hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三六災害後の山村内における共同性の変化と復興災害に関する地域社会学的研究

記録的大災害から50年を迎える長野県下伊那郡大鹿村を対象とし、特に復興のシンボルとされた崩落跡地の桜公園が形成されるプロセスについて分析した。結果として、現在広く語られるヒストリーにおいては不可視化されている共同性が発生していたことが明らかになった。これは現在の共同管理が唯一の必然的な形態ではないことを示唆するものである。その成果は、当地の履歴に根ざしたさらなる振興のための基盤、ならびに他地域における復興の想像力を高める基礎を提供するものである。三六災害から50年を迎える長野県下伊那郡大鹿村を対象とし、復興の過程で生じた表裏一体の現象-村内の共同的関係の再構築と復興災害-を分析することが、本研究の目的である。本年度は、大西山崩落地付近の災害前と後における土地所有関係の変化、および崩落跡地の利用案が村共有の公園として一本化していった経緯、に焦点を当て1回の現地調査を実施した。調査内容は、関係村民に対するインタビュー(被災農地の組合長、被災林野の地権者、公園化に関わった人物、元村長など)、および村役場や公民館における資料収集である。まず被災した水田地帯は特定集落の領域ではなく、営農者の居住地は数個の集落に分かれていた。くわえて被災度合いは田地によって異なっており、復旧(特に補助金の分配)にあたっては個人間調整の困難を余儀なくされた。この状況に対して、基礎集団に依拠しない集落横断的農業組織が重要な役割を果たしたことがわかった。その一方で、被災林野や崩落後地については、このような役割を果たすコミュニティが存在しなかったことも明らかになった。崩落跡地が村有化されたのは、被災30年後のことであった。しかしその村有化を待たずに、すなわち地籍の定まらないままに、この崩落跡地は「桜の名所」「新しい村のシンボル」として公園化された。そのプロセスは最初から桜の公園へと向かっていたものではなく、村当局も村民らも、様々なアプローチを試みていたことが明らかになった。官民境界の不明確な崩落跡地の「村のシンボル」たる公園化は、公と私のせめぎ合いと、ゆるやかな共同性とが、相互に包み込み合うプロセスであったことが明らかになってきた。昨今、被災地への桜植樹が東北各地で行われつつある中、このような先行事例における経験の分析を通じ、復興プロセスにおける問題探索を行うことは重要である。三六災害(昭和36年梅雨前線豪雨)から50年を迎えた長野県下伊那郡大鹿村を対象とし、復興の過程で生じた表裏一体の現象ー村内の共同的関係の再構築と復興災害ーを分析することを目的とした研究を遂行してきた。初年度は、約40名を生き埋めにした山津波の跡地の、村民運動による公園化と新たな共同性の構築について調査した。今年度はまずこの調査内容を、報告書論文ならびに紀要報告論文としてとりまとめ発表した。この発表作業と並行して実施した現地調査は、被災箇所周辺の各集落における生活組織の変容、婦人会等生活組織の災害当時ならびに現在の活動、および公園化以降の観光誘致活動に焦点を当てた。これはすなわち、集落生活の共同性ならびに観光コミュニティの共同性の変貌・生成を詳らかにすることを通して、前年度調査で明らかにした公園化をめぐる共同性を、村生活の他の共同性との関連性の議論を通してさらに浮き彫りにすることを目的とした調査である。この調査で得た聞き取りデータおよび婦人会報などの多くの資料について整理を行い、これを発表するための作業を進めた。災害後に村外へと移出した者の現所在について、今年度の調査ではほとんど把握することができなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。50年前の村外移出者については、村当局もほとんど把握しておらず、実査可能性は不明な部分が大きい。今後は、村民への聞き取りの中で移出者の現所在が明らかになり次第、かれらへの調査は実施することにする。したがって研究の比重は、村内での復興プロセスのさらに詳細な解明に置くこととする。具体的には、崩落跡地が公園となったあとの観光資源化の分析、および被災水田地帯の集落横断的農業組織の村落社会学的分析、を主軸として進める。
膵癌におけるNestinのリン酸化制御による抗腫瘍効果の検討

リン酸化nestinの発現を分裂期の膵癌細胞に認め、その発現は細胞増殖と関連した。2ヵ所のリン酸化部位について1ヵ所ずつあるいは両方のリン酸化を阻害するベクターを膵癌細胞に遺伝子導入した。その結果、それぞれ1ヵ所ずつのリン酸化を抑制すると細胞増殖が抑制され、細胞遊走、浸潤は亢進した。一方、両方のリン酸化を抑制すると、細胞遊走、浸潤が抑制され、マウス肝転移が抑制された。Nestinのリン酸化を制御するタンパク質として、cyclin dependent kinases, AKT, Auroraが同定された。以上より、リン酸化nestinの制御は膵癌の治療標的として有用な可能性がある。これまでに申請者らは、中間径フィラメントタンパク質であるnestinについて、膵癌の治療標的としての有用性を検討してきた。浸潤性膵管癌の約30%の症例でnestinの発現を認め、その発現が膵癌の浸潤と関連することを報告した。Nestinを抑制することで、膵癌の癌幹細胞および癌周囲の新生血管形成を抑制することが可能であり、膵癌の新たな治療標的になり得ると考えた。本研究では、膵癌におけるnestinのリン酸化を抑制することでnestinの機能を効果的に制御することが可能になるとの仮説に基づき、nestinのリン酸化制御による新たな膵癌治療法の開発を目指す。ヒト膵癌培養細胞株を用い,リン酸化nestin過剰発現細胞,およびリン酸化部位変異nestin発現細胞を作成した.リン酸化nestin過剰発現細胞では癌細胞の遊走,浸潤が亢進し,リン酸化部位変異nestin発現細胞では,抑制された.以上より,nestinのリン酸化が膵癌の遊走,浸潤に重要であることが示された.医学の進歩にも関わらず、膵癌の予後は極めて不良ある。分子標的治療薬は従来の抗癌剤と比較し、副作用が少なく、抗腫瘍効果が高いとして期待を集めているが、膵癌に対して有効な分子標的治療薬は未だ開発されていない。これまでに申請者らは、中間径フィラメントタンパク質のnestinについて、膵癌の治療標的としての有用性を検討し、nestin発現を抑制することで膵癌の浸潤、転移を抑制することが可能なことを明らかにした。本研究では、膵癌におけるnestinのリン酸化を抑制することでnestinの活性化、および機能を効果的に抑制することが可能になるのではないかとの仮説をたて、nestinタンパク質のリン酸化制御による分子標的治療薬開発を目指し、基礎的検討を行った。前年度までの検討で、リン酸化nestinに対する特異的抗体(p-Thr316, p-Thr1495)を用い、ヒト膵癌培養細胞における発現を検討したところ、リン酸化nestinはM期(分裂期)の膵癌細胞において高発現していた。Nestinのリン酸化部位に変異を加えたベクターを膵癌細胞に遺伝子導入すると、細胞増殖、遊走、浸潤、転移が抑制された。今年度は、マウス移植モデルを用いた転移能の検討を行った。NestinのsiRNAを投与すると膵癌の転移が抑制された。また、nestinのリン酸化部位に変異を加えたベクター遺伝子導入した膵癌細胞では、肝転移の著明な抑制が認められた。また、ヒト膵癌検体を用いて、リン酸化nestinの免疫染色を施行したところ、その発現の程度は増殖能の指標であるMIB-1 labeling indexと相関を示した。しかし、リン酸化nestinの発現の程度は、膵癌の組織型やステージとの関連は認めなかった。以上の結果より、リン酸化nestinの制御は、膵癌の新規分子標的として有用である可能性が示された。消化器病理培養細胞での基礎的検討を終了できた.今後は,リン酸化を抑制する薬剤の探索を目指す.12月に転勤し,研究環境が変化したため,研究費の使用計画に変更が生じた.今年度行う網羅的探索に前年度の余剰研究費を充てる予定.
非定常流速分布計測のための電磁誘導型プロセストモグラフィに関する研究

