hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タマネギのBACクローンを用いた有用遺伝子のマッピングとゲノムオーガナイゼーション

本研究は、タマネギの重要遺伝子であるalliinase遺伝子をタマネギのBACライブラリーから選抜し、それらのゲノムオーガナイゼーション、遺伝子発現、FISH法によるマッピングについて調べることを目的とした。alliinase遺伝子を含むBACクローン(4F4-77)をHindIIIで完全消化し、得られた30サブクローンの塩基配列をプライマーウォーキングにより決定した。alliinase配列のORFやプロモーター部分の構造を調べたところ、このalliinaseは今までに塩基配列が報告されているalliinaseとは異なることが分かり、alliinase多重遺伝子族に含まれる新規遺伝子だと考え、この遺伝子をALL1 (alliinase-like1)と名付けた。30サブクローンは、4F4-77 BACクローンのインサートの全部をカバーしており、サブクローン群を全部整列化することがでた。ALL1遺伝子を中心とした約35kbの領域については、全塩基配列を決定した。ALL1領域のゲノム構造について詳細に調べたところ、GC含量は34%で、トランスポゾン様配列が存在することを見出した。ALL1遺伝子が発現しているかどうかRT-PCR法で調べ、鱗茎で発現する一般的なalliinaseや根で発現する別のalliinaseと比較した。ALL1は根で発現が認められたが、芽と鱗茎では発現しておらず、根のalliinaseと発現動態が似ていた。4F4-77 BACクローンをプローブに用いて、タマネギの染色体上にFISHしたところ、全染色体上にシグナルが現れたことから、このクローンは散在型反復配列を多くもつことが示された。次に、ALL1を含む35kb領域部分をプローブとしてチラミド高感度FISHを行った場合、単一シグナルがタマネギの第4染色体の長腕介在部上に得られ、マッピングに成功した。
小胞体ストレスセンサータンパク質による骨格系細胞分化制御機構の解明

小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7は小胞体ストレスに応答して膜内切断を受けたN末端断片が転写因子として機能し、軟骨細胞においてSec23aの発現誘導を介して軟骨基質タンパク質の分泌を促進する。今回、BBF2H7が軟骨細胞においてSox9によって転写誘導を制御されていることを明らかにした。また、C末端断片は細胞外に分泌され、ヘッジホッグ経路を活性化することで軟骨細胞の増殖に寄与していることが分かった。さらにBBF2H7のN末端断片はその下流でATF5-MCL1経路を活性化させることで、軟骨細胞死を抑制していることを見出した。我々が同定に成功している小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7の骨格系組織における機能解明を目指した。BBF2H7は小胞体ストレスに応答して膜内切断を受け、そのN末端断片が核内に移行し、転写因子として活性化する。これまでにBBF2H7が分泌経路を活性化することで軟骨基質タンパク質の分泌を促進することで軟骨組織の形成に寄与することを明らかにしていた。しかしBBF2H7自身の転写誘導メカニズムは不明であったため、その解明を試みた。その結果、BBF2H7のプロモーター領域内には、軟骨細胞の分化を制御するマスターレギュレーターであるSox9が結合し得るSox結合配列が存在することを見出した。ルシフェラーゼアッセイ、Chromatin immunoprecipitationアッセイなど、一連のプロモーターアッセイによって、Sox9はBBF2H7プロモーター領域内に存在するSox結合配列に結合し、BBF2H7の転写誘導を促進することがわかった。さらに初代培養軟骨細胞にSox9を発現させると、BBF2H7の発現レベルが上昇するとともにその切断が促進され、転写因子として活性化することを明らかにした。Sox9は代表的な軟骨基質タンパク質である2型コラーゲンの転写誘導を促進することも明らかになっている。Sox9の発現によってBBF2H7の転写誘導が促進されると同時に、2型コラーゲンの合成量が増加することで小胞体に負荷がかかり、緩やかな小胞体ストレスが発生することがわかった。BBF2H7はSox9によって転写誘導が促進された後、この緩やかな小胞体ストレスに応答して転写因子として活性化することを明らかにした。我々が同定に成功している小胞体ストレスセンサーOASISおよびBBF2H7の骨格系組織における機能解明を目指した。1.軟骨組織におけるBBF2H7の役割:軟骨細胞においてBBF2H7はその下流で抗アポトーシス作用を示すATF5-MCL1経路を活性化させ、アポトーシスを回避していることがわかった。軟骨細胞の分化の過程では、大量の軟骨基質タンパクが合成されることによって生理的な小胞体ストレスが発生する。BBF2H7-ATF5-MCL1経路はこの生理的な小胞体ストレスによる細胞への傷害を回避するために活性化している可能性が示唆された。2.BBF2H7のC末端断片の役割:BBF2H7のC末端断片が細胞外に分泌され、ヘッジホッグシグナルの活性化を介して周辺細胞の細胞増殖を促進していることがわかった。このことから、軟骨細胞においてBBF2H7はN末端断片による軟骨基質タンパクの分泌促進と、C末端断片による細胞増殖の促進という二つの機能をもつことが明らかになった。3. OASISおよびBBF2H7の活性化機構の解明:OASISおよびBBF2H7の活性化機構解明を試みた結果、以下の特徴を有することが明らかとなった。(1)OASISおよびBBF2H7は常にプロテアゾームによる分解を受ける。(2)小胞体ストレスが負荷されると、OASISおよびBBF2H7は分解から回避し、安定化する。(3)安定化したOASISおよびBBF2H7はすみやかにゴルジ装置に輸送され、プロテアーゼによる膜内切断を受ける。(4)E3ユビキチンライゲースであるHRD1がOASISおよびBBF2H7のプロテアゾーム分解に関与する。以上のことから、HRD1の発現を減弱させることでOASISおよびBBF2H7の機能を促進できることが明らかになった。小胞体ストレストランスデューサーBBF2H7は小胞体膜上に局在する一回膜貫通型のタンパク質で、小胞体ストレスに応答して膜内切断を受け、DNA結合領域であるbZIPドメインを含むN末端側が核内へ移行して転写因子として機能する。これまでBBF2H7欠損マウスを用いた解析によって、BBF2H7が軟骨基質タンパク質の分泌を活性化することで軟骨組織形成に寄与することを明らかにしてきた。しかしながらその転写制御機構は不明であったため、その解明を試みた。BBF2H7プロモーター領域内の配列を調べることで、そのプロモーター領域内にSox9が結合し得るSox-binding siteが存在していることを見出した。

