hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コムギ無細胞系によるヒト脱ユビキチン化酵素プロテインアレイの構築と基質特異性解析

本研究では、約100種類存在するヒトの脱ユビキチン化酵素(DUB)について、そのほぼ全てを組換えタンパク質を作製し、市販の8種類の2量体ユビキチンをモデル基質として切断アッセイを行い、各々のDUBの基質特異性を明らかにすることを目標とする。平成29年度に85種類のDUB組換えタンパク質の発現に成功し、そのうちの77種類の基質特異性を明らかにしている。活性が得られなかった8種類のDUBについては、いずれも発現量が非常に低いことが大きな要因である。そこで本年度にこれらのDUBの発現条件の再検討を行い、少なくとも6種類について発現量を大幅に改善した。また、2016年に新規DUBとして報告されたFAM63Aについてもタンパク質合成に成功した。さらに、USPファミリーDUBについて、直鎖状ユビキチン鎖の切断活性に関わる部位の同定を目指した。本研究で得られたUSPファミリーDUBの直鎖状ユビキチン切断活性の生化学的データと、それらのDUBのアミノ酸配列をもとに、連携研究者の産業技術総合研究所の富井先生、今井先生によるインフォマティクス解析から、切断活性の有無に関わる候補アミノ酸を数個見出した。また、DUBは様々な疾患に関連することから、近年新たな創薬ターゲットとして注目されており、特定のDUBのみを特異的に阻害する低分子化合物の開発が求められている。そのため、開発中の化合物についてほぼ全てのDUBを用いて特異性を評価できるシステムは非常に有用である。本研究では、定量性が高く、低分子化合物の干渉を受けにくいアッセイ系であるAlphaScreenを用いて、化合物のDUB活性阻害の評価を試みた。その結果、約40種類のDUBについて、阻害剤の特異性評価に成功した。今後、本研究で構築した試作型のDUB阻害剤評価パネルを改良することで、DUB阻害剤探索の強力なツールとしての実用化が期待される。平成29年度に全体の9割程度のDUBについて、活性の検出が終了していた。本年度は、発現量が低く、活性が検出できなかったDUBについて、その発現量の大幅な改善に成功している。また新たに報告された新規DUBの合成に成功し、予備実験では活性が検出された。さらに、USPファミリーDUBについて、直鎖状ユビキチン鎖切断活性の有無に関わるアミノ酸候補の選定を終えており、現在それらのアミノ酸を変異したDUBを作製中である。また、これら多数の活性型DUB組換えタンパク質を保有するアドバンテージを活かし、DUB阻害剤評価パネルの構築にも成功している。各々のDUBの基質特異性決定などの生化学的特徴付けは学術的に重要であるが、本研究ではこれに加えて、創薬を念頭においた応用研究への発展の可能性を示すことができた。このように、当初から目的とするヒトのほぼ全てのDUBのタンパク質合成とその基質特異性決定が予定通りに進行中であることに加えて、構築したマテリアルや実験系を用いて、新規なツール開発に踏み込むことができたことから、本研究は当初の計画以上に進展していると言える。平成30年度に開始したDUB阻害剤評価パネルの開発については、より多くのDUBを用いて、さらに高い精度で阻害効果を評価できる系を構築する必要がある。本研究は最終年度であり、DUBプロテインアレイの完成を優先させるために、DUB阻害剤評価パネルの開発については、平成31年度より開始する新学術領域ケモユビキチン(高橋・H31-32)のプロジェクトにて行う予定である。平成31年度は、以下の実験を計画している。1.未解析DUBの基質特異性解析・・平成30年度に発現量の改善が認められたDUBや、新たに加えたDUBについて、他のDUBと同様に8種類の二量体ユビキチンを用いた基質特異性解析を行う。2.活性が認められなかったDUBの検証・・上記の解析で活性が認められないものについて、基質を二量体ユビキチンから四量体ユビキチンや、モノユビキチンにAMCやrhodamineなどの蛍光物質などを用いて、活性の有無を調べる。3.インフォマティクス解析によって得られた、USPファミリーDUBの直鎖ユビキチン鎖切断活性に関わるアミノ酸候補について、アミノ酸置換した変異タンパク質を用いて、直鎖状ユビキチン鎖の切断活性の有無の変化について調べる。これにより、USPファミリーDUBの直鎖状ユビキチン鎖切断の分子メカニズムの解明を目指す。平成29年度は、既に本研究室が保有する60種類のDUBについて、組換えタンパク質を作製し、市販の8種類の2量体ユビキチン(Di-Ub)をモデル基質として切断アッセイを行い、各々のDUBの特異性を明らかにすることを目標としていた。実際には、上記の60種類に加えて25種類のDUBを新たに組換えタンパク質として合成することに成功したため、当初の予定を上回る85種類のDUBについて全長の組換えタンパク質を用いて基質特異性解析を行った。その結果、77種類のDUBにおいて、少なくとも1種類のDi-Ubに対して切断活性が認められた。また、今回用いたDUBの中にはOTULIN, OTUB1, OTUD7Bなど、1種類のユビキチン鎖のみに厳密な特異性を示すことが報告されているDUBが含まれていたが、今回の基質特異性解析でも報告通りの特異性を示す結果が得られた。一方、USP5やUSP15など、8種類全てのユビキチン鎖を切断することが既報のDUBについても、報告と同様の結果が得られた。

