hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋虚血時の不整脈発生にミトコンドリア内膜コネキシン43が果たす役割の解明

コネキシン43(Cx43)の心筋の虚血/再灌流時における役割は不明である。本研究では心筋虚血時の不整脈発生におけるミトコンドリアCx43の役割の解明を目指す。心筋特異的Cx43欠損マウスを用いて、Cx43の有無が不整脈の発生にどのような影響を与えるのか、その発生に低酸素液潅流とATP感受性K+チャネルがどのような影響を与えるのか、その際にミトコンドリア内カルシウム濃度・膜電位・活性酸素と筋小胞体カルシウム・スパークはどのように変化するのかを記録する。これらの解明は、心筋虚血時の不整脈治療において、ミトコンドリアCx43を標的とした全く新しい発想からの治療法や創薬に繋がる可能性がある。
生殖系列キメラを利用した希少鳥類の再生

(1)凍結融解操作がニワトリ始原生殖細胞(PGCs)の生存性ならびに機能性へ及ぼす影響:PGCsを凍結保存するにあたり、凍結融解後に利用可能な細胞がどの程度の割合で含まれているかを把握することは非常に重要である。そこで、凍結融解操作がニワトリPGCsの生存性ならびに機能性へ及ぼす影響を明らかにした。本研究では、ニワトリ3品種より採取したPGCsを緩慢冷却法により凍結保存した結果、融解後に54.3%が回収され、このうち85.7%の細胞が生存していた。移植による機能解析の結果、生殖巣への移住能や分裂能は低下するものの生物学的な機能性を保持することが明らかになった。また、この研究からニワトリPGCsが保持する生殖巣への移住能や分裂能は、品種間で異なるという新たな知見が得られた。(2)生殖系列キメラを介した異種個体の再生と生殖細胞発生分化の組織化学的解析:本研究では、キジを対象に、PGCsの収集・保存ならびに生殖系列キメラニワトリを利用した個体再生をおこなうことを目的とした。キジを含む野鳥では、季節繁殖性を有しており、受精卵の入手が非常に困難であった。ニホンキジでは得られた30個の胚より893個のPGCsを、また、コウライキジでは得られた24個の胚より906個のPGCsをそれぞれ収集・凍結保存した。しかし、これらは移植試験に用いるにあたって十分な数ではなく、生殖系列キメラニワトリの作出に至らなかった。従って、少数のPGCsを用いて生殖系列キメラを作出する技術を開発する必要がある。そこで、X線の照射による内在性PGCsの除去法の開発に取り組んだ。3GyのX線を照射した結果、内在性PGCsの数は無照射区21%に減少した。続いて、この胚へPGCsを100個ずつ移植し、同種間生殖系列キメラニワトリを作出した結果、ドナー由来の後代産出効率は35.5%であり、無照射区と比較して16倍向上した。この方法を応用することにより、少数の始原生殖細胞を用いて異種間生殖系列キメラを作出できる可能性がある。1.始原生殖細胞採取胚の活用による鳥類遺伝資源の効率的な保存国の天然記念物に指定されている岐阜地鶏を保存対象にした。鳥類の始原生殖細胞は胚体外領域から生殖巣へ移動する際、一時的に血流中を循環するという性質がある。この時期に採血し、血中から始原生殖細胞を単離後、液体窒素中にて凍結保存した。採血した胚を温存したところ、継続的に発生し、生体として保存可能であった。また、これらの個体は通常の岐阜地鶏と同等の繁殖能を有していた。以上より、動物において初めて始原生殖細胞とその収集時に温存した胚を生体として同時に保存することに成功した。2.同種間生殖系列キメラを利用した希少家禽の再生本研究ではドナー始原生殖細胞を移植する時期に内因する始原生殖細胞の数が大きく異なる白色レグホーン種多数系あるいは少数系を宿主に用いた。生殖系列キメラは上記の研究で生体として保存した岐阜地鶏と交配した。その結果、多数系では3.1%の効率で、また少数系では23.3%の効率で岐阜地鶏が産出された。少数系同士を交配した場合のみ、6%の効率で岐阜地鶏を再生することに初めて成功した。以上より、ドナー始原生殖細胞の移植時期に内因する始原生殖細胞数が少ない系統を宿主に用いることで生殖系列キメラを介して効率的にドナー由来の個体を再生することが可能である。3.同種間生殖系列キメラを介したドナー生殖細胞由来の配偶子産出効率の向上宿主胚の内因性始原生殖細胞の除去にはブスルファンを用いた。ブスルファンが溶解した乳化液を宿主胚の卵黄中へ注入した。この乳化液は卵黄より比重が軽いため、注入後直ちに浮上し、胚を覆った。1胚あたり100μgのブスルファンを投与することで内因性始原生殖細胞が無処置区の99.4%除去された。この胚へドナー始原生殖細胞を移植したところ、生殖巣へ移住し、増殖することが確認された。また、検定交雑の結果、生殖系列キメラは99.5%の効率でドナー由来の後代を産出した。また、作出した生殖系列キメラの66.3%はドナー由来の後代のみを産出したことから、ドナー由来の配偶子のみを生産していることが示唆された。これ生殖系列置換キメラ同士を交配した結果、ドナー由来の後代のみが産出された。以上より、鳥類において初めてドナー由来の配偶子のみを生産するキメラニワトリ作出技術を開発した。

移植による機能解析の結果、生殖巣への移住能や分裂能は低下するものの生物学的な機能性を保持することが明らかになった。また、この研究からニワトリPGCsが保持する生殖巣への移住能や分裂能は、品種間で異なるという新たな知見が得られた。(2)生殖系列キメラを介した異種個体の再生と生殖細胞発生分化の組織化学的解析:本研究では、キジを対象に、PGCsの収集・保存ならびに生殖系列キメラニワトリを利用した個体再生をおこなうことを目的とした。キジを含む野鳥では、季節繁殖性を有しており、受精卵の入手が非常に困難であった。ニホンキジでは得られた30個の胚より893個のPGCsを、また、コウライキジでは得られた24個の胚より906個のPGCsをそれぞれ収集・凍結保存した。しかし、これらは移植試験に用いるにあたって十分な数ではなく、生殖系列キメラニワトリの作出に至らなかった。従って、少数のPGCsを用いて生殖系列キメラを作出する技術を開発する必要がある。そこで、X線の照射による内在性PGCsの除去法の開発に取り組んだ。3GyのX線を照射した結果、内在性PGCsの数は無照射区21%に減少した。続いて、この胚へPGCsを100個ずつ移植し、同種間生殖系列キメラニワトリを作出した結果、ドナー由来の後代産出効率は35.5%であり、無照射区と比較して16倍向上した。この方法を応用することにより、少数の始原生殖細胞を用いて異種間生殖系列キメラを作出できる可能性がある。
アンギオスタチン、エンドスタチン遺伝子導入とその発現機序の解析

