hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
安全な自転車利用促進を目指す循環型社会の新しい交通システム構築のための基盤研究

自転車の利用促進を目指した新交通システムを構築することを目標に、4つの班(自転車利用者働態研究グループ,自転車事故要因分析グループ,自転車・道路等デザイングループ,住民参加型事業提案グループ)に分けて研究を行った。各班の研究進展と併せ研究2年度目に自転車王国オランダでの調査および交通研究者(TNO財団)とのワークショップを行うことができ、オランダにおける自転車教育および自転車交通の実態についての情報を得ることができ、研究内容を大きく進展させることができた。これらの成果をもとに、「歩道では[歩行者>自転車]、車道では[バス>タクシー>自転車>普通自動車]の優先権」などいくつかの提言を行った。本研究「安全な自転車利用促進を目指す循環型社会の新しい交通システム構築のための基盤研究」の目的は、交通に関する意識調査や自転車事故の解析を実施し、安全な自転車乗車の条件を整理するとともに安全を確保する自転車や道路のデザインを追求することで、歩行者・自転車・車(オートバイ等を含む)の三者が満足する循環型社会に相応しい自転車利用促進を図るための基盤構築を目指すことであり、具体的には、1、「自転車と共存する新しい住民参加型交通安全システムを構築し、その効果を検証する」、2、「自転車重大事故の原因を解析し類型化を図るとともに事故削減に向けた方策を見出す」、3、「自転車利用者自身の安定性確保戦略を解明するとともに事故回避能力の向上を探る」、4、「事故に遭遇しにくい視認性を高めた安全な自転車や道路構造をデザインし、効果を検証する」、と設定している。本年度(平成24年度)の各班員個別の研究については、1については自転車シミュレーターを用いた地域の高齢者向けの安全運転教育を実施し、その効果について検討中である。2についてはアイカメラによる自転車運転時の視野分析を行い進路変更時や右左折時の視線の動きから安全運転への留意点を抽出中である。3については自転車の重心測定などから安定性や操作性について検討しており、4については特許との関連もあり具体的には記述できないものの自転車の視認性を高めるための試作を行っている状況である。また、これら情報を関連させつつ、自転車利用促進に向けた方策を検討するために公開シンポジウムを行った。本年度(平成25年度)は、本研究の2年度目にあたる年であり、各研究班(4班)がそれぞれの課題を拡大しつつ継続的に研究を遂行してきたことは勿論であるが、特に本年度は、オランダのTNO財団(オランダにおける交通全般を対象とする高等研究所)とのチャンネルができたことをきっかけに、自転車王国オランダでの調査研究を行い、かつTNO財団と我々研究グループとの共同研究発表会を持つことができたということが特記すべき事柄である。すなわち、平成25年11月に、研究協力者2名を加えて、オランダに赴き、デルフト市においてTNO財団と共同研究発表会を持ち、自転車事故の年次推移やその基本的構造(自転車事故の交通事故全体に対する割合の増加傾向と、高齢者の事故率の増加傾向)が日本と同様であることなどを確認することができた。と同時に、自転車に対する基本的な考え方やインフラに、オランダと日本では大きな格差があることも認識された。オス市およびデンボス市では自転車優先道路(自転車用ラウンドアバウトを含む)などを実際に走行し、高校生の通学時の自転車走行についての実地調査を行い、小学校での自転車安全教育の現場を視察することができた。また、自転車専用の"PleasantPass"(恐怖心を取り除くためにクイズなどを取り入れた自転車用アンダーパス)の設計者から、直接、その設計思想等についての解説を受けた。そして、帰国後、これらの知見を盛り込んで、人類働態学会東日本地方会に併せて一般公開シンポジウムを開催した。また、平成26年になり、そのPleasantPass設計者(ピーター・ヤン・シュターレン氏)の来日に合わせて、ヤン・シュターレン氏も含め、他の自転車研究グループ(自転車活用推進研究会など)との情報交換を行った。これらを収穫として、最終年次の研究課題およびまとめに向けての問題点の整理を行った。本年度は、研究の最終年度(3年度目)にあたり、各班おのおのの研究成果をまとめると同時に、2年度目に研究協力体制ができたオランダの研究者との合同シンポジウムを日本で開催することができた。具体的には、1自転車利用者働態研究グループからは、高齢者世代と若者(大学生)世代とでは自転車乗車時の視線の動きが異なることが明らかとなり、双方ともにそれぞれの年齢層に対応した事故要因と関連していることが指摘できた。2自転車事故要因分析グループからは、自転車事故の要因として、i)「歩行者への配慮があるかないか」ii)「危険運転の意識があるかないか」iii)「交通ルール遵守の意識が高いか低いか」iv)「(止まってくれるだろうなどの)他者への過信が強いか弱いか」という少なくとも4つの要因があることが指摘された。3自転車、道路等デザイングループからは、安全な自転車のデザインの要件および自転車標識の設置位置とデザインに関しての提案と評価が行われた。

4住民参加型事業提案グループからは、高齢者の交通安全意識と危険地帯への評価について、および生活道路の安全に関する認識などについての研究成果がまとめられた。また、快適かつ安全な自転車専用道のデザイナーをオランダ王国から招聘し、日本とオランダ王国の自転車に対する意識の違いを前提としつつも、共通の安全教育・安全な自転車操作に関する情報交換を行うことができた。これらをもとに、本来の研究目的である歩行者・自転車・車の三者が満足する循環型社会に相応しい自転車利用促進を図るための基盤構築として、車道における自転車の優先性を状況に応じて設定することが重要であると指摘された。こうした指摘は、今後自転車が交通インフラとしてさらに利用されていくためには最も重要な要素の一つであると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。人類学、人類働態学、博物館学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究としては概ね順調に進行しており具体的成果が得られていると考えられるが、当初本年度の目標とした「地域の警察」との連携については達成されていない。しかし、自転車王国オランダとの情報交換をある程度行えたことは予想外の進展であると考えている。研究としては各班ごとに順調に成果を上げていると判断している。また、今年度の目標であったオランダのTNO財団との共同研究発表会を持つなど、今後につながる顕著な成果が挙げられたと考えている。なお、まだ課題があるものの(日本における具体的な自転車の利用促進の方策など)、最終年度の研究の方向性を決定するなどの作業を着実に行っている段階と考えている。研究分担者各人の個別研究は各々進めるとして、交通基盤として自転車を位置付けるための全体としての施策の方向性や具体的方策について、より実効的に検討したいと考えている。そのためには研究者同士の連携を超えた組織作りが必要であると考えているので努力したい。各班個別の研究課題については、テーマの拡大を含みつつまとめの段階に入ることになると判断している。そして、今後は、各班の研究成果を総合した形で、本来の目標である(また本研究の課題ともなっている内容の)「安全な自転車利用促進を目指す循環型社会の新しい交通システム構築」のためには何が必要なのかを検討していきたいと考えている。そのためには、各班個別の研究成果の統合だけでなく、今年度、オランダでの調査研究などで得られた多角的な自転車利用に関する視点を参考にする必要があると痛感している。もとより、オランダと日本での自転車に対する考え方やインフラ整備の質と量は大きく異なっており、オランダを追従したのでは我が国における自転車利用の促進にはつながりにくい(あるいは方向性を誤る)と考えられるため、日本における自転車利用の特質(例えば、災害時の交通手段としての自転車の活用、あるいは物資輸送のためのインフラとしての自転車の役割など、また幼児運搬の道具としての特性や、高齢者の移動手段としての自転車の価値など)を十分認識して取り組んでいきたいと考えている。
メラノーマに対する新しい免疫療法の開発