Sox9は軟骨細胞の分化、成熟を制御するマスター転写因子であり主要な軟骨基質タンパク質である2型コラーゲンの転写を誘導する。ルシフェラーゼアッセイ、Chromatin immunoprecipitationアッセイ、ゲルシフトアッセイなど、一連のプロモーターアッセイによってSox9がBBF2H7プロモーター領域内のSox-binding siteに直接的に結合して、その転写を誘導していることを明らかにした。さらに初代培養軟骨細胞においてSox9を過剰発現させるとBBF2H7の転写は促進され、タンパク質へと翻訳された後に切断を受け、転写因子として活性化することが分かった。Sox9はBBF2H7の転写誘導を促進すると同時に2型コラーゲンをはじめとする軟骨基質タンパク質の発現レベルも上昇させる。Sox9による軟骨基質タンパク質の合成促進が小胞体の負荷を増大させ、生理的で緩やかな小胞体ストレスを発生させることが分かった。BBF2H7はこの生理的小胞体ストレスに応答して活性化して転写因子として活性化し、大量に合成された軟骨基質タンパク質をスムーズに細胞外へ分泌していることを明らかにした。分子細胞生物学BBF2H7の転写制御機構を明らかにし、転写因子としての活性化メカニズムの一端も解明することができたことで、当初の計画であった小胞体ストレストランスデューサーの活性化機構の一端を解明し、小胞体から発信されるシグナルによる骨軟骨制御機構の理解につなげることができたため、計画はおおむね順調に進展していると判断する。当初の計画であった小胞体ストレスセンサーの活性化機構の解明、転写因子としての機能の解明、分泌因子としての機能の解明の全てを達成し、小胞体ストレスおよび小胞体ストレス応答による骨軟骨組織の形成とその破綻によって発生する障害の一端を明らかにすることができたため、計画はおおむね順調に進展していると判断する。BBF2H7だけに留まらず、骨芽細胞で強く発現するOASISや、破骨細胞で発現するLumanなど、一連の小胞体ストレストランスデューサータンパク質の転写制御機構および活性化メカニズムを明らかにすることで、骨・軟骨代謝を制御する小胞体ストレス応答系のシグナル系統図を完成させる。この成果をもとに各小胞体ストレストランスデューサーおよびその下流のシグナル伝達経路の活性化を人為的に操作できる化合物を選定する。また、各小胞体ストレストランスデューサー遺伝子欠損マウスの大部分を作製または入手することができている。これらマウスの解析を通じて、小胞体機能とヒト疾患との関わりを追究する。各センサータンパクの転写因子および分泌因子としての詳細な機能を明らかにすることで、骨・軟骨代謝を制御する小胞体ストレス応答系のシグナル系統図を完成させる。同時に各小胞体ストレスセンサーの活性化を人為的に操作できる化合物を選定する。また、各センサーの欠損マウスを作製または入手し、疾患との関わりを追究する。該当なし
高次脳機能を用いた口腔ケアプラン作成に関する研究

既存の高次脳機能評価スケールから口腔ケアと関連の深いものを抜粋複合した口腔ケア高次脳機能評価スケールを作成した。これを日常診療において度重なる口腔清掃指導にも関わらず口腔清掃状態の改善の認められない患者30名に対し施行し、高次脳機能のスクリーニング検査をおこなった。同時に口腔に関する評価(残存歯数、その状態、補綴物、口腔清掃状態、口腔ケア自立度)を行なった。スクリーニング検査後精査を行い、構成失行、身体失認、視空間認知障害と診断された4名の口腔の状態を検討したところ、明らかに本障害に起因する特定の部分的な歯牙の早期喪失や、口腔清掃状態の不良が認められ、さらに、同部位の口腔清掃指導の効果が他の部位と比較し認められなかった。これらの患者に対して高次脳機能障害の治療に用いられている学習転移アプローチ、感覚統合的アプローチにて口腔清掃指導を行ったところ効果が認められた。これより高次脳機能障害別の口腔ケアマニュアルの作成を行った。以上の結果より高次脳機能、特に空間認知に関する機能が、口腔ケアに関連が深いことが示唆された。そこでより精密に空間認知に関する機能をはかるため、健常ボランティア30名に対し、口腔ケア高次脳機能評価スケールと口腔内各部位の認知検査、口腔に関する評価を行なった。口腔内各部位の認知検査において30名の平均より有意に差の認められた、被験者の同部位に関する口腔清掃状態、歯牙の補綴状況は、その他の被験者ならびに同一被験者の他の部位のものより劣っていた。すなわち潜在的な空間認知に関する高次脳機能障害が口腔ケアに影響することが示唆された。健常者では口腔ケア高次脳機能評価スケールと口腔内各部位の認知検査に有意な相関は見られなかったが、口腔ケアの介助を必要とする要介護者にとっては、有用で簡便なスクリーニング検査となると思われた。最初に高次脳機能の評価を簡便におこなうために、既存の脳高次機能評価スケールから口腔ケアと関連の深いものを抜粋複合した口腔ケア高次脳機能評価スケール(仮題)を作成した。これは1,見当識、2,数唱問題、3,数唱学習、4,5つの物品名の即時想起、5、5つの物品名の5分後再生、6,類似問題、7,7シリーズ、8,動物名想起、9,仮名ひろいテスト、10,図形模写、11,図形の5分後再生、12,直線の二等分の計12題の質問項目からなり、1人約12分と簡便であり再現性にすぐれているものを作成した。これを用いて東京歯科大学市川総合病院、歯科口腔外科受診中の患者で日常診療において度重なる口腔清掃指導にも関わらず口腔清掃状態の改善の認められない患者21名に対しスクリーニング検査を行った。結果21名中14名に脳高次機能障害の可能性を認めたため、全例、脳神経外科にて脳の評価(CT、MRI等の画像検査含む)をおこなうとともに、視覚障害の可能性の高い5名を眼科にて視覚の評価を行った。また14名中7名をさらに細かな評価を行うために精神・神経科にて構成失行、運動失行、観念運動失行、観念失行、身体失認、半側無視、左右弁腹障害、手指失認、視空間認知の評価をおこなった。口腔に関する評価は残存歯数、その状態、補綴物、口腔清掃状態、口腔ケア自立度の評価を行なうとともに、これまでの口腔清掃指導の経過と評価記録を再度確認し検討を行った。現在、口腔清掃状態を含めた口腔の状態と高次脳機能障害の相関について検討を行っている。今後は相関のあった症例について口腔ケア、高次脳機能の両面から検討し、これを考慮した口腔清掃指導を再度行い再評価を繰り返し、高次脳機能からみた口腔ケアマニュアルの作成を行う予定である。健常者では口腔ケア高次脳機能評価スケールと口腔内
バイオモジュレーターとしてのポリアミンの生理的意義―その分子レベルでの解析

