hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フロンティア軌道理論に基づく液相吸着平衡の新相関法

炭素系吸着剤および合成吸着剤における有機化合物の低濃度水溶液中での吸着相互作用を分子軌道法に基づき検討した.電荷移動相互作用から得られる相互作用エネルギーを指標とすれば,液相吸着の親和係数が相関できることが明らかとなった.また,吸着剤の表面改質において相互作用エネルギーが吸脱着特性の重要な指標となることもわかった.1.液相吸着データベースの構築(1)活性炭,合成吸着剤において,電子供与性置換基を有する芳香族化合物の吸着量は大きく,電子吸引性置換基をもつ場合の吸着量は小さいことが判明した.(2)活性炭においては,電子供与性の置換基をもつ芳香族化合物は吸脱着の顕著な履歴を示し,電子吸引性の置換基を有する化合物は吸脱着の履歴が全く見受けられなかった.合成吸着剤においては,全ての吸着質に対して吸脱着の履歴は生じなかった.2.液相吸着親和係数の相関(1)活性炭,合成吸着剤における吸着相互作用を分子軌道の混合と考え,半経験的分子軌道法とフロンティア軌道理論を用いて吸着特性の指標となる相互作用エネルギーの評価法を提案した.(2)液相吸着平衡にD-R式を適用して得られた親和係数が吸着相互作用エネルギーにより相関できることを示し,液相吸着平衡の推定法を提案した.3.液相吸脱着特性に及ぼす表面改質効果(1)活性炭やグラファイトに酸化処理を施せば液相吸着量は減少するが,脱着特性を大きく向上させることが可能であり,液相吸脱着特性に及ぼす表面酸素官能基の影響を吸着相互作用エネルギーの変化によって定性的に説明できることがわかった.(2)合成吸着剤における液相吸着量を増加させるには,電子吸引性の置換基を修飾すればよいが,吸脱着の履歴が発現する可能性があることが示された.炭素系吸着剤および合成吸着剤における有機化合物の低濃度水溶液中での吸着相互作用を分子軌道法に基づき検討した.電荷移動相互作用から得られる相互作用エネルギーを指標とすれば,液相吸着の親和係数が相関できることが明らかとなった.また,吸着剤の表面改質において相互作用エネルギーが吸脱着特性の重要な指標となることもわかった.1.液相吸着データベースの構築(1)活性炭,合成吸着剤において,電子供与性置換基を有する芳香族化合物の吸着量は大きく,電子吸引性置換基をもつ場合の吸着量は小さいことが判明した.(2)活性炭においては,電子供与性の置換基をもつ芳香族化合物は吸脱着の顕著な履歴を示し,電子吸引性の置換基を有する化合物は吸脱着の履歴が全く見受けられなかった.合成吸着剤においては,全ての吸着質に対して吸脱着の履歴は生じなかった.2.液相吸着親和係数の相関(1)活性炭,合成吸着剤における吸着相互作用を分子軌道の混合と考え,半経験的分子軌道法とフロンティア軌道理論を用いて吸着特性の指標となる相互作用エネルギーの評価法を提案した.(2)液相吸着平衡にD-R式を適用して得られた親和係数が吸着相互作用エネルギーにより相関できることを示し,液相吸着平衡の推定法を提案した.3.液相吸脱着特性に及ぼす表面改質効果(1)活性炭やグラファイトに酸化処理を施せば液相吸着量は減少するが,脱着特性を大きく向上させることが可能であり,液相吸脱着特性に及ぼす表面酸素官能基の影響を吸着相互作用エネルギーの変化によって定性的に説明できることがわかった.(2)合成吸着剤における液相吸着量を増加させるには,電子吸引性の置換基を修飾すればよいが,吸脱着の履歴が発現する可能性があることが示された.1.液相吸着平衡データベースの作成活性炭(CAL炭),スチレン-ジビニルベンゼン系合成吸着剤における14種類の芳香族炭化水素と4種類の脂肪族炭化水素の液相吸着平衡を接触濾過法で測定した.さらに吸着後の吸着剤を純水で脱着し,吸脱着の履歴を評価した.吸着平衡は芳香族化合物の置換基の影響を著しく受け,電子供与性の置換基を有する化合物は吸着量が大きい結果が得られた.他方脱着特性に関しては,活性炭において電子供与性基を有する化合物は吸脱着の履歴を示すが,電子供与性基を有する化合物では,吸脱着が一致し,履歴が生じなかった.合成吸着剤では全ての化合物に関して履歴が見受けられなかった.このように液相吸脱着特性は吸着質の化学構造と吸着剤の表面化学構造に強く依存し,電荷移動相互作用が重要な役割を果たすことがわかった.また,得られた吸着平衡にDR式が適用でき,吸着剤-吸着質間の親和係数が決定された.2.液相吸着相互作用の検討活性炭表面を炭素原子28個の多環芳香族化合物,合成吸着剤表面を炭素原子18個のスチレン-ジビニルベンゼン重合体としてモデル化し,半経験的分子軌道法(MINDO/3)を吸着剤と吸着質に適用し,エネルギー準位と分子軌道の係数を求めた.次に,分子軌道混合による吸着質-吸着剤,吸着剤-溶媒(水),吸着質-溶媒間の安定化エネルギーをフロンティア軌道理論を適用して求めた.吸着後は吸着剤-吸着質-溶媒が3体相互作用していると考え,吸着質-溶媒が相互作用している状態との全安定化エネルギーの差を吸着相互作用エネルギーを表す指標とした.この指標を用いてDR式から求まる親和係数を相関したところ,活性炭,合成吸着剤ともにほぼ良好が相関が得られた.また,相互作用エネルギーが大きい吸着質の場合,吸脱着の履歴が発現することが判明した.

