hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境性能が向上する建築のサーフェイスに関する研究

研究を行った。その調査結果を踏まえ、良好な表層活用のかたちを明らかにするために模型などを用いた検討を行い、建築壁面構成のメカニズムや秩序の明確化に挑んだ。最終的には2件の建築計画を実践し、本研究の成果とした。平成26年度は研究成果のまとめとしてケーススタディを1件行い学会にて発表したが、環境性能を向上する建築のサーフェイスを一般化していく上では、複数のケーススタディが必要となる。複数のケーススタディを行う上で、1件目のスタディ案についてのレビューが不足していたために、2件目のケーススタディに到達することができなかった。平成27年度は研究の遅れを取り戻せるよう、現実的な計画を立てていきたい。建築設計平成27年度は平成26年度に行ったケーススタディのレビュー(課題の抽出およびフィードバックの方法検討)を行い、少なくとも2件目のケーススタディ案の作成を行い、環境性能を向上する建築のサーフェイスに関する方法論を一般化できるよう、研究を遂行していく。平成25年度は実地調査1(国内の植物と共生する建築等の事例調査)の不足分と、実地調査2(都市における表層活用事例調査)を行い、データ整理、調査結果に関する比較分析・分類および追加補足調査を行う予定であったが、実地調査2のデータが十分に揃わず、比較分析まで至らなかった。平成26年度は研究の遅れを取り戻せるよう、現実的な計画を立てていきたい。指導学生の増加、担当授業数の増加、学長特別補佐業務の増加、専門領域に関するプロジェクトの増加等により、研究時間の確保が難しくなり、当初予定していた事例調査が十分に出来ていない。平成25年度以降は研究の遅れを取り戻せるよう、現実的な計画を立てていきたい。主にデータ整理およびアブストラクトモデル(抽象化模型)を作成し、ケーススタディ案の作成に係る作業が遅れていたため、物品費および人件費・謝金に残額が生じた。平成26年度は、遅れていた実地調査2およびデータ整理2の不足分を行い、考察を経て研究のまとめ、関係学会等での発表を中心に行う。まず抽象化モデルの作成を行う。このモデル作成を通じて得られたコンポジションタイプおよびプロポーションタイプについてアブストラクト・モデル(抽象化模型)を作成する。そして考察へと移行。建築壁面構成のメカニズムや秩序を明確化する。そして研究のまとめとして、報告書の作成および学会発表や学術誌発表などを予定している。報告書では、研究報告とともに、設計手法論へつなげる論考も行う。また効果的に研究を遂行するための工夫としては、アブストラクト・モデル(抽象化模型)を作成することでよりその特徴を明確化することができ、3次元での表現が可能となると考えている。平成25年度は、遅れている実地調査1の不足分を行い、引き続き実地調査2として現状の表層活用事例(都市における既存壁面緑化事例等)データ整理調査結果に関する比較分析・分類および追加補足調査を行う。実地調査
高次脳機能障害者支援施設における園芸活動の意義と実態調査に関する研究

高次脳機能障害者の社会復帰支援のための園芸活動について,その活動プログラムの評価方法,園芸活動を行っている施設における園芸活動の特徴,そして全国の高次脳機能障害支援施設における園芸活動の実態について明らかにした.高次脳機能障害者の支援プログラムの中で,園芸活動は生産から消費まで行うプログラムとして特徴があることが明らかとなった.全国の高次脳機能障害者支援施設で,その社会復帰支援プログラムとして園芸活動を行うには,園芸に関する専門家の配置と園芸活動を行うノウハウの提供が重要であることが分かった.研究のフィールドとなっている高次脳機能障害者の社会復帰支援施設で行われている園芸活動プログラムにおいて、参加者はプログラム終了後に感想を書いている。その記述された感想をテキストデータとして用い、テキストマイニングソフト(KH coder)で分析を行った。頻出語は、「美味しい」が最も多く、「楽しい」が続き、上位には「食べる」、「良い」、「収穫」が出現した。「美味しい」と「楽しい」という語句の共起ネットワーク分析を行ったところ、「収穫」、「食べる」、「試食」、「調理」が強く関連し、収穫して食すしたことが強く印象に残っていることが分かった。「楽しい」という語句は、「みんな」、「作業」、「できる」、「調理」と強く関連していた。今回の研究対象としている園芸活動プログラムは、楽しませながら社会的適応能力の向上を目指している。この目的の達成のために、栽培だけでなく、食べること、そして集団で作業を行うことがプログラムとして重要であることが明らかとなった。園芸活動プログラムを園芸の専門家がいなくても実施できるよう、作業内容をどのようにマニュアル化したら良いのか検討を行った。実際の園芸活動プログラムでは、参加者の障害の程度に応じて作業の内容を変えなければならないが、市販されている園芸書には1通りの作業の仕方しか記述が無く、障害の程度の合わせて複数の作業方法を用意する必要があることが分かった。また、播種等の作業もマニュアル化する際には、作業工程を詳細に分けて説明する必要があることが分かった。高次脳機能障害に対するリハビリテーションには、包括的な内容を持つリハビリテーションが必要とされている。また、同時に参加意欲を高く保てるプログラムが求められている。栽培から調理、個人作業から集団作業まで幅広いプログラムを組むことができる園芸活動が高次脳機能障害者のリハビリテーションとして活用できる可能性が高い。そこで、高次脳機能障害者に対して園芸活動プログラムを行いながら、活動後における参加者の感想を用い、テキストマイニング分析を行うことで園芸活動の特徴を明らかにした。感想文全体を用いて共起分析したところ、「作業」、「美味しい」、「良い」、「収穫」、「楽しい」、「自分」という6つの語を中心とした共起図を得ることができ、この6つの単語が園芸活動の特徴を表すキーワードであることが分かった。この6つの単語を起点して、それぞれ共起ネットワーク図を作成し、詳細な分析を行った結果次のことが分かった。外で行う活動は暑さ寒さの影響を受けるにも関わらず、気持良く作業を行えたという肯定的感情の記録が多い。また、「良い」という言葉の共起ネットワークに、作業は作業自体が気持ちいものであることが示されており、園芸作業が好意的に受け入れられていることが分かった。「美味しい」、「楽しい」、「収穫」という単語は、お互いの共起ネットワーク内で関連がみられ、自分たちで育てた作物を収穫して食べることが強く印象に残っていることが伺えた。高次脳機能障害者の訓練施設では、プログラムへの参加意欲を向上させることが重要なポイントである。園芸活動は持つ参加意欲を向上させることができる要素を持つことが分かった。これらを活用してプログラムを作り運営していくことで、参加意欲の高く保てるリハビリテーションプログラムとして園芸活動を効果的に活用できると考えられる。栽培体系を作成する上で、安定した天候が続かなかったり、使用している圃場の周辺環境が急変するなど、安定した栽培が行えていないため、栽培体系の作成が遅れ気味となっている。園芸活動を高次脳機能障害者の社会復帰プログラムの1つとして行っている千葉県内の障害者支援施設では,毎回の園芸活動後,参加者に自由記述の感想を書かせている.この園芸活動参加者のうち,記憶障害の程度が軽く感想文の内容が信頼に足る参加者の感想文から2010年から2015年までの5年間分を抜き出し,園芸活動参加者が園芸活動にどのような印象を持っていたかを明らかにし,今後のプログラムデザインに反映していくことを目的とし,テキストマイニング分析を行った.対象とした感想分はは述べ合計789件であった.テキストマイニング分析にはKH Coder 2.veta.31(樋口,2004)を用いた.感想文中に出現する単語を出現回数の多い順に20語を抽出した.もっとも出現回数が多かった単語は「作業」で,作業の種類に関係する単語として「試食」と「収穫」しか上位20語に含まれていなかった.これは園芸活動で多様な作業が行われていたためか,あるいはそれらの作業名が印象に残っていなかったためと考えられる.出現回数の上位20語に対して共起ネットワーク分析を行ったところ,6つのグループに分類することができた.園芸活動は大変だが楽しんでいることが伺われ,試食すること,皆で作業することが印象に残っていた.外で作業を行うプログラムが少ないためか,屋外であること,気持ち良いこと,育てることが印象に残っていた.園芸活動は栽培つまり生産から,試食つまり消費までの要素が含んでいることが,参加者からの印象に残っており,プログラムとしての重要な要素になっていることが伺われた.

