hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゴルジ膜結合プロセシングプロテア-ゼの生理的意義

ラット肝初代培養細胞にニュ-スカッスル病ウィルス(NDV)を感染させ増殖させることにより,NDVの感関モデル実験を行うことができる。NDVには全身性感染をおこす強毒株であるミヤデラのようなものと,ニワトリ受精卵尿膜などの特定の細胞の特定の部位にしか感染しない弱毒株D26がある。NDVが感染するためにはその外膜に結合しているFタンパク質が宿主細胞膜と結合して膜融合をおこし,ウィルス遣伝子を宿主細胞に導入する。しかし,Fタンパクは宿主細胞で膜融合を持たない前駆体タンパクF。として生合成され,宿主細胞内のプロセシングプロテア-ゼにより活性化されてF_1+F_2となり膜融合能を獲得する。我々は^<35>Sメチオニンで標識したF_0が初代培養肝細胞中で活性化されること,またモネンシンの添加によりその活性化が抑制されることから,F_0プロセシング活性がトランスゴルジ領域に存在することを示した。更に,プロセシングプロテア-ゼはCa依存性であることを明らかにした。次にラット肝よりトランスゴルジ膜を精製し,膜標品を用いてF_0プロセシングプロテア-ゼの性質を調べた。プロテア-ゼ阻害剤では,EDTA,PCMB,HgCl_2が阻害するが,PMSF,Eー64,ペプスタチン,Nエチルマレイミド,ロイペプチン,フォスフォラミドンでは全く阻害されなかった。反応の至適pHは68と広く,pH5以下では殆ど反応しなかった。トランスゴルジ膜はNDVー強毒株をプロセスしたが弱毒株は全くプロセスしなかった。プロセシング活性はIMーNaClで膜を洗っても溶出されなかったが,0.6%Chapsを含む緩衝液で抽出されたので膜結合タンパク質と考えられる。以上の結果から,エンベロ-プを有するウィルスの感染の重要なFタンパクの膜融合活性は,宿主細胞のトランスゴルジ膜結合エンドプロテア-ゼの作用によることを明らかにした。
ナノスケールポリカテナンの構築と応用

本研究は、発光・異性化など、光機能に富んだ機能性低分子が集合して形成される直径20 nm程度リングを、鎖のように連結し(ポリカテナンと呼ばれる)、これまでにないソフトマテリアルを創出する。そのため、様々な機能性分子から効率よくリングを構築する手法ならびに、リングを効率よく連結する手法を確立する。
平安時代文学作品における仏教的事項についての研究

2018年度の成果の一点目として、『紫式部日記』『源氏物語』の仏教的事項の用例をデータベース化し、ホームページ上で公開したことが挙げられる。ただの用例検索で終わらせるだけではなく、人物と関連させるデータベースにしたため、今までにないものとなった。本データベースを使用することで、各人物の仏教的事項を整理し、分析することができるようになった。二点目として、成果報告を伴った講演会を実施したことが挙げられる。本研究の現状やデータベースについての報告、及び、有識者による仏教的事項とかかわる講演を行った。本講演会については、ホームページやポスターで告知したことにより、研究者だけではなく、広く一般の方々にも来ていただくことができ、充実した成果報告となった。三点目として、国文学研究資料館主催の第43回国際日本文学研究集会において、本研究にかかわるポスター発表を行ったことが挙げられる。国内外の研究者が集まる研究集会において本研究の成果を報告するとともに、インターネット上でデータベースを公開したことで国内外で使用することができることを、特に海外の研究者に伝えることができた意義は大きかった。四点目として、講演会やデータベース作成をとおして、研究者間の連携を持つことができたことが挙げられる。学内、学外の専門知識を有する研究者の方々にご協力をいただき、研究を推進することができた。こうしたネットワークは2019年度以降の研究の推進にも寄与する土台となるため、重要であった。『源氏物語』『紫式部日記』の仏教的事項、及び、関連する人物をデータベース化させることができたことが大きい。これにより、個別の事例の検討にも入ることができるようになった。データベース公開も含め、研究の成果を報告することができたため、データベースの存在を周知することもできた。今後は他作品の用例採取を行いたいが、インターネット上で公開するには、著作権の問題が大きく関係してくるため、どの作品を対象とするかは慎重に検討したい。今後は、データベースで明らかになったことを始発とし、個別の用例の検討に入りたい。それを論文の形でまとめ、より多くの媒体に発表することを計画している。また、他作品の用例採取についても検討を行いたい。当初の予定どおり『源氏物語』の仏教的事項についての用例採取を行った。用例採取についてはどういった基準で何を採取するのかの検討を重ね、今後の指針とすることができた。用例を採取すると同時に、現状の研究状況を確認することができるように一緒に現代注釈書の注の記載を行った。研究成果の一部を、当初の予定どおり『大正大学研究紀要』に公表することができた。紙面の都合で一部しか公表できなかったため、まとまった形で公表できる方法を今後模索していく予定である。『源氏物語』の仏教的事項について、注も含めてまとまった形で公表されたものは今までにないため、研究の促進に寄与するものとなると考えている。また、この成果をもとに、研究協力者より仏教的な見地からの専門知識の提供を受けた。その内容を今後にいかしていく予定である。調査については、東寺の御七日御修法に赴き、資料採取を行った。平安時代の仏教の根幹をなす帝との関係が現在においても続いていることを確認し、今後の研究の視野を広げることができた。中古文学会等の学会参加、及び、研究会への参加も行った。特に研究会については、研究成果の一部について口頭発表を行った。そこでの意見交換により、次年度は学会発表を行う予定である。学会発表においてさらに意見交換を深め、研究を進捗させるきっかけとしたい。当初の用例採取の基準決定、及び、それによる調査内容の見直しに手間取ったため、用例採取が若干遅れている。しかし、2018年度前半で当初の日程に戻せる予定である。

今後は他作品の用例採取を行いたいが、インターネット上で公開するには、著作権の問題が大きく関係してくるため、どの作品を対象とするかは慎重に検討したい。(1)『源氏物語』における用例採取の内容をまとめて公表する(2)『源氏物語』の仏教的事項について学会発表、論文発表を行う(3)『源氏物語』以外の作品の用例採取を行う(4)研究会開催に向けて内容を検討する今後は、データベースで明らかになったことを始発とし、個別の用例の検討に入りたい。それを論文の形でまとめ、より多くの媒体に発表することを計画している。また、他作品の用例採取についても検討を行いたい。当初パソコンの購入を検討していたが、現状の機器を使用することができたため、パソコン購入を行わなかった。また、ホームページの開設を予定したが、研究成果を明らかにしてからの開設に方針を切り替えたため、使用額に差が生じた。今後、ホームページ、データーベース作成、図書の公刊のいずれかにより、研究成果の発信の方法を検討する。データベースの作成を主に行ったため、当初想定より書籍等の物品購入を行わなかったため。ホームページ上でデータベースの公開を行っている。2019年3月9日に「仁和寺のなかの宇多天皇」と題し、科研費の成果報告、及び、講演会を開催した。
家蚕における物質代謝と不受精卵の発現機構の解明

