hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カレイ目魚類のミトコンドリアゲノミクス：高次系統解析とゲノム構造の進化

ゲノム全長塩基配列データの決定や科内の系統解析を行なった.また年度後半には,カレイ目魚類の包括的系統解析のまとめとして,得られた全データセットをもちいた系統解析ならびに遺伝子配置の解析を行なった.最終的に,既知のカレイ目14科134属約670種中のほぼ全科と半数以上の属,そして15%の種数をカバーする13科72属100種の新規データを決定した.これに外群やデータベースへの既登録データ(部分配列も含む)を加え,総計180種を網羅する系統樹を構築することができた.その結果,未だ議論百出であるカレイ目の単系統性は弱いながらも支持され,過去の研究例でも指摘されているようにボウズガレイ科が最もbasalなグループとなった.現行の分類体系に即した目内の全2亜目ならびに3上科の単系統性も支持された.またヒラメ科は2つに大きく分かれる非単系統群であり,カレイ科と姉妹群を形成し,主に北方の寒冷な海域に分布するグループ,そしてダルマガレイ科と姉妹群を形成し,大西洋西岸を中心とする温暖な海域に分布するグループを明瞭に示すことができた.さらに系統関係が不明瞭であったカレイ科,ダルマガレイ科,ササウシノシタ科などについては,科内を網羅するデータを基に確固たる系統樹を示すことができた.本研究で扱ったカレイ目魚類には,これまでダルマガレイ科で発見したもの以外に3科で3パターンの遺伝子配置変動が発見された.目内で見つかった全ての配置変動は,それぞれの科もしくは属に分化する際に生じたものと考えられ,単系統性を支持するマーカーとなることが判明した.分子系統進化本課題は3年間の計画で進めており,2013年度は,ミトコンドリアゲノムに大規模な遺伝子配置変動を持つことが判明したダルマガレイ科魚類を重点的に扱う予定であった.しかし,初年度の研究が計画よりも早く進んだため,他の科のデータ収集や解析を進めることが可能となった.解析用試料の収集は,現在までのところ,国内外の大学・博物館等の研究者から多くの協力が得られ,また複数回に及ぶ自らの採集(南西諸島・駿河湾・台湾)の成果もあがり,1科を除く全てで追加目標種数を当初の予定よりも早く達成することができた.より精密な解析結果を得るために,2014年度前半は解析用試料の収集を継続する予定である.本課題のメインターゲットの1つであるダルマガレイ科については,新規に12属12種のミトコンドリアゲノム全長配列データを決定する見込みであったが,目標を大きく上回る16属35種の新規データを決定することができた.さらに,本科の属するカレイ上科(スコプタルムス科,カレイ科,ヒラメ科)のデータと外群のデータに関して,約30種のデータを追加した.これらのデータをもちいて,ダルマガレイ科内の分子系統解析および遺伝子配置解析,カレイ上科における分子系統解析を実施した.その結果,これまでに発表されていない系統関係や分類体系に関する新しい知見が多く得られた.これらの成果は,第9回インド・太平洋魚類国際会議(The 9th Indo-Pacific Fish Conference)において発表し,現在は論文投稿準備中である.以上のことから,本研究課題の現在までの達成度は,当初の計画通りに進んでいると判断した.本課題は3年間の計画で進めており,2012年度から2013年度前半にかけては解析用試料の収集に力を入れ,早期の採集目標達成を目指していた.現在までのところ,国内外の大学・博物館等の研究者から多くの協力が得られ,また複数回に及ぶ自らの採集(台湾・タイ・駿河湾・南西諸島・土佐湾)によって,カレイ目全14科中の13科に関して,当初の予定よりも早く解析に必要な目標数の試料を入手することができた.これにより,次年度以降に計画していた各亜目・科内レベルの系統解析を前倒しで進めることが可能となった.より精密な解析結果を得るために,2013年度も解析用試料の収集は継続する予定である.
腸内細菌フローラ由来菌体成分に対する新しい生体側受容体の単離

本研究は腸管粘膜免疫において申請者らの研究組織が独自に見いだしたIL-7/IL-7レセプターを介した免疫調節機構や新しい腸管免疫抑制機構の詳細を追及することによって、腸管感染症発症機構、腸内細菌菌体成分・ペプチドに対する受容体、腸内細菌抑制の分子機構などを明らかにすることを目的とした。(1)腸内細菌抗原・ペプチドに対応する生体受容体の単離および受容体多型についての解析腸内細菌抗原物質の一次構造に基づいて合成したアミノ酸20-30残基からなるペプチドの合成し超微少ビーズ担体「ミラクルビーズ」に個々のペプチドを固定化し、これらに対するヒト腸管上皮細胞株に発現する生体受容体を複数単離した。(2)腸内細菌ペプチドによる腸管粘膜及び全身性免疫の賦活機構解明とその応用技術開発生体内受容体の単離に成功した腸内細菌ペプチドの免疫学的活性について、増殖活性、サイトカイン産生能、細胞内シグナル機構について、上皮細胞、粘膜内マクロファージ、リンパ球を用いて解析中である。(3)炎症性腸疾患モデルマウスの病態を抑制する腸内細菌ペプチドの追究上記(1)で同定したペプチドを正常マウスに投与しても副作用発現は認めなかった。一方、DSS急性大腸炎、慢性大腸炎、CD4+CD45RBhighT細胞移入SCID大腸炎への投与を行ったが、現在までのところ明らかな治療薬候補となるペプチドの同定までには到っていない。したがって、現在、重合リポゾームを担体としてペプチドを腸粘膜にターゲティングするように設計された経口免疫寛容誘導物質投与システムの開発中である。
近世イタリアに存在した独語系ユダヤ人共同体の言語文化とその社会言語学的分析

イタリア語圏で16世紀に成立した騎士叙事詩『ボヴォの物語』を取り上げ、そのテキストの分析にあたった。具体的にはテキストから数カ所を選択し、その言語学的特徴を、同時代のドイツ語圏で成立したユダヤ・ドイツ語文献と比較する一方、現代イディッシュ語の資料とも突き合わせ、相違点や共通点を確認した。その結果、『ボヴォの物語』の言語には、イタリア語からの影響が顕著に認められるものの、しかしながら本質的には、中央ヨーロッパで成立しつつあったユダヤ・ドイツ標準語の規範との一致が多くの点で認められることが判明した。またこの「標準語」は、現代イディッシュ標準語の直接の原型となるものではないが、しかしながら後者に大きな影響を与えていることが、語形などの面で明らかとなった。ただし『ボヴォの物語』の言語と内容は、同時代のユダヤ・ドイツ語文献と比べて、その「ユダヤ性」がきわめて顕著である。その要因の解明をまた本研究では試みた。そのため、新規に購入した文献や、さらに大阪大学人間科学部「ユダヤ文庫」所有文献などを検討した。その結果、イタリア・ルネッサンスにおけるユダヤ系知識人の役割や、さらにドイツに見られないほど密接であったユダヤ人とキリスト教徒の交流、また異教徒(キリスト教徒)の文化・慣習に対する態度がドイツのユダヤ人共同体における場合とは異なりきわめて寛容であったことなどにより、イタリアでは、ドイツ系ユダヤ人の言語文化は独自の発展を遂げることが可能であったとの結論を得た。
健常成人における遠心性収縮時の体幹筋力に関する研究

