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ヒト赤芽球の脱核機序に関する研究

本研究では、1)ヒト赤芽球の脱核に関与する赤芽球膜骨格蛋白の親和性と解離定数の制御機構、2)脱核に伴う細胞構造・膜骨格蛋白の赤血球内外への移行動態、3)造血幹・前駆細胞(CD34+細胞)から赤芽球系前駆細胞そして赤血球へと至る過程における構成蛋白質の代謝回転とその調節機構を解析することを目的とした。本年度は上記1),2)の関連のもとに、ヒト赤芽球の脱核に関する研究を発展させた。その結果、以下を明らかにした。1)ヒト赤芽球の脱核時間は8.4±3.4分2)脱核率は1.16±0.42%/hourをピークとして以後は経時的に減少する3)脱核はマクロファージなどの支持細胞の関与を必要としない4)核の網赤血球からの完全分離にはずり応力やマクロファージによる核の貧食が必要である5)脱核は細胞質分裂の一種である6)脱核にcentrosomeは関与しない以上の成果について現在投稿中である。上記3)においては赤血球膜蛋白である4.1Rを中心に解析した。4.1Rは分子量135kDaと80kDaの二つのisoformからなり、赤芽球の分化過程でその発現が入れ替わるが、その機序は不明に留まっている。本研究では以下のことを明らかにした。1)4.1R135は、赤芽球発生の初期段階から発現するが網赤血球には発現しない2)4.1R80は4.1R135に遅れて発現し網赤血球にも発現する3)4.1R80と4.1R135は膜骨格蛋白質に対する親和性と解離定数が異なる以上の成果について現在投稿中である。今年度は脱核における細胞構成タンパク質の発現と組み込み過程を中心に、ヒト赤芽球の分化過程を網羅的に解析した。CD34^+細胞から脱核段階まで、共焦点顕微鏡と酵素抗体染色を用いて、calnexin,β-spectrin, actin, tubulin, 14-3-3, cytochrome C, lamin,4.1R^<80>, 4.1R^<135>, 4.1G, glycophorin A, glycophorin C, band 3, p55, myosinなどの発現過程を検討した。さらに主要蛋白について膜骨格への組み込み過程をイムノブロットで検討し、膨大な結果が集積されつつある。そのなかで今回は、脱核過程における蛋白動態についてまとめ「Symposium with Dr.Mohandas Narla and Dr.Joel Chasis」(平成18年3月21日、学士会館、東京)において「Enucleation of human erythroblast : Cytokinesis or exocytosis?」として発表した。高い評価を受け、今後、国際共同研究として進展させることとした。脱核に関する結果は平成18年度血液学会総会においても発表予定である。共同研究者の高桑は、4.1R^<135>と4.1R^<80>を対象として、赤芽球系前駆細胞そして赤血球へと至る過程における構成蛋白質の代謝回転(合成と分解)とその調節機構を明らかにしつつある。今後、脱核阻害細胞との対比等を通じて、正常の膜機能の維持機構のみならず脱核障害を含む新たな疾患群の同定や治療法の開発および種々の膜疾患の病態を明らかにしていきたい。1.脱核における細胞構成タンパク質の発現と組み込み過程(澤田・高桑)2.正常ヒト赤芽球の脱核機構の解析(澤田・高桑)3.脱核阻害赤芽球の解析恙無く検討を進めている。正常赤芽球の脱核メカニズム(正常コントロール)について上述のごとく報告準備を進めている。

1)4.1R135は、赤芽球発生の初期段階から発現するが網赤血球には発現しない2)4.1R80は4.1R135に遅れて発現し網赤血球にも発現する3)4.1R80と4.1R135は膜骨格蛋白質に対する親和性と解離定数が異なる以上の成果について現在投稿中である。
金属と繊維の出土複合遺物に対する保存科学的研究

出土複合素材遺物、特に金属製品と繊維(麻類・絹)が共存する遺物に対する保存処理方法の再検討および開発の一環として、I.日本において古来から利用されている布(麻類・絹)が埋蔵中において金属製品と共存して場合に、布の繊維自体にどのような変質機構を経ているのかについて解明、II.現在国内において展示・収蔵されている出土繊維遺物の調査からその変質課程が観察できるのかについて明らかにすること、の以上2点を目的とした。Iの達成のために、『出土複合遺物を想定した実験』を行った。金属と繊維を一体化させた試料を恒温恒湿器内で劣化・変質の促進実験を行い、経時変化を追った。供する試料は金属片3種(JIS規格で定義されている鉄、銅、青銅、鉛の金属片)の直上に平絹2種(絹が精練および未精練のもの)、平織り麻類(素材はカラムシ)の組み合わせを作製して、温度20°C・相対湿渡90%に曝し、経過観察・実験試料の繊維の断面薄片を作製し、金属の錆がどのように影響しているかについて確認した。その際には調査専用実体顕微鏡を用い、的確な経過観察を追うことができた。結果、金属さびが繊維の無機成分と微小な電気的なイオン交換を行うことに、初期反応がすすむことが示唆された。IIの達成のために、『出土複合遺物(金属と繊維)の展示及び収蔵品の実地調査』を行った。古代期の北海道、東北、九州を中心とした地域の金属製品を調査し、非破壊調査として古代繊維の素材、糸の太さ、撚り方向、織密度を調査専用実体顕微鏡下で記録した。次に、第二段階として破壊調査や既往の結果との比較を行い、いづれの場合でも非破壊分析結果と明らかな相違があるものは見られなかった。本年度は1)繊維が銃着して残存している刀剣の保存処理と科学的調査2)北海道および九州において確認されている銃着繊維の非破壊調査および破壊調査との結果検討を中心に研究を進めた。1)の資料は青森県おいらせ町阿光坊古墳群の刀剣で、繊維のほか漆膜、鞘木が残存する保存状態の良好な資料であった。保存処理は現行の出土鉄製品の手法を用いて行なった。脱塩にはセスキ炭酸ナトリウム5wt%水溶液を用いて約1ヶ月施行したが、刀剣他繊維・漆膜・鞘木などに大きな変化は見られなかった。クリーニング中に剥落した繊維、漆膜、鞘木の破壊分析を行なった。繊維・漆膜はエポシキ樹脂に包埋し、#4004000の紙やすりなどを用いて繊維は非破壊分析においてその撚り状況から麻類と推定していたが、破壊分析からも麻類の特徴を見出すことが出来、非破壊分析の結果を追従した。さらに、漆膜からは2層の生漆と思われる塗り構造が確認できた。鞘木においてはモミ属の使用が確認できた事から地域特性や当時の交流を考える一助となった。この結果は中間発表を東アジア国際会館においてポスターで、まとまった結果はICOM-METALに論文投稿し査読を受けている。2)本経費で購入した実態顕微鏡を用いて、北海道および九州の銹着資料の非破壊分析を行なった。これらの資料の中にはこれまで所蔵部局で繊維資料の破壊分析が行なわれているものもあり、それらの結果とも照らし合わせた考察を継続的に行なっており。現時点では非破壊分析において、繊維素材推定を「撚り」「密度」「繊維の太さ」で行なっている。大部分の資料においては両者の結果は合っているが、一部非破壊分析結果と異なっている部分もあり、今後の課題となる。この部分を明確にすることも本研究の意義であると考えている。
教科書における科学教材の研究-日本の公教育成立・形成期に限定して-

