hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高フィネス光共振器と結晶格子スケールによるピコメートル測長法の開発

上記で試作したシステムを用い、半導体レーザの周波数を光共振器の共鳴周波数に一致させるフィードバック回路・ソフトウェアを試作した。また、このとき光共振器の一端をピエゾアクチュエータで動かし、共振器長変化に伴う共鳴周波数のシフトを、基準レーザとのビート信号で捉え、レーザ干渉測長機などとの変位測定と比較した。フィネスが低いながら、1ナノメートル程度の測長分解能が得られた。以上の設計により、所期の研究目的を達成する目処がついた。本研究は、ナノテクノロジを支援するため、メートル定義に直結するピコメートル分解能の測長法の開発を目指すものである。高フィネスの光共振器の共鳴を利用して、共振器長の変化を基準周波数安定化レーザ(長さ標準)とのビート信号の周波数変化として捉え、この校正・検証を結晶格子の格子間隔で行うものである。以下の事項を行った。(1)光共振器・測定システムの試作光共振器・測定装置の設計を行った。共振器の片方のミラーを高剛性の平行ばね型ステージに載せ、その駆動にはピエゾアクチュエータを採用した。フィネスが100400と1000の共振器ミラーを採用した。共鳴光を発する光源として周波数可変半導体レーザを採用した。共振器ミラーの共鳴情報をロックイン検出で得るためのマイクロ波ミキサ、マイクロ波フィルタから成る回路を試作した。ビート信号を得、記録する回路・ソフトウェアを開発した。(2)光共振器共鳴フィードバック実験上記で試作したシステムを用い、半導体レーザの周波数を光共振器の共鳴周波数に一致させるフィードバック回路・ソフトウェアを試作した。0.1ナノメートル程度の分解能が得られること確認した。(3)超高フィネス光共振器の設計フィネスが5000程度となる光共振器を設計した。0.03ナノメートルの分解能を期待している。
多言語国家ベルギーにおける芸術文化環境と創作活動の歴史と現状について

ヨーロッパの仏語圏地域研究、特に複合的文化を有するベルギー文化の「中心」「周緑」概念とアイデンティティ確立の問題の考察を課題として、19世紀から現在に至る芸術・文化の諸相の研究を続けている。今回は文学・芸術作品の分析や芸術文化活動の歴史的変遷の研究を踏まえ、また同様の研究対象を20世紀の芸術文化活動にまで広げて進めると同時に、創作活動を支える芸術文化環境、すなわち国家や地域単位での文化政策、企業や民間も含めた公的援助や助成システムの歴史的変遷と現状も調査・研究し、多言語・多文化を擁する連邦国家ベルギーの芸術文化のあり方を多角的な視点から捉えるべく、研究を進めた。具体的には:1.ベルギーのブリュッセルや各都市、ウィーン、プラハ、ブダペストなどで芸術文化環境に関する現地調査、資料収集を行った。また現地の研究者、芸術文化担当者などと意見交換を行った。2.ベルギーの言語政策、多文化共生と文化政策、王立モネ劇場の歴史的役割と舞台芸術政策、フランドルの音楽、ベルギー・フランス語共同体の文学などについて、学会での研究発表、レクチャー、コンサート、セミナーを実施し、また論文や共著の形で公表した。3.以上の成果を踏まえて、論文、インタビュー解説・翻訳紹介をまとめ、報告書を作成した。また以前からの研究と合わせて『周縁の文学-ベルギーのフランス語文学にみるナショナリズムの変遷-』のタイトルで博士論文として提出(審査中)、さらに単著として刊行予定である。ヨーロッパの仏語圏地域研究、特に複合的文化を有するベルギー文化の「中心」「周縁」概念とアイデンティティ確立の問題の考察を課題として、19世紀から現在に至る芸術・文化の諸相の研究を続けている。今回は文学・芸術作品の分析や芸術文化活動の歴史的変遷の研究を踏まえ、また同様の研究対象を20世紀の芸術文化活動にまで広げて進めると同時に、創作活動を支える芸術文化環境、すなわち国家や地域単位での文化政策、企業や民間も含めた公的援助や助成システムの歴史的変遷と現状も調査・研究し、多言語・多文化を擁する連邦国家ベルギーの芸術文化のあり方を多角的な視点から捉えるべく、研究を進めている。今年度の成果は以下のようなものである。1.ウィーン、プラハ、ブダペストにて芸術文化環境に関する現地調査、資料収集を行なった。特に周縁都市の芸術文化発展の特徴と、ヨーロッパ東西文化の結束点・交差点としての役割に注目し、ブリュッセルと3都市との影響関係、相違点を考察した。2.ベルギーのブリュッセルを中心に、舞台芸術環境に関する現地調査および資料収集を行なった。(ブリュッセル大学、ベルギー・フランス共同体文化省、ベルギー王立図書館、王立モネ劇場、フラームス・オペラ・アントウェルペン、ブリュッセルの諸劇場にて、関係者との面談も含めて調査)3.連邦体制におけるベルギーの言語法について調査・検討し、その一部を翻訳紹介・解説することで、多言語国家の言語文化的アイデンティティを探る一助とした。4.ベルギーの地方劇場の役割について、現地での聞き取り調査をもとにリエージュの劇場とオペラハウスを例にして、その活動内容や公的助成、地域性・国際性について考察した。1.ベルギーにおける舞台芸術政策の歴史的背景を探るために、王立モネ劇場の役割に注目し、オペラの社会的位置づけや建物の変遷、独立時のオーベール作品や世紀末のワーグナー作品上演の意義・影響、現地での聞き取り調査をもとにした劇場の現状と展望について考察した。2.日本国際文化学会で「ベルギーの多文化共生と文化政策」の研究発表を行い多言語・多文化国家ベルギーの民族意識と文化政策を考えた。(2004.7.3).3.「舞台芸術・芸能見本市2004

