hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近代の和風住宅・庭園にみられる関西的作風の展開と大工・庭師の動向に関する研究

・関西における和風住宅の事例として、京都東山地域に点在する別邸群のほか、大阪茶臼山にあった住友家本邸から移築された清凉寺澄泉閣、滋賀県大津市唐崎の旧長尾欽彌別邸隣松園等について実測調査および関連史料の調査を行い、関西における和風建築・庭園の意匠的特徴を抽出し、考察した。・木村清兵衛や岡田永斎といった、数寄屋大工と呼ばれる大工のほか、大規模な和風住宅を手がけることが多かった住友家出入りの大工・八木甚兵衛、また庭師・小川治兵衛の事績を明らかにし、作風の特徴を明らかにした。木村清兵衛に関しては関東地域における事績を、八木甚兵衛に関しては四国地方における事績を明らかにし、作風の地域的広がりと地域差について考察した。・四国地方において、千家出入りの職方であるいわゆる千家十職とともに大規模な和風住宅を手がけた大工・中野寅夫に関する資料(大洲市立博物館蔵)を調査してその事績を明らかにし、作風が成立する根拠について考察を試みた。・大阪と物的・人的交流を盛んに行いながら島根県下で大規模な和風住宅・庭園を営んだ堀氏の遺構を調査し、その意匠的特徴と、関わった大工の系統の解明を試みた。・近代の文人画家である田能村直入の動向を解明し、近代の和風住宅および庭園からなる数寄的な空間の意匠に、文人と呼ばれる人物たちの美意識が強く働いていた可能性を見出した。・以上を総括してまとめた。京都で茶家などに出入し、茶室や数寄屋建築を手がけてき数寄屋大工・木村清兵衛が東京に移住してからの仕事について、木村家所蔵の資料を調査・整理し、それをもとに木村清兵衛の東京での事績を明らかにした。また、近代茶室の特徴を解明するため、近代の建築家が手がけた茶室の考察を試みた。本年度は藤井厚二が手がけた茶室について調査を行った。住友家出入の大工であった八木甚兵衛の愛媛県新居浜での仕事と関西での仕事について、住友資料館所蔵資料からその事績を明らかにした。関西における仕事の一部については実測調査を行い、図面を作成した。また愛媛県大洲市にある臥龍山荘の建設経緯を明らかにする資料(「中野家文書」)を大洲市立博物館で発掘し、それの整理に着手した。資料を詳細に検討することにより、関西から各職方が出向いて仕事を行うことになった経緯やその意味、あるいは愛媛県を中心とした四国北部における、関西の職方の動向と影響が明らかになる可能性を見出した。近代和風建築や庭園の意匠の展開に大きな影響を与えたと考えられる、文人といわれる人たちの動向や煎茶文化の展開について、資料収集ほか実地調査を行った。特に四国・中国地方において、文人画家である田能村直入が多くの足跡を残し、それらの地域で和風建築や庭園の造営に関与していたことを解明した。より広範囲かつ詳細な調査によって、直入以外の文人たちの足跡とその影響の解明が期待できる。近代和風建築および庭園の意匠と煎茶文化の関係を明らかにするため、煎茶図録を収集し、煎茶が行われた場の性格を考察したほか、東京都板橋区立郷土資料館蔵『椿山日記』等の煎茶資料を収集、考察のための準備を行った。・近畿における和風住宅の事例として、大阪茶臼山にあった住友家本邸の資料及び移築された遺構(澄泉閣)を調査し、その意匠的特徴を明らかにした。それに合わせて、茶臼山本邸を手がけた大工・八木甚兵衛の事績について、住友史料館所蔵資料等によって解明を試みた。また滋賀県大津市唐崎所在の長尾欽彌別邸・隣松園の調査を行い、その意匠的特徴と手がけた大工、庭師を明らかにした。・昨年度に行った和風住宅・庭園の遺構調査の結果および前記調査の結果を総合して、関西における和風建築・庭園の意匠的特徴を抽出し、考察した。特に木村清兵衛や岡田永斎といった、千家に出入りしていた数寄屋大工と呼ばれる大工と、大規模な和風住宅を手がけることが多かった住友家出入りの大工・八木甚兵衛の作風を中心にまとめた。

また、木村清兵衛に関しては関東地域における事績を、八木甚兵衛に関しては四国地方における事績を明らかにし、作風の地域的広がりと地域差について考察した。・四国地方において、千家出入りの職方であるいわゆる千家十職とともに大規模な和風住宅を手がけた大工・中野寅夫に関する資料(大洲市立博物館蔵)を悉皆的に調査してその事績を明らかにし、作風が成立する根拠について考察を試みた。・大阪と物的・人的交流を盛んに行いながら島根県下で和風住宅・庭園を多くて営んだ堀氏の遺構を調査し、その意匠的特徴と、関わった大工の系統を解明した。・近代の南画家である田能村直入の動向を解明し、近代の和風住宅および庭園からなる数寄的な空間の意匠には、文人と呼ばれる人物たちの美意識が強く働いていた可能性を見出した。以上を総括してまとめた。・以上を総括してまとめた。
甲殼類由来キチンの医療材料への応用

キチンは自然界に広く分布し、地球上でセルロ-スに次ぐ資源量であると推定されているが、その殆どが有効に利用されていない。本研究において化学合成したキチンの各種誘導体の医療材料としての開発を目的として次の成果を得た。【研究成果】1.キチン誘導体の免疫アジュバント活性:種々の化学合成されたキチン誘導体の免疫アジュバント活性を検討した結果、70%脱アセルチルキチン(DACー70)及び30%脱アセチルキチン(DACー30)がマウスの腹腔マクロファ-ジの活性化、血中抗体の産生、サイトカイン(インタ-ロイキンー1、インタ-フェロン)の産生などに強い増強活性を示した。またマウスにおける大腸菌やセンダイウイルスなどの感染に対する非特異的生体防御活性を示した。2.硫酸化カルボキシメチルキン(SCMーキチン)の癌転移阻止活性:マウス高転移腸瘍系B16ーBL6メラノ-マ細胞系を用いる実験的肺転移並びに自然肺転移モデルにおいて、SCMーキチンは優れた転移阻止活性を示した。その機序としてSCMーキチンは腫瘍細胞の基底膜浸潤を阻止すると共に、腫瘍細胞由来のIV型コラゲナ-ゼ及びヘパラナ-ゼを阻割することが示唆された。3.カルボキシメチルキチン(CMーキチン)の薬剤担体としての有用性:CMーキチン水溶液に強化鉄(3価)溶液を加え撹拌することによりゲルを作製することが可能であることを見出した。その際抗癌化学療法剤のドキソルビシン(Dox)やネオカルチノスタチン(NCS)を共存させると、これら抗癌化学療法剤は80%以上ゲル内に取り込まれる。このようにして作製した抗癌剤含有CMーキチンゲルを生体に投与すると、CMーキチンゲルは生体のリゾチ-ムによって酵素消化を受け、封入された薬剤も徐放されることが明らかにされた。このようにして作製されたDoxーやNCSー含有CMーキチンゲルを用いてマウス高転移腫瘍系であるB16ーBL6メラノ-マ、L5178YーML25腫瘍系を用いて癌転移阻止活性を検討した結果、抗癌単独に比し徐放効果及び転移阻止活性のいずれにも優れた成績を示した。本年度は種々のスルホン化キチン及びその誘導体を用いてマウスにおける転移性腫瘍細胞B16ーBL6メラノーマの肺転移抑制効果及びその機構について検討した。chitin,70% deacetylated chitin(DACー70)及びcarboxy-methyl chitin(CM-chitin)とそれらのスルホン化誘導体(s-chitin,SCM-chitin,S-DAC-70,N-SCM-DAC-70)を合成した。これらのキチン誘導体をB16ーBL6細胞と共に静脈内投与後、2週間目の肺転移結節数を調べた結果、S-chitin及びSCM-chitinは著明に肺転移の抑制効果(実験的肺転移)を示したが、S-DAC-70、N-SCM-DAC-70及びCM-chitinは全く抑制効果が認められなかった。