高次脳機能障害者の社会復帰支援のための園芸活動について,その活動プログラムの評価方法,園芸活動を行っている施設における園芸活動の特徴,そして全国の高次脳機能障害支援施設における園芸活動の実態について明らかにした.高次脳機能障害者の支援プログラムの中で,園芸活動は生産から消費まで行うプログラムとして特徴があることが明らかとなった.全国の高次脳機能障害者支援施設で,その社会復帰支援プログラムとして園芸活動を行うには,園芸に関する専門家の配置と園芸活動を行うノウハウの提供が重要であることが分かった.社会復帰施設で行われているその他のプログラムの主担当者へアンケートを行い、園芸活動プログラムの役割を明らかにする予定であったが、先に園芸活動プログラムで行っている感想記述の分析を行った。感想記述のテキストマイニング分析の検討を、まだ完了できていないが、園芸活動の特徴を明らかにできるものと考えられた。そのため、現状の進行状況は概ね順調であるといえる。データの整理と解析が少し遅れている。今年は、最終年度ということもあり、データの整理と解析に人を割いて進めていくことで、遅れを取り戻すことを計画している。農学栽培管理作業工程の分解を進めながら、栽培作業歴の整理と体系化を行い、様々な施設で園芸活動の導入をスムーズに行えるよう進めていく。全国の高次脳機能障害者施設の現状については、アンケート送付による調査を行う。データは蓄積でいているが、その整理と解析が遅れている。そのために、謝金などの支出が減ったことが原因である。園芸活動プログラムにおける感想の分析と作業工程の検討に注力したため、全国の高次脳機能障害者支援拠点機関へ調査に行くことができなくなってしまったため。データの整理と解析に人を割き、進めていく。プログラムの感想の分析と作業工程の検討に重点を置いた研究に修正していく予定であり、物品経費の使用が増えていくと考えられる。
木炭における空隙構造形成の機構

炭素材料の物性、機能はその微細構造と表面化学構造に起因する。その中で、炭素六角網面の集合様式により形成される空隙構造は炭素材料の機能性の発現に大きく寄与する。空隙構造を可視化し、その形成機構を明らかにすることは木炭の機能性発現機構を解明するために不可欠である。炭素化初期過程で調製したスギ木炭のTEM観察の結果、その微細構造は、アモルファス構造とポーラスシェル構造、高配向性積層構造の大きく三つの微細組織からなることが明らかになった。600°Cで炭化した木炭は、アモルファス構造が主体であることから、空隙構造は直径が1nm以下のミクロ孔が中心であることが示された。炭化温度600700°Cにおいて、スギ木炭の微細構造は劇的に変化し、700、800°Cで炭化した木炭では、アモルファス構造、三次元ネットワーク構造からなるポーラスシェル構造、および高配向性積層構造が顕著に発達していることがわかった。以上のことから、スギ木炭の微細構造の形成機構解明するためには、木材細胞の壁層構造および主要化学成分が木炭形成過程の微細構造に及ぼす影響を調べることが重要であり、さらには機能性材料の設計には電子顕微鏡学的な分析が不可欠であることがわかった。さらに、木炭中に形成される空隙構造を明らかにする研究の過程で、アルミナ触媒を利用することによる高純度黒鉛化成型体の製造、パルス通電加熱法による炭化ケイ素・木質炭化物複合材料の開発、急速熱分解法により調製した木質炭素化物の微細構造解析、など新たな研究領域が開拓されてきた。木材中の炭素の固定材料である木炭は、カスケード型利用の最終段階の製品として注目されている。しかし現在のところ、木炭の利用は経験に基づくところが多い。これまで気付かれなかった機能を開発するために、木炭の機能に大きく関与していると考えられる微細構造の解析が重要である。そこで炭化過程における微細構造とその変化に関する詳細な検討を行うため、木炭の微細構造を考える際に特に重要と思われる樹種及び炭化条件が木炭の微細構造に及ぼす影響を、X線光電子分光法(XPS)と電子顕微鏡による構造解析から検討した。XPSによる表面分析の緒果、スギ木炭は、昇温速度に関係なく、炭化温度500700°Cにおいて炭化六角網面からなる構造が著しく発達することが確認された。また、ウバメガシでも同様の傾向が認められた。炭化温度700°C(10°C/min)で調整したスギ木炭を高解像度走査型電子顕微鏡(HRSEM)で観察した結果、仮道管内腔表面にメソ孔と考えられる細孔構造が無数に認められ、酷似した構造が高解像度透過型電子顕微鏡(HRTEM)でも観察された。またHRTEMにより、リボン状の層構造やオニオン状構造、ダイヤモンド構造などの様々なナノ構造炭素が観察された。XPS及び電子顕微鏡による結果から、700°Cで炭化したスギ木炭は様々な炭素構造が入り交じった構造をしていることが明らかにされた。このようにして木炭の微細構造の形成機構を明らかにすることは、諸特性の発現機構の解明だけではなく、フラーレンなどの炭素新素材の材料として応用するために不可欠であろう。そこで本年度は、スギ木炭において、その吸着特性や電気的特性が劇的に変化する熱処理温度(HTT)600800°Cで調製し、さらに1000°C以上の高温で熱処理した試料についてTEM観察を行い、炭素化・黒鉛化過程における空隙構造の形成機構を検討した。

