hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
β-ラクタマーゼ反応メカニズムと新規阻害剤探索に関する構造生物学的研究

β-ラクタマーゼは細菌によるβ-ラクタム剤耐性の主要因である。近年、制圧困難である、カルバペネム耐性腸内細菌が世界的に問題となっている。本研究ではカルバペネムを分解するカルバペネマーゼとそれを阻害可能であるアビバクタムに関連して以下の3つの研究を行った。(1)代表的クラスAカルバペネマーゼであるPenAβ-ラクタマーゼとアビバクタムとの複合体構造解析。(2) Fox-4クラスCβ-ラクタマーゼとアビバクタムとの複合体の構造解析。(3) Enterobacter cloacae P99クラスCβ-ラクタマーゼとイミペネム、ビアペネム複合体のX線結晶解析。平成26年度は、PenAカルバペネマーゼ:アビバクタム複合体のX線結晶解析を行い、PDBに登録を行った。アビバクタム複合体はすでにいくつか報告があるが、なぜその複合体が安定なのか、その理由を、加水分解が進まない理由と、アビバクタムの再生過程が進まない理由の2つの観点から考察できる結果を得た。実際、論文作成までおこなっている。プラスミド性クラスCβ-ラクタマーゼであるFOX-4を精製、結晶化を行い、データ収集を行った。予備実験では電子密度が観察され、初期の位相決定が終了している。また、アビバクタム複合体、カルバペネム剤との複合体のデータ収集をはじめていて、今後、ソーキング条件の最適化が必要であるが、活性中心に結合した化合物がみえる状況となった。同様な実験をDHA-1でも行ったがこちらは、精製、結晶化で問題点があり、データを得ることはできなかった。P99、PenA、SHV-1で基質とのミカエリス複合体の構造を解析するため、活性中心SerのGly変異体を作成している。P99とPenAで成功しているが、SHV-1ではいくつか問題点があり、現時点では成功していない。また同時にK73R(ClassA), K67R(ClassC)も作成中である。P99のS64G変異体は結晶化が可能であることまで確認している。平成26年度の冬にHPC社製の分子動力学計算用にワークステーションを導入し、セットアップを行った。いくつかトラブルがあり、年度末ぎりぎりの運用開始となったが、Amber14をインストールし、分子動力学計算を試している。本年度、以下のような内容の研究活動を行った。ひとつめは、P99、GC1、FOX-4とアビバクタムとの複合体のX線結晶解析を行った。現在、等方性温度因子モデルを用いてSHELXによる精密化計算を行っている。ほぼ、終了しているので異方性温度因子モデルでの精密化を経て、最終モデルとしたい。現在までの解析により、それぞれのβ-ラクタマーゼとの相互作用が明らかとなっているので、6月に行われるアメリカ化学療法学会にて発表する予定である。本申請内容の核のひとつであった分子動力学法について、機器のセットアップ、Amberのインストール、バージョンアップ、2枚のCUDAボードの動作確認。P99クラスCβラクタマーゼのアポタンパク質に対する計算を行った。Tyr150、また、2カ所あった、Lys残基の荷電状況などを検討し、繰り返し、計算を行った。3つめとして、PenAカルバペネマーゼのカルバペネム、第三世代セフェム系薬、β-ラクタマーゼ阻害剤分解活性のメカニズムを探るために、ミカエリス複合体、アシル中間体の構造解析を行うための準備を行った。S70G、E166A、K73R変異酵素遺伝子を作成した。しかし、ここでトラブルがあり、うまく酵素を得ることができなかった。プラスミドの構築過程でなにかミスがあったようでこれを現在解決すべく作業をおこなっている。4つめとして、クラスCβ-ラクタマーゼの第四世代セファロスポリン系薬への分解活性獲得メカニズムに関する研究内容を計画、材料の作成にはいった。これは当初の予定にはなかったが、ペニシリンバインディングプロテイン関連の研究を取りやめた変わりに、基質特異性拡張という現象に照らし合わせて本研究に加えても良いと判断した。PenAβーラクタマーゼ遺伝子に活性中心SerをGlyに変えるように部位特異的変異導入を行った。シークエンスなどを確認した後に発現を確認すると、野生型とは異なる分子量のタンパク質が発現されていた。このトラブルの解決のため、現在、プラスミド構築がうまくいっているか確認している。カルバペネマーゼのミカエリス複合体の解析は是非とも行いたい。今後、この遅れをリカバーしたい。また、現状、PenA-アビバクタム複合体の論文が投稿されていない。実際は、論文も完成しており、すぐにでも投稿できるようにはなっているが、共同研究者の都合により一時ストップしている。アメリカ化学療法学会での発表は行っているので、臨床データとX線結晶解析のデータを合わせてできるだけ、論文投稿を行えるようにしたい。昨年度のアメリカ化学療法学会にて、クラスCβ-ラクタマーゼ変異による第四世代セファロスポリン系薬耐性研究に関して、共同研究の打診があった。申請時の計画には含めなかったが、申請内容、その目的、重要性を検討し、本研究に含めたいと思う。現在、複合体形成のための変異酵素の作成に着手した。本年度は、研究最終年度であるため、発表を優先して研究を行った。前年度まで、論文が受理されていなかった、クラスCβ

