hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性痛による抑うつ・不安の惹起に関わる負情動神経回路の可塑的変化の神経機構解明

また、条件付け場所嗜好性試験により慢性痛モデル動物における脳内報酬系機能を調べ、4週間の慢性痛により脳内報酬系に機能不全が生じている可能性を示唆する実験結果を得た。以上より、本研究はおおむね順調に進展している。分界条床核2型神経から3型神経への抑制性シナプス情報伝達の亢進は、3型神経細胞活動抑制とそれに続く腹側被蓋野GABA神経の脱抑制を介して、ドパミン神経活動を抑制し、うつ症状を惹起することが考えられる。平成29年度の研究では、慢性痛モデルラットを用いて当該シナプス情報伝達の変化を脳スライスパッチ法による電気生理学的解析により検討し、抑制性シナプス情報伝達が亢進していることを明らかにした。平成30年度の研究では、この抑制性シナプス情報伝達亢進に神経ペプチドであるコルチコトロピン遊離因子(CRF)を介した神経情報伝達の亢進が関与していることを明らかにした。条件付け場所嗜好性試験により脳内報酬系機能を調べたところ、慢性痛モデルラットにおける脳内報酬系機能低下に分界条床核でのCRFを介した情報伝達亢進が関与していることが明らかとなった。すなわち、慢性痛下では分界条床核内CRF神経情報伝達が亢進することで、分界条床核2型神経から3型神経への抑制性シナプス情報伝達が亢進し、結果として、ドパミン神経活動を抑制することで脳内報酬系機能低下を引き起こし、うつ症状を惹起している可能性が示された。さらに、分界条床核2型神経から3型神経への抑制性シナプス情報伝達亢進はうつ病モデルラットにおいても観察された。以上のラットを用いた実験に加え、慢性痛モデルマウスを用い、小型蛍光顕微鏡によるインビボ神経活動イメージング系立ち上げのための予備実験を行うとともに、慢性痛モデルマウスにおいてもラットと同様の分界条床核内神経情報伝達可塑的変化が惹起されることを、脳スライスパッチ法を用いた電気生理学的解析により明らかにした。当初の計画通り、慢性痛モデル動物における分界条床核内抑制性シナプス情報伝達亢進に関わる神経ペプチドを電気生理学的手法により探索し、CRFの関与を明らかにした。また、条件付け場所嗜好性試験を用いて、慢性痛による脳内報酬系機能低下にも分界条床核内CRF神経情報伝達亢進が関与していることを示した。さらに、慢性痛モデルマウスにおいてもラットと同様の分界条床核内神経情報伝達可塑的変化が惹起されることを電気生理学的解析により明らかにし、神経活動可塑的変化の時間経過を詳細に解析するために、小型蛍光顕微鏡によるインビボ神経活動イメージング系立ち上げのための予備実験を行った。今後は、慢性痛時に分界条床核で観察された神経情報伝達可塑的変化に関わる神経ペプチドを明らかにする。さらに、この分界条床核内神経情報伝達の可塑的変化が、慢性痛とうつ病に共通の神経基盤として機能しているか否かを明らかにするため、うつ病モデル動物として慢性軽度ストレスモデルラットを用い、当該シナプス情報伝達の変化を脳スライスパッチ法による電気生理学的解析により検討する。腹側被蓋野に逆行性トレーサーを注入し、腹側被蓋野投射神経を同定して抑制性シナプス後電流(IPSC)を記録する。うつ病モデル動物において抑制性シナプス情報伝達亢進が確認された場合、2型神経細胞の神経興奮性について検討するため、cell-attached法で自発的な発火頻度を計測する。また、分界条床核内における神経活動変化をイメージングするために、神経障害性疼痛モデルマウスを用い、小型蛍光顕微鏡やファイバーフォトメトリーを用いたインビボ神経活動計測系を確立する。
種々の外乱によるサブミクロン粒子の壁からの発塵

クリ-ンル-ム配管系あるいは各種壁からの微小粒子の発塵現象を明らかにするため、ダクト内に沈着した粒子の気流による飛散実験を行なった。その後、外乱による壁面からの微粒子の飛散現象を積極的に利用して、ウエハに付着した粒子を飛散させ清浄な表面を得る乾式洗浄技術について検討した。以下に、得られた結果を示す。1.ダクト内に沈着した1μm以下の微小粒子は、定常流の場合では気流速度が100m/s以上になってもほとんど飛散しないが、表面の突起部に沈着した粒子や凝集粒子ではこの気流速度以下でも飛散する。2.定常流では飛散しないような微小粒子も、気流に急激な速度変動が生じた場合には飛散する。3.エアジェットを表面に当てた場合、粒子の飛散はエアジェットが表面に衝突した瞬間に起こり、その後のジェットの噴射時間にはほとんど影響されない。このため、各種表面の洗浄には気流をパルス的に繰り返し当てるパルスジェットが有効である。4.パルスエアジェットによる粒子の飛散率は、パルスジェット噴射回数が増加するにつれて大きくなり、0.25μmとかなり微小な粒子でも噴射回数を多くすればほぼ完全にウエハ表面から除去できる。5.表面にパルスエアジェットを繰り返し噴射した場合、パルス1回あたりの飛散率、すなわち、ジェット噴射前後の付着粒子数の比は、ジェットの噴射回数によらず常に一定に保たれる。6.パルスエアジェットによる粒子の飛散は、ジェット気流を噴射した際に生じる圧力波の立ち上がりに大きく依存する。したがって、飛散率を大きくするためには、ノズル形状を工夫して急峻な圧力の立ち上がりをもつエアジェットを作る必要がある。クリ-ンル-ム配管系あるいは各種壁からの微小粒子の発塵現象を明らかにするために,本年度は,0.5μm5μmのポリスチレンラテックス単分散粒子をダクト壁に沈着させ,空気流による飛散実験を行なった。ダクト壁の材質として,アクリルの原板および導電加工を施したアクリル板を使用し,表面の凹凸,静電気力,粒径の飛散量に及ぼす影響を調べると共に,外乱として,空気流に急激な速度変動を与えた場合の影響についても検討し,粒子が50%飛散する気流速度から,粒子と壁との間の付着力を定量化した。それらの結果をまとめて以下に示す。1.1μm以下に粒子は、定常流では気流を100m/s以上にしてもほとんど飛散しない。2.1μm以上の粒子については,粒径が大きいほど飛散しやすいが,50%飛散させるのに100m/s以上のダクト内平均流速が必要である。しかし,凝集粒子は,単一粒子に比べて、はるかに飛散しやすい。3.平板上に120μmのワイヤを張り突起物につくると,その上の粒子は極めて飛散しやすく,1μmの粒子でも,70m/sの気流で50%が飛散する。4.誘電体壁と導電加工壁からの、平衡帯電粒子の飛散量を比較したところ,予想に反し,誘電体壁からの方が飛散しやすいことがわかった。このことは、付着力としては静電気力よりもvan der WaaLs力の方が支配的で、表面の起状が起伏が飛散に大きく影響しているからと思われる。5.電磁弁を操作することにより,気流速度を急激に変化させると,飛散は促進される。また長時間流し続けると,わずかながらも粒子は飛散するのが観察された。6.滑らかなアクリル板上の粒子は,法線方向付着力(van der Waals力)の数%の流体抵抗で飛散した。この結果は,付着粒子の気流による飛散が回転運動をきっかけにして起るとするWangのモデルと一致する。本年度は、外乱による壁面からの微粒子の飛散現象を積極的に利用して、微粒子の付着したウエハから粒子を飛散させ清浄な表面を得る乾式洗浄技術について検討した。