研究成果1.VEGF発現と頭頸部癌との関連について、VEGFは頭頸部癌の43%に高発現しており、高発現群は有意にリンパ節転移が多く、予後も悪かった。舌癌についてみると63%(69/109例)に高発現がみられ、有意にKi-67 and p53の発現と相関していた。2.内因性の血管新生阻害タンパクであるエンドスタチンの発現と頭頚部癌との関係について、エンドスタチンの発現は頭頚部癌の37%に高発現し、腫瘍の大きさ、P53腫瘍抑制遺伝子の発現と相関していたが、原発部位の血管新生抑制はみられなかった。3.エンドスタチンを頭頚部癌細胞に遺伝子導入をして、一酸化窒素合成酵素の活性化の変化についてエンドスタチンを頭頚部癌細胞に遺伝子導入をすると、一酸化窒素合成酵素の活性化の低下がおこる。とくに誘導型が低下した。すなわちエンドスタチンの血管新生抑制作用はiNOSの低下により生ずることが示唆された。次に、血管新生を抑制するものとして、angiostatinとendostatinが知られている。そこで我々はangiostatinとendostatinの遺伝子をExpression vector pFLAG-CMV-1ベクタ-に導入して、カチオニックリポフェクション法で培養細胞(ヒト甲状腺癌細胞)に導入し48時間後に培養細胞からタンパクを抽出した。endostatinを導入した細胞はNOS活性が低下していた。Endostatinを発現させると、生理活性因子であるNOS活性が低下することは、Endostatinの作用機序の一つがNOS経由でおこることをしめし、Endostatinのもつ腫瘍の増殖抑制がこの系で起こりうることを示唆している。現在我々は、NOS活性の変化を転写レベルでみるためにNFKBの変化を調べている。(1)VEGF発現と頭頸部癌との関連について、VEGFは頭頸部癌の43%に高発現しており、高発現群は有意にリンパ節転移が多く、予後も悪かった。(2)内因性の血管新生阻害タンパクであるエンドスタチンの発現と頭頚部癌との関連について、エンドスタチンの発現は頭頚部癌の37%に高発現し、腫瘍の大きさ、P53腫瘍抑制遺伝子の発現と相関していたが、原発部位の血管新生抑制はみられなかった。(3)エンドスタチンを頭頚部癌細胞に遺伝子導入をして、一酸化窒素合成酵素の活性化の変化についてエンドスタチンを頭頚部癌細胞に遺伝子導入をすると、一酸化窒素合成酵素の活性化の低下がおこる。
感想戦機能を用いた学習支援システム

将棋を題材にして、人間のエキスパートの学習過程について研究してきた。学習支援の形として、将棋の感想戦に注目した。感想戦とは、対局が終了した後、対局者同士が一局の将棋を振り返りて、反省点を述べ合う一種の協調学習過程である。研究では、様々な棋力の被験者を用意して、実際に感想戦を行って貰い、その過程をビデオで録画して、どのような学習が行われているのか分析した。また、エキスパートの高い問題解決能力のメカニズムを調べるためにトッププロ棋士の認知的過程をアイカメラや発話プロトコル分析を用いて考察する研究を進めてきた。その成果は、論文や研究会報告・海外の国際会議発表を通して、報告してきた。その結果、感想戦では、一局の対局を直感的な言葉で表現する能力と、その対局中でどこが悪かったのかを反省し教訓帰納として反芻する過程が重要であることが明らかになってきた。そこで、まず始めに、一局の対局を言葉で説明するためのコンピュータシステムの構築を目指した。将棋の棋譜データをもとに、一局の将棋について将棋用語を用いて表現することが可能なシステムの構築を行い、研究会報告などでその成果を報告した。そして、さらにそのシステムを用い、学習者に対局を行わせた後、一局の将棋を振り返らせて、反芻させる機能を持たせた学習支援システムの構築を目指している。14年度の終了が近づいているが、現在、そのシステムの構築に一通りの目処が立ったところで、これから、具体的に被験者を用いて、このシステムを使わせて、学習支援システムとしての有効性の検証に入っていく予定である。本年度は、プレーヤーが行う感想戦の心理学的データの獲得に専念した。具体的には、各棋力の被験者を集め、多くの対局実験と感想戦の発話プロトコルデータを収集した。その結果、感想戦機能を持たせたシステム構築のために必要であると思われる機能を以下の4つにまとめることができた。(1)プレーヤー(対局者)と同等、もしくは、それ以上の棋力を有すること(2)プレーヤーが指摘した局面を、再現して変化を協調的に読む機能(3)パートナーとして、自分の思考過程(特に局面評価)を表明する機能(4)直感的な学習者の表現を理解したり、具体的な局面や指し手を直感的に表現したりする機能ここまでの結果は、研究会、学会の全国大会などで発表した。また、自分が指導者になって、将棋の学習希望者に対して感想戦を利用した学習方法で指導を行う教育実践活動も行った。学習支援の方法としては、感想戦を通じて自発的な学習意欲を高める指導方法として「自己説明フィードバック」を提案した。自己説明フィードバックとは、自分が行った自己説明を記録して、学習中にいつでも読み返して変更できる学習スペースを作ることで、学習者のメタ認知を促進し、知識の定着を図る学習方法である。教育実践活動を通じて、学習者が知識を体系的に学習していく過程が観察され、この指導方法が有効に働いていることが示された。この成果に関しては、論文にまとめ、現在投稿中である。
口腔扁平上皮癌におけるチロシンホスファターゼPRL-3の機能解析

