hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジルコン中の放射性元素と蛍光

この成果は来年度に発表できる。2.ジルコン中でαー線を発生させ人工の蛍光中心の作成既にジルコン中でαー崩壊に伴う蛍光中心の作成はCa,S,Bなどをド-プし,熱中性子を照射することによって,合成することに成功していた。しかし,これらの中心は時間とともに自然消滅する。これを安定化するため,Eu,Tbなどを添加して,ジルコン中心(n,α)反応を起させ,このタイプの蛍光中心を作り,その安定性を検討した。目下のところ,この蛍光中心は安定であり,今後新たな研究試料として利用できることが判明した。3.ジルコンの結晶形態と不純物元素,温度との関係ジルコン中に各種元素をド-プして,その形態に及ぼす影響を定量的に調べた。その結果は学会誌に発表した。ジルコンを各種溶液中で熱水合成実験を行った。主に,温度と溶液濃度の関係を調ベ,興味ある結果を得た。これについては学会で発表する予定である。さらに,高圧下でのジルコンの合成を行い,圧力の及ぼすジルコンの形態も検討すべく,実験の準備を進めている。1.ジルコンの熱中性子放射化分析(NAA)ジルコン(ZrSiO_4)は熱中性子に対し特異な性質をもつ。すなわち,中性子捕獲断面積が小さい上に,主な生成核種が安定であるため,NAAにおいてバックグランドとなるγ線強度が小さいので,それに含まれる微量の元素の放射化が高感度に検出可能となる。この特異性に伴う次の問題点を解決にむけ努力した。(1)地球化学的放射性核種デ-タベ-ス化ジルコン中の不純物元素の放射化に伴うγ線エネルギ-同定のための核種デ-タベ-スを作成して,ジルコンのNAAに応用して良い成果を得た。これらの成果は論文にて学会誌に投稿中である。このデ-タベ-スには地球化学的に考えられる核種を全て抽出し,そのエネルギ-,強度,寿命,その核種に関係する安定核種の存在比,中性子捕獲断面積,などを附加して約145kbyteのメモリ-を占める。これらをラィブラリ-にして,放射化分析解析プログラムに組込み,放射化に伴うγ線エネルギ-同定効率的に行えるようにした。(2)NAAの定量精度の検討ジルコンに内部あるいは外部標準溶液を添加してその定量精度を種に検討した。ジルコンのNAAには特に大きな分析上の問題点が明らかになった。これらのことは今後公表する予定である。2.ジルコンの蛍光について蛍光法によるUの定量を検討したが,Uは+3,+4,+5と原子価を容易に変化させるので,その定量性は極く限られることが判明した。熱中性子照射に伴う蛍光中心の作成は希土類元素を同時にド-プして検討を行った。Eu,とTbはジルコン中で容易に酸化還元することが判明した。
周波数可変連続発振遠赤外光源による分子イオン短寿命分子の分光

当初の予定では周波数高安定化【CO_2】レーザーを2台ならびに、マイクロ波源を設置し、2ケのレーザー出力およびマイクロ波を非線型素子(MIMダイオード)で混合し、周波数可変遠赤外光を取り出す予定であったが、研究グループとしてスタートの年でもあったためもあり、必要最小限のマイクロ波源、周波数測定装置、放電装置の設置ならびに【CO_2】レーザー1台の自作に留まった。2台目の【CO_2】レーザーの製作ならびに遠赤外光の発生は経常校費を用いて62年度以降になる。一方、マイクロ波源、周波数測定装置、放電装置を利用して、高感度ミリ波サブミリ波分光器にまとめ、これを用いて分子イオン短寿命分子ならびに星間分子の分光もおこなった。以下に得られた成果をまとめる。1).準安定電子励起状態にある分子の検出。電子励起状態にある分子の純回転スペクトルを観測した例は今まで2,3例しかない。NF(【a^1】Δ)(Te=12,000【cm^(-1)】を効率良く生成する方法を見出し、その回転スペクトルを初めて検出し、詳細な分子定数を明らかにした。2).分子イオンの検出。【HBF^+】,【H_3S^+】【H_2Cl^+】の純回転スペクトルを初めて検出し、それぞれの分子定数を精密に決定した。このうち【H_2S^+】は含イオウ星間分子の化学において要と考えられる分子であり、【H_2Cl^+】も星間分子として存在する可能性が大きい。3).未同定量間分子スペクトルの解明。新たなポリイン化合物としてCCSラジカルおよび【C_4】S分子のスペクトルを初めて明らかにした。この結果、野辺山宇宙電波観測所の45m大型電波望遠鏡により今までに検出されていて、未同定であったμ45379を含む7本の未同定線のうち、4本をCCSラジカルに、3本を【C_4】S分子に帰属した。またベル研究所の7mの電波望遠鏡により検出されていた7本の未同定線もCCSに帰属できた。以上の結果、野辺山宇宙電波観測所により検出されていた強い未同定線をすべて解明することができた。当初の計画では今年度に周波数高安定化【Co_2】レーザーの設置を予定していたが、研究グループの初年度であったため、必要最小限のマイクロ波源、周波数測定装置および放電装置の設置のみとなった。【Co_2】レーザーが完成し、レーザー光間の差周波を取り出した際に、周波数可変とするために混合するマイクロ波源を、当面の研究活動に備える意味で、分子イオン短寿命分子観測用のミリ波・サブミリ波分光装置にまとめた。1.マイクロ波周波数標準:周波数シンセサイザー、マイクロ波周波数安定器、周波数カウンター、全波受信器、および別に準備した10GHzクライストロンと低電圧クライストロン電源を組み合せて構成した。総合的な安定度は1×【10^(-9)】/secである。2.90GHzマイクロ波源:クライストロン90より、ミリ波用クライストロン電源、および別途準備した75110GHz立体回路部品で90GHz帯のマイクロ波源を構成した。周波数掃引用の鋸波発振器、変調用の周波数変調発振器は自作した。

3.信号検波系:位相検波器と自作した100KHz(変調周波数)前置増幅器で、信号増幅、検波回路を構成した。スペクトルの表示にはオッシロスコープを用いたが、將来マイクロコンピューターとの結合を考えている。4.吸収セル、真空系、放電装置、放電用直流高圧電源以外は自作。5.動作試験:酸素分子のスペクトル線(118750HHz)を用いて分光器の総合調整をおこなった。地磁気の補正、位相調整、利得調整、掃引試験の結果、スペクトル線を極めて良いS/Nで観測できた。この結果、別途準備中のInSh検波器およびサブミリ波発生高調波器と組み合わせると、高感度サブミリ波分光器となり、分子イオンやフリーラジカルの観測測定が容易に実現する。
なぜ長い18世紀の英国の劇場では女優だけが〈黒塗り〉をしなかったのか?