カイコにおける不受精の発現は蚕種業者にとって経済的に大きな損害を受ける事象である。それ故,古くからこの問題を解決しようとして,多くの研究がなされ,多くのことが明確にされた。しかし,未だ解決されない事象が多く残されている。そこで著者はこれらの問題を補助金交付期間内にできるだけ解明しようとして次のような実験を行った。1)遺伝的性状の明確でない不受精卵多発系統(xuー20)を用いて,3眠蚕系統(M^3)との交種の交雑を行った。その結果,xuー20遺伝子は第6染色体上に存在しているM^3遺伝子と連関しているらしいことがわかった。2)不受精卵の発現状況と卵内物質との関連を調べるためにタンパク,アミノ酸及び脂肪酸などについて調べた。タンパクについては2次元電気泳動法人よって調べたところ,若干の分子種で差が認められた。また幼若ホルモンは卵内のタンパク種を少なくするがエクジソンは逆の作用をすることもわかった。遊離アミノ酸では,不受精卵は正常卵より,イソロイシンとアスパラギン酸で多く,グルタミン酸,アラニン,メチオニン及びグリシンなどでは逆に少なかった。さらに脂肪酸組成についてみた場合,前者は後者より,カイコにとって栄養価の高いリノレイン酸が極めて少なかった。3)幼若ホルモンと精細胞の発育との関係をみるためにセルソ-タ-を用いて精細胞の形成状況を調べた。その結果,幼若ホルモンは精細胞の形成に対し抑制的にはたらき,G_1期の細胞が増加する傾向が認められた。以上の結果より,不受精の発現は,遺伝的なものと非遺伝的なものがあり,極めて多くの要因が関与していることが考えられた。不受精卵の発現を軽減することは蚕種製造の実用面から極めて重要な問題である。一般に生殖巣内における精子と卵形成は内分泌ホルモンの影響をうけ成熟することが知られている。また受精能は卵発育が未熟な場合にはえられないことも知られている。そこで卵成熟に密接な関連のある内分泌ホルモンが不受精卵の発現にどの程度影響をおよぼすかを調べるために遺伝的な不受精多発卵系統(Xuー20)を用い、5令2日目の雌雄幼虫に合成幼若ホルモン(大塚製薬:マンタ)と脱皮ホルモン(ロート製薬:エクジソン)を1頭当り10μg投与したものと無処理のものを設け、同一環境下で保護し、成虫化したのち、交尾産卵させて不受精卵の発現率を調査した。1.幼若ホルモンを投与したものは不受精卵の発現率が最も高く、次に無処理のもので脱皮ホルモン投与したものが最も低かった。2.内分泌ホルモンが不受精卵の発現と関連のあることがわかったので内分泌ホルモンの合成と分泌能が遺伝的に異なる3眠蚕(M^3)、4眠蚕(t^M)および5眠蚕(M^5)を供試し、これらの系統にXuー20を交配し、F_2世代に分離してくる3眠蚕、4眠蚕および5眠蚕について、産卵後不受精卵の発現状況を調査した。その結果、3眠蚕、4眠蚕、5眠蚕の順に不受精卵の発現率は高かった。すなわち、幼若ホルモンの分泌能の高い3眠蚕が最もその発現が高く、幼若ホルモンが不受精の発現を高める作用のあることがわかった。3.不受精卵と正常卵を産下する各系統を用いて、2次元電気泳動法により体液と卵内のタンパクの性状を調査した。その結果、体液タンパクでは不受精系統では正常系統と比較した場合、スポットの数が多い。しかし、卵についてみた場合には体液の場合とは逆の結果がえられた。家蚕における不受精卵の発現を究明する手がかりとして、不受精卵多発系統と正常卵系統を用い、体液と卵内の遊離アミノ酸を調べ、比較検討した。

その結果、不受精卵多発系統の方が正常卵系統と比較して、多く含まれていたアミノ酸の種類は次のとおりであった。体液においてはタウリン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アラニン、メチオニン、β-アラニンなどであった。逆に少なかったアミノ酸の種類として、セリン、プロリン、シトシン、チロシンなどであった。また卵内における遊離アミノ酸組成についてみた場合、不受精卵多発系統の方が正常卵系統に比し、多く存在したアミノ酸類はアスパルギン酸、グルタミン酸、シトシン、イソロイシンなどであった。逆に少なかったアミノ酸類はスレオニン、セリン、グルタミン、グリシン、アラニン、チロシン及びフェニルアラニンなどで、そのうち、アラニンの差が極めて顕著であった。このように両系統間でかなりのアミノ酸組成に差がみられたことより、両系統のタンパクにその性状において、差異があることを示唆する実験結果をえた。次に両系統間における中性脂肪を調べるために、薄層クロマトグラフィ-によって、ジグリセリドとトリグリセリドを分離し、精製段階を経て、高速液体クロマトグラとガスクロマトグラフを用いて、それぞれの画分における脂肪酸組成比などを調べ比較検討した。その結果、体液内には主にジグリセリドが存在し、不受精卵多発系統と正常卵系統間で顕著な差異が認められたのはC_<18>:3とC_<18>:0であった。また卵内には主にトリグリセリドが存在し、C_<16>:0とC_<18>:3の組成分で差異が認められた。鱗翅目昆虫において,幼若ホルモンが精子形成にどのような影響を及ぼすかセルソ-タ-を用いて調べてみた。5齢期に幼若ホルモン類似物であるマシタを2.5,5及び10μgそれぞれ投与し,熟蚕期に精巣を摘出し,精子形成の状況をフロ-サイトメトリ-で分析した。その結果,G_1期の細胞は80チャンネルに,G_2+M期の細胞が160チャンネルに,精子細胞は40チャンネルの位置に認められた。原種の精巣は,G_2+M期の細胞に比べ,80チャンネルにあるG_1期の細胞が多かった。幼若ホルモンを投与された精巣は,投与されなかったものと比べてG_1期の細胞がさらに多くなる傾向が認められた。また,40チャンネルに現れる精子細胞数は幼若ホルモンの投与量が多くなるにつれて,少なくなった。しかし,交雅第1代では原種でみられたほどその傾向は明確ではなかったが幼若ホルモン量が多い場合には明らかに少なくなった。それ故,幼若ホルモンは精子細胞の形成に対し抑制的に作用することが明らかになった。しかも,この場合においてもG_1期の細胞が幼若ホルモン投与によって増加することからみて,精子細胞数の減少に対する律速要因はG_1期にあると考えてよいようである。幼若ホルモンを投与した場合,不受精現象が多くみられることとこれらの現象とを併せ考えてみると,不受精の発現は幼若ホルモンの作用によって形成される精子細胞数の減少と密接な関連のあることが示唆された。
身体教育によって生成する「われわれ」の独自性

体育やスポーツといった身体教育のなかでは、いわば「身体的かかわり」が生じており、そこでは独自の「われわれ」という認識が生成していると考えられる。本研究の目的は、この「身体教育によって生成する『われわれ』の独自性」を明らかにすることである。そのために本研究では、体育やスポーツのなかでおこなわれる身体運動を通した自-他のかかわりを精緻に分析しながら、量的・質的な面からその本質に迫るとともに、そこで生成する「われわれ」の独自性について吟味する。
広視野重畳運動認知の脳内神経機構の研究

