hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境との相互作用を通した自由度の凍結と解放

平成14年度は,昨年度整備した実験装置により実験を行い,提案手法の有効性を確認した,また,センサに自由度がある場合についても検討を行い,実験を進め,その有効性を調べた.実験装置の整備提案する手法を実験的に示すための実験装置の整備を行い,自由度発見機構,および自由度の凍結,解放のためのプログラムを作成した.製作した実験装置は,7自由度のロボットアームに視覚センサを備えたものである.実験による検証視覚センサに与えられた作業に必要な自由度を自律的に発見することができることを製作した実験システムにより検証した.多数のセンサを備えたロボットの作成ロボットの持つアクチュエータの自由度だけではなく,センサが複数つくことによるセンサの自由度をどのようにうまく利用できるかについても,モータの場合と同様に考察するために,多数のセンサを備えたロボットを作成し,基礎的な実験を行うことによって,多数のセンサがある場合についての,その自由度間の拘束を自律的に発見できる枠組みを示した.平成13年度は,必要自由度発見のための理論的枠組みの整備と実験装置の整備などを行った.最小二乗法を基にした必要自由度の発見センサ上で定義されているあるタスクを繰り返している間,アクチュエータとセンサ信号に関する情報を収集し,最小二乗法を基に,その信号間の関係を推定する方法を提案した.与えられたタスクに対してロボットが冗長自由度を有することは,推定された行列の対応する成分が0に近くなることによって発見され,これを行列から抜くという演算をすることによって,このタスクに冗長な自由度を他のタスクで使うことができるようになった.自由度の動的割り当ての制御アーキテクチャの構成上記の必要自由度の検出機構,切り出し機構をもつの適応サーボ系を,別々のセンサ上で定義された複数のタスクに応じて用意し,ロボットの持つ自由度を,あらかじめ決められた優先順位にしたがってこれらのタスクに動的に割り当てることができる制御アーキテクチャを構成した.これによって,環境が動的に変化することにより,あるタスクに必要な自由度が変化するような場合にも,その必要自由度を動的に発見し割り当てることによって,ロボットが環境変化に柔軟に対応することができる.実験装置の整備提案する手法を実験により検証するために,実験装置の整備を行った.実験装置は,既存設備であるロボットアーム(PA-10),およびそれに搭載されたCCDカメラからなり,これらと,制御用のコンピュータとインターフェース等との接続を行った.また,簡単な動作実験により,ロボットの動作を確認した.平成14年度は,昨年度整備した実験装置により実験を行い,提案手法の有効性を確認した,また,センサに自由度がある場合についても検討を行い,実験を進め,その有効性を調べた.実験装置の整備提案する手法を実験的に示すための実験装置の整備を行い,自由度発見機構,および自由度の凍結,解放のためのプログラムを作成した.製作した実験装置は,7自由度のロボットアームに視覚センサを備えたものである.実験による検証視覚センサに与えられた作業に必要な自由度を自律的に発見することができることを製作した実験システムにより検証した.多数のセンサを備えたロボットの作成ロボットの持つアクチュエータの自由度だけではなく,センサが複数つくことによるセンサの自由度をどのようにうまく利用できるかについても,モータの場合と同様に考察するために,多数のセンサを備えたロボットを作成し,基礎的な実験を行うことによって,多数のセンサがある場合についての,その自由度間の拘束を自律的に発見できる枠組みを示した.
GPIIb/IIIa阻害効果を示す新規ペプチドの作用機序

我々はコラーゲン由来のペプチドによるコラーゲン惹起血小板凝集の抑制を評価する際、GPRシークエンスを含む9アミノ酸ペプチドにコラーゲンのみならず、ほぼすべての血小板惹起剤による血小板凝集抑制作用があることを発見した。このペプチドはフィブリノーゲンのフィブリノペプチドA断端近傍の構造に類似するが、フィブリノーゲンには結合しない。いくつかのデータより、このペプチドはGPIIb/IIIaに作用することが示唆されるが、RGDと異なりpartial agonist作用を有しない。このペプチドがGPIIb/IIIaと反応することを証明するためConAカラムを用いて血小板よりGPIIb/IIIaを分離し、GPIIb/IIIaを表面プラズモン共鳴測定用チップに固定後、フィブリノーゲンを流し、GPIIb/IIIaとの結合定数を測定する系を作成した。そしてこの系におけるペプチドの阻害効果を評価したが、このペプチドの阻害効果は、認められなかった。一方、ビオチン化ペプチドを作成し、表面プラズモン共鳴測定用チップに固定後、単離したGPIIb/IIIaまたリポソームに埋め込んだGPIIb/IIIaを流し、ペプチドとGPIIb/IIIaの結合を判定すると、軽度ではあるが結合が認められた。この矛盾する実験結果の原因として単離したGPIIb/IIIaに何らかの変化が起き、nativeなGPIIb/IIIaとは異なるものになっている可能性がある。そこでCHO細胞にGPIIb/IIIaをtransfectし、フィブリノーゲンとの結合を評価できる系を作成した。この系でGPRシークエンスを含むペプチドの結合、フィブリノーゲンの結合抑制をみたところ、いずれも有意な効果は認められなかった。これらのことから、今回検討したGPRシークエンスを含むペプチドは当初予想されたようにGPIIb/IIIaとフィブリノーゲンとの結合を抑制するものでない可能性が示唆された。このペフチドがGPIIb/IIIaと反応することを証明するため13年度は以下のような実験を行った。まずConAカラムを用いて血小板よりGPIIb/IIIaを分離し、GPIIb/IIIaを表面プラズモン共鳴測定用チップに固定後、フィブリノーゲンを流し、GPIIb/IIIaとの結合定数を測定する系を作成したそしてこの系におけるペプチドの阻害効果を評価したが、このペプチドの阻害効果は、認められなかった。現在、この矛盾する実験結果の原因を究明するために、次の計画を考えているところである。一つの原因として、単離したGPIIb/IIIaに何らかの変化が起き、nativeなGPIIb/IIIaとは異なるものになっている可能性がある。現在、CHO細胞にGPIIb/IIIaをtransfectする系を準備中である。我々はコラーゲン由来のペプチドによるコラーゲン惹起血小板凝集の抑制を評価する際GPRシークエンスを含む9アミノ酸ペプチドにコラーゲンのみならず、ほぼすべての血小板惹起剤による血小板凝集抑制作用があることを発見した。