ラクタマーゼ:カルバペネム系薬複合体の研究、クラスCβ-ラクタマーゼ:アビバクタム複合体の研究、PenAカルバペネマーゼ:アビバクタム複合体の研究に関して進展があった。PenAカルバペネマーゼ:アビバクタム複合体の研究に関して、ACS Infect. dis.に論文が受理された。Robert Bonomo教授のグループとの国際共同研究によりX線結晶解析結果に加えてアビバクタムの臨床利用に関する有用な情報を明らかにできたと考える。クラスCβ-ラクタマーゼ:アビバクタム複合体は、P99,GC1、Fox-4と多くの酵素との複合体を得、結果の解釈が複雑となってしまった。そのため、Fox-4の分のみで論文を投稿し、結果を待っている。またP99とGC1複合体では、活性中心のアビバクタムに動きがあることがわかり、なおかつ水分子の位置に関する情報が重要と判断し、分子動力学計算を行っている。昨年度の報告でも同様なことを報告したが、水の位置を適切に配置したいという考えから3D-RISM法を利用し、水の位置を配置した後に分子動力学計算を行っており、結果が出次第、論文投稿を行う。X線結晶解析部分の結果は、2016年のICAACにて発表を行った。クラスCβ-ラクタマーゼ;カルバペネム系薬複合体の研究においては、現象としての結合構造が2つ以上あることは明確とできたが、その理由について理論的な説明を行いたいと考えており、ドリペネム、パニペネム、ビアペネムの複合体構造に関してオキシアニオンホールの崩壊と脱アシル化水の除去という2面から論文作成を行うと同時に分子動力学計算を行っている。クラスCβ-ラクタマーゼの結果は投稿準備中が多く、早期の発表をしたい。β-ラクタマーゼは細菌によるβ-ラクタム剤耐性の主要因である。近年、制圧困難である、カルバペネム耐性腸内細菌が世界的に問題となっている。本研究ではカルバペネムを分解するカルバペネマーゼとそれを阻害可能であるアビバクタムに関連して以下の3つの研究を行った。(1)代表的クラスAカルバペネマーゼであるPenAβ-ラクタマーゼとアビバクタムとの複合体構造解析。(2) Fox-4クラスCβ-ラクタマーゼとアビバクタムとの複合体の構造解析。(3) Enterobacter cloacae P99クラスCβ-ラクタマーゼとイミペネム、ビアペネム複合体のX線結晶解析。ミカエリス複合体解析のための変異体作成:できていない分があるため早期に行う。遺伝子合成について:当面、分子動力学計算用のワークステーションの充実を優先的に考えたい。Cuda用ボードをもう1基導入したいため、こちらは、延期する物としたい。FOX-4、DHA-1プラスミド性クラスCβ-ラクタマーゼの構造については、FOX-4の解析を急ぐ。分子動力学計算に関しては、ワークステーション導入が遅れてしまったため、全体区分をやや遅れているとした。この部門に関しては、本課題の目玉であるため、今年度は総力をあげて結果をだしたいと考えている。1.クラスCβ-ラクタマーゼ:アビバクタム複合体の構造解析を、完成させ、プロテインデータバンクへの登録と共に、論文発表ができるようにする。
粉末X線結晶回折パタ-ンのピ-ク分離プログラムの開発

今年度の研究目標は、開発された新手法の定量分析への応用を検討することと、分析処理の高速化であった。定量分析を行うには、回折線の積分強度を正確に求める必要があり、ケプストラム法を応用して回折線プロフィ-ルを正確に求めるためのシステムの改良は、重なり合った回折線の分離精度を高めると同時に積分強度の正確な産出をも可能にした。改良したシステムによる積分強度計算の精度については、特性X線Kα_1線とKα_2線の理論的な回折強度が2:1であることを利用し、分析システムにより分離されたブラジリアンクォルツのそれぞれの回折線強度を計算することにより調べられた。この結果、完全に分離された重なりの大きい55°(2θ)付近のKα_1線とKα_2線の強度比は、88.97:42.99となり、ほぼ2:1になることが確認された。この事実は、二つ以上の異なる結晶面からの回折線が複雑に重なりあったパタ-ンから、それぞれの結晶面に対応するKα_1とKα_2線の対を決定する手段に大変有効であり、熱電半導体として知られているFeSi_2焼結体の回折線分離に役立てられた。そして、分離された回折線から、従来の方法の2倍以上の精度で結晶格子定数を算出することが出来、この効果が確認された。分節処理の高速化については、数値演算プロセッサの導入により多少その効果を確認出来たが、C言語などの完全コンパイラ-型のプログラミング言語でシステムを組み直さなければ、大幅な高速化を望むことが出来ないようである。本年度は、この分離システムを実際の分析に応用したいという要望が多くなったため、当初の研究計画を変更し、定量分析にも充分に対応できるシステムに改善することを主目的とした。定量分析を行うには回折線の回折角度を正確に決定すると同時に、回折線の積分強度も正確に求める必要がある。このためまず第一に、X線粉末回折装置から得られるノイズを含んだ回折パターンから、パターンの形状をくずすことなく効果的にノイズを低減する、新しいノイズ除去システムの開発を行った。このシステムにもFFTが用いられ、真のパターンの成分と、ノイズ成分の周波数スペクトル上でのエネルギー分布の違いにより、ノイズ除去を行なう方法とした。その効果は、αーSiO_2の回折パターンを同一カウント時間で4(KW)と2(KW)の異なるX線強度で測定し、開発したシステムでノイズ除去を行った後にピーク分離を行い、決定された回折線角度を比較することによって確かめられた。その結果、2(KW)の低出力X線強度で測定されたノイズの多いパターンから効果的にノイズを低減できることが確認され、得られた回折線の回折角度も4(KW)時の角度と一致した。この実験により、新しいノイズ除去システムの有用性が確認された。次に、回折線の積分強度も正確に求めるため、ケプストラム法を用いた回折線プロフィール決定システムを改良した。これにより、定量分析にも応用できるシステムが完成した。このシステムは、現在、FeSi_2に加えられる添加物の固溶量と格子定数の変化を調べるために用いられており、その成果の一部は金属学会において口頭発表された。1988年秋期大学:Fe_<1-x>Cox Si_2焼結体の格子定数の精密測定1989年春期大会:FFTを用いたX線粉末回折パターンのピーク分離と定量分析への応用、および、Fe_<1-x>Cox Si_2焼結体におけるCoの固溶量、以上3テーマの発表を行った。
静電触力覚技術を応用した画面上でのマルチタッチ複合触感提示