研究期間中に以下の3つの問題について研究を行い、下記の結果が得られた。(1)二方向重畳広視野運動刺激に対する運動残効知覚とその脳内神経機構の解析二方向重畳広視野運動刺激を順応刺激として与えた後静止パターンを呈示すると、重畳運動の統合方向に運動残効が知覚された。重畳運動を構成する二つの運動の一方の速度を他方より遅くすると遅い運動の逆方向に運動残効が現われた。ニホンザルMST野の方向選択性細胞に対し、順応刺激前後における自発放電レベルを比較したところ、順応刺激後の自発発火レベルは約25%減少した。この結果はMST野細胞の自発放電レベルと広視野運動残効知覚との直接対応を支持している。(2)二方向重畳運動刺激パターンに対するニホンザル視覚連合野(MST野)における方向選択性細胞の反応解析運動方向が90゚もしくは120゚異なる二つの運動成分からなる重畳刺激に対する反応から、MST野の方向選択性細胞には重畳運動パターンを構成する一方の運動成分のみを検出するコンポーネント細胞と重畳刺激の統合運動方向を検出する統合細胞とが存在することが明らかになった。両者は、それぞれ刺激パターンの特性を反映した運動情報表現に関与しており、通常はどちらかの表現が選択されるものと考えられる。(3)二方向重畳広視野運動刺激に対するヒトの知覚特性の解析被験者に短時間広視野運動刺激パターンを呈示して方向認知特性を調べると、テスト刺激のスピードによらず、一方向運動パターンに比べて二方向重畳運動パターンの方が、方向認知に必要な呈示時間が長くなった。また、呈示時間(約30100ミリ秒)では全試行の約60%で二方向の運動が認知されたが、約10%では一方向すなわち重畳刺激の統合方向の運動が知覚された。(1)(2)(3)の結果を総合すると、二方向重畳刺激に対する知覚ならびに運動残効の知覚特性は、MST野細胞群による二つの情報表現と両者の一方を選択する機構によって説明できると考えられる。今年度は、以下の3つの問題について研究を行った。(1)二方向重畳広視野運動刺激に対する運動残効知覚の解析二方向重畳広視野運動パターンを構成する二つの独立な運動成分の速度が異なる場合、どのような運動残効が知覚されるかを調べた。一方の運動成分の速度を7.0deg/sec(静止パターンをテスト刺激とした場合に運動残効の持続時間が一番長くなる速度)とし、他方の運動パターンの速度をこれより速くすると、運動残効の方向は一方向であること、そして運動残効の方向は、速度差が大きくなるにしたがって、遅い運動成分の運動方向の逆方向に近づくことがわかった。(2)二方向重畳運動刺激パターンに対するニホンザル視覚連合野(MST野およびMT野)における方向選択性細胞の反応特性の解析運動残効の方向認知特性が視覚連合野に存在する方向選択性細胞の自発放電レベルの分布によって説明できるかを検討するため、互いに運動方向が直交する運動パターンからなる重畳刺激に対する方向選択性細胞の反応を調べた。MST、MTの両野において、二つの運動成分の加算ベクトル方向への運動に対して、細胞は最大反応を示した。この結果は、二つの運動成分の速度が等しい場合における運動残効の方向が、自発放電の分布モデルによって説明できることを示唆している。(3)一方向運動刺激と二方向重畳運動刺激における運動方向

認知特性の比較解析被験者に短時間広視野運動刺激パターンを提示して方向認知特性を調べると、テスト刺激のスピードによらず、一方向運動パターンに比べて二方向重畳運動パターンの方が、方向認知に必要な刺激提示時間は長くなった。この結果は、二方向重運動の方向認知に必要な情報処理過程が、二方向運動認知の処理過程に比べてより複雑、またはより多くの過程を含むことを示唆している。今年度は、以下の3つの問題について研究を行った。(1)二方向重畳広視野運動刺激に対する運動残効知覚の神経機構に関する研究運動残効の方向認知特性がMST野に存在する方向選択性細胞群の自発放電頻度分布によって説明できるかどうかを調べるため、30秒間の順応刺激呈示後の自発放電頻度を解析した。順応刺激前と比べ順応刺激後の自発放電レベルは約25%程減少した。この結果は運動残効知覚が方向選択性細胞の自発発火活動によりもたらされている可能性を示している。(2)二方向重畳広視野運動刺激に対するニホンザル視覚連合野(MST野)における方向選択性細胞のチューニング特性の解析二方向重畳広視野運動刺激に対する運動知覚が二方向であるのに対し、運動残効は一方向に現われる。一見矛盾する二つの現象を統一的に説明するため、MST野の方向選択性細胞には重畳刺激を構成する一方の運動成分のみを検出するコンポーネント細胞と二つの運動の統合運動方向を検出する統合細胞とが存在するかどうかを調べた。運動方向が120°異なる二つの運動成分からなる重畳刺激を用いた反応結果からコンポーネント細胞と統合細胞の存在を確認することが出来た。重畳運動に対する知覚特性はコンポーネント細胞が関与し、重畳刺激によって生ずる運動残効の知覚は統合細胞によって得られるのではないかと考えられる。(3)二方向重畳広視野刺激に対する方向認知特性の解析被験者に短時間(30100ミリ秒)重畳刺激を呈示すると、全試行の内約60%では二方向の運動知覚が報告されたが約10%で一方向すなわち重畳刺激の統合方向の運動が知覚された。脳内では上記(2)で述べたコンポーネント細胞と統合細胞による運動情報表現が得られており、短時間パターン呈示ではそのうちの一方のみを選択するための処理に要する時間が十分ではないため、一方向すなわち統合方向への知覚が得られる場合があるのではないかと考えられる。
培養骨髄細胞移植による骨組織再生技術―Ｒｕｎｘ２を活性化する薬剤の有用性の検討―

