hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相互作用蛋白の遺伝子クローニングによる転写因子NF-κBの機能・制御系の解析

誘導型の転写因子であるNF-κBは、蛋白間相互作用により活性調節を受けるとともにその機能を発現する。そこで、培養細胞からの生化学的方法による精製と酵母の遺伝系を用いたtwo-hybrid screening法によりNF-κBの主要サブユニットであるp65(RelA)と結合する一連の蛋白分子の同定と遺伝子クローニングを実施することにより、NF-κBの持つ種々の生物学的作用(転写活性化とアポトーシス抑制機構、など)の発現と調節機構に関わる未知の因子を同定することを目的に研究を進めた。その結果、今年度はp65の転写活性化ドメインに結合する因子として新たに転写コレプレッサー蛋白AES/TLE(Groucho related genes)とFUS/TKSを同定した。興味深いことに、FUS/TLSはAES/TLEによる転写抑制を解除し、また逆にAES/TLEはFUS/TLSによるNF-κBによる転写の活性化を抑えた。FUS/TLSはTAFII蛋白のひとつと考えられており転写基本因子TFIIDの一部を構成することから、AES/TLEによるコレプレッサー作用はNF-κBの転写活性化に関わる特定のTFIIDのリクルートを排除するためと考えられた。コレプレッサーとTAII蛋白の競合作用の発見は一般的な転写制御の立場からも重要な意義を持つ。また、すでにp65中央部分に結合する因子として同定した53BP2のアポトーシス誘導作用とそのがん細胞株での発現の意義を明らかにし、NF-κBのアポトーシス抑制機構には遺伝子発現を必要としない経路があることを確かめた。今後は、NF-κBを中心とする相互作用因子の同定をさらに進めるとともに、これらの分子間相互作用の全体像を細胞という限られた空間の中で解明していき、NF-κBの生物学的作用機構をさらに明らかにしたいと考えている。
原子間力顕微鏡による酸化膜/シリコン界面のトラップ電荷の高分解能観察に関する研究

本研究では、超高真空で動作する非接触型原子間力顕微鏡を用いた新しい容量顕微鏡の開発とそれを用いた酸化膜/シリコン界面のトラップ電荷を高分解に観察することを目的としている。平成13年度は、接触型原子間力顕微鏡を周波数変調方式の非接触型原子間力顕微鏡測定が可能なように、カンチレバーを共振周波数で発振させるためのAGC回路と、周波数偏移検出のための周波L数復調回路を作製し、超高真空システムの立ち上げを行った。試料としてSi(111)7x7再構成表面を用いて開発した装置の評価を行った結果、原子分解能を有している事が確認できた。また、探針の清浄化条件及び測定パラメータ(カンチレバーの振動振幅、探針-試料間距離等)などの実験条件を最'適化することにより、安定な原子分解能測定が可能になった。これにより装置の分解能と安定性について目標を達成できた。本研究費で購入したRF帯周波数復調回路を用いた容量検出の予備実験を行った結果、帯域1kHzで1.6×10^<-20>F/√Hz、帯域1Hzで3×10^<-23>F/√Hzの検出感度を有していることが分かった。次に、大気中で動作する原子間力顕微鏡によりシリコンp-n接合を測定した結果、不純物濃度の分布が観察できることが確認できた。また、探針から酸化膜/シリコンへ注入されたトラップ電荷を観察することが出来、素電荷70個程度の注入電荷が観察出来ることが分かった。現在、容量センサーの超高真空装置への組み込みを行い、センサー加熱ガス出しが可能であること、超高真空環境で正常に動作することが確認できたところである。今後、Si(111)表面で高分解能な表面形状と容量の同時測定を推進していく。
食品中の水の存在状態に関する研究

1.測定ヘツドの改造とそれに伴う測定:直径100mm、厚さ10mmの試料を要する従来のヘツドを光フアイバー式の測定ヘツドに交換し、直径5mm、厚さ5mm程度まで試料量を大幅に削減することが可能になり、しかも従来の測定結果と全く同様な傾向がみられることが明らかとなり、今回の改造によって比較的少量の試料について従来と同様に本法を適用することが可能となった。2.データ処理用装置の設置と解析プログラムの作成:測定結果を含水量、水分活性Awなどに対してプロットし、その直線性を相関係数、RMSなどから検討するためのプログラムを作成し、現在装置を稼働中である。3.測定結果からの知見:種々の粉末試料(食物繊維:ポリデキストロース,グアガム部分分解物、難消化性デキストリン、米糖、小麦ふすま、ヒアルロン酸、アルギン酸ナトリウム)をいろいろな湿度において吸湿、または脱湿し、見かけの近赤外線吸収率(1-r′:r′は測定波長/比較波長が1978/1796nmおよび1496/1300nmの反射比)を測定した結果、次のことが認められた。(1)吸収率vs含水量から、強固な結合水の量をかなり明確に推定できる。(2)Awがおよそ0.75以下では、吸収率とAwとの間にほぼ直線関係が成立したが、一部の試料ではAw0.25付近で傾斜のわずかな変化を示し、単分子層吸着水と多重層吸着水とでは近赤外線吸収挙動の異なることが示唆された。(3)自由度の高い水(自由水)と単分子層多重層吸着水とは近赤外線吸収の挙動が異なることが示唆された。(4)多くの場合、1978/1796nmの方が1496/1300nmよりも精度よく測定できる傾向がみられたが、アルギン酸ナトリウムのみは逆の結果が得られた。
胃底腺壁細胞における胃酸分泌反復機構の解明をめざした細胞膜動態研究

