hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粥状硬化の発生機構における内皮細胞形態と機能変化のメカニズムの研究

粥状硬化の発生・進展・粥腫破綻の全てを左右すると考えられる血流の力学的因子の内皮におよぼす作用機構をin vivoおよびin vitroで解明して、粥状硬化の予防法・評価方法・治療方法の開発に寄与することを目的とした。このために、内皮を安定化して粥状硬化の発症を阻止すると推測される層流性定常流性ずり応力の作用機構、特に内皮増殖抑制と内皮アポトーシス抑制の機構を検討し、これと、病変発生に促進的に作用する乱流性低ずり応力の作用を比較検討した。層流性ずり応力による内皮のアポトーシス抑制は、ずり応力によるHIAP-2発現と、これに続くIAP-caspase-3結合を介したcaspase-3の活性化抑制により実行されること、さらに、この結合はSmacにより抑制的に調節されることを見つけた。新規に開発した血管内腔内皮面スキャン法を用いた観察では、増殖内皮細胞数は、肋間動脈分岐部(乱流性低ずり応力領域)が非分岐部(層流性定常流性高ずり応力領域)に比べ約2倍多く、アポトーシス細胞も分岐部が多く、非分岐部には殆ど認めなかった。すなわち、われわれのこれまでのin vitroの結果をin vivoでも確認出来、われわれの仮説を支持する結果をin vivoでも得た。加えて、ED1抗体に反応する単球の接着数も非分岐部に比べ分岐部で有意に増加していたので粥状硬化の発生と血流による内皮の増殖・アポトーシス調節の間に何らかの関連性があると推定された。今後、細胞内遺伝子導入などを用いて増殖・アポトーシス・単球接着を外からコントロールして血流パターン・内皮増殖・内皮アポトーシス・単球接着のクロストークを探究して単球接着から開始される粥状硬化の発生の予防と治療法を開発する。研究計画書に従い以下の2項目の研究を行い成果を得た。1.ずり応力による内皮のアポトーシス抑制の情報伝達機構われわれは内皮のcDNAライブラリーより、ずり応力特異遺伝子を選択し、その一つであるinhibitor of apoptosis protein(HIAP)-2が内皮細胞(内皮)のアポトーシス抑制に関与する可能性をみつけた。ずり応力による内皮アポトーシス抑制にこのHIAP-2が直接関与する証拠を得るために、われわれは、アポトーシス刺激でミトコンドリア膜から放出され、IAP活性を阻害する蛋白Smacの遺伝子を内皮へ導入した。ずり応力刺激によりSmac遺伝子非導入内皮ではcaspase-3活性が対照の約1/3.5に抑制されたが、このずり応力によるアポトーシス抑制は遺伝子導入により約50%阻止された。この結果は、1)定常流性ずり応力による内皮のアポトーシス抑制は、ずり応力によるHIAP-2発現とこれに続くIAP-caspase-3結合を介して実行されること、2)この結合はSmacにより抑制的に調節されることを示している。2.実験動物の血管分岐部領域における蛋白発現の立体画像作成われわれはラット胸大動脈を切り出すことなく丸ごと免疫染色し、その血管全体の内皮面(enface像)をコンピュウター連結超深度顕微鏡を用いて観察して立体画像を作成し、蛋白発現の分布地図を作成した。その結果、PCNA抗体に反応する増殖内皮は正常では分岐部以外は非常に少なく、分岐部がより多かったが、糖尿病性動脈硬化促進因子であるAGE-BSAを腹腔内注入すると増殖内皮は分岐部はもとより分岐部以外でも明らかに増加することが解った。研究実施計画書に従い実験を行い以下の成果を得た。

1.ヒトおよび実験動物の粥状硬化巣および血管分岐部領域における内皮遺伝子・蛋白発現の立体画像作成:われわれはラット胸大動脈を免疫染色後、コンピュウター連動超深度顕微鏡を用いて血管内腔面全体を覆う内皮細胞(内皮)の立体画像を作成して、特定の蛋白を発現する内皮の分布地図を作成する方法を開発した。その結果、増殖内皮は非分岐部に比し分岐部が多いいが、糖尿病性動脈硬化促進因子であるAGE-BSAを腹腔内注入すると分岐部はもとより非分岐部でも明らかに増加することが解った.今年度はこの研究を更に発展して、SDラットと共に2型糖尿病モデルラット(OLETF)における増殖内皮の分布、内皮に接着したED-1抗原陽性マクロファージの分布を検討し以下の結果を得た。(1)増殖内皮の数はOLETFおよび対照のLETO共に加齢に伴って増加し、非分岐部に比べ分岐部で多く、OLETFは対照に比し多い傾向を示したが有意差はなかった。(2)内皮に接着したマクロファージの数はSD・OLETF・LETO全てにおいて、非分岐部に比し分岐部で多く、加齢と共に増加し、OLETFは対照より有意に多く、SDではAGE-BSAまたはgulucose1回投与で増加した。以上の結果はマクロファージの内皮への接着は、乱流、加齢、耐糖能、遣伝子多型、gulucoseまたはAGE-BSA投与により左右されることを示唆する。2.ずり応力による内皮のアポトーシス抑制と増殖抑制のクロストーク:Smac遺伝子を内皮に導入してIAP活性を阻害したところ、ずり応力によるcaspase 3活性抑制が阻止されたので、本年度は、内皮の細胞質とミトコンドリア分画を分けて、ミトコンドリアからのSmac放出がずり応力により阻止されるか否かを検討したが有意差をつかめなかった。実験方法の改良が必要である。研究実施計画に基づき実験を行い以下の成果を得た。1.