよう。本研究においては、それぞれの立場の人たちからの聞き取り調査によって、その具体像をある程度明確にすることが出来た。また、島における「移住者」の位置付けや関係性の変化について竹富町西表の大富地区との比較を行ったが、「移住者」が島での生活に求めることの共通性と相違について考察することができた。一般的によく言われているように、元々の島の住民は基本的に変化を望まず、島の権力構造について大きな不満はあるものの無力感が強く受動的である。それに対して「移住者」は基本的に「郷に入れば郷に従え」で生活しているが、それぞれの理想を掲げて来ているので、行政等に対する要望を行動に移しやすい。本研究においては、自衛隊の配備という「移住してきた本来的目的」を揺るがすような事態になった場合の「移住者」の行動と島の住民との関係性の変化を考えるための貴重な事例を得ることができた。

その担い手は主に「移住者」であり、その多くは自衛隊誘致に反対する少数派でもある。反対運動が島の伝統的な権力構造と複雑に絡み合い島の共同体は大きく揺れ動く。本研究では「移住者」と島民の生活観の違いを明らかにし、その変化を考察した。与那国島での聞き取り調査や島外に移住した与那国島出身者からの聞き取り調査、また他の島嶼での調査をほぼ当初の予定通り実施することができた。その中間報告を、日本島嶼学会および島嶼コミュニティ学会において発表することができた。社会学本年度までの調査は予定通り進んでいるため、次年度も予定通り調査を進めていく。島で生活するそれぞれのグループにおいて、あるいは個人で、なぜ自衛隊誘致なのか(あるいはそれに反対なのか)、なぜ台湾との直接交流なのか、島の生活を守るために何が必要で何をすべきだと考えているのか、島の将来をどのようにイメージしているのか等について、表層的な部分だけでなく、その生活史や精神史、島の伝統的な価値観と現状認識などの視点から、多角的に共同体の変容過程を明らかにしていきたい。さらに、与那国島以外の島との比較を通して、特殊与那国島的なものと島嶼それぞれに共通する部分をも明らかにしていきたい。実地調査(インタビュー)および資料収集について、当初の計画通り進んでいる。まず、当事者との関係構築がスムーズになされたことが初年度の目的としての最大の成果だと考える。その他、資料やデータの収集も予定通り進行している。今後は、引き続き与那国島での調査を行う予定である。さらに、比較検討のために他の地域の共同店の調査も引き続き行う。今年度に関しては、行政側から見た島の生活や人間関係について、役場職員や首長に対してもインタビューを行う予定である。
近世東地中海世界におけるオスマン朝とヨーロッパ－キョプリュリュ家を中心に－

本研究は、キョプリュリュ時代(1656ー83年)のオスマン朝とヨーロッパの関係について宗教や交易の両面から分析し、17世紀の地中海世界を明らかにすることが目的である。特に、当時地中海におけるオスマン朝とヨーロッパの争点となったクレタ島や、オスマン朝の対ヨーロッパ交易の港町イズミルを中心に、オスマン朝とヴェネツィアやフランス、イギリスなどのヨーロッパ諸国の関係について分析する。研究に関係する史資料をトルコやフランス、イギリス、イタリアで収集し、専門家から助言を受けつつ研究の質を高めることを目指し、成果を論文の形で発表する。
ペア型レセプターPILRによる新たな免疫制御機構の解明

<研究の目的>NK細胞や樹状細胞などの抗原提示細胞には多くのペア型レセプターが発現している。しかし、これらのペア型レセプターが認識するリガンドに関しては、活性型NKG2Dレセプターが認識するNKG2Dリガンド(多くがストレスや癌化、ウイルス感染によって発現誘導される)、また抑制型KIRやLy49レセプターが認識するMHC class Iなどの自己抗原以外は殆ど不明である。本研究では、申請者らが明らかにした新たなペア型レセプター(PILR)及びそのリガンド(PILR-L1)の相互作用によって自然免疫応答がどのように制御されているのかを解明することを目的とした。<2006年度の成果>PILR-PILR-Lの相互作用によって惹起される免疫応答を解析するため、レセプターおよびリガンドを特異的に認識するモノクローナル抗体を作成し、NK細胞や樹状細胞上に発現するレセプターおよ3び広範囲に発現するリガンドPILR-L1の詳細な発現分布が明らかとなった。さらに、活性化PILRの12量体Igキメラ分子では認識されるが、PILR-L1の発現が認められないB16メラノーマのcDNAライブラリーより、新規膜分子であるPILR-L2をクローニングした。PILR-L2は正常細胞での発現が全く認められず、腫瘍細胞特異的なリガンドである可能性が高いと考えられた。またPILR-L2にはアミノ酸レベルで80%強の相同性を示すヒトホモログが存在し、実際にヒトPILRによって認識された。一方、抑制化PILRのみに認識される新たなPILRリガンド(PILR-L3)も同定し、腫瘍細胞の免疫逃避機構に関与していることが示唆された。