胃酸分泌に与る胃底腺壁細胞が生理的条件の変化に応じて示す著明な膜動態と形態変化の解明は胃粘膜傷害の予防や治療に繋がるものと期待されている。本研究では独自に開発した実験モデルをもとに、詳細な超微形態観察と免疫組織化学的検索を実施した結果、オ-トファゴソーム形成に与る特異蛋白であるLC3陽性の多重膜構造が酸分泌後復帰過程にある壁細胞に多数観察され、酸分泌の役目を終えたプロトンポンプの回収・処理にオートファジーが関与することが示唆された。胃粘膜攻撃因子とされる胃酸や消化酵素の分泌機構に関する研究は、胃粘膜傷害の治療や予防に繋がる重要な課題である。胃酸分泌に与る胃底腺壁細胞は空腹時の胃酸分泌休止期には胃酸分泌を担うプロトンポンプを有する細管小胞が細胞内に貯留する形態を示す一方、摂食刺激を受けると細管小胞膜が頂上膜と融合してプロトンポンプの局在が頂上膜へ移行することが知られている。しかし、活動期を終えて次の摂食刺激に備えて休止期へ移行する過程での細胞膜動態やプロトンポンプの局在変化に関しては、胃酸分泌後復帰過程を再現する実験モデルが未確立であったため不明な点が多く残されている。本研究は独自に開発したラット単離胃粘膜実験モデルの応用研究によって新規確立された胃酸分泌後復帰過程を再現する実験モデルをもとに、摂食後の胃酸分泌活動期から次の食餌に備えて休止期に戻る際にプロトンポンプがどのようにして再配備されるかという未解明かつ重要な医学・生物学的研究課題に取り組むものである。今年度、独自に開発したラット単離胃粘膜「酸分泌後復帰過程」実験モデルをもとに詳細な超微形態観察と免疫組織化学的検索を実施した結果、酸分泌後復帰過程にある壁細胞にはオ-トファゴソーム形成に与るLC3陽性の多重膜構造が数多く観察されたことから、プロトンポンプの回収・処理にオートファジーが関与することが示唆された。また復帰過程の進行に伴う細胞膜動態の定量化を目的とした画像解析を実施した結果、活動期から休止期に移行するにつれて頂上膜が著減する一方、細胞内には取り込んだ頂上膜を処理するエンドソーム/ライソゾームやMultivesicular bodyが増加し、次の酸分泌に備えたプロトンポンプを有する細管小胞が貯留する経過が定量的に明らかとなった。胃酸分泌に与る胃底腺壁細胞が生理的条件の変化に応じて示す著明な膜動態と形態変化については近年の研究進展によって新たな重要課題が生まれ、その解明は消化機構の研究基盤提出はもとより、臨床における胃粘膜傷害の予防や治療に繋がるものと期待されている本研究は独自に開発したラット単離胃粘膜実験モデルの応用研究によって新規確立された胃酸分泌後復帰過程を再現する実験モデルをもとに、摂食後の胃酸分泌活動期から次の食餌に備えて休止期に戻る際にプロトンポンプがどのようにして再配備されるかという未解明かつ重要な医学・生物学的研究課題に取り組むものである。今年度、ラット単離胃粘膜「酸分泌後復帰過程」実験モデルをもとに詳細な超微形態観察と免疫組織化学的検索を実施した結果、オートファゴソーム形成に与る特異蛋白であるLC3陽性の多重膜構造が酸分泌後復帰過程にある壁細胞に多数観察され、酸分泌の役目を終えたプロトンポンプの回収・処理にオートファジーが関与することが示唆された。また復帰過程の進行に伴う細胞膜動態の定量化を目的とした画像解析を実施した結果、1)活動期から休止期に移行するにつれて頂上膜が著減する、2)細胞内に取り込んだ頂上膜を処理するエンドソーム/ライソゾームやMultivesicular bodyが増加する、3)プロトンポンプを有する細管小胞が貯留して次の酸分泌に備える、といった経過が定量形態学的に明らかとなった。
視床核特異的Cre発現マウスを用いた高次視覚野の受容野形成メカニズムの解明

マウスの高次視覚野(HVA)の受容野特性が形成されるメカニズムを解明する目的で、まず解剖学的解析を行い、LGNニューロンはV1にのみ入力し、他のHVAには入力しないこと、LPニューロンはV1と高次視覚野へ投射することを見出した。次に、V1あるいはHVAに投射するLGNあるいはLPニューロンの視覚応答性を明らかにする目的で、HVAに投射する軸索終末から視覚応答を2光子顕微鏡イメージングにより記録した。さらに、HVAに投射するLPあるいはLGNニューロンを経路選択的に操作した際のHVAでの視覚応答変化を評価した。その結果、HVAニューロンの受容野特性に与える視床核の役割を明らかにすることができた。V1に入力する神経細胞種を同定する目的で、逆行性ウイルスをマウスV1に微量注入し、LGNおよびLPの神経細胞がV1へ投射することを見出していた。そこで本年度は視覚情報処理におけるLGNおよびLPの役割を明らかにする目的で、以下の研究を実施した。カルシウム応答性タンパク質GCaMP6を神経細胞に発現させると、GCaMP6が軸索終末にも分布し、投射先にて軸索終末におけるカルシウム変化を記録できる。一方で、視床においてウイルスの感染を単一の神経核に限局させるのは非常に難しく、特にLGNとLPは隣り合う神経核で、片方の視床核にのみ特異的に遺伝子導入するのは難しかった。そこでLGNあるいはLPに特異的に発現するマーカーを探索した。その結果、LGNに特異的にCreを発現するLGN-CreマウスとLPに特異的にCreを発現するLP-Creマウスを同定することに成功した。Cre依存的にカルシウム応答性蛍光タンパク質GCaMP6mを発現するAAV-FLEX-GCaMP6mをLP-CreマウスのLPに微量注入した。その結果、LPに特異的にウイルスの感染が認められ、LPの投射先においてもウイルス感染細胞の軸索終末を観察することができた。同様にAAV-FLEX-GCaMP6mをLGN-CreマウスのLGNに微量注入した所、LGNに特異的にウイルス感染が認められ、LGNの投射先においてもウイルス感染細胞の軸索終末を観察することができた。またLP-CreマウスのLGNにAAV-FLEX-GCaMP6mを、あるいはLGN-CreマウスのLPにAAV-FLEX-GCaMP6mを微量注入しても、GCaMP6mを発現する細胞は認められなかった。現在、LGN特異的な軸索終末あるいはLP特異的な軸索終末から2光子顕微鏡イメージングを行い、視覚応答を解析中である。Cre発現マウスの導入に時間を要したが、特定の視床核にのみ特異的なウイルス感染が認められた。2光子顕微鏡によるイメージングの実験系の導入もできた。以上より、おおむね順調に進んでいると判断できる。これまでにLateral Geniculate Nucleus(LGN)やLateral Posterior Nucleus(LP)などの視床の神経核にCreを特異的に発現するマウスを見出している。そこで本年度は、これらLGN-CreマウスおよびLP-Creマウスを用いて、視覚情報処理におけるLGNおよびLPの役割を明らかにする目的で、以下の研究を実施した。特定の神経細胞を制御する方法として、光感受性のチャネルやポンプを利用した光遺伝学、人工リガンドに特異的なチャネルを利用した薬理遺伝学が開発されている。そこでLGNおよびLPの神経活動を特異的に操作する目的で、これら光遺伝学ツールおよび薬理遺伝学ツールの導入を試みた。特定の神経核のCre発現細胞にのみ特異的に遺伝子導入を行う目的で、Cre依存的に発現可能なアデノ随伴ウイルスベクターを作製した。光遺伝学ツールとして活性化のためにChR2(H134R), ChR2(E123T) (ChETA)を、抑制のためにArchTを,薬理遺伝学として活性化のためにhM3Dq, PSAM/5HT3HC, KORDを、抑制のためにhM4Di, PSAM/GlyRを用いた。これらをCre依存的に発現するAAV-DIO/FLEXベクターを作製し、成体マウスの脳に微量注入し、比較・検討を行った。いずれのウイルスベクターもレポーターとして蛍光タンパク質を同時に発現することから、ウイルス感染3週間後にこれらの発現を組織学的に解析した結果、いずれのAAVでもレポーターの蛍光の発現が認められた。光遺伝学操作には光ファイバーを用い、薬理遺伝学操作には各々に特異的なリガンドとしてhM3DqとhM4DiにはCNOを、PSAM/GlyRとPSAM/5HT3HCにはPSEMを、KORDにはSALBを用いた。上記のアプローチを比較した結果、2光子顕微鏡イメージングとの相性を優先し、実験の簡便さおよびコストなどを総合的に判断して、活性化にはhM3Dqを、抑制にはhM4Diを用い、そのリガンドであるCNOを腹腔内投与することによる薬理遺伝学的アプローチが最適であると結論付けた。光遺伝学および薬理遺伝学の導入を行うために、全てのウイルスの作製が完了した。2光子顕微鏡イメージングとの組み合わせを行う上で、光遺伝学と薬理遺伝学とを比較した結果、光が干渉し合わない薬理遺伝学との組み合わせにて、実験を実施することとした。マウスの高次視覚野(HVA)の受容野特性が形成されるメカニズムを解明する目的で、まずマウスの大脳皮質の一次視覚野のV1およびHVAのLM、PM、ALに入力する神経細胞の同定を試みた。