ずり応力による内皮細胞(内皮)のアポトーシス抑制と増殖抑制のクロストーク1)新規に導入した回転円盤型流れ負荷装置を用いて,ヒト内皮に3dyne/cm^2の定常流性層流と1.5dyne/cm^2の乱流を6時間負荷した。定量的RT-PCRを用いてP21 mRNA発現を検討したところ、乱流(n=4)は層流(n=4)の約57%の発現しか認めず発現は低下していた。2)実験動物の大動脈内皮では非分岐部内皮(定常流性層流に暴露)に比べ分岐部内皮(乱流に暴露)の増殖率が高く、単球がより多く接着した。そこで、乱流および層流負荷後に内皮を単球と共培養し、内皮への単球の接着数を数えた。乱流は層流に比べ単球接着数を増加させる傾向を示した。2.ヒトおよび実験動物の粥状硬化巣および血管分岐部領域における内皮遺伝子・蛋白発現の立体画像作成1)前述の如く、実験動物の大動脈内皮では非分岐部内皮に比べ分岐部内皮の増殖率が高く単球がより多く接着した。よってp21を遺伝子導入して内皮の増殖を抑制後、分岐部および非分岐部の内皮の増殖とアポトーシス、単球接着度の検討を行うために、実験動物血管への遺伝子導入の方法を修得し、p21遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを増やしている最中である。2)乱流による内皮のアポートーシス誘導および層流によるアポトーシス抑制をわれわれの実験系において確認するために、免疫染色後、ラット大動脈を切開し、超深度顕微鏡とコンピュウターを用いてこの内皮面の立体擬似画像を作成した。アポトーシス内皮細胞は分岐部に多く認められ、非分岐部には殆ど見なかった。
ジンメルの政治理論-紛争による社会統合とヨーロッパのアイデンティティ

本研究において私は、社会学者ゲオルク・ジンメルを「争いの政治理論家」として解釈した。今日の状況を理解するためには、「鉄の檻」的な官僚制にカリスマ的なリーダーが挑むというウェーバーの議論よりも、「生」(政治)と「形式」(行政)が対立しながらせめぎあうというジンメルのモデルの方が適合的であることを明らかにした。このほか、政党政治の理法、余所者の政治参加の意義、〈比較〉の政治理論、カール・シュミットとの対比など、ジンメルの紛争理論の研究を基礎にしながら、その成果を論文や書籍として発表した。本研究の初年度にあたる今年は、ジンメルの一次文献と二次文献を収集・整理するとともに、彼の主要著作を検討することに力を注いだ。また、ジンメルが英語で発表した諸論文(Gesamtausgabe 18)や書簡(Gesamtausgabe 23)などにも取り組んだ。2月のドイツ出張では、マールブルク大学、ベルリン大学の図書館で資料を収集すると同時に、ジンメル全集の責任編集者であるラムシュテット(Otthein Rammstedt)をビーレフェルト大学に訪問し、聞き取り調査を行った。そこで、ジンメルの「ヨーロッパの理念Die Idee Europa」をテーマとしたシンポジウムの資料を手配してもらうとともに、ジンメルの「争い」論文が「社会分化」論文との関連で検討されるべきであるとの指摘を受け、また彼の日本や東アジアに関する理解やクルト・ジンガーとの関係について、いくつかのヒントをいただいた。本研究の成果の一端は、「脱官僚と決定の負荷--政治的ロマン主義をめぐる考察」(『現代思想』2010年2月号)と「マックス・ウェーバーと官僚制をめぐる情念--sine ira etstudioと「不毛な興奮」」(『思想』2010年5月号予定)というふたつの論文の形で発表した。前者においては、今日の「脱官僚」をめぐる議論の問題を、生と形式の弁証法の崩壊というジンメルの時代診断(「文化諸形式の変遷」)の視座から論じた。後者では、ジンメルの「争いによる社会統合」に言及し、またウェーバーがジンメルから借用して『職業としての政治』で用いている「不毛な興奮」という表現に注目し、その意味について検討した。この研究の課題は、ゲオルク・ジンメルの社会理論を手掛かりにして、社会統合のあり方について考察することである。今年度は、ベルリンの複数の図書館にて調査をし、ケンブリッジ大学のシンポジウムの際に、A・ハリントン氏(エアフルト大学マックス・ウェーバー研究所講師)と、ジンメルのヨーロッパ論などをめぐって意見交換をおこなった。またW・ゲプハルト(ボン大学)からは、彼の研究プロジェクト「文化としての法Recht als Kultur」の視角から助言を受けた。そのうえで、このテーマに関しては、二つの論文を執筆した。第一は、「マックス・ウェーバーと官僚制をめぐる情念-sine ira etstudioと「不毛な興奮」」(『思想』)である。この論文では、ジンメルのことば「不毛な興奮」に注目しながら、また彼がウェーバー的な「鉄の檻」のような近代イメージをもっていなかったことを評価しながら、「リキッド・モダニティ」(バウマン)時代における彼の社会理論(生と形式)の意義を指摘した。なお、この論文の内容については、ケンブリッジ大学でのウェーバー・シンポジウムにおいても報告した(Reflections on Passion in Max Weber's Works on Bureaucracy:"Sine Ira et Studio" and "Sterile Excitation")。第二は、「参加と動員」(齋藤純一・田村哲樹編『アクセスデモクラシー』近刊予定)である。この論文では、社会的包摂や「新しい公共」など、近年の参加理論について検討し、そこにおける参加の平板さを問題にしたうえで、ジンメルのエッセー「余所者」を手引きにしながら、社会へのコミットメントのあり方について考察した。