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紫外線が海産魚類の卵と仔稚魚の生き残りに及ぼす影響の解明

1.マダイとクロダイにおける天然稚魚と飼育稚魚の黒色素胞の違い昨年度、マダイとクロダイにおいて天然稚魚と飼育稚魚の紫外線耐性を比較したところ、マダイでは両者の間に差はみられなかったが、クロダイは、飼育魚よりも天然魚の方が紫外線耐性が高いことが明らかになった。そこで、本年度は紫外線耐性に差が生じるメカニズムを明らかにするために、紫外線を吸収するメラニンを主成分とする黒色素胞の密度を天然魚と飼育魚で調べ、比較した。その結果、黒色素胞の密度は、マダイでは両者の間に差がなかったのに対し、クロダイでは天然魚の方が飼育魚よりも高いことがわかった。したがって、クロダイは、天然海域において後天的に黒色素胞を増加させることで、紫外線の強い浅い海域に適応していることが示唆された。2.3目6種(マダイ・クロダイ、ホシガレイ・ババガレイ、クサフグ・トラフグ)の黒色素胞の発達過程と紫外線耐性との関連昨年度は、紫外線耐性の個体発生を3目6種で調べ、近縁種間で比較した。その結果、紫外線耐性は生息域の紫外線レベルを反映しており、浅い所に棲息する種や発育段階ほど高い紫外線耐性を持つことが明らかになった。本年度は上記6種の黒色素胞の発達過程を調べ、紫外線耐性と黒色素胞との関連を探った。その結果、紫外線耐性の強いクロダイはマダイよりも頭部や腹部に多く黒色素胞を持つことがわかった。また、ホシガレイの紫外線耐性の個体発生は黒色素胞密度の発達と密接に対応していた。さらに、波打ち際に分布するクサフグの仔魚は頭部の黒色素胞が発達しているのに対し、深場に分布するトラフグの仔魚は黒色素胞がクサフグよりも少ないことがわかった。これまで海産魚類の黒色素胞の生態学的な意義としては、背景への隠蔽色としての働き等が考えられて来た。本年度の一連の結果より、黒色素胞は、紫外線への適応という役割もあることが示唆された。1.天然魚と飼育魚の紫外線耐性マダイとクロダイの天然稚魚を採集し、両者の紫外線耐性を比較した所、飼育実験により示された、より浅い紫外線の強い所に生息しているクロダイの方がマダイよりも紫外線耐性が高いという傾向が天然魚にも存在することが明らかになった。また、天然魚と飼育魚をマダイとクロダイそれぞれについて比較した所、マダイでは両者の間に差はみられなかったが、クロダイは、飼育魚よりも天然魚の方が高い紫外線耐性を持つことがわかった。このことから、クロダイは、天然海域において稚魚になるまでに紫外線耐性を高める何らかのメカニズムを備えており、生息域の強い紫外線に適応していると考えられた。2.紫外線適応の一般性の検証ホシガレイの仔魚は黒色素胞を多く持ち、水深3m以浅の浅瀬へ着底することが知られている。一方ババガレイの仔魚は透明に近く、水深12m以深に着底する。また、クサフグは波打ち際で産卵するのに対し、トラフグは水深10-30mで産卵を行い、卵は海底に沈着する。そこで、本実験ではホシガレイのほうがババガレイよりも、クサフグのほうがトラフグよりも紫外線耐性が強いという仮説をたて、マダイとクロダイの実験と同様に卵から飼育を行い、各発育段階で4つのUV-Bレベルに4時間暴露させ、24時間後の生残率を算出した。その結果、カレイ目では、浅海域への接岸過程にある屈曲仔魚変態期仔魚において、ババガレイよりもホシガレイの方が紫外線耐性が強い傾向がみられた。フグ目では、生息水深に明瞭な差がある屈曲前仔魚以前において、トラフグよりもクサフグの方が紫外線耐性が有意に高かった。一連の結果より、マダイとクロダイにみられたような、「紫外線の強い浅い海域に出現する種ほど紫外線に適応している」という傾向が、魚類全般に共通する普遍的な理論であることが示唆された。

また、ホシガレイの紫外線耐性の個体発生は黒色素胞密度の発達と密接に対応していた。さらに、波打ち際に分布するクサフグの仔魚は頭部の黒色素胞が発達しているのに対し、深場に分布するトラフグの仔魚は黒色素胞がクサフグよりも少ないことがわかった。これまで海産魚類の黒色素胞の生態学的な意義としては、背景への隠蔽色としての働き等が考えられて来た。本年度の一連の結果より、黒色素胞は、紫外線への適応という役割もあることが示唆された。
粘土質土壌・鉱産物の利用による炭素系新規多孔性吸着材料の研究

多孔性炭素材料は軽量性・安定性・安全性において他の材料より優れ、吸着能力も大きいことから今後も環境管理技術における価値が見込まれる。多孔性物質の吸着能力を大きく左右するのはナノスケールサイズの細孔発達であり、これを制御することができれば、吸着の対象となる各種化学物質に適した吸着材料を開発することにつながり、環境中への有害物質の拡散をより効果的かつ効率的に抑制することが可能となることが期待される。本研究は上記の目的のために、テンプレート法により天然粘土質土壌・鉱産物を基にした多孔性炭素材料の合成を行い、より高い比表面積の試料を得るための合成条件に関する知見を得た。ここでは、特に炭素原料へのテンプレートの浸漬時間が合成試料の比表面積並びに試料収率に大きな影響を持つことを明らかとした。これらの結果は、試料の合成並びにそのプロセスの改善に今後役立つものと期待できる。また、得られた多孔性炭素試料のうち有効な性能が見込まれるものは、主要な有機ガスの一つであるシクロヘキサンの吸着容量において従来の椰子殻活性炭と比べて優位である一方、水蒸気の吸着が起こりにくいことが分かった。これは本研究で得られた多孔性炭素試料からは、保管中の吸湿の影響を心配しなくとも良く、さらに有機ガス吸着能力のより高い吸着材料が実現できる可能性を示している。また、多孔性炭素材料のガス吸着能の把握に関連して、まず日本国内で現在流通している椰子殻活性炭製品を対象として、Wheeler-Jonas式の拡張による温度・湿度までを考慮に入れた有機溶剤ガス破過時間の推算モデルを用いたシミュレーションを行い、これらの演算、特に各種定数の決定に関する知見を得た。さらに、産業衛生向け活性炭製品の例として、日本国内で近年流通する呼吸保護具用吸収製品11種類に使用されるものの比表面積とそれらの室温付近での吸湿等温線の測定を行った。これより、それらの室温付近での吸湿の程度とその挙動を明らかとした。本研究で合成した多孔性炭素試料への上記推算モデルの適用への検討は、なお進行中である。本研究では、1.試料の合成並びに2.試料の吸着能力の把握が研究を構成する主要な項目とみなすことができる。以降はそれぞれの結果についてまとめる。1.本研究での多孔性炭素材料の合成方法では、テンプレートとなる各種粘土質土壌・鉱産物中への炭素原料の有効な導入・充填を実現することが、試料の収率・比表面積双方の観点から効果的な合成への重要なポイントと考えられる。ここで、現在までに合成を終えたサンプルについて、各テンプレートと炭素原料(有機溶媒、糖類等)の種類の組み合わせと、各テンプレート中への炭素原料の充填条件(回数及び圧力等)がサンプルの収量・収率・比表面積にもたらす効果について整理を行い、それらの傾向を把握することができた。特に、粘土質土壌は種類によって各炭素原料との親和性に違いが見られ、この点が炭素試料の合成に大きな影響を持っている。これらの結果は、次年度での試料の合成、並びにそのプロセスの改善に役立つことが期待できる。2.得られた多孔性炭素材料の持つ吸着能力の把握に関連して、今年度は既存の椰子殻活性炭での実測結果を対象に、Wheeler-Jonas方程式の拡張による、温度・湿度までを考慮に入れた有機溶剤ガス吸着容量の推算モデルを用いたシミュレーションを行い、これらの演算に関する知見を得た。