マウスの各視覚野に逆行性ウイルスベクターを微量注入し、感染細胞の分布を組織学的に解析した結果、LGNの神経細胞はV1にのみ入力し、他の高次視覚野には入力しないこと、LPの神経細胞はV1と高次視覚野へ投射することを見出した。これらの結果より、HVAへの視覚情報伝達経路として、網膜→LGN→V1→HVAのcortico-cotricalのfeed-forward投射による経路に加えて、視床核のLPを介した網膜→LGN→V1→LP→HVAによるcortico-thalamo-cortical経路(あるいはtransthalamic経路)、さらにはV1を介さない網膜→LP→HVAの経路や網膜→上丘→LP→HVAの経路がHVAの受容野形成に関わる可能性を考えた。そこで、HVAに投射するLP神経細胞の視覚応答性を明らかにする目的で、LPにAAVを用いて緑色カルシウム感受性蛍光タンパク質であるGCaMP6を発現させ、HVAに投射するLP神経細胞の軸索終末におけるGCaMP6のシグナル変化を2光子顕微鏡を用いて計測した。さらに、LPの機能を操作した際の、HVAでの応答変化を解析する目的で、薬理遺伝学ツールであるhM4DiあるいはhM3Dqを発現するCre依存的な逆行性AAVをHVAに微量注入し、HVAに投射するLP神経細胞にのみ薬理遺伝学ツールを発現させた。経路選択的に神経活動の操作を行った際のHVAでの応答変化を評価するために、HVAにAAVでGCaMP6を発現させ、2光子顕微鏡によりライブイメージングを行った。以上より、HVAの方位選択性および方向選択性の形成におけるLPの関与が明らかになった。マウスの高次視覚野(HVA)の受容野特性が形成されるメカニズムを解明する目的で、まず解剖学的解析を行い、LGNニューロンはV1にのみ入力し、他のHVAには入力しないこと、LPニューロンはV1と高次視覚野へ投射することを見出した。次に、V1あるいはHVAに投射するLGNあるいはLPニューロンの視覚応答性を明らかにする目的で、HVAに投射する軸索終末から視覚応答を2光子顕微鏡イメージングにより記録した。さらに、HVAに投射するLPあるいはLGNニューロンを経路選択的に操作した際のHVAでの視覚応答変化を評価した。その結果、HVAニューロンの受容野特性に与える視床核の役割を明らかにすることができた。今後、2光子顕微鏡イメージングと組み合わせて光遺伝学・薬理遺伝学の導入を行う。技術的に難易度の高い実験系なので、再現性良くデータを取得できるように、実験手技の練習が必要と予想される。データの解析方法にも工夫をしていきたい。ウイルスベクターにより薬理遺伝学を導入し、特定の神経細胞種の神経活動を操作しながら、視覚刺激に対する応答の変化を2光子顕微鏡イメージングにて評価することが可能になった。しかし、技術的に難易度の高い実験系なので、再現性良くデータを取得できるように、実験系の改良および手技の練習を継続的に行う。得られるデータも複雑になるため、解析方法の開発にも取り組む。さらに、視覚弁別課題など行動解析の実験系も立ち上げる予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
ポリアミンの生理作用解明と細胞内濃度調節機序

1.プトレスシン取り込み系の基質結合蛋白質(PotF)のプトレスシン結合部位を、X線結晶構造解析及び変異PotFの活性測定より決定した。その結果、2分子のAsp、1分子のGlu、2分子のTrp、2分子のTyr及び1分子のSerがプトレスシンの結合に関与していることが明らかとなった。中でも、Glu185、Trp244、Asp247及びAsp278が最も重要であった。2.酵母のポリアミン輸送欠損株を用いて、ポリアミン輸送蛋白質遺伝子のクローニングに成功した。この遺伝子は12膜貫通領域を有する液胞膜上の蛋白質をコードし、この蛋白質は基質としてポリアミン(プトレスシン、スペルミジン、スペルミン)のみを認識した。3.ポリアミン、特にスペルミンはNMDA受容体活性を脱分極時の促進、過分極時の阻害と二面的に調節している。この調節に関与しているアミノ酸の同定を試み、スペルミンによる活性促進にはGlu181、Glu185、Glu342、Trp608、Trp611、Asn616、Trp647及びAsp669が関与し、スペルミンによる活性阻害にはTrp563、Asn616、Glu621及びAsp669が関与していることを見出した。4.ポリアミン、特にスペルミンがATP-Mg^<2+>と三者複合体を形成することをNMRを用いて証明した。この三者複合体形成により、ポリアミン輸送系のPotAのATPase活性が強く促進を受けることを見出した。また、protein kinase Aによる蛋白質のリン酸化も三者複合体形成により約2倍の促進を受けた。5.大腸菌でポリアミンにより最も強く合成促進を受ける蛋白質はオリゴペプチド結合蛋白質(OppA)である。ポリアミンはOppA mRNAのSD配列と開始コドンAUGの立体構造を変化させることにより、OppA合成を促進することを明らかにした。1.大腸菌のオリゴペプチド結合蛋白質(OppA)の合成は、ポリアミンにより翻訳レベルで強い促進を受ける。このOppA mRNAの構造をZuckerの方法によりコンピュータで解析すると、Shine-Dalgarno(SD)配列が部分的にstem構造を形成し、その上流にGC stemが存在する。この構造を一本鎖RNAのGを切断するRNase T1と二本鎖RNAを切断するRNase V1を用いて証明した。さらに、ポリアミンを添加するとOppA mRNAの構造が変わり、SD配列が露出することを上記RNasesを用いて証明した。2.NMDA受容体はポリアミン、特にスペルミンによりその活性が二面的に調節されている。すなわち、スペルミンは脱分極時には活性を促進し、過分極時には活性を阻害する。この2カ所のスペルミン結合部位を決定するために、一アミノ酸残基置換変異NMDA受容体をアフリカツメガエル卵母細胞上に発現させ、活性を測定した。その結果、スペルミンによる脱分極時の促進にはGlu342、Trp608、Trp611、Asn616、Trp647、Asp669が関与し、過分極時の阻害にはTrp563、Asn616、Glu621、Asp669が関与していた。すなわち、2カ所のスペルミン結合部位の一部は重複しており、膜内外の電位差により、スペルミンが膜中に移動していくと推定された。3.酵母のポリアミン輸送系を活性化する種のserine/threonine protien kinase(PTK1とPTK2)遺伝子をクローニングした。