本研究の結果は相互に関連した次の3つの論文に集約される。第1は須田勝彦「明治初期算術教科書の自然数指導」である。この論文では序章において本研究全体の目的にふれながら,2章以下では明治初期における初等数学教科書(主に塚本明毅,永峰秀樹,中条澄清など)における自然数指導に限定して,教育の目的論,教育内容・教材構成論を検討した。そこでは数学教育が諸科学との関連のもとで構想されていたこと,最初に可能な限り一般的な数範囲を提示しようとしたこと,アルゴリズム形成への周到な配慮がなされていたこと,理論的・法則的認識が重視されていたことなど,今日の数学教育が立ち帰って検討すべき価値のある試みが析出された。第2は大野栄三「明治期物理教科書における力概念の取り扱い」である。力学教育では,昔も今も,基本概念である「力」そのものが何であるのかという疑問に答えることよりも,「力」が作用した結果どうなるかを教育することに重点が置かれてきた。本論文では,このような力学教育における重心の偏りを改善するため,明治期物理教科書に見られる「力」の実在論的取り扱いを現代物理学の視点から捉え直すことについて論じた。第3は大竹政美「師範学校編『小學読本』における科学教材の分析の試み-『科学に関する識字能力』の観点から」である。これは,その形成が現在もなお「理科と国語の接合点」で問題となっている,科学研究の成果を書いた文章を理解する能力=科学に関する識字能力(リテラシー)の形成について,『小學読本』の究理学的教材に焦点をあてて検討したものである。科学に関する識字能力は記述的な「報告」と,「説明」という二つの「ジャンル」(テクスト組織の全体的パターン)に限定した。本研究の課題である公教育成立期の教科書における科学教材の研究の中で、平成8年度は主として明治19年以前、即ち検定期以前の教科書の検討がなされた。まず、共通の検討事項であるこの時期の教授学理論の到達水準について確認の後、物理、算術及び読本の教科書に関する資料の収集、整理が進められ、分析がなされた。検定期以前の物理教科書では、重要な天然力として「重力」「凝集力」「化学親和力」という概念が用いられ、また物性として物質の慣性、不加入性等が挙げられている。このような概念系は従来、スコラ学的であると批判されていたが、それらの説明が持つリアリティは自然理解に役立つ側面も有している。検定期から国定期へと移るに従い、物理教科書の内容は劇的に現代のそれへと近づいて行く。力は運動変化の原因として登場し、物理理論に対して外在的なものとなる。そこには検定期以前の教科書に見られるリアリティはむしろ乏しくなっている。次年度はこれらの変遷と現代物理学の成果を踏まえた上で、これからの理科教育の内容構成に関する提言を見いだして行く予定である。算術では、塚本明毅『筆算訓蒙』(明治2年)、中絛澄清『算学教授書』(明治9年)、永峰秀樹『筆算教授書』(明治10年)などにつき、(1)数とは何か、量との関係をどのように把握しているか(2)演算の基本法則をどのように扱っているか、(3)分数及び比をどのように把握しているかの3点に焦点をあてて検討した。これらの諸点は算術教育に特有というより、全ての数学教育において中心問題であり、次年度は検定期も含めた実践的諸遺産の整理を試みたい。読本においては今日の国語科との教科の目的論の相違を勘案しながら、主に師範学校編『小学読本』の究理、博物教材の検討を進めている。第1は須田勝彦

「明治初期算術教科書の自然数指導」である。この論文では序章において本研究全体の目的にふれながら、2章以下では明治初期における初等数学教科書(主に塚本明毅、永峰秀樹、中条清澄など)における自然数指導に限定して、教育の目的論、教育内容・教材構成論を検討した。そこでは数学教育が諸学科との関連のもとで構想されていたこと、最初に可能な限り一般的な数範囲を提示しようとしたこと、アルゴリズム形成への周到な配慮がなされていたこと、理論的・法則的認識が重視されていたことなど、今日の数学教育が立ち帰って検討すべき価値のある試みが析出された。第2は大野栄三「明治期物理教科書における力概念の取り扱い」である。力学教育では、昔も今も、基本概念である「力」そのものが何であるかという疑問に答えることよりも、「力」が作用した結果どうなるかを教育することに重点が置かれてきた。本論文では、このような力学教育における重心の偏りを改善するため、明治期物理教科書に見られる「力」の実在論的取り扱いを現代物理学の視点から捉え直すことについて論じた。第3は大竹政美「師範学校編『小学読本』における科学教材の分析の試み-『化学に関する識字能力』の観点から」である。これは、その形成が現在もなお「理科と国語の接合点」で問題となっている、科学研究の成果を書いた文章を理解する能力=科学に関する識字能力(リテラシー)の形成について、『小学読本』の究理学的教材に焦点をあてて検討したものである。科学に関する識字能力は記述的な「報告」と、「説明」という二つの「ジャンル」(テクスト組織の全体的パターン)に限定した。
ギリシア語の先史の比較言語学的研究

