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二十世紀初めアメリカ合衆国の「家庭論」と移民女性-民族・人種関係を中心に

つぎに、アメリカ合衆国の世論が、どのように移民たちをとらえ、表象していたのか、またその時にどのような「家庭論」が形成され、移民たち、そしてアメリカ社会にそうした家庭像が押し付けられていったのかを検討した。この時、特にカリフォルニア州の新聞メディアに注目し、ローカルな形で各移民集団へのイメージの付与がどのように行われたのかをケーススタディーとして取り上げることにした。現在、主要な新聞(San Francisco Chronicleなど)の調査を行っている。調査結果は、今年度中に論文の形で発表する予定であったが、本年度の途中で産前産後休暇、育児休暇を取らせていただくことになったため、来年度に発表する予定である。本研究では、19世紀末から20世紀初めのアメリカ合衆国における日系・東欧系移民の社会・文化・政治・経済的状況を調査し、「他者化」されていくアジア系移民と、「白人アメリカ市民」を目指していく欧州系の移民が、越境的なナショナリズムやアメリカニズムに関する言説形成や社会改革運動にどう関わったかを、ジェンダーの視点から分析した。本年度は、女性運動や社会運動関連の一次資料や論文などを収集し、東欧系移民や日系移民の女性たちやその家庭というものが、どのように表象されているのかを比較した。特に、クロアチア系で最大の移民協会であるクロアチア民族協会に焦点を当て、1894年から1915年までの当協会の会員規約や大会記録、移民新聞等を調査した。この調査では、当該協会が、移民たちの家族や親類、同郷、各支部への所属などのネットワークをいかに利用して越境的な組織化を行ったのか、また、越境的な民族意識を形成、強化しつつ、アメリカへの同化がいかに戦略的に図られていったのかを検討した。研究成果は、「越境的な民族意識の形成とアメリカ合衆国への同化」(柴宜弘他編『東欧地域研究の現在』、2012年)に発表した。また、クロアチアからの人の移動やクロアチアのディアスポラについて、「クロアチアからの人の移動」、「クロアチアのディアスポラ」(仮題)(石田信一他編『クロアチアを知るための60章』、2013年)に発表した。日系移民に関しては、国際日本文化研究センターの共同研究会研究員の委嘱を受け、「日系移民の歴史と文化」研究会に参加した。日系移民新聞『新世界』などの資料収集を行い、在米日本人会の年報等を分析して、移民女性たちがどのようにメディアやコミュニティと関わったかを調査中である。今年度は、妊娠・出産に伴い、産前・産後・育児期に必要な時間が必要だった。特に、産前休暇取得前の妊娠中の数か月は、切迫流産等で安静が必要であり、国内外での資料収集や、学会発表のための出張ができなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、主要な新聞(San Francisco Chronicleなど)の調査を行っているので、この作業を続行する。マイクロフィルムやデータベースの形で保存されている新聞資料を収集し、N-Vivoなどのソフトウエアを活用して、新聞の内容分析を進める予定である。
近世北日本における地域市場の形成と変質過程に関する研究

近世の封建経済は、全国諸藩の領国経済と城下町商業が三都の中央市場と密接不可分に結びつき、それなくしては成り立ち得ない構造を有していた。そうした全体構造の中にあって、地域と地域を結ぶ経済交流も着実な展開を見せていく。北日本社会にあってその核となったのが蝦夷地である。それは、地域の産業を支えた物流であり、また労働力維持のための生活消費物資の供給という二つの側面から展開した。蝦夷地の最も主要な産業となった漁業においては漁業を支える様々な道具類とその原料が北日本社会から供給された。漁獲物の塩付けに塩は欠かせなかったし、稲作のない蝦夷地においては藁、俵、筵、縄さえも島外に頼らねばならなかった。魚肥生産用の大釜など、各種鉄類は南部藩から供給されている。その他、細々とした道具類の大半は津軽海峡を囲む地域社会の中で供給されたのであった。そして何よりも、その産業を支えた労働力がアイヌの人々だけでなく、定住和人であり、北日本社会からの出稼ぎ和人であった。米・酒・塩・味噌・醤油などの食料品や衣料品、作業着など、生活必需品のほとんどが島外から供給され、北日本で賄える物もあれば、はるばる上方市場で調達され廻漕された物資もあった。それ故に、北日本沿岸の湊町では、その町での消費分以上の物資が蝦夷地市場の需要を想定して売買の対象となって取引された。またその一方で、身欠き鯡などの蝦夷地産物が、上方への廻漕途中で売却されることもあり、買い受けた廻船問屋はそれを他の廻船に転売している。こうした経済交流を基に、地域と地域をつなぐ極地間の交流が重層的に展開していたのである。日本海側ではおよそ越中以北から蝦夷地に向かう小船の交易が活発に展開し、津軽海峡を挟む地域でそれは一層活発となった。そしたまた、太平洋側においても蝦夷地との地域間交流について、これまで以上に掘り下げて検討すべき必要性が明らかとなった。平成18年度までの3ヶ年にわたる研究計画の初年度にあたり、本年度は次の通り現地調査を実施し、関連史料の収集に務めた。北海道立文書館ならびに北海道立図書館への調査では、近世蝦夷地の産業・経済・地理情報に関する各種の史料を調査することができた。そして、18世紀末以降、江戸幕府は接近するロシアの圧力に備えアイヌの人々の和人化を図り、蝦夷地の実質的支配に功を奏すべく様々な政策を展開した。政治的には蝦夷地を直轄して内国化を図り、軍事的には東北諸藩の蝦夷地警備によつてロシアの脅威に備えようとした。松平定信の政権以降、それらへの経済的裏付けを漁業を始めとした蝦夷地産業に求めるため、幕府は北方世界に関するあらゆる方面の情報を収集した。その成果の一部が現在国立公文書館内閣文庫に保管されている。同館での調査は、こうした幕府政策の一端を解明する糸口をつかむものであり有益であった。松前藩の場所支配とそれの商人請負方式は重要であり、有力な請負商人であった伊達屋、伊達林右衛門家の膨大な経営史料が、北海道大学附属図書館北方資料室と北海道立図書館に保管されていることもわかり、今後の研究の指針となる。本年度は平成16年度から同18年度にわたる研究計画の第2年度に当たる。