このペプチドはフィブリノーゲンのフィブリノペプチドA断端近傍の構造に類似するが、フィブリノーゲンには結合しない。いくつかのデータより、このペプチドはGPIIb/IIIaに作用することが示唆されるが、RGDと異なりpartial agonist作用を有しない。このペプチドがGPIIb/IIIaと反応することを証明するためConAカラムを用いて血小板より、GPIIb/IIIaを分離し、GPIIb/IIIaを表面プラズモン共鳴測定用チップに固定後、フィブリノーゲンを流し、GPIIb/IIIaとの結合定数を測定する系を作成した。そしてこの系におけるペプチドの阻害効果を評価したが、このペプチドの阻害効果は、認められなかった。一方、ビオチン化ペプチドを作成し、表面プラズモン共鳴測定用チップに固定後、単離したGPIIb/IIIaまたリポソームに埋め込んだGPIIb/IIIaを流し、ペプチドとGPIIb/IIIaの結合を判定すると、軽度ではあるが結合が認められた。この矛盾する実験結果の原因として単離したGPIIb/IIIaに何らかの変化が起き、nativeなGPIIb/IIIaとは異なるものになっている可能性がある。そこでCHO細胞にGPIIb/IIIaをtransfectし、フィブリノーゲンとの結合を評価できる系を作成した。この系でGPRシークェンスを含むペプチドの結合、フィブリノーゲンの結合抑制をみたところ、いずれも有意な効果は認められなかった。これらのことから、今回検討したGPRシークェンスを含むペプチドは当初予想されたようにGPIIb/IIIaとフィブリノーゲンとの結合を抑制するものでない可能性が示唆された。
プレB細胞レセプターの発現調節機構の解明

preBCR下流のシグナル分子であるBLNKが欠損することにより生じるpreBCRの発現異常はプレB型急性リンパ性白血病(preB-ALL)に深く関与していることが近年報告されている。このことからpreBCRの発現は厳密に制御されている必要があり、preBCRの発現制御メカニズムを解明することはpreB-ALLの新たな治療法の開発につながるものと期待される。BLNKを介したpreBCRの発現終焉メカニズムの解明BLNK欠損マウスから樹立したpreBCR陽性プレB細胞株にBLNK-ER遺伝子を導入後、4-hydroxytamoxifen(4-HT)を添加し発現誘導したところ、12時間後にはBLNK依存的に細胞表面上のpreBCR発現量の低下がみられた。一方、SL鎖などのpreBCRを構成する分子のmRNA量の低下はみられなかったことから、BLNKを介したpreBCRの発現終焉はSL鎖mRNAのサイレンシングによるmRNAレベルでの終結よりも前にタンパク質レベルでの終焉機構があることが考えられた。実際、4-HT添加後の細胞抽出物においてpreBCRを構成するタンパクの発現が低下していたことから、preBCRの分解が促進されていることが示唆された。そこで阻害剤を用いて分解経路を調べたところ、リソソーム阻害剤で前処理した細胞においては4-HT添加後のpreBCR分解が抑制されたことから、preBCRはBLNK依存的にリソソームで分解されていることが考えられた。次にpreBCRの発現終焉機構にどのような分子が関わるかを調べるために、shRNAを用いて候補遺伝子のノックダウンを行ったところ、現在までに20候補遺伝子のうち、3遺伝子においてそれぞれノックダウンすると、4-HT添加後のpreBCRの発現低下が抑制されることがわかった。また、このうち1つの候補遺伝子を強制的に発現させたところ、BLNK非依存的にpreBCRの発現低下がみられた。1.新規preBCRシグナル解析システムを用いた個々のプレB細胞におけるpreBCRシグナルの量的あるいは質的な相違の評価生体に存在する個々のプレB細胞においてpreBCRシグナルの量的あるいは質的な違いがあるかを検証するため、我々はマウス骨髄プレB細胞から可変領域の異なるさまざまな膜型μH鎖遺伝子をレトロウイルスペクターにクローニングし、abl依存性プロB細胞株に導入したところ、SL鎖との会合能に相関して細胞表面上のpreBCR発現レベルが異なることがわかった。preBCR発現レベルの異なる細胞株のabl依存性増殖をabl特異的阻害剤STI-571で処理したところ、細胞表面上のpreBCR発現量に比例して細胞生存、増殖だけでなくpreBCR下流のシグナル分子であるSykやBLNKのリン酸化が亢進していた。さらに、μH鎖欠損マウスの骨髄プロB細胞にpreBCR形成能の異なるμH鎖を導入して培養したところ、preBCR形成能力の高いプレB細胞ほど細胞分裂能が高く、分化マーカーであるCD2の発現やKL鎖陽性細胞の頻度が増加していた。これらのことから、B細胞分化初期段階ではpreBCR形成能の高いμH鎖ほどpreBCRを介した増殖、分化において優位性をもつことで、L鎖の発現以前に高品質のμH鎮を主体としたプレB細胞レパートリーが完成するものと考えられる。2.BLNKを介したpreBCRの発現終焉におけるIRF-8の役割の解明BLNK欠損マウスから樹立したpreBCR陽性プレB細胞株にBLNK-ERを発現誘導させたところ、preBCRの発現終焉がみられた。しかしながらその際に細胞内におよび核内のIRF-8の量的あるいはチロシンリン酸化などの生化学的変化は現在までに得られていない。
大規模感性情報の精妙な抽象化

