hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
映像コンテンツのNPOとPPPの権利管理及び関連する振興政策と協働経営の国際比較

本研究は、映像コンテンツ産業におけるNPO(非営利組織)と、NPO・行政・企業・住民の複数利害関係者の参加によるPPP(公民協働事業体)及びその支援機関にかかる、権利・契約管理及び関連する振興政策と協働経営、そしてこれらの評価システムについて、産業ビジネス観・文化芸術観・社会エンパワメント観という3つの世界観及びそれらの調和バランスとを関係づけながら、理論と実証の両面から総合的多角的に解明する国際比較研究として行ったものである。今年度は、全体・班別定例研究会と研究者個々の調査研究を平行実施した。調査手法は、国内外の先進組織・プロジェクト事例及び有識者・専門家への聞き取り調査、アンケート調査、文献資料調査、法制・学説・実務慣行・標準ルール等の比較法務調査を行った。聞き取り調査先と知見として、国内では、京都(京都東映,京都文化博物館,キンダーフィルムフェストきょうと)、仙台(せんだいメディアテーク)、沖縄(コミックチャンプル編集部,時事漫評,沖縄マンガ&アニメ作家、沖縄県立大学・沖縄キリスト教学院大学アニメ・マンガ教育研究者,CGCGスタジオ社,那覇・沖縄・宜野湾の中央政府支局・自治体のコンテンツ産業支援担当課)へ行い、日本の地域別特色を明確にすると同時に、東京・横浜の国際会議(FIAF/UbiquitousMedia/SF)にて世界的潮流を把握した。国外では、イギリス(映像観光国際会議,Swansea/Linconln/Oxford/Cambridge大学映像産業研究者,ライセンス機関[MCPS,CLA,EI笛,MPLC]等)・フランス(Supinfocomアニメ&ゲーム高等専門学校等)・スウェーデン(Stockholm/Lund大学コンテンツデザイン研究者)・クロアチア(iCommons国際会議)・米国(Simplylicensed等)・オーストラリア(Sydney大学等)、韓国(前・韓国コンテンツ担当局員)などに対して実施し各国動向を識別した。上記の総合的研究活動から以下の知見が得られた。教育・健康など地域コミュニティ創成に最も寄与する映像コンテンツにかかる権利管理・協働経営・振興政策の概略的輪郭を浮き彫りにするとともに、学生映像広告・子供映画観客・一般キャラクター商品化権の戦略的社会性、コンテンツの創造性概念・信仰の再解釈、権利者・利用者間の調和バランスある社会許諾モデル(DCL-APデジタルライセンス等)を提示し、併せて、当該産業の支援基盤・クラスター構造・人材育成の重要性と活用方策にかかる政策提言を行った。今年度は、昨年度に引き続き、国内外のフィールド調査、有識者・専門家への聞き取り調査・意見交換、文献資料調査を基に、班別定例研究会と研究者個々の調査研究を実施し、次の知見を得た。1)電子商取引にかかるデジタル著作権における、(1)複数の公共・非営利ライセンス使用の自己選択登録方式の提案、(2)韓国非営利団体の開発による著作権ライセンスモデルと著作権法政策のあり方及び権利侵害の余地ない旨の示唆;2)NPOによる企業商標改変のパロディ利用に対して、商標権侵害及び不正競争行為型損害賠償と、表現の自由との比較考量による調整案の提示;3)キャラクター商品化権の公共・非営利・公民協働利用の公益調整の際における、著作権法・その他知的財産権法との交錯関係や、キャラクター商品化権団体の非営利事業性への検討;4)英国のNPO型PPPの病院常設映画館と関連するシネマセラピープログラム等の健康コンテンツの公民協働経営・知財法務・臨床アウトカムの学際的検討;5)創造都市の持続的発展を基軸に据えた、大学系NPO型PPPによる知的財産マネジメントサイクルのモデル化;6)イノベーション普及プロセス及び科学技術に文化芸術を関連づけた、地域活性化・再生プログラムや沖縄ローカル・コンテンツ及びそのインフラ基盤の振興事例を検証;7)欧米・アジアのeスポーツ産業における社会文化的普及の実情と官民協業型支援の実態把握;8)創造性概念の再解釈を基盤とした文化生産の協働的コミュニティ形成に関する理論的整理;9)公共非営利セクターで有用な映像広告の会話分析によるアナロジー的読解と体験的消費プロセスの解明;10)映像系外郭団体と公共非営利系学校・ミュージアムとの協働による児童への映像教育カリキュラムの提案:11)日本近代都市の映像受容と、その観客層及び政治性の映画史的整理;12)ベトナム伝承文化(伝統的知識)の保護・管理制度と著作権局・保護団体の公民実態把握。
高分子の非線形的光化学現象の探索と解明

凝縮系を高密度光束で励起した時にみられる光化学挙動は、レーザー光のエネルギー,光子数,パルス巾はもとより、光を吸収するクロモフォアの種類,濃度,分布,相対配置の関数である。とりわけその挙動が、光子数にもクロモフォア数にも非線形的に依存することが特徴である。このような挙動の探索とその分子論的電子論的解明をはかる研究の一環として、有機薄膜の研究を行った。ピレン環を含んだ長鎖カルボン酸の真空蒸着膜は、アモルファスな構造をとるが、光励起によりアニーリング現象を起こす。その際ピレン環の種々の会合状態にもとづく蛍光スペクトルに変化がみられる。蒸着膜におけるピレン環の大部分は、無蛍光性の会合体【A_1】を形成するかモノマーMとして存在する。この他蛍光性会合体【A_2】,【A_3】があるが、時間分解蛍光測定によればM→【A_2】,M→【A_3】のエネルギー移動により生成している。Xeランプ励起によるアニーリングは、【A_2】→【A_1】,【A_3】→【A_1】の会合体の間の変換をもたらし、一方308nmエキシマーレーザー励起の場合は【A_3】→【A_(3 ́)】→【A_1】の過程が誘起される。ここで【A_(3 ́)】は【A_3】と似た構造をとる会合体を示す。レーザー励起固有の【A_3】→【A_(3 ́)】には、多光子吸収ないしはSi-Si消失により生じた高い励起状態が、重要な役割を果している。このように蛍光解析により、アニーリングの分子論的側面が明らかとなってきた。一方非線形的光化学反応の例として、ポリ(Nビニルカルバゾール)のキャストフィルムの308nmエキシマレーザー照射実験を行った。サンドイッチおよび第2エキシマーの相対蛍光強度の変化、蛍光強度減少率、繰り返し周波数および励起光強度依存性より、反応はサンドイッチエキシマー形成サイトにおける光酸化反応であり、その高い励起状態からおこるものと結論した。
プロテオミクス研究手法をもちいた腎疾患特異的尿蛋白の同定と臨床応用

