hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イセエビフィロソーマ幼生における溶解アミノ酸の吸収機構の解明

イセエビのフィロソーマ幼生が数種類の溶解アミノ酸を経皮的に吸収できることを確認し、その取り込みに及ぼす溶解アミノ酸の種類と濃度、さらに幼生の発生段階と脱皮間隔の影響を明らかにした。なお、単独と混合溶液を用いた実験で吸収におけるアミノ酸の相互作用の存在が明らかになった。また、初期幼生の短期飼育において定時的に溶解アミノ酸への浸漬処理を施し、フィロソーマ幼生の活性・成長率・生存率が向上することを確認した。本研究では、イセエビフィロソーマ幼生の栄養摂取機構を総合的に解明することにより種苗生産のための適切な餌料系列を見出すことを最終目標として、本種のフィロソーマ幼生の体表における栄養成分の吸収条件ならびに各種アミノ酸の選択性・必要性を検討する。平成24年度では、1溶解アミノ酸の経皮吸収量および吸収ダイナミクスに及ぼすアミノ酸溶液の組成と濃度の影響と、2初期フィロソーマ幼生の活性・成長率・生存率に及ぼす定時的な溶解アミノ酸への浸漬処理の効果を検証した。まず、一定量の濃度(80μMと320μM)の単独(8種類のアミノ酸:Glu・Ala・Met・Asp・Thr・Gly・Val・Ser)と混合したアミノ酸溶液(3種類:Glu・Ala・Met;8種類:先述の8アミノ酸)で初期のフィロソーマ幼生をインキュベートし、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法を用いてフィロソーマ幼生への取り込み量を測定した。その結果、アミノ酸の吸収過程におけるフィロソーマ幼生の選択性ならびにアミノ酸の互いの相乗効果・拮抗効果の存在が明らかになった。続いて、フィロソーマ幼生の成長・生存における溶解アミノ酸の経皮的吸収の影響を調べるためにこれまでの吸収過程ダイナミクスなどのデータを踏まえ、初期幼生の短期(30日)飼育中に定期的に一定量の濃度(5, 20, 80μM)に調整した上記8種類アミノ酸混合液および22種類混合液(先述の8アミノ酸とCys・Ile・Leu・Phe・Pro・Trp・Cys-Hydrochloride・Trans-4-hydroxy-Pro・Asn・Tyr・Gln・Arg・Lys・His)で溶解アミノ酸の浸漬処理を施した。その結果、フィロソーマ幼生の活性・成長率・生存率に著しい向上が確認された。以上、イセエビ幼生飼育における溶解アミノ酸浸漬処理の有効性が立証された。本研究では、イセエビフィロソーマ幼生の栄養摂取機構を総合的に解明することにより種苗生産のための適切な餌料系列を見出すことを最終目標として、当面は本種のフィロソーマ幼生の体表における栄養成分の吸収条件ならびに各種アミノ酸の選択性・必要性を明らかにする。具体的には、飼育水に溶解している各種アミノ酸の体内への取り込み速度や代謝・成長・生存への貢献度ならびに異なる日齢(発生段階)の幼生の吸収能力を検討する。平成23年度では、(1)溶解アミノ酸の経皮吸収過程ダイナミクスならびに吸収に及ぼすアミノ酸の種類および濃度の影響と(2)吸収に及ぼすフィロソーマ幼生の発生段階の影響について調べた。まず、前者では、240250日齢の脱皮間期のフィロソーマ幼生を供試し、7種類のL-タイプアミノ酸を混合した飼育水で05時間インキュベートした。アミノ酸は0(対照区)、1、2、5、10および20マイクロモルを飼育水に添加した。フィロソーマ幼生への取り込み量の定量は、経過時間ごとに飼育水中のアミノ酸残量を高速液体クロマトグラフィー(High-Performance Liquid Chromatography, HPLC)法で測定し、試験開始時および対照区との差から求めた。その結果、幼生は7種類のアミノ酸を濃度依存的に吸収可能で、12時間で吸収率がピークすることが判明した。一方、後者では、I、II、III、XII、XIVとXXII齢のフィロソーマ幼生を5と20マイクロモルに調整した8種類の溶解アミノ酸溶液で05時間インキュベートし、吸収能力の経時的変化を調べた。なお、本実験のアミノ酸の吸収の測定については(1)と同様な手法を用いた。その結果、フィロソーマ幼生の溶解アミノ酸吸収能力は孵化直後から最終齢まで認められたが、加齢が重なるとともに低下することが判明した。。本研究は、計画段階で挙げられた課題について確実に成果を上げていることから、「おおむね順調に進展している」と判断した。すなわち、当該年度で(1)溶解アミノ酸の経皮吸収過程ダイナミクスならびに吸収に及ぼすアミノ酸の種類および濃度の影響と(2)吸収に及ぼすフィロソーマ幼生の発生段階の影響に関する知見を得る目標に対し、先述の「研究実績の概要」の通り、それらの課題について実験を実施し、成果を上げた。現時点で特に推進方策の変更が必要はないと判断しているので、概ね当初計画の通りで実施する予定。とりわけ、平成24年度では、先述の(1)溶解アミノ酸の経皮吸収過程ダイナミクスならびに吸収に及ぼすアミノ酸の種類および濃度の影響と(2)吸収に及ぼす

フィロソーマ幼生の発生段階の影響に関する追加実験やアミノ酸の吸収過程における選択性や互いの相乗効果・拮抗効果を検証する実験を実施する予定。さらに、(3)成長・生存における溶解アミノ酸の経皮的吸収の重要性について、短期(30日)および長期(250日)の飼育における溶解アミノ酸の定期的な浸水処理がフィロソーマ幼生の活性・成長・生存に及ぼす効果を調べる。平成24年度の研究費については、これまで通り、物品費(薬品類、実験器具類、供試魚飼育水槽部品、実験用動物など)、国内旅費(調査・研究旅)、謝金等(研究補助)およびその他(研究成果投稿料)に使用する予定。なお、その内訳は物品費70万円、国内旅費5万円、謝金等10万円およびその他5万円とする。
「期待」過程と「期待と実際の一致度の認知」に関する生理心理学的研究

我々は日常生活でいろいろな事態に関してなんらかの「期待」を持った毎日を送っている。このごく日常的な「期待」も実は「過去の経験とそれに基づく推測」という高次な精神過程であり、しかもその「期待」が叶えられたか否かという「経験」によって新たな「期待」が生まれるのである。本研究は動物実験により、この「期待」の過程をニューロン活動レベルで捉えようとするものである。そのために「条件により異なる報酬」が与えられる遅延弁別学習事態で、動物は各試行毎に特定の報酬を「期待」するというパラダイムを採用し、各試行毎に動物が具体的に「何」を期待しているのか、その期待と実際に与えられたものが同じであったか否かについて比較する過程という2つの前頭連合野におけるニューロン活動のレベルで捉えることを目的と実験を行なった。得られた結果は次のとおりである。1)遅延反応の遅延期間中に、見せられた報酬の違いを反映して異なった活動を示すニューロンが前頭連合野には存在している。2)報酬そのものは各試行毎に見せず、反応の側のみを手がかり刺激で示し、報酬は同じものが十数試行ずつ続くようにすると、特定の報酬の「期待」を反映した活動を示すニューロンが前頭連合野に見出された。3)反応の結果として与えられる食べ物や飲物に応じる(強化に応じる)前頭連合野ニューロンの多くは、食べ物を見せられただけでも活動変化を示す。これらの結果から、前頭連合野は、生体に重要な意味を持つ刺激の識別とその獲得の期待という過程に重要な役割を果たしていることが明かになった。
データに潜在する曲率情報に着目した統計解析手法の開発