本研究では静電吸着を活用した画面上でのマルチユーザ力覚提示システムの研究開発を行ってきた.本年度は,昨年度からの提案システムの設計論をまとめるとともに,提案システムの無線給電化や,静電吸着のモデル化(現在,論文誌に投稿中)に取り組んだ.これらの成果により,静電吸着を用いた触力覚提示の制御手法を確立した.以下,概要を述べる.【硬軟感提示機能の設計論】昨年度まで,水平方向なぞり動作に対する反力提示に加え,可変機構と静電吸着ブレーキによる,垂直方向押込み動作に対する硬軟感提示を実現した.本年度は,機構の寸法と静電吸着ブレーキのプロファイルによる機構挙動を定式化し,他の硬軟感提示システムに比べ大幅に小型な機構で,可変の硬軟感を提示可能であることを示した.【ビルトインセンサを用いた提示力制御】前年度まで検討してきた,表面型静電容量式センシング技術を援用した,本力覚提示システムに統合可能なビルトインセンサとこれを用いた提示力制御について,本年度は設計論を構築し,センサ性能が力覚提示に与える影響を明らかにした.静電吸着を用いたシステムでおそらく初めて吸着力の動的応答の制御を実現した.【無線給電化】現システムは,画面上の提示子に静電吸着を制御する電圧印加のための給電線が付属する.この給電線を廃した,より操作性の高いシステムの実現が望まれる.本年度は,LC共振を用いた無線給電システムを検討した.共振による大電流から力覚提示の実現には至らなかったが,静電吸着のためのユニークな無線給電システムを提案した.【静電吸着のモデル化】静電吸着を用いた触力覚提示技術においては,直流電圧印加時の挙動が不安定であることが知られている.本研究では,その挙動を説明可能なモデルを提案し,直流でも逆モデルとビルトインセンサを用いて提示力の動的応答制御が可能であることを示し,静電吸着の制御に広く有用な知見を得た.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では静電吸着を利用した画面上でのマルチユーザ静電力覚提示システムの研究開発を行ってきた.今年度における本研究の主な成果は,静電吸着の活用によるパッシブ型小型硬軟感提示装置の実現と,マルチユーザ静電力覚提示のためのビルトインセンサの実現である.今後の展開として,両者の統合により本研究課題で目的とする,画面上での静電力覚提示と硬軟感提示の統合による複合触感提示の実現が期待される.以下,各成果の概要を述べる.【静電吸着を用いたパッシブ型小型硬軟感提示装置】画面上の複合触感提示の実現には,本力覚提示システムに統合可能な小型硬軟感提示装置が不可欠である.しかし,従来の硬軟感提示手法では,ごく固い面から柔らかい面まで幅広いレンジを提示可能で,かつ指先大程度の大きさであるものはない.提示レンジの広い手法として,押付け力に応じた,指と柔軟物体の接触面積変化の再現による硬軟感提示手法がある.しかし,この手法による従来の装置は,直動モータ等を用いて能動的に接触面積を制御しているために小型化が困難であった.本研究では,操作者の押込み力を利用して,提示子が指を包み込むように変形するパッシブな接触面積制御による小型硬軟感提示を提案・実証した.静電吸着によるブレーキを利用し,機構変形時の抵抗を変化させて広範囲の硬軟感を提示できることを示した.【マルチユーザ静電力覚提示のためのビルトインセンサ】本力覚提示システムは,対向電極間にかかる静電吸引力を用いて,ブレーキ力の制御によるパッシブな力覚提示を行う.この力覚提示のための電極を活用し,表面型静電容量式センサの原理を援用した,ビルトインセンサシステムを実現した.本センサは,静電力覚提示の簡易さを損なわずに,提示子の位置および提示子にかかる力を推定することができる.また,将来的に小型硬軟感提示装置と統合した際に必要となる押込み力も推定可能と期待される.本研究では静電吸着を利用した画面上でのマルチユーザ静電力覚提示システムの研究開発を行ってきた.今年度における本研究の主な成果は,静電吸着を用いた小型硬軟感提示機構の力覚提示システムへの統合と,ビルトインセンサを用いた提示力推定および制御の実現である.これらの実現により,本研究課題で目的とする,画面上での多様な触感提示を実現する基本的な構成・手法が確立したといえる.以下,各成果の概要を述べる.【小型硬軟感提示機構の力覚提示システムへの統合】前年度において,操作者の押込み力を利用して,指を包み込むようにパッシブに変形する機構と静電吸着ブレーキにより,多様な硬軟感提示を可能とする機構を提案した.今年度は,この機構を改良し,硬軟感制御用の静電ブレーキと力覚提示制御用の静電ブレーキを,共通の電極構造により実現することで,二種類の触感提示を同一機構で行えるシステムを実現した.従来と同様に,静電吸着によるブレーキ力を制御することで,水平方向なぞり動作に対する反力提示と,垂直方向押込み動作に対する硬軟感提示とを,それぞれ制御可能であることを実証した.【ビルトインセンサを用いた提示力推定および提示力制御】

前年度において,表面型静電容量式センシング技術を援用した,本力覚提示システムに統合可能なビルトインセンサシステムを実現した.今年度は,これを用いて,静電吸着を用いた提示力の推定手法について考察し,電極の表面状態に応じて変動し得る提示力を十分な精度でモニタリングできること,また,推定した提示力を用いたフィードバック制御により比較的高精度に所望の力を提示できることを示した.さらに,センサ構造を改変して操作者の入力方向を推定できるようにすることで,パッシブ型力覚提示に特有の「粘る壁」問題をある程度解消することができることを実証した.本研究では,静電触力覚提示技術を応用し,大画面上に映像と同期した多様な触感提示を可能とするマルチタッチ複合触感提示を実現することを目的としている.今年度の進捗として,静電吸着を用いた小型硬軟感提示機構と力覚提示の統合,ビルトインセンサを用いた提示力推定および制御を実現した.当初の年次計画であった硬軟感提示と静電力覚提示の統合を実現し,また,完全な理論構築には至っていないものの,静電吸着およびパッシブ型力覚提示手法の理論構築に必要なセンサ技術を確立し,本研究の目的に対して順調に進展しているといえる.とくに,ビルトインセンサシステムによる提示力推定および制御においては,静電吸着現象における電極の機械応答による不安定性という新たな問題を明らかにした上で,推定値を用いたフィードバック制御という解決策を与えており,静電力覚提示のみならず静電吸着技術単体として非常に興味深い結果を得られている.また,改良センサにおいては,当初の計画にあった,ブレーキ力を用いたパッシブ型力覚提示に固有の問題である「粘る壁」問題をある程度解消できることを実証した一方,完全に解消するには至らず,今後のパッシブ型触力覚提示理論を構築する上での重要な要素技術および知見を得ることができた.また,小型硬軟感提示機構と力覚提示の統合においては,押込み動作に対する硬軟感提示となぞり動作に対する反力提示といった二種類の提示を,画面上に配置できるほど小型の提示子で実現したという点で画期的である一方,(関連研究を含め)同時提示はいまだ実現できていないという新たな課題を提起しており,提示技術を確立するうえで重要な知見を得た.以上のように,今年度の達成内容は,静電触力覚提示の理論構築の基盤となる重要な示唆に富み,今後の研究推進を大いに助けると期待されるものである.本研究では静電吸着を活用した画面上でのマルチユーザ力覚提示システムの研究開発を行ってきた.本年度は,昨年度からの提案システムの設計論をまとめるとともに,提案システムの無線給電化や,静電吸着のモデル化(現在,論文誌に投稿中)に取り組んだ.これらの成果により,静電吸着を用いた触力覚提示の制御手法を確立した.以下,概要を述べる.【硬軟感提示機能の設計論】昨年度まで,水平方向なぞり動作に対する反力提示に加え,可変機構と静電吸着ブレーキによる,垂直方向押込み動作に対する硬軟感提示を実現した.本年度は,機構の寸法と静電吸着ブレーキのプロファイルによる機構挙動を定式化し,他の硬軟感提示システムに比べ大幅に小型な機構で,可変の硬軟感を提示可能であることを示した.【ビルトインセンサを用いた提示力制御】前年度まで検討してきた,表面型静電容量式センシング技術を援用した,本力覚提示システムに統合可能なビルトインセンサとこれを用いた提示力制御について,本年度は設計論を構築し,センサ性能が力覚提示に与える影響を明らかにした.静電吸着を用いたシステムでおそらく初めて吸着力の動的応答の制御を実現した.【無線給電化】現システムは,画面上の提示子に静電吸着を制御する電圧印加のための給電線が付属する.この給電線を廃した,より操作性の高いシステムの実現が望まれる.
胃カルパインの粘膜特異的発現を応用した粘液分泌機構解析と食品の粘膜保護機能検索