本研究は、メラノーマにおける腫瘍抗原の同定、免疫応答の解析、免疫療法の実施と評価などを行うことにより、メラノーマに対する免疫療法の開発を目指す。本年度は、網羅的遺伝子解析法として、cDNAチップ解析によりメラノーマ高発現分子Skp-2を、CGH(comparative genomic hybridization)解析によりメラノーマ高発現分子BRAFを同定し、BRAFはメラノーマ患者に免疫原性をもつ腫瘍抗原であることを明らかにした。さらに、新たに開発したヘアピンタイプsiRNA組換えウイルス(レンチ・アデノウイルスベクター)を用いて、BRAFとSkp-2が内在性にメラノーマの増殖浸潤に関与すること、また、免疫療法だけでなく遺伝子治療や分子標的治療の標的になることを明らかにした。特に両者の同時阻害により強力な抗腫瘍効果が得られることを明らかにした。また、前年度までに同定したメラノーマ抗原PAX3、FCRL/FREB、CAGEにおいて、日本人に頻度の高いHLA-A24に結合するT細胞エピトープを、新規HLA-A24結合ペプチド予測アルゴリズムとHLA-A24遺伝子導入マウスを用いた方法により同定した。既知のメラノーマ抗原T細胞エピトープと今回同定したT細胞エピトープにおいて、3つの予測プログラムの比較をしたところ、本ペプチド予測プログラムは、従来のプログラムに比較して、効率よくHLA-A24結合性T細胞エピトープを同定できる可能性が示唆された。第IV期メラノーマ患者に対するHLA-A24結合性gp100ペプチドの単独免疫の臨床試験では、安全性、免疫誘導能、一部で抗腫瘍効果が認められたので、次の段階として、本年度からIL2を併用したgp100ペプチド免疫の臨床試験を開始しているが、現在までに、重篤な有害事象なく、1例で免疫誘導効果と抗腫瘍効果が認められている。本研究ではメラノーマと白血病に対する免疫療法の開発をめざしている。本年は、免疫療法における標的抗原の同定と、慢性骨髄性白血病に対して、転座により生じた腫瘍特異的ペプチドと樹状細胞を用いた免疫療法の臨床試験を3例に施行し、免疫効果と抗腫瘍効果の検討を行い、新しい免疫療法の可能性を検討した。T細胞認識新規メラノーマ抗原を単離し、癌細胞の突然変異に由来する変異ペプチドが、患者T細胞に認識されることを証明した。突然変異はGTP結合モチーフ内に存在し、変異分子はGTP結合能を消失しており、メラノーマ形成に関与する可能性が示された。メラノーマ以外の癌においても変異が存在する可能性が示唆され、癌の診断や免疫療法に利用できる可能性がある。今後、本抗原の変異頻度の、より多くの癌での検討、変異分子がメラノーマ形成に関与する可能性の検討などが必要がある。メラノーマ抗原PRAMEは、造血器腫瘍においても、腫瘍マーカーとして残存白血病の検出診断に応用できる可能性、および免疫療法の標的抗原に成りえることが示された。この診断法の確立のためには、さらに症例数を増やして長期経過観察する必要がある。また、免疫療法への応用に関しては、in vitro T細胞誘導法を改良して、T細胞誘導の可能性を検討する必要がある。慢性骨髄性白血病患者において、BCR/ABL融合部ペプチド感作樹状細胞を用いて特異的T細胞のin vitiro誘導に成功した。BCR/ABL融合部ペプチド感作樹状細胞投与による免疫療法の臨床試験を3例に施行したところ、安全性に問題はなかったが、強い免疫誘導や臨床的効果は認められなかった。今回用いた樹状細胞は十分に成熟・活性化していないことが示され、今後、TNFαなどを用いて、より活性化した樹状細胞の使用が必要と考えられた。メラノーマに対する免疫療法を科学的に開発するためには、適切な標的癌抗原を同定することが重要である。本年度は、cDNAチップを用いた網羅的な癌抗原同定と患者血清を用いたcDNA発現クローニング法(SEREX法)を用いて、メラノーマ抗原の同定を試みた。cDNAチップを用いた各種組織・細胞のcDNAプロファイル解析とその比較により、メラノーマ・色素細胞に特異的な既知および新規の色素細胞特異分子を多数同定した。そのうちの一つKU-MEL-1に対してはメラノーマ患者血清中にIgG抗体が認められ、新規メラノーマ抗原となることが証明された。KU-MEL-1は同時にSEREX法でも単離された。したがって、cDNAプロファイル解析を用いる方法は、体系的なヒト癌抗原同定に有用であることが示された。また、東京大学医科学研究所と共同で、自己腫瘍細胞凍結溶解物で感作した自己樹状細胞を用いた免疫療法の第一相臨床試験を行った。重篤な有害事象は認められず、10人中2人の複数の転移巣の中心に急速な壊死をきたす形の退縮が認められた。これはIL2関連の免疫療法でみられる典型的な腫瘍退縮像とは異なり、この機序および免疫系の関わりについては、今後の検討が必要である。同定したKU-MEL-1抗原に対しては、多数のメラノーマ患者、特に樹状細胞治療後の患者7例中6例(86%)にIgG抗体反応が認められ、免疫原性の強い、CD4+ヘルパーT細胞認識メラノーマ抗原として、今後のCD4+ヘルパーT細胞抗原とCD8+細胞傷害性T細胞抗原を併用した、より効果的な免疫療法の開発に有用であると考えられた。本年度は、cDNAチップを用いた網羅的遺伝子発現解析と免疫原性解析により、メラノーマに高発現する新規メラノーマ抗原FABP7を同定した。