PRL-3は、胃癌、大腸癌、乳癌、子宮頸癌など様々な癌組織で不良な予後予測因子になると言われている。しかし、口腔扁平上皮癌組織では、頸部リンパ節後発転移や生存率などの不良な転帰と相関せず、むしろ高分化型、および低浸潤型とされるYK分類1・2・3型において高発現であることを申請者は明らかにしてきた。これらの結果は、PRL-3が口腔扁平上皮癌特異的な役割を有しているという興味深い知見をもたらし、PRL-3が癌の分化と浸潤を抑制するという可能性を示唆した。そこで、本研究では、口腔扁平上皮癌の浸潤過程におけるPRL-3の役割とそのメカニズムを解明することを目的とした。昨年度までに、癌の浸潤過程において重要な役割を担う上皮間葉転換(EMT)関連因子とPRL-3との関連について検討した。そして、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株において特異的に、PRL-3はEMTの過程で消失するE-cadherinと同様の発現パターンを示すことを明らかにした。また、PRL-3が高発現する口腔扁平上皮癌組織の腫瘍最浸潤部において、E-cadherinも高発現であることを示した。本年度は、腫瘍の深部への浸潤を意味する顎骨浸潤が不良な予後予測因子となる歯肉扁平上皮癌に着目し、PRL-3とE-cadherinとの関連を調べた。顎骨浸潤のある歯肉扁平上皮癌組織において、PRL-3は低発現であった。反対に、顎骨浸潤のない歯肉扁平上皮癌組織において、PRL-3とE-cadherinはともに高発現であった。これらの成果から、PRL-3はE-cadherinを介してEMTを抑制し、口腔扁平上皮癌の浸潤を抑制する可能性が推察される。そして、この分子メカニズムは、口腔扁平上皮癌特異的である可能性が示唆される。口腔扁平上皮癌一次症例131例、口腔上皮異形成32例、正常口腔粘膜上皮20例について免疫組織化学的染色を行い、PRL-3の発現と臨床病理学的因子との関連を解析した。大腸癌、胃癌など口腔癌以外の癌では、PRL-3の発現は頸部リンパ節転移との相関を認めると報告されているが、口腔扁平上皮癌では予想に反してリンパ節転移との相関を認めなかった。むしろ、高分化型あるいはYK-1、2、3においてPRL-3の発現上昇を認め、分化度および浸潤様式との相関を認めた。また、上皮異形成においても正常組織と比較してPRL-3の発現上昇を認め、4-nitroquinoline 1-oxide (4NQO)誘発ラット発癌モデルにおいても、上皮異形成および扁平上皮癌はPRL-3の発現上昇を認めた。以上の結果から、口腔扁平上皮癌においてPRL-3は、発癌に影響を及ぼす一方で、癌の浸潤を抑制している可能性が示唆された。これらのメカニズムに上皮間葉転換(EMT)が関与しているのではないかと考え、EMTにおいて消失し上皮細胞形質を示すE-カドヘリン(CDH1)に注目し、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(HSC-4細胞はPRL-3を高発現することを確認している)におけるPRL-3とE-カドヘリン(CDH1)のmRNA発現を定量的RT-PCR法により解析した。その結果、両者は同様の発現パターンを示し、口腔扁平上皮癌においてPRL-3は、E-cadherinと相互作用する可能性が推察された。免疫組織化学的染色によってPRL-3は発癌および癌の浸潤を抑制している可能性が示唆された。また、口腔扁平上皮癌細胞株HSC-4細胞におけるPRL-3のmRNA発現を定量的RT-PCR法により解析した。そのため、「口腔扁平上皮癌におけるチロシンホスファターゼPRL-3の機能解析」という目的は順調に進行していると考えられる。PRL-3 (protein phosphatase of regenerating liver-3)は、肝臓の再生に関与するタンパクとして同定され、細胞増殖、分化、有糸分裂周期の調整や発癌性形質転換の機能を有するとされている。これまでにPRL-3は、高分化型、および低浸潤型とされるYK分類1・2・3型の口腔扁平上皮癌組織において高発現であることを明らかにしてきた。胃癌、大腸癌、乳癌、子宮頸癌などのさまざまな癌組織において、PRL-3は不良な予後予測因子となりうると報告されているため、この結果は予想に反していた。しかし、一方でこの結果からPRL-3が癌の浸潤を抑制している可能性が示唆された。PRL-3は低浸潤型の口腔扁平上皮癌組織において高発現であることを明らかにしたが、その他の業務の多忙によりIn vivoでのPRL-3の発現抑制が口腔扁平上皮癌の増殖、浸潤、転移に及ぼす影響についての検討が進んでいない。そのため、平成30年度までの延長を申請した。

これらの結果は、PRL-3が口腔扁平上皮癌特異的な役割を有しているという興味深い知見をもたらし、PRL-3が癌の分化と浸潤を抑制するという可能性を示唆した。そこで、本研究では、口腔扁平上皮癌の浸潤過程におけるPRL-3の役割とそのメカニズムを解明することを目的とした。昨年度までに、癌の浸潤過程において重要な役割を担う上皮間葉転換(EMT)関連因子とPRL-3との関連について検討した。そして、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株において特異的に、PRL-3はEMTの過程で消失するE-cadherinと同様の発現パターンを示すことを明らかにした。また、PRL-3が高発現する口腔扁平上皮癌組織の腫瘍最浸潤部において、E-cadherinも高発現であることを示した。本年度は、腫瘍の深部への浸潤を意味する顎骨浸潤が不良な予後予測因子となる歯肉扁平上皮癌に着目し、PRL-3とE-cadherinとの関連を調べた。顎骨浸潤のある歯肉扁平上皮癌組織において、PRL-3は低発現であった。反対に、顎骨浸潤のない歯肉扁平上皮癌組織において、PRL-3とE-cadherinはともに高発現であった。これらの成果から、PRL-3はE-cadherinを介してEMTを抑制し、口腔扁平上皮癌の浸潤を抑制する可能性が推察される。そして、この分子メカニズムは、口腔扁平上皮癌特異的である可能性が示唆される。PRL-3がEMTの抑制を介して口腔扁平上皮癌の浸潤を抑制している可能性が考えられることから、現在PRL-3低発現のOSC-19培養系でPRL-3を一過性および長期的に過剰発現させ、またPRL-3高発現のHSC-4培養系で一過性および長期的にPRL-3をノックダウンし、E-cadherinの発現変動をreal-time RT PCR法およびWestern blot法により解析している。研究が順調に進行し消耗品の購入が減ったため次年度への繰越金368,600円が生じた。しかし、結果の確認と動物実験を行うために次年度への繰越金は必要である。平成29年度は、その他の業務の多忙により、研究が遅れており、予定していた遺伝子導入を行っている途中である。また、外国語論文の校閲や研究成果の投稿料と印刷費を計上する予定である。平成29年度の遺伝子導入と動物実験に使用予定である。また、国内外での成果発表を予定しており、学会参加費100,000円を計上する。外国語論文の校閲50,000円や研究成果の投稿料と印刷費120,000円を計上する。
新規「免疫力」測定法の開発ー免疫機能食品の効果検証を目指して