最後にPILR-PILR-Lの相互作用を個体レベルで解析するため、抑制化PILRのノックアウトマウスの作成し解析を行った結果、興味深いことにPILR-L3を高発現するリンパ球の分化及び活性化に異常が認められることが明らかとなった。<2005年度の成果>PILR-PILR-Lの相互作用によって惹起される免疫応答を解析するため、レセプターおよびリガンドを特異的に認識するモノクローナル抗体を作成し、NK細胞や樹状細胞上に発現するレセプターおよび広範囲に発現するリガンドPILR-L1の詳細な発現分布が明らかとなった。一方、抑制化PILRのみに認識される新たなヒトPILRリガンドも同定し、腫瘍細胞の免疫逃避機構に関与していると考えられた。さらにPILR-PILR-Lの相互作用を個体レベルで解析するため抑制化PILRのノックアウトマウスの作成を行い、現時点ですでに解析可能なマウスの準備をしており、平成18年度は担癌モデルおよび自己免疫疾患モデルでの評価を中心に解析し、PILRレセプターが免疫応答の惹起、また過剰応答の抑制にどの程度関与しているかを明らかにする予定である。

またPILR-L2にはアミノ酸レベルで80%強の相同性を示すヒトホモログが存在し、実際にヒトPILRによって認識された。一方、抑制化PILRのみに認識される新たなPILRリガンド(PILR-L3)も同定し、腫瘍細胞の免疫逃避機構に関与していることが示唆された。最後にPILR-PILR-Lの相互作用を個体レベルで解析するため、抑制化PILRのノックアウトマウスの作成し解析を行った結果、興味深いことにPILR-L3を高発現するリンパ球の分化及び活性化に異常が認められることが明らかとなった。
エンドトキシンショックの血管壁ナトリウム利尿ペプチドへの影響

エンドトキシンショック(ETxS)のC型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)分泌への影響について以下の検討を行なった。1)麻酔雑種成犬(10-15kg、7頭)に頚動静脈にカニュレーションした。頚静脈カテーテルよりエンドトキシン(LPS)を1mg/kg投与しETxSを作成した。頚静脈より血圧測定および採血を行い、血中CNPおよびエンドセリン(ET)濃度をラジオイッムノアッセイ法(RIA)にて測定した。LPS投与前(Basal)、投与後45分、90分および180分の平均動脈血圧はそれぞれ、111±6、99±7、78±7(p<0.05vsBasal)および77±7(p<0.05)mmHgであった。血中CNP濃度はそれぞれ8.0±2.6、11.2±3.8、13.6±4.4(p<0.05)および15.6±5.2(p<0.05)fmol/ml、血中ET濃度はそれぞれ7.9±1.1、12.1±1.8、34.2±6.5(p<0.05)および29.6±3.0(p<0.05)fmol/mlであり、いずれも血圧の低下とともに上昇した。また、麻酔ラット(250-300g)に頚静脈カテーテルを挿入し、LPSを5mg/kg投与し、採血を1回行った(各5-7匹)。LPS投与前(Basal)、投与後1、2および4時間の血中CNP濃度はそれぞれ、0.8±1.0、3.6±0.6(p<0.05)、5.8±0.8(p<0.05)および3.8±0.6(p<0.05)fmol/mlであった。血中ET濃度もまた上昇した。以上の結果よりETxSにより血管内皮由来の血管作動性ペプチドであるCNPおよびETの分泌が増加することが明らかとなり、ETxSにおける血管内皮およびCNPならびにETの意義が示唆された。2)ラット摘出潅流腸管膜動脈標本よりのCNP分泌を確認した。これを用いてLPSによるCNP分泌動態を検討している。ラット摘出潅流心臓および肺標本潅流液中のCNPについて検討を行ったが、心臓由来のナトリウム利尿ペプチドあるいは潅流液中の高分子物質のRIAへの干渉があり、さらに検討を行っている。3)ETxS時のCNP生合成への影響、CNPとET、EDRFおよびサイトカインとの相互作用について検討を行っている。
プロテインスプライシング反応を利用した機能性プローブ分子の開発と応用

1)生きた細胞内におけるタンパク質の核内移行検出プローブを開発した.311アミノ酸からなるrenilla luciferase (RLuc)のN末から229番目で切断すると,splitしたRLucがプロテインスプライシングにより効率よく再構成されることを見出した.このsplit RLucを用いて,glucocorticoid receptor (GR)の核内移行検出法を開発した.マウスがストレスを感受した時に分泌されるcorticosteroneを,マウス個体非侵襲的にイメージングできることを実証した.さらに,STAT3タンパク質のリン酸化やコレステロール濃度変化によるタンパク質核内移行検出法を開発し,プローブの広範な応用可能性であることを実証した.2)Smac/DIABLOタンパク質から,ミトコンドリア膜間腔(IMS)局在シグナル配列を同定した.IMSに局在するSmacタンパク質にランダムにミューテーションを加え,IMS局在に重要なアミノ酸を同定した.