本研究はデータが分布する空間(データ空間)の幾何学的特徴量,特に曲率に着目することにより,これまでに無いデータ解析手法を開発する.このアプローチは損失関数等を用いる方法と比べて,幾何学の不変性の観点から自然な統計量を構成することができ,また様々な幾何学的特徴量に関する定理を利用した精度評価が期待される.さらには,開発した手法を,異常気象の検知等を目的とした気象データ解析を始めとする様々な実データへ応用する.多様体学習,位相的データ解析,情報幾何学等の周辺既存テーマの研究者との連携を活かして,理論と応用を本質的に繋ぎながら,かつ多角的に発展していく研究を目指す.本研究はデータが分布する空間(データ空間)の幾何学的特徴量,特に曲率に着目することにより,これまでに無いデータ解析手法を開発する.このアプローチは損失関数等を用いる方法と比べて,幾何学の不変性の観点から自然な統計量を構成することができ,また様々な幾何学的特徴量に関する定理を利用した精度評価が期待される.さらには,開発した手法を,異常気象の検知等を目的とした気象データ解析を始めとする様々な実データへ応用する.多様体学習,位相的データ解析,情報幾何学等の周辺既存テーマの研究者との連携を活かして,理論と応用を本質的に繋ぎながら,かつ多角的に発展していく研究を目指す.
気候変動下のアジア大都市における空間適応マネジメント手法の総合的研究

アジアの大都市は気候変動のもとで深刻化する自然災害への適応が大きな課題となっており、したがって、アジア大都市を気候変動適応型都市構造へと転換していくための総合的なマネジメント手法を体系的に提示することが求められている。本研究の目的は、アジア大都市圏を対象として、気候変動適応型都市構造構築のための計画方法論、都市ガバナンス強化策を提案することであり、結論として、(1)気候変動策に関する制度的基盤の整備と各レベルでの主流化、(2)特定テーマをベースとした自己組織化型都市圏ガバナンス生成の支援、(3)気候変動適応型都市圏ガバナンスへのロードマップの共有、の3点が重要との提言をおこなった。(1)アジア大都市圏における気候変動適応型都市構造の観点からみた諸課題の整理対象国の都市化状況、自然災害リスク評価、気候変動影響リスク評価、関連制度・計画・政策についての最新の情報を、文献、政策文書、統計、GISデータ、現地政府担当官・専門家ヒアリング等を通じて、フィリピン、タイ、ベトナム、バングラデシュを中心に、各国における最新の研究、政策・制度展開を踏まえ、その展開過程を比較・整理した。(2)都市空間の変容と気候変動下の空間リスクとの関係の解明アジア都市の空間変容と自然災害リスクとの関係を、とくに気候変動適応の観点からリスクの高い洪水・浸水に焦点をあてて、ホーチミン市(ベトナム)、マニラ市・セブ市(フィリピン)、バンコク(タイ)、チッタゴン(バングラデシュ)について、データ整理と分析を行った。1気候変動影響に関する既往の情報を整理したうえで、周辺の地形条件を解析することで氾濫リスクの高い地域を特定し,起こりうる氾濫形態を検討した。2今後の気候変動の影響、都市化動向や人口分布の変化予測、社会的脆弱性評価(とくに一般市街地かインフォーマル市街地かを考慮する)、ハード面での対応力の強化方策をもとに洪水リスク評価を行う。この際、各都市の立地するデルタの形状や地形特性の相違,地域住民の土地利用形態とその変遷の相違について、チッタゴン市(バングラデシュ)の土砂災害危険地区を対象として分析を行った。(1)アジア大都市圏における気候変動適応型都市構造の観点からみた諸課題の整理インドネシア、ベトナム、フィリピン、中国の都市化状況、自然災害リスク評価、気候変動影響リスク評価、関連制度・計画・政策についての最新の情報を、文献、政策文書、統計、GISデータ、現地政府担当官・専門家ヒアリング等を通じて、各国における最新の研究、政策・制度展開を踏まえ、その展開過程を比較・整理を行った。(2)都市空間の変容と気候変動下の空間リスクとの関係の解明とくに気候変動適応の観点からリスクの高い洪水・浸水に焦点をあてて、バンコク、マニラ、ホーチミン、ジャカルタについて、洪水パターン、洪水リスクについての詳細調査を行った。さらに、気候変動適応型都市構造のシナリオの現状について、1)堤防等ハード整備のパターン、2)コンパクトシティ政策(用途混合型土地利用政策、公共交通利用、集約型まちづくりの推進、災害危険地域の環境改善あるいは撤退等)、3)居住政策(住環境改善、適正住宅供給、移転対策等)、4)グリーンインフラストラクチャー整備政策(緑地保全、ヒートアイランド抑制、軌道型都市交通整備、都市農業の促進、低炭素まちづくりの促進等)等を観点として予備的検討を行った。計画通り、事例都市での調査が進展している。平成28年度は下記の研究を行った。(1)既存の各種計画への適応策の組み込み(適応策の主流化)と空間適応計画制度の検討:対象都市では、5か年計画、国土・地域空間戦略フレーム計画、都市計画、河川整備計画、沿岸管理計画、環境計画、温暖化防止計画などの多様な関連計画を有しており、防災マネジメント策はすでに項目として挙げられている。しかし、気候変動への対応としての適応策・緩和策が明示的に示されているとはいえない。気候変動という不確実であるが大きな影響をいかに諸計画のなかで順応的に組み込むか(気候変動緩和策・適応策の主流化)、さらに、それらを横串にしてフレーム化する空間適応計画制度を構築していくうえでの課題について、既存の制度・政策・計画の分析、対象都市(国)の担当行政官、専門家へのヒアリング・アンケート調査を通じて整理し、検討した。(2)重層的なマルチ・スケールネットワークのもとでの順応的マネジメント:対象都市において、コミュニティ、自治体、大都市政府、市民団体、民間団体等のステークホルダーが空間的にも時間的にも柔軟にネットワークを形成することにより順応的な適応策を計画・実施する(順応的マネジメント)ことが可能となる条件について、対象都市における既往の環境的課題に対するコミュニティ間の連携、自治体間の水平的・垂直的連携、異なるセクター間の連携の事例を分析し、検討した。計画通り、対象都市等での調査が進展している。前年度までの成果をふまえて、空間適応ガバナンスについて対象都市における成果をまとめたうえで、政情不安定のためバングラデシュ・ダッカでの調査を代替するために、同じ南アジアのインド、ネパールでの調査を実施した。アジア大都市の社会体制、大都市制度、都市計画等の関連諸制度、空間適応計画の策定プロセス、実施体制を考慮し、対象都市圏における地方分権の度合い、政党システム、コミュニティ組織、市民社会組織、民間団体の計画策定プロセスへの関与の度合い、等のガバナンスに関わる調査をふまえて、空間適応マネジメントの円滑な推進のための都市ガバナンス強化について検討した。とりわけ、既存の各種計画への適応策の組み込み(適応策の主流化)と空間適応計画制度の制度化、重層的なマルチ・スケールネットワークのもとでの順応的アプローチをとるためには、多様なレベルでのネットワーク形成が鍵となることをフィリピンの巨大台風に対する空間適応制度・計画策定プロセスの事例、アチェならびに東日本大震災の津波災害からの復興プロセスにおけるマルチ・レベルにおける空間ガバナンス形成プロセスの詳細な事例分析をもとに解明した。