本研究の目的は、尿検体を用いた新しい非侵襲的腎疾患診断法を確立することである。研究成果は、1)腎病態の5型分類:尿検体を有形細胞分析、高感度検出システムを用いた尿蛋白泳動分画解析から腎疾患病態を5型に分類、尿所見から腎病態を理解することができた。A(尿細管性尿蛋白、エフェクター型細胞)尿細管間質性腎炎、B(糸球体性尿蛋白)微小変化型、膜性腎症、C(糸球体性尿蛋白、エフェクター型細胞、変形赤血球)IgA腎症、ANCA関連腎炎、D(混合性尿蛋白、エフェクター型細胞、変形赤血球)間質障害を伴うANCA関連腎炎、E(血漿型尿蛋白、非エフェクター型細胞、非変形赤血球)特発性腎出血、である。この一部は特許出願した。2)尿蛋白のプロテオミクス分析:尿蛋白分画電気泳動において、疾患特異的なパターンをα1分画に確認し、尿中の蛋白分解酵素濃度との関連性を検討した。検出された分画をMALDI-TOF型質量分析装置を用いて解析、蛋白成分の同定を行った。同定された蛋白の疾患特異性を検討している。3)DNA chipを用いた腎炎モデルの発現遺伝子プロファイリングと腎炎特異的発現遺伝子の同定および尿検査への応用:プロファイリングの結果から、特異的遺伝子を3つ同定した。発現部位をin situ hybridizationと免疫組織化学により確認し、バイオマーカーとしての応用性について検討した。その1つは、病態形成に関わる炎症因子(MMP-12)であることを突き止め、MMP-12を腎炎特異的な指標として、診療への応用の可能性を検討、4)に記すように治療法の開発に繋げた。4)MMP-12の腎炎活動性指標としての応用:ペルオキシゾーム増殖活性化受容体(PPARI)・αのリガンド(フィブレート)にMMP-12の発現を制御する機能を見出し、新たな腎炎治療薬としての応用の可能性を示した。以上のように、非侵襲的腎疾患診断法の:確立、バイオマーカーの発見、これを治療法スクリーニングの手段として応用することなど、幅広い研究成果を得ることができた。本年度の研究成果は、腎疾患患者の尿検体を有形細胞分析(フローサイトメトリーによる赤血球形態・白血球表面マーカー解析)、高感度検出システムを用いた尿蛋白泳動分画解析と腎生検所見などのデータを集積、分析した結果、腎疾患の病態を5型に分類できることを見出したことである。これは国際学会において発表し(Sakatsume M)、特許申請を行った。その内容は、A型(尿細管性尿蛋白、エフェクター型免疫細胞)尿細管間質性腎炎、B型(糸球体性尿蛋白)微小変化型、膜性腎症、糸球体肥大、C型(糸球体性尿蛋白、エフェクター型免疫細胞、変形赤血球)IgA腎症、ANCA関連腎炎、D型(混合性尿蛋白、エフェクター型免疫細胞、変形赤血球)

間質障害を伴うANCA関連腎炎、E型(血漿型尿蛋白、非エフェクター型免疫細胞、非変形赤血球)特発性腎出血、の5型分類である。また別に、尿蛋白分画電気泳動において、疾患特異的なパターンをAlpha1分画に確認し、尿中の蛋白分解酵素濃度との関連性を検討した(Machii R)。現在、alpha1分画を含む、dominantに検出された分画をMALDI-TOF型質量分析装置を用いて解析中である。今後、疾患特異性のある尿蛋白の同定を試みる。さらにDNA chipを用いた腎炎モデルの発現遺伝子プロファイリングの結果から、腎炎特異的発現遺伝子を同定しているので、尿中の遺伝子産物の検出とその疾患特異性について検討を行っている。腎疾患特異的な指標としての診療への応用の可能性を検討していく予定である。本研究の目的は、尿検体を用いた新しい非侵襲的腎疾患診断法を確立することである。本年度の研究成果は、1)腎疾患病態の5型分類:昨年度に引き続き腎疾患患者の尿検体を有形細胞分析(フローサイトメトリーによる赤血球形態・白血球表面マーカー解析)、高感度検出システムを用いた尿蛋白泳動分画解析と腎生検所見から腎疾患病態を分類・整理した。その一部を特許出願し、現在JSTの支援を得て海外特許出願を行った。2)尿蛋白のプロテオミクス分析:尿蛋白分画電気泳動において、疾患特異的なパターンをAlpha1分画に確認し、尿中の蛋白分解酵素濃度との関連性を検討(Machii R)、dominantに検出された分画をMALDI-TOF型質量分析装置を用いて解析した。3)DNA chipを用いた腎炎モデルの発現遺伝子プロファイリングと腎炎特異的発現遺伝子を同定:発現遺伝子プロファイリングの結果から、腎炎特異的発現遺伝子を3つ同定した。糸球体での発現部位をin situ hybridizationと免疫組織化学により確認し、バイオマーカーとしての応用性について検討している(Ogawa A, Tsubata Y)。また発現遺伝子の1つは、腎疾患病態形成に関わる炎症因子(メタロプロテアーゼ-12; MMP-12)であることが分かり、尿中MMP-12を腎炎特異的な指標としての診療への応用の可能性を検討した。すなわちMMP-12を活動性マーカーとして、その発現を制御する因子を見出し、ペルオキシゾーム増殖活性化受容体(PPAR)-αのリガンドであるフィブレートの新たな腎炎治療薬としての応用性を検討した(Saga D)。以上のように本研究プロジェクトにより、非侵襲的腎疾患診断法の確立から、尿蛋白バイオマーカーの発見、治療法のスクリーニング手段としての応用など、幅広い研究成果を得ることができた。
視覚障害児における動作性知能アセスメントバッテリ-の開発に関する研究