大阪」で文化政策セミナー「舞台芸術における異文化の出会い」のコーディネートを行い日欧の芸術交流の可能性を探った(2004.7.29)4.神戸市立博物館でレクチャーコンサート「フランドルの光と陰を歌う」を企画し、1719世紀のベルギー・フランドルの歌を紹介しその社会的背景、芸術傾向について解説した(2004.8.7)。5.ベルギー各都市において、芸術文化環境に関する現地調査および資料収集を行なった。ヨーロッパの仏語圏地域研究、特に複合的文化を有するベルギー文化の「中心」「周縁」概念とアイデンティティ確立の問題の考察を課題として、19世紀から現在に至る芸術・文化の諸相の研究を続けている。今回は文学・芸術作品の分析や芸術文化活動の歴史的変遷の研究を踏まえ、また同様の研究対象を20世紀の芸術文化活動にまで広げて進めると同時に、創作活動を支える芸術文化環境、すなわち国家や地域単位での文化政策、企業や民間も含めた公的援助や助成システムの歴史的変遷と現状も調査・研究し、多言語・多文化を擁する連邦国家ベルギーの芸術文化のあり方を多角的な視点から捉えるべく、研究を進めている。今年度の成果は以下のようなものである。東大駒場で開催された日本学術振興会人文・社会科学振興のためのプロジェクト研究事業<文学・芸術の社会的統合機能の研究>主催のシンポジウム「不思議の国?ベルギー・フランス語共同体の文学と芸術(文学・芸術の社会的媒介機能)」において、パネリストとして報告と討議を行った(2005.6.2)。「舞台芸術・芸能見本市2005大阪」で文化政策セミナー「文化創造を辺境から考える-中心/周縁の二分法を越えて-」において、フランス語圏のイスラム系移民2、3世による新しいシャンソン流行の背景や意義について報告をした(2005.7.25)。ベルギーにおける芸術文化政策の歴史的背景や現状を探る研究の一環として、言語法についての解説と翻訳をし、共著にまとめた。また、ベルギーの多文化共生と文化政策について、及びベルギーのナショナリズム意識と芸術作品との影響関係についてそれぞれ論文で考察した。本科研費による成果は報告書としてまとめているところである。また以前からの研究と合わせて、『周縁の文学-ベルギーのフランス語文学にみるナショナリズムの変遷』のタイトルで博士論文として提出(審査中)、さらに単著として刊行の予定である(2006.12出版予定)。以上の研究の確認、今後の継続的調査の準備のために、ベルギーの各都市、ブリュッセルにおいて、研究者、芸術文化担当者、王立図書館、文化施設の担当者との意見交換、報告を行う(2006.3)。
DEXが抗精神病薬投与ラットの循環動態に与える影響

クロルプロマジン服用者にアドレナリンを投与すると血圧低下が起こる。血管収縮作用を持つデキサメデトミジン(DEX)はアドレナリン含に代わる局所麻酔薬添加薬になる可能性がある。本研究ではクロルプロマジン投与ラットにDEXを投与し循環動態を検討した。その結果血圧、左室拡張末期容積、左室収縮末期圧の上昇、一回拍出量、一回心仕事量、脈拍数の低下を認めた。心収縮性は変化しなかった。これはDEXの血管収縮作用によって前負荷、後負荷が上昇したこと、DEXは心機能に影響を与えないためだと考えられた。以上よりDEXはクロルプロマジン服用者に対する安全な局所麻酔添加薬になる可能性があると考えられた。「研究目的」フェノチアジン系抗精神病薬はアドレナリンを併用すると、末梢血管が拡張して血圧低下が起こる。このため、フェノチアジン系抗精神病薬服用患者に対するアドレナリン(Ad)添加リドカインの投与は禁忌となっている。れわれはデクスメデトミジン(DEX)がリドカインの麻酔効果を増強し作用時間を延長することを明らかにしてきた。そこで、本研究はフェノチアジン系抗精神病薬とDEXを併用した場合の循環動態や心機能の変動を検討することを目的とした。これまでにフェノチアジン系抗精神病薬のクロルプロマジン(CPZ)を投与したラットの舌にAdを投与し、両者を併用した場合の循環動態の変動を明らかにしている。「方法」Wistar雄性ラットにプロポフォールを5mg/hrで投与し、左大腿動脈から動脈ライン、右頸動脈から左心室内に圧-容積測定用カテーテル(FTH-1912B-8018,サイエンス社製)を挿入した。次いでCPZ 5mg/kgを腹腔内に投与し、20分後に舌に30μl生理食塩水(NS)またはAdを投与して循環動態と心機能を測定した。「結果および結論」Ad12.5 μg/mlではNSとの間に有意差を認めなかった。Ad 50 μg/mlではNSと比べてLVEDPが低下し、心収縮力が上昇した。Ad 100 μg/mlではNSと比べて血圧、心拍数、心収縮力が上昇した。以上より本実験で循環変動を起こすためにはAd 50 μg/ml以上が必要だと考えられた。「これまでの実験の意義と重要性」本研究の目的はフェノチアジン系抗精神病薬服用者に安全に局所麻酔を行うためにDEXの有用性を検討することである。そこでまずCPZで処理したラットに対するAdの投与限界量を決定することが必要であり、以上の実験はこのことを明らかにしたものである。抗精神病薬と歯科用アドレナリン(Ad)添加リドカインを併用すると血圧低下が生じる。一方われわれはデクスメデトミジン(DEX)がリドカインの麻酔効果を増強し作用時間を延長することを明らかにした。そこで、本研究は抗精神病薬とDEXを併用した場合の循環動態と心機能の変動を検討し、DEXがAdに代わる血管収縮薬となりうるか検討することを目的とした。今年度はフェノチアジン系抗精神病薬のクロルプロマジン(CPZ)を投与したラットの舌にAdを注射し、両者を併用した場合の循環動態の変動を明らかにした。そこでWistar雄性ラットにプロポフォールを5mg/hrで投与し、左大腿動脈から動脈ライン、右頸動脈から左心室内に圧-容積測定用カテーテル(FTH-1912B-8018,サイエンス社製)を挿入した。次いでCPZ 10mg/kgを腹腔内に投与し、20分後に舌に生理食塩水(NS)または50 micro g/mlのAdを投与して循環動態と心機能を測定した。その結果、VedはADで低下し、2,3,4,10分でNSと有意差を認めた(p=.022, .037, .012, .037)。PesもADで低下し1分で有意差を認めた(p=.012)がその後は回復した。EesはADで上昇し、2分から10分まで有意差を認めた(.012,.012,.012)。SVは有意な差を認めなかった。SWはADで低下し1,2分で有意差を認めたが(p=.022, .012)その後回復した。SBPとDBPはADで低下し1,2,3分で有意差を認めたが(SBP:p=.012, .012, .012) (DBP:p=.037, .012, .012)その後回復した。PRはADで上昇し10分で有意差を認めた(p=.037)。以上よりCPZとADを併用すると、血圧とSWは一時的に低下したがSVは変化しなかった。すべての歯科用リドカインには効果の増強や作用時間の延長を目的としてアドレナリンが添加されている。しかしアドレナリン含有リドカインをブチロフェノン系あるいはフェノチアジン系抗精神病薬服用者に投与すると、アドレナリン反転と呼ばれる急激な血圧低下を起こす恐れがある。これまで当講座ではデクスメデトミジン(DEX)をリドカインに添加すればアドレナリンと同様に麻酔効果の増強と延長をもたらすことを報告してきた。

