hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光刺激法のための新しい脱分極誘発色素の開発・スクリーニング

本研究では、組織・細胞を光により脱分極刺激するlaser photo-stimulationシステムを作成するとともに、より優れた脱分極誘発色素の開発・スクリーニングを行い、その実用化を図ることを目的として研究を進めた。まず、生物用顕微鏡をもとに、光源とフィルターユニットを改造して、photo-stimulationシステムを作成した。レーザー光源には、色素の応答波長を考慮して、高出力のHe-Neレーザー(50mW、633nm)を採用し、光ファイバーで顕微鏡の蛍光ユニットと接続した。また、RGA-30の構造式をもとに、新たな色素の合成を林原生物化学研究所・感光色素研究所に依頼し、NK5156、NK2273、NK2275、NK2992を作成した。色素のスクリーニングには、我々が従来膜電位感受性色素のスクリーニングに用いてきた鶏胚迷走神経摘出標本、およびこれまでにphoto-stimulationの報告があるウシガエル交感神経節標本を用い、ガラス吸引電極によって測定される集合活動電位をモニターした。まずはじめにRGA-30を対象とし、無脊椎動物で報告のある染色条件で迷走神経標本を染色したところ、100μM・10-20分の染色によって、nodose ganglionの電気刺激によって生じる神経幹集合活動電位が著明に減弱することがわかった。新しく合成したいくつかの色素については、このような著しい毒性は観察されなかった。毒性がみられない染色条件を探索し、その条件下でphoto-stimulationの効果が得られるかどうかを調べたところ、明らかなphoto-stimulation効果は残念ながら観察されなかった。この原因については、一つは現在の我々のphoto-stimulation systemの性能(具体的にはlaserの出力の強度)に問題がある可能性が考えられる。もう一つは、我々の測定が基本的にextracellular recordingによる集合電位の測定なので、個々の細胞を対象としたintracellular recordingを行わないと、photo-stimulationの効果が見えないのかもしれない。また、単にRGA-30による染色がうまくいっていなかったためとも考えられる。今後、新しく合成したいくつかの色素を含めて、色素のスクリーニングをすすめるとともに、システムの性能に関しても、引き続き検討を行っていく予定である。我々は、これまで、膜電位感受性色素を用いた細胞電位活動の光学的計測の研究を行ってきたが、その過程で、RGA-30と名付けた色素が、光照射によって細胞膜を非侵襲的・可逆的に脱分極させる性質を持つことを見出した。膜電位感受性色素とは、その色素で染色した細胞の膜電位変化に応じて、その吸光や蛍光が変化する色素であり、細胞に対して薬理学的毒性や光化学的副作用を持たないことが絶対の条件として求められる。前述のRGA-30という色素は、このような基準から、膜電位感受性色素としては不適当と判断され、スクリーニングの過程で除外された色素であるが、我々はこの特性を逆に利用して、光を刺激のトリガーとして、細胞膜を非侵襲的に脱分極させることができる"photostimulation"の技術を開発できるのではないかとの着想に至った。我々は、現在すでに、photostimulationシステムのハードウェアの作成に着手し、開発を行いつつある。本研究では、この光刺激技術のさらなる発展と実用化を目指し、RGA-30にかわる、より高効率、低毒性の色素を開発・合成し、スクリーニングを行うことを目的とする。本年度は、林原生物化学研究所の協力のもと、RGA-30の構造式をもとに、新しい色素をデザインし、より優れた脱分極誘発色素の合成・開発を行った。さらに、これらの色素で標本を染色し、微小電極による記録を行いながら、光刺激による細胞脱分極の効率、色素の化学的毒性、光毒性、褪色などについて検討した。

もう一つは、我々の測定が基本的にextracellular recordingによる集合電位の測定なので、個々の細胞を対象としたintracellular recordingを行わないと、photo-stimulationの効果が見えないのかもしれない。また、単にRGA-30による染色がうまくいっていなかったためとも考えられる。今後、新しく合成したいくつかの色素を含めて、色素のスクリーニングをすすめるとともに、システムの性能に関しても、引き続き検討を行っていく予定である。
新生膜貫通タンパク質のER膜挿入・フォールディングに関わる変異体の解析

EMC欠損変異細胞において欠損する膜タンパク質の翻訳がC末端まで行われているかを検討するため、T2A配列を用いた解析を行った。リボソームがT2A配列に達すると、T2A配列の最後のアミノ酸が組み込まれることなく新生鎖が一度切り離され、引き続いてその下流の配列が翻訳される。したがって、ロドプシンRh1のC末端にT2A-GFPをコードする配列を融合することによって、GFPの発現の有無からRh1の翻訳が完了しているのか途中で停止しているのかを検討することが可能である。EMC1655G変異細胞においてRh1-V5-T2A-GFPを発現誘導した結果、GFPは野生型細胞と同程度発現したのに対し、Rh1-V5-T2Aはごく少量しか検出されなかった。このことから、EMCは膜タンパク質の翻訳には関与していないことが示され、EMC欠損細胞では合成された膜タンパク質が分解されていると考えられた。EMCが挿入過程の膜タンパク質と相互作用することを証明するために、リボソーム・新生鎖複合体の状態にあるウシロドプシンとEMCをBMHを用いてシステイン間架橋することを試みた。Stephen Highらの研究グループはRNCの状態にあるウシロドプシンとBMHによって架橋されるタンパク質を検討し、約10 kDaの未知のタンパク質PAT10を発見していた(Ismail, et al., 2008)。PAT10がEMCのサブユニットEMC5またはEMC6である可能性を考え再現実験を行った。その結果、PAT10を架橋することに成功したが、膜画分を加えないin vitro翻訳系においてもPAT10が非常に高い効率で架橋されたたため、PAT10はリボソームのサブユニットである可能性が高い。28年度が最終年度であるため、記入しない。この仕事に携わる研究員は他の研究(Rab6について)も行っているが、そちらの研究に関して論文を通すために注力していたために、H27前半は研究の進展が遅かった。論文が一段落した後、集中した解析が可能となり、幾つかの重要な進展を得ることができた。1つめの進展としては、Pat10同定の試みにおける進展である。IsmailらはBiochemical J.にて2008年にロドプシンの生合成過程でロドプシンに結合する10kDほどの小さなタンパク質(Pat10と命名)の存在を報告した。Pat10がEMCのサブユニットである可能性を考え、再現実験を試み成功した。しかしながら、Ismailらと同様に質量分析などによりPat10を直接同定する事ができるほどの量を得ることには成功しなかった。そこでEMCのサブユニットに対する抗体を用いて、immnoblotにてPat10がEMCのサブユニットであるかどうかを検討したいと考えている。2つ目の進展としては、EMC変異視細胞において様々な膜タンパク質を発現させ、その生合成について調べるという実験である。こちらに関してはこれまでに、GFP融合膜タンパク質140について視細胞における発現の有無を調べ、55の発現系統を同定した。現在、これらをEMC変異視細胞を持つモザイク網膜で発現させるための掛け合わせ実験を行っている。また、更に、mycやHAなどのタグを持つ膜タンパク質について視細胞での発現を誘導し、実際に発現するものの選択を試みている。発現するものについては、EMC変異視細胞を持つモザイク網膜で発現させるための掛け合わせを随時行う予定である。

