hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ルータにおけるパケットスケジューリング方式の研究

本研究では、広域同期型光タイムスロット交換網と呼ばれる、光ファイバの帯域を任意のサブ波長に分割して提供できる技術における、新たなタイムスロット割り当て手法を提案した。近年、インターネット上のトラヒック量が急増しており、スイッチング機能やルーティング機能を光領域で実現することで、中継ノードにおいて装置コストや消費電力の低減が期待される、フォトニックネットワークが注目されている。その中の技術のひとつに、全ノードで時刻同期をとり、決められたタイムスロット時刻に光タイムスロットの送信やスイッチングを行う広域同期型タイムスロット交換網というものが存在する。しかし、すべてのリンクにおける伝播遅延時間がタイムスロット長の整数倍に調整されていない場合は運用できないという問題があるため、タイムスロット長の整数倍に調整する必要がない、タイムスロット位相非同期ネットワークにおける運用法を提案した。提案手法ではタイムスロット長をさらに細かく分割して、分割後の時間の精度でスケジューリングやスイッチングを行う。また、タイムスロット位相非同期ネットワークでは、タイムスロット割り当ての際に利用できない無駄な時間が発生しやすくなるので、そのような隙間の発生をできるだけ抑えた、タイムスロット割り当て手法の検討を行った。さらに、簡単なネットワークトポロジを用いてシミュレーション評価を行い、提案手法の有効性を確認したうえで、本研究の成果を学会で発表した。本研究が実用化されれば、さらに大容量で高速な通信が提供できるようになり、消費電力も削減することができるようになる。本研究では,特定のWebサーバにおいて短時間のうちにアクセス数が急激に上昇するフラッシュクラウド現象を解決するためのネットワークシステムを考案し,提案システムに基づくアプリケーションを実装して性能評価を行った.フラッシュクラウドが発生すると,サービスを提供するWebサーバは負荷が増大して,応答速度が低下したりサーバが異常停止したりする.ユーザが常に満足できるサービスを享受できるようにするためには,Webサーバに対する過剰なアクセスを緩和し,安定したコンテンツの配信が行えるようなシステムを構築する必要がある.提案システムでは,プロキシサーバにおいてリクエスト数を観測することでフラッシュクラウドの検知を行い,通常時とフラッシュクラウド発生時でコンテンツの配信方法を変更する.通常時はWebサーバがコンテンツを提供するが,フラッシュクラウド発生時は,キャッシュにコンテンツを保持している他のクライアントからダウンロードするようにプロキシサーバが宛先を変更することで,Webサーバに対するアクセスを抑制する.提案システムを用いることで,Webサーバの性能を増強することなく,安定したコンテンツの配信が実現できる.また,提案システムにおけるプロキシサーバのアプリケーションをJavaで実装した.過剰なリクエストを発生させる実験を行い,提案システムにおけるプロキシサーバを導入した場合は,フラッシュクラウド発生時でもコンテンツのダウンロード時間を抑えることができることを確認した.本研究では、広域同期型光タイムスロット交換網と呼ばれる、光ファイバの帯域を任意のサブ波長に分割して提供できる技術における、新たなタイムスロット割り当て手法を提案した。
上皮膜イオン濃縮機構による全身水収支診断とドライマウス治療戦略

口腔乾燥症は口腔管理に多大なる影響を及ぼす。それは超高齢社会においては歯科疾患に限らず呼吸器疾患などにも関与する可能性がある。その多くは全身疾患に関連した薬剤の投与に伴うものであるが、発症メカニズムの詳細が不明あるいは多因子によるものであるため、対症療法を主体とした治療法が一般的である。本研究では分泌減少を引き起こす腺組織周囲のイオン環境や代謝性疾患が分泌減少にどのようにかかわっているのか明らかにすることを目標とし、唾液腺機能回復による口腔乾燥治療の新基軸を確立することをめざしている。唾液分泌には血管から体表への水分子の移動が必要であるが、その移動は上皮細胞が作り出すイオン濃度勾配により受動的に行われるとされている。イオン勾配の端緒となるのは陰イオンとされているが従来よりクロールイオンが主要な役割を果たしていると報告されている。本年度は外部研究機関協力のもと、クロールイオン以外のイオンの果たす役割についてマウス顎下腺を用い検証した。副交感神経刺激ではクロールイオンが主体となり唾液分泌を生じていたが、副交感神経と交感神経の混合刺激では唾液分泌量は減少するもののクロールイオンの要素は低下し、重炭酸イオンの要素が強くなることが明らかになった。加えて、その重炭酸依存性の分泌は水分泌に最も重要な膜タンパクであるNa-K-2Cl共輸送担体の影響を受けていない。そのため近年問題となっている高齢者の歯頸部齲蝕に対し、重炭酸イオンの緩衝能を活用することにより新規治療法構築につながる可能性が示唆された。外部研究協力機関との共同研究を推進することができ、当初の計画通りの進行状況ではないが、予測していなかった事象の発見につながったため、おおむね順調と判断する。浸透圧コントロールと重炭酸イオンの分泌への関与について、動物実験にて研究を追加し、ヒトサンプル実験を実施し、結果を取りまとめる予定である。口腔乾燥症は潜在的な患者を含めわが国でも800数千万人の患者が存在するといわれ、とくに高齢者での歯科的管理に大きく影響する。超高齢社会にあるわが国において、個別の歯科治療よりも、口腔全体に影響を及ぼす口腔乾燥の治療技術の確立は、大規模に適用でき、国民の福音となる。研究では治療技術開発の端緒として、全身疾患に関連した口腔乾燥発症メカニズムの検索として、糖尿病モデルマウスを用いて解析した。糖尿病モデルマウスではコントロールマウスと比較し、顎下腺腺体レベルで唾液分泌が減少していた。糖尿病マウスで分泌に重要な役割を果たす腺房細胞の割合の減少が確認されたものの、分泌に必要な膜タンパクを免疫組織学的解析では、水チャネル(AQP5)、ムスカリン性レセプター(m3)およびNa-K-2Cl共輸送担体(NKCC1)のいずれも差を検出できなかった。さらに、細胞レベルで副交感刺激に伴う細胞内のカルシウムイオン上昇では糖尿病モデルマウスで有意な減少が観察された。すなわち、糖尿病においては腺房細胞の構成割合変化と、液体成分を分泌する腺房細胞レベルでの反応性の減弱の総和として唾液分泌が減少している可能性が高い。糖尿病において、唾液腺の末梢に器質的変化が強く現れていることは、本疾患に伴う口腔乾燥治療が極めて困難であることを示している。しかしながら、器質的変化が可逆的であるか、不可逆であるか、現時点で不明であるため、今後の研究が不可欠である。研究の一部が成果として学術誌に掲載され、本研究の新たな可能性が示せたため、概ね順調に進展していると判断する。口腔乾燥症は高齢者の口腔管理に多大なる影響を及ぼす。糖尿病モデルマウスの解析ではコントロールマウスと比較し唾液分泌が減少していた。分泌の端緒となる腺房細胞の割合の減少が確認されたものの、分泌に主要な役割を果たすタンパクの発現パターンなどに変化は認められなかった。しかしながら、細胞内の分泌シグナル計測では糖尿病モデルマウスにおいて低下が認められたことから、腺房細胞の低下と分泌シグナルの低下の総和として、糖尿病モデルマウスの唾液分泌低下が起こっている可能性が示唆された。唾液腺腺組織では浸透圧が高くなると分泌低下につながるという予備実験の結果と総合すると、1高血糖に伴う外液浸透圧上昇、2腺房細胞の減少、3分泌シグナルの低下、多因子の障害のためにアプローチ困難であることが現時点で示唆されている。今後は唾液腺周囲のイオン環境コントロールに関与する膜タンパクの解析を進め、機能回復の可能性を模索する予定である。海外研究室との協業に向けて準備を進め、研究協力者に2017年9月に研究室へ招聘することを予定していたが、来日予定の1か月半前に不慮の事故によりキャンセルとなった。そのため遺伝子改変マウスを用いた研究が頓挫し、研究計画を先送りする必要があり、やや遅れていると判断する。