そこで、アドレナリン投与が禁じられている抗精神病薬服用者に対して安全で有効な局所麻酔薬を開発するために、フェノチアジン系薬剤を投与したラットの口腔内にDEXを投与し循環動態の変動を測定した。プロポフォールで麻酔したWistarラットの右大腿動脈に血圧と脈拍測定用カテーテル、右頸動脈から左心室内にP-Vカテーテルを挿入し、次いでクロルプロマジン10mg/kgを左大腿筋に投与した。Baselineを測定し、2分後にDEX 5μg/kgを舌に投与し、継時的に循環動態と心機能を測定した。測定値はbaselineに対する百分率で表した。その結果、収縮期血圧、拡張期血圧、前負荷、後負荷は上昇した。心筋収縮力は変化せず、心拍出量、心仕事量、脈拍は減少した。以上より帰無仮説「CPZに生理食塩液またはDEXを併用しても血圧に差はない」は棄却され、アドレナリン反転は生じなかった。クロルプロマジンとDEXを併用してもアドレナリン反転が起きなかったのは、血管が収縮したことと、心筋収縮力が変化しなかったこととだと考えられた。また1回拍出量の減少は後負荷上昇の結果であり、心仕事量の減少は1回拍出量が低下したためだと考えられた。以上よりクロルプロマジンとDEXを併用すると血圧は上昇し、心機能は抑制され、心筋酸素消費量が減少することが明らかとなった。クロルプロマジン服用者にアドレナリンを投与すると血圧低下が起こる。血管収縮作用を持つデキサメデトミジン(DEX)はアドレナリン含に代わる局所麻酔薬添加薬になる可能性がある。本研究ではクロルプロマジン投与ラットにDEXを投与し循環動態を検討した。その結果血圧、左室拡張末期容積、左室収縮末期圧の上昇、一回拍出量、一回心仕事量、脈拍数の低下を認めた。心収縮性は変化しなかった。これはDEXの血管収縮作用によって前負荷、後負荷が上昇したこと、DEXは心機能に影響を与えないためだと考えられた。以上よりDEXはクロルプロマジン服用者に対する安全な局所麻酔添加薬になる可能性があると考えられた。平成25年度はカテーテル挿入手技の習得にあて、実際の測定は26年度から始めることを予定していた。その後比較的速やかに手技を習得したため平成26年度中に各種濃度のCPZおよびAdを組み合わせた測定が可能となった。これまでにCPZラットにAdを投与した場合の循環動態と心機能の変動に関する検討はおおむね終了している。また引き続いてCPZラットにDEXを投与し、同様の測定を行っていることから、実験はおおむね計画通り進捗していると考えられる。歯科麻酔学本研究の目的であるCPZラットの口腔内にDEXを投与した場合の循環動態と心機能の変動を明らかにし、Ad投与の場合と比較する。そのために各種濃度のCPZとDEXを組み合わせて測定を行う。さらにフェノチアジン系抗精神病薬のCPZだけではなくブチロフェノン系抗精神病薬を対象にすることも考えている。本研究を遂行する上での最大の課題は心機能測定用カテーテルが繊細でわずかな挿入位置の違いが大きな測定誤差につながる点である。一方挿入後は安定した測定を行うことは難しくない。したがって同一個体の経時的変化を評価することは比較的容易である。そこで測定値そのものの比較するのではなく、ベースラインに対する変化率で比較することにした。当初より平成25年度の前半は、CPZを投与したラットに各種カテーテルを挿入するための手技を確立し、25年度の後半から循環動態を測定する予定としていた。その後平成26年度から27年度前半までにCPZラットに各種濃度のDEXまたはAdを投与した場合の循環動態を測定する計画である。
帯溶融法による酸化物超伝薄膜の単結晶化と単一接合マイクロブリッジの作成

本研究の目的は、基板上に成膜したアモルファスYBCOを、帯融法により単結晶化するプロセス技術を明らかにし、マイクロブリッジ型ジョセフソン素子への応用することである。本年度は、まず(1)ストイキオメトリックなアモリファスYBCO膜をDCマグネトロンスパッタ法により形成するためのタ-ゲット組成の検討を行い、Y:Ba:Cu=1:2.7:3の組成が最適であることを明らかにした。(2)MgO基板上に形成したアモルファスYBCO膜を赤外線集光による帯溶融装置を用いて、9001000°C、走引速度0.150.6mm/min、酸素雰囲気中で帯溶融を行った。980°Cの帯溶融により、アモルファスYBCO膜は多結晶膜となり、配向性もみられたが、半導体的でありTcエンドは50K以下であった。(3)基板のMgOと0.3μmのYBCO膜の間に、2005000A^・のAg薄膜を中間層として挿入し、Ag中間層が帯溶融後のYBCO膜の結晶性と超伝導特性に与える効果を調べた。2001000A^・のAgの中間層がある場合、帯溶融温度が920°Cにおいても、結晶粒は直径約2μmに成長し、Ag中間層の無い場合に比べ数倍であった。帯溶融温度を上昇させると、結晶粒の成長と、C軸配向が進み、980°Cでは直径10μm以上の板状結晶が得られた。帯溶融温度の上昇と共にTcも向上し,980°CではTcオンセット90K,Tcエンド75Kとなった、Ag中間層の厚さを4800A^・とした時は、結晶粒も小さく、抵抗ゼロも得られなかった。以上より、Ag中間層は、帯溶融後のYBCOの特性改善に効果的であり、0.3μmのYBCO膜に対し、Ag5001000A^・が最適であることが分かった。(4)今後は、YBCO膜を10μmの幅のスリットとして、帯溶融による単結晶化を試みる。
カオスを用いた拡散スペクトル通信

