hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジオグリッドの土中クリープ変形挙動の推定に関する研究

昨年度の引抜き試験および土中クリープ試験結果から新たに得られた,試験法に関する諸問題(前壁の剛性,引抜き変位の非一様性)について明らかにするため,今年度についても引抜き試験および土中クリープ試験を実施した.その結果から,引抜き試験装置土槽前壁に生ずるアーチ作用は土槽前壁の構成によって異なることを確認した.この結果は,現在国内で進められている摩擦特性試験方法の確立へ向けて重要な成果であると考えられる.また,本年度はここまで得られた試験結果から得られた成果を基に,現行の補強土構造物の設計法に関する問題点を整理し,ジオグリッドの土中変形挙動を加味した補強土構造物の設計法に関して提案および検討をおこなった.以上の結果から得られた知見をまとめると以下のようになる.1)対象とする実現場でのジオグリッドの敷設条件を考慮し,土とジオグリッド間に働く摩擦力が最大となるときの両者の相対変位(u_p)を正確に把握することが重要である.2)安全かつコスト面で優れた補強土構造物の設計を行うためには,土とジオグリッド間の相対変位を考慮した設計法の確立とともに,新たな設計破断強度決定法の確立が必要であることを確認した.3)対象とする補強土構造物の用途や重要度を考慮して施工中および供用後に許される変形量を決定し,土とジオグリッド間の相対変位を設計に加味する必要がある.引抜き力のかかったジオグリッドの土中クリープ挙動を明らかにするために,今年度は土中クリープ試験を実施して在来の引抜き試験結果との比較を試みた.その結果両試験結果とも引抜きクリープ載荷荷重に達するまではほぼ一致した引抜き力-引抜き量関係を示し,クリープによるジオグリッドの変位およびひずみ増加は引抜き口付近に集中して生じ,その範囲は引抜きクリープ載荷荷重が大きくなるほど土中深くに広がることを確認した.一方,これまで一面せん断試験結果から土中でのジオグリッドの変形挙動を計算により推定する方法を示してきたが,本年度はその算定式に時間項を加えることによりクリープ変形挙動の推定方法を導き,クリープ試験結果との比較検討,およびパラメトリックスタディーを行った.その結果から現行設計法で安定とされるような場合においてさえも補強盛土のすべり面部分で局所的な変位が生じ,その部分からさらに変形が進む可能性があることを確認でき,盛土全体の変形を含めた設計法を行うためには,土中クリープ変形挙動を考慮することが重要になることを確認できた.土中クリープ変形挙動を考慮した設計法の開発については進行中である.引抜き口部分で生じるアーチ効果の影響を明らかにするために引抜き口の形状を変えて定ひずみ引抜き試験を実施した.この実験については新たに仮想前壁によるアーチ作用の影響の可能性が確認されたため,より再現性のある室内試験方法の確立のために,来年度への実験継続を予定している.昨年度の引抜き試験および土中クリープ試験結果から新たに得られた,試験法に関する諸問題(前壁の剛性,引抜き変位の非一様性)について明らかにするため,今年度についても引抜き試験および土中クリープ試験を実施した.その結果から,引抜き試験装置土槽前壁に生ずるアーチ作用は土槽前壁の構成によって異なることを確認した.この結果は,現在国内で進められている摩擦特性試験方法の確立へ向けて重要な成果であると考えられる.また,本年度はここまで得られた試験結果から得られた成果を基に,現行の補強土構造物の設計法に関する問題点を整理し,ジオグリッドの土中変形挙動を加味した補強土構造物の設計法に関して提案および検討をおこなった.以上の結果から得られた知見をまとめると以下のようになる.1)対象とする実現場でのジオグリッドの敷設条件を考慮し,土とジオグリッド間に働く摩擦力が最大となるときの両者の相対変位(u_p)を正確に把握することが重要である.2)安全かつコスト面で優れた補強土構造物の設計を行うためには,土とジオグリッド間の相対変位を考慮した設計法の確立とともに,新たな設計破断強度決定法の確立が必要であることを確認した.3)対象とする補強土構造物の用途や重要度を考慮して施工中および供用後に許される変形量を決定し,土とジオグリッド間の相対変位を設計に加味する必要がある.
超伝導混合状態における磁束ピンニング評価技術