SCM-chitin及びS-chitinはそのスルホン化の程度に比例して肺転移の抑制効果を示した。また、スルホン化度の高いSCM-chitinは用量に依存して肺への転移を抑制し、マウス当り50100μgの用量で未処置対照群に比して有意な差が得られた。この肺転移の抑制効果は予め抗アシアロGM_1抗体あるいはカラゲナンを前処置し、チチュラルキラー細胞やマクロファージを除去あるいは欠損させたマウスでもSCM-chitinの投与により有意な転移抑制効果を示した。一方、自然肺転移実験系において、B16ーBL6細胞をマウスの足蹠に移植後7日目より2日毎に7回SCM-chitinを静脈内に投与した場合あるいは移植後21日目に原発巣(約910mm径)を外科的に切除し翌日より2日毎に7回SCM-chitinを静脈内投与した場合にも、未処置対照群に比べて有意な肺転移の抑制効果を示した。CM-chitinは実験的肺転移系と同様に全く抑制効果が認められなかった。これらの結果から、スルホン化キチンの肺転移抑制機序は宿主の免疫系細胞の活性化及び賦活とは関係なく、むしろ他の機構が関与している可能性が示唆される。本年度は硫酸化キチン及びその誘導体を用いてマウスの転移性腫瘍B16-BL6メラノ-マの肺転移抑制効果及びその機序について検討した。実験的肺転移系の成績から、転移抑制活性の発現には分子中のN-アセチルグルコサミン部分の6位の硫酸基及びN位のアセチル基が重要な役割をしていることが明らかとなった。これらの誘導体のうち、硫酸化度の高いSCM-キチンIIIは自然肺転移モデルにおいて原発腫瘍の外科的切除前あるいは後に投与しても強い転移抑制効果を示した。SCM-キチンIIIは構造上ヘパリンに類似しているにもかかわらず、ヘパリンの有する抗凝固及び抗血小板凝集活性をほとんど示さない。硫酸化キチン誘導体は免疫増強効果(ILー1産生能、マクロファ-ジ活性化など)も示さなかった。抗アシアロGM_1抗体やカラゲナン処理マウスにおいてもSCM-キチンIIIは実験的肺転移を著明に抑制した。放射標識癌細胞と共にSCM-キチンIIIを静脈内投与した結果、肺における癌細胞の停滞・補捉は投与後24時間内に有意に抑制された。SCM-キチンIIIは癌細胞の肺血管内皮細胞への接着には影響を及ぼさなかったが、血管内皮下細胞外マトリックスへの接着を有意に抑制した。また、トランスウェルチャンバ-を用いた癌細胞の細胞外マトリックスへの移動あるいは浸潤実験系においてSCM-キチンIIIは濃度(用量)に依存して強く抑制した。これらの結果から、硫酸化キチンの肺転移抑制機序は宿主の免疫系細胞の活性化や血小板や凝固系との相互作用とはむしろ関係なく、癌細胞の細胞外マクリックスへの接着・移動・浸潤の抑制と関係していることが示唆された。
酸性雪の雲内における硝酸塩の取りこみ機構の解明

この研究目的と同じ内容の北極圏スバルバールのニーオルセン(北緯79度東経12度)で行った観測結果が未解析で残っていたので、その解析を詳細に進め、その結果から標題の目的の研究を行うことにした。この期間は1998年12月16日から1999年1月9日までの間であり、この地方は完全な極夜であり、大気化学的条件としては、光化学反応は考慮する必要がないという興味ある環境であった。また、この時期はこの地方では比較的降雪が見られ、この時期を過ぎると全く降雪がないとされている。その降雪も量が少なくかつかなりの強風であるといわれていたのであるが、この年は大雪に恵まれ、しかも余り強風でない状態続いた。解析によって得られた知見は以下の通りである。(1)降雪試料に含まれている化学成分はかなり低濃度ではあるが、これまでの観測結果の傾向が再確認された。それは、雲粒付の雪結晶と雲粒の全く付かない雪結晶雄である雪片は硫酸塩と硝酸塩を夫々卓越して含んでいた。(2)雲粒の付かない雪片だけが観測された時間に環境大気の硝酸塩はエアロゾルの粗大粒子よりは微粒子の方で枯渇した状態が発見された。(3)また雲粒無しの雪結晶が降る時の降雪試料にかなりの高濃度の硝酸塩が検出され、それと同時に同じ濃度の水素イオンが測定された。このことから、雲粒の付かない雪結晶の表面では硝酸ガスそのものを物理吸着の形でとりこんでいるものと考察される。(4)3日間に亘る長時間の連続する降雪の途中から硝酸塩が枯渇するする現象が発見された。これも光化学反応が起こらないためであると考えられる。以上のことを総合的に考察すると硝酸塩もまた長距離輸送される大気汚染物質であると考えることが出来る。雲による霰が出来ない観測は北海道脊梁山脈の風下側である東方トマムスキー場のロープウエイリフト終点のトマム山(1239m)山頂近くを雲内とみたてて、そこにフィルターサンプリングを行い雲内大気のガスとエアロゾルに含まれる化学成分の分析を行う観測を行っている。そこでは吸引ポンプを設置して最低でも6時間インターバルの連続吸引観測を行う事にしている。その山麓では地上降雪を化学分析用に採取冷凍保存をし、平行して地上降雪観測として、降雪強度・降雪の種類((1)雲粒付きの霰か(2)雲粒の付かない単結晶や雪片かの区別)・形状・結晶形をほとんど自動観測にて行なうことにしている。これらの観測は3月9日23日までの期間に実施する。観測終了してから、化学分析質量分析等が終了するのは来年度にくりこむ予定である。前年度の同種の観測結果では大雪山系旭岳での観測結果によると(1)では硫酸塩が(2)では硝酸塩が卓越して含まれることが確認されこれまでの結果と符号するものである。但し、その時の大気の採集地点は雲内(in cloud scavenging)ではなく降雪を採取した山麓であり、雲底下(below cloud scavenging)の観測に相当するものであり、今年度の観測結果との違いが期待される。平成14年度は北海道東部のトマムスキー場で観測し、エアロゾルは比高400mのトマム山頂近くのロープウエイ終点で観測した。降雪試料は山麓の作業場に設けた。ところが、そこは谷底にある林の中で降雪の観測には適していたが、多数の車両の排気ガスや自家発電の排気ガス等が淀み、結果的には降雪試料を化学分析してみると汚染されて高濃度の硫酸塩や塩化物が見られたので、この解析は不適当であると判断した。