平成23年度の前半は、先年度に引き続き、研究指導委託先である米国・カリフォルニア大学ロサンゼルス校の印欧語研究プログラムで、古代ギリシア語テッサリア方言における特異な動詞活用についての資料収集と分析を進めた。その結果、この方言については既知の碑文を網羅することができた。年度の後半には、日本に帰国したのち、受入研究機関である京都大学で資料の分析をおこなった。報告者が研究課題とするギリシア語の動詞の特異な活用形については、H. Hockによる先行研究がある。彼はこの活用形について、究極的な起源は印欧祖語に遡るものの、ギリシア語が諸方言に分岐した後に、いくつかの方言ではこの活用形が完全に失われ、一方ほかの方言ではこの活用形が他の動詞にも広まったものと考えた。そして、テッサリア方言については、特異な形式と通常の形式がともに見られることから、特異な活用形が拡大していく途上の状態をとどめているものと考えた。しかし、テッサリア方言で特異な活用を示さない語形はわずかに3例のみであり、しかもそのうち2例は他の方言からの影響を受けた可能性のある碑文であるので、テッサリア方言の歴史的変化の証拠としては確実とは言えない。この問題について、報告者は、テッサリア方言とレスボス方言を対照することで解決を図った。テッサリア方言とレスボス方言は、ともにこの特異な活用形を示す方言であるが、「行う・完遂する」を意味する動詞teleie/o-は、レスボス方言では例外的にこの特異な活用形を示さないことがすでに知られていた。これに対し、報告者は、2007年に公刊されたテッサリア方言の碑文の中で、この「行う・完遂する」を意味する動詞の語形(tele-)が問題の特異な活用を示していることを確認した。この差異は、問題の特異な活用がテッサリア方言においてこの動詞に拡大したことを例証するものである。本年度の大きな成果は、印欧諸語に関する知識の獲得である。本年度の研究計画に述べられているように、研究の第一年度である本年度は、研究の基盤となる印欧諸語に関する知識の獲得が重要な目的であった。そこで、報告者は二度の海外渡航などの機会を活用して知識の獲得に努めた。ひとつは米国でのアメリカ言語学会夏期講座であり、この場では、報告者がこれまで学習の機会を得られなかった言語であるトカラ語をはじめ、印欧比較言語学において重要な情報源となる言語について、知識を深めることができた。もうひとつは米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校で開かれた印欧語学会への出席で、これは最先端の研究成果に触れる機会となった。また、この他にも、受入研究者である吉田和彦教授の尽力により、京都大学でゲルマン諸語に関する集中講義が開かれた。これらによって、報告者は印欧語研究の柱となる主要な語派をほぼ全て学習する機会を得たことになる。このような基礎的知識は、論文などの著作で発表できるような成果にすぐさま結びつくものではないが、今後の研究の基盤として重要な価値を持つものである。したがって、本年度の研究の主要な目標である、印欧諸語についての知識の吸収は、よく実施できたと思われる。また、ギリシア語碑文資料の読解については、第二年度以降の研究内容として計画していたが、本年度において小規模ながら実施することができた。ここで対象としたのはギリシア語テッサリア方言である。ギリシア語のいくつかの方言には動詞の特殊な形式が存在することが知られているが、テッサリア方言では特殊な形式が新しい碑文に、通常の形式が古い碑文に確認されていることから、この特殊な形式が歴史的にどのような変遷を辿ったのかを、テッサリア方言を手掛かりに解明できることが期待される。今年度の調査は部分的であったので、次年度以降も引き続き碑文資料の読解を進める必要がある。今年度の研究は、年度前半に京都大学でおこなった研究と、年度後半にカリフォルニア大学ロサンゼルス校でおこなった研究との二つに大きく分かれる。今年度の前半には、前年度に引き続きギリシア語テッサリア方言の碑文を読み、その中から特に動詞の語形を収集する作業をおこなった。また、七月には、スロバキアで開かれた若手研究者向けの国際学会において研究発表を行い、主にヨーロッパの研究者との意見交換の機会を得た。この成果は、後述する米国渡航の間にさらに吟味を加えた結果、審査に合格し、集会のproceedingsに掲載される予定である(発行時期は未確定)。年度の後半(九月以降)には、米国のカリフォルニア大学ロサンゼルス校において、Brent Vine教授の指導のもと、印欧比較言語学全体に関連するいくつかの授業に出席する一方、さらにギリシア語方言の碑文資料の読解を進めた。その結果、2000年代に入ってから新しく公刊されたテッサリア方言の碑文の中に、有意義と思われる語形を発見した。報告者の注目している「アイオリス風屈折」は、thematicとathematicの語形がパラダイム内に相補分布していることが大きな特徴のひとつである。当然、そのことを確実に知るには、その両方の語形が碑文資料に現れることが必要であるが、これは碑文資料の量的な制約のため容易でない。その中で、「し続ける」を意味する動詞は、三人称単数でthematicの語形を持つことが既に知られていた。そして、今回の報告者の語形収集の中においては、この動詞が三人称複数でathematicの語形を持つことが確認された。今後、このことが持つ意味を、この動詞の歴史的背景や他の方言での状況とあわせて検討する必要がある。

年度の後半(九月以降)には、米国のカリフォルニア大学ロサンゼルス校において、Brent Vine教授の指導のもと、印欧比較言語学全体に関連するいくつかの授業に出席する一方、さらにギリシア語方言の碑文資料の読解を進めた。その結果、2000年代に入ってから新しく公刊されたテッサリア方言の碑文の中に、有意義と思われる語形を発見した。報告者の注目している「アイオリス風屈折」は、thematicとathematicの語形がパラダイム内に相補分布していることが大きな特徴のひとつである。当然、そのことを確実に知るには、その両方の語形が碑文資料に現れることが必要であるが、これは碑文資料の量的な制約のため容易でない。その中で、「し続ける」を意味する動詞は、三人称単数でthematicの語形を持つことが既に知られていた。そして、今回の報告者の語形収集の中においては、この動詞が三人称複数でathematicの語形を持つことが確認された。今後、このことが持つ意味を、この動詞の歴史的背景や他の方言での状況とあわせて検討する必要がある。平成23年度の前半は、先年度に引き続き、研究指導委託先である米国・カリフォルニア大学ロサンゼルス校の印欧語研究プログラムで、古代ギリシア語テッサリア方言における特異な動詞活用についての資料収集と分析を進めた。その結果、この方言については既知の碑文を網羅することができた。年度の後半には、日本に帰国したのち、受入研究機関である京都大学で資料の分析をおこなった。報告者が研究課題とするギリシア語の動詞の特異な活用形については、H. Hockによる先行研究がある。彼はこの活用形について、究極的な起源は印欧祖語に遡るものの、ギリシア語が諸方言に分岐した後に、いくつかの方言ではこの活用形が完全に失われ、一方ほかの方言ではこの活用形が他の動詞にも広まったものと考えた。そして、テッサリア方言については、特異な形式と通常の形式がともに見られることから、特異な活用形が拡大していく途上の状態をとどめているものと考えた。しかし、テッサリア方言で特異な活用を示さない語形はわずかに3例のみであり、しかもそのうち2例は他の方言からの影響を受けた可能性のある碑文であるので、テッサリア方言の歴史的変化の証拠としては確実とは言えない。この問題について、報告者は、テッサリア方言とレスボス方言を対照することで解決を図った。テッサリア方言とレスボス方言は、ともにこの特異な活用形を示す方言であるが、「行う・完遂する」を意味する動詞teleie/o-は、レスボス方言では例外的にこの特異な活用形を示さないことがすでに知られていた。これに対し、報告者は、2007年に公刊されたテッサリア方言の碑文の中で、この「行う・完遂する」を意味する動詞の語形(tele-)が問題の特異な活用を示していることを確認した。この差異は、問題の特異な活用がテッサリア方言においてこの動詞に拡大したことを例証するものである。
学習障害児の早期支援にどこまで迫れるか?