本研究では,超伝導体のナノ組織制御や重イオン照射により人工的にピンニングセンターを導入し,様々な形態や次元性を有する磁束ピンニング特性を評価し,それを超伝導体の製造工程へフィードバックすることにより,臨界電流密度を向上させ,高特性を有する超伝導薄膜を得ることを目的として以下のような実験を行った.1.YBa2Cu30yやErBa2Cu30yといった高温超伝導薄膜にナノサイズの微粒子を導入することにより,次元性の異なる欠陥を生成した.これらの希土類系高温超伝導薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を調べた.格子欠陥の種類,次元性により,その磁場依存性や印加磁場角度依存性にどのような違いがあるかを調べ,臨界電流密度に対して寄与する磁束ピンニング機構を明らかにした.2.ニホウ化マグネシウム超伝導薄膜に対して,薄膜作成時に酸素を導入し,不純物のドーピングを行った.また基板を変えることにより格子定数との違いから欠陥を導入して,同様に磁束ピンニング機構を調べた.また,微細組織観察を行い,ピンニングセンターとの対応を調べた.さらにナノオーダーのNi層とMgB2層を積層した多層薄膜を作製して,2次元ピンニングセンターの導入に成功した,これらの薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を測定して,次元の異なるピンニングセンターの特徴について明らかにした.3.各温度・磁場領域における電界-電流密度特性を調べることによりピンニング強度の分布を調べた.局所的に弱いピンニングカしか持たない部位は,弱い電流でも,量子化磁束がピンからはずれ,運動を起こすため部分的に電圧を生じる.従って,電界-電流密度特性を測定することにより,ピンニング力強度分布を調べることが出来る.このピンニング力強度分布から磁束ピンニング機構の評価を行った.本研究では,超伝導体のナノ組織制御や重イオン照射により人工的にピンニングセンターを導入し,様々な形態や次元性を有する磁束ピンニング特性を評価し,それを超伝導体の製造工程へフィードバックすることにより,臨界電流密度を向上させ,高特性を有する超伝導薄膜を得ることを目的として以下のような実験を行った.1.YBa2Cu30yやErBa2Cu30yといった高温超伝導薄膜にナノサイズの微粒子を導入することにより,次元性の異なる欠陥を生成した.これらの希土類系高温超伝導薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を調べた.格子欠陥の種類,次元性により,その磁場依存性や印加磁場角度依存性にどのような違いがあるかを調べ,臨界電流密度に対して寄与する磁束ピンニング機構を明らかにした.2.ニホウ化マグネシウム超伝導薄膜に対して,薄膜作成時に酸素を導入し,不純物のドーピングを行った.また基板を変えることにより格子定数との違いから欠陥を導入して,同様に磁束ピンニング機構を調べた.また,微細組織観察を行い,ピンニングセンターとの対応を調べた.さらにナノオーダーのNi層とMgB2層を積層した多層薄膜を作製して,2次元ピンニングセンターの導入に成功した,これらの薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を測定して,次元の異なるピンニングセンターの特徴について明らかにした.3.各温度・磁場領域における電界-電流密度特性を調べることによりピンニング強度の分布を調べた.局所的に弱いピンニングカしか持たない部位は,弱い電流でも,量子化磁束がピンからはずれ,運動を起こすため部分的に電圧を生じる.従って,電界-電流密度特性を測定することにより,ピンニング力強度分布を調べることが出来る.このピンニング力強度分布から磁束ピンニング機構の評価を行った.本研究では,重イオン照射や超伝導体のナノ組織制御により人工的にピンを導入し,様々な形態や次元性を有する磁束ピンニング特性を評価し,それを超伝導体の製造工程へフィードバックすることにより,臨界電流密度を向上させ,高特性を有する超伝導薄膜を得ることを目的として以下のような実験を行った.1.YBa_2Cu_3O_yやErBa_2Cu_3O_yといった高温超伝導薄膜にナノサイズの微粒子を導入することにより,次元性の異なる欠陥を生成した.これらの希土類系高温超伝導薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を調べた.格子欠陥の種類,次元性により,その磁場依存性や印加磁場角度依存性にどのような違いがあるかを調べ,臨界電流密度に対して寄与する磁束ピンニング機構を明らかにした.2.二ホウ化マグネシウム超伝導薄膜に対して,薄膜作成時に酸素を導入し,不純物のドーピングを行った.また基板を変えることにより格子定数との違いから欠陥を導入して,同様に磁束ピンニング機構を調べた.また,微細組織観察を行い,ピンニングセンターとの対応を調べた.3.各温度・磁場領域における電界-電流密度特性を調べることによりピンニング強度の分布を調べた.局所的に弱いピンニング力しか持たない部位は,弱い電流でも,量子化磁束がピンからはずれ,運動を起こすため部分的に電圧を生じる.従って,電界-電流密度特性を測定するととにより,ピンニング力強度分布を調べることが出来る.このピンニング力強度分布から磁束ピンニング機構の評価を行った.本研究では、超伝導体のナノ組織制御や重イオン照射により人工的にピンニングセンターを導入し、様々な形態や次元性を有する磁束ピンニング特性を評価し、それを超伝導体の製造工程へフィードバックすることにより、臨界電流密度を向上させ、高特性を有する超伝導薄膜を得ることを目的として以下のような実験を行った。

1.YBa2Cu3OyやErBa2Cu3Oyといった高温超伝導薄膜にナノサイズの微粒子を導入することにより、次元性の異なる欠陥を生成した。これらの希土類系高温超伝導薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を調べた。格子欠陥の種類、次元性により、その磁場依存性や印加磁場角度依存性にどのような違いがあるかを調べ、臨界電流密度に対して寄与する磁束ピンニング機構を明らかにした。2.ニホウ化マグネシウム超伝導薄膜に対して、薄膜作成時に酸素を導入し、不純物のドーピングを行った。また基板を変えることにより格子定数との違いから欠陥を導入して、同様に磁束ピンニング機構を調べた。また、微細組織観察を行い、ピンニングセンターとの対応を調べた。さらにナノオーダーのNi層とMgB2層を積層した多層薄膜を作製して、2次元ピンニングセンターの導入に成功した、これらの薄膜の臨界電流密度の磁場依存性や印加磁場角度依存性を測定して、次元の異なるピンニングセンターの特徴について明らかにした。3.各温度・磁場領域における電界-電流密度特性を調べることによりピンニング強度の分布を調べた。局所的に弱いピンニング力しか持たない部位は、弱い電流でも、量子化磁束がピンからはずれ、運動を起こすため部分的に電圧を生じる。従って、電界-電流密度特性を測定することにより、ピンニング力強度分布を調べることが出来る。このピンニング力強度分布から磁束ピンニング機構の評価を行った。
特発性黄斑円孔の発症病理における分子生物学的メカニズムの解明

黄斑円孔は視力をつかさどる黄斑部に孔が開いてしまう疾患であり、急激な視力低下を来す。比較的頻度の高い疾患で、手術で治療可能であるが、病態により視力回復が悪い場合が多々存在する。この疾患の発症原因は、4半世紀以上もの間、硝子体皮質の接線方向の収縮により起こるとされてきた。一方、研究代表者らは詳細な臨床的観察によりこの定説を覆し、MHの硝子体皮質は緩んで皺壁を形成し、眼球運動により変形することを証明した。現時点まで、この疾患の発症原因について、分子生物学的な解析は行われいない。このため、本研究では本疾患の原因遺伝子の特定とPrimaryな遺伝子発現量の変化を検討する。
突然変異検出系を導入した胚幹細胞による薬剤性初期発生侵害の短期検知システム

