hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵ラ氏島ESTの近傍遺伝マーカーかつSNP_Sを用いた糖尿病のハプロタイプ関連解析

この2_3年で、さまざまなCommon Diseaseの責任遺伝子座が相次いでマッピングされてきている。しかしながら責任遺伝子同定まではまだまだ遠い道のりである。実際にこれまでの疾患遺伝子座からのポジショナルクローニングの成功例は報告されていない。おそらく遺伝要因の弱さがすべての解析段階で邪魔をしているのであろう。本研究では罹患同胞対連鎖解析によりマッピングされた染色体領域(20センチモルガン)からの遺伝子座の限局化法(数センチモルガン)を独自に開発し、Common Diseaseの感受性遺伝子への直接的なアプローチの手立てとする。限局化の目的にSNPを組合わせたハプロタイプ解析による連鎖不均衡マッピングが期待されている。しかしながらSNPが発展途上であるので、現時点でSNPをもちいたマッピング法には限界がある。今回、ゲノムの塩基配列情報からマイクロサテライトを同定し、マイクロサテライトによる患者・対照関連解析をおこない、疾患遺伝子へのアプローチを試みた。この方法はゲノム配列情報があれば、候補遺伝子に頼らず系統的にマッピングできる方法である。さらにはSNPとの組み合わせでさらに確実かつ詳細なマッピングが可能になり、原因遺伝子の同定、ポジショナルクローニングも現実のものとなるであろう。ゲノム情報が蓄積されるに伴い加速度的に解析速度が増し、今後の疾患遺伝子解析法の主流となる可能性が期待される。本研究では糖尿病について、候補遺伝子でのSNP解析による遺伝子座のマッピングをおこなった。
現代アメリカにおける先住民運動に関する史的考察

本研究は、1960・70年代に米国で展開した先住民運動に焦点をあて、現代アメリカ史の文脈においてその意義を考察した。先住民団体等の記録からその問題意識を探り、州・連邦先住民政策の変容を分析した。当時の先住民は公民権運動や学生運動等の影響を受け、対抗文化の興隆とともに先住民以外の支持も引きつけた。しかし、各地の運動は常に先住民独自の意識に支えられて発展したと言える。本年度は、1960・70年代におけるアメリカ先住民の社会運動について以下の研究を行った。1.まず、19世紀に先住民が合衆国と結んだ条約、土地収奪への抵抗・虐殺などの歴史的記憶をめぐり、現代の平原部族(スー・シャイアン)が主に1960年代以降、どのような運動を展開したのかを考察した。この内容については、6月の日本アメリカ学会部会にて「記憶の継承にむけて-アメリカ先住民の場合」という題目で報告した。次に、2006年に東京大学大学院に提出した博士論文を加筆修正し、2月に『アメリカ先住民の現代史-歴史的記憶と文化継承-』(名古屋大学出版会)として出版した。同書では、合衆国の国民統合と多文化主義を射程に入れ、エンパワメントに向けたアメリカ先住民の軌跡と政治・文化戦略のかたちを考察した。以上を通じて、1960・70年代の先住民運動が連邦政策や先住民アイデンティティに与えたインパクトとともに、今後、詳細に分析すべき課題を確認した。2.資料調査としては、研究書や博士論文の収集とともに、マイクロフィルム・フィッシュで購入可能な一部の史料を取り寄せた。また休暇を利用して、米国にて2週間の史料収集を行った。ニューメキシコ大学図書館とカリフォルニア大学リバーサイド校図書館にて、1960・70年代の先住民運動に関する一次資料と先住民団体の記録・機関誌等を閲覧・複写した。今後は、以上の文献・資料の分析を進めるとともに、さらに現地での資料収集を行う。1960・70年代の先住民運動の歴史的位置と影響について考察を深め、論文を執筆していきたい。今年度は、1960・70年代におけるアメリカ先住民の社会運動について、とくに米国中西部の平原部族に焦点をあてて以下の研究を行った。まず、サウスダコタ州のスー族が、1960年代初頭の連邦管理終結政策の動きに対して、どのように対応したのかを、当時のスー族評議会議事録や新聞記事などを資料に考察した。これは、論文「スー族と連邦管理終結政策-1960年代前半のサウスダコタ州管轄権法」として『立教アメリカン・スタディーズ(立教大学アメリカ研究所)』に発表した。スー族は、保留地における州の管轄権拡大に対して、ときに州レベルで政治運動を展開することによって、抵抗を試みたことを明らかにした。資料調査としては、関連の研究書や博士論文の収集とともに、マイクロフィルム・フィッシュで購入可能な史料の一部を取り寄せた。また夏期休暇を利用して、米国にて2週間の史料収集を行った。サウスダコタ大学図書館にて、1960・70年代の先住民団体の記録や機関誌、オーラルヒストリーの記録を閲覧・複写した。さらに休日を利用して、周辺のスー族保留地、ウィネバゴ族保留地を訪れた。帰国後、これらの資料を分析し、当時の先住民運動と自治、ベトナム戦争従軍、貧困・アルコール問題などに対する一般の先住民の意識と見解を検討した。今後は、1960・70年代に西海岸地域で展開した先住民運動にも注目し、連邦政策に及ぼした影響について考察を深め、論文を執筆していきたい。平成21年度は、主に米国西海岸地域において1960・70年代に展開したアメリカ先住民の社会運動に焦点をあてて検討した。夏期休暇中の2週間、米国にて文献資料を収集した。まず、カリフォルニア州でアルカトラズ島占拠に関する文書を調査し、次にワシントン州で北西部沿岸地域の部族による漁業権運動に関する史料を閲覧・収集した。その結果、当時の運動団体の記録や機関誌、新聞記事などを通じて、運動のより複雑な展開と州・連邦政策への影響が明らかとなった。最終年度の本年は、学会報告として、日本アメリカ学会年次大会アメリカ先住民分科会にて、60・70年代の先住民運動に関する近年の研究動向について発表を行い、有益なコメントを得た。また、共著で「ボスケ・レドンド・メモリアルーナヴァホとメスカレロ・アパッチの強制移住の地」を執筆し、先住民と歴史展示の関係について論じた。今日のボスケ・レドンドをめぐる表象の変化は、60・70年代を通じて、先住民が歴史的記憶の回復にむけて働きかけた結果であることを示した。過去3年間の調査では、米国各地(中西部・南西部・西海岸・北西部)の先住民運動に関する一次資料を収集・分析することに集中した。これらからは、各地の運動の傾向とともに、ローカルな先住民運動が連動し、ナショナルな動きへ広がった過程を把握できる。今後は、当時の他のマイノリティ運動との相関関係をとらえながら、さらに考察を深めたい。
アポトーシスとギャップ結合間情報伝達からみた実験的神経細胞ヘテロトピーの発生機序

