hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
興奮性バーストニューロンに前庭人力を伝える脳幹中継ニューロンの機能

以上の結果から、BDNが前庭入力と視覚入力の統合に重要な役割を果たすことが示唆された。ネコの舌下神経前立核とその腹側網様体には、水平急速眼球運動の最終中継ニューロンである興奮性バーストニューロン(EBN)を直接駆動すると考えられる介在ニューロン(burster-driving neuron,BDN)が存在する。BDNが対側水平半規管から興奮入力を受け頭部回転速度に比例した発射示し、かつ眼振急速相およびサッケードに先行してバーストを起こす特異な発射パターンを示すことは既に報告した。本年度はBDNの発射活動を定量的に解析するとともに、視覚性入力と上丘刺激に対する応答を調べた。また前庭からの入力が上丘刺激効果に及ぼす作用についても調べ以下の結果を得た。BDNのバースト発射に含まれるスパイク数は眼球運動の水平振幅に比例し、バースト発射頻度は水平眼球速度に比例する。従って、バーストニューロンに見られる速度信号はBDNのレベルで既に形成されていると考えられる。またBDNは明らかな視覚性応答を示し、視野内で対側へ動く物体を提示した時にバースト発射を示した。さらに同側上丘深部の刺激によりBDNは短い潜時で賦活され、その最短潜時から2ないし3シナプス性に興奮性入力を受けることが示された。従って、BDNのサッケード応答および視覚性応答には、同側上丘からの興奮性経路が関与すると考えられる。また眼球運動の起こらない場合でも視覚性応答は見られることから、BDNを駆動する視覚入力はポーズニューロンの活動を休止させる入力とは独立であることが示唆された。上丘刺激により誘発される眼球運動の水平方向の振幅は頭部水平回転により明らかな変化を受けることが見いだされた。BDNの上丘刺激に対する応答も前庭入力により修飾され、対側への回転で促通を、同側への回転では抑圧を受けた。これらの効果は上丘および半規管入力がBDNに収束していることが一因と考えられる。
高頻度磁気刺激による不安モデル動物作成とその機能の解明

高頻度磁気刺激(rTMS)が、ラットにおいて不安を形成するか否かを調べる研究を計画した。不安をしらべる方法として恐怖条件付け試験、高架十時迷路、明暗箱を用いた。また選択的セロトニン再取り込み阻害薬(Selective Serotonin Reuptake Inhibitor : SSRI)や抗不安薬であるdiazepam, alplazolam and buspironeがrTMSによる不安を抑制するか否かも調べた10日間のrTMS慢性照射は、Elevated plus maze, Black & white boxテスト,Conditioned fear stressテストによってラットに対して不安を惹起することが明らかとなった。この不安は、paroxetineの慢性投与やdiazepam, alplazolam, buspironeの急性投与で抑制されたがparoxetineの急性投与では抑制さえなかった。rTMSは従来うつ病や神経症の治療に使用されてきたので、我々は最初rTMSが不安を抑制するものと予想していた。しかし結果は逆であった。rTMSは、正常ラットではむしろ不安を惹起した。このrTMSによる不安は、paroxetineの慢性投与やdiazepam, alplazolam, buspironeの急性投与で抑制された。このことはrTMSによる不安は、セロトニンやGABA-ベンゾジアゼピン系の神経伝達が関与している可能性が考えられる。Corticotropin Releasing Factor(CRF:副腎皮質刺激ホルモン放出ファクター)は従来から不安との関連が指摘されてきた。我々はCRF2レセブターのアンチセンスを用い、ラットの細胞レベルにおけるCRF2レセブターの発現を阻害し、各種の不安行動測定を用い、不安に対するCRF2レセブターの機能を調べる目的でこの実験を行った。実験にはWistar系雄性ラットを用いた。CRF2レセブターアンチセンスを脳室内に固定した。Elevated plus mazeのopen armでの滞在時間およびBlack and whitetestのwhite chamberでの滞在時間は、CRF2レセブターアンチセンス投与群において有意に減少した。またconditioned fear stressでのfreezing回数は、CRF2レセブターアンチセンス投与鮮において有意に増加した。以上のことからCRF2レセプターは不安を抑制する機能を持っていることが示唆される。我々は、高頻度磁気刺激(rTMS)を用いて不安動物モデルの作成を試みた。rTMSは、4cmの円形コイルを用いて行った。rTMSの照射は、13時から18時の間におこなった。ラットは4群に分けた。(1)群は、コントロール群、(2)群は、rTMSのみ10日間照射した群、(3)群はrTMS10日間+パロキセチン急性投与群、(4)群はrTMS10日間+パロキセチン慢性投与群とした。不安の評価は、高架十時迷路、明暗箱、恐怖条件付けテストでおこなった。(2)群のrTMS照射群および(3)群のパロキセチン急性投与群は、(1)群のコントロール群および(4)群のrTMS10日間+パロキセチン慢性投与群に比較して有意に不安が増加していた。このことはrTMSの十日間照射が、ラットに対して不安を惹起し、この不安はパロキセチン慢性投与が抑制し、パロキセチン急性投与は影響を及ぼさなかった。このことからrTMSによる不安モデルは、不安のメカニズムを解明するのに有力な手段となりうると考えられる。
産業構造の変化に伴う戦略的な新産業予測に関する研究

本研究においては、過去及び現在の産業の「分析」と、そこから得られる知見に基づいた新産業の「予測」とを両輪とし、「分析」は、個別の産業内における各企業に注目し、当該企業を取り巻く環境や業績等の経時変化から企業の成長の要因を探り出すミクロな分析をおこなった。また、当該「分析」に基づいて新産業を「予測」するためのツールとしての『知財マップ』の開発を行った。各企業の売上・経常利益等の業績や、研究開発費・設備投資費といった投資の額、さらには株価等の相互の相関を多変量解析等に基づいて定量的に評価した。このとき、同時に、企業間の株式の保有・被保有(あるいは役員の兼任状況等)により構成されるネットワークを所定の年度ごとに作成し、当該ネットワークを複雑系ネットワークの視点から解析し、上記業績データとの相関を調べた。複数の特許公開公報等の文献に自然言語処理、具体的には形態素解析を施して名詞を抽出し、それら名詞の出現頻度や共起頻度、さらにはキーワード間の係り受け関係をもとに作成された共起行列を用いて、それら名詞および文献を二次元平面上の所定の位置に配置できる。この知財マップを用いることで、当該文献に記載された技術を視覚的に捉えることが可能となり、新産業への"気づき"を得られることが期待される。知財マップ作成ソフトウェアの初期版のバージョンアップを行うとともに、知財マップの活用手法を確立し、誰もが容易に知財マップを作成・活用することを可能とするシステムの構築の予備研究を行った。本研究は、ネットワーク解析や自然言語処理といった数理学的手法を用いて新産業の創出あるいは予測を行うものである。本年度は主に、技術を「見える化」し、新産業を「予測」するためのツールとしての「知財マップ」作成ソフトウェアの開発を行った。具体的には、まず、オンライン特許検索システム「PATOLIS」を用いて、対象とする特許公開公報(の電子データ)を収集した後、当該特許公開公報の文章に形態素解析を施し、キーワードとなるべき名詞を抽出する。そして、請求項の同一文に出現するキーワードは共起しているものと捉え、対象となる特許公開公報の請求項に現れるすべてのキーワードを基底とする共起行列を作成する。続いて当該共起行列を対角化し、得られた2つの固有値に対する固有ベクトルをそれぞれx座標、y座標とする位置に、各キーワードを配置する。これにより、共起している(技術的な意味が近い)キーワードは二次元平面上の近い場所に集まるため、記載された技術を直観的(視覚的)に、かつこれまでより詳細に把握できるようになった。さらに、請求項だけではなく、特許公開公報における要約をも同時に解析可能なようにシステムを構築したことで、技術的な課題(目的)、例えば「小型化」や「高性能化」といった語も、当該二次元平面上に同時に配置し得る。これにより、自己の技術が、当初は想定していなかった課題を解決するために役立つという"気づき"を得ることが可能となった。この"気づき"が起点となり、自己の技術をどの方向に発展させていったら未踏の領域を開拓できるか、つまり新産業を創造できるかが明確になるため、今後「知財マップ」は新産業予測ツールとして大きく寄与することが期待される。
重力波対応天体からの電磁波放射に関する理論的研究