大規模感性情報の精妙な抽象化を課題として掲げ,具体的には感性情報解析ツールを2段階で設計実装し,公開することを目的とする.平成24年度は,その1段階目を実行した<開発済みのテキスト自動解析ツール(統語解析,共起解析)を拡張し,複数のオントロジー(専門概念,一般的文化概念,修辞概念など)を利用した解析のためのモジュールを組み込む.同時に,文学,芸術,音楽,政治の各ジャンルから,専門領域と時代を選び,オントロジーの模範事例を構築する.>.具体的には,感性情報解析ツールをオントロジーと対応することを目指すため,以下の2つの方法論を実行に移した.(1)テキスト自動解析ツールヘオントロジー対応モジュールを実装:同義語辞書,類義語辞書の拡張として,句,節,文,意味要素,解釈要素,概念,要点,意図,修辞特徴それぞれの水準における構成要素の辞書とタグ付け機構を実装した.(2)模範事例オントロジーの作成:人文・社会科学におけるテキストの学術的研究において,分析単位として用いられる構成要素を特定し,それをオントロジー(辞書的データベース)として構築した.その成果は,国内外(アメリカ)での研究発表となって結実した.また初年度である平成24年度は,5年間の研究を支える研究の基盤の構築に努めた.サーバの増強や,テキストの電子化など研究活動を助ける人材の確保等を行った.以上のことにより,5年間の研究の初年度として,研究の概観と基盤を整えると共に,すでに開発・公開済みであったテキストの自動分析に関連するソフトウェア・ツールの拡張に成功した.当初計画していた事項に関してはほとんど実行されている.構築された研究基盤の元で,研究の更なる発展を目指す.平成25年度は,オントロジーを用いた解析で得られたタグ付きのテキスト(豊饒化されたテキスト)に対して,複雑ネットワーク解析を行うソフトウェア・ツールの開発を行う.より高次のタグを分析対象とした複雑ネットワーク解析への拡張が重要な要素となる.平成24年度において,パリ工科大学,スタンフォード大学との共同研究のための出張を予定していたが,先方の都合も加味し平成25年度の実施項目へと変更を行った.平成25年度において当該出張経費等が発生する.大規模感性情報の精妙な抽象化を課題として掲げ,具体的には感性情報解析ツールを2段階で設計実装し,公開することを目的とする.平成24年度は,その1段階目を実行した<開発済みのテキスト自動解析ツール(統語解析,共起解析)を拡張し,複数のオントロジー(専門概念,一般的文化概念,修辞概念など)を利用した解析のためのモジュールを組み込む.同時に,文学,芸術,音楽,政治の各ジャンルから,専門領域と時代を選び,オントロジーの模範事例を構築する.>.具体的には,感性情報解析ツールをオントロジーと対応することを目指すため,以下の2つの方法論を実行に移した.(1)テキスト自動解析ツールヘオントロジー対応モジュールを実装:同義語辞書,類義語辞書の拡張として,句,節,文,意味要素,解釈要素,概念,要点,意図,修辞特徴それぞれの水準における構成要素の辞書とタグ付け機構を実装した.(2)模範事例オントロジーの作成:人文・社会科学におけるテキストの学術的研究において,分析単位として用いられる構成要素を特定し,それをオントロジー(辞書的データベース)として構築した.その成果は,国内外(アメリカ)での研究発表となって結実した.また初年度である平成24年度は,5年間の研究を支える研究の基盤の構築に努めた.サーバの増強や,テキストの電子化など研究活動を助ける人材の確保等を行った.以上のことにより,5年間の研究の初年度として,研究の概観と基盤を整えると共に,すでに開発・公開済みであったテキストの自動分析に関連するソフトウェア・ツールの拡張に成功した.当初計画していた事項に関してはほとんど実行されている.構築された研究基盤の元で,研究の更なる発展を目指す.平成25年度は,オントロジーを用いた解析で得られたタグ付きのテキスト(豊饒化されたテキスト)に対して,複雑ネットワーク解析を行うソフトウェア・ツールの開発を行う.より高次のタグを分析対象とした複雑ネットワーク解析への拡張が重要な要素となる.平成24年度において,パリ工科大学,スタンフォード大学との共同研究のための出張を予定していたが,先方の都合も加味し平成25年度の実施項目へと変更を行った.平成25年度において当該出張経費等が発生する.
免疫チェックポイント阻害乳酸菌による肺癌発癌予防・進展予防効果の検証

本研究は、気道粘膜免疫を標的とする「微生物由来合成核酸の経気道治療の研究」と、「有用微生物である乳酸菌由来高分子・抗体医薬の経気道治療の研究」成果を基盤とし、免疫チェックポイント阻害作用を有する乳酸菌による肺癌発癌・進展予防効果を検証する内容である。本研究は、早期の臨床試験への導出を目的として、癌研究と治療開発で世界最先端の米国テキサス大学MDアンダーソンがんセンターとの国際共同研究として計画した。申請者が所属する信州大学の乳酸菌研究のエキスパートと若手研究者の参画に加えて、国際的に高い信頼と臨床導出の実績がある癌専門研究機関の参画により、早期に次世代治療として確立を目指す内容である。
ディケンズの速記的造形術とヴィクトリア朝文化

本研究補助金を用いて遂行した資料(史料)調査に基づき、研究代表者はチャールズ・ディケンズの想像力の特質を、彼が作家として成功する前に習得した速記とのアナロジーを鍵として分析した。その結果得られた発見を作品論や作家論の形で論考にまとめ、そのいくつかを学会での口頭発表や学術誌掲載の論文として発表することができた。また研究過程で得られた知見を活かした翻訳作品も発表することができた。本研究によってディケンズならびにヴィクトリア朝文化研究に独自の貢献ができたものと思われる。(1)チャールズ・ディケンズの人物造形においては、「断片(的な特徴)」が「全体像」へと成長することが多い。これは彼が作家として成功をおさめる前に修得した速記術に似ている。速記というのは、細かな点や線(断片)がイメージや概念に化ける世界だからである。(2)本研究は以下の2点を目的とする。(1)速記とディケンズの想像力との間のアナロジーを鍵として、彼の想像(創造)力の源を解き明かすこと。(2)「断片」が「全体像」へと膨らんでいくという傾向が、ディケンズだけでなく、ヴィクトリア朝の社会や文化に通底したものであることを例証すること。平成20年度は以下のような具体的な成果が得られた。1上半期に『オリバー・トゥイスト』、『骨董屋』の2作品を精査し、綿密な研究ノートを作成することができた。このノートおよび先行研究を元に考察をすすめた結果、主に『骨董屋』の中心的主題とヴィクトリア朝にも流行していた活人画(tableaux vivants)との関係について新しい知見が得られた。2上述の知見を元に『骨董屋』を論じた論考、「見世物小屋としての『骨董屋』と人形の死に様」という論考を作成することができた。(同論考は平成21年5月30日、31日、東京大学に於いて開催される同学会第81回全国大会にて発表予定。)4下半期に『バーナビー・ラッジ』のテキストを精査し、綿密な研究ノートを作成することができた。このノート及び先行研究を元に考察をすすめた結果、同作品における装飾の位置づけと『二都物語』におけるそれとの間に共通点を見出すに至った。5線描の芸術であるカリカチュアや視覚芸術に関する貴重な資料や論考を収集することができ、それらの資料を精査することで、論点を例証する個所を発見することができた。6いくつかの作品に共通する「線を引く」という主題について考察を深めることができた。平成21年度は以下のような具体的な成果が得られた。1『骨董屋』の中心的主題とヴィクトリア朝にイングランドで流行していた活人画(tableaux vivants)という見世物との関係について得られた知見をもとに「見世物小屋としての『骨董屋』と人形の死に様」という題目の論考を完成させた。2上記の論考を平成21年5月31日、東京大学に於いて開催された日本英文学会第81回全国大会にて口頭発表した。3上記の論考を『ディケンズ・フェロウシップ日本支部年報第32号』に論文として発表した。平成22年度は主に以下のような成果が得られた。・前年度に考察を深めた『骨董屋』と『互いの友』との間の共通点について新たな発見があり、その点について考察を深めた結果、「「いずれは死なねばならぬから」-『フロイトの快原理の彼岸』とディケンズ」という論考を作成し、『多元文化』第11号に発表することができた(平成23年3月)。・上記の日本語による論考をもとにした英語論文を作成し、年度内に概ね完成させることができた。この論考を作成するにあたっては、平成22年度中に行った海外出張において、日本で入手困難な大英図書館の資料から有益な情報を得ることができた。なお、この論考は平成23年度にディケンズ・フェロウシップ日本支部が編纂予定の『ディケンズ生誕200年記念論集』(仮題)に投稿予定である(平成24年度出版予定)。平成23年度は以下のような成果が得られた。1.本研究の補助金を用いて遂行した資料調査に基づき、ディケンズの『ドンビー父子』という作品を分析した「フローレンス・ドンビーは父親の宝となれるのか」という論考を作成した。この作品にみられる、主要登場人物たちが距離を隔てたところから互いの心の内を覗き見るような傾向を、近代市民社会の「個」の問題と絡めて分析した。その際に「線(引き)」の問題を中心に据えて人間関係を検証した本稿は、独自の論点を提示することができた。