本科学研究費補助金により、北海道立図書館、青森県立図書館、野辺地町歴史民俗資料館、新潟県村上市郷土資料館、国立公文書館などに赴き、関連史料の調査を行い、北日本海運史関係のマイクロフィルム史料も購入した。また、別予算により、函館市立中央図書館、青森県八戸市史編纂室、富山県射水市新湊博物館などにも出向き関連史料を収集した結果、研究の糸口を掴むことができた。分析の詳細は次年度に期待し、現状では大凡次のような見通しを立てることができた。蝦夷地北海道の魚肥や長崎輸出品を求め、上方資本や北陸地方の船主たちが、船団を組んで蝦夷地に向かうことは知られており、今回の調査でも、それを裏付ける沢山の史料を集めることができた。近世後期、蝦夷地漁業は日本海側から樺太、そしてオホーツク沿岸から知床、根室を経て函館に至るまで蝦夷地のあらゆる海域に展開していく。蝦夷地は漁業生産の現場であり多くの労働力がここに集中した。この労働市場が北日本経済の核となって展開していく。アイヌの人々と和人労働者の生活と生産を維持するため、あらゆる必需物資が北日本から送り込まれていった。それは、米や酒などの食料であり、藁や筵、魚網など様々な道具類であった。陸奥湾沿岸の諸湊や鰺ヶ沢、能代、土崎など日本海沿岸の諸湊がその積み出し基地となって賑わったが、酒に関しては庄内鶴岡、越後村上、さらには越中放生津方面に至るかなりな広範囲から送り込まれていた実相が見えてきた。また、蝦夷地増毛の場所請負商人は江戸に本店を置く伊達屋林右衛門であったが、この伊達家文書によれば、鮭に代表される塩魚が大量に江戸市場に送り込まれていたことが見えてきた。千両単位の取引が頻繁に繰り返され、為替の取り組みも日常化していた。他方、八戸湊には伊豆方面はおろか瀬戸内方面の船も数多く入津しているが、蝦夷地との関係においては陸奥湾沿岸諸湊ほどの緊密性はなかった。ここでは鉄の移出が多く、平潟湊へ廻漕されて陸奥南部の野鍛冶を支えていたし、陸路秋田藩領の鉱山へも輸送されて鉱山業を支えていた。このように、蝦夷地を一つの核にしつつ、漁業や酒造業、鉱山業など産業市場として地域間の交易市場が形成されていった様子について見通すことができるようになった。今年度は本研究の最終年にあたり、本科学研究費補助金により、新潟県佐渡市小木図書館、山形県鶴岡市郷土資料館、函館市立中央図書館、北海道立文書館、青森県立図書館、等への現地史料調査を実施した。佐渡市小木図書館への調査では、活字史料として『佐渡小木町史』および『赤泊町史』に良質な海運関係史料が収録されていることを確認した。あわせて、船大工の集住した宿根木集落や安政5(1858)年に建造された幸栄丸512石の実物大復元船を実見し、海運で賑わう佐渡の様子を窺うことができた。また、相川の佐渡奉行所跡では佐渡金山の精錬用に越後村上藩から移入された鉛の塊が発掘されており、地域間に展開した産業市場の一端を垣間見ることができた。鶴岡市郷土資料館は一昨年に続く再訪で、今回は加茂湊の廻船問屋長沢家文書と大山村の蔵元羽根田家文書を中心に写真撮影によって史料を入手した。庄内の酒は越後酒と並んで積極的に蝦夷地へ廻漕されていることが本研究により解明されつつあり、入手史料の解析が期待される。そして、函館市立中央図書館、北海道立文書館、青森県立図書館は何れも2度目の調査で、的を絞った史料調査をすることができた。その中から、享和2(1802)年の「蝦夷地御会所送り状控」と慶応2(1866)年の「函館沖之口係諸向達懸合綴込」を選び、研究成果報告書(冊子体)に翻刻・紹介することにした。ともに蝦夷地への移出入の実際を知ることができる貴重な史料である。また、青森湊の廻船
光誘導技術を利用した生体内神経細胞間ネットワークの人工構築法の開発

本申請研究では,光照射による軸索の誘導法の確立を目的とした.具体的には,申請者がこれまでに開発した軸索伸長を担う受容体タンパク質DCCを光照射によって活性化する分子,PA-DCC (photo-activatable DCC)を改良することで,神経細胞において光照射により効率的に軸索伸長を誘発する手法を確立することを目指した.まず, PA-DCC分子が軸索誘導能を有することを確認するため,ニワトリ胎児由来後根節神経細胞にPA-DCCを導入した.伸長途中にあるPA-DCCを発現した軸索の先端部にある成長円錐の一部に,青色光を断続的に照射した.その後の伸長方向の変化を屈曲角として定量化し解析を行ったところ,光照射側へと誘導されることを確認できた.次に,生きた個体内でも光照射による軸索誘導能が可能であることを検証するため,線虫を用いた実験を実施した.まずPA-DCC分子内のDCCを線虫由来のDCC (UNC-40と呼ばれる)に交換し,新たにPA-UNC-40を作成した.作成した分子を軸索誘導能を失った線虫に導入し,トランスジェニック線虫株を樹立した.発生途中のトランスジェニック線虫を麻酔処理し,生きたまま共焦点顕微鏡下で観察した.伸長途中の成長円錐の一部に青色光を断続的に照射した.照射後の成長円錐の移動量を重心軌跡より解析したところ,統計的に有意に光照射側へと移動することが確認できた.また,周囲に神経索と呼ばれる物理的障壁がある場合には,神経索に沿った方向に照射した時のみ成長円錐の誘導が観察された.本結果は,周囲の環境と軸索誘導との関係を本手法により直接解析可能であることを示している.このように, PA-DCC分子を用いることで生きた個体内における光照射による軸索誘導を世界に先駆けて実現し,生体組織内での軸索誘導機構の解明に貢献する可能性を示すことができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本申請研究では,光照射による軸索の誘導法の確立を目的とした.具体的には,申請者がこれまでに開発した軸索伸長を担う受容体タンパク質DCCを光で活性化するプローブ, Photoactivatable-DCC (PA-DCC)を改良することで,神経細胞において光刺激により効率的に軸索伸長を誘発する手法を確立する.1.ニワトリ胎児の後根神経節神経細胞にPA-DCCを導入した.落射型蛍光顕微鏡下でPA-DCCの導入された神経細胞の軸索先端部にある成長円錐の一部に刺激用の青色光を照射したところ,青色光照射部位へと軸索が伸長する様子が確認できた.次に,複数の神経細胞において青色光照射前後の成長円錐の軌跡を繰り返し記録し,それらの軌跡において軸索の伸長方向の変化を屈曲角として定量化したところ, PA-DCCを導入した神経細胞では導入していないものに比べ有意に青色光照射部位への誘引を示す屈曲角の分布が得られた.以上の結果より, PA-DCCは初代培養神経細胞において光照射による軸索誘導能を持つことが明らかとなった.2. PA-DCCによる軸索の光誘導が生きた個体内でも可能であることを実証するため,生きた線虫においてこれを試行した.標的神経細胞としてはVD神経細胞を選択した.まず内在性の神経誘引物質であるUNC-6とUNC-6の別の受容体であるUNC-5を欠損させた二重変異体を作製した.次にPA-DCC分子内のDCCの部分をDCCのホモログであるUNC-40に交換したPA-UNC40を作製し,先の二重変異体に導入した.発生段階にあるトランスジェニック線虫を共焦点顕微鏡下で観察しながら標的としたVD神経細胞の成長円錐の一部に継続的に青色光を照射したところ,成長円錐が青色光照射部位へと誘引される様子が確認できた.本結果は生きた個体内で成長円錐の挙動の人為的制御を世界で初めて成功させた例であり,今後の神経形成メカニズムの解明に大いに貢献することが期待される.本申請研究では,光照射による軸索の誘導法の確立を目的とした.具体的には,申請者がこれまでに開発した軸索伸長を担う受容体タンパク質DCCを光で活性化するプローブ,Photoactivatable-DCC (PA-DCC)を改良することで,神経細胞において光刺激により効率的に軸索伸長を誘発する手法を確立する.1.ニワトリ胎児の後根神経節神経細胞にPA-DCCを導入した.落射型蛍光顕微鏡下でPA-DCCの導入された神経細胞の軸索先端部にある成長円錐の一部に刺激用の青色光を照射したところ,青色光照射部位へ統計的に有意に軸索が伸長する様子が確認できた.また,青色光による誘引後,再び逆側を青色光で刺激し続けたところ,青色光照射側へと再び伸長方向を転換させる様子が複数回観察された.以上の結果より,PA-DCCは初代培養神経細胞において光照射による軸索誘導能を持つことが明らかとなった.2. PA-