このモデルは本研究によって得られる多孔性炭素材料にも適用が可能と見られ、今後は実験による測定と共にこれらの計算も進めることを検討している。多孔性炭素材料の持つガス吸着能力の把握に関連して、前年度までにWheeler-Jonas式の拡張を用いる、温度・湿度の影響も考慮に入れた有機溶剤ガス吸着のシミュレーションを既存の椰子殻活性炭での実測結果を対象に行い、これらに関しての知見を得た。この知見について公表と普及を進めることを目的として、今年度は化学系の国内学会での研究発表を行うと共に、その内容を和文技術解説5件にまとめ、それぞれ安全衛生関連の論文誌への投稿を行った。平成21年度終了の時点でこれらは刊行に向けて改訂または査読中となっている。また、関連する英文原著論文1件が刊行済、1件が刊行予定である。多孔性炭素材料の合成では、前年度までに得られた合成プロセスの改善に関する知見を元に実験を進めた結果、沖縄県産黒糖の使用により有効な比表面積を持った試料を新たに得た。また、これまでに合成を終えた試料のうち有効な性能が見込まれるものと、有機ガス吸着用の既存の代表的椰子殻活性炭製品との吸着能力を比較した結果、有機ガスの一つであるシクロヘキサンの吸着容量において優位である一方、水蒸気の吸着は活性炭製品よりも起こりにくいことが分かった。従来の活性炭では保管中の吸湿によって有機ガス吸着性能が損なわれることが問題とされてきたが、本研究で得られた多孔性炭素試料からは、保管中の吸湿の影響を心配しなくとも良く、さらに有機ガス吸着能力のより高い吸着材料が実現できる可能性があり、これは注目できる結果である。これらの試料の詳しい化学成分と細孔発達状態の解析を進めることで、今後の材料開発に向けてさらに有益な知見が得られるものと期待できる。以上の成果は詳細の検討結果がまとまり次第、原著論文等での公表を図ることを予定している。
科学的リテラシー形成を目標とするモジュール教材の開発・実施・評価に関する実践的研究

本研究では、科学的リテラシーを「実生活への科学の活用・応用能力」という観点から捉え、現行の小学校理科カリキュラムを見直し、その弱点を補強できるようなモジュール教材を開発・実施・評価した。「生活関連の科学技術トピックスを中心とする追加・挿入型モジュール」「環境リテラシー育成を目標とした地域素材による置き換え型モジュール」および「クロス・カリキュラム(横断教科的教育課程)的視点からの新単元導入型モジュール」の質的評価を実際の授業過程において行うことにより、その実行可能性・実用性の検討を事例研究(ケース・スタディー)として行った。科学的リテラシー形成に目標の重点を置いた場合、まず、現行理科単元そのもの自体の展開の仕方を検討するとともに、それを補強するための追加・挿入型モジュール、置き換え型モジュール、およびクロス・カリキュラム的視点からの新単元導入型モジュールの実施上の課題について考察した。今後、さらに、いくつかの単元の内容を変えながら、しかも、児童の発達段階を踏まえた上で対象学年を変えつつ、授業実践を通してより多くの事例を検証していくことにより、カリキュラム評価の客観性を高めていくことが必要とされる。また、学習課程における子どもの変容を捉えることにより、学習者における科学的リテラシー形成を観点とするカリキュラムの有効性についても検討することが課題として残されている。その際、実生活への活用・応用能力としての科学的リテラシーの評価方法の開発も併せて行っていくことが望まれる。また、平成7年度には、『科学的リテラシー育成に重点を置いた小学校理科カリキュラムの開発研究-実生活への活用・応用能力を中心として-』を研究テーマとして、平成5年度より3年間かけて取り組んできた一連の研究成果を、最終報告書としてまとめ、その成果を公表した。
術後患者におけるデクスメデトミジンの体内動態および臨床効果の個人差要因の解明

デクスメデトミジンによる臨床効果や有害作用には個人差があるにも関わらず、各患者での用量調節は行われていない。これら個人差要因を解明することは安全かつ有用な術後鎮静管理に貢献できる。本研究では、1術後患者におけるデクスメデトミジンの体内動態とその変動因子について探索し、2その変動因子とデクスメデトミジンの血圧変動および神経保護作用をはじめとする臨床効果の関係を明らかにするとともに、3デクスメデトミジンによる血圧変動および臨床効果に基づく至適投与設計の確立を行うことを目的とする。平成30年度は、薬物受容体(ARD2)、薬物代謝酵素の遺伝子変異について解析および薬効・有害作用の個体差の要因を明らかにすることを目的とした。遺伝子変異の評価に関して、通常のPCR法で条件検討などを行ったが、十分な評価ができなかった。そのため、RT-PCR法を用いて評価を行うこととした。既報を参考に薬物受容体・代謝酵素の遺伝子変異を確認する環境が整った。エントリーされた全患者(35名)の、臨床データと薬物濃度などの関係に関しては解析済みである。薬物代謝酵素および薬物受容体の遺伝子変異の評価に関して、通常のPCR法では十分な評価ができず、リアルタイムPCR法へ方法を変更したことにより、予定よりも進捗状況が遅れている。遺伝子解析の方法をリアルタイムPCR法に変更し、薬物代謝酵素および薬物受容体の遺伝子変異の評価を行う。結果より、他の臨床パラメータと併せて、デクスメデトミジンの有効性および有害作用の発現の個体差要因を解析する。本研究は、中枢性α2A受容体刺激薬デクスメデトミジンの体内動態や薬効、有害作用の変動要因の解明および薬効、有害作用の発現に基づくデクスメデトミジンの至適投与設計を構築することを目的として企画された。平成28年度は、倫理委員会の申請、患者エントリー、デスクメデトミジンおよび関連する生体内物質の血中濃度測定を行う予定であった。平成28年度においては、浜松医科大学臨審査委員会に研究申請を行った(15-045)。患者エントリーの状況としては、42名より同意を取得し、35名より採血を実施している。採血を行ていない7名については、OPE前に研究説明を行い、同意を得たが、OPE後デクスメデトミジンの投与が行われなったため、採血を中止した。デクスメデトミジンおよびBDNFの血中濃度については、現在患者検体での測定を行っている。平成28年度は、5症例において、血中濃度およびBDNF濃度の測定を行った。両血中濃度においてばらつきを確認することができたが、変動要因については解明できていない。5症例のみではあるが、予測していた通り、個体間変動が確認できており、それらと薬効・有害作用の関連を確認することが有意義であることを示唆している。また、他の生体内物質として、ノルアドレナリン、ドパミン濃度を測定する予定であったが、測定方法の探索等を行い、測定を行う環境が整いつつある。ドパミン、ノルアドレナリン濃度は、血中デクスメデトミジン濃度の個体間変動と有害作用、薬効の関係を説明する上で重要となるパラメータとなりうるため、測定を継続していく。エントリー患者数は80症例を予定していたが、42症例の同意にとどまっている。除外基準にあたる患者や術後投与時間が短いなどの理由から目標であった。80症例に到達できていない。中枢性α2A受容体刺激薬デクスメデトミジンは、術後患者において鎮痛鎮静以外にも術後せん妄発現防止効果も有する。その一方で、有害作用として血圧変動や徐脈などが発現する。平成29年度は、薬物受容体(ARD2)の遺伝子変異について解析すること、併用薬剤、RASS、BIS、CAM-ICU、RCSQとデクスメデトミジンおよびBDNFの血中濃度や遺伝子解析の関係について評価を行うことを予定した。昨年度測定できていなかった残りの患者の血中デクスメデトミジン濃度の測定は完了した。遺伝子変異に関しては、既報を参考に2か所の変異を確認する環境が整った。また、薬物受容体のみならず薬物代謝酵素の遺伝子変異に関しても確認する準備も整っている。また、エントリーされた全患者(35名)のうち、25名の併用薬剤、RASS、BIS、CAM-ICU、RCSQのデータに関しても患者カルテより抽出済みである。ARD2受容体の遺伝子変異まで確認する予定であったが、変異部位の選定に時間がかかり、確認する変異部位の決定までにとどまっている。