管内での微粒子の気流による飛散を検討した昨年度までの研究により、気流に急激な速度変動が生じると粒子が飛散することが明らかになった。そこで、この急激な気流の速度変化に伴う微粒子の飛散現象に着目し、電磁弁を通して圧縮空気をノズルより噴出させてパルスジェットを作り、このパルスジェットを繰り返し表面に当てることによって粒子を飛散させ表面洗浄を行なった。ノズルは洗浄領域が広くとれる矩形を用い、飛散率はエアジェットが衝突して最も清浄な表面が得られる領域( 1.5mm×4mm)でジェット噴射前後の粒子を計数して求めた。以下に、得られた結果を示す。1.エアジェットによる粒子の飛散は、エアジェットを噴射したほぼ瞬間に起こり、その後ジェットを噴射し続けても飛散率はほとんど変化しない。2.パルスエアジェットによる粒子の飛散率は、パルスジェット噴射回数が増加するにつれて大きくなり、0.25μmとかなり微小な粒子でも噴射回数を多くすればほぼ完全にウエハ表面から除去できる。3.表面にパルスエアジェットを繰り返し噴射した場合、パルス1回あたりの飛散率、すなわち、ジェット噴射前後の付着粒子数の比は、ジェットの噴射回数によらず常に一定に保たれる。4.パルスエアジェットによる粒子の飛散は、ジェット気流を噴射した際に生じる圧力波の立ち上がりに大きく依存する。したがって、飛散率を大きくするためには、ノズル形状を工夫して急峻な圧力の立ち上がりをもつエアジェットを作る必要がある。
サルの大脳皮質帯状回ニューロンの空間認知機能の解明

サルの大脳皮質帯状回の空間認知機能を解明するため、眼球運動を用いた遅延反応課題である記憶誘導性サッケード(ODR)課題とそのコントロール課題である視覚誘導性サッケード(VGS)課題で2頭のサルを訓練し、サルがその課題を遂行中に大脳皮質帯状回で細胞外記録により単一ニューロン活動を調べた。1011個のニューロンが記録され、組織学的検索の結果、記録ニューロンの大部分は帯状回およびその周辺領野に位置していた。記録された帯状回ニューロンのうちODR課題に関連して発射活動を変化させたニューロンは15%であった。ODR課題の視覚刺激呈示期、遅延期、反応期に関連して発射活動を変化させた帯状回ニューロンの割合はそれぞれ10%、10%、13%であり、また大部分の反応ニューロンは方向選択性(多くの反応ニューロンは記録部位の対側に視覚刺激が呈示されたり、対側への眼球運動時に応答)を有していた。また、ODRとVGS課題でサッケードに関連して反応するニューロンが見つかったが、それらニューロンのうちあるものはODR課題のみ、またはVGS課題のみに応答を示した。このような課題依存性サッケード関連ニューロンは眼球運動そのものに関連した反応ではなく、記憶誘導性あるいは視覚誘導性のサッケード情報を担っていると考えられる。帯状回は前頭前野背外側部(46、9野)、後頭頂葉(7野)や視床背側内側核外側部と解剖学的結合があり、これらの部位でも帯状回ニューロンと同様のODR課題遂行時に発射活動を変化させるニューロンが報告されている。したがって、帯状回ニューロンは上記脳部位を含むニューラル・ネットワークの中でスペーシャル・コーデイング、ワーキング・メモリー、エフェレンス・コピーなどの空間認知機能を担っていると考えられる。前頭前野背外側部がワーキング・メモリーなどの空間認知機能を司ることがサルを用いた電気生理学実験から明らかになっている。この研究では、前頭前野背外側部へ密な線維投射を有する大脳皮質帯状回が前頭前野背外側部と同様の空間認知機能を担っているかどうかを解明する。まず、眼球運動を用いた遅延反応課題である記憶誘導性サッケード(ODR)課題とそのコントロール課題である視覚誘導性サッケード(VGS)課題で2頭のサルを訓練した。このうち訓練を終了した一頭にあらかじめMRI撮影を行い、帯状回が位置すると思われる部位の直上の頭蓋骨に脳定位的に記録用シリンダーを設置した。サルが手術から充分回復後、マイクロマニピュレーターを駆動して記録電極を皮質帯状回が存在するとみられる部位に進め、サルがODR課題やVGS課題を遂行中の単一細胞外記録を行っている。現在までに得られたデータでは、両課題で反応期(サツケード眼球運動)に関連して自発発火頻度を変化させるニューロンが見つかっている。また同じ部位でODR課題の視覚刺激呈示期や遅延期に反応するニューロンも少数見出された。今後、帯状回に隣接する大脳皮質領野でも記録を試み、そこで記録されるニューロンのこれら課題に対する発火パターンが帯状回で見出されているニューロンのそれと異なるかどうかを調べる必要がある。ただし最終的な記録部位の確認は、電気生理学実験終了後の組織学的検索を待たなければならない。2頭目のサルについても、近日中に頭蓋骨上への記録シリンダーの埋め込み手術を行う予定である。

1011個のニューロンが記録され、組織学的検索の結果、記録ニューロンの大部分は帯状回およびその周辺領野に位置していた。記録された帯状回ニューロンのうちODR課題に関連して発射活動を変化させたニューロンは15%であった。ODR課題の視覚刺激呈示期、遅延期、反応期に関連して発射活動を変化させた帯状回ニューロンの割合はそれぞれ10%、10%、13%であり、また大部分の反応ニューロンは方向選択性(多くの反応ニューロンは記録部位の対側に視覚刺激が呈示されたり、対側への眼球運動時に応答)を有していた。また、ODRとVGS課題でサッケードに関連して反応するニューロンが見つかったが、それらニューロンのうちあるものはODR課題のみ、またはVGS課題のみに応答を示した。このような課題依存性サッケード関連ニューロンは眼球運動そのものに関連した反応ではなく、記憶誘導性あるいは視覚誘導性のサッケード情報を担っていると考えられる。帯状回は前頭前野背外側部(46、9野)、後頭頂葉(7野)や視床背側内側核外側部と解剖学的結合があり、これらの部位でも帯状回ニューロンと同様のODR課題遂行時に発射活動を変化させるニューロンが報告されている。したがって、帯状回ニューロンは上記脳部位を含むニューラル・ネットワークの中でスペーシャル・コーディング、ワーキング・メモリー、エフェレンス・コピーなどの空間認知機能を担っていると考えられる。
生命現象をつかさどる階層性と不決定性

