著者

石井 俊輔

出版者

国立研究開発法人理化学研究所

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2016-04-01

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テロメアは染色体末端に位置するTTAGGG(ほ乳類の場合)の反復配列で、染色体末端を保護する役割を持つ。またテロメアの長さは細胞分裂毎に短くなり、老化を測定する時計の役割を果たすと考えられている。一方ヒトの疫学調査結果から、精神ストレスを受けるとテロメアの長さが短くなることが示唆されており、またテロメアの長さが次世代に遺伝することも示唆されている。しかしストレスによるテロメア短縮のメカニズム、テロメアの長さが世代を超えて遺伝するメカニズムは全く分かっていない。様々な精神ストレスにより抹消組織でTNF-αなどの炎症性サイトカインが誘導されることが知られている。私達は最近、ストレス応答性のクロマチン構造制御因子ATF7がテロメラーゼ(TERT)と結合し、テロメア上のKu複合体を介して、テロメアに結合すること、そして精神ストレスで誘導される炎症生サイトカインTNF-αによりATF7がリン酸化されると、ATF7とTERTがテロメアから遊離し、テロメアが短くなることを明らかにした(NAR, 2018)。また私達は精細胞でのストレスによるテロメア短縮がそのまま次世代に遺伝するのではなく、TNF-αがATF7のリン酸化を介してサブテロメア領域のヘテロクロマチン構造を壊し、その領域からの転写誘導により増加したTERRA(Telomere repeat-containing RNA)が、精子を経て受精卵に伝達され、それにより次世代組織でテロメア短縮が生じることを明らかにした。このように染色体構造の維持に重要なテロメアの長さは、世代を超えて精神ストレスの影響を受けることが明らかにされた。

著者

犀川 陽子

出版者

慶應義塾大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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非アレルギー性くしゃみ反射を誘発する天然有機化合物に注目し、くしゃみ誘発活性の定量法を確立して新たな化合物の探索および既知のくしゃみ誘発物質の構造活性相関を調べる研究を行った。くしゃみ誘発活性試験法として、定期的にオブアルブミンを投与することで鼻アレルギーマウスモデルを作成し、その鼻孔に試料を塗布してくしゃみの数を数える方法を採用した。アレルギー状態の減衰やマウスの個体差の補正のためにポジティブコントロールを並行して用いることで、くしゃみ誘発活性の定量法を確立した。アカクラゲ由来のくしゃみ誘発物質の探索:ハクションクラゲの別名を持つアカクラゲから、くしゃみ誘発物質を単離、構造決定する目的で研究を行った。これまでにアカクラゲからくしゃみを誘発する化合物として3種の不飽和脂肪酸を同定したが、今回改めて抽出方法の検討から行った。その結果、アカクラゲの触手の乾燥粉を水にて抽出した溶液には、時間経過と共に活性の減衰するくしゃみ誘発物質が存在することがわかり、これを短時間で精製を試みた結果、活性本体はタンパク性の刺胞毒である可能性を示唆する実験結果が得られた。グラヤノトキシン類の構造とくしゃみ誘発活性との相関に関する研究:くしゃみを誘発することが知られているグラヤノトキシン類をハナヒリノキやアセビから抽出、化学誘導し、14種類の類縁体を得た。これらのくしゃみ誘発活性の定量を行った結果、グラヤノトキシンIが最も強いくしゃみ誘発活性を示し、その異性体では全く活性を示さないことが明らかとなり、分子構造のわずかな違いを正確に見分けるくしゃみ受容体の存在が示唆された。試験したグラヤノトキシン類のくしゃみ誘発活性と構造の相関は毒性やナトリウムイオンチャネル開口活性と構造の相関に近いことがわかり、ナトリウムイオンチャネルへの作用がくしゃみ誘発に関わると予想している。