さらに、本研究で行った検討が異なる地理的・社会的条件においても有効であるかを検討するために、モンゴル・ウランバートル(内陸部気候変動の事例)ならびにアマゾン源流域の都市圏地域(国際的連携の事例)における補足的な調査を実施した。アジアの大都市は気候変動のもとで深刻化する自然災害への適応が大きな課題となっており、したがって、アジア大都市を気候変動適応型都市構造へと転換していくための総合的なマネジメント手法を体系的に提示することが求められている。本研究の目的は、アジア大都市圏を対象として、気候変動適応型都市構造構築のための計画方法論、都市ガバナンス強化策を提案することであり、結論として、(1)気候変動策に関する制度的基盤の整備と各レベルでの主流化、(2)特定テーマをベースとした自己組織化型都市圏ガバナンス生成の支援、(3)気候変動適応型都市圏ガバナンスへのロードマップの共有、の3点が重要との提言をおこなった。計画通りの事例都市での調査の進展を得ている。気候変動適応型都市構造構築のための計画方法論の提案いままでの事例調査を踏まえて4、気候変動適応型都市構造を形成していくための順応的アプローチ型計画方法論の枠組みの検討をはじめる。具体的には、既存の各種計画への適応策の組み込み(適応策の主流化)と空間適応計画制度の構築、重層的なマルチ・スケールネットワークのもとでの順応的マネジメントとりわけ、コミュニティ間の連携、自治体間の水平的・垂直的連携、異なるセクター間の連携の事例について分析を行う。今までの調査を踏まえて、空間適応マネジメントのための都市ガバナンス強化策の提案をおこなす。具体的には、重層的なマルチ・スケールネットワークのもとでの順応的マネジメントに対応するガバナンスのあり方として、自己組織化型空間ガバナンスの形成が肝要となるとの仮説の有効性を検討する。自己組織型空間ガバナンスとは、各主体が連携して包括的ビジョンを描き、そのうえで、各主体が、多様な主体との対話を通じて、ビジョンの深化・共有のプロセスを経つつ、自立的なまちづくりを進めていくというプロセスをへて構築される空間ガバナンスのことである(下図)。対象都市圏における地方分権のレベル(大都市制度、政策の策定と実施の権限・義務、首長の選出方法(住民選挙か任命か))、財政的基盤(地方財政制度、中央・地方関係等)、人的基盤(地方公務員制度等)、地方議会制度と政党システム、中央と地方の政治関係、自治体間広域連携制度、市民・ステークホルダー参加のシステム(コミュニティ組織、NGO等の市民社会組織、民間団体の計画策定プロセスへの関与の度合い等)等のガバナンスに関わる制度・事例調査をふまえて、空間適応マネジメントの円滑な推進のための都市ガバナンス強化策について提案する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
STR型検査におけるPCR副産物の発生量予測モデルの開発

DNAの特定領域(アレル)における配列の繰返し回数を検査するSTR型検査では、本来の繰返し回数よりも1回少ない副産物であるスタターが微量ながら生じる。アレルかスタターかの判断はスタター比率と呼ばれる数値と検査人の経験により行われるが、スタター比率は定量性に乏しく、経験は主観的であるため、検査人によって判断が分かれることがある。そこで本研究では、スタター比率よりも定量的な「スタター発生率」を測定し、そこからスタター比率を予測するモデルを確立することで、未だ詳細が不明であるスタター発生のメカニズムを解明し、スタター判断に定量的・客観的根拠の付与を可能にすることを目的とする。
マルチメディアを活用した薬学部学生・研修生に対する体験型治験管理実習の実施

薬学部学生の病院実習において、治験・臨床試験についての学習時間は限られており効率的な学習が求められる。そこで、臨床現場で行われている業務を模擬体験することによって講義だけでは習得し難い内容を体験的に理解を深める目的で、ロールプレイを組み込んだ体験型実習を計画した。実習の初めには、臨床試験に関する法律や実施体制など、基本的な内容の講義を行った。その後、治験に参加する患者に対する同意説明補助と、治験依頼者によるカルテの閲覧をロールプレイで体験する実習とした。ロールプレイを行うにあたって、学生が場面設定を理解しやすいように、アニメーションや効果音を取り入れたスライドを用いて事前に説明を行った。また、模擬の治験実施計画書をもとに、同意説明文書やカルテなどの資料を作成し臨場感のある実習とした。これらの資料を読み理解するための学習期間を約2週間設けた。その後、約3時間かけてロールプレイを行いながら解説し、指導を担当する治験コーディネーターと学生でディスカッションを行った。平成20年度に愛媛大学医学部附属病院薬剤部で病院実習を履修した8名の学生に、このロールプレイによる治験業務の実習を行った。実習の前後に試験とアンケートを行い、実習の成果を評価した。その結果、この体験型実習によって、学生は治験に関連した用語や治験コーディネーターの業務内容について理解が高まっていた。また、アンケートでは、学生は体験型実習が治験についての学習に有用であったと高く評価していた。さらに、学生の満足度も高い実習であった。これらの結果より、本研究による体験型実習は、治験についての新しい学習方法として有用であることが示唆された。
末梢神経再生部で発現している新規遺伝子の単離