本研究では、ES細胞を用いた遺伝子突然変異を検出系の樹立を目的に研究を行った。突然変異検出遺伝子として、大腸菌のgpt遺伝子を導入した。一方、マウスの内在するhprt(hypoxanthine phosphoribosyl transferase)遺伝子の存在が突然変異検出の障害となる。そこでhprt遺伝子が欠失したマウスES細胞株を使用した。大腸菌のgpt遺伝子を含むプラスミド(psv2-gpt)をエレクトロポーション法を用いて導入した。HAT選択培地として、通常のES用倍地から、ヌクレオシドを除いたものに120μMのhyoxanthine、0.4μMのaminopterin、20μMのthymidineを加えたものを使用し、10μg/mlのmycophenolic acidおよび185μM adenineを添加した。培養2週間後、薬剤耐性コロニーの出現が認められ、最終的に5個のESクローンを得ることが出来、PCRでも遺伝子導入を確認した。6-チオグアニン存在下での自然突然変異頻度は10^6当たり1個程度であった。さらに、この5クローンの中から変異原物質に感受性の高いものを選ぶためMMS(15μg/ml medium,6hrs)を添加し、6TG耐性のクローンを計測した結果、最も高いもので24個(突然変異コロニー)/10^5ES細胞であった。以上の結果、高感度かつ簡便なES細胞の突然変異検出系を樹立することが出来た。我々の身の回りの環境化学物質や生活関連化学物質は年々増加している。これらは種々のスクリーニング試験や毒性試験を経てリスク評価が行われている。しかしながら、生殖毒性試験については有用なスクリーニング試験が開発されておらず問題となっている現状である。マウス胚幹細胞は一つ一つの細胞がマウスの一個体に対応する性質を持っている。そこで本研究ではこの胚幹細胞を用いて、鋭敏でかつ短期間に試験の可能な包括的初期発生障害検出系の開発を行う。本年度は、1.マウス胚幹細胞の培養条件について基礎的な検討を実施し、培養条件の確立を行った。2.胚幹細胞に遺伝子突然変異検出用の導入ベクターを組み込むため、以下の予備的実験を行った。すなわち、マウスL cellに真核細胞で発現するネオマイシン耐性遺伝子を有するラムダファージ(Strategene社;ZAP Express TM)をリン酸カルシウム法にて導入し、細胞を24-48時間培養後、G418(neomycin)を添加した培地で培養した。10cm径のプレートに撒き、約2週間後に計70クローンを得た。また、胚幹細胞に遺伝子導入するためエレクトロポレーション用セルに細胞液を移し、バイオライド社のジーンパルサーを用い、導入条件の設定を行った。次年度は胚幹細胞に遺伝子突然変異検出用の導入ベクターを組み込むとともに、胚幹細胞に対する生殖発生障害性化学物質の影響を形態学的および生化学的に検討する予定である。未分化な形質を保持したES細胞の生殖・発生毒性のin vitro試験系への応用は有用であると思われる。本研究では、このES細胞を用いた鋭敏かつ簡便に遺伝子突然変異を検出できる系の樹立を最終目的に研究を行った。突然変異検出用遺伝子として、大腸菌のgpt遺伝子を導入した。そこでhprt遺伝子が欠失したマウスES細胞株(American Type Culture Collectionより得た129系雄マウス由来のhprt遺伝子欠失ES細胞株(ES-E14TG2a))を実験に使用した。大腸菌のgpt遺伝子を含むプラスミド(psv2-gpt)はJCRBGENE BANKより入手したものを使用した10μgの環状プラスミドをHBS(Hepes-buffer saline)に溶解し、約5x10^6から1X107個のhprt(-)ES細胞にエレクトロポレーション法を用いて導入した。エレクトロポレーションの条件は、250V、500μFで行いBiorad社のGene Pulserを使用した。

エレクトロポレーションしたES細胞はfeeder細胞上に10cm径のdish当たり、5x10^6個播種した。Hypoxanthine-aminopterine-thymidene(HAT)選択は、通常のES用培地から、ヌクレオシドを除いたものに120μMのhypoxanthine、0.4μMのaminopterin、20μMのthymidineを加え、さらに、HAT培地に加えて、10μg/mlのmycophenolic acidおよび185μM adenineを添加し、2週間培養した結果、コロニーの出現が認められ、最終的に5個のESクローンを得ることが出来た。クローニングされたES細胞(5クローン)の自然突然変異頻度を調べるため、ES細胞をゼラチンコートされた10cm径のdishに1x10^6個播種し、通常のES用培地から、ヌクレオシドを除いたものに、l0μMの6-チオグアニンを添加して、11日間培養した結果、それぞれ、6TG耐性コロニーが10^6当たり20から30個認められた。この値は、報告されているES細胞の自然突然変異頻度(10^8個に1個)に比べて突然変異頻度が高く(検出感度が高い)、突然変異検出系として高感度なHPRT(-)gpt(+)ES細胞株を樹立することが出来た。
張力を媒介とした細胞運動のナノ力学機構と生体内情報伝達機構についての研究

私は、受入研究者のもとで、採用期間中に以下の実験を行った。(1)化学的刺激に対する細胞のかたさ分布測定アクチン-ミオシン相互作用を活性化させるlysophosphatidic acid (LPA)や、逆にそのはたらきを阻害するY-27632といった化学物質を細胞に投与し、細胞の形態とかたさ分布の時間変化をSPMにより同時測定した。この実験により、アクチン-ミオシンを活性化させると細胞は硬くなり、逆に不活性化させると細胞は柔らかくなることを明らかにした。この結果をもとに、アクチン-ミオシン相互作用が細胞内にはたらく張力の源であることと、その張力がかたさ分布や細胞運動に関与していることを示した。(2)細胞運動にともなう接着点分布の時間変化測定反射干渉顕微鏡(RIM)を用いて、ガラス基盤上を運動する細胞の接着点分布の時間変化を測定した。この実験により、新しい接着点は伸長した葉状仮足の内部に形成されること、細胞の収縮部では接着点が細胞の中心に滑りながら消失することを明らかにした。これらの実験をもとに、細胞運動時に細胞各部を協調する機構として、細胞内張力に注目したモデルを提案した。このモデルは、培養細胞に見られるストレスファイバーの非等方的な分布についての説明を与えるものと考える。以上の実験結果とモデルは、採用期間中に開催された3件の国内学会と1件の国際学会において発表した。また、論文としてまとめたものをJournal of Cell Science誌に投稿済みである。
磁気共鳴画像法による生体内温度分布を用いた骨格筋クーリングの検証

T1値は温度変化に依存して上昇・減少する傾向にあり、T1マッピングで温度を推論し、また温度測定を非侵襲的かつ空間温度分布まで提供できるという報告も近年出てきている。本研究においても、クーリングを行うことで温度が低下すると、T1値はクーリング時間に応じて減少した。しかし、T2値は温度変化に対応した変化を示すことはなかった。T2値は運動した際の活動筋の同定を短時間撮像で行うことができるという優れた面を持っていることから、T1値とT2値を必要に応じて使い分けを行うことで、アスリートに運動した際の筋活動やクーリングでの冷却効果など視覚的に理解をしやすい情報を提供することができる可能性がある。本研究では、磁気共鳴画像法(以下、MRI)を用い、骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証し、現場へ活用するための科学的エビデンスとして確立させるため、縦断的・横断的に検討を行っている。MRIの指標のひとつであるT1値は、熱振動としてエネルギー放出を計測している縦緩和を示しており熱依存性が高い。これを基に、形態画像とT1値の分布を兼ね合わせ可視化した『MRI-T1map』を作成することで、視覚的に部位の同定が可能となることから生体内骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証することを目的としている。平成23年度は、電解質を含んだ水溶液を異なる温度に設定し、MRI-T1mapが有用であるかの検証を行った。この結果、水溶液の温度変化に伴い、T1値も変動し、可視化が可能であることが明らかとされた。さらに、骨格筋に対し、約5°Cの水を循環させたクーリングパッドをあて、骨格筋の温度変化についてMRI-T1mapが有用であるかの検証を行った。その結果、水溶液の温度変化とともに骨格筋のT1値が変化し、可視化が可能であることが示唆された。平成24年度は、平成23年度実施した測定手法について、妥当性の検討・確認を行った。MRIの代表的な指標として、T1値とT2値が挙げられるため、水溶液及び骨格筋において温度によるT1値及びT2値の変化を検証した。この結果、温度変化に関して、水溶液ではT2値では温度に依存した変化はみられないが、T1値は温度の上昇とともに増加し、温度の低下とともに値が減少することが確認された。運動を行うことでの骨格筋筋温度の変化についてもT1値及びT2値にて検討を行った。その結果、T1値のみ温度の上昇が確認された。平成23年度及び平成24年度実施した研究により、生体内における温度変化がMRI-T1mapにより明らかになった。本研究では、磁気共鳴画像法(以下、MRI)を用い、骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証し、現場へ活用するための科学的エビデンスとして確立させる検討を行っている。平成23年度は、電解質を含んだ水溶液を異なる温度に設定し、MRI-T1mapが有用であるかの検証、及び、骨格筋に対し、約5°Cの水を循環させたクーリングパッドをあて、骨格筋の温度変化についてMRI-T1mapが有用であるかの検証を行った。平成24年度は、MRIの代表的な指標としてT1値とT2値が挙げられるため、水溶液及び骨格筋において温度によるT1値及びT2値の変化を検証した。以上の結果より、生体内における温度変化がMRI-T1mapにより明らかになった。平成25年度は、臨床現場及びスポーツ現場での活用を想定した研究を実施し、学術論文等にて発表する予定であったが、臨床現場及びスポーツ現場で知見が思うように得られなかったため、補助事業期間の延長を申請し、承諾をいただいた次第である。本研究では、磁気共鳴画像法(MRI)を用い、MRIの指標の一つである熱振動としてエネルギー放出を計測しているT1緩和を指標としたT1値は、熱依存性が高い。これを基に、形態画像とT1値の分布を重ね合わせ可視化した"