本年度は、ゲオルク・ジンメルに関する資料収集のために、主としてベルリンとストラスブールにて調査を行なった。また、この調査の結果を踏まえつつ、ジンメルに関連する2冊の単著と1冊の論文集を刊行した。研究の内容面での成果は以下の3点にまとめることができる。まず、同質的でない。社会統合」を探求するという課題に関連して、「参加と動員の変容」というタイトルで論文を執筆した(齋藤純一・田村哲樹編『アクセスデモクラシー論』日本経済評論社)。ここでは「社会的包摂」や「新しい公共」など、近年のトピックに言及しながら、ジンメルの「余所者」論を参照しつつ、共同体に帰属しない「参加」のあり方を検討した。つぎに、ジンメルの「流動性」としてのモデルネを参照しつつ、ウェーバー的な「鉄の濫」としての近代官僚制を相対化しながら、「後期近代」における官僚制をめぐるディスコースのあり方を検討した(『官僚制批判の論理と心理-デモクラシーと友と敵』中公新書;『比較のエートスー-冷戦の終焉以後のマックス・ウェーバー』法政大学出版局)。

こうした研究によって、「鉄の濫」的なイメージを前提としながら、それと戦うカリスマ的な政治リーダーを待望するという議論の立て方に対する批判的な視座を確立することができた。さいごに、ヨーロッパ論に関しては、ストラスブール大学で学位をとった「友/敵」の思想家カール・シュミットの「ヨーロッパ公法」との対比で、「余所者」の哲学者ジンメルのヨーロッパ論を検討する準備作業をした。この研究は、社会学者ゲオルク・ジンメルを、コンフリクトと社会統合の政治理論家として解釈し、その理論的な意義について考察しようとするものであり、本年度がその最終年である。本年度の成果は、以下の3点にまとめることができる。まず、カール・シュミット『政治的ロマン主義』みすず書房の新版に付した解説「決められない政治をめぐる考察」である。シュミットが決定できない主体として批判する政治的ロマン主義の原型は、ベルリン、ストラスブールで時間を共有していたジンメルであり、とりわけそのエッセー「社交性Geselligleit」(『社会学の根本概念』(一九一七年)の第三章は、一九一〇年の第一回社会学会での講演)にあるとの仮説を提示した。「友/敵」のカテゴリーの「闘争」と「余所者」の包摂を求めるジンメルの「争い」の差異は、コンフリクトの思想史的研究においてきわめて重要である。ジンメルの弟子のクルト・ジンガーにおける「争い」の政治理論については、ヴォルフガング・シュヴェントカー(野口監訳)『マックス・ウェーバーの日本』みすず書房の第三章で扱われている。論文を執筆するには至らなかったが、この翻訳を出版することで最低限の課題はクリアできたと考える。最後に、「政党」(古賀敬太編『政治概念の歴史的展開』(第6巻)晃洋書房)を執筆し、ジンメルの「争い」の社会理論を〈対立しながらも、どこかで一定の合意を形成する〉ことを必要とする政党政治の基礎理論として考える道筋をつけることができた。政党政治の危機がいわれるなかで、今後さらなる検討が必要な論点であるといえる。なお、ジンメルと今日のヨーロッパ論の関係については、あまりに膨大なヨーロッパ研究が出版されているなかで、十分な成果をあげることができなかった。本研究に関連する仕事として、「参加と動員の変容」(齋藤純一・田村哲樹編『アクセスデモクラシー論』)、『官僚制批判の論理と心理-デモクラシーと友と敵』、『比較のエートスー--冷戦の終焉以後のマックス・ウェーバー』を出すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。EU、およびヨーロッパ論に関する欧文文献が、近年大量に刊行されている。こうしたなかで研究動向を押さえたうえで、その文脈でジンメルを位置づけるという作業は難航している。これに樹しては、「永遠の会話」を批判し、「決断」を強調したカール・シュミットのヨーロッパ論との対比のもとで、「社交」の継続を追求したジンメルのそれを検討するという方向で、研究をまとめたいと考えている。
ブロック共重合体の相転移とそれを利用したナノ構造制御に関する研究

ポリスチレン-ポリイソプレンジブロック共重合体とホモポリスチレン混合系を用い、Complex Phase Windowと呼ばれる狭い組成領域に出現する様々な形態のミクロ相分離構造(シリンダー、ラメラ、スポンジ構造、HPL (Hexagonally Perforated Layer)構造、Gyroid構造など)とそれらの粒界構造(グレインバウンダリー構造)を電子線トモグラフィーにより観察した。この混合系では溶液からの成膜過程において、これら種々のミクロドメイン構造から特定のミクロドメイン構造(Gyroid構造やHPL構造など)へと変化(相転移)していく様子が観察されるが、それらの粒界構造の立体構造解析から相転移の機構を明かにすることができる。転移の機構が明らかになれば、その知見をもとに、構造制御法を開発することが可能であり、ブロック共重合体によるナノテクノロジー材料の開発に繋がる。平成18年度は、核形成により発生したGyroid構造がHPL構造を浸食して成長する場合の粒界構造に関して、両者の配向の及ぼす効果、粒界における転移領域の幅、格子欠陥の発生状況について調べた。その結果、HPL層とGyroid構造の(121)面が平行な粒界ではGyroid構造のHPL構造からのエピタキシャル成長が観察され、その粒界面は非常に狭く、Gyroid構造の(211)面となっていることがわかった。