生命現象は、いろいろの局面において、階層性あるいは階層構造によって表されることがある。生命現象における階層性の概念は実験技術の進歩および理論の高度化とともに深められているが、それぞれの個別の分野の研究にそのことは譲って、ここであは、別の角度から階層性を考えることを目指した。それは生命現象を含む広い領域で共通して現れる階層性についての追及であった。その中にあって、非線形平衡現象において現れる階層性の研究は、生命現象を普遍的に捉えるという視点から興味がある課題であり、また重要である。その観点からの研究が、この総合研究により深められた。この観点からの研究としては、八田のモデル生体膜における階層的多状態遷移過程、吉川らの巨大DNAの分子内相転移、垣谷らの基底状態の分子の光吸収スペクトルからの励起状態ダイナミクスの情報を得る方法の開発、櫛田らの蛋白質の揺らぎとホールバーニング、川久保のランダムな振動からの方向性のあるマクロな運動の発現などの研究がおこなわれた。さらに単純な生物そのものを対象として、上田の粘菌細胞の知覚行動、沢田の生命の自己組織、川久保のゾウリムシの走熱性、甲斐の小豆種子の発芽・成長のダイナミックスなどの研究がおこなわれた。階層からしてさらに高度な立場より生体を見るとき人間そのものが関心の対象となるが、その視点が医学、社会学、哲学へと広がっていくのは当然なことであり、その方面からの研究も大いに進められた。その関係の研究としては、松本の脳科学研究から心の理解へ、清水は個と全体、武者は双極子追跡法による脳活動の推定、平川らは光刺激によって引込みを起こしたα波の位相ダイナミクスなどがあった。しかし、狭い意味での生命現象に拘らないという立場をとったために、少し焦点が広がり過ぎたということがあるかもしれない。この点では、不決定性にこそ生命現象としての特徴があるかもしれないと考え、当初それを深めよう考えたが、これは難問であり、今後の課題として残されている。本年度は当初予定した通り研究会1回及び勉強会1回を開くことができた。研究会は平成4年9月7日から9日までグリーンピア南阿蘇で開催された。ここでは代表者及び分担者を中心に階層性を中心とした概念について広く論ずることがでぎ大変有益であった。論じられた問目を列挙すると、人間社会の危機状況における集合的避難、矛盾の証明に見出される進化可能システム、認識における情報の階層性と動的リンキング、ゆらぎ現象の非平衡性と情報の進化等であった。勉強会は平成4年12月25日から26日まで新世代研究所で開催された。ここでは、研究代表者がはじめにこの総合研究の目的について述べ、ついでそれぞれの講師が話をした。特に、生物で現れる階層性について多角的に検討することに力点を置いた。この勉強会での話の題目は、生物過程が伴う不定さーラプラスの悪魔の不在とその後遺症ー、生態学における階層的拡散のモデル脳内リズムの階層性、タンパク質構造の階層性と進化、蛋白質の構造の階層性と機能発現に於ける役割(試論)、及び蛋白質の線形・非線形レーザー分光、であった。このような研究会、勉強会を通じて、階層性という概念が広い分野にわたって使われていることが明かにされ、また生命現象における階層性についての糸口が見いだされつつあることが判った。一方、不決定性については階層性に関する概念を深めて後、もう少し突っ込んで考える必要があることが判った。この総合研究は、広領域の研究者が協力し、生命現象をつかさどる基本原理を徹底的に検討することを目標に進められている。

したがって、研究会は重要な行事の一つで、平成5年7月15日から17日に研究会を開いた。まず、研究代表者自身が「不均質系としてのモデル生体膜」と題して、モデル生体膜を例に生命現象で起っている階層性と不決定性に関する基調講演を行い、引続いて木下修一氏が「結晶成長とレーザー」、馬篭信之氏が「油水界面の界面運動の制御とその機構」、高橋浩氏が「生体膜における表在性膜タンパク質と膜の結合は鍵と鍵穴の関係か?」、川久保達之氏が「ランダム振動から方向性のある滑り運動の発現」、上田哲男氏が「解糖系の複雑なパターンダイナミクス:階層性?」、平倉穣氏が「神経振動子間の動的リンキングによる"図"と"地"を伴ったパターン認識」、沢田康次氏が「生体の階層性とスケーリング」、羽生義郎氏が「ハエ視細胞での光順応過程」、甲斐昌一氏の「根の成長に見られる階層性とバイオフォトン」、武者利光氏の「睡眠中の脳波解析をめぐって」、北原和夫氏の「流体・反応拡散系の非平衡空間相関」、岩澤宏氏の「生体系の多重階層性に関する-考察II-生体系の情報力学へ向けて-」、松野孝一郎氏の「分子の目から見た生命現象:消費者の役割」についての講演があった。いずれの場合も、活発な討論が展開され、実り多い研究会となった。その議論から、本年度の残りの時間に、より密接な関連があるサブグループに分かれて、研究活動を進めていくことになった。その一貫として、北原和夫氏を中心にして、非平衡系現象解析のプログラム開発を行なわれ、松野孝一郎氏を中心にして、不決定性の定量評価に関する研究が進められ、平川一美氏を中心にして、心電図の長時間データ採集法に関する研究が進められ、上田哲男氏を中心にして、細胞知覚における階層性に関する研究が進められ、清水博氏を中心にして、脳における自己秩序形成に関する研究がそれぞれ進められた。この総合研究は、広領域の研究者が協力し、生命現象をつかさどる基本原理を徹底的に検討することを目標に進められた。したがって、研究会は重要な行事の一つで、平成6年7月17日から19日に研究会が開かれた。研究会中、研究代表者が司会して、「生命現象に現われる階層性」についての自由討論を行われた。それは、この総合研究を通して、この概念についての理解を深めたいという目的のために行われたものである。その結果、階層性は生物を含むいろいろな分野でも使われる概念であり、生物であるが故に現われる特徴的な階層性を明らかにするところまでには現在のところ至っていないというのが、共通の認識のようでである。生物の特徴は、階層性と不決定性の両者の上に立ってはじめてより明確になると考えられるが、不決定性の概念を深めることはさらに難しいことが判った。研究会では、上田哲男氏の「解糖系と細胞代謝における時空関ダイナミクス」、武者利光氏の「人間の感情がはかれるか」、北原和夫の「開放系の反応シミュレーションの解析」、岩澤宏氏の「生体系の情報力学」、松野孝一郎氏の「熱雑音の変調とその冷凍化」、沢田康次氏のグループの川島久佳氏の「内外逆転
仏教における生死観の総合的研究