本研究はカオスの情報通信系への応用を目的とし、拡散スペクトル通信系への応用をめざして開始され、暗号系への応用や、さらには生体情報処理系への適用へと発展していく展開をみせている。現在までに得られた主たる研究成果の要約は以下のようである。1.カオスの呈する区間力学系によって生成される疑似乱数系列の拡散符号としての適合性を検討するために、TentーmapとCutーmapを対象として相関特性の計算機実験を行い、良好な自己相関特性が得られること、広いパラメ-タ領域で良好な相互相関特性が得られること、そしてこの良好な特性は多重化された系列に対しても保たれることを明らかにした。また、1:2の区間力学系と異なり1:1である2次元離散力学系を用いると、相関特性はより拡散符号として都合のよいものになることを明らかにした。2.情報秘匿と関連して、カオスを呈する区間力学系をを用いた暗号系を提案した。これはパラメ-タを鍵、像を平文、逆像を暗号文をするものであり、従来に比べ、解読が非常に困難な系である。そして、これを基本として拡大縮小両要素を含む1:1の2次元力学系を用いた暗号系を開発した。この系は拡大的要素により暗号文の分布がより均一となり、縮小的要素により暗号文の必要桁数が減少し、情報効率が0.51に改善出来ることが明らかとなった。3.2次元離散力学系の実装と深く関係した4次元自律系カオス発生回路として、非線形素子がヒステリシス抵抗のみの回路に着目し、アトラクタの存在、カオスの発生、分岐現象等に関する基礎理論を確立した。また、将来の人工生体情報処理系への応用を念頭におき、人工神設セルを設計し、これが実際の神経に見られるようなカオスおよびフラクタル応答を呈することを明らかとした。本年度は、主に拡散符号発生器および逆拡散系の基礎的事項について考察した。1.拡散符号発生系としては、特にCut Mapを対象とした。同Mapは1つのパラメ-タを含む区間力学系であり、同系の生成する符号の極限的性質については数学的に充分解明されている。しかしながら、これを実際の通信系に適用する場合は、同系から計算機によって生成させた有限系列の諸性質が問題となり、これについては殆ど理論的考察がなされていない。これに対して我々は、広い範囲のパラメ-タにたいして計算機実験を行い、まず、良好な自己相関特性をもつ系列が生成できることを確認した。次に逆拡散等を念頭においてパラメ-タの異なる2つの系列の相互相関特性を計算し、多くのパラメ-タの組み合わせに対して良好な特性が得られることを明らかにした。さらに、Cut Mapを多重合成した系から生成される系列からは、より良好な相関特性が得られることを見いだした。多重化Cut Mapは拡散スペクトル通信に適切な符号発生器となりうると思われる。2.逆拡散系については、多重化および高速化を念頭におき、多重化された拡散符号を時間遅れを持たせて足し合わせた符号で同期をとる逆拡散系を考案した。これに対して“1"で得られた良好な系列を用いた基礎的実験を行ったところ、広い範囲のパラメ-タに対して同期系のThresholdが設定可能であることが明らかになった。更に、これらの結果をふまえて基標的な通信系全体のシミュレ-ションをおこない良好な結果を得た。3.今後の展開に対しては、多重化度を増加させた場合の相関特性の考察とより具体的な同期系のシミュレ-ションが特に重要であると考えている。本年度は主に多重化された拡散符号の相関特性と本研究の暗号への新たな応用について考察した:

1.区分線形区間力学系のパラメ-タを変化させて発生させた拡散符号系列の相関特性ついては基礎的デ-タが既に得られている。しかし、同系列を多重化させた場合の特性が実際には問題となる。これに対して、数種類の区分線形区間力学系を対象として検討したところ、多重化度が2^5程度である場合迄に対して、通信系として許容できる相関特性が得られることが明らかとなり、実際の設計に対する基準も得られた。なお、数値計算は対象について十分高い精度を用いて行ったが、これに関する理論的考察が課題である。また、符号を生成する力学系の種類を広げる必要がある。2.本研究の新な応用として、区分線形区間力学系を用いた暗号系の設計法を提案した。同系はパラメ-タを暗号キ-とし、n回合成されたカオス的写像の像をplaintext、逆像をciphertextとするものであり、同写像が不可逆であることによって1つのplaintextが2^n個のciphertext持ち、系が構造不安定であれば理論的には解読が不可能な暗号系であり、今後の発展が期待される。なお、これは本研究における信号秘匿とも深く関連している。本年度は、2次元カオスMAPによる疑以乱数系列の拡散符号および暗号系への応用を中心に考察を行った。1次元カオスMAPでは写像関係が1対1対応とはならないが、2次元カオスMAPを用いると写像が1対1の関係となることが大きな特徴であり、このことは拡散符号の相関特性や暗号系の構成に大きな影響を与えると考えられる。本年度に得られた主たる結果成果の要約を以下に述べる。1。理論的にカオス生成が保証され、1次元カオスMAPを特殊な場合として含む2次元カオスMAPを孝案した。そして、これによる疑以乱数系列の相関特性を数値解析し、自己相関、相互関共に、2次元カオスMAPを用いた方が優れた特性が得られやすいことを明らかにし、設計に規準となるパラメ-タ領域を求めた。2。カオス的2次元写像を繰り返し用いることにより実現可能な秘密鍵暗号方式を提案した。用いた2次元写像は可逆的であり、暗号化・復号化関数は共に1対1対応するので、乱数を入力して写像を指定する必要がなく、また、拡大的要素・縮小的要素の両方を含むという特徴がある。解析の結果、拡大的要素により、暗号文の分布が写像領域内でより一様になると同時に、縮小的要素により、必要な暗号文の桁数が減少し、情報効率が0.51に改善できることが明らかになった。3。2次元カオスMAPの実装と深く関係した4次元自律系カオス発生回路として、非線形素子がヒステリシス低抗のみの回路に着目し、アトラクタの存在、カオス発生、分岐現象等に関する基礎理論を確立した。
歯周病原因菌感染が腹膜透析に及ぼす影響