ポリアミン(スペルミン、スペルミジン、プトレスシン)は細胞増殖・分化に関与していると言われているが、分子レベルで詳細な解析はあまり進んでいない。これまで、申請者らは、ポリアミンの細胞増殖効果は翻訳レベルで起こっていると考え、ポリアミンの細胞増殖促進機構についてタンパク質合成調節機序の面から研究を行ってきた。バイオモジュレーターとしてのポリアミンの生理的機能を明らかにするため、申請者らはポリアミンによって翻訳レベルで発現調節される遺伝子群をポリアミンモジュロンと定義し、その同定を進めている。その結果、ポリアミン要求性大腸菌を用いてオリゴペプチド結合蛋白質OppA、アデニル酸シクラーゼCya、RNAポリメラーゼσ^<38>サブユニットを同定し、特定RNAとポリアミンとの相互作用に基づく翻訳レベルでの発現調節機構について明らかにしてきた。ポリアミンによる細胞増殖促進に伴う特定mRNA発現量の変化を明らかにするため、DNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行った。その結果、ポリアミン存在下で発現量が多い遺伝子にσ^<38>依存のプロモーターを持つ遺伝子群、σ^<28>依存のプロモーターを持つ遺伝子群があった。これは、ポリアミンにより翻訳レベルでσ^<38>とCya合成が促進され、それらに依存する遺伝子の発現が転写レベルで促進されたことを示している。また、ポリアミン存在下で発現量が多い遺伝子として解糖系、TCA回路、FecI依存のプロモーターを持つ遺伝子群などを新たに同定した。FecIは鉄輸送系の遺伝子群の発現に必須なRNAポリメラーゼσ^<18>サブユニットである。ポリアミンによるFecI依存のプロモーターを持つ遺伝子群の発現促進機序は、FecIを翻訳レベルでポリアミンが合成促進するためであることを明らかにした。現在、ポリアミンによる解糖系及びTCA回路の遺伝子発現調節機序について解析を行っている。
数学教育における類推を能率的に活用する授業構成と教材開発に関する実証的研究

類推を振り返って,ベースとターゲットが類比となる理由とベースからターゲットに関係を移せる理由を探る方法を明らかにした。前者については,ベースとターゲットは完全に同一ではないので,どのような意味で同じとみなせるかを決めるために,観点を設定することとした。後者については,関係がベースとターゲットの両方で成り立つのは,その根拠となるものが共通であるためととらえ,関係が依拠する基本的な定理を想定することとした。そして、これらの方法で類推を振り返れば,類比となる理由と関係を移せる理由を明らかにでき,その後の類推や発展を促進できることを明らかにした。本年度は,研究の目標1である「類推においてどのような類似性に着目すべきかを明らかにすること」を達成するために,類推に関する先行研究,特に,数学教育学と認知科学における先行研究を分析し,類推のとらえ方として「観点を設定すること」,「基本的な性質を想定すること」を導出した。そのうえで,それを中学校の図形領域の内容で具体化し,教材研究レベルで有効性を検証した。その結果,類推のとらえ方が有効であることが示唆されたため,日本数学教育学会第46回秋期研究大会において,その成果を発表した。次に,類比のとらえ方の有効性を実践レベルで検証するために,中学生を対象とした検証授業を行った。学習指導案を作成し,大分大学の附属中学校の先生を中心として指導案の検討会を開いて改善を繰り返し行った。授業については3つの授業を計画し,指導案を作成したけれども,本年度中に行えたのは2つであり,残り1つの授業は内容を学習する時期の問題もあり,翌年度に持ち越している。現在行っている検証授業の結果からは,類比のとらえ方が有効であることが示唆されている。そのため,翌年度以降で,詳細な分析を行っていくと同時に,より多くの内容や学校で授業を行うことで,その一般性を検証したい。類比のとらえ方の実践レベルでの検証としては、授業を計画すると同時に,中学校の数学科教員へのアンケート調査も実施した。調査研究に関する先行研究を分析し,質問項目や分析方法を検討した後,附属中学校の教員や学生を対象としたプレ調査を行って,アンケートの有効性を調べ,その結果にもとづいて一部の調査項目,質問の仕方を改善した。そして,大分県内の60人の先生に依頼し,現在はその返却を待っている所である。本年度は,目標2の「生徒はどのような類似性に着目しているかを明らかにする」を達成すべく、生徒へのアンケート調査や授業分析を中心に研究を行った。また、前年度から繰り越していた調査授業を行い、授業実践の結果をまとめて、日本数学教育学会第47回秋季研究大会で発表を行った。研究の進め方としては、前年度の研究で明らかにした類比のとらえ方に関する調査プリントを作成することとした。先行研究を参考にしてプロトタイプを作成し、実際に調査をお願いする学校の先生の意見を参考にして修正していった。その結果、ただアンケートを行うのではなく、調査紙上で類推を必要とする問題解決に取り組んでもらった後にアンケートを行うこととした。その実施は11月に大分県と山口県の4つの中学校で行った。また、問題解決の解説を行う解説授業を同時に行い、映像に記録し、そこでの生徒の反応も分析した。その結果、生徒は類推をすることはできても、類推をしている意識がないことが多く、また、類推して問題を解決したり、類推で用いた対象を同じと見なしたりすることを楽しいと感じていないことがわかった。そのため、問題がなぜ同様に解決されるのかを不思議に思う傾向がみられた。このため、目標2については本年度で十分に研究を進めることができた。しかし、前年度に各学校へ郵送した現場の数学科の教員を対象としたアンケートは回収率がかなり低く、その点での現状の把握が課題として残っている。本年度の研究目標は、これまでに導出した理論の有効性の検証と改善点の明確化であった。そのため、理論として導出した類比のとらえ方に基づく授業を構想し、実践を行った。授業は全部で3つ行い、2つは大分市内で、もう1つは埼玉県内でそれぞれ公立学校において実践を行った。授業実践では、授業者の先生との認識や理解を共有することが難しく、その点に課題を感じたが、授業自体はおおむね構想通り進めることができた。そして、有効性と改善点を明らかにするために、授業実践後に調査を行った。当初は調査問題の冊子を作成し、一時間を使って調査を行う予定であったが、使える時間がそれ程なかったため、簡単な問題1題を解いてもらい、その後アンケートに答えてもらう形で調査を行った。その結果は、類比のとらえ方の有効性をある程度示すものであったが、一方で授業内容の難易度や学級によって類推できる生徒の割合に差が出ることも明らかとなった。そこで、数学教育学や認知科学の先行研究を見直し、理論の有効範囲について考察を行った。その結果、生徒の既習事項や経験によって差が出ることが示唆され、今度は授業実践をお願いした授業者に対するアンケート調査を行い、日頃の授業の方法や指導内容、気を付けている点などについて調べた。しかし、アンケート調査からは明確な差が見られなかったため、新年度に実際の授業を何時間か観察させていただくことにした。これからの研究によって、授業実践によって生徒の類推する姿勢や頻度に変化が見られたことから、導出した理論の有効性を明らかにすると同時に、よりよいものとするための改善方法に対する示唆を得ることができた。