本研究では、長い18世紀(1660-1800年)の英国の舞台において、なぜ女優だけが人種的差異を示す<黒塗り>をしなかったのかについて、おもに演劇の慣習や美学的意識に関する側面と、ジェンダーや人種に関する言説との関わりから検討した。その結果、劇場での利益を追求するために人種的<他者>のイメージが操作されたことが明らかになり、商業主義と人種差別的言説の生成の一端を、当時の劇場が担ってもいたことを明らかにした。今年度は基礎研究に重点をおいた。具体的には、主に演技術・俳優伝の分野における重要な歴史資料であるThe Life of Mr.Thomas Bettertonを精読し、演劇的な所作の約束事・表現方法に見られる美的価値観を精査した。また、Thomas SoutherneによるOroonoko改作を、上演時における配役・劇場と劇団の状況の歴史的コンテクストにおいて精査した。Felicity Nussbaum, The Limits of the Humanなどの先行研究では、「白さ」と「女性的美徳」とを結びつける宗教的・美学的な言説が、劇場に影響を与えたことを論じたが、劇場の内部にこそ、女優が<黒塗り>を避ける力学が生まれ、再生産されたことを論じた点に本研究の重要性がある。具体的には、Life of Bettertonを参照しながら、18世紀劇場で俳優が試みていたことは、内面の感情を演技によって外部に開くことだった点を確認し、Oroonokoのテクストも、哀れみpityや怒りresentmentなどを表現する「見せ場」pointの運続で構成されていることを指摘した。18世紀劇場は「第4の壁」式の劇場ではなく、俳優と観客が交流しあうことを前提としており、その交流の中には劇の演目によって<感動>を共有することも含まれる。Aphra Behnの原作では黒人同士の悲恋であったOroopokoというテクストは、そのままでは劇場での演目として利益を生むものにはならず、<感動>の共有という目的のために、黒人と白人女性というカップルに作りかえられなければならなかったのである。18世紀劇場で人気演目となったOroonokoは再演され続け、イデオロギー再生産の装置としての劇場は、黒人同士の悲恋を不在の領域へと押しやり続けたのだ。第48回シェイクスピア学会で以上の成果を発表した。今年度も引き続き基礎研究に重点を置いた。具体的には、前年度に第48回シェイクスピア学会で発表した成果を論文にまとめるため、発表時に得られたフィードバックをもとに更に調査を進めた。Thomas SoutherneによるOroonoko改作を、上演時の劇場の歴史的コンテクストにおいて精査し、劇場の内部にこそ女優が<黒塗り>を避ける力学が生まれ、再生産されたことを研究発表では論じた。その際に依拠した18世紀初期の演劇の上演理論では、内面の感情を演技によって外部に開いて見せることが根本にあるが、この考え方は18世紀を通じて一般的だったのか。あるいは、SoutherneのOroonokoが人種差別主義を孕み、劇場がそうしたイデオロギーを再生産していたとすれば、18世紀中頃に奴隷廃止運動が勃興し、そのプロパガンダのためにOroonokoが使われたのはなぜか、といった新たな課題が見つかった。前者については、例えばAaron Hill, 'Essay on the Art of Acting' (1746)やJohn Hill, The Actor (1755)などの上演理論においても、推奨する演技の質的な変化は認められるが、内面の情念を外部に開くために演技をするという理念は通底することを確認した。後者については、奴隷廃止運動が、人種差別への反対というよりも寧ろ、より包括的な「人道的観点」から立ち上がったことを確認し、憐れみpityや義憤brave resentmentなど「普遍的」な情念の視覚化を狙ったOroonokoという戯曲との主題的な連関性を引き続き調査中である。最終的な研究の成果は、23年度中に論文に発表する予定である。本研究の目的は、王政復古以降の長い一八世紀(1660年1800年)の英国の舞台において、なぜ女優だけが人種的差異を示す〈黒塗り〉をしなかったのかを、多角的見地から検討することである。平成23年度は本研究の最終年度にあたり、研究実施計画に基づき研究成果を論文にまとめ、、Visible Passionandan Invisible Woman : Theatrical Oroonokoという題で『人間科学研究』誌に投稿した。AphraBehnによる散文作品Oroonoko(1688)をThomas Southerneが演劇に翻案する際に、オリジナルでは黒人のヒロインImoindaが白人へと変えられたことに関して、その背後にある力学を、おもにこの芝居の演劇性theatricalityを分析することで明らかにした。SoutherneのOroonokoにおいては、俳優の内面の感情を演技によって外部に可視化することを目指すという当時の演技理論に基づく作劇法が見られ、特に最終場面のImoindaとOroonokoに顕著である。歴史資料から、この芝居を観劇した観客は大いに涙を流したことが知られているが、問題は、黒人同士の悲劇的な死別ではなく、黒人Oroonokoと、白人Imoindaの悲恋へと演劇版では書きかえられている点である。

歴史資料・劇の前口上などから、劇団側が観客の好みを劇作に反映させていたこと、また観客は時に芝居の筋などよりも、贔贋の俳優を鑑賞するために劇場へ足を運んだこともよく知られており、異人種間結婚への書き換えは、いわば劇団・観客双方の利益を反映したものと言える。利益追求のために黒人女性を不可視化する力学がこの劇の背後には作用していることを明らかにした。本研究成果は英文学研究のみならず黒人表象の文化史研究の発展にも寄与するものである。
リベラル介入主義の歴史的起源に関する研究