健常成人女性35名(平均年齢20.0±1.0歳,平均身長160.0±4.3cm,平均体重52.6±6.6kg)を対象とし,等速性筋力測定装置KINCOMIII(ジャパン・チャタヌガ社,現有設備)を用い,座位にて伸展15度から屈曲30度の体幹の屈曲・伸展を行い,腹筋・背筋の求心性・遠心性筋力を測定した。等速性運動速度は,15・30・45・60deg/secの5種類とした。各速度及び筋収縮形態毎の測定回数は3回とし,測定データは一度KINCOMIII本体附属コンピューターに取り込んだ。これら測定データをデータを本研究費により作成した解析プログラムにより,各試行毎のピークトルク値とピークトルク値が発揮された体幹屈曲角度を分析した。その結果,体幹屈筋群の求心性収縮ピークトルク値は,角速度1560deg/secで78.973.7Nmとほぼ一定の値を示した。体幹屈筋群の遠心性収縮では,94.1109.9Nmと角速度の増加に伴いピークトルク値も増加した。体幹伸筋群の求心性収縮ピークトルク値は,180.6153.4Nmと角速度の増加に伴い減少する傾向を示した。体幹伸筋群の遠心性収縮ピークトルク値では,242.9253.2Nmの範囲でほぼ一定の値を示した。ピークトルク値発揮角度は,体幹屈筋群の求心性・遠心性収縮時共に5.812.3度の範囲でほぼ同値を示し,角速度の増加に伴い増加する傾向を示した。体幹伸筋群の求心性収縮では22.418.6度,遠心性収縮では26.422.6度と遠心性収縮で高い傾向を示し,どちらも角速度の増加に伴い減少する傾向を示した。以上のように,健常成人女性における遠心性収縮時の体幹筋力について,体幹屈筋群,体幹伸筋群共に求心性収縮時と異なる筋力発揮特性を示すことが明らかとなった。
浮遊火山灰計測におけるエックスバンドマルチパラメータレーダの活用

平成24年7月の桜島南岳の噴火について、XバンドMPレーダによって計測された浮遊火山灰の大気中の移動と火山灰拡散モデルによる数値シミュレーション結果は、定性的にほぼ同様な傾向を示すことが確認された。また、無人飛行機(UAV)による浮遊火山灰の粒度分布曲線についても、2.5μmおよび10μmに着目すると、粒径加積率を比較すると一定の傾向にあることが明らかとなった。すなわち、粒径10μm以下の火山灰は、ほぼ6080%の比率になる。ただし、この分布は桜島の噴火口から離れるに従って変化することが予測されるが、次年度以降セスナ機を用いた火山灰採取により検討することとしている。さらに、今回用いた、火山灰採取のための装置は、火山灰の吸引力が毎分5リットルであり、毎分20リットルと吸引能力を向上させて実験を行う予定にしている。セスナ機による火山灰の採取とは別に、DUST METERを用いて浮遊火山灰の濃度計測を試みている。本装置は室内における予備実験により使用環境を検討してはいるものの、セスナ機内に火山灰を誘導して計測する際に、かなりの制約を伴う。しかしながら、10μg/m3程度の火山灰濃度を計測できることが分かった。今後、火山灰シミュレーションあるいはセスナ機による火山灰濃度の現地計測は、桜島噴火のタイミングを見計らってデータの蓄積を図る予定である。さらには、XバンドMPレーダのほかにもKバンドレーダによる桜島の火山灰計測との連携も図る予定である。桜島火山噴火時におけるXバンドMPレーダ(以下,Xバンドレーダ)による火山灰の観測特性の解析;2011年9月および2012年7月に桜島は大規模噴火した.そのさい,噴煙柱に関してXバンドレーダによって,レーダ反射強度,レーダ反射因子差,偏波間相関係相,偏波間位相差といった偏波パラメータやドップラー速度データが得られた.これら観測されたパラメータやデータにより三次元(CAPPI;Constant Altitude Plan Position Indicator)観測データを作成し,噴煙柱の外形あるいは噴煙柱中心部の濃淡などの立体構造を把握することができた.噴煙柱の外形について,浮遊火山灰のどの範囲の粒子径が観測された結果であるか,さらには噴煙柱中心部の濃淡について相対的な山灰濃度を示していると考えられるが,絶対的な数値については今後の調査検討が必要である.そのような制約があるものの,噴煙柱高度について,鹿児島気象台で観測された目視観測値とを比較したところ,Xバンドレーダによる計測値が大きめの値になることが確認された.噴煙濃度の計測について;桜島の大規模噴火時にXバンドレーダで得られるCAPPI観測データから実際の火山灰濃度を特定するには,浮遊火山灰の濃度を計測することが必要となる.今年度は,無人飛行機(UAV)に粉塵濃度計測装置,浮遊火山灰のサンプラー(フィルタフォルダ),GPSを搭載して予備実験を実施した.フィルタフォルダは,粉塵濃度計測装置の校正係数を検証するために用いるのと,火山灰移流拡散モデルにとって重要なパラメーたである粒度分布を調査するためである.GPSは無人飛行機の三次元的な位置を補足するためであり,観測されたデータの位置を明確にし,Xバンドレーダ観測値との比較を行うことが可能となる.XバンドMPレーダ(以下,Xバンドレーダ)によって2013年7月に観測された大規模噴火時のCAPPI観測データと,当日の櫻島噴火の諸元を用いて火山灰移流拡散モデルによる再現計算との比較を試みた.当日の噴火時の風向きは東風であり,桜島の西側に位置する鹿児島市に大量の降灰をもたらした.一方,火山灰移流拡散モデルによる計算では当日の桜島周辺の風向きが北西方向となっており,垂水市方面の降灰が顕著となる結果となった.