工業用計器として広く用いられている電磁流量計は種々の流速分布に対して可能な限り平均流量に比例した誘導信号が得られるように磁界が設計されている.しかし任意の流速分布に対応した理想的な磁界は存在せず,流速分布による影響を受け誤差を生じてしまう.逆に磁界を変動させることによって得られた信号から流速分布が推定できることが報告されている.本研究では先行の2次元流速トモグラフィシステムの2次元的な解析原理を発展させた3次元解析を提案し,3次元的な流速分布の再構成を目指し,複雑な流速分布を持つ流れに対しても計測が可能な流量計の実現可能性を検討する.3次元システムとしては,8個のコイルと8個の電極の組み合わせを3次元的に2組配置した電磁流量計を想定した.数値シミュレーションのために管内に仮想的な層流旋回流を想定し,流速分布の再構成を試みた.再構成手法として,正則化最小二乗法を用いた.管軸方向の流速分布においては,2次元解析で有効であった拘束条件を付加した正則化を用いた.2次流れに対しての正則化として,管壁での滑りなし,連続方程式による制約が有効であることが分かった.また正則化パラメータが二つ存在する際のパラメータ決定法について,一般的に用いられているLカーブの手法を発展させた方法を提案した.このパラメータ決定法によって,より適した二つのパラメータの組み合わせを決定することができた.数値シミュレーションにより,管内に想定した流速分布の再構成が実現され,3次元流速トモグラフィシステムの実現可能性を示すことができた.工業用計器として広く用いられている電磁流量計は種々の流速分布に対して可能な限り平均流量に比例した誘導信号が得られるように磁界が設計されている.しかし任意の流速分布に対応した理想的な磁界は存在せず,流速分布による影響を受け誤差を生じてしまう.逆に磁界を変動させることによって得られた信号から流速分布が推定できることが報告されている.本研究では先行の2次元流速トモグラフィシステムの2次元的な解析原理を発展させた3次元解析を提案し,3次元的な流速分布の再構成を目指し,複雑な流速分布を持つ流れに対しても計測が可能な流量計の実現可能性を検討する.3次元システムとしては,8個のコイルと8個の電極の組み合わせを3次元的に2組配置した電磁流量計を想定した.数値シミュレーションのために管内に仮想的な層流旋回流を想定し,流速分布の再構成を試みた.再構成手法として,正則化最小二乗法を用いた.管軸方向の流速分布においては,2次元解析で有効であった拘束条件を付加した正則化を用いた.2次流れに対しての正則化として,管壁での滑りなし,連続方程式による制約が有効であることが分かった.また正則化パラメータが二つ存在する際のパラメータ決定法について,一般的に用いられているLカーブの手法を発展させた方法を提案した.このパラメータ決定法によって,より適した二つのパラメータの組み合わせを決定することができた.数値シミュレーションにより,管内に想定した流速分布の再構成が実現され,3次元流速トモグラフィシステムの実現可能性を示すことができた.電磁流量計は種々の流速分布に対して可能な限り平均流量に比例した誘導信号が得られるように磁界が設計されているが,理想的な磁界が存在しないことがすでに分かっている.逆に磁界を変動させることによって流速分布が推定できることが報告されている.本研究の目的は,2次元的な解析原理を発展させ3次元解析を提案し,3次元的な流速分布の再構成を目指す.数値シミュレーションを用いて再構成を行った.コイル,電極ともに8個,それを管軸方向に2組配置する.直交座標系をとると,コイルの組み合わせと電極の組み合わせを変えて得られる起電力信号は,電極・コイルの配置で決まる重みベクトルと流速ベクトルとの内積を体積積分することで求められる.数値シミュレーションでは管内に想定した流速分布としてはz軸方向に層流,x, y面内には旋回成分を持つ層流旋回流を流速分布として想定しシミュレーションによる検討を行った.信号を発生させるために,コイルと電極を管軸方向に対称性を持つようにし,64通りの組み合わせを選んだ.発生させた信号から管軸方向成分と面内成分との個別再構成アルゴリズムを検討した.管軸成分については,2次元解析で有効であった,滑らかさ、非負,管壁での滑り無しの3つの拘束条件を入れることで,3次元においても有効であることを確認した.また3次元化により独立な信号が増加することによりノイズの影響が小さくなることも確認された.来年度の予定としては,旋回成分においても拘束条件を付加して再構成を試みるとともに,実流による試験を行う.工業用計器として広く用いられている電磁流量計は種々の流速分布に対して可能な限り平均流量に比例した誘導信号が得られるように磁界が設計されている.しかし任意の流速分布に対応した理想的な磁界は存在せず,流速分布による影響を受け誤差を生じてしまう.逆に磁界を変動させることによって得られた信号から流速分布が推定できることが報告されている.本研究では先行の2次元流速トモグラフィシステムの2次元的な解析原理を発展させた3次元解析を提案し,3次元的な流速分布の再構成を目指し,複雑な流速分布を持つ流れに対しても計測が可能な流量計の実現可能性を検討する.3次元システムとしては,8個のコイルと8個の電極の組み合わせを3次元的に2組配置した電磁流量計を想定した.数値シミュレーションのために管内に仮想的な層流旋回流を想定し,流速分布の再構成を試みた.再構成手法として,正則化最小二乗法を用いた.