ウィルソン政権下で実施された、メキシコ、ハイチ、ドミニカ共和国に対する米国の介入政策を考察し、現代のリベラル介入主義の歴史的起源でもあるウィルソンの介入主義の特徴を解明した。結果として、次のような特徴が明らかになった。1リベラルな目的(民主主義や人道)の真摯な追求、2相手の主権尊重を志向する正しい力の行使としての介入の模索、3それを可能にするための介入の正当性や合法性の重要性に対する強い認識、4相手国との間で共通の利益や理念を構築し、共有することの困難さ、5目的が崇高であっても、介入が常に所期の目的を達成できるとは限らない、リベラル介入が直面する実効性の限界、である。本研究の目的は、1910年代に米国のウィルソン大統領が中南米諸国(メキシコ、ハイチ、ドミニカ共和国)に対して実施した介入主義的な政策を、冷戦後の国際社会で顕著になった所謂「リベラル介入主義」(民主主義や人権を促進するための介入を正当とする理念および政策)の「歴史的起源」と位置づけ、その特徴ならびに可能性と限界を明らかにすることである。最終年度の研究実績は主として二つ。第一は、1916年11月開始の米国によるドミニカ共和国の軍事占領に関する外交資料の収集・調査・分析を集中的に行い、ウィルソン政権が同国に軍政を敷くに至った理由や政治過程を検証したことである。その結果、次のような介入の特徴が明らかになった。1介入の動機として、ドミニカにおける米国の戦略上・経済上の国益を追求する面があったことは否定できないが、それよりも顕著であったのはドミニカの民主化を促進することに対するウィルソン政権の役割意識の強さであった。2ウィルソン政権は、米国の介入がドミニカの主権侵害を意味しないことを示す必要性を強く認識、その正当性に相当の注意を払っていた。3しかし結果的に、ドミニカとの間で米国の介入を直接正当化するメカニズムを形成することはできず、軍事占領は危うい正当性の下で強行、ドミニカ側の抵抗を招くことに繋がった。第二は、上記の検証結果を、昨年度に研究を進めたハイチに対するアメリカの軍事的・財政的介入政策、ならびに1914年に実施されたメキシコに対する介入事例と比較検討し、ウィルソンの介入主義の次のような傾向を明らかにしたことである。1リベラルな目的(民主主義や人道)の真摯な追求、2相手の主権尊重を志向する正しい力の行使としての介入の模索、3それを可能にするための介入の正当性や合法性の重要性に対する強い認識、4相手国と共通利益・理念を構築することの困難さ、5国家建設の実効性の限界、である。本研究は、1910年代に実施されたウィルソン大統領による中南米への介入政策を冷戦後の国際社会で高まる「リベラル介入主義の起源」と位置づけ、その特徴ならびに可能性と限界を明らかにすることを目的とするものである。平成24年度の研究実績は大きく分けて2つある。第一は、1915年7月から始まる米軍のハイチ占領およびアメリカによるハイチの財政的管理に関する米外交資料の収集・調査・分析を行い、ウィルソン政権がハイチ介入を決断した理由および介入の実施状況を検証したことである。資料収集に関しては、当該事例に関する二次資料(例えばH.SchmidtやD. Healyなどの著作)を中心に収集した。資料の分析の結果、暫定的ながら次のような特徴が浮かび上がった。1アメリカ側のハイチ民主化に対する「役割」意識の強さ、2米軍進駐とアメリカ人による財政管理を正当化・合法化する「条約」の重要性に対する理解、そして3結果として「強権化」するアメリカの占領とハイチの人々による抵抗、である。12は、ウィルソン政権による介入が単なるアメリカの「国家利害」の産物でなかった(理論的にいえば「複雑な行動」であった)ことを示唆する。他方、3には、12の要素がありながらも、実態としては外国の「強制」であるリベラル介入の困難さが示されている。残念ながら、当該年度においては、これらを体系的にまとめた論文を執筆するまでには至らなかった。それは来年度の課題である。第二の研究実績は、ウィルソンの介入主義を含む、20世紀初頭におけるアメリカ介入主義の国際的な正当性をめぐる(米州諸国間の)社会的相互作用の論理を明らかにしたことである(論文として刊行)。ウィルソン政権による民主主義の理念を掲げた対メキシコ介入や汎米条約形成の試みの意義を、同時代のアメリカ介入主義の文脈において考察した研究成果である。当該年度の研究計画では、ウィルソン政権による介入政策の事例のうち、ハイチに対する介入政策の1資料収集と2分析を終了させることになっていた。

1については、上述のように、二次資料の収集はかなり進んだが、一次資料の収集については、当初計画していたアメリカにあるアーカイブ(Woodrow Wilson Presidential Library and Museum, Virginia; Library of Congress, Washington, D.C.; The Seeley G. Mudd Manuscript Library, Princeton University, New Jersey)を利用した資料収集を実施できなかったため、その達成度が低くなっている。2については、収集した資料を時系列的にまとめた上で、その内容を吟味・分析することを予定していたが、その作業を完遂させるまでには至らなかった。また、研究計画では、当該年度と平成25年度に渡り、ドミニカ共和国に対する介入事例の検証(資料収集を含む)を行うことを予定していたが、主として当該年度での作業を予定していた資料収集については、上記アーカイブでの資料収集に遅れが出ている。平成25年度の9月から3月までの期間は、アメリカでの在外研究を予定している。このため、日本で研究を行うよりも、アーカイブを利用した資料収集の面で研究の大幅な促進が期待できる。また、研究テーマに関連したアメリカの研究者との相互交流を親密に行い(論文の草稿に対するコメントやワークショップへの参加など)、研究の一層の精緻化を図りたい。少なくとも、この時期は研究に集中できるので、その時間を有効に使い、研究の完成を成し遂げたい。他方、在外研究までの日本国内にいる期間においても、すでに収集した資料による解析をすすめ、論文の執筆を進めてゆきたい。当該研究費が発生した主な理由は、当初計画していたアメリカでの資料収集を行うことができず(大学の学務・教務上の理由によりその時間を作ることができなかった)、それを想定した旅費・謝金等の支出が発生しなかったことによる。加えて、図書(物品費)の購入も予定していたほどの額には至らなかった。次年度は、アメリカでの在外研究を予定しているので、それに関わる旅費を中心に当該研究費を使用したい。
反応性代謝物を介する肝障害発現に関与する機能タンパク質の解明