本年度は授業実践を通した理論の有効性の検証が主な研究目的であった。その点で授業実践を3つ行うことができた点で順調に進展していると考える。一方で、理論やそれに基づく実践結果に関する論文を執筆し、学会誌に投稿しているが、その査読結果が返ってきていないものがあり、その点だけでは研究の進捗が十分とは言えない。去年までの研究成果に基づいて、まずは5月に附属中学校において類推を活用した授業を行った。その結果、生徒が類推する姿が見られた。そこで、6月から8月にかけて、その授業の意図、作り方、結果について公立中学校の教員と意見交換を行い、類推能力を伸ばす指導の在り方について検討した。そのうえで、9月からは、公立中学校の先生方に他の単元において先生方なりに考えた授業を行ってもらい、相互に見学、授業後に反省会を行うことで、類推を活用する授業構成の在り方や学校現場への取り入れ方について検討した。また、それらの授業の一部では、授業後に生徒にアンケートをとり、授業展開とアンケート結果を比較し、子どもの類推能力を伸ばす指導法の在り方についても検討した。その結果、ただ類推するだけでなく、類推を振り返ることで、ベースとターゲットを同じとみなせる理由と、ベースからターゲットへ写像できる理由を明確にすることが重要であることが示唆された。それら授業実践を通して得られた研究成果については、日本数学教育学会第49回秋期研究大会において「空間における直線と平面の位置関係の学習指導について」という題目で発表するとともに、明治図書から出版されている雑誌『教科教育/数学教育』の2016年の7月号と2017年の2月号に載せた。その一方で、類推を活用した授業で用いる教材の開発にも取り組み、教材開発の方法についてもまとめ、日本数学教育学会第49回秋期研究大会において「図形の性質を発展させる観点を見つける方法に関する一考察」という題目で発表した。以上の研究成果を踏まえ、12月の末に、数学教育における類推の在り方をまとめた論文を日本数学教育学会の数学教育論究に投稿した。類推を振り返って,ベースとターゲットが類比となる理由とベースからターゲットに関係を移せる理由を探る方法を明らかにした。前者については,ベースとターゲットは完全に同一ではないので,どのような意味で同じとみなせるかを決めるために,観点を設定することとした。後者については,関係がベースとターゲットの両方で成り立つのは,その根拠となるものが共通であるためととらえ,関係が依拠する基本的な定理を想定することとした。そして、これらの方法で類推を振り返れば,類比となる理由と関係を移せる理由を明らかにでき,その後の類推や発展を促進できることを明らかにした。前年度の類比のとらえ方の明確化に続き、本年度は類比のとらえ方を枠組みとして、アンケート調査や授業実践を行うことができ、中学生の実態や課題をとらえることができた。しかし、教員を対象としたアンケート調査は回収率が低く、その点で授業や教材研究の実態把握が遅れており、現在いくつかの学校を訪問してインタビュー形式で調査を行っている。また、前年度から続けていた先行研究のレビューはほとんど終了し、今後も学会や研究発表会に参加するなかで、最新の研究成果を収集していく予定である。一方、理論研究の成果をまとめた論文は2本投稿しているけれども、これらは現在査読中である。
動的破壊伝播経路の応用形数値予測法の基礎研究

本研究では動的破壊について実験、理論、および計算力学的手法を統一的に用いて研究を推進し、動的破壊の応用形数値解析法の確立のための基礎的事項取得と動的分岐破壊のメカニズム解明やシミュレーション手法の開発を行なった。研究成果の主なものを以下に示す。1.実験的研究:(1)動的分岐破壊支配条件の解明,(2)遷音速界面き裂コースティックス法理論の開発,(3)実験計測誤差を自動的に検出消去する各種のインテリジェントハイブリッド計測法の開発,(4)全視野計測画像相関法における局所最小相関係数探索法の開発,(5)動的エネルギー流入束と動的破壊面粗さの関係,(6)遷音速界面破壊のき裂先端応力特異性オーダーと応力特異場係数の計測2.理論的研究:(1)界面高速破壊の統一的漸近解の導出(2)複数分岐き裂先端に対する経路独立動的J積分スイッチング法の開発(3)圧電材料の動的J積分の導出(4)圧電材料動的き裂先端場漸近解の導出(5)圧電材料の電気変位場係数や界面き裂の混合モード応力拡大係数などを高精度に評価する各種の動的J積分成分分離法の開発(6)き裂進展問題の変分原理の導出3.計算力学的研究:(1)デローニー自動要素分割に基礎をおく移動有限要素法の開発(2)動的分岐破壊経路シミュレーションの成功(3)き裂加速度一定場における動的応用形シミュレーションの成功(4)三次元動的破壊中のき裂前縁の動的J積分および応力拡大係数の評価(5)高速非線形破壊シミュレーションの開発(6)接触を伴う界面遷音速破壊シミュレーション手法の開発(7)三次元動的破壊き裂前縁形成メカニズムの解明以上などの本研究の成果には、多くの重要項目が含まれており、本研究が動的破壊力学の進展に大きく貢献すると期待される。なお,本研究などの成果に対して以下の学会賞が授与された.(1)日本機械学会材料力学部門賞業績賞,(2)日本機械学会賞論文賞,(3)日本機械学会計算力学部門賞業績賞,(4)日本材料学会衝撃部門賞業績賞,(5)米国実験力学会Hetenyi Award本研究では動的破壊について実験、理論、および計算力学的手法を統一的に用いて研究を推進し、動的破壊の応用形数値解析法の確立のための基礎的事項取得と動的分岐破壊のメカニズム解明やシミュレーション手法の開発を行なった。なお,本研究などの成果に対して以下の学会賞が授与された.(1)日本機械学会材料力学部門賞業績賞,(2)日本機械学会賞論文賞,(3)日本機械学会計算力学部門賞業績賞,(4)日本材料学会衝撃部門賞業績賞,(5)米国実験力学会Hetenyi Award(I)衝撃破壊実験および高速曲進破壊実験等による基礎データ取得:はじめに、本研究費で購入した樹脂撹拌・脱泡装置を用いて、エポキシ樹脂など高分子材料によりモデル試験片を製作した。また、本研究費で購入したマッハツェンダー干渉計により、コースティックス法などに必要な材料の光定数を測定した。このようにして、準備した破壊試験片に対して、超高速度カメラを用いて、混合モードの衝撃荷重や静的荷重により発生する脆性高速き裂伝播経路および動的き裂分岐現象の詳細な時間履歴の基礎データを収集した。(II)混合形・き裂成長予測モードシミュレーション開発および実施:前に、本研究者らは混合形・破壊経路予測モードシミュレーションに成功している。この成果を報告した論文「"デローニー自動要素分割に基礎をおく移動有限要素法による混合形・破壊経路予測モードシミュレーション