その結果,Smacのミトコンドリアシグナル配列にAVPIの4アミノ酸を付加した配列が,IMSシグナル配列として機能することを明らかにした.このシグナルペプチドに蛍光プローブやaffinity tagを連結し,プローブやaffinity tagがIMSにtargetingさせることが可能であることを実証した(投稿中).3)細胞膜上のタンパク質間相互作用を検出するために,splitした核内転写因子(mLexA-VP16)の再構成に基づくreporter gene assay法を開発した.EGF刺激により誘起されるRasとRaf-1との相互作用を,luciferaseをレポーターとして検出することに成功した.Two-hybridなどの従来法と比較し,高感度検出が可能であることを実証した.1)生きたマウス個体内におけるタンパク質の核内移行検出プローブを開発した.311アミノ酸からなるrenilla luciferase(RLuc)のN末から229番目で切断すると,splitしたRLucがプロテインスプライシングにより効率よく再構成されることを見出した.このsplit RLucを用いて,androgen receptor(AR)のサイトゾルから核内への移行を検出するプローブを作製した.プローブを発現したCOS-7細胞に男性ホルモン(DHT)を添加した時,DHT濃度に依存してRLucの発光強度が増大することが分かった.このプローブをマウス脳内に移植して,マウス個体内のDHT検出法を開発した.procymidoneやPCBをマウスの腹腔に投与すると,脳内のARの働きが抑制されることを明らかにした(投稿中).2)細胞内小胞(ER)に移行するタンパク質を同定するプローブ分子を開発した.プローブを連結した被検タンパク質がERに輸送されると,ER内でプロテインスプライシング反応によりGFPが形成されることを示した.更に開発したプローブにcDNAライブラリーから作製した未知のタンパク質を連結し,ER移行タンパク質を網羅解析する手法を開発した.1,100クローンの遺伝子解析を行い,多くの新規ER移行タンパク質の同定に成功した(投稿準備中).3)エストロゲンとエストロゲンリセプター(ER)との結合とそれに続くDNAとの結合により環境化学物質をスクリーニングする方法を開発した.DNAを固定化したガラススライド上に,大腸菌発現系により調製した黄色蛍光蛋白質(YFP)-ER及びエストロゲンを添加し,エストロゲン依存的にDNAに結合するERの量を蛍光強度により測定した.ビスフェノールA等の環境化学物質を高速スクリーニングできることを示した(Anal.Sci.,19,499(2003)).1)生きたマウス個体内におけるタンパク質の核内移行検出プローブを開発した.311アミノ酸からなるrenilla luciferase (RLuc)のN末から229番目で切断すると,splitしたRLucがプロテインスプライシングにより効率よく再構成されることを見出した.このsplit RLucを用いて,androgen receptor (AR)のサイトゾルから核内への移行を検出するプローブを作製した.このプローブをマウス脳内に移植して,マウス個体内のDHT検出法を開発した.procymidoneやPCBをマウスの腹腔に投与すると,脳内のARの働きが抑制されることを明らかにした(PNAS,101,11542(2004)).この基本技術を展開し,glucocorticoid receptor(GR)の核内移行検出法を開発した.マウスがストレスを感受した時に分泌されるcorticosteroneを,マウス個体非侵襲的に検出できることを実証した(投稿準備中).2)細胞内小胞(ER)に移行するタンパク質を同定するプローブ分子を開発した.プローブを連結した被検タンパク質がERに輸送されると,ER内でプロテインスプライシング反応によりGFPが形成されることを示した.cDNAライブラリーにプローブを連結し,ER移行タンパク質を網羅解析する手法を開発した.1,100クローンの遺伝子解析を行い,109種のER移行タンパク質の同定に成功した(Nucl.Acid Res.,33,e34(2005)).3)ミトコンドリア膜間腔(IMS)局在シグナル配列を同定した.IMSに局在するSmacタンパク質にランダムにミューテーションを加え,IMS局在に重要なアミノ酸を同定した.その結果,Smacのミトコンドリアシグナル配列にAVPI4アミノ酸を付加した配列が,IMSシグナル配列として機能することを明らかにした(投稿準備中).1)生きた細胞内におけるタンパク質の核内移行検出プローブを開発した.311アミノ酸からなるrenilla luciferase (RLuc)のN末から229番目で切断すると,splitしたRLucがプロテインスプライシングにより効率よく再構成されることを見出した.