我々は、歯周病が腹膜障害を増悪することでPD離脱患者が増加するのではないかと仮説を立て、歯周病原因菌感染とPDに関わる組織障害との関連について検討した。PD患者から得られたPD排液に歯周病原因菌が検出できるかどうかを試みたところ歯周病原因菌は検出できかなった。次に、細菌感染とアナフィラトキシンの濃度の上昇が直接的に炎症反応の悪化させることを明らかにするため、低濃度LPS存在下又は非存在下でC5aまたはC5adesArgをラットに投与した。その結果、アナフィラトキシン単独では顕著な炎症応答は検出できなかったが、LPSを低濃度で前投与後アナフィラトキシンを投与すると強力な炎症反応が誘導された。歯周病原因菌の感染と腹膜透析患者の腹膜障害の進行との関連性及びそのメカニズムを解明するため、腹膜透析患者から得られた腹膜透析排液に歯周病原因菌が検出できるかどうかを試みた。今回の実験では、大動脈瘤や切迫早産妊婦の羊水等からの検出が報告されているP. gingivalisを歯周病原因菌の標的とした。腹膜透析患者83名から腹膜透析排液を回収し、P. gingivalisの検出を試みたがすべての検体において不検出であった。次に腹膜透析患者において他のバクテリア感染の有無を調べたところ、83名中35名(42%)が細菌感染は陰性であったが、残りの48名は何らかの細菌感染があった。主な細菌はStaphylococcus属(17%)、Streptococcus属(12%)、Enterococcus属(7%)であった。一方、歯周病原因菌感染のみならず腹膜透析患者の腹膜障害時においても免疫応答がおこり、サイトカインや増殖因子といった炎症メディエーターが増加することが報告されている。そこで腹膜透析継続患者と離脱患者の腹膜透析排液中の補体活性化レベルを検討した。腹膜透析排液の補体活性化レベルをC5a、C4a、C3aの3つを同時に計測できるCBAアナフィラトキシンkitで測定したところ、C5a、C3aが腹膜透析離脱患者において高い値であった。今後は腹膜透析排液中のサイトカインや増殖因子(VEGF-A、VEGF-C、CTGF)などをELISA法で測定する予定である。昨年から腹膜透析患者の腹膜透析排液サンプルを収集し、歯周病原因菌の感染と腹膜透析患者の腹膜障害の進行との関連性及びそのメカニズムを解明するため、腹膜透析患者から得られた腹膜透析排液に歯周病原因菌が検出できるかどうかを試みた。今年度も新たに得られた腹膜透析排液サンプルからバクテリア感染の有無を調べたところ、94名中35名(37%)が細菌感染は陰性であったが、残りの48名は何らかの細菌感染があったが、歯周病原因菌であるP. gingivalisは検出できかなった。主な細菌は、常在菌であるcoagulase-negative staphylococci(14.9%)、Staphylococcus属(13.8%)、Enterococcus属(7.4%)であった。また、サンプルの増加に伴い、腹膜透析継続患者と離脱患者の腹膜透析排液中の補体活性化レベルを再検討したところ、腹膜透析継続患者と離脱患者のday3及びday5では腹膜透析排液中のアナフィラトキシンの濃度に有意な差が見られなくなった。しかしながら、day1では腹膜透析継続患者のC4a値が離脱患者と比較すると有意に高く、補体古典経路が早期に活性化されると予後が良くなる可能性が示唆された。一方、C5a,C4a及びC3aとIL-6やCRPなど他の炎症マーカーと比較したところ相関が見られず、独立した動態をとることが明らかになった。今後は歯周病原因菌に対する血中抗体価を測定し、腹膜透析治療期間及び腹膜障害パラメータとの関連を比較して検討する。腹膜透析排液の検体を集めることができたので限られた検体の中で研究は進んでいると考える。今年度も歯周病原因菌であるP. gingivalisの検出を試みたが、過去2年度と同様に検出できかなった。また昨年度の結果より、day1では腹膜透析継続患者のC4a値が離脱患者と比較すると有意に高く、補体古典経路が早期に活性化されると予後が良くなる可能性が示唆されたため、C4aと他の補体系タンパクとの相関を検討したところ、sMACと正の相関が見られた。しかし、IL-6やCRPなど他の炎症マーカーと比較したところ相関が見られず、独立した動態をとることが明らかになった。一方、細菌感染とアナフィラトキシンの濃度の上昇が直接的に炎症反応の悪化させることをモデル動物で明らかにするため、遺伝子組み換えラットC5aとC5adesArgを作製し、ラットに投与したところ、アナフィラトキシン単独では、顕著な炎症応答は検出できなかったが、P. gingivalis等の毒素であるLPSを低濃度で前投与後ラットC5aを投与すると強力な炎症反応が誘導された。また、C5aが不活化されたフォームと考えられていたC5adesArgにおいても、低濃度LPSを前投与すると炎症反応が誘導された。

これらの結果により、低濃度LPSの存在下で補体系が活性化されると炎症反応の増強することが明らかとなり、歯周病菌由来のLPSが血中に僅かでも存在すると腹膜透析に影響を与える可能性が示唆された。我々は、歯周病が腹膜障害を増悪することでPD離脱患者が増加するのではないかと仮説を立て、歯周病原因菌感染とPDに関わる組織障害との関連について検討した。PD患者から得られたPD排液に歯周病原因菌が検出できるかどうかを試みたところ歯周病原因菌は検出できかなった。次に、細菌感染とアナフィラトキシンの濃度の上昇が直接的に炎症反応の悪化させることを明らかにするため、低濃度LPS存在下又は非存在下でC5aまたはC5adesArgをラットに投与した。その結果、アナフィラトキシン単独では顕著な炎症応答は検出できなかったが、LPSを低濃度で前投与後アナフィラトキシンを投与すると強力な炎症反応が誘導された。腹膜透析患者の腹膜透析排液検体を集めるのに時間を要したが、限られた検体の中で予定していた研究は概ね行えた。より正確なデータを得るために引き続き腹膜透析排液検体を集め、本年度と同様の実験を行う。また、歯周病原因菌に対する血中抗体価を測定し、腹膜透析治療期間及び腹膜障害パラメータとの関連を比較して検討する。免疫学より正確なデータを得るために引き続き腹膜透析排液検体を集める。本年度と同様の実験を行うとともに、腹膜透析排液中のサイトカインや増殖因子(VEGF-A、VEGF-C、CTGF)などをELISA法で測定する。他の予定との兼ね合いで学会に出張することができず、計上していた旅費が残金となった。主となる論文投稿を行わなかったため若干予算が残った。物品費はこれまで通り、研究試薬を中心に使用し、研究成果を学会および論文で発表する経費に充てる。得られたデータを元に論文を投稿する。
非対称な視覚インタフェースを用いた複合現実型CSCWに関する研究