PTK1は遺伝子のコピーナンバーが多いときのみポリアミン輸送を活性化したが、PTK2はシングルコピーで活性化した。従って、PTK2のほうがregulatorとして重要であることが示唆された。1.プトレスシン取り込み系の基質結合蛋白質(PotF)のプトレスシン結合部位を、X線結晶構造解析及び変異PotFの活性測定より決定した。その結果、2分子のAsp、1分子のGlu、2分子のTrp、2分子のTyr及び1分子のSerがプトレスシンの結合に関与していることが明らかとなった。中でも、Glu185、Trp244、Asp247及びAsp278が最も重要であった。2.酵母のポリアミン輸送欠損株を用いて、ポリアミン輸送蛋白質遺伝子のクローニングに成功した。この遺伝子は12膜貫通領域を着する液胞膜上の蛋白質をコードし、この蛋白質は基質としてポリアミン(プトレスシン、スペルミジン、スペルミン)のみを認識した。3.ポリアミン、特にスペルミンはNMDA受容体活性を脱分極時の促進、過分極時の阻害と二面的に調節している。この調節に関与しているアミノ酸の同定を試み、スペルミンによる活性促進にはGlu181、Glu185、Glo342、Trp608、Trp611、Ash616、Trp647及びAsp669が関与し、スベルミンによる活性阻害にはTrp563、Asn616、Glu621及びAsp669が関与していることを見出した。4.ポリアミン、特にスペルミンが.ATP-Mg^<2+>と三者複合体を形成することをNMRを用いて証明した。この三者複合休形成により、ポリアミン輸送系のPotAのATPase活性が強く促進を受けることを見出した。また、protein kinaseAによる蚕白質のリン酸化も三者複合体形成により約2倍の促進を受けた。
MRマイクロスコピーによる細胞培養中のセルロースヒドロゲルと腐朽木材の観察

核磁気共鳴画像(MRI)法は水を含む試料の非破壊での内部構造観察に適している。本研究では、MRI法(MRマイクロスコピー)をセルロース系材料や木質系材料に適用し、観察手法の確立を目指す。具体的には、細胞培養中の三次元足場材料としてのセルロースヒドロゲルと腐朽木材を観察対象とし、細胞成長や分化の程度と腐朽の程度の評価方法を確立し、既存のそれぞれの評価方法との相関を明らかにすることを目指す。
DNAマイクロアレイ法による造血器腫瘍における遺伝子早期診断法の開発

造血器腫瘍の診断は、従来の形態学的検査に加え、染色体分析検査・表面抗原同定マーカー検査に遺伝子解析検査等を駆使して総合的に施行する必要がある。急性白血病は臨床的に依然としてpoor riskのため、早期診断法による早期発見と予後を規定する因子の同定が望まれている。一方、近年の遺伝子解析技術の進歩は著しく、中でもDNAチップとしてのcDNAマイクロアレイ技術は遺伝子発現の有無を網羅的に解析するのに最適である。本研究は、このcDNAマイクロアレイ法に着目し、白血病に特異的に出現するキメラ遺伝子および予後遺伝子を統合して早期に診断しうる方法を開発して、確立することを目的とした。早期診断として簡易型のcDNAマイクロアレイを開発することを目指し、種々の核酸固定技術を検討した結果、ポリカルボイミド樹脂処理がオリゴを固定化するには至適であることが明らかとした。この樹脂を処理したスライドは、DNAオリゴマーを共有結合させることによって固定した。さらに、簡易検出としてアビジン・ビオチン複合体を採用したところ、発色基質を用いることで結果を目視化することが可能となり、専用の測定装置がなくとも結果の判定が容易であった。したがって、この固定化技術と簡易検出を組み合わせたcDNAマイクロアレイ技術は白血病に特異的な種々のキメラ遺伝子を肉眼的に捉え直接判定することを可能とした。本法の精度を検定した結果、精度および特異性が高く、日常診療に導入しうる要件を十分に満たしていると考えられた。とくに、本法は微量裁量から各遺伝子発現を高効率に迅速に検出しうるRNA増幅法による検出系であることが特徴とされる。白血病における数種のキメラ遺伝子を網羅的にプロファイルしスクリーニングする系はこれまでなく、早期診断だけでなく、経過中での微小残存病変(MRD)ならびに薬剤耐性関連遺伝子検出にも応用可能である。造血器腫瘍の診断は、形態学的検査に加え、染色体・表面抗原マーカー検査・遺伝子検査等を駆使する必要がある。急性白血病は依然として予後不良のため、早期診断法による早期発見と予後を規定する因子の同定が望まれていた。一方、近年の遺伝子解析の進歩は目覚ましく、中でもDNAマイクロアレイ法は発現プロファイル解析に最適である。本年度における研究はDNAマイクロアレイ法から遺伝子発現プロファイルを解析し、キメラ遺伝子と予後関連遺伝子を統合し早期に診断しうる遺伝子検査法を開発、確立することを目的とした。そのため、1.キメラ遺伝子および予後関連遺伝子を検出するDNAマイクロアレイ法を開発し、2.各種造血器腫瘍培養細胞株において従来法との比較検討からその精度を検定し、3.臨床材料について造血器腫瘍における本DNAマイクロアレイ法の臨床的意義を明らかにした。とくに、本年度はDNAマイクロアレイの設計・開発として(1)キメラ遺伝子、予後判定関連遺伝子、薬剤耐性関連遺伝子等を特異的に検出しうるオリゴチップを設計し、検査用アレイの固定化法を開発した。さらに、本法は微量材料から各遺伝子発現を高効率に検出しうるRNA増幅法による検出系といえる。さらに、1.キメラ遺伝子および予後関連遺伝子を検出するDNAマイクロアレイ法を開発し、2.各種造血器腫瘍培養細胞株において従来法との比較検討からその精度を検定し、3.臨床材料について造血器腫瘍における本DNAマイクロアレイ法の臨床的意義を明らかにすることを目的として検討中である。急性白血病は依然として予後不良のため、早期診断法による早期発見と抗がん剤に感受性を規定する因子の同定が望まれていた。