このsplit RLucを用いて,glucocorticoid receptor (GR)の核内移行検出法を開発した.マウスがストレスを感受した時に分泌されるcorticosteroneを,マウス個体非侵襲的にイメージングできることを実証した.さらに,STAT3タンパク質のリン酸化やコレステロール濃度変化によるタンパク質核内移行検出法を開発し,プローブの広範な応用可能性であることを実証した.2)Smac/DIABLOタンパク質から,ミトコンドリア膜間腔(IMS)局在シグナル配列を同定した.IMSに局在するSmacタンパク質にランダムにミューテーションを加え,IMS局在に重要なアミノ酸を同定した.その結果,Smacのミトコンドリアシグナル配列にAVPIの4アミノ酸を付加した配列が,IMSシグナル配列として機能することを明らかにした.このシグナルペプチドに蛍光プローブやaffinity tagを連結し,プローブやaffinity tagがIMSにtargetingさせることが可能であることを実証した(投稿中).3)細胞膜上のタンパク質間相互作用を検出するために,splitした核内転写因子(mLexA-VP16)の再構成に基づくreporter gene assay法を開発した.EGF刺激により誘起されるRasとRaf-1との相互作用を,luciferaseをレポーターとして検出することに成功した.Two-hybridなどの従来法と比較し,高感度検出が可能であることを実証した.
ハイパー情報広域利用システムの開発研究

三ケ年にわたる本研究において,初年度(平成7年度)は,物理学,構造工学,教育工学等の各専門分野で,情報検索,機関間情報交換,研究発表,研究成果教材化に必要となる用途別情報(ハイパー情報)流通システムのプロトタイプを作ために,用途別情報の可変型構成方式の手続きを策定し,その情報の経済性を評価するモデルを求め,次年度(平成8年度)は,ハイパー情報制作システムのプロトタイプを製作し,ハイパー情報の施作評価を行った.これらの研究成果に基づき,第3年度(平成9年度)は,物理学,構造工学,教育工学等の各専門分野におけるハイパー情報として,用途別構成様式可変型情報を制作し,稼働評価を行うこと,そして,用途別構成様式可変型情報広域利用システムのプロトタイプを製作し,情報の経済性評価モデルを参考にしてその実用性を確かめることをそれぞれ研究目的とした.その結果,三ケ年にわたる本研究全体のまとめとして,次の成果を得た.1.物理学,構造工学,教育工学のハイパー情報(用途別構成様式可変型情報)の制作が,ビデオ情情制作,ビデオ情報のMPEGI変換によるビデオサーバ登録,そして,文字情報と静止画情報のWWWサーバ登録に基づいて行われた.2.ハイパー情報広域利用システムのプロトタイプが,ビデオエンコーダ,ビデオサーバ,WWWサーバ,ネットワーク,端末の各々を用いて製作された.上記のプロトタイプを用い,物理学,構造工学,教育工学のハイパー情報の広域利用評価を実際に行うことができた.三ケ年にわたる本研究において,初年度(平成7年度)は,物理学,構造工学,教育工学等の各専門分野で,情報検索,機関間情報交換,研究発表,研究成果教材化に必要となる用途別情報(ハイパー情報)流通システムのプロトタイプを作ために,用途別情報の可変型構成方式の手続きを策定し,その情報の経済性を評価するモデルを求め,次年度(平成8年度)は,ハイパー情報制作システムのプロトタイプを製作し,ハイパー情報の施作評価を行った.これらの研究成果に基づき,第3年度(平成9年度)は,物理学,構造工学,教育工学等の各専門分野におけるハイパー情報として,用途別構成様式可変型情報を制作し,稼働評価を行うこと,そして,用途別構成様式可変型情報広域利用システムのプロトタイプを製作し,情報の経済性評価モデルを参考にしてその実用性を確かめることをそれぞれ研究目的とした.その結果,三ケ年にわたる本研究全体のまとめとして,次の成果を得た.1.物理学,構造工学,教育工学のハイパー情報(用途別構成様式可変型情報)の制作が,ビデオ情情制作,ビデオ情報のMPEGI変換によるビデオサーバ登録,そして,文字情報と静止画情報のWWWサーバ登録に基づいて行われた.2.