私たちは研究目的に鑑みて二つのモデル系を用いた実験に取り組んだ。一つは胎生期マウスへの低線量放射線照射であり、二つ目はギャップ結合構成蛋白質コネキシン遺伝子ノックアウトマウスの胎仔期を対象とした解析である。その結果、胎生中期、すなわち大脳皮質を形成する神経細胞の産生・移動の最も盛んな時期のマウスに0.25Gy以上の低線量放射線を照射すると、短期的には母細胞層から皮質板に向かっての神経細胞移動が非照射対照群と比較して有意に抑制されることを見出した。さらに出生後の大脳皮質細胞構築を長期間追跡することにより、胎生期放射線(単回または連続3日間)照射によってみられた神経細胞移動の遅延は皮質神経細胞の位置の乱れとして生後も残ることを明らかにした(Acta Neuropathol.,93:443-449,1997;脳と発達,29:102-107,1997;J.Radiat.Res.,38:87-94,1997)。生後6日目のマウスに放射線を照射して小脳皮質顆粒神経細胞への影響を調べたところ、そこにおいても細胞移動の遅延や細胞死が観察されたが、影響を及ぼす線量は2Gyと胎生期大脳皮質に比し大きかった(J.Radiat.Res.,39:11-19,1998)。一方、コネキシン43遺伝子ノックアウトマウスを対象として胎生期における大脳皮質神経細胞移動の解析を行ったところ、ホモ接合体においては母細胞層から移動層さらに皮質板に向かっての神経細胞移動が有意に遅延していることが判明した(現在、論文投稿中)。神経細胞の移動と配置に着目した、in vivo大脳皮質形成過程における電離放射線影響の解析についての成果を以下に示す。マウスにおいて大脳皮質神経細胞の生み出される時期のほぼ真中に当たる妊娠14日目の母マウスの腹腔にbromodeoxyuridine (BrdU)を注射し、標識1時間後に0.1Gy、0.25Gy、0.5Gy、1.0GyのX線を単回照射し、照射後3日(胎齢17日)、生後2週、3週、8週齢において灌流固定ののち脳を採取した。4ミクロンパラフィン切片を作製し、脱パラフィン後、抗BrdU抗体による免疫組織化学を施行した。細胞核の標識された細胞(以下、標識細胞と略す)は、BrdU標識日である胎齢14日に生み出された神経細胞とみなすことができる。ただし内皮細胞にも標識がみられるがそれらは測定より除外した。標識細胞の大脳皮質における分布を発生期においては母細胞層、移動層、皮質板に区分し、生後の大脳皮質においてはIIVI層に区分して各層における標識細胞数を計測した。各層ごとの標識細胞の標識細胞全体に占める割合を%で表示し、統計学的解析に供した。また単位面積当たりの標識細胞数を算出しその経時的推移を調べた。その結果、胎齢17日では母細胞層から皮質板への標識細胞の移動が0.25Gy以上の照射により遅延した。出生後の大脳皮質細胞構築を追跡すると、照射群では生後1週、2週、3週の時点で大脳皮質における標識細胞分布に明らかな乱れが出現し生後8週の時点でも0.25Gy以上の照射群の一部には構築の乱れが残った。この間、すなわち生後3週齢と8週齢の時点で単位面積当たりの標識細胞密度を比較すると、後者において減少がみられた。さらに興味深いことは皮質細胞構築の乱れが8週齢においては3週齢や2週齢よりも軽減される傾向を示したことであった。これらをあわせて考察すると、本来存在すべき位置にない皮質神経細胞に細胞死(アポトーシス)が起こったのではないかと推察された。ギャップ結合構成蛋白質コネキシン43遺伝子ノックアウトマウスにおける神経細胞移動の解析の予備的結果を報告する。

コネキシン43遺伝子相同組換えにより作製したホモ接合体は重度の心奇形を有するため生後早期に死亡する。したがってヘテロ接合体の雌雄を交配することによってホモ接合体を得る。つまり同腹の胎児の中にはコネキシン完全欠損マウス(ホモ接合体)のほか、ヘテロ接合体、野生型の計3種類の遺伝子型が存在することになる。妊娠12日目、14日目、16日目の母マウスにbromodeoxyuridine(BrdU)を腹腔内注射し胎児脳の増殖細胞を標識した。標識の2日後に胎児を採取し脳を固定し、常法により大脳のパラフィン切片を作製した。採取した胎児組織の一部を用いてPCRによる遺伝子型の決定を行った。パラフィン切片に対しては脱パラフィンののち抗BrdU抗体による免疫組織化学(酵素抗体法)を施行した。細胞核が均等に濃く標識された細胞(以下、標識細胞と略す)は、BrdU標識日に生み出された神経細胞とみなすことができる。ただし血管内皮細胞にも標識がみられたがそれらは測定より除外した。標識細胞の大脳新皮質における分布を母細胞層、移動層、皮質板に区分し各層における標識細胞数を計測した。各層ごとの標識細胞の標識細胞全体に占める割合を%で表示し、統計学的解析に供した。その結果、母細胞層から移動層さらに皮質板に向かっての標識細胞の移動がホモ接合体においては有意に遅延していることが判明した。コネキシン43は形成途上の大脳皮質で豊富に、しかも特徴的な分布を示しながら発現している。そこで大脳皮質神経細胞移動におけるギャップ結合の役割解明を目的として、コネキシン43遺伝子ノックアウトマウス胎仔を対象に、神経細胞移動の解析を行った。常法により作成したコネキシン43遺伝子ノックアウトマウスをヘテロ接合体(以下、ヘテロ)で維持し、ヘテロ雌雄を交配、膣栓確認をもって妊娠を確認、その日をE0とした。大脳皮質神経細胞移動を解析するためにbromodeoxyuridine(以下、BrdU)標識をE12、E14、E16に施行、2ないし3日後に胎仔を採取。胎仔の遺伝子型(野生型、ヘテロ、null mutant)の確認は野生型ならびに破壊されたコネキシン43遺伝子各々に対するプライマーを用いて行った。固定した脳のパラフィン切片に対してBrdU免疫組織化学を施し、大脳新皮質におけるBrdU標識細胞の分布を調べた。大脳壁を脳室層、中間層内側、中間層外側、皮質板内側、皮質板外側の5層に分け、各層におけるBrdU陽性細胞の割合を求めた。E12にBrdU標識しE15に採取すると、null mutantでは野生型と比較して、中間層外側での標識細胞比率が増加、皮質板内側での比率が減少した。E14に標識しE16に採取したnull mutant大脳皮質では皮質板外側における標識細胞の割合が野生型に比し有意に低下した。E14標識E17採取のnull mutant大脳皮質では野生型と比較して標識細胞比率が中間層外側で有意に上昇、皮質板内側で有意に低下した。E17ヘテロでは中間層外側ならびに皮質板内側の標識細胞の割合が野生型とnull mutantのほぼ中間の値を示した。E16標識E18採取のnull mutant大脳皮質では標識細胞比率が中間層内側で増加し、中間層外側で減少を示した。本解析によってコネキシン43-null mutantにおける大脳皮質神経細胞移動障害の存在が明らかとなった。
MRSA高度耐性化因子HmrA,HmrBの機能の研究