1.ラットを用いた末梢神経切断モデルの作成幼若ラツトの左坐骨神経を大腿レベルで切断した後、1時間後、3時間後、24時間後、7日後、14日後に屠殺し、脊髄(L4-S1レベル)、後根神経節、切断坐骨神経末梢側を採取した。対照群として、sham operation後1時間で同組織を採取した。それぞれn=510でまとめてtotal RNAを抽出した。2.末梢神経切断部及び脊髄、後根神経節において発現している遺伝子の評価1)採取したRNAをtemplateとしてreverse transcriptionを行いcDNAとした。3)in situ-hybridizationを脊髄、後根神経節において、対照群と、損傷後24時間後群において行い、組織での遺伝子の発現部位、発現量を検討したが、有意な変化は認められなかった。平成15年3月現在、ここまでの知見が得られており、今後、differential display法もしくはsubtraction法を用いて、新規遺伝子の単離を行っていく予定である。本研究の目的は、末梢神経切断部及び切断部ニューロン細胞体において発現している新規遺伝子の単離である。平成13年3月までに行った当研究に関する結果を記載する。ラットを用いた末梢神経切断モデルの作成臓器別遺伝子発現を基礎検討するためのRNAを、脳、脊髄、筋、肝臓、腎臓、心臓、精巣、甲状腺から抽出し、Reverse Transcriptionを行いPCRのtemplateを作成した。幼若ラットの左足の坐骨神経を大腿レベルで切断した後、1時間後、3時間後、24時間後、7日後に脊髄(L4-S1レベル)、後根神経節、切断坐骨神経末梢側、坐骨神経支配筋(腓腹筋)を採取後屠殺する。対照群として、sham operation後1時間で組織を採取する。それぞれn=5でまとめてRNAを抽出した。これを同様にReverse Transcriptionを行いPCRのtemplateを作成した。基礎的検討として、神経再生に関与することが知られている、もしくは考えられる各種遺伝子のプライマーを作成し、それぞれの臓器、神経再生過程における発現を検討中である。
転移因子LINEの転移・増幅における宿主タンパク質の機能

転移因子LINEは、ほぼすべての真核生物のゲノムDNA中に存在し、自身のRNAを逆転写反応することで増幅する。LINEの転移増幅にはLINEのコードするタンパク質が必須だが、それ以外に宿主のコードするタンパク質が関与すると考えられている。しかし、LINE転移における宿主タンパク質の関与およびその機能は解明されていない。私は、LINE転移中間体に複数の宿主タンパク質が含まれることを明らかにし、これらの宿主タンパク質が、LINE転移に関与する可能性を示した。転移因子LINEは、宿主細胞内で自身のRNA配列を逆転写し、そのDNAコピーを宿主ゲノムに挿入することで転移・増幅する。LINEは転移に必須のタンパク質のいくつかを自身がコードするが、LINE自身のコードするタンパク質のみでは転移を完了することはできない。そのため、LINE転移には宿主タンパク質が関与すると考えられているが、どのような宿主タンパク質がLINE転移に必須であるが解明されていない。そこで我々は、LINE転移に必須の宿主タンパク質の少なくともいくつかはLINEタンパク質と相互作用しているとの仮説の下、LINEタンパク質と相互作用する宿主タンパク質の同定を目指した。その結果、LINEタンパク質と直接相互作用しているタンパク質の同定には成功しなかったが、LINE転移中間体に複数のheterogeneous nuclear ribonucleic protein(hnRNP)が多量に含まれることを明らかにした。また、このhnRNPはLINE RNAと相互作用することでLINE転移中間体に含まれていることを明らかにした。これらのhnRNPは転移中間体において、LINE RNAを分解から保護する等の役割を果たし、LINE転移に寄与しているのかもしれない。FLAGタグを付加したヒト転移因子(L1)とゼブラフィッシュ転移因子(ZfL2-1)転移因子をHeLa培養細胞で発現させ、それぞれの転移因子の転移中間体(転移因子タンパク質RNA複合体)を精製した。その後、SDS-PAGE電気泳動で、この中間体に含まれるタンパク質を分離し、この中間体に宿主タンパク質が含まれていることを確認した。これらの宿主タンパク質を質量分析法で同定した結果、複数のRNA結合タンパク質が同定できた。これらのタンパク質は転移因子RNAを介して、転移中間体に含まれると考えられる。これらのタンパク質が転移因子のRNAと結合することで、転移因子のRNAが宿主細胞内で分解から保護されているのかもしれない。上記研究と並行して、転移中間体の形成に必要な転移因子タンパク質のドメインを決定した。この結果、上記で同定できた宿主タンパク質は、転移因子タンパク質と直接結合しているのではなく、RNAを介して結合していることが示された。次年度は、これら同定できた宿主タンパク質は転移因子の転移増幅にどのように関与しているのか解析するため、これらの宿主タンパク質を欠失(あるいはノックダウン)した培養細胞でのLINE転移頻度を測定する計画である。また、現在検出できている宿主タンパク質は、転移中間体に大量に含まれるもののみであることから、中間体の大量生成を行い、微量に含まれている宿主タンパク質の同定も目指す。本年は、ほぼ計画通りに転移因子の転移中間体の精製に成功し、また、その転移中間体に含まれる宿主タンパク質の同定にその一部ではあるが成功した。そこで、自己評価を(2)のおおむね順調に進展しているとした。しかし、当初予定していた転移因子配列間の差異の検出には至っていない。この課題は次年度への持ち越しとなった。本年度同定した宿主タンパク質が真にLINEタンパク質あるいはLINE RNAと結合できるか検証する。結合解析には、各宿主タンパク質の発現プラスミドを購入し、LINEタンパク質との結合を、酵母two hybrid法、または、細胞内免疫沈降法を用いて検証する。LINEタンパク質あるいはLINE RNAとの結合が確認できた宿主タンパク質について、LINE転移における機能解析を行う。申請者らは先行研究で、ヒトHeLa細胞およびニワトリDT40細胞でのLINE転移検出系を構築している。これらのLINE転移検出系を用いて、以下(1)(3)の解析を行う。(1)[強制発現解析]:同定した宿主タンパク質をHeLa細胞内で強制発現させ、強制発現によるLINEの転移頻度変化を測定する。(2)[発現抑制解析]:各宿主タンパク質の発現をRNAi法で抑制し、発現抑制によるLINEの転移頻度変化を測定する。(3)[遺伝子欠損解析]:ニワトリDT40細胞は、任意の遺伝子欠損細胞の作製方法が確立されている。そこで、同定したヒトタンパク質のニワトリ相同遺伝子欠損細胞を作製する。この遺伝子欠損細胞を用いて、遺伝子欠損(完全なタンパク質発現抑制)によるLINE転移頻度変化を測定する。<今年度の執行額に残額が生じた状況>LINE転移中間体の精製が想定よりも順調に進行したため、今年度使用を予定していた研究費に残額が生じた。<次年度の研究費の使用計画>消耗品費:ヒトcDNAクローン配列2万円/クローンx 10クローン= 20万円、酵母two hybrid用試薬(選択用培地、コンピテントセル作成用試薬など) = 20万円、免疫沈降用抗体アガロース2万円/mL x 10mL = 20万円、siRNA 3万円/サンプルx 10サンプル= 30万円、細胞培細胞培養用培地(血清含む)