本研究では、学習障害(読み困難)の早期発見のための基礎データを得ることを目的として、幼児期における読み習得に関わる認知機能の発達について実験的に検討した。その結果、ひらがな読み習得の過渡期においては、単語に含まれる音に対する気づきの能力が、読みの習得にあたって重要な要素となることが推測された。さらに読みの習熟が進むにつれて、物の名前がすらすら言えるといった、言葉における流暢性の側面が読みの習熟にとって主な影響因となることが示唆された。本研究では、発達障害児の早期発見・早期支援に関わる具体的な支援内容の構築について、(1)幼児期における読み書きに関わる認知機能の特徴とその発達、および(2)幼児における読み書き障害のリスク評価とその支援の2点について検討することを目的としている。本年度は、当該研究の初年度にあたるため、主として幼児期における読み書きに関わる認知機能の評価について予備的検討を実施した。この予備的検討では、読み書きに関わる認知能力の中でも、言語性作動記憶と音韻意識の関係性に注目するため、単語を音節(モーラ)単位で逆唱する課題(単語モーラ逆唱課題)を用いて検討した。5歳の幼児を対象とし、2音節から5音節で構成される単語の逆唱を求めた。その結果、全ての音節数で正しく答えることができた。さらに、認知神経科学的評価手法として、近赤外線光トポグラフィー(NIRS)を用いて単語モーラ逆唱課題遂行中の脳血流動態についても予備的実験を行った。また、成人を対象とした実験では、単語をそのまま呼称した条件に比べ、逆唱した条件において血流量が増大する傾向が認められた。これらの結果から、行動指標のみでは捉える事の難しい認知機能の脳内処理過程について明らかにすることが可能になることが示唆された。一方、5歳児を対象として同様の実験を実施したが、途中で機材装着にともなう不快感を訴え、最後まで課題を遂行することができなかった。次年度は幼児でも遂行可能なNIRSの実験条件を検討するとともに、幼稚園・小学校に協力を依頼し、行動指標によるデータ収集を実施する予定である。本研究では、発達障害児の早期発見・早期支援に関わる具体的な支援内容の構築について、(1)幼児期における読み書きに関わる認知機能の特徴とその発達および(2)幼児における読み書き障害のリスク評価とその支援の2点について検討することを目的としている。本年度は、主として幼児期における読み書きに関わる認知機能における脳内処理過程について明らかにするために、健常成人を対象とした予備的検討を実施した。予備的検討では、読み書きに関わる認知能力の中でも、言語性ワーキングメモリと音韻意識の関係性に注目するため、単語を音節(モーラ)単位で逆唱する課題(単語逆唱課題)を遂行中の脳血流動態について、近赤外線光トポグラフィ(NIRS)を用いて検討した。その結果、3音節単語を逆唱する課題に比べ、ワーキングメモリの負荷が高い5音節単語を逆唱する課題において、刺激を聴覚呈示した条件、および視覚呈示した条件ともに前頭領域で血流の増大が認められた。さらに刺激を聴覚呈示した条件では、前頭領域に加え、左右側頭領域の血流増大も認められた。これらの結果から、言語性ワーキングメモリを用いる課題では、課題における記憶負荷、および刺激の呈示モダリティによって脳内の処理は異なることが推察された。以上の結果は、今後読み書きの習得途上にある幼児における認知機能に関わる脳内処理過程について検討する際に重要な情報となる。次年度は小児を対象としたNIRSの実験を実施するとともに、幼稚園・小学校に協力を依頼し、行動指標によるデータ収集を実施する予定である。本研究では、発達障害児の早期発見・早期支援に関わる具体的な支援内容の構築について、主として学習障害に焦点を当て、(1)幼児期における読み書きに関わる認知機能の特徴とその発達および(2)幼児における読み書き障害のリスク評価とその支援の2点について検討することを目的としている。上記の研究の目的を達成するため、本年度は幼児を対象とした認知処理能力の行動調査を実施した。所属機関の附属幼稚園および園児の保護者に協力を依頼し、合計87名の園児に対して調査を行った。認知機能の評価には、(1)音韻分解・抽出課題、(2)音韻復号課題、(3)単語逆唱課題、(4)フロスティッグ視知覚検査法の空間における位置課題を用いた。一方、かな文字読みの評価として、ひらがな単語の読みとひらがな単文字の読みテストを用いた。課題終了後、各課題成績間について月齢を制御変数とした偏相関係数を算出した。その結果、ひらがな単語および単文字読みに関しては、5歳6カ月以上の子どもではほぼすべて正確に読むことができていた。ひらがな単語の読み成績、およびひらがな単文字の読み成績と認知課題成績の相関を調べたところ、ひらがな単語、単文字いずれの場合においても音韻意識課題と音韻性ワーキングメモリ課題と呼称速度の間で有意に相関が高かった。一方、ひらがな単文字読みの得点と視覚認知課題成績との関連性は示されなかった。

このことから、ひらがな読みの習得に必要な認知機能として、視空間能力よりも、音韻操作に関する能力の方が大きく影響を及ぼすことが推察された。今回の研究により、読み書きに困難を示す子どもの認知機能を評価する上での基礎資料を得ることができた。本研究では、発達障害児の早期発見・早期支援に関わる具体的な支援内容の構築について、主として学習障害に焦点を当て、(1)幼児期における読み書きに関わる認知機能の特徴とその発達および(2)幼児における読み書き障害のリスク評価とその支援の2点について検討することを目的としている。上記の研究の目的を達成するため、本年度は昨年度実施した行動調査のフォローアップを実施した。対象は、幼稚園年長組に在籍し、昨年度の調査に参加した37名であった。認知機能の評価には、1音韻分解・抽出課題、2音韻復号課題、3単語逆唱課題、4フロスティッグ視知覚検査法の「空間における位置」課題を用いた。一方、かな文字読みの評価として、ひらがな単文字の読みテストを用いた。ひらがな単文字読みに関しては、年中段階では正答率が10100%と個人差が大きかったのに対し、年長になると全ての対象児で60%以上であった。このことから、年中から年長の段階にかけて、ひらがな読みの習得は全体的に向上したことがうかがえた。さらに年中・年長それぞれの時期において、ひらがな読みの習得にどのような認知機能が関与しているのかについて検討するため、ひらが音読課題の正答数を目的変数、その他の課題成績を予測変数として重回帰分析を実施した。その結果、ひらがな読みの習得に関して十分でない対象児が多かった年中の段階では、音節分解の能力が読みの習得に大きく影響を及ぼすが、年長の段階になると、読みの習得が定着するに伴い、音節分解のような音韻意識に関する能力よりもむしろ、呼称速度に反映されるような、音韻的再符号化における流暢性の方が読みの習熟に関与することが推測された。本研究結果は、読みの習得に困難を示す子どものリスクを評価するうえで、重要な基礎データとなりうることが期待される。本研究の目的のうち、(1)幼児期における読み書きに関わる認知機能の特徴とその発達に関する検討は概ね順調に進展している。しかしながら、(2)幼児における読み書き障害のリスク評価とその支援については、該当する対象児がおらず、進展していない。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究目的(2)幼児における読み書き障害のリスク評価とその支援については、該当する対象児がおらず、支援を含めた研究が難しい状況である。そこで、今後は幼児における読み書き障害のリスク評価の側面に焦点をあて、今年度の調査において認知課題や読みの成績が相対的に低かった対象児において、来年度さらに同様の調査を行うことで読み書きの困難に関するリスク要因や、発達のキャッチアップに関する側面について検討を加えて行きたいと考えている。
アメリカン・ルネサンスと日本開国を繋ぐ19世紀アメリカ言説の考察