管軸方向の流速分布においては,2次元解析で有効であった拘束条件を付加した正則化を用いた.2次流れに対しての正則化として,管壁での滑りなし,連続方程式による制約が有効であることが分かった.また正則化パラメータが二つ存在する際のパラメータ決定法について,一般的に用いられているLカーブの手法を発展させた方法を提案した.このパラメータ決定法によって,より適した二つのパラメータの組み合わせを決定することができた.数値シミュレーションにより,管内に想定した流速分布の再構成が実現され,3次元流速トモグラフィシステムの実現可能性を示すことができた.
可視光4ビーム相関法を用いた揺動の微細構造の研究

磁場閉じ込めプラズマ中の微細な構造を測定する手段として4ビーム相関法を考案し計算機実験、プラズマ測定によりその性能,特性を評価した。平成14年度は、可視発光揺動の測定システムを製作し4ビーム相関法の配位でTST-2球状トカマクプラズマを測定した。このシステムは2つの光学系を持ち、これらはプラズマ中で交差する視線を持つ。1方の光学系の焦点に1ch、他方の光学系の焦点に9chの光ファイバー(直径1mm)を配置し、PINホトダイオードで検出する。信号処理系はI/V変換器、高域フィルタ、増幅器で構成され、2-200kHzの帯域と1.75x10^7V/Aという高い感度と熱雑音に近い雑音レベルを実現した。4ビーム相関法では、相関の角度依存性を測定することにより、相関長の長い方向(通常は磁力線の向き)を測定できると期待される。視線は、ある平面内に存在し、その平面がトロイダル方向となす角度φを変えて測定を行った。相関が最大となる角度は磁力線の向きに対応すると期待されるが、実際に得られた最大角度は、磁場配位から予想される角度と異なる。そこで、様々な場合を想定したモデル計算を行った結果、周辺部に比較的局在した発光揺動が存在し、磁力線に沿った相関長が比較的長い場合に、実験で得られた相関の振る舞いを説明できることがわかった。実際には、以下に示す6つをフリーパラメータとして、角度φ、交差する位置、交差しない視線間の距離を変えた約100点の相関に対してフィッテングを行った。得られたパラメータは、もっともらしい値であり、他の種類の測定結果とも矛盾しない。このモデルによりかなりよく実験結果を再現できるが、モデルと実験にはなお系統的な差が存在し、モデル、測定手法ともに改善の必要がある。4ビーム相関法はクロスビーム法を拡張したものである。クロスビーム法は,2つの交差する視線をもち,それぞれの積分信号の相関を取ることによって交差部の揺動レベルを測定するものである。ここでは,相関長が短いため,2つの視線の交差しない部分は統計平均をとると無くなるということを利用している。4ビーム法では,2つの視線をわずかにずらして交差しないようにする。この時,2つの信号の相関はもっとも近接した点の間の相関を反映する。さらに2つの視線間の最も近い距離を変えて信号の相関を測定することによって揺動の空間相関関数が得られると期待される。4ビーム相関法の特性を解析的,数値的に検討した。その結果,局所的な測定が可能であること,磁場閉じ込めプラズマで普遍的に見られる非等方的な相関及びその向きのシアがある場合でもある程度の測定が可能であることがわかった。原理検証を行うために,TST-2球状トカマクプラズマを対象に測定を行った。測定した光は可視光であるが,Hα線の寄与が主であると考えられる。様々な条件での測定と数値的な予測を合わせて考えると,今回の実験で測定した光の揺動はプラズマ周辺部で非常に強く,プラズマ中心部での測定はできていないと解釈できる。プラズマ周辺部での100kHz程度の周波数の揺動の測定結果は以下のとおりである。すなわち,磁力線に平行方向の相関長は非常に長く(>>10cm),垂直方向の相関長は1cm程度となった。今後,フィルター等を用いて測定する光を選択すること,さらに感度を良くする事が必要である。
嗅粘膜発現SGLTの機能性と糖尿病性嗅覚障害の病態の解明

申請した研究計画をもとに、ヒト嗅細胞の電気生理学的解析を行うための準備を開始した。ヒト嗅粘膜組織から酵素処理により単離した細胞の形態的特徴を観察し、嗅細胞特異的に発現するOlfactory maker protain(OMP)と抗原抗体反応する抗OMP抗体を用いて蛍光免疫組織実験を行った。染色の結果、イモリ嗅細胞との比較により小ぶりな大きさながら、樹状突起の形状が類似しており、顕微鏡下明視野での嗅細胞の同定は容易であることを確認した。また、副鼻腔炎などの手術の際、組織を一部摘出した患者の追跡調査を行い、同様の手術経験者であるが、未摘出の患者と比較しても、嗅覚に対する治療結果に大きな差はない事も確認し、ヒト嗅粘膜の生検は大きな問題が無いことがわかった。これにより、適切な同意を得られる条件と、十分な実験環境があれば、ヒト嗅粘膜を用いた、組織実験や培養、または電気生理学的実験は可能であることから、本研究は遂行できるものと考えられる。さらに、摘出した嗅粘膜から単離した嗅細胞と考えられる細胞を用いてホールセルパッチクランプ法による電気生理学的基礎データを取得し、イモリ嗅細胞との比較を行った。イモリ嗅細胞との比較を行ったのは、既に当実験室では累積されたデータもあり、比較検討が容易だったためである。電流ー電圧関係(I-V曲線)からみられるように、チャネルの特性はほとんど類似しており、その類似性を解析した研究データは2018年度に論文をAuris Nasus Larynxに投稿した。2019年3月にアクセプトされ、すでにweb上では開示されている。これまでに準備してきた安定した実験環境の蓄積があるため、2018年度から始めた本研究に対しても進捗がよく、基礎的なデータの解析から、論文投稿まで行うことが出来た。これからは基礎データをもとに、SGLTに関与した実験を行う予定である。ヒト嗅細胞の実験はイモリ嗅細胞と比較すると、データの収集率(成功率)が著しく低く、さらに薬品の投与など細胞に負荷をかける状態を想定すると、次年度以降の実験計画が順調に進むかは不透明である。そこで、SGLTに関与する実験では、イモリ嗅細胞、あるいはマウス嗅細胞を用いた実験を前段階としてさらに進捗させ、安定した後に、ヒト嗅細胞に至る方が良いと考えられる。実験装置の一部が故障してしまい、代替品を使用して実験している。代替品も古く、いつ故障してもおかしくない状態であり、故障した場合、新規での実験装置を購入するため、予算をすべて使うことなく、次年度以降に繰り越した。
ツツジ属植物における葉緑体ゲノム父性遺伝機構の細胞学的および遺伝学的解明