網羅的な薬効スクリーニング法により、ランソプラゾールがRunx2プロモーター活性を上昇させるオフラベル効能があることを突き止めた。各種骨芽細胞系細胞において、ランソプラゾールは濃度依存性にRunx2のmRNA、タンパクの発現を促進した。また、骨形成マーカーであるアルカリフォスファターゼやオステリックスの発現も上昇させた。さらに、ヒト骨髄細胞の培養において、ランソプラゾールはアルカリフォスファターゼおよびアリザリンレッドの染色性を著しく上昇させた。In vivo実験では、ラット骨折モデルにランソプラゾールを経口投与したところ、ランソプラゾール投与により骨折部における類骨の形成が有意に上昇した。Runx2は骨芽細胞分化のマスター遺伝子であるが、我々は網羅的な薬効スクリーニング法により、PPIであるランソプラゾールがRunx2プロモーター活性を上昇させるオフラベル効能があることを突き止めた。C3H10T1/2 cell、human mesenchymal stem cell、およびhuman osteosarcoma cellにおいて、ランソプラゾールは濃度依存性にRunx2のmRNA発現を上昇した。また、薬剤投与によるRunx2タンパクの上昇、さらにRunx2の核内移行の活性化をWestern blottingにて確認した。さらに、Runx2のターゲット遺伝子であるアルカリフォスファターゼやオステリックスの発現も薬剤濃度依存性に上昇させた。また、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞の培養時に骨芽細胞誘導因子(デキサメサゾン、βグリセロリン酸、アスコルビン酸)とともにランソプラゾールを添加したところ、アルカリフォスファターゼおよびアリザリンレッドでの染色性が著しく上昇し、骨芽細胞への分化が促進されていることを確認した。次いで、ラット骨折モデルを作成し、ランソプラゾールの経口投与による骨折治癒促進効果を検討した。ランソプラゾールは骨折モデルにおけるnon-union、delayed unionの率を減少し、骨形態計測ではランソプラゾールの投与により類骨量と類骨面の増加が有意に示された。細胞内シグナル伝達に関する研究では、ランソプラゾールは骨形成因子(BMP)のnon-canonical pathwayにおけるTAK1とp38のリン酸化を活性化することを確認した。さらには、ランソプラゾールがTAK1の分解酵素であるCYLDに結合し、CYLDの機能を阻害することにより間接的にTAK1のポリユビキチン鎖の形成を促進させることも明らかとした。また、Runx2タンパクの上昇、さらにRunx2の核内移行も薬剤投与により活性化されることをWestern blottingにて確認した。さらに、Runx2のターゲット遺伝子であるアルカリフォスファターゼやオステリックスの発現も上昇させた。細胞内シグナル伝達に関する研究では、ランソプラゾールは骨形成因子(BMP)のnoncanonical pathwayにおけるTAK1とp38のリン酸化を活性化することを確認した。さらには、ランソプラゾールがTAK1のポリユビキチン鎖の形成に関与することを示唆するデータを獲得した。また、「骨形成促進剤及びその用途」として国内特許出願した(特願2011-185306)Runx2は未分化間葉系細胞から骨芽細胞分化へのマスター遺伝子であるが、我々は既存薬の網羅的な薬効スクリーニング法により、PPIであるランソプラゾールがRunx2プロモーター活性を上昇させるオフラベル効能があることを突き止めた。これまでに、各種細胞株を用いin vitroにおけるランソプラゾールの骨芽細胞分化促進作用を確認してきたが、今年度は動物実験を中心にランソプラゾールのin vivoでの骨形成促進効果について検討した。ラット骨折モデルにランソプラゾールを経口投与して骨折治癒効果を骨形態学的に評価したところ、ランソプラゾール投与により骨折部における類骨の形成が有意に上昇し、骨折治癒にかかる時間が短縮することを確認した。またラット頭蓋骨欠損モデルを用い、ランソプラゾールを担体に含有して欠損部に投与したところ、同部位における骨形成が促進した。ヒト骨髄細胞の培養において、ランソプラゾール投与の至適時期および期間を検討する研究も継続した。

骨盤骨切り術時に腸骨より骨髄液を採取し、さまざまな条件でランソプラゾールを培養液中に添加して骨芽細胞分化能を検討したところ、10uMのランソプラゾールを3日間添加するプロトコールにおいて最も細胞分化は誘導された。本研究の成果をAnnual meeting of Orthopaedic Research Societyにおいて発表した。整形外科学前年度の成果に加え、ランソプラゾールによるRunx2活性化の分子メカニズム(CYLDへの結合によるTAK1のポリユビキチネーションの促進)を明らかにし、現在、論文投稿中である。また臨床応用に向けて、in vivoにおけるランゾプラゾールによる骨形成促進効果を確認した。現在、ランソプラゾール含有人工骨の開発、臨床応用を視野に入れた研究を継続している。以上のように、申請書類において記載した平成25年度における研究計画の大部分はすでに達成されている。各種細胞におけるランソプラゾールによる骨芽細胞分化誘導能を評価したラット骨折モデルにおけるランソプラゾールの骨形成能を評価した。ランソプラゾールによるRunx2活性化メカニズムを部分的に解明した。以上のように、申請書類において記載した平成24年度における研究計画の大部分はすでに達成されている。ランソプラゾール含有人工骨に関する研究では、至適なランソプラゾールの徐放時期、期間、濃度を決定するための基礎研究を継続する。また、同時に動物実験(ラット、うさぎなど)も計画する。ラットでは全層欠損モデル、うさぎでは部分欠損モデルを作製し、薬剤含有人工骨の骨形成能を検討する。骨伝導能および誘導能を有する新規の人工骨の開発には、産学連携を視野に入れている。ランソプラゾール含有人工骨の開発において、この新規人工骨が医薬品あるいは医療機器としての承認を目指すのかが不透明な点が大きな問題点である。本件に関しては、国の指針、方向性に合致した形での研究が要求されるため、PMDAなどへの働きかけが必要となる。動物実験に関しては、骨欠損モデルを作成して、同様に薬剤の骨形成促進効果を検討する。また臨床応用を考慮して、欠損部に人工骨と薬剤を混合して移植するstrategyを計画する。骨伝導能および誘導能を有する吸収性の人工骨の開発には、産学連携を視野に入れている。人工骨内で骨髄由来間葉系細胞をランソプラゾール添加下に培養し、ランソプラゾールの最適な添加時期および濃度を決定する。至適条件を決定したのち、細胞、薬剤を含む新規のハイブリッド型人工骨の開発を目指し、臨床応用に向けての医師主導型治験を企画する。
慢性腎疾患の進展に伴う時計遺伝子DEC1発現低下の意義と臨床応用に向けた基礎研究

申請者は、転写因子DEC1が時計遺伝子であることを世界で初めて報告し、DEC1の発現異常が様々な生理現象に関与することを報告してきた。本研究の目的は以下の2点である。1.慢性腎疾患モデルマウスにおける日内リズム異常の分子メカニズムを解明する2.慢性腎疾患における腎間質線維化に伴うDEC1発現低下の意義を明らかにすることで、慢性腎疾患の病態進展の機序にDEC1がどのように関わっているか詳細な分子機序を明らかにする。将来的にDEC1発現低下を回復させることで、末期腎不全へ至ることを阻止する、もしくは心血管病変の新規の発症を抑制することに繋げる基礎から臨床研究への展開を目指す。
ミシェル・レリスを中心とした、自伝を書くことの意義と諸問題