炭素系吸着剤および合成吸着剤における有機化合物の低濃度水溶液中での吸着相互作用を分子軌道法に基づき検討した.電荷移動相互作用から得られる相互作用エネルギーを指標とすれば,液相吸着の親和係数が相関できることが明らかとなった.また,吸着剤の表面改質において相互作用エネルギーが吸脱着特性の重要な指標となることもわかった.1.液相吸着親和係数の相関(1)活性炭,合成吸着剤における吸着相互作用を分子軌道の混合と考え,半経験的分子軌道法とフロンティア軌道理論を用いて吸着特性の指標となる相互作用エネルギーの評価法を提案した.(2)液相吸着平衡にD-R式を適用して得られた親和係数が吸着相互作用エネルギーにより相関できることを示し,液相吸着平衡の推定法を提案した.2.液相吸脱着特性に及ぼす表面改質効果(1)活性炭やグラファイトに酸化処理を施せば液相吸着量は減少するが、脱着特性を大きく向上させることが可能であった.(2)液相吸脱着特性に及ぼす炭素系吸着剤の表面酸素官能基の影響を上述の吸着相互作用エネルギーの変化によって定性的に説明できることが分かった.(3)炭素系吸着剤における液相吸着量を増加させるには,塩素化処理が有効である可能性が吸着相互作用エネルギーから示唆された.(4)合成吸着剤における液相吸着量を増加させるには,電子吸引性の置換基を修飾すればよいが,吸脱着の履歴が発現する可能性があることが相互作用エネルギーから示めされた.
細菌由来新規キレート物質の大量生産および、めっき廃液からのニッケル回収への利用

申請者はこれまでの研究で、排水等からの金属回収に細菌の生産物を利用できないかと考え、有用な細菌の探索を行ってきた。その結果、水溶液中のニッケルイオンの回収に利用できる菌株の単離に成功した。取得した菌株の生産物が示す特徴は既知のものとは一致せず、新規化合物である可能性が高い。本研究ではこの生産物について、1構造決定、2生合成遺伝子の解析と大量生産法の開発、3固定化担体を作製し、無電解ニッケルめっき排水・廃液からのニッケル回収について検討を行う。
遺伝子切断による光化学的制がん剤の開発研究

この研究で我々は、光学的DNA切断活性物質のモデルとして、いくつかのエンジイン化合物を開発し、それらのDNA切断活性や化学的性質等について検討してきた。研究上留意した点は、(1)化学的に安定な化合物であること、(2)人体温度で効率よくラジカル活性種を発生すること、(3)生理条件でカスケード反応が開始されるトリガーを備えていること、等である。生体内ではある種のビラジカルは、イオン対に変化することが証明されている。これらのモデル化合物を設計し、ビラジカルを発生させるためにモデル系を開発した。以上に述べたビラジカルは、イオン的な性質を持っており、その傾向は基質の構造や使用する溶媒に依存して様々に異なる。このようなイオン的性質について細かく検討するため、フッ素置換フェニル基を有するカルボン酸を合成した。この場合の閉環反応により生ずるラジカル活性種は、ラジカルとイオンの両方の性質を持つため、プロトン性溶媒中ではイオン的な挙動をし、非プロトン性溶媒中ではラジカル的な挙動をすることが予想される。実際、溶媒系の極性に関わらず、プロトンの有無によって異なる生成物が得られることがわかった。DNA切断活性においても以上を反映する結果が得られたが、中でもスルフォン誘導体はイオン的な性質を全く示さず、活性も強いことから、この化合物をリード化合物としていくつかの活性物質の合成を行った。これらの研究を基礎とした医薬品開発は、重要な課題であり、幾つかの候補化合物の開発、DNAと親和性の強いアミノ酸残基の効率的な合成法の開発、MAC反応剤を応用した、炭素ビラジカル発生の生体内トリガーの開発などの研究を行った。以上の成果を、薬理活性を有する制がん化合物の開発に応用するために、研究を継続している。DNAと親和性の高い物質(レキシトロプシン類等)と、光照射により遺伝子に損傷を与える物質を化学的に結合することにより、癌細胞を選択的に死滅させ得る低分子化合物の開発を目的として研究を行った。遺伝子に損傷を与える物質としては、光照射によりラジカル活性種を生成するハロゲン化アリール化合物を開発し、レキシトロプシン誘導体を多数合成した。それらの紫外線照射下におけるDNA切断活性を測定した。その結果、ハロゲン原子の置換する位置や、ピロール環の重合度に比例したDNA切断活性が観測された。これらの化合物のin vitro抗腫瘍活性を測定したところ、幾つかの化合物において強い活性が認められた。これらの活性は、DNA切断活性とは必ずしもパラレルではないが、おおむね両者の活性の傾向は類似したものであった。さらに詳細な解析により、活性発現の規則性を研究し、新しい抗腫瘍性物質の設計を進める必要がある。一方、エンジイン化合物については、生体内で発現するトリガーの働きにより、エンインアレンを生成し、引き続くマイヤース反応によりビラジカルを発生するエンジイン化合物を多数開発した。これらの化合物は、プロトン性溶媒中で、イオン的な挙動を示し、DNA切断活性も比較的弱かった。そこで、イオン的な性質を示す要因を解析し、新たにラジカル性の強い活性種を発生する化合物を設計した。合成した化合物は、比較的強いDNA切断活性を示したので、これらの抗腫瘍活性を検討中である。今後の課題としては、DNAに親和性を持つ化学種と、活性基をどのように組み合わせるかについて、理論的、経験的の両面から最適化合物を設計し、医薬品開発を目指したい。光照射により遺伝子に損傷を与える物質を設計し、癌細胞を選択的に死滅させ得る低分子化合物の開発を目的として研究を行った。遺伝子に損傷を与える物質として、光照射によりラジカル活性種を生成するハロゲン化ベンゼン化合物を新たに開発し、これにDNAと親和性の高い物質(レキシトロプシン類等)を機能性部位として付加することにより、機能性物質を多数合成した。

それらの紫外線照射下におけるDNA切断活性を測定した結果、ハロゲン原子の置換する位置や、ピロール環の重合度に比例したDNA切断活性が観測された。これらの化合物のin vitro抗腫瘍活性を測定したところ、幾つかの化合物において強い活性が認められた。これらの活性は、DNA切断活性とは必ずしもパラレルではないが、おおむね両者の活性の傾向は類似したものであった。さらに詳細な解析により、活性発現の規則性を研究し、新しい抗腫瘍性物質の設計を進める必要がある。一方、エンジイン化合物については、DNAを損傷させるラジカル活性種を発生する化合物の合成に成功したが、プロトン性溶媒中で、イオン的な挙動を示し、DNA切断活性も比較的弱いという欠点を持つことがわかった。そこで、イオン的な性質を示す要因を解析し、ラジカル性の強い活性種を発生する化合物を種々設計した。合成した化合物は、比較的強いDNA切断活性を示し、一部、非常に強い活性を有する化合物を見いだした。今後の課題としては、DNAに親和性を持つ化学種と、活性基をどのように組み合わせるかについて、理論的、経験的の両面から最適化合物を設計し、医薬品開発を目指したい。生体内の諸条件および光照射によりDNAに損傷を与える物質を設計し、癌細胞を選択的に死滅させ得る低分子化合物の開発を目的として研究を行った。遺伝子に損傷を与える物質として、生理的酸性条件や光照射によりラジカル活性種を生成するエンジイン化合物を新たに開発し、これにDNAと親和性の高い物質(各種アミノ酸等)を機能性部位として付加することにより、機能性物質を多数合成した。それらの生理的条件下におけるDNA切断活性を測定した結果、化学構造から期待されるラジカル活性種によると思われるDNA切断活性が観測された。一方、エンジイン化合物に生理的条件下でトリガー機能を発揮する活性部位を付加し,酸性条件下でDNAを損傷させるラジカル活性種を発生する化合物の合成に成功したが、プロトン性溶媒中で、イオン的な挙動を示し、DNA切断活性も比較的弱いという欠点を持つことがわかった。
コカインとその代謝物の定量とコカインとアルコールの相互作用について