その多くは全身疾患に関連した薬剤の投与に伴うものであるが、発症メカニズムの詳細が不明あるいは多因子によるものであるため、対症療法を主体とした治療法が一般的である。本研究では分泌減少を引き起こす腺組織周囲のイオン環境や代謝性疾患が分泌減少にどのようにかかわっているのか明らかにすることを目標とし、唾液腺機能回復による口腔乾燥治療の新基軸を確立することをめざしている。唾液分泌には血管から体表への水分子の移動が必要であるが、その移動は上皮細胞が作り出すイオン濃度勾配により受動的に行われるとされている。イオン勾配の端緒となるのは陰イオンとされているが従来よりクロールイオンが主要な役割を果たしていると報告されている。本年度は外部研究機関協力のもと、クロールイオン以外のイオンの果たす役割についてマウス顎下腺を用い検証した。副交感神経刺激ではクロールイオンが主体となり唾液分泌を生じていたが、副交感神経と交感神経の混合刺激では唾液分泌量は減少するもののクロールイオンの要素は低下し、重炭酸イオンの要素が強くなることが明らかになった。加えて、その重炭酸依存性の分泌は水分泌に最も重要な膜タンパクであるNa-K-2Cl共輸送担体の影響を受けていない。そのため近年問題となっている高齢者の歯頸部齲蝕に対し、重炭酸イオンの緩衝能を活用することにより新規治療法構築につながる可能性が示唆された。外部研究協力機関との共同研究を推進することができ、当初の計画通りの進行状況ではないが、予測していなかった事象の発見につながったため、おおむね順調と判断する。当初の計画では平成29年度はin vivoの研究に移行する予定であったが、平成28年度の結果を踏まえ、糖尿病関連の解析をまずは追加する。その端緒として、糖尿病治療薬そのものが唾液分泌に影響を及ぼすかどうか検証する。併せて高血圧治療薬が分泌にどのように影響するのか解析する予定である。その過程で当初の計画にあったNKCC1の機能解析を行う予定である。海外研究室との協業を2018年7月末から8月にかけて予定している。現時点では浸透圧コントロールと腺房細胞における原唾液生成に関与するNa+-K+-2Cl-共輸送担体をコードする遺伝子改変マウスを用い、高浸透圧、低浸透圧環境下での唾液分泌ならびに唾液腺細胞レベルの反応を確認する予定である。加えて、ヒト唾液サンプル回収のための予備実験を行い、ヒト本実験に備える予定である。浸透圧コントロールと重炭酸イオンの分泌への関与について、動物実験にて研究を追加し、ヒトサンプル実験を実施し、結果を取りまとめる予定である。
中央アジア山岳地域における最近の氷河変動と氷河湖決壊に関する現状評価

中央アジアの天山山脈において,1970年以降の氷河の面積変化と氷河湖発達の現状を衛星データと現地調査から評価した.天山山脈の山岳氷河は,過去40年間で縮小傾向であり,その縮小の程度は地域的な偏りが大きい.もっとも縮小が著しい地域は降水量が多く,山脈高度も低い天山山脈外縁部のプスケム地域であった.氷河湖も同様に,天山山脈外縁部で発達が著しく,最近見られる氷河湖のほとんどは1980年代以降に出現したものであった.天山山脈北部地域の氷河湖は,氷河湖決壊洪水が多発した1970年代と同数にまで達しつつある.中央アジアの天山山脈において,1970年以降の氷河の面積変化と氷河湖発達の現状を衛星データと現地調査から評価した.天山山脈の山岳氷河は,過去40年間で縮小傾向であり,その縮小の程度は地域的な偏りが大きい.もっとも縮小が著しい地域は降水量が多く,山脈高度も低い天山山脈外縁部のプスケム地域であった.氷河湖も同様に,天山山脈外縁部で発達が著しく,最近見られる氷河湖のほとんどは1980年代以降に出現したものであった.天山山脈北部地域の氷河湖は,氷河湖決壊洪水が多発した1970年代と同数にまで達しつつある.本研究では,現地調査と衛星データから中央アジアの天山山脈における最近の氷河変動と氷河湖の現状を明らかにすることを目的としている.平成20年度におこなった研究内容,意義,重要性を以下の二つの研究課題ごとに記す.(1)衛星画像解析と気象観測記録を用いた最近の氷河変動の現状評価1971年に撮影されたCorona, 2000年頃に撮影されたLandsat 7 ETM+, 2007年に撮影されたALOS PRISMデータを用ちいて,天山山脈の4つの山岳地域の氷河面積の変化を計測した.その結果,天山山脈外縁部で氷河縮小が大きく,特に西天山のPskem地域で縮小は最大であった.天山山脈外縁部は人口が集中しており水の使用量はかなり多い.しかもPskem地域の乾季は夏であり,今後も予想される氷河縮小による河川流量の減少は生活用水や灌漑農地の水量の減少が懸念される.天山山脈の氷河変動の地域的な違いとその地域の影響について新しいデータを提示できた.(2)衛星画像解析と現地調査による氷河湖決壊の危険度評価2008年7月24日にキルギスタン北西部で氷河湖が決壊した.決壊した2日後におこなった現地調査によって被害状況やその決壊の要因,流出量などが明らかになった.この調査結果は地元の新聞に掲載され,地元住人の自然災害に対する知識の向上に貢献できた.さらに,緊急災害省の対応の見直しや地元の村での話し合いなど大きな反響があった.また,衛星データを用いて天山山脈の氷河湖の分布や発達速度などを調べた.天山山脈の氷河湖は小規模なものが多く,その分布は氷河縮小が大きい山脈外縁部に集中していることがわかった.これら氷河湖は1970年代以降に発達したものがほとんどで急速に発達したようである.本研究で作成する氷河湖分布と決壊の危険度評価は,下流域でくらす人々が自然災害に対する意識を向上させ,氷河湖分布を把握する重要なデータである.本研究では,現地調査と衛星データから中央アジアの天山山脈における最近の氷河変動と氷河湖の現状を明らかにすることを目的としている.平成21年度におこなった研究内容,意義,重要性を以下に記す.1.衛星画像解析による氷河湖分布と氷河湖決壊洪水:2000年に以降に撮影されたランドサット,2006-2008年のALOSデータを用いて,キルギスタン北西部のテスケイ・アラトー山脈の氷河湖の分布と拡大速度を調べた.多くの氷河湖のうち0.001km2/yearで拡大している氷河湖はわずか4つであった.また,クンゴイ・アラトー山脈とイリ・アラトー山脈の320の氷河湖を計測し,この地域で最大速度の氷河湖は0.005km/yearで拡大していることがわかった.これら山脈の氷河湖の拡大速度は,ヒマラヤの0.02-0.01km2/yearに比べかなり小さい.2.衛星画像と現地調査によるズンダン西氷河湖の決壊洪水の調査結果:2008年7月24目にキルギスタン北西部のテスケイ・アラトー山脈のズンダン西氷河湖で氷河湖決壊が生じた.衛星データと現地調査から,この氷河湖はわずか2カ月半で出現し,決壊したことが分かった.この氷河湖は,氷河湖を堰き止めるアイスコアードモレーン内部の水路から排水された急激な氷河湖形成は,冬季に水路が凍結や水路の内部崩壊により水路がふさがることが原因である。氷河の融解量観測をおこなっているテスケイ・アラトー山脈のチョング・クズルスー流域では,20062009年の間で2008年の融解量がかなり多かった.3.現地調査による氷河湖決壊の危険度評価:キルギス・アラトー山脈のタクルトール氷河湖が2009年6月に決壊した.現地調査では,地中レーダー探査と弾性波探査をおこない,デッドアイスの氷体の厚さや湖の分布を確認した.また,GPSを用いて氷河湖周辺の測量やボートと魚群探査機を用いて湖盆図作成をおこなった.
メラニン色素輸送制御の分子メカニズムの解明