今回の実測と計算との相違は,局地的な気候条件の再現性に課題があると考えられ,今後の調査検討にとって重要な示唆が得られたと思われる.桜島噴火では,大規模噴火のみならず規模の小さな噴火もXバンドレーダによって数多く捉えていることが確認されている.また,桜島噴火時の桜島周辺の風速,風向きに関する気候データ,さらにはビデオカメラによる毎分の定点観測映像が入手されている.これらのデータにより,XバンドレーダによるCAPPI観測データの同定が可能となると考えられる.今年度は,無人飛行機(UAV)による浮遊火山灰の濃度計測と合わせて,2.5,10μmのフィルタを装着したフィルタフォルダによって火山灰を採取した.フィルタフォルダについては,桜島上空と桜島山麓の展望台において火山灰の採取を実施した.粒度分布については,粒子径10μm以下が支配的であること,さらに浮遊火山灰は一定の粒度分布特性を有することが明確となった.一方,火山灰濃度についてはUAVによる計測可能性が明確になったが,更なる調査検討が必要である.UAVによる調査に並行して,セスナ機に粉塵濃度計測装置を搭載して浮遊火山灰の周辺を飛行することにより,火山灰濃度計測を試みており,本研究の初年度において一定のデータが収集されたと判断している.平成24年度の現地で浮遊火山灰濃度に関する調査結果に基づいて,XバンドMPレーダの観測値(レーダ反射強度)と噴煙濃度の関連付けを行う.具体的には,Xバンドレーダが計測可能な粒度分布の範囲を明確にすることによって,実際の濃度とXバンドレーダの観測値の関係性を導き出す.また,浮遊火山灰の濃度だけではなく,粒度分布が大きな粒子形状にシフトしている降下火山灰についても,レーダ観測値を噴煙濃度や降灰量へ変換することによって,降灰の面的分布をリアルタイムで把握する手法を検討する.2010年のアイスランドにおける火山噴火後に,欧州で使用されている火山灰濃度計測装置(Dustmate)を用いて,無人飛行機(UAV)による浮遊火山灰の濃度計測を行う.並行してセスナ機に粉塵濃度計測装置を搭載し,過年度に継続して火山灰採取を行い,条件の異なる火山噴火時における火山灰採取を行うとともに,Xバンドレーダによる火山灰濃度の同定の精度向上を計る.欧州で使用されている火山灰濃度計測装置を購入する。火山灰濃度計測のためのUAVをチャーターする。火山灰濃度計測のためセスナ機をチャーターする。研究成果を今年7月の国際学会(IAVCEI2013)で発表する。
竹粉を利用した発電用バイオ・ディーゼル・エンジンの研究

本研究ではバイオ燃料として竹を砕いて粉末状にした竹粉をレシプロエンジンに投入する実験を行った.竹は数年で育ち,放置竹林がますます増大して環境問題となっている.この解決策として竹をレシプロエンジンの燃料として活用できないか研究を行った.レシプロエンジンの燃料として竹を活用できれば需要が増大し放置竹林が解消するだけでなくエネルギー問題の改善へ貢献できるのではないかと考えている.しかし,竹粉だけをレシプロエンジンに吸入させて燃焼させるにはいくつか問題点があるため、従来の燃料と混合した竹粉混合燃料としてエンジンを動かし,化石燃料の消費量を押さえつつ発電を行える発電機を研究することにした.発電機のエンジンの種類として軽油を燃料とするディーゼルエンジンを使用することにした.実験方法は無負荷の状態と発電機の限界負荷を掛けた状態の二つの条件で竹粉の量を変化させて投入し軽油の消費量と黒煙の濃度を測定した.実験結果は無負荷の状態で特定の条件で軽油の消費量を抑える竹粉投入量を確認することができた.さらに竹粉の投入限界量を確認することができた.しかし,発電機の限界負荷を掛けた状態では,無負荷でもっとも効率がよいと思われる竹粉量でも軽油の消費量を抑えることができなかった.今回の実験では市販のディーゼル発電機を利用して実験を行ったがこの市販のディーゼル発電機は軽油を使用したディーゼルエンジンが最も効率が良い回転数に設定されているが,この回転数では竹粉を燃料とするには高すぎるのではないかと思われる.回転数が高いために竹粉が燃えるのに必要な時間が足りず多くの煤が発生しエンジンを停止に追い込む悪循環となっている.今後の研究としては発電機を改良して竹粉を燃料として活用できる最良の条件を模索していきたい.本研究ではバイオ燃料として竹を砕いて粉末状にした竹粉をレシプロエンジンに投入する実験を行った.竹は数年で育ち,放置竹林がますます増大して環境問題となっている.この解決策として竹をレシプロエンジンの燃料として活用できないか研究を行った.レシプロエンジンの燃料として竹を活用できれば需要が増大し放置竹林が解消するだけでなくエネルギー問題の改善へ貢献できるのではないかと考えている.しかし,竹粉だけをレシプロエンジンに吸入させて燃焼させるにはいくつか問題点があるため、従来の燃料と混合した竹粉混合燃料としてエンジンを動かし,化石燃料の消費量を押さえつつ発電を行える発電機を研究することにした.発電機のエンジンの種類として軽油を燃料とするディーゼルエンジンを使用することにした.実験方法は無負荷の状態と発電機の限界負荷を掛けた状態の二つの条件で竹粉の量を変化させて投入し軽油の消費量と黒煙の濃度を測定した.実験結果は無負荷の状態で特定の条件で軽油の消費量を抑える竹粉投入量を確認することができた.さらに竹粉の投入限界量を確認することができた.しかし,発電機の限界負荷を掛けた状態では,無負荷でもっとも効率がよいと思われる竹粉量でも軽油の消費量を抑えることができなかった.今回の実験では市販のディーゼル発電機を利用して実験を行ったがこの市販のディーゼル発電機は軽油を使用したディーゼルエンジンが最も効率が良い回転数に設定されているが,この回転数では竹粉を燃料とするには高すぎるのではないかと思われる.回転数が高いために竹粉が燃えるのに必要な時間が足りず多くの煤が発生しエンジンを停止に追い込む悪循環となっている.今後の研究としては発電機を改良して竹粉を燃料として活用できる最良の条件を模索していきたい.
GLUT1を新規治療効果予測マーカーに用いた肺がんの個別化医療の実現にむけた研究