我々は、連星中性子星合体後に形成される、大質量中性子星と降着円盤から成る系からニュートリノによって放出される物質の性質についての研究を、数値相対論を用いたニュートリノ輻射輸送流体シミュレーションによって行った。これまで十分に考慮されて来なかった、ニュートリノの対消滅による加熱過程を考慮し、その影響を調べた結果、その効果は非常に大きく、ニュートリノによって放出される物質の性質を調べるためには対消滅加熱を考慮することが必須であることを示した。しかしながら、ガンマ線バーストに必要な、相対論的なジェットの放出は見られなかった。これは、物質密度の小さい回転軸周辺でニュートリノの加熱率が十分に大きくならないことが原因である。これは、相対論的ジェットの生成には純粋なニュートリノの効果だけではなく、磁場との相互作用によって起こる乱流が起源である有効粘性の効果が必要であることを示唆している。これについて我々は、粘性による円盤の加熱や、円盤の厚みなどの変化を考慮すれば、相対論的ジェットを生成できる可能性を示した。また我々は、ニュートリノによって放出される物質の量について調べた。我々は、本研究で我々が用いた核物質の状態方程式では、連星中性子星の合体直後に力学的に放出される物質と同程度の質量がニュートリノによる加熱で放出されることを示した。これは、Kilonovaのエネルギー源としてニュートリノによる質量放出が重要となりうることを示唆している。更に我々は、ニュートリノによって放出される物質の中の中性子過剰度に注目した。ニュートリノによって放出される物質の中では電子ニュートリノと反電子ニュートリノの吸収反応が十分に早く起こり、放出物質中の陽子数・中性子数比は1に近づく事を示した。これは、ニュートリノによって放出される物質の中ではr過程が殆ど起こらない事を示唆している。28年度が最終年度であるため、記入しない。本特別研究員は「極超新星」と呼ばれる極めて明るい超新星においてr過程によって合成される元素を調べた。超新星の最中、星の内部では非常に高温の中性子星が作られ、その表面からは中性子を多く含んだ物質が放出されると考えられている。r過程とは、この物質の中のほうに中性子の密度が十分に大きいときに進む重元素(鉄より重い元素)合成過程である。その結果、ユーロピウムに比べてジルコニウムの組成が卓越する金属欠乏星の元素組成がこの極超新星におけるr過程で説明可能であることを示した。金属欠乏星とは文字通り鉄の水素に対する個数比が太陽系の比よりも非常に小さい星で、近年精力的に観測が成されている。これらの星は、重元素合成過程を多く経験していないガスから作られたために、一回の重元素合成過程の結果を色濃く残している。よって、これらの星の元素の起源を探ることは、宇宙の重元素合成過程が進む場所を探るうえで非常に重要となる。先述したユーロピウムに比べてジルコニウムの組成が卓越する金属欠乏星は、金属欠乏星の中でも特異な重元素組成を持っている。これらの星は近年の観測で多数見つかってきており、その重元素の起源となった現象にも注目が集まっている。極超新星は宇宙初期での軽い元素合成に極めて重要であることが示唆されてきたが、本特別研究員の研究は、鉄より重い元素のついても極超新星の寄与は大きかった可能性を示唆するものである。更に、鉄より重い元素は超新星の非常に深い領域で生成されるため、放出される元素組成は星内部の状況に非常に大きく依存する。よって本特別研究員の結果は、金属欠乏星の観測が星の内部を探る独立な方法となる可能性を提示するものである。膨張速度が非常に速い物質中の元素合成過程についての研究を行った。これは、昨年度の極超新星(爆発のエネルギーが通常の超新星よりも一桁ほども大きな超新星)からのニュートリノ駆動風における元素合成過程についての研究から派生したものである。極超新星のニュートリノ駆動風のように膨張速度が非常に速い物質の中では、アルファ粒子(ヘリウム原子核)と核子(陽子と中性子)が熱平衡を達成できずに元素合成過程が進む。その結果として、鉄よりも質量数が大きな原子核が合成される。私は、この過程がアルファ粒子と核子が熱平衡から外れた場合に達成される、重元素の準平衡組成(Alpha-constrained Quasi-statistical Equilibrium, αQSE)を用いて理解できる事を示し、この過程が実際の天体現象(極超新星)として起こりうることを示した。この結果は、中性子が過剰でなく、r過程が起こらない場合においても重元素合成が起こる可能性が有るため、非常に興味深い。また、この元素合成過程の結果合成されるのは、質量数90-130程度の陽子過剰核(モリブデン、ルテニウムからバリウムなど)である。これらの元素は、陽子過剰核の生成過程として現在有力なシナリオとされているγ過程では十分に作ることが出来ないと考えられている元素であるため、この元素合成過程はこれらの陽子過剰核の生成過程としても注目される。この研究において準平衡(QSE)組成を求めるコードを開発した。これは非常に拡張性に富んでおり、異なる原子核の準平衡グループを指定することにより様々な天体現象における原子核の組成を作ることが出来ると考えられる。核反応ネットワーク計算による直接的な計算と、準平衡組成による解析を通じて、元素合成過程そのものについての理解をより深めることが出来る。また、中性子星連星が合体した後のニュートリノによる質量放出についての研究についても遂行中である。現在の研究は、連星中性子星合体の際にニュートリノによって加熱されて放出される物質を調べるというものである。