本研究では、1術後患者におけるデクスメデトミジンの体内動態とその変動因子について探索し、2その変動因子とデクスメデトミジンの血圧変動および神経保護作用をはじめとする臨床効果の関係を明らかにするとともに、3デクスメデトミジンによる血圧変動および臨床効果に基づく至適投与設計の確立を行うことを目的とする。平成30年度は、薬物受容体(ARD2)、薬物代謝酵素の遺伝子変異について解析および薬効・有害作用の個体差の要因を明らかにすることを目的とした。遺伝子変異の評価に関して、通常のPCR法で条件検討などを行ったが、十分な評価ができなかった。そのため、RT-PCR法を用いて評価を行うこととした。既報を参考に薬物受容体・代謝酵素の遺伝子変異を確認する環境が整った。エントリーされた全患者(35名)の、臨床データと薬物濃度などの関係に関しては解析済みである。薬物代謝酵素および薬物受容体の遺伝子変異の評価に関して、通常のPCR法では十分な評価ができず、リアルタイムPCR法へ方法を変更したことにより、予定よりも進捗状況が遅れている。引き続き、患者エントリーおよび各種血中濃度の測定を継続していく。また、今年度は、平成29年度の予定であった、薬効および有害作用の評価を予定通り行っていく。さらに、ARD2の遺伝子変異を解析していく。得られた成果については、国内外の学会にて発表を行っていく予定である。引き続き、平成29年度に抽出できなかった併用薬剤、RASS、BIS、CAM-ICU、RCSQのデータに関しても患者カルテより抽出を行い、薬物動態パラメータの算出および有害作用、有効性に関して解析を行っていく。さらに、ARD2および薬物代謝酵素の遺伝子変異に関しても確認していく。遺伝子解析の方法をリアルタイムPCR法に変更し、薬物代謝酵素および薬物受容体の遺伝子変異の評価を行う。結果より、他の臨床パラメータと併せて、デクスメデトミジンの有効性および有害作用の発現の個体差要因を解析する。平成28年度は、血中デクスメデトミジン濃度をはじめ、BDNF、ノルアドレナリン、ドパミン濃度などを測定する予定であったが、すべての測定を行えていないために次年度使用額が生じている。ARD2受容体の遺伝子変異を確認することを目的とした、プライマーや制限酵素などの購入を昨年度行っていないことをはじめとする研究の遅れが影響している。実施を計画していた薬物動態解析および患者エントリーに関して、想定以上の時間を要した。また、薬効および有害作用の発現に関わる薬物代謝酵素や受容体の遺伝子変異の解析も十分に行うことができていない。遺伝子変異の評価および学会・論文発表を今後に行うこととする。患者エントリーの人数を追加し、かつ、平成28年度で測定できなかった各種血中濃度の測定を行っていく。
肺癌の進展、治療抵抗性に関与する癌抑制遺伝子の解明

肺癌は、初期の化学療法には比較的反応するものの、徐々に悪性度、治療抵抗性を獲得し、最終的に患者を死に至らしめる悪性腫瘍である。すなわち、後天的に獲得する悪性度のメカニズムを解明することは肺癌を治療するうえで特に重要と考えられる。しかしながら、肺癌で高頻度に変異の見られるp53、Rb遺伝子や欠失のみられる染色体3番単腕は、早期肺癌や前癌病変でもすでにみられることより、肺癌の発生に関与し、後天的に獲得する悪性度や治療抵抗性とは直接関わりが少ないと考えられる。当初、我々は染色体5番長腕(5q)の欠失が早期癌に比べ、進行性肺癌でより高頻度であることから、肺癌の進展に関与する癌抑制遺伝子が5q上にあると考えた。5qの肺癌における共通欠失領域は2ケ所で、5q21と5q33-35であった。5q21の欠失領域約3Mbを12個の人工酵母染色体YACでクローン化し、その一部よりコスミドライブラリーを作成、クローンを整列化し、cosmid contigを作成した。付近にマッピングされているSTSや多型マーカーを用い、ゲノム地図を作成した。この領域より、exon-trapping,cross-spccies hybridization,Northern blot,cDNA database等により、3種類のtranscriptional unitを単離した。種々のcDNAライブラリースクリーニングにより、1つはほぼ全長が単離され、その塩基配列より、ribosomal proteinfamilyに属する遺伝子であった。他2つは未だ全長は単離されていないが、塩基配列からは既知の遺伝子とは明らかな相同性はなかった。現在、これらの遺伝子の全長をクローニングする一方、肺癌における発現、構造異常を検索中である。
現代コミュニタリアニズムの理論と実践-チャールズ・テイラーの倫理思想を中心に-