MRSAの中等度(ヘテロ)耐性を高度(ホモ)耐性に変化させる遺伝子hmrA,hmrBの作用機序を解明する目的で、DNA塩基配列から予想されるアミノ酸配列を基に、合成ペプタイドを作製した。このペプタイドをウサギに免疫し、それぞれのペプタイドに強い結合親和性を持つ抗体を得た。この抗体を用いて、高度耐性臨床分離MRSA株のtotal cell prcteinのWestern blottingを行なったところ約半数の株で分子量約47KDのHmrA蛋白を検出し、ヘテロ耐性株には検出されなかった。HmrB(8,800D)の発現量にはヘテロ,ホモ耐性株の間にがなかった。このことから、約半数の高度耐性MRSA株では、HmrAの産生が原因となっている可能性が示唆された。
造血細胞特異的受容体型チロシンキナーゼ,ltkに対する増殖因子と生理的意義の解析

本研究で我々は正常ヒトltk遺伝子を単離し、その構造を解析した結果、ltk cDNAクローンの一つがレセプター型チロシンキナーゼをコードすることを明らかにした。また、ヒトltk蛋白質の細胞内シグナル伝達機構の解明の手がかりとして、ltk蛋白質の細胞内結合蛋白の探索を行った。今回の実験結果から、以下のことが明かとなった。1)ヒト胎盤cDNAライブラリーより得られたヒトltk cDNAクローンの一つが、424アミノ酸の細胞外ドメインを有するレセプター型チロシンキナーゼをコードすることを明らかにした。さらに興味深いことに代表的な5つのcDNAクローンの遺伝子構造の解析の結果、alternative splicingによりコーディング領域に違いのある少なくとも3種類以上のmRNAが発現していることが明かとなった。これらのcDNAは、ltk遺伝子産物として、レセプター型チロシンキナーゼ、チロシンキナーゼ部位を欠くレセプター、可溶性のレセプター蛋白が存在することを示唆している。2)ヒトltk蛋白質は、抗ヒトltkペプチドモノクローナル抗体及び、抗リン酸化チロシン抗体によりCOS-1細胞において分子量100kDaのリン酸化蛋白として検出された。抗ltkモノクローナル抗体で免疫沈降し、Immune complex kinase Assayを行うと、100kDaのltk自己リン酸化蛋白と複数のリン酸化された蛋白が検出された。各特異抗体を用いてウエスタンブロッティングの解析により、これらのcomplexを形成する蛋白には、PLC-γ1、GAP、PI3K(p85サブユニット)、c-rafが含まれることが明らかとなった。これまでltk蛋白質の細胞内シグナル伝達系の報告は無く、本研究でヒトltk蛋白質の細胞内結合蛋白が明かにされたことはltk蛋白質の細胞内シグナル伝達機構を解明するにあたって意義深い。今後ltk蛋白質の未知のリガンドが同定されることでltk蛋白質の細胞内シグナルが細胞の増殖分化に果たす役割や、リガンド依存的なltk蛋白質の細胞内シグナル伝達機構が解明されることが期待される。
地下模擬環境下でのベントナイト中の鉄の腐食挙動の研究

高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価を進める上で重要な鉄オーバーパック材の腐食挙動を検討するため、粘土中の鉄の腐食挙動の研究を行った。実験は、粘土試料としてベントナイトを、オーバーパック模擬材として放射化鉄箔試料を用い、放射性同位元素の移行量より鉄箔試料の平均腐食速度とその腐食生成物の見かけの拡散係数を同時に観察することにより行った。本研究補助金の交付により、今年度は従来より行ってきた大気雰囲気下で調製した粘土試料を用いた実験に加え、窒素雰囲気下で調製した粘土試料を用いた実験を行い、酸化還元雰囲気の腐食ならびに腐食生成物の移行挙動に与える影響について検討を加えた。実験の結果、大気雰囲気及び窒素雰囲気下で調製した粘土中の鉄箔の平均腐食速度はいずれも10^<-6>m/yのオーダーとなり、粘土調製時の雰囲気の違いによる差は認められなかった。一方、あらかじめ黄鉄鉱を酸化させておいた粘土試料を用いた実験では、大気雰囲気下で鉄箔の平均腐食速度が1桁程度大きな値となることを確認した。このことは、大気雰囲気下で調製した試料においては、ベントナイト中に含まれる黄鉄鉱が、調製時に混入した酸素を消費し、結果として十分な還元雰囲気が達成されていたことによるものと考えた。腐食生成物の移行挙動は、ほとんどの試料で見かけの拡散係数が10^<-14>m^2/s以下となった。しかし、黄鉄鉱の酸化した試料では、大気雰囲気下および窒素雰囲気下のいずれにおいても1桁以上大きな拡散係数が得られた。このことから、鉄腐食生成物の移行は酸化還元雰囲気よりもむしろ黄鉄鉱の腐食に伴うpHの変化などの影響が大きいことを明らかにした。
スピンドルチェックポイントによる染色体分配制御

全ての姉妹染色体のキネトコアにスピンドルが結合するまで染色体分配が抑えられるスピンドル形成チェックポイント機構が存在する。しかしスピンドル形成チェックポイントと姉妹染色体分配の分子メカニズムは全く解明されていない。本研究では主にスピンドル形成チェックポイントの制御因子の同定と、チェックポイントが解除された後の姉妹染色体分配のメカニズムの解析を試みた。1)Cohesinsの構成因子Smc1、Smc3、Rad21の特異抗体を作成し、細胞内局在を調べた結果、prometaphaseにおいてセントロメアに局在する可能性が示唆された。しかし抗体の種類によっては再現が取れないので、tagを付けた構成因子を強制発現させた系を用いて局在を確認している。2)Separinの強制発現系を用いてSeparinの細胞内局在とCohesinsとの関わりを特異抗体も用いて調べた結果、Separinは中心体に局在するがセントロメアへの局在は確認できなかった。しかしSecurinがセントロメアに局在することが判明し、Separin-Securin複合体が局在している可能性が示唆された。現在、SeparinによってCohesinsが分解される可能性を調べている。3)スピンドル形成チェックポイント因子Bub1、BubR2、Bub2、Bub3等のヒト遺伝子を単離し、特異抗体を作成し、蛋白相互作用やシグナルの流れ、各因子の機能解析を行っている。4)セントロメアに局在し姉妹染色体の分配の制御に関わっている可能性のあるショウジョウバエのMeiS332、Pinples、Three Rowのヒトホモログ遺伝子の単離を試みている。
アジア小売国際化における内外競争戦略の構築に関する実証的研究