これらのことから、本アッセイ系は組換えDUBの活性や基質特異性を正確にモニタリングできる信頼性の高いアッセイ系であることが示された。これまでに、DUBの生化学的解析では、最多で30種類程度のDUBの活性を報告した例があるが、その中には全長タンパク質ではなく、酵素活性ドメインのみのDUBも含まれる他、タンパク質発現系やタグがそれぞれのタンパク質で異なっていた。しかし、本研究ではヒトゲノム中に95種類存在するDUBのうち、約90%を占める85種類を解析対象とし、単一のタンパク質発現系とアッセイ系を用いた解析によって、77種類の全長フォームのDUBの活性を得ることに成功した。これらのDUBの中には、これまで基質特異性が未解明のDUBも数多く含まれ、これらの研究成果はDUBの研究において大きく貢献するものと考えられる。平成29年度は、解析対象とするDUBは60種類程度に目標設定していたが、それ以外のDUB遺伝子のサブクローニングが予想以上に速やかに終わり、新たに25種類を加えることができた。そのため、当初はヒトの全DUBの約6割程度のDUBを解析対象としていたが、実際には9割を網羅することができた。また、解析対象とした85種類全てのDUBについて、Di-Ubを用いた特異性解析が完了し、当初の予想を大きく上回る77種類について活性を検出することができた。そのため、平成30年度以降に未解析だったDUBについてサブクローニング・タンパク質発現確認ならびに基質特異性解析を行う計画であったが、当初その数は30種類程度を予定していたが、実際には10種類程度と大幅に減少した。さらに、活性が得られなかった8種類を見出していることから、平成30年度以降にこれらのDUBについて他のアッセイを用いて活性の有無の確認を行う計画が速やかに遂行可能となった。このように、平成29年度は当初の計画以上に進展しており、平成30年以降の計画がスムーズかつその規模を大幅に拡大して遂行できると考えられた。本研究では、約100種類存在するヒトの脱ユビキチン化酵素(DUB)について、そのほぼ全てを組換えタンパク質を作製し、市販の8種類の2量体ユビキチンをモデル基質として切断アッセイを行い、各々のDUBの基質特異性を明らかにすることを目標とする。平成29年度に85種類のDUB組換えタンパク質の発現に成功し、そのうちの77種類の基質特異性を明らかにしている。活性が得られなかった8種類のDUBについては、いずれも発現量が非常に低いことが大きな要因である。そこで本年度にこれらのDUBの発現条件の再検討を行い、少なくとも6種類について発現量を大幅に改善した。また、2016年に新規DUBとして報告されたFAM63Aについてもタンパク質合成に成功した。さらに、USPファミリーDUBについて、直鎖状ユビキチン鎖の切断活性に関わる部位の同定を目指した。本研究で得られたUSPファミリーDUBの直鎖状ユビキチン切断活性の生化学的データと、それらのDUBのアミノ酸配列をもとに、連携研究者の産業技術総合研究所の富井先生、今井先生によるインフォマティクス解析から、切断活性の有無に関わる候補アミノ酸を数個見出した。また、DUBは様々な疾患に関連することから、近年新たな創薬ターゲットとして注目されており、特定のDUBのみを特異的に阻害する低分子化合物の開発が求められている。そのため、開発中の化合物についてほぼ全てのDUBを用いて特異性を評価できるシステムは非常に有用である。
巨大惑星の内部構造に関する実験的研究

本年度は、木星・土星の主成分と考えられる水素-ヘリウム系の混合ガスを使った高圧実験を行った。初期組成でH_2:He=1:1及びH_2:He=3:1の混合ガスを用意し、昨年度開発したダイヤモンドアンビルセルにガス試料を充填した。各試料について高圧下での相変化を顕微鏡下で観察し、各相のラマン散乱測定を行った。顕微鏡下の相変化観察では5.8GPaから均一流体相が水素濃集相とヘリウム濃集相の二流体相に分離し、6.5GPaで水素濃集相が固化する様子が観察された。更に加圧を続けると、ヘリウム相に対する水素溶解度が低下によると見られる、水素濃集粒子が内部に析出するのが見られた。ラマン散乱の結果からは、水素分子の伸縮運動に対応するQ1モードの圧力シフト、転移に伴う周波数の不連続変化が見られ、ヘリウム濃集相中のQ1が12.9GPaで消失する事が分かった。これは、顕微鏡観察では確認できなかったヘリウム濃集相の固化に対応すると考えられ、これらの測定はH_2:He=1:1の試料で30GPaまで、H_2:He=3:1の試料で17GPaまで行われた。以上から、固化したヘリウムに対して水素は殆ど溶解せず、高圧下では固体二相に分離すると考えられる。また、H_2:He=1:1とH_2:He=3:1の試料では、ラマンの圧力シフト量及び勾配が異なり、ヘリウム濃度依存を確認したが、過去に報告のある組成とラマンシフトの関係式とは一致しないことが分かった。本研究の結果は、過去に報告のある12GPaまでのデータに比べ2倍以上の高圧力まで観測を行い、ヘリウム固体相に対する水素の固溶量が検出限界以下であること、ラマンシフトの組成依存に関し再較正が必要なことを示した点で新しい。以上の結果は2006年度地球惑星科学関連合同大会及び、国際鉱物学会議(IMA-神戸)で報告されると共に、国際誌への投稿を準備中である。初年度である本年は当初の計画通り、高温高圧下でガスを封入した実験が行えるダイヤモンドアンビルセルの開発、及び試料室の最適化を行った。ダイヤモンドアンビルセル設計の問題点は外熱装置とレーザー加熱装置が併用できる事、様々な光学測定が可能な広い窓を持ち合わせる事、X線回折実験時にフルサークルの回折パターンが得られる事、高温高圧下での放射光実験が可能であるように観察光学軸に対してセルが対称性を持った構造である事、高温時の脱圧や測定位置の変化を避けるための冷却機構を持っている事、ガス充填が可能なクランプ機構を持つ事等である。専用のダイヤモンドアンビルに関しては上記の要件を全て併せ持った装置を、新たに設計開発した。いくつか両立する事が困難な機能が有ったため、何度か細部の修正を行い、最終的には上記の全ての機能を併せ持った、これまでにない多機能と、圧力・温度の保持安定性を併せ持つセルが完成した。また、高温時に試料室からのガスの逸脱を防ぐ試料室の構成や断熱材の選定などについても、実際の高温高圧下での基礎実験を行った。実験は放射光実験施設(KEK-PF)でレーザー加熱を行いながら行った。最もガス抜けやアンビル破壊の影響が大きい水素ガスとレーザー吸収剤として鉄系金属を試料室に封入して高圧下でのレーザー加熱の可能性を検討した。ガス充填は物質・材料研究機構の装置を用いて行った。試したダイヤモンドアンビルとの断熱材はNaClとMgOである。共に50GPa領域で2000K領域までの加熱テストを行ったが、両方の断熱材が安定した過熱に成功している。但し、MgOに関しては高温高圧下で水素との化学反応を起こした可能性があり、今後の再検討が必要である事が分かった。

本研究の結果は、過去に報告のある12GPaまでのデータに比べ2倍以上の高圧力まで観測を行い、ヘリウム固体相に対する水素の固溶量が検出限界以下であること、ラマンシフトの組成依存に関し再較正が必要なことを示した点で新しい。以上の結果は2006年度地球惑星科学関連合同大会及び、国際鉱物学会議(IMA-神戸)で報告されると共に、国際誌への投稿を準備中である。
脳内における記憶関連部位の同定