DCCによる軸索の光誘導が生きた個体内でも可能であることを実証するため,生きた線虫においてこれを試行した.これまでに,内在性の神経誘引物質であるUNC-6とUNC-6の別の受容体であるUNC-5を欠損させた二重変異体を作製したのち,PA-DCC分子内のDCCの部分をDCCのホモログであるUNC-40に交換したPA-UNC40を先の二重変異体に導入している.発生段階にあるトランスジェニック線虫を共焦点顕微鏡下で観察しながら標的としたVD神経細胞の成長円錐の一部に継続的に青色光を照射したところ,成長円錐が青色光照射部位へと誘引される様子が確認できた.この様子は複数回確認されており,この観察結果は統計的に有意であることが確認された.本結果は生きた個体内で成長円錐の挙動の人為的制御を世界で初めて成功させた例であり,今後の神経形成メカニズムの解明に大いに貢献することが期待される.本申請研究では,光照射による軸索の誘導法の確立を目的とした.具体的には,申請者がこれまでに開発した軸索伸長を担う受容体タンパク質DCCを光照射によって活性化する分子,PA-DCC (photo-activatable DCC)を改良することで,神経細胞において光照射により効率的に軸索伸長を誘発する手法を確立することを目指した.まず, PA-DCC分子が軸索誘導能を有することを確認するため,ニワトリ胎児由来後根節神経細胞にPA-DCCを導入した.伸長途中にあるPA-DCCを発現した軸索の先端部にある成長円錐の一部に,青色光を断続的に照射した.その後の伸長方向の変化を屈曲角として定量化し解析を行ったところ,光照射側へと誘導されることを確認できた.次に,生きた個体内でも光照射による軸索誘導能が可能であることを検証するため,線虫を用いた実験を実施した.まずPA-DCC分子内のDCCを線虫由来のDCC (UNC-40と呼ばれる)に交換し,新たにPA-UNC-40を作成した.作成した分子を軸索誘導能を失った線虫に導入し,トランスジェニック線虫株を樹立した.発生途中のトランスジェニック線虫を麻酔処理し,生きたまま共焦点顕微鏡下で観察した.伸長途中の成長円錐の一部に青色光を断続的に照射した.照射後の成長円錐の移動量を重心軌跡より解析したところ,統計的に有意に光照射側へと移動することが確認できた.また,周囲に神経索と呼ばれる物理的障壁がある場合には,神経索に沿った方向に照射した時のみ成長円錐の誘導が観察された.本結果は,周囲の環境と軸索誘導との関係を本手法により直接解析可能であることを示している.このように, PA-DCC分子を用いることで生きた個体内における光照射による軸索誘導を世界に先駆けて実現し,生体組織内での軸索誘導機構の解明に貢献する可能性を示すことができた.本研究では生きた個体内で光照射によって特定の神経細胞の軸索伸長を制御することを目的としている.申請時の計画では今年度は培養皿で培養した神経軸索の制御までを目標としていたが,「研究の概要」に記載した通り生きた線虫個体内での軸索伸長の制御も実現しており,当初の計画以上に進呈していると判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。本実験結果の妥当性を確認するために,成長円錐における下流分子の活性化を確認する.具体的には,後根神経節神経細胞においては,DCCの下流分子であるFAKのリン酸化が成長円錐内で生じていることを確認する.また,線虫においては下流分子であるmig-10の局在が光照射依存的に変化することを蛍光顕微鏡で確認する.また,下流分子のない変異体を用いて光照射による誘引が起きないことも確認する.本研究では生きた個体内で光照射によって特定の神経細胞の軸索伸長を制御することを目的としている.申請時の計画では初年度は生化学的実験による神経細胞内でのプローブの性能評価を目標としていたが,「研究の概要」に記載した通り生きた線虫個体内での軸索伸長の制御も実現しており,当初の計画以上に進呈していると判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。
確率推論における近似解法の理論的解析および情報工学への応用