"、日本機械学会論文集(A編),65巻631号,(1999),pp.597-604.」に対して、2000年度日本機械学会賞論文賞が授与される。本研究では、本研究費で購入した並列型高速計算機等を用いて、実験で得られた破壊伝播経路と各種の想定した動的き裂成長条件を用いる、混合形・き裂成長予測モードシミュレーション手法開発を開発を行なった。き裂加速・減速を伴う非定常き裂伝播現象に対して、余剰非定常項応力と応力拡大係数時間変化率との間にほぼ直線関係があることを明らかにした。(III)高速曲進破壊経路予測応用形シミュレーション開発:混合形シミュレーションで確立された、動的破壊条件および曲進破壊条件を組み合わせたクライテリオンを用いる応用形シミュレーション手法の開発を行った。次年度において、実験との比較を行なう。(IV)高速分岐生成形シミュレーション開発および実施:高速分岐破壊の実験より得られた現象履歴のデータをもとに高速き裂分岐現象を忠実に再現する生成形シミュレーション手法を開発した。これにより、衝撃破壊前後の動的J積分の変化、エネルギー分布の変化などを詳細に調べ、本研究者らがすでに実験的に明らかにした高速き裂分岐現象の支配条件、すなわちプロセスゾーン臨界エネルギー流入束説が妥当であることを検証をした。。(V)高速分岐混合形・破壊経路予測モードシミュレーション開発および実施:混合形・破壊経路予測モードシミュレーションにより高速分岐破壊経路を時々刻々と探索する数値シミュレーション手法を開発した。シミュレーションによる分岐破壊経路は実験と極めて良く一致した。高速曲進破壊経路予測応用形シミュレーション実施:前年度開発したプログラムにより、高速曲進破壊経路予測応用形シミュレーションを実行した.ビデオ編修装置により、シミュレーションによる動的破壊伝播の様相を動画化し、高速度連続写真と比較して対応の詳細を明らかにした。これらにより、き裂加速度一定場では応用形クライテリオンとして,動的き裂伝播一定説で実験の動的破壊履歴と極めて良く一致する,シミュレーション結果をえることができた.破面観察および検証実験前年度および今年度実施される動的破壊実験の試験片について、走査型電子顕微鏡により、破面の三次元粗さ測定や介在物元素素分析などを調べた.これにより、動的破壊現象のメカニズムとの関連を明らかにした。具体的には,また、前年度と異なる動的破壊実験に対して、本研究で開発した動的破壊経路予測シミュレーション手法が実際に有効に実験結果を予測、再現できるかなどの確認のため、シミュレーションで予測した条件と同じ実験を行う。破面の三次元粗さとき裂先端へのエネルギー流入束に比例関係があることを明らかにした.高速分岐応用型シミュレーション開発および実施:本研究者らは,すでに動的き裂分岐の支配条件として,プロセスゾーン臨界エネルギー流入束条件を明らかにした.すなわち,動的き裂分岐はき裂先端への単位時間当たりのエネルギー流入が材料固有の臨界値に達した時生じることを解明した.ここでは,実験で得られた臨界エネルギー流入束条件と物体形状、材料定数、境界条件、初期条件、破壊靱性値を与えるだけで動的分岐破壊経路の予測を可能にする手法を開発した。これにより,対称2本分岐破壊に対しては,実験と一致するシミュレーション結果が得られた.
ムスリム支配期・英領期における南アジアの都市形成

この研究は、南アジアにおける都市形成過程と、イスラムとヒンドゥ-両教徒間の関係をはじめ、都市住民の社会的政治的な行動形態な意識について、歴史的かつ多角的視点から解明することを目指して、公文書館における第一次史料の収集、現地における聞取調査や居住区調査を行うこと、収集史料のデ-タベ-ス化、及びその分析を行なうことを主な目的として組織された。1.現地での調査は、1988年7月半ばから9月後半、及び1989年12月から1990年3月にかけて、南インド、南アジア東部(カルカッタ・ダッカ)、北部インド・パキスタンの3グル-プに分かれて、現地研究者と共同で行なわれた。主な収集史料は、次のものである。a)ケ-ララ州の海岸沿いの小都市を調査し、14ー16世紀の都市域で中国人・ポルトガル人・オランダ人等が相互に住分けをしていた状況を調べたほか、当時の国際交易商品として重要であった中国製陶磁器片を、南インド西海岸では初めて多数発見することができた。そのいくつかは13・14世紀の青磁で、海上交易、それと関連した南アジア都市形成の過程を明らかにする上での、重要な手がかりである。b)ムスリム商人=地主の地所経営に関する政府公文書を収集し、そこに現われているムスリム商人=地主の子孫から、19世紀ムスリム商人や地主の活動について聞取調査を行い。家族史料を入手した。c)英領期の南インド諸都市の在来手工業に関する行政文書を収集し、代表的手織業中心地4ヶ所の手織工や手織工共同組合で聞取調査を行い、その後の変化を追跡した。d)ロンドンのインド省資料館で収集したIndian News Paper Report(Bengal).18751916はインドの現地語新聞の記事の要約で、現地語新聞そのものは消失したものが多く貴重史料である。e)ムスリムリ-グの指導者の一人、Abul Hashimの発行していたベンガル語週刊誌(“Millat")を写真撮影するなど関連史料を集めた。都市ムスリムを中心とする当時の政治状況や大衆的雰囲気を伝えている。f)英領期に発刊されたウルドゥ-語文芸雑誌の集中的な収集と、老齢作家からの聞取りを行った。作家自身が創作時の時代的背景を十分に覚えていないことも多いだけに、ウルドゥ-文学を通して当時の都市状況を捉えるえていく上で貴重な資料といえる。2.収集史料のうち、ウルドゥ-文芸誌については、詳細な目録が作成され刊行された。Indian Newspaper Reportについては、現地語新聞の記事の内容をの要約を含む検索用デ-タベ-スの一部分が作成された。これについては、今後重点領域研究「イスラムの都市性」プロジェクトを中心に作業を継続する予定である。3.史料の分析によって明らかとなった知見は、本調査の研究報告論文集『ムスリム支配期・英領期の南アジア都市と社会変動』および別個の論文の形で発表されたほか、「イスラムの都市性国際会議」において発表された。これらの分析から、a)南インドの都市形成の一つの基礎となった海外交易の歴史的構造の一端が明らかとなり、16ー17世紀の南インド社会の中核となる階層であるナ-ヤカ層の詳細なリストが作成された。b)植民地期の都市民衆に関しては、北インド小都市の手工業者の政治的意識の動向について、その経済的地位の変動との関係で解明され、東インドの都市暴動の実態が分析され、また、同地域の有力なムスリム活動家アブル・ハシムの行動と意識が分析された。南インドについても、ムスリム大地主=商人で政治的にも重要な人物の家族レベルの分析がなされた。こらの分析は、都市をめぐるムスリムとヒンドゥ-の政治的社会的関係を単純な両者の対立関係で捉えることができないことを示している。都市におけるコミュニティ-問題に新たな視角を提供するものと考える。c)都市の手工業については、北インドのムスリムの織物業と南インドのヒンドゥ-の織物業の歴史的変化が詳細に解明された。工場制綿工業との対抗関係のなかで、彼らは簡単に衰退してゆくわけではなく、生産する製品をめまぐるしく変化させて対応して、打撃を受けながらも都市手工業として残存し、時には発展した。そのなかで、かれらのコミュニティ-としての複雑な意識も形成されていった。手織業の都市への集中と近年の都市近郊への「都市脱出」の過程も明らかとなった。