この研究においては、ニュートリノと物質との相互作用を詳細に扱いながら、流体シミュレーションを行うことが必要である。私は、弱い相互作用の理論にもとづいて、ニュートリノと物質との相互作用による流体の加熱率を計算し、それらを組み込んだ流体コードを開発した。特に、ニュートリノと反ニュートリノの対消滅によって物質が加熱される効果は、世界でどのグループも行っておらず、初めての試みである。また、数値相対論を用いた連星中性子星合体シミュレーションを考慮した初期条件から計算を始めることも初めての試みである。初期条件については、空間3次元で行われた連星中性子星合体のシミュレーションの結果を軸対称に平均化し、それを初期条件として軸対称2次元のシミュレーションを行う事が可能となった。空間3次元で長時間の計算を行うことは、莫大な計算リソースを必要とする。軸対称2次元でシミュレーションを行うことは、この計算コストの問題を解決するためにも有用である。以上を総括して、研究課題の進捗は順調といえる。我々は、連星中性子星合体後に形成される、大質量中性子星と降着円盤から成る系からニュートリノによって放出される物質の性質についての研究を、数値相対論を用いたニュートリノ輻射輸送流体シミュレーションによって行った。これまで十分に考慮されて来なかった、ニュートリノの対消滅による加熱過程を考慮し、その影響を調べた結果、その効果は非常に大きく、ニュートリノによって放出される物質の性質を調べるためには対消滅加熱を考慮することが必須であることを示した。しかしながら、ガンマ線バーストに必要な、相対論的なジェットの放出は見られなかった。これは、物質密度の小さい回転軸周辺でニュートリノの加熱率が十分に大きくならないことが原因である。これは、相対論的ジェットの生成には純粋なニュートリノの効果だけではなく、磁場との相互作用によって起こる乱流が起源である有効粘性の効果が必要であることを示唆している。これについて我々は、粘性による円盤の加熱や、円盤の厚みなどの変化を考慮すれば、相対論的ジェットを生成できる可能性を示した。また我々は、ニュートリノによって放出される物質の量について調べた。我々は、本研究で我々が用いた核物質の状態方程式では、連星中性子星の合体直後に力学的に放出される物質と同程度の質量がニュートリノによる加熱で放出されることを示した。これは、Kilonovaのエネルギー源としてニュートリノによる質量放出が重要となりうることを示唆している。更に我々は、ニュートリノによって放出される物質の中の中性子過剰度に注目した。ニュートリノによって放出される物質の中では電子ニュートリノと反電子ニュートリノの吸収反応が十分に早く起こり、放出物質中の陽子数・中性子数比は1に近づく事を示した。これは、ニュートリノによって放出される物質の中ではr過程が殆ど起こらない事を示唆している。本特別研究員はこの採用年度で、金属欠乏星の重元素の期限に関する研究を行った。
自動車グロープラグを用いた宇宙用小型水蒸気発生装置の研究開発

宇宙空間や宇宙船内で使用することを想定した蒸気ガスジェネレータの開発研究を行った。その熱源には自動車業界で長年利用され実績と信頼性が高く、小型軽量、省電力で高温となる点に注目し、ディーゼルエンジンの燃料予備加熱時に使用されるグロープラグを用いた。大気中における実験から定常的に蒸気の発生を確認し、ガスジェネレータの開発に成功した。更なる蒸気の利用方法として電気推進機の推進剤としての利用を想定したガスジェネレータの開発を行い、真空中で約30分間の蒸気の生成に成功した。各種ガスジェネレータと電気推進機アークジェットを使用して、水を推進剤とした作動を行った。最大25秒の水での作動を確認した。グロープラグを用いた小型水蒸気発生装置の試作とその基礎性能特性を取得した。1.グロープラグを用いた実験用小型水蒸気発生装置を設計・試作した。内部の構造、グロープラグの本数、グロープラグ電気入力、水流量、蒸気出口面積、出口圧力を変化させ、それらの関係を調べた。2.得られた小型水蒸気発生装置の特性、内部物理現象を仮定しモデル化し、現象の解明と水蒸気発生装置の性能を予測できる数値計算コードを開発した。3.開発した数値計算コードを用いて、小型水蒸気発生装置内部の物理現象を解明、性能予測を行い、それらの計算結果と実験結果を比較検討し、実用器設計指針が得られた。前年度に試作、性能測定した、小型水蒸気発生装置の特性、内部物理現象をモデル化し、現象の解明と水蒸気発生装置の性能を予測できる数値計算コードを開発した。その数値計算コードを用いて、小型水蒸気発生装置内部の物理現象を解明、性能予測を行い、それらの計算結果と実験結果を比較検討し、十分な同意を得た。次に、小型水蒸気発生装置の実用器システムを設計・製作した。設計には宇宙環境(無重力、作動圧力範囲)を十分考慮した。制作した小型水蒸気発生装置の実用器をこれまで通り地上の実験室にて作動させ、宇宙環境使用の設計ではあるが、十分なデータを取得し、重力を考慮した数値計算の結果と比較検討した。その結果、定性的定量的な一致が見られたので、数値計算で予想される、宇宙環境下での作動特性もほぼ一致すると期待された。グロープラグを用いた小型水蒸気発生装置の実用機システムの試作とその性能特性の取得がほぼ完了し、次年度に向け、宇宙環境における実機作動を考慮した実験・数値計算が予定通り進んでいる。本研究では宇宙用小型水蒸気発生装置の開発を行い、宇宙空間での様々な場面での利用を想定して最適化を行った。大気中における低電力で小型のガスジェネレータの開発に成功したので、次に宇宙空間の特に真空中で凍結することなく蒸気を供給し続けられるガスジェネレータの開発を行った。真空中では水は凍結してしまうため、凍結することなく蒸気を一定供給することを課題とした。そこで改良型ガスジェネレータの下流にさらに流路を絞ったオリフィスを取り付けた。それによって真空中においても定常的に水の供給および蒸気化ができ、約30分間真空中での作動を確認した。この結果から、宇宙船内外の様々な場面で使用することができるガスジェネレータの開発に成功した。さらにその応用として電気推進機であるアークジェットスラスタの推進剤として水蒸気を使用することに注目した。特に、水を推進剤としたアークジェットを長時間作動をさせるために、アークジェット本体に水蒸気発生装置を組み込めるように改良を行った。特に、本年度は、水冷式アークジェットスラスタを用いた場合、最大10秒程度の作動を確認できた。アノード輻射冷却式アークジェットスラスタを用いた場合では最大25秒間の作動を確認した。ガスジェネレータとアークジェットスラスタを組み合わせることで短時間ではあるが、宇宙空間における新たな水の利用方法として推進システムへの応用に成功した。作動後にスラスタの分解を行ったところ、スラスタの部品が破損していることが確認された。水蒸気の利用は電極には厳しく、今後、電極構造・材質の改善が必要である。グロープラグを用いた小型水蒸気発生装置の試作とその基礎性能特性の取得がほぼ完了し、予定通り研究が進んでいる。1.航空機による無重力下での作動実験とその後のISSでの宇宙実験を具体的に提案する。2.上記の1と並行して、開発した小型水蒸気発生装置の実用性を検証するために、本装置を利用した水推進剤アークジェットスラスタシステム実機を開発し作動試験を行う。3.本研究最終年度のまとめを行う。航空宇宙工学小型水蒸気発生装置の実用器システムの設計・製作と宇宙での性能予測を行う。1.平成26年度の結果をもとに、小型水蒸気発生装置の実用器システムを設計・製作する。設計には宇宙環境(無重力、作動圧力範囲)を十分考慮する。2.制作した小型水蒸気発生装置の実用器をこれまで通り地上の実験室にて作動させ、宇宙環境使用の設計ではあるが、十分なデータを取得し、重力を考慮した数値計算の結果と比較検討する。