確率推論は情報工学,統計学などの様々な問題において基礎となる.近年,様々な分野で大規模な問題を扱うことが増え,確率推論を厳密に行うのではなく,近似的に行うことが増えている.本研究ではそのような近似手法に関わる数理的基盤を研究した.研究成果を下に衛星デジタル放送の受信結果を向上させるアルゴリズムを構築した.また,領域内の交流から神経細胞通信路モデルの研究,脳における運動計画モデル,多クラス判別問題についての研究を行った.大規模な確率モデルを用いる場合、確率推論を正確におこなうことは計算量の観点から現実的に不可能である。そのため様々な近似的手法が提案されており、統計力学と密接に関係しているものも多い。しかし必ずしも工学的な応用に結びついていない。一方,誤り訂正などの情報工学では、確率伝搬法のような近似手法が用いられているが、その理論的解析は十分ではない。本研究ではこのような確率推論の近似解法について、近似精度や計算量などの理論的解析を行なう。さらに、近似的解法を用いた応用として、情報工学分野における通信や放送受信のための改善手法の提案を目指す。確率推論は情報工学,統計学などの様々な問題において基礎となる.近年,様々な分野で大規模な問題を扱うことが増え,確率推論を厳密に行うのではなく,近似的に行うことが増えている.本研究ではそのような近似手法に関わる数理的基盤を研究した.研究成果を下に衛星デジタル放送の受信結果を向上させるアルゴリズムを構築した.また,領域内の交流から神経細胞通信路モデルの研究,脳における運動計画モデル,多クラス判別問題についての研究を行った.平成18年度は,本特定領域の初年度であった.これまでの申請者の研究で得られた確率推論に対する情報幾何学をもとにした数理的枠組みを理論面,応用面において拡張していくための準備,そして応用面での研究を中心に行った.また,簡単なシミュレーションのため,二台の計算機を導入し,高級言語であるMATLABを用いて実験などを行った.まず,工学的な応用として,デジタル衛星放送の移動体における受信の向上のための理論的,実験的研究を行った.現在,乗用車におけるデジタル衛星放送の受信は難しい.これは販売されているシステムが高価でサイズが大きいことが理由である.この問題に対して,通信路の推定,および通信路に基づく符号語の推論を確率伝搬法によって行い,誤り訂正能力が向上することを実際の測定データを用いて実験的に示した.結果については技術報告を行い,論文として投稿中である.また,脳における運動計画に対する数理的アプローチについても研究を行った.運動計画の問題はこれまでは身体の軌道計画という枠組みでとらえられてきたが,脳の発する運動指令の関数を制限し,運動指令の最適化として定式化しなおした.これによって,運動計画の問題が過完備な基底関数のもとでの関数の最適化問題として再定式化され,最近,統計学,機械学習の分野で頻繁に用いられている,疎表現を求める手法によって解決できることが示された.この結果については平成18年度に論文誌に提出,採択され,平成19年に出版される論文誌に掲載されることになった.平成19年度は,これまでの申請者の研究で得られた確率推論に封する結果を,工学的問題に応用する研究を中心に行った.工学的な応用として,デジタル衛星放送の移動体における受信の向上のための研究に関して実験を中止に行った.実験については,19年度まで総研大に大学院生として在籍した社会人大学院生の浜田正稔氏と協力して行った.浜田氏の所属するNHKが中心となり,NHKデジタル衛星放送の信号を移動している自動車において実測し,そのデータを基に実験を行った.その結果簡便な計算手法によって受信動画が大きく改善できることがわかった.提案する手法は実用も可能な程度の複雑度であり,今後の応用が期待できる.この結果については2007年9月に国際会議PIMRC'07において発表を行い,関連する論文を複数の論文誌に投稿中である.2008年5月現在,採録が決定されたものが一本,条件付き採録となったものが一本である.また,本研究と関連して「通信路推定と誤り訂正に関するワークショップ」を本特定領域の主催で2007年8月に東京の統計数理研究所において行った.一方で,昨年度から続けて脳における運動計画に対する数理的アプローチについても研究を行った.この結果については統計数理研究所の技術報告(Research Memorandom)において発表をおこなった.また,多クラス判別法についても大学院に所属していた白石氏と共同で研究をおこなった.これは多数判別機を組み合わせる手法に関してゲーム理論の立場から考察したものである.平成20年度に実施した研究の成果は,主として次の二点にまとめられる.1.本特定領域研究では,確率推論に対する理論的研究の結果を工学的に応用する研究をおこなってきた.具体的には,工学的な応用の対象としてデジタル衛星放送受信の改善手法を提案した. 20年度はその結果について,論文誌上で発表をおこなった.基礎となる理論については和文紙の「統計数理」誌において,実際に測定したデータを用いた応用の結果については「電子情報通信学会論文誌」の英文誌(IEICE)において発表した.本手法はデジタル衛星放送を対象としているが,背後にある理論は一般的である.したがって,今後他の放送受信や通信における応用が期待できる.2. 20年度は新たに神経細胞のもつ通信路容量に関する研究をおこなった.これは本特定領域の研究項目C :生物情報との交流から生まれた研究である.本特定領域が共催した国際シンポジウムにおいて,研究項目Cの研究成果として神経細胞のおこなう情報処理に関する解析結果が示された.

また,神経細胞の通信路としての性質に関する生理学に基づく解析結果も示された.これらの結果を基に,情報理論の基礎となる通信路容量を求める研究を始めた.神経細胞の通信路容量に関する研究は古くから存在するが,決定的な結果は未だに得られておらず,本研究はこの分野において大きな貢献ができると考えている.この結果については統計数理研究所の技術報告(Research Memrandom)において発表をおこない, 21年度中に査読付き論文が英文論文誌(Neural Computation)に掲載されることが決定している.平成21年度は,最終年度であることから,これまで本特定領域研究で得られた確率推論と情報工学への応用に関する結果について誌面,口頭発表を中心として外部へ発表し,まとめを行った.主に以下の3つに関する発表を行った.特に1,3,は本特定領域期間中に他の計画研究との間の交流から生まれたものである.1.情報通信班,生命情報班との会議を通じた交流の中から機会を得て,単一の神経細胞が単位時間に伝達できる情報量の上限,すなわち通信路要領を理論的に示す研究を行った.この古くから考えられてきた問題に対する数学的基盤を作る結果が得られた.本年度はその成果について,国内および国際会議,さらに論文誌での発表を行った.この研究についてはメルボルン大学のJonathan H.Manton教授と共同で行った.2.体を動かす際に脳から筋へ送られる指令をどのように計画するかという,運動指令の計算手法に関して,脳内の情報表現の立場からの新たな提案を行った.この結果については国際会議,国内会議において発表を行った.この研究は電気通信大学の阪口豊教授と協力して行った.3.生命情報班の石井教授の研究に機会を得て,二値判別機を組み合わせて多クラス判別を行う方法についても研究を行った.ここでは統計学的立場から問題を再検討し,数学的基盤を構築した.この結果については会議で発表を行い,原稿を提出した.また,この他にもこれまで行ってきた情報幾何学に基づく統計力学的手法の解析に関して米国から招待され,講演を行った.本特定領域で行った研究は既存の結果を単に発展させたものではなく,新たな視点からの新規の結果である.特定領域を通じてこのように新たな視点からの結果を得たことは,今後,新たな研究をおこなっていくために重要であった.
アルカリ性水溶液からの電析によるCdTe薄膜の作製

アンモニアー塩化アンモニウム水溶液へのカドミウムイオン及びテルルイオンの溶解度を調べたところ、それぞれ単独では0.1kmol・m^<-3>以上の溶解度を示したが、カドミウムイオンとテルルイオンの共存により、また温度の上昇により溶解度が減少する傾向が認められたが、従来の酸性浴より高濃度のテルルイオンを含む電解液が作製できた。この電解液を用い温度70°C、電析電位-0.8V vsSHEでCdTe電析を試みたところCdTe多結晶の析出が認められた。電析電位が卑なほど、また電解液のカドミウム濃度が高いほど電析物中のCd含有量は増大した。析出したCdTeの光電気化学的特性を測定したところ、電析電位および電解液の組成を制御することにより、n型およびp型のいずれの特性を示すCdTeが得られることが明らかとなった。
日本近代における博覧会開催による都市の観光化に関する研究