本年度の研究実績として第一に、「リベラル・コミュニタリアン論争の政治的転回・ロールズとサンデルの議論の展開を中心に-」を執筆し、『政治思想研究』に投稿・掲載されたことが挙げられる。これは、リベラル・コミュニタリアン論争が、当初の自己に関する議論から、政治哲学的側面および政治史的側面において、リアル・ポリティックスを含む「政治的」な議論へ展開しつつあることをしめし、さらにそこから生じた諸問題について考察とした論文である。同時に現在までのチャールズ・テイラーの倫理思想について執筆した論文をまとめて現在までのチャールズ・テイラーの倫理思想について執筆した論文をまとめて出版するべく、準備をすすめている。これはそれぞれ現在まで発表してきた論文に対応して、第一章自己論、第二章政治論、第三章近代論、にわかれ、さらに補論としてテイラーとアイザイア・バーリンとの思想の比較を行いたいと考えている。また本年度は、テイラーの思想の倫理的・宗教的側面についての考察やアメリカにおけるコミュニタリアニズムの実践についても研究を深めたと考えている。
新しいカドミウム毒性防御機構としてのMVBソーティングシステム

エンドソーム上で機能するMVBソーティングシステムに関わる蛋白質とカドミウム毒性との関係を酵母を用いて検討した。その結果、同システムに関わる全ての蛋白質のどれ1つを欠損させても酵母がカドミウムに対して高い感受性を示すようになることが判明し、同システムの基質蛋白質がカドミウム毒性の軽減に関与していることが明らかとなった。また、この基質蛋白質は小胞体からゴルジ体を介してエンドソームに輸送されることが示唆された。MVBソーティングシステムは、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた膜蛋白質(受容体やトランスポーター)などを“液胞(リソソーム)に運んで分解するか細胞膜に戻して再利用するか"を選別する重要な細胞内機構の一つであり、酵母からヒトまで広く保存されている。昨年度の本研究によって、このMVBソーティングシステムに関わる13種の酵母蛋白質のどれでも1つを欠損させることによっても、酵母がカドミウムに対して高い感受性を示すようになることをはじめて明らかにした。また、MVBソーティングシステムはエンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた膜蛋白質ではなく、細胞内蛋白質を基質としてカドミウム毒性に対して防御的に機能していることも判明している。そこで本年度は、細胞内蛋白質の輸送経路とカドミウム毒性について検討した。その結果、小胞体からゴルジ体を介してエンドソーム上への蛋白質輸送経路およびその後の液胞への輸送に関わるどの因子を欠損させても、酵母がカドミウムに対して高感受性を示すことが明らかとなった。二重欠損酵母を用いた遺伝工学的検討によって、MVBソーティングシステムがゴルジ体からエンドソームへの蛋白輸送経路およびエンドソームから液胞への蛋白輸送とそれぞれ同一機構(経路)でカドミウム毒性の軽減に関わっていることも判明した。また、液胞中に存在する蛋白質分解酵素群をそれぞれ欠損させても酵母がカドミウム高感受性を示すようになり、さらに、これら蛋白質分解酵素群がゴルジ体からエンドソームへの蛋白輸送経路とも同一機構(経路)でカドミウム毒性の軽減に関わることが示された。この結果から、MVBソーティングシステムは小胞体から輸送された蛋白質を選別し、液胞で分解させることによってカドミウム毒性に対して防御的に機能していると考えられる。本申請者は、酵母を用いてカドミウムに対する細胞の感受性に影響を与える蛋白質を遺伝子レベルで網羅的に検索し、カドミウムの細胞毒性を軽減する因子としてMVBソーティングシステムに関わる複数の蛋白質(Snf7, Vps25およびVps27)を同定した。MVBソーティングシステムは、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた膜蛋白質(受容体やトランスポーター)などを"リソソームに運んで分解するか細胞膜に戻して再利用するか"を選別する重要な細胞内機構の一つであり、酵母からヒトまで広く保存されている。MVBソーティングシステムにはSnf7, Vps25およびVps27を含めて少なくとも13種の蛋白質が関わっている。そこで、MVBソーティングシステムとしての総体的な機能がカドミウム毒性に関与するか否かを明らかにするために、残りの10種の蛋白質の欠損がカドミウム毒性に与える影響を検討した。その結果、13種の蛋白質のどれでも1つを欠損させることによって、酵母がカドミウムに対して高い感受性を示すようになることが判明した。この結果は、MVBソーティングシステムの総体的な機能がカドミウム毒性の軽減に関与していることを明確に示している。MVBソーティングシステムの重要な基質の1つとしてエンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた膜蛋白質があることから、エンドサイトーシスに関わる蛋白質であるEnt2およびEnt4とカドミウム毒性との関係を調べたところ、両因子をそれぞれ欠損させても酵母のカドミウム感受性はほとんど変動しないことが明らかとなった。この結果から、MVBソーティングシステムはエンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれた膜蛋白質ではなく、細胞内蛋白質を基質としてカドミウム毒性に対して防御的に機能していると考えられる。東日本大震災によって4月6月は物理的に研究を実施することができず、また長期停電によって多くの細胞および試料を失ったためそれらを作り直す作業に時間がかかった。そのため研究は「やや遅れ気味」ではあるが、MVBソーティングシステムの総体的な機能がカドミウム毒性の軽減に関与していることを明らかにすることができたので、本年度の最低限の目的は達成できたと考える。MVBへの蛋白質の輸送システムとしてエンドサイトーシスが関与しないという興味深い知見も得ることができたので、今後は、その他の経路についても検討し、カドミウム毒性に関わるMVBへの蛋白質輸送経路を特定する予定である。平成24年度研究費(直接経費1,400,000円)は物品費(一般試薬、一般器具、遺伝子解析用試薬、細胞培養用器具、各種キット)、人件費・謝金(外国語論文の校閲)、旅費(成果発表旅費)、その他(研究成果投稿料)に使用する予定である。
分子作用場の解析理論と解析システムの開発

結晶場への分子計算技法の拡張として分子力学法と分子動力学法を検討した。分子力学法を忠実に適用して、結晶中の一分子に関して分子内および分子間の原子対相互作用を評価、構造最適化し、当該中心分子の構造が変化する毎に結晶の再充てんを行う。また結晶構造をシンプレックス法で最適化することによって結晶の完全構造最適化を行うアルゴリズムを作成した。一方分子動力学によって分子集合体に一部でも規則構造が発生した時点で全体を分子力学エネルギー極小化に切り換えることによって実時間スケールの促進をはかるアルゴリズムを考案してベンゼンの結晶化に成功した(大沢・平野)。X線回折強度データを解析する事により、原子軌道(AO)又は分子軌道(MO)を求める方法を開発中であるが、この方法によってCu錯体中の低対称場にあるCu原子のd軌道を求め、測定した電子密度が、求めたd軌道により十分説明できることを明らかにした。更にCu原子の非調和熱振動による電子雲の歪みを、d軌道関数の示す大きな電子雲の歪みの中から分離して示す事もできた(田中)。電荷移動錯体の分子集合体場の設計・制御の基礎研究の一環として、既知の電荷移動錯体の結晶構造の整理を行い、TTFおよびTCNQを含む電荷移動錯体の大部分は次の四種類に分類できることがわかった。(1)中性交互積層錯体、(2)イオン性交互積層錯体、(3)イオン性分離積層錯体、(4)部分イオン性分離積層錯体(中筋)。窒素原子を含む基本的な有機化合物の各原子のまわりの酸化状態についてガウス型の精密な波動関数の電子数解析を系統的に行った結果、分子内で電荷移動の度合いの少ない化合物内の酸化状態について、簡単で有用な規則が得られ、CHON原子の酸化状態が非常に簡単な規則で統一的に理解できることが示された(細矢)。
日本の植民地教育実態に関する総合的国際共同研究