ハイパー情報広域利用システムのプロトタイプが,ビデオエンコーダ,ビデオサーバ,WWWサーバ,ネットワーク,端末の各々を用いて製作された.上記のプロトタイプを用い,物理学,構造工学,教育工学のハイパー情報の広域利用評価を実際に行うことができた.本研究は、平成7年度から3ヵ年の期間を計画されたシステム開発研究である。初年度の研究目的は、物理学、構造工学、医学、教育工学等の各専門分野において、情報検索、機関間情報交換、研究成果発表、研究開発、研究成果教材化に必要な用途別情報(ハイパー情報)流通システムのプロトタイプを作るために、用途別情報の可変型構成様式の手続きを策定し、その手続きに従ってコンポーネント情報を作ると共に、構成様式可変型パッケージ制作システムをデザインすることであったが、次の成果が得られた。(1)用途別情報(ハイパー情報)の可変型構成様式構成手続きについて:用途別情報を「情報」「メディア」「利用目的」の相乗事象(ハイパー情報=情報×メディア×利用目的)と規定し、「情報」を29項目、「メディア」を11項目、「利用目的」を5項目の各カテゴリーで構成した上で、同手続きを策定し、物理工学と教育工学の両分野における用途別可変型コンポーネント情報のサンプルモデルを作成することができた。(2)構成様式可変型パッケージ制作システム・デザインについて:同制作システムは、デジタル・ベータカム撮影記録装置、リアルタイム・エンコーダシステム、ビデオサーバ、検索端末から構成されるものとした。そして、MPEG1のビットレート変化に伴う画質評価、H.261及びMPEG4等による画質評価、デジタルベタ-カムからのエンコダ入力データとアナログ・ベータカムからのデジタルインターフェース経由によるエンコーダ入力データとの画質比較評価を各々行うことによる経済性評価手続きモデルを作成した。3ヶ年計画の本開発研究の目的は、物理学、構造工学、教育工学等の各専門分野において、ネットワーク利用による情報検索、機関間情報交換、研究開発等に必要な用途別情報流通システムのプロトタイプを作ることである。第1年目の平成7年度は、用途別情報可変型様式構成手続きの策定、用途別可変型コンポーネント情報サンプルモデルの作成、そして、構成様式可変型パッケージ制作システムデザインの構成及び用途別情報画質経済性評価手続きモデルの作成をそれぞれ行なった。これらの第1年目の成果に基づき、第2年目の平成8年度は、以下の成果を得ることができた。1用途別情報パッケージ制作システムの製作について:システムは、デジタルカメラDVW-700、ビデオエンコーダー(SONY QX-3500)、デジタルVTR(SONY DVW-A500,SVO5800 S-VHS)、ビデオサーバー(SONY QL-70,ソフト:Starlight Networks)、WWWサーバー(日本サン・マイクロシステムズSPAPC Staion ELC,ソフト:NCSA httpd)、WWWブラウザ-(Netscape Navigator)、端末、(SONY QL-30)を用いて製作された。2構成様式可変型情報の試作評価について:

用途別構成様式可変型情報として、物理学分野の「バ-トンの振り子による強制振動の観察」をテーマとするものを試作し、稼働評価を行なうことができた。同試作は、ビデオ情報制作(ビデオ撮影)、ビデオ情報のMPEG1変換によるビデオサーバー登録、そして、教材文字情報と静止画情報のWWWサーバー登録を経て行われた。同試作の稼働評価は、ユーザ端末操作により行なわれ、その実用性が確かめられた。この結果に基づき、教育工学と構造工学の両分野の構成様式可変型情報の試作準備が行われた。初年度の研究成果(用途別情報の可変型構成様式の手続き策定、画質評価手法の特定)と第2年度の研究成果(ハイパー情報制作システム・プロトタイプの制作、ハイパー情報の試作評価)に基づき、第3年度は、物理学、構造工学、教育工学等の各専門分野におけるハイパー情報(用途別構成様式可変型情報)の制作、その稼働評価、用途別構成様式可変型情報広域利用システム・プロトタイプの制作、情報の経済性評価モデルを参考にしたその実用性確認を研究目的とし、次の成果を得ることができた。