3年間の最終年度となる本年度の研究内容とその成果は、2つの方向に大別できる。ひとつは、研究課題の原点ともいえるミシェル・レリスに関するものである。とくに、レリスと同時代の作家・思想家であるジョルジュ・バタイユに関する記事を依頼されたこともあり、レリスから見たバタイユ、あるいは両者の比較、影響について研究を進めた。彼らの公私にわたる交流は、幾度かの対立を経ながらも1930年代にもっとも高まりを迎える。バタイユの愛人でレリスの親友でもあったコレット・ペニョの死をめぐって、いわば死による高次のコミュニカシオンをともに体験したことで、両者が比類なき一体感で結ばれたことを諸文献・資料から証明した。それ以上のインパクトある出来事が戦後にはなかった両者の関係であるが、1956年にレリスの母が死去した折、バタイユがレリスに送った書簡は注目に値する。レリスと自分(バタイユ)を結びつける「やさしさの感情」が、レリスと母の関係に、あるいは「死」にも近いものだというのだ。この手紙にレリスは謝意と賛意を示し、かくある「やさしい悲痛」の状態はペニョの死以来であるという。バタイユにおける死による究極的なコミュニカシオンという概念には、個の抹殺をも厭わぬ悪魔的な印象があるかもしれないが、両者のやり取りを見る限りそれは「やさしさ」の体験にほかならない。本年度の研究のもうひとつの柱は、レリス研究を出発点にした、自伝(的)文学一般に関するものである。真実を語ることが原則となるべき自伝文学にも含まれうる虚構性、幻想性の存在理由や役割を、エルヴェ・ギベールの自伝的小説『ぼくの命を救ってくれなかった友へ』を題材に考察し(本作の場合、死に関する領域の想像、および著者の叶わなかった願望の表象として虚構が描かれている)、昨年度論文を提出したが、それに加筆・訂正をしたものが本年度刊行の紀要(『言語態』)に掲載された。20世紀フランスの作家ミシェル・レリスが生涯にわたって特異な自伝的作品を書きつづけた意義、さらに、自伝という行為そのものの意義・特異性・問題点を問うことを研究課題として掲げてきたが、本年度はレリス研究に専念した。当初の予定通り、レリスの長大な自伝的連作『ゲームの規則』全4巻のうち、とくに最終巻となる『フレール・ブリュイ』をおもに研究対象とした。注目したのは、それまでの3作品と違い、本作でレリスが自伝としては異色ともいえる断章形式を採用した点だ。この問題を、自伝において作者が過去(幼少期)から語り始めた(第1巻『ビフュール』)としても、現在時に追いついてしまった(第3巻『フィブリユ』)あとに、それでもなお作者が語りつづけようとする場合に自伝文学が進みうる可能盤のひとつとしてとらえた。断章形式には、時間性や因果性にとらわれずに自由な順番で、自由な長きで物事を語ることができるという点で、時間的拘束から逃れられるという利点がある。しかし、そのことは規則性や作品性の破壊とは必ずしも結びつかず、自伝的探求の末のたしかな「規則」の発見を求めてきたレリスのそれまでの歩みとは矛盾しないと結論した。文学の一様式としての断章形式を評価したドイツロマン派までさかのぼって考えても、断章とは断ち切られた形式でありながら、否定・反転されたかたちで、作品の全体性はたしかに想定されているのだ。このような見地に立ったうえで、具体的に『フレール・ブリュイ』という作品を綿密に読解し、各断片が作品中にバラバラに置かれているように見えて、それらが読者の読解を誘い込むようなかたちで有機的に結びついているさまを指摘した。以上の成果は、日本フランス語フランス文学会の全国大会にて研究発表された。また、こうした成果を含む博士論文が本年度、東京大学に提出されている。来年度以降、さらにここから多様なテーマに敷衍し、雑誌論文等のかたちで発表していく。本年度の研究とその成果は、2つに大別される。ひとつは、20世紀フランスの作家ミシェル・レリスに関する研究である。本年度5月に、昨年度(2010年3月)東京大学へ提出した博士論文「交流のための自伝-ミシェル・レリス『ゲームの規則』読解」についての口頭審査を受けた(これにより博士号を取得)。そこでの質疑応答を踏まえ、大幅な加筆訂正をおこなったうえで、同大学に8月、最終版を提出している(大学および国会図書館に収蔵)。その内容は、レリスの長大な自伝『ゲームの規則』全4巻を扱ったものであり、言語的探求から始まったこの自伝が、その探求の対象を文学のもつ実存性をめぐる問いや、自分自身の死のオブセッションなどへと変えていき、さらにはこうした探求自体がそもそもなにをめざしたものなのか、そしてなにを得られたのか自問を繰り返していく(レリス自身は、ほぼ決まって否定的な答えしか表向きは提示していないのだが、精読すればそうとは言い切れない)さまを「交流」という概念を軸に据えつつたどっていった。また形式的にもきわめて息の長い実験的な文体から、最終巻では大きく装いを変え断章形式を採用した点にも注目し、その意義を考察した。本年度の研究のもうひとつの柱は、レリス研究を出発点にそこから展開した、自伝(的)文学一般に関するものである。とりわけ、真実を語ることが原則となるべき自伝文学にも含まれうる虚構性、幻想性の存在理由や役割を、エルヴェ・ギベールの自伝的小説

『ぼくの命を救ってくれなかった友へ』を題材に考察した(この場合、死に関する領域の想像、および著者の叶わなかった願望の表象として描かれている)。その成果は紀要論文に掲載予定である。3年間の最終年度となる本年度の研究内容とその成果は、2つの方向に大別できる。ひとつは、研究課題の原点ともいえるミシェル・レリスに関するものである。とくに、レリスと同時代の作家・思想家であるジョルジュ・バタイユに関する記事を依頼されたこともあり、レリスから見たバタイユ、あるいは両者の比較、影響について研究を進めた。彼らの公私にわたる交流は、幾度かの対立を経ながらも1930年代にもっとも高まりを迎える。バタイユの愛人でレリスの親友でもあったコレット・ペニョの死をめぐって、いわば死による高次のコミュニカシオンをともに体験したことで、両者が比類なき一体感で結ばれたことを諸文献・資料から証明した。それ以上のインパクトある出来事が戦後にはなかった両者の関係であるが、1956年にレリスの母が死去した折、バタイユがレリスに送った書簡は注目に値する。レリスと自分(バタイユ)を結びつける「やさしさの感情」が、レリスと母の関係に、あるいは「死」にも近いものだというのだ。この手紙にレリスは謝意と賛意を示し、かくある「やさしい悲痛」の状態はペニョの死以来であるという。バタイユにおける死による究極的なコミュニカシオンという概念には、個の抹殺をも厭わぬ悪魔的な印象があるかもしれないが、両者のやり取りを見る限りそれは「やさしさ」の体験にほかならない。本年度の研究のもうひとつの柱は、レリス研究を出発点にした、自伝(的)文学一般に関するものである。真実を語ることが原則となるべき自伝文学にも含まれうる虚構性、幻想性の存在理由や役割を、エルヴェ・ギベールの自伝的小説『ぼくの命を救ってくれなかった友へ』を題材に考察し(本作の場合、死に関する領域の想像、および著者の叶わなかった願望の表象として虚構が描かれている)、昨年度論文を提出したが、それに加筆・訂正をしたものが本年度刊行の紀要(『言語態』)に掲載された。
異種金属生体材料接合部のフレッチング摩耗とすき間腐食に関する研究