平成15年度は研究代表者が定年後に現研究機関に赴任した。そこで鳥取県内の大山や氷ノ山の観測候補地探しをしたが、今年は冬季の気温が高く積雪が縮退する効果が大きいことが見られ、この種の観測には不適当であることが分かった。幸い、この研究目的と同じ内容の北極圏スバルバールのニーオルセン(北緯79度東経12度)で行った観測結果が未解析で残っていたので、ここではその解析の結果から標題の目的の研究を行うことにした。この期間は1998年12月16日から1999年1月9日までの間であり、この地方は完全な極夜であり、大気化学的条件としては、光化学反応は考慮する必要がないという興味ある環境であった。また、この時期はこの地方では比較的降雪が見られ、この時期を過ぎると全く降雪がないとされている。その降雪も量が少なくかつかなりの強風であるといわれていたのであるが、この年は大雪に恵まれ、しかも余り強風でない状態続いた。解析によって得られた知見は以下の通りである。(1)降雪試料に含まれている化学成分はかなり低濃度ではあるが、これまでの観測結果の傾向が再確認された。それは、雲粒付の雪結晶と雲粒の全く付かない雪結晶雄である雪片は硫酸塩と硝酸塩を夫々卓越して含んでいた。(2)雲粒の付かない雪片だけが観測された時間に環境大気の硝酸塩はエアロゾルの粗大粒子よりは微粒子の方で枯渇した状態が発見された。(3)また雲粒無しの雪結晶が降る時の降雪試料にかなりの高濃度の硝酸塩が検出され、それと同時に同じ濃度の水素イオンが測定された。このことから、雲粒の付かない雪結晶の表面では硝酸ガスそのものを物理吸着の形でとりこんでいるものと考察される。(4)3日間に亘る環時間の連続する降雪の途中から硝酸塩が枯渇するする現象が発見された。これも光化学反応が起こらないためであると考えられる。(5)以上のことを総合的に考察すると硝酸塩もまた長距離輸送される大気汚染物質であると考えることが出来る。
Scarless wound healingにおけるYAP/TAZの役割の検討

scarless wound healingにおけるYAP/TAZの役割の検討を行うため、マウス胎仔創傷治癒過程およびケロイド組織においてYAP/TAZの核内移行を検討した。ケロイド組織10サンプルを用い、ケロイドと辺縁正常皮膚の線維芽細胞のYAP/TAZの局在を比較したところ、辺縁正常皮膚に比べ、ケロイド組織内では有意に線維芽細胞におけるYAP/TAZの核内移行率が高かった。同様に表皮細胞、血管内皮細胞でも比較検討を行ったが、有意差はなかった。これらのことから、線維芽細胞におけるYAP/TAZの核内移行が瘢痕やケロイド形成に重要な役割を果たし、治療のターゲットになり得る可能性が示唆された。妊娠ICRマウス(妊娠13日、15日、17日)に対して、子宮、羊膜を切開後、マイクロサージャリー手術用剪刃を用い、各々の発生段階の胎仔背部に長軸方向に沿った皮膚全層切開創を作成した。その後、妊娠13日マウスに関しては羊膜のみ縫合、妊娠15、17日マウスに関しては、子宮壁を含めて縫合し、創傷作成24時間後に胎仔を採取した。免疫染色にてYAPとTAZの発現・局在の検討を行い、胎生13日の創部と15日17日の創部における局在の差が認められた(研究目的:図1)。そこで、胎生13日及び15日胎仔創傷作成時にYAP及びTAZ、コントロールそれぞれのsiRNAをinvivofectamine (Lifetechnologies)を用いて導入し、創作成後24時間に組織を回収する。創部の肉眼的観察後、組織の一部からRNAと蛋白を抽出し、mRNAレベル(real time PCR)と蛋白レベル(ウェスタンブロット法)でのノックダウン効率を検証する。ノックダウンが確認されれば、更に創部の組織学的検討を行い、YAP, TAZノックダウンによる変化を検証したところ、SiRNAを加えた群では、コントロールに比べ瘢痕が目立つ傾向であった。SiRNAの投与実験が順調に成功し、その解析も行うことができているため。本研究の成果から、胎生13日創作成後24時間後の創傷組織では創傷部、辺縁正常部ともにYAP,TAZの核内移行像が認められたが、胎生15日、17日24時間後の創傷組織では、創傷部では核内移行率が高かったが、辺縁正常部は細胞質への局在がほとんどであったことが示された。また人のケロイドの内部でもYAP/TAZの活性化が認められたことから、YAP/TAZが瘢痕形成に強く関与していることがこの研究から示唆された。SiRNAノックダウン実験における皮膚組織のタンパクを抽出し、ウェスタンブロット法にて、関連分子の発現及びリン酸化を比較検討する。また2)の3次元培養下で培養した線維芽細胞からのタンパクを抽出し、関連分子の発現及びリン酸化を検討し、各時期でのシグナル伝達系を比較・検討する。組織、培養系の結果からYAP/TAZや関連分子の抑制の変化を解明することは、瘢痕抑制や細胞の未分化能獲得などへの応用につながると考えられる。形成外科組織解析にかかる費用の決裁が次年度となったため。主に、組織回収で得られたサンプルを病理組織学的検討を行うためにかかる費用に使用する予定である。
好熱性古細菌における脂質生合成-その独自性と進化的位置づけを探る-