生死観は一般に死生観とも呼ばれるが、仏教の歴史全体を通じて常に中心的課題とされてきたものであり、現代の思想的状況の上でも極めて重要な問題である。本研究では、仏教における生死観をインド・中国・日本にわたって、インド哲学・仏教学・中国哲学の主要な観点から歴史的・文献的に考察して、これを総合的にまとめることをめざした。これによって、仏教思想の解明に資するとともに、現代の思想界に新たな寄与を果たすことを目的とした。研究方法としては、大別してインド・中国・日本の三分野に分け、各研究分担者による個別的研究を進め、研究代表者はそれら諸研究の相互関係を調整しつつ、総合的にもとめることにした。以下は分野別の研究成果である。1.インド関係-この分野は(a)インド哲学一般と(b)インド仏教に分け、(a)については主に六派哲学・法典・叙事詩を取り上げ、(b)については原始仏教・部派仏教・仏教説話、及び大乘仏教の中観派と瑜伽行派とを取り上げ、それぞれの生死観を考察した。2.中国関係-この分野と(a)中国哲学一般と(b)中国仏教に分け、(a)については儒教を中心に取り上げ、(b)については、初期漢訳経典、及び浄土教と禅宗における生死観を検討した。3.日本関係-日本仏教史の時代区分を奈良・平安時代、鎌倉時代、室町時代、江戸時代、明治時代の五段階に分け、それぞれの時代の仏教の生死観の形態を究明した。以上の分担研究を研究代表者は総合的にまとめ、もっと仏教における生死観の意義と特色を明らかにした。その際、特に日本仏教各宗の代表的な祖師の生死観に関する名句を集めて、本総合研究を総括するための補足的資料とした。本年度は,大別してインド・中国・日本の3分野に分けて,各研究分担者による分担課題の研究を進め,研究代表者は分担研究相互の関係を調整しつつ,その体系的なまとめ方について検討した.1.インド関係(1)インド思想一般については,古代及び中世のインド思想の主要な文献,即ちヴェーダ聖典,叙事詩,六派哲学などの諸文献に当たって,インド人の生死観の特色を探った.(2)インド仏教については,原始仏教・部派仏教における生と死の諸問題を考察し,仏教説話にあらわれた生死観,中観思想及び唯識思想における生死観を取り上げ,さらに後期インド仏教における生死観を検討した.2.中国関係(1)中国思想一般については,古代の儒家・道家の代表的な死生観を取り上げ,さらに近世における宋学を中心として,中国人の死生観の特色の一端を探った.(2)中国仏教については,初期漢訳経典にあらわれた生死観を究明し,特に隋・唐以降に大成した浄土教と禅宗における生死観に焦点をあてて,その構造を究明した.3.日本関係(1)歴史的視点から,日本への仏教伝来以降,奈良・平安仏教,鎌倉仏教,室町仏教,江戸仏教,明治仏教における生死観の流れを跡づけ,それぞれの生死観の特色を探った.(2)思想的視点から,主要な宗祖を取り上げ,特に最澄・空海・栄西・法然・親鸞・道元・日蓮・一遍の生死観については,いずれかの分担研究の中で論及するように調整した.本年度は、前年度に引続きインド・中国・日本の三分野に分けて、各研究分担者による分担課題の研究を進め、研究代表者がそれら個別的研究の相互関係を調整して、全体を総合的にまとめる作業を行った。1.インド関係(1)インド思想一般については、古代及び中世のインド思想の主要な文献の中で、特に六派哲学の諸文献、『マヌ法典』、『バガヴァッド・ギーター』に当たって、インド人の生死観の特色を探った。

(2)インド仏教については、原始仏教・部派仏教における生死観を取り上げ、仏教説話における生死観と検討し、また中観思想としては『十住毘婆沙論』、唯識思想としては『瑜伽師地論』における生死観を考察した。2.中国関係(1)中国思想一般については、古代中国思想の一側面として『列女伝』、近世中国思想として『論語』解釈を取り上げ、中国人の生死観の一端を探った。(2)中国仏教については、初期漢訳経典にあらわれた生死観を支謙の翻訳を通して考察し、また隋・唐以降に大成した浄土教と禅宗における生死観に焦点をあてて、その諸相を究明した。3.日本関係(1)歴史的視点から、日本への仏教伝来以降、奈良・平安仏教、鎌倉仏教、室町仏教、江戸仏教、明治仏教における主要な生死観を取り上げ、それぞれの特色を窺った。(2)思想的視点から、主要な宗祖として、最澄・空海・栄西・法然・親鸞・道元・日蓮・一遍の各師の生死観に関する名句を集め、本研究を総括するための補足とした。
間欠膨張推力増大効果による高ISPパルスデトネーションロケットの研究

パルスデトネーションロケット(PDR)は,ノズルスロート部が存在しない単純構造であり,かつ燃料・酸化剤ポンプ2次側圧力を1/5から1/10に低減でき,ポンプの負荷を著しく減少可能であり,既存ロケットの不具合要因を回避出来る.また,間欠作動であるため,作動周波数を変更するのみで広い推力レンジで一定の効率を達成可能である.そのようなパルスデトネーションロケットの部分充填効果に関して,研究を行った.平成20年度の研究では,真空下においても,部分充填効果が存在することを,実験的に定量的な検証を行った.また,数値解析を行い,比熱比一定の熱量的完全気体モデルによって,結果を解析した.また,極めて充填率の低い場合の部分充填効果を定量的に予測した.本科研費の研究によって,PDEの部分充填効果の本質的な物理が実験的に解明され,研究成果は,論文としてAIAA Journal等に受理された.また,間欠流を生成する回転バルブ式の衝撃波管を開発レ,連続的な間欠流の生成装置が完成し,連続的な衝撃波の発生に成功した.さらに,自律作動バルブを開発し,推進剤の有するエンタルピーによって,高速大流量作動が可能なバルブを開発し,PDEの作動に成功した.これら解明した物理現象及び新技術によって,PDEの飛行試験に向けた要素研究を完了した.デトネーション波を間欠的に発生させて,推力や仕事を獲得するパルスデトネーションエンジン(PDE)の研究開発が日本,米国,欧州で行われている.PDEの利点の一つは,推進剤をPDEの管状のエンジンの内部に部分的に充填(以下,部分充填)することで,化学的エネルギーを効率よくPDEの運動量に変換できることである.しかしこの部分充填効果の最大値に関しては,未だ明らかではない.理由はデトネーション波を生成するための「開始距離」の存在にある.低い部分充填率でのインパルスが開始距離または部分充填のどちらの影響を受けているかの判別が,困難である.また,部分充填率が低下すると,インパルスの計測を推力面(閉管端)の圧力計測で行った場合,誤差が増大するという問題がある.本年度の研究では,PDEと類似現象である不活性ガスの破膜・膨張現象を観測することで,部分充填効果の最大値が,部分充填それ自体によってもたらされること示した.また弾道振子法を用いて推力面の圧力の時間積分値を出力することで高精度の測定を行った.不活性気体駆動弾道振子を用いて,部分充填効果の限界を実験的に定量的に測定した.部分充填率が0.3から1.0の領域においては,高圧管内の気体にヘリウム,窒素を用いた場合両方において,部分充填モデルと極めてよい一致を示した.しかし,部分充填率が0.3以下では,ヘリウム,窒素とも,モデルより低い値を示した.これは圧縮性が原因であると考えられる.また,部分充填率が0.1以下では,充填率の減少に伴い比インパルスは減少した.これは気体から管壁面への運動量の摩擦損失,熱伝達,もしくは衝撃波でのエネルギー散逸によると考えられる.本実験の結果は類似作動を行うパルスデトネーションエンジンでも同様の性能限界を示すことと考えられる.デトネーション波を間欠的に発生させて,推力や仕事を獲得するパルスデトネーションエンジン(PDE)の研究開発が日本,米国,欧州で行われている.PDEの利点の一つは,推進剤をPDEの管状のエンジンの内部に部分的に充填(以下,部分充填)することで,化学的エネルギーを効率よくPDEの運動量に変換できることである.しかしこの部分充填効果の最大値に関しては,未だ明らかではない.理由はデトネーション波を生成するための「開始距離」の存在にある.低い部分充填率でのインパルスが開始距離または部分充填のどちらの影響を受けているかの判別が,困難である.また,部分充填率が低下すると,インパルスの計測を推力面(閉管端)の圧力計測で行った場合,誤差が増大するという問題がある.本年度の研究では,PDEと類似現象である不活性ガスの真空下での破膜・膨張現象を観測することで,宇宙空間でも部分充填効果が存在するか否かを実験的に観測した.その結果,宇宙空間でも,部分充填効果が,部分充填それ自体によってもたらされること示した(慣性ガスの存在なしに,推力増大があることを確認した).不活性気体駆動弾道振子を用いて,低真空下での部分充填効化を実験的に定量的に測定した.高圧管内の気体にヘリウム,窒素を用いた場合両方において,特性曲線法による計算値と極めてよい一致を示した.また,計算では比熱比を低下させると,同じ部分充填率でも,比インパルスが増加することが示された.このことはより高い自由度をもつ分子が,等エントロピー的に膨張した場合に,並進エネルギーへのエネルギーの分配率がより小さくなることによって,説明可能である.この解析結果は,高温の既燃ガスに置いて,高い部分充填効果が存在することを示唆する.回転バルブを用いた間欠作動衝撃波管を開発し,間欠的なジェットの生成に成功した.パルスデトネーションロケット(PDR)は,ノズルスロート部が存在しない単純構造であり,かつ燃料・酸化剤ポンプ2次側圧力を1/5から1/10に低減でき,ポンプの負荷を著しく減少可能であり,既存ロケットの不具合要因を回避出来る.また,間欠作動であるため,作動周波数を変更するのみで広い推力レンジで一定の効率を達成可能である.そのようなパルスデトネーションロケットの部分充填効果に関して,研究を行った.平成20年度の研究では,真空下においても,部分充填効果が存在することを,実験的に定量的な検証を行った.