炭素化初期過程で調製したスギ木炭のTEM観察の結果、その微細構造は、アモルファス構造とポーラスシェル構造、高配向性積層構造の大きく三つの微細組織からなることが明らかになった。HTT600°C処理木炭は、アモルファス構造が主体であることから、空隙構造は直径が1nm以下のミクロ孔が中心であることが示された。HTT600700°Cにおいて、スギ木炭の微細構造は劇的に変化し、HTT700、800°C処理木炭では、アモルファス構造、三次元ネットワーク構造からなるポーラスシェル構造、および高配向性積層構造が顕著に発達していることがわかった。HTT500700°Cで木炭化した試料にアルミナ触媒を用いて2200°Cまでの高温で触媒黒鉛化を行い、純度の高い黒鉛化成型体を得た。成型体の電子顕微鏡学的な解析により、反応の途中で形成されるAl_4C_3の存在がその後の微細構造と空隙構造を決定することが分った。以上のことから、スギ木炭の微細構造の形成機構解明するためには、木材細胞の壁層構造および主要化学成分が木炭の微細構造に及ぼす影響を調べることが重要であり、さらには機能性材料の設計には電子顕微鏡学的な分析が不可欠であることがわかった炭素材料の物性、機能はその微細構造と表面化学構造に起因する。その中で、炭素六角網面の集合様式により形成される空隙構造は炭素材料の機能性の発現に大きく寄与する。空隙構造を可視化し、その形成機構を明らかにすることは木炭の機能性発現機構を解明するために不可欠である。600°Cで炭化した木炭は、アモルファス構造が主体であることから、空隙構造は直径が1nm以下のミクロ孔が中心であることが示された。炭化温度600700°Cにおいて、スギ木炭の微細構造は劇的に変化し、700、800°Cで炭化した木炭では、アモルファス構造、三次元ネットワーク構造からなるポーラスシェル構造、および高配向性積層構造が顕著に発達していることがわかった。以上のことから、スギ木炭の微細構造の形成機構解明するためには、木材細胞の壁層構造および主要化学成分が木炭形成過程の微細構造に及ぼす影響を調べることが重要であり、さらには機能性材料の設計には電子顕微鏡学的な分析が不可欠であることがわかった。さらに、木炭中に形成される空隙構造を明らかにする研究の過程で、アルミナ触媒を利用することによる高純度黒鉛化成型体の製造、パルス通電加熱法による炭化ケイ素・木質炭化物複合材料の開発、急速熱分解法により調製した木質炭素化物の微細構造解析、など新たな研究領域が開拓されてきた。
先端ICTが国際ビジネスに与える影響の研究-クラウド、越境EC、そして企業組織

2018年度は、研究計画に基づき、以下の内容の研究を行なった。(1)2016年(第1回目)国際調査に続き、2018年7月に第2回目の国際調査を行なった。調査国は、日本、アメリカ、イギリス、ドイツ、中国、韓国の6カ国であり、この6カ国で全世界のGDPの約65%、ネット取引の約85%をカバーすると推計されている。(2)前項の調査から、前回2016年からの追試・比較、及び新たな知見の発見に努めた。(3)6カ国合計におけるネット取引経験者による越境EC経験率は前回(2016年)54.5%から今回(2018年)59.4%へと進展しており、越境ECは世界的に進展してきていると考えられる。(4)国別では、トップの中国(69.0%⇒63.9%)に代り、ドイツ(66.5%⇒73.9%)、韓国(56.0%⇒71.1%)が上位になった。これは、中国国内サイトの天猫(Tmall)、京東(JD.com)でも海外製品を扱うようになってきており、かつ国内B2Cが好調なことから、中国国内サイトにおいても海外製品が扱われるようになってきたことを強く示唆している。中国は次のステージに入ったと考えられる。(5)越境ECにおける消費者の持つ「不安・不便」10項目調査の結果からは、前回から大きな変化がみられた。2016年には越境ECを「利用しない」消費者の方が全体的に大きかった「不安・不便」が、2018年には「利用する」消費者の方が大きく、逆転していた。これは、越境ECの進展によって、より具体的で深いレベルの「不安・不便」の問題と考えられる。(6)越境ECの存在理由と存在期間に関して、ライベンシュタイン(1950)が提起した「スノッブ効果」に着目し、商品のグローバル標準化、コモディティ化に反して、ある商品の需要は個々人の需要を下げ、商品のバラエティ化を促すものと考えられると結論づけた。(1)2018年第2回6カ国調査を完了した。(2)新たな知見から学会報告を行なった。(3)論文、出版なども精力的に行なった。以上から、研究計画に照らして、現在までの進捗状況は非常に順調である。現在までに予定された調査は終了しており、これを分析し、著書の刊行が予定されている。国際学会での発表、および国際共同研究へと拡張する計画である。本研究は次の4点を目的としている。第1に、クラウドコンピューティング(以下クラウド)が国際ビジネスに与える影響を明らかにする。第2に、クラウドを利用することで大きな展開を遂げている越境ECに注目し、その商品・サービスに関する特徴および規模を定量的に把握した上で、決定因子を発見し、今後の予測を統計的に行う。第3に、そこでは、企業組織に注目し、新商品やグローバル・ニッチ商品などの研究開発に与える影響を明らかにし、外部資源の利用可能性についての考察を行う。第4に、ボーン・グローバル企業や地場企業についての可能性を明らかにすることで、従来理論の変更・修正や拡張を提示する。本研究は5か年で実施され、初年度に当たる平成27年度には上述の研究目的および研究計画を踏まえて、主に次の4点の研究を実施した。第1に、国際ビジネス全般および越境ECをはじめICTを活用した国際ビジネスに関する先行研究を渉猟し、理論研究を実施した。第2に、越境ECをはじめICTを活用した国際ビジネスに関連する企業のパイロット・スタディを実施した。第3に、パイロット・スタディの結果を踏まえて、越境ECに関する日本企業複数社に対して聞き取り調査を実施した。第4に、以上の理論研究、パイロット・スタディ、聞き取り調査の結果を踏まえて、事例研究を実施した。第5に、以上の本年度に実施した理論研究と定性研究の結果を総括し、来年度に実施予定の定量研究(質問票調査)に向けて、調査対象先および質問票案等の検討を行った。以上の今年度の研究成果の一部は、研究代表者である伊田によって多国籍企業学会において研究報告が行われた。また、随時、研究報告・学術論文等の形で成果を公表していく予定である。第1年目の研究の実施計画は以下の4点であり、それぞれの進捗状況について述べる。1先行研究のサーベイ、及び論点整理については、ほぼ完了した。2パイロットスタデディとして、海外企業のヒアリングを計画していたが、日程・研究予算・相手企業の都合などによって実施が困難だったため、代わりに国内において国際展開している2社についてヒアリングを実施した。36か国調査(日・米・中・英・独・韓)について、アンケート項目を策定し、委託業者との詳細の検討を終えた。4経産省の推計方法と結果について検討し、併せて我々の推計方法の検討を終えた。本研究は、これまであまり研究が行なわれてこなかった「越境EC」という新しい現象に注目し、その構造を明らかにすることで、国際ビジネス分野における理論の発展を企図するものである。我々は、この問題を消費者視点から扱っている。さて、本年度(平成28年度)は、GDP、国内B2C、ネット普及率などの指標から上位6ヶ国(中国、アメリカ、日本、イギリス、ドイツ、韓国)を選定し、各国における消費者調査を行なった。この6ヶ国の合計はGDPで世界の約65%、国内B2Cの85%に達するものであり、越境ECの大半の部分を説明できるものと考えられる。