(実験方法)金属製人工関節骨頭しゅう動部材が最近見直されている,金属材料はセラミックスほど化学的に安定ではないため溶出金属量を極力少なくする必要がある.不働態膜維持性能を指標に各種金属対UHMWPEの摩擦による不動態膜損傷度について検討した。供試材料としてSUS316Lステンレス鋼,Co-28Cr-6Moコバルトクロム合金,Ti-6A1-4vチタン合金を用いた.Pin-on-Disk型一方向回転型摩擦試験機を用いて金属表面を種々の摩擦速度,静荷重条件で摩擦した.その間,ポテンチョスタット腐食試験測定機を用いて,不働態膜が破壊され金属と腐食液間の電位を測定し、摩擦時の不動態膜損傷度を,損傷度(%)=(腐食電位-自然電位)/(全破壊電位-自然電位)・100で定義した。ただし,全破壊電位とは同種金属で摩擦した場合の発生電位のことでこれによって不動態膜は完全に破壊されたものと見なした.(結果)いずれの金属も自然電位は0-0.02V(vs.SCE)であった.摩擦速度108mm/sでは,SUS316L鋼の不動態膜損傷度は摩擦面圧16Mpa以下で20%から55%に増大し,それ以上の摩擦面圧で50%から68%の値を維持した.Co-Cr合金はSUS316L鋼と類似の傾向を示したが摩擦面圧24MPaまで10%から60%の損傷度であった.またそれ以上の摩擦圧では60%の損傷度を維持した.チタン合金は摩擦面圧10MPaですでに損傷度は60-70%に達し,20MPa以降漸次増大し,50Mpaでは87%に達した.金属インプラントが体内で優れた耐腐食性を示すのは良好な不動態膜が表面に形成されていなければならない.人工関節しゅう動面や骨頭とステムの接合部では摩擦によって機械的に不動態膜が損傷を受けるおそれがある.不動態膜が摩擦作用によってどの程度損傷を受けるか電気化学的に検討した.供試材にはSUS316Lステンレス鋼,Co-28Cr-6Mo(F75),Ti-6Al-4V合金,超高分子量ポリエチレンを用いた.同種金属同士でPin on Disk摩擦試験を行い,腐食電位をモニターすることによって不動態膜の損傷度を推定した.擬似生体腐食環境としてCa,Mg不含のリン酸緩衝液PBS(-)を用い,常温下,摩擦速度3.4108.3mm/s,負荷2.8465Nにて摩擦した.Pin試験片の摩擦面の腐食電位をカロメル参照電極を基準に測定した.得られた結果は以下の如くである.(1)PBS(-)溶液中で金属同士を摩擦するといずれの金属も低い接触面圧でも摩擦開始直後から不動態膜はほぼ完全に破壊した.(2)金属対UHMWPEの摩擦では摩擦開始直後に不動態膜は強い損傷を受けるが摩擦時間の経過とともに次第に回復し,それぞれの金属固有の分極電位に落ち着いた.316L鋼とCo-Cr合金の不動態膜摩擦損傷度は接触面圧20MPaを超えると60%に達した.一方,Ti合金の不動態膜摩擦損傷度は接触面圧10MPaで70%に達し,更に接触面圧の増加に伴って増大した.(3)不動態膜の損傷度は負荷のみならず摩擦速度にも顕著に依存した.特に,チタン合金は摩擦速度3.6mm/sでは他の合金に比べて優れた不動態膜維持能を示したが,108mm/sでは極端に不動態膜維持は低下した.(4)不動態膜損傷度と接触面圧の関係を利用して,Hertz接触を仮定した場合の人工股関節骨頭における不動態膜損傷度を算出した.臼蓋が金属であると,その種類を問わず完全な不動態膜を維持するのは困難であった.体重の数倍程度の骨頭荷重が負荷されると,骨頭径37mm,半径すき間0.01mmの場合の損傷度は3050%と推定された.半径すきまが0.1mmの場合の損傷度はほぼ100%であった.(5)臼蓋がポリエチレンの場合,骨頭径28mmで半径すき間0.1mm,骨頭径が37mmで半径すき間0.1mmの人工股関節の骨頭表面の損傷度はそれぞれ316L鋼が27%と24%,Co合金が30%と35%,チタン合金が45%と80%であった.(実験方法)金属製人工関節骨頭しゅう動部材が最近見直されている,金属材料はセラミックスほど化学的に安定ではないため溶出金属量を極力少なくする必要がある.不働態膜維持性能を指標に各種金属対UHMWPEの摩擦による不動態膜損傷度について検討した。ただし,全破壊電位とは同種金属で摩擦した場合の発生電位のことでこれによって不動態膜は完全に破壊されたものと見なした.(結果)いずれの金属も自然電位は0-0.02V(vs.SCE)であった.

摩擦速度108mm/sでは,SUS316L鋼の不動態膜損傷度は摩擦面圧16Mpa以下で20%から55%に増大し,それ以上の摩擦面圧で50%から68%の値を維持した.Co-Cr合金はSUS316L鋼と類似の傾向を示したが摩擦面圧24MPaまで10%から60%の損傷度であった.またそれ以上の摩擦圧では60%の損傷度を維持した.チタン合金は摩擦面圧10MPaですでに損傷度は60-70%に達し,20MPa以降漸次増大し,50Mpaでは87%に達した.
原子核乾板を用いた暗黒物質の方向探索実験に向けた解析システムの開発

2015年度前期で暗黒物質探索用のサブミクロン飛跡解析装置二号機の立ち上げを行った。従来機よりもさらに性能を向上させ、非常に高い空間分解能とコントラスト下での飛跡読み出しを可能にする。また現在、1g/10dayの解析スピードを達成しており、2016年7月にスタート予定のグラムスケール実験(1st-Run)に向けて最終調整中である。この結果について、日本物理学会2015年秋季大会で発表を行った。また、読み出し性能および解析装置についての報告を国際会議ICAI2015、およびCYGNUS2015で行った。2015年度後半からはステージの調整と並行してバックグラウンドのスタディを開始した。そこで現在最も探索範囲をリミットするメインバックグラウンドが原子核乾板内に混入しているダストライクなシグナルであることが分かった(E+8 counts/g,パラメータカットする前)。また、各条件を徐々に振っていくことでその主要原因が原子核乾板のバインダーを構成するゼラチンであること、その多くはゼラチンの生成過程から来る生物由来のCa化合物であることを突き止めた。また、この問題を解決するためには濾過による混入物の除去が有効であること(E+6 counts/g, after 0.1um-hole filter,パラメータカット前)を示し、ゼラチンをはじめとした検出器の原材料(薬品など)をフィルタリングする装置を立ち上げた。今後は解析ステージの調整が終わり次第、現状のダスト混入レベルでの探索範囲曲線を実測によって描く予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度前期に暗黒物質探索用解析装置(修士の間に立ち上げと原理実証を行った)の性能向上を行い、従来機よりも読み出し閾値が改善したことを示した。これにより、200nmまでの極短飛跡を光学顕微鏡で100%の検出効率をもって解析可能になった。この結果について日本物理学会2014年秋季大会で発表を行った。また、2015年6月に国際会議ICAIで発表予定である(申込済み)。さらにこれまでの知見をすべて生かした読み出し装置2号機を現在立ち上げ中であり、間もなく稼働する。平成26年度後期には、単色で方向の揃った炭素イオンをイオン注入装置を利用して検出器に照射することで、重イオンに対する検出効率の定量評価を行った。これは、暗黒物質による反跳シグナルに対する検出効率と同等の条件であり、最初のテスト実験を行うにあたり必須のデータである。同時に飛跡の方向決定精度(角度分解能)を評価し、良好な性能(350mrad)が出ていることとその主要なリミットは検出器との多重散乱成分(300mrad)であることを示した。これらの結果について、日本物理学会2015年春季学会で発表を行った。さらに、暗黒物質飛跡検出の国際会議CYGNUS2015(6月、アメリカ)で発表予定である(申込済み)。また、イタリアのLNGSおよびNapoli大学と協力して、読み出し装置と解析システムを立ち上げた。これにより、イタリアでも同等の解析・スタディをスタート可能になった。平成27年度9月を目安に最初のテスト実験をグラムスケールで行うことを現在目指している。そのためのプロポーザルの作製、およびその前のLetter of intentの作製をすべく若干の優先順位の変更はあったものの、当初の目的からは大きくはずれずに順調に研究を進めることができており、着実に目的に向かっている。今後も研究予定の前後はありうるがしっかりとテスト実験をやりとげる。まずは、今回測定した検出効率に含む不定性を押さえきるための実験を行い、暗黒物質シグナルに対する検出効率とその時の角度分解能についての論文を一つ出すことを目指す。これは自分たちの実験のパフォーマンスを示す最初の論文であり、テスト実験のプロポーザルを作製するにあたって必須のものとなる。また、今後さらなる改善を行うときのベースとすることができる。また、電子をメインとしたバックグラウンド事象に対しての除去効率を線源を用いて押さえることが次の大きな課題になる。