コカインとアルコールの相互作用の研究により、近交系C57BL/6J系、C3H/HeJ系マウスについて、以下の3点が判明した。1.近交系C57BL/6J系マウスにおいて、コカイン1週間連続投与(10mg/kg,50mg/kg腹腔内)により、アルコール嗜好性の減少傾向が認められた。また、C3H/HeJ系マウスについては、元来アルコール嗜好性が低いが、コカイン投与により、さらに低下する傾向が認められた。2.C57BL/6J系マウスのアルコール嗜好性の低下は、コカイン投与を中止することにより、その後1週間で回復した。現在、コカインとその代謝物の定量は、純粋な内部標準物質を自ら合成しなければならず、純度の点で不満であり、また、検量線のばらつきも大きいために成功していない。さらに、改良を進めたい。また、アルコール嗜好性低下の原因を研究するため、今後、脳内のモノアミンを当教室のHPLCを用いて、定量することを計画している。
兵士・労働者・女性の植民地間移動にかんする研究

本研究は、20世紀の戦争において植民地と他の植民地との間を移動した人々(兵士・軍夫、軍に関連する労働者、「売春婦」等の女性)に着目し、とくに世紀転換期から第一次世界大戦期を中心に、これらの人々の移動のメカニズム、移動先での業務と生活の実態、様々な出自の人々との接触の内容、移動の経験が帰還後の出身地社会においてもった意味、などについて検討した。その結果、植民地の場における労働と戦争動員との連続性(「平時」と「戦時」の連続性)、兵士の動員と不可分の関係にある女性の自発的・強制的な移動の事実、さらに従来の研究の中心であった知識層の経験とは大きく異なる一般労働者・女性の経験が明らかになった。初年度の2011年度にはまず、本研究の目的と具体的な課題を明らかにし、分担者間で認識を共有し、各自の分担を明らかにするための研究会をもった(2011年7月2日)。研究の出発点として、「植民地間移動」の前提となる、各植民地での「植民地兵」の徴募・動員について明らかにすることの重要性を確認した。これに基づき、第2回研究会(2012年1月21日)では、分担者大久保が戦前の日本=台湾=「南方」間の人材教育・移動について報告した。また同日の研究会では、セネガル研究者小川了氏を研究協力者として招き、アフリカにおける植民地兵の代表的な例であるセネガル歩兵について、人類学的な研究の現状についての報告を受けた。これにより、アフリカ植民地兵にかんし、史料面や問題設定の面で、本研究の目指す歴史学的な視点からの研究の方針を絞ることができた。2011年度にはまた、上記の研究会と並行して、各自が史料調査を実施した。主要なものとしてエリトリア(担当:分担者真城)、モザンビーク(担当:協力者網中)、ナミビア、南アフリカ、オーストラリア(担当:代表者永原)の各文書館での調査を挙げることができる。本年度は史料状況の把握を主たる目的としたため、対象時期について狭く限定することなく広くサーヴェイを行った。その結果、本研究全体として特定の時期(あるいは特定の戦争)に限定して共同研究を進めるより、史料状況に応じて可変的にテーマ設定を行い、比較史的に研究を進めることが有効であるとの今後の展望を得られた。なお、ウェブ上での成果公開に向けて、2011年度にはその方法と場について検討し、2012年度の公開の準備を進めた。2013年度には、1先行研究についての共通理解を得るための研究会の開催、2分担者・連携研究者・協力者による本課題にかんする事例報告研究会の開催、3国内外での史料調査・収集の実施、4文献資料の収集、5以上にかんする成果の公開を課題とし、とくに23に重点をおいて研究を進めた。12にかんし6月22日に会合をもった。分担者愼は、「植民地朝鮮における『戦争』従事経験の継承・移転」と題し、甲午農民戦争からアジア・太平洋戦争(満州抗日戦争を含む)までの日本帝国主義の膨張過程での「戦争」の移転とその従事経験の植民地間移動の見取り図を示した。研究協力者松田素二は「植民地ケニアにおけるKAR(King's African Rifle)の変容」と題し、人類学的な調査研究を基礎に、英帝国の植民地兵であるKARの徴募の地域史的な背景(奴隷身分集団との関連)、都市在住のKAR経験者と出身地域との関係を示し、KAR経験がケニアの諸民族集団の複層的な関係の中で占める位置を明らかにした。34について、分担者網中がリスボン(ポルトガル)の国立公文書館および歴史軍事公文書館で第一次世界大戦期及び第二次世界大戦期の同国領アンゴラ、モザンビークのアフリカ人兵士関係史料、またアンゴラ、モザンビークからマカオ、東チモールへの派兵関係史料の収集を、分担者真城が米国国立公文書館において1940年代、50年代のエチオピア、エリトリアのアフリカ人兵関係史料の収集を、代表者永原がケープタウン(南アフリカ)の国立文書館にて第一次世界大戦期南アのアフリカ人兵の徴募と派兵、帰還についての史料収集を行うとともに、各自が研究文献の収集を進めた。5については各自の国内学会での発表に加え、11月にアメリカ・アフリカ学会にてエチオピアによるエリトリア併合運動におけるエリトリア植民地兵の役割について発表した。また、ウェブサイトの構築を進めた。研究第2年度にあたる2012年度には、1.先行研究についての共通理解を得るための研究会の開催、2.分担者・連携研究者・協力者による本課題にかんする事例報告のための研究会の開催、3.国内外での史料調査・収集の実施、4.文献資料の収集、5.以上にかんする成果の公開、を課題として掲げた。1.については7月5日に研究会を開催し、セネガル出身のPierre Sane氏による“Racism: Durban and Beyond "と題する報告を得た。近年のアフリカ各地での奴隷貿易・奴隷制や植民地主義の歴史をめぐる議論の中で、本研究のテーマであるアフリカ人の兵士や労働者等としての強制移動の現状についての理解を深めることができた。2.については11月18日に研究会を開催し、研究協力者の上杉妙子氏(専修大学)による「イギリスのグルカ兵雇用に見る軍隊の民族化」と、同じく研究協力者の丸山淳子氏(津田塾大学)による「南部アフリカにおける脱植民地化と『ブッシュマン兵士』ーアンゴラ・ナミビア・南アフリカを生きたブッシュマンの50年」の二つの報告を得た。