調査は、平成28年7月に行われ、サンプル数は各国200、男女半々、年齢均等割で行った。その結果、越境ECは中国で最も進んでおり、逆に日本で一番遅れていることが判明した。また越境EC経験者は中国で69%、日本で27%であり、購入金額の一人平均では中国は日本の3倍に及んでいた。さらに我々は、次の5つの事実を発見した。1越境ECは必ずしも国内B2C(及びGDP)の市場規模に依存しておらず、その発展の度合いは説明できない。2越境ECを利用しない消費者は「安全性」を重視し、利用する消費者は「個人的趣向度」が大きい。3「越境ECは、地理的精神的に近い国から始まる」という従来からの国際化プロセス論の命題は越境ECにおいても確認される。4越境ECにおいて、早期に国際化を達成した企業(ボーングローバル企業)は単体の大企業とは限らない。そして、消費者が認知する海外サイトには、世界中の中小企業が参加するECモールが必ず含まれることになる。5越境ECによって実際に購買される商品は、いくつかの類型を持つ。以上を英語論文にして、Academy of International Business(AIB)に投稿したところ、採択されたので、2017年世界大会で報告することとなった。本年度、6ヶ国調査と分析がかなりの進展をみせたため、英語論文にしたところ、Academy of International Business(AIB)世界大会(2017年ドバイ)における採択を受けた。そこで、国際的な場において海外の研究者からの評価や知見を得るため、5年目に予定していた国際発表出張を3年目に繰り上げることとした。2017年度は、前年(2016年)に実施した海外6ヶ国調査(日、米、英、独、中、韓)の分析結果を踏まえ、5つの理論命題を提出することができた。5つの命題は以下の通り。1越境ECの発展は一人当たり国内B2Cに依存して、3次多項式上で決定される、2越境ECを利用しない消費者は不確実性を重視し、利用する消費者は個人的趣向度が大きい、3国際化プロセス論の新旧バージョンのうち、旧バージョン(Johanson,& Vahlne,1977)「地理的精神的に近い国から国際化する」の方が、新バージョン(Johanson,& Vahlne,2009,2013)「ネット人口の多い国から順番に国際化する」よりも選好される、4越境ECにおいては、早期に国際化を達成する企業であるボーングローバル企業や既存のニッチに関係する中小企業が必ず含まれる、5越境ECによって実際購入される商品はいくつかの類型を持つ、である。(1)海外学会での報告AIB(Academy of International Business) 2017AnnualMeeting,Dubai,UAEにおいて、越境ECに関する5つの命題の検定を行い、併せて理論上の考察を発表した。(2)日本国際経済学会での報告我々の研究のうち、特に経済学分野に関わった第1命題および第3命題を中心に報告を行い、また分析に用いた検定方法と関数形(6つの変数によるロジェスティック回帰分析、因子分析等)に関して、報告を行った。(3)国際ビジネス研究学会での報告上記(1)と(2)以外に発見された「中国人消費者」の特異な構造について報告した。
蛋白間相互作用による容量性Ca^<2+>流入調節機構の分子生物学的検討

容量性Ca^<2+>流入機構は、血管内皮などの非興奮性細胞において、細胞の生理機能の調節に重要な役割を果たしているが、その調節機構は不明である。本課題の目的は、容量性Ca^<2+>流入チャネルが、その分子本体の候補であるTRP関連蛋白質によって形成されるか否か、TRP蛋白の細胞内分布およびチャネルとしての機能がPDZドメイン蛋白質との相互作用によってどのように変化するか、を検討することである。昨年度、ラット脳cDNAから、マウス、ウシ及びヒト型のTRP4と高い相同性を有し、C末端にPDZドメイン蛋白と相互作用をする配列を持つrTRP4aをクローニングした。最近の他施設によるTRP4発現細胞における機能解析では、容量性Ca^<2+>流入機構を支持する成績と、それとは相反する結果が報告されており、一致していない。そこで、本年度は、rTRP4aをHEK293細胞に発現させその機能解析を行うことに注力した。具体的には、TRP4a cDNAをGFP蛋白を細胞内で共発現するvectorに組み込み、GFPの蛍光をTRP4a蛋白の発現の指標として、細胞内Ca測定法とパッチクランプ法によってその性質を検討した。カルバコールによる受容体刺激やタプシガルギンによる細胞内Ca貯蔵部位の枯渇によって、TRP4a発現細胞と非発現細胞との間に有意な差は認められなかった。また、TRP4aをGFPのC末に融合させた蛋白は、PDZドメイン蛋白との共発現がなくとも細胞膜上に発現することを確認しており、トラフィッキングの問題ではないことが示唆された。このことから、TRP4a蛋白単独では、容量性Ca^<2+>流入チャネルとしては機能しないと考えられた。また、容量性Ca^<2+>流入が認められるヒト大動脈内皮細胞やHEK293細胞においてRT-PCRを行った結果、内因性にTRP4、TRP3およびTRP6が共存していた。従って、容量性カルシウム流入機構を再構成するためには、PDZ蛋白や他のTRP関連蛋白との相互作用が重要である可能性が考えられた。。容量性Ca^<2+>流入機構は、血管内皮などの非興奮性細胞において、細胞の生理機能の調節に重要な役割を果たしているが、その調節機構については良く分かっていない。今年度、ヒト大動脈内皮細胞における容量性Ca^<2+>流入においてplasma membrane Ca^<2+>ATPaseが機能的な役割を果たしていることを報告した。本課題の目的は、容量性Ca^<2+>流入チャネルの分子本体の候補であるTRP関連蛋白質の細胞内分布およびチャネルとしての機能がPDZドメイン蛋白質との相互作用によってどのように変化するかを検討することである。本年度は、分子生物学的手法によって材料となるTRP遺伝子を得ることに注力した。具体的には、ラット脳cDNAから容量性Ca^<2+>流入を示すと報告されているRTRP(rat TRP4)の完全長cDNAを取得するため、RT-PCR法、RACE法によってスクリーニングを行った。このスクリーニングの過程で、既知RTRPとはその核酸配列の異なる数種類のクローンを得た。一つは、アミノ酸配列においてマウス、ウシ及びヒト型のTRP4と相同性の高いものでC末端にPDZドメイン蛋白と相互作用をする配列を有していた。その他のものは一部DNAが欠損したものでありスプライシングバリアントと推定した。この結果は第73回日本薬理学会年会において報告する。続いて、青色蛍光を発するBFPを発現するベクターにこのTRP4 cDNAを挿入したプラスミドを作成しており、現在、COS7細胞、293細胞を用いた発現実験によって、その細胞内分布とチャネルとしての機能評価を開始している。来年度は、TRP4と相互作用をするPDZドメイン蛋白cDNAをクローニングし、相互作用による容量性Ca^<2+>流入調節機構を検討する予定である。