7,000円/L x 35L/年= 25万円、トランスフェクション試薬(Fugene 6、Roche社)5万円/mL x 5mL/年= 25万円、トランスフェクション用プラスミド抽出キット(Qiagen Plasmid Kit、Qiagen社)1,200円/回x 150回/年= 20万円、常時使用する酵素・試薬類の経費= 30万円、プラスチック・ガラス器具類の経費= 20万円。旅費:国内学会での成果報告を年2回= 10万円、国際学会での成果報告を年1回= 20万円。
Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　Ｔｒｅｅｓ

この研究プロジェクトの目的は、巨大なデータ集合に関わる木構造を比較したり統合したりする効率的なアルゴリズムを開発することであり、特に以下の3つのトピックに焦点があてられていた。(i)最小の上位木を構成する。(ii)合意木を構築する。(iii)2つの木様構造の類似度を測定する。いくつかの新しい理論的なアルゴリズムがデザインかつ分析され、関連する計算複雑さへの結果が得られた。このプロジェクトには木のアルゴリズムに関連する3つの課題が含まれる。ひとつめは与えられた2つ木構造的類似度を測定するための高速手法に関するものである。両方の木がいわゆる"galled tree"でそれぞれn個の葉を持つ時、根つき三組み距離はナイーブなアルゴリズムでO(n**3)時間で計算できる。我々は根つき三組み距離の計算問題を、無向枝染色グラフの単色可能もしくは、ほぼ単色可能な三角形を数え上げる問題に変換することにより、o(n**2.688)時間へ改善した。グラフにおける様々なタイプの色つき三角形を効率的に数え上げるために、行列の積に基づく既存のアルゴリズムを拡張し、三角形の数え上げのアルゴリズムに関する、いくつかの興味深い新しい結果を得た。ツリー・アルゴリズムに関連する以下の3つのトピックについて研究を行った。(1)最小解決超系統樹の構築、(2)合意樹の構築、(3)2つの系統樹の類似度の測定初年度は、トピック(1)及び(2)に焦点を当て、新しい結果を得てそれらを発表することが出来た。(1):申請書に記載の未解決問題を解決した。より正確には、実行中に葉の特定のブロックをマージするための最適なグラフカラーリングのためのアルゴリズムで構築アルゴリズムを増幅させるアイデアは、非常に最悪の場合には、出力ソリューションを改善しないことを証明するための反例を発見した。肯定的な側面では、無制限のフォームの問題がNP-困難であるものの、キャタピラや多くても3つの内部ノードを持つツリーが制限されたときに、それを迅速に解決できることを示すことが出来た。この論文は「SIAM Journal on Computing」という雑誌に掲載された。(2):「様々な種類の合意樹を構築するための現在最良のアルゴリズムを改善すること」を目標とし、同一のリーフラベルの複数の集合と競合する多重ラベル付き合意樹の入力から多重ラベル付き合意樹を構築するための史上初の多項式時間アルゴリズムを開発した。他の研究者による以前の全ての方法の重大な欠点は、指数時間(すなわち、入力サイズの指数関数)が必要であることだ。しかしこれらの方法は、指定されたクラスタのコレクションに基づいてゼロから多重ラベル付き合意樹を構築する。我々がそれらよりもさらに速く実行できる理由は、多項式時間で厳密な多重ラベル付き合意樹を取得するために、一つの出発点として、入力多重ラベル付き合意樹のいずれかに既に存在する分岐構造を使用して、他のすべてに存在しないクラスタを表すノードを削除できることに気付いたことである。効率的なうえに、「概念的に単純」であることが我々の方法の別の利点である。ひとつの目的は、様々なタイプの合意木を構築する既存の最善アルゴリズムを改良することである。我々は3つの主要なタイプの合意木に関する新しいアルゴリズムを構築し、それぞれ既存の最速のものよりも速かった。それぞれがn個の葉をもち、葉のラベルがすべて異なるk個の系統樹が与えられた時に、多数決合意木ではO(nk log k)時間、緩和合意木ではO(nk)時間、貪欲合意木ではO(n**2 k)時間で我々のアルゴリズムは動作する。我々はアルゴリズムの実装も行い、様々なシミュレーションデータに適用した。我々の決定性アルゴリズムは、乱択アルゴリズムに基づくPHYLIPのような既存のパッケージと同等の計算能力を持つことを、これらの実験結果は示唆している。平成23年度は、当初の計画通り、トピック(1)及び(2)に焦点を当て研究を行った。そして、研究実績の概要に記載のとおり、いくつかの重要な結果を得ることが出来た。さらに新しいタイプの合意木に関する新しいアルゴリズムを構築するために研究を続ける。例えば“頻発差合意木"などである。平成24年度および25年度には、我々の研究に興味のある誰もが無料でダウンロード出来るオンラインのオープンアクセスである雑誌に研究結果のうちのいくつかを発表していくるもりである。平成25年度中に、国立情報学研究所の定兼邦彦准教授の研究室を訪問し、アルゴリズムについて研究、情報収集を行う。申請書に記載した平成23年度に購入予定であったノートブックのコンピュータを購入する代わりに、研究結果を進展させるため、学会への旅費に充てるつもりであるため、平成23年度の予算を平成24年度に繰り越しが必要である。平成24年度は、大きな変更はなく、トピック(3)および(2)の発展したトピックについて申請書に記載の計画に沿って研究を進めるつもりである。
高移動度チャネルＭＯＳＦＥＴのキャリア輸送と素子構造に関する理論的研究