そのいくつかは13・14世紀の青磁で、海上交易、それと関連した南アジア都市形成の過程を明らかにする上での、重要な手がかりである。b)ムスリム商人=地主の地所経営に関する政府公文書を収集し、そこに現われているムスリム商人=地主の子孫から、19世紀ムスリム商人や地主の活動について聞取調査を行い。家族史料を入手した。c)英領期の南インド諸都市の在来手工業に関する行政文書を収集し、代表的手織業中心地4ヶ所の手織工や手織工共同組合で聞取調査を行い、その後の変化を追跡した。d)ロンドンのインド省資料館で収集したIndian News Paper Report(Bengal).18751916はインドの現地語新聞の記事の要約で、現地語新聞そのものは消失したものが多く貴重史料である。e)ムスリムリ-グの指導者の一人、Abul Hashimの発行していたベンガル語週刊誌(“Millat")を写真撮影するなど関連史料を集めた。都市ムスリムを中心とする当時の政治状況や大衆的雰囲気を伝えている。f)英領期に発刊されたウルドゥ-語文芸雑誌の集中的な収集と、老齢作家からの聞取りを行った。作家自身が創作時の時代的背景を十分に覚えていないことも多いだけに、ウルドゥ-文学を通して当時の都市状況を捉えるえていく上で貴重な資料といえる。2.収集史料のうち、ウルドゥ-文芸誌については、詳細な目録が作成され刊行された。Indian Newspaper Reportについては、現地語新聞の記事の内容をの要約を含む検索用デ-タベ-スの一部分が作成された。これについては、今後重点領域研究「イスラムの都市性」プロジェクトを中心に作業を継続する予定である。3.史料の分析によって明らかとなった知見は、本調査の研究報告論文集『ムスリム支配期・英領期の南アジア都市と社会変動』および別個の論文の形で発表されたほか、「イスラムの都市性国際会議」において発表された。これらの分析から、a)南インドの都市形成の一つの基礎となった海外交易の歴史的構造の一端が明らかとなり、16ー17世紀の南インド社会の中核となる階層であるナ-ヤカ層の詳細なリストが作成された。b)植民地期の都市民衆に関しては、北インド小都市の手工業者の政治的意識の動向について、その経済的地位の変動との関係で解明され、東インドの都市暴動の実態が分析され、また、同地域の有力なムスリム活動家アブル・ハシムの行動と意識が分析された。南インドについても、ムスリム大地主=商人で政治的にも重要な人物の家族レベルの分析がなされた。こらの分析は、都市をめぐるムスリムとヒンドゥ-の政治的社会的関係を単純な両者の対立関係で捉えることができないことを示している。都市におけるコミュニティ-問題に新たな視角を提供するものと考える。c)都市の手工業については、北インドのムスリムの織物業と南インドのヒンドゥ-の織物業の歴史的変化が詳細に解明された。工場制綿工業との対抗関係のなかで、彼らは簡単に衰退してゆくわけではなく、生産する製品をめまぐるしく変化させて対応して、打撃を受けながらも都市手工業として残存し、時には発展した。そのなかで、かれらのコミュニティ-としての複雑な意識も形成されていった。手織業の都市への集中と近年の都市近郊への「都市脱出」の過程も明らかとなった。
疾病媒介昆虫のVirome解析が拓く新規害虫管理技術の基盤的研究

研究対象としたコガタアカイエカは、2018年度は野外で捕集した個体のRNAウイルス叢(Virome)解析を実施した。前年に石川県、鳥取県、長崎県で捕集された個体を用いて解析を行ったところ、日本脳炎ウイルスや新規のウイルスを含む計18種のウイルスが検出された。このうち8種は、全ての採集地のコガタアカイエカから検出されたことから、本邦に分布する個体群に広く感染しているウイルスと推察された。また、今回の解析で見出されたウイルスのほとんどは、C6/36細胞では分離できなかった。以上の結果より、本邦のコガタアカイエカは、汎用される培養細胞では分離されない多様なウイルスを保有していることが明らかとなった。ヒトスジシマカおよびアカイエカ種群蚊については、実験室飼育系統のRNA virome解析を実施した。ヒトスジシマカは、実験室内で10年近く累代飼育している系統や、20172018年に東京都や群馬県下で捕集された野外個体群から樹立した5系統のRNA viromeを解析した。その結果、7種の新規ウイルスを含む9種のウイルスの感染を確認した。系統ごとにRNA viromeは異なっており、最も多くのウイルスが検出された系統では、7種のウイルスの存在が確認された。一方、チカイエカの実験室系統においてはCulex flavivirusが検出され、2017年に東京都で採集した個体群由来のアカイエカ系統からは、ウイルスは検出されなかった。以上の結果から、実験室で累代飼育している個体であっても、多数のウイルスを保有している可能性のあることが明らかとなった。しかしながら、それら系統におけるRNA viromeは、野外捕集蚊よりも多様性が低いことも判明した。また、野外蚊における結果と相関して、ヒトスジシマカの方がアカイエカ種群蚊よりもviromeの多様性が高い傾向にあった。当初の計画通り、初年度に日本国内のコガタアカイエカのRNA viromeを明らかにすることができ、また検出されたウイルスの培養細胞におけるウイルス分離状況についても確認することができた。さらにヒトスジシマカでは、すでに複数系統を樹立し、それらの系統では、RNA virome解析を実施しており、ウイルス感染状況の異なる複数の系統を準備することができた。そのため、それらの系統を用いて、今後速やかに蚊媒介ウイルスの感染実験へと進展できる準備が整った。また、アカイエカ種群蚊については、ウイルス非感染系統の存在を確認することができたため、これまでに分離したウイルス株を感染させる準備を整えることができた。アカイエカ種群蚊やコガタアカイエカについては、現在実験室で累代飼育しているRNA virome未解析の実験室系統の解析を進めるとともに、ウイルス非感染系統については、これまでに分離しているイエカ由来ウイルスなどを感染させ、ウイルス感染系統の樹立を試みる。ヒトスジシマカにおいては、蚊媒介ウイルスの感染実験系を整備し、各種系統へのウイルス感染実験を試みる。また、蚊媒介ウイルス感染症が流行している近隣アジア諸国で採集された蚊のRNA virome解析を実施し、日本国内の各種蚊のRNA viromeと比較解析を行う。

そのため、それらの系統を用いて、今後速やかに蚊媒介ウイルスの感染実験へと進展できる準備が整った。また、アカイエカ種群蚊については、ウイルス非感染系統の存在を確認することができたため、これまでに分離したウイルス株を感染させる準備を整えることができた。アカイエカ種群蚊やコガタアカイエカについては、現在実験室で累代飼育しているRNA virome未解析の実験室系統の解析を進めるとともに、ウイルス非感染系統については、これまでに分離しているイエカ由来ウイルスなどを感染させ、ウイルス感染系統の樹立を試みる。ヒトスジシマカにおいては、蚊媒介ウイルスの感染実験系を整備し、各種系統へのウイルス感染実験を試みる。また、蚊媒介ウイルス感染症が流行している近隣アジア諸国で採集された蚊のRNA virome解析を実施し、日本国内の各種蚊のRNA viromeと比較解析を行う。年度末納品等にかかる支払いが平成31年4月1日以降となったため。当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、平成30年度分についてはほぼ使用済みである。
ペレック『失踪』における「文字落とし」の制約と自伝的動機の関係に関する研究