In vivoでの放射性前駆体取り込み実験等により,古細菌の膜脂質の生合成の概略が明らかにされている.また,ゲラニルゲラニルグリセロールリン酸(GGGP)合成以前の反応を触媒する酵素については遺伝子クローニング及びin vitroでのキャラクタリゼーションが行われている.そこで,GGGPにゲラニルゲラニル二リン酸を付加し,ジゲラニルゲラニルグリセロールリン酸(DGGGP)を合成する酵素,ジゲラニルゲラニルグリセロールリン酸合成酵素(DGGGPS)の遺伝子クローニングを行った.S.solfataricusは,ユビキノン生合成においてキノン環にプレニル基を付加するプレニルトランスフェラーゼホモログ遺伝子を二つ有している.そのうちの一方,ubiA-2のオルソログはほぼすべての古細菌ゲノム中に含まれている.以上のことから,ubiA-2はDGGGPをコードしているのではないかと予想し,同遺伝子をpET15bベクターに挿入し,Escherichia coli BL21(DE3)を形質転換することにより目的酵素を発現させた.本酵素は膜タンパク質であるため,CHAPSを添加することで可溶化し,熱処理ならびにヒスチジンアフィニティークロマトグラフィーにより精製した.精製酵素を用い,GGGPおとびGGPPを基質として反応させ,生成物をMSにより分析した結果,そのm/z値はDGGGPと一致した.また[^<14>C]GGGPおよび[^3H]GGPPを用いて反応させ,生成物の^<14>Cおよび^3Hの放射活性を測定したところ,生成物はGGGPとGGPPを1:1の割合で含んでいることが分かった.これらの結果から本酵素はDGGGPSであるといえる.次に本酵素の基質特異性を調べたところ,プレニル基供与体としてはGGPPのみを,プレニル基受容体体としてはGGGPのみを基質としていることが分かった.In vivoでの放射性前駆体取り込み実験等により,古細菌の膜脂質の生合成の概略が明らかにされている.また,ゲラニルゲラニルグリセロールリン酸(GGGP)合成以前の反応を触媒する酵素については遺伝子クローニング及びin vitroでのキャラクタリゼーションが行われている.そこで,GGGPにゲラニルゲラニル二リン酸を付加し,ジゲラニルゲラニルグリセロールリン酸(DGGGP)を合成する酵素,ジゲラニルゲラニルグリセロールリン酸合成酵素(DGGGPS)の遺伝子クローニングを行った.S.solfataricusは,ユビキノン生合成においてキノン環にプレニル基を付加するプレニルトランスフェラーゼホモログ遺伝子を二つ有している.そのうちの一方,ubiA-2のオルソログはほぼすべての古細菌ゲノム中に含まれている.以上のことから,ubiA-2はDGGGPをコードしているのではないかと予想し,同遺伝子をpET15bベクターに挿入し,Escherichia coli BL21(DE3)を形質転換することにより目的酵素を発現させた.本酵素は膜タンパク質であるため,CHAPSを添加することで可溶化し,熱処理ならびにヒスチジンアフィニティークロマトグラフィーにより精製した.精製酵素を用い,GGGPおとびGGPPを基質として反応させ,生成物をMSにより分析した結果,そのm/z値はDGGGPと一致した.また[^<14>C]GGGPおよび[^3H]GGPPを用いて反応させ,生成物の^<14>Cおよび^3Hの放射活性を測定したところ,生成物はGGGPとGGPPを1:1の割合で含んでいることが分かった.これらの結果から本酵素はDGGGPSであるといえる.次に本酵素の基質特異性を調べたところ,プレニル基供与体としてはGGPPのみを,プレニル基受容体体としてはGGGPのみを基質としていることが分かった.1.植物、光合成細菌で見いだされたゲラニルゲラニル基還元酵素のホモログを高度好熱性古細菌Archaeoglobusfulgidusより複数単離し、大腸菌での異種発現系を構築した。その結果、1つの形質転換体においてのみプレニル側鎖の還元によるキノンプロファイルの変化が観察された。酵素を精製し、還元剤存在下、嫌気環境においてin vitroアッセイによる詳細なキャラクタリゼーションを行った結果、同酵素はメナキノンに高い特異性を示す、新奇酵素であることが分かった。A.fulgidusは完全飽和したプレニル基を側鎖に持つ特殊なメナキノンを生成することが報告されており、同酵素はその生合成に関与していると推測される。2.高度好熱性古細菌Sulfolobussolfataricus由来イソペンテニルニリン酸イソメラーゼを大腸菌を宿主として大量発現させ、精製酵素を用いて性質決定を行った。その結果、同酵素はフラボタンパク質であり、一般的な酸化還元酵素と同様、NADHデヒドロゲナーゼ活性を有することが分かった。同活性はイソペンテニルニリン酸の添加により阻害されるため、還元状態の酵素がイソメラーゼ反応を触媒する、フラボタンパク質としては異例の反応機構を提唱し、その証明を試みている。3.S.solfataricusにおいて膜脂質生合成に関与する重要酵素である、ジゲラニルゲラニルニリン酸合成酵素の遺伝子を同定することに成功した。in vivoでの放射標識前駆体の取り込み実験等により,古細菌の膜脂質の生合成の概略が明らかにされている.また,ゲラニルゲラニルグリセロールリン酸(GGGP)合成以前の反応を触媒する酵素については遺伝子クローニングおよびin vitroでのキャラクタリゼーションが行われている.

そこで,GGGPにゲラニルゲラニル二リン酸(GGPP)を付加しジゲラニルゲラニルグリセロールリン酸(DGGGPS)を合成する酵素,ジゲラニルゲラニルグリセロールリン酸合成酵素(DGGGPS)の遺伝子クローニングを行った.S.solfataricusは,ユビキノン生合成においてキノン環にプレニル基を付加するプレニルトランスフェラーゼのホモログ遺伝子をゲノム中に二つ所有している.そのうち一方,ubiA-2のオルソログはほぼ全ての古細菌ゲノム中に見出される.以上のことから,ubiA-2はDGGGPSをコードしているのではないかと予想し,同遺伝子をpET15bベクターに挿入し,Escherichia coli BL21(DE3)を形質転換することにより目的酵素を発現させた.本酵素は膜タンパク質であるためCHAPSを添加することで可溶化し,熱処理ならびにヒスチジンアフィニティークロマトグラフィーによって精製した.精製酵素を用いGGGPおよびGGPPを基質として反応させ,生成物をMSにより分析した結果,そのm/z値はDGGGPと一致した.また,[^<14>C]GGGPおよび[^3H]GGPPを用いて反応させ,生成物の^<14>Cおよび^3Hの放射活性を測定したところ,生成物はGGGPとGGPPを1:1の割合で含んでいることがわかった.これらの結果から本酵素はDGGGPSであると言える.次に,本酵素の基質特異性を調べたところ,プレニル基供与体としてはGGPPのみを,プレニル基受容体としてはGGGPのみを基質としていることが分かった.
巨視的回転運動のスピン変換に関する研究

本研究の目的は、電気伝導率の異なる材料の二種材料接合系における電子のドリフト速度の渦度由来スピン流の(1)検出、(2)系統的調査、(3)スピン軌道相互作用(SOI)の寄与の分離である。従来、スピン流生成はSOIの大きな金属中(Pt、W等)でのスピン依存散乱効果を用いた手法が主流であった。しかし近年、SOIの小さな銅(Cu)表面を伝播する表面弾性波(SAW)に伴う格子の巨視的回転運動を利用した回転運動→スピン流の変換が報告された。本研究は電子のドリフト速度の渦度由来スピン流生成の初検証及び系統的調査に挑戦し、貴金属に依存しないスピン流デバイス実現への指針の提示を目指すものである。
プルラン分解酵素の糖転移反応を用いたオリゴ糖合成とそれが腸内細菌増殖に与える影響