[18F]FDGの集積量を検出するPETを、肺癌治療におけるmTOR阻害剤の「治療効果予測マーカー」として用いることを目的に、[18F]FDGの集積に対するmTOR阻害剤の阻害作用の機序について解析を行った。本研究においては、作用機序の異なる2種類のmTOR阻害剤(mTORC1阻害剤:テムシロリムス、mTORC1/mTORC2阻害剤:Ku-0063794)を用い、[18F]FDGの集積に対する両薬剤の阻害効果を比較することで、[18F]FDGの集積に関与するシグナル伝達系の特定を試みた。mTORC1/mTORC2阻害剤であるKu-0063794はテムシロリムスに比べ高い増殖抑制効果を示したことから、mTORC1/mTORC2の両シグナル伝達系の阻害が、効果的な増殖抑制において必要であることが示された。一方で、[18F]FDGの集積に対する阻害作用においては、テムシロリムスの示す阻害効果がKu-0063794に比べ顕著に高く、mTOR及びその下流のS6のリン酸化についても、テムシロリムスはKu-0063794より高い阻害効果を示した。上記の結果より、mTORC1はmTORおよび下流分子の活性化に関与しているだけでなく、[18F]FDGの集積に強く影響を与えていることが明らかになった。この結果は、テムシロリムスを含むmTORC1阻害剤の腫瘍における作用を評価するうえで、PETを用いた[18F]FDGの集積量の変化の測定が有用である可能性を示唆している。2年間の本研究により非小細胞肺癌における[18F]FDGの集積に関与する分子機序、mTOR阻害剤と[18F]FDGの集積との関連性そしてPTENのmTOR阻害剤の感受性規定因子としての可能性について明らかにすることができた。本研究の成果については、現在査読のある海外専門誌に投稿中である。GLUT1を肺癌治療におけるmTOR阻害剤の「治療効果予測マーカー」として臨床応用するための理論的根拠の確立および、mTOR阻害剤の感受性規定因子の探索による新規の「治療効果予測マーカー」の開発を目的に本研究を行った。17種類の非小細胞肺癌細胞株(腺癌:12、扁平上皮癌:5)を用い、GLUT1の発現レベルと[18F]FDGの集積レベルとの関連性について検討した結果、肺癌細胞株においても他の癌種同様に相関が認められた。次に、非小細胞肺癌細胞株のmTOR阻害剤(temsirolimus, Ku-0063794)に対する感受性およびmTOR阻害剤の[18F]FDGの集積に対する影響について検証を行った。その結果、Ku-0063794に対する感受性(IC50値)と、Ku-0063794による[18F]FDGの集積量の減少率の間には明確な相関関係が認められた。この結果は、mTOR阻害剤の効果予測に、[18F]FDGの集積量を検出するPETを利用できる可能性を示唆しているものと考えられる。PTENを欠損している細胞株では、そのGLUT1の発現レベルは中等度であるにもかかわらず、[18F]FDGの集積量はGLUT1の発現レベルが最も高い細胞株の2倍以上の極めて高い値を示し、他の細胞株とは明らかに異なる傾向が見られた。また、肺癌臨床検体を用いた免疫組織染色においても、PTENの発現強度とPETにおける[18F]FDG集積量は逆相関にあることが明らかになり、PTENが腫瘍におけるグルコースの取り込みに影響を与える重要な因子であることが示された。さらに、この細胞株は両mTOR阻害剤に対しての感受性が最も低く、Ku-0063794による[18F]FDGの集積量の減少率も低い傾向があることから、PTENがmTOR阻害剤の感受性規定因子である可能性が考えられ、次年度さらなる検証を進める必要がある。mTOR阻害剤に対する感受性と、mTOR阻害剤による[18F]FDGの集積量の減少率に相関があることを見出し、mTOR阻害剤の効果予測にPETを利用できる可能性を示唆することができた。またPTENがmTOR阻害剤の新規感受性規定因子になる可能性を示すことができ、次年度におけるさらなる検証につなげることができた。次年度は、本年度の研究において得られた細胞株を用いた研究結果について確証実験を進めるとともに、ヌードマウス移植腫瘍モデルおよび臨床検体を用いた検証を予定している。また、mTOR以外のGLUT1の上流分子を標的とした分子標的型抗がん剤についても、mTOR阻害剤と同様の方針で「治療効果予測マーカー」の開発を行う。当センターで第I層試験が行われるGLUT1の上流分子PI3Kを標的とした新規分子標的型抗がん剤について、次年度より基礎検討での使用が可能となる。そこで、次年度よりGLUT1がその薬剤の「治療効果予測マーカー」になり得るか検証し、さらに新規感受性規定因子の探索による特異的な「治療効果予測マーカー」の開発を開始する。この研究を本年度の研究結果についての確証実験とともに並行し進めるために、次年度への研究費の配分を増やした研究計画に変更した。
デジタルデータの蓄積による、スポーツをする・観る力を伸ばすeポートフォリオの開発

1目的:学校内外で学べるeポートフォリオの開発を目指した。デジタルコンテンツの有効な指導方法、それによって身につく力、汎用性の高いeポートフォリオとはどのようなものかを明らかにすることを目的とした。2方法:高校2年男子を対象にバレーボールを教材として実施。学習のプラットフォームとして教育用SNS「Edmodo」を使用。技能のポイントや見本動画をアップロード、指導者に質問できるメッセージを受け付けるなど、オンラインであればいつでもどこでも学習できる環境を整えた。授業ではパスなどの個人技能、試合などの集団技能を撮影。個人技能は個人所有のスマートフォンに保存、集団技能については「YouTube」で限定公開をし、実技の様子をふりかえられるようにした。授業後に課題を配信し、生徒がそれを提出することで学習経過をデジタルデータとして蓄積。それを用いて、技能や思考力の変化を考察し、生徒が自身の知識や技能、思考力などを証明できるeポートフォリオを作成した。3成果:技能の向上や思考の変化から、本研究の学習形態の有用性が明らかになった。技能のポイント理解・見本の動画・自身の動き、これら3つを考察することで自ら課題点を見つけ、修正していく姿勢が身につく。データの蓄積は、技能の変化が明らかであり、意欲向上や楽しさにもつながった。視点についても変化があった。研究当初は得点という結果のみに焦点を当てていた。しかし、得点に至るには理由があり、その過程を重視する意見が多数挙げられた。得点という目標に向かって必要なプレーをする。よって個人やチームによってアプローチの仕方が異なり、プレーの幅や発想が広がった。eポートフォリオを用いて課題解決を試みる方法は、他の実技においても実施可能である。今後ネット環境の整備や実践事例が増えれば、eポートフォリオが従来の学び方を大きく変化させると予想している。
CVC投資と事業会社の内部資本市場の効率性との関連性について