本年度における研究はDNAマイクロアレイ法から遺伝子発現プロファイルを解析し、抗がん剤耐性に関連する遺伝子を早期に診断しうる遺伝子検査法を開発、確立することを目的とした。そのため、各種抗がん剤耐性造血器腫瘍培養細胞株において抗がん剤耐性に関連する遺伝子をCGH法にて検出し、従来法との比較検討からその精度を検定し、臨床材料について造血器腫瘍における本法の臨床的意義を明らかにした。とくに、本年度はCGH法による薬剤耐性関連遺伝子等を特異的に検出しうるオリゴチップを設計し、検査用アレイの固定化法を開発した。さらに、本法は微量材料から各遺伝子発現を高効率に検出しうるRNA増幅法による検出系を検討した。さらに、前年度から開発したキメラ遺伝子および予後関連遺伝子検出のDNAマイクロアレイ法について、各種造血器腫瘍培養細胞株において従来法との比較検討からその精度を検定した。現在、臨床材料について造血器腫瘍における本DNAマイクロアレイ法の臨床的意義を明らかにすることを目的として検討している。造血器腫瘍の診断は、従来の形態学的検査に加え、染色体分析検査・表面抗原同定マーカー検査に遺伝子検査等を駆使する必要がある。急性白血病は依然としてpoor riskのため、早期診断法による早期発見と予後を規定する因子の同定が望まれている。一方、近年の遺伝子解析技術の進歩は著しく、中でもDNAチップとしてのcDNAマイクロアレイ技術は遺伝子発現の有無を網羅的に解析するのに最適である。本研究は、このcDNAマイクロアレイ法に着目し、白血病に特異的に出現するキメラ遺伝子および予後遺伝子を統合して早期に診断しうる方法を開発して、確立することを目的とした。早期診断として簡易型のcDNAマイクロアレイを開発することを目指し、種々の核酸固定技術を検討した結果、ポリカルボイミド樹脂処理がオリゴを固定化するには至適であることが明らかとした。この樹脂を処理したスライドは、DNAオリゴマーを共有結合させることによって固定した。さらに、簡易検出としてアビジン・ビオチン複合体を採用したところ、発色基質を用いることで結果を目視化することが可能となり、専用の測定装置がなくとも結果の判定が容易であった。したがって、この固定化技術と簡易検出を組み合わせたcDNAマイクロアレイ法はキメラ遺伝子を肉眼的に直接判定することを可能とした。本法の精度を検定した結果、精度および特異性が高く、日常診療に導入しうる要件を十分に満たしていると考えられた。とくに、本法は微量裁量から各遺伝子発現を高効率に迅速に検出しうるRNA増幅法による検出系であることが特徴とされる。白血病における数種のキメラ遺伝子を網羅的にプロファイルしスクリーニングする系はこれまでなく、早期診断だけでなく、経過中での微小残存病変(MRD)ならびに薬剤耐性関連遺伝子検出にも応用可能である。
気道系のトリプターゼ、特に新しく見出したトリプターゼの気道炎症における意義-特にウイルス感染における意義-

我々がヒト気道で新しく見出したヒト気道トリプシプシン様プロテアーゼ(HAT)の気道におけ生理的意義と気道炎症における病態的意義を解明するために、以下の研究を行なった。1. HATの局在部位:肺手術時に得られた気管支組織を対象に、超感度免疫組織染色法で、HATの局在部位を検索した。この方法で、HAT陽性反応はHAT陽性反応は線毛上皮細胞の基底部ないし基底細胞の線毛上皮細胞側に相当する部分に限局してみられた。2. HATの内因性タンパク分解能:HATにはプロウロキナーゼを限定分解してウロキナーゼに活性化する作用と、fibrinogenの特にα鎖を分解してトロンビンによるフィブリンクロット形成を抑制する作用、があることが明らかになった。3. HATのインフルエンザウイルス感染性に対する影響:インフルエンザウイルス(Iウイルス)は、その表面スパイクタンパクであるヘマグチニン(HA)がその中央部にあるarginineのC末端側がトリプシン型の酵素により切断されHA_1とHA_2に開裂することにより活性化され、感染性を獲得する。in vitroで牛トリプシンがHAを開裂し、Iウイルス活性化作用を示したのに対し、HATはHA開裂作用を示さず、Iウイルスの活性化作用も示さなかった。4.気道上皮細胞に対するHATの影響:培養細胞として、BEAS-2細胞を用いて、HATが本細胞の増殖を促進する作用と、本細胞によるInterleukin-8やGM-CSFの合成・放出を促進する作用、を示すことが明らかになった。5.まとめ:HATは主に気道上細胞で合成され、気道粘膜側で広義の気道の生体防御機能に関与していると推定される。たとえば、HATがウロキナーゼによるプラスミノーゲンの活性化、プラスミンによるコラゲナーゼなどの金属酵素の活性化、らの一連の過程を介して気道粘膜側の組織の分解、再生に関与している可能性が高いと推定される。しかし、慢性炎症性疾患においては、HATの過剰産生が起こり、HATが気道組織の破作用やリモデリングを促進してむしろ病態を増幅している可能性があると考えられる。1.目的我々はヒト気道液中に見出したヒト気道トリプシン様プロテアーゼ(HAT)の気道における生理的意義や病態的意義を解明することが本研究の第一の目的である。インフルエンザウイルス(InfV)が生体、殊に気道系で感染する際に、本ウイルスの活性化に関与するプロテアーゼを検索することが本研究のもう一つの目的である。2.成績本年度は以下の成績を得た。(a)HAT遺伝子のクローニングとcDNAの分析:HATのcDNAに成功し、その塩基配列からHATの一次構造を推定した。その結果、HATは232個のアミノ酸残基からなる触媒領域と186個のアミノ酸残基からなる非触媒領域とから構成されている分子量約47kDaのタンパク(418個のアミノ酸残基)で、非触媒領域のN末端近くに膜を貫通する疎水性の強い部分がもつことからII型膜タンパクと推定された。この膜タンパクはHATの前駆体で、触媒部分を細胞外に向け、非触媒領域で膜を貫通して存在し、限定分解を受けて成熟型、すなわちHATに転換すると推定された。Northern blotによりHAT遺伝子の発現をヒト12組織で検索した結果、気管組織に最も高い発現がみられた。