2.本研究の成果である「「いずれは死なねばならぬから」-『フロイトの快原理の彼岸』とディケンズ」(平成22年度)と「見世物小屋としての『骨董屋』と人形の死に様」(平成21年度)という2つの論考に、1.の論考、また新たに作成した「越境するディケンズ(の想像力)」という論考を加えて、博士論文を完成させた(平成23年11月名古屋大学国際言語文化研究科に提出)。ディケンズ研究に独自の観点を提示することができた。3.本研究で得た知見を活かし、ディケンズの公開朗読台本「小人のチョップス氏」の日本語訳を完成した(平成24年6月出版予定)。この作品の朗読台本としての翻訳は本邦初である。なお、この翻訳の作成にあたっても、本研究補助金を用いて渡英し大英図書館で閲覧した資料に利するところが大きかった。
高分解能コンプトン散乱による液金属の電子運動量分布

本研究の目的は高エネルギ-研究所に建設された高分解能コンプトン(散乱装置を用いて、単純液体金属(アルカリ金属)ならびに化合物形成液体金属(リチウム-ガリウム合金)における電子運動量分布を調べることにあった。(1)液体リチウム、ナトリウム金属ならびにその合金について固体状態ならびに液体状体状能にけるコンプトンプロファイルをKEKーPFに設置された運動量分解能0.09原子単位(現在世界最高)の高分解能コンプトン散乱装置で測定した。両金属のコンプトンプロファイムとも液体になるとフェルミ運動量が減少しかつ運動量分布関数がボケルこと、またリチウムの金属の運動量分布のボケがナトリウエ金属のそれより大きいことがわかった。リチウムーナトリウム合金液体のコンプトンプロファイルは自由電子モデルから大きくずれ、フェルミ面のボケが15%にも達することがわかった。(2)ガリウムならびにリチウムガリウム合金のコンプトンプメファイルはKEKーARにあらたに設置されたコンプトンスペクトロメ-カ-で測定された。入射X線のエネルギ-は60keVで、運動量分解能は0。12原子単位であった。Ga金属のコンプトロンプロファイルの形成は固定から液体に温度変化させることにより幅広くなることがわかった。これはCa金属は固定から液体になるときに体積が減少する現象にまことに対応している。一方Liga合金のコンプトンプロファイルの固液相転に伴う形状変化もGa金属の場合と定性的には同じ傾向であることがわかった。またフェルミ運動量の解析よりLi0.9Ga0.1のフェルミ運動量は自由電子近似値に近いことが判明した。(3)一方、理諭的アプロ-チとしては擬ポテンシャルに基づくバンド理諭により、インジウム-アンチモン化合物の亜鉛テルル形構造から岩塩構造型への相転移が与えるコンプトンプロファイルが調べられた。圧力により構造が変わり、それに伴い電子的性質も共有結合的性質から金属結合的性質に転移する課程が調べられた。今年度は高エネルギ-研究所に建設中のコンプトン散乱装置の立上げにまず全力を注いだ結果、運動量分解能を0.08原子単位をもつまで高分解能コンプトン装置が達成できた。この分解能は現在コンプトン散乱測定上の世界最高記録を誇るものである。次にこの装置を用いて液体金属のコンプトン散乱測定を行うため、500°Cまで昇温可能な真空チャンバ-を設計試作した。購入されたタ-ボ分子ポンプと接続することにより、最高10^<-8>Torrの真空度が達成できた。、次いでリチウム、ナトリウム金属ならびにその合金について固体状態ならびに液体状態におけるコンプトンプロファイルを10^<-6>Torr以上の高真空度で測定することが出来た。得られたコンプトンプロファイルを調べた結果、両金属とも液体になるとフェルミ運動量が減少しかつ運動量分布関数がボケルこと、また液体状態同志の比較よりリチウム金属の運動量分布のボケがナトリウム金属のそれより大きいことがわかった。しかし、これらのボケ量は比較的小さく、自由電子金属モデルから著しくずれるものではなかった。ところが、リチウム-ナトリウム合金液体のコンプトンプロファイルは自由電子モデルから著しくずれ、フェルミ面のボケが15%にも達することがわかった。これは液体合金における原子ポテンシャルのランダムさが原子位置のランダムさより電子運動量分布への影響が大きいことを示すものである。一方、理論的アプロ-チとしては擬ポテンシャルに基づくバンド理論により、インジウム-アンチモン化合物のコンプトンプロファイルが圧力により構造が亜鉛テルル形構造から岩塩構造型に変わり、それに伴い電子的性質も共有結合的性質から金属結合的性質に移転する様子を調べた。

昨年度高エネルギ-研究所放射光施設(BL14C)に建設された高分解能コンプトン散乱測定装置は世界最高の運動量分解能0。08原子単位を誇るものであったが入射X線はエネルギ-が30キロ電子ボルト(keV)の直線偏光X線に限定されていた。この欠点を補い測定範囲を重元素に拡張するとともに、円偏光X線が利用できるよう新しい高分解能コンプトン散乱装置を同研究所蓄積リング(AR)に建設した。新しい高分解能コンプトン散乱装置の利用可能な入射エネルギ-の範囲は40keVから80keVであり、分解能は0。1原子単位であった。これにより、分解能をそこなわないで測定範囲を大幅に拡張できただけでなく磁性電子のコンプトンプロファイルも測定可能になった。次ぎにこの装置を用いて化合物形成型合金であるリチウムガリウム(LiGa)合金のコンプトンプロファイルの温度変化を測定した。また参考の為に、ガリウム金属(Ga)単独の場合についても同様の測定を行い、固定から液体に相転移するときの電子状態の変化を調べた。Ga金属のコンプトンプロファイルの形状は固体から液体に温度変化させることにより幅広くなることがわかった。これはGa金属は固体から液体になるときに体積が減少する特異な金属であることに対応している。一方LiGa合金のコンプトンプロファイルの固液相転移に伴う形状変化はGa金属の場合と定性的には同じ傾向であるが変化の度合はより激しいことがわかった。この結果はLiGa液体合金では化合物形成にあずかる電子の波動関数が局在状態にあることを示唆するものである。
ICTを活用するデータ駆動型の英語学習コーパス検索サイトの開発と普及