本研究では、アメリカン・ルネサンスと日本開国の共時性に注目して両者に共有される19世紀アメリカの言説を調査した。ナサニエル・ホーソーンと彼に『日本遠征記』編纂を打診したペリー提督の接点に関する研究はほとんどなされてこなかった。本調査では、ホーソーンと海軍との関わりと、ペリーの文学的素養の伝記的背景を明らかにした。そして楽団や艦上劇を日本開国の文化的兵器と位置付けたペリーの戦略の背景に、両者に共有される海軍言説と文学的想像力が反映されていることを考察した。研究成果を4回の研究発表、雑誌論文2件で公表。新たに獲得した科研費で研究課題を継続して行っていく。また関連の論集と翻訳の企画を進めている。那覇市歴史博物館で琉球王国史『球陽』にあたり琉球王国滅亡直前の彗星、異国船、天変地異などに関する記述が記載されている本研究に関する有用な資料を得ることが出来た。またニューヨークのブルックリン海軍工廠博物館(Building 92)を訪問した。ペリーの尽力によって1833年に創設されたブルックリン海軍工廠ライシーアム(文化会館)の図書館は幅広い教養を備えた海軍士官を養成するというペリーの文学に対する深い関心が見て取れるものであるが、今回の訪問では、ライシーアムやペリーの住居跡地を訪れ、ブルックリン海軍工廠とライシーアムに関する資料の入手を行った。また、ペリーによる日本開国の背景的思想がマッカーサーによる戦後日本支配の思想に受け継がれていることがわかる有益な資料も入手できた。ワシントン海軍工廠ではNational Museum of the U.S. Navyとその図書館を訪問した。図書館では、ペリーの文学に対する深い造詣が窺える日本では入手できない古い伝記が見つかり、デジタルカメラでの撮影の許可を得て資料を入手した。5月の日本ナサニエルホーソーン協会全国大会では、ホーソーンの『緋文字』に関する発表を行い、また12月の日本ナサニエル・ホーソーン協会関西支部例会では、出張で得た資料にコーネル大学のアーカイブズなどで収集した資料を加え、今年度の研究報告として「空と海を巡る転換期の文学的想像力ーホーソーンと海軍、ペリー提督と文学ー」の発表を行った。特に後者では、ペリーが幼少期にイギリスの名家出身の母親から古典文学の教育を受けていたこと、そして、船乗りの家に生まれたホーソーンが、当時発展しつつあった海軍へ強い関心を抱いていたことに言及し、日本開国を実現した時の海軍提督と、『緋文字』でその名を不動にした作家が、19世紀アメリカの思潮を共有する素地をもっていたことを検証した。前年の調査ではペリーと文学との繋がりが確認できた。今年度は、この点に関する具体的な資料を収集する為にアナポリスとニューポートで調査を行った。アナポリスでは、Naval Academyの博物館と図書館を訪れ、博物館では、ペリー提督がブルックリン海軍工廠ライシーアム図書館に寄付した書籍の目録を入手した。図書館ではブルックリン海軍工廠図書館の1841年蔵書カタログの手書き原稿を閲覧してホーソーンも寄稿していた『民主党機関紙』の記録があることを確認した。また、ペリー一族の故郷のニューポートでは、18世紀より運営されているレッドウッド図書館で調査を行い、オリバー・H・ペリーが1817年に図書館に出資した際の証券の写し、その他の資料を入手した。これらの資料はニューポートにおけるペリー一族の文化的担い手としての位置を示しているが、そうした環境がペリー提督の文学的素養の形成に大きく影響したと考えられる。これらの調査結果に基づき、ナサニエル・ホーソーン協会全国大会(2016年5月)で「海洋国家アメリカの文学的想像力ー海軍のディスクールとアンテベラムの作家達ー」というテーマでシンポジウムの司会と発表を行う。ここでは、ホーソーンとペリーに共有される海軍ディスクールと文学的想像力についての考察を行うとともに、同時代の他の作家(アーヴィング、クーパー、メルヴィル)を扱う他の登壇者の方々の論考との相関性を検討する。ホーソーンに限らず、同時代の作家と海軍ディスクールとの関係を知ることで、より広範な視点から「アメリカン・ルネサンスと日本開国を繋ぐ19世紀アメリカ言説の考察」という本科研テーマの研究を深める契機とする。当初の計画通り海外調査、学会参加、資料収集を行い、その結果に基づく研究発表を学会で行う準備がすすんでいる。研究成果発表として、日本ナサニエル・ホーソーン協会全国大会にて「海洋国家アメリカの文学的想像力ー海軍ディスクールとアンテベラムの作家たち」というテーマでシンポジウムのコーディネートと発表を行った。各登壇者が専門とする作家と海軍との関わり、作家活動に与えた海軍言説などを検討したが、他の作家との比較によって、ホーソーンの海軍言説の捉え方、ペリーとホーソーンに共有された言説の特徴などが明確になり、アンテベラムの作家と海軍の関係性を包括的、多角的に論じる視座を得ることができた。調査では、ホーソーンの生誕地セイラムと姉妹都市である大田区郷土博物館にてホーソーンに関する資料、下田の開国博物館、霊仙寺、長楽寺、ハリス記念館(玉泉寺)および横浜開港資料館にて、ペリー提督と開国に関連する資料を収集、閲覧した。また仙台市博物館では、ペリーが小笠原を日本の領土とする根拠とした仙台藩林子平による『三国通覧図説』のフランス語版の資料、1860年に日米修好通条約の批准で派遣された仙台藩玉蟲左大夫の資料を閲覧した。仙台市博物館では2013年に世界記憶遺産に登録された17世紀の慶長遣欧使節に関連する資料等も閲覧し、開国期のアメリカとの接触に先立って、仙台では西洋への視点が開かれていたことが確認できた。