また、このようにして成長したGyroid構造のグレインには欠陥が非常に少なく、大きな単結晶状のモノグレイン構造が得られることが分かった。この現象を利用すれば3次元フォトニッククリスタルの作製に十分な大きさを持つジャイロイド構造の単結晶を得ることも可能である。以上の結果はMacromoleculesに2報の論文として投稿中である。ポリスチレン-ポリイソプレンジブロック共重合体とホモポリスチレン混合系を用い、Complex Phase Windowと呼ばれる狭い組成領域に出現する様々な形態のミクロ相分離構造(シリンダー、ラメラ、スポンジ構造、HPL(Hexagollally Perforated Layer)構造、Gyroid構造など)の粒界構造(長距離秩序を有する領域(グレイン)間の境界領域)を電子線トモグラフィごにより観察した。この混合系では溶液からの成膜過程において、種々の構造から特定のミクロ相分離構造(Gyroid構造やHPL構造など)へと変化していく様子が観察されるが、それらの異種ミクロ相分離構造間における粒界構造の立体構造を明らかにすることにより、秩序-秩序転移の機構を明かにすることができる。構造転移の機構が明らかになれば、その知見をもとに、構造制御法を開発することが可能であり、ブロック共重合体によるナノテクノロジー材料の開発に繋がる。平成17年度は、規則的共連続構造の一種であるGyroid構造とラメラ構造、およびGyroid構造とSponge(不規則な共連続構造)との粒界構造の電子線トモグラフィーによる3次元実空間観察を行った。Gyroid構造/ラメラ構造間の粒界構造観察では、得られた3次元のボリュームをGyroid領域、転移領域、ラメラ領域に分けて切り出して観察を行った。その結果、転移領域は予想外に狭いことが分かった、。ポリイソプレン(PI)相がGyroid構造ネットワークを形成する場合、この転移領域の間で先ずラメラの層状構造に穴が開いてHPL構造に似た構造が現れ、次いでそれがシングルネットワークとなり、さらにダブルネットワークとなってGyroid構造に変化する様子が見られた。このネットワーク状の転移領域の幅はGyroid構造の1周期長程度の幅しかなく、Gyroidダブルネットワーク構造への変化は速やかに進行することが分かった。
戦前中等学校英語科教員に期待された英語学力・英語知識に関する史的研究

研究課題に、文検(文部省師範学校中学校高等女学校教員検定試験)英語科の試験問題をとおして迫ろうというのが目的であった。調査・研究の結果、以下の成果を得ることができた。とくに文検英語科の研究のために必要な基礎的なデータは相当収集し整理することができた。1.本研究の基礎となる文検英語科試験問題約60年分を、初期の問題の一部および英会話等の口述問題を除き、ほとんど収集・整理することができた。あわせて今後の研究のためにそれらを元資料と一体化してCDに収めた。2.文検英語科の制度を概論的ではあるがまとめた。3.文検英語科の試験問題のうち、`Realien(風俗事物)'を取り上げてその内容と程度を論じ、また予備試験問題、本試験問題の語彙分析を行った。現段階ではこれらからだけであるが、英語科教員に期待された英語学力・知識は、程度がきわめて高く、かつ幅広く多岐にわたるものであったことが知られる。4.文検試験委員をもっとも長くつとめ、文検英語科に大きな足跡をのこした神田乃武を論じた。5.文検予備試験合格者を一覧にして示した(但し、第10、11、81回は除く。)。6.文検英語科出願者数・合格者数、無試験検定出願者数・合格者数を一覧にして示した。7.文検英語科の年表を作成した。8.文検英語科の受験参考書を試験科目別にまとめた。9.文検英語科合格者に与えられた教員免許状、無試験検定合格者に与えられた教員免許状、文検試験委員辞令などのコピー類を示した。)。研究課題に文検(文部省師範学校中学校高等女学校教員検定試験)英語科の試験問題をとおして迫ろうというのが目的であるが、本年度は以下のような基礎的なことを行った。(1)全64回行われた文検英語科の予備試験・本試験の試験問題のほぼ全てを収集し、併せてパソコンに打ち込んだ(資料未見の初期の数回分および発音記号部分は除く。)。使用資料は『英語青年』『文部時報』および受験参考書など。(2)文検英語科受験者数を明治期分収集した。『文部省年報』を中心としたが、『英語青年』からも補強した。(3)文検英語科予備試験合格者を大正期まで収集した。『官報』を用いた。(4)(文検英語科合格者は以前明らかにしたが、)合格者の就職先(勤務先)をある程度ではあるが明らかにした。調査資料は『英語青年』および受験雑誌等。(5)文検英語科年表は粗々出来上がったが、さらに詳しいものにしなくてはならない。資料として『明治以降教育制度発達史』『近代日本教育制度史料』を用いたが、『文部省年報』や『英語青年』などで補強する必要があろう。(6)インタビューは1人だけではあったが、行うことができた。(1)は予定していた以上に進捗状況は良かった。そのため少々ではあるが、次年度に予定していたデータベース化の作業に入ることができた。(2)および(3)は予定を少々下回った結果となった。こちらの方は次年度ペースをあげる必要がある。研究課題に、文検(文部省師範学校中学校高等女学校教員検定試験)英語科の試験問題をとおして迫ろうというのが目的であるが、研究2年目の本年度は、以下のような基礎的な作業を行った。1)全64回行われた文検英語科の予備試験・本試験の試験問題のうち、(1)前年度未完であった発音記号を全てパソコンに打ち込んだ。(2)また一定の基準のもとに全試験問題を再編し、年度毎の試験問題の比較を行い易くした。(3)試験問題掲載の『英語青年』『文部時報』および受験参考書などの該当部分をすべてPDF化した。