T1map"を作成することで、視覚的に部位の同定が可能となり、骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証し、現場へ活用するための科学的なエビデンスとして確立させるため、縦断的・横断的に検討していく。すなわち、・T1mapを用いた、骨格筋の非侵襲的な温度測定法の確立・クーリング時間及びクーリング部位の違いが骨格筋深層部に及ぼす影響・運動時間の違いが、骨格筋深層部のクーリングの効果に与える影響を検討することを目的とした。平成23年度は、以下のことを行った。(1)電解質を含んだ水溶液をファントムとし、水溶液を異なる温度に設定し、実際の温度と磁気共鳴画像法T1mapにて撮像したデータとの比較を行った。(2)骨格筋に対し、約5°Cの水を循環させたクーリングパッドをあて、骨格筋の温度変化を磁気共鳴画像法T1mapにおいて確認を行った。以上のことから、磁気共鳴画像法T1mapを利用した温度変化を可視化することが骨格筋においても有効であることが判明された。次年度以降は、骨格筋深層部に対するクーリングの効果及び運動時間の違いによるクーリングの効果に与える影響について検証を行う。本研究では、磁気共鳴画像法(以下、MRI)を用い、骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証し、現場へ活用するための科学的エビデンスとして確立させる検討を行っている。MRIの指標のひとつであるT1値は、熱振動としてエネルギー放出を継続している縦緩和を示しており熱依存性が高い。これを基に、形態画像とT1値の分布を兼ね合わせ可視化した「MRI-T1map」を作成することで、視覚的に部位の道程が可能となることから生体内骨格筋に対するクーリングの効果を非侵襲的に検証することを目的としている。平成23年度は、電解質を含んだ水溶液を異なる温度に設定し、MRI-T1mapが有用であるかの検証、及び、骨格筋に対し、約5°Cの水を循環させたクーリングパッドをあて、骨格筋の温度変化についてMRI-T1mapが有用であるかの検証を行った。その結果、水溶液の温度変化とともに骨格筋のT1値が変化し、可視化が可能であることが示唆された。平成24年度は、MRIの代表的な指標としてT1値とT2値が挙げられるため、水溶液及び骨格筋において温度によるT1値及びT2値の変化を検証した。この結果、温度変化に関して、水溶液においてはT2値では温度に依存した変化はみられないが、T1値は温度の上昇とともに増加し、温度の低下とともに値が減少することが確認された。以上の結果により、生体内における温度変化がMRI-T1mapにより明らかになった。平成25年度、平成26年度は、臨床現場及びスポーツ現場での活用を想定した研究を行った。骨格筋に対するクーリングを行った際、クーリング5分までに急激な温度低下が確認された。その後、緩やかに低下し、クーリング20分で温度低下は停止した。また、クーリング前に温度に戻るには、クーリングを行った時間と同等以上の時間を要することを確認した。スポーツ医科学研究分担者の協力により、被験者集め、装置の操作、データの解析等が順調に進展している。磁気共鳴画像法(以下、MRI)における代表的な指標としてT1値、T2値が挙げられる。
超越整関数の複素力学系に関する研究

諸澤は複素誤差関数の力学系について研究を行った。特に係数が実数の場合のパラメータ空間を考察した。パラメータ空間での双曲成分を調べ、双曲成分に沿っての方物型分岐について結果を得た。この複素誤差関数は谷口の定義した構造有限型整関数族に属し、その特異値の数が二つのものである。二つの特異値を持つ構造有限型整関数は他に、3次多項式と単純象眼指数関数がある。平成17年度には諸澤と谷口はこれら3つの構造有限型のパラメータ空間における双曲成分を調べ、いくつかの例を構成した。さらにcapture typeについて結果を得たので、論文としてまとめ、投稿中である。加藤は記号力学系を用いて、実双曲反復写像系におけるアトラクタの力学的構造の考察を続けた。谷口は構造有限型整関数の力学系とその分岐構造との関連を明らかにした。また、漸近的タイヒミュラー空間のモデルを与えた。中根は固有値1の方物的不動点を持つ3次多項式のBranner-Hubbard-Lavaurs変形を考察した。特に実3次多項式の場合に変形空間とstretching rayとの関係の研究を進めた。藤解は有理型函数の角領域における一意性問題を森正気氏及びW.Lin氏と共同して研究し、既知の結果を拡張した。また、有理型函数の正規族との関連について新たな知見を得た。さらに微分方程式あるいは函数方程式を満たす有理型函数の値分布を調べるための新たな手法について研究した。木坂は有理写像の複素力学系のsimi-hyperbolicityに関する「Maneの定理」が超越整関数の場合にどのような形で成立するのかを考察し,ジュリア集合上の点の近傍で力学系がsimi-hyperbolicであるための必要十分条件を得た。また、従来のものとは異なる擬等角手術の手法を用いて、2重連結な遊走領域を持つ超越整関数や、一般にn重連結な遊走領域を持つ超越整関数を構成した。石崎はSchroederの函数方程式の解の値分布的性質と定義有理型関数の複素力学系的性質の間の関係を調べた。また、超越関数を含む函数方程式の解の性質も取り扱った。諸澤と谷口は二つの特異値を持つ構造有限型整関数、すなわち3次多項式、1次象眼指数関数、複素誤差関数の研究を行った、その中でも特に双曲型整関数について、そこに現れるファトウ成分の分類をし、いくつかの例を構成した。諸澤は二つの特異値を持つ構造有限型整関数の中でも複素誤差関数の研究を行った。実数を係数として持つ複素誤差関数のパラメータ空間を考察した。そして、曲線に沿って起こる放物型分岐に関して結果を得て、講演を行った。加藤は実の双曲反復写像系のアトラクタの力学的構造を調べるために、その記号力学系の表現を考察した。谷口はさらに、構造有限型整関数の力学系とその分岐被覆構造との関連を明らかにした。