メラニン色素が皮膚や毛髪に沈着するためには、細胞内を正しく輸送される必要がある。本研究では、メラニン色素の輸送を行う制御蛋白質(低分子量G蛋白質Rab27AやRab27Aを不活性化する酵素Rab27A-GAPなど)を同定し、それらの機能を生化学・細胞生物学・分子イメージング・構造学など様々なアプローチで解析することにより、メラニン色素の輸送の仕組みを分子レベルで理解することが可能となった。メラニン色素は皮膚や毛髪を作る細胞自身が合成するのではなく、皮膚の基底層に存在するメラノサイトと呼ばれる特殊な細胞で合成され、メラノソームと呼ばれる特殊なオルガネラに貯蔵されている。核の周辺で成熟したメラノソームは細胞内に張り巡らされた微小管とアクチン線維により、細胞膜まで輸送され、細胞膜につなぎ止められる。メラノソームは最終的に隣接するケラチノサイトや毛母細胞に受け渡され、皮膚や毛髪の暗色化が引き起こされる。このようなメラノソームの細胞内での動きは顕微鏡でも容易に観察することができることから、その動き自身は古くから知られていたが、メラノソーム輸送の分子メカニズムに関する詳細は現在でも十分に解明されていない。本研究課題では、メラノソーム輸送の各輸送ステップ(メラノソームの形成・微小管輸送・アクチン線維への受け渡し・アクチン輸送・細胞膜へのつなぎ止め・ケラチノサイトへの転移の6つのステップ)を制御する因子を同定することにより、メラノソーム輸送の分子メカニズムの全貌を解明することを目的としている。本年度は、アクチン線維への受け渡し及びアクチン輸送に必須の役割を果たす低分子量G蛋白質Rab27Aに焦点を当て、Rab27Aを不活性化する酵素Rab27A-GAPの同定に初めて成功した(J.Biol.Chem.(2006)281:31823-31831)。また、メラノサイトで機能するRab27Aエフェクターの一つSlp2-aによるメラノサイトの細長い細胞形態維持機構の解明にも取り組み、細胞骨格系を制御する低分子量G蛋白質がSlp2-aの下流で機能するという興味深いデータを得ることができた。これまでの研究で、アクチン線維への受け渡し及びアクチン輸送に必須の役割を果たす低分子量G蛋白質Rab27Aを不活性化する酵素Rab27A-GAPの同定に成功している。また、本年度は特に微小管上のメラノソーム輸送を司るRabに焦点を当て、マウスやヒトに存在するRabファミリーを網羅的に解析することにより、候補となるRabアイソフォームを同定することにも成功した。本研究課題では、メラノソーム輸送の各ステップ(メラノソームの形成・微小管輸送・アクチン線維への受け渡し・アクチン輸送・細胞膜へのつなぎ止め・ケラチノサイトへの転移の6つのステップ)を制御する因子を同定することにより、メラノソーム輸送の分子メカニズムの全貌を解明することを目的とした。本年度はアクチン依存性メラノソーム

輸送に必須の複合体Rab27-Slac2-a-SHDの結晶構造を解明し、Rab27あるいはSlac2-aの変異により発症するGriscelli症候群の原因を構造学的に理解することができた。また、同定したメラノソーム輸送の制御因子(Rab27, Slp2-aなど)が、メラノサイトのみならず免疫細胞や神経細胞などでも重要な役割を果たすことが明らかとなった。
歯槽骨量の少ない部位への歯の移植-骨欠損部にGTR法を応用した時の組織再生-

1、材料及び方法(1)実験動物及び被験部位:カニクイザル1匹の下顎小臼歯、大臼歯。(2)歯一歯根膜移植:被験歯の抜髄、根管充填。歯肉粘膜弁を剥離挙上し、被験歯の遠心根頬側歯槽骨部に縦5mm、幅3mmの裂開状骨欠損を作成。被験歯の遠心根を分割抜去し、被験歯間で交換移植。実験側は、骨欠損部の骨縁上に露出した移植歯の歯根膜がバリアー膜の下になり、骨欠損部を2mm越えて覆うようにバリアー膜を固着。反対側は対照としてバリアー膜はつけない。両側とも歯肉粘膜弁を戻し縫合し、移植歯は隣接歯とスーパーボンドで固定。術後2週で抜糸し、週2回ブラッシング、必要に応じてスケーリングを行う。(3)観察方法:移植3か月後、通報に従い標本を作製し、裂開状骨欠損部における骨新生量、歯根吸収量、アンキローシス量、付着上皮根尖側移動量を計測。2、結果初期の創傷治癒は比較的良好であったが、実験側においては歯肉退縮が生じ、膜が露出しているものも見られた。術後3か月の組織標本において、実験則では、膜の露出が見られなかったものは上皮の根尖側への侵入はほとんど観察されながったが、膜の露出が見られたものは上皮の侵入が見られた。対照則では、上皮の侵入が見られた。骨の再生はわずかであり、実験側と対照側で差は見られなかった。(2)歯-歯根膜移植:被験歯の抜髄、根管充填。両側とも歯肉粘膜弁を戻し縫合し、移植歯を隣接歯とスーパーボンドで固定。(4)観察方法:移植3か月後、通報に従い標本を作製し、裂開状骨欠損部における骨新生量、歯根吸収量、アンキロ-シス量、付着上皮根尖側移動量を計測。術後3か月の組織標本において、実験則では、膜の露出が見られなかったものは上皮の根尖側への侵入はほとんど観察されなかったが、膜の露出が見られたものは上皮の侵入が見られた。
法医学解剖情報のデータベース化による事故・犯罪予防システムの構築