明治期に5回にわたって開催された内国勧業博覧会や大正期と昭和期のいくつかの大規模な博覧会を事例として資料を収集し、博覧会が都市の観光化に及ぼした事例を調査した。その結果、1895年に京都で開催された第4回内国勧業博覧会と平安遷都千百年紀念祭の開催時に都市の観光化が進められ、またその後の博覧会でも同様の手法が用いられたことが明らかになった。その手法は多彩で、道路整備や都市施設整備も見られるが、鉄道のネットワークの活用や観光案内書や錦絵、広告など、広義のメディアを駆使したイメージ戦略が目立つものであった。本年度は、内国勧業博覧会を中心とした資料収集を重点的に行なった。特に、1895年に京都で開催された第四回内国勧業博覧会および平安遷都千百年紀念祭の資料や、この時発行された観光案内書、錦絵の資料を収集した。その結果、次のようなことが明らかとなった。第4回内国勧業博覧会は平安遷都千百年紀念祭と同時開催された。その際「歴史」がテーマとなり、平安京の大極殿を模した平安神宮が造営されたのみならず、京都市内や西日本の各地で古社寺が修繕され、各古社寺の宝物が展示されるなどした。また、鉄道を利用して各地から京都や西日本の各地への観光客の誘致が行われ、多数の錦絵や観光案内書が発行された。錦絵では、従来の内国勧業博覧会の際に発行されたものとは異なり、博覧会の会場のみならず、京都の名所旧跡が同時に描かれているという特徴が見られる。また観光案内書の発行数は、この年に急激に増加している。また海外でも京都への観光客誘致のキャンペーンが行われるなどした。そこでは、博覧会や紀念祭の会場のみならず、京都の都市全体で「歴史」をテーマとした観光化の手法を見て取ることができる。しかもその手法は、メディアを中心として一様々なものが用いられている。これ以前に博覧会と都市の観光化を意図的に連動させたイベントは見当たらず、第4回内国勧業博覧会および平安遷都千百年紀念祭は、都市の観光化をもたらした、日本における最初の博覧会であったと言える。これによって、京都は歴史観光都市として再生したのだと言える。本年度は、1915年に京都で開催された大典記念京都博覧会と1928年に京都で開催された大礼記念京都大博覧会、および1903年に大阪で開催された第5回内国勧業博覧会の資料収集を重点的に行なった。資料調査は、国立国会図書館や京都府立総合資料館、大阪府立中之島図書館、尼崎市教育委員会などで行ない、関連する雑誌資料や商工会議所資料のほか、これらの博覧会に合わせて発行された観光案内書や錦絵などを収集した。京都で開催された大典記念京都博覧会と大礼記念京都大博覧会は、いずれも天皇の大典・大礼に合わせて開催されたものである。その際、都市部では複数の公共的施設が設置され、京都の観光化に貢献した様子が見て取れた。また1895年に京都で開催された平安遷都千百年紀念祭および第4回内国勧業博覧会のように、強く歴史を意識した演出は見られないが、都市を装飾やイルミネーションで飾り立て、都市全体が大衆の空間として演出された点に特徴が読み取れた。一方第5回内国勧業博覧会では、新たな都市施設が建設され道路整備などが行われたほか、鉄道を利用して各地から大阪や西日本の各地への観光客の誘致が行われ、多数の錦絵や観光案内書が発行された。それは、平安遷都千百年紀念祭および第4回内国勧業博覧会開催時の観光化の手法を引き継ぐものであったと言える。今回の考察対象は、1895年の平安遷都千百年紀念祭および第4回内国勧業博覧会以降の、国家による博覧会もしくは国家イベントに合わせて開催された博覧会であったが、平安遷都千百年紀念祭および第4回内国勧業博覧会開催時に確立された都市の観光化の手法が引き継がれた部分と変容した部分が見られた。本年度は、昨年度までに十分な調査ができていなかった、第4回内国勧業博覧会および平安遷都千百年紀年祭の際の、京都以外の西日本各地の都市や町での観光化についての調査を中心に行った。また可能な限りで、昭和期の博覧会と観光に関する資料収集を行った。資料調査は、国立国会図書館や京都府立総合資料館、大阪府立中之島図書館などで、関連する当時の新聞資料や各地の地誌、市史などを閲覧した。その結果、第4回内国勧業博覧会および平安遷都

千百年紀年祭開催時の地方では、京都で行われたのと同様に、古社寺の修理、古社寺での宝物展、陶磁器などの展示会、史跡名勝への道路や茶店の整備などが主であり、大規模開発や都市計画的な改編は見られなかった。しかしそれらは、京都での博覧会と紀年祭に合わせて整備されたものであり、鉄道による集客を前提とした事業である。つまり1895年には、京都のみならず各地で、商工会議所などが中心となって、自主的に観光化が進められたことが明らかになった。また、昨年度までに収集した第4回内国博および紀年祭開催時に発行された観光案内書の分析を試みた。『京都出版史』によれば京都の観光案内書の出版は、明治26年が4冊、明治27年が4冊、明治28年が33冊であり、第4回内国博および紀年祭開催に合わせて観光案内書の発行が増えている。それらの記述内容を考察すると、日本語の案内書は、京都市の中央部や東部を始点として、北東部、北部、北西部、西部、南西部、南部、南東部と、大きく左回りに案内が進む傾向が強い。英語の案内書は、中央部から始まるが、その後の記述がバラバラか、西部から右回りで北東部へ向かう傾向が見られた。これは、国内向けの案内書については、御所から始まり東山近辺を観光の目玉と捉えていることが伺える。また外国の観光客への案内方法が、国内向けとは異なっている。その意味は十分に検討できていないが、京都あるいは日本の「内」と「外」で京都への関心の持ち方にズレが見られることが明らかになった。
自己免疫疾患におけるBリンパ球異常活性化の機序の分子生物学的解析…特に細胞周期制御機構について

本研究においては、自己免疫疾患における主要病態であるB細胞の異常活性化の機序の解析のために、ヒトB細部の細胞周期回転の制御機構(特にサイクリンの発現)の検討を行った。その結果、B細胞をStaphyloco ccus aureus (SA)で刺激した後、約7296時間後にサイクリンAの発現がピークに達することが明らかになった。このサイクリンA発現を、IL-2及びIL-10が相剰的に増加させた。同時にIL-2及びIL-10はSA刺激B細胞による免疫グロブリン産生も相剰的に増加させた。一方、IL-10はSA刺激B細胞のアポトーシスをむしろ促進したが、これをIL-2は阻害した。従って、IL-2とIL-10は自己免疫疾患の病態形成においても複雑な相互作用を営んでいる可能性が示唆された。一方、免疫調節剤・抑制剤のうちで、特にB細胞の免疫グロブリン産生を特異的に抑制するブシラミン・ミゾリビンのうちで、ミゾリビンはサイクリンAの発現を顕著に抑制したのに対して、ブシラミンはこれを全く抑制しなかった。従って、細胞周期上のG1-S期の移行のブロックにはサイクリンA以外の複数の因子が関与することが確認された。さらに、ミゾリビンによるサイクリンAの発現の抑制はGMPの添加によっては全く回復しなかった。これは、B細胞とT細胞におけるプリン代謝機構の差異に基づくものと考えられた。事実、ミゾリビンはT細胞のGTPプールを減少したが、B細胞のGTPプールには全く変化を及ぼさなかった。一方、ミゾリビンはB細胞のサイクリンA発現をmRNAレベルで抑制することが明らかとなった。従って、今後ミゾリビンのサイクリンAのmRNA発現の抑制メカニズムを解明することにより、ヒトB細胞の細胞周期調節とその異常について大きな進歩がもたらされ、ひいては自己免疫疾患の病態の解明の糸口となる可能性も十分期待できる。本研究においては、自己免疫疾患における主要病態であるB細胞の異常活性化の機序の解析のために、ヒトB細胞の細胞周期回転の制御機構(特にサイクリンの発現)とそれに対する各種サイトカイン(IL-2・IL-10)の役割について検討を行った。その結果、B細胞の抗原レセプターをStaphylococcus aureus(SA)でクロスリンクし刺激した後、約7296時間後にサイクリンAの発現がピークに達することが明らかになった。このサイクリンAの発現に対して、IL-2及びIL-10が相剰的に増加させた。同時にIL-2及びIL-10はSA刺激B細胞による免疫グロブリン産生も相剰的に増加させたことから、サイクリンAの発現の増強がB細胞の細胞周期回転の促進のみならず、免疫グロブリン産生細胞への分化に対しても重要な役割を果たしていることが示唆された。従って、細胞周期上のGI-S期の移行のブロックにはサイクリンA以外の複数の因子が関与することが確認された。さらに、ミゾリビンはサイクリンAの発現を特異的に抑制する薬剤として、今後自己免疫疾患の治療への応用が十分期待される。