ここで、定性的定量的な一致が見られた場合、数値計算で予想される、宇宙環境下での作動特性もほぼ一致すると考える。当該年度に必要な消耗品が前年同購入した消耗品で代用できたことにより、次年度使用額が生じた。また、当該年度の旅費予定額と実質額に差が生じたためである。次年度の研究に充当できる予算が増えたことにより、さらに小型水蒸気発生装置の開発に関する高度な研究を進める。より一層の成果が期待できる。
遺伝子対遺伝子説の新展開：ペア抵抗性遺伝子による植物免疫の誘導機構の解明

申請者は、ペア抵抗性遺伝子Pit-1/2による植物免疫の誘導機構の解明を試みた。抵抗性遺伝子Pit-1の隣に座乗する遺伝子Pit-2は、Pit-1とタンパク質レベルで直接結合し、免疫受容体複合体を形成することを見出した。ペア抵抗性タンパク質Pit-1/2は異なる機能を持つことを見出しており、Pit-1は恒常的に免疫を誘導するが、Pit-2はPit-1の活性を抑制する。Pit-1とPit-2機能の違いは、スイッチドメインであると考えられているNB-ARCドメインの30アミノ酸の違いにより生み出されることを示唆するデータを得ている。Pit-1を用いた免疫沈降実験から、Pit-1がPit-2以外の複数の抵抗性タンパク質様タンパク質と複合体を形成することも発見した。この結果は、1つの抵抗性遺伝子は、複数の抵抗性遺伝子とタンパク質レベルでペアを形成していることを示唆している。これまで、1つの抵抗性遺伝子が複数の抵抗性遺伝子とペア形成(ペア抵抗性遺伝子群と命名)をする報告はなく、この知見は植物免疫を理解する上で重要な基礎データとなる可能性が高いと考えた。25年度が最終年度であるため、記入しない。抵抗性タンパク質Pitによる免疫スイッチOsRac1の活性化機構の解明植物の抵抗性遺伝子産物(以下、抵抗性タンパク質)は、病原体を認識する細胞内レセプターとして働くことが知られている。現在、抵抗性タンパク質の活性化機構やシグナル伝達機構に関しては、ほとんど明らかになっていない。我々はこれまでに、いもち病菌に対する抵抗性タンパク質であるPitが植物免疫のスイッチタンパク質である低分子量Gタンパク質OsRac1を活性化し、いもち病菌に対する抵抗性に関与することを明らかにしている。しかしながら、どのような分子メカニズムで、PitがOsRac1を活性化するのかは不明であった。本研究で、Pitの相互作用タンパク質として、OsRac1を活性化しうるGDP/GTP exchange factor(GEF)ドメインを有するOsSPIKE1を同定した。酵母ツーハイブリッドを用いた解析から、OsSPIKE1とOsRac1が結合することが明らかになった。さらに、OsSPIKE1 RNAiイネでは、Pitによって誘導される抵抗性が抑制されていることを見出した。以上の結果から、PitはOsSPIKE1を介してOsRac1を活性化し、抵抗性を誘導している可能性が考えられた。PitはOsSPIKE1を介してOsRac1を活性化し、抵抗性を誘導している可能性を見出した。この結果は、抵抗性タンパク質Pitによる免疫スイッチOsRac1の活性化機構の解明繋がる。また、OsRac1の上流に位置する免疫レセプターである抵抗性タンパク質PitとPia (RGA4とRGA5)、さらに、Piaのいもち病菌由来のリガンドであるPex22の形質転換体を用いた免疫沈降を行い、質量分析器によりこれらの相互作用分子の同定を試みた。その結果、抵抗性タンパク質のシグナル伝達に関わると考えられる新規タンパク質の同定している。以上のように、研究計画はおおむね順調に進展している。ペア抵抗性遺伝子RGA4-RGA5と単独の遺伝子で働くPitによる病原体の非病原性遺伝子の認識機構からOsRac1活性化に至るシグナル伝達機構をタンパク質レベルで明らかにする。得られた知見から、植物-病原体間の遺伝子相互作用をタンパク質レベルで体系的に理解する。特に、遺伝子数の違いによる植物免疫の誘導機構の違いに着目して解析を行う。多くの場合、抵抗性遺伝子座には、複数のNB-LRR型抵抗性遺伝子様の遺伝子がクラスターをなすという特徴的な痕跡が見られる。実際に、RGA4とRGA5もNB-LRR型遺伝子クラスターの中に隣接して存在する抵抗性遺伝子である。上記で得られたタンパク質レベルでの分子メカニズムをもとに、進化の過程で何故このような遺伝子クラスターが形成されたのか、その意義の解明も試みる。
配位空間内での光応答性分子の異性化挙動

細孔性ネットワーク錯体が有する配位空間において溶液中とは異なる光応答性分子の異性化挙動を見出した。その異性化挙動をその場観察X線構造解析や種々の分光法により検討した。アクセプター性配位子で構成される三次元細孔性ネットワーク錯体にレチナールを包接させた。暗下において取り込まれたレチナールを抽出するとall-trans体とともに13-cis体が得られた。異性化挙動を検討した結果、この異性化挙動が位置選択的であることが分かった。[(ZnI2)3(TPT)2]n(TPT=2, 4, 6-tris(4-pyridyl)-1, 3, 5-triazine)に包接されたレチナールは、通常のall-trans体およびall-trans体の単結合が回転して大きくねじ酒た構造体が存在していることが判明した。1.暗下でのレチナールの異性化挙動2)ネットワーク錯体に包接されたレチナールを、クロロホルムを用いて抽出したところ、all-trans体と13-cis体が3 : 1の割合で存在することが1H NMR法の結果明らかになった。その異性化挙動を解明するためにESRを測定したところ、室温でラジカル種が0.1%程度存在することが分かった。つまり、X線構造解析で得られた構造体の大部分は、閉殻種であり、抽出の過程でアクセプター性のホストとレチナールの間での電子移動が起こるために、レチナールのカチオンラジカルが生成し、暗下でも容易に異性化が進行したと推測される。2.結晶相光反応生成物のX線構造解析KEK NW2Aにて、レチナール包接ネットワーク錯体単結晶を85Kおよび17Kに冷却し、それぞれ366nmの紫外光により光照射を行い、X線回折データの測定を行った。その結果、細孔内において光異性化の進行に伴い、all-trans体から構造が変化したことを確認した。今後精密な解析を行う予定である。
2次元適応形ラティスフィルタによるアレイ信号処理