平成21年度は研究計画書に従い下記の作業を行った。(1)システムの開発平成1920年度に行ったシステム設計、システム開発、αテスト運用の成果、及びその後のユーザーに対するヒアリングを基に、入力するデータ項目を最終決定し、最終的なシステムを開発した。(2)システムのβテスト運用開発されたシステムについて、4施設(法医学講座)が試験運用へ参加し、実際に症例を登録しながら細かい入力方法などについて問題点や改善希望点を抽出・検討を行った。フィードバックされた改善点について逐一システムの修正を行った。主要な改良点は、下記である。(1)剖検情報の各機関、各執刀者別の一覧表を作成できるようにした。(2)認定医資格申請書類作成、課題調査にも収集データを利用できるようにした。死体検案書自動作成、ICD(国際疾病分類)に基づいた死因検索には、技術上、経済上の困難が大きいことがわかった。今後は、本研究の成果を日本法医学会において、実際の運用ができるように関係者に働きかけを行っていく予定である。平成19年度は以下の調査・研究を行った。(1)事前調査鑑定例概要や他の臨床検査のデータベースデータ項目につき検討し、データ入力項目の原案を作成した。調査項目としては、医療関連死、労災死亡、過労死、自殺、乳幼児突然死、心臓性突然死、入浴中死亡、交通事故(飲酒運転、入院・既往歴との関連、異状死届出、歩行者、自転車、バイク等)、児童・高齢者虐待、家庭内暴力、ガス・電気器具、転倒・転落、火災等が考えられる。これらを分類し、あるいは、死体検案書の「死因の種類」にしたがって分類し、各々に適切な対象事項を考える。原案は、日本法医学会、同教育研究委員会・企画調査委員会とUMINセンターのワーキンググループで、さらに詳細な検討を行い、平成20年5月に最終決定された。(2)システム設計上記作業と平行して、UMINセンターで東大法医学教室にシステムの使い方等についてのヒアリングを実施した。更にその結果をもとにシステムのユースケースを検討し、データベース定義、両面レイアウト・画面遷移等を含めたシステムの概要設計を行った。日本法医学会教育委員会、同企画調査委員会に説明し、問題点や改善希望点について検討を行い、最終的にシステム設計を終了した。平成20年度は研究計画書に従い下記の作業を行った。(1)システムの開発平成19年度に行ったシステム設計およびその後のユーザーに対するヒアリングを基に、入力するデータ項目を最終決定し、実際のシステムを開発した。システムは鑑定所見やICD10コードなどを入力項目として含む症例登録機能および登録された症例の検索機能、システムを利用可能なユーザーの管理機能等を有する。(2)システムの試験験運用開発されたシステムについて日本法医学会教育委員会、同企画調査委員会に対して説明を行い、システムの試験運用への協力施設をリクルーティングした。全国から8施設が試験運用へ参加し、実際に症例を登録しながら細かい入力方法などについて問題点や改善希望点を抽出・検討を行った。フィードバックされた改善点について逐一システムの修正を行っている。平成21年度はこのような修正点を踏まえてシステムを完成させ、本システムの評価を行う予定である。
劣化DNAにおける個人識別SNPsマーカーの探索

法医学で扱うサンプルの多くはDNAの断片化を生じて、従来のshort tandem repeat法ではDNA解析が困難になる場合もある。そこで劣化DNAサンプルにおいても解析可能な一塩基多型(SNPs)を特定するために、既報SNPsリストに基づいたスクリーニングとamplified fragment length polymorphism法によるスクリーニングを行った。その結果、6SNPs(rs891700、rs2111980、rs1360288、rs2116020、rs1636218、rs12293045)が劣化サンプルでも検出可能であることが明らかになった。法医学では一般的にshort tandem repeat領域(STR)を用いて個人識別を行っているが、曝露された環境や保存状態の悪化からDNAの断片化が起こり、従来のSTR法では解析不可能となることが大きな問題となっている。近年では遺伝子増幅サイズが短くても検出可能な一塩基多型(Single Nucleotide Polymorphisms; SNPs)解析が法医学分野でも注目されつつあるが、現段階ではSNPs解析の識別能力がSTR解析と比べて低いために利用頻度は極めて少ない。そこでDNA損傷を受けにくい領域に存在するSNPsに着目し、従来の手法では解析不可能な劣化したDNA試料からでも個人識別可能なSNPsマーカーを探索することを目的とした。前年度は紫外線によるDNA劣化プロセスに着目し、人工的に紫外線を照射したDNAの経時的変化についての実験を行った。試料としてボランティアの口腔上皮細胞を採取し(n=11)、DNA抽出精製後に紫外線を経時的に照射した(5、15、30、60、120分間、対照群は紫外線照射なし)。それらを劣化DNA試料として、既報の24種類のプライマーによりDNAシーケンス解析することで各照射時間群の比較を行った。その結果、(1)紫外線照射120分で検出可能なSNPs数が対照試料に比べ有意に減少した。(2) 120分間の紫外線照射によってアデニンが有意に脱落する傾向が見られた(p<0.05)。(3) DNA修復酵素を用いて正しいSNPsに修復されるかを調べた結果、約30%しか正しいSNPsへと修復されなかった。以上のことから、試料中のDNAが紫外線に長時間曝露されると、既報のSNPs部位において塩基置換や脱落が生じてDNA修復が困難になることが示唆された。従って本年度は、更に紫外線の影響を受けにくいSNPs領域を特定する予定である。法医学では一般的にshort tandem repeat領域(STR)を用いて個人識別を行っているが、曝露された環境や保存状態の悪化からDNAの断片化が起こり、従来のSTR法では解析が困難となる場合もある。近年では一塩基多型(single nucleotide polymorphisms; SNPs)解析が、遺伝子増幅サイズが短い理由から法医学分野でも注目されている。そこで、DNA損傷を受けにくい領域に存在するSNPsに着目し、従来の手法では解析が困難な劣化したDNA試料からでも解析可能なSNPsマーカーを探索するために、フィンガープリント法の一種であるAFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)法によってSNPsのスクリーニングを行った。なお分析にはAFLP Analysis System I(Invitrogen)を使用した。試料はヒトゲノムDNA(K562 DNA High Molecular Weight; Promega)のコントロールDNAを使用し、200bp以下の短いDNA断片になるように熱処理した後、処理前後のDNA試料を用いてAFLP分析を行った。ポリアクリルアミドゲル電気泳動によりバンドパターンを確認し、目的のAFLPバンドである劣化前後で共通に検出されるバンドを切り出した。切り出したバンドからDNAを抽出してPCR後ダイレクトシーケンス解析を行った。バンドパターンの再現性を得るために3回の繰り返し実験を試みた。最終的に32の変性前後で共通のAFLPバンドを確認し、そのうち複数のバンド由来のDNA断片において既存のSNPsが同定された。26年度が最終年度であるため、記入しない。法医学26年度が最終年度であるため、記入しない。前年度は、紫外線によるDNA劣化がどの程度SNPs部位に影響を与えているかについての情報がなかったため、新規SNPsマーカーを探索する前に既報のプライマーを用いて予備知識を得ることにした。本研究では、ボランティアの口腔上皮細胞からゲノムDNAを抽出した後にPCR反応を経てDNAシーケンス解析を行うことが主な作業である。比較的容易な操作なので問題はないと思われたが、以下の点に関して多くの時間を必要とした。(1) PCR反応について参考文献の条件に従い操作を行ったが、増幅されなかったりPCR産物量が少なかったりしたので、最終的に独自の至適条件を決定した。(2)従来のエタノール沈澱法でPCR産物を精製しているため、多くのサンプルを処理する作業に時間を必要とした。(3)本研究では紫外線によるDNA劣化試料のSNPs部位だけではなくPCR産物全体のシーケンス情報も必要なので、通常のPCR反応とDNAシーケンス解析を行った。