ジクロフェナク(DF)の肝障害発現に関わる機能タンパク質として,CYP2C9, UGT2B7, MRP2およびMRP3を取り上げ,siRNAにより各タンパク質機能を低下させた。実験には,ラット初代培養肝細胞を用い,機能タンパク質とDFおよびDFのグルクロン酸抱合体(DF-Glu)の細胞内蓄積と毒性との関連を評価したところ,MRP2ノックダウンでMRP3ノックダウン細胞に比べ細胞内にDF-Gluが蓄積することが明らかとなった。また,DF-Gluが蓄積したMRP2ノックダウン細胞で細胞障害が認められ,MRP2の遺伝的欠損ラットではその傾向が顕著であった。当初予定していたターゲット分子はCYP2C11, UGT2B, CoAthioester合成律速酵素,MRP2およびMRP3であったが,現在,MRP2,MRP3について検討を行っている。これまでのところ,MRP2およびMRP3のmRNA発現をsiRNAノックダウン法により低下させたときのジクロフェナク(DF)レベルとDFのグルクロン酸抱合体(DF-Glu)の産生と毒性発現との関わりについて検討を行ってきた。その結果,MRP2およびMRP3ノックダウンによるDF-Gluの細胞内蓄積変化は認められず,共有結合体の生成にも大きな違いはみられなかった。このことより,MRP2およびMRP3の発現変動は特異体質性肝障害に大きな影響をおよぼさない可能性が示された。そこで,CYPおよびUGTとともに薬物の解毒経路において重要な役割を担っていると考えられるGSTによる代謝経路の寄与について検討を行うこととした。検討にはGSH枯渇モデル動物をBSO腹腔内投与により作製し,GSH低下時のDFおよびDF-Glu産生量と毒性発現との関連を検討している。本研究では,非ステロイド系抗炎症薬(NSAIDs)による特異体質性肝障害の発症機序に薬物代謝酵素やトランスポーターの機能低下が関与するかを明らかにするために,親電子性反応代謝物(ERM)の生成に関わるシトクロムP450 (CYP)ならびにUDP-グルクロン酸転移酵素(UGT),ならびに肝細胞からの排出に関わるトランスポーターmultidrug resistance-associated protein 2 (MRP2)およびMRP3,さらにグルタチオン抱合に関わるグルタチオン転移酵素(GSTs)について検討を行った。ラット初代培養肝細胞にMRP2およびMRP3に対するsiRNAを用いノックダウン作用を評価したところ,mRNAおよびタンパク発現に対して60%以上のノックダウン効果が得られ,特異体質性肝障害の検討に用いることとした。ノックダウン細胞にNSAIDsであるジクロフェナクを添加し,経時的に細胞内外のジクロフェナクおよびジクロフェナクグルクロン酸抱合体濃度を測定したところ,これらのトランスポーター活性を抑制してもグルクロン酸抱合体の細胞内蓄積量に大きな影響を与えないことが明らかとなった。また,このときの細胞毒性もコントロールと同程度であることが示された。これより,細胞内からのグルクロン酸抱合体の排出過程は特異体質性肝障害発症において決定因子ではない可能性が示された。次に,第2相代謝酵素であるUGTを阻害したところ,細胞内および細胞外のジクロフェナクグルクロン酸抱合体は有意に低下したものの,細胞毒性や共有結合体生成量は大きな変動を示さなかった。今回の検討では,ノックダウンまたは阻害作用が十分でなかったことも考えられるが,検討した以外の分子が特異体質性肝障害の原因となる可能性が示唆された。薬物性毒性発現の原因の一つとして,薬物代謝により生成した反応性代謝物によるタンパク質との共有結合体生成がある。本研究は非ステロイド系抗炎症薬(NSAIDs)の親電子性反応性代謝物(ERM)の共有結合生成にどの肝解毒機構(肝代謝酵素およびトランスポーター)の機能低下が強く関係するのかアデノウイルスベクターを利用したsiRNAによるノックダウン法によりラットを用いてin vivoで検討する。平成23年度に計画していた3つの項目に対する成果を以下に示す。1. MRP2およびMRP3を効率よくノックダウンするsiRNAをin vitro試験により検討した。効果的にノックダウン可能な配列を決定した後,それらをアデノウイルスベクターに組み込み精製した。2. MRP3に対して効率的にターゲットの発現を抑制するアデノウイルスベクターを投与し,抑制効果について検討を行った。今回検討した典型的なウイルス投与量,期間では明確なターゲット分子の抑制効果が認められず,現在投与量,投与期間を最適化し抑制効果が得られるかを評価している。3. In vivoでアデノウイルスベクターを用いたMRP3に対する抑制効果を検討しており,その間にin vitroでターゲット分子を抑制したときのジクロフェナクの共有結合生成および肝障害について評価している。このとき,ジクロフェナクの未変化体とグルクロン酸抱合体を併せて定量する方法についても検討した。やや遅れていると判定する理由としては,1.当初計画している分子のうちMRP2およびMRP3のみに限定して検討を行っている。

2.アデノウイルスベクターを利用したノックダウン法が予定より遅れており,siRNAを用いたノックダウンでの検討を行っている。当初予定していたターゲット分子はCYP2C11, UGT2B, CoAthioester合成律速酵素,MRP2およびMRP3であったが,現在,MRP2およびMRP3について検討を進めている。理由としてこれらの分子はグルクロン酸抱合体の細胞外への排出において重要な役割を担っており,まず排出過程において重要な役割を担っているこれらの因子を優先した。MRP2およびMRP3のうち,MRP3 shRNAはアデノウイルスベクターへの挿入が完了し,現在静脈内投与後のノックダウン効率について検討を行っている。しかしながら,MRP2については効率的にノックダウンする配列は決定したもののアデノウイルスベクターに組み入れる段階でミューテーションが入ってしまい構築できていない。この間に,in vitroラット初代培養肝細胞を用い,各因子をノックダウンした際の共有結合体変動について,親薬物とグルクロン酸抱合体の同時定量法について検討を行った。このように,ターゲット分子のうち,MRP2およびMRP3を中心に検討を行っており,その他の代謝酵素については十分な検討が行えていないため,おおむね順調に進展していると自己点検による評価を行った。GSH枯渇とMRP2またはMRP3ノックダウンを組合せた検討を行っていく。また,これまでに検討してきたMRP2およびMRP3以外のターゲット分子であるCYP2C11, UGT2B, CoAthioester合成律速酵素について配列の決定およびshRNA発現アデノウイルスベクターの構築を行う。これらについてはsiRNAや阻害剤の利用も考慮し検討を進めていく。これまでに検討してきたMRP2およびMRP3以外のターゲット分子であるCYP2C11, UGT2B, CoAthioester合成律速酵素について配列の決定およびshRNA発現アデノウイルスベクターの構築を行う。その後,それらの因子を単独あるいは組み合わせてノックダウンした際のグルクロン酸抱合体の肝蓄積および共有結合体生成に対する影響について検討を行う。研究費の使用計画は各ターゲット分子に対するshRNA合成,ノックダウン効率検討のin vitro試験,効率的にノックダウン可能なshRNA配列発現アデノウイルスベクター作製における消耗品の購入に使用する予定である。具体的にはノックダウン効率検討は細胞のluciferase assayによりターゲット遺伝子のノックダウン効率を確認するため,細胞培養関連の消耗品,遺伝子導入試薬およびluciferase assay試薬が必要となる。shRNA配列発現アデノウイルスベクターの作製には細胞に感染後に精製を行うための試薬が必要となる。研究費の使用計画は各ターゲット分子に対するshRNA合成,ノックダウン効率検討のin vitro試験,効率的にノックダウン可能なshRNA
可視光応答型の新規光触媒酸化物材料の開発とその精密輸送測定