1.物理学・構造工学・教育工学の各分野におけるハイパー情報(用途別構成様式可変型情報)の制作手続きを次のように定め、その制作を実行することができた。即ち、デジタル処理されたビデオ情報の制作、そのビデオ情報のMPEGI変換によるビデオサーバ登録、そして、文字情報と静止画情報のWWWサーバ登録の順に手続きを定め、その実行性を確かめた。2.ハイパー情報広域利用システムのプロトタイプを、ビデオエンコーダ、ビデオサーバ、WWWサーバ、ネットワーク、端末を用いて制作することができた。3.上記のプロトタイプを用い、筑波大学教育機器センターと筑波大学構内遠隔地及び筑波大学構外遠隔地(岩手大学)との間で、物理学・構造工学・教育工学のハイパー情報の利用を行い、その実用性評価を行うことができた。本年度の研究実績は、三カ年にわたるプロジェクト全体の成果でもあり、上記、三項目の成果を以てハイパー情報広域利用システムの開発研究のまとめとすることができる。
新しい生体材料を目的としたリン酸系機能性ファイバーの創製

ファイバー状のβ-Ca(PO_3)_2結晶を析出させたリン酸カルシウム系ガラス結晶化体から、β-Ca(PO_3)_2結晶をβ-Ca(PO_3)_2結晶を抽出する方法を開発したことを先に報告した。このファイバーは、そのままで、新しい骨充填材として有望である。また、このファイバーを用いて多孔質材料を作成し、骨形成因子のような機能性タンパクや薬物を担持すれば、それらの徐放剤として機能した後生体内に吸収され、早期に新生骨の生成を誘導する、新しい生体材料への応用展開が期待できる。そこで、本研究では、抽出されたβ-Ca(PO_3)_2ファイバーを骨格とする多孔質体の合成とそのファイバーの表面改質を試みた。これまでのファイバーの抽出条件を変え、β-Ca(PO_3)_2結晶の他に若干のCa_2P_6O_<17>結晶を含んだものを作製した。このファイバーを所定の型に入れ成形した後、770°800°Cで5h焼成したところ、骨格の結晶がβ-Ca(PO_3)_2である多孔質体が得られた。Ca_2P_6O_<17>結晶は融解-ガラス化して、β-Ca(PO_3)_2結晶ファイバーを連結させるためのバインダーとしての役割を果たしていることがわかった。用いるファイバーの長さによって、気孔の大きさや気孔率を変化させる(4070%)ことができた。上記のファイバーや多孔質体をカルシウム含有溶融塩(CaCl_2-Ca(NO_3)_2)に浸漬(420°C,30min)することにより、ファイバー表面をカルシウム成分に富む相に改質することが可能であることを見出した。多孔体の骨格は破壊されず形状を保持しており、表面にはスポジオサイト(Ca_2PO_4Cl)が生成していることがわかった。さらにこれを800°Cで焼成すると塩素を含む水酸アパタイトに変化し、メタリン酸カルシウムとアパタイトからなる材料が得られた。水、疑似体液中に浸漬してもpHの低下はなく、良い生体親和性を示すものと期待される。
矯正力負荷によりコントロールされる破骨細胞分化機構の解析

本研究では破骨細胞形成不全マウスを用いた解析により、破骨細胞前駆細胞の分化にはc-FosによるRANKの発現上昇が破骨細胞分化に必須であると考え、c-FosによるRANK発現上昇機構の解明を行った。野生型マクロファージに対するM-CSF刺激はc-FosとRANKの発現を上昇させたが、c-Fos欠損マウス由来マクロファージではM-CSFによるRANK発現上昇は認められなかった。c-Fos欠損マウス由来マクロファージへのc-Fos過剰発現はRANKの発現を上昇させた。これらのことより、破骨細胞前駆細胞においてc-FosはM-CSF/c-fmsシグナルの下流でRANKの発現上昇に関与することが示唆された。代謝性骨疾患ならびに、歯科矯正学分野における歯の移動に伴う骨改造現象においてどのようなメカニズムにより骨組織が変化するのか、破骨細胞前駆細胞の分化機構を明らかにすることで解明することを目的とした。