近年,疾病予防や健康志向の高まりから腸内環境の改善や健全化が望まれており,消化だけでなく腸管免疫の活性化やビタミン類の合成に腸内細菌が重要であることから,プロバイオティクスやプレバイオティクスなどの研究が盛んに行なわれている。本申請者らは,Thermoactinomyces vulgaris R-47から遺伝子クローニングされたプルラン分解性アミラーゼ(TVAII)について,変異型酵素を構築し性質を比較するとともにX線結晶構造解析を行い,その基質認識機構などの研究を行なってきた。TVAIIは,デンプンを加水分解するだけでなく,多糖プルランを水解し三糖パノースを生成する特徴を持つ。その際,反応系に高濃度のグルコースが存在するときには,グルコースのC4位あるいはC6位にパノシル基を転移し,二種の四糖を生成する糖転移反応を触媒する。そのため,この性質に着目し新規オリゴ糖合成を進めている。平成19年度は,18年度に行なえなかった1級アルコールと糖アルコールを受容体とした時の反応を中心に実験を行なった。転移生成物が比較的多く生成するキシロース,ガラクトースおよびメタノールを受容体にした時に生成するオリゴ糖について,MS分析と'H-NMRにより構造解析を行なった。キシロース,あるいはガラクトースを受容体とした転移生成物は解析中であるが,メタノール受容体の場合での生成物は,パノースの還元末端にαメチル基が結合したメチルα-パノシドであると決定した。また,腸内細菌増殖への影響を検討するまでにはいたらなかったが,新規オリゴ糖の機能性を検討するために,引き続き大量精製を進めている。近年、疾病予防や健康志向の高まりから腸内環境の改善が望まれており、特に、腸管を通した免疫系の活性化、ビタミン類の合成および消化などに腸内細菌が重要であることから、プロバイオティクスやプレバイオティクスなどの研究が盛んに行われている。これまでに、本申請者らは、Thermoactinomyces vulgaris R-47から遺伝子クローニングされたプルラン分解性アミラーゼ(TVA II)について、変異型酵素を構築し性質を比較するとともにX線構造解析を行い、その基質認識機構などの研究を行ってきた。TVA IIはプルランを水解し三糖パノースを生成するが、それは口腔内細菌に資化されないため、腸内にまで到達すると考えられている。また、TVA IIは、その反応系に供与体としてプルラン、受容体としてグルコースが存在するとそのC4位あるいはC6位にプルラン水解物のパノシル基を転移し二種の四糖を生成する。そのため、この糖転移移反応により生成したオリゴ糖のプレバイオティクスとしての可能性に着目し研究を進めている。平成18度は、TVA IIの糖転移反応受容体特性を主に検討した。供与体としてプルラン、受容体として単糖類7種類、二糖類6種類、および一級アルコール・糖アルコール類9種類を用い、転移生成物の確認は薄層クロマトグラフィ(TLC)と高速液体クロマトグラフィ(HPLC)により行なった。単糖類7種類のうち5種類と二糖類6種類とでTLCにより転移生成物が確認された。TLCにより生成物が顕著に確認されたものについてHPLC分析を行ったが、転移生成物が検出されない場合もあった。アルコール・糖アルコール類の場合はTLC板上での二つの方法により生成物を検出した。一級アルコール類の場合は、二方法での結果を比較し非還元オリゴ糖の生成が確認された。現在、生成したオリゴ糖の構造決定および腸内細菌増殖への影響を検討するために、大量精製しているところである。
シズクガイをモデルにしたベントス個体群動態解析への分子遺伝学的手法の適用

1.舞鶴湾内での二枚貝浮遊幼生の出現状況二枚貝浮遊幼生の出現状況を明らかにするために,湾内に設定した定点において,定期的に採集を行った.4月に採水量200リットルあたり10,000個体を超える幼生の出現がみられ,以後急減して数百個体のレベルで推移したが,その間ほぼ2,3ヶ月の間隔で1,0002,000個体レベルのピークが問歌的にみられた.2.浮遊幼生の種判別のためのPCR/RFLP法の確立幼生1個体から安定して遺伝子解析に必要なPCR増幅産物を得る目的で,試料調製法,酵素,反応条件などを検討し,90%以上の確率で28Sリボゾーム領域の増幅が可能な手法を確立した.約830bpの増幅産物をHaeIIIで切断したところ,本研究で対象としたシズクガイでは,約300bp付近に2本,150bp付近と120bp付近に各1本ずつの分解断片を認めた.この方法を用いて,シズクガイのみならず種々の二枚貝幼生の種同定も可能であることがわかった.3.舞鶴湾定点におけるシズクガイ浮遊幼生の出現結果平成13年7月から平成14年2月にわたり約12ヶ月間隔で,上記の定点において,上述のPCR/RFLPを用いてシズクガイ浮遊幼生の出現状況を調べた.その結果,7月から11月末まではシズクガイ幼生はほとんど検出されなかったが,12月末には分析に供した全幼生のうち21%,2月初旬には96%,2月末にはすべてがシズクガイ幼生であった.4.結論本研究で確立した28Sリボゾーム領域をマーカーとしたPCR/RFLP法を適用することにより,二枚貝幼生のみならず,他のベントス幼生の種判別が可能であることが明らかとなった.この方法を用いることにより,当該海域のベントス幼生の初期の生態に関する知見を得ることが期待できる.1.シズクガイの種特異的プライマーの設定予備実験でもっとも良好な増幅がみられたF2-R3のプライマーの組み合わせは様々な生物で利用可能な有用なプライマーであることが判った.このプライマーを用いてシズクガイの成貝から得られたDNAを増幅したところ約830bpの増幅産物が得られ,既知の二枚貝における同領域のサイズとほぼ同じであったことから,目的領域が増幅されたと考えられた.これらの増幅産物を4塩基認識制限酵素HaeIIIで処理しRFLP分析を行った結果,種の識別が可能であることが明らかとなった.2.野外調査によるベントスおよびプランクトン試料の収集と画像ファイルの作成舞鶴湾および広島県百島海域において定点調査を行い,二枚貝成体および浮遊幼生の出現状況を調べた.舞鶴湾では,11月以降浮遊幼生の出現が多くなり,1月以降堆積物中に着底直後と思われる若齢個体が出現し始め,3月の時点で出現量が最大となった.一方,百島海域では,常に多毛類が卓越し,二枚貝の大量の加入は確認されなかった.これまでに得られている二枚貝幼生をタイプ分けし,それぞれについて画像ファイルを作成した.3.今後の課題今後は,シズクガイのPCR増幅産物の塩基配列を決定し,シズクガイに対して種特異的プライマーを設計することで,シズクガイのみを迅速に識別する手法を確立する必要がある.また,F3-R2のプライマーが,様々な生物に利用可能であったことから,舞鶴湾に出現するシズクガイ以外の二枚貝浮遊幼生にも適用する.一方,プランクトン幼生のサンプルのなかにはPCRで増幅しないものを少数存在したが,このことはサンプル処理に起因すると推測される.幼生のサンプル処理をさらに改良し,PCRの増幅をより確実にする必要がある.1.舞鶴湾内での二枚貝浮遊幼生の出現状況二枚貝浮遊幼生の出現状況を明らかにするために,湾内に設定した定点において,定期的に採集を行った.4月に採水量200リットルあたり10,000個体を超える幼生の出現がみられ,以後急減して数百個体のレベルで推移したが,その間ほぼ2,3ヶ月の間隔で1,0002,000個体レベルのピークが問歌的にみられた.2.浮遊幼生の種判別のためのPCR/RFLP法の確立幼生1個体から安定して遺伝子解析に必要なPCR増幅産物を得る目的で,試料調製法,酵素,反応条件などを検討し,90%以上の確率で28Sリボゾーム領域の増幅が可能な手法を確立した.約830bpの増幅産物をHaeIIIで切断したところ,本研究で対象としたシズクガイでは,約300bp付近に2本,150bp付近と120bp付近に各1本ずつの分解断片を認めた.この方法を用いて,シズクガイのみならず種々の二枚貝幼生の種同定も可能であることがわかった.3.舞鶴湾定点におけるシズクガイ浮遊幼生の出現結果平成13年7月から平成14年2月にわたり約12ヶ月間隔で,上記の定点において,上述のPCR/RFLPを用いてシズクガイ浮遊幼生の出現状況を調べた.その結果,7月から11月末まではシズクガイ幼生はほとんど検出されなかったが,12月末には分析に供した全幼生のうち21%,2月初旬には96%,2月末にはすべてがシズクガイ幼生であった.