上杉報告では、イギリス植民地主義と代表的な「兵士民族」であるグルカの歴史についての包括的な理解を得た。丸山報告では、植民地状況にある南部アフリカでの「ブッシュマン兵士」の植民地境界を越えての移動の事例についての紹介があり、植民地兵の移動にかんする歴史と現代の設定についての理解を深めることができた。3.についてはドイツ連邦文書館、南アフリカ国立ケープ文書館、モザンビーク国立文書館、リスボン海外文書館、ガーナ国立文書館、山口県文書館等で文書史料収集を実施するとともに、エリトリア、コロンビア、沖縄で聞き取り調査を行った。4.ではアフリカ各地にかんするものを中心に関連文献を収集し、5.ではウェブサイトならびに各自の論文・口頭発表の形で成果を公開した。本研究第4年度にあたる2014年度は、植民地における戦争動員と労働者徴募との関係ならびに植民地兵と女性の動員に重点をおいた調査を実施しつつ、前年度までの成果とあわせ、中間報告としての成果報告を進めた。海外調査としては、アンゴラ=ザンビア・ナミビア間の労働者・女性の移動にかんするアンゴラ国立文書館での調査(分担者網中)、英領植民地における植民地兵と女性の動員にかんするイギリス国立文書館での調査(代表者永原)、アメリカ・フィリピン・東アジア間の兵士移動にかんする聞き取り調査(分担者中野)、ブラジルバイーア州における日本人移民にかんする聞き取り調査(分担者鈴木)、エリトリア・エチオピアにおける兵士の移動と女性の動員にかんする聞き取り調査(分担者真城)、ケニア植民地兵のアジア派兵にかんする調査(分担者溝辺)エチオピア=などを実施した。成果発表としては、2014年12月には韓国・ソウルにおいて東北亜歴史財団の国際学術会議「植民地責任の清算の世界的動向と課題」を共催し、代表者永原が植民地兵の移動と軍による女性の性的動員にかんする比較史的検討について、分担者粟屋がインドのケースについて報告し、さらに協力者である吉澤文寿・前田朗が東アジア、S・ジェッピーが南アフリカのケースについて、それぞれ報告を行った。また、代表者永原は2014年5月の韓国「チェジュ・フォーラム」で報告を行い、植民地間移動に注目することで植民地主義と脱植民地化を複合的な世界史的プロセスとしてとらえることの可能性を提起し、研究者コミュニティを超えた広汎な聴衆に対し、現代東アジア社会の抱える脱植民地化の問題を再考するための新たな視点を提供することができた。分担者難波や同溝辺の一連の発表も、兵士・労働者の移動の観点から植民地主義の複合性を浮き彫りにした。本研究最終年度に当たる2015年度には、前年度までの調査をさらに発展させる調査を分担者が実施するとともに、学会発表および論文執筆の形で成果発表に取り組んだ。調査としては、沖縄の南洋群島帰還者の戦時動員の経験にかんする調査(分担者今泉)、モザンビークおよびアンゴラにおける内線期の動員の経験、とりわけ女性の動員と経験にかんする調査(分担者網中)、エチオピア内線期のティグライ地方女性兵士の経験にかんする調査(分担者真城)、第一次世界大戦期南アフリカの戦時動員にかんする調査(代表者永原)を実施した。成果発表のうちとくに重要なのは、パリのEcole des hautes etudes ensciences socialesでの会議“Captives, recruited, migrants: Empires and labor mobilization"における代表者永原の発表である。
Moodleを使ったCAE機械設計技術者育成システムの開発

本研究ではCAM/CAEに精通する新しいモノづくり感性を培った将来を担う若手技術者層の総合的技術力向上の一助になることを目的として、過年度から継続的に構築を続けているADVENTUREを核とするCAE解析教育支援システムと市販CAD/CAEソフトのインターフェイスを含めたシステム改良と融合を図るため、(1)基礎情報教育において脚光を浴びているMoodle等のCMSツールを使ったe-LeaningによるCAE設計技術の自学演習システムの構築、(2)ADVENTUTE並列計算機システムとのリンクを含めた実運用にかかるメンテナンス技術の確立という2つの観点から研究を遂行した。目的(1)の研究に際しては、Moodle等のCMSツールソフトを使ったe-Leaning自学演習システム構築についてFedora6を搭載したLinuxPCで具体的な基本システム構成を検証し、Moodleサーバとして双方向Webフォーラム方式のシステム構築を試みた結果、3Dグラフィック機能を充実する必要性が認識されるに至り、JavaとそのCMSツール(Tomcat+Struts+MySQL)を使って3Dグラフィックを組み込んだシステムで補完する手法を併用するに至った。目的(2)に関してはADVENTUTE並列計算用途に64ビットクアッドコアCPUを搭載したPC4台構成の並列計算システムとし、SUSE-10.3およびCentoOS-5.1の異なるOSが採用する個別仕様VNCリモートアクセス、およびMesa3D対応Xmingを使ったxdmcp接続リモートアクセスを検証し、公開ADVENTUTEソフトのメンテナンスは別途のWindows/LinuxデュアルブートPCで一元管理するメンテナンス技術の確立を目指した。今年度取り組んだ研究成果についでは、残念ながら年度内に成果発表するまでに至らなかったが、さらにシステムの改良を図り、20年度上半期と下半期にわけ、技術報告として本研究課題に関する研究成果を一般公表する予定でいる。
日本における唐律令・礼の継受と展開