それ故スループットが低下してしまい多くの時間を費やした。現在は上記の条件に従い順次作業を進めている。本研究で明らかになった紫外線によるアデニン塩基の脱落は興味深い結果であり、今後新たなSNPs部位を調べる際にアデニン以外の塩基に注目するとDNA損傷を受けにくいSNPs領域の早期発見につながる可能性が高い。また現在分析中であるが、DNA修復酵素で修復されやすいSNPs領域やその領域内におけるSNPs部位前後のシーケンスの特徴について知見を得ることは、劣化DNAにおいて新たなSNPs領域を探索する上で重要な情報になると考えられる。本年度は前年度の結果を踏まえながら、AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)法を用いて、紫外線によるDNA損傷前後、DNA修復前後のAFLPバンドパターン変化を検出することで紫外線照射によってどのSNPs部位が影響を受けにくいのかを調べる。得られたDNAを制限酵素で切断後、アガロースゲル電気泳動でバンドパターンを検出する。例えば、対照試料とDNA損傷後の試料を比較すると、損傷を受けたことにより変化をするバンドが検出される。同時にDNA修復前後の試料の比較を行うことで、修復によって対照試料と同様のパターンに戻るバンド、損傷時と同様のパターンを示すバンド、新たに検出されるバンドが存在すると推察できる。その中から各条件で共通に見られるバンドを調べる。このように、損傷を受けなかったDNA断片が既存のSNPデータベースのどの領域に相当するかを示すために、まず始めに各条件における共通のAFLPバンドからDNAを抽出する。各バンドから抽出したDNAをプラスミドにクローニングした後、単離したクローンを精製してシーケンスを行い、目的のバンドの塩基配列を明らかにする。そして、SNPsデータベース検索によりその塩基配列内に存在するSNPsが既存および新規の部位かを確認する。以上、本年度も引き続きDNA損傷を受けにくい領域内に存在するSNPsについての知見を得ることが目標である。
道教的密教的辟邪呪物の調査・研究

本課題について平成12年度から平成14年度までの期間中、7回の海外調査、1回の沖縄調査、2回の調査報告会を行った。海外調査では、台湾、福建南部、香港、タイ、マレーシア、マニラ、シンガポールの道教的密教的辟邪呪物の調査を行った。ここには、特徴的な事象について説明する。(1)台湾南部では住宅整備と道路改修などの近代化・都市化に伴い、辟邪物が漸次減少化傾向にある。(2)金門島では台湾本島でも対岸の大陸でも見られない種々に珍しい鎮宅符が残っていて、ここは辟邪物の宝庫といえる。(3)厦門、泉州などの市街区では都市・道路整備のために辟邪物・呪符はほとんど消滅していたが、少し奥地の〓州では古い建築物が残っていて正一派道教の出す色々な呪符が見られた。(4)香港は市街区には呪符・辟邪物はほとんど見られないが、北部九龍地区の全真教系道観がいくらか呪符を出していた。(5)タイ、マレーシアにはともに福建南部出身の移住民が多いので、出身地の正一派や民間信仰の道観が出す呪符があったが、タイでは現地仏教との融合した辟邪呪物・呪符が見られ、本頭公という土地神がり、またマレーシアでは、マレーシア原住民の土地信仰・拿督公と融合した大伯公信仰が盛んであった。(6)マニラでは福建南部・晋江の道教との結びつきが強く、道観が種々の呪符を出していたのと、カソリック信仰との融合したサントニーニョが辟邪物として信仰されていた。(7)シンガポールの華人は近代には都市整備が進んでいるために辟邪呪物・呪符もほとんど見ることができなかったが、ここでも現地マレーシア人の拿督公と融合した大伯公信仰が見られた。全体としては、本課題の調査は非常に大きな有益な成果があったという感想である。研究期間内に2回の海外調査と調査報告会1回を行った。第1回調査(8月9日15日)台湾・台南市及び東港鎮。台南市安平区では、辟邪物が今も屋根、門などに多く見られ、成功大学の何培夫教授による解説を得ながら調査して有益であった。しかし、道路整備のために漸次減少しつつあったのは残念なことである。東港鎮では、15年前の調査資料を手がかりに調査したがほとんど消滅していた。ただ、現地の民俗学研究者・陳進成氏の紹介で呪符を実際に書く様子を見ることができた。道教閭山派道士の流れを受けている人であった。調査報告会11月1日沖縄県浦添市立図書館沖縄の「フーフダ」研究者の参加を得て比較研究を行った。第2回調査(12月24日1月2日)福建省厦門・泉州、香港・マカオ台南の辟邪呪物の源流と考えられる〓南地域には共通性があるとの想定のもとに調査したが、厦門、泉州の市街区では都市整備のためにほとんど消滅していた。ただ、厦門の西の〓州では古い建築物が残っていて、ここには正一派の道観が出す呪符が家の門などに多く見られた。道教は各地で復活し、熱心な信仰を集めていた。香港では全真教道観がいくらか呪符を出していた。台湾、福建ともに生活の近代化、合理化が急速に進んでいて、それに伴って辟邪呪物や呪符は減少している。次年度は東南アジアの福建人社会が古い習慣を保存していると聞くので期待して調査したい。

