hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳児睡眠のホームモニタリングを可能にする自動映像処理システムの開発

本研究は、家庭環境下での乳児の睡眠実態を観察・録画すること、そして、撮影や画像処理技術を工夫・検討し、ビデオソムノグラフィによる睡眠の自動判定システムの開発を目的としている。下記の2段階で研究を行った。第1段階として、データ収集方法、録画方法の確立、第2段階として、データ分析方法の確立である。本年度は、データ分析方法として、画像フレーム間の画像差分分析をもとにアルゴリズムを作成した。画像差分に、フィルタ処理(ローパスフィルタ)や頻度解析(ノイズ処理)を適用し、睡眠状態を自動分析するソフトを作成した。これを実用するために、前年度に作成したハードシステムを用いて乳児の睡眠状態を録画し、分析ソフトを用いで自動判定を試行した。家庭環境下で乳児の睡眠実態を明らかにするために、それぞれの就寝状況を考慮した乳児の睡眠状況を録画すること、そして、撮影や画像処理技術を工夫・検討し、ビデオソムノグラフィによる睡眠の自動判定システムの開発を行うことを目的とした。下記の2段階で行う。第1段階として、データ収集方法、録画方法の確立をめざした。最も理想的な映像を入手するための機材の選択、録画の位置・照明・方向などの方法を工夫・検討し、確定する。第2段階として、データ分析方法の確立をめざす。つまり、画像処理による自動判定のアルゴリズムを作成する。今年度は、録画機材の選択、特に、画像の差分分析ができるような録画方法の確立を目指す。夜間の照明がとぼしい中での録画の条件を考慮しながら、機材の選択を行った。その結果、近赤外線照明としてのLED(Light Emitting Diode)を用いることによって、家庭環境の状況に影響を与えることなく、また家庭で使用される白熱灯や蛍光灯などの光の条件に左右されない、一定環境の光源を得ることが可能になった。しかし、照明(LED)の位置や方向、または発光量によって、録画画面が対象を正確に捉え、分析可能な録画状態にするためにさらに検討が必要であった。最終的に、試作を作成し、試行錯誤の結果、最小のLED量で、一地点から方向を考慮して角度に変化をつけた照明ができあがった。このLEDは本機器のための創作である。その他、機材として、もう一つ重要な役目を果たすカメラについては、安定した画像を収集するために、モノクロで、高感度オートシャッタースピードの自動環境調整ができる機能を重視した。これらの機材を用いてビデオ集録システムが実装できた。
高製品関与型バラエティ・シーキング：その要因解明に関する研究

本研究では、高製品関与型バラエティ・シーキングの存在を確認し、その要因を明らかにすることを目的とした。本研究の研究成果として、(1)バラエティ・シーキングと関与概念の枠組みが提示され、(2)高製品関与型バラエティ・シーキングの存在が明らかとなり、(3)バラエティ・シーキングを探索行動(exploratory behavior)として再規定した上でその要因を明らかにしていくための今後の課題が示された。平成24年度は、当該年度における論文研究から得られた知見を論文としてまとめるとともに、その成果を踏まえて研究発表を行った。論文1「バラエティ・シーキング-その要因と今後の研究の方向性-」に関しては、先行研究において挙げられているバラエティ・シーキングの規定要因を整理した上で、これまで問題として認識されてこなかった高製品関与状態で生起するバラエティ・シーキングについて明らかにしていく必要性を示した。論文2「関与概念の整理と類型化の試み」においては、消費者行動研究におけるこれまでの関与研究の契機と変遷を踏まえながら、高製品関与状態で生起するバラエティ・シーキングのメカニズムを説明する枠組みの土台として、関与概念の類型化枠組みの提示を試みた。研究発表においては、本研究の論文1の成果を応用しながら「高関与行動研究の新展開」というタイトルで、高製品関与状態において多様な購買行動をとる消費者(バラエティ・シーカー、コレクター、熱狂者、カテゴリー・ロイヤルな消費者等)の動機やその行動について関与研究の理論枠組みにおいて位置付けながら明らかにする必要性を示した。加えて、本研究の論文1ならびに論文2の成果を応用しながら「関与研究とバラエティ・シーキング研究の関連と展望」というタイトルで研究報告を行った。特に、先行研究の多くが、バラエティ・シーキングをブランド・スイッチングといった顕在的行動が複数回に渡って起きているという行動面から捉えていることの現状を示した上で、バラエティ・シーキングの源流となった心理学領域から適用された探索行動とその動機づけに関わる研究を再評価した上で、探索行動としてのバラエティ・シーキングを高関与行動として取り上げる必要性を示し、その包括的なモデルの提示を行った。以上の成果を踏まえ、今後の課題として、本論文の理論枠組みが検証される必要性が挙げられた。本研究は、消費者の特定の製品カテゴリーに対する興味関心が高い状態で生起するバラエティ・シーキングを、消費者と製品カテゴリーとの関係の把握を通して明らかにするものである。その上で高製品関与状態でのバラエティ・シーキングがどのような要因によって生起するのかを明らかにしていくことを目的としている。本年度は、前年度に提示した探索行動としてのバラエティ・シーキングの枠組み、関与概念の類型化の枠組みを踏まえ、日記式購買パネルデータの取得、Web調査システムを用いた調査を行った。その結果明らかとなったのは、(1)異なる製品関与度(高・中・低)それぞれにおいて、バラエティ・シーキング傾向(高・中・低)が異なる消費者が存在した。製品関与度が高まった場合に、どのような要因がバラエティ・シーキング傾向の程度に影響を与えるのかについて、今後ヨリ精緻にみていく必要がある。(2)実際の購買において高製品関与型バラエティ・シーキングが行われていることが確認された。ただし、今回の調査は日記式購買パネルデータであるため、実際の購買の購買時点における購買動機を抽出すべきといった課題も残された。今後、高製品関与型バラエティ・シーキングが生起する要因を明らかにするために、関与研究において先行研究が見過ごしてきた、製品関与が高く、購買関与が低い消費者の行動ならびにその動機に関わる研究の整理を行う必要性が確認された。これらの消費者の行動や動機は、探索行動とも少なからず関係しているだけでなく、高製品関与者による多様な製品カテゴリーとの関わり方を捉えるために必要であると考えられる。本研究における平成24年度における具体的な目的は、主に下記の3つであった。バラエティ・シーキングを、1.低関与行動ではなく製品に対する高関与行動として捉えなおすこと、2.ブランド・スイッチングのみならず情報探索を含めた探索行動として捉えること、3.高製品関与型バラエティ・シーキングによるブランド・スイッチングと低製品関与型バラエティ・シーキングによるブランド・スイッチングを識別するための尺度開発に向けた基礎的予備調査を行うことの3つである。本年度の達成度としては、論文研究の成果により、目的の1と2に関しては、論文ならびに研究報告として提示することが出来た。その際、(1)関与研究において高製品関与状態で生起する多様な行動に関する視点が乏しく未着手の領域であることが確認され、(2)バラエティ・シーキングは探索行動の1つとして情報探索や製品の獲得(ブランド・スイッチングや革新行動)を含めて捉える必要があること、(3)バラエティ・シーキングは消費者の顕在的行動として捉えにくい心的プロセスあるいは認知行動として捉える必要があること、(4)(2)から(3)の探索行動としてのバラエティ・シーキングは、高製品関与状態で生起する可能性があることが明らかとなった。本年度の課題は、3.の調査が行えず、平成25年度に調査の実施が順延となったことである。