従って、IL-2とIL-10のB細胞による免疫グロブリン産生の相剰的促進効果においては、アポトーシスの抑制といった機序も関与することが示唆された。今後、以上のようなB細胞中の種々な現象が各自己免疫疾患の病態と如何に関わっているかを追求することが必要と考えられた。本研究においては、自己免疫疾患の主要病態であるB細胞の異常活性化の機序と解析とその制御について特にB細胞の細胞周期調節の面から検討を行ってきた。本年度は、昨年度ミゾリビンがStaphylococcus au reus Cowan I (SA)+IL-2により誘導されるB細胞のサイクリンAの発言を抑制することを明らかにしたのを受けて、さらにその機序を詳細に検討した。その結果、ミゾリビンは従来T細胞内のGTPプールを減少させることにより免疫抑制効果を発揮すると考えられていたが、B細胞のサイクリンA発現に対するミゾリビンの抑制効果はGMP添加によっても消失しなかった。これと関連して、T細胞内GTPプールはミゾリビンにより有意に減少しGMP添加で回復したが、B細胞GTPプールはミゾリビンにより有意の変動を示さなかった。従って、ミゾリビンはT細胞・B細胞いずれに対しても抑制効果を示すものの、各々に対する作用機序はGMP依存性の面で異なっており、この差異はT細胞・B細胞内でのプリン代謝機構の差異に基づく可能性が示唆された。一方、ミゾリビンのB細胞サイクリンA発現抑制効果はすでにmRNAの発現レベルにおいて見られることが明らかとなった。ミゾリビンが如何にしてサイクリンAのmRNAの発現を抑制するかを解析することが、今後B細胞の異常活性化の機序、ひいては自己免疫疾患の主要病態である多クローン性B細胞の活性化のメカニズムの解明の糸口となることが期待される。
湾曲天然繊維の強化機構を利用した高強度グリーンコンポジットの開発

本申請課題の目的は環境親和性を備えた天然繊維強化複合材料(GC)に関して,湾曲繊維の機構を利用して従来のGC材よりも高強度なGC射出成形用ペレットを開発することである.平成29年度までに高分散化,長繊維化,高繊維含有率化を図った高強度天然繊維強化複合材料(GC)ペレットの作製に成功してきたが,さらに実用化を拡げる薄層金型への成形が可能な天然繊維専用定量フィーダーも開発した.このGC材はさらなる高強度化が実現できることがわかったが原理は不明であった.補助事業期間を延長して繊維の分布観察をこの新たなGC材で行い,有限要素法解析を援用して高強度化メカニズムの解明を行った.構築した有限要素法解析援用による湾曲繊維近傍の応力場と破壊起点部の関係が調査できるシステムを利用し,電子顕微鏡内で観察した45個の湾曲繊維破壊写真から,特徴的な湾曲繊維を選別し,27個の有限要素法モデルを追加で構築し,繊維の湾曲に伴う応力分布と破壊起点部の関係を調査した.その結果,開口型き裂モードが発生する場合は,6075°の配向部,せん断型き裂モードが発生する場合は,4560°の配向部が寄与しており薄層化によって,より天然繊維の湾曲が引張破壊に寄与することが明らかとなった.また,この配向角の領域が狭まり,これが強度のばらつきが減少する結果の要因であった.最後に,ラボレベルではあるが,繊維含有率20wt%にてゲージ長さ15mmで板厚1mmのダンベル型試験片の射出成形にも成功し,本研究で開発した高強度GCペレットの薄層化も実証した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。環境親和性を備えた天然繊維強化複合材料(GC)は,輸送分野における構造材料としての利用が強く期待されている.天然繊維の破断ひずみはガラス繊維のそれと比べて大きいため,成形中に工夫することにより繊維の折損を防ぐことができる.本研究では,未折損の湾曲した長い天然繊維を多く含むGCの成形法を開発し,複雑な形態で樹脂中に内在する天然繊維の強化機構を実験的・解析的に明らかにすることにより,従来GC材よりも,高強度を有する新規GCを開発することを目的とした.平成26年度は,麻の生育地である温暖な東南アジア地域の発展途上国でのGC成形を意識して,廉価な単軸押出機をベースとした新たな射出成形用GCペレット成形技術を開発した.本研究で開発した多重ピン補助樹脂含浸法は,被膜技術と多重ピン含浸工程を複合した独自技術であり,ピンの数や間隔を工夫することで樹脂の繊維束への含浸性を制御できる特徴をもつ.結果としてペレット内の気泡発生が抑えられ,平均繊維長が1mm程度の天然繊維を含有するGC材の創製が可能になった.成形したGC材内部の300本の繊維形態を観察した結果, 1湾曲繊維群,2屈曲繊維群,3湾曲と屈曲を有する繊維群が観察された.湾曲繊維群では,曲率半径が0.5mm以下の鋭利な湾曲を示す繊維が80%を超えていること,曲率半径と繊維長には相関がないことがわかった.一方,屈曲繊維群では,繊維長が0.6mmを超えると屈曲しやすくなることがわかった.以上から,高強度化を可能とする湾曲天然繊維を有するGC材内部の繊維形態の特徴が明らかになり,湾曲繊維GC材の高強度化メカニズムの解明に資する基礎データの取得が行えた.環境親和性を備えた天然繊維強化複合材料(GC)は,輸送分野における構造材料としての利用が強く期待されている.天然繊維の破断ひずみはガラス繊維のそれと比べて大きいため,成形中に工夫することにより繊維の折損を防ぐことができる.本研究では,未折損の湾曲した長い天然繊維を多く含むGCの成形法を開発し,複雑な形態で樹脂中に内在する天然繊維の強化機構を実験的・解析的に明らかにすることにより,従来GC材よりも,高強度を有する新規GCを開発することを目的とした.平成26年度は,廉価な単軸押出機をベースとした多重ピン補助樹脂含浸法という新たな射出成形用GCペレット成形技術を開発した.成形したGC材内部の300本の繊維形態を観察した結果, 1湾曲繊維群,2屈曲繊維群,3湾曲と屈曲を有する繊維群が観察された.湾曲繊維群では,曲率半径が0.5mm以下の鋭利な湾曲を示す繊維が80%を超えていること,曲率半径と繊維長には相関がないこと等がわかった.平成27年度は,表層および内部の研磨面において400本の2次元繊維形態を観察し,X線トモグラフィにより2次元観察手法の妥当性を検討しながら,GC中の繊維様相をさらに詳しく観察・分類した.その結果,表層では,金型による凍結層の影響で湾曲や屈曲した繊維が多く観察され,内部では,繊維長が比較的長く流れ方向に配向した繊維が多く観察された.この分布は,一般的なガラス繊維強化複合材料の形態分布とは反対の様相を呈しており,長い繊維を多く有する本GC材の特徴である.湾曲した繊維のGC材の剛性への寄与度を調査するため,有限要素法解析を実施した.本解析では,湾曲繊維等価形態モデルを提案し,複合則に基づく剛性予測を行った.本解析はよく実験結果を説明でき,湾曲繊維の剛性寄与度を定量的に評価できた.