日本発の環境低負荷型技術である「半導体光触媒」は,クリーン燃料資源製造に道を拓く水分解や,環境浄化に貢献する有害有機物質の分解・除去を可能にする.代表的な光触媒材料である二酸化チタンだけにとどまらず,その紫外光応答だけではなく,太陽光や室内灯,すなわち,可視光下で応答する新規な光触媒材料の開発をおこなっていくことを目的として,平成19年度では,結晶内では5価のビスマスから構成される合成した酸化物材料が可視光下で有機色素を分解させることを見いだした.色素溶液の全有機炭素量測定などから,この材料の可視光応答下での色素分解についての知見を得ることができた.また,その材料の電子状態についてバンド計算から,価電子帯では他の多くの酸化物光触媒材料と同様,酸素の2p軌道の寄与が大きいことを見いだした.一方,他の5価のビスマスを含む酸化物光触媒材料であるNaBiO_3とは異なり,ビスマスの6_s軌道が伝導帯に寄与していることがわかった.これにより,それぞれの物質において類似性および異なる点を明確にすることができ,今後の物質開発への一つの指針へとなった.また,光触媒の反応機構を明らかにする上で,光触媒半導体のバルク電子状態に基づいた,光励起したキャリア(電子,ホール)の詳細な情報を輸送測定から明らかにする試みもおこなってきた.二酸化チタンの電気抵抗およびホール効果を,窒素ガスを用いたジュールトムソン型の冷凍機,および改良した測定システムを用いて,80から500ケルビンまでの温度領域でおこない,さらなる測定への目処を付けることができた.日本発の環境低負荷型技術である「半導体光触媒」は,クリーン燃料資源製造に道を拓く水分解や,環境浄化に貢献する有害有機物質の分解・除去を可能にする.代表的な光触媒材料である二酸化チタンだけにとどまらず,その紫外光応答だけではなく,太陽光や室内灯,すなわち,可視光下で応答する新規な光触媒材料の開発をおこなっていくことを目的として,平成19年度では,結晶内では5価のビスマスから構成される合成した酸化物材料が可視光下で有機色素を分解させることを見いだした.色素溶液の全有機炭素量測定などから,この材料の可視光応答下での色素分解についての知見を得ることができた.また,その材料の電子状態についてバンド計算から,価電子帯では他の多くの酸化物光触媒材料と同様,酸素の2p軌道の寄与が大きいことを見いだした.一方,他の5価のビスマスを含む酸化物光触媒材料であるNaBiO_3とは異なり,ビスマスの6_s軌道が伝導帯に寄与していることがわかった.これにより,それぞれの物質において類似性および異なる点を明確にすることができ,今後の物質開発への一つの指針へとなった.また,光触媒の反応機構を明らかにする上で,光触媒半導体のバルク電子状態に基づいた,光励起したキャリア(電子,ホール)の詳細な情報を輸送測定から明らかにする試みもおこなってきた.二酸化チタンの電気抵抗およびホール効果を,窒素ガスを用いたジュールトムソン型の冷凍機,および改良した測定システムを用いて,80から500ケルビンまでの温度領域でおこない,さらなる測定への目処を付けることができた.
口臭原因物質メチルメルカプタンの歯周病増悪因子としての新たな解析

口臭の主要な原因物質であるメチルメルカプタンは歯周ポケット内で産生され,歯周病罹患部位において歯周組織破壊に関与する可能性が示唆されているが詳細は不明である。そこで,我々は,メチルメルカプタンの歯周組織細胞への影響を調べ,歯周病増悪因子として作用する可能性を検討した。その結果,メチルメルカプタンがKB細胞やHSC-2細胞等の上皮系細胞に対し細胞増殖抑制作用および細胞障害性を有することが明らかとなった。また,HL-60細胞やU-937細胞等の単球系細胞に対しても上皮系細胞に対してと同様に細胞増殖抑制作用および細胞障害性を有していた。さらに,これがアポトーシスによるものかネクローシスによるものかを検討した結果,主にネクローシスによることがわかった。また,HL-60細胞とU-937細胞をPorphiomonas. gingivalis由来のLPS存在下あるいは非存在下でメチルメルカプタンを作用させIL-1β,IL-6,TNF-αの産生に及ぼす影響を検討した。その結果,LPS非存在下ではいずれの細胞もIL-1β,IL-6,TNF-αの産生量は低く,メチルメルカプタンの有無にかかわらず差は認められなかった。一方,LPS存在下では,U937細胞において,メチルメルカプタンを作用させると,IL-1β,IL-6,TNF-αの産生量の有意な増加が認められた。このことより,メチルメルカプタンは,免疫系細胞による炎症性サイトカイン産生を増強することが示され,歯周病の発症や進行に深く関与する可能性が示された。今後さらに,メチルメルカプタンの歯周病増悪因子としての作用を詳細に検討していくことは歯周病の発症や進行のメカニズムを解明する上でも,さらには歯周病の予防法を確立する上でも大きな意義を持つと思われる。本年度の研究実績1.メチルメルカプタンの上皮系細胞に対する細胞増殖抑制作用および細胞障害性上皮系細胞株であるKB細胞〔ヒト口腔上皮癌細胞株〕,HSC-2細胞(ヒト口腔扁平上皮癌細胞株)を50ng/mlの濃度のメチルメルカプタン存在下および非存在下で5日間培養した。コールターカウンターによる細胞数の計測の結果,メチルメルカプタン存在下では培養3日目以降細胞数の有意な低下がみられ,また,BrdU取り込みによる細胞増殖能の測定で細胞増殖能の有意な低下がみられた。さらに,LDHの細胞外への放出量による細胞障害性の測定の結果メチルメルカプタンが実験に用いた上皮系細胞に対し細胞障害性を有することが明らかとなった。2.単球系細胞に対する,細胞増殖抑制作用および細胞障害性の判明単球系細胞株であるHL-60(前骨髄性白血病細胞株)とU-937(単球芽球様細胞株)に対するメチルメルカプタンの作用を検討した結果,上皮系細胞に対してと同様に細胞増殖抑制作用および細胞障害性を有することが判明した。3.歯周病増悪因子としてのメチルメルカプタンと役割以上の結果より,メチルメルカプタンは上皮細胞に対し障害を与え,歯周ポケット内細菌の毒素や酵素の結合組織内への侵入を促進し,免疫系細胞に対しても影響を及ぼし,歯周病の発症や進行に関与する可能性が示された。以上の結果をふまえ,来年度はさらに詳細な検討を加える。本年度の研究実績口臭の主要な原因物質であるメチルメルカプタンは,歯周ポケット中で産生され,歯周病罹患部位での歯周組織破壊に関与する可能性が示唆されているが,詳細は不明である。

我々は,これまで,メチルメルカプタンが上皮細胞に対し細胞障害性を有すること,また単球系細胞に対しても上皮系細胞に対してと同様に細胞増殖抑制作用および細胞障害性を有することを明らかとした。さらに,これがアポトーシスによるものかネクローシスによるものかを検討した結果,主にネクローシスによることがわかった。今回,我々は,単球系細胞株であるHL-60(前骨髄性白血病細胞株)とU-937(単球芽球様細胞株)のサイトカイン産生能に及ぼすに対するメチルメルカプタンの作用を検討した。すなわち,HL-60とU-937をPMAで刺激しマクロファージ様細胞へ分化させ,P.gingivalis由来のLPS存在下あるいは非存在下でメチルメルカプタンがIL-1β,IL-6,TNF-αの産生に及ぼす影響を検討した。その結果,IL-1βの産生についてはメチルメルカプタンの有無で顕著な差はみられなかったが,U937細胞では,LPS存在下においてメチルメルカプタンを作用させることで,IL-6,TNF-αの有意な産生増加が認められた。また,HL-60細胞ではLPS存在下で,メチルメルカプタンを作用させることで,TNF-α産生の有意な増加がみられたがIL-6については,HL60での産生はほとんど無かった。このことより,メチルメルカプタンは,免疫系細胞による炎症性サイトカイン産生を増強することが示され,歯周病の発症や進行に関与する可能性が示された。今後さらに,メチルメルカプタンの歯周病増悪因子としての作用を詳細に検討していくことが必要である。
デジタル技術導入以後の映像表現に関する欧米における理論的言説の調査分析