以下の3点について研究を行い成果を得た。1.本研究で提案した一般化構造2次元ラティスフィルタに関し以下の考察を行った。・2次元アレイ信号に適応ラティスフィルタによる線スペクトル追従アルゴリズムを適用したときの特性解析およびシミュレーションを行った。・適応ラティスフィルタを用いた零特性(ヌル)によるノイズ成分の除去アルゴリズムを提案した。2.アレイ信号による線形予測モデルを用いた適応スペクトル推定について以下の考察を行った。・適応ラティスアルゴリズムの収束特性を向上させるブロック処理法について、3つの新しい方法を提案し、その収束速度の向上を確認した。・2次元ARモデルのスペクトルピーク特性を考慮して、2つの4分の1モデルの重み付き平均による推定精度の向上を果たし、それを用いた信号の到来方向のトラッキングを行う方法の有効性を示した。3.アダプティブビームフォーマ-の設計に(1)で提案したラティスフィルタを適用し、それにより特性の向上が得られることを示した。・所望信号の拘束条件を設定した前置処理部を持つビームフォーマ-に2次元ラティスフィルタを適用し、干渉信号の到来方向に強いノッチ特性をもたらすことができた。・一般化サイドローブキャンセラにラティスフィルタを適用し、ノッチ特性の実現に有効であることを示した。
哲学・思想から見たラテン・アメリカ

本研究は、哲学・思想という観点からメキシコを中心としたラテン・アメリカを捉えなおす試みである。従来、日本における哲学・思想の研究は西洋、インド、中国、そして日本の伝統に着目するものにほぼ限られていた一方で、ラテン・アメリカ地域研究では哲学・思想にはほとんど手が付けられてこなかった。この空白を埋めることは、多くの非西洋地域で近年進んでいる「世界哲学」としての各地域の哲学の創造という動向にかなう積極的な貢献となるはずである。ラテン・アメリカにおける哲学・思想の展開と日本のそれとの比較の地盤を整えることで、両地域が課せられた共通の課題と、解決のための異なる道筋も見通せるようになるだろう。
脂質摂取によるLRP1を介した消化管運動調節機構の検討

平成25年度にCre/loxpシステムによる神経堤由来領域に特異的なLRP1の欠失を試み、産仔を得ることができた。平成26年度にこのマウスの遺伝子解析を行ったところ、LRP1のホモ欠損マウスは得られておらず、ヘテロ欠損マウスのみが得られていることが判明した。平成27年度にorgan bathを用いて小腸運動の解析を行ったところ、ヘテロ欠損マウスでは野生型と比較して、消化管運動異常を認めた。これにより、LRP1遺伝子のヘテロ欠損、すなわちLRP1の発現量が減少することで消化管運動に影響を及ぼすことが示唆された本研究はアポリポ蛋白Eの受容体であるLRP1とシナプス後膜に存在するPSD-95、そしてNMDA受容体、nNOSによって形成されるLRP1-NMDAR-PSD-95-nNOS複合体の消化管神経における機能についてin vivo, in vitroの各系で検討し、食物中脂質成分による上腹部症状の発現機序として脂質摂取によるアポEシグナルの増加がLRP1-NMDAR- PSD-95-nNOS複合体を介して消化管運動不全を惹起している可能性について検討することを目的とするものである。平成25年度にはin vivoではJackson研究所で既に樹立されたLRP1のloxPマウスを購入し、本大学の生理学研究室で作製された消化管神経を含む神経堤由来領域特異的にCre蛋白とGFP蛋白を発現させたマウス(Cell Stem Cell. 2:392-403, 2008.)との交配を開始し、Cre/loxPシステムによる神経堤由来領域特異的なLRP1遺伝子の欠失を試み、産仔を得ることができた。本研究はアポリポ蛋白Eの受容体であるLRP1とシナプス後膜に存在するPSD-95、そしてNMDA受容体、nNOSによって形成されるLRP1-NMDA-R-PSD-95-nNOS複合体の消化管神経における機能についてin vivo, in vitroの各系で検討し、食物中脂質成分による上腹部症状の発現機序として脂質摂取によるアポEシグナルの増加がLRP1-NMDA-R-PSD-95-nNOS複合体を介して消化管運動不全を惹起している可能性について検討することを目的とするものである。平成25年度にJackson研究所で既に樹立されたLRP1のloxPマウスを購入し、本大学の生理学研究室で作製された消化管神経を含む神経堤由来領域特異的にCre蛋白とGFP蛋白を発現させたマウス(Cell DStem Cell.2:392-403,2008)との交配を開始し、Cre/loxPシステムによる神経堤由来領域特異的なLRP1遺伝子の欠失を試み、産仔を得ることができた。平成26年度にこの産仔の遺伝子解析を行ったところ、LRP1のホモ欠損マウスは得られておらず、ヘテロ欠損マウスのみが得られていることが判明した。ホモ欠損マウスは受精以降のいずれかの段階で致死的になっていることが推察された。引き続き、ヘテロ欠損マウスの表現形の解析を行っている。平成25年度にLRP1のloxpマウスと消化管神経を含む神経堤由来領域に特異的なCre蛋白とGFP蛋白を発現させたマウスとの交配を行い、Cre/loxpシステムによる神経堤由来領域に特異的なLRP1遺伝子の欠失を試み、産仔を得ることが出来た。平成27年度にはこのヘテロ欠損マウスの表現形解析を行った。消化管運動を経時的に定量化できるorgan bathを用いて小腸の解析を行ったところ、ヘテロ欠損マウスでは野生型と比較して、蠕動運動の低下を認めた。これにより、LRP1遺伝子のヘテロ欠損、すなわちLRP1の発現量が減少することで消化管運動に影響を及ぼすことが示唆された。引き続き、表現形の解析を行っていたが、年度途中の感染モニタリングにおいて、微生物が検出されたため、一旦、飼育を中断し、微生物クリーニングを行った。体外受精により、再びマウスの個体を得ることができた。研究期間は終了したが、これ迄に得られたLRPヘテロ欠損マウスを用いて、次年度以降も引き続き、表現形の解析を行い、本研究計画の目的である脂質摂取によるLRP1を介した消化管運動調節機構についての検討を行う予定である。これにより、LRP1遺伝子のヘテロ欠損、すなわちLRP1の発現量が減少することで消化管運動に影響を及ぼすことが示唆されたLRP1のノックアウトは胚レベルで致命的になることが既に報告されており(Cell 71:411-21, 1992)、消化管神経でのLRP1の機能解析のためには消化管神経特異的なLRP1の条件的ノックアウトが必要になる。