(b)HATの凝固系と線溶系に対する影響:HATは血清中および気道液中の濃度のフィブリノーゲン、特にそのα鎖を分解し、トロンビンによるフィブリンクロット形成能を低下させた。HATはまたプラスミノーゲンアクチベータ-活性を示した。近年、血管外に発生するフィブリンは組織障害を惹起することが報告されており、また気道腔内のフィブリンは粘液-線毛運動を障害すると考えられる。これらの成績からHATは気道腔内においてフィブリン形成の抑制、発生したフィブリンの分解促進、の両作用で広義の抗炎症、生体防御に関与していると推定される。(c)気道系のHAT以外のトリプシン様プロテアーゼの検索:生化学的な分画操作で、気管には肥満細胞トリプターゼが活性化された状態で存在すること、HATは前駆体の状態で存在すること、従来知られているウロキナーゼや組織プラスミノーゲンアクチベータ-とは異なるプラスミノーゲンアクチベータ-様プロテアーゼ(これを仮にプロテアーゼXとする)、の前駆体が存在することが、明らかになった。プロテアーゼXを活性化する酵素が気道液中に存在することも明らかになった。我々がヒト気道で新しく見出したヒト気道トリプシプシン様プロテアーゼ(HAT)の気道におけ生理的意義と気道炎症における病態的意義を解明するために、以下の研究を行なった。1. HATの局在部位:肺手術時に得られた気管支組織を対象に、超感度免疫組織染色法で、HATの局在部位を検索した。この方法で、HAT陽性反応はHAT陽性反応は線毛上皮細胞の基底部ないし基底細胞の線毛上皮細胞側に相当する部分に限局してみられた。2. HATの内因性タンパク分解能:HATにはプロウロキナーゼを限定分解してウロキナーゼに活性化する作用と、fibrinogenの特にa鎖を分解してトロンビンによるフィブリンクロット形成を抑制する作用、があることが明らかになった。3. HATのインフルエンザウイルス感染性に対する影響:インフルエンザウイルス(Iウイルス)は、その表面スパイクタンパクであるヘマグチニン(HA)がその中央部にあるarginineのC末端側がトリプシン型の酵素により切断されHA_1とHA_2に開裂することにより活性化され、感染性を獲得する。in vitroで牛トリプシンがHAを開裂し、Iウイルス活性化作用を示したのに対し、HATはHA開裂作用を示さず、Iウイルスの活性化作用も示さなかった。4.気道上皮細胞に対するHATの影響:培養細胞として、BEAS-2細胞を用いて、HATが本細胞の増殖を促進する作用と、本細胞によるInterleukin-8やGM-CSFの合成・放出を促進する作用、を示すことが明らかになった。5.まとめ:HATは主に気道上細胞で合成され、気道粘膜側で広義の気道の生体防御機能に関与していると推定される。たとえば、HATがウロキナーゼによるプラスミノーゲンの活性化、プラスミンによるコラゲナーゼなどの金属酵素の活性化、らの一連の過程を介して気道粘膜側の組織の分解、再生に関与している可能性が高いと推定される。しかし、慢性炎症性疾患においては、HATの過剰産生が起こり、HATが気道組織の破作用やリモデリングを促進してむしろ病態を増幅している可能性があると考えられる。
量子揺らぎにおける非平衡光誘起協力現象の機構解明

最終年度としてペロブスカイト型量子常誘電性酸化物において誘電測定で得られた電場印加紫外光照射下の光・電場誘起協力現象の物理的機構解明を行うため光・電場誘起状態の構造変化とそれに伴ったフォノンダイナミクスの変化に注目し研究を行った。光・電場誘起効果は量子常誘電性を示すSrTi^<16>O_3で顕著である一方酸素^<16>Oを酸素^<18>Oで同位体置換した強誘電体SrTi^<18>O_3ではその効果が消失する(前年度までの研究成果)ことから、この同位体効果の解明が本・光電場誘起協力現象機構解明の手掛かりになると考えた。そこで先ず従来の研究で既に解明されている量子常誘電体SrTi^<16>O_3と未解明にある強誘電体SrTi^<18>O_3のフォノンダイナミクスがどのように違うかを明らかにするため広帯域高分解能分光器と高安定クライオスタットを組合せて超低振動数ラマン散乱実験を行った。その結果、SrTi^<18>O_3低振動数フォノンにはSrTi^<16>O_3とは全く異なる完全に音響フォノン領域までソフト化するような驚くべきソフトモードが存在することを発見することに成功した。SrTi^<18>O_3で観測されたソフトモードの振る舞いは従来のどの物質とも異なり、フォノンが振動を保ったまま転移点までソフト化を示しまさに理想的な変移型強誘電性相転移を示すことを明らかにした。この様に両物質間で顕著にフォノンの振る舞いが異なることから光・電場誘起協力現象はバイブロニック相互作用が重要な働きをしていると考えられる。さらに紫外光励起状態のSrTi^<16>O_3で音響フォノンを観測した結果、極低温領域で紫外光照射と電場印加で全く新しい光誘起構造相転移が出現することを発見し、本光電場誘起協力現象が光誘起構造相転移に伴った臨界現象に起因することを解明した。本研究成果はこれまでにない全く新しい量子光誘起協力現象の研究分野の開拓に成功したと言える。本研究では原理面でも新しい光誘起相転移系の開発を目指し、量子揺らぎにおける非平衡光誘起協力現象の機構解明を最終目的とし研究を行った。具体的には量子常誘電状態が報告されているSrTiO_3、KTiO_3、CaTiO_3に注目し、DC電場印加下で紫外光励起を行い量子常誘電状態における光・電場誘起効果を誘電率測定と第2次高調波(SHG)光強度測定により明らかにした。先ず誘電測定の実験では量子常誘電状態を示す3種類の単結晶試料(SrTiO_3、KTiO_3、CaTiO_3)において共通してDC電場印加下で紫外光励起により光・電場誘起効果が巨大な誘電率増強として測定され、一方SrTiO_3において酸素同位体^<16>Oを^<18>Oで置換することで量子常誘電性が消失して強誘電性が出現するSrTi^<18>O_3では同様の光・電場誘起効果は観測されないことを明らかにした。本実験結果により観測された光・電場誘起効果は量子常誘電状態に物理的起源を持つ現象であることを明らかにした。光・電場誘起効果は誘電率の増強と共に誘電損失の増強が観測されることから本現象が紫外光励起により結晶内にドープされた励起電子を重要な役割を演じ物質中の協力的相互作用を介して新奇な光・電場誘起効果が観測されたものと考えられる。またさらに光・電場誘起効果の電場強度依存性と紫外光励起強度依存性を測定し、それぞれのパラメータに対して顕著な非線形性が観測されることを明らかにした。本結果により観測された光・電場誘起効果は物質を支配する協力的相互作用を反映しているものと考えられる。次にSHG光強度の視点から光・電場誘起効果を測定した結果、その電場強度依存性は誘電率で観測された光・電場誘起効果と類似した依存性を示すことを明らかにした。本結果は量子常誘電状態の協力的相互作用である双極子相互作用が光・電場誘起効果の一つの起源となっているとするモデルを支持する。本研究では前年度の研究成果として新奇に得られた、量子常誘電体で観測される量子揺らぎの光・電場誘起協力現象の機構解明を明らかにすることを目的とし研究を行った。具体的には量子常誘電物質であるSrTiO3単結晶で光・電場誘起協力現象が励起電子状態の違いにより光・電場誘起状態にどのような変化が現れるかを赤外光波長領域から紫外波長領域と、さらに放射光を用いてX線波長領域に至るまでのエネルギー領域において光誘起ダイナミクスの視点から明らかにした。光励起状態の動的機構を明らかにするため光誘起誘電分散の励起光エネルギー依存性が観測された。バンドギャップエネルギー近傍で特性緩和時間が最も短くなり光誘起状態の動的構造に顕著な励起エネルギー依存性を現れることを明らかにした。本研究結果は量子常誘電物質で光誘起効果として観測された誘電異常が電極と物質の接合バリヤに起因した単純なショットキ効果ではないこと、さらに誘電体の構造相転移を支配する協力的相互作用と励起電子状態が強く相互作用していることを示唆する。