New Media研究をはじめ新しい研究領域の摂取と批判的検証を、画面の意味論、映像と身体との関係、映像における世界理解形式の局面に焦点をあて、また、映画的映像論とモニター的映像論を対比させながら考察をおこなった。また、そうした考察から、表現媒体の力能が確定されず、他媒体との交渉のなかで変容するという間メディウム性という概念を構築し、映像を用いる現代芸術の解釈に適用する可能性を探った。本年度のプロジェクトの実施と成果は以下のとおりである。第一に、メディアアートを中心に、デジタル映像を扱った表現について、関連文献を収集、調査研究をおこなった。第二に、カールスルーエ(ドイツ)のZKM、リンツ(オーストリア)のアルスエレクトロニカ・センター、ロンドン(連合王国)の映画研究所、2009年ヴェネチア・ビエナーレ、パリ(フランス)の芸術・技術博物館など、デジタル映像表現の最先端の成果を収集、評価、展示する欧州の主要な美術館、博物館を訪問し、実地調査をおこなった。これらにより、デジタル映像表現の今日の状況を観察・分析するとともに、現状の課題について理解を深めた。成果としては、以下のものをおこなった。まず、横浜国際映像祭におけるカタログの一部を執筆、また同映像祭のシンポジウムにおいてシンポジウム「ハイブリッド・メディアとは何か」へ参加などをはじめ、次頁に記載したような論文、学会、書籍による発表をおこなった。また、表象文化論学会第4回研究発表会において、その成果の1部を発表した。東京大学と東京芸術大学が共催した「メディアアート」をめぐる連続シンポジウムの第二回(10月10日)に基調講演者として参加し、このプロジェクトの成果を発表した。平成22-23年度においては、デジタル映像作品における「可視化」と「可視性」という問題系の観点から、理論的調査と実地調査をおこなった。理論的には、ニューメディア研究や現代哲学を中心に関連する理論的言説を調査し整理することを通して、デジタル映像の表現の力能をめぐっては「可視性」をめぐる概念分析が改めて必要とされてきていることをあきらかにした。実地調査では、映像を用いた作品を展示する国内外の美術館・博物館、デジタル映像を用いた表現作品(メディア・アートなど)を、作品を支える展示形態(物理的支持体やセッティング、解釈的枠組み)との連動の関係について調べた。とりわけ、デジタル映像を用いてこれまで見ることのできなかったものを可視化する可能性を探る「ヴィジュアリゼーション」という名称で近年注目を集める分野での動向を調べ、「可視化」という概念で具体的には何が目指されているのかについて焦点をあてながら考察をおこなった。また、関連する文献等を調査しながら、さまざまの可視化の試みを支える具体的な実践的条件について考察した。さらには、こうした「可視化」という概念の考察には、そもそも「可視性」という概念の検討が必要であるという認識にいたった。これらを通して、媒体の力を固定化された固有の表現力ではなく複数の特性を混在させるものとして位置づけ直す問題提起をおこなう論文「トランス-メディア・エステティック」、『思想』4月号所収、岩波書店、2011年)を発表した。本年度は、昨年度までの調査研究の成果をふまえ、デジタル映像を用いた作品群、とりわけ先端的なものして評価されることの多い作品群を中心に、可視性の多層的な形式についての考察をおこなった。とくに、展示の既存形態に対して批判性をもった新たな作品形式という問題設定をおこない、調査をすすめた。そうした考察のために、まず、理論的準備として、次のような二点を中心に考察を踏まえ実地調査を踏まえることが理論的な準備として整理された。すなわち、1)映像を用いた作品に関わる、視覚経験の水準だけでないより広い観点からの鑑賞経験の分析、2)鑑賞経験に関する歴史的なスパンを踏まえた鑑賞経験の形態の考察、である。これをふまえ、先端的とされる作品群の実地調査および理論的文献の収集と考察をおこない、次のような結論を導きだした。まず、映像を用いた作品は、視覚だけでなく多様な感覚器官の作動を狙っている場合、さらにはそうした多層性を踏まえた展示演出をおこなう場合が少なくなく、マルティモーダルな経験構造の観点からの分析が必要であるだろうと判断された。一方で、しかし、そうしたマルティモーダルな経験構造は、歴史的な変遷において考察する必要性があろうと思われた。つまり、デジタル技術以前の芸術作品に対するマルティモーダルな展示の試みを分析し整理し、それらとの比較において、デジタル映像を用いた作品の意味作用構造の厚みのある分析が可能になるであろうと結論された。実際欧米においては、古代期や中世期の芸術作品を、デジタル技術の十何の使用により、そのマルティモーダルな体験様態を復元する試みも活発になされてきており、それらを参考にしつつ、より踏み込んだ考察が必要であろうと判断された。
成型可能なアパタイト硬化体の培養細胞に及ぼす影響

リン酸4カルシウム・リン酸カルシウム2水和物の等モル混合物と,クエン酸水溶液による硬化体の結合織系細胞と上皮系細胞に及ぼす影響を検討した.被検試料は上記のクエン酸濃度20,30,40%と,それぞれにゼラチン5%を添加したものの計6種類と,高結晶ハイドロキシアパタイト(HAP),リン酸3カルシウム(TCP),ネガティブなコントロールとしてシリコンラバー,ポジティブなコントロールとして酸化亜鉛の計10種類とした.使用細胞は骨芽細胞由来のROS17/2細胞と,線維芽細胞由来のL細胞の2種とした.方法は,まず被検試料を培養液中に24時間静置し抽出をおこない,その培養液中に上記の細胞を播種,その後24時間静置培養をおこなった.24時間後NR染色法による測定をおこなった.測定値は,各被検思試料について8枚のプレートを作製し,測定した値の最大値と最小値を棄却した残りの6値の平均値とした.ROS17/2細胞では40%クエン酸水溶液での硬化体のみが酸化亜鉛と同等の細胞毒性を示す測定値を示したが,それ以下のクエン酸濃度,あるいはゼラチンを添加により,測定値はシリコンラバーや高結晶HAP,TCPと同等の値を示した.L細胞では40%クエン酸水溶液での硬化体がゼラチンの有無にかかわらず酸化亜鉛と同等な細胞毒性を示した.以上の結果から本硬化体は硬化液のクエン酸濃度が30%以下では毒性は認められないこと,またゼラチンの添加によって測定値はやや高い値を示し細胞毒性抑制する効果のあることが明らかになった.現在は,動的な条件による細胞毒性の測定と,さらに骨芽細胞にどのような影響を及ぼすかについての検定を引き続きおこなっている.リン酸4カルシウム・リン酸カルシウム2水和物の等モル混合物と,クエン酸水溶液による硬化体の結合織系細胞と上皮系細胞に及ぼす影響を検討した.被検試料は上記のクエン酸濃度20,30,40%と,それぞれにゼラチン5%を添加したものの計6種類と,高結晶ハイドロキシアパタイト(HAP),リン酸3カルシウム(TCP),ネガティブなコントロールとしてシリコンラバー,ポジティブなコントロールとして酸化亜鉛の計10種類とした.使用細胞は骨芽細胞由来のROS17/2細胞と,線維芽細胞由来のL細胞の2種とした.方法は,まず被検試料を培養液中に24時間静置し抽出をおこない,その培養液中に上記の細胞を播種,その後24時間静置培養をおこなった.24時間後NR染色法による測定をおこなった.測定値は,各被検思試料について8枚のプレートを作製し,測定した値の最大値と最小値を棄却した残りの6値の平均値とした.ROS17/2細胞では40%クエン酸水溶液での硬化体のみが酸化亜鉛と同等の細胞毒性を示す測定値を示したが,それ以下のクエン酸濃度,あるいはゼラチンを添加により,測定値はシリコンラバーや高結晶HAP,TCPと同等の値を示した.L細胞では40%クエン酸水溶液での硬化体がゼラチンの有無にかかわらず酸化亜鉛と同等な細胞毒性を示した.以上の結果から本硬化体は硬化液のクエン酸濃度が30%以下では毒性は認められないこと,またゼラチンの添加によって測定値はやや高い値を示し細胞毒性抑制する効果のあることが明らかになった.現在は,動的な条件による細胞毒性の測定と,さらに骨芽細胞にどのような影響を及ぼすかについての検定を引き続きおこなっている.
軟β線のがん放射線内用療法への適用性の検討