4年間にわたる科学研究費の支給によって、これまで日本古代の天皇制の構造、摂関政治と古典文化の位置付け、律令制を中心とする古代法制史などについての研究を進めてきたが、今年は、具体的に律令条文に即して、日唐律令の比較研究を行った。具体的には新しく発見された北宋天聖令の田令をふまえて、日本と唐の田令の比較を通じて、日本古代の王権と農業との関わりについて考え、後にまで続く水田一元史観が律令法に淵源があり、平安時代に強められたことを述べた。また戸令の計帳による戸口数把握と課役に示される人頭均額税について、中国の漢代までさかのぼって考えることにより、大まかに人数さえ把握できればよいという支配の段階に対応する税制であり、地方官の請負によって成立していたこと、それは日本と中国に共通する律令制の特色であることを示した。調査としては、龍谷大学所蔵の大谷探検隊が西域より将来した大谷文書のうち、唐西州の退田文書、欠田文書、給田文書からなる均田制関係文書群について、副葬時に四神の青龍の形をなして8枚以上張りあわされていたことを解明し、多くの断簡接続を発見した。さらに佐川美術館で展覧された旅順博物館所蔵の断簡について調査し、大谷文書と張りあわされ青龍が描かれていたことを確認しただけでなく、中国の旅順まで渡って博物館の見学も行った。大谷文書の整理に大きな貢献をしただけでなく、唐律令制の土地・民衆支配が解明され、日本の田令の特質も明らかになるであろう。講談杜の『日本の歴史』シリーズのなかで、第6巻「道長と宮廷社会」を執筆して、日本の古代国家の形成のなかで、東アジア世界で中国文明を吸収して文明化をとげたが、その到達点が10-11世紀の藤原道長に代表される摂関政治にあることを解明し、江戸時代まで続く宮廷社会の成立の歴史的意味を考えた。律令制が変質して、律令国家の第二段階となるだけでなく、日本の古典的な美意識が形成された。日本における古典とは、一義的には中国における儒教の経典であるが、それが律令国家の展開の中で日本で吸収定着するなかで、この時代に日本にも古典と呼びうる独自な作品や美が生まれたのである。また編集も兼ねる第8巻「古代天皇制を考える」では天皇制についての多角的な議論を行った。さらに『新体系日本史』シリーズの第2巻「法社会史」で、古代部分を担当し、律令制の全体像を唐制との比較の上で示し、固有法秩序に基づいていることを述べ、さらに平安時代の格式法の特質と摂関期の法秩序について明らかにした。調査としては、中国寧波の天一閣で発見された北宋天聖令の田令・賦役令の比較研究を進め、具体的な唐令の復原作業を進め、日本令の特質を考察している。また龍谷大学所蔵の大谷探検隊が西域より将来した大谷文書のうち、唐西州の退田文書、欠田文書、給田文書からなる均田制関係文書群について、副葬時に四神に青龍の形をなして七枚以上張りあわされていたことを解明し、多くの断簡接続を発見した。大谷文書の整理に貢献しているだけでなく、唐律令制の土地・民衆支配が解明され、日本の田令の特質も明らかになるであろう。
エストロジェンの増殖抑制作用の発現メカニズムの解明

エストロジェンはエストロジェン感受性組織において、細胞増殖を促進することによって、これらの組織の正常な成長、発達を調節している。一方で、我々は、下垂体前葉のプロラクチン産生細胞の増殖に対するエストロジェンの作用について検討した結果、insulin-like growthfactor-1等の成長因子の存在下では、エストロジェンが細胞増殖を逆に抑制するという興味深い現象を見出した。本研究課題では、このエストロジェンの増殖抑制作用に関与している可能性のある遺伝子を見出した。前年度の研究で,ラット下垂体前葉初代培養細胞を実験モテルとして用いて,細胞増殖に対するエストロジェンの抑制作用のメカニズムを解明するために,DNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い,遺伝子発現が変化した複数の遺伝子を見出したため,さらにreal time reversetranscription(RT)-PCR法により,確認実験を行った。また,この遺伝子発現解析により見出した,エストロジェンの抑制作用に伴い発現量が減少する遺伝子を発現させるために,アデノウィルスベクターを作成した。プロラクチン(PRL)産生初代培養細胞の増殖に対するアデノウィルス感染の影響を検討するため,非増殖性アデノウィルス(ΔE1,E3)から,テトラサイクリン誘導性にβgalを発現するベクター(Ad-Tet.On+Ad-TRE/βgal),蛋白非発現ベクター(Ad-emp)を作成し,ラット無血清培養下垂体細胞に感染させた。Ad-Tet.On+Ad-TRE/βgalの感染は,PRL細胞の基礎増殖を促進したが,増殖に対するforskolin(FK),IGF-1単独の作用およびIGF-1存在下のestradiolの抑制作用には影響を及ぼさなかった。基礎増殖の促進は,Ad-CMV/LucだけではなくAd-emp感染によっても見られたことから,アデノウィルス感染自身によることが示された。ラット下垂体前葉初代培養細胞を実験モデルとして用い、IGF-1誘導性のプロラクチン産生細胞増殖に対するエストロジェンの増殖抑制作用のメカニズムを解明するために、DNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い、遺伝子発現が変化した複数の遺伝子を見出した。発現が変化した遺伝子にはNFκB経路に関連するものが複数含まれていたことから、特にBcl-3遺伝子発現の低下に着目し、エストロジェシ作用時の遺伝子発現低下をアデノウィルスベクターを介してBcl-3遺伝子発現を補うことでエストロジェンによる増殖抑制作用が阻害されるかどうかを調べた。テトラサイクリン誘導性にBcl-3を発現するアデノウィルスベクター(Ad-Tet. On+Ad-TRE/Bcl3)、コントロールとして、βgalを発現するアデノウィルスベクター(Ad-Tet. On+Ad-TRE/βal)を作成し、ラット無血清培養下垂細胞に感染させた。Doxycycline投与により導入遺伝子を過剰発現させた結果、ゴントロールとしてβ-galを過剰発現させた場合にはユストロジュンによるプロラクチン産生細胞増殖抑制効果に対ずる影響は見られなかった。一方で、Ad-TRE/Bcl-3を感染させてもDoxycycline非投与時にはエストロジェンによるプロラクチン産生細胞増殖抑制効果に対する影響は見られなかったが、Doxycycline投与によってBcl-3を過剰発現させるとその抑制効果が消失した。このことから、エストロジェンによるIGF-1誘導性のプロラクチン産生細胞増殖に対する抑制作用のメカニズムには、少なくともBcl-3遺伝子発現の抑制が関わることが示唆された。
てんかん治療におけるバイオフィードバックゲームのエンタテインメント性の効果