またSrTiO3における光・電場誘起誘電分散の電場依存性の実験から巨大な光・電場誘起誘電率の物理的起源は量子常誘電状態と励起電子との相互作用により出現するpolar clusterによると考えられる結果が得られた。さらに同位体置換や電場により誘起される強誘電性状態で光・電場誘起誘電率増強がともに消失することが観測され、本現象が量子常誘電状態に起因するものであることを検証することに成功した。また光・電場誘起誘電分散に観測される温度依存性は励起電子によって誘起されたpolar clusterが低温に向かって成長することを示す結果を得ることに成功し、本研究成果から光誘起協力現象の動的機構と量子揺らぎに起因した量子常誘電状態の電子状態を含めた機構解明において重要な知見を得ることに成功した。最終年度としてペロブスカイト型量子常誘電性酸化物において誘電測定で得られた電場印加紫外光照射下の光・電場誘起協力現象の物理的機構解明を行うため光・電場誘起状態の構造変化とそれに伴ったフォノンダイナミクスの変化に注目し研究を行った。光・電場誘起効果は量子常誘電性を示すSrTi^<16>O_3で顕著である一方酸素^<16>Oを酸素^<18>Oで同位体置換した強誘電体SrTi^<18>O_3ではその効果が消失する(前年度までの研究成果)ことから、この同位体効果の解明が本・光電場誘起協力現象機構解明の手掛かりになると考えた。そこで先ず従来の研究で既に解明されている量子常誘電体SrTi^<16>O_3と未解明にある強誘電体SrTi^<18>O_3のフォノンダイナミクスがどのように違うかを明らかにするため広帯域高分解能分光器と高安定クライオスタットを組合せて超低振動数ラマン散乱実験を行った。その結果、SrTi^<18>O_3低振動数フォノンにはSrTi^<16>O_3とは全く異なる完全に音響フォノン領域までソフト化するような驚くべきソフトモードが存在することを発見することに成功した。SrTi^<18>O_3で観測されたソフトモードの振る舞いは従来のどの物質とも異なり、フォノンが振動を保ったまま転移点までソフト化を示しまさに理想的な変移型強誘電性相転移を示すことを明らかにした。この様に両物質間で顕著にフォノンの振る舞いが異なることから光・電場誘起協力現象はバイブロニック相互作用が重要な働きをしていると考えられる。さらに紫外光励起状態のSrTi^<16>O_3で音響フォノンを観測した結果、極低温領域で紫外光照射と電場印加で全く新しい光誘起構造相転移が出現することを発見し、本光電場誘起協力現象が光誘起構造相転移に伴った臨界現象に起因することを解明した。本研究成果はこれまでにない全く新しい量子光誘起協力現象の研究分野の開拓に成功したと言える。
扁桃病巣感染症の病態における抗コラーゲン抗体の意義に関する研究

昨年度までの研究で,我々は,扁桃病巣感染症の代表的二次疾患である掌蹠膿疱症(以下PPP)患者血清の抗コラーゲン抗体価が,コントロール群よりも有意に高いこと,血清中の免疫複合体量はPPP群では対照群に比し有意に高値であることを示した.また,血清中の抗細菌抗体価は抗pyogenes T4のIgG,抗MitisのIgGにおいてPPP群で有意に高値であること,他の菌腫でもおおむねPPP群で高値を示す傾向であることも示した.抗細菌抗体価と抗コラーゲン抗体価との間には有意な相関を示すものがあった.扁桃組織内にもコラーゲンが存在しており,連鎖球菌のアジュバント作用の可能性も示唆された.本年度はPPP患者の扁桃リンパ球における免疫グロブリンおよび抗コラーゲン抗体(タイプIVI)産生細胞数をELISPOT法によりとらえ以下の知見を得た.1.ELISPO法での検索による扁桃リンパ球の免疫グロブリン産生細胞数はIgG,IgM,IgAの順で多かったが、疾患による差はなかった。2.扁桃リンパ球の抗コラーゲン抗体産生細胞数はIgM,IgG,IgAの順で多く,免疫グロブリン産生細胞数と比較すると,特異抗体産生がIgM分画に多いことがわたかった。3.抗コラーゲン抗体産生細胞のタイプ別ではタイプIIIとVIの産生細胞数が多く,このタイプのコラーゲンが主に皮膚に分布していることを考えると興味深った。扁桃と皮膚の共通抗原としてのコラーゲンにつき今後の研究課題としていきたい.昨年度までの研究で,我々は,扁桃病巣感染症の代表的二次疾患である掌蹠膿疱症(以下PPP)患者血清の抗コラーゲン抗体価が,コントロール群よりも有意に高いこと,血清中の免疫複合体量はPPP群では対照群に比し有意に高値であることを示した.また,血清中の抗細菌抗体価は抗pyogenes T4のIgG,抗MitisのIgGにおいてPPP群で有意に高値であること,他の菌腫でもおおむねPPP群で高値を示す傾向であることも示した.抗細菌抗体価と抗コラーゲン抗体価との間には有意な相関を示すものがあった.扁桃組織内にもコラーゲンが存在しており,連鎖球菌のアジュバント作用の可能性も示唆された.本年度はPPP患者の扁桃リンパ球における免疫グロブリンおよび抗コラーゲン抗体(タイプIVI)産生細胞数をELISPOT法によりとらえ以下の知見を得た.1.ELISPO法での検索による扁桃リンパ球の免疫グロブリン産生細胞数はIgG,IgM,IgAの順で多かったが、疾患による差はなかった。扁桃と皮膚の共通抗原としてのコラーゲンにつき今後の研究課題としていきたい.
構造の明確な新規のチオール基含ブロック共重合体の合成と貴金属上での吸着挙動

4-ビニルチオフェノール及び4-ビニルフェニルエタノールのSH基をt-ブチルジメチルシリル基で保護したモノマーのアニオンリビング重合、さらに得られたポリマーの加水分解により、分子量が規制され、分子量分布が非常に狭く、かつSH基を含む可溶性ポリマーの合成に初めて成功した。また、これらのSH基を保護したモノマーとスチレン、イソプレン、2-ビニルピリジン、及びメタクリル酸メチルのアニオンブロック共重合を行い、構造が明確な新規ブロック共重合体の合成にも成功した。そしてアニオンリビング重合の特長を生かし、SH基を含むブロックセグメント鎖長、組成、さらに構造(A-B、A-B-A型)を変化させた一連のブロック共重合体を合成した。このようにして得られたSH基を含むホモポリマーやブロックコポリマーは、不活性ガス(アルゴン、窒素)雰囲気下で注意深く扱うと、少なくとも数週間は安定に取扱いや保存が可能である。一方、予想通り空気中では容易に酸化され、ポリマー間でS-S結合を生成し、すぐに架橋不溶化する。ガラス板上に真空蒸着した金フィルムをSH基含ポリマー溶液に浸積すると、ホモポリマー、ブロック共重合体のいずれも非常に強く吸着する。水や各種有機溶媒で洗浄しても全く剥がれない。ポリマー溶液の濃度により、吸着した膜の厚さは変えられ、条件によってはポリマー1分子程度厚さの単分子膜が形成される。ATR-IRやESCAで表面付近の吸着状況が良くわかる。また、ブロックコポリマーで処理をした金フィルムは、ブロック鎖と同じポリマー、例えばポリスチレンやポリメタクリル酸メチルと極めて親和性が良いことを見いだした。
生体用ハイドロキシアパタイト被覆処理チタニウム材の腐食疲労強度特性