4.結論本研究で確立した28Sリボゾーム領域をマーカーとしたPCR/RFLP法を適用することにより,二枚貝幼生のみならず,他のベントス幼生の種判別が可能であることが明らかとなった.この方法を用いることにより,当該海域のベントス幼生の初期の生態に関する知見を得ることが期待できる.
紫外線発光ダイオード励起型フルカラー蛍光ディスプレイの開発に関する基礎的研究

研究代表者は、二次元の紫外線発光ダイオードアレイと三原色の各蛍光体の組み合わせによる新規な薄型フルカラーディスプレイの開発に係わる萌芽的研究として、各蛍光体膜の選定・試作およびそれらの特性評価、ならびに紫外線発光ダイオードアレイを形成するための窒化ガリウム(GaN)薄膜の成長条件の検討をそれぞれ行った。三原色の各蛍光体を選定するため、発光スペクトル、励起スペクトル、発光強度および残光特性等の評価を行い、ZnCdS:Ag,Y202S:Eu,ZnS:Cu,Au,Al,およびZnS:Agがそれぞれ近紫外線励起による三原色発光に適した特性を有することを確認した。これらの蛍光体粉末をポリビニールアルコール水溶液に分散し、ガラス基板上にスピンコート法で塗布することにより、比較的均質な蛍光体膜を得ることができた。また、それらの膜の蛍光特性は粉末の場合と変わらないことを確認し、本方式によるディスプレイデバイスに使用可能であることを結論した。一方、GaN薄膜の成長は放電により励起された活性窒素およびクヌードセン・セルからのガリウムをそれぞれ供給・反応させる方法により試みた。なお、設備備品として放射温度計を購入し、非接触で精度良く成長温度を測定することができた。今回は高周波放電を利用して膜の成長を行ったが、高抵抗で移動度の小さなGaN薄膜のみ得られることが判明した。その要因としてはプラズマ中に存在するイオンの影響が考えられるため、よりイオンの少ないプラズマ源を使用してGaN薄膜の成長を行う必要があり、この点については今後の課題としたい。
幾何学的側面から見た次数付き環の研究

可換なNoether環AのイデアルIから定まる次数付き環R(I)=【symmetry】_<n【greater than or equal】0>I^n,G(I)=【symmetry】_<n【greater than or equal】0>I^n/I^<n+1>はそれぞれIのRees環、associated graded ringと呼ばれ、幾何学的観点からみて、非常に重要な研究対象である。一般にRees環R(I)のふるまいは、それに対応するG(I)の性質によって概ね特徴付けられることが、これまでの研究によって明らかにされてきていることから、今回の私の研究では、associated gradedring G(I)の環論的性質を調べるための、実用的な判定条件を与えることを目標とした。以下にその主結果を述べる。(2)全ての素イデアルQ⊇Iに対してlambda(I_Q)<dimA_Qとなる。
免疫活性化遺伝子を導入した樹状細胞によるがん免疫賦活効果の検討とがん治療への応用

獣医学における樹状細胞を用いた新しい癌免疫治療法の開発とヒト臨床応用への有効性を検討することを目的として研究を行い、以下の成果を得た。1.in vitroにおける末梢血単球から樹状細胞への簡便な分化誘導法の確立:従来in vitroにおける樹状細胞への分化誘導には、複数の精製サイトカインを異なったタイミンダで培養へ添加しなければならなかった。そこで、イヌ末梢血T細胞を活性化刺激して得られたイヌサイトカイン溶液(T cell conditioned medium:TCCM)のみを用いて末梢血単球から樹状細胞への分化誘導を試みたところ、12日間の培養により、形態的にも、機能的にも成熟樹状細胞の特性を持った細胞への分化誘導に成功した。2.樹状細胞とインターフェロンγを併用したイヌにおける癌治療法の開発:生体内において、樹状細胞の活性を維持し、癌免疫による治療効果をたかめるために、イヌ組換え体インターフェロンγを、腫瘍罹患犬の末梢血単球からin vitroで分化誘導した樹状細胞とともに腫瘍病巣内に注入したところ、5例の腫瘍発症例において、腫瘍の消滅あるいは著しい退縮を得られた。3.癌免疫を増強するサイトカインの遺伝子クローニングと導入ベクターの作製:樹状細胞による抗腫瘍免疫効果をさらに高めるために、樹状細胞に癌免疫を増強するサイトカインの遺伝子導入することを考え、その第一段階としてイヌインターロイキン(IL)-12、IL-18およびCD40リガンドの遺伝子をクローニングして、それら遺伝子の発現ベクターを作製した。その過程において、単独遺伝子による分泌が不可能なIL-18や本来膜結合型であるCD40リガンドを分泌型にするため、それぞれの遺伝子の機能的タンパクをコードする配列の上流にシグナルシークエンスを付加し、変換遺伝子からの機能的タンパクの分泌に成功した。1.イヌ樹状細胞の作製と特性の解析:この研究では、より汎用性の高い樹状細胞の分化誘導法を試みた。すなわち、精製サイトカインではなく、イヌ末梢血T細胞を活性化刺激して得られたイヌサイトカイン溶液(T cell conditioned medium : TCCM)を用いて末梢血より分離した単球から樹状細胞へのin vitroにおける分化誘導を試みた。TCCMは、ナイロンファイバーカラムを用いて精製した末梢血T細胞(2×10^6/ml)を固相化抗イヌCD3抗体によって48時間刺激して作製した。このTCCMを25%含む液体培地で末梢血単球を培養すると、4日後にベール状のひだを持つ細胞が現れ、8日後にはほとんどの細胞が樹状様突起を持っ形態を示した。この樹状様突起は、その後培養時間とともに進展した。樹状細胞の特徴的表面抗原であるMHC Class IIおよびCD1aの発現は、培養とともに増加し、培養12日でプラトーとなった。また、リンパ球混合反応におけるT細胞活性化能も培養21日で最も高くなり、さらにインターロイキン12やインターフェロンγの産生も有意に増加した。それに対し、FITC標識デキストランを用いて測定した貧食能は培養とともに減少し、培養12日にはほとんど失われていた。以上の結果は、ヒトおよびマウスで報告されている樹状細胞の分化成熟過程に一致しており、TCCMとの12日間の培養によってイヌにおいても単球から成熟樹状細胞へ分化誘導できることが示唆された。2.樹状細胞の免疫活性化能を高めるイヌサイトカイン遺伝子の作製:樹状細胞による抗腫瘍免疫効果をたかめるため、樹状細胞に導入することによってより免疫能を高めるインターロイキン(IL)-12およびIL-18遺伝子の作製をおこなった。イヌIL-12遺伝子の作製では、データーべ一スから求められるイヌIL-12 p40およびIL-12 p35遺伝子の5'および3'端の塩基配列をもとにプライマーを設計し、T細胞より作製したcDNAライブラリーをテンプレートとしてPCRによって目的とするcDNAを増幅した。