その理由として、平成24年11月中にWeb調査実験システム「Sen」の改修を完了させる予定でシステム会社へ依頼したところ、次ページへの遷移がうまく行かず回答が終了しないという根本的な不具合を先に直す必要があるとの報告があり、本研究の改修作業が遅れた。また、共同利用者の当該システムの使用時期(4月)の都合により、本調査時期を5月に延期せざるをえない状況となった。以上より、現在までの達成度は、やや遅れているという状態である。25年度が最終年度であるため、記入しない。計画当初において種々の調査と共に同時並行で進める予定であった論文研究を平成24年度に前倒しで行っていたため、平成25年度においては、調査とその分析、取りまとめに専念する予定である。
多成分燃料液滴の破裂燃焼機構の解明

本研究の目的は,液体燃料の微粒化促進法として期待できる液滴の破裂燃焼機構の解明を行うことである.多成分から成る液体燃料を用いて燃焼実験を行い,破裂燃焼現象の確率的側面の把握および現象の確率的挙動を記述しうる破裂燃焼モデルの構築を目指した.1.滴燃焼実験非接触液滴燃焼実験装置を用いて,通常重力場での液滴燃焼実験を行った.燃料には,1999年度に用いた揮発性の大きく異なる二成分の燃料にその中間の揮発性を持つ燃料を混合した三成分燃料を用いた.破裂燃焼現象の確率的特性として,本年は液滴爆発の開始時間および微小爆発発生確率の調査を行った.二成分燃料を用いた場合と低揮発性燃料の一部を中間揮発性燃料で置き換えた三成分燃料を用いた場合とを比較した結果以下のことが明らかになった.(1)三成分燃料を用いた場合の微小爆発の発生頻度は燃焼の後半において二成分燃料を用いた場合より大きい.(2)三成分燃料液滴の微小爆発発生確率が二成分燃料液滴のそれよりも大きくなる燃料混合割合が存在する.2.理論解析実験結果を参考に,液滴の破裂燃焼モデルの構築を進めた.二成分燃料液滴に対して定式化したモデルを三成分燃料を用いた場合に拡張することを試みた.また,高圧における破裂燃焼についても適用できるよう改良を行った.3.実機を用いた試験ディーゼルエンジンにおいて二成分燃料を用いた運転の可能性を試みた.ベース燃料の軽油に揮発性の高い燃料として液化石油ガス(LPG)またはディメチルエーテル(DME)を混入し,二成分燃料として用いた.実機における破裂燃焼の有無については現段階では確認できていないが,このような燃料を用いて運転可能であることが分かった.本研究の目的は,液体燃料の微粒化促進法として期待できる液滴の破裂燃焼機構の解明を行うことである.多成分から成る燃料を用いて非接触単一液滴の燃焼実験を行い,破裂燃焼現象の確率的側面の把握および現象の確率的挙動を記述しうる破裂燃焼モデルの構築を目指した.1.液滴燃焼実験非接触液滴燃焼実験装置を用いて,通常重力場での液滴燃焼実験を行った.燃料には揮発性の大きく異なる二成分から成る混合燃料を用いた.破裂燃焼現象の確率的特性として,本年は液滴爆発の開始時間および爆発直後の火炎直径に現れる確率的特性に着目し,これらのデータの統計処理を行った.その結果,同一初期液滴直径,同一時間に対してもデータは実験誤差以上にばらつくことがわかり,本質的に確率的特性をもつ現象であることが確認された.これは液滴内における気泡核の生成の持つ確率的側面が破裂燃焼現象に現れたものと解釈できる.実際の噴霧燃焼への適用を考え,これらの特性に及ぼす液滴の初期直径の影響も調べた.破裂燃焼の発生は初期液滴直径に大きく依存していることが明らかになった.燃焼現象に及ぼす重力の影響を排除するために,微小重力実験も試みた.また,この結果を実際の燃料の解析へと拡張する目的で三成分燃料を用いた実験も進めた.2.理論解析実験結果を参考に,液滴の破裂燃焼モデルの構築を進めた.準安定液相における気泡核の生成を考慮した破裂燃焼の開始を記述するモデルの構築を行った.モデルを基に,破裂燃焼の開始について数値計算を行い,実験結果との比較を行った。モデルは実験結果を定性的によく説明できることがわかった.特に,通常の液滴燃焼では見られない,確率的特性の初期液滴直径依存症を明確に説明することができた.本研究の目的は,液体燃料の微粒化促進法として期待できる液滴の破裂燃焼機構の解明を行うことである.多成分から成る液体燃料を用いて燃焼実験を行い,破裂燃焼現象の確率的側面の把握および現象の確率的挙動を記述しうる破裂燃焼モデルの構築を目指した.1.滴燃焼実験非接触液滴燃焼実験装置を用いて,通常重力場での液滴燃焼実験を行った.燃料には,1999年度に用いた揮発性の大きく異なる二成分の燃料にその中間の揮発性を持つ燃料を混合した三成分燃料を用いた.破裂燃焼現象の確率的特性として,本年は液滴爆発の開始時間および微小爆発発生確率の調査を行った.二成分燃料を用いた場合と低揮発性燃料の一部を中間揮発性燃料で置き換えた三成分燃料を用いた場合とを比較した結果以下のことが明らかになった.(1)三成分燃料を用いた場合の微小爆発の発生頻度は燃焼の後半において二成分燃料を用いた場合より大きい.(2)三成分燃料液滴の微小爆発発生確率が二成分燃料液滴のそれよりも大きくなる燃料混合割合が存在する.2.理論解析実験結果を参考に,液滴の破裂燃焼モデルの構築を進めた.二成分燃料液滴に対して定式化したモデルを三成分燃料を用いた場合に拡張することを試みた.また,高圧における破裂燃焼についても適用できるよう改良を行った.3.実機を用いた試験ディーゼルエンジンにおいて二成分燃料を用いた運転の可能性を試みた.ベース燃料の軽油に揮発性の高い燃料として液化石油ガス(LPG)またはディメチルエーテル(DME)を混入し,二成分燃料として用いた.実機における破裂燃焼の有無については現段階では確認できていないが,このような燃料を用いて運転可能であることが分かった.
子の奪い合い予防に着目した父母の離婚前取り決めを促進・支援するイギリス制度の研究