一方、近年、小笠原の欧米系住民の子孫の方々と19世紀に小笠原で遭難して救助された陸前高田の漁師の子孫の方々との交流が始まっている。歴史の表舞台であまり論じられてこなかった地域や民間レベルで生じた日米交流の原点への注目が、19世紀のアメリカの文化言説と日本開国との関係性を考察する本研究の新たな視点となるのではないかという示唆を得た。本研究では、アメリカン・ルネサンスと日本開国の共時性に注目して両者に共有される19世紀アメリカの言説を調査した。ナサニエル・ホーソーンと彼に『日本遠征記』編纂を打診したペリー提督の接点に関する研究はほとんどなされてこなかった。本調査では、ホーソーンと海軍との関わりと、ペリーの文学的素養の伝記的背景を明らかにした。そして楽団や艦上劇を日本開国の文化的兵器と位置付けたペリーの戦略の背景に、両者に共有される海軍言説と文学的想像力が反映されていることを考察した。研究成果を4回の研究発表、雑誌論文2件で公表。新たに獲得した科研費で研究課題を継続して行っていく。また関連の論集と翻訳の企画を進めている。研究計画書で予定していたアメリカの海軍工廠での資料収集、並びにペリー来航の地での資料収集が順調にすすみ、学会での調査報告発表も行った。前年度の研究成果をもとに、関連するテーマを行っている他の研究者との交流を図り、最終年度の締めくくりとなる枠組みの構築を図る。具体的には、日本ナサニエル・ホーソーン協会全国大会(5月)において「海洋国家アメリカの文学的想像力ー海軍のディスクールとアンテベラムの作家達ー」というシンポジウムのコーディネータを務め、発表も行う。こうした研究の深化と拡充をさらに図る為、発展的内容にて次の科研費の申請を行い、研究書の出版へと繋げる方針である。アメリカ文学次年度では引き続きアメリカでの資料収集を行う。主にアナポリス海軍士官学校に保管されているブルックリン海軍工廠ライシーアムの図書館蔵書資料を閲覧するとともに、ペリー提督の子孫であるペリー博士のインタヴューを行う予定である。また国内ではペリー来航の地である小笠原の父島でペリー提督に関する資料収集を行う。今年度発表した「空と海を巡る転換期の文学的想像力ーホーソーンと海軍、ペリー提督と文学ー」を論文して学会誌に投稿し、また今年度の調査報告の準備を行う。今年度の研究調査出張の回数が予定より少なく済んだため、その分の旅費、その他の費用を繰越することになった。H27年度に行う東京での調査の日程を延長する必要があるため、宿泊費(12000×2)と日当(4500×3)ならびに、現地での交通費と資料コピーの依頼費他(2500)に充てる。
睡眠中の記憶整理仮説に基づく機能的MRIを用いた学習記憶の神経基盤に関する研究

本研究課題は、睡眠中の記憶の固定および消去を司る神経基盤の解明を目的とする。研究に用いた記憶課題は漢字二文字からなる単語の記銘課題と再認課題からなり、再認課題は記銘課題直後と24時間後に実施した。被験者は記銘課題と24時間後再認課題の間に7時間の睡眠をとった。記銘課題では、100個の単語を被験者は記憶した。再認課題では、記銘課題中に提示された単語のほかに新たな単語50個が提示され、被験者は単語が記銘課題中に提示されたものかどうかをボタンで回答した。記銘課題および再認課題時の脳活動を機能的MRIにより計測した。記銘課題遂行中の脳活動について、再認できた単語の記銘に関わる脳活動を、直後再認によるものと24時間後再認によるものとで解析し比較した。その結果、直後再認でも24時間後再認でも再認できた単語に有意な活動が認められた領域として、右海馬、背側の下前頭回が同定された。また、直後再認で再認できた単語に有意な活動が認められず、24時間後再認で再認できた単語に有意な活動が認められた領域として左上前頭回、左中前頭回、腹側の下前頭回、左中側頭回、左右中後頭回、左舌上回、右海馬傍回が同定された。これらの結果から、「弱い記憶」の記銘には海馬および背側の下前頭回を含む領域の活動が本質的であるのに対し、それを「強い記憶」として固定するためには、それらの領域ほかに左上前頭回、左中前頭回、腹側下前頭回ほかの領域の活動が重要であると考えられた。24時間後再認時に正しく再認できたときの脳活動部位として両側海馬が同定された。この領域の活動の強さの解析から、活動の強さと睡眠の構造とに関係があることが示唆された。この結果から、睡眠により記憶の固定が起こり、その状態を再認時の脳活動として検出できることを示唆すると共に、Squireによる記憶の固定に関わる海馬-皮質系記憶システムの説を支持するものと考えられた。今年度は、睡眠を介して固定される記憶と消去される記憶がほぼ同数となる機能的MRI向きの記憶課題の開発と、固定されやすい「強い記憶」と消去されやすい「弱い記憶」の記銘を司る脳内過程の機能的MRIによる解析を行った。1.記憶課題の開発漢字二文字からなる単語100語を記憶する課題を20名(男性、1938歳)に対して実施したところ、睡眠を介した24時間後の再認率は1994%であり、個体差が大きいことがわかった。このばらつきは難易度を変えても同様に存在し、また平均再認率が68%、MRIの解析が可能となる基準(再認率2575%)を20名中17名がクリアしたことから、記憶する単語数を100語に固定し再認率2575%のデータを解析することとした。2.記銘を司る脳内過程の解析1で開発した単語記憶(記銘)課題を行い、その直後と24時間後に再認試験を実施した。記銘課題遂行中の脳活動を機能的MRIにより計測し、再認試験の成績により再認できた単語の記銘に関わる脳活動を、直後再認によるものと24時間後再認によるものとで解析し比較した。