ツツジ属植物における葉緑体DNAの遺伝性を支配している要因を解明するため葉緑体ゲノム内のtrnL-trnF遺伝子間領域についてPCR-SSCP法を用いて解析を行った.まず,オオシマツツジ(Fタイプ)とオオヤマツツジ(Sタイプ)との正逆交配で得られたF1実生について解析を行ったところ,以前の報告と同様,オオヤマツツジを種子親にした交配では,葉緑体DNAが父性遺伝しているF1実生の出現頻度が高かったが,その逆交配では低かった.次に,上記のオオシマツツジとオオヤマツツジとの交配で得られたF1個体群を種子親にしてタイワンヤマツツジ(Fタイプ)と交配したところ,後代における父性遺伝の出現頻度は,種子親のF1個体群がすべてオオシマツツジ由来(Fタイプ)の葉緑体ゲノムを持つ交配間で母性遺伝》父性遺伝〓両性遺伝,母性遺伝〓父性遺伝》両性遺伝,および母性遺伝《父性遺伝》両性遺伝の3つのタイプに分離した.また,種子親のF1個体群がすべてオオヤマツツジ由来(Sタイプ)の葉緑体ゲノムを持つ交配間でも同様に分離した.以上の結果より,葉緑体DNAの遺伝性には,葉緑体ゲノム自身ではなく,核ゲノムが関与していることが示唆された.ツツジ属植物における葉緑体DNAの遺伝性を支配している要因を解明するため葉緑体ゲノム内のtrnL-trnF遺伝子間領域についてPCR-SSCP法を用いて解析を行った.まず,オオシマツツジ(Fタイプ)とオオヤマツツジ(Sタイプ)との正逆交配で得られたF1実生について解析を行ったところ,以前の報告と同様,オオヤマツツジを種子親にした交配では,葉緑体DNAが父性遺伝しているF1実生の出現頻度が高かったが,その逆交配では低かった.次に,上記のオオシマツツジとオオヤマツツジとの交配で得られたF1個体群を種子親にしてタイワンヤマツツジ(Fタイプ)と交配したところ,後代における父性遺伝の出現頻度は,種子親のF1個体群がすべてオオシマツツジ由来(Fタイプ)の葉緑体ゲノムを持つ交配間で母性遺伝》父性遺伝〓両性遺伝,母性遺伝〓父性遺伝》両性遺伝,および母性遺伝《父性遺伝》両性遺伝の3つのタイプに分離した.また,種子親のF1個体群がすべてオオヤマツツジ由来(Sタイプ)の葉緑体ゲノムを持つ交配間でも同様に分離した.以上の結果より,葉緑体DNAの遺伝性には,葉緑体ゲノム自身ではなく,核ゲノムが関与していることが示唆された.ツツジにおける葉緑体ゲノムの父性遺伝の機構を、遺伝学的、細胞学的に明らかにすることを目的として、本年度は以下の実験を行った。まず、遺伝学的調査のための準備として、花粉親由来の葉緑体ゲノムの選択的消化を支配する遺伝子が種子親の核ゲノムもしくは葉緑体ゲノム内にあるのか明らかにするため、オオヤマツツジ(Sグループ)とオオシマツツジ(Fグループ)間の交配で得られたF_1実生(20実生)を種子親にして、Fグループのタイワンヤマツツジを交配した。これらF_1実生には、葉緑体ゲノムとしてオオヤマツツジ由来の実生とオオシマツツジ由来の実生が存在する。交配180日後に種子を採取し、発芽試験を行った。その結果、いずれの交配からも種子が得られ、その発芽率は60%以上と高かったことから、本交配には、交雑不和合性は存在しないと思われた。次に、葉緑体DNAの遺伝性を明らかにするため、これら得られたBC_1実生について、trnL-trnF遺伝子間領域およびtrnG-trnM遺伝子間領域についてPCRを行った。その結果、いずれの実生からも増幅産物が得られた。現在、これら実生について、SSCP法により葉緑体DNAの遺伝性の調査を行っている。さらに、ツツジにおける葉緑体ゲノムの遺伝と実生の葉色との関係を明らかにするため、plastome-genome imcompatibilityが出現する常緑性ツツジ×落葉性キレンゲツツジの亜属間交配について、異倍数体間交配を行い、実生の葉色を調査した。その結果、2x常緑性×2xキレンゲ、2x常緑性×4xキレンゲおよび4x常緑体×4xキレンゲではplastome-genome incompatibilityが出現するが、4x常緑体×2xキレンゲでは出現しないことを明らかにした。ツツジ属植物における葉緑体ゲノムの遺伝性について,(1)両親の葉緑体ゲノムの複製速度の違いにより決定されること,(2)F(種子親)×M,S(花粉親)のグループ間交配で得られる後代はほとんど母性遺伝となり,S(種子親)×M,F(花粉親)の交配では父性遺伝の頻度が高くなることが明らかとなっている.しかし,この複製速度がどのようなメカニズムで遺伝的に制御されているかは明らかになっていない.そこで,本研究では,ツツジ属植物における葉緑体DNA父性遺伝機構の解明を目的に以下の実験を行った.まず,S typeとしてオオヤマツツジ,F typeとしてオオシマツツジを用いた正逆交配で得られた実生についてPCR-SSCP法により葉緑体DNAの遺伝性を調査したところ,これまでの報告と同様にS×Fの交配における父性遺伝の頻度は,その逆交配(F×S)に比べ高かった.

次に,前述のF1個体のうち,オオシマツツジ由来の葉緑体ゲノムを持つ個体を複数種子親に用いてF typeのタイワンヤマツツジと交配したところ,後代の父性遺伝の頻度は10%以下,90%以上,その中間と交配組合せにより分離した.以上の結果より,ツツジ属植物における葉緑体ゲノムの遺伝性は両親の複製速度の差異により決定されること,また,同じオオシマツツジ由来の葉緑体ゲノムを持っていても,核置換によって核のゲノム組成が変化すると後代の父性遺伝の頻度が分離したことから,葉緑体ゲノムの複製速度を制御する因子は種子親の核ゲノム内に存在することが強く示唆された.このことは,花粉親由来の葉緑体ゲノムが,受粉後の花柱内での花粉管伸長過程あるいは受精後の接合子内での胚発育過程において,種子親の核ゲノムから複製速度を制御され,抑制される場合は母性遺伝となり,抑制されないあるいは促進される場合は父性遺伝となる可能性を示唆している.昨年度の研究成果により,ツツジ属植物における葉緑体DNAの遺伝には,種子親の核ゲノム内に存在する遺伝子が深く関与することが示唆された.本年度は,種子親の葉緑体ゲノム内の遺伝子の関与の有無を明らかにするために,オオシマツツジ(Fタイプ)とオオヤマツツジ(Sタイプ)との交配で得られたF1実生のうち,オオヤマツツジ(S)の葉緑体を持つ実生を種子親にしてFタイプのタイワンツツジとの交配を行い,その後代の葉緑体DNAの遺伝性をPCR-SSCP法により調査した.その結果,後代の葉緑体DNAの遺伝性は,交配組み合わせにより高頻度で父性遺伝がみられる組み合わせ,中頻度でみられる組み合わせおよびほとんど見られない組み合わせが出現した.以上の結果より,ツツジ属植物における葉緑体DNAの遺伝に関する種子親の葉緑体ゲノム内の遺伝子の関与は否定され,種子親の核ゲノム内の遺伝子が関与することが示唆された.そこで,種子親の核ゲノム内に存在する遺伝子の単離を目的として,Bulk集団を用いたRAPD分析を行った.その結果,調査した100プライマー中2つのプライマーで集団間で特異的な断片が検出され,父性遺伝が中頻度から高頻度なF1に特異的に出現する断片3つと中頻度から低頻度なF1に特異的に出現する断片3つが単離された.また,複数の断片が検出されたことから,関与する遺伝子は複数存在する可能性が考えられた.現在,これらの断片をクローニング中である
言語・非言語情報統合によるマニュアルからの知識獲得と概念形成システム