食品成分が生体の免疫機能を調節しうるということは、国内外の多数の報告によって裏付けられてきた。しかし個々人の免疫機能の状態を評価する方法の欠除のため、食品成分の免疫調節機能の評価が困難である。本研究では、網羅的遺伝子発現解析を行うことにより、免疫機能状態の評価に用いることができる分子・遺伝子の発現変動を評価パラメータとして確立することを目的として研究を行った。繁殖退役マウスおよび若齢成体マウス(ともにBALB/cマウス、メス)から磁気ビーズ法により脾臓CD4^+T細胞を調製した。両者から総RNAを抽出し、DNAマイクロアレイ解析により比較解析したところ、若齢マウスで2倍以上有意に発現が高い遺伝子および低い遺伝子として19プローブセットおよび123プローブセットが見いだされた。強制的な刺激を加えていない状態でのCD4^+T細胞においては老齢マウスで高発現する遺伝子が多いことが示された。老齢マウスのT細胞ではPD-1^+メモリーT細胞の割合が増加することが報告されており、本研究の解析でも退役マウスでPD-1のmRNA発現が高いことが示され、これは定量RT-PCR法を用いた解析でも確認された。PD-1以外に、退役マウスと若齢マウスで2倍以上の有意な発現差が認められた遺伝子のうち発現量の多いもの7遺伝子について、定量RT-PCR法で解析したところ、いずれもその発現差が確認された。これらの遺伝子は加齢に伴うCD4^+T細胞の状態変化に関与する遺伝子候補として今後検討することにより、免疫系の状態を遺伝子発現の観点から評価する際の指標となることが期待される。しかし個人の免疫機能の状態を評価する方法の欠除のため、食品成分の免疫調節機能の評価が困難である。免疫機能が正常である状態は、免疫系の構成要素のバランスが保たれている状態を示すが、本研究では単純に「病原体あるいはガン細胞を排除するための免疫系の能力」を「免疫力」と位置づけた。免疫機能低下状態にしたマウスと正常マウスの免疫細胞において、網羅的遺伝子発現解析を行うことを通じて、「免疫力」の評価に用いることができる分子・遺伝子の発現変動を評価パラメータとして確立することを目的として研究を行った。通常の成体マウスに低カロリー食あるいは低タンパク食を投与することにより低栄養状態にすることで、免疫機能を低下させた個体を用意した。これらのマウスにアジュバントとともにタンパク質抗原(卵白アルブミン)を2週間間隔で2回腹腔内に投与し、2回目の投与1週間後の血清を採取し、特異抗体の存在量をELISA法にて評価した。その結果、低カロリー食、低タンパク食両群で通常食群と比較して特異抗体産生応答の低下が観察された。また、各群のマウス脾臓から、B細胞、T細胞、マクロファージを精製し、総RNAを抽出した。これらに対しそ各種サイトカインmRNA発現量をリアルタイムRT-PCR法にて解析したところ、低カロリー食および低タンパク食群で通常食群と比較して発現低下傾向を示すものが観察された。
高等植物のプログラム細胞死を司る液胞プロセシング機構の解析

液胞の機能転換に必須なタンパク質の成熟化に関与する酵素として液胞プロセシング酵素(vacuolar processing enzyme ; VPE)が見つかっている.VPEは老化や傷害時・ウィルス感染・導管形成により強く発現することから,植物の細胞死や防御機構に関与していることが考えられる.そこで,本研究は,細胞死におけるVPEの機能について解析すること,液胞に局在するVPEを介したプロセシング系の解明を試みることを目的として,高等植物の細胞死機構を明らかにすることを目指す.(1)フモニシンB1によって誘導された細胞死におけるVPEの機能解析細胞死誘導時のVPEの関与を調べるため,シロイヌナズナを用いてVPE多重変異体・過剰発現株体を作出した。植物の細胞死を引き起こすシグナルは様々だが、その中でもカビ毒の一つであるフモニシンB1(FB1)に着目し、シロイヌナズナに細胞死を誘導する系を確立した.野生型の葉にFB1を処理すると,経時的に細胞死が引き起こされるが,一方VPE多重変異体では細胞死が抑制されるという結果が得られた.細胞死が起きる際の形態変化を電子顕微鏡観で観察したところ,野生型の葉で液胞の崩壊を伴う細胞死が起きており,変異体では液胞膜の分解は見られなかった.VPEはシロイヌナズナの中に4つのホモログが存在する.VPE1重変異体を用いて,どのVPEが細胞死誘導時に必須であるか調べたところ,死にゆく細胞で発現量の高いγVPEがFB1誘導時において重要な働きをすることがわかった.以上の結果から,VPEはFB1によって誘導される細胞死に関与することが明らかになった.(2)カスパーゼ活性を示すVPEVPEは動物細胞死において中心的な役割を果たすカスパーゼ-1と酵素学的に相似性のある特徴を示すことをin vitroにおける生化学的解析で明らかにした.VPEとカスパーゼ-1の阻害剤をFB1と同時に処理したところ,病斑形成は抑制された.さらに,FB1誘導時の野生型のVPEとカスパーゼ-1活性は検出されたが,VPE多重変異体では検出されなかった.以上の結果から,VPEはカスパーゼ-1活性をもつ酵素であることが証明された.(3)VPEを中心としたプロセシング系の確立VPEは液胞に局在するのでその標的タンパク質が液胞にあると考え、野生型とノックアウト変異体から液胞を単離することにした。現在大量に液胞を単離精製し、プロテオーム解析を行っている.液胞の機能転換に必須なタンパク質の成熟化に関与する酵素として液胞プロセシング酵素(vacuolar processing enzyme ; VPE)が見いだされている.VPEは老化・傷害・ウィルスにより強く発現することから,植物の細胞死や防御機構に関与していることが考えられる.そこで,本研究は,細胞死におけるVPEの機能について解析すること,液胞に局在するVPEを介したプロセシング系の解明を試みることを目的として,高等植物の細胞死機構を明らかにすることを目指す.(1)植物細胞死におけるVPEの機能解析細胞死誘導時のVPEの挙動を調べるため,全長と部分長のVPEを大量発現させ,特異抗体を作製した.野生型とVPEノックアウト変異体を用いてウェスタンブロットを行ったところ,野生型において40kDaのバンドが得られ,VPEの推定分子量と一致した.現在のところ,VPEノックアウト変異体・過剰発現株の表現型を観察し,細胞死を誘導した際,これらの植物体におけるVPEの挙動・表現型・細胞の生存率の違いを解析中である.(2)VPEを中心としたプロセシング系の確立VPEノックアウト変異体から液胞を大量に単離精製する方法を確立することができた.単離した液胞を用いて,プロテオーム解析により野生型と比較することでVPEの標的タンパク質の同定を進めている.(3)動物の阻害タンパク質が植物細胞死に及ぼす影響in vitroにおいてVPEに及ぼすカスパーゼの阻害タンパク質p35の影響を調べるために,バキュロウィルスのP35タンパク質を大腸菌で発現させた.VPE括性を測定する系において,精製した発現産物の付加による阻害効果を確認中である.また,植物体でのカスパーゼ阻害タンパク質の機能を調べるために,p35過剰発現株の作製を進めている.液胞の機能転換に必須なタンパク質の成熟化に関与する酵素として液胞プロセシング酵素(vacuolar processing enzyme ; VPE)が見いだされている.VPEは老化・傷害・ウイルスにより強く発現することから,植物の細胞死や防御機構に関与していることが考えられる.そこで,本研究は,細胞死におけるVPEの機能について解析すること,液胞に局在するVPEを介したプロセシング系の解明を試みることを目的として,高等植物の細胞死機構を明らかにすることを目指す.(1)植物細胞死におけるVPEの機能解析細胞死誘導時のVPEの挙動を調べるため,VPE欠損体・過剰発現株体を作出した。変異体や形質転換体における表現型を観察中である。さらに植物の細胞死を引き起こすシグナルは様々だが、その中でもウィルスや糸状菌・バクテリアなどに着目し、細胞死を誘導した際,これらの植物体におけるVPEの挙動・細胞の生存率等を検討している.(2)VPEを中心としたプロセシング系の確立VPE欠損体の作出に成功したので、野生型との比較によるプロテオーム解析を試みたが、大きな差は見られなかった.そこでVPEは液胞に局在するのでその標的タンパク質が液胞にあると考え、野生型とノックアウト変異体から液胞を単離することにした。現在大量に液胞を単離精製し、プロテオーム解析を行っている.