昭和63年度は8方向迷路についての記憶関連部位の実験を行った。実験動物としてはウィスター系の雄のラット(体重250g前後)を用いた。先ず8方向迷路学習についての行動記録であるが、8肢のすべてに報酬(液状人工甘味料)を置いて最初の8迂沢中7回間違いなく報酬を得ることを5日間続けたものを学習基準達成群として、次の遅延学習課題に移った。遅延学習にあたっては先ず8肢のうち4肢の報酬を得させた後遅延時間530分の後残りの4箇をどの程度間違いなく得るかを観察した。すなわち4肢中連続している3肢以上の残余報酬を得たものを遅延学習基準を達成した群として〔^<14>C〕2-Deoxxglucose(〔^<14>C〕2-DG)注入用のポリエチレンチューブを埋め込む手術を行った。術後数日間は遅延後の正反応率がやや落ちたが、次第に術前のレベルに戻った。術前のレベルに戻ったことを確認した後、遅延反応開始時(遅延30分導入直前)に埋め込んだチューブから0.5mlの生理的食塩水に溶かした50μCiの〔^<14>C〕2-DGを一気に注入して遅延反応課題を続行させ、その終了後(注入35分後)に同じチューブから飽和KCIを注射して屠殺し、直ちに脳を摘出して-50°Cの液化フレオンに入れ凍結させた後厚さ20μmの連続切片としてマクロオートラジオグラフを作製した。オートラジオグラフに使用した連続切片標本をニッスル染色して核および皮質の領域を各切片で決定し、単位面積あたりの濃度をMCID(Microcomouter Imaging Device)を使用して測定した。そしてこの結果を、8方向迷路の全部の肢に常に報酬を置いて学習の必要性をなくしたコントロールの脳の各部位の濃度と比較した。その結果、実験群において高い濃度を示した部位は第17、18、18a、および29b野であった。すなわち視覚野と視覚関連野、および帯状回後部であった。ただしまだ実験は続行中で、統計的な検討を行い得るほど例数は揃っていない。体重約200gの雄のウィスター系のラットを回避(A)群とYoked-control(Y)群に分けてA群に対し回避学習を行わせ,回避学習が成立したと思われる時点において学習行動中の動物に〔14C〕2-Deoxyglucose(2-DG)を注入し,これらの群における脳内の種々の部位での2-DGのとり込みの差を検討すると共に条件づけ中の行動も観察した.条件刺激はブザー音,無条件刺激は250kΩの抵抗を介した125Vacのグリッド床からの電撃であった.条件づけは試行80回のものと160回のものの2つに分けて行った.すなわちそれぞれについて6匹ずつのラットをA群とY群に分け, 2(A群・Y群)×2(80試行・160試行)の要因配置のもとに実験をした.条件づけ試行は1日40回とし2日(80回)あるいは4日(160回)間行った.最初の2日あるいは3日では日内および日間共に平均回避回数は増加し,反応潜時は短縮した.ただA-160群における4日目では同様の傾向がみられたものの回避回数の増加率と反応潜時の短縮率は何れも鈍化した.この結果,このパターンで条件づけを行う限り,試行80120回で条件づけが最もよく出来ると考えられた.次に2-DG法オートラジオグラフにおける条件づけによるglucoseのとり込み増加部位についてであるが,これに関してはまだデータが揃っていない.しかし今までに分ったA-80とY-80およびA-160とY-160の条件を全く同一にした1対づつの成績を比較すると,何れの場合もA群の方が強いとり込みを示した.また両試行回数群共にA群でY群よりも強いとり込みを示した部位は乳頭体と視床内側核であった.またA-80とY-80との比較で強いとり込みを示した部位は帯状回,視床の前後,外側核および視蓋前域であった.歯状回は試行160の場合A群でY群よりも強いとり込みを示した.昭和63年度は8方向迷路についての記憶関連部位の実験を行った。

術前のレベルに戻ったことを確認した後、遅延反応開始時(遅延30分導入直前)に埋め込んだチューブから0.5mlの生理的食塩水に溶かした50μCiの〔^<14>C〕2-DGを一気に注入して遅延反応課題を続行させ、その終了後(注入35分後)に同じチューブから飽和KCIを注射して屠殺し、直ちに脳を摘出して-50°Cの液化フレオンに入れ凍結させた後厚さ20μmの連続切片としてマクロオートラジオグラフを作製した。オートラジオグラフに使用した連続切片標本をニッスル染色して核および皮質の領域を各切片で決定し、単位面積あたりの濃度をMCID(Microcomouter Imaging Device)を使用して測定した。そしてこの結果を、8方向迷路の全部の肢に常に報酬を置いて学習の必要性をなくしたコントロールの脳の各部位の濃度と比較した。その結果、実験群において高い濃度を示した部位は第17、18、18a、および29b野であった。すなわち視覚野と視覚関連野、および帯状回後部であった。ただしまだ実験は続行中で、統計的な検討を行い得るほど例数は揃っていない。
ミオシン頭部の構造と機能

線虫C、elegansよりUnc-54遺伝子によって翻訳されるミオシンを選択的に精製することに成功した。このミオシンΒ双頭構造を持ち、2モルのヌクレチオドを結合するがアクトミオシン型ATPのsc反応の中間体であるミオシン-リン酸-ADP複合体(M-P-ADP)はミオシンモルあたり1モルしか形成せず、片方の頭部はミオシン-ATP複合体(M-ATP)を形成するものと結論された。線虫ミオシンにトリニトロベンゼンスルフォン酸(TNBS)を反応させると片方の頭部の特定のリジン残基がすばやくTNP化され、もう一方の頭部の活性リジン残基はゆっくりとTNP化された。M-P-ADP形成部位で触媒されるEDTA-ATPase活性は速いTNP化によって消失した。これらの結果は単一遺伝子から翻訳されるこのミオシンにおいても2つの頭部は構造を異にすること、また筋のエネルギー変換に関与する中間体は骨格筋の場合と同じく片方の頭部でのみ形成されることを示している。ミオシン双頭の機能を骨格筋ならびに平滑筋ミオシンを用いて研究した。単頭のミオシンは双頭ミオシンのようにアクチンとATPの存在下で超沈殿を示さないので、両頭部とも収縮に何らかの役割を果たしているものと示唆される。骨格筋ミオシンと平滑筋ミオシンはともにM-ATPとM-R-ADPを1モル形成する。M-ATPはM-P-ADPと異なりMTATPへの戻りは非常に速く、M-ATPは遊離のATPと速い平衡にあることが示唆された。ミオシン頭部はF-アクチンと強く結合し、1モルのATPによって解離するが、ミオシンは片方の頭部がATPと反応してM-P-ADPを形成するともう一方の頭部がATPと反応しなくともF-アクチンから解離し、両頭部の間には相互作用が存在することが示唆された。
内在性Stat6抑制機構の解明とその臨床応用に向けた基礎的検討