本研究は,視覚障害児のための動作性知能アセスメントバッテリーを開発することおよび,そのために視覚障害児の立体動作性課題における発達的特徴と順序性を明らかにすることを目的とした。その結果, (1)盲児の立体動作性課題の発達過程は,健常児のそれとは異なることが示唆された。(2)視覚障害児における立体動作性課題の結果は,三定の発達的順序性が認められた。(3)視覚障害児における立体動作性課題の結果は,-常生活動作の獲得との関連が認められた。以上から,今回の立体動作性課題は視覚障害児の動作性知能を評価する方法として効果的である可能性が示唆された。本研究は盲児,盲・知的障害児に実施可能な動作性知能評価法の開発を目的とし,本年度は予備的調査・資料収集を行った。具体的な研究実績の概要は以下の通りである。(1)視覚障害児に適用可能な知的機能のアセスメントに関する先行研究の資料収集並びに課題を整理した。(2)盲学校4校を訪問し,盲・知的障害児の行動観察をするとともに,教員を対象に盲児,盲・知的障害児に実施可能な動作性知能評価法に関する予備的調査を実施した。その結果,動作性アセスメントのニーズは非常に高く,特に26歳段階の知的発達水準の対象児に適用可能なツールの必要性が明らかになった。(3)盲学校に在籍する盲児・盲知的障害児を対象に,ハプティック知覚による盲児の立体基本図形の認知の特性について実験に検証するとともに,立体的動作性知能評価バッテリーとして適切な評価教材の実際に適用上の課題(触覚的な認知の際に適切な大きさ,重さ)について検証した結果,基本立体図形の底面の大きさについては分割の有無によって適切なサイズが異なること,および対象児の年齢によっても配慮が必要なことが示唆された。(4)立体的動作比知能評価バッテリーの試作し,盲学校において実際に評価を行い,立体の形態,立体の分割有無,分割の方向(水平・垂直面),分割数により課題達成の難易度に大きな違いが観察されたことから,評価法としての可能性が確認された。(5)本研究の成果の一部は,日本特殊教育学会第47回大会において発表した。なお,現在学術雑誌への投稿を予定している。本研究は盲児,盲・知的障害児に実施可能な動作性知能評価法の開発を目的とし,今年度は立体的動作性知能評価とADLの関連に関する検討を行った。また、WISC-III知能検査(以下、WISC-III)と新版K式発達検査2001(以下、新版K式)のうち、触覚によって実施が可能な検査課題についてその用具や手続きの一部を改変して実施を試み、動作性検査を視覚障害児に適用する可能性を検証した。その結果、動作性の検査結果や背景情報をふまえプロフィール分析を行ったところ、全盲児4名に空間認知の面で共通点が見出された。実施した検査は、2名がWISC-IIIの言語性と動作性の一部、新版K式の一部を、1名がWISC-IIIの言語性と新版K式の一部を、残る1名が新版K式のみを実施となった。また、動作性検査を通して空間認知に課題のある全盲児には、以下のような共通点が見出された。(1)基点を設けて両手で丁寧に触る動きがあまり見られない。(2)手指の力を調整し、指先で輪郭をたどることが難しい。(3)事物の位置や大きさ、形等を触って確かめるなど、自発的に外界に働きかけることが少ない。(4)見本と自分の積木の区別が困難など抽象化に課題がある。(5)体幹を揺らす等常同行動があり、姿勢が安定しにくい。積木構成課題でつまずきが見られた全盲児は、屋内・屋外での単独歩行で困難さを抱えていた。積木構成課題は、静止した状態で限られた空間を把握する能力が求められる。机上の空間把握が苦手な視覚障害児の場合、単独歩行という常に動いた状態の中で、自分と事物の位置関係を理解することはさらに困難であると考えられる。本研究は、改変した動作性検査の一部を試みるにとどまった。しかし得られた知見により、視覚障害児の空間認知の困難さを理解する上で、動作性検査を実施する有用性が示唆されたと言える。本研究は盲児,盲・知的障害児に実施可能な動作性知能評価法の開発を目的とし,今年度は動作性認知能力と日常生活動作獲得の関連について明らかにすることを目的として調査を実施した。対象は盲学校幼稚部に在籍する盲幼児19名であった。その結果,動作性知能を評価する立体型はめ課題達成数と日常生活動作の達成数には相関係数r=.68と,強い正の相関が認められた。

このことから,日常生活動作の獲得は立体型はめ課題に見る動作性の認知能力と強い関連があることが示された。さらに,立体型はめ課題の達成と日常生活動作獲得における盲幼児の傾向を知るために,対象児を立体型はめ課題の達成の視点から,(1)下位群:立方体および三角柱の分割なしに困難を示し,立方体の分割においても困難であった者,(2)中位群:下位群でない者の内,三角柱の2分割は達成できなかった者,(3)上位群:三角柱の二分割が達成できた者の三群に分けた。その結果,下位群は5名,中位群9名,上位群5名であった。各群の平均達成課題数は,下位群16.4,中位群23.1,上位群24.0であった。三群間の日常生活動作の達成項目数の差を検討するために,1要因被験者間計画の分散分析を行った結果,条件の効果は有意であった(F(2,16)=5.02,p<.05)。多重比較によれば,各条件の平均の大小関係は「上位群=中位群〉下位群」であった(MSe=18.38,p<.05)。立体型はめ課題達成の程度と日常生活動作獲得の状況とを比較してみると,下位群は高位群や中位群よりも有意に日常生活動作の達成項目数が少なかった。以上のことから,日常生活動作の獲得と立体型はめ課題に見る動作性の認知能力との間に強い関連があることが示され,基本的な動作性認知能力の育成が日常生活動作獲得のレディネスの一つであると考えられる。
大腸上皮幹細胞の加齢による変化と発癌への関与

大腸癌は本邦で最も頻度が高い癌の1つである。一般に固形癌は高齢者に多いが、超高齢化社会に突入する本邦において、当該疾患の重要性は高い。近年、各種組織幹細胞と加齢との関連、組織幹細胞と発癌との関連が報告されている。しかし大腸において、加齢現象の帰結としての組織老化と発癌の関係について、幹細胞の観点から包括的に行った研究はこれまでほとんどなかった。第9染色体短腕上のCDKN2A遺伝子座(dual-coding gene)にはアミノ酸配列と機能が全く異なる2種類の癌抑制遺伝子、p16^<INK4a>および、p14^<ARF>(マウスでは.p19^<ARF>)がコードされている。両遺伝子産物は加齢マーカーとしても注目されており、最近、p16^<INK4a>は組織幹細胞の加齢現象に深く関わり、p19^<ARF>はp53とともにアンチエイジングと抗腫瘍効果に関与することが示された。本研究はこの2つの遺伝子p16^<INK4a>、p14^<ARF>に注目し、大腸における上皮幹細胞の加齢性変化と発癌過程における両遺伝子の役割を解明することを目指した。pathway解析などを用いた包括的な遺伝子解析により、p19^<ARF>、p16^<INK4a>、p53、RBおよびその上流、下流に位置する遺伝子の発現状況を調査した。本研究は発癌を組織幹細胞の加齢との関連において研究しようとするものであり、組織幹細胞の加齢における変化という観点から発癌を観察することに意義があり、本領域の推進に寄与できる。この重要な課題について解明した。本年度は、第9染色体短腕上のCDKN2A遺伝子座(dual-coding gene)にはアミノ酸配列と機能が全く異なる2種類の癌抑制遺伝子、p16^<INK4a>およびp14^<ARF>(マウスではp19^<ARF>に焦点を絞った。両遺伝子産物は加齢マーカーとしても注目されており、p16^<INK4a>は組織幹細胞の加齢現象に深く関わり、p19^<ARF>はp53とともにアンチエイジングと抗腫瘍効果に関与する。結果(1):腸管上皮幹細胞を単離・培養する方法の基盤を整備した。結果(2)野生型若齢、高齢の2群のマウスを比較することにより、加齢が幹細胞に与える影響を抽出した。今後、p16^<INK4a>過剰発現群、野生型、その他の上流・下流の検討する予定である。これらの研究により、加齢による遺伝子発現変化のうち、p16^<INK4a>が制御する発現変化とp16^<INK4a>非依存的発現変化を明らかにし、また、3群のマウスを用いた化学発癌モデルによる大腸発癌実験を通して、加齢による発癌耐性の影響、p16^<INK4a>の大腸発癌に対する抑制効果とその機序、発癌における同遺伝子のサイレンシング機構の解明が期待される。さらにp19^<ARF>、p16^<INK4a>、p53、RBおよびその上流、下流に位置する遺伝子の発現状況をもとに、pathway解析などを用いた包括的な遺伝子解析への道を拓いた。
神経系を介した交尾の情報伝達経路の解明