本年度は社会主義で国土面積が大きい中国を焦点市場として調査を行いました。本研究のアプローチ手法は主に以下の2つであります。1)外資規制の考察:政府資料および調査機関のデータベースを利用して、現地における小売業に関する外資規制を把握します。2)3つの分析軸で焦点市場における現地企業対日系企業の現地調査:文献レビュー、現地における実態調査、企業インタビューまたはアンケート調査を実施し、上記した3つの分析軸に類型化された日系コンビニエンス・ストアへの影響と関係を考察します。そして、平成30年度では同年3月に行われた中国・北京における現地調査に続き、6月に北京と天津にて2回目の現地における実態調査および企業インタビューを行いました。そして、研究成果は2019年3月末に論文として刊行し、同3月にアメリカのマーケティング分野の学会において口頭報告を行いました。具体的の内容は、セブンーイレブン中国(SEC)が大量出店を実現した時点における「コンビニの事業システム」の現状を把握するため、3つの事業システムを構成する「フロントシステム」、「バックシステム」、「店舗運営システム」について、セブン-イレブン中国が直面した課題および対策方法を明らかにした。さらに、平成30年度後半では台湾を焦点市場としてコンビニエンス・ストアの調査を開始し、まず、調査機関のデータベースと企業の公式サイトより文献資料を収集し、台湾市場におけるコンビニ発展の現状と概略を明らかにしました。中国・北京における調査の研究成果は2019年3月末に刊行されており、国際会議における口頭報告も実施しました。さらに、台湾のコンビニ市場を対象とした調査も開始しており、まず、データーベースおよび企業の公式サイトなどから文献資料を収集し、2019年5月には台湾市場における1回目の現地調査および企業インタビューも実施しました。今年度は台湾市場におけるコンビニエンス・ストアの実態調査および企業インタビューを数回行う予定であり、さらに、年度末にはその研究成果を学会、論文、書籍にて公表する予定でございます。1)まず、昨年までの研究成果を反映させる形で分析枠組みに関する研究論文を作成した。具体的には、小売国際化におけるアジア市場での持続的な成長のために,新たな分析フレームワークを提示することを目的として、埋め込み(embeddedness)概念と小売国際化(retail internationalization)の既存文献を考察し,小売国際化における埋め込み概念の導入意義,埋め込みへの影響要素,現地適応化との違いなどを明らかにした。2)アジア小売国際化における内外競争戦略の構築に関する実証的研究を行う対象である焦点市場の選定をおこなった。平成29年度は候補国から、研究期間内で実施できる焦点市場を中国、台湾、タイの3つに絞り込んだ。3)日系コンビニの参入方式を1子会社による直接進出、2マジョリティーでない合弁会社方式、3純粋なフランチャイズ・ライセンシングに3つの分析軸で考察を行う予定であるが、近年、日系コンビニが複数の参入方式を併用する傾向があることが明らかになった。4)特に今年度は中国を焦点市場として、文献レビューを行い、さらに、北京市における現地調査を行った。まず、既存文献や調査機関のデーターベースから、現地における小売業に対する外資規制を把握した。さらに、北京市政府の公式サイトを利用して、主要都市である北京市のコンビニ政策の変遷を考察した。現地調査で2018年3月に中国の北京市において、日系コンビニ2社と現地資本のコンビニ(ファンド系資本のコンビニと国有の伝統的なコンビニ)2社を対象として、企業インタビューおよび現地調査を行い、それぞれの事業展開の現状(店舗数や加盟店比率、売上高など)、コンビニ事業システムの概略、および戦略を明らかにした。小売業態における市場競争が激しくなっているなか、対外的に情報公開する企業が少なくなっている。このような状況の中、今年は焦点市場の一つである中国・北京市において、日系コンビニ2社と現地資本のコンビニ2社を対象に企業インタビューおよび現地調査を実施することができた。研究成果を論文としてまとめるのは少し時間が必要であるが、本研究の目的の達成には一歩前進したと言える。

さらに、台湾のコンビニ市場を対象とした調査も開始しており、まず、データーベースおよび企業の公式サイトなどから文献資料を収集し、2019年5月には台湾市場における1回目の現地調査および企業インタビューも実施しました。今年度は中国・北京にて実施した現地調査に基づき、論文を完成させる予定である。さらに、国内外の学会における口頭報告、学術論文への投稿を予定している。実態調査に関しては、中国における上海などの主要都市、または、タイ、台湾などの焦点市場を対象に、現地調査を行う予定である。今年度は台湾市場におけるコンビニエンス・ストアの実態調査および企業インタビューを数回行う予定であり、さらに、年度末にはその研究成果を学会、論文、書籍にて公表する予定でございます。一昨年の研究予算が一部繰り返されたことと海外調査を一回にして旅費等を節約したことが、次年度使用額が生じた理由になる。今年度は数回の海外調査を実施する予定であり、計画的に使用していきたいと考えている。部品購入は予定より少なかったことと旅費を節約したことが、次年度使用額が生じた理由です。使用計画:今年度では複数の企業インタビューが計画されており、それぞれの実施期間と地域が異なるため海外調査の旅費が昨年より多くなる見込みであります。また、外部の有識者をより活用するほか、研究調査に必要な備品も追加購入する予定でございます。
超大型浮体の波浪応答解析のための高速境界要素解法に関する研究