がんは本邦における死因の第1位であり、死因の約30%を占める。また、欧米などにおいてもがんは死因の上位に位置することから、がんを対象とした種々の治療法が国内外を問わず精力的に研究されている。この治療法のうち、放射性核種を患者に投与することでがんに集積させ、がんの内部から放射線を照射する方法(放射線内用療法)は、特定のがんに対して非常に有効な治療法である。従来の放射線内用療法では高エネルギーのβ-線を放出する核種が用いられ、また近年では、飛程が短く正常組織への影響が少ないα線やオージェ電子放出する核種を利用する研究が盛んに行われている。しかしながらこれらの核種の利用においては、化合物や抗体への核種の導入や、体内安定性などの点で克服すべき課題も多い。そこで本研究では、これらの課題を克服し得るもののこれまで注目されてこなかった、軟β線と呼ばれる比較的低いエネルギーのβ-線を放出する14Cや35Sを利用した放射線内用療法の可能性について検討を進めている。平成28年度および平成29年度の検討から、予想通り14Cや35Sのような比較的低いエネルギーのβ-線を放出する核種も放射線内用療法に有効であることが示され、35S標識したがん治療薬剤の体内動態を追跡するための11C標識体の合成に向けて、11C標識化合物のスルホン化をモデル化合物を用いて検討したところ、フェノール性水酸基に対して三酸化イオウ-ピリジン錯体を反応させることでスルホン化された11C標識化合物を得ることができた。平成30年度では14C標識したがん治療薬剤の体内動態を追跡するための11C標識体の合成に向けて、有用な標識中間体である11C標識したホルムアルデヒドおよびシアン化水素の高効率かつ簡便な製造法を開発した。現在、がんは本邦における死因の第1位であり、死因の約30%を占める。平成28年度では、14Cや35Sのβ-線の細胞への影響を検討することで、放射線内用療法に用いる14Cや35Sを導入した化合物や抗体の設計や選定に有用な指針を得ることを目的として、まず軟β線による細胞障害のシミュレーションを行った。その結果、比較的低いエネルギーのβ-線においてもDNAに対する直接的作用を生じることが推定された。また、正常組織に対する軟β線の影響についてアミノ酸の一種であるα-アミノイソ酪酸の14C標識体を用いて検討したところ、腫瘍の増殖抑制効果が認められる投与量においても一過性の体重減少はあるものの、正常組織に障害は観察されなかった。当初の計画に従い軟β線による細胞障害のシミュレーションを行い有用な知見を得たが、軟β線による細胞障害に主として働くと考えられている間接作用のシミュレーションに関してはさらなる検討が必要である。一方、最終年度に実施を計画した11C標識について、アミノ酸の標識に有用な[11C]HCNの簡便な製造法を確立することが出来たことから、今後の研究も円滑に遂行できると期待できる。平成28年度の検討から、比較的低いエネルギーのβ-線を放出する核種も放射線内用療法に有効であることが示唆されたことから、平成29年度では、14Cよりも半減期が短いことから、より有用な放射線内用療法用核種と考えられる35Sの利用についての検討を当初の計画通り開始した。研究計画にある35S

標識タウリンの体内動態を追跡するための11C標識体の合成に向けて、11C標識化合物のスルホン化をモデル化合物を用いて検討したところ、フェノール性水酸基に対して三酸化イオウ-ピリジン錯体を反応させることでスルホン化された11C標識化合物を得ることができた。研究計画に従い35S標識タウリンの体内動態を追跡するための11C標識体の合成に向けて、11C標識化合物のスルホン化についてモデル化合物を用いた検討を行い、スルホン化された11C標識化合物を簡便に得ることができた。このスルホン化の方法を拡張することで、今後の研究も円滑に遂行できると期待できる。がんは本邦における死因の第1位であり、死因の約30%を占める。また、欧米などにおいてもがんは死因の上位に位置することから、がんを対象とした種々の治療法が国内外を問わず精力的に研究されている。この治療法のうち、放射性核種を患者に投与することでがんに集積させ、がんの内部から放射線を照射する方法(放射線内用療法)は、特定のがんに対して非常に有効な治療法である。従来の放射線内用療法では高エネルギーのβ-線を放出する核種が用いられ、また近年では、飛程が短く正常組織への影響が少ないα線やオージェ電子放出する核種を利用する研究が盛んに行われている。しかしながらこれらの核種の利用においては、化合物や抗体への核種の導入や、体内安定性などの点で克服すべき課題も多い。そこで本研究では、これらの課題を克服し得るもののこれまで注目されてこなかった、軟β線と呼ばれる比較的低いエネルギーのβ-線を放出する14Cや35Sを利用した放射線内用療法の可能性について検討を進めている。平成28年度および平成29年度の検討から、予想通り14Cや35Sのような比較的低いエネルギーのβ-線を放出する核種も放射線内用療法に有効であることが示され、35S標識したがん治療薬剤の体内動態を追跡するための11C標識体の合成に向けて、11C標識化合物のスルホン化をモデル化合物を用いて検討したところ、フェノール性水酸基に対して三酸化イオウ-ピリジン錯体を反応させることでスルホン化された11C標識化合物を得ることができた。平成30年度では14C標識したがん治療薬剤の体内動態を追跡するための11C標識体の合成に向けて、有用な標識中間体である11C標識したホルムアルデヒドおよびシアン化水素の高効率かつ簡便な製造法を開発した。当初の計画通り、臨床において14Cよりも有用と考えられる35S標識化合物の設計を行う。35S標識化合物の候補にアミノ酸の類似物であるタウリンがあるが、タウリンは平成28年度に確立した[11C]HCNにより11C標識が可能と考えられる。そこで35S標識タウリンの体内動態を追跡するための11C標識体の合成も行う。また、軟β線による細胞障害に主として働く間接作用のシミュレーションを推進する。当初の計画通り、臨床において14Cよりも有用と考えられる35S標識化合物の設計を推進する。35S標識化合物の候補にアミノ酸の類似物であるタウリンがあるが、タウリンは平成28年度に確立した[11C]HCNにより11C標識が可能と考えられ、また本年度開発したスルホン化法によっても11C標識が可能と考えられる。そこでこれらの標識法により11C標識タウリンおよび誘導体を合成し、その腫瘍集積性を検討する。おおむね順調に研究が進んだものの、当初計画していた国内学会の参加を見送ったため旅費相当分の次年度使用額が生じた。平成28年度から平成29年度に繰り越す研究費は比較的少額であることから、平成29年度の研究費と併せ、計画に従った研究を推進する。
機能性電子メディエータによる生体触媒の活性化と二酸化炭素のカルボキシ化