FABP7は多くのメラノーマ細胞株に高発現するが正常組織での発現は低く、大腸菌組換え蛋白を用いたWestern blot法では、メラノーマ患者血清31例中8例にIgG抗体が検出されたが、健常人30例では認められなかった。また、前年度施行した自己腫瘍細胞凍結融解物で感作した樹状細胞を用いた免疫療法の臨床試験後の患者血清を用いたcDNA発現クローニング法(SEREX)により、新規メラノーマ抗原LIP1とFLJ32Mを単離同定した。LIP1は、Northern blot法ではメラノーマ細胞株11例中9例に発現が認められ、正常組織では精巣と色素細胞に発現を認めたが他組織での発現は低く、メラノーマ患者28人中19人の血清中にIgG抗体が認められた。これらはメラノーマに発現し、正常組織での発現は限定され、メラノーマ患者に免疫原性が認められるので、メラノーマの診断やCD4+ヘルパーT細胞・CD8+細胞傷害性T細胞の標的抗原として免疫療法に有用な可能性がある。樹状細胞にメラノーマ抗原を発現させる方法として、マウス骨髄ストローマ細胞との共培養により、ヒトCD34+造血前駆細胞から効率よく樹状細胞を増殖分化させ、レンチウイルスベクターでメラノーマ抗原を導入発現させる方法を開発した。本法は、腫瘍反応性T細胞のin vitro誘導、それを用いた腫瘍抗原同定、免疫療法への臨床応用などに有用と考えられる。また、東京大学医科学研究所と共同で、日本人に頻度が高いHLA-A*2402とHLA-A*0201に結合するメラノーマ抗原gp100ペプチドを用いた免疫療法の臨床試験を開始した。現時点では強い有害事象を認めておらず、一例に腫瘍縮小が認められている。本年度は、網羅的遺伝子発現解析技術として、cDNAチップを用いて、色素細胞とメラノーマに特異的に発現する新規分子として、FCRL/FREBとKU-MEL2を、また、SAGE法を用いてPAX3とM172を同定した。それぞれ大腸菌組み換え蛋白を作製し、Western blot法でメラノーマ患者血清中のIgG抗体の反応性により免疫原性を検討したところ、FCRLとPAX3では血清IgG抗体が検出され、メラノーマ抗原となることが証明された。さらに、メラノーマ患者で検出できる癌精巣抗原の単離を3種類の手法を用いて試みた。DNAチップ解析により、癌精巣抗原様発現を示し胃癌に高発現する分子として同定したKU-CT3は、メラノーマにも高頻度に発現が認められ、患者血清にIgG抗体が検出された。RDA法を用いて精巣選択的に発現する分子を濃縮したmRNAの中から、癌精巣抗原様発現を示すKU-CT4を同定したところ、メラノーマ患者血清中にIgG抗体が検出された。また、自己腫瘍細胞凍結融解物で感作した樹状細胞を用いた免疫療法後の患者血清を用いて、正常精巣cDNAライブラリーをSEREX法でスクリーニングしたところ、癌精巣抗原CAGEが単離された。CAGEはメラノーマ患者だけでなく、子宮体癌患者でも血清IgG抗体が検出された。これらの各種手法を用いて同定した色素細胞特異的抗原と癌精巣
濁音の鼻音要素消滅の諸相と動因

昨年度より実施の文献調査を継続しながら、本年度はその分析のほうにより重点を置いて研究を進めた。その結果、濁音の鼻音要素について解明する上でも、これらの文献の成立背景をいかに考えるかが重要であることが明らかとなった。具体的には、謡曲資料・仮名遣書に掲げられている発音注記の背景に、どのような言語実態があるのかという点である。従来、その発音注記は、古い発音を守るために記されたものと見なされてきた。しかし、なぜ、当時、細かな発音の違いに、わざわざ注意が向けられたのかを問題にするならば、従来の見方はあまりにも単純に過ぎることがわかる。本研究は、それを指摘した上で、さらに、ザ行子音をはじめとする濁音の実態、およびその変化がどのようであったかについて、とくに、これまで見逃されていた点を中心に明らかにした。従来の最大の問題点は、話者が自分の発音を意識する際に、しばしば生じるはずの過剰訂正(hypercorrection)の可能性をまったく考慮していないことである。そもそも細かな発音の違いがいちいち意識され、それが文献に記されること自体、特殊な条件下でなければ起こりえないことであるが、その認識を持った上で、これらの文献は扱われていなかった。過剰訂正は、実際には変化が生じなかったところまで、「誤った形」として話者が感じることによって生じる。現在の我々が、そのことを見逃し、文献中の記述が直接に言語変化を反映するものと見なしてしまうと、誤った日本語史をそこから導き出すことになる。それゆえ、過剰訂正が生じる言語的背景を探ることは大変重要である。これによって、誤った言語史を正していくことが可能になる。本研究を通じて、そのことを具体的に明らかにした。この点は、言語史研究の方法論に対する、重要な問題提起となった。日本語の有声阻害音(濁音)は江戸時代初頃まで、母音間において、鼻音要素を顕著に有した前鼻子音であったと考えられている。その後の消滅過程については、大まかなことしかわかっていない。本研究では、まず、この音声特徴の消滅が、どのようなかたちで文献に反映されているのかを明らかにすべく文献調査を重点的に実施した。それとともに先行研究の検討を並行して進めた。一連の調査・研究を通して、従来その存在が知られている文献であっても、内容の分析が充分でないことを明らかにした。先行研究では、謡曲資料・仮名遣書などの記載内容からわりあい単純に、変化の進行状況を推定しているが、もっと多面的な分析が必要である。とくに、かなり肝腎なはずの、次の視点があまり顧みられていないことがわかった。すなわち、そもそも、言語変化が文献に記録されること自体非常に特殊なことであると言わねばならない。それならば、言語変化はどのような条件下において人々に意識され、また文献に記録されるのか。そこを軽視した言語史研究は浅薄なものになってしまう。この視点の重要性に立ち戻って、文献内容の分析をやり直し、これまで注目された箇所だけでなく、それが記された背景を中心に明らかにしようと努めた。その結果、個々の文献が持つ先入見(bias)が、当時の言語を見る目に大きく影響し、具体的な記事内容に反映されていることが指摘できた。この点に無頓着でいると、本来の言語変化からずれた推定を行ない、誤った「言語実態」像を描く危険性がある。このことを具体例を以て明らかにした。その成果の一部は、国語学会秋季大会(広島:安田女子大)において「濁音鼻音要素の弱化と『〈四つ仮名〉資料』-『蜆縮涼鼓集』再考-」と題して口頭発表した(内容は予稿集に掲載)。現在、さらに材料を追加しながら投稿論文を準備中である。
人工衛星用数十MHz超小型絶縁電源システムの開発―パワーSOCを目指してー