また,数値解析を行い,比熱比一定の熱量的完全気体モデルによって,結果を解析した.また,極めて充填率の低い場合の部分充填効果を定量的に予測した.本科研費の研究によって,PDEの部分充填効果の本質的な物理が実験的に解明され,研究成果は,論文としてAIAA Journal等に受理された.また,間欠流を生成する回転バルブ式の衝撃波管を開発レ,連続的な間欠流の生成装置が完成し,連続的な衝撃波の発生に成功した.さらに,自律作動バルブを開発し,推進剤の有するエンタルピーによって,高速大流量作動が可能なバルブを開発し,PDEの作動に成功した.これら解明した物理現象及び新技術によって,PDEの飛行試験に向けた要素研究を完了した.
祝覚障害者のための日本語解析システムの研究

祝覚障害者が読むことのできる点字は仮名点字であるため、普通文字の文章を点字文にするのにかなりの人手がかかる。我々は、漢字仮名混じり文を計算機で自然言語処理することによって、日本語文を仮名点字に点訳することを試みた。また仮名文で音声出力することも容易である。我々はこれらの方法により嬾人に多くの文字情報を提供できるようなシステムの開発を目的とした。仮名点字は表音文字であるので助詞の「は」「へ」は「わ」「え」とし、長音の「う」は「-」にあたる点字で表記したり、文節分かち書きに近いマス開け規則に従って書くが、文章中での言葉の使われ方によってそのマス開けも違ってくる。そこで我々は仮名点字への点訳を可能にするために次の方法を計画し研究を行った。1.日本語文に対して形態素解析、構文解析、意味解析を行う自然言語処理システムを作成した。これにはプログラミング言語としてLISP言語を用い、パソコンで利用できるようにした。2.仮名点字に点訳するための大規模の点字機械辞書を作成した。語数は約3万語であり、目標の80%は達成できた。3.自然言語処理を点訳規則と融合して、仮名文を生成し、点訳を行った。点訳実験では90%以上の精度が得られたが、もっと精度を上げるためには点字機械辞書を充実させることが必要である。4.漢字仮名混じり文を仮名文に変換し、音声出力装置を用いて、文章の読上げを試みた。実際に文字放送の文字情報を抽出しその読上げを可能にした。またパソコンと音声出力装置を用いて点字図書館の視覚障害者職員のために、点字図書館業務システムを開発した。当初計画した方法に従って研究を遂行している。平成元年度は、次の方法を計画し、研究を行った。1.日本語文に対して形態素解析、構文解析、意味解析といった自然言語処理を行う。これには、プログラミング言語としてLISP言語を用いているが、すでに大型計算機を用いた語彙機能文法(LFG)による意味解析システムは出来上がっており、それをパソコン上で実現させるために、ソフトウエアの移行をおこなっている段階である。今まで使用していたLISPシステムは処理速度が遅いのでもっと高水準で処理速度の速いものに換えて、システムの再構築を行っている。2.仮名点字に点訳するための大規模の点字機械辞書を作成する。大容量のデ-タを記録するため光磁気ディスク装置を購入した。機械辞書は目標の半分は出来たので、次年度に完成させたい。3.日本点字表記法の規則を計算機に組み込む。これはほぼ完成している。このシステムを使いやすくするため、C言語を用いたパソコン上に移植し、ソフトウエアの再構築を行っている。4.自然言語処理を点訳規則と融合して仮名文を生成し、点訳する。仮名文を点訳するシステムは、すでに完成しているので仮名文の生成を可能にする。それには点字機械辞書にこの機能をもたせることにした。5.仮名文より、音声出力装置を用いて文章の読み上げを試みる。漢字かな混じり文を読み上げてくれる音声出力システムが最近市販され、単純な文章はかなり精度よく読み上げてくれる。現在、文字放送の文字情報を抽出し、その読み上げ実験を行っている。当初計画した方法に従って研究を遂行した。平成2年度は前年度に達成できなかった事柄を次の方法により計画し、研究を行った。1.漢字仮名混じり文を形態素解析、構文解析、意味解析といった自然言語処理を行った。これにはプログラミング言語としてLISP言語を用い、パソコン上に実現することを試みた。今まで利用してきたLISPシステムは処理速度が遅かったので、もっと高水準で処理速度の速いものに換えてシステムの再構築を行った。

2.仮名点字に点訳するための大規模の点字機械辞書を作成した。大容量デ-タを記録するため光磁気ディスク装置を購入し、単語を登録したが、語数は約3万語であり、目標の80%は達成できた。3.日本点字表記法の規則を計算機に組込んだ。このシステムを使い易くするため、C言語を用いてパソコン上に再構築した。4.自然言語処理を点訳規則と融合して、仮名文を生成し、点訳を行った。これを実現させるのに必要な機能は点字機械辞書にもたせた。実際に漢字仮名混じり文を仮名点字に変換したところ、90%以上の精度で点訳できた。さらに精度を上げるためには、点字機械辞書を充実させることが必要と思われる。5.漢字仮名混じり文を仮名文に変換し、音声出力装置を用いて文章の読上げを試みた。実際に文字放送の文字情報を抽出し、その読上げを可能にした。またパソコンと音声出力装置を用いて、点字図書館の視覚障害者職員のために点字図書館業務システムを開発した。このシステムは実際に点字図書館で利用されている。
新規NFkB抑制タンパク質欠損マウスを用いたアトピー性皮膚炎発症機構の解析