著者

松木 武彦 藤澤 敦 渡部 森哉 比嘉 夏子 橋本 達也 佐々木 憲一 寺前 直人 市川 彰

出版者

国立歴史民俗博物館

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2019-06-28

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2020~2021年度は、集成したデータ群を配列し、事象の出現の順番と因果関係を見据えつつ戦争の出現・発展・低減・消滅のプロセスを地域ごとに提示し、「戦争プロセスモデル」を作成する。2022年度は、このモデルにモニュメント築造(A01班)や技術革新・芸術表現(A02班)などの事象を織り込み、戦争プロセスの認知的側面を明示する。2022年度後半~2023年度前半には、B03 身体班と協業し戦争プロセスの身体的側面を解明する。2023年度後半は、C01モデル班との共同作業によって、集団の複合化と戦争という事象が、ヒトの認知と身体を媒介として文明創出に寄与するメカニズムを提示する。

著者

恩田 裕一

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2012-06-28

著者

片岡 洋祐

出版者

国立研究開発法人理化学研究所

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2015-04-01

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プラズマは光・電子・イオン・ラジカルの集団で、生体分子や組織と相互作用することが知られ、近年、癌治療や止血等に応用されようとしている。しかしながら、中枢神経組織へのプラズマの作用については報告が少なく、その応用の可能性は未知数である。本研究ではラットの中枢神経組織を対象に大気圧プラズマを照射し、神経伝達や組織の可塑性・再生機能へ及ぼす効果を検討した。特に、大脳新皮質へ大気圧プラズマを直接照射して、その後の組織学的な変化を観察した結果、照射3日から7日後にかけて、大脳皮質の照射部位近傍において、グリア前駆細胞マーカーを発現する細胞やミクログリアマーカーを発現する細胞などの複数の細胞種が層状に配列する特徴的な組織構築が形成され、組織の再生を誘導する再生面を形成することを発見した。また、照射後3日をピークに未分化細胞マーカーを発現する細胞も多数出現し、活発に増殖していることも見出した。そこで、こうした大脳皮質組織を採取し、培養試験系にてスフェア形成実験を実施し、多分化能を有する幹細胞が誘導されているかを検討した。その結果、プラズマ照射組織からは大型のスフェアが多数形成され、分化誘導するとニューロン・オリゴデンドロサイト・アストロサイトなどの中枢神経細胞が得られることもわかった。大気圧プラズマ照射技術は、今後、中枢神経組織をはじめ、生体のさまざまな組織の再生医療に応用展開できる可能性が見出された。

著者

田口 善弘

出版者

中央大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2019-06-28

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研究目的に書いた通り、「『テンソル分解を用いた教師無し学習による変数選択法』を用いて、ヒストン修飾の研究を行うこと」である。

著者

篠田 謙一 佐藤 丈寛 安達 登 角田 恒雄 神澤 秀明

出版者

独立行政法人国立科学博物館

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2018-06-29

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昨年度行った縄文人のゲノム解析の成果の一部を本年に論文発表した。また同時に、得られたSNPデータからこの人物の形質の特徴を抽出して復顔像を作成し、プレス発表を行った。このニュースは多くのマスコミの取り上げられ、大きな反響があった。北部九州と南西諸島の縄文時代相当期の人骨の持つミトコンドリアDNAの分析を進め,両者が1万年ほど前に分離した集団である可能性があることを明らかにし、沖縄で行われた学会で発表を行った。更に、初年度の分析で縄文人のゲノム解析に関してある程度の成果を得たので,本年は日本人の成立を考える上で重要な,弥生時代人骨を中心にゲノム解析を進めた。縄文人の末裔と考えられている西北九州の弥生人のゲノム解析によって,彼らが既に渡来系集団と混血した集団であることを明らかにし,論文発表した。また,渡来系集団の起源地と考えられる韓国の6千年前の貝塚人骨である加徳島の新石器時代の遺跡から出土人骨のゲノム解析を行い,彼らが現代の韓国人よりも縄文的な要素を多く持っていることを見いだし報告した。更に渡来人の遺伝的な特徴を更に詳しく知るために,弥生相当期に当たる韓国の人骨の分析を進めている。日本国内でも渡来系とされる弥生人集団のゲノム解析を進めた。特に大量の人骨が出土した弥生時代後期の鳥取県青谷上寺地遺跡から出土した人骨について,網羅的な解析を行った。その結果,彼らの遺伝的な特徴は現代日本人の範疇に入るものの,多様性は大きいことが判明した。このほか,全国の大学研究機関や埋蔵文化財センターに所蔵されている縄文~古墳時代人骨を収集し,ミトコンドリアDNAの分析を進めた。更にその中でDNAの保存状態の良い個体については核ゲノムの解析も実施している。