平成13年度は合計4回の調査研究を行った。先ず、8月24日から9月2日の10日間、バンコク、ペナン、マラッカ、クアラルンプールの華人街を調査したが、どこでも予想外に多くの辞邪呪物が見られ、特にバンコクではどの民宅でも24種の呪符を貼っており、中にはタイ文字で書かれたものもあった。それらは当地の道観で発行されたものである。マレーシアは主として福建人の移住地であるが、媽祖や清水祖師などのような福建系の信仰の外に、九皇爺や拿督公のような独自の信仰もあり、現地人との融合が見られる。呪符もまた、そのために福建系と独自のものがある。第2回は12月21日から28日までの8日間、台湾の金門島と鹿港を調査した。金門島では台湾本島でも大陸でも見られない鎮宅符が残っていて、民宅や宮廟、宗廟の五方の上下に置かれている。こういう鎮宅符のルーツと拡がりは今後の研究課題である。第3回は1月26日から28日まで沖縄の有名なシーサーの雌雄についてインタビューした。第4回は2月21日から15日まで福建省晋江市に行き、明年度に調査を予定しているフィリッピンのマニラの華人街との関連で、マニラ華人の出身地の状況についての知識を得ることと晋江の道教関係の有力者の紹介を得ることが目的であったが、幸いに晋江市道教協会会長にお会いできてマニラの道観を紹介していただけた。東南アジアの華人たちが、本土では失われた風習や信仰を大切に保存していることを知ったのは、今年度の最大の収穫であった。平成14年度は2回の調査研究を行った。第1回は、8月4日から8日まで、フィリッピン・マニラの華人街を調査した。マニラ華人街の道教については参考にできる先行文献がほとんどないために、華人街入口にある華人商工聯合総会の宗教担当者を訪ねて、マニラの道教事情や道観の所在を聞くことができた。ここでは9箇所の道観を調査し、また、華人街の呪符、義山を調査した。マニラ華人は、〓南の晋江や近くの石獅の出身者が多数を占めているため、出身地の道教神像も祀っている。多くの道観は正一派に属しているので、さまざまな呪符を発行しているが、同時に扶汚も行って、フィリッピン人の信頼を得ている。また、フィリッピンはカソリック教国であることから、道教信仰がカソリック信仰と融合してシンクレチズム現象を呈している場合がある。たとえば、那姙太子像が若いキリストのサントニーニョ像に似せて作られている。その他の特色としては、道観が高層ビルの二階とか屋上に設置されている場合がいくつかあった。シンガポール華人街の調査は平成15年1月3日から8日に行った。ここの道観は新加坡道教協会が全真教系であるのを除いて、すべて正一派系である。シンガポールの道教はこれまでにマレーシアとともにいくらかは研究されてはいるが、個々の道観については調査されていない。道観を訪問してみると、いくつかの特徴が見えてくる。先ずシンガポール華人の主新地である〓南の北部の民間信仰、例えば広沢尊王、清水祖師、開〓聖王を主神とする場合が多いこと、マレーシアと同様に現地人の土地神である拿督公と融合した大伯公信仰が盛んであること、ある宗教の宗祠が宮廟をも兼ねている場合がいくつか見られること、儒教で尊崇される孔子が、ここでは玉皇大帝など道教的神格の配下にある孔子公として祭祀されていること、城隍廟がいくつかあるのが奇妙であること、などに気づいた。
脳の悪性グリオーマに対する速中性子線の多平面多方向照射法の開発(Neutron Knife)

19症例24部位の脳腫瘍に対して、速中性子線の多平面多方向照射を行った。肺腺癌よりの転移性脳腫瘍が15例20部位、原発性脳腫瘍4例(grade2が2例、grade3が2例)4部位であった。2平面以上を使用し各々多方向照射を行った部位が15部位あったが、いずれも転移性脳腫瘍に於いてであった。1平面上のみで多方向照射を行った部位が9部位あったが、全脳照射後や光子線照射後の追加治療として5部位が(うち4部位は原発性脳腫瘍)、又、1日で照射を終了させる、いわゆるNeutron Knifeが4部位(いずれも転移性脳腫瘍)あった。1日1回の多分割照射の時は、週3回照射で、1回治療線量は90cGy(n、γ)から111cGy(n、γ)で、総線量は16.2Gy(n、γ)から19.98Gy(n、γ)であった。Neutron Knifeの時は、6門照射で行われ、計3Gy(n、γ)が3人、計5Gy(n、γ)が1人、1日で照射された。20Gy(n、γ)照射後に明らかな脳組織の障害を示した症例はみられなかった。又、Neutron Knifeの腫瘍に対する効果は、3Gy照射の3例で、各々、CR、PR、CDであり、又、5Gyの症例はPRであった。そして、Neutron Knife症例に於いて、明らかな障害はみられていない。15EA04:以上の様に本治療法は、充分に、臨床的な応用が可能な照射法であると考えられる。今後は、上述の症例の予後管理を行胃、特に晩発性の障害の発生を調査すると同時に、線量を増加した臨床試行を行う予定である。多平面多方向照射法に於けるビームの数・方向を決定する為に、3次元治療計画装置フォーカス(兼松エレクトロニクス社製)を用いて検討した。その結果、1平面上で30度毎にビームを6本照射し、この平面を15度ずつ傾けた3平面での照射、即ち、計18本のビームで照射を行なう事により、正常脳組織への線量を耐用線量以内にする事が可能であった。速中性子線は垂直固定1門のポートから得られる為に、患者側が回転する必要があるが、シェル固定された患者の頭部を精度良く治療位置に設定する為に、専用の稼動式の固定台を作成し、その使用経験を累積中である。照射時の固定の精度を検討する目的で、CTを使用した位置確認システムを作成した。その結果脳腫瘍患者の動きは平均で2mm程度であった。この動きをより少なくする為に、体全体を固定後、体全体を回転させる照射法を行なう予定である。又、より異なった角度からの照射を可能にする為に、座位での照射を検討している。今まで3人の脳悪性グリオーマ患者がこの照射法で治療が行なわれた。1回線量90cGy(n,γ)で週3回、計1620cGy(n,γ)の照射が行なわれ、全例生存中で、障害の発生も無い。又、症例を増やす目的で、通常のPhotonでは照射効果が不良な肺腺癌の脳転移症例にも、本方法を適用している。1回線量111cGy(n,γ)で計1998cGy(n,γ)の照射が12例の13部位に対して行なわれた。