2)文検英語科受験者数を昭和初期分まで収集した。『文部省年報』が中心であるが、『英語青年』からも補強した。3)文検英語科予備試験合格者をすべてパソコンに打ち込んだ(本試験合格者は以前明らかにしており、合格者については完了した。)。4)文検英語科受験に不可欠とされていた英文和訳、和文英訳、英文法、発音学、英文学史、英国事情などの英語参考書の一覧を、主に受験参考書、受験記などをとおして作成した(高等師範学校の英語教科書と比較するため。)。5)文検英語科試験委員の調査は進行中であるが、委員の中でもっとも試験に深く関わりかつ大きな影響を与えた神田乃武についてはほぼまとまった。6)文検英語科の試験問題に用いられたすべての英単語を整理し、またその難易度を予備試験、本試験ごとに明らかにした。研究課題に、文検(文部省師範学校中学校高等女学校教員検定試験)英語科の試験問題をとおして迫ろうというのが目的であるが、研究3年目(最終年)の本年度は、以下のような基礎的な作業を行った。1)文検英語科予備試験および本試験の収集し得た試験問題はすべて翻刻し、PDF化した。あわせて今後の研究のためにそれらを元資料と一体化してDVDに収めた。2)文検英語科受験者数、予備試験合格者数、本試験第1回試験合格者数、同第2回合格者数(文検英語科合格者数)の一覧を作成した。『文部省年報』が中心であるが、『官報』『英語青年』からも補強した。3)文検英語科試験委員の調査は現在なお進行中であるが、日本人委員については資料の少ない数名を除いて終了した。外国人委員はパーマーなど数名を除いて現段階では詳細は不明である。英語科試験委員の中でもっとも試験に深く関わりかつ大きな影響を与えた神田乃武については、研究協力者の協力で論文にすることができた。4)予備試験、本試験それぞれの難易度を客観的に明らかにするために、研究協力者の協力により、試験問題にあらわれた英単語の分析をとおした論文を作成することができた。5)文検英語科試験には英国文化や英国事情を問う教養的な知識を試す試験があったが、研究協力者の協力により、これらの試験問題の分析を行った。6)文検英語科の制度、内容を、概論的ではあるが史的にまとめた。あわせて文検英語科年表を作成した。
非線形システムの事例に基づく逐次学習可能なモデリング手法の構築とその応用

与えられた大量の入出力データに内在する写像関係を推定する手法として,入力空間を複数の定義域に分割し,各定義域内の入力に対応する出力値の推定値を,各定義域とそれに対応する値域に含まれる入出力データに対して線形写像を当てはめることによって,入出力データ間の非線形写像関係を複数の線形写像で表現する方法(線形回帰木と呼ぶ)がある.これまでの方法では,出力データはスカラー値しか扱えない,汎化性能を追求するあまり複雑な手続き,パラメータ調整が必要となっていた.そこで,本研究では,出力変数はスカラー量のみを扱うだけでなくベクトル量も扱えるように改良し,さらに,推定される線形写像の汎化性を向上させるため,画像の領域分割処理として有名なSplit-and-Mergeアルゴリズムに基づいた処理も行い,許容される推定誤差に関するパラメータを与えるのみで写像が推定できるようにしたソフトウェアを開発した.本研究では,データ空間の分割様式が2分木により表現されているので,新たな入力が与えられた場合に,与えられた入力がどの部分空間に属するのかを高速に求めることが可能になっている.また,各部分領域内のデータに対して求められた回帰係数,平均値は,2分木の終端ノードに格納されているので,新たな入力に対して2分木を探索することで,高速に推定出力を計算することができる.このように2分木構造のtreeが構築されるので、本アルゴリズムをPaLM-treeと呼び,また,構築される木構造のこともPaLM-treeと呼んでいる.研究成果としては,従来からの線形回帰木に関する研究のサーベイ,PaLM-treeの基本アルゴリズムの提案,PaLM-treeを用いた能動カメラシステム制御の高性能化,PaLM-treeのパターン認識問題への応用等の成果が得られている.PaLM-treeの基本アルゴリズムに関しては特許を出願している.また,このテーマでの研究は引き続き行っており,PaLM-treeのさらなる汎か性能向上を目指して,部分領域における関数近似を多変数多項式で行い適切な多項式の次数と分割位置をMDL基準を用いて決定する手法や,ラジコンカーの走行データを事例として蓄積しPaLM-treeにより状態遷移モデルを推定して,このモデルを基にラジコンカーを制御して意図的にスピンターンやドリフト走行を行うことを目指した研究を行い,従来手法に比べて良好な結果が得られることを確認した.与えられた大量の入出力データに内在する写像関係を推定する手法として,入力空間を複数の定義域に分割し,各定義域内の入力に対応する出力値の推定値を,各定義域とそれに対応する値域に含まれる入出力データに対して線形写像を当てはめることによって,入出力データ間の非線形写像関係を複数の線形写像で表現する方法(線形回帰木と呼ぶ)がある.これまでの方法では,出力データはスカラー値しか扱えない,汎化性能を追求するあまり複雑な手続き,パラメータ調整が必要となっていた.