教科書やマニュアルにはそれぞれ基本的な知識とノウハウ的な知識が記載されている。この知識を抽出するためには単に文章を理解するだけではなく,引用されている図や表を理解できなくてはならない。その際我々がとる読み方としては(1)文を読み,必要に応じて図を見る,(2)図を見て文を補助的に利用する,(3)両者を入念に読む,(4)既に獲得している知識を利用して不足する部分だけを読む,といった様々な形態が考えられる。勿論我々とコンピュ-タとでは図や表を読む能力に大きな差異がある。我々は大局的な視覚能力を有するが,コンピュ-タは局所的な能力しかもっていないため,図の方法や利用法が異なっている。局所的な視覚能力しか持っていないコンピュ-タにとって,言語記述から得る情報には大局的なものが含まれるため,図や表の解析にプランを与えることができ,解析効率を向上させることが期待される。実際に図と文とを含んだ文書を処理するためには両者の分離が必要となるが,図や表の中にも文や句が書かれている。そこで階層的な分割を行なった。次に図や表には本来の図や表の成分でない図形要素が含まれていることが多いため,それらを分離した。その際分離による図形の欠損が生じるがその修復には背景図形の意味が必要になる。そのため背景の処理と修複を並行して行うことにより,どのような図形成分が存在するかをもとめる方式を考察した。この方式を機械部品組立てマニュアルに適用して,組立説明図と文とを抽出し,それぞれ互いに独立に処理を行なった。これは上記の(3)に該当する。残念ながら図と文とを独立して解析しても何をすべきかは理解されなかった。しかし両者の記述の照合を行なう推論システムを仲介させることにより,正しい組立て手順を得ることに成功した。
関節軟骨変性過程におけるC/EBPbetaを中心とした遺伝子発現解析

関節軟骨変性疾患における、転写因子C/EBPbetaの役割を明らかとする事を目的とした。先行研究においてin vitroではC/EBPbetaが軟骨分解酵素の発現を亢進する事で、軟骨変性過程を促進する事を明らかとした。他の因子との相互作用を解明し、治療標的因子としての可能性を明らかとするため、C/EBPbetaの強制発現ないし抑制実験を進めたが明らかな結果は得られなかった。軟骨細胞はその特異性のため効率的な遺伝子導入が困難であった事が原因であると考えられた。実験計画を修正し、C/EBPbetaの骨化作用に着目し、靭帯骨化の臨床研究を行い学会発表を行った。現在論文作成を行っている。変形性関節症(以下OA)や関節リウマチ(以下RA)のような軟骨変性疾患は整形外科分野において最も患者数の多い疾患群の一つであると言える。しかし関節軟骨変性過程における分子メカニズムの解明は十分とは言えないため、本研究代表者は、転写因子C/EBPbetaに着目し、C/EBPbetaを中心とした転写調節過程を解明すべく研究を進めている。本研究代表者は過去にC/EBPbetaが軟骨分解酵素MMP-13の発現を亢進する事で、軟骨変性過程を強力に促進する事を明らかとした。さらにC/EBPbetaは軟骨基質の産生を抑制し、炎症反応を誘起し、基質分解酵素の発現を促進する事で軟骨変性過程における中心的な役割を担っていると考えられる。そのためまず整形外科分野の中でも、特に患者数の多い脊椎、膝関節領域の関節軟骨の変性に注目し研究を開始した。まず膝関節軟骨の免疫染色を行った。免疫染色の結果、軟骨変性の最前線ではC/EBPbetaが発現していることが証明された。またRAでは、OAに比較して軟骨変性が高度であるという特徴を有する。RA関節軟骨ではC/EBPbetaの発現がOAと比較してより顕著であり、且つ広範囲であった。C/EBPbetaには、転写活性化領域を持つLAPと転写活性化領域を持たないLIPという、異なるisoformが存在する。その両者を発現するAdenovirus vectorを作成した。現在発現効率を検討中である。さらに日本整形外科学会、日本脊椎外科学会等に参加し、多くの研究者とdiscussionを重ね見地を広げた。本研究代表者は軟骨の分化過程におけるC/EBP betaの働き、炎症性疾患における関節軟骨の変性過程におけるC/EBP betaの働きを解明してきた。本研究者の目的は、多くのfunctionを持つ有力な転写因子であるC/EBP betaを、治療に有益なtarget geneとすべく日々実験を続けている。しかしC/EBP betaは多くの機能を有するため、必要な細胞に必要なタイミングで必要な量だけ発現する必要がある。もっとも関心を寄せている領域は、関節軟骨細胞へC/EBP betaを導入し治療に役立てる事である。今回報告すべき平成26年度にLipofection, Electroporation, Adeno virusによるgene transportationを軟骨細胞、滑膜細胞に行った。Lipofectionは腫瘍発生のリスクが低く、関節注射する事で関節内に導入出来るため、もっとも簡便な方法である。しかし投与条件を厳密に設定したがLipofectionは導入効率を高めることが困難だった。Electroporationでも同様に実験を行ったが、導入効率は高まるものの、C/EBP beta導入後に細胞毒性が高く認められ、導入された細胞の活性が下がり、その後の細胞活動の低下や細胞のapoptosisが誘導された。そこで、C/EBP betaのdominant negative formを導入したAdeno virusを作成し、細胞に導入した。しかし有害な細胞活動につながるC/EBp betaの働きを抑制する事は困難だった。今後さらにC/EBP betaの機能の解明を行っていきたい。さらにC/EBP betaは骨化の過程に関与していると考えられ、臨床の現場での問題点をまとめるため、各方面の学会に参加している。我々は、先行研究において、関節軟骨変性疾患(RAとOA)における関節軟骨細胞で転写因子CCAAT/enhancer-binding protein-beta (以下C/EBP beta)が、軟骨基質分解酵素であるMMP-13の発現を強力に調節している事を解明した。RAとOAは病態は異なるが、軟骨変性過程においては共通するpathwayが存在しC/EBP betaはその中心的調節因子であると結論づけた。さらにC/EBP betaは骨化の過程に関与していると報告されている。骨化で、臨床上問題となるのは脊椎の麻痺症状の出現に関与する、黄色靱帯や後縦靱帯の骨化と考えられる。軟骨の代謝とともに、靱帯の骨化におけるC/EBP betaの役割を解明する。注目しているC/EBPの役割は、関節炎におけるmain regulaterとしての役割りと、靭帯の骨化における役割である。さらにC/EBP betaは骨化の過程に関与していると考えられ、主に臨床サンプルを使用して、免疫染色等を行っている。