既報のLRP1条件的ノックアウトマウスの作製においてはCre/loxPシステムが用いられている(J Clin Invest. 101:689-95, 1998)。Cre/loxPシステムは臓器特異的にCre蛋白を発現させたマウスと目的遺伝子をCreリコンビナーゼ標的配列loxPで挟んだマウスを交配させることで、臓器特異的な目的遺伝子の欠失を起こさせるシステムである。平成25年度には購入したLRP1のloxPマウスと本大学の生理学研究室から分与していただいた消化管神経を含む神経堤由来領域特異的にCre蛋白とGFP蛋白を発現させたマウス(Cell DStem Cell.2:392-403,2008)との交配を開始し、Cre/loxPシステムによる神経堤由来領域特異的なLRP1遺伝子の欠失を試み、産仔を得ることができた。平成26年度にこの産仔の遺伝子解析を行ったところ、LRP1のホモ欠損マウスは得られておらず、ヘテロ欠損マウスのみが得られていることが判明した。ホモ欠損マウスは受精以降のいずれかの段階で致死的になっていることが推察された。引き続き、ヘテロ欠損マウスの表現形の解析を行っている。消化器内科学平成25年度には購入したLRP1のloxPマウスと消化管神経を含む神経堤由来領域特異的にCre蛋白とGFP蛋白を発現させたマウス(Cell DStem Cell.2:392-403,2008)との交配を開始し、Cre/loxPシステムによる神経堤由来領域特異的なLRP1遺伝子の欠失を試み、産仔を得ることができた。平成27年度はヘテロ欠損マウスの表現形の解析を行う。方法としては研究代表者が本邦で初めてOrgan bathによる消化管の長短軸方向の長さの経時的変化及び単位時間あたりの蠕動回数を定量や排便回数等の行動学的解析や胃、小腸、大腸の粘膜層を剥離して、筋層及び筋間神経叢のみとした標本を作成し、神経伝達物質であるNOを産生するnNOSや同じく神経伝達物質であるアセチルコリンを合成する際に働く酵素であるコリンアセチルトランスフェラーゼのmRNA発現を定量的RT-PCR法で、蛋白質発現量をウエスタンブロット法によって定量する。また、蛋白質レベルの発現量としてはAuerbach神経叢の全層標本も作成し、蛍光免疫染色及びNADPH-diaphorase染色により、神経叢内神経のサブタイプ解析や消化管グリア細胞の発現の変化についても検討する。LRP1のノックアウトは胚レベルで致命的になることが既に報告されており(Cell 71:411-21,1992)、消化管神経でのLRP1の機能解析のためには消化管神経特異的なLRP1の条件的ノックアウトが必要になる。既報のLRP1の条件的ノックアウトマウスの作製においては臓器特異的にCre蛋白を発現させたマウスと目的遺伝子をCreリコンビナーゼ標的配列loxPで挟んだマウスを交配させることで、臓器特異的な目的遺伝子の欠失を起こさせるCre/loxPシステムが用いられている(J Clin Invest. 101:689-95, 1998)。
薬物トランスポーター機能評価のためのPETプローブの探索

様々な薬物のPET評価検討の後、Celecoxib代謝物SC-62807の^<11>C標識体である[^<11>C]SC-62807を見出した。[^<11>C]SC-62807は正常マウスで代謝を受けずに速やかに胆汁排泄、腎排泄されるが、Bcrpノックアウトマウスではこれらの排泄が劇的に低下することをPET評価で明らかにした。本研究により[^<11>C]SC-62807を用いたin vivo PET評価でBcrpの機能を比較的シンプルに解析できる可能性が動物試験により実証された。薬物トランスポーターの機能をin vivoで評価するため、特定のトランスポーターの基質となるPETプローブの探索を計画通り進めている。本研究1年目の21年度の成果として、医薬品、またはその代謝物である2つのPETプローブ評価結果の進捗について報告する。まず1つ目の候補には[^<11>C]Celecoxibを選び、正常ラットに静脈内bolus投与後、放射能の体内動態をPETで評価したところ、主に肝胆系輸送により排泄されることがわかった。更にMrp2を遺伝的に欠損するラットを用いた比較実験では、正常ラットとほぼ同レベルで放射能が胆汁排泄され、Mrp2以外の薬物トランスポーターが胆汁排泄に大きく寄与する可能性が示された。しかしながら[^<11>C]Celecoxib投与後の胆汁中放射能は代謝物由来、肝臓中の放射能はCelecoxib由来であり、排泄の律速過程は肝代謝であると考えられ、胆汁排泄に関わる薬物トランスポーター機能のPET直接評価に[^<11>C]Celecoxibを用いることは難しいと判断した。次に[^<11>C]CelecoxibのPET試験情報を活用し、Celecoxib代謝物を^<11>C標識にてPETプローブ化し、正常ラットにおける体内動態のPET評価を行なった。^<11>C標識Celecoxib代謝物を正常ラットに静脈内bolus投与後、放射能は速やかに胆汁排泄、一部は腎排泄された。血液、肝臓、尿、胆汁中の放射能は、投与したCelecoxib代謝物由来であり、^<11>C標識Celecoxib代謝物は排泄に関わる薬物トランスポーター機能のPET直接評価が可能な性質を有していた。今後、薬物トランスポーター欠損動物等を用いたPET試験、輸送試験により、特定薬物トランスポーターの機能評価PETプローブとして、^<11>C標識Celecoxib代謝物の評価を進め、成果を学会発表、論文投稿にて報告する予定である。薬物トランスポーターの機能をin vivoで評価するため、特定のトランスポーターの基質となるPETプローブの探索を計画通り進めた。本研究2年目の22年度の成果として、21年度に見出した新規PETプローブ評価結果の進捗について報告する。これまでに、Celecoxib代謝物であるSC-62807の^<11>C標識化による新規PETプローブ化に成功し、またin vitro輸送試験の結果から、SC-62807はBCRPを介して輸送されることが明らかとなった。この結果により、^<11>C標識化SC-62807を用いることで、BCRPの機能をヒトin vivoでフェノタイピングできる可能性が期待されている。本年度には、その前段階として[^<11>C]SC-62807を用いて正常マウスや薬物トランスポーターノックアウトマウスにおける肝胆系輸送や腎排泄に関わるPET評価を行った。正常マウスにおいて、[^<11>C]SC-62807を静脈内bolus投与後、血中放射能は速やかに減少し、放射能は主に肝胆系輸送、腎排泄により消失されることがPET画像として確認された。血中、肝臓中、胆汁中の放射能は未変化体の[^<11>C]SC-62807由来であった。更に、Bcrp(Abcg2)のノックアウトマウスを用いた[^<11>C]SC-62807を用いたPET評価では、放射能の胆汁排泄や腎排泄が劇的に低下し、血中への放射能濃度の滞留が見られた。以上から、[^<11>C]SC-62807は殆ど代謝を受けずに、主にBcrpを介して胆汁排泄されている可能性が示され、[^<11>C]SC-62807の肝胆系輸送に関わる薬物トランスポーターの機能を反映していることが動物試験により実証された。
新規肥満治療ターゲットの発見とオミックス機構の解明