木坂は有理写像の複素力学系のsimi-hyperbolicityに関する「Maneの定理」が超越整関数の場合にどのような形で成立するのかを考察した。その結果,ジュリア集合上の点の近傍で力学系がsimi-hyperbolicであるための必要十分条件を得た。諸澤は複素誤差関数の力学系について研究を行った。特に係数が実数の場合のパラメータ空間を考察した。パラメータ空間での双曲成分を調べ、双曲成分に沿っての方物型分岐について結果を得た。この複素誤差関数は谷口の定義した構造有限型整関数族に属し、その特異値の数が二つのものである。このように二つの特異値を持つ構造有限型整関数は他に、3次多項式と単純象眼指数関数がある。諸澤と谷口はこれら3つの構造有限型のパラメータ空間における双曲成分を調べ、capture typeについて結果を得て、論文としてまとめ、投稿中である。加藤は記号力学系の表現を用いて、実の双曲反復写像系の力学的構造を考察した。谷口は有理関数や整関数の被覆構造の研究および、その力学系的構造との関連性について研究した。また、漸定的タイヒミュラー空間のモデルを与えた。中根は固有値1の方物的不動点を持つ3次多項式の変形空間を考察した。特に実3次多項式の変形空間とstretching rayとの関係の研究を進めた。藤解は平面上で定義された有理型函数の一性定理における条件を見直しそれらを拡張した。特に、重複度の打ち切りや角領域における共有条件から導かれる2つの函数の関係について新たな知見を得た。微分方程式あるいは函数法的式を満たす有理函数の値分布を調べるための新たな手法について研究した。木坂は従来のものとは異なる擬等角手術の手法を用いて、2重連結な遊走領域を持つ超越整関数や、一般にn重連結な遊走領域を持つ超越整関数を構成した。また、特異値の軌道によって超越整関数の半双曲性の特徴付けを行い、その応用として超越整関数の力学系の測度論的性質に関する結果を得た。石崎はSchroederの函数方程式の解の値分布的性質と定義有理型関数の複素力学系的性質の間の関係を調べた。また、超越関数を含む函数方程式の解の性質も取り扱った。
インフルエンザ菌性慢性中耳炎症病態に対する抗サイトカイン療法および分子標的治療

今回、抗CD25抗体を用いた制御性T細胞に対する分子標的治療の可能性について検討した。BALB/cマウスを用いたインフルエンザ菌性慢性中耳炎モデルを作成し、抗CD25抗体を3回腹腔内投与し、対照マウスにはリン酸緩衝液(PBS)を腹腔内投与した。中耳炎惹起後8週目に中耳洗浄液と中耳粘膜、頸部リンパ節、脾臓を採取した。中耳洗浄液中の生菌数では、抗CD25抗体処置群ではインフルエンザ菌数の著明な減少を認めた。また抗CD25抗体処置群において、各臓器における制御性T細胞数割合の低下を認めた。抗CD25抗体の全身投与により、制御性T細胞が中耳局所における細菌免疫寛容に関与することが示唆された。平成25年度においては中耳炎症病態の制御性T細胞を中心とした組織学的細胞学的評価および分子生物学的評価を行った。インフルエンザ菌性中耳炎惹起後、3日目、2週目、1ヶ月目、2ヶ月目の中耳粘膜組織を採取し、中耳粘膜におけるリンパ球を中心とした炎症細胞浸潤の評価としてCD90.2抗体、CD4抗体、Foxp3抗体にて免疫染色を行った。中耳炎惹起後2週目以降において、CD90.2抗体、CD4抗体陽性細胞の集簇を粘膜下に認めており、Foxp3抗体陽性細胞も認められた。実際に、CD4抗体およびFoxp3抗体2重染色による共焦点レーザー顕微鏡下での観察においては、CD4陽性細胞の核内にFoxp3陽性を認める細胞を認めている。無処置マウスの中耳粘膜および中耳炎惹起後3日目の中耳粘膜にはリンパ球の浸潤は軽度であった。中耳粘膜のみを顕微鏡下に採取しRNAを抽出したのちに、cDNAを作成した。Foxp3mRNAの発現についてreal time RT-PCRを用いて検討を行っているが、無処置マウスの中耳粘膜と比較して、中耳炎惹起後3日目、2週目、1ヶ月目、2ヶ月目の中耳粘膜組織におけるFoxp3mRNAの発現の増強を認められた。今回、抗CD25抗体を用いた制御性T細胞に対する分子標的治療の可能性について追加検討を行った。SPF下にて飼育した、雄性、6週令、BALB/cマウスを用いた。慢性中耳炎モデルとしてインフルエンザ菌(107cfu)を中耳骨胞に注入し、耳管切断後にゼルホルムを挿入し慢性中耳炎モデルを作成した。中耳炎惹起後の2週間目、4週目、6週目に抗CD25抗体(PC61.5:250mg/mouse)を腹腔内投与した。対照マウスにはリン酸緩衝液(PBS)を腹腔内投与した。中耳炎惹起後8週目に中耳洗浄液(生食200ml)および中耳粘膜、頸部リンパ節、脾臓を採取した。中耳洗浄液を段階希釈にてチョコレート寒天培地にて培養後、中耳洗浄液中のインフルエンザ菌生菌数を計測した。中耳粘膜、頸部リンパ節、脾臓より単核球を採取した後に、フローサイトメトリーによりFITC標識CD4抗体、PE標識FoxP3抗体、Per-Cp標識CD25抗体にて染色を行い、制御性T細胞の動態について前回同様確認を行っている。中耳洗浄液上清を用いて、中耳洗浄液中のBio-Plexサイトカイン解析を行った。中耳洗浄液中の生菌数では、抗CD25抗体処置群ではインフルエンザ菌陽性例は12.5%であり、PBS処置群では62.5%がインフルエンザ菌陽性であった。インフルエンザ菌陽性率は抗CD25抗体処置群と比較してPBS処置群は明らかに高率であった。Bio-Plexサイトカイン解析では、中耳洗浄液中のIL-1β、TNF-αなどの炎症性サイトカイン濃度においては2群間に明らかな有意差は認めないものの、CD25処置群において濃度の低下を認めた。今回、抗CD25抗体(PC61.5)の全身投与により、明らかな炎症性病態の改善には至らないものの、明らかな生菌数や生菌率の低下を認めることから、制御性T細胞が中耳局所における細菌免疫寛容に関与することが示唆された。医歯薬学元々長期中耳炎症モデルの解析を行っており、26ヶ月のマウス中耳炎モデルを作成しているので、進捗状況としてはおおむね順調と考えられるが、抗サイトカイン療法に対する効果的な検証が十分に行われていないので、早速実験をスムースに行う必要がある。まずは抗TNF-αび抗CD25抗体投与における中耳局所の免疫応答につき検証する。対照は各種抗体非投与マウスとする。