本研究では、日本企業のCVC投資活動に関して、定量的及び定性的な分析を行った。定性的な分析では、日本企業の様々な組織特性及び行動特性がCVC投資のありように影響を与えていることが確認された。また、定量的な分析では、日本企業の内部資本市場の効率性とCVC投資の関連性を分析したが、CVC投資は内部資本市場の効率性以上に、Tobin's Qによる影響が大きいことが示唆された。次のステップとして、日本企業のイノベーション度の変数も加えて、今回示唆されている結果を確認したい。また、CVC投資活動の影響はその企業自身にとどまらず、その企業が活動するエコシステムとの相互作用の可能性も示唆された。今年度は、CVC及び内部資本市場の選好研究のレビューを詳細に行い、CVC投資を積極的に行うことになる事業会社の特質を数量的に探ることがメインとなった。特に、事業会社の内部資本市場の効率性(事業会社内での事業ポートフォリオの中で事業間での資源配分、投資配分が効率的におこなわれているかどうか)がCVCの投資の有無、あるいはCVC投資のパフォーマンスを説明することができるのかどうかについて、CVCへのヒアリングが主な研究であった。ヒアリング項目としては、個々の企業の内部資本市場の効率性の測定メジャーの作成、およびその作成に必要な事業部ごとのパフォーマンス・データ及び投資額などの情報である。今年の助成金は、主に上記CVCへのヒアリングを遂行するための旅費に充てられた。また、上記内容をもとに個々の日本企業の内部資本市場の効率性を図り、その作業と並行して、CVC及び内部資本市場に関する先行研究を整理した。これらの内容をもとに、「事業会社のベンチャー投資ーCVCによるオープンイノベーションー」(仮)と題する書籍を執筆中である。現在は引き続き、データ構築作業及び先行研究のレビューと並行しながら基本となる重回帰モデルを構築し統計分析を開始し、企業内での事業間の資源配分を担う「内部資本市場」のメカニズムが特に日本企業においてどの程度効率的に運営されているかを検証する。今年度は、日本の事業会社のCVC投資のデータより、分析の継続、セクター別事業会社のCVC投資活動の実状、各事業会社内での資源配分のメカニズム(つまり内部資本市場の実体)をより深く把握するために、化学・素材セクタ、バイオ・製剤に加え、近年CVC活動を活発化させているICTセクター、TV局を対象の中心として、各事業会社の担当者へのインタビューを包括的に行った。また、海外の実状については、ニュージーランドのベンチャーキャピタル関係者へのインタビューも実施することができた。インタビューの結果とデータの実証分析を実施し、2016年早稲田大学国際経営研究へ「CVC投資の新たな投資分類カテゴリーの提示」(樋原)、「テクノロジー・スタートアップ企業の創出のためのハイブリッド・インキュベーション・ファンド・プログラムイスラエル、シンガポールの事例からのインプリケーション」(竹岡・樋原)の投稿を実施した。また、日経産業新聞へ「事業会社のCVC投資」と題し、連載を開始した。研究・技術計画学会にて、「事業化支援を担うテクノロジーインキュベーター創出のための政策対応ーイスラエル、シンガポールでの経験ー」(竹岡・樋原)の発表を行った。日本の事業会社でCVCを設立した会社からのヒアリング実施し、データ収集はおおむね完了している。CVC投資の意思決定の新たな分類をまとめ、概ね順調に推移している。研究期間全体を通じて、データの整備、及び日本語での研究発信は、本研究期間内で既にある程度の成果を生んだと言えるが、研究期間後半にさしかかり国際共同研究の可能性が急速に高まってきた。本研究費が企図した研究課題がユニバーサルであることが確認されつつあり、国際共同研究を次の段階に進めるために新たな研究費の獲得を早急に行いたいと考えている。今年度までに、データ構築作業及び先行研究のレビューと並行しながら、1)本邦事業会社(主に上場企業)の内部資本市場の効率性の指標を作成し、2)事業会社でCVC活動を行っている企業のpick upが進んでいる。それほど大きな変更はない。引き続き、日本の事業会社のCVC投資のデータアップデートを行い、内部資本市場の効率性とCVC投資の間の関連性について、次年度以降も掘り下げていく予定である。シリコンバレー・イスラエル・シンガポール、ニュージーランドなどの国際比較についても海外研究者と共同できる可能性ができており、その方向での研究の推進も企てる予定である。また、成果の一つとして「事業会社のCVC投資」という編著書を出版する予定である。ファイナンス、イノベーション構築した内部資本市場の効率性の指標による重回帰分析を行い、企業内での事業間の資源配分を担う「内部資本市場」のメカニズムが特に日本企業においてどの程度効率的に運営されているかを検証する。それとともに、日本の事業会社のCVC投資のデータのアップデートを行い、内部資本市場の効率性とCVC投資の間の関連性についての仮説検討を行う。

データ収集・調査による委託費を計上したが、残金が出た。ヒアリングを重点的に行ったため、書籍・資料・文献等の購入については、当期に実施せず、来期以降のデータ分析時の購入へ充てるため、翌年使用とした。引き続き、28年度のための委託費等の一部としたい。物品費については、データ分析に要する物品購入へ充てる。
神経系Naチャネルの分子種及び生理的機能の多様性の研究

Na^+チャネルは種を越え神経細胞の内因的電気特性を決定する機能素子の一つである。原索動物ホヤ幼生は発生及び体制が脊椎動物と酷似する上に神経細胞が100個以下の簡素な神経系を有し,複雑な神経系でのNa^+チャネルの多様性制御を解析するモデル系となる。今年度の解析で明らかになった事実として,1.チャネル遺伝子TuNaIIに関しcDNAライブラリーのスクリーニングを行ない,リピートIIS4よりC末端側に対応するcDNAクローンを得た。その塩基配列の解析から以前にクローニングしたTuNaI遺伝子とアミノ酸配列が大きく異なり別のファミリーに属するチャネル遺伝子であることが示唆された。2.TuNaI全長のmRNAをin vitro tran scriptionにより合成し,単離した分裂抑止割球に微小注入してNa^+電流の過剰発現を試みた結果,タイプCNa^+電流の有意な増加が観察された。一方,タイプBNa^+電流の明らかな増加はこれまでの所,観察されていないが,タイプB電流は神経分化の初期に一過性にのみ増加するので,対応する分子を同定するにはTuNaII遺伝子の全長のcDNAクローニングの進行と共にタイプB電流の増加する時期(授精後40時間)での詳細な電気的計測が必要と考えられる。現在この解析を進行中である。3.whole mount in situ hybridizationによるTuNaIIの発現は,頸部神経管に位置する細胞のみに限極し,TuNaIが神経系全体に発現されているのと対照的であった。従ってTuNaII遺伝子は特定の神経細胞に固有の電気活動に必要であると予測された。今後,TuNaIIcDNA全長をクローニングを終わらせると共に2つのNa^+チャネル遺伝子の発現制御の違いを明らかにし,Na^+チャネル分子の多様性の機能的意義を明らかにしたい。
自閉性疾患の原因分子探索と病態メカニズムの解明