また、容量性Ca^<2+>流入が認められるヒト大動脈内皮細胞やHEK293細胞においてRT-PCRを行った結果、内因性にTRP4、TRP3およびTRP6が共存していた。従って、容量性カルシウム流入機構を再構成するためには、PDZ蛋白や他のTRP関連蛋白との相互作用が重要である可能性が考えられた。。
「貧困と法」に関する国際開発協力学における実証および理論的研究の発展の可能性

2001年7月に最終修正した研究計画に則って研究を進め、研究分担者の個別研究とは別に約一ヶ月半に一度のペースで公開の研究報告会を開催してきた。この報告会では研究分担者の他に、関係分野の専門家を報告者及び参加者として招聘しているが、これが現在の研究の軸となっている。2001年6月から2002年2月までの間に計10回の報告会を開催しているが、そこでの報告及び質疑応答・議論はすべて議事録化し、インターネット上に公開している。http://info.k-server.org/研究会での議論は、大きく二つに分かれる。一つは「貧困」という概念とそれを取り巻く学界状況について理論的確認を批判的に行うことである。そしてもう一つは、実際の事例から導かれる「貧困」概念を洗い出し、理論状況とのギャップを明確化し、研究会としての提言につなげることである。また、研究会開催と並行して、各研究分担者は論文発表や学会報告等を活発に行い、目に見える形で業績を残してきた。本研究は学際的かつ実際的な強い問題意識に基づき、既存の社会科学における理論の問題点の分析と世界各地における実際の貧困状況と法的問題との関連について、模索的に理論構築に努めることに終始してきた。研究会開催にあたって関係分野の専門家を招聘し、参加資格を問わない公開研究会を開催してきたのもこのような目的意識から必然的に導かれる手法であった。以上のように、本研究会は理論と事例研究という二本柱について計10回の研究会を開催し、既存の学術分野の領域に対して挑戦的な提案と活発な議論を展開してきた。近く研究会における議論及び各研究者の関連する研究について擦りあわせを行い、一冊の包括的な報告書として出版する予定である。現在、2001年7月に最終修正した研究計画に則って研究を進めているが、研究分担者の個別研究とは別に約一ヶ月半に一度のペースで公開の研究報告会を開催している。これまでに計5回の報告会を開催しているが、そこでの報告及び質疑応答・議論はすべて議事録化し、インターネット上に公開している。http://www.gsid.nagoya-u.ac.jp/user/student/s2yamamotos/law%20and%20poverty/index.htm以下、これまでの5回の研究会の経過を説明する。第1回報告会(6月)においては、「『貧困と法』における法と法からみた貧困」(佐藤)及び「貧困と法:貧困層からみた法」(伊東早苗、名古屋大学大学院国際開発研究科助教授)という二つの報告が行われた。また、第2回報告会(7月)においては、「開発パラダイムの変遷と貧困の捉え方」(菅原)という報告が行われた。また、第3回報告会(10月)では、「社会・発展・法:貧困の法か、法の貧困か」(安田信之、名古屋大学大学院国際開発研究科)という報告が行われた。この3回の報告会の目的は、本研究のターゲットとする「貧困」の概念規定であった。第4回報告会(12月)は「事例研究:タンザニアにおける貧困と法-土地法の改正を通じた視点-」(雨宮洋美、名古屋大学大学院国際開発研究科博士後期課程)という事例研究報告が行われた。また、第5回報告会(2月)は「中国河北省貧困地区視察報告」(櫻井龍彦、名古屋大学大学院国際開発研究科教授)という報告が行われた。この2回の報告会の目的は、3回までの報告会で議論した貧困概念と、実際の事例の比較により研究会がターゲットとする「貧困」概念のすりあわせを行うことであった。
ヒグマとサケを指標とした、海洋－陸域生態系間ネットワークの評価手法に関する研究