かって日本の遂行した植民地教育の全貌解明を目的とした本研究は三年間経過し、研究をさらに掘り下げて下記のような調査を進めてきた。植民地教育についての研究は、何よりも史料先行である。いままでは、共同研究と称して、日本の学者が中国や韓国に出かけていって、そこら辺にある資料を、手段を選ばずに手に入れて持って帰り、それを元に論文を書いたり、資料集を出版したりした、と旧植民地国々の学者から非難が上がっている。そのような旧来のパターンを打破し、新しい協力体制が求められている。一見、華やいだ植民地研究の裏には、実は旧植民地主義者と通底する発想がある。決して理想とはいえない今日の研究状況を改善するためには、中国や韓国など旧植民地国家の学者とともに協力して研究に取り組むべきであると痛感した。そして、何らかの協力システムの構築を試みようと実践した。そのような構想、あるいは実践は、今度の科研費による一連の研究の目標となる。本研究は、モノ(記念碑ほか)、事件(教員弾圧事件ほか)、ヒト(人物への聞き取りほか)を軸に、学術史調査と資料調査を中心に展開してきた。無論、それは画一的ではなく、それぞれが自分の研究ベースに合わせて実施していった。そして、われわれは、理論的思索と実践的な考察との結合、学術史調査と資料調査との結合、フィールドワークをしながら思考の深化を目指すという認識を韓国・中国ならびにその他の旧植民地国家と地域の学者と共通した。さらに、課題の「植民地教育実態研究」については、学校教育に限定するのでなく、社会教育、職業教育、書道、音楽、言語など人間形成の社会的な過程という広い意味での教育という理解を元に、植民地における文化・教育を通じた、人間の支配・統制の問題について多元的で立体的にその全貌の解明を努めてきた。今回の研究の成果も韓国と中国の学者と分かち合った。教育政策・制度史、日本教員史そして教科書制度や編集など従来の植民地教育を実施した側の研究の蓄積に加えて、占領下・植民地教育を強要された側の資料の発掘・研究・分析という視点を以て、日本の植民地教育の全貌の解明を目的とした本研究は一年目にあたり、下記のような第一ランドの調査を進めてきた。1、内モンゴル・張家口、フフホトー市、包頭市の文志資料館、内モンゴル自治区棟案館など、今まであまり進展していないところの資料・文献調査を通じて、研究を充実した。さらに、藩陽・長春の関係箇所を調査して、今まで見落とした内容を補充した。2、上記の地区に居住の植民地教育体験者への聞き取り調査を開始した。特古斯、金海如、蘇俊英、武星鋭、楊致、索岳神札布など、内モンゴル族、満族のご老人からは、いままで中国の東北地方で行われた聞き取り調査とやや異なる角度の証言とが得られ、研究への新しい視野につながるものが得られた。3、本研究には「総合的」と「国際的」という視野が重要視されているから、研究範囲の拡大の努力も求められている。台湾と北朝鮮についての予備調査も始められた。4、特に韓国についての実態調査は、政策側の資料にとどまらず、受ける側の当事者に関する資料や聞き取り作業は、韓国学者の協力を得て準備が整い、着々と進行していく。5、台湾・香港・韓国などの学者の協力を得つつ、全体としては、調査対象、人物・事件にさらに絞り込み、二年目の調査研究に移行していく。

日本の植民地教育の全貌の解明を目的とした本研究は二年目にあたり、初年度の研究をさらに掘り下げて下記のような調査と研究を実施してきた。1、安東教育事件を中心に研究調査をした。1936年冬から1937年春にかけて、東北の愛国知識分子を逮捕し弾圧を加えた事件である。教育界が多くの被害を受けたため安東教育事件と呼ばれている。日本における日本植民地史研究においては、被害と抵抗についての事実解明が遅れ、植民地支配政策の基本性格の明確化が十分に行われていないことを鑑み、本事件の調査に着手した。地元の研究者グループと協力して進めることを通じて、被害と抵抗の事実解明を進め、植民地支配政策の基本性格を明確化していく。(1)東北民衆抗日救国会(北平救国会)を中心とした中国人民の抗日運動史の解明と、(2)安東教育事件を中心とした中国人民の被害史の解明を軸にして行う。2、韓国についての実態調査は、方法論の模索をしながら、一回目の調査に続いて、韓国在住者と在日方々を対象者アンケート調査とを聞き取り調査を行い、植民地教育の受ける側の当事者を中心に展開する作業は、韓国学者と協力しながら、着々と進められた。3、韓国・台湾の関係者を迎えて、沖縄にて台湾植民地における植民地教育資料と調査のワークショップを行い、研究の打ち合わせと意見交換をした。4、内モンゴル居住の植民地教育体験者への聞き取り調査の継続、資料の整理を開始した。5、中国側の研究が進み、『日本侵華教育全史』(全4巻)の出版を受けて、中国の研究動向と植民地教育研究の問題と課題、今後の展望、さらに東アジア三カ国の協力の可能性等について、会合をもち、中国の学者と突っ込んだ議論をした。6、台湾・香港・韓国などの学者と協力しながら、調査対象、人物・事件にさらに絞り込み、三年目の調査研究と成果のまとめに移行していく。日本の遂行した植民地教育の全貌解明を目的とした本研究は三年間経過し、研究をさらに掘り下げて下記のような調査を進めてきた。植民地教育についての研究は、何よりも史料先行である。いままでは、共同研究と称して、日本の学者が中国や韓国に出かけていって、そこら辺にある資料を、手段を選ばずに手に入れて持って帰り、それを元に論文を書いたり、資料集を出版したりした、と旧植民地国々の学者から非難が上がっている。そのような旧来のパターンを打破し、新しい協力体制が求められている。一見、華やいだ植民地研究の裏には、実は旧植民地主義者と通底する発想がある。決して理想とはいえない今日の研究状況を改善するためには、中国や韓国など旧植民地国家の学者とともに協力して研究に取り組むべきであると痛感した。そして、何らかの協力システムの構築を試みようと実践した。そのような構想、あるいは実践は、今度の科研費による一連の研究の目標となる。本研究は、モノ(記念碑ほか)、事件(教員弾圧事件ほか)、ヒト(人物への聞き取りほか)を軸に、学術史調査と資料調査を中心に展開してきた。無論、それは画一的ではなく、それぞれが自分の研究ベースに合わせて実施していった。そして、われわれは、理論的思索と実践的な考察との結合、学術史調査と資料調査との結合、フィールドワークをしながら思考の深化を目指すという認識を韓国・中国ならびにその他の旧植民地国家と地域の学者と共通した。
白紋羽病菌のヴァイロコントロールに向けた新規２分節ｄｓＲＮＡの性状解析