新たに構築したデバイスシミュレータにより、ナノ構造の物理的性質を正確に反映したデバイスの電気特性を理論的に明らかにし、以下成果を得た。・Lバレー電子を利用した(111)面GaAs, GaSb, Ge極薄膜チャネルnMOSFETの性能予測・・・(111)面チャネルにおいて3 nm以下の膜厚にすることによりLバレー電子による電流を支配的にできることを見出すと共に、GaAsがもっとも高いオン電流と低いオフ電流を実現できることを明らかにした。・(111)面GaAs極薄膜チャネルnMOSFETのひずみ印加による性能向上・・・5 nmの膜厚の(111)面GaAs極薄膜チャネルにおいて、圧縮ひずみを印加してバレー間の縮退を解くことにより注入速度の劣化を最小限に抑えながら、状態密度を向上させることでキャリア濃度を増加させ、結果としてMOSFETの電流駆動力が向上することを明らかにした。・極薄膜Ge-On-InsulatorトンネルMOSFETの最適構造と面方位の明確化・・・p型のソース領域を有するGe-On-InsulatorトンネルMOSFETにおいて、n型のドレイン層の不純物濃度を最適化することで、ambipolar効果を抑制しオフ電流の低いトンネルFETが実現できることを明らかにした。面方位を(100), (110), (111)と変え、反転層のサブバンド構造を変調することによるトンネルFETに与える影響を詳細に検討し、結果として、Lバレーの電子の寄与が大きくできる(111)が最もオン電流とSファクターに優れた特性を示し、(100)面が最も劣っていることを定量的に示した。(111)GOIトンネルFETにおいて、0.6Vで200 uA/umを越える駆動力、電流値で4ケタ以上に渡り、MOSFETのSファクターである60 mV/dec以下のSファクターが実現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。LSIの高性能化を支えているsicMosの高駆動力化を実現する手段として、MOSチャネルの高移動度化技術が、近年注目を集めている。特に、20nm以降の世代では、新しいチャネル材料、具体的には、GaAs、InGaAs、InPなどに代表されるようなIII-V族化合物半導体、GeやひずみGeなどが必要になると考えられている。これらの高移動度チャネル材料MOSFETを実用化する上での最大の課題は、各チャネル材料のナノ物性に立脚した最適なデバイス構造と明確化とデバイス評価解析技術の確立である。極薄チャネル構造あるいは量子井戸構造などのナノオーダーでの量子閉じ込め効果、ひずみの印加や面方位などによるサブバンド構造のエンジニアリングを通じて、チャネル構造の最適化を行う必要がある。本研究課題では、この目的に対して、理論計算により、その知見を深めた。具体的には、上記半導体のバンド構造を計算するため、Matlabをシミュレータとして用いて、sp3s*d5軌道をベースとする強束縛モデルによるシミュレーションを構築し、極薄膜のSi,GeおよびIII-V族化合物半導体MOSFETのデバイス特性の理論計算を行った。特に、今年度は、Lバレー電子による高電流駆動力動作の可能性を明らかにするために、(111)面GaAs MOSFETの素子特性を、GaAs膜厚を変化させながら評価し、電流駆動力が3nm近傍のGaAs膜厚で最大になることを初めて見出すと共に、その物理的機構を明らかにした。LSIの高性能化を支えているSi CMOSの高駆動力化を実現する手段として、III-V族化合物半導体やGeなどの新しい材料を用いたトランジスタが必須と考えられている。しかしながら、各材料のナノ物性に立脚した最適なデバイス構造やそのデバイス物理は、まだ十分明らかでない。本研究では、上記半導体のバンド構造を、sp3s*d5軌道をべースとする強束縛モデルとバリスティック輸送モデルをべースとしたシミュレータを新たに構築することにより、極薄膜のSi, GeおよびIII-V族化合物半導体MOSFETのデバイス特性の理論計算を進めている。今年度は、この目的に対して、主に以下の二つの点を明らかにした。

・(111)面GaAs極薄膜チャネルnMOSFETのひずみ印加による性能向上・・・5 nmの膜厚の(111)面GaAs極薄膜チャネルにおいて、圧縮ひずみを印加してバレー間の縮退を解くことにより注入速度の劣化を最小限に抑えながら、状態密度を向上させることでキャリア濃度を増加させ、結果としてMOSFETの電流駆動力が向上することを明らかにした。・極薄膜Ge-On-InsulatorトンネルMOSFETの最適構造と面方位の明確化・・・p型のソース領域を有するGe-On-InsulatorトンネルMOSFETにおいて、n型のドレイン層の不純物濃度を最適化することで、ambipolar効果を抑制しオフ電流の低いトンネルFETが実現できることを明らかにした。面方位を(100), (110), (111)と変え、反転層のサブバンド構造を変調することによるトンネルFETに与える影響を詳細に検討し、結果として、Lバレーの電子の寄与が大きくできる(111)が最もオン電流とSファクターに優れた特性を示し、(100)面が最も劣っていることを定量的に示した。(111)GOIトンネルFETにおいて、0.6Vで200 uA/umを越える駆動力、電流値で4ケタ以上に渡り、MOSFETのSファクターである60 mV/dec以下のSファクターが実現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。本研究の遂行に当たって、バンド構造を正確に組み込んだ理論計算の枠組みを構築する必要がある。8月の来日以降、極めて短期間の内に、このシミュレータのコーディングと物理モデルの組み込みを行い、シミュレーションを行うことうことを可能にすると共に、現在国際的にも大きな関心時となっているIII-V族半導体を用いたMOSFETの性能予測に関して、(111)面GaAsを利用する方法の有用性とその物理的機構を明らかにし、学会投稿を果たしている。シミュレータの立ち上げ後、直ちに種々の材料やデバイス構造に関する計算と解析に着手、すでに有名ジャーナル誌に2本の論文を掲載させており、極めて順調に研究が推移している。更に、新しいデバイスであるトンネルFETに関する計算も進め、すでに学会発表が可能なレベルに達しており、更に成果が期待できる。今後は、以下の点など関して、種々の半導体材料に対して、理論計算と物理解析を系統的に進め、有効なサブバンド構造エンジニアリング手法を提案していく。-チャネル面方位がサブバンド構造・電流-電圧特性へ与える影響の明確化-III-V膜厚がサブバンド構造・有効質量に与える効果の明確化-ひずみがサブバンド構造・電流-電圧特性へ与える影響の明確化今後は、現在までに行ったIII-V族半導体およびGeを用いた極薄チャネルMOSFETに関して、最適な面方位、ひずみ量、チャネル膜厚などを探索すると共に、近年、急峻なオンオフ特性が期待できるため、極低消費電力デバイスとして期待されているトンネルFETに関する解析も進める予定である。特に、極薄チャネルの表裏をトンネルさせる新しい構造であるbi-layerトンネルFETについて、最適材料・面方位・膜厚などを探索していく。すでに、トンネル電流のシミュレーションの部分は出来上がっており、今後、解析に注力できる状況にある。
超精密マイクロ溝加工技術を利用した微小部品の直接接合