申請者はてんかん治療用のバイオフィードバックトレーニングゲームを構築し,実際のてんかん患者4症例について,北海道大学病院の協力を得て実験を実施した.本研究では,申請者が構築したバイオフィードバックゲームについて,そのシステム構成やゲーム中の患者の行動ログ,ゲーム後に得られたアンケートなどを総合的に分析し,ゲームのエンタテインメント性とトレーニング効果との関連を調査した.本研究で理解できたこととして,患者がゲームにエンタテインメント性を感じることで,トレーニングのモチベーションが上がり,結果についてより着目することが理解できた.申請者はてんかん治療用のバイオフィードバックトレーニングゲームを構築し,実際のてんかん患者4症例について,北海道大学病院の協力を得て実験を実施した.本研究では,申請者が構築したバイオフィードバックゲームについて,そのシステム構成やゲーム中の患者の行動ログ,ゲーム後に得られたアンケートなどを総合的に分析し,ゲームのエンタテインメント性とトレーニング効果との関連を調査した.本研究で理解できたこととして,患者がゲームにエンタテインメント性を感じることで,トレーニングのモチベーションが上がり,結果についてより着目することが理解できた.申請者は,てんかん患者の発作の回数の減少・発作の軽減を目的として,音声情報のみで構成したバイオフィードバックゲームを開発することを目的としている.ユーザの興奮を促すポジティブ・バイオフィードバックを用いたゲームデザインについて研究を行なってきた.このゲームによって,ゲームプレイヤの抹消の交感神経系の著しい興奮(主に皮膚抵抗値の変動)の促進が可能であることが示された.一方,てんかん治療に関する先行研究から,交感神経系の興奮状態を維持することで,てんかんの発作に関連する中枢神経系の活動を抑制させることが示された.交感神経機能の活動は,皮膚抵抗値の変動から確認することができ,交感神経機能が充進すると皮膚抵抗値が下がり,交感神経機能が下がると皮膚抵抗が上がることが示されている.これらの先行研究をもとに,ゲームに特化した生体情報測定装置(自作)を用いて,てんかんの治療につながるバイオフォードバックトレーニングシステムの開発を行った.昨年度は,ゲーム内のアナウンス音量の調整や音楽の選定,ゲームのストーリなどの改良,開発を行った.また,実際に病院の倫理委員会に実験の提案を行い,2名の患者に対して実験を実施した.現在,1名は30%の発作回数の減少がみられ,もう1名については,実験の観察期間中である.また,この結果から,他の患者で希望者があらわれたため,引き続き実験を実施する.現時点では結果は良好であると考えられるが統計的に論じるためには,被験者数が不足しているため,引き続き実験を実施する.また,本研究は症例報告としててんかん学会での発表を行った.本研究では,音声情報のみを利用したバイオフィードバックゲームを臨床に応用するための基盤となる研究を行った.具体的には,研究期間内に以下のことを明らかにすることを目的として研究を行った.1.末梢交感神経反応を亢進させることによって,てんかん発作回数の減少がみられるか,2.てんかん発作の程度を軽減できるか,3.どのようなてんかん発作,被験者に効果があるか,4.発作抑制効果は持続するか,5.副作用はないか,6.エンタテインメント性の効果(患者のモチベーションと結果との関連等)これらの研究計画のうち,1,2,4,5,6に関しては,症例数は少ないもののある程度の成果を得た.症例数4例において,全ての患者の発作数が減少し,一部の患者ではCPS発作が消滅した.また,減少した発作数は,そのまま維持される傾向にあったことが示された.加えて,本研究で実施した4症例については,副作用は確認されていない.患者のコメントから,ゲームのエンタテインメント性がバイオフィードバックトレーニングにおいて,モチベーションを維持する要因となっていたことなども明らかになった.本課題で提案する音声情報のみで進行するゲームを利用したてんかん患者の治療は,ゲームとして構成したバイオフィードバックシステムをもとに構成する予定であり,患者のゲームクリアに対するモチベーションの維持や,ゲームスコアなどの結果への興味や期待が,治療結果に影響を及ぼしていたことが理解できた.HCI,バイオフィードバック実験の都合上,被験者は4週間,週2回のペースで通院しなければならない.そのような事情から,被験者が集まりにくく,統計的な解析ができていないため,やや遅れていると判断した.引き続き実験を進める.また,統計的に論じることは現時点では難しいが,成果を症例報告として発表する予定である.
コヒーレントX線イメージングのための位相回復法の深化

X線自由電子レーザー(XFEL)施設SACLAの利用実験の一つに非結晶粒子をナノメートル分解能でイメージングするコヒーレント回折イメージングがある。CDIでは、レンズの代わりコンピュータによる繰り返し計算により像再生するが、従来の計算手法はノイズやデータ欠損の影響を大きく受ける。本研究では、実験データから確からしい試料像を再生する計算法の開発を行うとともに、その手法を大量データに対して実行するための基盤システムを開発した。さらに、開発した手法をSACLAの利用実験で検証した。生命現象を理解するには、構成要素である生体粒子の立体構造を捉えることが不可欠である。X線自由電子レーザー(XFEL)利用によるコヒーレントX線回折イメージング(CXDI)は、10ナノメートルからマイクロメートルのスケールで起こる生命現象を高解像度で解き明かすポテンシャルをもつ。位相情報のない回折パターンから試料の電子密度分布を解析するには、反復計算法により位相を回復する。この解析は、理想的な回折パターンにはかなり有効であるが、実験ノイズに大きく影響を受けることが分かってきた。本研究課題は、実験データから最も確からしい試料の電子密度分布を再生する位相回復法の開発を目的とする。平成25年度は、次の成果を得た。1. SACLAの利用実験で取得した様々な回折データに対して、HIO法やRAAR法などの位相回復法をShrink-Wrap法と組みわせて適用し、ノイズにはRAAR法の方が安定に動作することが分かった。一方、欠損領域に対しては、外形に対する制約の初期条件(初期サポート領域)がどちらの手法でも重要であった。2.位相回復法は初期位相をランダムに与える。通常の解析は、初期位相を変えて複数回の位相回復を実行し、その平均イメージを解とする。ノイズや不感領域の含まれる実験データでは、初期位相に応じて多様な実イメージが再生されるため、単純な平均をとるだけでなく、統計処理により位相回復結果を評価すべきである。そのために画像の相関係数を利用した画像分類手法を開発した。さらに、実験データからの位相回復結果に適用し、その有効性を確認した。生命現象を理解するには、構成要素である生体粒子の立体構造をとらえることが不可欠である。XFEL施設SACLAを利用するコヒーレントX線回折イメージング(CXDI)は、10ナノメートルからマイクロメートルのスケールで起こる生命現象を高解像度で解き明かすポテンシャルをもつ。本研究課題は、実験データから最も確からしい試料の電子密度分布を再生する位相回復法の開発とその手法を利用した大量データの自動解析の実現を目的とする。平成26年度は、次の成果を得た。1.確実な位相回復を実現するために、試料からの回折強度を増強することを目的として2次元に規則的に粒子を配置させることを検討した。計算機シミュレーションにより、回折強度の増強機構を確認し、さらに、実際のXFEL利用実験により2次元配列させたモデル粒子からのシグナル取得に成功した。シミュレーション解析結果を利用して、2次元配列粒子からの回折パターンから位相回復するための手法を開発し、実験データでその手法が有効であることを確認した。その結果を投稿準備中である。2.大量データを効率的に解析するために、複数ノードを利用した並列パイプライン処理と単一計算ノードで動作する解析プログラムとを分離して実行するための汎用フレームワークを、SACLA解析環境に導入・最適化した。その結果を平成25年度までに開発した回折パターン分類処理に適用し、その自動解析を実現した。生命現象を理解するには、構成要素である生体粒子の構造を捉えることが不可欠である。XFEL施設SACLAを利用するコヒーレントX線回折イメージングは、10ナノメートルからマイクロメートルのスケールで起こる生命現象を高解像度で解き明かすポテンシャルをもつ。本研究課題は、実験データから最も確からしい試料の電子密度分布を再生する位相回復法の開発とその手法を利用した大量データ解析の実現を目的とする。平成27年度は次の成果を得た。HIO法やRAAR法などの位相回復計算は、実空間、逆空間拘束を満たす2つの射影演算子Pa,Pbに基づく演算子f(Pa,Pb)を電子密度分布に反復的に作用させる計算として理解できる。このような手法は、実験データが理想的な場合は収束が保証され非常に強力であるが、実験ノイズやデータ欠損がある場合には解が収束しない不安定な結果を導くことが多い。そこで、本研究では、実空間および逆空間拘束を満たす場合に最小値をとる目的関数を導入し、その最小化問題として位相回復計算する手法を考案した。ノイズやデータ欠損を想定した実験データの模擬値に対して適応したところ、HIO法やRAAR法に比べて安定に試料の概形を再現することが出来た。一方で、この手法は、ノイズや欠損のない場合には正しい解への収束がHIO法に比べて圧倒的に劣る。本研究では、実験データの質に応じて、射影演算子法(比較的ノイズに強いRAAR法を推奨)と最小化法(本手法)の組み合わせにより解析することを提案する。計算機シミュレーションによる測定法の提案とSACLA利用実験による実証実験が上手くかみ合って進んでいる。