我々は遺伝学的手法を用いて自閉性疾患の原因遺伝子の探索を遂行し、時計遺伝子の一種であるNR1D1に変異を見出した。そこで、子宮内胎仔脳遺伝子導入法を用いて、発達期のマウス大脳皮質でNR1D1を発現抑制し、固定切片を作成して観察したところ、神経細胞の移動障害が観察された。また、NR1D1の発現抑制は、脳室帯の幹細胞の細胞周期には影響を与えなかった。そこで、移動障害の実態を詳細に解析するために、NR1D1を発現抑制した脳切片の共焦点顕微鏡ライブイメージングを行い、幹細胞から分裂した新生ニューロンが中間帯から皮質へと移動し、皮質内を脳表面へと移動する様子を観察した。自閉性疾患(ASD)には遺伝的要因の関与が確実視され、病因・病態関連分子の同定と病態メカニズムの解明は喫緊の課題である。私共は、子宮内胎仔脳エレクトロポレーション法と共焦点レーザー顕微鏡観察下でのライブイメージングを組み合わせて、ASD原因遺伝子の探索と病態機能解析のための実験システムを独自に構築した。このシステムを臨床遺伝学解析と有機的にリンクさせ、1)アレイCGHと全ゲノムシークエンスでASD病因・病態関連遺伝子候補を探索し、2)共焦点レーザー顕微鏡ライブイメージング法を用いて病因・病態関連遺伝子を同定した。さらに、同定した分子の分子細胞生物・生化学的解析を行い、遺伝子異常に基づくASDの病態メカニズムを解析することを目標とした。ASD病因・病態関連遺伝子候補の探索の結果、時計関連遺伝子やシナプス機能制御因子をASDの病因遺伝子候補として抽出した。時計関連遺伝子Timelessについては特異抗体を作製して性状解析を行い、現在原著論文を投稿中である。また、シナプス機能制御因子であるLin-7については、共焦点レーザー顕微鏡ライブイメージングと分子細胞生物・生化学的解析を用いて包括的な解析を行った。その結果、Lin-7Bの病因・病態関連分子としての機能を明らかにすることができ、病態学的意義を確立できた。この成果は、現在原著論文にまとめており、近日中に投稿予定である。上述の分子以外にも複数の興味深いASD疾患関連分子を見出しており、現在、特異抗体を作成すると共に、病態生理学的な意義を検証中である。RBFOX1はRNAに結合してmRNA-splicingを制御する蛋白質である。近年の研究で、自閉性障害(ASD)に置けるハブ遺伝子であることが報告されると共に、知的障害、統合失調症でも遺伝子レベルの異常(遺伝子破壊、ハプロ不全、mRNA量の変化)が報告されている。そこで、RBFOX1の病態機能を明らかにすることを目的として、この分子が大脳皮質発生と機能獲得に果たす役割りの解析を行なった。具体的には、大脳皮質構造・機能解析バッテリーを用いて、1)皮質神経細胞移動、2)アクソン伸長、3)樹状突起発達、4)細胞周期、5)海馬歯状回顆粒神経細胞形態、6)皮質神経細胞移動のライブイメージ、7)海馬神経細胞スパイン形成、8)電気生理学的解析(途中段階)について解析し、RBFOX1の機能不全が大脳皮質の構造的・機能的発達に及ぼす影響を検証した。その結果、RBFOX1は中枢神経系の発生・機能獲得を広範に制御していることが判明した。特に発生期の皮質神経細胞の移動障害のメカニズムについては詳細な解析を行なった。これらの結果より、RBFOX1の機能障害が、自閉性障害などの多彩な臨床症状と関連する可能性が示された。Migfilinは細胞形態の調節や細胞接着に関与する分子である。最近、共同研究者によってmigfilin遺伝子の欠失がASD患者で初めて見出された。そこで、migfilinが大脳皮質形成期における神経細胞移動に重要であるか解析した。マウス発達期の脳でmigfilinは胎生17.5日において発現のピークが確認された。胎生14日でmigfilin遺伝子のノックダウンをしたところ、生後2日目の段階で顕著な神経細胞の移動障害が見られた。このことから、migfilinがマウス大脳皮質形成時の神経細胞移動に必要であることが示唆された。NR1D1(Nuclear receptor subfamily1, group D, member1;REV-ERBa)は核内受容体の一つである。核内受容体とは、細胞内タンパク質の一種であり、リガンドが結合することで核内に移行し、DNAに直接結合して、細胞核内でのDNA転写を調節する受容体である。発生、発達や代謝などの遺伝子転写に関与している。核内受容体は遺伝子配列を共通して有するA-E領域があり、遺伝子スーパーファミリーを形成している。NR1D1はオーファン核内受容体に属し、ROPE配列に結合して転写を阻害する。NR1D1は発現リズムに関与し、遺伝子欠損マウスでは、恒常条件で短い活動周期を示し、光への反応が変化しており、概日行動リズムに関与することが示唆されている。本研究において、典型的な自閉症様症状を示し、重度の知的障害がある成人女性において網羅的遺伝子解析を行ない、NR1D1に父性遺伝の変異が認められた。この女性は他にも睡眠障害、攻撃性を示し、発語はないことが認められた。そこで、大脳皮質形成過程に対するNR1D1の機能を解析する目的として、子宮内胎仔脳遺伝子導入による標的遺伝子発現のノックダウンとレスキュー実験を行った。NR1D1の発現を抑制した結果、大脳皮質形成の過程で神経細胞の移動が遅れることがわかった。

これにRNAi抵抗型の野生型NR1D1を発現させると移動障害は回復したが、変異型NR1D1では回復しなかった。以上の結果から、自閉症様障害に関与するNR1D1は、大脳皮質形成過程の細胞移動において、重要な役割を持つ可能性があることを見いだした。我々は遺伝学的手法を用いて自閉性疾患の原因遺伝子の探索を遂行し、時計遺伝子の一種であるNR1D1に変異を見出した。そこで、子宮内胎仔脳遺伝子導入法を用いて、発達期のマウス大脳皮質でNR1D1を発現抑制し、固定切片を作成して観察したところ、神経細胞の移動障害が観察された。また、NR1D1の発現抑制は、脳室帯の幹細胞の細胞周期には影響を与えなかった。そこで、移動障害の実態を詳細に解析するために、NR1D1を発現抑制した脳切片の共焦点顕微鏡ライブイメージングを行い、幹細胞から分裂した新生ニューロンが中間帯から皮質へと移動し、皮質内を脳表面へと移動する様子を観察した。自閉症の病態関連遺伝子であるRBFOX1とMigfilinについて、原著論文を投稿するデータが揃ったから。また、新たに構築した包括的な実験システムが順調に稼働し、その他の自閉症病態関連遺伝子であるTimeless, Shank, NR1D1の病態機能解析も順調に進んでいる。遺伝子レベルでの変異解析も順調に進展しており、今後、興味深い病態関連遺伝子が同定できる可能性がある。小児神経科学本研究の遂行過程で申請者らは、マウス脳の発生・発達の変化を指標として自閉症の病態関連遺伝子の機能を解析する実験システムを構築した。このシステムは、1)大脳皮質神経細胞の移動と形態変化、2)アクソンと樹状突起の発達、3)神経幹細胞の増殖、4)海馬神経細胞の形態変化と増殖、5)大脳形成のライブイメージ観察、6)電気生理実験によるシナプス機能、を生きた組織レベルで解析するものである。一方、細胞レベルでも、1)シナプス形成、2)他の蛋白質との相互作用の解析を行なう。さらに、解析対象の遺伝子の働きを一時的に低下させることでマウス個体レベルでの行動解析も行う。以上のような包括的な手法を用いて、自閉症の原因遺伝子が大脳皮質構築に果たす役割と疾患との関連性を追求してゆきたい。研究の目的である、アレイCGHと全ゲノムシークエンスを用いたASD病因・病態関連遺伝子候補の探索は順調に進み、現在までに10以上の候補遺伝子の選定を終えることができた。もう一つの目的である、共焦点レーザー顕微鏡ライブイメージング法による病因・病態関連遺伝子を同定、さらに、同定した分子の分子細胞生物・生化学的解析についても成果が挙りつつある。具体的には、1)Timelessの病態機能解析のための抗体作成に成功し、原著論文の投稿にこぎつけた、2)Lin-7Bの病態機能解析は殆ど終了し、現在学術論文の投稿準備を行っている。これら以外の3種類の分子にも着目し、特異抗体作成やノックダウン用のベクターを作成してそれらの性状解析が順調に進んでいる。RBFOX1とMigfilinに関しては論文投稿のためのデータがほぼ揃ったが、幾つかの確認実験をする必要がある。
含ヘテロトリメチレンメタン錯体の合成と反応