(3)動物の阻害タンパク質が植物細胞死に及ぼす影響植物体でのカスパーゼ阻害タンパク質の機能を調べるために,昆虫細胞由来のカスパーゼ阻害タンパク質であるp35過剰発現株を作製することができた.現在この植物体に細胞死を誘導させた際の表現型やp35に阻害されているタンパク質の同定を試みている。液胞の機能転換に必須なタンパク質の成熟化に関与する酵素として液胞プロセシング酵素(vacuolar processing enzyme ; VPE)が見つかっている.VPEは老化や傷害時・ウィルス感染・導管形成により強く発現することから,植物の細胞死や防御機構に関与していることが考えられる.そこで,本研究は,細胞死におけるVPEの機能について解析すること,液胞に局在するVPEを介したプロセシング系の解明を試みることを目的として,高等植物の細胞死機構を明らかにすることを目指す.(1)フモニシンB1によって誘導された細胞死におけるVPEの機能解析細胞死誘導時のVPEの関与を調べるため,シロイヌナズナを用いてVPE多重変異体・過剰発現株体を作出した。植物の細胞死を引き起こすシグナルは様々だが、その中でもカビ毒の一つであるフモニシンB1(FB1)に着目し、シロイヌナズナに細胞死を誘導する系を確立した.野生型の葉にFB1を処理すると,経時的に細胞死が引き起こされるが,一方VPE多重変異体では細胞死が抑制されるという結果が得られた.細胞死が起きる際の形態変化を電子顕微鏡観で観察したところ,野生型の葉で液胞の崩壊を伴う細胞死が起きており,変異体では液胞膜の分解は見られなかった.VPEはシロイヌナズナの中に4つのホモログが存在する.VPE1重変異体を用いて,どのVPEが細胞死誘導時に必須であるか調べたところ,死にゆく細胞で発現量の高いγVPEがFB1誘導時において重要な働きをすることがわかった.以上の結果から,VPEはFB1によって誘導される細胞死に関与することが明らかになった.(2)カスパーゼ活性を示すVPEVPEは動物細胞死において中心的な役割を果たすカスパーゼ-1と酵素学的に相似性のある特徴を示すことをin vitroにおける生化学的解析で明らかにした.VPEとカスパーゼ-1の阻害剤をFB1と同時に処理したところ,病斑形成は抑制された.さらに,FB1誘導時の野生型のVPEとカスパーゼ-1活性は検出されたが,VPE多重変異体では検出されなかった.以上の結果から,VPEはカスパーゼ-1活性をもつ酵素であることが証明された.(3)VPEを中心としたプロセシング系の確立VPEは液胞に局在するのでその標的タンパク質が液胞にあると考え、野生型とノックアウト変異体から液胞を単離することにした。現在大量に液胞を単離精製し、プロテオーム解析を行っている.
デュアルキャリアの電気化学的吸蔵・放出に関する研究