臨床の現場での問題点をまとめるため、靭帯の骨化や、引き続きリウマチ等の炎症の場でのC/EBPの働きを学ぶべく、当該学会に参加している上記のごとく、導入効率が悪いため、gene transportationに苦労している。導入実験→発現実験を行い確認し、結果が悪いため、vectorを、研究者に要請して譲渡してもらっている。そのため時間を要する。また本研究代表者が、臨床と教育に時間を取られているため、研究に時間を費やせず、研究期限を1年延長する結果ろなったことが、研究が遅れている最大の要因である。変形性関節症や関節リウマチのような関節軟骨変性疾患における、転写因子C/EBPbetaの役割を明らかとする事を目的とした。先行研究においてin vitroでは転写因子Cが/EBPbeta軟骨分解酵素の発現を亢進する事で、軟骨変性過程を促進する事を明らかとした。軟骨変性過程におけるC/EBPbetaと他の因子との相互作用をさらに解明し、治療標的因子としての可能性を明らかとするため、C/EBPbetaの強制発現ないし抑制実験を進めた。軟骨細胞は基質を産生するためLipofectionによる遺伝子導入は効率は低かった。Electroporationを行ったが、導入効率は高くなるものの軟骨細胞が損傷を受け、細胞の活性が低下した。その後C/EBPbetaのdominant negative formを導入したAdenovirusを作成した。C/EBPbetaには、転写活性化領域を有する36kDのLAPと転写活性化領域を有しない20kD LIPという異なる作用をもつisoformが存在する。LIPはLAPに対してdominant negative formとして作用すると考えられている。そこでLIPを発現するAdenovirusを作成し、培養軟骨細胞に対しLIPをover expressionさせ、C/EBPbetaのシグナルを効果的に抑制出来るか検討を行った。導入効率は高く、実験は成立していたが導入されたLIPはdominant negative formとして作用せず、シグナルの抑制が出来なかった。他研究者から寄贈されたLIPを発現するrenti virusを用い実験を継続したが、思うような結果が得られなかった。そのため実験計画を修正し、C/EBPbetaの骨化作用に着目し、靭帯骨化の臨床研究を継続し、学会発表を行い、現在論文作成を行っている。関節軟骨変性疾患における、転写因子C/EBPbetaの役割を明らかとする事を目的とした。先行研究においてin vitroではC/EBPbetaが軟骨分解酵素の発現を亢進する事で、軟骨変性過程を促進する事を明らかとした。他の因子との相互作用を解明し、治療標的因子としての可能性を明らかとするため、C/EBPbetaの強制発現ないし抑制実験を進めたが明らかな結果は得られなかった。
急性および培養単離大動脈平滑筋細胞に対する血小板由来増殖因子の効果

ラット、モルモット、ウサギの平滑筋及び心筋組織に対する血小板由来増殖因子(PDGF)の効果について検討し、以下の結果を得た。1コラゲナーゼ処理により得られたラット大動脈平滑筋細胞、モルモット大動脈、心室筋、気管平滑筋細胞、ウサギ大動脈、心房筋細胞を電位固定下、PDGFを適用したが、イオンチャネル電流の活性化現象、細胞の収縮などは観察されなかった。2上記細胞のカルシウムチャネル電流、カリウムチャネル電流に対してPDGFは抑制・増強いずれの効果も示さなかった。3ラット及びモルモット大動脈平滑筋の収縮に対しても、PDGFは効果を示さなかった。4 PDGFと同様に細胞増殖に関与しているといわれる上皮由来増殖因子EGFの平滑筋・心筋細胞に対する作用に関しても検討したが、作用はほとんど見られなかった。以上のことから、平滑筋・心筋組織に対してPDGFは急性的な効果(投与直後に観察されるような筋の収縮反応やイオンチャネル電流の活性化など)を示さないと考えられる。しかしこの研究の過程において、強力な収縮性のペプチドであるバソプレシンやプリン受容体活性化薬の一つであるウリジン3燐酸がラット大動脈平滑筋細胞において、細胞内カルシウム濃度の上昇を伴った振動性のイオンチャネル電流を活性化させることを見出した(日本平滑筋学会発表済投稿準備中)。またこれらの薬物により活性化されるイオンチャネル電流の種類が、細胞培養により変化する可能性を示唆する結果を得ており、増殖因子との関係を含め、この点についてさらに検討を加えてゆく予定である。
酸化物電荷移動界面におけるバンド構造の元素選択的直接観測