1.自伝的要素と文学作品のパスティーシュ『失踪』における自伝的要素は、『白鯨』、『盗まれた手紙』、『オイディプス王』、中世の『教皇聖グレゴリウス伝』と、それに基づくトーマス・マンの『選ばれし人』など、古今の文学作品のパスティーシュの形で忍ばされている。作者はユダヤ民族への迫害という自伝的契機を神話のかたちを借りつつ、『失踪』に反映させているのである。それぞれの文学作品が具体的にどのような自伝的参照として機能しているかについては、限られた紙幅において詳述することはできないが、いずれ論文のかたちで報告できるはずである。2.日本語訳のとるべき戦略本研究のもう一つの柱は、『失踪』の日本語訳がとるべきアウトラインを定めることであった。まず、日本語に課すべき制約をどう定めるかが問題となるわけだが、フランス語原典では、アルファベット26文字のうち、もっとも使用頻度の高いEの文字が排除されていた。日本語をすべてひらがなで書いたとき、もっとも高い頻度で現れる文字は「い」だという調査結果がある。そこでまず、日本語訳においては、「い」の文字を排除するのが妥当であると考えた。だが、ひらがなは48字もある音節文字であるから、日本語から「い」の文字だけを消すのでは、実際に引き起こされる「困難さ」という点で、フランス語のE抜きには遠く及ばない。そこで、文字「い」だけでなく、「い段」の文字をすべて抜くことを考えた。さらに『失踪』の翻訳において重要なのは、「欠如の参照システム」とでも名付けうる巧妙な仕掛をも翻訳することである。これは、本文中に不在であるはずの文字を、さまざまな手段によって喚起する方法であり、テクスト生成原理を自らのうちに内包するという、「メタテクスト的機能」の一種と考え得る。「欠如の参照システム」の日本語への翻訳例については、2008年度中に刊行予定の論文において詳述されている。『失踪』には、英訳、ドイツ語訳、イタリア語訳、ロシア語訳など、ヨーロッパ主要言語による翻訳が出ているが、それらのうち、『失踪』のみならず「制約下の創作」全般について、深い知見をもたらしてくれるのは、スペイン語訳である。なぜなら、『失踪』のフランス語原典において排除されている文宇はEであるのに対し、スペイン語訳ではこの言語で最も出現頻度の高い文字Aを落としているからである。今年度は、『失踪』の精読を進めるとともに、問題のある箇所については、スペィン語訳を丁寧に参照することで研究を進め、『失踪』本文には「欠如の参照システム」とでも名付けうる、巧妙な仕掛が施されていることを確認した。小説の構成は、アルファベットニ十六文字を想起させるべく、二十六章仕立てなのだが、五番目の文字Eの欠如に対応して、第五章は欠如している。また、大文字のEを反転したものが数字の3と形態的に類似しており、小文宇のeを反転し回転すると数字の6に似ることから、3,6が頻繁にテクスト中で喚起されることによって、不在のEの代償となっている。その他、eをかならず含む複合母音(eu, oeu)を含む語が、類義語などによって喚起されることで、間接的に母音Eが喚起される例などもある。今年度は、こうした「欠如の参照システム」が、参照対象の異なる言語にいかに移植されているかを、スペイン語訳をもとに研究した。来年度は、「欠如の参照システム」を、ルジュンヌのいう「斜めの記憶」memoire obliqueと関連させつつ、『失踪』の自伝的動機の中にいかに位置づけうるかを探るつもりである。今年度は、スペイン語訳、ロシア語訳などを参照しつつ、『失踪』の日本語訳を成立させるための条件を探った。スペイン語訳は同じ理由でAを、ロシア語訳はOを落としている。日本語は、ひらがな、かたかな、漢字という三つの表記システムを用いて書かれるわけだが、それをすべてひらがなで書いたとき、もっとも高い頻度で現れる文字は「い」だという調査結果がある。「文字」を抜くのが目的なので、拗音節「にゅ」などは、ふつう「い段」とはみなされないものだが、これらも排除することにした。文字を消す、という原則をあくまで貫くなら、漢字表記の文字や数字については、それらの読みに「い段」の文字が含まれてもよさそうだが、それでは制約を緩めることになってしまい、いかにも不徹底の感が否めない。やはり、「い段」を音の面でもすべて消して訳文を作る、ということを最終的な方針とした。このように条件を定めたのち、『失踪』読解の基本的文献マルク・パレイルの『『失踪』を読む』を参照しつつ、複雑な意味の錯綜や参照・引用文献の解明に努めた。

また、スペイン語訳、ロシア語訳を原典と対照しつつ解読することにより、直訳不可能なはずの「欠如の参照システム」(不在の文字を逆説的に浮かび上がらせる細部の体系)が、いかにこの両言語に翻訳されているかを探った。1.自伝的要素と文学作品のパスティーシュ『失踪』における自伝的要素は、『白鯨』、『盗まれた手紙』、『オイディプス王』、中世の『教皇聖グレゴリウス伝』と、それに基づくトーマス・マンの『選ばれし人』など、古今の文学作品のパスティーシュの形で忍ばされている。作者はユダヤ民族への迫害という自伝的契機を神話のかたちを借りつつ、『失踪』に反映させているのである。それぞれの文学作品が具体的にどのような自伝的参照として機能しているかについては、限られた紙幅において詳述することはできないが、いずれ論文のかたちで報告できるはずである。2.日本語訳のとるべき戦略本研究のもう一つの柱は、『失踪』の日本語訳がとるべきアウトラインを定めることであった。まず、日本語に課すべき制約をどう定めるかが問題となるわけだが、フランス語原典では、アルファベット26文字のうち、もっとも使用頻度の高いEの文字が排除されていた。日本語をすべてひらがなで書いたとき、もっとも高い頻度で現れる文字は「い」だという調査結果がある。そこでまず、日本語訳においては、「い」の文字を排除するのが妥当であると考えた。だが、ひらがなは48字もある音節文字であるから、日本語から「い」の文字だけを消すのでは、実際に引き起こされる「困難さ」という点で、フランス語のE抜きには遠く及ばない。そこで、文字「い」だけでなく、「い段」の文字をすべて抜くことを考えた。さらに『失踪』の翻訳において重要なのは、「欠如の参照システム」とでも名付けうる巧妙な仕掛をも翻訳することである。これは、本文中に不在であるはずの文字を、さまざまな手段によって喚起する方法であり、テクスト生成原理を自らのうちに内包するという、「メタテクスト的機能」の一種と考え得る。「欠如の参照システム」の日本語への翻訳例については、2008年度中に刊行予定の論文において詳述されている。
トリプトファニルーtRNA合成酵素の遅延型過敏症反応における生理機能解析