実規模の超大型浮体に対する波浪応答解析においては,5km×1kmの浮体の波浪応答を50mの入射波に対して解析しようとすると,5m×5mのパネル分割,すなわち20万自由度(=N)を要する.これを従来解法で解こうとすると,記憶容量O(N^2),計算時間O(N^3)いずれの面からも現在の計算機能力を遥かに超えた計算量となる.そこで本研究においては,水波Green関数を用いる境界要素法において,その高速解法アルゴリズムを開発し,最終的に実規模(長さ5km×幅1km)クラスの超大型浮体構造物の波浪応答解析を実証することを研究目的とした。このため、有限水深での水波グリーン関数を高速多重極法のアルゴリズムに載せるための理論的考察からはじめた.特に浅水域における水波グリーン関数がベッセル関数に関する無限級数であらわされることに着目し,これにGrafの加法定理を適用することで,多重極展開式を得た.必要となる領域積分等においても一切の発散積分が生ずることなく,理論面からは完全に高速多重極法の適用が高精度に適用可能なことを確認した.実規模の超大型浮体に対する波浪応答解析においては,5km×1kmの浮体の波浪応答を50mの入射波に対して解析しようとすると,5m×5mのパネル分割,すなわち20万自由度(=N)を要する.これを従来解法で解こうとすると,記憶容量O(N^2),計算時間O(N^3)いずれの面からも現在の計算機能力を遥かに超えた計算量となる.そこで本研究においては,水波Green関数を用いる境界要素法において,その高速解法アルゴリズムを開発し,最終的に実規模(長さ5km×幅1km)クラスの超大型浮体構造物の波浪応答解析を実証することを研究目的とした。このため、有限水深での水波グリーン関数を高速多重極法のアルゴリズムに載せるための理論的考察からはじめた.特に浅水域における水波グリーン関数がベッセル関数に関する無限級数であらわされることに着目し,これにGrafの加法定理を適用することで,多重極展開式を得た.必要となる領域積分等においても一切の発散積分が生ずることなく,理論面からは完全に高速多重極法の適用が高精度に適用可能なことを確認した.実規模の超大型浮体に対する波浪応答解析においては,5km×1kmの浮体の波浪応答を50mの入射波に対して解析しようとすると,5m×5mのパネル分割,すなわち20万自由度(=N)を要する.これを従来解法で解こうとすると,記憶容量O(N^2),計算時間O(N^3)いずれの面からも現在の計算機能力を遥かに超えた計算量となる.そこで本研究においては,水波Green関数を用いる境界要素法において,その高速解法アルゴリズムを開発し,最終的に実規模(長さ5km×幅1km)クラスの超大型浮体構造物の波浪応答解析を実証することを研究目的とする.平成11年度においては,まず,有限水深での水波グリーン関数を高速多重極法のアルゴリズムに載せるための理論的考察からはじめた.特に浅水域における水波グリーン関数がベッセル関数に関する無限級数であらわされることに着目し,これにGrafの加法定理を適用することで,多重極展開式を得た.必要となる領域積分等においても一切の発散積分が生ずることなく,理論面からは完全に高速多重極法の適用が高精度に適用可能なことを確認した.引き続き,高速多重極法のアルゴリズムの8節点境界要素法プログラムへの実装をおこなった.その際,プログラムの並列化を前提としたアルゴリズム作成をおこなった.ベンチマーク計算の結果,本年度の研究において,単純な形状であれば30万自由度規模の計算を24時間程度で実施することができ,本研究の初期目標を達成した.今後,複雑な海底地形等を含む問題に対しても,同等の計算効率が得られるように,特に,解の収束性の改善を図る必要がある.実規模の超大型浮体に対する波浪応答解析においては,5km×1kmの浮体の波浪応答を50mの入射波に対して解析しようとすると,5m×5mのパネル分割,すなわち20万自由度(=N)を要する.これを従来解法で解こうとすると,記憶容量O(N^∧2),計算時間O(N^∧3)いずれの面からも現在の計算機能力を遥かに超えた計算量となる.そこで本研究においては,水波Green関数を用いる境界要素法において,その高速解法アルゴリズムを開発し,最終的に実規模(長さ5km×幅1km)クラスの超大型浮体構造物の波浪応答解析を実証することを研究目的とした。このため、有限水深での水波グリーン関数を高速多重極法のアルゴリズムに載せるための理論的考察からはじめた.特に浅水域における水波グリーン関数がベッセル関数に関する無限級数であらわされることに着目し,これにGrafの加法定理を適用することで,多重極展開式を得た.必要となる領域積分等においても一切の発散積分が生ずることなく,理論面からは完全に高速多重極法の適用が高精度に適用可能なことを確認した.次に,高速多重極法のアルゴリズムの8節点境界要素法プログラムへの実装をおこない,ベンチマーク計算の結果、単純な形状であれば30万自由度規模の計算を24時間程度で実施することができ,本研究の初期目標を達成した.しかしながら,現在,複雑な海底地形等を含む問題に対しては,解の収束性が悪くなり,計算時間がかかる,という問題点が発生している.これは、マトリクスのill-Conditioningにともなうものであるが、この解決は長期的課題として残された。
対話型メンバーシップ関数同定法の改良

平成13年度の研究では,対話型メンバーシップ関数(以下MF)同定法において同定されるMFの形状に影響を及ぼすと考えられる要因の抽出および検討を行った.そこで平成14年度は対話型MF同定法の改良を目的として,1)所属度の評定対象の要素の呈示順序,2)所属度の評定への確信度評定の付与の有無,3)所属度を評定する際の評語,4)所属度と確信度のカテゴリの段階数の各項目が同定されるMFに及ぼす影響あるいは効果について検討を行った.実験は,Servletにより構築した実験プログラムとウェブブラウザを用いてインターネット上にて実施した.同定対象は「非常に背が高い」のような背の高さに関する言語表現3種とした.そして同定されたMFの形状への影響を検討するために,1)MFの形状を非凸化する要素数,2)MFの1レベル集合幅,3)MFの遷移領域幅,4)MFの重心,5)各要素当りの回答時間(確信度の間接的な推定)の各指標を同定されたMFより計算し,解析を行った.得られた主な実験結果は次の通りである.1)呈示順序の影響については,要素を昇順で呈示した場合,強制二者択一的評定が行われ遷移領域幅が縮小する問題が見られた.またランダム,二分木の場合,誤回答や評定の揺れにより非凸化要素が昇順よりも多く認められる傾向がある.2)確信度評価の付与の影響については,所属度3段階と所属度2段階+確信度2段階の間には大きな差は認められなかった.また回答時間を確信度の推定に常に用いるのは困難である.3)評語の影響については,評語を5種変えて結果の比較を行ったが、有意な差は認められなかった.4)所属度および確信度の段階数の影響については,所属度5段階評定で強制二者択一的評定を回避できる可能性が示唆された.また所属度に比べ確信度の段階数を増加させても効果は小さいことが示された.メンバーシップ関数はファジィ理論において暖昧さや主観性の定量化手法としてもっとも基本的な役割を担う.本研究はその形状を心理実験的に決定する手法の改良を目的としている.特にファジィ理論に関する知識を有しないユーザを対象とし,計算機システムとユーザが対話することでメンバーシップ関数を同定する対話型同定法の使いやすさの改良を中心課題としている.今年度得られた成果は次の通りである.(1)利用するシステムとの関係,同定手順の違いに着目し,メンバーシップ関数同定法の新しい分類を提案した.従来は同定の際に実験者から呈示する対象,それに対して被験者が回答する対象の別により分類整理が行われていた.これに対して本研究では,システムの対話の有無,また計算機の利用の別による新しい分類を提案した.(2)対話型メンバーシップ関数同定法の定義とその特徴を明らかにした.対話型システムの特徴が潜在的な知識,情報を顕在化すること,また対話がその呼び水的な役割を担うことを指摘した.(3)実例として境界漸近推定(BASE)法を取り上げ,問題点を示し,改良の方向性を明らかにした.吉川により提案されているBASE法を取り上げ,同定時に使いやすさを低減させる阻害要因を明らかにした.阻害要因として,強制二者択一回答による所属度遷移領域の狭窄,同定されたメンバーシップ関数結果の呈示の際の表現方法,初期回答での誤回答の同定形状へ及ぼす影響などが認められた.各要因に対する対応案を明らかした.(4)区分線形型ファジィ集合に対する演算ライブラリを構築した.BASE法から得られるメンバーシップ関数は台形型となる.既提案の多くの手法では精度よく効率的に処理,演算することができないため,台形型などを含む区分線形型ファジィ集合に適した演算ライブラリをJava言語により開発した.これにより処理効率の向上が認められた.平成13年度の研究では,対話型メンバーシップ関数(以下MF)同定法において同定されるMFの形状に影響を及ぼすと考えられる要因の抽出および検討を行った.そこで平成14年度は対話型MF同定法の改良を目的として,1)所属度の評定対象の要素の呈示順序,2)所属度の評定への確信度評定の付与の有無,3)所属度を評定する際の評語,4)所属度と確信度のカテゴリの段階数の各項目が同定されるMFに及ぼす影響あるいは効果について検討を行った.実験は,Servletにより構築した実験プログラムとウェブブラウザを用いてインターネット上にて実施した.同定対象は「非常に背が高い」のような背の高さに関する言語表現3種とした.そして同定されたMFの形状への影響を検討するために,1)MFの形状を非凸化する要素数,2)MFの1レベル集合幅,3)MFの遷移領域幅,4)MFの重心,5)各要素当りの回答時間(確信度の間接的な推定)の各指標を同定されたMFより計算し,解析を行った.得られた主な実験結果は次の通りである.1)呈示順序の影響については,要素を昇順で呈示した場合,強制二者択一的評定が行われ遷移領域幅が縮小する問題が見られた.またランダム,二分木の場合,誤回答や評定の揺れにより非凸化要素が昇順よりも多く認められる傾向がある.2)確信度評価の付与の影響については,所属度3段階と所属度2段階+確信度2段階の間には大きな差は認められなかった.また回答時間を確信度の推定に常に用いるのは困難である.