本研究では、人工衛星に用いる超小型・高効率絶縁電源システムの開発を目的とし、パワーSOCを実現する一環として、パワーSOCに適した数十MHzで動作する超小型DC-DCコンバータの回路技術について検討した。具体的には、本研究の要となる空芯インダクタの設計、試作・評価。次に、数十MHz駆動に適したゲート駆動回路の開発。非接触トランスを試作評価し、最後に電源を構築し評価した。プロトタイプ電源の効率評価を行った結果、変換効率65%を達成した。今後、整流方式、スイッチング素子を変更することで80%程度の効率が達成できることをシミュレーションにより確認している。本研究では、人工衛星に用いる超小型・高効率絶縁電源システムの開発を目的とし、パワーSOCを実現する一環として、パワーSOCに適した数十MHz(従来のDC-DCコンバータに比べて一桁程度高いスイッチング周波数)で動作する超小型DC-DCコンバータの回路技術を確立することを目的とする。具体的には、まず本研究の要となる空芯インダクタを試作評価する。次に、数十MHz駆動に適したゲート駆動回路を開発する、更に非接触トランスを試作評価し、最後に電源システムを構築し評価する。また、LSIやMEMS技術によるパワーSoC作製の前段階として、ボードレベルでの検討を行う。28年度の研究計画は、(1)空芯インダクタの設計、試作及び評価、(2)ゲート駆動回路の設計、試作及び評価の達成である。空芯インダクタはHFSSによる電磁界シミュレーションを主にインダクタンス及び交流等価抵抗について詳細に議論し、試作インダクタの評価を行っている。シミュレーションと実測の良好な一致が確認でき、それらのデータを基に回路シミュレーションモデルを作成した。また、ゲート駆動回路については、30-50MHzで動作可能な駆動ICの試作を行い、良好な動作特性を確認している。インダクタと同様に回路シミュレーションモデルを構築している。更に、非接触トランスを構築し電磁界シミュレーションによりその特性を確認している。非接触トランスを用いた絶縁型DC-DCコンバータの回路方式について回路シミュレーションにより検討を進めている(29年度研究計画)。28年度計画は、空芯インダクタの設計、試作・評価およびゲート駆動回路の設計、試作・評価であったが、空芯インダクタを用いた非接触トランスの試作・評価を先行して実施し、絶縁型DC-DCコンバータの回路方式について初期検討を始めている。その中で、交流等価抵抗が予想以上に問題となっており、29年度は交流等価抵抗の提言手法について研究を進める予定である。また、LSIやMEMS技術によるパワーSoC作製の前段階として、PCBレベルでの検討を行なってた。空芯インダクタはHFSSによる電磁界シミュレーションを主にインダクタンス及び交流等価抵抗について詳細に議論し、試作インダクタの評価を行った。その結果、シミュレーションと実測の良好な一致が確認でき、それらのデータを基に回路シミュレーションモデルを作成した。また、ゲート駆動回路については、30-50MHzで動作可能な駆動ICの試作を行い、良好な動作特性を確認した。更に、非接触トランスを構築し電磁界シミュレーションによりその特性を確認した。非接触トランスを用いた絶縁型DC-DCコンバータの回路方式には電流共振を採用し特性評価を行った。プロトタイプ電源の効率評価を行った結果、変換効率が35%程度と高効率化が課題となった。損失分析を行った結果、トランス(インダクタ)での損失が全損失の70%を占めていることが明らかになった。電磁界シミュレーションにより損失原因が高周波化に伴う表皮・近接効果による交流抵抗の著しい増加であることが明らかになったため、トランスの設計を見直しパターン厚・幅の最適化を行った結果変換効率が55%まで改善した。28年度は予定していた計画より先んじて実施できているため、29年度は研究計画通りに進めていく予定である。さらに、現在問題となっている事項についても追加で検討していく予定である。スイッチング電源基板試作の予定であったが、これまでの検討で用いていた基板で十分検討できたことに加え、先行して検討した事項で交流等価抵抗が予想以上に問題となることが確認されたため、予定していた基板作成を中止した。今後、交流等価抵抗の低減手法を検討した後、基板試作の予定。

29年度はDC-DCコンバータ基板のみの試作予定であったが、交流等価抵抗低減を確認するための基板が必要なため、予定していたよりも多く基板試作の必要があり前年度から繰り越した予算で賄う予定である。
細胞表層工学による重金属吸着性細菌の構築

本研究は、産業廃棄物処分場などから排出される重金属汚染浸出水などの汚染水質の浄化法の一つとして、微生物細胞の金属吸着能に着目した。細胞表面に様々なタンパク質を提示させる技術は、現在、多くの研究者が行っているところであり、細胞表層工学と呼ばれている。表面に金属吸着性のペプチドを提示させることで細胞自体を吸着剤として機能させることができるはずである。そのために、今回、細胞表面に様々なタンパク質を吸着させることのできるプラスミドベクターpRIT-5に対して、金属吸着性ペプチド、ヒスチジンの5および10残基の連続鎖をコードする人工遺伝子を挿入することに成功した。よって当初の目標であったプラスミドの構築は達成された。しかし、もう一つの目標であったStaphylococcus camosusへの形質転換、Bacillus subtilisへの形質転換を達成することはできず、今後の課題として残ることになった。また、一方で、より汚染環境に適応力があり、新規な分解系や吸着能、吸着特異性を有するかも知れない新菌の探索に乗り出している。産業廃棄物処分場には、調べてみると一般土壌と全く異なった菌叢が存在しており、それらの中には、Bacillus属しか見られないような極端なものもあることが分かった。今回、Bacillus属への形質転換を試みた理由もそこにある。将来的には、ストレスに非常に強く、汚染環境においても十分に細胞吸着能を発揮できるBacillus属で複製されて機能するプラスミドの構築を目指したい。当初の計画通り、すでに遺伝子工学のモデル株として確立しているブドウ球菌のいくつかの株を用い、細胞表層結合性のタンパク質、プロテインAの提示を可能なプラスミドpRIT5の形質転換を成功させた。現在、使用している株は形質転換に最も信頼のあるS.aureusだが、今後、毒性のないS.carnosusへの形質転換を遂行していく。carnosus TM300株はすでに形質転換の実績があり、報告もあるので問題なく可能である。重金属環境として工業廃水を提案しているが、現在、産業廃棄物処分場における実排水をすでに採取して単なるモデル研究にならないための研究対象の収集を行った。現在、これらの産業廃棄物処分場での生育可能な菌の分離や菌叢解析も同時並行で行っているが、分離された菌の中には重金属などへの相互作用を有する菌も期待できるので、全ての分離菌についてカルチャーストックを作製した。将来的には、これらの分離菌の中から新規な重金属等有害物質吸着性タンパク質を同定できるかも知れない。今後、これらの実排水を用いての実験を来年度の最優先課題として実施していきたい。
超弦理論による宇宙模型の構築とブラックホール