本研究は、複合現実感型CSCWシステムにおいて、HMD装着者グループと非装着者グループとの間の視覚情報ギャップを解消し、円滑な協調作業を実現しようとするものである。本研究では、その解決策として、HMD非装着者に対してHMDと異なる表示装置を提供し併用することで、視覚情報を補うことを試みた。HMD非装着者が予期する情報は、複合現実感型CSCWの文脈においては、3次元の現実世界と仮想世界を共有できるというその技術的特徴から、眼前の現実世界でHMDユーザが体験しているMR空間の状況を自身を基準とする座標系において体験することであると考えられる。また、HMD非装着者とHMD装着者が混在する理由としては、複数人同時体験に要する追加コスト、体験者交替時における手間など、HMDが本質的に持つ物理的制約も大きな条件として考慮しなくてはならない。上記二つの条件において解決手段を検討した結果、投影型インタフェースおよびハンドヘルド型視覚インタフェースがHMDを補完する視覚インタフェースとして適切であると考え、本年度機能検証用のアプリケーションシステムを実装した。当該アプリケーションは、複合現実感技術を用いて、時代劇映画制作における殺陣のトレーニングを役者に体験させるシステムである。本システムでは、役者はビデオシースルーHMDを装着し、CGで表現された相手役の侍との殺陣を体験することができる。このシステムにおいて、プロジェクタを用いた投影型視覚インタフェースを併用することによって、役者以外のトレーナーや、監督やカメラマンなどのスタッフも、HMDを装着することなしに、役者が体験している複合現実空間を共有することができ、役者に対してCGキャラクタとの間合いを指示したり、大道具のレイアウトを調整することなどが可能となった。本成果に基づき論文誌への投稿を準備中である。次年度以降も同一テーマでの研究を継続して実施する計画である。本研究は、HMDを利用した複合現実感型CSCWシステムにおいて、HMD装着者グループと非装着者グループとの間の視覚情報ギャップを解消し、円滑な協調作業を実現しようとするものである。本研究では、その解決策として、HMD非装着者に対して、HMDとは異なる「非対称視覚インタフェース」を提供することで、視覚情報を補うことを試みる。本年度は、タスクの内容に依存しないレベルで上記課題を詳細に分析し、HMD非装着者に提示すべき視覚情報の属性およびその要求を満たす視覚インタフェースの特性と仕様について検討を行った。しかし、従来、HMD非装着者は、客観視点映像やHMDの映像をモニタ上で観察するにとどまり、MR空間の事象を自身を中心とするの一人称の座標系では共有することができなかった。また、さらに、HMD非装着者とHMD装着者が混在する理由としては、複数人同時体験に要する追加コスト、体験者交替時における手間など、HMDが本質的に持つ物理的制約も大きな条件として考慮しなくてはならない。上記二つの条件において解決手段を検討した結果、投影型インタフェースおよびハンドヘルド型視覚インタフェースが非対称視覚インタフェースとして適切であると考えられる。現在、そのプロトタイプシステムの構築を進めている。ハードウェアに関しては、当該研究期間において市販品をベースとしてコンセプトの検証を行い、その後、より効果的な専用装置の試作を実施する。本年度は、外部に成果を発表するには至っていないが、次年度にて、プロトタイプシステムでの有効性を検証し、日本バーチャルリアリティ学会での口頭発表と論文誌への投稿を行いたい考えである.本研究は、複合現実感型CSCWシステムにおいて、HMD装着者グループと非装着者グループとの間の視覚情報ギャップを解消し、円滑な協調作業を実現しようとするものである。
蛍光プローブによる細胞移動の予測と移動秩序の分子機構の解明

発生初期には多くの細胞が目的の位置に移動する現象が頻繁に見られ、細胞移動にはガイダンス分子や細胞内シグナル伝達系が関与するが、細胞内カルシウムイオンの変化が深くかかわっていることが示されている。本研究ではゼブラフィッシュ初期胚を用いて、細胞移動とカルシウムイオンの関係について検討した。実験はゼブラフィッシュの受精卵に蛍光カルシウムプローブ(G-CaMPまたはR-CaMP)を発現させ、レーザー顕微鏡を用いて、発生中の細胞(epiboly中のenvelope細胞)の細胞移動と細胞内カルシウム変動を経時的に計測した。その結果、envelop細胞の細胞内カルシウム濃度が高いグループと、低いグループの2つのタイプがあることが分かった。これらの2つの細胞種を詳しく観察したところ、カルシウム濃度が高いグループの細胞は非常に活発に周りの細胞をかき分けて「能動的に」移動していることがわかった。一方、細胞内カルシウム濃度が低いグループの細胞は周りの細胞との位置関係が比較的保たれて移動しており、「受動的」または周囲よりの力に「流されて」移動していると考えられた。また、細胞移動中のカルシウム計測をより高感度に行う事ができるよう赤色の蛍光を持つ蛍光カルシウムセンサーR-CaMP2を開発した。線虫、マウスの神経、筋細胞にR-CaMP2とG-CaMPおよび/またはチェネルロドプシン2を発現させin vivoカルシウムイメージングを行い2波長でのカルシウム同時イメージング、光遺伝学との併用も可能であることを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。発生初期には多くの細胞が目的の位置に移動する現象が頻繁に見られる。細胞移動にはNetrin, Slit, Semaphorinなどの分子がガイダンスキューとして働き、細胞の移動を制御している。こうした分子の細胞内シグナル伝達系として、これまでの好酸球やfibroblastなどを用いたin vitroの培養細胞系の研究から、細胞内Ca2+の変化が深くかかわっていることが示されている。しかし、細胞移動とその秩序の分子制御メカニズムについては十分には解明されていない。我々はこれまで独自に開発した蛍光Ca2+プローブG-CaMPを用いて、発生初期の背側中胚葉(DMZ)の細胞が次に移動する方向を非常に高い確率で予測できることを見出した。本研究は、初期発生のin vivoでの細胞の移動に関して、Ca2+濃度の動揺と細胞移動に関連する分子を研究し、細胞の移動の秩序とそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。今年度は主にゼブラフィッシュの初期胚を用い、初期発生中に起こる細胞移動に関して、G-CaMPを用いてカルシウムイメージングを行い、細胞移動とカルシウム動態との関係を解析した。その結果、ゼブラフィッシュの初期胚においても、細胞移動とカルシウム濃度とには関連があり、細胞内カルシウム濃度が高い細胞ほど移動が活発であることが明らかになった。本研究の成果により細胞移動を分子レベルで制御可能になれば、がんの転移を抑制するといった研究に発展する可能性がある。また将来的に再生医療における細胞の秩序だった再生に応用・発展する可能性がある。初期発生中の胚に蛍光カルシウムセンサーであるG-CaMPを発現させ、初期発生中に起こる細胞移動とカルシウム動態をレーザー顕微鏡を同時に観察が可能で、細胞移動とカルシウムについて解析を行っている。H25年度で行った初期発生中の胚に蛍光カルシウムセンサーであるG-CaMPを発現させ、初期発生中に起こる細胞移動とカルシウム動態をもとにして、H26年度ではゼブラフィッシュのDMZの細胞を用いて、細胞移動とカルシウムシグナルの関係をより詳細に解析する。薬理学的解析、caged化合物を用いた光操作を行い、細胞移動とCa2+の関係を詳しく調べる。また、細胞移動に関連する分子を分子レベルで操作し、関連する分子を特定するとともに、細胞内Ca2+の変動と細胞移動およびその秩序の分子制御メカニズムを明らかにする。
介護する家族の就労継続と介護保障システムに関する国際比較研究