また、大量データの自動解析に向けた準備も順調に進んでいる。計算生物物理学検出器のノイズ・不感領域などの解析に与える影響についても平成25年度から継続して検討している。平成26年度までに成果に基づき、個別に開発した手法を組み合わせることでSACLAの利用実験に適した解析法を開発していく。平成25年度は、SACLAの利用実験が順調に進み、様々な回折データに対しての位相回復計算が概ね予定通りに進んでいる。一方、当該年度にノイズ・不感領域など実験回折データの不完全性と位相回復結果の関係を明らかにする予定であったが、そのためには、位相回復結果である実イメージを定量的に分類する必要があることが判明し、その画像分類手法を先に開発した。年度末の旅費に利用する予定であったが、その支出が無くなったため。平成25年度の成果に基づき、ノイズ・不感領域など実験回折データの不完全性と位相回復結果の関係を明らかにすることで、本課題の目標である普遍的位相回復法の開発につなげる。次年度使用額7万円は成果発表を効果的に行うために使用する。その他は、当初計画通りに使用する。回折データの不完全性と位相回復結果との相関解析を当該年度に実施予定であったが、そのために新たに画像分類手法を開発しなければいけないことが判明した。当該年度は解析のための手法準備をし、解析は次年度に実施するため。次年度使用額により、当該年度に開発した手法による結果を可視化するためのソフトウェアを導入する。
間隙水を経由する物質の拡散フラックスについて

今年度は2年間分析を継続して行ってきたスールー海のデータ解析に重点をおいて、学会発表や学会などに公表することを中心に行った。また、太平洋東部ペルー沖の堆積物および間隙水の試料の分析も行ったので報告する。この海域は世界の気候変動にも影響を及ぼす湧昇域として注目されており、周辺の海域と比較すると表層において水温や塩分が急激に変化し、発生する生物種、生物生産量、栄養塩などの溶存化学成分の水平および鉛直分布も大きく変化する。このように海洋表層の環境変化が著しい海域では、海底に到達する生物起源粒子の種類およびフラックスが変化し、この影響を受けて堆積する金属元素の挙動も変化するものと考えられる。そこで本研究では、海水および間隙水中の栄養塩やマンガンなどの金属元素の分析を行い、海底からの拡散フラックスを算出した。また、堆積中の有機態炭素、炭酸カルシウムおよびオパールなどの親生物元素と、鉄やマンガンなどの金属元素も分析した。このデータとひ14年代測定で算出した堆積速度を用いて、堆積量を算出した。湧昇域の堆積物では炭酸カルシウムの含有量が多く、60%から80%と極めて高く、石灰質軟泥であった。オパールについては湧昇域の赤道付近で高く、表層の生物種の変化が堆積物に反映されたものと考える。また、間隙水からのケイ酸塩の拡散フラックス(間隙水から海水へ)は堆積物中のオパール含有量が高い赤道域において高く(現状591mmol/m^2/yr)、南北にいく程低くなった。同様な傾向がマンガンでもみられた。また、C-14から算出した湧昇域の堆積速度は約2cm/kyrとなり、酸化物態マンガンの堆積量も赤道域付近で大きいことがわかった(現状12.8μg/yr)。このように赤道湧昇域では、深海底において親生物元素の堆積、溶解、回帰が行われ、金属元素も活発に移動・循環していることが明らかとなった。今年度は海洋研究開発機構の研究船である白鳳丸で南極周辺海域のKH-04-5次航海に乗船し,海水,懸濁粒子,堆積物および間隙水の採取を行った.海水はCTDカローセル採水器によって10測点で採取し,ヌクレポアフィルター(孔径0.4μm)でろ過して懸濁粒子を採取した.また,堆積物はマルチプルコアラーを使用して12測点で採取した.採取した堆積物試料は船上の4°Cの恒温室の中で直ちに0.5cmから1cm毎に切断し,ポリエチレンシリンジと特殊な万力を使用して加圧し,メンブランフィノレター(孔径045μm)でろ過し間隙水を抽出した懸濁粒子はフィルターごと冷蔵保存して研究室へ持ち帰った.今後は乾燥重量の測定を行った後,個々の粒子の化学組成の分析を行う予定である.間隙水中の栄養塩はオートオナライザーを使用して船上で分析した.微量金属元素(鉄,マンガン,セレン,バリウム等)は研究室に持ち帰り今後分析を行う予定である.今年度の分析作業については特にスールー海の堆積物中の金属元素の分析を行った.堆積物湿潤試料をMilliQ水によって脱塩し,乾燥させた後,メノウ乳鉢で粉砕した.この乾燥粉末試料を使用して,有機態炭素,全窒素,炭酸カルシウムの分析を行った.また,乾燥粉末試料に酢酸と塩酸ヒドロキシルアミンを使用してリーチングあるいは硝酸,過塩素酸,フッ化水素酸を使用して全溶解した試料をICP発光分光分析装置を使用して分析し,鉄,チタン,アルミニウム,マンガン,モリブデン,バナジウム,ニッケル,亜鉛,銅,バリウムの分析を行った.なお,この結果は2005年3月に開催された2005年度日本海洋学会春季大会「スールー海海底における物質の移動および循環について」で発表した.今年度昨年度に引き続いてスールー海の懸濁粒子および堆積物試料の分析を行った。海水中の懸濁粒子と表層堆積物についてX線マイクロアナライザー(EDS)を使用し13元素の分析を行い,全X線のカウント数に対する各元素のX線のカウント数の割合を求めた。全ての海域で最も割合の大きな元素はケイ素であったが,0mよりも50m層付近でその割合は高い傾向を示した。特に顕微鏡観察の結果セレベス海では50mより下層においてケイ藻の破片のような粒子が数多く存在しており,その影響によるものと思われる。フィリピン海の表層堆積物は直上の底層水中の懸濁粒子の組成と比べ大きく異なり,鉄やマンガンなどの金属元素の割合が多くなった。これはフィリピン海の海底環境が酸化的であり,金属元素が堆積したためと考えられる。このことは底層水中の溶存酸素濃度(3.50ml/lでスールー海の約3倍),間隙水中の硝酸の鉛直分布(堆積物表層から40cm以深でも約40μmol/lもある)からも推察される。海洋表層の生物生産の指標となる堆積物中の炭酸カルシウムの含有量は,水深に大きく依存しており最も浅いSU-4(534m)の表層堆積物では64%と高含量を示し,最も深いSU-1(4635m)では1%と低い値を示した。なお,この海域ではココリスが多産しており,顕微鏡観察の結果からもその溶解が水深の増加と共に増加していることがわかった。また,オパールについても水深の増加と共に含有量は減少していたが,SU-4ではココリスの堆積が著しいため,その割合は極めて低い値を示すことがわかった。