本研究の目的は、二酸化炭素の有機分子への導入による炭素ー炭素結合生成を触媒する生体触媒と機能性メディエータとの相互作用および二酸化炭素導入過程の反応機構の解明である。機能性メディエータが生体触媒にどのように作用しているのかを明らかにする。特に、機能性メディエータが二酸化炭素の導入による炭素ー炭素結合生成に関与するメカニズムを解明する。明らかにした反応過程や相互作用から、触媒活性向上のための新規メディエータの設計や他基質への適用を試み、生体触媒を用いた二酸化炭素をカルボキシ基として導入する技術の開発を目指す。
再生鱗をモデルとしたコラーゲン配向機構の解明-魚コラーゲンから生体修復材料を造る

ウロコのコラーゲンを用いて再生医療用人工基質の合成をめざして、生物学と材料科学の両面から研究を推進した。生物学的アプローチにより鱗形成細胞分化の分子機構、コラーゲン配向を制御する候補分子、組織ごとのコラーゲンα鎖組成を明らかにした。また、材料科学的アプローチにより、ブタ及びティラピアコラーゲン線維配向ゲルを高磁場内で実現するとともに、湿潤環境下による乾燥により1020wt%の高密度化に成功した。臓器移植に変わる新しい医療として再生医療が進展しつつあるが,角膜・靭帯など再生能の低い組織に関してはその機能を代替する人工基質が必要となる。哺乳類コラーゲンに比べて安全性の高い魚類コラーゲンを用いて人工基質を合成することを最終目標に,その基礎技術開発に資するため,本申請課題では以下の点を解明する。(1)培養細胞を用いて高次配列コラーゲンを作製することを目標に,培養のための幹細胞を探索するとともに,その分化因子を同定し,分科機構を解明する。(2)ウロコに認められる角膜様の高次コラーゲン配列を制御すると予想される,非コラーゲン性タンパク質を同定する。(3)魚類のI型コラーゲン分子種にはα1α3鎖がある。これらの組み合わせによりコラーゲンの物性が変化する可能性が考えられる。そこでα1α3鎖遺伝子を同定し,その発現がどのように調節されているかを解明する。(4)コラーゲン線維を配向させるため,強磁場下で様々なイオン存在下・溶媒(水系・有機溶媒系)にてコラーゲンの一方向再線維化挙動を解明する。(5)人為的に作製可能なコラーゲン溶液の濃度は1%程度であるため,鱗・角膜実質・靭帯に存在するコラーゲン線維密度とは程遠い。ソフトケミカル手法によりコラーゲンの高密度化を行う。1.ウロコ形成細胞分化誘導因子のcDNAクローニング:哺乳類の骨芽細胞の強力な分化誘導因子であり、鱗再生時にも発現することをわれわれが明らかにしたBMP2およびRunx2(Cbfa1)のcDNAクローニングをキンギョを材料としておこない、その全塩基配列を決定した。Runx2はtype1,type2の2種のアイソフォームが得られたアミノ酸配列の相同性解析の結果、キンギョのBMP2およびRunx2は、ゼブラフィッシュのそれと最も高い相同性を示した。現在各々に特異的な配列を選定してプローブを作成し、in situ hybridization法を用いて鱗再生過程におけるそれら遺伝子の発現動態を解析中である。これまでにBMP・Runx2ともに、ウロコ周辺に存在するウロコ形成細胞と線維層板形成細胞に強く発現していることを確認した。2.ウロコの非コラーゲン性基質タンパク質の性状解析:キンギョウロコの繊維層板より非コラーゲン性タンパク質を抽出し、SDS-PAGEにより骨質層(骨のモデル)のそれと比較した。骨質層ではEDTA水溶液抽出により多量の非コラーゲン性タンパク質が抽出されるのに対し、線維層板ではEDTA可溶性画分のタンパク質はほとんど含まれていなかった。このことから、線維層板の非コラーゲン性タンパク質は極端に量が少なく、しかもコラーゲンと強く結合して存在しているものと推測された。3.ウロコのI型コラーゲンaサブユニツトcDNA塩基配列の決定:キンギョI型コラーゲンのa1、a2、a3サブユニット鎖cDNAの全塩基配列を決定した。キンギョa鎖のアミノ酸は配列は、ゼブラフィッシュa鎖と約90%、哺乳類のa鎖と約70%の相同性を示した。また、分子系統樹ではa3がa1から分岐したことを確認した。1.ウロコ形成細胞分化誘導因子のcDNAクローニング:哺乳類の骨芽細胞分化のマーカーとなるオステオカルシン(OCN)とオステオネクチン(SPARC)のcDNAクローニングをキンギョを材料としておこない、その全塩基配列を決定した。これらは骨芽細胞より分泌される基質タンパク質である。OCN,SPARC,昨年度クローニングした骨芽細胞分化因子Runx2 mRNAsの再生鱗における発現部位をin situ hybridization法を用いて確認したところ,ウロコ形成細胞に強い発現を認めた。このことから,ウロコ形成細胞も骨芽細胞同様Runx2により分化が誘導され,基質タンパク質としてOCNおよびSPARCを合成することを示す。また,ウロコ周辺にこれらを弱く発現するウロコ形成細胞の前駆細胞を確認した。今後,これちmRNAの定量PCR系を開発し,再生過程における発現動態を調べる。2.ウロコの非コラーゲン性基質タンパク質の性状解析:キンギョウロコの繊維層板より非コラーゲン性タンパク質を抽出し、SDS-PAGEにより解析した。酢酸抽出により多くの分子が抽出されることを確認した。これら分子はそのほとんどがコラーゲンと強く関係(結合)していたが,一部関係が弱い(結合していないか弱く結合している)ものも存在した。今後この二つの分画の主要な分子の構造をTOF-MSを用いて決定する。3.ウロコのI型コラーゲンaサブユニットの発現