○研究目的本研究では,データ駆動型学習(DDL)で使用するコーパスをタブレット端末等から自由に検索できるようにし, DDLの効果を引き続き検証して,その分析結果を公表する。○研究方法1人1台タブレット端末を活用し, DDL活用を支援するためのツールとして,新たに教育用例文コーパスSCoRE(The Sentence Corpus of Remedial English)を授業に取り入れた。SCoREとは, Web上で自由に閲覧・検索・コピー・ダウンロードすることができる「データ駆動型英語学習支援プログラム」であり,利用者登録などの必要がなく,いつでも無料でアクセスしてクリックするだけで利用できるシンプルな教育用検索ツールである。本研究では,自作のICT教材を活用して授業実践を行い, 1タブレット端末を活用するデジタル版DDLは中学生の英語力向上に寄与するか, 2タブレット端末を活用するデジタル版DDLは従来のペーパー版DDLと比べてその指導効果に差が見られるか, 3タブレット端末を活用するデジタル版DDLに協働学習を組み合わせることによって,生徒たちの学びの深まりに変容が見られるか,の3点を中心に研究を行った。○研究成果本研究では, SCoREを活用するデジタル版DDLの効果を検証した。その結果,デジタル版DDLの活用は英文法の知識の定着に効果があり,さらに用例の観察を通して文法規則発見の眼を育てることから,文法指導のひとつの手法として有効であることが明らかになった。また,教師が発見学習のタスクを与えなくても,生徒自身の力で数多くの文法規則を発見することができたことから, SCoREは自学教材としても有用であることがわかった。処置群のデジタル版と,対照群のペーパー版には,どちらもそれぞれに長所と短所があり,生徒の発見に同等の結果が得られるのであれば,学習環境や生徒の実態等に応じてどちらかを選んだり,組み合わせたりして実践すればよいことがわかった。
高血圧自然発症ラットを用いた実験的歯肉増殖症の発症メカニズムに関する研究

【目的】Ca拮抗薬の副作用として、歯肉に線維性増殖を誘発することが知られている。現在までの動物モデルにおいては増殖症についてのみ検討されており,血圧との因果関係の確証は得られていない。本実験では,従来の動物モデルでは補うことができなかった高血圧の物理的因子を加えることが可能な高血圧自然発症ラット(Spontaneously Hypertensive Rat;SHR)を用いて、前年度に引き続き、Ca拮抗薬誘発性歯肉増殖症の発症機序の解明を目的として、免疫組織化学的・生化学的検索を行った。【材料と方法】実験動物には、SHRと、対照として正常血圧ラット(Wistar Kyoto Rat;WKY)を用いた。SHRおよびWKYに6週間,Ca拮抗薬ニフェジピン(NIF)の強制投与を行った後,歯肉を摘出し、BrdUやTUNEL法を用いて免疫組織化学的に検討を行った。さらに、歯肉片をホモジナイズし、RT-PCR法を用いた生化学的検索を試みた。【結果】免疫組織化学的所見から、NIF投与群内でSHRとWKYとでは、細胞増殖活性またはアポトーシスを示す細胞の局在部位や標識率が異なった。BrdUによる細胞増殖活性能の検討では、接合上皮に血圧による違いが見られ、また、口腔歯肉上皮にNIF投与の有無による違いが見られた。一方、TUNEL法によるアポトーシスの検討では、SHRの歯肉溝上皮下結合組織にNIF投与の有無による違いが見られるにとどまった。RT-PCR法による生化学的検討については、薬物性歯肉増殖によりTGF-βとbFGFのmRNA発現が増加するという報告があり、血圧因子の関与を含めて現在も検討中である。【結論】SHRとWKYにおけるNIF誘発性歯肉増殖症では、細胞動態へ影響する部位が細胞増殖活性能とアポトーシスとで異なり、さらに薬物の副作用と血圧による作用の2つの要因の関与が、示唆された。【目的】Ca拮抗薬は,副作用として歯肉に増殖を引き起こすことが知られている。現在まで動物モデルにおける歯肉増殖症についての研究では,薬理作用と歯肉の増殖との関係が課題とされ,実際の血圧に関する因果関係は明らかにされていなかった。本実験では,従来の実験動物モデルでは補うことができなかった高血圧の物理的因子を,高血圧自然発症ラットを用いることにより補い,発症のメカニズムについて免疫組織化学的研究の側面も含め解明することを目的とした。【結果】歯肉の増殖は、SHR NIF群>WKY NIF群>SHR対照群>WKY対照群であった。病理組織学的所見では、SHRとWKYともにNIF群で、歯肉上皮の肥厚、上皮下結合組織の炎症性細胞浸潤、上皮脚の突出、コラーゲン線維の不規則な走行や太い線維束の形成が認められた。免疫組織化学的所見では、III型collagenの局在は、頬側の外縁上皮直下の歯肉結合組織においてSHRとWKYともにNIF群で対照群と比較して強陽性を示し、IV型collagen、laminineの局在は上皮下の基底膜および血管壁においてSHR対照群が他の群に比較して強く認められた。また特徴的な所見としては、SHR対照群が他の3群と比較して内縁上皮の肥厚が顕著であった。【結論】薬物の副作用だけでなく血圧も、ニフェジピン歯肉増殖症に影響を及ぼすことが示唆された。
ベトナム少数民族の生活構造の緩やかな変質に対する未来志向型生業モデルの提唱