今後は、H27で進めた2つの実験、Pat10の同定を更にすすめること、EMC変異視細胞において様々な膜タンパク質を発現させ、その生合成について調べるという実験でさらに推し進めるとともに、当初計画にあった、EMC欠損細胞のミクロゾーム膜の調整を試みる予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
抗体・糖鎖連結光増感薬を用いた新たな光化学療法の開発

昨年度に続き、光化学療法・光線力学療法のための光増感薬を開発することを目標として研究を進めた。グルコースが正常細胞よりがん細胞に数倍多く取り込まれるという性質に着目して、グルコースを光感受性物質であるクロリンに付加したH_2TFPC-SGlcを使用し、光増感効果、およびメカニズムを解析した。H_2TFPC-SGlcはがんの種類による特異性はあまりなく(IC_<50>:0.2-0.8μM)、がん細胞に対しても正常細胞(IC_<50>:0.4μM)に対しても同程度の光増感効果をもつことが判明した。H_2TFPC(IC_<50>:1.0-2.8μM)の約3倍高い、NPe6(IC_<50>:11-18μM)の30-50倍高い光増感効果が確認できた。H_2TFPC-SGlcは、H_2TFPCやNPe6よりも細胞への取り込み量、アポトーシス誘導能が共に多いことが明らかになった。また、H_2TFPC-SGlcを投与した細胞に、一重項酸素阻害剤であるアジ化ナトリウムを光照射時に加えたところ細胞生存率が高くなり、逆に一重項酸素の半減期を延長する重水(D_2O)を加えた場合は細胞生存率が低くなった。これより、H_2TFPC-SGlcの光増感作用は、一重項酸素を発生してアポトーシスを誘導していると考えられた。ヒトメラノーマCOLO679を皮下注射したヌードマウスに、H_2TFPC-SGlcを10^<-8>mol、または10^<-9>molでそれぞれ腫瘍に直接投与した。投与4時間後に光照射し、その後の腫瘍の成長を観察した。Controlと比較して、H_2TFPC-SGlc 1O^<-8>molの場合は、PDTから連続して8日間有意差が得られ、10^<-9>mol(n=4)の場合はPDT 12日後位まで有意差が得られた。このように、H_2TFPC-SGlcはH_2TFPCやNPe6に比べ非常に高い光増感効果をもつことが判明した。また、in vivoにおいても、H_2TFPC-SGlcのPDTによりメラノーマの成長を約12日間抑えられたことが確かめられ、光線力学治療薬としての機能を十分に備えていることが判明した。光化学療法に用いる新たなソラレン(8-MOP)にかわる光増感薬を開発することを目標とした。活性酸素発生効率の良いフラーレン(C_60)と、腫瘍集積性や水溶性の向上が見込めるグルコースを連結し、PDT効果やメカニズム、in vivoでの効果を検討した。C_60-(Glc)1(D-グルコース連結フラーレン)もしくはC_60-(6Glc)1(マルトヘキサオース連結フラーレン)存在下で24時間インキュベートし、UVA_1 5 J/cm2を照射した。その結果、PDTは顕著な光細胞毒性効果を示した(%survival C60-(Glc)1: 1.5%、C60-(6Glc)1:17.5%)。一方、正常ヒト線維芽細胞に対しては、PDT効果を示さなかった(%survival C60-(Glc)1:995%、C60-(6Glc)1:98.8%)。糖鎖連結フラーレンを用いたPDTは、がん細胞に対してのみ光毒性効果を持つことが示された。in vivoでのPDT効果を調べるために、ヌードマウスにCOLO679細胞を移植した。この腫瘍に、局所注射によってC_60-(Glc)1を投与し、4時間後にUVA_1 10J/cm^2を照射した。その結果、PDTを行わなかった腫瘍に比べて、0.1mgの場合で5匹中3匹、0.2mgの場合で5匹中4匹の腫瘍の成長が抑えられた。糖鎖連結フラーレンC_60-(Glc)1やC_60-(6Glc)1は、がん細胞に対して選択的に取り込まれ、高い光毒性効果を示すことを示した。この光毒性効果は、取り込まれた糖鎖連結フラーレンがUVA_1と光化学反応を起こし、活性酸素、特に一重項酸素が発生することで生じていると考えられる。細胞への効果だけでなく、ヌードマウスの腫瘍の成長を抑えたことから、この糖鎖連結フラーレンは、PDT用の光感受性物質として有用であることが示された。

また、H_2TFPC-SGlcを投与した細胞に、一重項酸素阻害剤であるアジ化ナトリウムを光照射時に加えたところ細胞生存率が高くなり、逆に一重項酸素の半減期を延長する重水(D_2O)を加えた場合は細胞生存率が低くなった。これより、H_2TFPC-SGlcの光増感作用は、一重項酸素を発生してアポトーシスを誘導していると考えられた。ヒトメラノーマCOLO679を皮下注射したヌードマウスに、H_2TFPC-SGlcを10^<-8>mol、または10^<-9>molでそれぞれ腫瘍に直接投与した。投与4時間後に光照射し、その後の腫瘍の成長を観察した。Controlと比較して、H_2TFPC-SGlc 1O^<-8>molの場合は、PDTから連続して8日間有意差が得られ、10^<-9>mol(n=4)の場合はPDT 12日後位まで有意差が得られた。このように、H_2TFPC-SGlcはH_2TFPCやNPe6に比べ非常に高い光増感効果をもつことが判明した。また、in vivoにおいても、H_2TFPC-SGlcのPDTによりメラノーマの成長を約12日間抑えられたことが確かめられ、光線力学治療薬としての機能を十分に備えていることが判明した。
フォトニック結晶高Q値共振器のセンシング応用