平成27年度は,これまでに開発してきた多重ピン補助樹脂含浸法によるGCペレットの成形装置を利用して,繊維体積率14%のGC材にて45MPaの引張強度が達成されている.このレベルの繊維含有率では,湾曲繊維は存在するものの,繊維の絡み合いは発生していないことがわかっている.さらなる高繊維含有率にて絡み合いが発現されれば,目標である60MPaが達成される見込みである.これにより環境負荷の高いガラス/PP複合材料射出成形品に匹敵する強度が得られ,環境親和型材料の開発が大きく進むことになる.交付された予算にて購入したデジタルマイクロスコープを用いて,湾曲繊維を含む繊維形態を詳細に調査し,湾曲繊維GC材の高強度化メカニズムの解明に資するデータベースの充実が図ることができた.平成26年度から本研究において開発を行ってきたGC専用押出装置は27年度から稼働しており,ペレットの製造過程において様々な改善ができるように改良中である.環境親和性を備えた天然繊維強化複合材料(GC)は,輸送分野における構造材料としての利用が強く期待されている.天然繊維の破断ひずみはガラス繊維のそれと比べて大きいため,成形中に工夫することにより繊維の折損を防ぐことができる.本研究では,未折損の湾曲した長い天然繊維を多く含むGCの成形法を開発し,複雑な形態で樹脂中に内在する天然繊維の強化機構を実験的・解析的に明らかにすることにより,従来GC材よりも,高強度を有する新規GCを開発することを目的とした.平成26,27年度は,開発した多重ピン補助樹脂含浸法により成形したGC材内部の300本の繊維形態を観察し,湾曲繊維を調査した.また,表層および内部の研磨面において400本の2次元繊維形態を観察し,X線トモグラフィにより2次元観察手法の妥当性を検討しながら,GC中の繊維様相をさらに詳しく観察・分類した.その結果,表層では,金型による凍結層の影響で湾曲や屈曲した繊維が多く観察され,内部では,繊維長が比較的長く流れ方向に配向した繊維が多く観察された.湾曲した繊維のGC材の剛性への寄与度を調査するため,湾曲繊維等価形態モデルを提案し,複合則に基づく剛性予測を行った.本解析はよく実験結果を説明でき,湾曲繊維の剛性寄与度を定量的に評価できた.平成28年度は,走査型電子顕微鏡内で予負荷観察が可能な小型治具を製作し,低繊維含有率GCにおける破壊の様相を観察した.有限要素法解析援用による湾曲繊維がもたらす応力場と破壊起点部の関係が調査できるシステムを構築した.また,天然繊維の定量供給を可能とする天然繊維束・PPシートを用いたGCプリプレグ作製装置を開発した.開発したGCプリプレグから成形したGC射出成形材は,従来法ではヤング率で8.6%,引張強度で3.5%あったばらつきを,それぞれ,3%,1.3%に抑えることに成功し,材料信頼性の向上も達成した.平成28年度は,繊維体積含有率32%までの高繊維含有率GC材の成形を行った.本条件において繊維の絡み合いは観察されず,繊維の交絡による剛性・強度の向上は期待できない結果となった.そこで,平成26年度から開発を行ってきたGC専用押し出し装置を用い,新たなプリプレグ作製装置を開発して,高繊維含有率と定量供給が可能な成形システムを試作した.この装置で成形したGC材は引張強度やヤング率に関して,従来法で成形した材料に比べ,ばらつきを抑えることに成功した.環境親和性を備えた天然繊維強化複合材料(GC)は,輸送分野における構造材料としての利用が強く期待されている.
プロスタグランジンE2の生理作用における受容体サブタイプの重要性と医薬応用

我々は、4種類のPGE2受容体サブタイプ欠損マウスの作製を試みた結果、4種類全てのサブタイプの欠損マウスを得ることに成功し、これらの解析によりPGE2が発熱や生殖生理に必須の因子であることを明らかにした。すなわちEP4受容体欠損マウスは、動脈管が出生後も開存する事により心不全を引き起こし死亡することを発見し、EP4が動脈管の閉鎖過程に必須の役割を持つことが判明した。またEP2欠損マウスは、雌でその排卵数・受精率の低下を認め、これを原因として出産数の著しい低下を来すことを見出した。EP2は排卵・受精の過程に重要な役割を担うものと考えられた。一方、4種類の受容体欠損マウスのうち、EP3受容体欠損マウスにおいてのみ、PGE2の脳室内投与による発熱反応の欠失が認められた。またこのEP3欠損マウスではPGE2投与のみならず、インターロイキン-1βの脳室内投与あるいは末梢投与による発熱反応も消失していた。さらに、EP3欠損マウスでは、マクロファージの応答性については差を認めないにも関わらず、菌体毒素であるリポポリサッカライドの末梢投与による発熱反応も欠失していたことから、感染をはじめとする炎症性の発熱反応にはPGE2が必須であり、その機能発現にはEP3が介達していることが明らかとなった。我々は既に、EP3受容体が血液脳関門の希薄な視床下部の視索前野ニューロンに発現していることを見出していることから、末梢血からのサイトカイン刺激により脳内で最初にPGE2シグナルへと変換され、EP3を介して発熱反応へと伝達を行うものと考えられた。従って、脳内に存在するEP3は解熱作用を期待した医薬品の直接の標的であると考えられ、前述のEP2やEP4に交叉性を示さない遮断薬を創出することで既存のアスピリン製剤の有する消化性潰瘍等の副作用のない薬物開発が期待される。プロスタグランジン(PG)E_2の多彩な生理作用は4種の受容体サブタイプによって引き起こされるが、選択的薬物の不足から、各生理作用に連関するサブタイプの解明や生理的意義の評価は困難であった。そこで我々は、PGE_2とその受容体による生理作用をサブタイプ毎に明らかにすることを目的として、4種類の受容体サブタイプに関して遺伝子欠損マウスの作製を試みた。その結果、現在(平成10年3月)既に4種類全てのサブタイプの欠損マウスを得ることに成功した。これらのうち、EP4受容体の欠損マウスは出生後72時間以内に死亡することを発見した。これら死亡マウスの病理組織像によると、肺の鬱血が認められ循環系障害の可能性が考えられた。そこでこの新生児循環系におけるEP4受容体mRNAの発現を調べたところ、動脈管の管壁に大量の発現が認められた。動脈管は胎児期に肺動脈から大動脈へ血流をバイパスさせる血管であり、野生型のマウスにおいては生後約6時間で閉鎖する。ところが、EP4欠損マウスでは生後12時間を経過しても動脈管が開存しており、死亡した個体については全て同様に開存していることが判明した。一方、総数の5%未満ではあるが生き残る個体が存在し、これらのマウスでは動脈管が一部狭窄ないしは閉鎖していることが判明した。以上の結果から、動脈管開存が新生児死亡の原因となっていることが推測された。本来平滑筋の弛緩に働くと考えられてきたEP4受容体の欠損により何故開存するのか、また何故一部の個体が生き残るのか等の問題点は未解決なものの、本研究によって、PGE_2が胎児期から新生児期への環境適応に必須の役割を果たしていることが推察される。他のサブタイプ、EP1、EP2、EP3の各欠損マウスについては、健常に成育が可能であり、現在さらに生殖生理等の解析に加えて、病態条件下における個体反応についても解析中である。