このように表層で発生する生物種の違いについても考察することができた。なお,ケイ素の間隙水からの拡散フラックスと堆積量を求め,海底境界面でのケイ素の循環モデルを作成することができた(堆積速度などの問題もある)。詳細については,2006年3月に開催された2006年度日本海洋学会春季大会「スールー海における懸濁粒子および堆積物の化学組成」で発表した。今年度は2年間分析を継続して行ってきたスールー海のデータ解析に重点をおいて、学会発表や学会などに公表することを中心に行った。また、太平洋東部ペルー沖の堆積物および間隙水の試料の分析も行ったので報告する。この海域は世界の気候変動にも影響を及ぼす湧昇域として注目されており、周辺の海域と比較すると表層において水温や塩分が急激に変化し、発生する生物種、生物生産量、栄養塩などの溶存化学成分の水平および鉛直分布も大きく変化する。このように海洋表層の環境変化が著しい海域では、海底に到達する生物起源粒子の種類およびフラックスが変化し、この影響を受けて堆積する金属元素の挙動も変化するものと考えられる。そこで本研究では、海水および間隙水中の栄養塩やマンガンなどの金属元素の分析を行い、海底からの拡散フラックスを算出した。また、堆積中の有機態炭素、炭酸カルシウムおよびオパールなどの親生物元素と、鉄やマンガンなどの金属元素も分析した。このデータとひ14年代測定で算出した堆積速度を用いて、堆積量を算出した。湧昇域の堆積物では炭酸カルシウムの含有量が多く、60%から80%と極めて高く、石灰質軟泥であった。オパールについては湧昇域の赤道付近で高く、表層の生物種の変化が堆積物に反映されたものと考える。また、間隙水からのケイ酸塩の拡散フラックス(間隙水から海水へ)は堆積物中のオパール含有量が高い赤道域において高く(現状591mmol/m^2/yr)、南北にいく程低くなった。同様な傾向がマンガンでもみられた。また、C-14から算出した湧昇域の堆積速度は約2cm/kyrとなり、酸化物態マンガンの堆積量も赤道域付近で大きいことがわかった(現状12.8μg/yr)。このように赤道湧昇域では、深海底において親生物元素の堆積、溶解、回帰が行われ、金属元素も活発に移動・循環していることが明らかとなった。
消化管上皮細胞に発現するNox1の分子基盤とRNAiを用いた活性化機構の全容解明

消化管粘膜上皮細胞に発現する活性酸素産生酵素Nox1 oxidaseの分子基盤と、消化管管腔細菌によるNox1 oxidaseの活性化機構を明らかにすることは、消化管固有の自然免疫応答を解明する上で極めて重要である。本研究課題では、胃粘膜上皮細胞および大腸上皮細胞におけるNox1 oxidaseの分子基盤とその活性化機構について以下のことを明らかにした。3.ヘリコバクター・ピロリ菌のLPSによる胃粘膜上皮細胞のNox1oxidase活性化は、(1)Nox1 oxidase構成因子(Nox1とNOXO1)の転写レベルでの誘導、および、(2)Rac1の持続的な活性化の2つの経路により制御されていた。4.interferonγはSTAT1経路を活性化し、nox1遺伝子のプロモーター領域に存在するinterferonγ応答配列(-3969から-3645)の活性化を介してNox1を誘導した。消化管粘膜上皮細胞に特異的な活性酸素産生酵素Nox1 oxidaseの分子基盤と、消化管管腔内細菌による活性化機構を明らかにすることは、消化管粘膜固有の自然免疫応答を解明する上で極めて重要である。本年度は、大腸上皮細胞に発現するNox1 oxidaseの構成因子群と活性化機構について検討し、以下の結果を得た。2)大腸上皮細胞のNox1 oxidase活性にはNoxa1とNoxo1が必須であった。4)フラジェリン/TLR5経路により活性化されたNox1 oxidaseは、炎症性サイトカインIL-8を強く誘導した。本研究課題では、昨年度、大腸上皮細胞におけるNox1 oxidaseの分子基盤を明らかにし、サルモネラ菌の鞭毛蛋白質成分フラジェリンによるNox1 oxidaseの活性化機構を明らかにした。本年度は、Helicobacter pylori(H.pylori)菌のLPSによる胃粘膜上皮細胞のNox1 oxidase活性化機構、および炎症性サイトカインによるNox1遺伝子の発現調節について検討し、以下の結果を得た。H.pylori LPSによる胃粘膜上皮細胞のNox1oxidase活性化は、Nox1 oxidase構成因子(Nox1とNOXO1)の転写レベルでの誘導、および、Rac1の持続的な活性化の誘導により制御されていた。2.炎症性サイトカインによるNox1遺伝子の発現調節interferonγはSTAT1経路を活性化し、nox1遺伝子のプロモーター領域に存在するinterferonγ応答配列(-3969から-3645)の活性化を介してNox1を誘導した。