フォトニック結晶は、光の波長程度の周期的屈折率分布をもつ光材料であり、様々な光制御の可能性から注目を集めている。研究代表者は、これまでに、波長の3乗程度の微小領域に3.5ナノ秒を超える長い時間光を閉じ込めることの可能な高Q値光ナノ共振器や、フォトニック結晶のバンド構造の特異点(バンド端)における大面積共振作用を用いた、数百μm四方の範囲にわたって単一縦横モードで発振可能な面発光レーザの実現などを実現してきた。本研究では、このようなフォトニック結晶の特徴を利用したセンシング応用を目指した研究を行った。ナノ共振器を利用したセンシングでは、昨年度までに液体中で動作するフォトニック結晶の測定を行い、液体中においても、自由空間への放射損失が小さく、100万以上のQ値が実現できることを明らかにした。本年度、液体中でフォトニック結晶試料を測定するための測定系の構築を行い、液体(アセトン)中でフォトニック結晶共振器の特性を評価することにも成功しており、高Q値ナノ共振器を用いたセンシングのための基礎を築くことができたといえる。また、本年度新たに、フォトニック結晶バンド端による面発光レーザを用いた新たなセンシング応用への展開の検討を行った。研究代表者は、高出力なレーザや出射方向を制御可能なレーザ素子などを実験的に実現することに成功しているが、これらのレーザの動作の解析については、様々な手法が検討されていたものの、計算量や精度の面で課題を有していた。最近、また大面積に対する解析が可能な2次元結合波理論が提案されたものの、計算精度は不十分であった。本研究では、より厳密な2次元結合波理論を構築するべく、従来無視していた高次成分の寄与の効果、フォトニック結晶の面垂直方向の電磁界分布や構造分布の効果を取り込み、フォトニック結晶の周期性が厚さ方向に不均一な構造(斜め孔や円錐台形状孔など)にも拡張することにも成功した。フォトニック結晶を利用した高Q値光ナノ共振器は微小領域に光を強く閉じ込めることが可能であるため様々な展開が期待されている。本研究では、このナノ共振器を様々なセンシングに適用することを目指している。本年度は理論解析により、光ナノ共振器のセンシング応用の基礎検討を行った。まず、複数の共振器が結合している系における結合共振器誘起透明化(CRIT)現象を、モード結合理論を利用した解析を行った。その結果、複数の共振器が結合している状態において、特定の条件を満足すると、共振波長や位相の変化により透明化が生じ、透過光強度が大きく変化することがわかった。これを利用することで、高分解能のセンシングに利用可能であることが明らかになった。次に、実際のフォトニック結晶共振器の結合系に関する電磁界解析を、FDTD法や平面波展開法を利用して行った。来年度以降の実験的検証を考え、実際の構造であるL3型共振器とヘテロ界面を利用した完全反射鏡からなる系を考え、計算を行った。その結果、モード結合理論と一致する結果が得られた。また複数の共振器間の結合の大きさに関する検討も行い、結合の強さが共振器間距離に依存すること、共振器Q値は共振器間結合による影響を受けないことが明らかになった。さらに、共振器を液体中に導入した場合に関する理論検討も進めている。これらの理論解析結果により、フォトニック結晶共振器結合系がセンシングに利用可能なことが明らかとなった。来年度以降に実験的検証を進めていきたいと考えている。研究代表者は、これまでに、数百万のQ値をもつナノ共振器を世界に先駆けて実現することに成功している。昨年度には、モード結合理論を利用して、ナノ共振器を用いたセンシングの可能性についての理論解析を行った。本年度は、これらの結果をフォトニック結晶に適用するための理論および実験的検討を行った。フォトニック結晶ナノ共振器は、材料との屈折率差を大きくして全反射による強い光閉じ込めを実現するために、共振器の周囲を空気としたものを利用してきたが、本研究では、液体中でのセンシングの応用を考えている。このようなことから、まず、水などの、屈折率が空気より高い液体中にフォトニック結晶共振器を導入した場合について、FDTD法などの理論解析手法により共振器特性の計算を行った。この結果、適切な設計により、水中においても、自由空間への放射損失が小さく、100万以上のQ値が実現できることを明らかにした。これらの理論解析結果を基に、水中でナノ共振器の測定を行うための各種検討を現在進めている。これまでに、十分なQ値をもつ共振器の実現や、結合共振器系における共振波長制御などに成功しており、水中に導入したときの共振器特性の変化に関して検討を行っている。

本研究では、このようなフォトニック結晶の特徴を利用したセンシング応用を目指した研究を行った。ナノ共振器を利用したセンシングでは、昨年度までに液体中で動作するフォトニック結晶の測定を行い、液体中においても、自由空間への放射損失が小さく、100万以上のQ値が実現できることを明らかにした。本年度、液体中でフォトニック結晶試料を測定するための測定系の構築を行い、液体(アセトン)中でフォトニック結晶共振器の特性を評価することにも成功しており、高Q値ナノ共振器を用いたセンシングのための基礎を築くことができたといえる。また、本年度新たに、フォトニック結晶バンド端による面発光レーザを用いた新たなセンシング応用への展開の検討を行った。研究代表者は、高出力なレーザや出射方向を制御可能なレーザ素子などを実験的に実現することに成功しているが、これらのレーザの動作の解析については、様々な手法が検討されていたものの、計算量や精度の面で課題を有していた。最近、また大面積に対する解析が可能な2次元結合波理論が提案されたものの、計算精度は不十分であった。本研究では、より厳密な2次元結合波理論を構築するべく、従来無視していた高次成分の寄与の効果、フォトニック結晶の面垂直方向の電磁界分布や構造分布の効果を取り込み、フォトニック結晶の周期性が厚さ方向に不均一な構造(斜め孔や円錐台形状孔など)にも拡張することにも成功した。
古典資料に対するテキストマイニングおよびその分析結果の可視化に関する研究