カルパインは細胞質をはじめ、内膜系の内外も含め、細胞内の様々なところに存在し、活性はCa^<2+>に制御されるシステインプロテアーゼである。基質に直接作用し、その活性・構造を変換・制御するため、モジュレータプロテアーゼと呼ばれる。ヒトでは15種類の遺伝子から数十種類のタンパク質が発現しており、スーパーファミリーを形成している。その中で、nCL-2/-2'は胃に発現が限定されるのみならず、興味深い構造をもつ選択的スプライス産物となって、同時に発現している。我々はnCL-2の胃での局在を解析した結果、nCL-2/-2'が胃の表層粘液細胞に限定的に局在する事、ゴルジから小胞体への逆輸送に関与するβ-COPと相互作用してこれを基質とし、ゴルジに存在する事を見出し、粘液分泌に重要な機能を果たすことが強く示唆された。そこで活性中心を点変異させることで不活性型nCL-2/2'を野生型の代わりに発現するノックインマウスを作出した結果、野生型に比べてストレス性胃出血傾向の著しいことが明らかとなった。さらに上記のノックインマウスと、発現細胞をジフテリアトキシンで特異的に殺傷する系を用いて、胃の保護機構を分子レベルで解析し、その機能を補助、強化する食品成分を検索することを目指した。そのために、マウスnCL-2遺伝子クローンを再びクローニングし、nCL-2の胃表層粘液細胞特異的発現のメカニズムなどを知るためにプロモータ領域の解析を試みた。
リアルタイム・バイオパンニング法を用いたオーダーメイド癌標的治療法の開発

倫理委員会および患者検体使用に関してインフォームドコンセントを取得後、以下研究施行した。(1)肝細胞癌(HCC)細胞株に対しファージライブラリー(PL)を投与し、HCC特異的結合するペプチドを開発した。同ペプチドは、外科手術で摘出された標本においてもHCC特異的に結合する能力を有することが確認された。(2)外科手術で摘出直後の大腸癌新鮮標本に対し、癌の支配動静脈をカニュレーションし環流液で環流する臓器システムを開発、これにPLを動注、環流させ、大腸癌に特異結合するペプチドを開発した。(3)ヒト胃癌細胞をマウスに腹腔内投与し腹膜播種モデルを作成、これにPLを腹注し、播種特異結合ペプチドを開発した。このペプチドは、癌性腹膜炎(胃癌)患者から採取した癌性腹水中の細胞にコントロールに比べ有意に高い結合効率を示した。また、本ペプチドを組込んだ薬剤キャリア(リポソーム)を作成(静岡県立大学薬学部奥直人教授)し、播種マウスに腹注すると、コントロールのリポソームに比べ有意に多く播種に集積することが確認された。さらに、このペプチド修飾リポソームに抗癌剤アドリアシンを封入し胃癌細胞に投与(in vitro)すると、非修飾リポソーム+アドリアシンに比べ有意に高い殺細胞効果があることが確認された。以上の研究成果は、別紙の通り特許出願するとともに、現在3本の英文論文を投稿中である。また、第42回日本癌治療学会シンポジウム(H16/10/27)、第63回日本癌学会ワークショップ(H16/9/30)、第91回日本消化器病学会シンポジウム(H17/4/14)、第13回DDW Japanシンポジウム(H17/10/6)、第60回日本消化器外科学会シンポジウム(H17/7/20)等で発表し、科学研究費補助金の支援を受けた旨広告した。本年度はリアリタイム・バイオパンニング法の確立を行った。倫理委員会の承認および患者のインフォームド・コンセントを得た後、肝細胞癌の手術標本より肝癌細胞を樹立した。肝癌細胞株に対しバイオパンニングを行い、これに結合するペプチドを複数同定した。そのうち、肝癌細胞株に最も効率よく結合するペプチドは、ch-TOGpという肝癌過剰発現蛋白と一部相同領域を有していた。大腸癌手術標本に対するex vivoバイオパンニング法により、大腸癌結合ペプチドを同定した。このペプチドを組み込んだファージベクターを大腸癌手術標本に経動脈的に注射すると、周囲正常組織に比べ有意に多く大腸癌に集積した。また、ペプチドを組み込まないコントロールのファージベクターに比べても有意に多く癌組織に集積した。さらに、免疫組織染色では、このペプチド組み込みファージベクターが癌組織内の微小血管内皮に沈着していることが示唆された。データベース検索では、このペプチドは既知の大腸癌関連ペプチドとは、明確なホモロジーがなく、新規の大腸癌関連ペプチドである可能性が示唆された。現在、大腸癌マウスモデルを作成し、in vivoでの同定ペプチド結合効率を検証中である。以上より本年度の目的であるリアリタイム・バイオパンニング法の確立が達成された。その成果の一部は、第42回日本癌治療学会総会シンポジウム「分子生物学に基づく固形癌治療,(平成16年10月27日)、第63回日本癌学会総会ワークショップ「ドラッグデリバリーシステム」(平成16年9月30日)などで発表し、第91回日本消化器病学会総会シンポジウム「消化器領域におけるプロテオーム研究の現状と新しい展開」(平成17年4月14日)で発表予定である。