1.研究目的繰返し荷重下におけるチタニウム材の生体適合性と腐食疲労強度の改善を目的とし、アンダーコートに純チタニウムをトップコートにハイドロキシアパタイト(HAP)を被覆処理したTi-6Al-4V合金について37°Cの生理食塩水中で疲労試験を実施した。2.研究方法基材金属にはTi-6Al-4Vを用いた。試験片は、φ16の納入材から試験片長さの丸棒を採取し、熱処理として溶体化処理(1223K1h水冷)と時効処理(813K4h空冷)を施した。その後,機械加工にてゲージ部径6mmの丸棒疲労試験片に加工した。アルミナ破砕粒によるグリットブラスト処理後,コールドスプレー法により純Tiを200μm被覆した。その後プラズマ溶射法によりHAPを20μm被覆し、37°Cの生理食塩水を滴下しながら回転曲げ疲労試験を実施した。3.研究成果基材と皮膜の接合状態は良好であり、疲労試験後も顕著な剥離は認められなかった。しかしながら、被覆処理材の疲労強度は全応力振幅域で非処理材よりも低くなった。10^6回の耐久限度は非処理材で760MPa,被覆処理材で600MPaと得られた。この結果については3つの原因が考えられる。一つはグリットブラスト処理で生じた凹部(Rmax=80μm)への応力集中である。二つ目は、ブラスト処理による加工硬化層の形成が認められずピーニング効果が得られなかったことである。さらに、コールドスプレー法により生成される基材表面の引張残留応力が考えられる。以上の結果は、グリットブラスト処理が腐食疲労強度を低下させる主因であることを示している。このため、腐食疲労強度の改善には、拡散接合等、グリットブラスト処理以外の接合法を採用する必要がある。
調和解析, 偏微分方程式, 複素解析の総合的研究

本研究では,調和解析,偏微分方程式,多変数複素解析について研究を行った.研究代表者,分担者はそれぞれ下記の話題に関する結果を得た:リーマン多様体上の特異楕円型偏微分方程式,べき零リー群上の擬微分方程式の解の局所正則性,多変数ブロック関数,テープリッツ作用素,放物型偏微分方程式,接コーシー・リーマン方程式,調和解析に関する関数空間.また,調和解析セミナー(1996,1997,1998),研究集会「調和解析,偏微分方程式,複素解析の接点」(1997.1,1998,1)を本科研費により開催した.研究成果の概要は下記の通り:(1)境界のすべての点で楕円性が退化するような楕円型偏微分作用素を調和解析の視点から研究した.シュタイン多様体の強擬凸領域やθ-構造を持つ多様体,有限型領域等の境界で退化する楕円型偏微分作用素に関する調和解析の理論の基礎をつくり,特異楕円型偏微分作用素の調和解析を拡散過程を使って研究した.その結果,多変数正則関数の各点Fatou問題解決への十分可能性のある糸口を見出せた.(2)退化楕円型擬微分方程式の解の局所正則性について研究した.まず冪零Lie群上でもMorreyのDirichiet増大型定理が成り立つことを証明した.さらに,L^P-Lipschitz型の評価式,2n+1次元強擬凸CR多様体上の接Cauchy-Riemann方程式の解のlocal regularityの研究への応用を与えた.(3)境界で退化する擬微分作用素に関するメルローズのテータ計算法の一般化を試みた.(4)曲がった時空における電磁流体力学に現れるいくつかの非線形1階偏微分方程式系について研究を行った.(5)強擬凸領域上のBMO空間,VMO空間をLittlewood-Paley測度により特徴付けた.(6)等質型空間上にMorrey空間を定義し,それに対してextrapolation型の定理を証明した.(7)Littlewood-Paley型の測度と多変数正則Bloch関数及びToeplitz作用素の関連を解明した.本研究では,調和解析,偏微分方程式,多変数複素解析について研究を行った.研究代表者,分担者はそれぞれ下記の話題に関する結果を得た:リーマン多様体上の特異楕円型偏微分方程式,べき零リー群上の擬微分方程式の解の局所正則性,多変数ブロック関数,テープリッツ作用素,放物型偏微分方程式,接コーシー・リーマン方程式,調和解析に関する関数空間.また,調和解析セミナー(1996,1997,1998),研究集会「調和解析,偏微分方程式,複素解析の接点」(1997.1,1998,1)を本科研費により開催した.研究成果の概要は下記の通り:(1)境界のすべての点で楕円性が退化するような楕円型偏微分作用素を調和解析の視点から研究した.シュタイン多様体の強擬凸領域やθ-構造を持つ多様体,有限型領域等の境界で退化する楕円型偏微分作用素に関する調和解析の理論の基礎をつくり,特異楕円型偏微分作用素の調和解析を拡散過程を使って研究した.その結果,多変数正則関数の各点Fatou問題解決への十分可能性のある糸口を見出せた.(2)退化楕円型擬微分方程式の解の局所正則性について研究した.まず冪零Lie群上でもMorreyのDirichiet増大型定理が成り立つことを証明した.さらに,L^P-Lipschitz型の評価式,2n+1次元強擬凸CR多様体上の接Cauchy-Riemann方程式の解のlocal regularityの研究への応用を与えた.(3)境界で退化する擬微分作用素に関するメルローズのテータ計算法の一般化を試みた.(4)曲がった時空における電磁流体力学に現れるいくつかの非線形1階偏微分方程式系について研究を行った.(5)強擬凸領域上のBMO空間,VMO空間をLittlewood-Paley測度により特徴付けた.(6)等質型空間上にMorrey空間を定義し,それに対してextrapolation型の定理を証明した.(7)Littlewood-Paley型の測度と多変数正則Bloch関数及びToeplitz作用素の関連を解明した.今年度は,研究集会「調和解析セミナー」と研究集会「調和解析、偏微分方程式、複素解析の接点」を開催した。前者では、調和解析学の専門家が集まり,調和解析学に関する研究発表がなされた。後者は、90名近くの数学者が集まり,調和解析、偏微分方程式、複素解析の交錯する分野に関する研究発表と活発な議論がなされた.研究分担者の主な研究概要は下記のものである.新井は,退化楕円型偏微分方程式を調和解析的視点から研究し,それを多変数複素解析学に応用した.また,べき零リー群上でディリクレ増大型の定理を証明した.これにより,強擬凸CR多様体上の接コ-シ-・リーマン方程式ならびにべき零リー群上の擬微分方程式の解のシャープな評価を得ることができた.猪狩は,掛谷極大関数に関する未解決問題の研究を行い,解決への糸口を見出した.勘甚は,エルミート及びラゲ-ル級数展開に対してハ-ディー・タイプの不等式を証明した.村田は,放物型方程式の初期値問題に関する成果としブラウン運動の脱出時間に関する評価を解析的方法で証明した.倉田は,シュレ-ディンガー方程式を調和解析的手法で解析し,固有値に関する新しい成果を得た.そこでは,調和解析における荷重理論が使われた.