これにより、検出器のスケールと露光時間の組み合わせにおけるバックグラウンドシグナル発生数を確定(または保障)することが可能になる。27年度が最終年度であるため、記入しない。
新規分子蛍光センサーを用いた昆虫ホルモン運搬機構の解明

FRET型幼若ホルモンセンサーを細胞に導入し、発現させて蛍光シグナルを得ることが本課題の目的であるが、主に1)培養細胞レベル2)昆虫生体レベルの二段階で検証を行い、JHの輸送によりセンサーがもたらす蛍光変化から輸送機構を明らかにしようとする試みである。細胞質発現センサーと培地の弱酸性化により、JH添加直後の蛍光変化を検出することができた。この結果は、細胞内にJHが取り込まれていることを示唆した。2)カイコ幼虫への一過的なセンサー遺伝子の導入は達成できたが、当初予定していた脂肪体への導入はできなかった。これは脂肪体の絶縁の性質により導入効率に問題があったためと考えられた。本年度は、FRETの原理に基づく昆虫ホルモンバイオセンサーの開発を行った。対象とする昆虫ホルモン及びリガンド結合タンパクは特許出願に関わるため、具体的な名称は伏せる。リガンド結合タンパクに二種類の異なる蛍光タンパクを遺伝子工学的手法により付加した。アミノ酸数、種類を変えた様々なバイオセンサーバリアントを作製し、リガンド結合・乖離時における蛍光変化(FRET効率)を検証したところ、非常に大きな蛍光強度比が得られた。本センサーをヒト腎胎由来細胞HEK293Tに発現させた。まだFRETの誘起は確認していないが、当初の目的であった機能し得る細胞膜局在性型センサーの異所発現に成功した。併せて昆虫由来培養細胞に適用可能なセンサー発現ベクターも構築済みである。次年度は、研究計画に沿って細胞内に運搬されたホルモンを検知する解析を引き続き行う。昆虫生体内にセンサーを発現させ、生きたままの昆虫の外部から直接ホルモンを捉えることが本課題の最終目標の一つである。しかし、本センサーはリガンド結合時、非可逆的に蛍光変化を示すようにみえた。すなわちリガンドがセンサーに結合すると、乖離しづらい状態となるため、生体内の分子の動きを阻害する可能性が考えられる。研究課題遂行の少し回り道となるが、アミノ酸改変によりセンサーに可逆的に蛍光変化を引き起こさせることが重要であると考えた。また標的細胞近傍でホルモンがリガンド結合タンパクから乖離される原理の解明につながると考えられる。本年度は、昆虫ホルモンバイオセンサーの改良を行った。具体的には細胞膜外及び内側への局在化のためのリンカー配列を人工的に付加し、その蛍光局在を調べた。デザインした通りの細胞膜内外それぞれの局在化したセンサーの発現が可能であった。しかし、細胞膜の限局した領域のみでのFRET検出はされなかった。問題としては、画像取得時の範囲が細胞全体であったために得られるシグナル値の低下が考えられた。一方、高倍率条件下においては焦点深度の不安定性が課題として挙げられた。本研究と平行して、安定した細胞動態イメージング手法の開発にも着手した。カチオン性ポリマーを用いた細胞接着性の向上により、その安定性が高められた。こちらの手法については論文投稿中である。また昆虫生体へのセンサー一過発現系として、in vivoエレクトロポレーション装置を作製した。カイコ幼虫へのGFP蛍光も確認できたことから、装置の稼働状況は問題ない。現在のところ、組織特異性をもたらすエンハンサー・プロモーターを持ち合わせていないため、標的組織内へ輸送された昆虫ホルモンの挙動を捉えるには至っていないが、次年度には達成できるものと考えられる。申請書にも記載した通り、FRETセンサーの蛍光強度が弱かったため、昆虫体外からのホルモン検出には至っていない。この結果も踏まえ、次年度はセンサーの蛍光タンパクがより明るいタイプへの変更も検討する必要がある。昆虫生体への一過的な遺伝子発現ができ、申請書記載事項(当該年度分)は達成されたと考えている。幼若ホルモンセンサーを発現させ、蛍光シグナルを得ることが本課題の目的であるが、主に1)培養細胞レベル2)昆虫生体レベルの二段階で検証を行った。1)の細胞レベルにおける応答では、膜局在型バイオセンサーを用いたことで、シグナル値の変化を得ることができた。細胞質局在もしくは核局在型では、幼若ホルモンJH添加した場合においても、その検出は困難であった。その理由として、センサーの感度が挙げられる。本センサーは改良の結果JH IIIで300 nMの結合定数であったことから、応答できる閾値に達しなかった可能性が考えられた。細胞膜局在型では、細胞膜外リンカーと細胞膜内リンカーを介した二種類の発現が可能である。どちらのタイプのセンサーでも微弱ながらJH添加時に対する応答が検出できたことから、JHは細胞膜を透過し、細胞内に輸送されることが示された。またセンサーには感度とは別にリガンド結合・乖離時における可逆性が問題であった。本手法では、蛍光変化の瞬間をリアルタイムに捉えることでJHを可視・定量化できるツールである。時間経過に伴い、蛍光変化が認められればセンサーは可逆的に稼働すると考えられるがその変化は示されなかった。すなわち、現状のセンサーを昆虫生体に導入しても、非侵襲ではないので成長に応じた個体への影響が考えられた。こうしたセンサーの改良は今後の課題である。2)カイコ幼虫への一過的な遺伝子導入は達成できた。piEX4ベクターはAcNPV由来プロモーターとエンハンサーで制御されるため高発現が期待されたが、蛍光シグナルは細胞質局在型センサーでも微弱であった。今後は標的組織を限定的に、高倍率条件下でシグナルを検出できるようにin vivoイメージング系の改良が望まれる。交付申請書に記載した当初の予定は概ね達成したといえる。