また、論文投稿準備中である。昨年度同定された,大腸癌結合ペプチド(bpCR),肝癌結合ペプチド(bpHC)に加え,本年度は,ヒト胃癌腹膜播腫マウスにファージライブラリーを腹注する手法により,ヒト胃癌腹膜播腫結合ペプチド(bpGCD)を同定した.このうち,bpHCについては,これを組み込んだファージベクターを作成し,実際の外科手術で摘出された肝細胞癌の新鮮標本に対し,ex vivoで投与した.その結果,コントロールのベクターに比べ有意に多く癌部に結合することが確認された.この一連の研究については,既に英文論文投稿中である.次に,bpCRについては,静岡県立大学薬学部奥直人教授らと共同で,このペプチドを組み込んだ抗癌剤キャリアー・リポソームを作成した.このリポソームの大腸癌への集積性をマウスモデルで測定したが,コントロールリポソームとの間で癌集積性に明らかな有意差を認めず,これについては,別のリポソーム作成技術を導入し,追加実験中である.一方,bpGCDについては良好な実験結果が得られた.BpGCD組込みリポソームを作成し,これを胃癌腹膜播腫マウスに腹腔内投与すると,コントロールのリポソームに比べ有意に多く播種組織に集積する一方で,正常臓器(肝臓,腎臓など)には有意に少なく集積した.つまり播種への選択的集積性が確認された.さらに,このリポソームに抗癌剤アドリアシンを封入し,in vitroで癌細胞に投与すると,コントロールのリポソームに封入した抗癌剤に比べ,有意に細胞増殖を抑制した.この研究結果については,英文雑誌に投稿中である.以上の研究成果については,別紙のごとく,特許申請を行った.さらに,第13回DDW Japanシンポジウム(神戸,10月6日),第60回日本消化器外科学会シンポジウム(東京,7月20日),第91回日本消化器病学会シンポジウム(東京,4月14日)等で発表し,科研費補助を受けた旨広告した.
トウモロコシなどC4植物における炭酸固定酵素の構造生物学的展開

我々は、ホスホエノールピルビン酸に炭酸水素イオンを固定するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)の立体構造を、世界に先駆けて決定することに成功した(Proc.Natl.Acad.Sci. USA,96,823-828(1999))。そして本年度、植物酵素としては初めてトウモロコシ由来PEPCの立体構造解析に成功した(Structure,10,1721-1730(2002))。同時に、我々は大腸菌由来PEPCのPEPアナログ(DCDP)複合体の構造解析を行った。DCDPは活性部位の複数のアミノ酸と相互作用しており、トウモロコシ由来PEPCとの立体構造情報をうまく足し合わせることによって、PEPCの炭酸固定反応機構の詳細を提唱することができた。トウモロコシ由来PEPCは活性型の構造を示しており、大腸菌由来PEPCはフィードバック阻害因子が結合した不活性型を示す。これらを比較すると、トウモロコシ由来PEPCの活性部位がより溶媒にさらされており、基質が結合しやすくなっているのが明らかとなった。こうして、本酵素のアロステリック活性制御における構造変化を観察することができた。もう一つの炭酸固定酵素であるルビスコの構造化学的研究についても大きな発展が見られた。緑藻由来ルビスコで初めて構造解析に成功し(J.Mol.Biol. 316,679-691(2002)、J.Mol.Biol.の表紙に採用された)、更に紅藻由来ルビスコではこれまで例を見ない活性部位に硫酸イオンが一つ結合したものの構造解析に成功した(FEBS Lett. 527,33-36(2002))。我々は、ホスホエノールピルビン酸に炭酸水素イオンを固定するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)の立体構造を、世界に先駆けて決定することに成功した(Proc. Natl. Acad. Sci. USA,96,823-828(1999))。これは、フィードバック阻害因子であるアスパラギン酸との複合体を構造解析したもので、アスパラギン酸の結合様式が明らかとなった。現在、我々はC4植物のトウモロコシ由来PEPCについてその立体構造の解析を進めている(Act a. Crystallogr.. D55,1937-1938(1999).)。それらの結果を元に、現在解析が進行中のトウモロコシ由来PEPCと大腸菌由来PEPCの立体構造比較を行った。また、サブユニットの境界に存在するヘリックスバンドルに大きな構造変化が見られた。これは、アロステリックな活性調節を受ける際のグローバルな構造変化を意味していると解釈している。現在これらについて、投稿論文作成中である。また、我々は、大腸菌由来PEPCのPEPアナログ(DCDP)複合体の構造解析も同時に行った。DCDPは活性部位の複数のアミノ酸と相互作用しており、この構造情報を元に、PEPCの炭酸固定反応機構を考案中である。また、PEPCを特異的に認識するリン酸化酵素(PEPC-PK)については、我々はフラビリア由来PEPC-PKの大量培養及び精製方法の確立に成功し、微結晶を得ている。我々は、ホスホエノールピルビン酸に炭酸水素イオンを固定するホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)の立体構造を、世界に先駆けて決定することに成功した(Proc.Natl.Acad.Sci.USA,96,823-828(1999))。

同時に、我々は大腸菌由来PEPCのPEPアナログ(DCDP)複合体の構造解析を行った。DCDPは活性部位の複数のアミノ酸と相互作用しており、トウモロコシ由来PEPCとの立体構造情報をうまく足し合わせることによって、PEPCの炭酸固定反応機構の詳細を提唱することができた。トウモロコシ由来PEPCは活性型の構造を示しており、大腸菌由来PEPCはフィードバック阻害因子が結合した不活性型を示す。これらを比較すると、トウモロコシ由来PEPCの活性部位がより溶媒にさらされており、基質が結合しやすくなっているのが明らかとなった。こうして、本酵素のアロステリック活性制御における構造変化を観察することができた。もう一つの炭酸固定酵素であるルビスコの構造化学的研究についても大きな発展が見られた。緑藻由来ルビスコで初めて構造解析に成功し(J. Mol. Biol. 316,679-691(2002)、J. Mol. Biol.の表紙に採用された)、更に紅藻由来ルビスコではこれまで例を見ない活性部位に硫酸イオンが一つ結合したものの構造解析に成功した(FEBS Lett. 527,33-36(2002))。
剣道の熟練度と右脳,左脳の活性度との関係に関する研究

1研究目的剣道正面打撃時に発声される打突部位呼称「メン」に関連する右脳・左脳の活性度と剣道の熟練度との関連性を検討し、打突部位呼称の特性を明らかにする。2研究方法(1)対象者剣道初段・二段の男子学生と剣道七段の熟練者を対象者とした。(2)研究手順対象者は国際電極配置法による12極の脳波電極を頭部に装着し、椅子に腰掛けて、目の高さで150cm前方のVTRモニターに映し出される剣道正面打撃を注視し、モニターに映し出される映像に合わせて、自分が打撃している気持ちになって「メン」と発声することを運動課題とした。「メン」の起声時点をトリガーとして1秒前からの脳波を測定して100回の脳波を加算したものを解析した。3結果剣道初段の学生はトリガーの直前60msから40ms頃に大脳全体が強く活性しているが、左脳が右脳よりも活性している傾向があった。しかしトリガーの前220ms頃は左右の脳の活性度はそれほど強くなく、むしろ前頭部・中心部において活性が認められた。2段の学生はトリガー時点以外での活性はあまり認められなかった。剣道七段の対象者のトリガー前の脳波活性は左脳だけでなく右脳においても認められた。いずれの対象者においても「メン」の起声時点の220ms前頃に大脳は強く活性化していたが、右脳と左脳の活性度と熟練度との関連を統計的に解析することはできなかった。研究方法の妥当性・信頼性は高いと考えられ、今後例数を増やして検討する意義が確認された。
意匠金型CADシステムのための形状計測と自由曲面処理に関する研究