本研究ではコンピュータによる古典史料を対象にした知識獲得の手法を確立する手法を提案し,一定の成果が得られた.重要な古文の単語の抽出器の作成は,SVMを用いた手法を提案し,自動的に抽出できる仕組みを構築した.古典史料からの知識獲得および可視化方法については,人物関係図を可視化するシステムを構築し,動的に操作できるようにすることにより分析の支援ができるようにした.また,地名を媒介とした人物関係を分析し,クラスタリングを行うことにより,同時代でない人物同士の類似性も測ることができるようになった.これにより,コンピュータを用いて大量の古典史料から知見を得るための支援システムを実現することができた.本研究では,電子テキスト化された古典資料(『吾妻鑑』などの平安時代鎌倉時代に書かれた史料)に対しテキストマイニングを行うことにより人物や地名などの情報の抽出を行い,それらの分析をし,その結果の可視化を行う.平成26年度は,古典資料に対してテキストマイニングを行うために必要な古文の重要語抽出器の作成を行った.本手法ではサポートベクターマシンによる機械学習を用いている.今年度は,『東大寺要録』および『役者評判記』を対象として実験を行った.また,これらの資料に対しては人手により注釈が付与されており,この注釈を教師データとして学習を行うことにより,人名や地名,建物などの抽出を行った.その結果,一定の抽出精度が得られ,本手法の有用性が実証できた.本研究では,電子テキスト化された古典資料(『吾妻鏡』などの平安時代鎌倉時代に書かれた資料)に対してテキストマイニングを行うことにより人物や地名などの情報の抽出を行い,それらの分析をし,その結果の可視化を行う.本手法では古典資料に対してテキストマイニングを行うために,サポートベクターマシンによる機械学習を行うことにより,古文の重要語抽出器の作成を行っている.平成27年度では,この重要語抽出器の精度の向上を図り,一定の成果が得られた。また,抽出した重要語の分類を試みており,これについては次年度においても取り組む予定である.さらに,古典資料(『東大寺要録』)に対する注釈付与において,抽出した重要語を新たな注釈候補として推薦するという応用を行った.古典資料から情報を抽出するという目的は,一定の成果が得られた.また,抽出対象を『東大寺要録』や『役者評判記』に拡大し汎用性を高めたうえで,その抽出精度を向上できたことは成果であると考えている.また,抽出した重要語の分類を試みたり,得られた重要語の応用を提案できたことも,今年度の成果であると考えている.本研究の古典資料から情報を抽出し,それを活用するという目的に向かって進展していると考えており,全体としては「おおむね順調に進展している」との評価になると考えている.本研究では,電子テキスト化された古典資料(『吾妻鏡』などの平安時代鎌倉時代に書かれた資料)に対してテキストマイニングを行うことにより人物や地名などの情報の抽出を行い,それらの分析をし,その結果の可視化を行う.本手法では古典資料に対してテキストマイニングを行うために,サポートベクターマシンによる機械学習を行うことにより,古文の重要語抽出器の作成を行っている.平成27年度では,この重要語抽出器の精度の向上を図り,一定の成果が得られた。また,抽出した重要語の分類を試みており,これについては次年度においても取り組む予定である.さらに,古典資料(『東大寺要録』)に対する注釈付与において,抽出した重要語を新たな注釈候補として推薦するという応用を行った.平成28年度は、上記の古文の重要語抽出器の精度の向上のため、その学習の基礎となる古文単語基礎データの作成を行った.歴史学研究の基礎資料の一つである,芳賀矢一『日本人名辞典』からの歴史人物情報の抽出を行うことにより,古文単語基礎データの充実を図った.『日本人名辞典』には,歴史上の人物の簡単解説が記述されており,この記述を解析することにより,職業や官職名などの当時の名称を取得することができる.また,それにより歴史上の人物どうしの関係性もより正確に取得することが可能である.なお,この作業は一定の成果が得られているが,まだ完了していない部分も残っており,今後も引き続き研究を継続する予定である.本研究ではコンピュータによる古典史料を対象にした知識獲得の手法を確立する手法を提案し,一定の成果が得られた.重要な古文の単語の抽出器の作成は,SVMを用いた手法を提案し,自動的に抽出できる仕組みを構築した.古典史料からの知識獲得および可視化方法については,人物関係図を可視化するシステムを構築し,動的に操作できるようにすることにより分析の支援ができるようにした.また,地名を媒介とした人物関係を分析し,クラスタリングを行うことにより,同時代でない人物同士の類似性も測ることができるようになった.これにより,コンピュータを用いて大量の古典史料から知見を得るための支援システムを実現することができた.平成26年度の目標は,電子テキスト化された古典資料から人物や地名などの情報を抽出することが目的であったが,その目的はある程度達成できた.これまでは人名の抽出が中心であったが,今年度では人名以外の抽出もある程度実現し,それを一層進めていく道筋がつけられたと考えている.特に,これまでは『吾妻鑑』などの平安時代鎌倉時代に書かれた史料が主な対象であったが,それ以外の史料(『東大寺要録』および『役者評判記』)を対象に実験を行ったことにより,提案手法が特定の時代の史料に限定される手法ではなく,汎用性があることが実証できたのは成果であると考えている.

ただし,もう一つの課題であった,研究代表者が以前に提案した単語分割手法の改善については十分な成果が得られなかったため,全体としては「おおむね順調に進展している」との評価になると考えている.平成28年度は,抽出した重要語の分類を行いたいと考えている.抽出した重要語が人名,地名,もの,あるいはそれ以外の何かであるかなどに分類することで,抽出した情報の活用方法の幅が広がるからである.また,抽出した情報を分析し,その結果を可視化する方法について実現したいと考えている.情報検索平成27年度は,提案した重要語抽出器の性能を向上したいと考えている.人名以外の地名や建物なども抽出できるようにはなったが,この抽出精度を向上したいと考えている.また,それ以外のさまざまな項目についても抽出できるように改善したいと考えている.さらに,上記で抽出した結果を用い,分析を行う手法について検討し,実現することを考えている.研究代表者は以前,人物関係を表すのに地名を媒介とする手法を提案したが,これを地名以外の項目にも拡張することなどにより,より深い分析を行うことのできる手法を実現することを検討している.研究代表者の所属変更に伴い,当初予定していたよりも学会発表への参加(特に海外での国際会議)回数が少なかったため.購入した実験用PCが,当初予定した金額より安く購入できたため.研究の進展により得られた成果の公表を行うため,国内・国際会議に参加する際の参加費,旅費に充てる予定である.実験データ等の保存のためのストレージの購入を行う.また,研究の進展により得られた成果の公表を行うため,国内・国際会議に参加する際の参加費,旅費に充てる予定である.
磁気イメージングのためのWolter型中性子顕微鏡の研究