1例が肺炎で死亡したが他症例は生存中で、脳転移も制御され障害も見られていない。19症例24部位の脳腫瘍に対して、速中性子線の多平面多方向照射を行った。肺腺癌よりの転移性脳腫瘍が15例20部位、原発性脳腫瘍4例(grade2が2例、grade3が2例)4部位であった。2平面以上を使用し各々多方向照射を行った部位が15部位あったが、いずれも転移性脳腫瘍に於いてであった。1平面上のみで多方向照射を行った部位が9部位あったが、全脳照射後や光子線照射後の追加治療として5部位が(うち4部位は原発性脳腫瘍)、又、1日で照射を終了させる、いわゆるNeutron Knifeが4部位(いずれも転移性脳腫瘍)あった。20Gy(n,gamma)照射後に明らかな脳組織の障害を示した症例は見られなかった。又、Neutron Knifeの腫瘍に対する効果は、3Gy照射の3例で、各々、CR、PR、CDであり、又、5Gyの症例はPRであった。そして、Neutron Knife症例に於いて、明らかな障害は見られていない。以上の様に本治療法は、充分に、臨床的な応用が可能な照射法であると考えられる。今後は、上述の症例の予後管理を行い、特に晩発性の障害の発生を調査すると同時に、線量を増加した臨床試行を行う予定である。
掛幅説話画大成のための基礎的研究

わが国では古代中世期に掛幅形式の仏教説話画が多数制作された。しかし、従来それらについて十分な調査研究はなされていない。そこで本研究は、日本各地に遺る説話画現存遺品を網羅的に調査すること、そのデータを明確に分類整理すること、そこから得られた研究成果を体系的に公開することを通じて、これからの説話画研究の基礎を構築した。わが国では古代中世期に掛け幅形式の仏教説話画が多数制作された。そこで本研究は、日本各地に遺る説話画現存遺品を網羅的に調査すること、そのデータを明確に分類整理すること、そこから得られた研究成果を体系的に公開することを通じて、これからの説話画研究の基礎を構築することを目指す。本科研初年度に当たる今年(H17年度)は、以下の事項に当たった。(1)個別作品調査・・・特別展覧会「最澄と天台の国宝展」(200506、於京博/東博)出陳の滋賀・聖衆来迎寺本六道絵、兵庫・極楽寺本六道絵等を精査した。そこから得られた知見を同展関連企画のシンポジウム「六道の思想と美術」(上野記念財団主催、2005年10月24日開催、於京博)にて口頭発表、出席者と種々意見交換を行った。(2)データ整理・・・研究代表者が本科研申請以前にフィルム撮影してきた説話画写真資料(約一万六千枚)のデジタル・データ化を完了した。それをもとに画像データベース(β版)を作成、今後のデータ整理の基本方針を確定した。(3)成果公開・・・・聖衆来迎寺本六道絵の精細写真を多数収録する大判図録刊行を中央公論美術出版と合意し、その編集作業に着手した。本書は本科研完成年度(H20年度)迄に刊行の予定である。研究は順調に進展し、まことに実り大きな一年であったと思われる。そこで本研究は、日本各地に遺る説話画現存遺品を網羅的に調査すること、そのデータを明確に整理分類すること、そこから得られた研究成果を体系的に公開することを通じて、これからの説話画研究の基礎を構築することを目指す。本科研二年目に当たる今年(平成18年度)は、以下の事項に当たった。(1)個別作品調査・・・2006年5月石川県鹿島郡鹿西町・本土寺所蔵「観音経絵」二幅を調査した。同年8月奈良県田原本町・安楽寺所蔵「融通念仏縁起絵」を調査した。両作品はこれまで細部を撮影した写真が出版物等に一切公開されたことがないため、今回の調査では綿密なデジタル写真撮影を行った。(2)データ整理・・・兵庫県立歴史博物館開催「地獄」展に出陳された説話画作品を中心に、これまでフイルムで撮影された写真資料(約五千枚)をデジタル画像化した。また、昨年度試作した画像データベースを改良した。本年度デジタル化した分のデータベース登録は、予算の関係から来年度に行うことを予定。すでにその作業のための準備に着手している。(3)成果公開・・・滋賀県大津市・聖衆来迎寺所蔵「六道絵」のカラー図版及び研究論文を収めた大型本の編集作業を急ピッチで進めた。当初、本書刊行は本科研完成年度(平成20年度)を予定していたが、作業が予想よりも順調に進んだため、来年度(H19年度)夏秋に刊行の計画である。研究は順調に進み、まことに実り多い一年であったと思われる。本科研三年目に当たる今年(平成19年度)は、以下の事項に当たった。(1)個別作品調査...2007年6月より11月にかけて定期的に、財団法人大和文華館(奈良市学園南1丁目11番6号)所蔵の説話画作品の悉皆調査を行った。その際、撮影された写真データの一部は資料として「日本の仏教美術-祈りの形象-展」(同館にて2007年11月16日12月24日)にて一般公開。企画・展示を含めて同展の開催に協力した。(2)データ整理...昨年度デジタル画像化した、兵庫県立歴史博物館開催「地獄」展に出陳された説話画作品の写真資料(約五千枚)をデータベース登録した。

一昨年、昨年度分とあわせて、14962件のデータが既に登録済みであり、説話画データベースとしては世界に類のないものが完成しつつある。(3)成果公開・...滋賀県大津市・聖衆来迎寺所蔵「六道絵」のカラー図版及び研究論文を収めた大型本の編集作業を急ピッチで進めた。その結果『国宝六道絵』(泉武夫氏、山本聡美氏と共著。中央公論美術出版)を2007年11月1日に刊行。当初、平成20年度刊行予定であった『掛幅説話画大成』の一巻に相当する本書を一早く刊行できた意義は大きい。残る巻についても、今後弛まず刊行に向けて努力する所存である。本研究は、日本各地に遺る説話画現存遺品を網羅的に調査すること、そのデータを明確に分類整理すること、そこから得られた研究成果を体系的に公開することを通じて、これまで殆ど未着手であった掛幅説話画研究の基礎を構築することを目指す。科研最終年度に当たる今年(H20)度は、以下の事項に当たった。1,個別作品調査...毎年度報告をしてきた通り、本科研遂行期間中の3年間これまで膨大な作品を調査してきたが、未だそれは現存遺品の一端をみたに過ぎない。最終年の今年はいたずらに作品の数や種類を増すのを避け、堅実にこれまで調査した作品群のデーダ整理(次項)に力を注いだ。残された作品調査は今後の研究課題である。2,データ整理...前年までに積み残した、調査済み作品の写真データに文字情報を結びつける作業に力を注いだ。結果、14,962件の登録を完成させた(2009年3月時点)。さらに今後のデータ拡充のためにデジタル画像をDB化する機能の強化、文字入力の代わりに項目選択で基礎情報が入る工夫、チェックしたデータを別ファイルに出力する機能の追加等、DBの改良をはかった。これまでで最も充実した説話画DBを構築したと自負する。3,成果公開...所蔵者及び写真撮影者の著作権保護の観点から説話画DBを無制限に公開することは憚られるが、限られた研究者に試作品を手渡し研究の便を図るとともに、DBのさらなる改良め助言を仰ぐ。本科研の成果として昨年度刊行した『国宝六道絵』は初版完売、重版となった。本書を含む「掛幅説話画大成」第I期(全36巻構成予定)シリーズ刊行に向けて、中央公論美術出版と現在協議中である。
染色体上の非コードRNAが動的クロマチン構造を制御する仕組み