平成30年度の研究では、ドイツを調査対象に、1介護保険制度改革後の介護保険の動向や家族支援策の現状と課題について現地調査を行った。また、2家族介護者たちの生活困難や社会的困難に関わる問題を明らかにするために現地調査を行った。さらに、3ドイツの文献をもとに、介護する家族の問題と社会的支援の現状に関する文献調査も行った。1介護保険制度改革後の介護保険の動向や家族支援策の現状と課題については、ドイツの介護保険改革の展開は、認知症支援と家族介護者支援に重点を置くものである。報酬面での手当を厚くし、家族介護者の社会的評価を認めるものであるが、認知症の介護支援も同様に、供給体制の問題が家族支援を難しくている現状が明らかになった。また、保険料負担の上昇など、持続可能な制度の運営という点では、認知症と家族支援が課題である同様の課題を持つ日本にとっても示唆となるものである。2家族介護者たちの生活困難や社会的困難に関わる問題については、アルツハイマー協会や家族介護者支援団体でのヒアリングを行った。介護保険改革後も家族介護負担は軽減されておらず、家族介護負担の軽減のための家族手当とその他の支援策との連携が課題であることが明らかになった。3介護する家族の問題と社会的支援の現状に関する文献調査では、介護と仕事の両立支援の現状について整理した。両立支援制度は充実しつつあるが、実際の制度の運用には課題があり、利用を促進するための支援が不可欠であることが見いだされた。当初の計画通り、平成30年度はドイツの家族介護の実態と介護保険制度改革の動向について現地調査を行った。ドイツ現地調査では、政府機関、関係機関、民間非営利団体、ブレーメン大学、介護施設を対象に調査を行い、当初の予定取り多くの情報を入手することができた。引き続き、日本、スウェーデン、ドイツの文献の取りまとめを行い、スウェーデンでの現地調査を予定している。
ヒトＥＳ／ｉＰＳ細胞由来の腫瘍を標的治療する増殖型アデノウイルス技術の開発

ヒトES細胞、iPS細胞を用いた再生医療技術の臨床応用において、混在した未分化細胞から生じる腫瘍の克服は、重要な課題である。研究者が癌治療用に独自開発したm-CRA(多因子で精密に癌特異化する増殖制御型アデノウイルスベクター)技術を用いて、この問題をある程度解決できることを示唆する科学的成果を得た。科学的にも独創的な研究であり、先端医療実現を進めるという点でも意義ある成果と思われる。全能性幹細胞のヒトES細胞、iPS細胞の応用において、腫瘍化は最重要の克服課題であるが、これまではリプログラミング法の改良による腫瘍化抑制しか報告がない。本研究は、革新的な癌遺伝子治療技術として研究者が独自開発したm-CRAベクター作製技術を異分野の幹細胞再生医学に応用することで、腫瘍化ES/iPS細胞を標的治療するm-CRAベクターを開発して本問題を克服するというものであり、その発想すらこれまでにない全く新しい挑戦的研究である。前年度までに、ヒトES細胞、ヒトiPS細胞の未分化、分化状態でのSurvivin, Tertの内因性mRNAの発現変化、ならびにSurvivinとTertの各プロモーター活性が未分化状態において上昇SurvivinとTertのプロモーターでウイルス増殖が制御されるm-CRAが未分化状態のヒトES細胞とヒトiPS細胞を効率よく殺傷できることを実証している。本研究は、革新的な癌遺伝子治療技術として研究者が独自開発したm-CRAベクター作製技術を異分野の幹細胞再生医学に応用することで、腫瘍化ES/iPS細胞を標的治療するm-CRAベクターを開発して本問題を克服するというものであり、新しい研究である。1.ヒトES細胞、ヒトiPS細胞の未分化、分化状態でのSurvivin, Tertの内因性mRNAの発現変化、ならびにSurvivinとTertの各プロモーター活性が未分化状態において上昇していることを見い出した。2.SurvivinとTertのプロモーターでウイルス増殖が制御されるm-CRAが未分化状態のヒトES細胞とヒトiPS細胞を効率よく殺傷できることを実証した。正常分化細胞への非傷害性、つまり未分化細胞への特異性も幾つかの系で実証できた。3.具体的にin vivoのモデルで、腫瘍(奇形腫)形成阻止効果の検証をはじめた。未分化の多能性幹細胞に、上記のm-CRAをex vivoにて異なるMOIで感染させ移植した場合、コントロールに比べて、奇形腫形成能が抑制されたか条件設定を行い、予備実験を行った。今回の成果は、ヒトES/iPS細胞の再生医療の応用に大きく貢献する新しい技術となる可能性が示唆される。今後、3.のin vivo実験を進めることが重要である。1)ヒトES細胞、ヒトiPS細胞の未分化、分化状態でのSurvivin, Tertの内因性mRNAの発現変化、ならびにSurvivinとTertの各プロモーター活性が未分化状態で上昇する事を実証した。2)SurvivinとTertのプロモーターでウイルス増殖が制御されるm-CRAが未分化状態のヒトES細胞とヒトiPS細胞を効率よく殺傷できることを実証した。腫瘍(奇形種、発癌)の動物実験系の確立上記の未分化、(非特異的ならびに心筋)分化状態のヒトES細胞、iPS細胞を種々の細胞数でヌードマウスに移植し、腫瘍形成能、ならびにその中の奇形種と癌細胞の発生を組織学的に詳細に検討し、腫瘍形成の動物実験系を確立する。m-CRAでのES/iPS細胞由来の腫瘍(奇形種、発癌)の標的化、阻止治療効果の検証前年度にin vitroで確立した条件(ほぼ分化して分化抵抗性の未分化細胞が僅かに混入)でSurv.m-CRAあるいはTert.m-CRAをヒトES細胞、iPS細胞に感染させ、上記(1)の腫瘍形成条件で移植する。その後、経日的に腫瘍採取して組織形態解析と、マーカーのEGFPと未分化マーカー、癌関連蛋白の免疫組織化学(多重染色)にて、各m-CRAが未分化、腫瘍化細胞を標的して感染していることを検証する。また、採取的な腫瘍形成の阻止(殺傷)効果を、数週間の経日的な肉眼観察(腫瘍径)ならびに組織形態学的に詳細に解析する。必要であればTUNEL染色等で細胞死も評価する。本年度は上記のような実験系の確立や、m-CRAでのヒトES/iPS細胞