そこで,本研究では,出力変数はスカラー量のみを扱うだけでなくベクトル量も扱えるように改良し,さらに,推定される線形写像の汎化性を向上させるため,画像の領域分割処理として有名なSplit-and-Mergeアルゴリズムに基づいた処理も行い,許容される推定誤差に関するパラメータを与えるのみで写像が推定できるようにしたソフトウェアを開発した.本研究では,データ空間の分割様式が12分木により表現されているので,新たな入力が与えられた場合に,与えられた入力がどの部分空間に属するのかを高速に求めることが可能になっている.また,各部分領域内のデータに対して求められた回帰係数,平均値は,2分木の終端ノードに格納されているので,新たな入力に対して2分木を探索することで,高速に推定出力を計算することができる.このように2分木構造のtreeが構築されるので、本アルゴリズムをPaLM-treeと呼び,また,構築される木構造のこともPaLM-treeと呼んでいる.PaLM-treeの有効性を確認するために,シミュレーションによる関数禁じ性能の検証,本手法の応用実施例として,複数の画像から抽出された顔画像から顔方向を推定する問題,車輪型移動ロボットの動的制御問題へ応用などを行い,従来手法に比べて良好な結果が得られることを確認した.これらにより,線形回帰木を適用する際にその使用に関する事前知識が必要なくなり,線形回帰木を容易に使用することが可能になり,様々な分野への適用が可能になると考えられる.また,PaLM-treeの持つ問題点を克服する手法として,非線形回帰木構築アルゴリズムを新たに考案した.本アルゴリズムの有効性を検証するために,シミュレーション実験などを行っている.与えられた大量の入出力データに内在する写像関係を推定する手法として,入力空間を複数の定義域に分割し,各定義域内の入力に対応する出力値の推定値を,各定義域とそれに対応する値域に含まれる入出力データに対して線形写像を当てはめることによって,入出力データ間の非線形写像関係を複数の線形写像で表現する方法(線形回帰木と呼ぶ)がある.これまでの方法では,出力データはスカラー値しか扱えない,汎化性能を追求するあまり複雑な手続き,パラメータ調整が必要となっていた.そこで,本研究では,出力変数はスカラー量のみを扱うだけでなくベクトル量も扱えるように改良し,さらに,推定される線形写像の汎化性を向上させるため,画像の領域分割処理として有名なSplit-and-Mergeアルゴリズムに基づいた処理も行い,許容される推定誤差に関するパラメータを与えるのみで写像が推定できるようにしたソフトウェアを開発した.本研究では,データ空間の分割様式が2分木により表現されているので,新たな入力が与えられた場合に,与えられた入力がどの部分空間に属するのかを高速に求めることが可能になっている.

また,各部分領域内のデータに対して求められた回帰係数,平均値は,2分木の終端ノードに格納されているので,新たな入力に対して2分木を探索することで,高速に推定出力を計算することができる.このように2分木構造のtreeが構築されるので、本アルゴリズムをPaLM-treeと呼び,また,構築される木構造のこともPaLM-treeと呼んでいる.研究成果としては,従来からの線形回帰木に関する研究のサーベイ,PaLM-treeの基本アルゴリズムの提案,PaLM-treeを用いた能動カメラシステム制御の高性能化,PaLM-treeのパターン認識問題への応用等の成果が得られている.PaLM-treeの基本アルゴリズムに関しては特許を出願している.また,このテーマでの研究は引き続き行っており,PaLM-treeのさらなる汎か性能向上を目指して,部分領域における関数近似を多変数多項式で行い適切な多項式の次数と分割位置をMDL基準を用いて決定する手法や,ラジコンカーの走行データを事例として蓄積しPaLM-treeにより状態遷移モデルを推定して,このモデルを基にラジコンカーを制御して意図的にスピンターンやドリフト走行を行うことを目指した研究を行い,従来手法に比べて良好な結果が得られることを確認した.
青少年及び肥満者の血液性状に及ぼす食生活習慣の影響

1)本研究では青少年及び肥満者やかくれ肥満者(BMIが正常でありながら体脂肪率が高い者)の血液性状や食生活習慣について調査し、それらの関連について検討した。さらに肥満者や隠れ肥満者に食生活や運動指導(歩行運動)を行い、体脂肪率の減少を図るためのプログラム開発を試みた。2)血清脂質や肝機能についてみると、高度肥満者(BMI=30以上)は対照者に比べ総コレステロール、LDLは有意に高く、HDLは有意に低値を示し高指血症の症状が認められた。またGOTやGPTが高く、肝機能の異常の者が多いことが指摘された。かくれ肥満者は正常値内ではあるが、対照者に比べ総コレステロール、LDLは有意に高く、また対照者に比べコリンエステラーゼが有意に高いことが認められた。3)食生活習慣に関する調査では、対照者に比べ、肥満者やかくれ肥満者は朝食を抜く者が多いなど食事が不規則であること、また夜食をとる者が多く、肥満を助長させている傾向が認められた。栄養および食品摂取状況をみると、エネルギーやタンパク質摂取では対照者とかくれ肥満者にさほど相違はみられないが、食品群をみると、かくれ肥満者は緑黄色野菜の摂取量が有意に低いことが指摘された。4)かくれ肥満者および肥満者に万歩計をつけ1日30分以上1万歩を目標に4週間歩行運動を指導した。改善した者と改善しなかった者の1日の歩数を比較すると、改善者は約11400歩に対し、非改善者は約7600歩であり、改善者が有意に多いことが認められた。