分裂酵母の減数分裂において相同染色体が対合する仕組みの研究を行い、非コードRNAが相同染色体を認識し対合を促進する分子基盤の一端を明らかにした。非コードRNAとしてsme2遺伝子から転写されるsme2 RNAに着目し、sme2 RNAと相互作用するタンパク質を探索した。GFP融合タンパク質ライブラリーを用いて、sme2遺伝子領域に局在するタンパク質を蛍光顕微鏡によるビジュアルスクリーニングを行った結果、10種類のsme2 RNA結合タンパク質を同定した。これらのsme2 RNA結合タンパク質は、染色体上でsme2遺伝子領域を含む3箇所の染色体領域に局在した。sme2遺伝子領域以外の2つの染色体領域を特定するために、生化学的なChIP-seq解析(クロマチン免疫沈降産物に含まれるDNAの塩基配列解析)などを行ったが、染色体領域を特定することができなかった。そこで、分裂酵母ゲノムの150箇所の場所それぞれにlacOリピートを挿入した株を活用し、ビジュアルスクリーニングを行った。これら一群の株においては、lacOリピートが互いに約100kb離れた間隔で、ゲノム全体にわたり挿入されており、lacI-GFPで緑色に染まる。それぞれの株でmCherryを融合したsme2 RNA結合タンパク質(赤色)を観察し、共局在を示すlacO挿入部位を特定する。このビジュアルスクリーニングにより、sme2遺伝子領域を含む3箇所の染色体領域を特定することに成功した。この新たに見つかった領域は、sme2遺伝子領域と同様に、sme2 RNA結合タンパク質に依存して、相同染色体対合の頻度が上昇することがわかった(未発表、投稿準備中)。29年度が最終年度であるため、記入しない。私たちは、分裂酵母の減数分裂において、非コードRNAであるmeiRNAが染色体の特定の部位sme2遺伝子座に蓄積し、減数分裂に必須な相同染色体の対合に寄与することを発見した。本研究は、染色体上のsme2遺伝子座に蓄積したmeiRNAの結合タンパク質を同定し、その役割を理解することによって、クロマチン機能における非コードRNAの機能を明らかにすることを目的とする。GFP融合タンパク質ライブラリを利用したmeiRNA共局在因子の網羅的的解析により、meiRNAと共局在する因子を選別することができ、さらにこの中から相同染色体の対合に影響する因子を同定した結果、polyA付加などRNA代謝反応に関与するタンパク質が得られた。また、ゲノムワイドに約100kbp間隔でlacOリピート配列を挿入した一群の細胞株を作成したことにより、染色体の約130箇所を生細胞可視化した。このような細胞株は、本課題の目的だけでなく、染色体のダイナミクスを研究する様々な実験に活用できる有用な資源となっている。このような染色体と細胞核ダイナミクスの研究の成果を国際学術誌に発表するとともに、超分解能顕微鏡法3D-SIM技術支援や分裂酵母の生物資源の共用を通して、領域内連携に貢献している。胡桃坂らとの領域内連携として、分裂酵母のヒストンを用いたヌクレオソーム再構成を実現し、その生化学的特性を解析し、論文を発表した(Koyama et al., BBRC, 2017)。さらに木村らとの領域内連携として、ヒストン修飾の可視化に関する論文を発表した(Sato et al., J. Mol. Biol., 2016)。これらのことから、研究はおおむね順調に進展している。これまでの研究で、分裂酵母減数分裂期に特有に染色体上のsme2遺伝子座に蓄積するタンパク質として、10個のsme2 RNA binding protein (Smp)を同定した。今後は、これらのSmpタンパク質のクロマチン動態への影響を見るために、Smpタンパク質遺伝子の変異株で相同染色体の対合を生細胞蛍光イメージングにより観察する。また、

Smpタンパク質の結合サイトを同定するために、蛍光融合Smpタンパク質の局在を解析し、特定の部位に局在が見られる場合、GFP融合したSmpタンパク質を用いて減数分裂期のChIP-chipあるいはChIP-seqを行い、Smpタンパク質の染色体結合部位を同定する。これと並行して、分裂酵母ゲノムの150箇所の場所それぞれにlacOリピートを挿入した株を活用し、蛍光顕微鏡による網羅的な検索を行う。これら一群の株においては、lacOリピートが互いに約100kb離れた間隔で、ゲノム全体にわたり挿入されている(1株あたり1箇所の挿入、全150株)。それぞれの株でmCherry融合Smpタンパク質を観察し、どの染色体部位に局在するか、蛍光顕微鏡で探索する。これらSmpタンパク質因子のうち、ポリA付加や染色体蓄積に影響が確認されたものに対して、さらにこれに結合するタンパク質を、プロテオミクス解析やyeast two-hybrid法を用いて同定し、RNAタンパク質複合体を網羅的に同定する。これらの因子に対して遺伝子破壊株または機能低下変異株を作成し、sme2遺伝子座の対合に対する影響を解析する。さらに、これらの細胞株において、超解像イメージングや電子顕微鏡によりクロマチン構造を解析し、クロマチン構造への影響を検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
神経活動の光製御による脳機能マッピング法の開発

本研究の目的は、神経活動を光で制御する方法を開発し、この方法を利用して、動物の認知機能が脳内でどのように実装されているのかを解明することである。本研究では、新規に発見された光感受性の膜タンパク質channel-rhodopsinを活用した。この膜タンパク質に青色の光を照射すると、細胞膜に非選択的に陽イオンを通すチャンネルを開けることができ、この膜タンパク質を発現している細胞を瞬間的に興奮させることができる。本研究では、channel-rhodopsinを一部の神経細胞に発現するトランスジェニック・ラットの作製に成功した。続いて、この動物から作製した脳スライス標本を用いて、神経細胞を興奮させるのに必要十分な光刺激条件を絞り込んでいった。実験の結果、channel-rhodopsin発現細胞を興奮させるには、細胞体等の比較的膜面積の広い領域を刺激するのが効率良いことが分かった。また、光刺激によってchannel-rhodopsin発現細胞から生じる伝達物質放出には、温度依存性があり、生理的体温に近い温度で放出を起こさせるには、非常に強い強度の光刺激が必要となり、生体内(in vivo)で、脳に光刺激を送り込む場合には課題になることが明らかになった。本研究では、スライス標本で光刺激を用いたシナプス可塑性の誘導も試みた。通常の電気刺激では、刺激された神経線維と刺激されなかった神経線維を区別することが困難だが、本方式の場合は、channel-rhodopsinの有無で両者を区別できる。実験に使用した標本を固定した後、電子顕微鏡観察下でも、刺激を受けた神経線維を同定できるかどうかを検討している。