3年計画の2年目である2018年度は、2017年度に続き、イギリスにおける親の離婚前(別居前)取り決めの促進・支援に関わる合意形成支援者の実態を中心に調査研究を行った。2017年度の調査で十分に把握することができなかった部分について国内外で文献収集を行うとともに、渡英し合意形成支援者に対する聞き取り調査を実施した。具体的には、婚姻破綻した親が子の監護事項の取り決めに関して、1裁判所に判断を求める前段階、2裁判所に判断を求め、裁判手続に移行した後段階、という2つの段階における合意形成支援の実態を調査した。その結果、1段階においては、事務弁護士(Solicitor)・家事調停(Family Law)の調停員などによる支援の利用状況と有効性、さらに、2013年以降の低所得者向けの費用援助制度「法的扶助(Legal Aid)」の適用資格・範囲の限定化が及ぼす影響という観点から、政府が行う家事調停の利用推進策に関する問題点をより鮮明に把握することができた。また、2段階においては、司法省(Ministry of Justice)の支援を受けている公的機関CAFCASS(家庭裁判所助言支援サービス(Children and Family Court Advisory and Support Serviceの略称)の最終的な合意形成支援者としての役割を明確化することができた。一部のCAFCASSが試行的に取り組んでいる裁判前の合意形成支援についても詳細を知ることができ、イギリスの合意形成支援システムの一端を担うCAFCASSの支援機能について理解を深められた。これらの成果については、2018年12月に日本子ども虐待防止学会で報告した。研究機関の異動時期は2017年度後期であったが、実質的には2018年度から研究室等も含め新たな研究環境を整備する時間を要した点、2018年度に実施予定であった慈善事業団体(合意形成支援者)に関する聞き取り調査が日程調整等の事情によりできなかった点、から(3)と評価した。2019年度前半は、CAFCASSの合意形成支援に関する第三者委託(慈善事業団体を含む)に着目した調査研究を早い段階から行う予定である。そのうえで、イギリスにおける合意形成支援システムの構造を明らかにし、日本法の問題点についても予防法的視座から検討を加えたい。2019年度が本研究の最終年度となることから、2019年度後半は、これまでの調査結果を整理し、論文にまとめ公表する。本研究は、別居または離婚後の子の監護に関する取り決めが父母らの行為規範として機能する点に着目し、子をめぐる紛争予防の見地から効果的な取り決め促進システムの構築について検討するため、取り決め率の高いイギリスの法状況から手がかりを得ようとするものである。取り決め率を高めている背景には、父母らの取り決めを直接的、間接的に支援する多様な合意形成支援者の存在とその利用を容易化し動機づける何らかの「しくみ」が定着していることが考えられる。そこには、日本と異なる社会・文化および歴史的経緯、宗教観、家族観等の影響もあろうが、日本においても、こうした「しくみ」の解明は重要な示唆となる。2017年度は、以下の2つの調査を行った。前半は、まず、最近の改正法を中心としたイギリス法の動向に関する文献調査、国内外の学会参加による情報収集を行った。これらにより、第三者の合意形成支援の利用を推進・強化する方向でイギリス法が進展しつつあることが明らかとなった。その結果を子の奪い合い発生後の司法救済の限界性という観点から考察し、論文として発表した。現段階では素描にとどまるが、日本法への示唆を得ることもできた。後半は、イギリスの法制度を支える合意形成支援者の実態を把握するため、渡英し文献および聞き取り調査を実施した。研究計画書においては、1「取り決め(父母らの行為規範の定立)」段階の第三者支援、2取り決め後の「取り決め遵守」段階の第三者支援を分けて、順に調査する予定であったが、1段階の支援と2段階の支援は密接に関連することから、いずれも併せて本年度からの調査対象とした。具体的には、CAFCASS(家庭裁判所助言支援サービスの略称)、NACCC(面会交流センター全国協会の略称)での聞き取り調査を実施した。その結果については分析・検討し、現在、次年度の学会等発表のため準備を行っている。2017年度は、研究実績の概要に示したとおり、文献等を収集することにより、子の奪い合い後の司法救済の限界性と近年のイギリス法の動向との関係性を明らかにすることができた。その成果については論文で発表することもできた。また、イギリスにおける実態調査後のフィードバックおよび収集したその他資料、学会情報などを整理し、次年度の学会等発表準備段階に至っている。以上のことからおおむね初年度の目標に達していると判断した。

その結果、1段階においては、事務弁護士(Solicitor)・家事調停(Family Law)の調停員などによる支援の利用状況と有効性、さらに、2013年以降の低所得者向けの費用援助制度「法的扶助(Legal Aid)」の適用資格・範囲の限定化が及ぼす影響という観点から、政府が行う家事調停の利用推進策に関する問題点をより鮮明に把握することができた。また、2段階においては、司法省(Ministry of Justice)の支援を受けている公的機関CAFCASS(家庭裁判所助言支援サービス(Children and Family Court Advisory and Support Serviceの略称)の最終的な合意形成支援者としての役割を明確化することができた。一部のCAFCASSが試行的に取り組んでいる裁判前の合意形成支援についても詳細を知ることができ、イギリスの合意形成支援システムの一端を担うCAFCASSの支援機能について理解を深められた。これらの成果については、2018年12月に日本子ども虐待防止学会で報告した。研究機関の異動時期は2017年度後期であったが、実質的には2018年度から研究室等も含め新たな研究環境を整備する時間を要した点、2018年度に実施予定であった慈善事業団体(合意形成支援者)に関する聞き取り調査が日程調整等の事情によりできなかった点、から(3)と評価した。2018年度は、引き続き、イギリスでの第三者による合意形成支援を中心とした調査研究を行う。まず、2017年度に得られた成果に関しては、学会等で中間報告を行う。次に、2017年度の調査で十分に把握できなかった部分については、再度、文献調査等を行うとともに渡英し聞き取り調査を実施する予定である。特に、1父母間の意見対立が表面化していない段階からの合意形成支援と父母らの利用実態、2イギリスにおける合意形成支援者の育成・適格性の確保の方策とチャリティとの関連性、に重点を置きつつ調査研究を進める予定である。具体的には、事務弁護士(solicitor)や民間の調停員(mediator)、新たな取り組みを行っている一部のCAFCASSを調査対象とし、合意形成支援者を法制度内外で活用しうる背景・要因を明らかにしたい。2019年度前半は、CAFCASSの合意形成支援に関する第三者委託(慈善事業団体を含む)に着目した調査研究を早い段階から行う予定である。そのうえで、イギリスにおける合意形成支援システムの構造を明らかにし、日本法の問題点についても予防法的視座から検討を加えたい。2019年度が本研究の最終年度となることから、2019年度後半は、これまでの調査結果を整理し、論文にまとめ公表する。イギリスでの再度の聞き取り調査およびその他資料収集を主とした旅費を計上している。また、2017年度に補充できなかった書籍の購入を予定している。追加の書籍購入費用のほか、2018年度に実施できなかった対象者に対する聞き取り調査などを今年度に行う必要が生じ旅費の支出が予定されるためである。
保守主義のモデル分析および実証研究