申請者はこれまでに雌ショウジョウバエを用いて、卵を作るもととなる生殖幹細胞の増殖が、交尾からはじまる神経系を介したシグナル伝達によって起こることを明らかにした。しかし、どのように交尾の情報伝達を担う神経が制御されるのか、また神経系からのシグナルを受容した卵巣の細胞がどのようにして生殖幹細胞の増殖を引き起こすのかは明らかになっていない。そこで、申請者は「交尾の情報を卵巣に伝達するまでの経路で機能する神経のマッピング・相互作用の精査」「卵巣における交尾前後の生殖幹細胞の増殖制御に関わる因子・シグナル伝達機構の解明」を目的とし、交尾依存的に起こる雌ショウジョウバエの生殖幹細胞の増殖メカニズムの解析を行っている。申請者は本年度の研究計画として、交尾依存的な生殖幹細胞増殖を担う神経において発現する神経伝達物質受容体の機能の精査を設定していた。そこで、卵巣へ投射し、交尾の情報を伝達する神経において少なくとも7種の神経伝達物質受容体遺伝子が発現することを明らかにした。そしてそれらの神経伝達物質受容体の機能を解析したところ、交尾依存的な生殖幹細胞増殖に影響を与えるものが複数得られた。今後、それらの神経伝達物質受容体の機能を操作した際に、実際に卵巣に投射する神経の活性がどのように調節されるかを明らかにする予定である。さらに申請者は、交尾依存的な生殖幹細胞の増殖には、卵巣へと投射する神経によって引き起こされる卵巣の細胞内のカルシウムシグナルが必要であることを見出した。今後、カルシウムシグナルがどのようにして生殖幹細胞の増殖を引き起こすかの解析を行う予定である。申請者は本研究における目標を「交尾の情報を卵巣に伝達するまでの経路で機能する神経のマッピング・相互作用の精査」「卵巣における交尾前後の生殖幹細胞の増殖制御に関わる因子・シグナル伝達機構の解明」と定めていた。その中で昨年度、申請者は交尾の情報を卵巣へと伝達する神経を明らかにし、その神経の活性を調節する可能性のある神経伝達物質受容体を同定した。これは交尾依存的な生殖幹細胞の増殖を制御する生理機構を解析する上で、第一歩となる発見であり、より詳細な解析を進める上での糸口になると考えられる。また、交尾依存的な生殖幹細胞の増殖に対して、卵巣側で機能するシグナルとしてカルシウムシグナルを見出した。この発見も上記の目標を達成する糸口となる発見であり、今年度、来年度とより詳細な解析をすることで、交尾ー卵巣へ投射する神経ーカルシウムシグナルー生殖管細胞増殖という一連のシグナル伝達を解明できると考えられる。そのため、私は昨年度の自身の進捗状況を「おおむね順調に進展している」と評価する。申請者は卵巣へ投射し、交尾の情報を伝達する神経において少なくとも7種の神経伝達物質受容体遺伝子が発現することを明らかにした。しかし、実際にそれらの神経伝達物質受容体が卵巣へ投射する神経の活性を調節するか、また、それら神経伝達物質受容体のリガンドがどのような神経から由来するかは明らかになっていない。そこで今後の研究の推進方策として、それら神経伝達物質ー神経伝達物質受容体のシグナルが卵巣へ投射する神経に与える影響について精査することを挙げる。また、申請者は交尾依存的な生殖幹細胞の増殖に対して、卵巣側で機能するシグナルとしてカルシウムシグナルを見出している。しかし、カルシウムシグナルが実際にどのようにして生殖幹細胞の増殖を引き起こすのかは、依然として明らかでない。この問題を解決するために、申請者は卵巣の体細胞系列で発現し、カルシウムシグナルに応答する遺伝子・タンパク質の同定を行う予定である。既に卵巣の体細胞系列で発現する遺伝子について、網羅的に解析した報告があるため、それらの先行研究から候補の遺伝子をあぶり出すことを考えている。

その中で昨年度、申請者は交尾の情報を卵巣へと伝達する神経を明らかにし、その神経の活性を調節する可能性のある神経伝達物質受容体を同定した。これは交尾依存的な生殖幹細胞の増殖を制御する生理機構を解析する上で、第一歩となる発見であり、より詳細な解析を進める上での糸口になると考えられる。また、交尾依存的な生殖幹細胞の増殖に対して、卵巣側で機能するシグナルとしてカルシウムシグナルを見出した。この発見も上記の目標を達成する糸口となる発見であり、今年度、来年度とより詳細な解析をすることで、交尾ー卵巣へ投射する神経ーカルシウムシグナルー生殖管細胞増殖という一連のシグナル伝達を解明できると考えられる。そのため、私は昨年度の自身の進捗状況を「おおむね順調に進展している」と評価する。申請者は卵巣へ投射し、交尾の情報を伝達する神経において少なくとも7種の神経伝達物質受容体遺伝子が発現することを明らかにした。そしてそれらの神経伝達物質受容体の機能を解析したところ、交尾依存的な生殖幹細胞増殖に影響を与えるものが複数得られた。しかし、実際にそれらの神経伝達物質受容体が卵巣へ投射する神経の活性を調節するか、また、それら神経伝達物質受容体のリガンドがどのような神経から由来するかは明らかになっていない。そこで今後の研究の推進方策として、それら神経伝達物質ー神経伝達物質受容体のシグナルが卵巣へ投射する神経に与える影響について精査することを挙げる。また、申請者は交尾依存的な生殖幹細胞の増殖に対して、卵巣側で機能するシグナルとしてカルシウムシグナルを見出している。しかし、カルシウムシグナルが実際にどのようにして生殖幹細胞の増殖を引き起こすのかは、依然として明らかでない。この問題を解決するために、申請者は卵巣の体細胞系列で発現し、カルシウムシグナルに応答する遺伝子・タンパク質の同定を行う予定である。既に卵巣の体細胞系列で発現する遺伝子について、網羅的に解析した報告があるため、それらの先行研究から候補の遺伝子をあぶり出すことを考えている。
葉状性緑藻の形態形成物質の構造解析および機能発現と作用機構の解明