リチウムとマグネシウムの両者を可逆的に析出・溶解可能な電極反応系を見出すことを目的とした。種々の溶媒や電解質を検討した結果、テトラフルオロホウ酸塩を含む炭酸エステル電解液中でリチウム-マグネシウム合金の析出・溶解反応が可能であることがわかった。しかし、この場合、マグネシウム塩のみを含む電解液の方が析出・溶解反応が進行しやすいことが明らかとなった。このように本研究ではマグネシウムを析出・溶解可能な炭酸エステル系電解液を見出すことに成功した。炭酸エステルはリチウムイオン電池で広く用いられている溶媒であるため、本研究の成果は4V級マグネシウム二次電池の実現に向けて大きな一歩と考えられる。リチウム金属やマグネシウム金属を負極活物質として利用できれば、二次電池のエネルギー密度は飛躍的に向上するが、前者は充電時のデンドライト生成、後者は不動態化しやすいことが大きな問題である。本研究は、これらの課題をリチウムとマグネシウムのお互いの利点で補完し合うことにより解決するため、これら両方のイオンを可逆的に析出・溶解可能な電極反応系を見出すことを目的とする。平成26年度は、リチウムおよびマグネシウムの塩化物を含むエーテル電解液を用いて電気化学的な析出・溶解反応を調べた結果、析出反応はマグネシウム参照極に対して約-0.5 Vおよび-0.9 Vの二段階で進行し、リチウム塩を含まない場合の析出電位とは異なることから、リチウムーマグネシウム合金が析出したことがわかった。また、電解液中のリチウム/マグネシウム比が合金の析出・溶解挙動に与える影響を調べた結果、組成比を変えても析出電位は変化しないが、溶解電位が卑な方向にシフトして析出・溶解反応がより可逆的に進行する組成比が存在することを見出した。より実用的な電解質であるイミド塩を用いてエーテル電解液中でリチウムやマグネシウムの析出・溶解挙動を調べた結果、溶解反応がマグネシウム参照極に対して0.3 Vおよび1.5 Vの高い電位で進行し、反応が非常に遅いことがわかった。そこで、溶媒を炭酸エステルに変更して検討した結果、析出・溶解反応がそれぞれ二段階で進行する組成の電解液が存在することを見出し、リチウムとマグネシウムの析出・溶解が可能であることが明らかになった。リチウム金属やマグネシウム金属を負極活物質として利用できれば二次電池のエネルギー密度は飛躍的に向上するが、前者は充電時のデンドライト生成、後者は不動態化しやすいことが大きな問題である。本研究は、これらの課題をリチウムとマグネシウムのお互いの利点で補完し合うことにより解決するため、これら両方のイオンを可逆的に析出・溶解可能な電極反応系を見出すことを目指した。マグネシウムの析出・溶解反応が可能なマグネシウムイミド塩を含むエーテル電解液をベースとして、これにリチウムイミド塩を加えることにより電解液を設計した。サイクリックボルタンメトリーにより析出・溶解反応を調べた結果、リチウムーマグネシウム合金の生成が示唆されたが、クーロン効率が極めて低かった。そこで、溶媒および電解質濃度を検討した結果、高いクーロン効率(約88%)を示す炭酸エステル系電解液を見出すことができた。続いて、電解質を探索した結果、テトラフルオロホウ酸塩を含む炭酸エステル電解液中でも合金の析出・溶解反応が可能であることがわかった。しかし、この場合、マグネシウム塩のみを含む電解液の方が析出・溶解反応が進行しやすいことがわかったため、この電解液を用いてマグネシウム負極の反応解析に注力した。析出物は径が1 μm以下の不定形粒子であった。定電流充放電試験を行った結果、充電(析出)は銀・銀イオン参照極に対して-3.3-3.4 V程度、放電(溶解)は約-3.0 Vで進行し、これまでの報告例に比べてマグネシウムの析出・溶解反応の過電圧がかなり小さいことがわかった。このように本研究ではマグネシウムを比較的可逆的に析出・溶解可能な炭酸エステル系電解液を見出すことができた。炭酸エステルはリチウムイオン電池で広く用いられている溶媒であるため、本研究の成果はマグネシウム二次電池の実現に向けて大きな一歩と考えられる。リチウムとマグネシウムの両者を析出・溶解可能な電解液を見出せたことはデュアルキャリアを用いる二次電池の構築に向けて有用な成果であると捉えている。電池構築のためには、析出物の組成と析出・溶解電位との相関の解明および正極の検討を行う必要があり、達成度としては50%程度と考えている。化学析出物の定量とキャラクタリゼーションを行って析出・溶解電位との相関を明らかにするとともに、析出・溶解反応の可逆性向上を目指して他の電解質も検討することにより、到達可能な電池のエネルギー密度を明らかにしていく。また、正極反応を検討し、最終的に充放電試験を行ってデュアルキャリアを用いる電池の実現可能性を実証する。
脳血栓片麻痺モデルラットを用いた麻痺回復効果に関する分子生物学的研究

本研究は、中枢神経障害のリハビリテーションにおける中心的メカニスムと考えられる中枢神経の可塑性と種々の刺激との関連を検討し、中枢神経障害の回復過程と回復促進の要因を明らかにしようとするものである。脳卒中などの中枢神経障害の回復に関するメカニズムとして、病巣の改善のみでなく中枢神経の可塑性が大きな役割を果たしていることが明らかにされてきた。Kaasらは脳の大脳皮質損傷後残存している皮質の機能再構築により失った機能を獲得していることを報告した。Nudoらは猿の大脳皮質運動野損傷による麻痺が、麻痺した手指運動の反復により運動野における手指支配領域の拡大を伴って回復することを示している。池田らは、脊髄損傷モデルを用い、大脳運動皮質の転写因子活性が受傷直後から生じていることを報告した。しかし、どのような刺激がより有効であるかについての研究はなされていない。本研究は中枢神経障害の回復促進を促す刺激の性状を明らかにし、脳卒中や脊髄損傷などの中枢神経障害のリハビリテーションの効率化を促すものである。ラットの脳梗塞モデルとして光感受性色素ローズベンガルを用い運動皮質に560nmの光線を照射することにより脳梗塞片麻痺モデルを作成した。この脳梗塞片麻痺ラットの麻痺を評価するため、Beam Walking Testを用い麻痺の回復過程、神経栄養因子などの発現を検討し、麻痺の回復過程で神経栄養因子GDNFの発現が有意に増加していることが判った。また、GDNFが増加している期間に、麻痺の回復を促進するリハビリテーションアプローチ行い、回復促進効果について検討を行った。この結果、リハビリテーションアプローチは麻痺の回復を促進することが確認され、単純な運動より適切な動作を反復して訓練した方が機能回復をより促すことが見出された。本研究は、中枢神経障害のリハビリテーションにおける中心的メカニズムと考えられる中枢神経の可塑性と種々の刺激との関連を検討し、中枢神経障害の回復過程と回復促進の要因を明らかにしようとするものである。本年度は、ラットの脳梗塞モデルとして光感受性色素ローズベンガルを用い運動皮質に560nmの光線を照射することにより脳梗塞片麻痺モデルを作成した。この脳梗塞片麻痺ラットの麻痺を評価するため、Beam Walking Testを用い麻痺の回復過程を検討した。また、これらの片麻痺ラットをパラホルムアルデヒドにより潅流固定し、10umの凍結切片を作製。転写因子のc-Jun、神経伝達物質GABAの合成酵素、神経由来神経栄養因子BDNF、グリア由来神経栄養因子GDNFなどの発現と麻痺の回復につき検討した。麻痺は2週間ほどの経過で徐々に回復し、神経栄養因子などの発現が認められた。

Kaasらは脳の大脳皮質損傷後残存している皮質の機能再構築により失った機能を獲得していることを報告した。Nudoらは猿の大脳皮質運動野損傷による麻痺が、麻痺した手指運動の反復により運動野における手指支配領域の拡大を伴って回復することを示している。池田らは、脊髄損傷モデルを用い、大脳運動皮質の転写因子活性が受傷直後から生じていることを報告した。しかし、どのような刺激がより有効であるかについての研究はなされていない。本研究は中枢神経障害の回復促進を促す刺激の性状を明らかにし、脳卒中や脊髄損傷などの中枢神経障害のリハビリテーションの効率化を促すものである。昨年度は、ラットの脳梗塞モデルとして光感受性色素ローズベンガルを用い運動皮質に560nmの光線を照射することにより脳梗塞片麻痺モデルを作成した。この脳梗塞片麻痺ラットの麻痺を評価するため、Beam Walking Testを用い麻痺の回復過程、神経栄養因子などの発現を検討し、麻痺の回復過程で神経栄養因子GDNFの発現が有意に増加していることが判った。本年度は、GDNFが増加している期間に、麻痺の回復を促進するリハビリテーションアプローチ行い、回復促進効果について検討を行った。この結果、リハビリテーションアプローチは麻痺の回復を促進することが確認され、単純な運動より適切な動作を反復して訓練した方が機能回復をより促すことが見出された。
日本語の文理解に関する心理言語学的研究