今年度は、まず宇宙論的な新しい解を構成することから始め、宇宙空間中の磁場の期限について考察を行った。これらは学術誌JCAPとPhysical Review Dにそれぞれ掲載された。さらに、重力からの寄与がアインシュタインテンソルに限らず、量子効果によるアインシュタイン曲率テンソルの高次項(たとえばガウスボネ項)が入ったときのブラックホール厳密解を一般的に解析した後、それを数値的に求めた。これを、宇宙項が無い場合で空間が球対称な場合、宇宙項が負の場合で、空間の曲率が正の場合、0の場合、負の場合について解を求め、それらの性質について詳しく調べた。これらは、学術誌Progress of Theoretical Physicsに掲載されたもの2編、現在投稿中のもの1編、現在解析が進行中で近い将来に発表予定のものが2編ある。またその応用として、クォークグルーオンプラズマにおける剪断粘性率とエントロピー密度の日を計算し、これまでこの量には下限があると言われていたが、量子効果のためにそれが破れることを示した。この結果は、学術誌Physical Review Dに掲載された。これは上記のブラックホール解を、ゲージ重力対応によって物理的な状況に応用したものであり、上記の解はさらに多くの応用を持つものと思われ、重要であり、今後の発展が期待される。それ以外に、以前行っていたブレイン解の解析を継続し、時間と空間に同時に依存した解を発見した。これは現在発表準備中である。素粒子及び重力理論の分野の大きな課題である、重力の量子論とその物理的な帰結について研究を行いました。その有力な候補である超弦理論は高い次元で定義されているので、それを物理的に解釈するには余分な次元をコンパクト化する必要があります。本研究計画では、超弦理論の低エネルギー有効相互作用である超重力理論による宇宙模型の構築とその検証についての研究を行いました。具体的な研究内容とその成果は以下の通りです。1.超新星爆発のデータを用いて、宇宙の現在の加速膨張を引き起こしているダークエネルギーを作り出している物質のポテンシャルを直接求める一般的方法を開発し、その結果として得られるポテンシャルを求めました。この成果はすでに学術論文として書き、学術雑誌Modern PhysicsLetters Aに掲載されています。2.超弦理論の低エネルギー有効理論に高次量子補正がある場合に、宇宙の密度揺らぎを評価し、それと観測事実から知られているスケール不変な密度揺らぎが得られる可能性について検討し、ある場合にはそれがかのうであることを示しました。これは学術雑誌Physical Review Dに掲載されました。3.現在の宇宙にはダークエネルギーとダークマターが同程度の量存在していることが観測の結果わかっています。この事実を説明するために、これらの間に相互作用が存在することを仮定し、観測からその相互作用に対する制限を求めました。その結果、相互作用がないとしても矛盾はないが、ダークマターからダークエネルギーへエネルギーが少し流れる形が観測事実とよりよく一致することを発見しました。これは現在学術雑誌に投稿中です。本研究計画では、超弦理論の有効相互作用である超重力理論において、コンパクト化が実現して4次元時空を与えるような時間に依存したインフレーション解や現在の宇宙の加速膨張を説明できる解を系統的に調べ、現実的な模型を得る可能性を調べました。これらは、素粒子の基本的な理論と現実的な宇宙論の接点を解明する上で大変有用な結果です。1.現在宇宙の大部分のエネルギーはダークマターとダークエネルギーと呼ばれるもので担われていることがわかっています。我々は、これらが自然に相互作用をするはずであることを指摘し、観測による制限を与えました。2.超弦理論の有効理論としての超重力理論に、高次補正項としてGauss-Bonnet項を考え、宇宙論的に面白い解を系統的に求めました。これらの解により、宇宙の加速膨張を説明できる可能性を議論しました。3.超弦理論に存在するDブレインがあると、それは現在観測されている宇宙の加速膨張を説明する新しい可能性を与えます。我々は、そのような新しい解を構成して、それが実際に実現することを指摘しました。この結果は、現在学術雑誌に投稿中です。

これは上記のブラックホール解を、ゲージ重力対応によって物理的な状況に応用したものであり、上記の解はさらに多くの応用を持つものと思われ、重要であり、今後の発展が期待される。それ以外に、以前行っていたブレイン解の解析を継続し、時間と空間に同時に依存した解を発見した。これは現在発表準備中である。
ミナミヤモリにおける性染色体と性決定機構の進化過程の解明