ナムドン県アカ集落において、カトゥ族伝統的集会施設グゥールの再建プロジェクトが進行中で、森林での木材伐採から加工、建設までの一連のプロセスを記録した。この作業を通じてカトゥ族の伝統文化の把握だけでなく、現在の生業活動や生活様式の変容がいかに地域文化の維持継承に影響を与えているかを把握し、その発展的継承について集落住民と議論しその方向性を検討した。再建されたグゥールは今後も地域資源として現地にて貢献することとなる。また,ナムドン県ドイ集落では,地域のレジリエンスを評価する指標として根菜農耕文化の特徴である栄養生殖による救荒作物備蓄に着目し,これを定量できる手法としてタロイモ類の遺伝集団の利用を検討した。現地研究機関と協力しサンプルの解析を進めた。同集落では,アカシア林業と生業の多様性に関する研究も進めており,脆弱性の要因を検証するため住民への追加的な調査,および行政(コミューンオフィス)への詳細な聞き取りを実施した。行政機関では,稲作,畜産,プランテーションといった生業の種類と収入に占める割合について集落の状況と過去からの変遷について聞き取り,かつその資料を収集した。生業がアカシアプランテーションへ完全に特化した世帯も多く存在しており,こうした世帯の収入状況,買い付け価格の変遷,普段の食料の入手方法なども明確化した。支出状況についても項目(食費,教育,雑費等)ごとに聞き取りを行い,時系列で情報を整理することで生活構造の変質を検討した。これらの成果をとりまとめ,論文の執筆や国際学会発表を行った。現地調査を予定通りに実施し,必要なデータを着実に収集し,解析結果を順次報告している。成果の一部は原著論文や国内外の学会で公表しており,おおむね順調に進展していると判断できる。次年度は最終年度のため,現地調査と共に,成果発表により力をいれていく予定である。社会還元にも取り組み,現地のステークホルダー(研究者,地方政府役人,住民等)とも協働し,持続的な農村開発に向けた活動を展開する。中部ベトナム山岳地域に位置するナムドンでの対象村にて現地調査を実施し,アカシアプランテーションの実施場所のGISデータ作成,および解析を行った。アカシア林業を主な生業としている少数民族は,定住化政策によって強制的に移住させられたため,政府から与えられた平場での生活を行っており,極度にプランテーションへの依存度が高くなりつつある。こうしたプランテーションを住民にとっての安定的な収入とするために,政府は各種支援を行っている。しかし,世帯ごとに保有するアカシア林業地は,地形条件や立地条件が異なっているにもかかわらず,こうした諸条件が考慮されないままに政府からの援助がなされている現状を明らかにした。また,この諸条件を数値化することを提案し,立地条件を勘案して作成した得点を一筆ごとのアカシア林業地に示し,援助の際に考慮すべき条件として具体的に示した。さらに,生育条件が悪く,アカシア伐採費用が大きくなる林業地でも援助がなされていない場所があることも空間的に示した。この成果は原著論文として纏めている。また,プランテーションに強く依存した生業形態は自然環境の変化や換金作物の市場価格変動に大きく左右されることを指摘したうえで,こうした脆弱性を緩和するための地域資源としてホームガーデンの利用が適していることを示唆した。対象村の現状を確認するために現地調査を実施し,また,住民,現地大学関係者,政府関係者にもヒアリングを行い,ホームガーデン利用の拡充の可能性を検討している。現在,調査を鋭意進めると共に,各種研究会や学会でこれまでの成果を報告し,これを通じて今後の検討事項を絞り込むことが可能となった。現地調査を予定通りに実施し,必要なデータを着実に収集し解析も始めている。成果の一部は原著論文,および学会発表にて公表できており,おおむね順調に進展していると判断できる。ナムドン県アカ集落において、カトゥ族伝統的集会施設グゥールの再建プロジェクトが進行中で、森林での木材伐採から加工、建設までの一連のプロセスを記録している途上である。この作業を通じてカトゥ族の伝統文化の把握だけでなく、現在の生業活動や生活様式の変容がいかに地域文化の維持継承に影響を与えているかを把握し、その発展的継承について集落住民と議論しその方向性を見極めている段階である。現地研究機関と協力しサンプルの解析を進めている。これらの成果をとりまとめ,原著論文や学会発表を行った。また,現地大学(フエ農林大学)で研究セミナーを主催し,現地の研究者と情報を共有するなど,社会還元も鋭意実施した。

成果の一部は原著論文や国内外の学会で公表しており,おおむね順調に進展していると判断できる。また,現地の大学(フエ農林大学)にて研究セミナーを開催し,研究成果の現地還元を行った点でも評価できると考えている。ナムドン県アカ集落において、カトゥ族伝統的集会施設グゥールの再建プロジェクトが進行中で、森林での木材伐採から加工、建設までの一連のプロセスを記録した。この作業を通じてカトゥ族の伝統文化の把握だけでなく、現在の生業活動や生活様式の変容がいかに地域文化の維持継承に影響を与えているかを把握し、その発展的継承について集落住民と議論しその方向性を検討した。再建されたグゥールは今後も地域資源として現地にて貢献することとなる。また,ナムドン県ドイ集落では,地域のレジリエンスを評価する指標として根菜農耕文化の特徴である栄養生殖による救荒作物備蓄に着目し,これを定量できる手法としてタロイモ類の遺伝集団の利用を検討した。現地研究機関と協力しサンプルの解析を進めた。同集落では,アカシア林業と生業の多様性に関する研究も進めており,脆弱性の要因を検証するため住民への追加的な調査,および行政(コミューンオフィス)への詳細な聞き取りを実施した。行政機関では,稲作,畜産,プランテーションといった生業の種類と収入に占める割合について集落の状況と過去からの変遷について聞き取り,かつその資料を収集した。生業がアカシアプランテーションへ完全に特化した世帯も多く存在しており,こうした世帯の収入状況,買い付け価格の変遷,普段の食料の入手方法なども明確化した。支出状況についても項目(食費,教育,雑費等)ごとに聞き取りを行い,時系列で情報を整理することで生活構造の変質を検討した。これらの成果をとりまとめ,論文の執筆や国際学会発表を行った。現地調査を予定通りに実施し,必要なデータを着実に収集し,解析結果を順次報告している。次年度以降は,救荒作物の具体的な活用方法の提案,およびその成果の現地への還元と社会実装に向けて活動する。そのための現地でのネットワーク形成と現地大学教員の協力体制も強化したい。次年度以降は,現地調査と共に,成果発表により力をいれていく予定である。社会還元にも取り組み,現地のステークホルダー(研究者,地方政府役人,住民等)とも協働し,持続的な農村開発に向けた活動を展開する。次年度は最終年度のため,現地調査と共に,成果発表により力をいれていく予定である。
新規抗がん薬のデザイン、探索を目指した微小管プラス端集積因子の構造解析

細胞の運動や形態形成、分裂といった複雑な活動を担う微小管(μ,β-tubulin)は、極性のある繊維状の構造をとり、主にその伸長端(プラス端)において動的に伸長と短縮を繰り返す。CLIP-170やEB1は、微小管プラス端と直接結合し、その配向や伸長を制御し、細胞骨格の構築に非常に深く関わることが細胞生物学・生化学的研究から近年明らかになっており、我々が過去に行ったCLIP-170のCAP-Gly2ドメインとα-tubulinのC末端ペプチドの複合体の構造解析からCAP-Glyドメインの認識配列がEExEEY(coo-)であることが明らかになっている。本研究では、市販の低分子化合物で阻害剤候補を探索し、NMRを用いて結合実験を行った。十分に強くに結合する低分子の同定には至らなかったものの、芳香族性の化合物がCAP-Glyドメインと相互作用することを見出した。さらにある種のリン脂質がCAP-Glyドメイン結合し、その相互作用部位がα-tubulinのC末端ペプチドと拮抗する部位であることもNMRから明らかにした。またEB1のCHドメインの安定同位体ラベル体を調製し、結合実験を行ったところ、タキソールを用いて重合状態あるtubulinとは結合してNMR信号が消失したが、コルヒチンを用いて脱重合状態にあるtubulinとは相互作用せずNMR信号に変化はなかった。これは重合してできた繋ぎ目構造を認識するという説と一致する。さらには阻害剤デザインのための知見を得るため、転移交差緩和法を用いてCHドメインの微小管結合領域と結合に関与する残基の特定を試みた。細胞の運動や形態形成、分裂といった複雑な活動を担う微小管(α, β-tubulin)は、極性のある繊維状の構造をとり、主にその伸長端(プラス端)において動的に伸長と短縮を繰り返す。CHP-170は、微小管プラス端と直接結合し、その配向や伸長を制御し、細胞骨格の構築に非常に深く関わることが細胞生物学・生化学的研究から近年明らかになっており、我々が過去に行ったCLIP-170のCAP-Gly2ドメインとα-tubulinのC末端ペプチドの複合体の構造解析からCAP-Glyドメインの認識配列がEExEEY(coo-)であることが明らかになっている。本研究では、その相互作用を人為的に増強するため、まずα-tubulnのC末端ペプチドに種々のフッ素化を導入し、SPR等を用いて相互作用実験を行うことを意図したペプチドデザインを行った。さらに低分子の阻害剤を実験的に検討するため、市販の低分子化合物の結合をNMRを用いて行ったところ、実際に結合する低分子を同定することができた。特定のリン脂質が結合し、その相互作用部位がα-tubulminのC末端ペプチドと拮抗する部位であることもNMRから明らかにした。またCLIP-170は2つのタンデムなCAP-Glyドメインをもつが、タンデムCAP・Glyでは、α-tubulinペプチドとの相互作用が約10倍上昇するため、タンデムCAP-Glyドメインへの阻害剤を指向して、タンデムCAP-Glyドメインとペプチドの複合体構造解析を行った。
「幹細胞人類学」の確立を目指した機能ゲノム進化解析