平成25年度までの研究成果から、炭素・窒素・イオウ安定同位体比と同位体混合モデルを用いた解析により、ヒグマのサケ利用割合を個体ごとに正確に推定する手法を構築した。この手法を用いて知床半島内で1996年以降に捕殺されたヒグマ188個体のサケ利用割合をそれぞれ推定した。続いて、各個体の捕獲地点からサケ遡上河川までのコスト距離を高速で計算するプログラムを、統計ソフトRを用いて作成した。コスト距離とは、土地被覆上を通過するときに一定の通過コストを想定した場合における、出発地点から目的地点までの最短コストを意味する。次に、地理情報システム(GIS)を用いて知床半島の植生図などを整理し、対象地域を緯度経度0.001度単位のグリッドに区切り、各セルを森林、河川、農地、道路の4種類に分類した。また、サケの遡上可能な標高(93.4m)などを考慮しつつ、サケの遡上可能域を推定した。これらのデータを基に、ヒグマの行動圏からサケ遡上河川までのコスト距離で、各個体のサケ利用割合を説明するモデルの構築を行った。このモデルでは、同時に各土地被覆の通過コストも推定対象としている。モデリングの結果、サケ利用割合のばらつきを最も説明する各土地被覆のコスト値(森林:1に対する相対値)が、河川:29.53、農地:2.62、道路:45.97と見積もられた。また、サケ遡上域までのコスト距離の係数は負の値となり、モデルのR二乗値は0.49と高い説明力を示した。本研究の結果から、ヒグマの生息域からサケ遡上域までのコスト距離が大きいほど、ヒグマはサケを利用しにくくなり、またその間に道路が存在するとヒグマの移動コストが顕著に増加することが示唆された。従って、ヒグマのサケ利用を促進する施策として、森林と河川の間を移動しやすくするコリドーを設置することや、サケの遡上を妨げる河川工作物の改良措置が有効だと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は当初の計画通り、研究に必要なデータ収集を実施した。6月に北海道環境科学研究センターに赴いて、新たなヒグマの骨試料78点を入手し、この骨試料からのコラーゲン抽出実験および炭素・窒素安定同位体比の測定を行った。10月から12月にかけて知床半島での現地調査を行い、これまで当該地域内で捕獲された全てのヒグマの詳細な捕獲地点データと、新たなヒグマの体毛試料および骨片試料を合計で56サンプル入手した。これによって研究に使用できるヒグマのデータは、これまでに分析済みのものを含めて216点にのぼり、今後の解析に耐えうる十分なサンプル数を入手できたことは間違いないだろう。調査終了後には、これまでの炭素・窒素同位体分析に加えてイオウの同位体データを加えるため、総合地球環境学研究所でイオウ同位体分析の手法確立を試みた。陸域と海域で大きく異なる値を示すイオウ同位体の結果を加えることで、各ヒグマのサケ利用割合の推定精度が大幅に改善されると考えられる。さらに、知床での調査で入手したヒグマの捕獲地点データをGISに取り込み、今後の解析に向けた準備作業を行った。GIS上で各個体の捕獲地点をプロットし、窒素安定同位体比値を色の濃淡で重みづけして表示した所、開発や河川改修がほとんど行われていない半島先端部で捕獲されたヒグマは高い窒素同位体比値を示す個体が多いのに対して、半島基部で捕獲された個体はほとんどが低い値を示した。ヒグマの食物資源のうちサケが最も高い窒素安定同位体比値を示すため、サケを多く利用した個体ほど高い窒素安定同位体比値を示す。この結果は、ヒグマによるサケ利用の程度は各個体の生息地の環境によって制限される、という本研究の仮設を強く支持するものであり、今後各個体の捕獲地点周辺の環境とサケ利用割合の関係を解析することで、なぜヒグマがサケを利用しなくなったのかを明らかにできると考えられる。平成25年度は、24年度までに入手したサンプルのイオウ同位体比を行った。このデータを炭素・窒素安定同位体分析データと組み合わせることで、ヒグマによるサケの利用をより正確に把握できる。実際に、知床半島のヒグマ個体群全体を対象にC・N・S同位体を用いてMixing Modelによる食性解析を行いC・Nのみの場合と比較したところ、全ての食物資源で推定結果の信頼区間の範囲が減少しており、より正確な推定ができていることが示された。イオウデータの追加により、より推定幅が広くなりやすい個体レベルの解析で、特に大きな効果を発揮されるだろう。得られたイオウ同位体データを加えたうえで、Mixing Modelによって個体ごとにサケ利用割合を推定した。次に、個体の捕獲地点の位置情報をGISに記録し、またサケに関するデータ(標高、河川工作物の有無、河川勾配など)から河川ごとにサケ遡上可能域を算出した。その他の土地被覆(農地、道路、市街地、森林、水域)データは国土地理院及び環境省が公表している基盤地図情報、現存植生図より取得した。これらのデータを基に、各土地被覆がヒグマのサケ遡上域までの移動に及ぼすコストを推定するモデルの構築を試みた。

モデルリングの結果、ヒグマの移動ルートとして適すると考えられる森林の移動コストは非常に小さな値で維持されたのに対して、その他の土地被覆の移動コストはいずれも高い値を示した。従って、作成したモデルは各個体のサケ利用割合を推定する上での各土地被覆の影響を表現することが可能だと考えられる。ただし、一般的にモデルは100,000回以上の試行回数が必要とされており、ここで記した手法はRとGISを手動で別々に操作している事から、一回の試行で5分程度を費やしている。今後は、モデルの実行速度の上昇と単一のシステム上で解析を行えるように改善を加える必要がある。平成25年度までの研究成果から、炭素・窒素・イオウ安定同位体比と同位体混合モデルを用いた解析により、ヒグマのサケ利用割合を個体ごとに正確に推定する手法を構築した。この手法を用いて知床半島内で1996年以降に捕殺されたヒグマ188個体のサケ利用割合をそれぞれ推定した。続いて、各個体の捕獲地点からサケ遡上河川までのコスト距離を高速で計算するプログラムを、統計ソフトRを用いて作成した。コスト距離とは、土地被覆上を通過するときに一定の通過コストを想定した場合における、出発地点から目的地点までの最短コストを意味する。次に、地理情報システム(GIS)を用いて知床半島の植生図などを整理し、対象地域を緯度経度0.001度単位のグリッドに区切り、各セルを森林、河川、農地、道路の4種類に分類した。また、サケの遡上可能な標高(93.4m)などを考慮しつつ、サケの遡上可能域を推定した。これらのデータを基に、ヒグマの行動圏からサケ遡上河川までのコスト距離で、各個体のサケ利用割合を説明するモデルの構築を行った。このモデルでは、同時に各土地被覆の通過コストも推定対象としている。モデリングの結果、サケ利用割合のばらつきを最も説明する各土地被覆のコスト値(森林:1に対する相対値)が、河川:29.53、農地:2.62、道路:45.97と見積もられた。また、サケ遡上域までのコスト距離の係数は負の値となり、モデルのR二乗値は0.49と高い説明力を示した。本研究の結果から、ヒグマの生息域からサケ遡上域までのコスト距離が大きいほど、ヒグマはサケを利用しにくくなり、またその間に道路が存在するとヒグマの移動コストが顕著に増加することが示唆された。従って、ヒグマのサケ利用を促進する施策として、森林と河川の間を移動しやすくするコリドーを設置することや、サケの遡上を妨げる河川工作物の改良措置が有効だと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に行った調査によって、本研究課題を遂行するために必要なサンプルを収集することができたため。また、サンプル収集後の実験やGISを用いたデータの整理もほぼ終了しており、残るはデータ解析作業のみとなっている。本研究課題の遂行に必要なデータは25年度歪でに全て入手済みであり、また解析の結果も概ね想定通りとなっていることから今後研究計画に大幅な変更が生じる可能性は低いと考えられる。従って、上記のとおりの評価とした。今後は、今回の調査で入手した体毛及び骨試料の前処理及び、炭素・窒素安定同位体分析を行い、新たにイオウ同位体のデータも加えて、Bayesian Mixing Modelにより各個体のサケ利用割合を推定する。その後、GISの距離計算メソッドを用いて各個体の捕獲地点からサケを捕食可能な河川までの最短ルートを計算する。その際、森林や農地、道路などの土地利用に重みを付けを行うコスト距離を採用し、ヒグマは最もコストが小さくなるルートを選択することとする。
プロテインスプライシングを用いた生物個体内での蛋白質の構造変化検出法の開発