中性子は、スピン1/2と高い透過性を有することから、磁気デバイスの深部磁気構造を観察する有力なプローブである。本研究では、高精度回転非球面多層膜スーパーミラーを用いて、高効率のWolter I型拡大結像光学系を開発し、ズーミング管検出器と融合し中性子顕微鏡を実現することを目的とした。Wolterミラーは、石英ガラス製の高精度マンドレルを大気圧マイクロ波プラズマジェットを用いた化学的な形状創成法による形状修正を適用して作製し、NiC/Ti多層膜スーパーミラーをイオンビームスパッタ法によって成膜、その形状を保持するためNi電鋳膜を形成後離型することで自立型スーパーミラーを開発した。(1) Wolter型中性子拡大結像光学系の概念設計の実施: Wolterミラー光学系の概念検討を行いパラメータを以下の通り決定した。1中性子顕微鏡拡大率:12.5倍、2臨界波長:3.4Å、3反射鏡: Ni/Ti多層膜スーパーミラー(m=4)、4光学系全長:2074mm、光学系最大直径:36mm。Ray Tracing解析の結果、顕微鏡ミラー表面の形状誤差は1μm以下が求められ、標準観察視野1mmφとした。(2) Wolterミラー用マンドレル創成技術検討の実施:マイクロ波プラズマジェットを用いた数値制御プラズマCVM装置(NC-PCVM)により、合成石英からなるWolterミラーマンドレルの作製技術検討を実施した。本検討では、プラズマジェット加工において、試料の曲率や傾斜が加工特性に与える影響を真円度・円筒形状測定器を用いて評価した。その結果、1本手法を曲率を持つ試料に適応する場合、曲率方向に対しての加工領域は、曲率が無い場合と比較して大きくなる。2本手法では、体積加工速度は加工物の温度に依存すること等を判明した。これを基にWolterミラー用マンドレルの試作を実施した。(3)マンドレルによるレプリカミラー製作法の検討:マンドレルに成膜したスーパーミラーに金属基板を電鋳法により形成し、これを離形して自立型Wolterスーパーミラーを製作する手法について、剥離するための離形材の種類、成膜条件について検討を行い、これまでの検討の結果、50μm厚さのニッケルをミラーに電鋳したのち離形することに成功した。(4)マンドレルへのスーパーミラー成膜法の検討:Wolter型ミラーマンドレルへの多層膜成膜として、イオンビームスパッタ装置の基板回転機構を改造し、回転非球面形状を有する砲弾型マンドレルを回転させながら、これに外周面にスーパーミラーを成膜する機構を完成させ成膜試験を実施した。レプリカミラー製作法の検討において、Ni/Ti多層膜の加熱試験時に、当初の予想に反し不純物の添加による膜間拡散の抑制効果においてより優れた効果を持つ物質を見出した。研究遂行上、この現象の本質を見極めるため追加試験を実施する必要が生じた。また、離形材について、当初の計画で予定した材料よりも、より適した材料の使用方法を考案した。これらの材料の使用の最適条件を検討するために時間を要した。また、Wolterミラー用マンドレル製作技術の検討において、マイクロメートルオーダーの形状精度を満足するため、NC-PCVMの最適条件を精密に検討する必要が生じた。(1) Wolterミラー用マンドレル創成技術の改良マイクロ波プラズマジェットを用いた数値制御プラズマCVM装置によって、合成石英からなるWolterミラーマンドレルの作製技術の改良を実施した。プラズマジェット加工による当該マンドレルの形状加工には、反応ガスとしてCF4を用いるが、マンドレルの全面修正加工を行う場合、1回あたり約40時間程度が必要であることから、先行研究を基に酸素O2ガスの添加により、加工速度を向上させる試験を実施した。その結果、今回のような大気開放下での条件では、逆に酸素が巻き込まれることでCF4の解離が阻害され、体積加工速度は減少することが判明した。また、加工速度の基板温度依存性を検討したところ、加工点における表面温度はプラズマジェット中のガス温度に支配され、ほぼ一定であることを明らかにした。(2)中性子ズーミング2次元検出器の整備中性子ズーミング2次元検出器用に使用するGdコンバータとCsI光電変換面を組み合わせた変換素子の検討を行い、それらの膜厚をパラメータとして中性子顕微鏡の検出効率、空間分解能の最適化検討を行った。Gdが中性子捕獲後放出する内部転換電子のエネルギーを評価した結果、Gdの厚さが10μmの場合、約20170keVの範囲のエネルギーとなり、薄膜表面から放出される電子のエネルギーは5070keV付近のものが一番多い。さらに、検出効率を向上させるためには膜厚が23μmが最適であることを明らかにした。また、中性子ズーミング管検出器の最終段のシンチレータによる画像読出し系について、従来のCCDカメラに変え、時間分解能を向上させる為、MPPCアレイモジュールによる読み出し法の検討を開始した。H27年度において、レプリカミラーの創成技術の検討において、当初の計画にないNi/Ti多層膜と剥離材料を考案できたため、その作成条件の最適化に時間を要した。H28年度は、NC-PCVMによるマンドレルの超精密加工の条件出しを行うと共に、中性子ズーミング2次元検出器用に使用するCsI光電変換面とGdコンバータの膜厚の最適化検討に時間を要したため、やや計画より遅れている。1.数値制御プラズマCVM加工による中性子顕微鏡用高精度Wolterミラーマンドレルの作製中性子ミラーのマンドレル作製に、PCVMを適用するプロセスの開発を実施した。