無菌培養することによって、単細胞化して本来の形態形成機能を失った緑藻マキヒトエグサ(Monostroma oxyspermum)に対して、正常な葉状体の回復を誘導する物質を検索した。昨年度、紅藻のアカバより単細胞化したマキヒトエグサに対し正常な葉状体回復への初期段階の形態を誘導する活性物質として、種々のスペクトルデ-タより1ーパルミトイルー2ーイコサペンタエノイルーsnーグリセロ-ルと1ーパルミトイルー2ーアラキドノイルーsnーグリセロ-ルの二種のジアシルグリセロ-ルを報告した。本年度は、先ず後者の構造を市販の1ーパルミトイルー2ーアラキドノイルーsnーグリセロー3ーホスホコリン(ホスファチジルコリン)をホスホリパ-ゼCで加水分解し、その生成物とスペクトルデ-タを比較することにより確認した。また、活性フラクションよりホスファチジン酸が確認できたので、上記の二種のジアシルグリセロ-ルは分離の過程でホスファチジン酸が加水分解して生成したものと考えられる。他の海藻の形態形成活性物質のスクリ-ニングも行った。緑藻のアナアオサやエゾヒトエグサのメタノ-ル抽出物や予想通り不活性であった。一方、褐藻のウミトラノオやカヤモノリのメタノ-ル抽出物では、アカバ同様に酸性部がに活性がみられ、カラムクロマトグラフィ-で分離したところアカバの場合と類似した分画に正常な葉状体の形成が発現した。活性物質が同じものか類似のものかについては、次年度明らかにする。さらに、プロテインキナ-ゼCの活性化剤の一つであるADMBをテストしたところ、二種のジアシルグリセロ-ルと類似の形態発現がみられた。以上の結果より、ジアシルグリセロ-ル類は、セカンドメッセンジャ-として働き海藻類に於いても発生・形態形成を調節する外因性の因子として機能していることが示唆された。
漢字圏における日中国際結婚家庭の継承日本語教育―漢字習得のプロセスに着目して―

前年度から2年をかけて、漢字圏で日本語を家庭で継承する小学生(片親或いは両親が日本語母語話者)を対象とする漢字読み調査を実施した。言語的特徴を代表する都市として、簡体字の中国語である北京、繁体字の中国語である台北、広東語と繁体字中国語と英語が鼎立する香港の三都市を調査地として選び、漢字の読みにどのような共通点があり、どのような相違点があるかを分析考察の焦点とした。最初に一定数データ収集ができた北京での小学一年生対象の漢字読み調査をもとに、漢字圏で日本語を継承する子どもが日本語の漢字をどのように認識し、どのように読むかを分析考察した研究成果は、昨年度一連の学会発表を経て、今年度学術誌に論文掲載された。また、継承語をテーマとするアメリカの国際学会で英語による発表を行った。台北及び香港でのデータ収集もその後順次蓄積されてきている。本研究が対象とする漢字圏において日本語を家庭で継承する子どもたちの日本語習得は、継承日本語教育に関する研究が英語圏に偏る中、未開拓の研究領域であり、データそのものに大きな価値があると考えられる。さらに、漢字圏での継承日本語習得は、日中を漢字という共通の表記媒体があることで、非漢字圏での継承日本語とは大きく異なる側面を持つことを、本研究の漢字読み調査で実証することができた。しかも、その二言語間の影響は単に表象上のものではなく、認知が大きく関わっていることが明らかとなった。本研究で明らかにした漢字による日中両言語の習得促進作用は、これまでの先行研究では成人を対象に母語影響として論じられており、子どもを対象としたものはほとんどないという点で貴重である。また多くの先行研究が量的方法を用いて母語影響があるかないかという視点を取るのに対し、本研究は中国語の漢字知識を利用して日本語の漢字をどのように認識し読むのかというメカニズムの視点で捉え、学会で発表する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、研究目的2つのうち2つめの前提となる1つめの目的、すなわち「漢字圏で育つ日中国際結婚家庭の子どもの日本語の漢字習得プロセスを明らかにする」を達成するため、一年の半分をフィールド調査に充てた。調査地は漢字圏を代表する都市として北京・香港・台北3都市を選択した。調査方法は子どもの漢字読み実験及び実験の回顧的インタビュー、保護者への言語背景質問票調査及びインタビューから成る。フィールド調査の大半は、フィールドを開拓し、調査協力を依頼し協力を得ること、調査実施の具体的な調整及び連絡、調査後の協力者への謝意や調査データ提供等に費やされた。調査協力者との信頼関係作りがあってこそ、よりよい調査データが得られ、調査協力者の調査への理解と支持があってこそ、次の調査や他の調査協力者獲得へつながるからである。こうして得られた調査データは総数としては多くないが、内容ある貴重な情報を提供してくれるものとなった。本年度のフィールド調査以外の残りの期間は、学会発表、論文投稿及びアウトリーチ活動の準備、理論研究等に費やした。フィールド調査が本年度末までかかったため、大半のデータはまだ分析まで至っておらず、現時点で分析考察が終了しているのは北京で最初に行った予備調査データのみである。12人の子どもから収集した11のデータ(欠損1)は非常に内容深いものであり、同根語である漢字を通じて中国語から日本語の漢字の読みへ言語間転移が起こっていることが十二分に確認された。この北京のデータをもとに、それぞれ異なった視点から考察を行う学会発表を3回行い、データから得た成果を多方面から検討することができた。そして、同根語である漢字が媒介する言語間転移をテーマにした論文が、学会誌に掲載されることが確定した。アウトリーチ活動は、フィールド調査の関係作りも兼ねて北京で一回、学会の部会で一回行った。まず4月中旬から5月下旬にかけて、北京において予備調査を行った。調査の内容や手順の構想は前年度一年をかけて練り上げていたが、調査がうまくいくかどうかは現地のフィールドで実証する必要があった。その結果、北京の日中国際結婚家庭ネットワークを頼りに現地校小学一年生10名と日本人学校児童2名の協力を得て、非常に意味深いデータを収集することができた。実験を中断した1名を除いた11名のデータから、学校で先行学習した中国語の漢字から日本語の漢字への読みの転移を実証し、転移の度合をいくつかの要素で説明できることが明らかとなった。また同時に転移のメカニズムを明らかにするための手がかりを得ることができたと思われる。この予備調査により、調査の内容や手順に問題ないことを確認することができ、三都市での本調査への準備を始動した。本調査としてまず、6月下旬から7月下旬にかけて予備調査と同じ北京において、調査対象を小学一年生以上の小学生にも拡大して漢字読み実験、アンケート及びインタビューを実施し30余りのデータを得ることができた。次に10月中旬から11月下旬、香港で本調査を実施した。香港は未知のフィールドであったため、調査協力募集は既知の北京より大きな困難が伴った。香港日本人補習授業校を足掛かりに一人一人に協力を依頼する方法しかなく、収集できた漢字読み実験のデータは20、調査期間を考えると数が少ないことは否めない。最後に2月下旬から3月下旬に、台北での調査を実施した。台北も未知のフィールドであり、調査協力に不安があったが、幸い台北日本語授業校の強力な支援を得て、調査期間が最も短い台北で収集データ28を得ることができた。