蛋白質間相互作用を生細胞内において時空間解析可能にするRenilla luciferaseをスプリットさせて用いる生物発光検出法を開発し,インスリンシグナル経路における蛋白質間相互作用,細胞内のCa^<2+>依存的な蛋白質間相互作用,および乳癌細胞内におけるMAPK経路の蛋白質の二量体形成過程を検出することにより,相互作用依存的な即時一過性の生物発光が検出可能であることを示した.特に,本年度の研究においては,本方法を用いて,成長,分化,癌化などに関わる重要な細胞内シグナルの最下流の蛋白質MAPK (mitogen activated kinase)の一つであるERK2 (extracellular regulated kinase 2)の二量体形成過程を検出した.ERK2は様々な情報伝達経路を介してThreonineとTyrosineがリン酸化されることにより活性化する.リン酸化したERKは二量体を形成し迅速に核内移行し,蛋白質の発現を調整する様々な蛋白質を基質としてリン酸化することで,細胞の分化,成長,癌化を制御している.従来の方法では,その二量体形成過程を検出することは不可能であった.N末側Renilla luciferaseに2つのERK2を介してC末側Renilla luciferaseを直列に連結させた融合蛋白質を作製した.ERK2の二量体の形成によりRenilla luciferaseのN末とC末が近接し発光酵素活性を回復する.本新規方法を導入した人乳癌細胞MCF-7細胞を血清非存在下で培養しERK2を非活性化した後,表皮成長因子(EGF)を添加したところ,ERK2の二量体形成に伴う生物発光強度の増大が確認できた。ERK2の二量体形成過程を生物発光により可視化する本研究は,ERK2のリン酸化をWestern Blottingにより検出する従来法とは異なり,MAPKの活性化による蛋白質発現調節機構に対して多くの新規知見を得ることが期待できる.生細胞内における蛋白質間相互作用を生物発光により検出する新規方法の開発に成功した。生物発光酵素蛋白質であるRenillaluciferaseを二つに切断し、その各々に相互作用を起こす蛋白質を結合したキメラ蛋白質を作製、細胞内に導入した。相互作用を引き起こす蛋白質としてはインスリンシグナル伝達に非常に重要であると考えられるIRS1の941番目チロシンリン酸化部位周辺のアミノ酸ペプチドとPI3Kのp85サブユニットSH2nドメインを用いた。細胞にインスリンを添加すると、ペプチドがリン酸化され相互作用が引き起こされる。この相互作用により二つに切断されているRenilla luciferaseが近接し、細胞膜透過性である基質coelenterazineを酸化し発光させる。本研究において最適なRenilla luciferaseの切断位置を見い出し、相互作用により発光強度が25倍程度増大することを確認した。また本方法において、相互作用による近接に伴うRenilla luciferaseの活性が可逆的であることを確認した。本方法を用いてインスリン添加による相互作用のおきる細胞内での場所が細胞膜近傍のみであることを、近接したRenilla luciferaseの生物発光を顕微鏡により検出し見い出した。本方法は、生きた細胞内において蛋白質間相互作用が起きた部位を相互作用が起きている間、光らせることで相互作用の検出を可能にする新規方法である。生細胞内における蛋白質間相互作用を生物発光により検出する新規方法の開発に成功した.生物発光酵素蛋白質であるRenilla luciferaseを二つに切断し,その各々に相互作用を起こす蛋白質を結合したキメラ蛋白質を作製,細胞内に導入した.相互作用を引き起こす蛋白質としてはインスリンシグナル伝達に非常に重要であると考えられるIRS1の941番目チロシンリン酸化部位周辺のアミノ酸ペプチド(Y941)とPI3Kのp85サブユニットSH2nドメインを用いた.細胞にインスリンを添加すると,ペプチドがリン酸化され相互作用が引き起こされる.この相互作用により二つに切断されているRenilla luciferaseが近接し,細胞膜透過性である基質coelenterazineを酸化し発光させる.本研究において最適なRenilla luciferaseの切断位置を見い出し,相互作用により発光強度を25倍程度増大させることに成功した.また,相互作用による近接に伴うRenilla luciferaseの活性が可逆的であることを確認し,発光活性が相互作用依存的であることを確認した.本方法を用いてインスリン添加によるY941とIRS1の相互作用のおきる細胞内における場所が細胞膜近傍のみであることを,近接したRenilla luciferaseの生物発光を顕微鏡下で検出することにより見い出した.本方法は,生きた細胞内において蛋白質間相互作用が起きた部位を相互作用が起きている間,光らせることで相互作用の検出を可能にする新規方法である.生細胞内におけるMAPKのひとつであるERK2の活性を発光により検出する新規方法の開発に成功した.生物発光酵素蛋白質であるRenilla luciferaseを二つに切断し,その各々にプロテインスプライシング反応を起こすinteinとしてDnaEを結合し,片方にはERK2を直列に2つ,もう一方には核内移行シグナルであるNLSを結合させた2つのキメラ蛋白質を作製し,細胞内に導入した.ERK2はリン酸化されたのち,2量体を形成することで核内に移行する.この核内移行により核内において近接したDnaEのSplicing反応により切り出されたRenilla luciferaseは基質Coelenterazineを酸化し発光させる.本研究において,細胞へのインスリン添加により発光強度が,薬剤によりERK2のリン酸化を阻害した場合に比して8倍程度増大することを確認した.

本研究は,リン酸化していない単量体のERK2の拡散による核内への移行量を除外したERK2の活性化量を検出することを可能にする新規方法であり,他のMAPKの活性検出に広く応用が可能な方法である.蛋白質間相互作用を生細胞内において時空間解析可能にするRenilla luciferaseをスプリットさせて用いる生物発光検出法を開発し,インスリンシグナル経路における蛋白質間相互作用,細胞内のCa^<2+>依存的な蛋白質間相互作用,および乳癌細胞内におけるMAPK経路の蛋白質の二量体形成過程を検出することにより,相互作用依存的な即時一過性の生物発光が検出可能であることを示した.特に,本年度の研究においては,本方法を用いて,成長,分化,癌化などに関わる重要な細胞内シグナルの最下流の蛋白質MAPK (mitogen activated kinase)の一つであるERK2 (extracellular regulated kinase 2)の二量体形成過程を検出した.ERK2は様々な情報伝達経路を介してThreonineとTyrosineがリン酸化されることにより活性化する.リン酸化したERKは二量体を形成し迅速に核内移行し,蛋白質の発現を調整する様々な蛋白質を基質としてリン酸化することで,細胞の分化,成長,癌化を制御している.従来の方法では,その二量体形成過程を検出することは不可能であった.N末側Renilla luciferaseに2つのERK2を介してC末側Renilla luciferaseを直列に連結させた融合蛋白質を作製した.ERK2の二量体の形成によりRenilla luciferaseのN末とC末が近接し発光酵素活性を回復する.本新規方法を導入した人乳癌細胞MCF-7細胞を血清非存在下で培養しERK2を非活性化した後,表皮成長因子(EGF)を添加したところ,ERK2の二量体形成に伴う生物発光強度の増大が確認できた。ERK2の二量体形成過程を生物発光により可視化する本研究は,ERK2のリン酸化をWestern Blottingにより検出する従来法とは異なり,MAPKの活性化による蛋白質発現調節機構に対して多くの新規知見を得ることが期待できる.
逆行性シグナル伝達における内因性カンナビノイドの分子実体、合成・除去機構の解明