気管支喘息をはじめとするアレルギー性疾患の発症にはTh2細胞の選択的活性化が深く関与している。そして近年の研究によりTh2細胞の分化にはIL-4によるStat6の活性化が重要であることが明らかとなった。一方我々は、肥満細胞では、蛋白分解によるStat6抑制機構が内在していることを示した(J.Exp.Med.196,27-38,2002)。本研究では、Stat6分解酵素の基質特異性及びStat6分解酵素に対する各種蛋白分解酵素阻害薬の効果を検討し、Stat6分解酵素の詳細を明らかにするとともに、レトロウイルス発現クローニング法を用いて、Stat6分解酵素の単離を目指した。その結果、1)肥満細胞の核内に存在するStat6分解酵素は、Stat6を切断するがStat5を切断せず、未分化な骨髄球系細胞(FDC-P1細胞)に存在するStat5分解酵素は、Stat5を切断するがStat6を切断しないこと、2)広範囲なセリンプロテアーゼ阻害薬であるAEBSFは、Stat6分解酵素とStat5分解酵素の両者を抑制するが、エラスターゼ特異的阻害薬であるONO-5046は、選択的にStat6分解酵素活性を抑制すること、3)Stat6分解酵素は、ONO-5046により抑制されることが示されているneutrophil elastaseやproteinase 3とは異なる部位でStat6を切断することを明らかにし、Stat6分解酵素は、エラスターゼファミリーに属する未知の酵素である可能性を示唆した。現在、レトロウィルス発現クローニング法を用いて肥満細胞のcDNAライブラリーからStat6活性化に対し抑制性に機能する遺伝子を探索中である。これによりStat6分解酵素が単離され、その機構を応用したアレルギー性疾患治療への発展が期待される。気管支喘息は、気道を場とした慢性のアレルギー性炎症であり、その発症にはIL-4,IL-5,IL-13を産生するCD4陽性T細胞(Th2細胞)の選択的活性化が深く関与している。IL-4とIL-13は、Stat6の活性化を介して、Th2細胞の分化、B細胞のIgE抗体産生、及び血管内皮細胞上の接着分子発現、杯細胞分化を誘導し、アレルギー性炎症において重要な役割を果たしている。昨年までの研究で我々は、アレルギー性炎症の重要なエフェクター細胞である肥満細胞におけるIL-4シグナルを解析し、肥満細胞には蛋白分解によるStat6シグナルの負の制御機構が内在していること(Blood 96:2172-2180,2000)、このStat6切断酵素は、肥満細胞の核内に特異的に存在し、serine proteaseに属する酵素であること(J.Exp.Med.196:27-38,2002)を明らかにした。本研究では、1)レトロウイルス発現クローニング法を用いてStat6抑制分子を単離する方法、2)Yeast two hybrid法にてStat6結合分子を単離する方法、3)ペプチド-MCA(4-methyl-coumaryl-7-amide)の切断による発色を応用しStat6切断活性のある分子を単離する方法を用いて、Stat6切断酵素の単離作業を行なっている。また、これと平行して各種蛋白分解酵素阻害薬を用いてStat6切断酵素の絞り込み作業を行ない、Stat6切断酵素は、エラスターセ特異的阻害薬であるONO-5046により選択的に抑制されることを明らかにした。今後、これらの研究を推進し、Stat6切断酵素の単離を目指す。一方我々は、肥満細胞では、蛋白分解によるStat

6抑制機構が内在していることを示した(J.Exp.Med.196,27-38,2002)。本研究では、Stat6分解酵素の基質特異性及びStat6分解酵素に対する各種蛋白分解酵素阻害薬の効果を検討し、Stat6分解酵素の詳細を明らかにするとともに、レトロウイルス発現クローニング法を用いて、Stat6分解酵素の単離を目指した。その結果、1)肥満細胞の核内に存在するStat6分解酵素は、Stat6を切断するがStat5を切断せず、未分化な骨髄球系細胞(FDC-P1細胞)に存在するStat5分解酵素は、Stat5を切断するがStat6を切断しないこと、2)広範囲なセリンプロテアーゼ阻害薬であるAEBSFは、Stat6分解酵素とStat5分解酵素の両者を抑制するが、エラスターゼ特異的阻害薬であるONO-5046は、選択的にStat6分解酵素活性を抑制すること、3)Stat6分解酵素は、ONO-5046により抑制されることが示されているneutrophil elastaseやproteinase3とは異なる部位でStat6を切断することを明らかにし、Stat6分解酵素は、エラスターゼファミリーに属する未知の酵素である可能性を示唆した。現在、レトロウイルス発現クローニング法を用いて肥満細胞のcDNAライブラリーからStat6活性化に対し抑制性に機能する遺伝子を探索中である。これによりStat6分解酵素が単離され、その機構を応用したアレルギー性疾患治療への発展が期待される。
漏斗胸における呼吸・循環障害の評価と低侵襲手術(ナス法)後の改善に関する研究

漏斗胸患者に対して術前の状態を患者アンケートで調査したところ、外見の問題だけではなく、胸部の症状や心肺機能異常、将来の健康不安などを訴えることも多くみられた。低侵襲のナス手術における術中、術後の問題点として感染などがあったが、手術自体の安全性に関しては問題ないことが明らかとなった。胸部の形態は手術によりほぼ正常の胸郭形態に近い状態になることがわかった。われわれはこれまで400例を超す漏斗胸手術を行ってきたが、その術前・術後の検査データの整理と分析が十分にできていなかった。平成19年度は与えられた研究費のなかで、レントゲンデータの生理と分析を行い、手術を行った症例の術前と術後を比べどのような改善点があったかを評価し、それを論文にまとめて発表した。その概略は、術前の胸部CTと術後2年経過した後のCTを比較し、胸骨の陥凹の程度が正常対照例と比べほとんど違LSが無い程に改善したことである。われわれが行っているナス手術はその意味では非常に有効な治療手段であることが明らかとなった。その他に、手術の安全性や合併症のデータの整理も行い、術後感染の発生頻度とその予防対策について論文にまとめた。術後感染としては体内に金属の異物を入れることから、十分な感染予防が必要で、創感染の発生頻度としては1%と低いが、胸膜炎をおこすことが1%程度あり、これはこれまでの報告にはない問題点であると考えた。その他に、術後合併症として自然気胸をおこす症例があり、ナス手術との関連について考察した。ナス手術では術後胸郭が大きく拡大されるが、もともとあった小さいブラがこの手術の後で大きくなり、それが破れて気胸となる可能性が示唆された。しかし、その治療法としては胸腔鏡下のブラ切除術を行うことで予後は良好であった。現在、手術を行った患者の呼吸機能検査と心電図のデータを集積しているところである。また、漏斗胸の原因の解析として、胸郭の変形と肋骨の形態を評価している。これは今後、残り1年の課題として研究を行いたい。漏斗胸患者の抱える問題点についてのアンケート調査、ナス手術後の長期経過例の評価について追跡調査し、これを学会報告した。これらは今後論文にまとめる予定である。この概要として、漏斗胸患者は外面的な形態異常を気にしているだけではなく、将来の健康や呼吸機能、胸部症状などで手術を希望する人が多いことがわかった。また長期経過例ではこれまでのところ胸郭の形成は良好で、長期的に見てもナス手術の効果は良好であることが明らかとなった。手術の安全性や合併症のデータを検討し、合併症の発生頻度とその予防対策について論文にまとめた。特に成人でこの手術を受ける患者が増えており、成人例における合併症の検討とその予防対策についてまとめた。漏斗胸の原因の解析として、胸郭の変形と肋骨の形態を評価し、学会に報告した。これはすでに論文としてJournal of Pediatric Surgeryにacceptされ、近いうちに掲載される予定である。この研究では漏斗胸の原因として考えられてきた肋軟骨の過成長が実際の測定では認められず、肋軟骨は逆に漏斗胸の陥凹が強い部位では短いことが明らかとなった。
出土資料・実用資料・美的資料を包括した平仮名史記述の総合的再構築