また歩行運動による消費カロリーは改善者が約410カロリー、非改善者が約280カロリ-であり、有意に改善者の方が多く消費していた。1日30分以上続けて、かつ1万歩前後歩行していた者に体脂肪率の減少が認められた。食習慣は成人病(食習慣病)の発生の大きな影響を及ぼすと考えられる。本研究では青少年及び肥満者における食習慣が血液性状に及ぼす影響について検討することを目的にしている。本年度は健常学生(BMI=22)約20名と高度肥満学生(BMI=30以上の者、以下肥満者とする)約30名とを対象とし、体内脂肪率とW/H(ウエストとヒップの比)の測定すると共に空腹時採血を行い、肝機能(血清中のGOT,GPT、CHE)と血清脂質(総コレステロール,HDL,LDL,トリグリセリド)を測定した。また、血清過酸化脂質の測定を大石の蛍光測定方法によりおこなった。血清ミネラルはPIXY法により分析した。結果体内脂肪率は健常者が20.2%で肥満学生は33.7%と有意に高値であった。肥満者は健常者に比べ総コレステロール,LDLは有意に高く、HDLは有意に低値であった。またGOTやGPTが高く、肝機能の異常を示す者が多いことが指摘された。血清過酸化脂質は健常者に比べ有意に高値あった。さらに、肥満者の中でも体内脂肪率が高い者は血清過酸化脂質がより高い事が認められた。また血清過酸化脂質はBMIより体内脂肪率と関連する傾向があった。血清ミネラル量は肥満者の方が一般に多い。カリウムやナトリウムとも肥満者で多いがカリウムとナトリウムの比(K/Na)は肥満者で低い。銅と亜鉛の比(CU/Zn)は特に血清過酸化脂質が高値を示した肥満者で高いことが認められた。カルシュムとマグネシウム比(Ca/Mg)の差は認められなかった。

今後は肥満学生の中でも体内脂肪率が高い者が血清過酸化脂質がより高い傾向がみられたので、体内脂肪率が高い者(隠れ肥満)を対象に肝機能、血清脂質、血清過酸化脂質量、血清ミネラル量及びビタミンE,カロチンの測定を行う。また、アンケート調査と食事調査を行い、食習慣傾向と血液化学的成分との関連について検討する。1.これまでの研究から高度肥満男子学生(BHI=30以上)は健常者に比べ、血清総コレステロールやLDLコレステロールが有意に高いこと、HDLが有意に低いこと、またGOTやGPTが高く肝機能の異常を示す者が多いことが指摘された。さらに血清過酸化脂質は体内脂肪率の高い者が高値を示す傾向が認められた。肥満学生の食生活習慣の特徴としては、健常者に比べ間食をとる者が多く、また塩分の多い物を好むという傾向が見られた。肥満者の半数は母親が太っていると答えており、家族的因子の影響が見られた。2.内蔵脂肪型肥満が食生活習慣病との関連が強いと言われている。そこで、BMIが正常で体内脂肪率の高い、いわゆるかくれ肥満についてさらに検討した。かくれ肥満は男子より女子に多く認められたので、かくれ肥満女子学生19名、健常者女子学生14名を対象に、肝機能、血清脂質、血糖値、尿酸値、血清中のミネラル量を測定し、また食生活習慣に関するアンケート調査を行った。その結果、かくれ肥満者では、健常者に比べ血清総コレステロールやLDLコレステロールが有意に高いこと、肝機能を示すGOTやGPTは差がないが、コリンエステラーゼが有意に高いことが認められた。血清尿酸値の上昇は体脂肪と関連することが示唆されているが、かくれ肥満者では尿酸値も高値を示した。かくれ肥満者の食生活習慣の特徴を見ると、夜食をとる傾向が多いこと、甘いものを好む傾向が強いことが認められた。3.今後は、肥満者、かくれ肥満者の生活習慣の傾向と血液化学的成分との関連について検討すると共に、改善の方法について具体的に検討する。また、これらの成果を報告する。1)本研究では青年期における肥満者及びかくれ肥満者(BMIが正常でありながら体脂肪率が高い者)の食生活習慣について調査しそれら関連について検討した。また肥満者やかくれ肥満者に体脂肪率の減少を図る改善指導を行った。2)体脂肪率についてみると、対照学生に比べ、いわゆるかくれ肥満者は、BMIが約23と正常範囲であるが、体脂肪率は約33%と明らかに高いことが認められた。3)食生活習慣に関する調査では、対照者に比べ肥満者やかくれ肥満者は朝食を抜く者が多いなど食事が不規則であること、また間食をする者が多いことが指摘されてた。また、就寝2時間前に食べ物を口にする者の割合は、かくれ肥満者の約71%であり、肥満を助長させている習慣の一つと思われた。4)一週間の運動時間、また一日に歩く時間の比較でも、対照者に比べかくれ肥満者のほうが運動量が少なく、また歩いていない傾向が認められた。5)栄養摂取状況をみると、エネルギーやタンパク質摂取では対照者とかくれ肥満者にさほど相違はみられないが、食品摂取状況では、かくれ肥満者では緑黄色野菜の摂取量が有意に低いことが指摘された。6)かくれ肥満者および肥満者に万歩計をつけ1日30分以上1万歩を目標に4週間歩行運動を指導した。改善した者と改善しなかった者の1日の歩数を比較すると、改善者は約11400歩に対し、非改善者は約7600歩であり、また歩行運動による消費カロリーは改善者が約410カロリー、非改善者が約280カロリーであり、有意に改善者の方が多く消費しいた。
被ばく被害の国際比較研究：セミパラチンスク、チェルノブイリ、広島・長崎、福島