トリメチレンメタンは、C4反応活性種として理論的、実験的に盛んに研究がなされている。特に、有機合成においては、C4ユニットを一度に導入できるため、中員環合成が多数報告されている。私共は、これまでに、これらの硫黄類似体であるbeta-チオアリルの鉄、ルテニウム錯体の合成とその構造について研究を行ってきた。今回、これまでbeta-チオアリル生成の前駆体として用いていたアレンエピスルフィドに更にエキソメチレンを導入したブタトリエン-2-エピスルフィド(1)を用いこれまで合成単離例のないチイレン錯体の合成を目指して、1と金属カルボニルとの反応を検討した。目的としたチイレン錯体は、得られなかったもののbeta-チオアリル錯体生成の前駆体と考えられるメタラチエタンのカルボニル挿入生成物(2)を安定に単離することに成功した。また、2はその熱反応において、比較的効率良く金属が脱離し1,2-チエタノンを生成することもわかった。この他、アリル置換アレンエピスルフィドの酸化反応により含硫黄中員環であるビシクロ[1.2.2]チアヘキサンS-オキシド誘導体を効率良く合成することにも成功している。
出会い錯体の構造と反応性に関する研究

溶液中における化学反応において、2種類の類似配位子(ビピリジンやそれにメチル基が結合したジメチルビピリジンやフェナントロリンなど)で構成されるトリスキレート混合配位子錯体は、これまで完全に球対称であると仮定して議論されてきた。しかしながら、それら混合配位子錯体をエネルギードナーとして出会い錯体を形成している間に光励起エネルギーが起こる系においてエネルギー移動速度を見積もると、出会い錯体を形成している間、混合配位子錯体の周りにエネルギーアクセプターが平均的に存在しているとすると理解できない結果が得られた。すなわち、溶液中の反応においても、ドナーとアクセプター両錯体は、出会い錯体を形成するとき、類似配位子をもつトリスキレート錯体を用いているにも関わらず、選択的にある取り易い相対配向をとっていることを明らかにした。これは、親水性や疎水性などの性質を考慮した両錯体の配位子同士の微妙な「相性」の違いに起因していると考えられる。同じような実験で溶媒を水、水-エタノール(20%,40%)、水-アセトニトリル(20%,40%)混合溶媒と変えて行った結果、両錯体の配位子同士の「相性」は、溶媒分子にも大きな影響を受けることが明らかになった。以上のことから、溶液中における出会い錯体の分子レベルでの構造を金属錯体間の光励起エネルギー移動反応という手法を用いることによって解明することが可能になった。本研究成果により、溶液中における出会い錯体の構造は溶媒分子を含めた配位子間の「相性」により様々な構造をとることが可能になることを明らかにし、この成果は、生体内で起こる様々な化学反応の解明の手がかりになることが期待される。さらに、将来、この選択性を利用することによって、化学反応を促進させたり抑制させたりすることが人為的に可能になることが期待される。溶液中における化学反応について、その出会い錯体の詳細を知るために混合配位子錯体を用いた金属錯体間のエネルギー移動の研究を行った。錯体半径がほぼ等しい一連の混合配位子錯体[Ru(phen)_3(4,4'dmbpy)_<3-n>]^<2+>(n=0,1,2,3)をエネルギードナー、[Cr(CN)_6]^<3->、[Cr(ox)_3]^<3->、[Cr(mal)_3]^<3->をエネルギーアクセプターとして、水溶液中におけるエネルギー移動速度定数k_1を見積もった。k_1は拡散速度定数k_dよりも小さく、エネルギー移動は出会い錯体を形成中に起こっていることがわかる。アクセプターの配位子に着目すると、k_1は[Cr(CN)_6]^<3->>[Cr(ox)_3]^<3->>[Cr(mal)_3]^<3->と、アクセプターの半径が大きくなるにつれて小さくなった。また、ドナー錯体の4,4'dmbpyの数nによるk_1の依存性に着目すると、アクセプターが[Cr(CN)_6]^<3->のときはnによらず一定となったが、アクセプターが[Cr(ox)_3]^<3->のときはnが大きくなるにしたがって段階的に減少し、[Cr(mal)_3]^<3->のときはnが大きくなるにしたがってk_1の値は減少していくが、n=0からn=1にしたときに急激に減少してn=3、すなわち[Ru(4,4'dmbpy)_3]^<2+>のk_1に近い値をとった。