本研究は,特徴(形状急変)部を有した自由曲面からなる意匠製品のマスタモデルを高密度に計測した測定点データを基に,良好なCADモデルを生成できる高品質意匠金型CADシステムの構築を目指している.測定点データは,座標値のみの情報しか保有していないため,様々な形状を表現することが可能なノンユニフォームB-spline曲線であてはめてデータの圧縮化と数式化を行った.曲線のあてはめは,測定点データから曲率を算出し,曲率の大きいところにノットを密に設定したノンユニフォームノットベクトルを使い,最小自乗法によるB-spline曲線逆変換を用いた.あてはめたB-spline曲線は測定点データの法線方向のあてきめ誤差で評価している.さらに,曲面はCoonsパッチを用いて生成する。計算機シミュレーションで用いる測定点データは,特徴部を有する形状をNURBSで生成し,形状計測条件に適するように間引いた曲面上の点を用いた.また,実測定点データには計測誤差が含まれるため,正規乱数を付加させた.その結果,特徴部にノットを密に設定することができ,特徴部を失わずに良好に形状を表すことができた.また,形状を表現するためのデータ(制御点,ノット)も減少することができた.実際のマスタモデルを形状測定し,その実測定点データを用いた検証実験も行った.形状測定には,He-Neレーザを用いた非接触3-Dディジタイジングラセンサを用いた.その結果,シミュレーション結果と同じように,特徴部を失わずに良好に形状(曲線および曲面)を生成することができた.本研究で提案した曲率を考慮して測定点データにノンユニフォームB-spline曲線をあてはめる手法は,特徴部を有した形状に対しても有効な手法であることが確認できた.また,あてはためB-spline曲線を境界曲線とするCoonsパッチによりC2級の自由曲面を良好に生成することができた.本研究は,特徴(形状急変)部を有した自由曲面からなる意匠製品のマスタモデルを高密度に計測した測定点データを基に,良好なCADモデルを生成できる高品質意匠金型CADシステムの構築を目指している.測定点データは,座標値のみの情報しか保有していないため,様々な形状を表現することが可能なノンユニフォームB-spline曲線であてはめてデータの圧縮化と数式化を行った.曲線のあてはめは,測定点データから曲率を算出し,曲率の大きいところにノットを密に設定したノンユニフォームノットベクトルを使い,最小自乗法によるB-spline曲線逆変換を用いた.あてはめたB-spline曲線は測定点データの法線方向のあてきめ誤差で評価している.さらに,曲面はCoonsパッチを用いて生成する。計算機シミュレーションで用いる測定点データは,特徴部を有する形状をNURBSで生成し,形状計測条件に適するように間引いた曲面上の点を用いた.また,実測定点データには計測誤差が含まれるため,正規乱数を付加させた.その結果,特徴部にノットを密に設定することができ,特徴部を失わずに良好に形状を表すことができた.また,形状を表現するためのデータ(制御点,ノット)も減少することができた.実際のマスタモデルを形状測定し,その実測定点データを用いた検証実験も行った.形状測定には,He-Neレーザを用いた非接触3-Dディジタイジングラセンサを用いた.その結果,シミュレーション結果と同じように,特徴部を失わずに良好に形状(曲線および曲面)を生成することができた.本研究で提案した曲率を考慮して測定点データにノンユニフォームB-spline曲線をあてはめる手法は,特徴部を有した形状に対しても有効な手法であることが確認できた.また,あてはためB-spline曲線を境界曲線とするCoonsパッチによりC2級の自由曲面を良好に生成することができた.
microRNAは子宮内膜症間質細胞の病態形成に関与する

子宮内膜症におけるmiR-503の役割について検討した。子宮内膜症間質細胞(ECSCs)では、microRNA (miRNA)の発現異常が生じていることが分かった。子宮内膜症ではmiR-503の発現減少により、ECSCsの増殖および血管新生は亢進し、apoptosis抵抗性となることが示唆された。子宮内膜症でBcl-2、VEGF-AおよびCyclin D1の発現が増加してる原因として、miR-503による作用が考えられた。培養子宮内膜症間質細胞と正常子宮内膜間質細胞におけるmRNAならびにmiRNAの発現をmicroarrayを用いて網羅的に解析し、正常子宮内膜間質細胞と子宮内膜症間質細胞において発現変化するmRNAならびにmiRNAを抽出し、その中から子宮内膜症間質細胞で異常発現する9個のmiRNAを抽出した。さらにクラスター解析によって、正常子宮内膜間質細胞と子宮内膜症間質細胞では発現パターンが明らかに異なることを発見した。これらのmiRNAのうちで、子宮内膜症間質細胞において発現低下するmiR-196bに着目した。細胞増殖を促進する遺伝子であるc-mycが子宮内膜症間質細胞で増加していること、miR-196bを子宮内膜症間質細胞に過剰発現させるとc-mycおよびapoptosis抑制作用を有し子宮内膜症間質細胞で発現が増加しているBcl-2の発現が減少することが示され、c-mycおよびBcl-2はmiR-196bのtarget geneであり、子宮内膜症間質細胞での発現増加はmiR-196bを介することが考えられた。miR-196bの発現減少により、子宮内膜症間質細胞の増殖は亢進し、apoptosis抵抗性になることが示唆された。またmiR-196bとHOXA10の発現に相関があり、miR-196bとHOXA10は子宮内膜症間質細胞において同じ制御機構で発現が低下していると考えられた。さらに子宮内膜症間質細胞をDNA脱メチル化剤で処理すると、miR-196bとHOXA10の発現が増加したことから、これらはメチル化により発現が低下していることが示された。MSPで子宮内膜症間質細胞においてmiR-196b geneのメチル化が起こっていることが確認できた。培養子宮内膜症間質細胞と正常子宮内膜症間質細胞におけるmRNAならびにmicroRNA (miRNA)の発現をmicroarrayを用いて網羅的に解析し、正常子宮内膜間質細胞と子宮内膜症間質細胞において発現変化するmRNAならびにmiRNAを抽出し、その中から子宮内膜症間質細胞で異常発現する9個のmiRNAを抽出した。さらにクラスター解析によって、正常子宮内膜間質細胞と子宮内膜症間質細胞で発現パターンが明らかに異なることを発見した。細胞増殖を促進する遺伝子であるc-mycが子宮内膜症間質細胞で増加していること、miR-196bを子宮内膜症間質細胞に過剰発現させるとc-mycおよびappotosis抑制作用を有し子宮内膜症間質細胞で発現が増加しているBcl-2の発現が減少することが示され、c-mycおよびBcl-2はmiR-196bのtarget geneであり、子宮内膜症間質細胞での発現増加はmiR-196bを解することが考えられた。その他の発現異常を示すmiRNAの機能解析が滞っているため、進捗がやや遅れている。そのためmiRNAに加えてmRNAの発現解析をmicroarrayを用いて網羅的に行いたいと考えているが、microarrayを施行できていない。子宮内膜症の病因としてエピジェネティックな変化が注目されており、遺伝子発現制御にmicroRNA (miRNA)が重要な働きをすることが報告されている。我々は培養子宮内膜症間質細胞(ECSCs)と正常子宮内膜間質細胞(NESCs)におけるmRNAならびにmiRNAの発現をmicroarrayを用いて網羅的に解析し、その中からECSCsで異常発現する8個のmiRNAを抽出し、さらにクラスター解析によってNESCsとECSCsでは発現パターンが異なることを発見している。これらのmiRNAのうちで、ECSCsにおいて発現低下するmiR-503に着目した。miRNAmicroarrayに用いた、ECSCsとNESCsにおけるmiR-503の発現をreal-time PCRを用いて確認した。また、遺伝子導入により、miR-503をECSCsに強制発現させ、MTS assay、BrdU assayを行ったところ細胞増殖が有意に抑制された。Cell Death Detection ELISA、Caspase 3/7 activityを行ったところ、apoptosisを起こしている細胞が有意に多いことが分かった。