増幅したcDNAの塩基配列を確認したのち、発現ベクターに組み込みクローニングを行った。抗イヌIL-12 p40抗体を用いた蛍光抗体法によってcDNAを導入したCHO細胞におけるIL-12タンパクの発現を確認できた。イヌIL-18遺伝子は、タンパクコード域をIL-12と同様にPCRによって増幅してクローニングを行った後、IL-12 p40遺伝子のシグナルシークエンス(SS)を5'側に付加し、単独遺伝子の導入によって細胞からIL-18タンパクの分泌を可能にすることを試みた。mycタグ抗体によってSSを不加したIL-18遺伝子(SS-IL-18遺伝子)を導入したCHO細胞からのタンパク発現が確認でき、さらにそのタンパクが末梢血T細胞からインターフェロンγの産生を誘導できた。ことから、SS-IL-18遺伝子のみの単独導入によって機能的IL-18タンパクが産生されることが証明された。獣医学における樹状細胞を用いたがん免疫治療法の開発とヒト臨床応用への有効性を検討することをめざして、イヌの末梢血単球から樹状細胞をin vitroで分化させる方法を確立し、さらに、がん免疫の活性化をもたらすサイトカインのイヌ遺伝子をクローニングして、それらを導入することにより、樹状細胞の免疫活性化能の増強をはかり、イヌのがん治療への応用を検討することを目的として実験を行い、以下の実績を得た。1.分泌型イヌCD40リガンド遺伝子およびその発現ベクターの作製樹状細胞の成熟および活性化を行う分子であるイヌCD40リガンドの細胞外ドメインをコードする遺伝子をクローニングし、それにIL-12p40遺伝子のシグナルシークエンスを接続することによって分泌型CD40リガンドを発現する遺伝子を構築した。その遺伝子を発現ベクターに挿入し、そのベクターをCHO細胞に導入することにより、CHO細胞からCD40リガンド分子を分泌させることに成功した。2.サイトカイン遺伝子導入樹状細胞の作製昨年度作製したイヌIL-12およびIL-18遺伝子にトレーサー遺伝子を接続し、それをアデノ随伴ウイルスベクターに組込んで、単球から樹状細胞へ分化誘導する培養にくわえたところ、誘導された樹状細胞にトレーサー遺伝子の発現が認められ、サイトカイン遺伝子が樹状細胞に導入されていることが証明された3.樹状細胞とサイトカインを併用したイヌにおける悪性腫瘍の治療悪性腫瘍罹患犬の末梢血単球を生体外で樹状細胞に分化誘導し、それをイヌ組換えインターフェロンガンマ(IFNγ)とともに腫瘍病巣内に注入したところ、5例の症例において、腫瘍の消滅あるいは著しい退縮を得られた。
中世仏舎利信仰の考古学的研究-水晶製五輪塔形舎利容器を題材として-

本研究は2002年度に干寺町教育委員会と共同で実施した達磨寺の発掘調査で仏舎利埋納遺構が検出され、舎利を奉籠した水晶製下輪塔形舎利容器が出士したことを契機としている。中世の仏舎利信仰については仏教史学の立場からの研究が、水晶製下輪塔形舎利容器についても美術史の立場からの研究がおこなわれているものの、宗派を越えた比較研究や、舎利埋納の遺構や遺物に対する考古学的研究はあまり進んでいないのが現状である。本研究では特に、水晶製五輪塔形舎利容器に注目し、集成をおこない、型式学的検討をおこなう。さらに、舎利容器が納置された寺院、遺跡、仏像について歴史的背景などについても調査をおこない、仏舎利の納置について年代による変化があるか、宗派による差異がないか検討する。水晶製五輪塔形舎利容器は中世のものに限定しても全国で70点以上存在しているが、そのうち時期的、地域的、型式的に特に重要と考えるものを抽出し、実測、写真撮影および熟覧調査を実施した。これまでに分布の集中する奈良、京都、神奈川のほか、宮城、石川、広島、山口、愛媛などで、計33点の水晶製五輪塔形舎利容器の調査をおこなった。また、マイクロスコープによる拡大観察により、舎利容器の製作に関わる研磨痕跡を確認し、製作技法の推定や、技法の共通性、差違を検討した。その結果、舎利容器の平面形には4種類、舎利容器の蓋と身の組み合わせに3種類以上あることがあきらかとなったが、これらの型式がある程度の傾向は見られるものの宗派を越えていること。従来の編年観では異なるべき時期のものが一括資料として存在していることなど、今後の検討課題が明らかとなった。本研究は2002年度に王寺町教育委員会と共同で実施した達磨寺の発掘調査で仏舎利埋納遺構が検出され,舎利を奉籠した水晶製五輪塔形舎利容器が出土したことを契機としている。中世の仏舎利信仰については仏教史学の立場からの研究はおこなわれているものの,宗派を越えた比較研究や,舎利埋納の遺構や遺物に対する考古学的研究はあまり進んでいないのが現状である。本研究では特に,水晶製五輪塔形舎利容器に注目し,集成をおこない,型式学的検討をおこなう。さらに,舎利容器が納置された寺院,遺跡,仏像について歴史的背景などについても調査をおこない,仏舎利の納置について年代による変化があるか,宗派による差異がないか検討する。平成19年度には資料収集の結果,水晶製五輪塔形舎利容器は中世のものに限定しても全国で70点以上存在していることがわかったが,これらについて,まず基本的なデータベースを作成した。また,資料に遺漏がないか情報収集につとめ,データを補完した。これらの基本データをもとに,検討をおこなうとともに,今後の熟覧調査にむけて準備を進めた。水晶製五輪塔形舎利容器の分布は奈良・京都・鎌倉に集中しているが,平成19年度には,奈良と京都に所在する資料について熟覧調査,写真撮影などを開始した。本研究は2002年度に王寺町教育委員会と共同で実施した達磨寺の発掘調査で仏舎利埋納遺構が検出され、舎利を奉籠した水晶製五輪塔形舎利容器が出土したことを契機としている。中世の仏舎利信仰については仏教史学の立場からの研究が、水晶製五輪塔形舎利容器についても美術史の立場からの研究がおこなわれているものの、宗派を越えた比較研究や、舎利埋納の遺構や遺物に対する考古学的研究はあまり進んでいないのが現状である。