低学年に的を絞ったことも効率のいいデータ収集につながった一因であると思われる。以上のように、三都市での本調査は終了したが、本格的な分析は来年度初めに着手する予定である。前年度から2年をかけて、漢字圏で日本語を家庭で継承する小学生(片親或いは両親が日本語母語話者)を対象とする漢字読み調査を実施した。言語的特徴を代表する都市として、簡体字の中国語である北京、繁体字の中国語である台北、広東語と繁体字中国語と英語が鼎立する香港の三都市を調査地として選び、漢字の読みにどのような共通点があり、どのような相違点があるかを分析考察の焦点とした。最初に一定数データ収集ができた北京での小学一年生対象の漢字読み調査をもとに、漢字圏で日本語を継承する子どもが日本語の漢字をどのように認識し、どのように読むかを分析考察した研究成果は、昨年度一連の学会発表を経て、今年度学術誌に論文掲載された。また、継承語をテーマとするアメリカの国際学会で英語による発表を行った。台北及び香港でのデータ収集もその後順次蓄積されてきている。本研究が対象とする漢字圏において日本語を家庭で継承する子どもたちの日本語習得は、継承日本語教育に関する研究が英語圏に偏る中、未開拓の研究領域であり、データそのものに大きな価値があると考えられる。さらに、漢字圏での継承日本語習得は、日中を漢字という共通の表記媒体があることで、非漢字圏での継承日本語とは大きく異なる側面を持つことを、本研究の漢字読み調査で実証することができた。しかも、その二言語間の影響は単に表象上のものではなく、認知が大きく関わっていることが明らかとなった。本研究で明らかにした漢字による日中両言語の習得促進作用は、これまでの先行研究では成人を対象に母語影響として論じられており、子どもを対象としたものはほとんどないという点で貴重である。また多くの先行研究が量的方法を用いて母語影響があるかないかという視点を取るのに対し、本研究は中国語の漢字知識を利用して日本語の漢字をどのように認識し読むのかというメカニズムの視点で捉え、学会で発表する予定である。まず、従来の研究課題は「日中国際結婚家庭」を研究対象とする構想であったが、香港及び台北では現地に溶け込んで生活する日日結婚家庭も予想外に多く、日中国際結婚家庭と同様に漢字圏で日本語を継承するという共通背景を持つことから、非日中国際結婚家庭の日本をルーツとする子どもを対象外する合理的な理由はないという結論に達した。学校で中国語の漢字を先行学習すると日本語の漢字習得にどのような影響があるかという本研究の出発点に優先度を求めると、結婚形態よりも在籍学校で中国語を学ぶかどうか、またどの程度学ぶかの方が重要な前提条件になると思われる。従って、香港及び台北では「日中国際結婚家庭」という枠を外すことが第一の調整であり、「漢字圏で育つ日本をルーツとする子ども」を対象に広く調査を行う方針に調整した。次に、香港の多様性について、第二の調整をすべきかどうかである。
パイ電子共役系高分子の構造物性研究のための光学的検出磁気共鳴分光計の開発

本研究は、固体核磁気共鳴法(SSNMR)ならびにゼロ磁場下における時間分解光学的検出磁気共鳴(ODMR)分光計の開発を目的として研究を行った。250MHz1.5GHzの非常に広帯域の共鳴の検出を可能にする光学検出磁気共鳴検出器の作製に成功した。π共役系高分子を従来型の検出器で測定する際にしばしば生じていた放電の問題は、同軸キャビティ構造を採用することにより回避できた。時間分解法に必要なタイミング発生装置として、パルスパターンジェネレータ(24チャンネル、10ナノ秒分解能)を作製した。光源としてキセノンフラッシュランプを用いた。試料からの発光はモノクロメータに送り分光し、光電子増倍管あるいはフォトダイオードに電気信号に変換し、デジタルストレージオシロスコープによりデジタル化した。マイクロ波の送受信の各部分と光学系を接続し、マイクロ波周波数変化と光波長変化の測定の自動化プログラムを開発することにより、システム化に成功した。π共役系高分子のモデル化合物1,4-ジブロモナフタレン(DBN)について光検出電子スピン共鳴(ODEPR)と光検出核四重極子共鳴(ODNQR)の試験的な測定を行った。一次構造制御型のポリ(4-メチルチアゾール)[P4MeTz]を脱ハロゲン化重縮合法により合成した。DSC測定により、P4MeTzでは約293K前後に異常吸熱ピークが観測された。側鎖のメチル水素を99%重水素ラベルしたP4MeTzを合成し、固体^2H四極子エコースペクトルを118393Kの温度範囲で測定したところ、転移の高温相側では、メチル重水素の粉末スペクトルに非対称性が現れた。室温付近でDSCにより観測された吸熱ピークは複素五員環face-to-faceの分子間πスタッキングの融解に帰属され、この融解によりπ共役系の広がりが低下したことが異常比熱の原因と考えた。重水素NMRの実験結果から、P4MeTzでは、回転転移とπスタッキングの融解とがカップリングしていると考えた。本研究は、固体核磁気共鳴法(SSNMR)ならびにゼロ磁場下における光学的検出磁気共鳴(ODMR)分光計の開発を目的として研究を行った。本年度は、250MHz1.5GHzの非常に広帯域の共鳴の検出を可能にする光学検出磁気共鳴検出器の作製に成功した。この新たに作製した検出器は、コンデンサーやコイル等の部品の交換を行っていた従来の集中定数型検出器と異なり、数層からなるキャパシタを内部にもつ同軸キャビティからなる定数分散型検出器である。π共役系高分子を従来型の検出器で測定する際にしばしば生じていた放電の問題は、同軸キャビティ構造を採用することにより、回避されることがわかった。分光計の制御の要であるタイミング発生装置として、パルスパターンジェネレータ(24チャンネル,10ナノ秒分解能)を作製した。このパターンジェネレータを用いてマイクロ波の送信側の強度および位相調節や受信側の位相検波を行う。現在、マイクロ波の送受信の各部分と光学系のシステム化を行っている段階である。一次構造制御型のポリ(4-メチルチアゾール)[P4MeTz]およびポリ(3-メチルチオフェン)[P3MeTh]を脱ハロゲン化重縮合法により合成し、示差走査型熱量計(DSC)測定およびNMR実験を行った。