ヒトは進化の過程で巨大な大脳皮質を獲得しており、それにより優れた高次機能を得ることに成功している。近年、マウスとヒトの神経幹細胞の発現比較解析から、大脳皮質の拡大に貢献したヒト特異的因子の探索が盛んに進められている。しかしながら、これらの表現型を説明しうるゲノム配列の種差に関してはほとんど分かっていない。哺乳類間で遺伝子やプロモーターは高く保存されているが、エンハンサーは多様性に富んでいることからエンハンサー領域の差異がヒトの特性を主に定めていると考えらている。そこで本研究では、エピゲノム解析とゲノム編集技術によって種特異的なエンハンサーの機能的解析を行うことによって、大脳皮質の進化に関連したゲノム変異領域の探索を行っている。Assay for Transposase Accessible Chromatin withhigh-throughput sequencing (ATAC-seq)によって胎生期神経幹細胞および、それをサポートするグリア細胞のオープンクロマチン解析を行っており、哺乳類で保存されているがヒトにおいて欠失しているオープンクロマチン領域を同定している。このようなエピゲノム解析に加え、ゲノム編集技術を組み合わせることによって、種特異的なエンハンサーの機能解析および標的遺伝子の同定を同時並行に行っている。少数の細胞からエピゲノム解析手法を行うことのできる系を導入したことにより、神経幹細胞から生み出された神経細胞の生存やネットワーク再構築を担っているミエロイド系細胞を脳から抽出し、解析を行うことが可能となった。ミエロイド系細胞においてもヒト特異的に欠失しているエンハンサーを同定し機能解析を進めている。また、本年度はゲノムワイドにエンハンサーの標的を3次元構造的に明らかにできる手法の立ち上げを行い、機能させることができた。エンハンサーの標的遺伝子を同定し、種特異的な発現動態を示す遺伝子群がどのようなエンハンサーに制御されているのかを明らかにする。それらの領域がヒトに至る進化の過程においていつ欠失したのかを調べるため比較ゲノム解析を行う。また幹細胞に限らず、神経発生をサポートする脳細胞に関しても同様の解析を進めていく。胎生11、14、18日目それぞれの胎仔脳からfluorescence activated cell sorting (FACS)を用いて神経幹/前駆細胞を精製し、Assay for Transposase Accessible Chromatin with high-throughput sequencing (ATAC-seq)による神経幹/前駆細胞オープンクロマチン解析をこれまでに行っている。本年度はこれらのシグナルから機能的かつヒトで保存されていない領域の同定を試みた。転写開始点近傍2.5kbを除くピーク領域の配列種間比較から配列的にヒトで保存されていないエンハンサー候補領域を同定した。次に同定したマウス神経幹/前駆細胞のATAC-seqから得られたピークをラット、マーモセット、アカゲザル、チンパンジーのゲノムにそれぞれマッピングし、保存されていた領域を絞り込んだ。これらの配列をヒトのゲノムにマッピングし、ヒトで保存されていなかった配列のみを抽出した。また取得したヒト神経幹/前駆細胞とマウス神経幹/前駆細胞の発現プロファイリングを比較し、ヒトにおいて発現が低下していた遺伝子の近傍に位置する領域に位置するATAC-signalに絞り込むことで16領域の候補を抽出できた。これらの16領域中10領域が発生期の神経幹/前駆細胞において重要な役割を担う遺伝子の近傍に位置していた。それぞれ2kbp-30kbpの大きさに及ぶヒト特異的欠損ATAC-signal配列をできる限り全長を挟み込むようにsgRNAを設計したものをCas9タンパクを同時に発現することができるpx330にクローニングし、子宮内電気穿孔法によって発生期のマウス神経幹/前駆細胞に導入し、マウスの大脳皮質発生における神経産生数を増強していると思われる領域を破壊したところ幹細胞の増殖を亢進する領域が同定された。エピゲノムデータからヒトの大脳皮質進化に貢献した可能性のある領域を同定することができた。スループット性を向上させるために子宮内電気穿孔法でスクリーニングを行ったため、マウスの作製やエンハンサーの標的遺伝子の同定を進める必要がある。

また、本年度はゲノムワイドにエンハンサーの標的を3次元構造的に明らかにできる手法の立ち上げを行い、機能させることができた。エンハンサーが制御する遺伝子群および制御している上流因子の同定を目指す。近年、エンハンサーやプロモーターはこれまで考えられていた以上に複合的に集合し互いに影響し合っていることが分かってきた。また、スーパーエンハンサーのように巨大なシスエレメントは多くの領域を巻き込み、細胞の転写状態を調節する。そこで標的遺伝子同定に向け、エンハンサーとプロモーターの相互作用を少数細胞かつ高解像度にゲノムワイドに可視化するための実験系を立ち上げる。エンハンサーの標的遺伝子を同定し、種特異的な発現動態を示す遺伝子群がどのようなエンハンサーに制御されているのかを明らかにする。それらの領域がヒトに至る進化の過程においていつ欠失したのかを調べるため比較ゲノム解析を行う。また幹細胞に限らず、神経発生をサポートする脳細胞に関しても同様の解析を進めていく。マウスを作製する予定であったが、子宮内電気穿孔法に切り替えたためマウス作製用の試薬の購入を見送った。次年度は作製する必要が生じたため、予定通り試薬を購入する。少数細胞を用いたゲノムワイドなクロマチン相互作用解析法の立ち上げに時間を有した。これらの技術によって得られたサンプルを次世代シークエンサーによって解析しており、それらのより詳細な高次解析を来年度遂行する。
喫煙肺気腫におけるMafBの肺胞マクロファージアポトーシス抑制機序の解明