ナノメータ・オーダの加工精度をもつマイクロ部品の加工技術とその組立て技術はマイクロマシンの製作に不可欠の技術となる。そこで、1nmの位置決め精度をもつ超精密5軸制御マシニングセンタを活用して微細構造の製作法とその接合法を研究するものである。本研究ではその中でも多数の応用分野の期待できるマイクロ溝の加工技術をまず開発し、次に、マイクロ部品の組み立てに必須の基盤技術となる接合・組立て技術の開発をマイクロ溝を利用して行う。そのために、部品表面にマイクロ溝を多数加工し、そのマイクロ溝同士のくさび効果と凝着作用を利用して微細部品同士の無接着剤直接結合技術を確立することを目指し、次のような結果を得た。1.超精密マイクロ溝加工用の微細な単結晶ダイヤモンド回転工具をいくつか試作し、溝深さ、溝開き角を変えながら各種のマイクロV溝を製作し、良好な溝形状と面粗さをもつ接合用部品を製作できた。2.接合治具に多数の一方向マイクロ溝をもつ部品同士をセットし、V溝の接合実験を行った。溝加工の容易性とその結合強度から、溝深さ20mm、溝開き角8°が接合に適切であることが分かった。また、有限要素法を使用して接合強度解析を行ったところ、実験結果と良い対応を示した。3.4mm立方の無酸素銅の工作物上に、直交する多数のマイクロV溝を加工し、これを接合させたところ、各方向に0.380mmという微小な位置決め誤差で結合でき、接着剤なして精密位置決めを行える技術を確立できた。4.無酸素銅とアルミニウムという異種材料の組合せでも精密位置決めが可能であることを確認した。5.マイクロV溝の応用として、さらにフレネルレンズや光学素子を作製する技術開発を行った。超精密加工技術は微細機構部品など非常に小さい加工物に適応され始めている。今後、ナノメータ・オーダの加工精度をもつマイクロ部品の加工技術とその組立て技術はマイクロマシンの製作に不可欠の技術となる。そこで、1nmの位置決め精度をもつ超精密5軸制御マシニングセンタを活用して微細構造、すなわちマイクロストラクチャの製作法とその接合法を研究するものである。本研究ではその中でも多数の応用分野の期待できるマイクロ溝の加工技術をまず開発し、次に、マイクロ部品の組み立てに必須の基盤技術となる接合・組立て技術の開発を目指すものである。そこで、部品表面にマイクロ溝を多数加工し、そのマイクロ溝同士のくさび効果と凝着作用を利用して、微細部品同士の無接着剤直接結合技術を確立しようとした。得られた本年度の研究成果は以下のようにまとめられる。1.超精密マイクロ溝加工用の微細な単結晶ダイヤモンド回転工具をいくつか試作し、マイクロ溝加工の基礎実験から加工に使用できることを確認した。2.超精密マシニングセンタにダイヤモンド回転工具を装着し、溝深さ、溝開き角を変えながら各種のマイクロV溝を製作した。測定した結果、良好な溝形状と面粗さをもつ接合用部品を製作できた。3.接合治具に多数のマイクロ溝をもつ部品同士をセットし、V溝の接合実験を行った。溝加工の容易性とその結合強度から、溝深さ20μm、溝開き角8°の場合が接合に適切であることが分かった。4.有限要素法を使用して接合強度解析を行ったところ、実験結果と良い対応を示すことを確認した。そこで、lnmの位置決め精度をもつ超精密5軸制御マシニングセンタを活用して微細構造、すなわちマイクロストラクチャの製作法とその接合法を研究する。

本研究ではその中でも多数の応用分野の期待できるマイクロ溝の加工技術をまず開発し、次に、マイクロ部品の組み立てに必須の基盤技術となる接合・組立て技術の開発をマイクロ溝を利用して行うものである。そのために、部品表面にマイクロ溝を多数加工し、そのマイクロ溝同士のくさび効果と凝着作用を利用し、微細部品同士の無接着剤直接結合技術を確立しようとするものである。前年度で、超精密マシニングセンタにダイヤモンド回転工具を装着し、溝深さ、溝開き角を変えながら各種のマイクロV溝を製作し、良好な溝形状と面粗さをもつ接合用部品を製作できた。接合治具に多数のマイクロ溝をもつ部品同士をセットし、V溝の接合実験を行ったところ、溝加工の容易性とその結合強度から、溝深さ20mm、溝開き角8゚の場合が接合に適切であることが分かった、、この成果をもとに本年度は研究を進め、次のような研究実績を得た。1.4mm立方の無酸素銅の工作物上に、直交する多数のマイクロV溝を加工し、これを接合させたところ、各方向に0.380mmという微小な位置決め誤差で結合でき、接着剤なして精密位置決めを行える技術を確立できた。2.無酸素銅とアルミニウムという異種材料の組合せでも精密位置決めが可能であることを確認した。3.マイクロV溝の応用としてフレネルレンズやその組合せ光学素子を作製する技術開発を行った。
ほ乳動物の精子の受精能の獲得の分子機構

本研究は、精巣で作られた精子が、どのようなメカニズムで受精能を獲得するかという問題を、特に精子と体細胞との相互作用に着目して、分子レベルで解明することを目的として行われた。研究は、主に二つに大別され、岡村とDacheuxは、精巣上体における精子成熟に関与する精巣上体上皮細胞からの分泌蛋白質の解析を行った。一方、永井、Harrisonと岡村は、豚の体外受精系を用いて、精子の受精率に影響する因子の解析を行った。以下にその結果を示す。1、精巣上体における精子成熟機構の解析精巣で形成された精子は、精巣上体の長い細菅を通過する過程で初めて、前進運動をし、卵に受精する能力を獲得する。精巣上体の頭部から尾部へ精子が移動していくことが精子成熟に必要であるならば、精巣上体の特定の部分で分泌するタンパク質が、精子成熟の重要な調節因子として働いているものと推測し、昨年度は、精巣上体体部から分泌する135kDaタンパク質の解析を行った。本年は、新たに、精巣上体頭部の後半から分泌される23kDaタンパク質に着目した。先ずブタの精巣上体尾部分泌液から、このタンパク質を精製すると共に、そのN-末端アミノ酸配列を決定し、それをもとにcDNAをクローニングした。cDNAから予想された全アミノ酸配列から,23kDaタンパク質が、精巣上体に特異的なグルタチオンペルオキシダーゼであることが判明した。しかし、活性型のグルタチオンペルオキシダーゼが、活性中心にセレノシンテインを持っているのに対し、23kDaタンパク質では、システインに置き変わっていることが分かった。実際に酵素としての活性を殆ど持たないことが明かとなった。一方、免疫組織化学的手法を用いて、精子への23kDaタンパク質の作用を調べたところ、成熟精子の先体の表層へ、特異的に結合していることが判明した。更に、先体反応と共に、消失することも明らかになった。以上の結果から,23kDaタンパク質は、精巣上体頭部で特異的に合成、分泌され、精巣から運ばれてきた精子の先体表層に結合して、なんらかの形で先体反応に関与していること、言い換えると、精子の受精能に関わっていることが予想された。さて、精巣上体は、精子の成熟を助ける一方で、精子を酸化的傷害から保護していると考えられている。精子において酸化的傷害をおこす主因は過酸化脂質であるとされ、これが増加すると、膜の透過性の増大、運動性低下などをきたし、受精能の低下に結び付くことが報告されている。他方、ホスホリパーゼA2を活性化して先体反応を誘起することも知られている。仮説ではあるが、精巣上体中で精製した精子表層の過酸化脂質に23kDaタンパク質が結合して、マスクしてしまうことによって、精子を傷害から守ったり、早すぎる先体反応を抑える役割を果たしていることが考えられる。何れにしても、23kDaタンパク質の発現量は、精巣上体頭部の機能を判定するよいマーカーである、また、その抗体は、精子が先体反応を起こしているか否かを判定する新しいプローブとして利用できる。2、精子の受精能に影響する因子の解析精子の受精能獲得は、精子が発情時の雌性生殖器道を通過する際に、アルブミンやリポタンパク質などによって、精子細胞膜内のコレステロールガ取り除かれ、細胞膜の流動化が起こることによって引き金が引かれる。その後、精子内へのカルシウムの流入が起こり、透明帯への付着、先体反応を経て、初めて卵子へ侵入可能となる。我々は、精子内のカルシウム濃度を高めることによって、精子先体反応を高め、結果として受精能を増大されることができることを明らかにした。すなわち、カゼインホスホペプチドは、培養液中のカルシウムの沈殿を防ぐことにより、また、ホルスコリンは、直接精子内にカルシウムを流入させることによって、精子内のカルシウムレベルを高め、受精能を上げることを明らかにした。一方可溶化した透明帯は、ブタ精子の先体反応の誘起効果が低く、透明帯そのものの構造が、精子の先体反応の誘起に必須であることをつきとめた。