人間の言語理解のプロセスを明らかにするためには、心理学的な実験の成果を踏まえた上で言語学の理論に基づいた説明をめざす心理言語学的研究が必要である。しかし、日本においては、言語学と心理学という2つの異なった学問領域においてそれぞれ研究が進められてきたために、互いの分野の研究成果を共有し、十分に活用することはあまりなかった。それゆえに、本研究においては、「日本語の文理解」のプロセスに注目し、言語学・心理学の分野において今までに行われて来た研究を総合的に検討するとともに、今後の研究の方向性を示すことを目指した。そのためには、日本語の文理解研究において中心となる研究者集団が結集して、各自が蓄積してきた知見を集約・整理する必要があった。具体的には、主として次のような構文の研究を行った。(1)主語が省略された「空主語文」において、文末動詞が出現する以前にどのような処理が行われているのか。(2)通常の語順ではない「かき混ぜ文」の理解は困難であるのか。(3)途中まで間違った解釈をしてしまう「袋小路文」はなぜ理解困難なのか。(4)間違った解釈を訂正する「再分析」の際にどのようなことが起こっているのか。本研究は、言語学者と心理学者の共同研究であるということから、理論と実験とのバランスの取れた方法論に基づいていると言えるであろう。また、脳神経科学や言語障害研究との連携や、海外の研究者との交流を通して、より深くかつ広く研究が進展していく可能性がある。人間の言語理解は、高度な認知処理のひとつの典型であるから、言語理解のメカニズムを解明することにより、人間の情報処理のメカニズム一般への洞察を得ることができる。今年度は、まず、7月28・29日に第一回会合を九州大学文学部言語学研究室にて開催した。発表者とその題目は以下の通りである。発表(1)時本真吾「文処理モデルと直・並列処理」、発表(2)広瀬友紀「韻律境界と統語境界」、発表(3)井上雅勝「ガーデンパス研究」、発表(4)玉岡賀津雄「The Effects of Phrase-Length Order and Scrambling in the Processing of Japanese Sentences」、発表(5)坂本勉「日本語の文理解研究の軌跡」、総括:坂本勉「今後の活動について」この会合において、各研究分担者の役割と各自が受け持つ領域の概要が把握できた。日本語の文理解(文処理)の可能なモデルの構築と、特徴的な文型に即した具体的な実験研究の両面からの研究が必要であるという認識を共有することが出来た。また、研究代表者と各研究分担者は、それぞれが以下に挙げるような研究発表を行った。坂本は、日本認知科学会・日本心理学会などにおいて、4回の研究発表を行った。玉岡は、認知神経心理学研究会,日本心理学会などで4回の研究発表を行った。井上は、日本認知科学会・日本心理学会・日本言語学会において、3回の研究発表を行った。今年度は、11月22・23日に第2回会合を九州大学国際研究交流プラザにて開催した。発表(1)時本真吾・楠緒子「Reanalysis Costs in Processing Japanese Sentences with Complex NPStructures and Lexical Ambiguities : Individual Differencesand Working Memory Constraints」発表(2)玉岡賀津雄「日本語の文処理に活用されている基本情報-能動文,受動文,可能文のスクランブル効果からの考察」発表(3)宮岡弥生「韓国語系日本語学習者における尊敬語と謙譲語の知識と運用-ペーパーテストとインタビュー実験を比較して-」発表(4)大石衡聴・坂本勉「統語解析の即時性-ERPによる実験的検証-」発表(5)酒井弘

「複合動詞の心内表示と処理過程」発表(6)井上雅勝「語彙的情報の手がかりがないときガーデンパス効果はあらわれるのか?」発表(7)松本充右「日本語の多重空範疇の処理」発表(8)広瀬友紀「韻律情報のリサイクルシステム」全体討論・総括坂本勉「今後の活動について」。今回の会合においては、研究分担者だけではなく、関連領域で活発に研究活動を行っている他の研究者にも発表を依頼した。その結果、我々の研究グループが行っている研究の位置づけが明確になり、今後の研究にとって、おおいに参考になった。また、日本語の文理解研究に関する基本的なデータベースの構築について議論を深めることができた。今回の会合においては、研究分担者だけではなく、関連領域で活発に研究活動を行っている他の研究者や大学院生にも発表を依頼した。その結果、より広範囲にわたる議論を行うことができ、また、後進の指導育成にも資するところがあった。
THz分光分析方法を利用した新規の繊維製品品質評価方法の提案