著者

小林 和人

出版者

福島県立医科大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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動物は、環境の変化に適合し、自らの行動を柔軟に変換する。この行動の柔軟性には、前頭前野皮質と線条体を連関する神経回路が重要な役割を持つと考えられている。また、前頭前野皮質―線条体神経回路の機能異常は、統合失調症などのさまざまな精神・神経疾患の病態に深く関与することも知られている。本研究では、前頭前野皮質から背内側線条体 (dorsomedial striatum/DMS) への直接入力および線条体介在ニューロンの役割に注目し、行動の柔軟性を生み出す脳内神経機構の解明に取り組む。本年度は、内側前頭前野皮質(medial prefrontal cortex/mPFC)あるいは眼窩上皮質(orbitofrontal cortex/OFC)からDMSに入力する神経路の選択的な除去のために、Cre遺伝子をコードする神経細胞特異的逆行性遺伝子導入(NeuRet)ベクターをマウスのDMSに注入し、その後、mPFCあるいはOFCにloxP/変異型loxP配列で隣接された逆位のヒトインターロイキン-2受容体αサブユニット(IL-2R)遺伝子を持つアデノ随伴型ウイルスベクターを注入することによって、特定の経路においてIL-2R遺伝子の発現を誘導した。この動物のPFCにイムノトキシンを注入することによってmPFC-DMS路の中程度の除去を誘導し、空間認識に基づく迷路学習課題を行った。mPFC-DMS路を欠損するマウスは空間認識に基づく逆転学習において正常なパフォーマンスを示し、本経路は逆転学習に関与しないことが示唆された。第二に、low-threshold spiking (LTS)介在ニューロンタイプの行動生理学的な役割を解明するために、NPY遺伝子プロモーターに依存してIL-2Rを選択的に発現するラットを作製した。このラットのDMSにイムノトキシンを注入し、LTSニューロンの選択的な除去を誘導した。この除去モデルは空間認識に基づく逆転学習の顕著な低下を示した。

著者

中村 隼明

出版者

広島大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2016-04-01

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本研究の目的は、精子形成の温度感受性を鳥類とほ乳類の間で比較検討し、脊椎動物が恒温性を獲得する際に講じた精子形成の耐高温戦略を解明することである。ほ乳類の精巣は陰嚢内に存在し、腹腔内よりも3~4℃低い温度(低温環境)で正常な精子形成が起こるが、腹腔内(高温環境)に留まると精子形成は著しく障害されることが知られている。本研究は、非侵襲的に温度測定可能なマイクロチップをマウス陰嚢および腹腔内に外科的手術により留置し、生理条件下における陰嚢温を測定することで、陰嚢(34℃)は、腹腔内(38℃)より約4℃低いことを再発見した。続いて、精子幹細胞から成熟精子までの分化をサポートする精巣器官培養法を用いて、温度とマウス精子形成の関係を検討した結果、温度の影響のみで精子形成が抑制されることを発見した。また、興味深いことに、これまでは一つと考えられてきたほ乳類精子形成の温度閾値が、複数存在することが明らかになった。鳥類の精巣は腹腔内に位置しており、定説では精子形成は高温環境下で行われるとされている。しかし、先行研究では生理条件下での精巣温が測定されていないなど課題が残されており、この定説は再検討の余地があった。本研究は、上記のマイクロチップをウズラ精巣および腹腔内に外科的手術により留置し、生理条件下における精巣温を測定することで、精巣(42.0℃)は、腹腔内(42.5℃)と比較して約0.5℃低いことを明らかにした。続いて、鳥類独自の呼吸器官である気嚢が精巣温を冷却する可能性を検討するために、気嚢のガス交換を外科手術によって阻害した。その結果、気嚢は精巣を約0.5℃冷却する効果を持つが、精子形成に影響を及ぼさないことを見出した。以上より、鳥類の精子形成は、高温環境で進行しており、ほ乳類でみられる温度感受性を持たないことが示唆された。