トリプトファニル-tRNA合成酵素(TrpRS)は、モルモットに遅延型過敏症(DTH)反応を惹起した皮膚で発現が上昇する遺伝子として単離された。TrpRSタンパク質は、惹起に伴って発現が上昇するが、反応のピークを過ぎても発現が維持されていた。また、in vitroでエラスターゼによって生じるT1、T2-TrpRSに相当するバンドも検出された。TrpRSはアポトーシスに伴って細胞外に放出され、DTH反応局所でアポトーシスが起こっていることから、産生されたTrpRSがアポトーシスにより細胞外に放出され、浸潤してきた好中球のエラスターゼによってT1、T2-TrpRSを生じると考えられた。さらに、T1、T2-TrpRSはin vitroにおいて血管新生抑制作用を有し、組換えT2-TrpRSをモルモットの皮下に投与すると、DTH反応惹起に伴う発赤の程度が低下する傾向が認められたことから、血管新生抑制作用を介してDTH反応の終息に関わっている可能性が示唆された。IFN-γは皮膚に存在するCD4^+T細胞から発現し、TrpRS発現を誘導するため、IFN-γの遺伝子発現制御がDTH反応およびTrpRS発現に影響を及ぼすと考えた。DTH反応が皮膚反応であるため、ジーンガンによる外来遺伝子導入を試み、green fluorescent protein(GFP)融合IFN-γ発現ベクター(IFN-γ/GFP)をモルモットの皮膚に導入し、その際DTH反応を惹起した。その結果、DTH反応に伴うIFN-γ発現に加えてIFN-γ/GFP由来の発現が見られ、発赤、組織の肥厚および浸潤細胞数において、IFN-γの発現量を反映した増加が認められた。また、GFPに特異的なショートヘアピンRNA発現ベクターによりIFN-γ/GFPの発現を抑制した結果、IFN-γ/GFP導入に伴って見られたDTH反応における皮膚変化が抑制された。遅延型過敏症(DTH)反応を惹起した皮膚において、トリプトファニル-tRNA合成酵素(TrpRS)タンパク質の発現を解析したところ、mRNAの発現に遅れて惹起後24時間で発現が増加し始めて48時間まで増加し、72時間後でも発現量がほぼ変わらなかった。また、TrpRSは、in vitroにおいてエラスターゼで切断を受け、N末端部分を欠くT1、T2-TrpRSを生じるが、興味深いことに、DTH反応惹起後48時間をピークとしてT1、T2-TrpRSの大きさに相当するバンドが検出された。次に、DTH反応を惹起したモルモット皮膚凍結切片を用いてTUNEL assayを行ったところ、表皮付近でアポトーシス細胞が観察され、惹起後48時間までアポトーシス細胞数が増加した。モルモットの胸腺細胞にアポトーシス誘導したところ、TrpRSの一部が細胞上清に分泌されたことから、DTH反応によって産生が増加したTrpRSは、反応局所で誘導されるアポトーシスに伴って細胞外に放出され、浸潤してくる好中球エラスターゼにより切断されてT1、T2-TrpRSを生じることが示唆された。T1、T2-TrpRSは、in vitroにおいて血管新生抑制作用を持つことが報告されており、DTH反応の終息に関わっている可能性が考えられた。DTH反応に対する影響を解析するにはin vivoでの解析が必要であるが、マウスと同様の解析手段を用いることはできない。しかし、DTH反応が皮膚で起こるため、ジーンガンを用いた導入法が有効であると考え、greenfluorescent proteinの蛍光を指標として、外来遺伝子を導入できることを明らかにした。

アミノアシルtRNA合成酵素の一つであるトリプトファニル-tRNA合成酵素(TrpRS)は、in vitroにおいて、エラスターゼによってN末端部分を欠くT1、T2-TrpRSを生じ、血管新生抑制作用を有することが報告されている。遅延型過敏症(delayed-type hypersensitivity, DTH)反応を惹起した皮膚反応局所において、TrpRSの発現が上昇するとともに、T1、T2-TrpRSに相当するタンパク質が増加することが明らかになったため、TrpRSが血管新生抑制によるDTH反応の回復に関与している可能性を検討した。組換えT2-TrpRSをモルモットの皮下に投与し、DTH反応を惹起した時の発赤面積の経時変化を調べたところ、コントロールとしてBSAを同量皮下に投与したものと比較して、個体差はあるものの発赤の程度が低下する傾向が認められた。TrpRSの発現はIFN-γによって誘導され、IFN-γは皮膚に存在するCD4^+T細胞から発現することが報告されているため、IFN-γの遺伝子発現の制御がDTH反応およびTrpRS発現に影響を与える可能性を考えた。そこで、ジーンガンを用い、green fluorescent protein(GFP)を融合させたIFN-γ発現ベクターをモルモットの皮膚に遺伝子導入し、同時にDTH反応を惹起した。その結果、DTH反応の惹起に伴うIFN-γの発現に加え、導入した発現ベクターに由来するIFN-γの発現が見られ、IFN-γの発現の程度を反映した発赤の増加、および組織レベルでの変化(肥厚および浸潤細胞の増加)が認められた。また、GFPに対するショートヘアピンRNA発現ベクターをIFN-γ/GFPとともにモルモットの皮膚に導入したところ、IFN-γ/GFPの発現が抑制され、DTH反応の惹起によって、外来IFN-γ発現に伴う発赤の増加や組織レベルでの変化が抑制される傾向が認められた。
電界カーテンによる砂じん除去能力を有する太陽電池パネルの開発

乾燥地では豊富な太陽光による太陽光発電は化石燃料にたよらない有効な発電手法である.しかし,飛砂が太陽電池パネル表面に堆積し,発電電力を低下させる.現状の対策は淡水で太陽電池表面を手作業で洗浄して砂塵を除去しているがこれは水資源の有効利用および人件費の観点から望ましいことではない.本研究の対象となる太陽電池パネルはクーロン力で砂を吹き飛ばして砂じんを除去する能力を有する.これは太陽電池パネル受光面に「電界カーテン」を組み込んだ物である.本研究では砂じん除去のための適切な電界カーテンの構造,実際に太陽電池に電界カーテンを組み込んだ場合の発電時における諸問題を解決する.乾燥地では豊富な太陽光による太陽光発電は化石燃料にたよらない有効な発電手法である.しかし,飛砂が太陽電池パネル表面に堆積し,発電電力を低下させる.現状の対策は淡水で太陽電池表面を手作業で洗浄して砂塵を除去しているがこれは水資源の有効利用および人件費の観点から望ましいことではない.本研究の対象となる太陽電池パネルはクーロン力で砂を吹き飛ばして砂じんを除去する能力を有する.これは太陽電池パネル受光面に「電界カーテン」を組み込んだ物である.本研究では砂じん除去のための適切な電界カーテンの構造,実際に太陽電池に電界カーテンを組み込んだ場合の発電時における諸問題を解決する.