中耳組織やリンパ組織を中心にH/E染色や、CD90.2抗体、CD4抗体、Foxp3抗体による免疫組織染色をおこなう。中耳粘膜におけるTリンパ球分画の局在を見るために、CD4、CD8、CD25等の蛍光重染色を施行し、共焦点レーザー顕微鏡にて分布について比較検討を行う。また、中耳局所におけるTh1及びTh2細胞、Th17細胞、CD25CD4陽性内因性制御性T細胞、およびTGFーβ誘導性制御性T細胞における治療前後における動態につきにフローサイトメトリーにて解析を行い、抗サイトカイン療法の有無による差について検証する。マウス長期中耳炎モデル作成しており、経時間的な問題で進捗に遅れが多少生じている状態であり、試薬購入に現在オーダーを行っている状態である。今後、実験遂行が進むと使用額も請求通りになるものと考えられる。抗IL-25抗体、抗TNF-α抗体などの抗サイトカイン、分子標的治療にむけた抗体を購入する。
コファクタースイッチング機構を用いた新規酵素活性制御法の開発及びその応用

金属酵素は、その活性の発現に特有のコファクター(金属イオン)が必要であり、コファクターを除去してしまうと活性を消失し、付与することによって活性の回復が見られることが知られている。この現象を可逆的に繰り返すことのできる系を構築する事により、コファクターを用いて酵素活性のON/OFFが制御できる分子スイッチを作製することが可能になると考えた。そのため、その基本的知見を得ることを目的として本研究を行った。コファクターによる酵素活性の制御を詳細に調べるために、僅かな体積で広大な表面積を有する微細多孔質ガラスにアルカリホスファターゼ(ALP)を固定化、FIA(Flow Injection Analysis)システムに導入した。基質にPNPPを用い吸光度変化から酵素活性を評価した。ALPカラムに通電およびキレート化剤処理により酵素活性のない状態に変換、亜鉛(II)イオン溶液を注入することにより酵素活性を回復させ、酵素活性の制御を行った。実際に除去および付与された亜鉛(II)イオンの挙動をBr-PAPS法により解析した結果、キレート化剤(PDC)処理では亜鉛イオンはALPより除去されておらず、マスキング剤的に作用し、酵素活性を消失させていることが示された。また、通電処理の際は、亜鉛イオンがALPより除去されていることが確認された。本法を用いて、亜鉛の検量線を作成することによって、1.0x10^<-9>-1.0x10^<-5>Mの広範囲にわたり、亜鉛の計測が可能であることが示された。更に、本法を用いて、市販のミネラル水中の亜鉛イオンの計測を行った。本研究により、酵素を分子スイッチのようにその活性を簡単に制御できることや、そのメカニズムについての有用な知見を得ることが出来た。また、金属計測へ適用可能であること、他の金属酵素へも適用が可能であることが示された。ポストゲノム時代の到来とともに、得られたデータベースを如何に有効に利用するのかという点に注目が集まっている。一方で、このことは遺伝子産物であるタンパク質や酵素の種類には限りがあるという事を意映しており、既知産物に対する新しい利用方法を開発することは、今後ますます重要になって来ることと思われる。コファクターによる酵素活性の制御を詳細に調べるために、金管に2-アミノエタンチオールを用いてアミノ基を導入、グルタルアルデヒド架橋法により金属酵素の一種であるアルカリホスファターゼ(ALP)を固定化した微小カラムを作製し、FIA(Flow Injection Analysis)システムに導入した。基質にPNPP(p-nitrophenyl phosphate)を用い吸光度変化から酵素活性を評価した。本システムにおける酵素活性はr.s.d.≒1%と高い安定性を示した。酵素活性制御に重要なコファクター(Zn(II)イオン)に関しては、10mMクエン酸を含む100mM PDC(2,6-pyridinedicarboxylic acid)を500μl通液することにより最も効果的に活性を消失させることが可能であり、その後に付与するZn(II)イオンは0.1μM-5.0μMの範囲においてZn(II)イオンの濃度に比例して活性の回復が見られた。これらのことより、コファクターであるZn(II)イオンにより微小カラムの活性のON/OFFを制御出来ることが示されたとともに、様残な濃度のZn(II)イオンを付与することにより、段階的に酵素活性を回復させることが可能であり、酵素活性を制御できることが確認された。更に、回復した酵素活性を指標にすることにより、当該システムが亜鉛の計測にも適応可能であることが示された。また金属酵素にサーモリシンを用いた系においても構築、酵素活性制御のための知見を得た。

本法を用いて、亜鉛の検量線を作成することによって、1.0x10^<-9>-1.0x10^<-5>Mの広範囲にわたり、亜鉛の計測が可能であることが示された。更に、本法を用いて、市販のミネラル水中の亜鉛イオンの計測を行った。本研究により、酵素を分子スイッチのようにその活性を簡単に制御できることや、そのメカニズムについての有用な知見を得ることが出来た。また、金属計測へ適用可能であること、他の金属酵素へも適用が可能であることが示された。
廃乾電池焙焼粉末材を用いた焼結体の作製とその有効活用に関する研究

研究目的:廃乾電池を再資源化処理した後に亜鉛滓と呼ばれる焙焼残滓粉末が回収されるが、有効的な利用方法は未だ開発されておらず、現在数万トンが未利用のまま蓄積されている。廃乾電池の収集率を高め、資源の再循環を図るためにもこの亜鉛滓の用途開発は必須であると言える。本研究は、比較的加工コストが低廉で、大量使用・生産が可能な焼結法を用いて固体化させ再資源化を図るものである研究方法:廃乾電池焙焼粉末材には1次焙焼後の亜鉛滓とさらに2次焙焼したIZC(ltomuka Zink Calcine)とがある。本研究ではIZCを対象とし、最適な焼結温度、焼結時間を明らかにするとともに、焼結体の気孔率、強度、比熱、熱伝導率、放射率等を測定し、その有効活用法について検討を行った。研究成果:本研究で得られた研究成果を以下に要約する。1.焼結温度1473K、焼結時間5時間において、良好な状態となる焼結体が得られる。2.焼結体の全気孔率は50%程度であり、体積収縮率は15%程度である。3. JIS R2553に基づいた曲げ強さ、圧縮強さはそれぞれ4.6MPa、20MPaを超える値が得られる。4.比熱は0.60kJ/kgK、容積比熱は1593kJ/m^3K、乾燥状態の有効熱伝導率は0.98W/mK、湿潤状態では1.96W/mKである。5.放射率は短波長から1050nmの範囲において95%、近赤外域に当る長波長側では波長が長くなるほど放射率は低下する傾向を示し、2250nmにおいて60%程度になる.6.含水させた焼結体に1000W/m^2のハロゲン光を照射した場合、蒸発冷却効果により表面温度が安定する状態が確認され、この時、照度の90%程度を吸収し、67%程度を潜熱として放出する。以上の成果から、有効活用法の一つとして例えば、蒸発冷却効果を有するインターロッキングブロック、融雪用路面ブロックとしての適用が期待できる。
開磁気面平衡を考慮した球状トカマクの定常平衡制御技術の開発