白紋羽菌、Rosellinia necatrixは日本の果樹に重大な被害を齎している植物糸状菌病である。本研究では、白紋羽菌に感染し、その病原力を衰退させる新規ウイルス(Rosellinia necatrix megabirnavirus 1, RnMBV1)のウイルス学的性状とヴァイロコントロール(生物防除)因子としての潜在力を調べ、マイコウイルス学、ヴァイロコントールへの貢献を目指し、以下の成果を記述する。1-1ウイルス粒子トランスフェクション法を利用し、菌細胞質不和合性の複数の白紋羽病菌への感染性ならびに病原力低下効果を確認した。1-2 RnMBV1を目が異なるクリ胴枯病菌への感染性ならびに病原力低下効果を確認した。RnMBV1のヴァイロコントロール因子としての可能性を広げる成果である(JAMAL氏が来日する以前に前倒しで実施し、論文掲載にこぎ着けた)。1-3ヴァイロコントロール因子の長期安定保存が不可欠であるが、精製RnMBV1粒子は-80Cで1年以上安定に感染性を保持していた。2-1 RnMBV1ゲノムセグメントはそれぞれ極めて長い(約1.6 kb)の非翻訳領域(ミニシストロンを複数含む)と2つのORFをもつ。5'側ORFがどのような機構で完全長mRNAから翻訳されるかを、リポーター系を確立した。2-2 5'非翻訳領域がIRES(内部リボゾームエントリー部位)活性を持つことを確認し、さらにそのコア活性領域をORF1領域近傍の500塩基の絞り込みに成功した。2-3感染性RnMBV1核酸の合成を試みたが、成功には至らなかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、白紋羽菌に感染し、その病原力を衰退させる新規ウイルス(Rosellinia necatrix megabirnavirus1, RnMBV1)のウイルス学的性状とヴァイロコントロール(生物防除)因子としての潜在力を調べ、マイコウイルス学、ヴァイロコントールへの貢献を目指す。以下に、具体的な実施項目、成果を記述する。1生物学的性状1-1細胞質不和合性白紋羽病菌へのRnMBV1感染性。受け入れ研究室で既に確立してあるウイルス粒子トランスフェクション法を利用し、菌細胞質不和合性の複数の白紋羽病菌への感染性ならびに病原力低下効果を確認した。1-2他の植物病原糸状菌(クリ胴枯病菌)へのRnMBV1感染性。1-1と同様にトランスフェクション法により、RnMBV1を目が異なるクリ胴枯病菌への感染性ならびに病原力低下効果を確認した。これらの結果は、RnMBV1のヴァイロコントロール因子としての可能性を広げる成果である。1-3ヴァイロコントロール因子としてのRnMBV1の長期安定性の検討。ヴィロコントールの実施にはヴァイロコントロール因子の長期安定保存が不可欠であるが、その検討を行った。精製RnMBV1粒子は-80Cで1年以上安定に感染性を保持していた。2分子生物学的性状RnMBV1ゲノムセグメントはそれぞれ極めて長い(約1.6kb)の非翻訳領域(ミニシストロンを複数含む)と2つのORFをもつ。5'側ORFがどのような機構で完全長mRNAから翻訳されるかを、確立したリポーター系を用いて調べた。5'非翻訳領域がIRES(内部リボゾームエントリー部位)活性を持つことを確認した。予定していた実施項目を遂行してきている。感染性RnMBV1

核酸の合成2つのアプローチで感染性核酸の合成を試みる。形質転換用クローンの作成、試験管内完全長(+)RNA合成用クローンの作成をおこない、それらの感染性を確認する。感染性が認められた場合は、病徴発現(宿主菌の病原力低下能を含む)、ウイルス複製に関与する領域を同定する。
空乏層厚変調を用いた半導体光スイッチの基礎研究

本研究は、光通信や光情報処理用の半導体光スイッチ・光変調器の試作することを目的とした。光スイッチの動作原理はpn接合面近傍での電子密度空乏化による光吸収率の変化を利用するもので、当該研究者らが独自に考案した原理である。光スイッチは形状から導波路型と平面型に分けられる。両者とも液相エピタキシャル成長法により作製した、AlGaAs/GaAs系で構成した。導波路型については、平成元年度の研究で8Vの印加電圧に対し3%程度の消光比が得られ、2年度には4Vの電圧変化で99.97%(35dB)の消光比が得られるに至った。この値は電子工学的な原理によるあらゆる光スイッチの中で、最高の値であろう。改善の主要因は不純物濃度の検討や素子設計の進歩によっている。また、光吸収のメカニズムが目的の原理によっている事も確認できた。なお、10MHz程度の変調特性を得ることもできた。変調特性は静電容量により定まるが、測定した静電容量もほぼ設計どうりであり、多層化やストライプ構造化により広帯域化が期待できる。平面型としては、平成元年度は、フランツ・ケルディッシュ効果による動作を検討した。2年度は導波路型の成果に基づき電子密度空乏化による素子を作製した。平面型では原理的に多数のpn接合を必要とするが、結晶成長技術の限界から2対のpn接合までを作製した、この試料を3個重ねて6対のpn接合とすると、18Vの印加電圧変化で10%の消光比が得られた。今後は電圧印加方法の改善や多層化を試み、高性能化をめざす。本研究は、光通信や光情報処理用の半導体光スイッチの試作を行なうことを目的としている。光スイッチの動作原理としては、当該研究者らが提案している空乏層変調(キャリア密度変化)方式と、従来から研究されているフランツ・ケルディッシュ効果を用いた。光スイッチは形状から導波路型と平面型に分けられるが、本年は空乏層変調方式の導波路型スイッチと、フランツ・ケルディッシュ効果による平面型スイッチについて、試作検討した。n型半導体においては伝導帯中の電子が存在するため、バンド間遷移による光吸収効果は減少しているが、空乏化すると吸収が増加する。pn接合面での空乏層厚を印加電界で制御し、光の透過量を変化させるが、空乏層変調方式である。導波路型スイッチとしては、液相エピタキシャル成長法により、AlgaAs/GaAs系でp^<+->n^<+->nのヘテロ接合を構成した。その結果、8Vの印加電圧で3%以上の光透過のON-OFF比が確認できた。光吸収の波長特性から、この吸収変化がキャリア密度変化によるものである事を確認した。また、ブレ-クダウンを避けるため真性半導体層を挿入した場合には、18Vで約6%の吸収変化があった。平面型としては、半絶縁性のGaAs基板の両面に電極用のPおよびn型半導体を成長させてp^-i^-n構造とし、8×8個のスイッチアレイを作製した。300Vの印加電圧でフランツ・ケルディッシュ効果により約70%の透過率変化を得た。次年度は吸収変化率の高効率化を主眼に検討して行く。