NFkB抑制核タンパク質MAILを欠損する新規マウスを用いて新しいアトピー性皮膚炎モデル動物として確立するとともに、これを材料としてアトピー性皮膚炎の発症機構を解析した。新規MAIL欠損マウスにおける皮膚炎病態を解析してその発症メカニズムを考察し、MAILと機能的に相互作用する遺伝子を検索して胎生期致死や皮膚炎の原因を探った。また、MAIL欠損マウスにおける胎生期致死の問題を克服してマウスを作出する効率を上昇させることを試みた。本研究の目的は、NF-kappaB抑制タンパク質MAILを欠損する新規マウスを作製して新しいアトピー性皮膚炎モデル動物として確立するとともに、これを材料としてアトピー性皮膚炎の発症機構を解明することである。具体的には、(1)MAIL欠損マウスにおける胎生期致死の問題を克服してマウスを作出する効率を上昇させる(2)新規MAIL欠損マウスにおける皮膚炎病態を解析してその発症メカニズムを明らかにする(3)MAILと機能的に相互作用する遺伝子を検索して胎生期致死や皮膚炎の原因を探る,ことを目標とした。細胞特異的MAIL欠損マウスの作製:Cre酵素でloxP配列を組換える方法を利用して、細胞特異的欠損マウス(コンディショナル欠損マウス)を作製するためのベクターを設計した。研究協力者からC57BL/6由来ES細胞のゲノムDNAの分与を受け,MAIL遺伝子の配列をクローニングしてベクターの構築を行った。MAIL欠損マウスでの細胞死の抑制:MAIL欠損マウスを細胞死関連遺伝子を改変したマウスと交配して新しいマウスを作製することを試みたが,今年度試験したものでは効果が認められなかった。MAIL欠損マウス皮膚炎病態の解析:皮膚炎の発症における環境要因のなかで、最近の影響を検討した。常在菌の一種と皮膚炎との関連を示唆する結果が得られた。表現型を修飾する遺伝子の遺伝学的解析:遺伝学的解析を実施するための多型マーカーについて,80種類の解析系を確立した。具体的には、(1)MAIL欠損マウスにおける胎生期致死の問題を克服してマウスを作出する効率を上昇させる(2)新規MAIL欠損マウスに挙ける皮膚炎病態を解析してその発症メカニズムを明らかにする(3)MAILと機能的に相互作用する遺伝子を検索して胎生期致死や皮膚炎の原因を探る,ことを目標とした。MAIL欠損マウスでの細胞死の抑制: MAIL欠損マウスと細胞死関連遺伝子を改変したマウスとを交配して新しいマウスを作製することを試みたが,昨年に続き今年度試験したものでも効果が認められなかった。MAIL欠損マウス皮膚炎病態の解析:昨年度の研究により常在細菌の影響が示唆されたため、その細菌が有する毒素の検索を実施したが、今年度調べたものでは毒素遺伝子が検出されなかった。MAIL遺伝子を強力に誘導する因子としてこれまで報告されていないサイトカインを同定した。その誘導メカニズムを解明するために、各種の細胞内情報伝達物質阻害剤等を利用して解析を行い、皮膚ケラチノサイトにおける新たなシグナルクロストークの可能性を示唆する結果を得た。表現型を修飾する遺伝子の遺伝学的解析:スピードコンジェニック法により、交配を進めながら遺伝子多型マーカー80種類を解析して新規コンジェニック系統の確立を進めた。MAIL欠損マウスでの細胞死の抑制:MAIL欠損マウスと細胞死関連遺伝子を改変したマウスとを交配して新しいマウスを作製することを試みたが,昨年に続き今年度試験したものでも効果が認められなかった。MAIL欠損マウス皮膚炎病態の解析:昨年度までの研究により常在細菌の影響が示唆されたため、原因菌の同定を試みたが一定の結論を得るには至らなかった。昨年度までにMAIL遺伝子を強力に誘導する因子としてこれまで報告されていないサイトカインを同定したが、それに伴ってMAILの下流に位置すると予想される各種生体防御因子の発現変導の解析を進めた。表現型を修飾する遺伝子の遺伝学的解析:交配を進めながら遺伝子多型マーカーを解析して新規コンジェニック系統の確立を進めた。その結果、コンジェニック系統同士の交配により得られた一部の系統で胎生期致死を回避する割合が上昇する傾向が観察された。
幼児の午睡と生体リズムとの関連-単相睡眠への移行までの追跡調査-