球状トカマクにおいてプラズマの位置と形状を同定して、その制御を行う技術の開発を行う。位置と形状の同定は通常、磁気計測によって行われるが、積分操作を伴うので長時間の運転になるとドリフトが発生し計測誤差が累積する。そこで、プラズマの可視光等の映像をリアルタイム収集して、画像から位置を算出し、磁気信号を推定して磁気計測値の補正を行う。本課題では、プラズマを模擬したライトを用いてテストを行ったが、良好な位置検出と補正が行えることを確認した。また併せてリアルタイム平衡計算コードの開発を行った。プラズマの定常維持において問題となる磁気計測のドリフトノイズに対して、プラズマの画像を収集し、プラズマの位置・形状を求め、磁気計測の値を逆算して補正をかけることを試みる。理想的にはプラズマの位置及び形状を画像から算出することが望ましいが、今回は代表的なプラズマの位置のみを画像から算出する。その方法として、収集した画像に対して或る輝度を境に2値化を行い、明暗ふたつの領域に分け、その明るい領域の面重心を代表的なプラズマ位置とした。この方法でのプラズマを模擬した光源による動作試験では、正しく面重心の位置を算出することが確認できた。これら画像に対する2値化や面重心を求めるのは、National Instruments社から提供されているライブラリを用いて行った。また昨年度に開発したリアルタイム平衡計算コードの改良を行い、従来、磁気軸位置や最外殻磁気面の位置が離散的に表現されていたものを、そのフラックス値の線形近似や二次近似を行う方法によって、連続的に表現できるようになった。これにより、より精度の高いプラズマ位置・形状の制御が行えると期待できる。更に、プラズマの代表的な位置(形状は含まず)から、各フラックスループで計測されると予想される値を逆算するコードを作成した。合わせて、実測のフラックスループ値が、その値にリニアに補正されるコードも開発し、これらコードを実際の制御システムに実装した。最後に、これら全体の動作試験として、プラズマを模擬した光源を用いて、画像の収集、プラズマ位置の特定、その際のフラックスループ値の逆算、その値への補正といった一連の手続きを、実際の制御システムを用いて行った。その結果、ドリフトが問題となる時間幅よりも充分短い幅(約1秒前後)で、一連の手続きが正しく行われることを確認した。本研究は、球状トカマクにおいて重要となる、非誘導なプラズマ電流立ち上げ、及びその定常維持を実現させるために、基盤となるプラズマ制御手法の構築を行うことを目的としている。このために、プラズマの位置・形状を磁気計測信号等からリアルタイムに同定し、その位置・形状を制御する手法の開発を行う。また、プラズマ放電時の画像を制御システムに取り込み、画像データから磁気計測信号を推定することで磁気信号に含まれるドリフト成分を取り除き、プラズマの定常維持制御を可能にさせる制御の開発も行う。まず、位置・形状制御について、他の多くのトカマク装置では、真空容器内に仮想的に設置された各点のフラックス値が同一になるように外部磁場コイルの制御を行うことで形状制御を行っている。一方、本研究ではプラズマのエッジ位置をリアルタイムに算出して、その近傍の外部磁場コイルを用いてエッジ位置を制御することで形状制御を行うことを特徴とする。前者は制御ループを速く実行できる利点があるが、後者の制御手法は、より直感的な制御を可能にする利点がある。この制御ループを開発し、実機に組み込んで制御を試みたところ、一部のエッジ位置の制御が可能であることを確認した。また一部のエッジ位置の制御では、エッジ位置を制御する際にプラズマ電流など他のグローバルパラメータにも変化を与えてしまうために、有効なエッジ位置の制御が行えなかったことを確認した。これは、エッジ位置の制御単体でなく他のグローバルパラメータも同時に制御する手法が必要であることを示唆している。このリアルタイムによるエッジ位置の算出は、プラズマ電流を一本のフィラメント電流と仮定して計算した簡易的な手法であるが、本研究では、プラズマの力学的平衡の式を用いて、リアルタイムにプラズマ形状を算出すること、更にプラズマ画像を制御に取り込むこと等が含まれており、これらについては後述する。プラズマの力学的平衡の式を用いてプラズマ形状の算出を行うことについては、既に開発済みのオフライン用平衡計算コードの抜本的見直しを行い、特に実行時間を速めるためのチューンアップをして、新たに制御用の平衡計算コードとして開発を行った。結果、この制御用平衡計算コードは、プラズマ制御システムのQuad Coreの一つのコアを用いて、30×48のメッシュ分解能にて、一回の計算に要する時間を1.6msec程度に収めることができた。この計算時間は、外部磁場コイルを駆動する電源の応答時間である1.3msecよりも若干長いが、充分実用範囲内に収まっている。この計算コードは、Quad Coreの利点である並列処理の技術を用いて実行されるので、別にある主制御ループの実行速度を下げることなく処理される。また、制御システムに画像を取り込むためのハードウェアのセットアップを行い、画像を収集するソフトウェアの開発を行った。