内因性カンナビノイドはシナプス活動依存的にシナプス後細胞から産生・放出され、それが逆行性シグナルとなってシナプス前終末に存在するカンナビノイド受容体を活性化し、シナプス伝達を短期的および長期的に抑制する。内因性カンナビノイド放出を誘導する機構の一つとしてGq/11タンパク質共役型受容体の活性化がある。これまでに海馬ではグループI代謝型グルタミン酸受容体とM1/M3ムスカリン受容体の活性化によって内因性カンナビノイドが産生・放出されることが明らかになっていた。海馬ではこれらの他にも様々なGq/11タンパク質共役型受容体を発現しているが内因性カンナビノイドシグナリングとの関係については全く明らかでなかった。そこで本年度は内因性カンナビノイド産生を誘導する新規の受容体の検索を行った。電気生理学的手法により培養海馬ニューロンより抑制性シナプス後電流(IPSC)を記録し、様々な受容体アゴニス卜投与によるIPSCの振幅の変化を観察した。その中でprotease-activated receptor 1(PAR1)のアゴニストを投与するとIPSCが大きく抑制されることを見いだした。この変化はpaired-pulse ratioの変化を伴い、さらにカンナビノイド受容体のアンタゴニストで抑えられた。この結果から、PAR1活性化によって内因性カンナビノイドが産生・放出されることが示唆された。PAR1は海馬において神経障害の際に働くことが知られている。内因性カンナビノイドシグナル系も神経障害の際に、神経保護的に働くことが知られている。したがって本研究は神経障害の際にPAR1と内因性カンナビノイドの2つのシグナル経路を結びつける可能性を示唆する。内因性カンナビノイドはシナプス活動依存的にシナプス後細胞から合成・放出され、それが逆行性シグナルとなってシナプス前終末に存在するカンナビノイド受容体を活性化し、'シナプス伝達を短期的および長期的に抑制する。これまでに内因性カンナビノイドの合成・放出機構については多くのことが明らかになってきたが、その分解とそれにともなう逆行性シグナルの終結の機構に関しては、あまりよくわかっていなかった。そこで本年度は細胞外に放出された内因性カンナビノイドがどのようにして除去されるのかについての研究を行った。シナプス前終末には内因性カンナビノイドの一つである2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)を選択的に分解する酵素であるモノアシルグリセロールリパーゼ(MGL)が存在する。この酵素に注目しカンナビノイドシグナルの終結にMGLが関与するかどうか検討した。実験にはラット海馬培養ニューロンを用い、抑制性シナプス後電流(IPSC)を記録し、カンナビノイド放出によって生じるIPSCの抑制をモニターした。その結果、MGLを薬理学的に阻害すると2-AG投与によって生じるIPSC抑制が著しく延長した。さらに脱分極誘起による逆行性シグナルも同様に顕著な延長を示した。また高濃度のMGL阻害剤を投与すると徐々にIPSCが抑制された。この抑制はカンナビノイド受容体のアンタゴニストで回復したことから、カンナビノイド受容体依存的であると結論された。したがって、海馬において内因性カンナビノイドが恒常的に放出されていると考えられる。MGLはシナプス前終末において、逆行性シグナルの終結を制御するだけでなく、恒常的に放出されている周囲の内因性カンナビノイドレベルを下げ、逆行性シグナルのS/N比を改善する役割を持つことが明らかになった。内因性カンナビノイドはシナプス活動依存的にシナプス後細胞から合成・放出され、それが逆行性シグナルとなってシナプス前終末に存在するカンナビノイド受容体を活性化し、シナプス伝達を短期的および長期的に抑制する。内因性カンナビノイド放出を誘導する機構の一つとして脱分極によるカルシウム流入がある。しかし、このシグナルがどのような経路によって内因性カンナビノイド産生を引き起こすのかについて明らかでなかった。そこで本年度は脱分極によるカンナビノイド産生の分子機構の解明を目指した。昨年度の研究および先行研究から逆行性シグナルとしてのカンナビノイドの分子実体が2-アラキドノイルグリセロール(2-AG)であることが予測された。そこで、2-AGの合成酵素であるジアシルグリセロールリパーゼ(DGL)を阻害することでカンナビノイド放出がどのような影響を受けるか検討した。電気生理学的手法により培養海馬ニューロンより抑制性シナプス後電流を記録し脱分極パルスを与えたときの抑制効果を比べたところ、DGLを薬理学的に阻害すると2-AG放出が抑制された。すなわち、この逆行性シグナル伝達にDGLが必須であることが判明した。次にDGLの基質であるDGの産生経路を探った。カルシウム依存的な活性作用を持ち、DG産生を誘導する酵素としてホスホリパーゼCδ(PLCδ)に注目し、そのノックアウトマウスを用いて2-AG産生を調べた。PLCδ1、δ3、δ4の各サブタイプで比較したがいずれも野生型マウスと2-AG産生において差がみられなかった。すなわち、カルシウム依存的な2-AG産生にはPLCδは寄与しないことが判明した。本研究において脱分極誘導性の逆行性シナプス伝達にDGLが必須であることが明らかになった。DGL上流の分子経路の解明については今後の課題である。

内因性カンナビノイドはシナプス活動依存的にシナプス後細胞から産生・放出され、それが逆行性シグナルとなってシナプス前終末に存在するカンナビノイド受容体を活性化し、シナプス伝達を短期的および長期的に抑制する。内因性カンナビノイド放出を誘導する機構の一つとしてGq/11タンパク質共役型受容体の活性化がある。これまでに海馬ではグループI代謝型グルタミン酸受容体とM1/M3ムスカリン受容体の活性化によって内因性カンナビノイドが産生・放出されることが明らかになっていた。海馬ではこれらの他にも様々なGq/11タンパク質共役型受容体を発現しているが内因性カンナビノイドシグナリングとの関係については全く明らかでなかった。そこで本年度は内因性カンナビノイド産生を誘導する新規の受容体の検索を行った。電気生理学的手法により培養海馬ニューロンより抑制性シナプス後電流(IPSC)を記録し、様々な受容体アゴニス卜投与によるIPSCの振幅の変化を観察した。その中でprotease-activated receptor 1(PAR1)のアゴニストを投与するとIPSCが大きく抑制されることを見いだした。この変化はpaired-pulse ratioの変化を伴い、さらにカンナビノイド受容体のアンタゴニストで抑えられた。この結果から、PAR1活性化によって内因性カンナビノイドが産生・放出されることが示唆された。PAR1は海馬において神経障害の際に働くことが知られている。内因性カンナビノイドシグナル系も神経障害の際に、神経保護的に働くことが知られている。したがって本研究は神経障害の際にPAR1と内因性カンナビノイドの2つのシグナル経路を結びつける可能性を示唆する。