肺気腫は肺胞壁の破壊および肺胞マクロファージ数の増加を病理的特徴し、その9割は喫煙が原因であると考えられている。近年の研究において、喫煙により活性化された肺胞マクロファージがその病態の進展に重要であることが理解されてきている。さらにタバコ煙の毒性にも関わらず肺胞マクロファージの寿命は著明に延長していることが報告されている。一方、MafBはマクロファージの機能を調節する転写因子として知られているが、肺気腫の病態形成にどのように関与するかは検討されていなかった。我々は、マウスへ6ヶ月にわたる喫煙負荷肺気腫マウスを作製し、回収した肺胞マクロファージでMafBの遺伝子発現を解析した。喫煙負荷マウス肺胞マクロファージでは転写因子MafBの発現はRNAおよび蛋白レベルにて有意に亢進しており、肺胞マクロファージの核蛋白中ではその転写活性が亢進していた。さらにMafBの機能を探究するため、マクロファージ細胞株にプラスミドベクターを用いてMafB強制発現細胞株を作製し、MafB過剰発現によりアポトーシスが抑制されることを見出した。そのアポトーシス抑制機序として、ミトコンドリア経路ではなく、カスパーゼ3の活性を抑制すること、特にアポトーシス調節因子であるmodulator of apoptosis-1の発現を抑制することを示した。また、in vivoでのMafBがマクロファージでどのような機能を有しているのかを詳細に検討するため、スカベンジャーレセプター制御ドミナントネガティブMafB発現マウスを作成した。現在そのマウスを用いて生体内でのMafBの機能を解析中である(執筆準備中)。その活性は亢進しさらにタバコ煙の毒性にも関わらずその寿命が著明に延長していることが報告されている。一方、MafBはマクロファージの機能を調節する転写因子として知られているが、その肺気腫の病態にどのように関与するかは検討されていなかった。我々は以前、マウスへ6ヶ月にわたる喫煙負荷を施し肺気腫をマウスを作製し、回収した肺胞マクロファージよりMafBの発現を解析した。さらに詳細にMafBの機能を解析するために、プラスミドベクターを用いてMafB shRNA恒常発現細胞株(MafBノックダウン細胞)を作成することに成功した。また、in vivoでのMafBがマクロファージでどのような機能を有しているのかを詳細に検討するため、スカベンジャーレセプター制御ドミナントネガティブMafB発現マウスを現在作成中である。その活性は亢進しさらにタバコ煙の毒性のも関わらずその寿命が著明に延長していることが報告されている。

我々は以前、マウスへ6ヶ月にわたる喫煙負荷を行い肺気腫マウスを作製し、回収した肺胞マクロファージよりMafBの遺伝子発現を解析した。喫煙負荷マウス肺胞マクロファージでは転写因子MafBの発現はRNAおよび蛋白レベルにて有意に充進しており、肺胞マクロファージの核蛋白中ではその転写活性が亢進していた。さらにMafBの機能を探究するため、マクロファージ細胞株にプラスミドベクターを用いてMafB強制発現細胞株を作製し、MafB過剰発現によりアポトーシスが枕制されることを見出した。そのアポトーシス抑制機序として、ミトコンドリア経路ではなく、カスパーゼ3の活性を抑制すること、特にアポトーシス調節因子であるmodulator of apoptosis-1の発現を抑制することを示した。さらに詳細にMafBの機能を解析するために、プラスミドベクターを用いてMafB shRNA恒常発現細胞株(MafBノックダウン細胞)を作成することに成功した。こちらでは逆にMafB抑制によって喫煙ストレスによるアポトーシスが亢進することが理解された。また、in vivoでのMafBがマクロファージでどのような機能を有しているのかを詳細に検討するため、スカベンジャーレセプター制御ドミナントネガティブMafB発現マウスを作成した。現在そのマウスを用いて生体内でのMafBの機能を解析中である。
溶液反応系における非平衡局所加熱の直接観測と化学反応制御への基盤研究

マイクロ波は吸収能の違いによって物質を選択的に加熱することができる。中でも固体と液体からなる不均一系では高いマイクロ波吸収性の固体がマイクロ波照射で選択的に加熱され、その表面は周囲の溶媒温度よりも高温になると考えられる。この高温な表面は反応場として機能することが期待できる。そこで本研究では、固体の選択加熱によって形成する高温の表面を利用して特異なナノ構造や反応促進を得ることを目的とした。WO3-TiO2ナノ粒子の合成を検討した。合成方法には金属塩化物とベンジルアルコールによる無水合成法を採用した。得られたサンプルの構造解析を行ったところ、マイクロ波で合成することによってWO3-TiO2ナノ粒子は四角形平板状のWO3ナノ粒子の周囲をTiO2ナノ粒子が不均一に覆った構造を形成した。これはWO3が選択加熱され表面が溶媒よりも高温となり、TiO2のWO3表面における核成長が促進されたためと考えられる。得られたサンプルの光触媒機能について可視光照射下における酢酸光酸化反応によって評価した。マイクロ波加熱で合成したWO3-TiO2ナノ粒子はWO3単独ナノ粒子よりも高い光触媒活性を示した。これはマイクロ波加熱で得られた特異なナノ構造によって励起電子-正孔再結合が抑制されたためと考えられる。マイクロ波加熱が化学反応に初めて応用されてから20年以上経った。これまでにマイクロ波加熱を用いた化学反応では通常加熱と比べて、反応時間の短縮、高収率、高選択性など、多くのマイクロ波加熱特有の特殊効果が報告されて来た。これらの特徴のうち、単にマイクロ波照射による加熱作用から来る効果以外の効果を非熱的効果と呼ぶ。しかし、これらの特殊効果の機構はまだ解明されていない。不均一系でのマイクロ波加熱では、マイクロ波吸収能の高い固体を用いることで、非平衡局所加熱、つまり固体表面が周りのバルクの温度より高温になる現象が期待できる。本研究では、マイクロ波吸収能の異なる固体を用いた有機化学反応について、マイクロ波加熱、油浴による通常加熱で反応を比較した。デカリン中に、マイクロ波吸収能の高いFe_3O_4とマイクロ波吸収能の高いC担体としたPd/Cを用いてマイクロ波加熱と油浴による通常加熱での活性の影響を比較した。実験の結果、Fe_3O_4を用いた反応ではマイクロ波加熱の方が高い転化率が得られたが、Pd/Cを用いた反応では差が見られなかった。これより、反応物である固体が、マイクロ波により選択的に加熱され反応が促進されたと考えられる。