3種の日本産ヤモリ、ニホンヤモリ、ミナミヤモリ、オキナワヤモリは近縁種でありながら異なる性決定様式をもつ。ニホンヤモリとオキナワヤモリでは孵卵温度によって性が決定されるのに対して、ミナミヤモリは雌ヘテロ型(ZZ/ZW型)の性染色体をもち遺伝的に性が決定される。この事からミナミヤモリの系統において遺伝性決定への変遷が起きたと予想される。ミナミヤモリの性染色体には性分化関連遺伝子の一つであるDMRT1が位置する。DMRT1の機能は脊椎動物で保存されており、DMRT1が高発現すると未分化生殖腺が精巣へと分化する。DMRT1遺伝子について複数のプライマーペアを設計し、沖縄本島産のミナミヤモリ雄4個体、雌6個体のゲノムDNAに対してPCRを行い、増幅産物の塩基配列を解読した。その結果、ZとWホモログ間において第3エクソンに塩基置換が同定された。沖縄本島産のミナミヤモリではZとW染色体間で形態的な分化が見られることから、ZとW染色体の形態的な分化とDMRT1のZとWホモログ間の分化のどちらが先に起きたのか断定できない。そこで石垣島産のミナミヤモリ雄2個体、雌1個体を入手した。石垣島産の個体群ではZとW染色体の形態的分化が生じていない。石垣島産個体のゲノムDNAに対してPCRを行い、増幅産物の塩基配列を解読した結果、沖縄本島産個体と同様に、ZとWホモログ間において第3エクソンに塩基置換が同定された。塩基置換の位置とパターンが2個体群間で保存されていることから、両個体群の共通祖先においてDMRT1の対立遺伝子間で配列が分化したことでZとW染色体への分化が起こり、ミナミヤモリの遺伝性決定が確立されたと推測された。また、各島に個体群が定着した後に、沖縄本島の個体群ではW染色体に構造変化が生じたと推定された。この事から南西諸島の各島々の個体群で独立して性染色体の分化が進んだことが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。3種の日本産ヤモリ、ニホンヤモリ、ミナミヤモリ、オキナワヤモリは近縁種でありながら異なる性決定様式をもち、ニホンヤモリとオキナワヤモリは温度依存性決定を、ミナミヤモリは雌ヘテロ型(ZZ/ZW型)の性染色体をもつ。この事からミナミヤモリの系統において比較的最近にZW型のGSDへの変遷が起きたと予想される。ミナミヤモリにおける性染色体の進化過程を解明することを目的として、性染色体連鎖遺伝子のZとWホモログの配列を比較した。先行研究においてミナミヤモリの性染色体に6つの遺伝子、ACO1、RSP6、DMRT1、CHD1、GHR、ATP5A1が同定されている。そのうちACO1、RSP6、DMRT1はZとW染色体間で逆位が生じた領域に位置する。この3遺伝子についてイントロンを挟むように複数のプライマーペアを設計し、雄2個体、雌4個体のゲノムDNAに対してPCRを行った。その結果、ACO1の第7イントロンにZとWホモログ間で差異が同定され、ZとWホモログ間で分化が生じている事が明らかとなった。ZとWホモログ間で第7イントロンの配列を比較した結果、89.1%の相同性が見られた。また、ニホンヤモリの相同配列とも比較したところ、Wホモログの配列の方が祖先配列に類似していることが推定された。一方、RSP6についてはZとWホモログ間で多型は検出されなかった。また、DMRT1のZとWホモログ間においてはイントロンの塩基配列に多型は同定されなかったが、第3エクソンに一つの塩基置換が同定された。通常、塩基配列の進化はエクソンよりもイントロン領域の方で速く進む。従って、DMRT1のZとWホモログ間では分化が生じているが、その塩基配列や遺伝子構造の差異は小さいと予想された。ACO1はW染色体短腕の末端領域に位置し、その領域以外ではZとW染色体間の塩基配列の分化はあまり進んでいないと考えられる。研究計画には、マイクロディセクションを用いたZとW染色体の単離および次世代シーケンサーによる性染色体DNAの解析も含めていた。実際に雄2個体、雌3個体の細胞を培養し、マイクロディセクションに用いる染色体標本を作製した。しかし、マイクロマニピュレーターの移管などの事情によりマイクロディセクション実験を開始する時期が当初の予定より遅れたため、次世代シーケンス解析に至っていない。現在、次世代シーケンス解析用のライブラリー調製を行っている。

その結果、ZとWホモログ間において第3エクソンに塩基置換が同定された。沖縄本島産のミナミヤモリではZとW染色体間で形態的な分化が見られることから、ZとW染色体の形態的な分化とDMRT1のZとWホモログ間の分化のどちらが先に起きたのか断定できない。そこで石垣島産のミナミヤモリ雄2個体、雌1個体を入手した。石垣島産の個体群ではZとW染色体の形態的分化が生じていない。石垣島産個体のゲノムDNAに対してPCRを行い、増幅産物の塩基配列を解読した結果、沖縄本島産個体と同様に、ZとWホモログ間において第3エクソンに塩基置換が同定された。塩基置換の位置とパターンが2個体群間で保存されていることから、両個体群の共通祖先においてDMRT1の対立遺伝子間で配列が分化したことでZとW染色体への分化が起こり、ミナミヤモリの遺伝性決定が確立されたと推測された。また、各島に個体群が定着した後に、沖縄本島の個体群ではW染色体に構造変化が生じたと推定された。この事から南西諸島の各島々の個体群で独立して性染色体の分化が進んだことが示唆された。1. H29年度の研究成果においてDMRT1のZとWホモログ間で生じた塩基置換を同定した。H30年度はDMRT1のZとWホモログの全長配列の決定を行う。雌のゲノムライブラリーを構築し、プラークハイブリダイゼーションによってZとWホモログを含むゲノム断片を単離し、上流と下流領域も含めたZとWホモログの全長塩基配列を決定する。2.マイクロディセクションによりZとW染色体を単離し、DNA増幅キットを用いて染色体DNAを増幅する。その後、染色体ペインティングによって単離した染色体がZもしくはW染色体であることを確認し、染色体DNAを次世代シーケンサーによって解析する。3.次世代シーケンスで得られたデータを解析し、ZとW染色体上に存在する遺伝子を同定する。ZとW染色体間で含有する遺伝子や塩基配列を詳細に比較し、片方の染色体にのみ存在する遺伝子やホモログ間で塩基配列が著しく分化している遺伝子を選抜する。また、それらの遺伝子のモデル動物での機能情報を基に性決定候補遺伝子を選抜する。4.胚の生殖腺の組織切片を作製し、形態的な分化の始まる時期を特定する。さらに、脊椎動物において性分化初期の生殖腺で発現することが判明している遺伝子について半定量的PCRで発現解析し、性分化時期を特定する。続いて、性分化時期の胚から性腺を摘出し、RNA-seqを行う。雌雄間で転写産物の網羅的比較を行い、発現量の差が見られる遺伝子を特定する。5.性分化時期の雌雄の胚や生殖腺をサンプリングし、選抜された遺伝子やDMRT1の発現解析を行う。また、DMRT1については、培養細胞におけるレポーターアッセイによってZとWホモログ間におけるシス発現調整領域の機能の差異も検証する。それらの結果に基づき、性決定候補遺伝子を特定する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ハロバクテリア細胞膜輸送とクロライドイオン