3)評語の影響については,評語を5種変えて結果の比較を行ったが、有意な差は認められなかった.4)所属度および確信度の段階数の影響については,所属度5段階評定で強制二者択一的評定を回避できる可能性が示唆された.また所属度に比べ確信度の段階数を増加させても効果は小さいことが示された.
ステロイド薬および免疫抑制薬の血清アミロイドA(SAA)産生への影響に関する検討

関節リウマチ(RA)に合併する続発性(AA)アミロイドーシスでは、血清アミロイドA(SAA)に由来するアミロイドA蛋白が臓器に沈着するSAAはCRPと同様にIL-1、IL-6、TNF-αなどの炎症性サイトカイン刺激により主に肝細胞で産生されるが、RA患者や培養肝細胞においてステロイドに対するSAAとCRP産生には違いがあることが示唆されている。より有効にSAA産生を抑制する薬剤を検討するため、各薬剤で治療中のRA患者でSAAとCRPを測定し、培養肝細胞を用いてSAAとCRP産生に与えるステロイド薬および免疫抑制薬の影響を蛋白レベル、mRNAレベルで解析した。CRP遺伝子には多型はなくSAA/CRP比は一定の炎症刺激に対するSAA産生を示すと考えられる。283例のRA患者でSAA/CRP比と薬剤の関係をみると、SAA/CRP比はステロイド投与群で有意に高く(7.8±7.2 vs 3.3±2.8,P<0.001)、ステロイド投与量と正の相関を示した。ステロイド非使用患者で、抗リウマチ薬(メトトレキサート、スルファサラジン、SH基剤)服用の有無とSAA/CRP比を検討したところ、いずれも有意差はみられなかったが、メトトレキサート使用患者で低い傾向があった。サイトカイン刺激HepG2細胞に薬剤を添加し採取した培養上清のCRP濃度は、ステロイド、MTX、シクロフォスファミド添加にて、いずれも薬剤無添加に比べ低くなり、SAA濃度はMTX、シクロフォスファミド単独の添加とステロイドとの併用では薬剤無添加に比べ低かったが、ステロイド単独の添加では高値となった。HepG2細胞より抽出したSAA1mRNAの発現はサイトカイン刺激前はみられず、刺激にて発現を認めた。またステロイドの添加でmRNAの発現は増加したが、免疫抑制薬(特にMTX)の添加では発現は低下した。
次世代ロボットにおける学習による異常検知能力の獲得に関する研究