DSC測定により、P4MeTzでは約293K前後に異常比熱を伴った吸熱ピークが観測され、P3MeThでは約363Kに異常比熱を伴わない吸熱ピークが観測された。P4MeTzは複素五員環がface-to-face型のπスタッキングすることにより側鎖に存在する多数のメチル基が異常に高密度に配列した構造を形成する。側鎖のメチル水素を99%重水素ラベルしたP4MeTzを合成し、固体^2H四極子エコースペクトルを118393Kの温度範囲で測定したところ、転移の高温相側では、メチル重水素の粉末スペクトルに非対称性が現れた。また、重水素の化学シフト値の温度変化から、転移の高温相側でのメチル基回転の活性化エネルギーが低温相側のものと大きく異なった。室温付近でDSC測定により観測された吸熱ピークはface-to-faceの分子間πスタッキングの融解に帰属されると考えられ、この融解によりπ共役系の広がりが2次元から1次元に低下したことが異常比熱の原因と考えられる。重水素NMRの実験結果から、P4MeTzでは、通常は二次の相転移として考えられる回転転移とπスタッキングの融解とがカップリングしていると考えられる。この結果は、二次元スピンエコー実験により決定したメチル炭素の磁気遮蔽テンソル主値にも現れた。これらの結果をまとめた論文を現在、投稿中である。本研究は、固体核磁気共鳴法(SSNMR)ならびにゼロ磁場下における時間分解光学的検出磁気共鳴(ODMR)分光計の開発を目的として研究を行った。250MHz1.5GHzの非常に広帯域の共鳴の検出を可能にする光学検出磁気共鳴検出器の作製に成功した。この新たに作製した検出器は、コンデンサーやコイル等の部品の交換を行っていた従来の集中定数型検出器と異なり、数層からなるキャパシタを内部にもつ同軸キャビティからなる分布定数型検出器である。π共役系高分子を従来型の検出器で測定する際にしばしば生じていた放電の問題は、同軸キャビティ構造を採用することにより、回避されることがわかった。分光計の制御の要であるタイミング発生装置として、パルスパターンジェネレータ(24チャンネル,10ナノ秒分解能)を作製した。このパターンジェネレータを用いてマイクロ波の送信側の強度および位相調節や受信側の位相検波を行う。光学系は以下のようなものを作製した。光源としてキセノンフラッシュランプを用い,光学フィルターにより波長を選択した。フラッシュ光は光ケーブルによって試料へ送られる。試料からの発光は光ケーブルにより自作のモノクロメータに送られ分光され、光電子増倍管あるいはフォトダイオードによって電気信号に変換され、ロックインアンプによって位相検波されデジタルストレージオシロスコープへ送られ、信号をデジタル化する。データはGPIBバスを介してコンピュータへ送られアベレージングされる。マイクロ波の送受信の各部分と光学系の接続を行い、マイクロ波周波数変化と光波長変化の測定の自動化プログラムを開発することにより、システム化に成功した。π共役系高分子のモデル化合物である1, 4-ジブロモナフタレン(DBN)を用いた光検出電子スピン共鳴(ODEPR)と光検出核四重極子共鳴(ODNQR)の試験的な測定を行った。
下顎歯列における三次元咬合力の分布様式に関する研究

本研究の目的は、咬みしめ動作時に歯列に作用する咬合力を記録し、咬みしめ動作の相違が下顎歯列における咬合力の負担様式に及ぼす影響を明らかにすることにある。被験者6名は顎口腔系に機能異常とその既往を認めない正常有歯顎者で、事前に目的と実験内容を説明して了解を得た。感圧フィルム(デンタルプレスケール50H)を被験者の上下顎歯列間に挿し挟み、まずしずかに閉口させたのち、歯列の両側(両側咬みしめ)もしくは左右側いずれか(片側咬みしめ)にて、中等度ないし最大強さの咬みしめを行わせた。取り出した感圧フィルムより、専用解析装置(FPD703)を用いて、咬合力を求めた。この際、中心咬合位におけるチェックバイトを利用し、形態と位置から咬合力の作用部位を同定した。その結果、各歯における咬合力がその総和にしめる比(咬合力比)は、両側咬みしめ時には咬みしめ強さに関わらずほぼ一定であり、前方歯から後方歯にかけて増大する傾向を示した。片側咬みしめ時の咬合力比は、咬みしめ強さの変化に伴い変化し、咬みしめ強さが増すほど両側咬みしめ時の結果に近づいた。また咬みしめ側各歯の咬合力は非咬みしめ側と比較して大きい傾向を示した。両側咬みしめ時と比較した各歯の咬合力比は、咬みしめ側では側切歯を除いて有意に増大し、その変化は第1大臼歯、犬歯、第1小臼歯において顕著であった。非咬みしめ側ではすべての歯で有意に減少した。これら本研究の知見は、咬合力負担に関わる各歯の機能的役割が、咬みしめ動作によって変化することを示唆するものであった。
従来、自然免疫応答には同種異系(アロ)抗原の認識機構は存在せず、移植臓器の拒絶反応はもっぱら獲得免疫応答が担うと考えられていた。最近、ドナーの単球に発現する阻害受容体シグナル制御蛋白signal regulatoryprotein α(SIRPα)の遺伝子多型がレシピエントの細胞表面に発現するCD47(インテグリン関連蛋白)との親和性に影響し、主要組織適合性抗原(MHC)に依存しない活性化シグナル伝達が惹起されるという新規のアロ認識機構がマウスモデルで証明された。SIRPα-CD47システムはマクロファージや樹状細胞の自己寛容機構として知られる。平成30年度の研究において、ヒト-ヒト間においてもSIRPα遺伝子多型がHLA非依存性のアロ認識機構として作動し、臨床肝臓移植後の拒絶反応の発症率を関連することを解明した。すなわち、ドナーのSIRPα遺伝子多型がレシピエントの細胞表面に発現するCD47との親和性に影響し、HLA非依存性アロ認識機構がヒトにも作動するという新規拒絶機構が示された。SIRPαは細胞外に3つのイムノグロブリン様構造をもつ受容体型蛋白質で、細胞内領域に4つのチロシンリン酸化部位があり、増殖因子や細胞接着刺激によりリン酸化を受け、SHP-2あるいはSHP-1が結合し下流シグナルとして機能する。神経や造血幹細胞、マクロファージ、単球、樹状細胞、顆粒球および骨髄前駆細胞などミエロイド細胞に発現が認められる。我々が誘導したiPS-NK細胞にもSIRPαの表出を認め、SIRPα遺伝子多型がHLA非依存性のアロ認識機構として作動し、拒絶の標的となる可能性がある。さらには臨床肝臓移植のおけるドナー・レシピエント間のSIRPα遺伝子多型が拒絶反応の発症率を関連することを解明でき、順調に研究は進行している。予定通り、iPS細胞由来NK細胞移入後の獲得免疫系間接認識経路によるアロ免疫機構の解明を目的にした研究を推進する。間接認識経路によって免疫反応を惹起するポテンシャルをもつMHC以外の抗原をマイナー組織適合抗原(Minor Histocompatibility Antigen; MiHA)と定義される。すなわち、MiHAとは患者細胞表面のHLA上に提示される細胞内タンパク由来のペプチドのうち、遺伝子多型により患者とドナー間で異なるアミノ酸配列を持ち、非自己のTリンパ球に認識されるものをいう。ヒトでは48個のHLA class I-restricted autosomalMiHAと8個のHLAclass II-restricted MiHAが分子レベルで同定されている。これらの中から、HLA3座一致iPS細胞由来の他家細胞が移植後にアロ免疫応答を引き起こすimmuno-dominant MiHA (Id-MiHA)を同定する。Id-MiHAによるアロ免疫応答を制御し免疫寛容を誘導するには、間接認識経路によって誘導されるT細胞のアロ免疫応答を特異的に抑制する必要がある。我々は、門脈を介して移入したアロ細胞は、類洞内皮細胞liver sinusoidal endothelial cell (LSEC)に貪食され、間接認識経路によるT細胞応答を特異的に抑制することをマウスモデルで証明している。本研究では、同定したId-MiHAを合成し、門脈内移入や経口摂取によりLSECに貪食させ、間接認識経路によりT細胞を特異的に寛容化し、免疫抑制薬を使用することなく移植片を永久生着させ得るか否かを探索する。
間接認識経路によって免疫反応を惹起するポテンシャルをもつMHC以外の抗原をマイナー組織適合抗原(Minor Histocompatibility Antigen; MiHA)と定義される。すなわち、MiHAとは患者細胞表面のHLA上に提示される細胞内タンパク由来のペプチドのうち、遺伝子多型により患者とドナー間で異なるアミノ酸配列を持ち、非自己のTリンパ球に認識されるものをいう。ヒトでは48個のHLA class I-restricted autosomalMiHAと8個のHLAclass II-restricted MiHAが分子レベルで同定されている。これらの中から、HLA3座一致iPS細胞由来の他家細胞が移植後にアロ免疫応答を引き起こすimmuno-dominant MiHA (Id-MiHA)を同定する。Id-MiHAによるアロ免疫応答を制御し免疫寛容を誘導するには、間接認識経路によって誘導されるT細胞のアロ免疫応答を特異的に抑制する必要がある。我々は、門脈を介して移入したアロ細胞は、類洞内皮細胞liver sinusoidal endothelial cell (LSEC)に貪食され、間接認識経路によるT細胞応答を特異的に抑制することをマウスモデルで証明している。本研究では、同定したId-MiHAを合成し、門脈内移入や経口摂取によりLSECに貪食させ、間接認識経路によりT細胞を特異的に寛容化し、免疫抑制薬を使用することなく移植片を永久生着させ得るか否かを探索する。
ムシ歯成因多糖とエナメル質表面相互作用の多面的解析