由来の腫瘍の標的化、阻止治療効果の検証を計画して進めていたが、新たな知見が出たため計画を変更した。Survivin, Tert promoters(Surv.P, Tert.P)の各分化状態での活性相関ヒトES細胞、ヒトiPS細胞を、1)未分化コロニー、2)非特異的な分化細胞、3)心筋分化細胞にて、Surv.P, Tert.P下にLacZを発現する非増殖型アデノウイルスを感染させる。β-Galプロモーターアッセイなどで未分化分子の発現レベルとSurv.P, Tert.Pの活性が相関するかを調べる。m-CRAによるin vitroでの未分化・腫瘍化細胞の同定と標的殺傷作用の検証Surv.P, Tert.Pでアデノウイルス増殖制御部E1Aを発現制御し、マーカー遺伝子EGFPがCMV promoter下に発現するSurivivn反応性m-CRA(Surv.m-CRA)、Tert反応性m-CRA(Tert.m-CRA)を未分化と分化状態の細胞系に感染させる。m-CRAに感染した細胞の広がりの解析には、EGFP発現細胞の経時・経日変化を蛍光顕微鏡下で解析する。各分化状態での未分化・腫瘍細胞の殺傷効果をWST-8アッセイ(MTT変法)などで評価する。さらに、分化状態から未分化培養条件に戻して各m-CRAを感染させ、分化抵抗性の未分化細胞の(殺傷による)出現阻止効果で、未分化細胞の除去効果を確証する。本年度は上記のような材料の作製と調製、in vitroでの解析実験を計画していたが、ほぼその計画通りの目的を達成することができた。本年度の新たな知見も踏まえて、来年度は当初の予定どおり(1)腫瘍形成(奇形種、発癌)の動物実験系の確立、(2)m-CRAでのES/iPS細胞由来の腫瘍(奇形種、発癌)の標的化、阻止治療効果の検証を行っていく。次年度は当初の計画通り。以下のようなin vivo実験にも取り組む。(1)腫瘍形成(奇形種、発癌)の動物実験系の確立上記の未分化、(非特異的ならびに心筋)分化状態のヒトES細胞、iPS細胞を、種々の細胞数でヌードマウスに移植し、腫瘍形成能、ならびにその中の奇形種と癌細胞の発生を組織学的に詳細に検討し、腫瘍形成の動物実験系を確立する。(2)m-CRAでのES/iPS細胞由来の腫瘍(奇形種、発癌)の標的化、阻止治療効果の検証1) in vitroで確立した条件(ほぼ分化して分化抵抗性の未分化細胞が僅かに混入)でSurv.m-CRAあるいTert.m-CRAをヒトES細胞、iPS細胞に感染させる。2)上記(1)の腫瘍形成条件でm-CRA感染ES/iPS細胞を移植し、経日的に腫瘍採取して組織形態解析と、マーカーのEGFPと未分化マーカー、癌関連蛋白の免疫組織化学(多重染色)にて、各m-CRAが未分化、腫瘍化細胞を標的して感染していることを検証する。3)採取的な腫瘍形成の阻止(殺傷)効果を、数週間の経日的な肉眼観察(腫瘍径)ならびに組織形態学的に詳細に解析する。必要であればTUNEL染色等で細胞死も評価する。計画通り、実験用の物品費(主に消耗品、動物実験費)を中心に使用することで、研究を効率よくすすめ、研究成果を学会などでも情報発信していくことを予定していることから、旅費にも使用予定である。
三重鎖DNAの構造的性質と遺伝子の機能制御における役割

1.分子内三重鎖DNAの2つの構造異性体の動的構造変化ポリプリン・ポリピリミジン(Pur・Pyr)配列が形成する分子内三重鎖DNAには,2つの構造異性体が存在する.三番目の鎖がPyrの3′側半分から成るH-y3とPyr鎖の5′側半分から成るH-y5である.本研究では,ケミカルプローブ法を用いて,この2つの異性体の動的構造変化を速度論的及び熱力学的に解析した.その結果,二重鎖から分子内三重鎖構造への転移及びH-y3またはH-y5への異性体間の変換に要する活性化エネルギー,さらに平衡時における熱力学的パラメーターを算出することができた.この結果から,以前に提唱した分子内三重鎖異性体の形成機構(M. Shimizu et al., J. Mol. Biol., 235,185-197,(1994))は,定量的に検証された.2.クロマチンの構造形成に及ぼす三重鎖DNAの影響出芽酵母のミニ染色体を用いて,様々なPur・Pyr配列をヌクレオソームの中央及びリンカーに相当する部位に挿入して,ヌクレオソーム形成に及ぼす影響をin vivoで調べた.その結果,d(G)n・d(C)nとd(A)n・d(T)nは,ヌクレオソームを破壊すること,d(GA)nはヌクレオソームのポジショニングに大きな影響を及ぼすことを明らかにした.この結果は,in vivoでの分子内三重鎖の形成が,クロマチンの機能構造の形成に関与していることを示唆している.3.DNAの転写に及ぼす三重鎖DNAの影響転写活性に及ぼす分子内三重鎖構造の影響を調べるために,S.cerevisiaeのCYClプロモーター上流にPur・Pyr配列をクローニングして,レポーターであるlacZ遺伝子と連結したプラスミドを構築している.第2項の結果と合わせることによって,in vivoでの分子内三重鎖構造,クロマチンの構造,転写活性の三者の関係を解析できる実験系となることが期待される.1.分子内三重鎖DNAの2つの構造異性体の動的構造変化ポリプリン・ポリピリミジン(Pur・Pyr)配列が形成する分子内三重鎖DNAには,2つの構造異性体が存在する.三番目の鎖がPyrの3′側半分から成るH-y3とPyr鎖の5′側半分から成るH-y5である.本研究では,ケミカルプローブ法を用いて,この2つの異性体の動的構造変化を速度論的及び熱力学的に解析した.その結果,二重鎖から分子内三重鎖構造への転移及びH-y3またはH-y5への異性体間の変換に要する活性化エネルギー,さらに平衡時における熱力学的パラメーターを算出することができた.この結果から,以前に提唱した分子内三重鎖異性体の形成機構(M. Shimizu et al., J. Mol. Biol., 235,185-197,(1994))は,定量的に検証された.2.クロマチンの構造形成に及ぼす三重鎖DNAの影響出芽酵母のミニ染色体を用いて,様々なPur・Pyr配列をヌクレオソームの中央及びリンカーに相当する部位に挿入して,ヌクレオソーム形成に及ぼす影響をin vivoで調べた.その結果,d(G)n・d(C)nとd(A)n・d(T)nは,ヌクレオソームを破壊すること,d(GA)nはヌクレオソームのポジショニングに大きな影響を及ぼすことを明らかにした.この結果は,in vivoでの分子内三重鎖の形成が,クロマチンの機能構造の形成に関与していることを示唆している.3.DNAの転写に及ぼす三重鎖DNAの影響転写活性に及ぼす分子内三重鎖構造の影響を調べるために,S.cerevisiaeのCYClプロモーター上流にPur・Pyr配列をクローニングして,レポーターであるlacZ遺伝子と連結したプラスミドを構築している.第2項の結果と合わせることによって,in vivoでの分子内三重鎖構造,クロマチンの構造,転写活性の三者の関係を解析できる実験系となることが期待される.