FRET型幼若ホルモンセンサーを細胞に導入し、発現させて蛍光シグナルを得ることが本課題の目的であるが、主に1)培養細胞レベル2)昆虫生体レベルの二段階で検証を行い、JHの輸送によりセンサーがもたらす蛍光変化から輸送機構を明らかにしようとする試みである。細胞質発現センサーと培地の弱酸性化により、JH添加直後の蛍光変化を検出することができた。この結果は、細胞内にJHが取り込まれていることを示唆した。2)カイコ幼虫への一過的なセンサー遺伝子の導入は達成できたが、当初予定していた脂肪体への導入はできなかった。これは脂肪体の絶縁の性質により導入効率に問題があったためと考えられた。細胞レベルにおけるFRET検出にはまだ課題が残されているものの、これまでにない高安定性、高感度ホルモン認識センサーの開発に成功したため。初年度の研究実績の概要で記載した通り、センサーの不可逆性が生体内の分子動態を捉える上で障壁となると考えている。初年度から引き続き、センサーの精度を維持したまま改良を試みているが未だ達成されておらず、今後の推進すべき課題として挙げる。昆虫分子生物学種々の培養細胞にセンサーを一過発現させ、リガンド添加時における蛍光変化を捉えるリガンド結合乖離時に可逆的に機能するセンサーを開発する研究遂行内容を一部変更し、当初予定していた必要消耗品の購入を延長したため研究遂行内容を一部変更する必要があり、当初予定していた必要消耗品の購入を延長したため消耗品(遺伝子工学用試薬及び細胞培養試薬)、分析機器の購入に充てる消耗品(遺伝子工学用試薬及び細胞培養試薬)の購入に充てる
空間・時間反転対称性の破れたウラン化合物のフェルミ面の研究

強磁性体UCu_2Si_2、メタ磁性物質UCoAlの純良単結晶育成に成功した。UCu_2Si_2については、ドハース・ファンアルフェン効果シグナルの観測に成功し、強磁性状態におけるフェルミ面の特性をバンド計算との比較から明らかにした。また、強磁性超伝導体UCoGeについても高純度単結晶を得る事に成功し、磁気抵抗率の測定から極めて異方的かつ異常な振る舞の観測に成功した。本研究の目的は、結晶に反転対称性を持たない、あるいは時間反転対称性の破れたウラン化合物の純良単結晶育成を行い、空間または時間反転対称性の破れた5f電子系のフェルミ面の性質を明らかにする事である。ターゲットとする物質は、強磁性体UCu_2Si_2、メタ磁性物質UCoAl、超伝導物質とされているUCoである。初年度では、これら全ての単結晶育成に取り組んだ。UCu_2Si_2についてはSn-flux法、UCoALとUCoについては、チョコラルスキー引き上げ法を用いて単結晶を得ることに成功した。UCu_2Si_2については、予備的なドハース・ファンアルフェン効果測定(dHvA)に成功するほど純良単結晶育成に成功しており、理論的サポートを受けながらフェルミ面のトポロジーを明らかにしている段階である。またこの物質に関連する強磁性体UCu_2Ge_2の単結晶育成にも成功し、基礎物性を明らかにした。さらに参照物質、あるいは比較研究対象として、同じ結晶構造を持つ希土類化合物についてもdHvAによるフェルミ面の研究に成功し、系統的電子状態の研究が進展している。UCoAlについては七度の結晶育成実験によりdHvA効果測定の可能なレベルの単結晶に到達しつつある。UCoについては、微小ではあるが、はじめて単結晶育成に成功し、詳細な結晶構造解析が可能となりつつある。以上の事から当初の研究計画に従い、これらの物質の電子状態の研究はすすんでいる。本研究の目的は、時間反転対称性の破れた、あるいは結晶構造に空間反転対称性を持たなウラン化合物の純良単結晶育成を行い、5f電子系のフェルミ面の性質を明らかにする事である。ターゲットとする物質は、強磁性体Ucu_2Si_2、メタ磁性物質UCoAl、超伝導物質と報告されているUcoである。今年度は、昨年度育成した結晶の質の評価と合わせて、フェルミ面研究に必要な、より質の高い単結晶の試料育成に取り組んだ。Ucu_2Si_2についてはドハース・ファンアルフェン効果測定(dHvA)の角度依存性を終え、実験的なフェルミ面の情報を得る事にほぼ成功した。一方で、同型の結晶構造を持つ非磁性のYbCu_2Si_2やLuCu_2Si_2等について次々とdHvA実験および理論的にフェルミ面のトポロジーを明らかにする事に成功しており、今後これらの結果と合わせてUcu_2Si_2の分極したフェルミ面の特徴を明らかにする段階にある。Ucoについては、育成した結晶について基礎物性評価を行い、初期に報告されていた超伝導転移の有無を確認したが、蛍光X線分析による組成分析等の結果から、不純物相が原因である可能性を示唆する結果を得た。一方で微小ながら単結晶を得る事に成功し、さらにdHvA実験に適したサイズにする事をめざしている段階である。UCoAlについては、dHvA実験の可能なレベルの結晶が得られ始めているが、高純度原料の使用と試料育成炉の酸素除去装置の設置もあり、さらに高純度化を目指している段階である。以上の事からほぼ当初の研究計画に従いこれらの物質の電子状態の研究はすすんでいる。本研究の目的は時間反転対称性の破れた、あるいは結晶構造に空間反転対称性を持たなウラン化合物の純良単結晶育成を行い、5f電子系のフェルミ面の性質を明らかにする事である。今年度は、昨年度ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果測定の角度依存性に成功したUCu_2Si_2について理論家の協力のもと、スピン及び軌道を分極したバンド計算との比較研究を行い、これまで理論的に取り扱いが難しいと考えられてきた強磁性状態のフェルミ面のトポロジーとバンド構造について調べ、論文にまとめた(投稿中)。また、強磁性超伝導体UCoGeについても純良単結晶育成をフランス原子力庁(CEA-Grenoble)との共同研究で行い、dHvA効果測定が可能なレベルの純良な結晶を得る事に成功した。この単結晶を用いた詳細な超伝導上部臨界磁場H_<c2>の角度依存性の測定を行い、極めて異方的なH_<c2>の振る舞いを発見するとともに、磁化困難軸であるb-軸方向において、磁場印加とともにH_<c2>が増強する異常を発見するに至った。この結果は、先に発見されていた強磁性超伝導体URhGeにおいても観測されるリエントラントな超伝導相の発現に類似しており、これらの超伝導のメカニズム解明にとって重要な結果である。