平成21年度については、モデル分析に用いる保守主義の会計情報システムとしての定式化の違いが、分析結果に与える影響を分析した。平成22年度については、前年度に構築した保守主義のモデル分析をさらにブラッシュアップし、カナダ会計学会(5月)とアメリカ会計学会(8月)の全体総会において発表した。その後、さらにモデル分析を発展させるとともに、後の実証研究の仮説を形成するべき理論研究のひとつをアジア太平洋国際会計学会において発表した。この間に、前年度の成果が中央経済社から出版された書籍の1章分として公表された。平成21年度については、研究計画調書「研究計画・方法」に記載されていた通り、モデル分析に用いる保守主義の会計情報システムとしての定式化の違いが、分析結果に与える影響を分析した。具体的には、調書にも記載していた2種類の会計情報システムを定式化し、契約の経済学におけるモラルハザードの分析枠組みに適用して、どのような条件のもとで保守主義が選択されるのか、保守主義のタイプによってどのような違いが生じるのかを明らかにした。最も重要な点は、モデル分析に保守主義のタイプを導入したアイデア自体にあると外部からは評価されているようであり、2009年11月に国際学会Asian-Pacific Conference on International Accounting Issuesの審査に合格し発表を行った他、すでに2010年度に行われる国際的に最も重要視されている二つの学会であるAmerican Accounting AssociationおよびCanadian Academic Accounting Associationの年度大会の審査にも合格したので発表を行う予定である。また平成22年度に出版される太田康広編著『分析的会計研究』中央経済社に成果の一部が一章分として掲載されることになっている(脱稿済)。この研究の意義は、これまで実証研究が理論なく先走っていた保守主義のタイプについての研究に対して理論的基礎を与える可能性がある点にある。また、今年度の成果によって、この研究枠組みが応用可能性を持っていることが明らかになった。よって予定通り、平成22年度は本年度の成果の応用研究を行っていくことになる。交付申請書に記載していた研究の目的は、(1)保守主義についてのモデルを構築し分析すること、(2)モデル分析から生まれる仮説を実際のデータに照らして実証研究すること、(3)同様のテーマに関する海外の研究動向を調査し今後の発展可能性や方向性を探ること、であった。平成22年度は、上記のうち、前年度に引き続き(1)を発展させてより大きな国際的な学会の場でブラッシュアップさせたとともに、イエール大学のサンダー教授との交流などにより(3)を実施した。具体的には、前年度に構築した保守主義のモデル分析をさらにブラッシュアップし、カナダ会計学会(5月)とアメリカ会計学会(8月)の全体総会において、著名な研究者である理論家のサバック教授(アルバータ大学)、実証家のバス教授(テンプル大学)をそれぞれディスカッサントに迎えて発表した。サバック教授からは、本研究に留まらず学会の保守主義モデル研究全体に関して数理的な欠点を指摘され、一方、バス教授からは、本研究のモデル分析に具体的な背景を強調しなければ実証研究家に対してアピールできないことを指摘された。このため、モデル分析を実証研究で試すという当初の平成22年度予定を後回しにし、さらにモデル分析を発展させるとともに、後の実証研究の仮説を形成するべき理論研究のひとつをアジア太平洋国際会計学会において発表した。その結果、アジア太平洋学会(11月)では、バス教授からの宿題であった具体的な会計問題の中でモデルを位置づけることに成功したらしく、プレゼンテーションでは大変な好評を得たようであった(外国の他大学から移籍の話を持ちかけられるなど含めて)。その後、平成22年度末期である1月から2月にかけて、招待聴講を許されたイエール大学のシャム・サンダー教授の大学院授業において、科研費課題に直接的間接的に関わる論点を議論とともに勉強させていただいた。この間に、前年度の成果が中央経済社から出版された書籍の1章分として公表された(6月)。
炭酸アパタイトのナノ粒子設計による細胞特異的治療をめざす超高効率DNA/RNAデリバリーシステム

我々は、高効率の遺伝子送達・発現を達成する、結晶成長を制御できるアパタイトナノ粒子による人工坦体を開発した。マグネシウムイオンまたは炭酸イオンをアパタイト粒子に含有させることにより、ナノサイズの粒子を生成させ、なおかつその粒子に酸性環境下における高い溶解性を付与した。これにより、細胞によるDNAの取り込みが向上し、そして細胞内移行後におけるDNAのアパタイト粒子からの放出、さらにエンドソームからの放出が促進され、結果として現存する手法の5-100倍もの導入遺伝子発現を達成した。さらに、炭酸アパタイトナノ結晶の表面に細胞認識分子を物理的に吸着させることにより、細胞特異的な遺伝子送達・発現システムを構築した。アシアロ糖タンパク質レセプターを介して肝実質細胞由来の細胞株による取り込みを促進させる分子であるアシアロフェツインとアルブミンをモデルとして用い、DNA/ナノ粒子複合体をコートすることに成功した。アルブミンは、粒子と細胞表面との非特異的な相互作用を抑制させるために用いたものである。この二種類の表面特性を持つ複合体を用いることで、DNAの取り込みと発現を著しく向上させることに成功した。また我々は、細胞外マトリックス(ECM)タンパク質が硬組織(骨や歯)中の無機成分に対してもともと親和性が高いことに着目し、DNA/アパタイトにI型コラーゲンまたはフィブロネクチンとのナノハイブリッドを作製することに成功した。この複合体はインテグリンレセプターを特異的に認識して迅速に細胞内に進入し、哺乳細胞において非常に高い遺伝子発現を示した。以上の通り、この新規遺伝子デリバリー技術は遺伝子の発現効率、細胞認識性、生分解性、複合体調製の簡便性の点で、基礎研究の分野でも臨床の現場でも、現在ある他の手法よりも非常に有望な技術である。現在、ほ乳類由来の細胞への高効率DNAデリバリー法としてウイルスを用いる方法が普及しているが、過去に報告されている事故に見られるように臨床医学における展開は期待できないため安全なDNAデリバリー法の開発は急務である。普及しているウイルスによる高効率導入の要因はその構造に起因する。その構造はウイルス粒子が血清成分との相互作用をすることを防ぎ、さらに細胞内への移行、エンドソームからの脱出、核への導入がすべて制御され、ほ乳類由来の細胞への遺伝子導入を確実に行うものである。このような、ウイルス粒子と同じような利点を保ちつつウイルスであることの欠点を排除した非ウイルス性粒子の開発は遺伝子治療において重要なコンセプトになっている。我々はカルボネイトアパタイトpH感受性ナノ結晶について哺乳動物への外来DNAの高効率な導入と発現について報告してきている。さらに、今回我々は開発してきたナノキャリアに特定のタンパクをコートすることによって、血清タンパクや細胞表面上に存在するタンパクとの非特異的相互作用の可能性を除去し、特定の細胞へのデリバリーを行う能力を付加出来る可能性について検討を行ってきた。そのモデル実験として、DNA-ナノパーティクルをアシアロフェツインでコートすることによって肝実質細胞に特異的に発現しているアシアロ糖タンパクレセプターを介した遺伝子導入を試みた。その結果、タンパクコートしたナノ粒子は細胞特異性を示すだけではなく、高効率の遺伝子導入効率とタンパク質発現までの時間を大幅に短縮することが可能であった。このアパタイト結晶表面を細胞認識性巨大分子でコートするという方法は非常に容易であることから、遺伝子治療に非常に有効であることが示された。
スプライシング変異の転写後配列への影響：ゲノム・トランスクリプトーム統合解析