虫歯の形成は、唾液細菌のStreptococcus sobrinusが口内でショ糖を基質として産出する粘着性の高いα-Glucan(プラークを形成)が歯の表面のエナメル質に吸着し,その中でショ糖などの分解により生成する乳酸が,エナメル質を構成しているハイドロオキシアパタイト(HAP)を溶解して,いわゆる脱灰が起こることによるとされている.本研究では,虫歯成因を物理化学的手法によって多面的に解析をおこなうため,大きく分けて,次の3つのテーマについて研究をおこなった.1.X線回析と計算化学を用いてα-Glucan分子の立体配座の解析を行った結果,主鎖のα-1,3-Glucan分子鎖はよく延びた2回らせん(ジグザグ)構造を採っていることが明らかとなった。また,主鎖に1,6-結合して歯のエナメル質に粘着する要因と考えられている側鎖α-Glucoseが採りうるいくつかの立体配座が得られた.2.α-Glucanと,歯の表面に近い疑似六方晶系の結晶構造を持つHAPとの相互作用について,赤外吸収,蛍光,円偏光二色性スペクトルを用いて,純化学的手法で検討した結果,プラークと歯の表面との間には水素結合のような強い相互作用は存在しないと考えられた.3.虫歯形成の直接の原因が乳酸によるHAPの溶解にあることから,その溶解性に対するキチン誘導体など虫歯予防剤の添加効果を検討したところ,カルボキシメチルキチンとエチレングリコールキチンが阻害作用を示すことがわかった.虫歯の形成は、唾液細菌のStreptococcus sobrinusが口内でショ糖を基質として産出する粘着性の高いα-Glucan(プラークを形成)が歯の表面のエナメル質に吸着し,その中でショ糖などの分解により生成する乳酸が,エナメル質を構成しているハイドロオキシアパタイト(HAP)を溶解して,いわゆる脱灰が起こることによるとされている.本研究では,虫歯成因を物理化学的手法によって多面的に解析をおこなうため,大きく分けて,次の3つのテーマについて研究をおこなった.1.X線回析と計算化学を用いてα-Glucan分子の立体配座の解析を行った結果,主鎖のα-1,3-Glucan分子鎖はよく延びた2回らせん(ジグザグ)構造を採っていることが明らかとなった。また,主鎖に1,6-結合して歯のエナメル質に粘着する要因と考えられている側鎖α-Glucoseが採りうるいくつかの立体配座が得られた.2.α-Glucanと,歯の表面に近い疑似六方晶系の結晶構造を持つHAPとの相互作用について,赤外吸収,蛍光,円偏光二色性スペクトルを用いて,純化学的手法で検討した結果,プラークと歯の表面との間には水素結合のような強い相互作用は存在しないと考えられた.3.虫歯形成の直接の原因が乳酸によるHAPの溶解にあることから,その溶解性に対するキチン誘導体など虫歯予防剤の添加効果を検討したところ,カルボキシメチルキチンとエチレングリコールキチンが阻害作用を示すことがわかった.唾液細菌であるStreptococcus sobrinus(旧名Streptococcus mutans)とStreptococcus salivariusのそれぞれが産出するα-Glucansの延伸フィルムを作製し、それらを熱処理して結晶化し、X線回析図形を測定した。S. salivariusのGlucanは繊維図形を示し、バックボーン鎖であるα-1,3-Glucanはよく延びた2回らせん(ジグザグ)構造を採っていることが明らかとなったが、側鎖の構造については情報は得られなかった。一方、S. sobrinusが産出するGlucan(虫歯生成要因であるプラークを形成)では粉末図形のみを示し、繊維図形は得られなかった。これはこのGlucanの分子量が低いために、分子鎖が配向しなかったためと考えられる。そこで、得られた粉末図形に基づいて結晶のシミュレーションを行った結果、このGlucanでも主鎖のα-1,3-Glucan分子鎖がジグザグ構造を採っていることが明らかとなった。また、α-1,6-Glucanのコンホメーション解析をおこない、その結果に基づいて、主鎖Glucanに1,6-結合して歯のエナメル質に粘着する要因と考えられている側鎖α-Glucoseが採りうるいくつかの立体配座が得られた。また、プラークを形成するGlucanと複合体を作ることによって、虫歯防止の作用がある予想されているキチンとキトサンのエチレングリコール(EG)誘導体についても配向試料を作製し、それぞれの繊維図形を得、エネルギー計算を併用して解析をおこなった結果、バックボーン分子鎖はいずれも2回らせん構造を採っており、それらの断面図をみると、誘導体全体の立体構造には相違があるとしても、キチンの6位の酸素原子に結合した側鎖EGとキトサンの3位の酸素原子に結合したEGがそれぞれのバックボーン鎖と直線構造を採っており、この構造がGlucanとの複合体形成に関与することが予想される。唾液細菌であるS.sobrinusが産出するα-Glucan(Glu)と、歯の表面に近い疑似六方晶系の結晶構造を持つHydroxyapatite(HAP)との相互作用について、純化学的手法を用いて検討した。Glu(中性・酸両溶液に不溶)のアルカリ溶液にHAP(中性・アルカリ両溶液に不溶)を懸濁した後、アルカリ溶液で洗浄して遊離のGluを除去した試料の赤外吸収スペクトル(IR)を測定した所、HAP中にごく微量のGluが存在することが判明したが、定量はできなかった。