幼児期の生体リズムの発達における関連要因の影響を明らかにすることを目的に、16歳の幼児を対象に、平成19年21年度まで体温と生活習慣を調査した。就寝、起床時刻ともに過去の調査より約30分早く、起床時刻は夏季に比べ冬季では有意に遅かった。体温リズムが同調していた子どもは約5割で、リズムの良否には就寝時刻、起床時刻、児の月齢が関連していた。また、長期間の生活要因も影響し、幼少期からの生活習慣の影響は年齢が小さいほど大きくなる可能性が示唆された。近年の夜型化した生活が子どもの生体リズムの形成過程を阻害することがないよう、本研究は、幼児期の子どもの生体リズムを継続的に追跡調査し、生体リズムの発達と午睡との関連性を明らかにすることを目的としている。今年度は、これまで正確なデータを得られにくかった体温について、リズムの形成過程にある06歳の乳幼児115名を対象に、平成19年5月から12月まで土曜日、日曜日、祝日を除く8ヶ月間にわたり、1日5回の腋窩温測定を実施した。睡眠覚醒リズムおよび生活習慣については、保育士および保護者の記載した記録等から確認した。現在までに、データの整理及び入力を終了したが、測定した体温は、発達段階や環境要因によると考えられる変動に加え、個人差が非常に大きく、現在、個別に分析を行っているところである。分析の視点は、一定期間内の同一時間帯における体温の変動の大きさ(測定値の安定性)と、日中の体温リズムの経時的な変化を抽出することとし、個人のデータを1月ごとに確認し体温の分布図を作成している。平成19年6月に測定した1カ月間の体温の分布において、1歳児と4歳児の個人のデータを比較した結果から、1歳児は4歳児より同一時間帯における体温の変動が大きいことが確認されており、年齢が体温の安定性に関連していることが示唆される。体温の変動に影響する要因が明らかになった後、20年度からの調査に向けて継続ケースを1020名程度に選定する予定である。近年の夜型化した生活が子どもの生体リズムの形成過程を阻害することがないよう、本研究は、幼児期の子どもの生体リズムを継続的に調査し、生体リズムの発達と午睡との関連性を明らかにすることを目的としている。平成19年度は、生体リズムの形成過程にある06歳の乳幼児115名を対象に、平成19年5月から12月まで土曜日、日曜日、祝日を除く8ヶ月間にわたり、1日5回の腋窩温測定を実施した。今年度は、測定した体温および生活状況に関するデータをコンピュータに入力し、個人における一定期間内の同一時間帯における体温の変動の大きさ(測定値の安定性)と、日中の体温リズムの経時的な変化を抽出するために、個人のデータを1月ごとに確認し体温の分布図を作成した。一部のデータからは年齢が体温の安定性に関連していることが示唆される結果が得られたが、この個別の分析には予想以上の時間を要し、またデータの中には測定した体温において予測していた以上の変動が生じており、この理由の一つとして測定誤差が大きいことが考えられたため、調査協力施設である保育園の担当者と相談し、測定用具を再度検討したうえで、一部のデータを再測定する必要性が生じた。現在は、再調査に向けて調査施設と調整中である。近年の夜型化した生活が子どもの生体リズムの形成過程を阻害することがないよう、本研究は、幼児期の子どもの生体リズムと生活習慣を長期間にわたり調査し、生体リズムと生活要因との関連性を縦断的に分析することで、生体リズムの発達における関連要因の影響を明らかにすることを目的としている。生体リズムの形成過程にある16歳の幼児を対象に、平成1921年度にわたり5月から12月までの土曜日、日曜日、祝日を除く8ヶ月間、1日5回の腋窩温測定と生活習慣を調査した。今年度は、全てのデータの入力と分析を終了した。幼児の起床時刻は平均6時48分、就寝時刻は平均21時34分で、いずれも2002年度に行った調査よりも約30分早くなっていた。また、起床時刻は夏季に比べ冬季では有意に遅く、幼児も成人と同様に睡眠リズムが地球環境の影響を受けていた。一方、就寝時刻には季節による差は見られず、幼児においては人為的な養育環境の影響を受けやすいことが示唆された。4歳児では9月12月にかけての単相睡眠への移行に伴い就寝時刻が早くなっていた。個人における朝食摂取状況の変化はほとんどみられなかった。体温リズムが良好な者は約5割で、年齢が高いほどその割合は高かったが、月齢が進んでも良好な変化が見られない者もあった。体温リズムの良否には就寝時刻、起床時刻、児の月齢が関連し、同調の者は就寝時刻、起床時刻が早く、月齢が高かった。

縦断的分析の結果、体温リズムの良否にはその時点での生活要因がより強く関連しているが、長期間の生活要因も影響しており、幼少期からの悪い生活習慣の影響は期間が長くなるほど、年齢が小さいほど大きくなる可能性が示唆された。
法学の国際化と比較国際民事訴訟法

当初はドイツ国際裁判管轄論の研究から出発したが、「ヨーロッパ民事訴訟モデル法」が公表されたため、その包括的研究に重点を置くにいたった。「モデル法」は、ヨーロッパ連合(Eu)構成国全般の(国際および国内)民訴法のエッセンスを集約したものであり、比較訴訟法学の見地からして、きわめて重要であるとともに、今後の日本民訴法の改正にとって貴重な資料となる。ヨーロッパ内部に限らず、外国仲裁判断の執行に関するニューヨーク条約、ラテン・アメリカ民訴モデル法典にみられるように、正義へのアクセスを実現するための訴訟法の近接化・ハ-モニゼイションが全世界的な課題となっている。とりわけ、(1)国際訴訟における不意打防止・(2)ヨーロッパ司法に対する信頼強化・(3)Eu諸国での民訴法改正への対応・(4)裁判運営・(5)共通のヨーロッパ的価値の実現といった根拠からして、ヨーロッパ訴訟法を近接化させる必要がある。国際民事訴訟法に関する規定を含むモデル法を作成した作業グループは、訴訟法近接化の方法として、法的拘束力を伴うEC指令を選んだ。このモデル法は、(1)和解・(2)訴訟の開始・(3)訴訟物・(4)ディスカヴァリ・(5)証拠・(6)テクノロジーと証拠・(7)訴訟の中断・(8)欠席・(9)費用・(10)保全処分・(11)支払処分・(12)判決の執行・(13)間接強制・(14)雑則(期間の計算等)の14章からなる。和解の規定を、裁判法の人間化と紛争の効率的処理とを調和させる制度として冒頭に設けたことも注目されるが、そのほかに、ディスカヴァリ・保全処分・支払命令・間接強制の規律は、とくに革新的な内容となっている。「ヨーロッパ民事訴訟法」生成の背景、民訴法の統一・ハ-モニゼーションの基礎理論とともに、広汎な比較的知見をふまえたモデル法の全訳を1996年前半に発表する予定である(私の著者「比較訴訟法学の精神」〔信山社〕の一部として、出版する準備をすすめている)。
機能変換能を有する導電性高分子薄膜

機能分子の機能の多くは、機能分子のもっている電子構造の変化により発現する。この機能分子を材料化するマトリックスとして、電子構造の変化を的確に伝達しうるマトリックスとして、近年、研究の盛んな導電性高分子が考えられる。すなわち、導電性高分子中に機能分子を捕捉させることにより、多くの機能分子の由来する機能材料を創生することが可能である。本研究では、今年度において、電解酸化重合をする各種導電性高分子材料モノマーとしてピロールを選び、アノードドープ法により、各種アニオン性機能分子をドーパントに選び、これらの機能分子によってドープされたポリピロール膜の合成とそれらの性質について、スクリーニングして、各種の機能変換能を有する機能化導電性高分子薄膜膜の合成法と素子への応用の基礎をほぼ確立した。この方法によると、機能分子の機能をそのまま材料化することができ、それによって機能ならびに導電性は変化しないことが明らかとなった。ここで得られた機能変換膜の機能は多岐にわたり、エレクトロクロミック膜、光電変換膜、化学発光膜、レドックス触媒膜、超微細貴金属分散膜、センサー膜、高強度導電膜などであり、それぞれ特異な機能を示した。さらに、高分子電解質をドーパントとしたポリピロール複合膜は、機械的強度に優れているのみならず、酸化状態、還元状態によって、アニオン、カチオンをそれぞれ捕捉するという、電荷の符号が制御できる新しい型のイオン交換膜(Charge-controllable Membrane)となることが明らかとなった。さらに、この電解酸化重合法に対して、新たに、化学的酸化重合法による機能化導電性高分子膜の合成法を案出した。この方法によると、膜内の任意の場所に、導電膜層を形成させることができる。このほか、ピロール誘導体から、エレクトロクロミズムをもつポリピロール膜の合成法を確立しつつある。
PARPとp53を介したDNA損傷時の中心体機能制御機構の解明