食餌性肥満モデルゼブラフィッシュを用いて、過食時・食事療法時のDNAマイクロアレイ実験およびネットワーク解析を行い、新規肥満治療遺伝子候補を抽出した。これらの遺伝子に対してモルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた発現抑制実験を行い、MXD3遺伝子を含む新規肥満治療ターゲットを発見し、そのオミックス機構を明らかにした。本研究は世界に先駆けて創成したヒト臨床オミックスが類似した食餌性肥満モデル(BMC Physiology 2010,10,21)を活用して臨床抗肥満薬のオミックス機構を解明し、すでに見出している候補遺伝子の中から新規肥満治療遺伝子(特願2009-208272 MXD3遺伝子の発現阻害による肥満の抑制)を確立することを目的とする。これまでの研究成果より、独自の食餌性肥満モデル内臓脂肪における遺伝子発現変動がヒト肥満内臓脂肪と類似性が著しく高いことを明らかにしており(BMC Physiology 2010,10,21)、これら発現変動遺伝子の1つである新規肥満遺伝子MXD3をノックダウンすると、BMI、血漿トリグリセライド、内臓脂肪等を抑制することをすでに発見している。今回はこの食餌性肥満モデルを用いて、新規肥満治療ターゲットとしての機能を確立し、そのオミックス機構を解明した。この食餌性肥満ゼブラフィッシュに対し、過剰給餌・食事療法後の内臓脂肪を剔出し、DNAマイクロアレイにより内臓脂肪遺伝子発現変動を解析した。遺伝子オントロジー解析と階層クラスター分析を組み合わせたバイオインフォマティクス解析により、内臓脂肪等における肥満遺伝子クラスターを明らかにした。これらの肥満遺伝子クラスターのネットワーク解析には前述のMXD3を含む複数の新規肥満制御遺伝子候補が含まれていた。さらにモルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いたノックダウンスクリーニングにより、肥満制御遺伝子ネットワークを明らかにした。今回はこの食餌性肥満モデルを用いて、新規肥満治療ターゲットとしての機能を確立し、そのオミックス機構を解明する。平成23年度は過食時の肥満遺伝子クラスター解析を中心に行った。過剰給餌後の摂食を定量した後、内臓脂肪を剔出し、DNAマイクロアレイにより内臓脂肪遺伝子発現変動を解析し、摂食量・摂食時間・遺伝子発現変動の相関解析により、内臓脂肪等における肥満遺伝子クラスターを明らかにした。これらの肥満遺伝子クラスターのネットワーク解析から、前述のMXD3を含む複数の肥満制御遺伝子候補を抽出し、モルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドのマイクロインジェクションにより各遺伝子の発現抑制実験を行った。遺伝子発現抑制時のBMI変化を解析したところ、新たな過食に応答する内臓脂肪遺伝子ネットワークを明らかにした。研究分担者との協力のもと、本研究は当初の計画通り遂行されており、特に遅滞はない。また、研究成果も前述のMXD3を中心とした過食に応答する内臓脂肪遺伝子のネットワークの解明まで明らかにできており、おおむね研究計画立案通り順調に進展している。平成24年度は食事療法時の肥満遺伝子クラスター解析を中心に行う。まず、前述の食餌性肥満モデルに対して食餌制限療法を行い、その内臓脂肪等のトランスクリプトームの変化をDNAマイクロアレイにより解析する。そして、これらの食餌療法遺伝子クラスターのネットワーク解析から、肥満抑制遺伝子候補を抽出し、モルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドのマイクロインジェクションにより各遺伝子ノックダウン時のBMI変化を解析し、新しい肥満抑制遺伝子を探索する。肥満からメタボリックシンドローム合併症への進展に関与する遺伝子クラスター(合併症遺伝子群)と内臓脂肪制御に関与する遺伝子ネットワーク、および独自に見出している内臓脂肪の新規肥満遺伝子(MXD3)の治療遺伝子ネットワークを解明する。平成24年度の研究費は、DNAマイクロアレイを中心とした遺伝子発現解析用の試薬およびモルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドの合成費に使用する。また適宜研究成果は学会にて発表するため、その費用として使用する。
GIP分泌を抑制する栄養素の探索と作用機序の解明

GIPは、栄養素の刺激によって腸管内分泌K細胞から分泌され、膵β細胞上のGIP受容体(GIPR)を介してインスリン分泌を促進する消化管ホルモン(インクレチン)である。またGIPは、高脂肪食負荷下の肥満とインスリン抵抗性形成に関与する。よってGIP分泌抑制を目的とした栄養素の探索は高脂肪食肥満やインスリン抵抗性の改善に有効と考えられる。申請者は中鎖脂肪酸トリグリセリド(MCT)に着目し、MCTがGIP分泌を誘導しないことを見出した。本研究では、MCTがGIP分泌を抑制する機序を明らかにする。
ネットワーク対応機械加工システムのためのセンシング技術に関する研究

難削材であるチタン合金およびステンレス鋼を対象にして,超精密切削加工の可能性を示した.ダイヤモンドバイトを始め,超硬バイト,サーメットバイト,コーティング超硬バイトなど各種切削工具による実験的な検討を行った.さらに,超精密切削加工における微小な切削抵抗を検出し,加工メカニズムを明らかにするためのセンシング技術を検討した.以下に,平成13年度の研究実積をまとめる.1)アルミニウムなど軟質材料の超精密切削加工は,一般に灯油とダイヤモンドバイトを用いて行われている.チタンおよびチタン合金に対しても同様に加工したところ,非常に短い切削距離100m足らずの加工後に,ダイヤモンドバイトすくい面には摩耗が観察された.また,得られたチタン合金の最大仕上面粗さRzも100nmを越えていた.2)α-β型チタン合金およびSUS316の超精密切削加工において,切削油剤をミスト供給しながら,コーディング超硬バイトを使用することによって,Rz=100nm以下の仕上げ面を得ることができた.また,切削距離で2,000m以上の工具寿命まで,最大仕上面粗さRz=200nm以下の仕上面を継続して得られることを確認した.3)バイトフォルダに圧電素子を埋め込み,切削抵抗が計測できることを実験的に確認した.さらに,各種切削工具によって得られる仕上面粗さと切削抵抗の大きさを比較した.<発表論文>1)坂本重彦,安井平司,藤森彰:コーティング工具によるステンレス鋼の超精密切削特性,2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,pp.520,2001/9.2)坂本重彦,安井平司,川田昌樹,近藤純久:ステンレス鋼の超精密切削における切削油剤の供給効果,2001年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,PP.242,2001/3.難削材の1つであるチタンおよびチタン合金を対象にして,超精密切削加工の可能性を示した.さらに,超精密切削加工における微小な切削抵抗を検出することで,加工メカニズムを明らかにし,自動化生産システムに向けたセンシング技術を検討した.以下に,平成12年度の研究実績をまとめる.1)アルミニウムなど軟質材料の超精密切削加工は,一般に灯油とダイヤモンドバイトを用いて行われている.チタンおよびチタン合金に対しても同様に加工したところ,加工物の仕上面は非常に粗くなり,条痕や付着物が観察された.加工後のダイヤモンドバイトすくい面を微分干渉顕微鏡で観察すると,溶解したように摩耗していた.2)チタンおよびチタン合金に対して,不水溶性切削油剤をミスト供給しながら,コーディングバイトを使用して,超精密切削加工を行うと,数100nm(P-V)の仕上面を得ることができた.特に,α-β型チタン合金では,60nm(P-V)と非常に良好な仕上面が得られた.また,仕上面を腐食させることにより,結晶粒が明確に観察された.3)バイトフォルダに圧電素子を埋め込み,素子からの出力電圧を増幅することにより,超精密切削加工時に発生する切削抵抗を検出することが可能となった.断続切削時における出力信号の大きさを比較検討すると,結晶粒が大きい純チタンにおいて最も大きな電圧値を示した.<発表論文>1)安井平司,坂本重彦,川田昌樹:"α-β型チタン合金の超精密切削加工に関する研究"2000年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,2000/10,pp.125.2)坂本重彦,川田昌樹,安井平司:"チタン合金の超精密切削に及ぼす工具材料の影響"2000年度精密工学会中国支部・九州支部共催学術講演会講演論文集,2000/11,pp.7-8.難削材であるチタン合金およびステンレス鋼を対象にして,超精密切削加工の可能性を示した.ダイヤモンドバイトを始め,超硬バイト,サーメットバイト,コーティング超硬バイトなど各種切削工具による実験的な検討を行った.さらに,超精密切削加工における微小な切削抵抗を検出し,加工メカニズムを明らかにするためのセンシング技術を検討した.以下に,平成13年度の研究実積をまとめる.1)アルミニウムなど軟質材料の超精密切削加工は,一般に灯油とダイヤモンドバイトを用いて行われている.チタンおよびチタン合金に対しても同様に加工したところ,非常に短い切削距離100m足らずの加工後に,ダイヤモンドバイトすくい面には摩耗が観察された.また,得られたチタン合金の最大仕上面粗さRzも100nmを越えていた.2)α-β型チタン合金およびSUS316の超精密切削加工において,切削油剤をミスト供給しながら,コーディング超硬バイトを使用することによって,Rz=100nm以下の仕上げ面を得ることができた.また,切削距離で2,000m以上の工具寿命まで,最大仕上面粗さRz=200nm以下の仕上面を継続して得られることを確認した.3)バイトフォルダに圧電素子を埋め込み,切削抵抗が計測できることを実験的に確認した.さらに,各種切削工具によって得られる仕上面粗さと切削抵抗の大きさを比較した.<発表論文>1)坂本重彦,安井平司,藤森彰:コーティング工具によるステンレス鋼の超精密切削特性,2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集,pp.520,2001/9.2)