以前我々は生体内における破骨細胞前駆細胞の局在について解析した。その結果、生体内には破骨細胞分化を決定づけられた細胞が骨芽細胞と近接して存在することを明らかにした(J Cell Biol 2009)。さらに我々が解析した破骨細胞前駆細胞はRANK陽性細胞であり、骨髄から血流を介して骨吸収部位において破骨細胞へ分化することを明らかにした(J Bone Miner Res 2011)。このRANK陽性細胞の挙動を、破骨細胞形成不全マウスを用いて解析し、骨における破骨細胞前駆細胞の分化機構の解明を行った。昨年度までの研究において、c-Fos欠損マウスの脛骨にはRANK陽性細胞は認められなかった。またc-Fos欠損マウスの骨組織におけるRANKの発現量はmRNA、タンパク質レベルでRANKL欠損マウスと比較し低レベルであった(第27回日本骨代謝学会)。これらのことから、破骨細胞前駆細胞の分化にはc-Fosが重要であり、c-FosによるRANKの発現上昇が破骨細胞分化に必須であると考えc-FosによるRANK発現上昇機構の解明を行った。野生型マクロファージ(M)に対するM-CSF刺激はc-FosとRANKの発現を上昇させたが、c-Fos欠損マウス由来MではM-CSFによるRANK発現上昇は認められなかった。c-Fos欠損マウス由来Mへのc-Fos過剰発現はRANKの発現を上昇させた。これらのことより破骨細胞前駆細胞においてc-FosはM-CSF/c-fmsシグナルの下流でRANKの発現上昇に必要であることが示唆された(Jornal of Cell Science 2012)。破骨細胞前駆細胞の分化機構を明らかにすることで代謝性骨疾患ならびに,歯科矯正分野における骨改造現象への関連を明らかにすることを目指した.以前我々はRANK陽性細胞の挙動を、破骨細胞形成不全マウスを用いて解析し、骨表面における破骨細胞前駆細胞のRANKの発現上昇には、RANKLは必要なく、c-Fosが必要であることを解明した(第27回日本骨代謝学会学術集会発表)。平成23年度では、破骨細胞前駆細胞におけるc-Fosを介したRANKの発現上昇機構について検討した。(1)M-CSF受容体(c-Fms)陽性細胞は、RANKL欠損マウスおよびc-Fos欠損マウスの骨組織の両方に認められた。(2)野生型マウス由来マクロファージ(M)に対するM-CSF刺激は、c-FosとRANKの発現を上昇させた。一方、c-Fos欠損マウス由来(M)ではM-CSF刺激によるRANKの発現上昇は認められなかった。(3)c-Fos欠損マウス由来(M)へのc-Fosの過剰発現は、RANKの発現を上昇させた。(4)c-Fos欠損マウス由来(M)へのRANKの過剰発現は、RANKL誘導性の破骨細胞分化をレスキューできなかった(第27回日本骨代謝学会学術集会発表)。これまでc-Fosは、RANKL/RANKシグナルの下流でのみ破骨細胞分化に寄与すると考えられてきた。今回の結果より、破骨細胞前駆細胞においてc-Fosは、M-CSF/c-Fmsシグナルの下流でRANKの発現上昇にも必要であることが明らかになった。骨表面における骨芽細胞由来のM-CSFは、破骨細胞前駆細胞のRANKの発現を上昇させることにより、効率的に破骨細胞分化を誘導することが示唆された(Journal of Cell Science 2012 in Press)。平成23年度は破骨細胞前駆細胞におけるc-Fosの役割とRANK発現上昇についての解析を行う予定となっており(1)RANKL欠損マウスおよびc-Fos欠損マウスの骨組織におけるM-CSF受容体(c-Fms)陽性細胞の局在。