遺伝子診断における課題は、検出したゲノム変異がmRNAのスプライシングに及ぼす影響について網羅的な検討が行われていないことである。申請者は、がん研究分野で開発されたベイズ・ネットワーク理論に基づくSAVNet解析アルゴリズムが生殖細胞系列変異にも適用可能であることを150余例の公開配列データに関する先行研究により実証した。その一部について、公開配列データの起源細胞株を入手・培養し、in vitroのRNA実験を通じて異常トランスクリプトの存在やその配列異常を確認する。さらにスプライシング異常が疑われる原因不明肝疾患患者を対象に統合的解析を実施し実臨床におけるSAVNet解析の有用性を確立する。
メラニン形成を制御するジヒドロレスベラトロール配糖体の分子ロジック解析

ツバキ科植物に含まれる天然配糖体のジヒドロレスベラトロールグルコシドは,メラノーマ細胞に対して,強いメラニン形成阻害活性を示す。一方,合成配糖体のジヒドロレスベラトロールキシロシドは,低濃度でメラノーマ細胞のメラニン形成を著しく促進する。このように,ジヒドロレスベラトロール配糖体の構造を変化させることで,メラニン形成の阻害と促進の両方を制御することが可能となる。そこで本研究では,新しいメラニン形成調節剤の開発を目指し,ジヒドロレスベラトロール配糖体をリード化合物として,その構造変換を行った。また,それらの配糖体を用いて,メラニン形成の起点となるチロシナーゼに対する阻害活性の評価を行い,メラニン形成過程におけるジヒドロレスベラトロールの分子ロジックの解明に取り組んだ。その結果,1)立体構造の差異により,チロシナーゼ阻害活性が変化するロドデンドロール配糖体の開発(平成27年度),2)ジヒドロレスベラトロール骨格にセロビオースとキシロビオースが導入されたメラニン形成促進剤の開発(平成28年度),3)チロシナーゼ阻害活性を示すベンズアルデヒド類の酵素阻害様式の解析(平成29年度),4)チロシナーゼとビタミンCとのレドックス反応を用いた抗酸化性ポリフェノールの生産(平成29年度),5)ジヒドロレスベラトロール骨格に水酸基が一つ結合したジヒドロオキシレスべラトロールの配糖体の化学合成とそれらのチロシナーゼ阻害活性の評価(平成30年度),6)ジヒドロレスベラトロール骨格を単純化したイソタチオシド関連配糖体の化学合成とチロシナーゼ阻害活性評価(平成30年度)および,7)ジヒドロレスベラトロール骨格の一方のベンゼン環をアルキルグルコシド構造に置き換えたチロシナーゼ阻害剤の開発と構造-活性相関(平成30年度)に代表される複数の研究成果が得られた。ツバキ科植物由来の天然物であるジヒドロレスベラトロールグルコシドは,強いメラニン形成阻害活性を示す.一方,その誘導体であるジヒドロレスベラトロールキシロシドは,メラニン形成促進剤として作用する.このように,ジヒドロレスベラトロール配糖体の糖部分の5"位近傍の分子環境は,メラノーマ細胞のメラニン形成スイッチに大きな影響を与える.そこで本研究では,化学合成と生理活性評価を通して,ジヒドロレスベラトロール配糖体の構造最適化を行い,新しいメラニン形成阻害剤および促進剤を開発する.さらにそれらが作用する生体内標的の探索を行い,ジヒドロレスベラトロール配糖体が制御するメラニン形成の分子ロジックを解析する.本年度は,オリゴ糖から誘導される高親水性の糖供与体を用いて,ジヒドロレスベラトロールの構造修飾を行い,5"位近傍の分子環境が異なる新規配糖体の化学合成を行った.メラノーマ細胞培養系を用いて,得られたオリゴ糖誘導体のメラニン形成阻害・促進活性の評価を行ったところ,いずれの誘導体も強い促進活性を持つことが明らかになった.当初計画では,本年度はグルクロン酸から派生する様々な糖供与体により,ジヒドロレスベラトロール骨格を修飾し,それらの生理活性評価を行う予定であった.しかしながら,合成経路の最適化が難しかったため,先に28年度の計画であるオリゴ糖骨格を有するジヒドロレスベラトロール誘導体の化学合成に取り組んだ.その結果,複数の新しい親水性誘導体の開発に成功した.それらの生理活性を評価したところ,何れもメラニン形成促進剤として働くことが明らかになった.以上の新規知見に加え,オリゴ糖供与体を活用して,他のレゾルシノール化合物への配糖体化を行い,複数の強力なチロシナーゼ阻害剤の開発に成功した.ツバキ科植物由来の天然配糖体であるジヒドロレスベラトロールグルコシドは,B16F0メラノーマ細胞に対する強いメラニン形成阻害活性を示す.一方,その合成誘導体であるジヒドロレスベラトロールキシロシドは,逆にメラニン形成促進剤として作用する.このようにジヒドロレスベラトロール配糖体の糖部分の分子環境は,メラノーマ細胞のメラニン形成過程におけるスイッチとして働いている可能性が高い.本研究では,化学合成と細胞培養系を用いた生理活性評価を通して,ジヒドロレスベラトロール配糖体の構造最適化を行い,新しいメラニン形成調節剤の開発を行う.さらに,それらを基盤として,構造活性相関研究を行い,ジヒドロレスベラトロール配糖体が司るメラニン形成過程における分子ロジックを解析する.本年度は,ジヒドロレスベラトロール骨格に対して,二糖であるセロビオースおよびキシロビオースを導入したジヒドロレスベラトロールセロビオシドとジヒドロレスベラトロールキシロビオシドを化学合成した.HPLCを使ってそれらを精製した後,B16F0メラノーマ細胞培養系でメラニン形成に与える活性を評価した.その結果,いずれの化合物も,細胞毒性を示さない濃度で,強いメラニン形成促進活性を有することが明らかになった.ジヒドロレスベラトロールセロビオシドとジヒドロレスベラトロールキシロビオシドの化学合成を達成した.さらにB16F0メラノーマ細胞培養系を用いて,それらのメラニン形成に与える活性を評価した.その結果,いずれの化合物も,細胞毒性を示さない濃度で,強いメラニン形成促進活性を有することが分かり,その成果を基に,論文を作成し,投稿・受理された.ツバキ科植物由来の天然配糖体であるジヒドロレスベラトロールグルコシドは,B16F0メラノーマ細胞に対して,強いメラニン形成阻害活性を示す。その一方,合成した化合物であるジヒドロレスベラトロールキシロシドには,B16F0メラノーマ細胞のメラニン形成を著しく促進する効果がある。