著者

國枝 武和

出版者

東京大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2016-04-01

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本研究課題では、耐性能力の異なる複数のクマムシのゲノム・トランスクリプトームデータを基に新規耐性遺伝子の探索を進めている。本年度は、乾燥耐性の非常に高いクマムシ種で常時高発現し、耐性誘導型のクマムシでは乾燥暴露によって発現が有意に誘導される新規タンパク質を同定し、RNAi 法を用いて同タンパク質のクマムシの乾燥耐性への寄与を検証した。同タンパク質は相同性検索においてクマムシ類の一部の配列とは明瞭な相同性を示すものの、クマムシ以外の生物に由来する配列には相同性が見出されず、クマムシ類に固有のタンパク質であることが判明した。耐性の高いクマムシの同タンパク質に対する抗体を作成し、細胞内局在を解析した。また、同種では RNAi による耐性への影響は観察されなかったが、耐性誘導型のクマムシを用いたRNAi実験では、乾燥・給水を特定の条件で行った際に乾眠後の回復率が有意に低下することが分かった。同タンパク質は乾燥からの生体分子の保護に寄与していることが考えられる。また、前年度までに同定していたクマシム固有のDNA防護タンパク質Dsupについて、より詳細な生化学的な解析を行ったほか、DNA やヌクレオソームと混合した状態で分子間力顕微鏡を用いた解析を行い、それぞれに対する結合様式を明らかにした。特にヌクレオソームに対してはDNA単体よりもより低濃度で顕著な形態変化を誘導することを見出し、Dsupがヒストンと協調してDNAに結合/高次構造を変化させることを明らかにした。

著者

山口 真美

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2017-06-30

著者

見延 庄士郎 増永 浩彦 山本 絢子 杉本 周作 佐々木 克徳 時長 宏樹 釜江 陽一

出版者

北海道大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2019-06-28

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日本の南岸に沿って流れる黒潮は,膨大な熱を熱帯から運びそれを日本付近で大気に放出する.この熱放出があることによって,中緯度大気が様々な影響を受けることが,最近十年間の高解像度観測データ解析および数値モデル実験で報告されてきた.しかし,この中緯度海洋が大気に及ぼす影響が異なる数値モデルでも同じように再現されるのか,またこの作用が将来の温暖化においてどのような役割を果たすのかは不明であった.そこで本研究では,これらの問題を解決することを目的として,多数の気候モデル,特に高解像度モデルデータの収集と解析を行う.

著者

野中 正見

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2019-06-28

著者

本間 希樹 加藤 太一 植村 誠 野上 大作 秦 和弘 大島 誠人 笹田 真人 田崎 文得 秋山 和徳

出版者

国立天文台

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2013-06-28

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巨大ブラックホールの直接撮像のため、スパースモデリングを用いた電波干渉計の超解像技法を開発した。それを既存の実データに応用して超解像が可能なことを実証し、M87の巨大ブラックホールの最も近いところでジェットの根本を分解することに成功した。また、巨大ブラックホールの直接撮像を目指す国際ミリ波VLBI網の観測を2017年4月に初めて実現した。そして、開発した手法によりブラックホール撮像可能な分解能が得られ、巨大ブラックホールの直接撮像が実現できるレベルに到達していることを示した。さらに、スパースモデリングの手法を天文学の様々なデータ解析にも応用し、この手法の有効性を幅広く示した。