高度好塩菌は4MNaclを基本培地とする高食塩濃度の環境下に棲息するバクテリアである.細胞内のイオン組成は殆ど飽和に近いKclが主成分であると考えられており,大きなNaとKの濃度勾配が細胞膜を隔てて存在する.呼吸または光プロトンポンプであるバクテリオロドプシン(bR)がつくるプロトン駆動力および光クロライドポンプであるハロロドプシン(hR)がつくる膜電位によって駆動されるNa^+が1H^+アンチポターにより, Na^+排出される. K^+は内部負の膜電位により,ユニボーターを介して細胞内に濃縮される.この菌ではアミノ酸はすべてNaとのシンポートにより取り込まれると考えられている.グルタミン酸はNaと1:1の化学量論比で取り込まれ,その過程は電気的中性であると結論されている.しかしながら,グルタミン酸の取り込みにはNaの濃度勾配と光照射が必要であるが,この光照射の必要性は理解しがたい.本実験はこの点を明らかにしようとした.その結果次のことが明かとなった.(1)Na勾配以外にも光照射が必要なことは,他の駆動力が必要ではないかという疑問を生じさせる. hRや呼吸によって駆動されるclの取り込み系の存在を考えると, clの濃度勾配の関与も考えられるが,実験結果はclの内向き,外向きの濃度勾配は駆動力でないことを示した.(2)clを測定液から除くと,光照射はグルタミン酸の取り込みには必要でなく, Naの勾配のみで十分であった.(3)bRの欠損した株を用いると,測定液中にclがあっても,光照射は必要なく, Naの勾配のみで取り込みが見られた.これらの事より以下のように推論した.グルタミン酸透過系はNaとの共輸送である.そして,輸送系にはclと光照射(多分膜電位発生が真の原因)によって調節されているサブユニットを持つ.bR欠損株では,このサブユニットもまだ欠損している.高度好塩菌は4MNaclを基本培地とする高食塩濃度の環境下に棲息するバクテリアである.細胞内のイオン組成は殆ど飽和に近いKclが主成分であると考えられており,大きなNaとKの濃度勾配が細胞膜を隔てて存在する.呼吸または光プロトンポンプであるバクテリオロドプシン(bR)がつくるプロトン駆動力および光クロライドポンプであるハロロドプシン(hR)がつくる膜電位によって駆動されるNa^+が1H^+アンチポターにより, Na^+排出される. K^+は内部負の膜電位により,ユニボーターを介して細胞内に濃縮される.この菌ではアミノ酸はすべてNaとのシンポートにより取り込まれると考えられている.グルタミン酸はNaと1:1の化学量論比で取り込まれ,その過程は電気的中性であると結論されている.しかしながら,グルタミン酸の取り込みにはNaの濃度勾配と光照射が必要であるが,この光照射の必要性は理解しがたい.本実験はこの点を明らかにしようとした.その結果次のことが明かとなった.(1)Na勾配以外にも光照射が必要なことは,他の駆動力が必要ではないかという疑問を生じさせる. hRや呼吸によって駆動されるclの取り込み系の存在を考えると, clの濃度勾配の関与も考えられるが,実験結果はclの内向き,外向きの濃度勾配は駆動力でないことを示した.(2)clを測定液から除くと,光照射はグルタミン酸の取り込みには必要でなく, Naの勾配のみで十分であった.(3)bRの欠損した株を用いると,測定液中にclがあっても,光照射は必要なく, Naの勾配のみで取り込みが見られた.これらの事より以下のように推論した.グルタミン酸透過系はNaとの共輸送である.そして,輸送系にはclと光照射(多分膜電位発生が真の原因)によって調節されているサブユニットを持つ.bR欠損株では,このサブユニットもまだ欠損している.
動詞由来接続表現の文法化についての対照言語学・社会言語学的観点からのコーパス研究

接続詞や前置詞といった接続表現の中には,動詞から文法化したと考えられるものがある.その文法的要素としての地位は比較的柔軟なもので,今も動詞としての性格を強く留めているものもあれば,話者の心的態度を伝達するための手段としての新たな用法を確立しつつあるものもある.発達過程において深い関係のある英語とフランス語をとり上げて,動詞由来の接続表現が今日どのように用いられているのかを実証的な手段で明らかにした.接続詞や前置詞といった接続表現の中には,動詞から文法化したと考えられるものがある.その文法的要素としての地位は比較的柔軟なもので,今も動詞としての性格を強く留めているものもあれば,話者の心的態度を伝達するための手段としての新たな用法を確立しつつあるものもある.発達過程において深い関係のある英語とフランス語をとり上げて,動詞由来の接続表現が今日どのように用いられているのかを実証的な手段で明らかにした.本研究が研究の対集とする英語とフランス語には、ともに、非定形動詞節から発達したと考えられる接続表現が存在する.これらの接続表現が文章中や談話中でどのような役割を担っているかを本格的に観察することが次年度の課題であるが、それに先立ち19年度は、英語とフランス語の言語資料を整備し、その特徴を吟味することと、分析の枠組みを探求することに集中した.まず英語については、イギリス英語の大規模コーパスであるBritish National Corpusのうち、自然会話の資料について、社会言語学的観点からその特徴を調査した.この調査結果と分析を、論文「BNC会話資料」(印刷中)としてまとめた.フランス語については、書き言葉資料の収集を進めている途中であるが、今後の研究では英語との比較対照が必要になるため、英語版とフランス語版が並行的に収められた雑誌資料を中心に収集している.複数言語の資料を組織立てて管理し、調査のための検索を正確かつ容易にするような仕組みを探索中である.両言語の比較を行うための理論的枠組みのひとつの可能性として、ベルギー・ルーヴァン大学のCosme、Guilquin両氏が行っている、コーパスを用いた英語とフランス語の接続詞使用たについての対照研究がある.本研究への応用の可能性について意見交換を行うため、両氏を訪れ、互いの研究テーマについて議論した.また、その際、同大学英語コーパス研究センターが催するサマースクール「学習者コーパス」に伴って開催されたコロキアムにおいて、口頭発表を行った.本研究は,英語の接続表現(前置詞・接続詞)のうち,動詞に由来するものを研究対象としている.それらの英語接続表現のうちの多くは,発達過程において何らかの形でフランス語の影響を受けてきている.このため,現代英語と現代フランス語には,少なくとも見かけ上はよく対応するような表現の対が多く存在する.両言語に存在する表現で,見かけ上似ていても意味が異なる場合,単語レベルでは「偽りの友faux amis」と呼ばれ,学習者にとって注意が必要であることはよく知られている.この研究が着目する接続表現の場合は,それらの表現が表しうる意味の特徴だけではなく,補語として取りうる要素の統語的性質や,接続された2要素の相対的関係などの点でも,両言語間での差が観察できる.今年度は,動詞に由来する接続表現のうち,特に「除外」を表すものに焦点を絞って調査・研究を行った.具体的には,英語の前置詞exceptで表されるような意味的関係である.現代フランス語では,英語のsaving[save]にあたるsauf最も一般的な接続表現として定着しているが,英語にもフランス語にも,同様の意味を表す表現形式が他にも存在する.調査の対象とした材料は主として,フランスの政治雑誌Le Monde Diplomatique(以下LMDと記す)の本文である. LMD英語版が発刊されたのは1996年であるが,これは英語が世界の共通語としての地位を強固にしてきた社会的背景を反映していると言える.本研究では,多言語版記事を収めたDVDと, LMDがインターネットのウェブサイト上で公開している資料を用いて,調査・分析を行った.英語とフランス語の文章データを対照的に分析した結果,英語のexceptが展開しつつある統語的制約の弱化,意味面での拡張がフランス語のsaufには観察されにくく,別の表現手段が用いられる傾向があることを明らかにした.
ストレス下における GCN2 による膵β細胞量調節機構の解明