このように,ジヒドロレスベラトロール配糖体の構造の僅かな改変は,メラノーマ細胞におけるメラニン形成過程のスイッチのオン/オフに関わっている可能性が高い。本研究では,化学合成と生理活性評価を通して,ジヒドロレスベラトロール配糖体の構造変換を連続的に行い,新しいメラニン形成調節剤を開発する。また,それらのデータを基に,構造-活性相関の解析を行い,メラニン形成過程におけるジヒドロレスベラトロールの分子ロジックの解明を目指す。本年度は,グルコースの6"位が修飾された種々のジヒドロレスベラトロール配糖体の化学合成に取り組んだ。また,より単純な化合物として,ベンズアルデヒド類に着目し,メラニン形成に関与するチロシナーゼに対するそれらの阻害効果について,酵素化学的な観点から解析を行った。さらに,チロシナーゼの有するフェノール類の酸化的変換に着目して,エピロドデンドリンからの新規抗酸化性物質の開発に関する研究にも着手した。その結果,ベンズアルデヒド類がチロシナーゼ阻害剤として作用することおよびチロシナーゼ反応により抗酸化性物質であるソンネルフェノリックCがつくり出されることを明らかにした。メラニン形成阻害剤のジヒドロレスベラトロールグルコシドとメラニン形成促進剤のジヒドロレスベラトロールキシロシドの中間の構造を有する配糖体の化学合成を行い,メラニン形成調節のスイッチが,ジヒドロレスベラトロール配糖体のどの構造に位置するかを突き止めようとした。しかしながら,配糖体の化学合成が円滑に進行せず,生理活性の結果を得ることが出来なかった。一方,複数のベンズアルデヒド類が,メラニン形成の鍵となる酵素のチロシナーゼの阻害剤として働くことを明らかにした。また,チロシナーゼによる酸化とビタミンCによる還元の過程で,エピロドデンドリンから,強い抗酸化性を示すソンネルフェノリックCが生成することを解明した。ツバキ科植物に含まれる天然配糖体のジヒドロレスベラトロールグルコシドは,メラノーマ細胞に対して,強いメラニン形成阻害活性を示す。一方,合成配糖体のジヒドロレスベラトロールキシロシドは,低濃度でメラノーマ細胞のメラニン形成を著しく促進する。このように,ジヒドロレスベラトロール配糖体の構造を変化させることで,メラニン形成の阻害と促進の両方を制御することが可能となる。そこで本研究では,新しいメラニン形成調節剤の開発を目指し,ジヒドロレスベラトロール配糖体をリード化合物として,その構造変換を行った。また,それらの配糖体を用いて,メラニン形成の起点となるチロシナーゼに対する阻害活性の評価を行い,メラニン形成過程におけるジヒドロレスベラトロールの分子ロジックの解明に取り組んだ。その結果,1)立体構造の差異により,チロシナーゼ阻害活性が変化するロドデンドロール配糖体の開発(平成27年度),2)ジヒドロレスベラトロール骨格にセロビオースとキシロビオースが導入されたメラニン形成促進剤の開発(平成28年度),3)チロシナーゼ阻害活性を示すベンズアルデヒド類の酵素阻害様式の解析(平成29年度),4)チロシナーゼとビタミンCとのレドックス反応を用いた抗酸化性ポリフェノールの生産(平成29年度),5)ジヒドロレスベラトロール骨格に水酸基が一つ結合したジヒドロオキシレスべ
タイの都市インフォーマルセクターの存続要因に関する社会経済的分析

平成18年度は昨年までの調査・研究の成果として、『横浜国際社会科学研究』と『アジア研究』に論文を公表した。タイにおける都市インフォーマルセクターの存続要因を明らかにするに当たって、モタサイ・タクシードライバーの事例と露店商の事例を検討している。モタサイドライバーの事例ではその所得と労働の自由さが、露店商の事例でも所得の高さが重要な要因であることが明らかになった。これらインフォーマルセクターの職業を取り巻く社会経済的変化としては、登録制度の整備といった「フォーマル化」が徐々に進展しつつあり、従来の経済学理論が想定していたインフォーマルセクターの性質とはかけ離れつつあることを発見した。他方でフォーマルセクターを取り巻く状況についても検討している。とりわけ日系企業における労務管理・内部労働市場といった制度によってフォーマルセクターにおける就業者が置かれている状況を検討し、フォーマルセクターがインフォーマル化しつつあることを文献整理によって明らかにしている。以上の研究成果を統合し、18年12月には横浜国立大学国際社会科学研究科に博士論文を提出し、2月には博士号審査に合格している。また、本年度中の新たなインフォーマルセクターに関する調査として、6月にはバンコクにおける美容師の調査およびタイ国ナコンラチャシマー県での短期の露店商調査を実施している。美容師に関する調査は博士論文の一部として所収してある。ナコンラチャシマーの露店所のデータは、今後の出来るだけ早いうちに整理し、平成19年度中に論文を公刊する予定である。本研究課題であるタイにおける都市インフォーマルセクターの存続要因の解明にむけて、理論的検討と実態調査、データ分析を進めている。本年度における研究成果として、2005年5月28日に開催された「社会政策学会第110回大会」において「タイにおける大学生数の増加に伴う労働市場への影響-大学生の職業選択に関する調査結果から-」を報告した。この成果に加筆修正した論文が、横浜国際社会科学会『横浜国際社会科学研究』第10巻3.4号に掲載済みである。この論文の概要は、タイにおける大学生の就職希望は、理系・文系別、大学別で格差(希望初任給・職種)があるとともに、全体的に共通して独立・自営への意識が強いこと明らかにしている。この意味は、例え教育水準の比較的高い大学生であっても、条件次第ではインフォーマルセクターに就業する可能性があることを示すものである。2005年7月には、2003年に申請者が実施した独自のバンコク都における露天商調査のデータの分析を行い、それを論文としてまとめ、学術誌へ投稿した(2006年3月現在査読中)この研究の概要は、バンコク都の露天商の所得水準は、バンコク都の平均所得水準より高く、中には3万バーツを超える高所得者さえ存在することを示した。また、その所得決定要因として、教育水準が影響している可能性を示した。2005年8月から9月にかけて、チェンマイ市における露天商の聞き取り調査を実施するとともに、関係公官庁でのデータの収集を行った。現在、これらのデータを分析中である。
新規な金属中心を有する酸素センサータンパク質の構造とシグナル伝達機構