著者

清水 重臣

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2017-06-30

著者

和田 章義

出版者

気象庁気象研究所

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2011-04-01

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2009年台風Choi-wanについて、水平解像度6kmの非静力学大気波浪海洋炭素平衡結合モデルによる数値シミュレーションを実施し、その結果をNOAA/PMELのKEOブイ観測データと比較検証した。計算された台風は、観測から推定される通過時刻よりも3時間ほど遅く、KEOブイ地点を通過した。しかし中心気圧の深まりについては、計算結果と観測結果は整合していた。この比較的遅い移動速度は、台風通過により生じる近慣性流及び乱流混合に影響し、結果としてKEO観測点に相当するモデル格子点で計算された海面水温、海面塩分、無機溶存炭素は観測結果よりも低くなった。そこで台風の位置に合わせた座標系で見た点(ブイの南側の点)で計算結果と観測結果を比較した。この場合、海面水温の低下は変わらなかったものの、塩分は初期時刻から増加し、観測結果と整合的であった。また海水温29℃で規格化した二酸化炭素分圧は初期時刻より増加し、観測結果とより整合的になった。以上の結果から、黒潮続流域の台風通過による海面二酸化炭素分圧の変動は海面水温だけで決まるのではなく、塩分や無機溶存炭素も重要であることがわかった。2011年の台風Ma-on、Talas及びRokeについて数値シミュレーションを実施した。Ma-onとTalasについては、台風による海水温低下が台風強度の計算に重要であった。一方、Rokeについては、台風による海水温低下の効果を考慮した場合、水平解像度1.5kmでも中心気圧の急激な深まりを再現することができなかった。Talasについては、側面境界条件に関するパラメータを変えた数値実験を実施した。このパラメータの変更により、中緯度において進路の違いが見られたものの、後に発生する台風Noruの発生地点には影響を及ぼさなかった。またTalasによる海面水温低下によりNoruの発生時刻は遅くなった。

著者

川崎 真弘

出版者

筑波大学

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2013-06-28

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発達障害児に見られる「逆さバイバイ」のように、視点と身体表象の重ね合わせはコミュニケーション時の発達障害の一つとして重要な未解決問題である。本研究では、視点と身体表象の重ね合わせを健常者と発達障害者で比較し、発達障害の方略の違いを調べた。PCディスプレイ上に呈示された人の両手のうち一方がタッピング動作をし、被験者はその動作と同じ手でタッピングをすることが要求する運動模倣課題を用いた。方略の聞き取り調査より、定型発達者の多くが視点取得の方略を取るのに対して、発達障害群の多くは逆に心的回転の方略をとった。反応時間によるパフォーマンス結果から、心的回転を報告した被験者だけで回転角度依存性が観測されたため、この聞き取り調査が正しかったことを確認した。また、その方略の違いは発達障害のスケールの中でも「こだわり」や「コミュニケーション」のスコアと有意に相関した。さらに発達障害者は定型発達者とは異なり、自分がとった方略と異なる方略を強制されると有意にパフォーマンスが悪化した。この課題遂行時の脳波と光トポグラフィの結果を解析した結果、発達障害者は自分がとった方略と異なる方略を強制されると有意に前頭連合野の活動が増加することが分かった。前頭連合野の活動は従来研究で認知負荷と相関することが示されている。つまり、発達障害者は視点取得の戦略を使うと心的負荷がかかることが示唆された。以上の結果より発達障害者は他社視点を使う視点取得の方法より自己視点を使う心的回転を用いて運動模倣を行っていることが示された。今後はこのような戦略の違いがどのようにコミュニケーション困難と関係するかを分析する必要がある。

著者

小谷 元子

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2017-06-30

著者

池田 恭治 竹下 淳

出版者

独立行政法人国立長寿医療研究センター

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2010-04-01

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骨の破壊は、引き続く骨の再生に必須の生理過程であり、造血細胞から分化して新たに形成される多核の破骨細胞が行う。一方で、病的な数や質の破骨細胞は、閉経後骨粗鬆症や関節リウマチの原因となる。本研究では、造血細胞から、骨を破壊し骨代謝サイクル開始のシグナルを送るという特殊な機能を担う破骨細胞へと分化する過程で起こるさまざまな代謝適応や細胞周期動態とその転写ネットワークを明らかにした。また、破骨細胞に分化する過程で分泌される因子を遺伝子発現解析と生化学的手法で同定し、骨の破壊から次の再生過程への転換のメカニズムの一端を明らかにした。

著者

石原 一

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2016-06-30