細胞内のアミノ酸欠乏状態を感知するキナーゼであるGCN2のノックアウト(GCN2-/-)マウスを樹立し、解析をした。高脂肪食飼育によりGCN2-/-マウスの耐糖能は悪化し、膵β細胞量は減少していた。高脂肪食下にはインスリン需要が増加し、相対的に膵β細胞内のアミノ酸の濃度が低下することによりGCN2が活性化され、mTORC1シグナルの恒常的亢進によるインスリンシグナルの低下を介して、膵β細胞量の減少に関与していることを見いだした。日本人におけるSNP解析でgeneral control nondepressible 2(GCN2)のSNPと2型糖尿病に有意な相関があることが報告された。GCN2はアミノ酸の欠乏により活性化される分子であり、膵島でGCN2が強く発現していた。全身性GCN2ノックアウトマウス(GCN2^<-/->マウス)を作製し、代謝パラメーターおよび組織学的な解析を行い、対照マウスと比較した。また、siRNAを用いてGCN2をノックダウンしたラット膵β細胞株であるINS-1細胞を用いてインスリンシグナルの変化を検討した。GCN2^<-/->マウスは通常食下に、24週齢まで耐糖能や膵β細胞量の変化を示さなかった。次に、マウスを高脂肪食下に飼育したところ、24週齢でGCN2^<-/->マウスの耐糖能は有意に悪化していた。高脂肪食飼育下GCN2^<-/->マウスは対照と比較して強い脂肪肝を示したため、肝臓においてより強いインスリン抵抗性が存在する可能性が考えられたが、インスリン分泌量は低下しており、膵β細胞量は減少していた。高脂肪食飼育下GCN2^<-/->マウスにおける膵β細胞量減少のメカニズムを明らかにするため、INS-1細胞を用いて解析を行った。アミノ酸の一部を欠損させた条件下にGCN2ノックダウンINS-1細胞では、対照と比較し、ATF4の発現が低下していることが確認された。また、S6キナーゼやS6のリン酸化が増加するなどmTORC1シグナルが増強していることが確認された。さらに、IRS-2の発現、リン酸化Akt(308番目スレオニン残基、473番目セリン残基)やリン酸化GSK3βが低下するなどシンスリンシグナルが低下していた。GCN2^<-/->マウスは高脂肪食飼育下に24週齢で膵β細胞量の減少を示し、INS-1細胞ではGCN2のノックダウンによりインスリンシグナルに変化が認められることが明らかとなった。mTORC1シグナルが慢性的に活性化することによるネガティブフィードバックが、GCN2ノックダウンINS-1細胞におけるインスリンシグナルの低下の一因であると考えられた。日本人におけるSNP解析でgeneral control nondepressible 2 (GCN2}のSNPと2型糖尿病に有意な相関があることが報告された。mTORC1シグナルが慢性的に活性化することによるネガティブフィードバックが、GCN2ノックダウンINS-

1細胞におけるインスリンシグナルの低下の一因であると考えられた。全身性GCN2ノックアウトマウス(GCN2-/-マウス)を作製し、代謝パラメーター及び組織学的な解析を行い、対照マウスと比較した。GCN2-/-マウスの膵島やGCN2ノックダウンINS-1細胞を用いてインスリンシグナルの変化を検討した。作製したGCN2-/-マウスを高脂肪食下で24週齢まで飼育したところ、GCN2-/-マウスは野生型マウスと比較し、耐糖能は野生型と比べて有意に悪化し、膵β細胞量は有意に減少していた。高脂肪食下に飼育したGCN2-/-マウスの膵島では、mTORC1シグナルの亢進により、ネガティブフィードバックを介したインスリンシグナル低下をきたし、我々が以前報告したTSC2ノックアウトマウスの膵島での変化と同様にネガティブフィードバックを介して膵β細胞量が減少していることが明らかとなった。ラットの膵β細胞株であるINS-1細胞にグルコース刺激を行ったところ、GCN2が活性化され、その活性化はシクロホスファミドによる蛋白翻訳阻害で、打ち消された。この結果から、我々は、高脂肪食で飼育したマウスにおいてはインスリンの需要が高まり、膵β細胞におけるインスリンの翻訳が亢進しているためにGCN2が活性化しているという仮説を構築した。通常食で飼育したマウスと比較し、高脂肪食で飼育したマウスの血清においては、アミノ酸濃度は有意に増加するものが多かった。しかし、高脂肪食で飼育したマウスの膵島ではアミノ酸全般の濃度低下が認められた。したがって、膵β細胞でインスリン蛋白の翻訳が亢進し、膵β細胞内のアミノ酸濃度が低下することにより、uncharged tRNAの増加をリガンドとしてGCN2が活性化していることが示唆された。高脂肪食で飼育下GCN2-/-マウスは、mTORC1シグナルの恒常的亢進によるインスリンシグナルの低下が膵β細胞量減少を引き起こす一因であると考えられた。計画にあるGCN2ノックアウトマウスの解析は、表現型解析および単離膵島を用いた細胞内シグナルの解析も進んでいる。インスリン抵抗状態の高脂肪食飼育下での解析も進んでいる。加えて、膵β細胞特異的GCN2ノックアウトマウスの準備が終わり、解析が始まるとことである。24年度が最終年度であるため、記入しない。GCN2のノックアウトにより膵β細胞量に変化が生じることは、これまでの解析で明らかとなった。これが、全身のインスリン抵抗性によるものか、膵β細胞内での変化により生じるものかを今後明らかにする必要がある。本年度は膵β細胞特異的GCN2ノックアウトマウスを用いて、膵β細胞内の変化が膵β細胞量に及ぼす影響を検討する。また、種々の栄養の変化において、GCN2がどのような機能を持つかを検討する。
生命倫理学と環境倫理学の統合理論構築のための基礎的研究

生命倫理学と環境倫理学の統合理論を構築するための思想的枠組みとして、人間の生命の三つの本性という切口を考案した。それは、「連なりの本性」「自己利益の本性」「ささえの本性」の3つである。これらは、人間が地球上の自然の中で、生命として存在するときの、基本的な本性であると思われる。これら3つの本性を考察することによって、生命を扱う生命倫理学と、自然を扱う環境倫理学が、統一的な視野のもとに、ともに議論できるようになる。「連なりの本性」とは、人類が生命40億年の進化の果てに登場した事実に由来するものであり、自然と一体となることによって生の自己実現をはかろうとする本性である。「自己利益の本性」とは、人間が他の生命体を自分たちのために利用することで生きのびてきたという事実に由来するもので、自分たちの生き残りと快適な生のためには、他の生命体を利用してもかまわないと考える本性である。「ささえの本性」とは、人間が集団を組むことで生存してきたという事実に由来する本性であり、困っている人や苦しんでいる人を見たときに思わず助けてあげたいと考える本性である。これら3つの生命の本性の相克と調和の相のもとに、生命倫理学と環境倫理学の統合の第一歩が果されるのである。