cDNAから予想された全アミノ酸配列から,23kDaタンパク質が、精巣上体に特異的なグルタチオンペルオキシダーゼであることが判明した。しかし、活性型のグルタチオンペルオキシダーゼが、活性中心にセレノシンテインを持っているのに対し、23kDaタンパク質では、システインに置き変わっていることが分かった。実際に酵素としての活性を殆ど持たないことが明かとなった。一方、免疫組織化学的手法を用いて、精子への23kDaタンパク質の作用を調べたところ、成熟精子の先体の表層へ、特異的に結合していることが判明した。更に、先体反応と共に、消失することも明らかになった。以上の結果から,23kDaタンパク質は、精巣上体頭部で特異的に合成、分泌され、精巣から運ばれてきた精子の先体表層に結合して、なんらかの形で先体反応に関与していること、言い換えると、精子の受精能に関わっていることが予想された。さて、精巣上体は、精子の成熟を助ける一方で、精子を酸化的傷害から保護していると考えられている。精子において酸化的傷害をおこす主因は過酸化脂質であるとされ、これが増加すると、膜の透過性の増大、運動性低下などをきたし、受精能の低下に結び付くことが報告されている。他方、ホスホリパーゼA2を活性化して先体反応を誘起することも知られている。仮説ではあるが、精巣上体中で精製した精子表層の過酸化脂質に23kDaタンパク質が結合して、マスクしてしまうことによって、精子を傷害から守ったり、早すぎる先体反応を抑える役割を果たしていることが考えられる。何れにしても、23kDaタンパク質の発現量は、精巣上体頭部の機能を判定するよいマーカーである、また、その抗体は、精子が先体反応を起こしているか否かを判定する新しいプローブとして利用できる。2、精子の受精能に影響する因子の解析精子の受精能獲得は、精子が発情時の雌性生殖器道を通過する際に、アルブミンやリポタンパク質などによって、精子細胞膜内のコレステロールガ取り除かれ、細胞膜の流動化が起こることによって引き金が引かれる。その後、精子内へのカルシウムの流入が起こり、透明帯への付着、先体反応を経て、初めて卵子へ侵入可能となる。我々は、精子内のカルシウム濃度を高めることによって、精子先体反応を高め、結果として受精能を増大されることができることを明らかにした。すなわち、カゼインホスホペプチドは、培養液中のカルシウムの沈殿を防ぐことにより、また、ホルスコリンは、直接精子内にカルシウムを流入させることによって、精子内のカルシウムレベルを高め、受精能を上げることを明らかにした。一方可溶化した透明帯は、ブタ精子の先体反応の誘起効果が低く、透明帯そのものの構造が、精子の先体反応の誘起に必須であることをつきとめた。1.精巣上体における精子成熟の分子機構(岡村・Dacheux)ほ乳動物の精子は、精巣で形成されてから受精に至るまで、常に、体細胞の影響下にある。特に、精巣上体における精子成熟は、上皮細胞から分泌される種々のタンパク質により精子表層が修飾され、初めて精子が運動能と受精能を獲得する非常に重要なステップである。本年は、それらの分泌タンパク質の分離と同定を試みた。精巣上体尾部分泌液から12種類のタンパク質を分離し、それらのN-末端アミノ酸配列を決定した。Northern法によって、それらのタンパク質をコードしているmRNAの発現を調べたところ、135,65,40,23,19kDaのタンパク質が、それぞれ精巣上体の異なる部位で合成されていることが判明し、精巣上体の部位による機能分化を直接証明する事ができた。
日伊非加速器物理学共同研究計画[LVD+LMD]

1)イタリアのグランサッソー地下物理学研究所の大容積検出器(LVD)は大容積の液体シンチレータと3次元トラック解析可能なストリーマーチューブからなる多目的検出器である。検出器は5タワーからなる全部で190個のユニット構成になっている。1ユニットは8個のシンチレーションカウンターをL型のトラック構成システムで囲んだ構造になっている。全シンチレターの重量は1840トンで40m×12m×13mの大きさになる。1991年10月に第一タワーの四分の一(液体シンチレーター90トン)が稼働した。第一タワー全体(368トン)の運転は1992年6月から行い,デターを収録・解析を続けている。この量の液体シンチレータは世界最大であり,超新星爆発からのニュートリノ観測装置としても最大なものの一つである。本年2月までの観測で低エネルギーニュートリノ計測に極めて有効であることが確かめられ成果が得られ,この成果をもとに引き続き,星の崩壊の研究を行っている。又,超高エネルギー宇宙線現象の研究のためのEAS-TOP装置(グランサッソーの頂上にある)とLVD装置(その深い地下に位置する)の連動実験にも成功し,いままで見られなかったミューオン束のイベントが両方の検出器で確認される等の成果を得た。又,LVDの第2タワーの建設が進んでおり年内に完成予定であり,来年には第3タワーに着手する予定になっている。グランサッソー地下物理学研究所における高エネルギーミューオンの強度という物理量は,地下実験所における基礎的物理量である。この実験解析のためのミューオンの深さ一強度曲線の理論計算が,日本グループによりモンテカルロ法で,フイレンツェ大学により解析的方法で,行われ総合されているところである。2)通常の放射線測定器では検出不可能な光速度の千分の一以下の超低速・超重粒子の検出を行うためにTL(熱ルミネッセンス)シートスタック(TLシートと医療用エックス線フィルムの重み合わせたものからなる)とTLシートの2次元読み取り装置の開発を行い,イタリアのモンブラントンネル地下実験所に50m^2設置し,約2年間曝露してきた。今回,エックス線フィルムを現像し,17m^2年の精密解析を行った。5枚のエックス線フィルムが総て,条件を満たしたイベントが二例その解析から得ることができた。そのイベントの対応する4枚のTLシートを読み出した結果,強く発光すると思われる光速度の千分の一程度の超低速・超重粒子は見出されなかったが,一例が光速度の一万分の一のGUTモノポール(磁気単極子)のTL発光と4枚のシートのいずれも一致するという結果を得た。この速度でのGUTモノポールの検出は世界で初めてであり,確証されれば大変重要な発見となる。すでにこれまで多くの実験が行われ,検出が否定されてきたプラスチックのCR39は百分の一つの速度のモノポールでも検出が難しいとプライス達によって報告されているので,TLシートスタックは大いに期待することができるという成果を得た。今回の結果を確証するために,残りのエックス線フィルム及びTLシートの精密解析をトリノ大学にて行っている。