本研究計画の最終年度である本年度、まず、これまで行ってきた平仮名史に関わる出土資料・実用資料・美的資料の調査のそれぞれに関して、補充的な調査を行った。特筆すべきは、出土資料に関して、山梨県甲州市ケカチ遺跡出土の和歌刻書土器という、ほぼ完形で内容の解読ができ、かつ10世紀における地方への平仮名文化の伝播の実態を具体的に知りうる希有な資料の出現の報に接し、本年度、その詳細な実物調査を行うことを得た点である。本資料の出現によって、平仮名発生の初期段階における散文での使用と和歌での使用との関係について、考察を深めることが出来た。それとともに、代表者が本研究計画以前に明らかにしていた、平仮名史における平安時代をおおむね3つの時期に区分して考えることが出来る点に関連して、そのそれぞれの時期における三種の資料群の関係性などがより明確となってきた。第一期は平仮名体系が固定化に向かう過渡期であるが、この時期の平仮名の用途には消費的性質が強く未だ美的展開以前の段階であること、第三期になって美的資料が本格的に出現するが、当該時期には実用的資料と美的資料の仮名字体の様相には強い連関性があること、鎌倉期に入ると実用的用途が新局面を見せ、それに伴って実用的資料と美的資料との字体体系レベルでの懸隔が生じることなどが、明確となった主な点である。また、室町期以降、平仮名文の文書等の実用的用途は次第に衰え、代わって漢字仮名交り文の形で、印刷の場で多く使用される文字となっていくが、その中で、平仮名にはそれとはまた別に公共的用途も生じてきたこと、そうした場における常用字体体系が印刷における基本字体と共通性を有することを見いだすことを得て、論文「近世のリテラシーと漢字仮名交り文」として公刊した。現在、これらを総合して、平仮名通史の概略的記述に取り組んでいる。その成果は出来るだけ速やかに公刊する予定である。平成26年度においては、奈良時代の万葉仮名表記に関わる出土資料(木簡および刻書土器)、平安時代の平仮名表記に関わる出土資料(木簡および墨書土器)についての網羅的なデータ収集に関して、関西圏各地の資料館において、また調査報告書等に基づいて、その作業を概ね完了した。但し、収集資料の解読のうち、平安京右京三条一坊六・七町跡(藤原良相邸跡)出土の平仮名書き墨書土器群については、極めて解読に困難を有するものであり、公表することのできる試読を完成させるには、今暫くの時間を要する現状である。平安期平仮名書き墨書土器の国語文字史的な意味づけについては、各方面から関心が持たれているところであり、それに応えて、本研究の成果を一部活用して、平成26年度中に二度の招待講演を行った。1「かな成立史・発展史と墨書土器ー国語文字史研究の立場からー」(京都産業大学日本文化研究所主催シンポジウム、平成26年9月27日)および2「蓄蔵される記号としての文字史から消費される記号としての文字史へー仮名墨書土器の発見と文字史観の再検討ー」(日本史研究会、平成26年12月13日)である。それぞれの講演内容は、次年度以に、改めてシンポジウム記録・論文として公表される予定である。美的資料に関しては、『古筆学大成』所収資料を初めとする資料群のデータ化を行っているところである。文書資料に関しては、東寺百合文書および東大寺文書中の平安・鎌倉時代平仮名文書に関わるデータの、補足的収集作業を行った。これら異資料群間の対照と通時的変化に対する検討に関しては、前近代社会において書字能力が一つの重要な指標となった教養度の階層構造の観点から分析を進めており、次年度中にはその一部を論文公表する予定である。本研究計画の大きな柱の一である出土平仮名資料のデータ収集に関しては基本的な作業が完了した。今年度も11月に京都市中京区の遺跡(9世紀後半)から平仮名書なにはづ木簡が発掘されるなど新発見もあったが、その情報についても、考古学分野の研究者からの連絡もあり、併せて収集できた。本研究計画にとって極めて重要な資料である平安京右京三条一坊六・七町遺跡(藤原良相邸跡)出土平仮名墨書土器の文字の分析については、周辺研究者の意見も聞きつつ、進行中である。一方、美的資料・実用的資料等のデータ化については、前年度に引き続き、公刊資料(特に『古筆学大成』所収資料)、電子的に公開されている資料、近畿圏所在資料を中心に進めた。これら調査から得られた知見の一部として、平安時代末期以降、近代極初期まで続いた平仮名書き「いろは」歌を使用した極初期段階の書字教育に後継する、所謂「変体仮名」の学習・教育について、今年度「近世における文字教育の一側面ー変体仮名習得をめぐってー」(『国語文字史の研究』15)として公刊することを得た。また、副次的な成果として、本研究計画を含めた研究により得られた変体仮名に関する知見に基づいて、国立国語研究所および情報処理推進機構が推進しているISO/IEC 10646への変体仮名収録提案に関して、学術的観点からの助言を行い、1回の共同発表を行い、2篇の共著論文を公にした。出土平仮名資料のデータ収集については基本的作業を完了し、新発見資料に関するデータの補完も出来ている。