プラズマ加工時の表面温度の上昇傾向を把握するために、円柱試料にPCVM加工を行った。単位加工溝形状の取得後、1軸走査加工を行いNC-PCVMに適用可能か評価した。またNC-PCVM加工によって楕円筒形状を作製した。加工速度の補正後、加工量誤差は6.1%となり、形状誤差は0.23μm p-vでサブミクロンオーダの形状精度を達成した。これら開発したプロセスをWolterミラーのマンドレルに適用し要求精度を満足することに成功した。2.石英マンドレルによるレプリカWolterスーパーミラーの作製石英ガラス製の回転楕円筒にm=2(積層数140層)のスーパーミラーを成膜し、その上からニッケル金属を電鋳法により形成したあと離形して、Wolterスーパーミラーを製作する手法の最適化を行った。スーパーミラー成膜時の膜付着力、ニッケル金属膜の電鋳の際の膜応力の制御により、面形状精度の高いレプリカミラーの製作に成功した。これを基にWolterミラーの石英マンドレルにスーパーミラーを成膜したレプリカスーパーミラーの製作に成功した。3.中性子ズーミング管を用いた高分解能中性子イメージング実験中性子ズーミング管を用いた高分解能中性子イメージング実験を、J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)の特性試験装置NOBORU(BL10)で実施した。中性子ズーミング2次元検出器用に使用するCsI光電変換面とコンバータを組み合わせた変換素子を製作し、それらの膜厚等を制御することで中性子顕微鏡の検出効率、空間分解能の最適化を行うことを目的とした。空間分解能の測定を実施しエッジ測定を用いて約20μmを達成した。中性子は、スピン1/2と高い透過性を有することから、磁気デバイスの深部磁気構造を観察する有力なプローブである。本研究では、高精度回転非球面多層膜スーパーミラーを用いて、高効率のWolter I型拡大結像光学系を開発し、ズーミング管検出器と融合し中性子顕微鏡を実現することを目的とした。Wolterミラーは、石英ガラス製の高精度マンドレルを大気圧マイクロ波プラズマジェットを用いた化学的な形状創成法による形状修正を適用して作製し、NiC/Ti多層膜スーパーミラーをイオンビームスパッタ法によって成膜、その形状を保持するためNi電鋳膜を形成後離型することで自立型スーパーミラーを開発した。マンドレルのマイクロメートルオーダーの精密加工精度を満足する為、NC-PCVMの最適加工条件を精密に検討することを重点的に進める。NC-PCVMによるマンドレルの超精密加工の条件出しを精密に検討することが、結像光学系の高解像度に直結する為、十分な加工条件の検討を進めることとしている。これを基に最終年度の後半で、中性子顕微鏡の光学系の構築を効率良く進め、中性子ビーム実験の実施することを目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。中性子科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
年金における公私の役割分担(経済学的接近)

研究成果の概要はつぎのとおりである。1.公的年金と私的年金にはそれぞれ長所と短所がある。世代と世代の助けあいを基本線とする公的年金は老後設計の中心基盤となって国民に安心を約束するものであるが、他面で人口高齢化の影響をうけ、特定の世代に過重な負担を押しつけるおそれがないとはいえない。公的高負担は個人の制度加入意欲を損い、企業活動を停滞させ、失業圧力を高めるおそれがある。私的年金はスライドが容易でないものの、雇用との接続がしやすく、給付設計も弾力的である。年金における公私の役割分担を考えるさいには、両者の長所を活力しつつ、短所を避けるような組み合わせを検討する必要があろう。2.公的年金と私的年金の調整は容易でない。適用除外や代行には問題が少なくないので、むしろ公的年金の守備範囲を基本的部分に限定し、プラスアルファ分を私的営為にゆだねることが望まれる。3.私的年金を政策面から支援するためには、諸規制を緩和する一方、拠出時の掛金控除を税制の中で認めることが必要である。4.将来人口の新しい推計(昭和61年8月暫定推計)によれば、平均余命のいっそうの伸長が予想され、年金受給期間は65歳支給開始の場合でも旧推計より20%前後長くなると試算されている。結果的に公的年金負担も従来推計より重くなるが、退職金負担等とあわせて労働生産性の上昇分が年率1%程度あれば吸収可能である。5.年金受給世帯の生活実態はきわめて多様である。平均値に基づく議論は高齢者の世界ではほとんど通用しない。将来の年金政策は、高齢者の多様な暮らしぶりを前提にして立案される必要がある。高齢者の具体的かつ詳細な生活実態は今後の調査で明らかになろう。現在では資料に大きな制約がある。
遺伝子工学的手法による抗TSH受容体抗体の多様性に関する研究

ヒト甲状腺癌cDNAライブラリ-を組込んだλgt11バクテリアファ-ジを大腸菌(Y1090)に感染させ,抗TSH受容体モノクロ-ナル抗体、バセドウ病患者血清を用いて反応するクロ-ン採助した。これらは1020ないし1900bpで、いずれもEco RI siteを有していた。サザンブダイズし,同じメッセ-ジに由来すると考えられた。クロ-ニングしたλgt11ファ-ジを大腸菌Y1089に感染させ、ライソゲンを作成、これを用いて融合蛋白を産生した。分子量は126132kDであった。これら融合蛋白と、正常人,橋本病,バセドウ病および特発性甲状腺機能低下症の患者血清との反応をウェスタンブロット法で検討した。その結果、バセドウ病および特発性甲状腺機能低下症患者血清では正常人および橋本病患者血清で認められなかった融合蛋白と一致するバントが認められた。これらのcDNAをM13ファ-ジに挿入後,dideoxy法を用いて塩基配列を解析した。この塩基配列と現有までに一次構造が明らかになっている蛋白との相同性を検索したところ,ハムスタ-のelongation factor2(EFー2)との間に高い相同性があった。TSH受容体cDNAがクロ-ニングされなかった理由として、cDNAライブラリ-が2kbの大きさしかなく,oligo dTをprimerとしたためと考えられた。そこで,正常人甲状腺組織のmRNAより,random primer法により作成したcDNAライブラリ-より,抗TSH受容体抗体モノクロ-ナル抗体を用いてクロ-ニングした。クロ-ンの一つは2000bpのreading fameを有し,その後報告されたヒトTSH受容体cDNAと一致していた。始めに得られたcDNAによるアミノ酸をヒトTSH受容体のそれと比較すると、4アミノ酸の配列が一致している部分が2カ所見出され,これらの部分がエピト-プである可能性が考えられた。甲状腺機能亢進症を来すバセドウ病および甲状腺機能低下症を来す特発性粘液水腫の病因として、両者ともTSH受容体に対する自己抗体の関与が考えられている。しかし、同じ抗TSH受容体抗体でありながら前者に認められる抗体は受容体刺激活性を有し、後者に検出される抗体は抑制作用を有する。そこで、受容体に対する抗体の結合部位とその生物学的活性の関係と明らかにすることを目的とし、まず、遺伝子工学的手法を用いてTSH受容体の構造を解明することを試みた。ヒト甲状腺組織より作成したcDNAライブラリーを、λgt11バクテリオファージに組込み、これらのファージを大腸菌(Y1090)に感染させた。アガロース寒天上で培養後、IPTG液を含ませたミリポアフィルターを上においてcDNA由来の蛋白合成を誘導するとともに、これをフィルター上に吸着した。ついで、以前作成した抗TSH受容体モノクローナル抗体を用いて、TSH受容体cDNAを有するλgt11ファージのクローンを検出した。さらに、この操作をくり返すことによって、8つのクローンを得た。これらのTSH受容体cDNAを有する各ファージのクローンを大腸菌(1089)に感染させ、大腸菌DNAにファージを組込んだライソゲンを作成した。これらのライソゲンを用いて、大量の融合蛋白を産生することが出来た。これらの融合蛋白は、SDSーPAGEによって120Kd132Kdの分子量を有し、βーガラクトシダーゼの分子量116Kdを考慮すると、cDNA由来の蛋白分子量は、4Kd16Kdと推定された。