さらに、遺伝子導入により、miR-503をECSCsに強制発現させ、miR-503が作用することがすでに分かっているB-cell leukemia/lymphoma 2 (Bcl-2)、vascular endothelial growth factor A (VEGF-A)、cyclin D1の発現をreal-time PCRで確認したところ、miR-503で有意に発現が低下していることを確認した。子宮内膜症の病態形成におけるエピジェネティクス異常として、miRNAの役割の一端が明らかとなった。また、子宮内膜症の診断、治療において、miRNAの標的としての有用性が示唆された。子宮内膜症におけるmiR-503の役割について検討した。子宮内膜症間質細胞(ECSCs)では、microRNA (miRNA)の発現異常が生じていることが分かった。子宮内膜症ではmiR-503の発現減少により、ECSCsの増殖および血管新生は亢進し、apoptosis抵抗性となることが示唆された。子宮内膜症でBcl-2、VEGF-AおよびCyclin D1の発現が増加してる原因として、miR-503による作用が考えられた。第66回日本産科婦人科学会学術講演会の一般演題で、研究の成果を報告した。他の発現異常を示すmiRNAの機能解析を実施し、また、miRNAに加えてmRNAの発現解析をmicroarrayを用いて網羅的に行い、子宮内膜症間質細胞において異常発現するmRNAを同定したい。産婦人科学他の発現異常を示すmiRNAの機能解析を実施し、また、miRNAに加えてmRNAの発現解析をmicroarrayを用いて網羅的に行い、子宮内膜間質細胞において異常発現するmRNAを同定したい。他の発現異常を示すmiRNAの機能解析がやや遅れているため。そのため、miRNAに続いてmRNAの発現解析をmicroarrayを用いて網羅的に行う予定も遅れている。これらの研究が十分に行えなかったことから、物品費に残額が生じた。データの処理に時間を要したため。他の発現異常を示すmiRNAの機能解析を実施し、また、miRNAに加えてmRNAの発現解析をmicroarrayを用いて網羅的に行い、子宮内膜症間質細胞において異常発現するmRNAを同定する。計画していた実験を随時施行していく。
網膜中心動脈の血栓性閉塞・溶解による新たな虚血再潅流モデルと薬理的神経細胞死制御

1.薬物投与による網膜神経細胞死モデルの確立:神経細胞死にはグルタミン酸受容体が関与すると考えられている。グルタミン酸受容体の種々アゴニスト=薬物投与後に経時的に屠殺しTUNEL法にてアポトーシス細胞を染色して、網膜神経細胞のグルタミン酸受容体刺激を介するアポトーシス感受性のトポグラフィーを観察し、網膜細胞死に対して至適な条件を決定した。2.網膜神経障害に対する低体温の影響グルタミン酸受容体アゴニスト刺激ならびに虚血再潅流に伴う網膜神経細胞障害に対する低体温の影響を検討したところ、体温の降下度に平行した神経障害軽減作用が観察された。3.線溶系因子の虚血性臓器障害への関与の解明:線溶系因子のノックアウトマウスを使用して、薬物投与による網膜神経細胞障害に及ぼす各線溶因子の関与につき検討したところ、虚血-再潅流にともなう神経細胞死ではWildマウスと差がなかったが、NMDA刺激に伴う神経細胞死は有意に軽減された。以上の研究により、視力障害を引き起こす網膜視神経細胞の死特にアポトーシスの生成の時間経過を実験動物ごとに明らかにすることができた。また、低体温によって非特異的に網膜神経細胞死を抑制することが可能なことが明らかとなり、また、興奮性アミノ酸による視神経細胞死にt-PAというプロテアーゼが関与していることが明らかとなった。これ以外にも多くの生理活性物質が視神経細胞死に関与し、その関与の度合いも時間経過とともに変化していると考えられ、さらに研究を継続することによって、視力障害に直接結びつく視神経細胞死の予防・治療のための薬理学的・体系的ストラテジーを確立する上で重要な貢献をなすことができると考えている。ラット大腿静脈より静注した光感受性物質ローズベンガルと網膜中心動脈起始部への緑色レーザー照射とによって同動脈内に光化学反応を惹起し、活性酸素種を発生させ、内皮細胞障害→血小板粘着→血栓形成を惹起した。血栓による血流遮断を直視下に確認し、種々タイミングで組織型プラスミノーゲンアクチベータ(tPA)を同じく大腿静脈より静注して、血栓を溶解し血流を再開させ、一過性網膜虚血モデルを作成することができた。一過性虚血惹起後に経時的にラットを屠殺しTUNEL染色法にて網膜神経細胞層のアポトーシス細胞を染色して、一過性虚血による網膜神経細胞のアポトーシス感受性の経時変化と網膜構築中のトポグラフィーを観察し評価した。虚血時間についてもtPAの投与タイミングを調節することにより、網膜細胞死に対して至適な条件を検討した。その結果、約1時間の一過性虚血により24時間後の組織化学的観察において網膜神経細胞の遅延細胞死(=アポトーシス)を再現性良く、しかも人の病態に近い病態、即ち網膜の神経節細胞層および内核細胞層に比較的限局して視神経乳頭に比較的近い部分に神経細胞死を観察できるモデルを確立することができた。また、マウスにて前眼房にカニュレーションを行い、それを通して動脈圧以上の静水圧を掛けて網膜虚血を惹起し、それを開放して再潅流を行い、網膜神経細胞死を同様に再現性良く惹起するモデルも確立した。更にその神経細胞アポトーシスに対する低体温の効果を確認した。この網膜神経細胞死はスナネズミ両総頚動脈結紮一再潅流後の海馬CA1領域錐体細胞遅延細胞死(DND)と対比しながら行った。
予算と決算の乖離を用いた地方交付税問題に関する実証的研究