本年度はこれまでの異常検知ネットワークの論文化,新たに速度に対する選択性を獲得するネットワークの提案,そのネットワークによるパンチルトヘッダの制御を行なった.まず,速度選択性を獲得するネットワークはこれまでの提案モデルが画像中のドットパターンを用いていたのに対し,入力動画像中の移動体の速度を利用することで,頻出する速度をもった移動体に対するネットワークの出力が低下していく.これによって,人工データに対する実験,実環境における実験を行い,いずれのデータに対しても提案モデルが有効な結果を出すことを確認した.次に,本採択課題の主たる目的である行動と認識の相互作用に関して,カメラを搭載したパンチルトヘッダの提案モデルによる制御を試みた.パンチルトヘッダは水平垂直方向に対する回転軸を有し,提案ネットワークの出力に応じた制御命令によって駆動する.搭載されたカメラからの画像列を提案ネットワークへ入力し,反応が強く現れる領域がカメラの中心に来るように制御することで,パンチルトヘッダによる注目動作を表現した.実験では,カメラの前で手を一定速度で動かし続けると,観測初期では動いている手をカメラで捉えようとヘッダが動作するのに対し,カメラで運動を捉え続けた結果,手の動きの速度に対する反応が次第に低下したために,最終的には手の動きには反応せずヘッダが停止する動作が確認された.これはネットワークの出力によってヘッダが制御され,運動体に対する情報を積極的に収集したことで,結果としてネットワークの学習が促進されたと考えられる.以上のことから,本課題のテーマであった行動と認識の相互作用によって自動的に検出対象を選択する能力を獲得することができたといえる.本年度は主に,これまでに提案していた観測環境中の異常検知を行なうネットワークモデルの改良,拡張と定量評価に関する検討を行なった.改良,拡張の一つの指針として,環境に適応的な異常検知を行なう自律ロボットのロボットビジョンとして応用することを念頭に,まずは固定カメラによって得られた環境中の画像から異常と思われる領域を抽出することを課題とした.ここではロボットビジョン,コンピュータビジョンの一つの応用例である監視カメラを想定した.また,利用する画像データは提案モデルの有効性を他の計算モデルと比較し易くするため,国際会議等で公開されている性能検証用データを採用した.監視カメラの画像データを用いた検討,実験を行なう過程で提案モデルに対して次のような問題点が挙げられた,一つは,環境中の照明変化に対して過剰に反応してしまうという点,もう一つは「異常」という定義の不明瞭さとそれに伴う定量評価の困難性という点である.前者の問題に対しては,提案しているネットワークモデルの構造の一部に入力画像中の特定の輪郭形状だけに反応するノードを追加することで,照明変化が発生してもネットワークの応答に変化が生じないような拡張を行なった.後者の問題に対しては,提案モデルの出力を監視カメラ映像からの歩行者検出アプリケーションの自動検出結果として捉え,人手によって作成された正解データを用いて定量評価を試みた.その結果,対象としている環境やデータのもつ特徴に特化したアルゴリズムではないため,それらを対象としている先行研究の精度よりは現状では低いものとなっている,しかし,この定量評価によって,提案モデルのもつパラメータの変更が出力結果に及ぼす影響の検証や構築される内部構造の違いについて定量的な新たな考察を加えることができた.本年度はこれまでの異常検知ネットワークの論文化,新たに速度に対する選択性を獲得するネットワークの提案,そのネットワークによるパンチルトヘッダの制御を行なった.まず,速度選択性を獲得するネットワークはこれまでの提案モデルが画像中のドットパターンを用いていたのに対し,入力動画像中の移動体の速度を利用することで,頻出する速度をもった移動体に対するネットワークの出力が低下していく.これによって,人工データに対する実験,実環境における実験を行い,いずれのデータに対しても提案モデルが有効な結果を出すことを確認した.次に,本採択課題の主たる目的である行動と認識の相互作用に関して,カメラを搭載したパンチルトヘッダの提案モデルによる制御を試みた.パンチルトヘッダは水平垂直方向に対する回転軸を有し,提案ネットワークの出力に応じた制御命令によって駆動する.搭載されたカメラからの画像列を提案ネットワークへ入力し,反応が強く現れる領域がカメラの中心に来るように制御することで,パンチルトヘッダによる注目動作を表現した.実験では,カメラの前で手を一定速度で動かし続けると,観測初期では動いている手をカメラで捉えようとヘッダが動作するのに対し,カメラで運動を捉え続けた結果,手の動きの速度に対する反応が次第に低下したために,最終的には手の動きには反応せずヘッダが停止する動作が確認された.これはネットワークの出力によってヘッダが制御され,運動体に対する情報を積極的に収集したことで,結果としてネットワークの学習が促進されたと考えられる.以上のことから,本課題のテーマであった行動と認識の相互作用によって自動的に検出対象を選択する能力を獲得することができたといえる.
三角州の発達過程における流路の形成とその変動機構に関する研究

1.三角州の発達過程に及ぼす沿岸流の影響に関する実験幅30cm、長さ5mの直線水路から、幅3m、長さ5mの水槽域に、浮遊砂成分を含む微細混合砂を定常的に流出させると共に、水槽域の側方から、一様流量の沿岸流を供給し、三角州の発達過程を長時間にわたって追跡した。その結果、通水直後には、流れが沿岸流の影響を受けて、その主軸が沿岸流の方向に偏っていき、河川から流送されてくる土砂もその方向に曲げられて、左右非対称に砂州が形成され始めた。しかしながら、主流が弯曲しているため、内岸側の堆積がより顕著に進み、やがて主流は直線化の傾向を示すようになり、沿岸流の影響が徐々に弱められた。その後は、段丘上で流路変動が生じながら、全体的にはほぼ左右対称に三角州が発達し、沿岸流は、段丘前線部を通過した浮遊砂の向きを変化させる程度で、三角州の発達には大きな影響を及ぼさないことが明らかとなった。2.三角州の発達過程に関する予測モデルの確立三角州の発達過程は、初期に噴流の様相を呈して砂州が急速に前進する第1段階、砂州の前線が盛り上がって前進が停止し、側方に拡大する第2段階、砂州上に流路が形成されてそれが変動しながら、全体的にはほぼ相似形を保って砂州が拡大していく第3段階に区分される。このうちの第1及び第2段階の現象に対しては、2次元浅水流モデルに基づく路床変動解析法を適用することにより、その特性をほぼ再現できることがわかった。第3段階の現象に対しては、安定流路幅と、平均的な意味での三角州平面形状の相似性に着目した、1次元解析法により、その特性を再現できることがわかった。3.今後の研究の展開今後、さらに三角州の発達過程に及ぼす波や潮汐の影響を究明したい。1.掃流流出土砂による三角州の発達過程に関する実験幅30cm,長さ5mの直線水路から,幅3m,長さ5mの水槽域に掃流砂を定常的に流出させ,三角州の形成過程を長時間にわたって追跡した.その結果,三角州の形成の初期段階では,流れは噴流の様相を呈し,砂州は横断方向にあまり広がらずに流下方向に延びていくが,やがて砂州長が大きくなると,砂州前縁部での水流のもつ土砂輸送能力が低下し,横断方向に流路が形成されて,激しく変動しながら,平均的にはほぼ相似形を保って砂州が拡大していくことが明らかにされた.2.三角州の発達過程に及ぼす浮遊流出土砂の影響に関する実験上記と同じ実験水路において,浮遊砂成分を含む微細混合砂を定常的に流出させ,三角州の発達過程における掃流砂と浮遊砂の分級堆積を詳細に計測した.その結果,混合砂の場合にも,掃流砂の場合と同様に,河口部に扇形の段丘が形成され,それがほぼ相似形を保ちながら時間とともに拡大していくが,その前縁を浮遊砂成分が通過して,さらに下流域へ拡散し,顕著な分級堆積の生じることが明らかになった.流路の形成は,掃流砂のみの場合ほど明確ではないが,流れの著しく集中する場所が随所に現れ,時間的に変動することも確認された.3.三角州の発達過程における流路の形成ならびに変動機構に関する解析上記の実験結果を平衡断面理論および複列砂州理論と対比することにより,三角州の発達過程におけ流路の形成は,移動床流れにおける平衡断面の形成と密接に関連し,また,その分岐過程は,複列砂州の形成と密接に関連していることが明らかになった.今後は,さらに2次元浅水流理論を用いた解析を進めるとともに,三角州の発達過程に及ぼす沿岸流の影響を明らかにしていく予定である.1.三角州の発達過程に及ぼす沿岸流の影響に関する実験幅30cm、長さ5mの直線水路から、幅3m、長さ5mの水槽域に、浮遊砂成分を含む微細混合砂を定常的に流出させると共に、水槽域の側方から、一様流量の沿岸流を供給し、三角州の発達過程を長時間にわたって追跡した。3.今後の研究の展開
多層膜系の近接場Fano共鳴の光機能化と応用に関する研究

Fano共鳴とは、非対称なスペクトル形状を示す共鳴であり、近年金属や誘電体のナノ構造の光学応答に現れるFano共鳴が精力的に研究されている。鋭いFano共鳴光学応答を応用すれば、バイオセンサーや光スイッチ等の光学素子の性能を格段に向上できる。本研究は、鋭いFano共鳴を示す平面多層膜構造に光機能性を有する分子を導入することにより、外部光によってFano共鳴の位置や幅を制御することを可能にし、またFano共鳴に発光の機能を持たせることにより、新奇な近接場光学素子の実現を目指す。
海水への炭酸ガスの吸収速度は真水に比べてなぜ大幅に減少するのか?