坂本重彦,安井平司,川田昌樹,近藤純久:ステンレス鋼の超精密切削における切削油剤の供給効果,2001年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集,PP.242,2001/3.
加齢黄斑変性におけるブルッフ膜修復過程の解明～Gタンパクの役割～

網膜色素上皮細胞を継代培養し、培養した網膜色素上皮細胞を採取し培地にメチルセルロースを添加し、スフェロイドを作製した。RPEスフェロイド作製後、1日ごとでスフェロイドを経時的に採取しブルッフ膜様膜構造の生成過程を評価するため免疫染色でアクチンの発現状態を観察した。タイムラプス撮影が可能な顕微鏡下で培養を行い、RPEをプレートに蒔いてから、スフェロイドができるまでの過程を連続的に撮影し、経時変化を観察した。さらにRPEスフェロイドを作製する際にRhoキナーゼ阻害薬を培地に添加して、スフェロイドの生成過程を検討、スフェロイドの直径、関連タンパク質の発現を評価した。1.ヒト網膜色素上皮(RPE)の培養およびスフェロイド作製:販売目的で海外の研究所において人眼から分離・培養し、国内のメーカーが輸入した網膜色素上皮細胞を継代培養下。加齢眼由来のリポフスチンの影響を排除するため4代以上継代した細胞を維持した。培地は一般的に上皮細胞の増殖に用いられる培地を用いて、血清及び抗菌剤を除いては増殖因子や分化誘導因子などは添加しなかったが、培養が可能であった。培養した網膜色素上皮細胞を採取し培地にメチルセルロースを添加し、98ウェルラウンドボトムプレートに6750 cell /wellの網膜色素上皮細胞を撒きスフェロイドを作製した。2.RPEスフェロイドにおけるGタンパク発現の検討:RPEスフェロイド作製後、数時間(24時間まで)ごと、その後1日ごとにスフェロイドを採取し、cDNAを採取した。3. RPEスフェロイドにおけるブルッフ膜様膜構造の生成過程の検討:RPEスフェロイド作製後、1日ごとでスフェロイドを経時的に採取し免疫染色でアクチンの発現状態を観察した。4.タイムラプス撮影タイムラプス撮影が可能な顕微鏡下で培養を行い、RPEをプレートに蒔いてから、スフェロイドができるまでの過程を連続的に撮影し、経時変化を検討した。5. Rhoキナーゼ阻害薬の検討:RPEスフェロイドを作製する際に種々の濃度のRhoキナーゼ阻害薬を培地に添加して、経時的にスフェロイドの直径を測定し、スフェロイドの生成過程を検討した。RPEスフェロイド作製後、数時間(24時間まで)ごと、その後1日ごとにスフェロイドを採取し、Gタンパク(RhoA, Rac, Cdc42)の発現をRNAレベル、タンパク質レベルで経時的に測定する予定であったが、スフェロイドが安定する3日以内のサンプルを的確にさいしゅすることが困難であるため、早期のサンプルでのELISAやPCRでの評価が遅れているまた、研究室の構成員の変更により、電子顕微鏡のサンプルを扱える人が不足しており、電子顕微鏡による検討が遅れている。また、タイムラプス撮影タイムラプス撮影が可能な顕微鏡下で培養を行い、RPEをプレートに蒔いてから、スフェロイドができるまでの過程を連続的に撮影し、経時変化を検討した。4. Rhoキナーゼ阻害薬の検討:RPEスフェロイドを作製する際に種々の濃度のRhoキナーゼ阻害薬を培地に添加して、タイムラプス撮影を行い、スフェロイドの生成過程を検討、スフェロイドの直径を評価した。5.Rhoキナーゼ阻害薬添加後の各タンパク質の発現の検討:Rhoキナーゼ阻害薬の有無により、各タイムポイントでの関連タンパク質の発現を評価した。遅れている理由RPEスフェロイド作製後、数時間(24時間まで)ごと、その後1日ごとにスフェロイドを採取し、Gタンパク(RhoA, Rac, Cdc42)の発現をRNAレベル、タンパク質レベルで経時的に測定する予定であったが、スフェロイドが安定する3日以内のサンプルを的確に採取することが困難であったため、4日後、7日後での評価に変更した。早期のサンプルでのELISAやPCRでの評価は今後の検討課題である。また、研究室の構成員の変更により、電子顕微鏡のサンプルを扱える人が不足しており、電子顕微鏡による検討が遅れている。1.ヒト網膜色素上皮(RPE)の培養およびスフェロイド作製:販売目的で海外の研究所において人眼から分離・培養し、国内のメーカーが輸入した網膜色素上皮細胞を継代培養した。