本研究のテーマである地方交付税についてのソフトな予算制約問題について,理論分析,実証分析の両面から研究成果が得られた。また,理論モデル分析と介護保険事業に関する実証分析を通じて,地方交付税に類する垂直的財政関係における政府間財政移転の効果について研究成果が得られたため。ただし,2016年度に病気療養の家族の介護と看護をしなければならない事由が生じたため,それによる計画の遅延を解消するには至らず,補助事業期間の延長を申請し採択されている。今年度得られた結果について,推定手法等を精査し頑健性を高めた上で,研究成果として公表する。また,Sato (2002)やTakahashi et.al. (2008)の動学ゲームに基づいた実証分析を行い中央政府のdynamic commitment問題と都道府県のcommon pool行動を考察する。その研究成果は,日本地方財政学会第27回大会において「政府間財政調整における手番関係についての考察」として発表する予定である。本年度の研究実績は次のとおりである。1.菅原宏太「高齢化による基準財政需要額の変化ー将来推計試算ー」『地方分権に関する基本問題についての調査研究会報告書・専門分科会』(自治総合センター平成28年3月)にて行った基準財政需要額に関する分析について,過去の『地方交付税制度解説』を収集し,単位費用および補正係数の経年的な変化について調査した。その結果,次の点が明らかとなった。第一に,項目別の段階補正(規模の経済性を考慮した単位費用)は,土木費や商工行政費といった経済理論的に想定されるものほど規模の経済性を考慮した単位費用設定がなされており,一方で社会福祉費は一定規模以上での均等単位費用が採用されている。第二に,土木費よりも教育費や商工行政費といった人的サービスの性格が強い項目において,より規模の経済性を考慮した単位費用設定となっている。第三に,1975年度から2015年度までの経年的な変化を追うと,どの経費についても単位費用の均等化(右下がり曲線のフラット化)が見られる。特に,単位費用の金額が大きい社会福祉費においては,小規模自治体での減額と大規模自治体での増額が著しい。2.日本財政学会第73回大会において,研究発表「地方財政計画と地方交付税の近年の動向」(齋藤由里恵椙山女学園大学)に対する討論を行った。討論資料の中で,自治体間における項目別の基準財政需要額の分布が国庫負担金・支出金の分布と強い相関を持つことを示し,基準財政需要額の分析においていわゆる「補助裏」を考慮する必要があることを明らかにした。『地方交付税制度解説』の過去年度版の収集および各年度における単位費用と補正係数の積算の照会について当初計画していた以上に時間を要したため。3.日本財政学会第74回大会において,研究発表「日本における自治体間財政競争-歳出分類別の分析-」(山本航東京大学大学院)に対する討論を行った。討論資料の中で,自治体間の相互連関の源泉を識別する過程においては,特に児童福祉費や老人福祉費についての推定では国庫支出金や地方交付税の影響が大きいため,これらをコントロールすべきであることを図解した。本研究のテーマである地方交付税についてのソフトな予算制約問題について,理論分析,実証分析の両面から一定の研究成果が得られたため。次年度は,SBC問題に関する動学ゲーム理論分析に中心的に取り組む。また,今年度の実態調査とデータの精査に基づいて実証分析の方向性を明らかにする。具体的には,次の点について調査・研究を行う。(1) Sato(2002)を援用してTakahashi etal.(2008)のモデルに日本の地方財政制度を描写した補助方式を組み込むことで,中央政府から補助金が最も単純な定額補助形式である元のモデルと均衡の特徴などの相違を整理する。(2) Takahashi etal.(2007)を参考にして,上の2期間モデルから無限期間モデルへの拡張に取り組む。その中で,中央リーダーシップ手番のケースにおける動学的SBC非効率が2期間モデルと無限期間モデルでどのように異なるか,またTakahashi etal.(2007)の分析結果との相違を整理する。(3)歳出総額と地方交付税の予算ー決算乖離の連関の検証。地方交付税の予算ー決算乖離と地方財政計画の調整過程との連関の検証。SBCと道府県の戦略的行動の抽出。林(2006)に基づいて,SBC効果と地方交付税が誘発する他の効果とを整理し識別方法を検討する。また,静学的な2期間モデルを微分ゲームを用いた動学モデルへ拡張し,SBC問題の実証分析を行う。具体的には,次の点について研究する。(1)地域ウェイトの再調整および地方債発行額と単独事業費を被説明変数とする実証分析によって,中央政府のdynamic commitment問題と都道府県のcommon pool行動の有無を再確認する。

(3)林(2006)に基づいて,SBCの効果と他の地域間相互連関の効果との識別方法を検討する。今年度得られた結果について,推定手法等を精査し頑健性を高めた上で,研究成果として公表する。また,Sato (2002)やTakahashi et.al. (2008)の動学ゲームに基づいた実証分析を行い中央政府のdynamic commitment問題と都道府県のcommon pool行動を考察する。その研究成果は,日本地方財政学会第27回大会において「政府間財政調整における手番関係についての考察」として発表する予定である。『地方交付税制度解説』の過去年度版の収集および各年度における単位費用と補正係数の積算の照会について当初計画していた以上に時間を要したため。(理由)招聘を予定していたワークショップ参加者の辞退があったため。(使用計画)ワークショップ招聘者数の増員,英文校正委託費への充当2016年度に病気療養の家族の介護と看護をしなければならない事由が発生した。療養期間は1年を超えたため,研究計画を変更するといった調整を2016年度中に行うことも困難な状況であった。そのため,実質的には2017年度より研究を開始することになり,1年分の遅延を解消するには至っていない状況である。次年度使用額については,日本地方財政学会第27回大会および日本財政学会第76回大会への参加のための研究旅費として使用する予定である。官公庁への聞き取り調査(旅費),ワークショップ招聘研究者の増員(人件費・謝金)。