このことから、[Ru(phen)_2(4,4'dmbpy)]^<2+>-[Cr(mal)_3]^<3->系では、1つしかない4,4'dmbpy、しかもエネルギー移動速度の小さい4,4'dmbpyの方から選択的にエネルギー移動が起こっていることがわかる。このことは、水溶液中において出会い錯体を形成している間、[Ru(phen)_2(4,4'dmbpy)]^<2+>の周りに[Cr(mal)_3]^<3->が平均的に存在していると考えると説明できず、[Ru(phen)_2(4,4'dmbpy)]^<2+>の1っしかない配位子4,4'dmbpyの周りに[Cr(mal)_3]^<3->が選択的に存在していることが推察される。また、スペクトルの重なりから判断すると、[Cr(CN)_6]^<3->の場合がエネルギー移動に関しては最も不利であるにも関わらずk_1が最も大きくなることや、k_1がnに依存しないことから、出会い錯体中で[Cr(CN)_6]^<3->は[Ru(phen)_3(4,4'dmbpy)_<3-n>]^<2+>の空間に入り込んだ構造をとることが推察される。溶液中における出会い錯体の構造を分子レベルで明らかにするために、Ru(II)錯体からの発光のCr(III)錯体への光励起エネルギー移動による消光反応を用いて研究を行った。一連の混合配位子錯体[Ru(phen)_n(bpy)_<3-n>]^<2+>(n=0,1,2,3)をエネルギードナーとし、[Cr(CN)_6]^<3->3、[Cr(ox)_3]^<3->、[Cr(mal)_3]^<3->をエネルギーアクセプターとして、水溶液中におけるエネルギー移動速度定数k_1を見積もった。その結果、k_1のnに対する依存性はエネルギードナーとし[Ru(phen)_n(4,4'dmbpy)_<3-n>]^<2+>を用いた時と同様の結果が得られた。すなわち、アクセプターが[Cr(CN)_6]^<3->のときはnの値に依存せず、[Cr(ox)_3]^<3->のときはnの増加に伴い段階的に減少し、[Cr(mal)_3]^<3->のときはn=0からn=1に変化させたときに急激に減少し、n=3のときの値に非常に近い値になった。アクセプターが[Cr(mal)_3]^<3->のときは、1つしかなく、しかもエネルギー移動が起こりにくいbpyの方から選択的にエネルギー移動が起こっていることを明らかにした。このことは水溶液中において出会い錯体を形成している間、[Cr(mal)_3]^<3->は[Ru(phen)_n(bpy)_<3-n>]^<2+>のbpyの近くに存在する確率が高いということが示唆される。エネルギードナー錯体として[Ru(phen)_n(4,4'dmbpy)_<3-n>]^<2+>を用いたときも[Cr(mal)_3]^<3->は4,4'dmbpyの近くに存在する確率が高いという結論が得られていることから、水溶液中におけて出会い錯体を形成するにあたって、[Cr(mal)_3]^<3->はphenを避けるように存在しようとしている傾向があることが推察される。すなわち、水溶液中において配位子phenは配位子malと「相性」が悪いという結論が得られた。これまで水溶液中におけるRu(II)錯体のCr(III)錯体による消光実験を行ってきたが、本年度は溶媒として水-エタノール混合溶媒を用いて消光実験を行い、得られたエネルギー移動速度定数の変化から溶媒分子が出会い錯体の構造に及ぼす影響を分子レベルで明らかにすることを目的として研究を行った。
ラマン分光法を用いたマウス胚の分子レベルでの卵質評価

今年度は昨年度に引き続き,マウス卵子成熟に伴う細胞内物質の変化と受精能・発生能との関係性をラマン分光法を用いて分子レベルで評価した。マウス卵子はhCGホルモンによる過排卵処理したICRマウスから採取した。hCGホルモン投与後13時間,15時間,18時間,24時間後のマウス胚のラマンスペクトルを,ポイントモードで測定した。そしてラマンデータセットに主成分分析を実施し,成熟過程に伴う卵内物質の変化について分析した。その結果,13時間及び15時間のマウス胚でリン酸濃度が高く,さらにタンパク質がよりリン酸化されていることを示唆するスペクトルパターンが検出された。また線形判別分析により,15時間の胚では,卵内均一的にこのような分子変化が起こっていることが示唆された。一般に,胚の成熟過程においてMPF(Maturation Promoting Factor)タンパク質のリン酸化,及びそれに伴うMPFタンパク質の活性化及び他のタンパク質へのリン酸化反応が重要であることは知られている。本結果は、卵内で起こる成熟過程に伴うタンパク質のリン酸化を,非破壊,非侵襲,かつあるがままの状態で検出できたことが示唆された。本研究結果は国際学術雑誌Analystに掲載され,表紙にも選出された。また,本結果から得られたタンパク質のリン酸化に伴うラマンスペクトルの変化を詳細に解析した。タンパク質のリン酸化はセリン,トレオニン,チロシンで起こる。そのため,これらのアミノ酸のリン酸化に伴うラマンスペクトル変化についての基礎実験を行い,スペクトル分析を実施した。卵子の成熟過程に伴う物質の変化を,ラマン分光分析により導出することができた。また本研究結果は国際学術雑誌に掲載され,おおむね順調に進展している。アミノ酸のリン酸化に伴うラマンスペクトル変化についての知見をさらに得るため,pHを変化させてさらなるデータ取得を行う予定である。今年度の研究として、マウス卵子成熟に伴う細胞内物質の変化と受精能・発生能との関係性をラマン分光法を用いて分子レベルで評価した。排卵された卵子のうち、hCG投与後15時間の卵子が受精能・発生能が高いことが知られている。そこで、hCG投与後13時間、15時間、18時間、24時間後の卵子を採取し、ラマン測定を行った。測定には、CO2インキュベータ搭載の顕微ラマンシステムを用い、37°Cに保って測定を行った。785 nmの励起波長、40倍水深レンズを使用し、サンプルポイント60 mW、露光時間30秒で測定した。そして測定データに対して、卵子成熟に伴う卵内物質の変化を主成分分析(PCA)によって分析し、卵子成熟に伴う生体分子組成の変化を導出した。その結果PC4で時間経過に伴い、4つデータセットに分かれた。PC4のローディングでは、リン酸に由来するバンドが検出され、15時間の胚で均一的にリン酸濃度が高く、またタンパク質がよりリン酸化されていることを示唆する結果が得られた。これは細胞質成熟に伴うタンパク質のリン酸化を検出している可能性がある。また、PC1のローディングには不飽和脂肪酸由来のスペクトルパターンが表れており、24時間の胚で脂質の相対濃度が高くなっていることが示された。さらにレーザー照射による影響を評価するため、レーザー照射後の卵子に体外受精を施し、培養してその後の発生過程を観察した。その結果、胚盤胞への発生は良好な結果を得ることができ、レーザー照射による有意な影響は検出されなかった。以上、卵子成熟に伴う生化学的分子組成変化をラマン分光法を用いて非侵襲的にモニタリングできる可能性が示された。今年度の研究結果は、まもなく学術雑誌に投稿予定である。卵子成熟過程を評価する上での重要なバイオマーカーを分光学的に同定することができ、新規性、独創性のある結果が得られていることから、研究は大いに順調に進展している。

卵子の成熟過程に伴う物質の変化を,ラマン分光分析により導出することができた。また本研究結果は国際学術雑誌に掲載され,おおむね順調に進展している。まず、マウス胚のレーザー侵襲性に対する詳細な評価を行う予定である。レーザーの照射強度、照射時間を変化させつつマウス胚に照射し、その発生率をモニタリングすることで、より侵襲性のないレーザー照射条件を求める。次に、凍結融解過程を経た胚と、経ていない胚の卵内分子組成の違いを分析し、凍結融解がマウス胚に与える影響について評価する予定である。アミノ酸のリン酸化に伴うラマンスペクトル変化についての知見をさらに得るため,pHを変化させてさらなるデータ取得を行う予定である。旅費として申請していた経費が、大学の研究助成により使用せずに済んだ経緯があるため差額が生じた。来年度はさらなるマウス胚の実験項目を予定しており、差額分と併せて多くの実験を行うことを計画している。研究代表者である石垣が,2018年11月に関西学院大学から島根大学に移籍した。研究環境の変化により,半年間実験を実施することが困難であった。また,現在までに得られた研究成果から,新たな研究展開課題が明らかとなり,その検証実験のため,次年度において詳細な実験を実施するため。