硫酸還元菌由来DcrAは活性中心にヘムcを有する新規な酸素センサータンパク質である。DcrAは2回膜貫通型タンパク質で、ペリプラズムに酸素センサー部位として機能するヘムcを持ち、サイトプラズムにはCheAと相互作用し、そのリン酸化活性を制御するシグナリングドメインを有する。昨年度までの研究では、分光法を用いることによりヘム鉄の酸化状態に依存した軸配位子交換反応を見出し、ペリプラズムで生じるタンパク質の立体構造変化がサイトプラズムのシグナリングドメインに伝達されることを解明した。本年度は、DcrAにおける分子内シグナル伝達の仕組みを解明することを目的とし、DcrAヘムcドメイン(DcrA-N)の立体構造の構築を目指した。DcrAのタンパク質発現量と結晶化を共に促進させるため、マルトース結合タンパク質(MBP)との融合タンパク質としてDcrA-N(MBP-DcrA-N)を発現・精製した。市販の結晶化スクリーニングキットを用いて結晶化を行ったところ、リン酸塩を用いることで単結晶を得ることができた。得られた結晶の吸収スペクトルを測定すると、低スピンと高スピンヘムの混じりであることが分かった。これに実験室系のX線を照射したが、結晶のモザイク性が高く、構造解析に適した回折を得ることはできなかった。次に、DcrAに類似したホモログタンパク質のうちタンパク質発現量の多いものを用いてDcrA類似構造を構築することを試みた。鉄還元細菌Geobacter sulfurreducensおよび磁性細菌Magnetospirillum AMB-1株由来のDcrAホモログタンパク質計4種類を対象に大腸菌発現系の構築を行ったが、いずれの場合にもタンパク質発現量は少なく、結晶化を遂行するには至らなかった。バクテリア由来の新規な酸素センサータンパク質のうちDcrA(硫酸還元菌由来)とNreB(黄色ブドウ球菌由来)に着目し、それらの構造と機能の解明を目指した。最初にDcrA、NreBの大腸菌を用いたタンパク質発現系の確立を行った。DcrAは全長を得ることは出来なかったが、「ヘムc」を含むセンサードメインを発現させることに成功した。一方、NreBは「鉄-硫黄クラスター」を含むと考えられたが、金属イオンを全く含まないアポ体として得られた。IscUを用いた「鉄-硫黄クラスター」の再構成には成功したが、分光学的測定に必要な精製度のタンパク質は得られなかった。したがって、本年度はDcrAを中心に以下の研究を行った。様々な分光学的測定から、ヘムcの酸化還元電位は-250mVと低く、DcrAのヘムcは酸素の添加により速やかに酸化型に変化すること、これに伴いヘム鉄の第6配位子が交換することが明らかとなった。以上の結果は、DcrAがヘムcのリガンド交換を利用した酸素あるいはレドックスセンサーであることを示す。つまり、硫酸還元菌はDcrAを用いて酸素あるいはレドックスの変化を検知し、このシグナルを膜を隔てた細胞質ドメインに伝達する。このシグナルは走化性制御系のタンパク質の活性化を通じてべん毛の回転方向の制御に変えられる。一方、DcrAには一酸化炭素(CO)が結合することを見出した。COのアフィニティーは138μMで、一般のヘムタンパク質と比べる数百倍も低いので、COがDcrAの生理的なエフェクター分子であるとは考えにくい。しかし、硫酸還元菌にはCO代謝系に関わるCOデヒドロゲナーゼやその転写調節を行うCooAを持つ。バクテリアが毒性のあるCOに誘引される現象はこれまでに報告されていないので、硫酸還元菌がCOに対して走化性を示す(DcrAはCOセンサー)かどうか、今後調べる必要がある。
原子レベル分解能における構成型ヘムオキシゲナーゼの活性化機構解明

本研究の目的はヘムオキシゲナーゼのヘム分解機構と活性化機構解明である。はじめに、構成型ヘムオキシゲナーゼ(HO-2)の研究については活性型と不活性型の結晶構造を明らかにし、その両構造から原子レベル分解能でHO-2の活性化機構を解明する事を目的とした。活性状態である分子内ジスルフィド結合を形成しているSS型HO-2の結晶化、2.0A分解能での回折強度データ収集に成功した。分子置換法による位相決定、モデル構築を行ったが、HO-2独自の活性化機構に関与していると考えられる部位を含む、両末端領域の構造を決定する事ができなかった。そこで、短波長・多波長異常散乱法により位相の改善を行い、新たに構造解析を行った。結果、結晶構造の一部は改善したが、両末端の構造を決定する事はできず、HO-2の末端は非常に運動性が高いことが示唆された。次に結核菌由来ヘム分解酵素MhuDの研究はこれまでに結晶構造のみが解明され、その結晶構造は活性中心に2つのヘム結合する特徴的な構造であった。そこで、本研究はMhuDの特殊なヘム結合様式とその酵素活性への影響、また、反応生成物の解明を目的とした。はじめに、NO結合型ヘム-MhuD複合体のEPR測定と、還元型、CO結合型ヘム-MhuD複合体の共鳴ラマン測定を行い、還元型の軸配位子がHisであることを解明した。MhuDには唯一His75しか存在しないため、還元型においてはHis75が軸配位子であることが明らかとなった。次に、変異体を用いた実験では、軸配位子であるHis75が1つ目のヘム結合に、結晶構造ではヘム遠位側に位置するAsn7が2つ目のヘム結合にも関与している事、さらにAsn7は酵素活性のためにも不可欠であることを解明した。また、ヘムが2つ結合した状態では酵素は不活性であり、この状態はアーティファクトであると考えられる。さらに、NADPH、CPRを電子供給源として用いヘムを分解したのち、デスフェラールとBVRを添加することにより、450nm付近に吸収を持つ反応生成物検出に成功した。はじめに、構成型ヘムオキシゲナーゼ(HO-2)の研究については活性型と不活性型の結晶構造を明らかにし、その両構造から原子レベル分解能でHO-2の活性化機構を解明する事を目的としている。活性状態である分子内ジスルフィ・ド結合を形成しているSS型HO-2の結晶化、2.0Å分解能での回折強度データ収集に成功した。そこで、今後、SS型HO-2と分子内ジスルフィド結合を形成していないSH型HO-2の新たな結晶化条件を探索すると同時に、もう一つの活性状態であるカルモジュリン結合型HO-2の結晶化を試みる予定である。次に結核菌由来のヘムオキシゲナーゼと考えられているMhuDの研究は、これまでに結晶構造のみが解明されているため、MhuDの溶液中での構造、また、そのヘム分解特性を解明する事を目的としている。現在までに、酸化型、還元型、一酸化炭素結合型ヘム複合体の共鳴ラマンスペクトル測定にも成功している。ヘム鉄周辺の微細構造として、アルカリ性では6配位高スピン状態と特徴的な構造をしていることが明らかとなっている。今後、酸素化型の共鳴ラマンスペクトル測定を行うと同時に、電子常磁性共鳴スペクトル測定を行う予定である。また、MhuDによるヘム分解生成物を分析し、一部の生成物の同定には成功している。今後、残る生成物についてもマススペクトルなどを用いて同定し、結核菌型ヘムオキシゲナーゼに特有の反応特性を解析する予定である。

はじめに、NO結合型ヘム-MhuD複合体のEPR測定と、還元型、CO結合型ヘム-MhuD複合体の共鳴ラマン測定を行い、還元型の軸配位子がHisであることを解明した。MhuDには唯一His75しか存在しないため、還元型においてはHis75が軸配位子であることが明らかとなった。次に、変異体を用いた実験では、軸配位子であるHis75が1つ目のヘム結合に、結晶構造ではヘム遠位側に位置するAsn7が2つ目のヘム結合にも関与している事、さらにAsn7は酵素活性のためにも不可欠であることを解明した。また、ヘムが2つ結合した状態では酵素は不活性であり、この状態はアーティファクトであると考えられる。さらに、NADPH、CPRを電子供給源として用いヘムを分解したのち、デスフェラールとBVRを添加することにより、450nm付近に吸収を持つ反応生成物検出に成功した。
実世界データストリームの高次理解に基づくサイバー空間モビリティ構築技術