美的資料・実用的資料に関しては、出土文字資料とは異なり、その分量は膨大であって、網羅的なデータ収集はほぼ不可能であるが、平仮名史の全体像を描くに当たっての信頼性が担保されるに十分なデータは収集されつつある。今後はデータの解析とそれを元にした新たな平仮名史記述の作業に研究計画の主軸が移りつつある段階であるが、今年度公刊の論文を初めとして、そのための理論的枠組み作りの作業は、順調に進展している。本研究計画の大きな柱の一つである、出土平仮名資料のデータ収集に関しては基本的な作業は既に完了しており、加えて今年度は大きな考古学的な新発見もなかったが、平仮名生成の前段階である出土万葉仮名資料に関する情報収集の補完作業は引き続き行った。また、本研究計画にとって極めて重要な資料である平安京右京三条一坊六・七町遺跡(藤原良相邸跡)出土平仮名墨書土器の文字の分析作業も継続して行った。一方、古筆資料(美的資料)・文書資料(実用的資料)のデータ化については、前年度に引き続き、公刊資料(特に『古筆学大成』所収資料)、近畿圏所在資料を中心に進めた。これら調査から得られた知見の一部として、日本語文字史において文字の理念的中軸を構成した楷書体漢字・いろは歌所用平仮名字体と、実際の文字運用で多用された行草書体漢字・変体仮名の関係について、今年度、「変わる文字・変わらない文字」と題して、広島大学国語教育学会において発表することを得た。ここでいう「変わる文字」が行草書体漢字・変体仮名であり、「変わらない文字」が楷書体漢字・いろは歌所用平仮名字体であるが、文字史においては音声言語史のように体系の変化の側面を描くことが史的叙述に直結するのではなく、非常に強固な保守性を有する理念的中核の部分と、社会状況に即応して変化を遂げていく実際的運用の側面の二層を区分して捉えられなければならないことを明らかにしたものである。これについては、更に情報を加えたものを『論集国語教育研究』誌に掲載する運びとなっている。さらに、本研究計画の成果を生かして、以前の口頭発表の内容を更新した「言語史叙述と文字・表記史叙述」(『日本語史叙述の方法』ひつじ書房)を公刊した。本研究計画が目指す、平仮名史の総合的な通史記述にとって、今年度は重要な理論的基盤が構築できたと言える。出土平仮名資料および関連する出土万葉仮名資料については基本的作業がほぼ完了している。美的資料・実用的資料に関しては、その現存資料の分量が膨大であることもあって、網羅的データ収集はほぼ不可能であるが、平仮名通史の全体像を描くに当たっての客観性が担保されるには十分なデータは収集されつつある。また、データの解析を進めている中で、所謂「いろは仮名」と実際に運用される変体仮名との関係性を明らかにするうえで重要な理論的基盤および、文字・表記史叙述方法の枠組みのあり方についての考察を、口頭発表・公刊論文で明らかにすることを得るなど、分析・叙述の段階の作業も順調に進展している本研究計画の大きな柱の一つである、出土平仮名資料のデータ収集に関しては基本的な作業は既に前年度までに完了しているが、今年度は山梨県ケカチ遺跡からの平仮名書き和歌墨書土器の発掘という大きな考古学的な新発見があった。この資料に関しては、マスコミ等への発表以前に関係者より連絡を受け、解読案作成へも関与することを得た。本研究計画にとって極めて重要な資料である平安京右京三条一坊六・七町遺跡(藤原良相邸跡)出土平仮名墨書土器の文字の分析作業も前年度以来継続して行った。古筆資料(美的資料)・文書資料(実用的資料)のデータ化についても、公刊資料(特に高野切第一三種と類筆資料を中心に)、近畿圏所在資料を中心に進めた。
植物の細胞死における葉緑体タンパク質の分解機構

タンパク質の品質管理で機能するFtsHプロテアーゼの解析をおこなった。植物においても本酵素は存在しており、光合成などで損傷をうけた葉緑体タンパク質の分解除去を行っているとされている。しかし本酵素は精製系もしくは発現系は整備されていないため、酵素としての性質がはっきりしていない。本研究は、本酵素の発現系の構築をおこなった。本酵素には、N末端より膜貫通ドメイン、ATPaseドメイン、プロテアーゼドメインが存在する。これらのドメインを分割し、ATPaseドメイン、プロテアーゼドメインの発現系の構築を行った。本酵素の発現系は、これまで必ず細胞封入体を形成していたが、ATPaseドメインについては、はじめて可溶性に回収される実験系構築された。知りうる限り、このような実験系はまだ報告されていない。また、プロテアーゼドメインについては、細胞封入体になるものの、尿素で変性して透析によってまきもどしを行うと、ほぼ完全に可溶化された。プロテアーゼの切断するタンパク質を各種検討したところ、ほぼ変性状態のカゼインは切断するが、構造をもつ牛血清アルブミンは切断しないことがわかった。また通常考えられるよりも高濃度のマグネシウムイオンを要求することがわかった。1.大量発現系の改良現在までに構築されているFtsHプロテアーゼの発現系は、大量のタンパク質を生産できる優秀なものである。しかし、インクルージョンボディーを形成するのが欠点である。これを活性化させる方法が長らく見つからなかったが、昨年になって還元剤と界面活性剤の共存下で透析することで、ATPase活性が回復することが分かった。FtsHプロテアーゼの研究は、大腸菌および好熱菌で進んでいる。最近、好熱菌において、N末端にある膜貫通領域を取り除いた標品のX線構造解析の結果が報告され、その詳細なメカニズムが議論できるようになってきた。しかしここに至るまで、これらのバクテリア由来の酵素においてさえも、ATPaseドメインやプロテアーゼドメインに分割して発現させて解析を行っていた時代が長く続いていた。FtsHプロテアーゼは、インクルージョンボディーを形成しやすいからである。本研究は、できるだけドメインの分割をしないで、全長に近い発現系の構築を行うことを目指してきた。しかし、今年度になってX線構造解析を行う研究協力者が見つかり、活性やその調節機構の研究に加え、構造解析も視野に入れた研究が展開できるようになった。2.精製系の確立シロイヌナズナ由来のFtsHプロテアーゼは、ゲノム中に12個のホモログがある。このため、植物のFtsHプロテアーゼは、大腸菌などに比較して複雑なサブユニット組成をしているものと思われる。大量発現系では、最も重要な機能を担うとされているFtsH5とFtsH2について作成しているが、これら以外の因子が関与している可能性は依然高い。私たちはこれまでに、ホウレンソウから無傷葉緑体を調製し、そのチラコイド膜から抗体を用いてFtsHを精製する系を構築した。植物においても本酵素は存在しており,光合成などで損傷をうけた葉緑体タンパク質の分解除去を行っているとされている。しかし本酵素は精製系もしくは発現系は整備されていないため,酵素としての性質がはっきりしていない。本研究は,本酵素の発現系の構築をおこなった。本酵素には,N末端より膜貫通ドメイン、ATPaseドメイン、プロテアーゼドメインが存在する。本酵素の発現系は,これまで必ず細胞封入体を形成していたが,ATPaseドメインについては,はじめて可溶性に回収される実験系構築された。知りうる限り,このような実験系はまだ報告されていない。また,プロテアーゼドメインについては,細胞封入体になるものの,尿素で変性して透析によってまきもどしを行うと,ほぼ完全に可溶化された。プロテアーゼの切断するタンパク質を各種検討したところ,ほぼ変性状態のカゼインは切断するが,構造をもつ牛血清アルブミンは切断しないことがわかった。以上の成果について投稿準備中であるが,概要を日本植物生理学会で発表した。
微粒子拡散制御に基づく空間3次元表示型の新方式ディスプレイの基礎研究