大気・海洋間での炭酸ガスの移動速度を正確に評価することが大気・海洋間での炭素収支を正確に見積もるうえで極めて重要である。しかし、現実の大気・海洋間での炭酸ガスの移動速度の評価に真水を用いた風波水槽実験から得られた炭酸ガスの液側物質移動係数に関する知見が使用されており、その信頼性が疑問視されている。つまり、風波水槽実験では真水が使用されているにも関わらず物質移動係数は海水の場合もほとんど変化ないとして風波水槽実験で得られた関係がそのまま海水つまり海洋に適用され大気・海洋間での炭酸ガスの移動速度が評価されている。しかし、海洋のように乱流状態で流れる液側への炭酸ガスの吸収あるいは放散を考える場合、物質移動係数はほんとうに真水の場合と海水の場合とで変わりがないのだろうか?本研究の目的はこの疑問に答えることであり、風波水槽および振動格子乱流水槽を用いた炭酸ガスの乱流状態にある海水、食塩水および真水への吸収実験を行うことにより移動速度を評価した。その結果、海水、食塩水の場合の移動速度は本研究者らのこれまでの結果と同様に半減するが、その原因は気液界面に存在する極微量の表面活性物質の存在と電解質(塩化ナトリウム)による分子拡散の変化による複合的効果にあると推定するに至った。また、一般的な自然海水の汚れが移動速度に大きく影響するとする従来の通説を完全に覆す結果を得た。しかし、気液界面に存在する活性物質の成分が何であるのかの解明とその存在の実験的実証を行うまでには至らず、実験的な分析手法の開発をも含めたこの活性物質の解明と実証がむしろ本萌芽的研究から発展させるべき極めて興味深い将来の研究課題として提案されるに至った。既存の温暖化予測モデルGCM)においては大気・海洋間での炭酸ガスの交換速度の評価に真水と海水の炭酸ガスの液側物質移動係数に及ぼす効果の違いが考慮されていない。しかし、海洋のように乱流状態で流れる液側への炭酸ガスの吸収あるいは放散の場合、物質移動係数が真水の場合と海水の場合とで如何に変化するかを明らかにすることは極めて重要である。そこで、本研究では、振動格子乱流水槽を用いた炭酸ガスの吸収実験を行うことにより物質移動係数に及ぼす海水の効果とその効果を生む原因が何かを徹底的に究明することを目的とした。今年度は、乱流水槽を用いた海水および真水への炭酸ガスの吸収実験を行い、炭酸ガスの液側物質移動係数を測定した。その結果、物質移動速度は安定な崩れのない気液界面に対しては海水の場合は真水の場合に比べて約50%の値になり、界面を強制的に崩壊させた場合には差がなくなることを明らかにした。また、自然海水特有のプランクトン等の汚れや水道水に含まれる汚れ等は物質移動速度に影響しないことが明らかになった。また、炭酸ガス特有の解離の効果も問題とならないことが明らかになった。純水、自然海水、人工海水、食塩水等を用いたガス吸収実験によりこの原因を究明中であり、現在のところ気液界面に存在する界面活性物質の効果が主因であることが明らかになりつつある。来年度は渦セルモデルと呼ぶ表面更新モデルに基づいた数値計算を併用してこの効果を明らかにする予定である。
G1期サイクリン発現によるゲノム不安定化の分子機構

がんは正常な増殖制御を失い異常増殖する細胞の集団であり、多くのがん細胞は、G1期CDKの活性化経路に異常を持ち、正常細胞に対し増殖優位性を示すとともに、ゲノムの不安定化もその大きな特徴として観察される。研究代表者はこれまでに、真核細胞のモデルである出芽酵母を用いて、G1期CDKの異常活性化がゲノムの不安定化を誘導することを示した。本研究では、このゲノムの不安定化がどのような過程を経て生じるのかを明らかにすることを目的とし、解析を進めた。これまでの解析からG1期CDKの異常活性化がゲノムDNA複製の効率を低下させること、染色体の転座、欠失等を含むGross Chromosome Rearrangements(GCRs)の大幅な増加を引き起こすことが分かっていた。この過程においては、停止あるいは長時間存在する複製フォークが染色体異常を誘導すると予想し、複製フォークを遅延させるような配列を用いてGCR発生率を計測し、実際にこういった配列がGCRを増加させることを見いだした。したがって、複製フォークの進行異常がG1期CDKによるGCR増加に大きく寄与していることが示唆された。G1期CDKは細胞を細胞周期にコミットさせ、G1/S期特異的転写を活性化する。研究代表者らが最近同定した複製開始におけるCDK基質のうちのひとつであるSld2はG1/S期特異的に転写が活性化し、タンパク量も増加する。G1期CDKの異常活性化はSld2のような因子の異常活性化につながることが予想されるが、実際Sld2の恒常的高発現はGCR頻度をさせることが分かった。また、別の系で、G1期CDKを異常活性化させた時に、GCRではなく異数体が高頻度に出現することも見いだした。これらの結果は、G1期CDKの異常活性化によるゲノムの不安定化にはここに示したような複数の経路があることを示している。本研究では、このゲノムの不安定化がどのような過程を経て生じるのかを明らかにすることを目的とし、解析を進めている。これまでに得られた結果はG1期CDKの異常活性化がゲノムDNA複製の効率を低下させることを示唆している。そこで、複製フォークが長時間存在することでゲノムの不安定化が引き起こされるという仮説を立て、出芽酵母を用いてその検証を行った。まず、複製フォーク進行を阻害し、複製終了を遅延させるような配列の有無がゲノムの安定性に直接影響を与えるかどうかを調べた。その結果、そういった配列の導入により、染色体の転座、欠失等を含むGross Chromosome Rearrangement(GCR)の大幅な増加が見られた。この時G1期CDKの異常活性化を同時に起こさせても、野生型で観察されるほどのさらなる上昇はなかったことから、複製フォークの進行異常がG1期CDKによるゲノム不安定化に大きく寄与していることが示唆された。また、G1期CDKは、S期CDKを間接的に活性化し、DNA複製を開始させる。また最近、研究代表者はCDK活性がなくてもDNA複製を開始する変異体を単離することに成功し、その解析から、S期開始に必須なCDKリン酸化ターゲットを決定した。現在、これらのリン酸化ターゲットに変異を導入し、DNA複製開始に影響を与えるような環境下で、ゲノムの安定維持に影響が観察されるかどうかも解析している。