これらの蛋白をウエスタン・ブロット法によって、ニトロセルローズ膜に移し、抗TSH受容体モノクローナル抗体、バセドウ病患者血清、特発性粘液水腫、橋本病患者血清、正常人血清と反応させたところ、これらの融合蛋白は前3者と反応し、後2者とは反応せず、クローン化したcDNAの妥当性を確認した。甲状腺機能亢進症を来すバセドウ病および甲状腺機能低下症を来す特発性粘液水腫の病因として、共に抗TSH受容体抗体の関与が考えられている。すなわち、同じ抗TSH受容体抗体であってもTSH受容体分子上のエピト-プの差によって正反対の病態を呈すると考えられる。この点を解明するため、TSH受容体の構造を解明することを目的とした。前年度の研究で、ヒト甲状腺組織より作成したcDNAライブラリ-より、抗TSH受容体モノクロ-ナル抗体、バセドウ病患者血清、特発性粘液水腫患者血清と反応する融合蛋白を産生するλgt11バクテリオフア-ジに組込まれたcDNAクロ-ンを8つ得ることが出来た。本年度はTSH受容体cDNAを有する各ファ-ジクロ-ンを大腸菌(Y1089)に感染させ、大腸菌DNAにファ-ジDNAを組込んだライソゲンを作成、これを利用してTSH受容体cDNAを採取、精製した。すなわち、CsCl密度勾配法によってファ-ジを採取し、DNAを精製後、EcoRI制限酵素によって切断し、挿入DNAをアガロ-スゲルで精製する。これらのcDNAをM13ファ-ジに組込みdideoxy法によって、塩基配列を決定した。また、これらのcDNAをP^<32>で標識し、これをプロ-ブとして、ファ-ジ組込みcDNAライブラリ-よりハイブリダイゼ-ションによって他のTSH受容体cDNAクロ-ンを採取し、同様に塩基配列決定に用いた。現在迄に一部の塩基配列を知ることが出来たが、今後全塩基配列を解明すべく努力中である。ヒトの甲状腺癌cDNAライブラリ-を組込んだ入gt11バクテリオファ-ジを大腸菌(Y1090)に感染させ、抗TSH受容体モノクロ-ナル抗体、バセドウ病患者血清を用いて、反応するクロ-ンを採取した。これらは1020ないし1900bpで、いずれもEco RT siteを有していた。1つのクロ-ンを32Pでラベルし、サザンプロット法によって検討したところ、相互にハイブリダイズすることが明らかになった。すなわち、これらのcDNAは同じメッセ-ジに由来すると考えられた。クロ-ニングされたcDNAを有する入gt11ファ-ジを大腸菌Y1089に感染させ、ライソゲンを作成し、これを利用して融合蛋白を産生した。分子量は126132KDであった。これら蛋白の正常人、橋本病、バセドウ病および特発性粘液水腫患者血清との反応をウエスタンブロット法で検討した。その結界、バセドウ病および特発性粘液水腫患者血清では正常人および橋本病患者血清で認められなかった融合蛋白と一致するバンドを認められた。これらのcDNAをM13ファ-ジに挿入後、dideoxy法を用いて塩基配列を解析した。
がん検診の有効性をめぐる混乱に終止符を打つ数理モデルで受診率向上を目指す研究

検診の効果を評価するための数理モデルを作成し,わが国の最適な乳がん検診方法を検討した。わが国では,開始年齢を50歳から40歳に早くした場合,検診1回あたりの死亡減少率は低下し,偽陽性者数は増加した。最適な検診方法を決定するには,最終的に検診の不利益をどう評価するかが重要な役割を果たしていた。次に,女性がんの検診受診行動に関連する背景要因と心理的特性を分析した。検診の受診率向上を図るためには,背景要因や心理的特性を考慮した介入プログラムを検討するとともに,利便性を考慮した受診環境を整備することが重要である。1.数理モデルによる乳がん検診の有効性評価がん検診の有効性の正否を判断するための枠組みを持った数理モデルを作成した。日本及びアメリカの乳がん検診の現状に基づくデータを使用し,異なる検診条件下でシミュレーションを行い,各国の利益と不利益を比較検討した。その結果,日本の隔年検診は毎年検診の死亡減少率の約80%を維持できた。検診年齢別に死亡減少率を比較すると,両国で異なる結果が示された。日本は開始年齢を遅くするより早くする方が相対的な利益が得られた。一方,アメリカは終了年齢を遅くする方が相対的な利益が得られた。開始年齢を50歳から40歳に早くした場合,日本では,検診1回あたりの死亡減少率が低下し,受診者数・偽陽性者数は増加した。最適な検診方法を最終的に決定するには,検診の不利益をどのように評価するかが重要な役割を果たすことが明らかとなった。2.女性がん検診の受診行動に影響を及ぼす要因に関する調査女性がん検診の受診率向上を図るための条件を検討した。調査対象は,20歳から69歳までの女性3,200人とした。がん検診の受診状況,ヘルスビリーフモデルによる心理的特性,重視する受診環境条件を調査した。その結果,1,241人(回収率38.8%)から有効回答を得た。乳がん検診の受診行動には,年代・がん家族歴,検診の重大性・検診の利益・検診受診前の障害に対する認識が影響していた。子宮がん検診の受診行動には,世帯・医療保険,がんの重大性・検診の重大性・検診の利益・検診受診前の障害に対する認識が影響していた。受診環境として重視する条件をコンジョイント分析で検討した。女性がん検診の非受診者は,特に,検診費用が安く,検診担当者が女性であることを重視する傾向が認められた。女性がん検診の受診率向上には,住民の背景要因やヘルスビリーフモデルによる心理的特性を考慮したアプローチを検討することが必要である。本研究の目的は,理論疫学手法を用いて乳がん検診の有効性を評価し、さらに、住民及び自治体に対するがん検診の受診行動に関する実態調査から受診率の向上を図る社会的条件を明らかにし、限られた公的資源の中で、住民が乳がん検診を受診する場合の利益を最大化し、不利益を最小化できるがん検診受診モデルを構築することにある。平成23年度においては,がん検診の有効性評価の要になるがん検診の数理モデルを作成し,分析に必要なデータの収集を行うと共に予備的な分析を実施した。がん検診の対象となっているがんの罹患率(年齢別)や早期発見による延命効果に関するデータ(発見時のステージ別5年生存率など)は,検診の有効性を適切に判断する上で重要なものであるが,検診の実施状況(受診率や対象年齢,実施間隔など)の違いによる効果の差を分析するのに必要なものを得ることができた。現在,女性のがんを中心に,いくつかのがんについて検診の実施状況別の効果の分析結果をまとめているところである。当初の計画では,がん検診に関する住民の意識調査・実態調査を実施する予定であったが,調査対象地域との交渉に時間がかかるなど,年度内の実施が困難になり,翌年度(平成24年度)の前半に実施するということで計画を進め,実施を予定している。調査の開始は遅れたが,その分析を集中的・効果的に実施することにより,当初の年限内に研究をまとめ,成果を発表したいと考えている。前述の通り,本研究の目的は,(1)理論疫学手法を用いて乳がん検診の有効性を評価し、さらに、(2)住民及び自治体に対するがん検診の受診行動に関する実態調査から受診率の向上を図る社会的条件を明らかにし、(3)限られた公的資源の中で、住民が乳がん検診を受診する場合の利益を最大化し、不利益を最小化できるがん検診受診モデルを構築することの3点にある。現在までに,(1)についてほぼ達成し結果をまとめているところである。当初の予定では,(2)までを年度内に実施の予定であったが,調査対象地域との調整の遅れから開始を遅らせざるを得なくなった。調査を翌年度(平成24年度)に実施し(すでに,実施に関して対象自治体の担当者と大筋の合意が取れている),予定通り分析を進めたいと考えている。上記の通り,翌年度(平成24年度)に,研究目的の(2)