空中に水をベースにした微粒子群を射出し、それによる光の拡散を利用して空間に表示物を作り上げる表示システムの実現を目標とした。このために、本研究では理論解析と実験により、この微粒子の光学特性と空中の分布の特性を調べた。更に三次元画像を空中に構築する実験を通して、表示システムの実現に必要な諸条件を調べるとともに、粒子を分散させた空間に画像データを周囲のプロジェクタからの投射により実現のための課題を明らかにした。本研究の推進に当たり、前年に光の光学特性の測定と消散までの時間を長いスモークの生成に成功した。引き続き最終目的にむけて、生成したスモークによる光散乱特性を用いて空間に三次元的な画像を生成するための画像生成を目的とした。実験の遂行中に、スモークを保持するケース内面にわずかに付着する曇りによって光学特性が影響し、さらにこの経時変化が有るため、特性の測定を進める上では無視できないことが明らかになった。そこで内面に曇りを生じさせないための方策の検討が必要となった。この対策を検討して熱を利用する方法など、いくつかの方法が有効であることを検討し、実験では界面活性剤を用いて付着した粒子が表面と平滑にできる条件を明らかにした。この課題は3次元画像を投射した場合にも生じる現象であり、実用化を目指す上では無視できない課題であることが示された。実用上はこの課題に関しては経時安定性のある有効な方法を確立する必要がある。次いで、多方向からの光の投射により3次元像を作り出す実験を行った。準備したプロジェクタ4台では十分な特性が実現できなかったため、基礎特性を確認するために10方向からLDで光を投射するために組み込みコンピュータを入れた電子回路を作り、その光の強度を独立に制御できるシステムを試作した。個別の制御はできるが干渉によるスペックリングノイズが発生が生じ、所望のパターンの実現の正否が確認できない状況になった。レーザーを使う上でスペックリングノイズの定量化から必要なデータを取り出す手法を検討した。同時にスペックか生じないようにする光源が必要であることを明らかにした。以上、基礎的な光学特性について明らかにすると共に、スモークを用いた場合の困難な課題が明らかになった。この課題についての解決方法の提案と解決策の方向を見いだすことができると同時に、実用にむけた課題を明らかにした。本研究は、次の三つのテーマについて検討した。第一は空間中の微粒子による光の拡散特性の解明と制御である。第二は空間3次元像の形成に使うスモークを射出する方法の検討である。第三は、投写によって3次元画像を作り上げるために必要なデータの生成とその確認である。これら理論的な解析と実験結果をもとに、空間に画像を作り出す3次元ディスプレイに必要な理論と基盤技術の確立を行うことを目的としている。第一のテーマについて、スモークガスについて、光の拡散に関わる物理的な諸特性を調べた。また、生成条件や生成装置の違い、材料となる液体の違いについて測定・評価した。この結果、水にグリセリンを入れて表面張力を下げた液体を使うことにより、消散までの時間が長く光学変化の少ないスモークの生成に成功した。並行して理論的に数値計算によって光の散乱挙動について解析を行った。この結果、特定の角度に強い光が出ていくことが示された。この角度は円錐状に均一な特性を示すため、これに基づく光学像の構築については検討が必要であることが明らかになった。これに関する光学計算ソフトウェアで数値計算を行えるようにする部分については、2次元面内の計算に止まっており、引き続き作成が必要である。第二のテーマに関して、空間にリング状のスモークを形成して射出する実験を行い射出速度と形状の解析には一定の成果が得られた。しかしリング径を小さくすると、形状を維持することが困難であることが分かった。空中を進行する速度に依存することから、スモーク濃度とガスの送出量の制御による可能性を探る。また第三のテーマについては、複数の画像を生成する部分と、簡単な予備実験を行うための光学系を組み、第一、第二のテーマの成果に基づいて展開できるようにした。勤務先が変わったため、当初予定の実験設備が使用できず、実験の準備のための環境整備に時間がかかることと、震災の影響でランダムになった文献などの整理などが必要であるため。ガスの射出装置を工夫して、微粒子の移動速度、空間的な拡散特性、光の拡散特性を調べ、それらの関係がリング移動との関係を調べる。実現できる範囲で良い条件を明かにして、実験に用いる条件を確定する。このスモークを用いて生成した部分の光学測定をすると共に、妥当性を理論的にも検証する。これらの成果に基づいて、第三のテーマを行う。空中に微細な光の拡散源がある場合に、3次元画像を映し出すために必要なプロジェクタ画像について検討する。角度毎に異なる画像を射出する場合、各プロジェクタに必要な画像の計算方法を確立する。

微細なリング状のスモークを発生させるためのガスの流れを自在に制御する実験装置の組み上げとともに、実験ではスモークの材料が鍵であるため、引き続き消耗品として補充すると共に、空気の流れを制御する部品を電気的な制御装置を組み合わせて作る。また、アルコール類の有機薬品は洗浄用に使用して、実験条件を整える。投写のための機材についても自作が必要であるため、必要な光学部品を購入する。
3次元空間中の曲面上における自動格子生成法に関する研究

従来の構造格子による自動格子生成法では境界内部の格子を円滑に生成する作業のみを対象としており、物理空間と計算空間との対応や境界上の格子の設定は人間の手でおこなわれているのが現状である。これら手作業の部分にも膨大な労力が必要であり、格子生成は依然解析者の大きな負担となっている。そこで本研究ではこれらの自動化に関する研究をおこない以下の成果を得た。(1)3次元形状の境界として曲面は頻繁に現われるが、曲面上の格子生成は従来の手法では扱えなかった。そこで従来の手法を微分幾何学に基づいて曲面上にも適用できるよう一般化した。また、これを用いてベジエ曲面や曲管表面上での格子生成をおこない、本手法の有効性を示した。なおこの研究は、平成4年度の奨励研究(A)課題番号04750134の成果と合わせて、平成5年8月に仙台で開催された第5回数値流体力学国際シンポジウムで発表した。(2)物理空間と計算空間との対応付けの自動化手法を新たに開発した。これは格子トポロジーとして考えうるあらゆる組み合わせを計算機におこなわせ、得られた格子の評価をおこなうことで適切なものを自動的に選び出すシステムである。格子評価には、微分幾何量を用いて格子の均一性や直交性、アスペクト比を定量的に導き、これらを組み合わせた評価関数を用いた。(3)さらに複雑な形状では、領域分割をおこなうのが一般的であるが、これに対しても新たに自動化手法を開発した。これは、仮格子を生成して境界に近い部分での歪みを評価し、あるしきい値を超えていれば元の形状より分離して新たな領域とするという方法である。この方法の利点は、仮格子が適切であればそのまま完成された格子となるので従来の格子生成法との整合性が良いこと、また、分割された領域にさらに同じ手順を繰り返すことができ再帰的な領域分割が可能になることである。
核受容体PPAR-γによる脈管作動性ホルモン受容体遺伝子転写調節機構の解明