従って、脳内に存在するEP3は解熱作用を期待した医薬品の直接の標的であると考えられ、前述のEP2やEP4に交叉性を示さない遮断薬を創出することで既存のアスピリン製剤の有する消化性潰瘍等の副作用のない薬物開発が期待される。
細胞内生体分子を標的とする大環状Nアルキルペプチドの高速試験管内分子進化

大腸菌由来の再構成型無細胞翻訳系(PUREシステム)にプロリンの重合を促進するElongation factor P(EF-P)を加えることにより、mRNAディスプレイ型多環Nアルキルペプチドライブラリー内の各環状Nアルキルアミノ酸の翻訳効率を評価することに成功した。また、翻訳後の生体直交性化学反応あるいは酵素反応により、荷電Nアルキルアミノ酸の翻訳ペプチドへの効率的な構築に成功した。PUREシステムにmRNAディスプレイ法を組み合わせることにより、生きたヒト細胞に発現するタンパク質(VEGFR2)を標的とする大環状Nアルキルペプチドの試験管内分子進化に成功した。本研究の目的は、人工改変した再構成型無細胞翻訳系(PUREシステム)を用いて大環状Nアルキルペプチドの大規模ライブラリーをリボソーム翻訳合成し、高速試験管内分子進化法を用いてそのライブラリーの中から標的タンパク質に結合する大環状Nアルキルペプチドをセレクションすることである。まず、tRNAに連結させた様々な環状Nアルキルアミノ酸(22種類)と再構成型無細胞翻訳系を用いて、それらの翻訳ペプチドへの導入について同定と効率の評価を行い、リボソーム翻訳基質として有効な環状Nアルキルアミノ酸を見い出すことに成功した。また、新規翻訳伸長因子elongation factor P(EF-P)を再構成型無細胞翻訳系に添加することによりNアルキルペプチドライブラリーの翻訳合成量を増加することができることを見いだした。また、翻訳後に生体直交性化学反応や酵素反応を用いることによって、直接的にはリボソーム翻訳ペプチドに導入することができない様々な荷電Nアルキルアミノ酸を、効率的に翻訳ペプチド内に構築することに成功した。更に、40種類以上の大腸菌由来のtRNAを調製してNアルキルアミノ酸を連結し、再構成型無細胞翻訳系に加えてモデルペプチドの翻訳合成を行なった。その結果、大腸菌由来のtRNAGluあるいはtRNAAspを用いることにより、様々なNアルキルアミノ酸(Nメチルバリン、Nメチルロイシン、Nメチルイソロイシン、Nメチルトリプトファン、Nメチルシクロヘキシルアラニン、Nメチルフェニルグリシンなど)の翻訳ペプチドへの導入効率を向上させることができること、Nアルキルアミノ酸の重合効率(連続導入効率)を向上させることができること、NアルキルペプチドのmRNA提示効率を向上させることができることも見いだした(論文投稿中(研究代表者責任著者))。本研究の目的は、人工改変した再構築型無細胞翻訳系(PUREシステム)とmRNAディスプレイ法を用いて、抗体に匹敵する結合力を有する大環状Nアルキルペプチドの分子進化を行うための基盤技術を確立することである。今年度は、様々な構造を持つクロロアセチルNアルキルアミノ酸、クロロ酢酸、クロロメチル安息香酸を翻訳開始tRNAに連結してPUREシステムに加えることにより、翻訳開始効率の良いNアルキルアミノ酸、および、アミノ基を持たないカルボン酸の同定を行なった(T. Kawakami (責任著者) et al.,論文執筆中)。また、アミノ基を持たないカルボン酸3,5-bis-chloromethylbenzoic acidによる翻訳開始とペプチド二環状化にも成功した。更に、産総研・創薬分子プロファイリング研究センターの夏目徹研究センター長と五島直樹研究チーム長、そして、京産大の永田和宏教授との共同研究により、大環状Nアルキルペプチドの分子進化実験も開始した。・大腸菌由来の再構成型無細胞翻訳系(PUREシステム)を駆使することにより、翻訳ペプチドに効率的かつ連続的に導入可能な環状Nアルキルアミノ酸を同定することに成功した。またプロリンの重合を促進する新規翻訳伸長因子Elongation factor P(EF-P)をPUREシステムに加えることにより、mRNAディスプレイ型多環Nアルキルペプチドライブラリーを翻訳合成し、次世代シーケンサーを用いた大量配列解析により、ライブラリー内の各環状Nアルキルアミノ酸の翻訳効率を評価することに成功した。・翻訳後に生体直交性化学反応あるいは酵素反応をPUREシステム内で作用させることによって、荷電Nアルキルアミノ酸の翻訳ペプチドへの効率的な構築に成功した。また、mRNAディスプレイ法と組み合わせることにより、荷電Nアルキルアミノ酸を持つmRNAディスプレイ型ペプチドの翻訳合成に成功した。・PUREシステムにmRNAディスプレイ法を組み合わせることにより、生きたヒト細胞に発現するタンパク質(VEGFR2)を標的とする大環状Nアルキルペプチドの試験管内分子進化に成功した。また分子進化により、高活性VEGFR2阻害ペプチドが多数の環状Nアルキルアミノ酸を有することを明らかにした。更にヒト細胞ライセートからの免疫沈降・ウェスタンブロッティング解析により、VEGFR2を標的とする大環状Nアルキルペプチドがタンパク質・タンパク質間相互作用を阻害していることも明らかにした。ケミカルバイオロジー・生体関連化学産総研・創薬分子プロファイリング研究センターの夏目徹研究センター長と五島直樹研究チーム長、そして、京産大の永田和宏教授との共同研究を引き続き行い、大環状Nアルキルペプチドの分子進化実験を推進する。リボソーム翻訳ペプチドに効率的に導入可能な環状Nアルキルアミノ酸を発見し、新規翻訳伸長因子