がん細胞のほとんどは染色体異常を有している。その一因として考えられる中心体機能の異常は、数多くのがん細胞で見つかっている。中心体は複製し、細胞両極側に移動し紡錘体を形成させ、正しく染色体分配を行う機能を担っている。細胞はDNAに損傷を受けると、それをシグナルとして細胞周期を停止し、DNA修復を開始する。この際、中心体は細胞周期と連動してその機能を停止する必要がある。本研究では特に、ポリADPリボース合成酵素(PARP)とがん抑制遺伝子産物p53に着目した。この2つのタンパク質は共に中心体に局在しDNA修復に大きく関与し、また互いに強い相互作用がある。さらに、DNA損傷時にPARPは活性化され、またp53は核内へ蓄積することが報告されている。そこで、私は中心体機能異常が起こる原因はDNA修復時の中心体機能停止の欠如であると考え、DNA修復時の中心体機能制御メカニズムの解明を目的とした。現在までに、PARPとその酵素産物ポリADPリボースが中心体に局在し、中心体数の制御を行っていることを明らかにした。また、中心体において、p53を含むいくつかのポリADPリボシル化たんぱく質が局在していることを明らかにした。さらに、ポリADPリボース分解酵素(PARG)が中心体に局在していること、また、神経変性に何らかの関与をしていることを明らかにした。このことは、中心体において、ポリADPリボシル化が重要な機能を担っていることを示唆する。最後に、いくつかのポリADPリボシル化たんぱく質のその部位の特定を行った。ほとんどのがん細胞は染色体異常を有している。その一因として考えられる中心体機能異常は、数多くのがん細胞で見つかっている。中心体は細胞周期G1からS期にかけて複製し、細胞分裂期において染色体を正常に分配する機能を担っている。今回、私は、染色体安定性に関与すると考えられているポリADPリボース合成酵素(PARP)に着目している。PARPは、NADを基質として、目的たんぱく質にポリADPリボシル化反応を行うことで、そのたんぱく質機能をダイナミツクに変化させている。最近、私たちは、このPARPが染色体分配に必須である中心体に局在することを明らかにした(Kanai et al.BBRC,2000)。今年度、このPARPのノックアウトマウス細胞は、細胞周期G1-S期の中心体複製時期に異常を来し、中心体複製異常を引き起こすことで、染色体不安定を誘導していることを示唆した。さらに、このPARPによるポリADPリボシル化が正常な中心体機能に必須であることを明らかにした。また、中心体におけるPARPの目的タンパク質の一つとしてp53を同定した。p53は、がん抑制遺伝子産物であり、中心体機能に関与するとの報告がある。これらのことから、PARPは中心体において直接p53をポリADPリボシル化することにより、中心体におけるp53の役割に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆された(Kanai et al.MCB,2003 in press)。現在、中心体におけるp53のポリADPリボシル化部位の同定、中心体におけるポリADPリボシル化目的タンパク質の同定、PARPによるポリADPリボシル化が細胞周期にどのような役割を担っているかを検証中である。PARPは、NADを基質として、目的たんぱく質にポリADPリボシル化反応を行うことで、そのたんぱく質機能をダイナミックに変化させている。最近、私たちは、このPARPが染色体分配に必須である中心体に局在し、その機能を調節していることを明らかにした(Kanai, et al. MCB 2003)。また、そのポリADPリボシル化反応の分解酵素である(PARG)が細胞周期を通じてその局在を変化させ、また、中心体にも局在していることを明らかにした(Ohashi et al. BBRC 2003)。これらのことから、このポリADPリボシル化反応が中心体で常に行われていることが示唆された。また、中心体は、微小管形成中心として機能していることが知られており、中でも神経細胞における軸索形成に大きく関与していることも報告されている。今回、我々は分解酵素である、PARGのノックアウトショウジョウバエを作成した。この表現系として、脳に特にポリADPリボースの蓄積を確認し、さらに神経変性が引き起こされていることを明らかにした。このことは、中心体のもう一つの機能にもポリADPリボシル化が関与している可能性を示唆した(Hanai et al. PNAS 2004)。最後に、がん遺伝子MYCNの過剰発現とDNA損傷を共に引き起こすことにより中心体の過剰複製が引き起こされた。このことはMYCNの下流にあるタンパク質がDNA損傷時における中心体機能制御機構を明らかにする上で重要であることを示唆した(Sugihara et al. 0ncogene 2004)。

細胞はDNAに損傷を受けると、それをシグナルとして細胞周期を停止し、DNA修復を開始する。この際、中心体は細胞周期と連動してその機能を停止する必要がある。本研究では特に、ポリADPリボース合成酵素(PARP)とがん抑制遺伝子産物p53に着目した。この2つのタンパク質は共に中心体に局在しDNA修復に大きく関与し、また互いに強い相互作用がある。さらに、DNA損傷時にPARPは活性化され、またp53は核内へ蓄積することが報告されている。そこで、私は中心体機能異常が起こる原因はDNA修復時の中心体機能停止の欠如であると考え、DNA修復時の中心体機能制御メカニズムの解明を目的とした。現在までに、PARPとその酵素産物ポリADPリボースが中心体に局在し、中心体数の制御を行っていることを明らかにした。また、中心体において、p53を含むいくつかのポリADPリボシル化たんぱく質が局在していることを明らかにした。さらに、ポリADPリボース分解酵素(PARG)が中心体に局在していること、また、神経変性に何らかの関与をしていることを明らかにした。このことは、中心体において、ポリADPリボシル化が重要な機能を担っていることを示唆する。最後に、いくつかのポリADPリボシル化たんぱく質のその部位の特定を行った。
日本の伝統的生活と海外の日常生活から学ぶ環境にやさしいこれからの生活

○研究の目的生活文化に根ざす日本人の自然との関わりや海外の状況や相互関係を視点として取り込むことによって、環境に関する興味・関心、知識・理解を深め、今後の自分たち自身の未来のために「環境にやさしい生活」を実践する力を養うための授業を行う。○研究の方法対象:中学1年生実施授業:家庭科および総合的な学習の時間方法:日本に培われている気候・風土にあった生活の知恵や地域に即した生活様式を衣食住という具体的な生活例から取り上げるという過去から現在に至る時間的スケールからのアプローチと海外の生活情報という現在における空間的スケールからのアプローチを組み合わせた授業プログラムを作成し、実施する。○研究の成果日本の生活文化にかかわる時間的スケールの部分と環境問題の基本的知識および環境にやさしい生活についての継続的働きかけは分家庭科の授業で行った。一方、総合的な学習の時間で、主に空間的スケールを扱い、外国人講師に外から見た日本の状況について話してもらう、海外在住経験のある日本人に日本の視点で見た海外の様子を聞くといった機会を取り入れた。その結果、教科と総合的な学習がリンクしたカリキュラムを作成、効果的な授業を行うことができた。また、本校での公開研究会では「これからの食生活」という研究授業を行い、年間のまとめを全国から集まった先生方に発信した。生徒の実践力については、年間を通じて行うことによって、「エコ」という言葉が学年全体に浸透し、調理実習やHRでの清掃などの行動変容につながっていったと思われる。また、伝統行事についても調べ学習やその発表授業を通して、興味・関心を高めることができた。今後は、行事の前にアナウンスを行うなど実施に向けての事前のはたらきかけのみで、活動することが期待される。今年度は主に「食生活」分野を中心に研究の実施をしたので、次年度はこれを踏襲し、住生活、衣生活でも実践を行っていきたい。