水晶製五輪塔形舎利容器は中世のものに限定しても全国で70点以上存在しているが、そのうち時期的、地域的、型式的に特に重要と考えるものを抽出し、実測、写真撮影および熟覧調査を実施した。これまでに分布の集中する奈良、京都、神奈川のほか、宮城、石川、広島、山口、愛媛などで、計33点の水晶製五輪塔形舎利容器の調査をおこなった。また、マイクロスコープによる拡大観察により、舎利容器の製作に関わる研磨痕跡を確認し、製作技法の推定や、技法の共通性、差違を検討した。その結果、舎利容器の平面形には4種類、舎利容器の蓋と身の組み合わせに3種類以上あることがあきらかとなったが、これらの型式がある程度の傾向は見られるものの宗派を越えていること。従来の編年観では異なるべき時期のものが一括資料として存在していることなど、今後の検討課題が明らかとなった。
ランダム作用素のスペクトルの揺らぎの研究

本研究では点過程論の立場からランダム作用素のスペクトルの統計的な揺らぎの問題に対して一般的なアプローチを試みるとともに、ランダムなシュレーディンガー作用素の準位統計について具体的な研究を行った。また、これらと並行してランダム行列のトレースのモーメント評価の問題から派生して、ランダムな樹形図に関する確率論的な研究を行った。主な研究成果は次のとおりである。1.エネルギー準位統計において量子ハミルトニアンのスペクトルを定常点過程の典型的な実現とみなすために行われるunfoldingという手続について、その数学的な定義を定式化した。2.差分型のランダムなシュレーディンガー作用素について、unfolding後のスペクトルがポアソン点過程の典型的なサンプルに近づくことの証明を試みた。その結果、異なる2つの区間が作用素の固有値を同時に含む確率を評価することに証明が帰着することを明らかにした。しかしながら、その確率の評価ができなかったため、証明は現在のところ未完成である。3.離散時間分枝過程の軌跡として得られるランダムな樹形図について、子供の数がk=0,1,,,,であるような頂点の個数の分布に関する局所極限定理を証明した。4.各頂点が、空間的位置、年齢、種別などを表す「印」(mark)を持つような樹形図の空間に確率測度を導入するための一般的な定理を証明した。今年度の主な研究実績は次のとおりである。1)離散時間分枝過程の軌跡として得られるランダムな樹形図(Galton-Watson tree)の頂点の総数がnであるという条件の下で、子供の数が0,1,2,であるような頂点の個数の結合分布を求め、nを大きくしたときの極限分布を調べると、正規分布に収束することは今までの研究ですでにわかっていた。今年度はさらに進んで、対応する局所極限定理を証明した。その際、極限の正規分布が退化しないという条件に加えて、もう一つ付加的な条件が必要になった。この条件の定式化が最良のものであるかどうかはまだはっきりしないが、条件を満たさず、定理の主張も成立せしめない分枝過程の例があるので、条件自体は本質的なものと考えられる。2)量子系のエネルギー準位統計を考察するにあたって、量子ハミルトニアンの固有値の列が漸近的に一様分布するようにスペクトルの歪みを補正する操作をunfoldingという。理論物理の文献では、この操作の数学的定式化が必ずしも明確にされていない。今年度の研究ではunfoldingを、その物理的意味から一歩離れて、パラメータに依存する数列の変形ととらえた上で、仮に第1種、第2種と名づけた2つの形のunfoldingを定義した。量子カオスの研究者の間では第1種のunfoldingに近いものが広く行なわれているが、Berry-Taborのアイディアに基づく第2種のunfoldingにも再考の余地があると思う。2種のunfoldingの間の一般的な関係はまだわからないが、パラメータに依存するいくつかの量子ハミルトニアンのスペクトルに具体的にこれらを適用してみると、第2種のunfoldingによる準位統計の方が数学の問題としては相対的に容易になる場合がある。本年度の成果は、以下の補題が成り立つという前提の下に上記の予想が少なくとも部分列{L_j}に沿っては成り立つということを証明したことである。しかしながらこの補題の証明が困難であり、現在のところ成功していない。1)ランダムな樹形図に対する確率モデルの構成に関する一般的な定理を得た。まず、R.otter(1949)に従って樹形図の空間に"neighborhood"とよばれる部分集合の族Nを考える。次にN上の集合関数が「整合的(consistent)であるという条件を定式化した。この条件を満たす集合関数はNが生成する有限加法族に自然に拡張され、Nがコンパクトな集合族であることからNにより生成される。加法族に確率測度として一意に拡張される。次に各頂点が、ある完備可分距離空間に値をとる「印(mark)」を持つような樹形図(marked trees)の空間上に、同様の整合性条件を満たす集合関数を考え、それがMarked treesの空間上の確率測度として一意に拡張されることを証明した。

本研究において得られたこれらの定理は、確率過程の基礎理論においてよく知られたコルモゴロフの拡張定理に該当する一般性を持つものである。また、樹形図を構成する粒子の「印」(あるいはタイプ)としては、粒の年齢、空間的位置、内部構造を表すパラメータなど、あらゆるものを考えることができる。この結果はランダム行列のトレースの期待値の評価などに応用できるのではないかと考えている。2)分担者牧野浩典氏との共同研究として、互いに相互作用のない多く部分系に分かれる量子系に対する準位統計を考察した。このようなハミルトニアンのスペクトルは互いに独立な点過程の重ねあわせとなり、部分系への分割が細かくなった極限では無限分解可能点過程となる。このとき準位の間隔分布としては、典型的なポアソン過程に見られる指数分布以外に2種の異なるタイプがあり得ることが牧野-田崎(2003)により指摘されていたが、今回の研究ではそれらのタイプに対応する「準位数分散」(number variance)を計算し、準位の長距離相関についてポアソンの場合との違いを明らかにした。
スーパーエンハンサーによる転写制御の破綻と口腔扁平上皮癌進展機構の解明

進行した口腔扁平上皮癌(Oral Squamous Cell Carcinoma: OSCC)は、外科的切除後に高い再発率を示すとともに遠隔臓器へ転移する。集学的治療法の研究が進んでいるが、予後改善には詳細な進展機構の解明と新たな治療法の開発が望まれている。癌細胞が高い増殖・転移能を獲得する過程において、様々な遺伝子の発現が変動する。その原因の1つとして転写制御の破綻が挙げられる。ゲノムDNA上のエンハンサー領域への転写制御因子の動員やヒストン修飾(H3K27acなど)によって近傍の遺伝子の転写が制御される。癌の進展を制御する重要な遺伝子はより強力なエンハンサーの影響下に置かれると思われる。近年ゲノムDNA上で近接してエンハンサー集団が存在することが明らかとなり、スーパーエンハンサーと呼ばれる。本研究の目的はOSCCの増殖・転移に関与する遺伝子の発現を誘導する転写制御領域、スーパーエンハンサーを同定することである。研究初年度に研究代表者が大学内で異動し、新たな実験環境を構築する必要があったためスケジュールに遅れが生じた。上記のマイクロアレイとTCGA RNA-seqから得られた遺伝子のうち、どれがスーパーエンハンサーによって制御されているのか明らかにする。in vitro実験として、口腔癌細胞株を用いてH3K27acのChIP-seqを行いスーパーエンハンサーも同定する。さらにsiRNAスクリーニングによって解析候補とする遺伝子を絞り込む。細胞培養実験を予定していたが、実験環境の構築に時間を要したため遂行できず、次年度使用額が生じた.