導波路型については、昨年の研究で8Vの印加電圧に対し3%程度の消光比が得られていたが、今年度は不純物濃度の検討や素子設計の改善により、4Vの電圧変化で99.97%(35dB)の消光比が得られるに至った。この値は電子工学的な原理によるあらゆる光スイッチの中で、最高の値であろう。また、光吸収のメカニズムが目的の原理によっている事も確認できた。なお、数10MHz程度の変調特性を得ることもできた。変調特性は静電容量により定まるが、測定した静電容量もほぼ設計どうりであり、多層化やストライプ構造化により広帯域化が期待できる。平面型としては、昨年は他研究機関と同様、フランツ・ケルディシュ効果による動作を検討した。しかし、今年度は導波路型の成果に基づき電子密度空乏化による素子を作製した。平面型では原理的に多数のpn接合を必要とするが、結晶成長技術の限界から2対のpn接合までを作製した。この試料を3個重ねて6対のpn接合とすると、18Vの印加電圧変化で10%の消光比が得られた。今後は電圧印加方法の改善や多層化を試み、高性能化をめざす。
アフリカツメガエルの発生過程におけるデスレセプターを介したシグナル伝達機構の解析

アフリカツメガエルは,幼生から変態を経て成体へと変化する。この変態過程において,幼生型細胞は選択的に細胞死が誘導され,成体型細胞は分化・増殖することが知られている。しかし,その細胞内シグナル伝達機構については,ほとんど未解明である。また,胚発生過程におけるDeath Receptor (DR)シグナリングについても、あまり解析されていない。そこで,DRシグナリングによる胚発生過程,変態過程における増殖・分化,アポトーシスの誘導機構を明らかにすることを目的とし,新たに単離したxDR-Mおよびそのシグナル伝達に関わる分子(xFAD0およびxRIP1)についての解析を行った。最終年度は,まず細胞内シグナル伝達の解析を行い,xFADDおよびxRIP1がJNKおよびNF-κBを協調的に活性化することを明らかにした。また,初期発生過程および変態過程におけるDRシグナリングの役割を解明するために,xDR-Mの細胞内ドメインを除いた優勢不活性型(xDR-M-LBR)を発現するトランスジェニックカエルの作製を試みた。初期発生過程にxDR-M-LBRを発現させると,致死率が高いことから,初期発生過程においてDRシグナリングが重要な役割を担っている可能性が示唆された。また,xDR-MのリガンドであるxTRAIL1の発現解析から,変態期の腸上皮にmRNAが発現していることがわかった。xDR-M mRNAも変態過程を通して腸での発現が認められたことから,変態期に食性を変化させるために劇的に再編成される腸において,何らかの機能を果たしていることが考えられる。この変態過程において,幼生型細胞は選択的に細胞死が誘導され,成体型細胞は分化・増殖する事が知られている。また,胚発生過程におけるDeath Receptor(DR)シグナリングについても、あまり解析されていない。そこで,DRシグナリングによる胚発生過程,変態過程における増殖・分化,アポトーシスの誘導機構を明らかにすることを目的とし,新たに単離したxDR-Mおよびそのシグナル伝達に関わる分子を用いて,発生過程におけるDRシグナリングの意義を提案したいと考えている。本年度は,xDR-Mのリガンドとして単離したXenopus TNF-related apoptosis-inducing ligand 1(xTRAIL1)およびxTRAIL2が,xDR-M1およびxDR-M2を発現しているアフリカツメガエル腎臓由来A6細胞において,caspase-3を活性化し,アポトーシスを誘導することを明らかにした。このxTRAIL1によるアポトーシス誘導は,アダプター分子xFADDを介していることが分かった。また,初期発生期,および変態期において,xDR-M,xTRAIL,xFADD,およびxRIP mRNAの発現していたことから,これらの発生過程においてDRシグナリングが何らかの機能を果たしていることが示唆された。
異常分散領域におけるアルヴェン波.波束の分裂

アインシュタインの特殊相対性理論がでて以来90年間に渡り様々な議論を呼びながら未解決であった「群速度」の問題が我々のこれまでの研究(Phys.Rev.Vol.50,2217(1994))によりほぼ解決をみたといってよいであろう。しかしながら、その研究の中で条件によって波束が分裂することが実験的に見つかり、そのことが今回の研究の対象である。異常分散領域で「群速度」が光速を超えてしまう基本的な問題を、アルヴェン波の中性粒子による異常分散を利用して、理論、実験の両面からこれまで解決してきたが、今回の実験も同じ波束パルスを小型アンテナに入射することによりシア・アルヴェン波波束を励起し、磁力線に沿って伝播させ、波束の分裂、それぞれの波束のピーク速度、中心周波数の変化を磁気プローブで測定した。ただし、波束の分裂は、波束の周波数スペクトル幅を広くする必要があるから、励起パルス幅を短くしなければならない。そのために、発振器・増幅器を調整することにより10kWの出力パルス幅を制御し、それをアンテナに加えた。その結果、初めの波束の中心周波数が異常分散領域近傍では、波束は分裂し、それぞれの波束のピーク速度は従来の群速度より大幅に下回り光速を超すことはなく、一方中心周波数は伝播とともに低周波側にシフトすることがわかった。これらの特徴を、これまで我々が得ている新理論を発展させることによってシミュレイトした結果、誤差の範囲でよい一致をみた。よって、この研究の目的はほぼ達成されたが、更に詳細に実験と理論とを比較するためには、現時点ではガウス型パルス幅を周波数とは独立に制御することは必ずしも簡単ではないため、この点を改良する必要がある。
地方寺院伝来の中世絵画調査

地方寺院には、中世並びに近世の絵画が什宝として伝来しているが未調査のままであることが多い。それらの中には絵画史上重要と認められる作品が見出される場合がある。従って、特に地方の寺院伝来の絵画調査を実施し、重要作品の発見に努めると同時に、その散佚を防ぎ、中世絵画史に新資料を加えて学会に寄与する必要がある。本研究調査の主たる対象は、中世と近世初期の絵画、特に仏画と水墨画の伝来する地方寺院とする。三年間に調査を実施した地域は以下の通りである。近畿4府県(和歌山・大阪・奈良・京都)、九州7県(福岡・大分・宮崎・鹿児島・熊本・長崎・佐賀)、東北5県(宮城・岩手・青森・秋田・山形)。なお、他再調査として兵庫・岡山・茨城・神奈川・愛知・静岡・岐阜についても実施した。上記の調査によって次の画家研究について進展が見られた。式部輝忠、土蔵。また次の作品研究について知見が得られた。愛知県富賀寺蔵三千仏名図、岡山県大聖寺蔵騎馬図、群馬県正覚寺蔵地蔵十王図、山梨県南松院蔵渡唐天神図、奈良県浄照寺蔵式部輝忠筆扇面、大阪府久本寺蔵土蔵筆釈迦三尊図、兵庫県西光寺蔵土蔵筆十二天図、兵庫県浄居寺蔵土蔵筆白衣観音図、愛知県富賀寺蔵土蔵筆北野天神図。以上の画家、作品研究についてはすでに学術雑誌等に発表済み、またはその予定である。式部輝忠、土蔵。従って、特に地方の寺院伝来の絵画調査を実施し、重要作品の発見に務めると同時に、その散佚を防ぎ、中世絵画史に新資料を加えて学会に寄与する必要がある。よって本研究調査の主たる対象は、中世と近世初期の絵画、特に仏画と水墨画を伝来する地方寺院とする。本年度の調査研究の対象とした地域は、福岡県、大分県、熊本県、長崎県、佐賀県、宮崎県、鹿児島県、奈良県、和歌山県、大阪府、京都府、静岡県、愛知県、岐阜県の各府県、平均10ヶ寺、計、約150ヶ寺を選定して実施した。その方法は、(1)調査地域を県単位で予定し、記録、出版物等より対象寺院を選び、作品のリストアップ、(2)事前連絡により作品の所在確認、情報の収集、(3)候補寺院の決定、予備調査の連絡・調整、(4)予備調査実施、(5)本調査実施、作品記録、写真撮影、資料収集、(6)作品研究、資料整理。以上の調査によって重要な絵画資料が発見された。今後、適宜各種研究誌に発表の予定である。従って、特に地方の寺院伝来の絵画調査を実施し、重要作品の発見に努めると同時に、その散佚を防ぎ、中世絵画史に新資料が加えて学会に寄与する必要がある。本年度、調査を実施した地域は福島県(実施済み)を除く東北五県であった。また、前年度実施した京都府・大阪府のうち取り残した寺院についても実施した。全国47都道府県のうち、未調査は北海道、沖縄、東京、滋賀となったので、来年度はそのうち東京、滋賀について調査を実施する。その他取り残した寺社について適宜実施する。その方法は(1)事前連絡により作品の所在確認、情報の収集(2)候補寺院の決定、予備調査の連絡、調整(3)予備調査実施(4)本調査実施、作品記録、写真撮影、資料収集(5)作品研究、資料整理。