我々は昨年度までにPPAR-γリガンドであるチアゾリジン系薬剤や15-deoxy-Δ^<12,14>-PGJ_2がPPAR-γの活性化を介して血管平滑筋細胞(VSMC)におけるアンジオテンシンIIタイプ1受容体(AT1R)の発現を遺伝子転写レベルで抑制することを明らかにした。今年度はその分子メカニズムを以下の実験により明らかにした。1)AT1R遺伝子のプロモーターの種々のdeletion mutantsを用いた実験より、プロモーターの-58から-34の領域においてPPAR-γリガンドによる抑制が生じることが明らかとなった。2)-58から-34の領域をプローブに用いて、VSMC核タンパクとの間の結合をゲルシフトアッセイにて解析したところ、-58から-34の領域内のGCbox様配列との間にタンパク-DNA複合体の形成が認められた。3)抗Sp1抗体を用いたところ、この複合体の大部分がスーパーシフトされたことから、VSMC内のSp1が-58から-34の領域内のGCbox様配列に結合することが推定された。4)VSMCにSp1やPPAR-γを過剰発現させた実験より、Sp1が-58から-34の領域を介して転写活性を上昇させる一方で、PPAR-γの過剰発現によりSp1による転写上昇の抑制が生じることが認められた。以上の結果よりPPAR-γは、Sp1によるAT1R遺伝子プロモーターの-58から-34の領域における転写上昇を抑制することにより、AT1R遺伝子の転写抑制を生じるものと推定された。血管系において脈管作動性ホルモンであるアンジオテンシン(A)IIは、タイプ1受容体(AT1R)を介して血管平滑筋細胞(VSMC)の収縮および細胞肥大を引き起こし、高血圧や動脈硬化の進展に関与していることが知られている。近年、15-deoxy-Δ^<12,14>-PGJ_2やインスリン抵抗性改善剤であるトログリタゾンが、核受容体であるPPAR一γをリガンドとして活性化することが知られてきている。更に、活性化PPAR-γはインスリン抵抗性の改善のみならず、活性化マクロファージを抑制することにより動脈硬化の進展を阻止する可能性を有することがごく最近になって報告された。本研究では、PPAR-γリガンドがVSMCにおいて、AIIによる細胞増殖やAT1Rの遺伝子転写調節にどのような影響を及ぼすかを検討した。VSMCでのAIIによるDNA合成の増加は、15dPGJ_2やトログリタゾンにて抑制された。VSMC内在性のAT1RmRNAの発現は15dPGJ_2により約50%迄減少した。AT1R遺伝子5'-FL(2-kb)キメラ発現ベクターをVSMCにトランスフェクションしたところ、15dPGJ_2およびトログリタゾンは濃度依存的にAT1R遺伝子転写を抑制した。この転写抑制はPPAR一γの過剰発現により更に増強したが、RXRの過剰発現にては影響を受けなかった。ATlR遺伝子5'ーFLの種々のdeletion mutants(60bp)を用いた際も、15dPGJ_2による転写抑制が認められた。この60bpをプローブとしてゲルシフトアッセイを行ったが、PPAR一γ/RXRとDNAの間には結合は認められなかった。また、VSMC核タンパク中にこの60bpに結合するタンパクの存在が認められたが、cold competitionからPPAR一γであることは否定された。Co-activatorであるCBPの過剰発現により、15dPGJ_2による転写抑制の部分的な解除が認められた。PPAR一γリガンドが、PPAR-γの活性化を介してAT1R遺伝子の転写を抑制することが初めて明らかとされた。以上の結果から、活性化PPAR一γはAT1Rの発現を抑制することによりAIIによる細胞増殖を抑制し、高血圧や動脈硬化の進展抑制に関与している可能性が推定された。
インドの経済発展における土地収用問題についての研究

経済発展著しいインドの課題としてインフラストラクチャーの整備が遅々として進まないことが依然として指摘されている。その理由の一つとして土地収用をめぐる社会的な紛争が頻発していることがある。外国援助に基づくプロジェクトの案件でも土地収用問題が生じている。そこで、本研究は、2013年に一世紀以上を経て新しくされた土地収用制度の特徴や運用状況を調査検討し、現在のインドにおいて、収用目的、収用手続、合意形成、補償額、生活再建等のどこに問題があるのか、ケースを整理し、旧法からの改正が問題の改善に資しているのかを問い、問題点と改善策を考察する。
作用素環論を用いた数理物理学の研究

本年も昨年に続き時間反転対称性をもつ物理系における、非平衡定常状態と呼ばれる状態についての研究を行った。古典系においては、Entropy Productionと呼ばれる、時間反転対称性の破れを特徴づける物理量の確率分布が、ある対称性を示すことが知られている。この性質は、Gallavotti-Cohen Fluctuation Theoremと呼ばれる性質で、ある関数の対称性により表すことが出来る。そして、この対称性から、Green-Kubo formulaと呼ばれる、外力に対する線型応答理論が導かれる。本年度は、前年度に引き続きこの関数の量子系への拡張についての研究を行った。まず、この関数の複数の量子拡張を、作用素環のTomita-Takesaki理論の枠組みで定式化した。さらに、これらの拡張された関数からGreen-Kubo formulaを導くことが出来ることを示した。これらの関数は、時間パラメーターを無限大にした極限において定義されるため、具体的なモデルで定義するには、モデルの性質にそった解析を行わなくてはいけないがフェルミオン系と呼ばれる物理系において、この解析を行うのに有効な方法をみつけた。また、量子系の非平衡、熱平衡統計力学において、大偏差原理の研究は技術的な困難を含むが解決されるべき問題であるが、一次元量子スピン系において、広い範囲で大偏差原理が成り立つことを示した。平成17年春、フランスマルセイユ大学に滞在し、時間反転対称性と呼ばれる性質をもつ量子非平衡系についての研究を行った。このような系の非平衡定常状態で、Green-Kubo formula、Onsager relationと呼ばれる法則がいくつかの物理的、数学的条件のもと、一般になりたつことを示した。具体的モデルにおいてこれらの条件が満たされ、Green-Kubo formula、Onsager relationが成り立つことを示した。この中には、研究計画申請の際考察することを目的としていた、asymptotic abelianという性質を満たす系も含まれている。これらの研究により、論文3本を執筆した。量子非平衡系の一般論の知見が深まる一方で、それを適用できることが示された具体的なモデルの数はまだ十分でない。特に、量子スピン系において、非平衡状態を議論することを可能にしたい。そのため、具体的に、スピン系における非平衡現象についで調べるため、平成17年10月より、アメリカUCDavisに滞在し研究を行っている。これまでに、相関が時間によってどのように伝播するかを一般的なスピンモデルにおいて調べた。その中で、スピン系において時間発展を与えるための、従来知られていたよりも弱い十分条件を導出した。これは、長距離相互作用をする系について時間発展を与える新しい結果である。平成17年度に引き続き平成18年6月までカリフォルニア大学Davis校に滞在し、量子スピン系の研究を行った。一般の量子スピン系での時間発展について研究を行うと同時に、一次元XXXスピンモデルと呼ばれるモデルについて、有限温度熱平衡状態の時間発展について考察した。この研究は現在も進行中である。平成17年度、量子系における非平衡定常状態について熱的な外力に対する線形応答理論の一般論を構築した。この一般論は、いくつかの仮定の下でGreen-Kubo formula、Onsager relationが成り立つというものである。具体的なモデルでGreen-Kubo formula Onsager relationを示すには、この定理における仮定がそのモデルで成り立つことを示さなくてはいけない。本年度は、スピン-フェルミオンモデル、及び、局所的な相互作用をするフェルミオン系においてこれらの仮定が成り立つことを示した。