本研究では、酸化物ヘテロ界面で発現する特異物性の起源にアプローチすることを目的として研究を行った。この目的を達成するために、酸化物単結晶基板上にペロブスカイト型遷移金属酸化物のヘテロ構造を作製し、元素の吸収端のエネルギーを用いた共鳴角度分解光電子分光により、元素選択的な界面バンド構造の評価を行った。レーザー分子線エピタキシー法を用いて、膜厚を分子層レベルで制御しながら各層の膜厚が異なる複数の積層構造を作製し、膜厚変化に伴うバンド構造の系統的な変化を解析した。今年度は、これまでの研究から界面で電荷移動による遷移金属イオンの価数変化が起こると考えられるLaNiO3とLaMnO3のヘテロ界面をターゲットとした。その結果、ヘテロ界面を作製して共鳴角度分解光電子分光を行うという一連の研究の流れを構築することができた。これまでの研究と同様に、界面においてMnイオンからNiイオンに電子が移動する電荷移動が起こっていることを確認した。この電荷移動に伴うバンド構造変化をMnの吸収端のエネルギーを用いた共鳴角度分解吸収分光によって評価を試みた。その結果、LaMnO3の元々のバンド構造が非常に観測困難であることが分かり、LaNiO3/LaMnO3ヘテロ界面の共鳴角度分解光電子分光では、電荷移動によるバンド変調を捉えることができなかった。来年度は、よりバンド構造が見やすい、LaMnO3から少し組成を変化させたLa1-xSrxMnO3にターゲットを変更し、再度実験を行う予定である。今年度は、ヘテロ界面を作製して共鳴角度分解光電子分光を行うという一連の研究の流れを構築することができた。しかしながら実験の結果、LaMnO3の元々のバンド構造が非常に観測困難であることが分かり、LaNiO3とLaMnO3とのヘテロ界面の共鳴角度分解光電子分光では、電荷移動によるバンド変調を捉えることができなかった。来年度は、よりバンド構造が見やすい、LaMnO3から少し組成を変化させたLa1-xSrxMnO3にターゲットを変更する。La1-xSrxMnO3とLaNiO3との界面でも今年度取り組んだLaMnO3とLaNiO3との界面と同様の電荷移動による遷移金属イオンの価数変化が起こると予想されているため、この界面において、共鳴角度分解光電子分光を行うことで、価数変化によるバンド変調を捉える。今年度は、予定していた段階まで研究が進捗しなかった。今年度は、問題を解決するために文献調査やターゲット材料の選定に時間を費やし、薄膜作製に必要な部材(酸化物単結晶基板や焼結体ターゲット)の購入を次年度に見送ったため。
現代メディア社会の特質に応じるメディア・リテラシー教育の学習環境モデルの開発

本研究の目的は、現代の日本社会にふさわしいメディア・リテラシー教育のための学習環境モデルを構築することである。そのため(1)米国において提示された新しいメディア・リテラシー教育の理論を検討し、(2)日本の実態調査とあわせて議論することで日本のメディア状況にふさわしい教育のありようを考察するともに、(3)実践研究として、美術館の教育プログラムの実践を対象としたフィールドワークを行い、現代社会にふさわしいメディア・リテラシー教育の学習環境デザインのモデルを明らかにした。本研究では、「参加型文化」という視点から、現代社会にふさわしいメディア・リテラシー教育のための学習環境モデルを構築することを目的とする。本年度の課題は、(1)国内外で行われた参加型文化の視点を踏まえた教育実践の事例を集め、これらを分析することによって、参加型文化の視点に基づくメディア・リテラシー教育論の意義を明らかにすることおよび、(2)日本におけるメディア・ファンにおけるメディア・リテラシー学習の実態について明らかにするため、メディア・ファンやインターネット・ユーザーなど、「参加型文化」を有するコミュニティについて行われた調査研究等を、メディア・リテラシー教育研究の視点から理論的に位置づけなおすことであった。これらの課題に基づき、本年度は(1)まず、Jenkins(2009)^1を中心に、主に米国で展開してきた「参加型文化」に関するメディア・リテラシー教育理論を検討し、日本的な文脈に位置づけ、その意義を明らかにした。また、この成果を論文にまとめ、発表した。さらに、(2)メディア・ファンにおけるメディア・リテラシー学習の実態についての研究資料を収集した。この研究資料を収集していたところ、近年、情報社会論的立場から、メディア・ファンにおけるメディア・リテラシー学習を教育へと応用するような提言がなされていることがわかり、現在、それら情報社会論的立場からの資料をあわせて収集しているところである。本年度はこれらに加え、2年目に研究することを予定していた、(1)の研究成果を踏まえたフィールド調査および実践研究を行っており、現在その調査を継続しているところである。本研究の目的は、「参加型文化」を継続的に実現しているコミュニティを調査し、そこで人々が生成する社会的なスキルとしてのメディア・リテラシーに焦点を当て、現代社会にふさわしいメディア・リテラシー教育のための学習環境モデルを構築することである。昨年度は、「参加型文化」という視点から提案されている、米国のメディア・リテラシー教育の理論および実践について調査するとともに、日本の情報社会論の視点を取り入れ、日本においてはどのようなメディア・リテラシー教育を実現しうるかを明かにした。本年度は、このような昨年度の成果を踏まえ、メディア・リテラシー教育のための具体的な学習環境モデルの提案を行うことを目的とし、調査研究・実践研究を実施した。具体的には、水戸芸術館現代美術センターの教育プログラムとして実施されている、高校生対象のワークショップ・プログラムのフィールドワーク調査研究を行った。主に対象としたのは、1現代美術鑑賞を支援するワークショップ・プログラムおよび2高校生自身が自らメディアを創造し発信する写真作品の創作ワークショップである。これらの実践をエスノグラフィックな手法を用いて調査することにより、今後のメディア・リテラシー教育の学習環境デザインを考えていく際に、「ピア・グループ型ワークショップ」というモデルがひとつの有効なモデルとなりうることを明らかにした。本年度はこれらの研究成果を踏まえ、中高生を中心とした若者に研究成果をアウトリーチするための情報提供サイト「DiY部」を制作した。本ウェブサイトには、若者がメディアを使って自らの声を発信するためのノウハウや具体的な実践レポートが掲載されている。このサイトを若者自らが活用することにより「ピア・グループ型ワークショップ」という学習環境デザインを、若者たち自身が創造していくことを期待したい。文献研究を進めていく中で、近年、情報社会論的立場から、メディア・ファンにおけるメディア・リテラシー学習を教育へと応用するような提言がなされていることがわかった。また、本年度中にそのような視点から出版された文献も複数あり、当初調査研究によって明らかにすることを予定していた研究内容の一部を文献研究によって導き出すことができた。これによって2年目に予定していた、現代美術館での調査研究・実践研究を本年度より実施することができるとともに、本年度の研究成果の一部を論文として発表することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。近年特に議論が盛んな情報社会論的アプローチによるメディア研究やメディア・リテラシー研究の成果を検討することによって、調査研究で見出そうとしていた知見を明らかにすることがわかった。そのため、当初の研究計画で予定した「参加型文化におけるメディア・リテラシー学習の実態に関する調査」の一部を、文献研究(情報社会論的アプローチによる研究の理論的検討)による調査へと変更する。
磁気浮上平面リニアモータの開発