車両や人のモビリティビッグデータは,プラットフォーム企業がGPSのように単純な位置トレースデータを超多数のユーザーから収集する場合が多い.しかし,スマートな社会実現に資するためにはより高詳細なモビリティデータをパブリックかつオープンに収集するスキームが望まれる.本研究開発では,スマートフォンやドライブレコーダーから時々刻々と生成されるセンサー・動画像データストリームを断片的に活用し,シミュレーションを併用してサイバー空間上に高精度モビリティデータを遅滞なく構築する「サイバー空間モビリティ構築技術」を開発する.高度交通システム等の事例を通じてアプローチの有効性を評価する.車両や人のモビリティビッグデータは,プラットフォーム企業がGPSのように単純な位置トレースデータを超多数のユーザーから収集する場合が多い.しかし,スマートな社会実現に資するためにはより高詳細なモビリティデータをパブリックかつオープンに収集するスキームが望まれる.本研究開発では,スマートフォンやドライブレコーダーから時々刻々と生成されるセンサー・動画像データストリームを断片的に活用し,シミュレーションを併用してサイバー空間上に高精度モビリティデータを遅滞なく構築する「サイバー空間モビリティ構築技術」を開発する.高度交通システム等の事例を通じてアプローチの有効性を評価する.
形質転換個体を用いた生殖過程の解析

本研究は形質転換動物の生殖系における異常に着目し,生殖を制御する因子の解析を目指したものである.本研究により以下のような結果が得られた.(高橋)GH遺伝子を導入した形質転換動物においては性早熟が観察され,性成熟はGHが関与する代謝系の情報に基ずいて発動するものであり,体重などの因子により発動されるものではないことが明らかとなった.(森)妊娠マウス脾臓由来細胞をマウスに投与することによりImplantation Windowが早期に開く現象を発見し,この方法を用いて偽妊娠1日目や2日目において移植胚の着床を成立させることに成功した.(豊田)アクロシン遺伝子のノックアウトマウスを得ることができ,さらにそれらの個体から得られた精子は,受精能力を有することが明かとなった.(中辻)始原生殖細胞の培養下における増殖とその停止が細胞自律的にプログラムされていることを詳細なクローン培養などによって明らかにした.(角田)ジーンターゲッテイング法で作出したTGマウスより採取した2細胞期胚の核を1つずつ,非TGマウスより採取した除核2細胞期胚の片側割球へ融合させた結果,92個の2細胞期胚から64組のtwin胚が作出でき,そのうち38組が胚盤胞へ発育した.(岩倉)IFN-γ,βガラクトース転移酵素などの遺伝子指標的破壊を行った結果,絨毛上皮細胞の分化に異常が見られ,ガラクトースを含む糖鎖が細胞の増殖分化に重要な役割を果たしていることが示唆された.(野崎)EndoAエンハンサーに対してEts2は正の因子,Elk3は負の因子として働くことが明らかとなり,マウス初期分化の一端をEtsファミリー因子群が担う可能性が示された.(星)ヒトデの卵母細胞が外来mRNA発現系として使用可能であることを明らかにし,ホヤ精子における卵黄膜受容体であるL-フコシダーゼなどの発現を行った.本研究は形質転換動物の生殖系における異常に着目し,生殖を制御する因子の解析を目指したものである.本研究により以下のような結果が得られた.(高橋)GH遺伝子を導入した形質転換動物においては性早熟が観察され,性成熟はGHが関与する代謝系の情報に基ずいて発動するものであり,体重などの因子により発動されるものではないことが明らかとなった.(森)妊娠マウス脾臓由来細胞をマウスに投与することによりImplantation Windowが早期に開く現象を発見し,この方法を用いて偽妊娠1日目や2日目において移植胚の着床を成立させることに成功した.(豊田)アクロシン遺伝子のノックアウトマウスを得ることができ,さらにそれらの個体から得られた精子は,受精能力を有することが明かとなった.(中辻)始原生殖細胞の培養下における増殖とその停止が細胞自律的にプログラムされていることを詳細なクローン培養などによって明らかにした.(角田)ジーンターゲッテイング法で作出したTGマウスより採取した2細胞期胚の核を1つずつ,非TGマウスより採取した除核2細胞期胚の片側割球へ融合させた結果,92個の2細胞期胚から64組のtwin胚が作出でき,そのうち38組が胚盤胞へ発育した.(岩倉)IFN-γ,βガラクトース転移酵素などの遺伝子指標的破壊を行った結果,絨毛上皮細胞の分化に異常が見られ,ガラクトースを含む糖鎖が細胞の増殖分化に重要な役割を果たしていることが示唆された.(野崎)EndoAエンハンサーに対してEts2は正の因子,Elk3は負の因子として働くことが明らかとなり,マウス初期分化の一端をEtsファミリー因子群が担う可能性が示された.(星)ヒトデの卵母細胞が外来mRNA発現系として使用可能であることを明らかにし,ホヤ精子における卵黄膜受容体であるL-フコシダーゼなどの発現を行った.本研究では,数多くの形質転換動物の作出に成功してきた研究者と,生殖生物学の専門家の協力体制を確立し,形質転換動物を対象に,「生殖過程」という統一的な切り口で解析を行うとともに,その制御についての有効な手段を開発せんとするものである。すなわち,組み換えの対象遺伝子の生理機能の個体レベルでの理解を生殖過程という側面から深めようというのが本研究の目的である。以下に、成果の概要を示す。形質転換動物の生殖能異常の内分泌学的解析に関しては、ヒト成長ホルモン(hGH)遺伝子導入ラットにおいては、hGHのプロラクチン作用が発現した結果、偽妊娠状態になっているものの排卵時に受精させれば正常な妊娠・出産が成立することが明らかとなった(高橋)。着床成立・胎盤形成に関しては、インビトロ着床モデルの開発に成功し、胚・子宮内膜間の接着に胚由来因子が示された(森)。受精能解析に関しては、ヒトデ卵を用いて、G蛋白質各サブユニット遺伝子導入を行った結果、受精後の情報伝達は、主にβγサブユニットであることが明かとなった(星)。ES細胞によるジーンターゲッテイングに関しては、β型およびγ型インターフェロン遺伝子の破壊された細胞株の樹立に成功した(岩倉)。キメラ作成技術の開発に関しては、ES細胞を8細胞期胚に注入する際に、最適発生率を示すES細胞数は10-15個であることが明らかとなった(角田)。始原生殖細胞の分化能の解析については、未分化状態の維持に腫瘍壊死因子-αが有効であることを新たに見い出した(中辻)。