更に、実機にて0.5Hz程度のサンプリング周波数で画像収集が行えることを確認した。これは、磁気計測信号の補正を行うためのものであるため、1Hz前後のサンプリング周波数で充分である。また、画像を収集するコードも並列処理されるため、主制御ループに影響を及ぼさないで実行される。また、プラズマ形状から、各磁気センサで計測されるはずのフラックス値を逆算するコードも開発を終えている。一方、本研究課題での現状の未達部分として、開磁気面のプラズマ電流を含んだプラズマ平衡をリアルタイムで計算するコードの開発、及び、収集した画像からプラズマ形状を検出するコードの開発があげられる。ただし、次年度に行う予定であった、実機を用いてのプラズマ形状の制御を先行して行っているので、若干実施内容の前後があるものの、本研究課題はおおむね予定通りの進捗であると考える。今後の研究の推進方法は、基本的に残りの開発要素を早急に開発し、その開発要素を実機に適用して、その有効性を確認することである。残りの開発要素としては、まず開磁気面におけるプラズマ電流を含んだ平衡計算コードの開発がある。ただし、これは基本的に、既に開発を終えた閉磁気面用平衡計算コードから必要のない個所、すなわち最外殻磁気面を探索するなどの個所を取り除いていくことで開発が行えるので、新たな開発要素は僅かといえる。また、収集したプラズマ画像からリアルタイムにプラズマ形状を検出するコードの開発も行う必要がある。一方、既に制御システムでの画像を収集するコードの開発は終えていると記述したが、今回、この収集コードの開発に当たっては、National Instruments社製のライブラリを用いて開発した。このライブラリは、画像の収集が行えると同時に多くの画像フィルターを搭載しており、このフィルターを組み合わせることで、プラズマ形状の検出が可能であると考えられる。従って、自前で画像フィルターを作成する必要がないので、プラズマ形状の検出に関しても、開発要素は多くないと言える。以上、残っている開発要素は僅かであり、この開発を早急に行い、実機への適用を行う。その上で、実際に適用することで明らかになる課題・問題点を明らかにして、更に改良を行い、より強固なプラズマ制御手法の構築を行っていく予定である。該当なし
膵臓腺房細胞におけるユビキチン様蛋白質の役割

我々はこれまでに抗SUMO-1特異精製抗体によるウェスタンブロット解析で、遊離型SUMO-1が膵臓に極めて高い濃度で存在し、マウス胎仔およびヒト膵臓組織の免疫組織化学的検索においても腺房細胞が非常に強い陽性を示すことを確認した。培養細胞MIA PaCa-2でも遊離型SUMO-1が多く存在した。さらに、抗SUMO-2/3特異精製抗体を用いたウェスタンブロット解析でも、遊離型SUMO-2がSUMO-1と同様に膵臓に多く存在した。SUMO-2化された蛋白質は、細胞へのストレス(熱)負荷時、ただちに高分子量化し多くが不溶性分画に移行した。SUMO-2をbaitとしてTwo-hybridスクリーニングを行い、TTRAP(TNF receptor and TRAF associated protein)が相互作用することを見つけた。さらに、抗SUMO-2抗体を作製し、細胞内でSUMO-2とTTRAPが核に共局在することを確認した。TTRAPはN末端側に核移行シグナルが予測され、ここに変異を入れると核への局在が失われた。TTRAPのC末端側にはDNA修復機能やp53、NF-κB、AP-1等の転写因子を還元する機能をもつAPE-1のモチーフが保存されていた。精製したTTRAPはAP-siteに作用したが、8-oxo-dGへの作用は弱かった。AP-siteへの作用はEDTAの添加によって阻止されたことからMg^<2+>依存的な反応であることが示唆された。さらに、TTRAPはUBC9やp53とも相互作用することが明かとなった。我々が見い出した知見は、SUMO修飾が関わる遺伝子修復機構および遺伝子発現調節の解明に新たな展開を与え、膵炎および膵癌発生の予防と機構の解明、膵臓細胞のストレス応答機構の解明に役立つと考えている我々はこれまでに抗SUMO-1特異精製抗体によるウェスタンブロット解析で、遊離型SUMO-1が膵臓に極めて高い濃度で存在し、マウス胎仔およびヒト膵臓組織の免疫組織化学的検索においても腺房細胞が非常に強い陽性を示すことを確認した。我々が見い出した知見は、SUMO修飾が関わる遺伝子修復機構および遺伝子発現調節の解明に新たな展開を与え、膵炎および膵癌発生の予防と機構の解明、膵臓細胞のストレス応答機構の解明に役立つと考えているユビキチンは細胞内でプロテアソームとともに蛋白質分解で重要な役割を果している。最近、いくつかのユビキチン様蛋白質があることが知られるようになった。そのひとつSUMO(Small Ubiquitin-related Modifier)(別称Smt-3,sentrin)にはSUMO-1、SUMO-2、SUMO-3の類似した蛋白質がファミリーを構成する。培養細胞MlA OaCa-2でも遊離型SUMO-1が多く存在した。抗SUMO-2/3特異精製抗体を用いたウェスタンブロット解析でも、遊離型SUMO-2がSUMO-1と同様に膵臓に多く存在した。SUM-2化された蛋白質は、細胞へのストレス(熱)負荷時、ただちに高分子量化し多くが不溶性分画に移行した。SUMO-2をbaitとしてTwo-hybridスクリーニングを行い、TTRAP(TNF receptor and TRAF associated protein)と相互作用することを見つけた。さらに、抗SUMO-2モノクローナル抗体を作製し、細胞内にSUMO化されたTTRAPが存在することを明らかにした。SUMO-2とTTRAPは核に共局在した。TTRAPのC末端側にはDNA修復機能やp53、NF-kB、AP-1等の転写因子を還元する機能をもつAPE-1のモチーフが保存されていた。

今後、TTRAPの機能解明とともにSUMO修飾経路が膵臓の腺房細胞で果たす役割を明らかにする。我々はこれまでに抗SUMO-1特異精製抗体によるウェスタンブロット解析で、遊離型SUMO-1が膵臓に極めて高い濃度で存在し、マウス胎仔およびヒト膵臓組織の免疫組織化学的検索においても腺房細胞が非常に強い陽性を示すことを確認した。培養細胞MIA PaCa-2でも遊離型SUMO-1が多く存在した。さらに、抗SUMO-2/3特異精製抗体を用いたウェスタンブロット解析でも、遊離型SUMO-2がSUMO-1と同様に膵臓に多く存在した。SUMO-2化された蛋白質は、細胞へのストレス(熱)負荷時、ただちに高分子量化し多くが不溶性分画に移行した。SUMO-2をbaitとしてTwo-hybridスクリーニングを行い、TTRAP (TNF receptor and TRAF associated protein)が相互作用することを見つけた。さらに、抗SUMO-2抗体を作製し、細胞内でSUMO-2とTTRAPが核に共局在することを確認した。TTRAPはN末端側に核移行シグナルが予測され、ここに変異を入れると核への局在が失われた。TTRAPのC末端側にはDNA修復機能やp53、NF-κB、AP-1等の転写因子を還元する機能をもつAPE-1のモチーフが保存されていた。精製したTTRAPはAP-siteに作用したが、8-oxo-dGへの作用は弱かった。AP-siteへの作用はEDTAの添加によって阻止されたことからMg^<2+>依存的な反応であることが示唆された。さらに、TTRAPはUBC9やp53とも相互作用することが明かとなった。我々が見い出した知見は、SUMO修飾が関わる遺伝子修復機構および遺伝子発現調節の解明に新たな展開を与え、膵炎および膵癌発生の予防と機構の解明、膵臓細胞のストレス応答機構の解明に役立つと考えている。