その結果、直後再認の結果による解析で再認できた単語とできなかった単語の記銘に関わる脳活動に有意差があって、さらに24時間後再認の結果による解析でも同様の有意差を認めた領域と、直後再認の結果による解析では有意差が認められず、24時間後再認の結果による解析でのみ有意差を認めた領域とが同定された。前者は、右海馬、背側の下前頭回であり、後者は左上前頭回、左中前頭回、腹側の下前頭回、左中側頭回、左右中後頭回、左舌上回、右海馬傍回であった。これらの結果から、「弱い記憶」の記銘には海馬および背側の下前頭回を含む領域の活動が本質的であるのに対し、「強い記憶」として固定するためには、それらの領域ほかに左上前頭回、左中前頭回、腹側下前頭回ほかの領域の活動が重要であると考えられた。睡眠中の記憶の固定および消去を司る神経基盤の解明を目的とし、初年度(平成17年度)は記憶の記銘課題遂行中の脳活動に着目し実験及び解析を行った。平成18年度は、記憶の再認に着目し、再認に関わる脳内過程を機能的MRIにより解析した。使用した記憶課題は漢字二文字からなる単語の記銘課題と再認課題からなり、記銘課題と再認課題の間には24時間の間隔が置かれている。また、被験者は記銘課題と再認課題の問に7時間の睡眠をとる。記銘課題では、100個の単語と50個の記号(コントロール)がランダムな順序で視覚的に提示される。被験者への教示は「提示されたものが単語か記号かをボタンにより回答し、単語の場合はそれを記憶する」である。再認課題では、記銘課題中に提示された単語のほかに、新たな単語50個と記号50個がランダムな順序で視覚的に提示される。被験者への教示は「提示されたものが単語の場合、記銘課題中に提示されたものかを判断し、また記号の場合は記号と判断して、それらの判断をボタンにより回答する」である。再認課題遂行中にfMRIを用いて脳活動を計測し、それらのデータはSPM2 (London, UK)により解析された。その結果、記銘課題中に提示された単語を再認課題中に正しく再認することに関わる脳活動部位(コントロールである記号提示時に対して解析)として両側海馬が同定された。また、これらの領域の活動の強さは、記銘課題と再認課題の間の睡眠の構造と関係をもつことを示唆する結果となった。以上の結果は、睡眠により記憶の固定が起こりそれを再認時の脳活動として検出できることを示すと共に、Squireによる記憶の固定に関わる海馬-皮質系記憶システムの説を支持するものと考えられる。
クエン酸生産糸状菌におけるオリゴマイシン耐性変異株のミトコンドリア遺伝子解析

糸状菌Aspergillusnigerにおいて、ミトコンドリアはクエン酸生産の場としても極めて重要であるが、クエン酸生産と呼吸機能およびミトコンドリア遺伝子の遺伝的機構との関連性については従来は全く研究されていなかった。そこで、本申請研究においては表現型としてオリゴマイシン耐性を示すミトコンドリア遺伝子変異株を作成し、変異に関わる遺伝子領域の塩基配列を決定した。マンガンイオンを過剰に含む培地内で分生子を生育させて、9株のオリゴマイシン耐性変異株を取得した。これらはトリエチルチン感受性であり、最少培地における生育が親株と比較して劣っていた。これらの結果から、ミトコンドリア遺伝子上にコードされているATPaseサブユニット6または9をコードする遺伝子に変異があると推定された。そこで、代表変異株LORM-4Lに関して、変異が予想された領域付近のミトコンドリアDNA断片をクローニングして塩基配列を決定した。親株(野性型)のATPaseサブユニット6の遺伝子と比較したところ、代表変異株LORM-4Lでは771塩基対から成る読み取り枠中の508番目の塩基がGからAに変化しており、GAA→AAAの変化によってアミノ酸としてはグルタミン酸からリシンへと変化していることが明らかとなった。この部分はATPaseサブユニット6においては高次構造に影響を及ぼす部分であり、当該変異によりLORM-4Lはオリゴマイシン耐性を獲得したものと考えられた。ATPaseサブユニット9遺伝子に関しては正常であった。一方、オリゴマイシン耐性変異株についてクエン酸生産性を調べたが、いずれの株においてもグルコース消費性が減少しており、これに伴いクエン酸生産性も極端に低下していた。
微粒酸化鉱物の浮選分離に及ぼす疎水性相互作用に関する研究

捕収剤を吸着した粒子間には疏水性相互作用が働く.浮選により目的鉱物と非目的鉱物を分離する場合には疏水性相互作用が分離成績の低下をもたらす原因となる.本研究ではpH9.8でドデシルアミン水溶液中の石英,ヘマタイト間に生じる疏水性相互作用について基礎的検討を行なった.-10umのヘマタイト, 65100meshの石英を1:1に混合しpH9.8で浮選した結果,粗粒石英の浮選性は単独試料で得られる結果より著しく減少した.微粒ヘマタイト,粗粒石英に対するドデシルアミンの吸着等温線は3×10^<-5>M以上でほぼ一致した.単独試料の100%浮選性は粗粒石英でDAAの表面被覆率6%,微粒ヘマタイトのそれは100%で得られた.混合試料中の粗粒石英は表面被覆率630%で浮遊しうるに充分な吸着量でるあにもかかわらず浮遊いにくくなることが認められた.微粒ヘマタイト,粗粒石英のゼータ電位を測定し,吸着等温線と比較検討した結果,粗粒石英に対してはDA^+イオントとDA分子の吸着が行るのに対し,微粒ヘマタイトに対しては非解離アミン分子の毛管凝縮機構が関与することを推察した.浮選条件の石英粒子表面を電顕観察した結果, DAA初濃度2×10^<-5>Mですでにヘマタイト微粒子は付着し始め, 5×10^<-5>Mで多量のヘマタイト粒子がヘテロ凝集していた.DLVO理論(球-平板モデル)を用いて粒子間に働く相互エネルギーのエネルギー障壁(Vn)を求めた結果, DAA初濃度2×10^<-5>MでVn65kT5×10^<-5>MでVn30kTであり,付着量との間に対応性が認められた.系の厳密な解析のためには疏水性相互作用の定量的考察が必要であることが認められた.捕収剤を吸着した粒子間には疏水性相互作用が働く.浮選により目的鉱物と非目的鉱物を分離する場合には疏水性相互作用が分離成績の低下をもたらす原因となる.本研究ではpH9.8でドデシルアミン水溶液中の石英,ヘマタイト間に生じる疏水性相互作用について基礎的検討を行なった.-10umのヘマタイト, 65100meshの石英を1:1に混合しpH9.8で浮選した結果,粗粒石英の浮選性は単独試料で得られる結果より著しく減少した.微粒ヘマタイト,粗粒石英に対するドデシルアミンの吸着等温線は3×10^<-5>M以上でほぼ一致した.単独試料の100%浮選性は粗粒石英でDAAの表面被覆率6%,微粒ヘマタイトのそれは100%で得られた.混合試料中の粗粒石英は表面被覆率630%で浮遊しうるに充分な吸着量でるあにもかかわらず浮遊いにくくなることが認められた.微粒ヘマタイト,粗粒石英のゼータ電位を測定し,吸着等温線と比較検討した結果,粗粒石英に対してはDA^+イオントとDA分子の吸着が行るのに対し,微粒ヘマタイトに対しては非解離アミン分子の毛管凝縮機構が関与することを推察した.浮選条件の石英粒子表面を電顕観察した結果, DAA初濃度2×10^<-5>Mですでにヘマタイト微粒子は付着し始め, 5×10^<-5>Mで多量のヘマタイト粒子がヘテロ凝集していた.DLVO理論(球-平板モデル)を用いて粒子間に働く相互エネルギーのエネルギー障壁(Vn)を求めた結果, DAA初濃度2×10^<-5>MでVn65kT5×10^<-5>MでVn30kTであり,付着量との間に対応性が認められた.系の厳密な解析のためには疏水性相互作用の定量的考察が必要であることが認められた.捕収剤を吸着した粒子は強い疎水性凝集を起すことが知られている。本研究では、石英、ヘマタイトに対するアミンの吸着量、ち電位、凝集実験を行なって、どのような条件で疎水性凝集が生じ、どのように浮選分離に影響するのかを検討した。本年度で得られた結果をまとめるとつぎのようである。-10μmヘマタイト、65100mesh石英を用いて浮選分離におよぼす捕収剤の添加量の影響を検討した結果、単独試料の浮遊性には差が認められるが、1:1混合試料にすると粗粒石英の浮遊性は減少し微粒ヘマタイトと同様の浮遊性を示すために両者の差は認められなくなる。微粒ヘマタイト、粗粒石英に対するドデシルアミンの吸着等温線を測定した結果、石英に対するそれは3×【10^(-5)】Mで、ヘマタイトに対するそれは2×【10^(-5)】Mでそれぞれ急激に立ち上がりやがて飽和した。石英とヘマタイトに対する吸着等温線は3×【10^(-5)】M以上では差が認められないこと、ならびに両者とも二分子層吸着を示すことなどが確認された。混合試料中での両鉱物に対するドデシルアミンの分配吸着を検討した。その結果、混合試料に対する吸着等温線はそれぞれの単独試料の吸着等温線から計算されるものと一致することを認めた。