および(3)(がん検診の受診行動に関する実態調査と,利益を最大化できるがん検診受診モデルの構築)について研究を実施する。そのため,本年度に使用の予定であった自体調査の費用を繰越し,翌年度に使用することとした。使途については,当初計画した内容を予定している。実態調査の開始が遅れたことにより,分析期間が短くなるが,分析を集中的・効果的に行うことにより,当初の計画通りに研究結果をまとめ,発表したいと考えている。本年度から繰越の分(約135万円)は実態調査の費用に充て,翌年度分(直接経費70万円)を成果発表などの旅費ならびに解析等の謝金に充てる予定である。
分子進化の新しい指標に基づく転写基本因子TFIIDを含む巨大複合体の立体構造解析

転写開始反応はゲノムDNAからの遺伝情報の読み出しにおける最初の反応である。転写基本因子TFIIDは全遺伝子の9割の発現制御に関わり、転写開始において中心的な役割を果たす因子であるが、15種類のサブユニットから構成される分子量1MDaの複合体であるため、高分解能の立体構造は未だ解析されていない。応募者はこれまでにTFIIDの大量精製法を確立してきたが、TFIID単独では形状が不安定なため、さらに5種類の相互作用因子を精製した。次の問題は因子を混合する順序だが、我々は近年開発した分子進化の新しい指標に基づき、進化の過程で誕生した順に混合するという着想に至った。本研究では、A. TFIIDの結晶化と結晶構造解析、B.分子進化的解析、C. TFIIDを含む複合体の再構成と立体構造解析、を行う。平成30年度は、A.C.に注目して研究を進めた。TFIIDは分子量が巨大でサブユニット数も多い複雑な複合体であるため、結晶化だけでなく、クライオ電子顕微鏡による解析も進めた。平成30年4月に、200kVのクライオ電子顕微鏡(Talos Arctica, Falcon3)がKEKに導入されたことを受けて、まずはその立ち上げを行なった。12月には110kDaのタンパク質を2.85angstrom分解能で決定することに成功し、立ち上げが完了したと考えている。現在、KEKクライオ電顕の装置責任者として共同利用を推進しつつ、TFIIDと相互作用して形状を安定化するRNA polymerase IIのクライオ電顕解析を行い、現在、8angstrom分解能での単粒子解析に成功している。平成30年度は、TFIIDなどの巨大複合体の立体構造解析に必須な技術である、クライオ電顕の立ち上げに成功したので、当初の計画以上に進展していると考えている。A.TFIIDの結晶化と結晶構造解析:結晶が得られ次第、PFやSPring-8等の放射光実験施設を活用して回折データの収集を行う。また、KEKにおいてクライオ電顕が立ち上がったので、積極的に電子顕微鏡観察を行い、良い像を得られればそのまま単粒子解析に進む。B.分子進化の新しい指標を利用して、TFIIDを含む複合体の集合順序を予測:引き続き、dDRに基づく解析を通して、分子集合や構造解析にヒントが得られないかを探る。C.TFIIDを含む複合体の再構成と立体構造解析:B.の結果を受けて、dDR値を利用した分子進化的解析に基づいてTFIIDとその他の因子を混合する。もし、総当たりで検討するなら、単純に考えても7x6x5x4x3x2の5040通りを試みないといけないし、二者同時・三者同時の可能性を考慮するとさらに組み合わせが増える。本研究課題ではdDR値を踏まえてpolII,TFIIBなどを先に混合してコアを作り、その後TFIIDや他の因子を加えることとする。複合体形成については、熱安定性測定・動的光散乱・X線小角散乱・電子顕微鏡観察を組み合わせて確認し、得られた情報に基づいて、TFIIDを含む複合体の再構成・結晶化およびクライオ電顕観察を行う。平成29年度は、Bに注目して研究を進めた。分子内ダイレクトリピート間の相同性の崩れは、重複直後の共通祖先と、現在の子孫遺伝子の進化的な距離を反映すると考えられる。私たちはこの値をdDRと名付けた。TFIIDのDNA結合サブユニットであるTBPや、TFIIBは分子内にダイレクトリピートを持つので、様々な生物種のTBP, TFIIBのdDR値を計算して相関を調べたところ、TBPがゼロの時点で、既にTFIIBは正の値を持っており、TFIIBがTBPよりも先に生まれたことが示された。前回の報告は34種と少ないサンプル数でdDRを計算していたので、平成29年度は入手可能な全ての公共データベース(真核と古細菌の450種)を使って計算を行い、TBPの対称性の崩れが、真核生物の転写反応の複雑化を導いたという分子進化モデルを発表した。平成29年度は、本研究の根幹となるアイディアであるdDRを応用した研究成果をCell姉妹紙に論文発表することができたので[Kawakami & Adachi et al., Cell Reports (2018)]、当初の計画以上に進展していると考えている。