磁気浮上平面リニアモータの開発として、磁気力によりスライダを非接触で指示し,かつxy方向に駆動するモータについて研究を行った.以下に,研究実績のまとめを行う.1.すでに行っているモータの浮上力の解析と同様の方法によって,駆動力に関する解析を行った.解析は,仮定磁路法を用いるものである.実験装置は,xy方向に駆動するモータであるため,スライダには格子状の歯を用い,ステイには短冊状の歯を用いるものとして,3次元的に解析を行った.この結果,歯の構造に対する知見を得た.2.1.で得られた結果をもとに実験装置を試作した.スライダが水平面内を可動できるもので,駆動のための歯は上面だけにある.したがって駆動用電磁石は,スライダ上部から,引き上げながら駆動する.下部には,通常の電磁石を用い,ステ-タを引き下げる力を与えた.これは,提案したモータでは,吸引力と駆動力に相関関係があり,駆動力を増すために吸引力を増やす必要があり,ステ-タの自重のための吸引力では,駆動力が不足するためである.3.試作した装置での実験を行った.ステ-タの浮上実験は成功したが,駆動実験は失敗した.これは,ステ-タの傾き方向の剛性を充分あげることができなかったことと,ステ-タの磁路の飽和が原因であると考えられる.傾きの剛性不足は,下部の電磁石の配置がよくないためであり,磁路の飽和は,ステ-タの厚みが不足しているためである.このため,理論解析の正当性を実験で確認することができなかった.4.3.での考察に基づいて,現在下部電磁石の配置とステ-タの改良を行ってる.装置が完成次第,浮上および駆動実験を行い.理論的解析の結果と比較し,解析の有効性を確認する予定である.また,有限要素法を用いて理論的解析を行い実験結果と比較し,仮定磁路法の解析では無視した部分の考察を行う予定である.磁気浮上平面リニアモータの開発として、磁気力によりスライダを非接触で指示し,かつxy方向に駆動するモータについて研究を行った.以下に,研究実績のまとめを行う.1.すでに行っているモータの浮上力の解析と同様の方法によって,駆動力に関する解析を行った.解析は,仮定磁路法を用いるものである.実験装置は,xy方向に駆動するモータであるため,スライダには格子状の歯を用い,ステイには短冊状の歯を用いるものとして,3次元的に解析を行った.この結果,歯の構造に対する知見を得た.2.1.で得られた結果をもとに実験装置を試作した.スライダが水平面内を可動できるもので,駆動のための歯は上面だけにある.したがって駆動用電磁石は,スライダ上部から,引き上げながら駆動する.下部には,通常の電磁石を用い,ステ-タを引き下げる力を与えた.これは,提案したモータでは,吸引力と駆動力に相関関係があり,駆動力を増すために吸引力を増やす必要があり,ステ-タの自重のための吸引力では,駆動力が不足するためである.3.試作した装置での実験を行った.ステ-タの浮上実験は成功したが,駆動実験は失敗した.これは,ステ-タの傾き方向の剛性を充分あげることができなかったことと,ステ-タの磁路の飽和が原因であると考えられる.傾きの剛性不足は,下部の電磁石の配置がよくないためであり,磁路の飽和は,ステ-タの厚みが不足しているためである.このため,理論解析の正当性を実験で確認することができなかった.4.3.での考察に基づいて,現在下部電磁石の配置とステ-タの改良を行ってる.装置が完成次第,浮上および駆動実験を行い.理論的解析の結果と比較し,解析の有効性を確認する予定である.また,有限要素法を用いて理論的解析を行い実験結果と比較し,仮定磁路法の解析では無視した部分の考察を行う予定である.
ビタミンＢ１２含有酵素の反応性制御法を模したユニークな新規生体触媒の開発

コバラミン依存型メチオニン合成酵素は、生体内で重要なメチル基転移反応を司っている。しかしながら、タンパク質部分が巨大かつ、補欠分子の分子構造が複雑であるため、反応中間体であるコバルト1価種の構造やタンパク質内でのメチル基転移反応の詳細なメカニズムは完全には理解されていない。本研究では、酵素のタンパク質部分を含めた酵素モデルとして、ヘムタンパク質であるミオグロビンから天然ヘムを取り除いたアポミオグロビンにコバラミンのモデル錯体を挿入した再構成ミオグロビンを調製し、酵素類似のメチル基転位反応を評価することで、天然酵素における反応促進のメカニズム解明をめざしている。本年度は、酵素類似のモデル反応としてタンパク質マトリクス内でのメチル錯体の生成反応およびメチル基転移反応を実施した。コバルト1価種を含む再構成ミオグロビン溶液にヨードメタンを添加することで、タンパク質内でメチル錯体を生成した。有機溶媒中では同様の反応が進行しないことから、His93の軸配位によるメチル錯体の安定化を明らかにした。さらに、生成したメチル錯体のメチル基は室温でHis64のイミダゾール窒素へ転移することを見出した。また本酵素モデルにおける理論計算は、これまでに提唱されている協奏的な反応機構よりもHis93が脱配位した5配位構造のHis-off中間体を経由する反応機構の方が活性化エネルギーが低く、より有利に反応が進行することを示唆した。次に、不安定なメチル錯体のモデルとして、安定なアクア及びシアノコバルト3価錯体を含む再構成ミオグロビンを新たに調製し、X線結晶構造及び配位挙動を詳細に評価した。シアノコバラミンと比較すると、調製したシアノ錯体のCo-N(His93)結合距離が長いことから、実際の酵素では、メチル基転移反応を加速させるHis-off中間体の生成が促進されていることを示唆した。27年度が最終年度であるため、記入しない。コバラミン依存型メチオニン合成酵素は、補欠分子としてコバラミンを有し、生体内で重要なメチル基転移反応をつかさどっている。本研究では、酵素のタンパク質部分を含めた酵素モデルを調製し、酵素類似のメチル基転位反応を評価することで、天然酵素における反応促進のメカニズム解明をめざしている。本年度は、酵素のタンパク質部分を含めた酵素モデルとして、補欠分子であるコバラミンのモデル錯体と適切なタンパク質マトリクスを組み合わせた複合モデルを調製し、反応中間体であるコバルト1価種の構造解析を実施した。まず、コバラミンのモデル錯体として、コバルト1価種が比較的安定なコバルトテトラデヒドロコリン(Co(TDHC))を設計・合成した。一方で、タンパク質マトリクスとして、結晶構造解析が容易かつ、メチオニン合成酵素と類似の配位環境を有するミオグロビンを選択した。天然ミオグロビンから補欠分子を取り除いたアポタンパク質にCo(TDHC)を挿入することで、酵素モデルを構築した。さらに、コバルト2価種から1価種への還元反応及び、両者の酸化状態の結晶構造を明らかにし、コバルト1価種が4配位構造であることを結晶構造学的に実証した。目的としていたモデル錯体の合成および酵素モデルの調製が順調に進行し、酵素モデルの構造解析を実施することが出来た。さらに、反応中間体であるコバルト1価種の構造解析に成功した。これまでに調製した酵素モデルを用いて、酵素類似のモデル反応としてタンパク質マトリクス内でのメチル錯体の生成反応およびメチル基転移反応を実施する。

さらに、理論化学的にメチル基転移反応を考察し、天然酵素におけるメチル基転移反応の促進メカニズムを解明する。27年度が最終年度であるため、記入しない。