したがって両鉱物に分配されるドデシルアミンの吸着量を平衡濃度から算出できる。吸着量と浮遊性の関係を求めた結果、100%の浮鉱率を得るのに粗粒石英では表面被覆率θ=6%、微粒ヘマタイトではθ【!】100%が必要である。一方、混合試料では石英は浮遊するのに充分な吸着量を有するにもかかわらず浮遊しにくくなることが認められた。
神経回路形成における新規リン酸化GAP43の機能解析

GAP-43は神経軸索先端に極めて多く発現するリン酸化蛋白質である。近年、我々は神経発生過程のリン酸化プロテオーム解析を行い、GAP-43の新規リン酸化部位(Ser96、Thr172)を同定した。これらpSer/Thrを認識する特異的抗体を作成し、JNKが上流キナーゼとして制御していることを明らかにした。本研究ではJNKを介したGAP-43リン酸化の機能を明らかにするため、非リン酸化型GAP-43のノックインマウスを作製した。このノックインマウスにおいては、神経軸索の長さが野生型の50%程度であったことから、Ser96がGAP-43の軸索伸長機能に関与する事が示唆された。神経がどのようにして成長・再生するかは、殆ど理解されていない。GAP-43は古くから知られる神経成長関連分子であるが、その分子機能は明らかになっていない。我々は、大規模な定量的リン酸化プロテオミクスを実施し、神経発生・再生過程でのみ活性化されるGAP-43リン酸化部位を同定した。このリン酸化部位は、神経軸索の形成維持に重要なMKK/JNKシグナルで活性化されていた。これらの結果から、GAP-43の新規リン酸化部位が神経の発生・再生において何らかの機能を有する可能性が示唆された。本研究では、リン酸化型GAP-43の分子機能を解明し、軸索伸長に必要なシグナル伝達機構を明らかにすることを目的としている。25年度の成果は以下の通りである。1:リン酸化GAP-43の発現マッピング(神経発生及び再生):マウスの神経発生過程では、回路形成が盛んな時期に限局し、強い発現が確認された。また、中枢および末梢神経の再生過程の神経軸索おいても発現が上昇した。これらの結果から、新規リン酸化型GAP-43を神経発生や再生のマーカー分子として国際特許出願中である。2:軸索伸長機能について:非リン酸化型GAP-43をノックインしたマウスでは、野生型と比較し軸索の長さが半分程度にまで減少していた。このことから、GAP-43のリン酸化は軸索の形成に関与することが明らかとなった。神経軸索の先端には成長円錐と呼ばれる非常に運動性の高い構造体が存在する。成長円錐は細胞骨格の再編成及び膜輸送により運動性を獲得し、軸索を牽引することで軸索伸長を制御する。これまでに、我々は成長円錐における情報伝達系を明らかにする事を目的とし、リン酸化プロテオーム解析を行っきた。本研究では、特にリン酸化の頻度が高いGAP-43の96番目のSerに着目し、その責任キナーゼの同定及びその下流シグナル経路の解析を行った。GAP-43はパルミトイル化で細胞膜にアンカーし、PKCでリン酸化されるIQmotifを有する分子である。Ser96は、GAP-43のIQ motifよりC末側に位置しており、確かに成長円錐内で高頻度にリン酸化されていたが、PKCリン酸化部位であるSer41は殆ど検出されなかった。今年度は、Ser96におけるリン酸化型GAP-43の特異的抗体とキナーゼに対するsiRNAを用いた解析を行い、JNK1が責任キナーゼであることを同定した。JNK1は神経発生過程の軸索成長において重要な役割を担うmitogen-activated protein kinaseである。一方で、GAP-43にリン酸化依存的に結合する分子を探索し候補タンパク質を同定することにも成功した。同定された分子の幾つかは、活性酸素の消去に関わる分子でることから、GAP-43のリン酸化は神経成長過程における酸化還元恒常性維持に関与しているのではないかということが予測された。現在これらの分子の神経成長機能についても解析を進めている。このリン酸化の機能的意義についても、GAP-43 Ser96Alaノックインマウスを用いて突起伸長過程における活性酸素レベルを評価した。現在までには、野生型と比較して有意な違いは認められていない。今後は、より感度の高い方法を用いて、成長円錐における活性酸素レベルの変動について解析を進める予定である。細胞生物学リン酸化GAP-43の機能を明らかにする上で、その発現をマッピングすることは必要不可欠である。本年度は、当初の予定通りの研究を行い、GAP-43のリン酸化が神経系(中枢、末梢)の発生及び再生過程に共通した現象であることを明らかにした。さらに、このリン酸化が軸索の伸長に関与することを、ノックインマウスを用いた解析で明らかにした。当初の研究計画通りに、今後は非リン酸化型GAP-43ノックインマウスを用いたin vivo解析で、リン酸化の生理的意義を明らかにする。さらに、GAP-43のリン酸化がどのようにして軸索伸長を制御しているのか、その分子メカニズムについて細胞生物学的な手法により解析を進めて行く予定である。

動物実験を行う予定の施設が改修工事のため、大幅ば動物実験の縮小を行った。このため、本年度行う予定であった遺伝子組み換えマウスを用いた細胞生物学的解析を、次年度に延期することになった。細胞生物学的実験に必要な非リン酸化GAP-43のノックインマウスを準備しており、本年度予定していた細胞生物学的解析を次年度すぐにスタートする準備を整えている。