(2)M-CSF刺激による野生型マウス由来マクロファージ(M)のc-FosとRANKの発現上昇について。また、c-Fos欠損マウス由来(M)におけるM-CSF刺激によるRANKの発現上昇について。(3)c-Fos欠損マウス由来(M)へのc-Fosの過剰発現によるRANKの発現上昇について。(4)c-Fos欠損マウス由来(M)へのRANKの過剰発現について(第27回日本骨代謝学会学術集会発表)研究結果が得られ、学会ならびに論文投稿(Journal of Cell Science 2012 in Press)を行ったことから、本研究における平成23年度の達成度はおおむね順調に進展していると考える。平成24年度は矯正力負荷による破骨細胞前駆細胞の挙動のin vivoでの解析を行う予定であり、1)破骨細胞前駆細胞の単離はActin-プロモーターの下流で、全身性にDsRedを発現するマウス(DsRed発現マウス)の骨髄から回収する予定である。2)圧迫側での破骨細胞前駆細胞解析については、マウスの上顎切歯と第1臼歯の間にスプリングを装着し、10 gの矯正力で第1臼歯を近心方向へ移動することにより歯科矯正モデルマウスを作製する。また、1)で回収したQOPおよびコントロール画分をマウスの尾静脈より打ち込み、矯正圧迫側へのQOPの集積を、蛍光顕微鏡により観察する。さらに、矯正力負荷時の破骨細胞前駆細胞分化過程におけるc-Fos発現とRANKの挙動のin vitro解析を行う予定であり、1)矯正力負荷によるQOP分化過程における影響については、マウス脾臓由来マクロファージを破骨細胞前駆細胞へ分化させる過程において重力負荷を矯正力として加えその影響を解析する。さらに矯正力負荷によるc-Fos発現誘導因子の解析については、野生型マウス由来歯根膜細胞にLoad Gを用いて重力負荷を与えmRNAを抽出し、発現が上昇する分子をDNAマイクロアレイにより同定する予定である。平成24年度における研究費の使用計画としては1)マウスおよび飼育費。2)分子生物学関連試薬として各種抗体ならびに各種サイトカイン。3)実験器具の購入を予定している。また旅費としては日本骨代謝学会、米国骨代謝学会、日本矯正歯科学会への参加を予定している。
自発会話コーパスを用いた「会話の間合い」に関わる音声・言語特徴の解明

コンピュータとの音声対話により日常生活支援を行う音声アシスタントが用いられるようになってきているが、自然な話者交替をともなう会話は実現できていない。これは、発話の終わりを無音区間の存在により検出しているためであり、音声認識や自然言語処理による発話理解が今後どれほど高速化しても話者交替時に不自然な間が空くことは避けられない。本研究は会話における話者交替の適切なタイミングを「会話の間合い」と定義し、異なる形態の複数の自発会話コーパスを用いて、発話末予測に関わる音声・言語特徴、および会話の形態ごとに適した会話の間合いを明らかにすることを目的とする。2018年度は、分析に用いる自発音声データの規模拡張のため、すでに一部が整備・公開されている「千葉大学3人会話コーパス」のデータのうち未整備分の240時間についてターン構成単位を基とした発話単位の認定および形態論情報の付与、および韻律情報として基本周波数値の付与を行なった。これにより分析データがおよそ3倍に増加し、より詳細な検討ができるようになった。また、視覚情報を伴わない音声のみによる会話において発話末予測がどのように行われるのかを調べるために、非対面環境における3人会話データを今後収録していく。そのため、機材・環境などの収録計画を進め、2019年度の本収録に先立って試験収録を実施した。このデータにより対面・非対面環境による会話の間合いの自然さの違いや用いられる特徴についての検討が可能となる。分析対象データの増加のために、未整備の自発会話音声データに対しラベリングを行なった。既存の公開コーパスと同等規模のアノテーション付与はできなかったものの、本研究に必要なラベルは概ね付与できているため、進捗に遅れは生じていない。「千葉大学3人会話コーパス」の増加データおよび国立国語研究所で構築している「日本語日常会話コーパス」により自発音声の多様性がある程度確保できたことから、それらに対して発話末予測に関わる音声・言語特徴を調べる。また、2019年度中に非対面環境における自発会話データの収録を行い、既存データと同様に分析を行う。最終的に、本研究で収録した非対面環境自発会話データはコーパスとして整備し、様々な研究の発展に寄与するよう公開する。2018年度中に実施する予定であったデータ収録およびアノテーション作業の一部を2019年度に実施することにしたため。