それらの中には絵画史上重要と認められる作品が見出される場合がある。従って、特に地方の寺院伝来の絵画調査を実施し、重要作品の発見に努めると同時に、その散佚を防ぎ.中世絵画史に新資料を加えて学会に寄与する必要がある。本研究調査の主たる対象は、中世と近世初期の絵画、特に仏画と水墨画の伝来する地方寺院とする。本年度は.これまで取り残した寺院についての調査を実施した。実施した府県は以下の通りである。大阪府、兵庫県、岡山県、茨城県、神奈川県、山形県。
tRNAのアンチコドンゆらぎ塩基への硫黄・セレン挿入機構

tRNAの修飾塩基である5-メチルアミノメチル-2-チオウリジン(mnm^5s^2U)は、tRNAのアンチコドンのゆらぎ塩基に特異的に存在し、アミノアシル化およびリボソーム上での翻訳の効率化にとって重要な役割を担っている。本研究ではmnm^5s^2Uとその誘導体である5-メチルアミノメチル-2-セレノウリジン(mnm^5se^2U)の生合成に関与するシステインデスルフラーゼとセレノリン酸シンテターゼ、tRNA硫黄転移酵素(MnmA)の機能解析を目的とした。(1)2-チオ化活性未修飾tRNA^<Lys>を、IscS、野生型および変異型MnmA、[^<35>S]-L-システイン、MgATP、ジチオスレイトール(DTT)とともにインキュベーションし、ホスフォイメージャーを用いて^<35>Sで標識されたtRNAを検出した。その結果、D17A、C102A、C199Aを用いた反応では^<35>S標識tRNAは生成されず、Asp17、Cys102、Cys199がMnmAの酵素活性にとって重要な残基であることが明らかとなった。(2)IscSからMnmAへの硫黄転移反応^<35>S標識ペルスルフィド型IscSを野生型および変異型MnmAとインキュベーションし、PAGEで分離後、ホスフォイメージャーを用いて^<35>S標識MnmAを検出した。その結果、野生型酵素およびC199Aと比較して、C102Aに転移した硫黄の量は著しく少ないことが明らかとなった。この結果より、Cys102がペルスルフィド型IscSから硫黄を受け取る残基であると考えられた。本酵素反応により生成するATP分解産物を、HPLCを用いて分析した。野生型MnmAをMgATPのみとインキュベーションした場合と比べて、この反応液にtRNA、IscS、L-システインを添加した場合にAMPの生成量が著しく増加した。このことは、本酵素反応において、tRNAがアデニル化される可能性を示唆している。以上の結果より、以下のような反応機構が考えられた。ペルスルフィド型IscSの硫黄はMnmAのCys102に転移する。一方で、MnmAはATPを用いてtRNAの34番目のウリジンの2位の酸素をアデニル化により活性化する。Cys102上のペルスルフィドの硫黄、または遊離した硫黄がピリミジン環の2位炭素を求核攻撃してAMPが遊離し、最終的にs^2Uが生成する。大腸菌のtRNAには硫黄で修飾されたヌクレオシドが存在する。そのうちの一つである5-メチルアミノメチル-2-チオウリジン(mnm^5s^2U)-はtRNA^<Lys>、tRNA^<Glu>、tRNA^<Gln>のアンチコドンループのゆらぎ位置に特異的に見出された。修飾されたヌクレオシドの2-thio基は翻訳の際の効率化を促し、リーディングフレーム維持に重要であるということが明らかにされている。mnm^5s^2Uはウリジン(U)→2-チオウリジン(s^2U)→mnm^5s^2Uという経路で生成すると考えられており、Uからs^2Uへの変換にはシステインデスルフラーゼIscSとMnmAが関与することが知られている。今回、MnmAとIscSによるtRNAへの硫黄挿入反応について詳細な検討を加えた。大腸菌MC4100のゲノムを鋳型としたPCRによりMnmAの遺伝子断片を得た。この断片をpQE30ベクターのBamHI-PstI部位へ挿入することによりクローニングおよび大量発現系の構築を行った。N末端にヒスチジンタグが付加した形で生産された本酵素をニッケルキレートカラムクロマトグラフィーにより電気泳動的に均一に精製した。精製MnmAの分子質量はSDS-PAGEにより約47kDaであった。ゲル濾過クロマトグラフィーにより解析したところ、本酵素は主にモノマーとして存在するが、一部はダイマーを形成していることが示唆された。MnmAはIscS、[^<35>S]-L-システイン、ATPの存在下、tRNA^<Lys>への^<35>S挿入反応を触媒した。また、ATPの代わりにGTPを用いた場合も硫黄によるtRNAの修飾反応が確認された。MnmAはATP加水分解反応を持ち、AMPを生成すること、またこの反応はIscS、L-システイン、tRNA^<Lys>の存在により促進されることが明らかとなった。これらの結果から、MnmAはATPを用いてウリジンの2-カルボニル酸素を活性化することが示唆された。tRNAの修飾塩基である5-メチルアミノメチル-2-チオウリジン(mnm^5s^2U)はtRNAのアンチコドンのゆらぎ塩基に特異的に存在し、アミノアシル化およびリボソーム上での翻訳の効率化にとって重要な働きを担っている。本研究では、大腸菌において、mnm^5s^2Uとその誘導体である5-メチルアミノメチル-2-セレノウリジン(mnm^5se^2U)の生合成に関与することが知られているシステインデスルフラーゼ(IscS)とセレノリン酸シンテターゼ(SelD)、tRNA硫黄転移酵素(MnmA)の機能解析を目的とした。本年度は、まず、MnmAの触媒する反応に関与するアミノ酸残基を特定することを目的として、MnmAの部位