平成30年度はTHzスペクトルを計測するための前処理方法による検証を実施した.ナイロンフィラメント繊維を凍結粉砕や約200μmで裁断した試料をポリエチレン粉末でペレット状に作製した試料のTHzスペクトルでは透過率が高くTHzスペクトルのS/N比が低い事が明らかになった.一方で,繊維を並列に配置するだけでの前処理方法ではTHzスペクトルのS/N比が改善され,5THz付近に吸収ピークが検出された.この吸収ピークは試料の設置間隔を大きくするほど減少したために,試料特有の吸収ピークである事が判明した.また,試料を設置した繊維軸方向と平行になるようにTHz光を偏光させたところ,吸収ピークがより明確になり更なるS/N比の改善に成功した.この計測方法にて繊維状試料でのTHzスペクトルが十分計測可能である事が示された.フィラメント繊維でのTHzスペクトルが可能になったため,フィラメント繊維の延伸に関する計測を実施した.同一のPET材料において延伸後の直径と未延伸時の直径がほぼ同一となるように各試料を溶融紡糸によって作製し,繊維を並列に配置された方向と平行または垂直方向のTHz偏光にてTHzスペクトルを計測したところ,延伸された試料では大きな変化が検出され,未延伸試料では変化が見られなかった.そのため,延伸の有無による分子構造変化に関する情報がTHzスペクトルから検出された.一方,紡績糸では糸の直径のバラツキにより繊維状試料でのTHzスペクトルは困難であったため,凍結粉砕法で獣毛繊維のTHzスペクトル鑑別を検証した.比較対象として中赤外分光法では試料の漂白処理により分子構造変化が検出されたが,THz分光分析では凍結粉砕時の試料の形状による影響が糸試料の分子構造による影響よりも大きくなることが示された.THz分光分析での新たな繊維製品品質評価方法を提案する上で必須であった繊維状試料でのTHzスペクトル方法が平成30年度内に確立されたことからおおむね予定通りに進展している.さらに,延伸に関する情報を検出できる可能性を示せたため予想を上回るスピードで研究が進んでいる.これに伴い,繊維製品の鑑別方法に向けた更なる試料の準備期間および作成期間を確保できたことからもおおむね順調に進んでいると言える.その一方で,ナイロンフィラメント繊維の吸収ピークが5THzに出現していることを考慮すると,本学でのTHz分光分析装置の計測範囲外での信号であり広範囲での計測が可能な秋田大学でのTHz分光分析装置を使用しなければならないため,より緊密に連携を行い出張実験の回数の増加などの対応を行い,研究の進捗に遅れが出ない工夫が必要である.昨年度に引き続き,共同研究契約を締結している秋田大学と連携して研究を進めていく.THz波長帯におけるナイロンフィラメント繊維の特有の吸収ピークの計測に成功した事から,平成31年度では他の化学繊維についてのTHz吸収スペクトルの計測を実施する.各素材のTHz吸収スペクトルによりデータベースを構築し,繊維材料鑑別手法の検証を実施する.同時に中赤外分光光度計(FT-IR)での各試料の吸収スペクトルを計測し繊維材料鑑別評価を行い,これと比較したTHz分光分析での繊維材料鑑別の有意点または不利な点を明らかにした位置づけを行う.また,延伸の有無による試料において,THz光の偏光方向に対して繊維の軸方向を角度つけながら回転させてその都度THzスペクトルを計測することで,そのTHzスペクトル形状の変化から検証する.未延伸試料であれば分子配向が存在しないためTHzスペクトル形状に変化は見られないが,延伸試料では分子配向により角度に応じたTHzスペクトルに変化が見られると予測される.一方で,フィラメント繊維である絹繊維に加え光ファイバーや炭素繊維等のTHzスペクトル計測を実施し,中赤外分光法では計測困難な試料でのTHzスペクトル計測が可能であるかを検証する.さらに,紡績糸である獣毛繊維の鑑別についても,THzスペクトルのS/N比がより改善される手法を検証する.これらに成功した際にはこれまで存在しない新たな評価方法として提案可能となる.以上のように,最終年度では様々な材質の繊維試料のTHzスペクトルを実施し,計測が可能・不可の判定と共に計測可能であった場合にはその根拠や繊維製品の品質評価としての応用事例を提案することが最終目標であり,これに向けて推進していく.本年度は繊維状試料での物理的要因によるTHzスペクトルのS/N比の検証を行った.材質による吸収ピークがTHz測定波長帯に存在しないことを確認した同一材質のナイロンフィラメントを使用して,繊維直径が165, 217, 338, 532, 749, 1163, 1563μmの7種類で実験した.その結果,直径500μm以上の試料では干渉縞の影響がTHzスペクトルに出現したため,500μm以下では高S/Nで計測可能と実証された.500μm以下の試料では繊維試料の本数と設置間隔には大きな影響を及ぼさず,設置間隔が広くなるにつれてTHz光の透過率が上昇したため試料による吸収が少なくなり結果的にはTHz吸収スペクトルのS/N比が減少することも確認した.本結果は14th Asian Textile Conferenceにおいて報告した.繊維の表面構造の影響を調査するため表面が均一に平らで厚さが異なるナイロンフィルムを計測したところ,厚さが大きくなるにつれてTHzスペクトルの強度が減少したが,干渉縞の影響は出現しなかった.よって,干渉縞が発生する影響は繊維の直径そのものではなく繊維を並行にした際に隣接する繊維間で出現する凹凸部による試料の表面形状が影響していることが考察された.

繊維直径が500μm以上で干渉縞が発生したことから凹凸部が250μm以上出現すると高S/N比のTHzスペクトルが計測不可となる.以上より,本年度における当初計画していた繊維状試料測定時の物理的要因の影響については,繊維状試料を並列した際の表面形状がTHzスペクトルのS/N比へ影響し,波長以上の凹凸部が出現するような繊維状試料では干渉縞が発生する.一方で表面形状が上記条件をクリアしていると設置間隔を狭めて並べることで高S/N比のTHzスペクトルは測定可能であった.本年度予定していた繊維状試料の物理的要因の影響についての検討事項は順調に行うことができ,様々な条件におけるTHzスペクトル計測の実験を行った.その結果,THzスペクトルに干渉縞が出現する要因を特定することができ,さらにはその数値的条件まで実験的に明確になった.これらの実験結果より高S/N比でのTHzスペクトルを計測可能な繊維状試料の条件が明らかになり,従来の凍結粉砕を使用する前処理を行う必要が無くなった.特にパラメーターごとに切り分けて実験を行ったことで,各物理的要因の因果関係が明らかになったことは予想を越えた収穫であった.一方で,本年度にTHz分光分析装置のメンテナンスを行ったが,経年劣化に伴い信号強度が弱冠減少してきていることが明らかになった.復帰させるためには高額な費用や多くの時間がかかるため,早期の復旧は困難である.そのため,よりシビアな光軸調整が求められるため,今後の実験のペースが減少する懸念がある.しかし,これを回避すべく他機関との連携を強めてサンプル計測の依頼や出張実験回数を増加させるなどの対応を行っていく.平成30年度はTHzスペクトルを計測するための前処理方法による検証を実施した.ナイロンフィラメント繊維を凍結粉砕や約200μmで裁断した試料をポリエチレン粉末でペレット状に作製した試料のTHzスペクトルでは透過率が高くTHzスペクトルのS/N比が低い事が明らかになった.一方で,繊維を並列に配置するだけでの前処理方法ではTHzスペクトルのS/N比が改善され,5THz付近に吸収ピークが検出された.この吸収ピークは試料の設置間隔を大きくするほど減少したために,試料特有の吸収ピークである事が判明した.また,試料を設置した繊維軸方向と平行になるようにTHz光を偏光させたところ,吸収ピークがより明確になり更なるS/N比の改善に成功した.この計測方法にて繊維状試料でのTHzスペクトルが十分計測可能である事が示された.フィラメント繊維でのTHzスペクトルが可能になったため,フィラメント繊維の延伸に関する計測を実施した.同一のPET材料において延伸後の直径と未延伸時の直径がほぼ同一となるように各試料を溶融紡糸によって作製し,繊維を並列に配置された方向と平行または垂直方向のTHz偏光にてTHzスペクトルを計測したところ,延伸された試料では大きな変化が検出され,未延伸試料では変化が見られなかった.そのため,延伸の有無による分子構造変化に関する情報がTHzスペクトルから検出された.一方,紡績糸では糸の直径のバラツキにより繊維状試料でのTHzスペクトルは困難であったため,凍結粉砕法で獣毛繊維のTHzスペクトル鑑別を検証した.