平成30年度の研究実績の概要は次の通りである。12018年8月、セミパラチンスク核実験場近郊のTarbagatay地区のAksuat村、Ekpin村、Kokjira村において、住民を対象にアンケート調査・証言収集調査を実施した。150件のアンケート(52点の証言含む)を回収した。従来の回収分も含めてアンケートの集計作業を行った。2研究代表者川野と星、大瀧は海外の共同研究者とともに、セミパラチンスク地区住民の健康影響研究及び線量評価に関する多くの論文を発表した。ラットを使った動物実験からは、各臓器に取り込まれた放射能も直接測定し、ベーダ線を含めた正確な内部被線量を求めた。また、広島・長崎の原爆被爆者については、広島大学のデータベースなどを駆使し、内部被曝とべ一タ線被曝および放射性微粒子の影響の解析を行った。32018年9月にウクライナ・キエフへ出張し、チェルノブイリ原発事故被災者へのオーラルヒストリーを実施した。これまでのオーラルヒストリーは無事編集を終え、『チェルノブイリ・旧ピリピャチ住民へのインタビュー記録(第二報)』として発行した。4朝日新聞・読売新聞実施の被爆実態アンケート調査結果を援用し、被爆地ヒロシマの重要な課題である被爆体験継承の可能性について考察した。同時に、「ヒロシマ」というアイデンティティについても考察した。これらは、被爆者の思いを知る研究の一環である。その他、研究分担者も本研究における役割分担を十分に果たし、本研究の深化に寄与した。原田は原爆被爆者、セミパラチンスク核実験被災者に多く見られる骨髄性異形成症候群についての研究を深化させた。特筆すべきは、世界で初めて、CMMLモデルマウスを樹立し、その発症機序としてアセチル化制御異常を明らかにしたことである。佐藤は本研究の深化に資する統計モデルを提案し、小池はオーラルヒストリーの方法論を発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者を中心とする本年度の研究実績は次の通りである。12015年8月、セミパラチンスク地区のビルリック、ステクリャンカ、グルホフカの各村において、住民を対象にアンケート調査・証言収集調査を実施した。244件のアンケート(106点の証言含む)を回収した。現在、2014年度に回収したアンケート及び証言とともに解析作業を行っている。22016年1月、カザフスタン・セミパラチンスクの共同研究者2名を招聘し、セミパラチンスクの核被害及びセミパラチンスク核実験被災者への補償問題について意見交換した。その研究成果は、『広島平和科学』37にまとめた。現在施行されている法律の内容を概観し、その特徴をまとめ、日本におけるいわゆる「被爆者援護法」との異同について考察した。32016年2月下旬から3月初旬にかけて、ウクライナ・キエフ及びカザフスタン・セミパラチンスクへの出張を行った。前者に関してはチェルノブイリ原発事故被災者へのオーラルヒストリーを実施し、後者に関してはセミパラチンスク核実験被災者の補償問題について現地研究者と意見交換した。4朝日新聞・読売新聞実施の被爆実態アンケート調査の分析・考察を進めた。その成果の一つとして、両紙のアンケート結果を援用し、これまでほとんど明らかにされてこなかった原爆被爆者の「核なき世界」以外の「思い」の一端を明らかにした。5福島原発事故被災者・避難者への聞き取り調査を実施した。相馬市を事例に、いわゆる「災害弱者」に注目し、避難実態の一端を明らかにした。研究分担者も本研究のおける役割分担を十分に果たし、それぞれ本研究に寄与した。たとえば、大瀧は原爆被爆者のがんによる死亡リスクに関する統計的解析法の提案を、原田は原爆被爆者に多く見られる骨髄性異形成症候群について、星は低線量被ばくにおける動物実験を実施した。それぞれの研究成果については、業績一覧に記載した。当初予定していた調査研究は、1セミパラチンスク地区でのアンケート調査・証言収集、2従来収集してきたアンケート・証言の予備的解析、3チェルノブイリ原発事故被災者へのインタビュー、4朝日新聞・読売新聞実施の被爆実態アンケート調査の分析・考察を進める、5福島原発事故被災者・避難者への聞き取り調査、の5点であった。何れも当初の計画通り実施できた。そればかりではなく、当初計画していなかったが、本研究の目的に資すると考えられるセミパラチンスク核実験被災者の補償問題について検討を進め、論文としてまとめることができた。また、研究ノートという形ではあるが、福島原発事故被災者の避難の実態について一考察を行った。研究分担者もそれぞれの役割を十分果たしている。この意味において、平成27年度は、当初の計画以上の研究を行えた。12016年9月、セミパラチンスク核実験場近郊のブルシャイヤブコニェ、タッサイ、ビガシ、コクジャイクの各村において、住民を対象にアンケート調査・証言収集調査を実施した。103件のアンケート(44点の証言含む)を回収した。現在、2015年度に回収したアンケート及び証言の解析作業を行っている。2これまで実施した証言、インタビューの結果を用い、セミパラチンスク地区における障がい・疾患と核実験体験との関連性を論じた。その結果は、『広島平和科学』にまとめた。32016年8月にウクライナ・キエフへ出張し、チェルノブイリ原発事故被災者へのオーラルヒストリーを実施した。

これまでのオーラルヒストリーと合わせて、次年度にはその成果を発表する予定である。4朝日新聞・読売新聞実施の被爆実態アンケート調査の分析・考察を進めた。その成果の一つとして、両紙のアンケート結果を援用し、これまでほとんど明らかにされてこなかった原爆被爆者の核兵器廃絶への思い、そしてその思いの背景を明らかにした。その成果は、『広島平和科学』にまとめた。5福島県飯舘村住民への予備面談調査を実施し、質問項目の整理を行った。研究分担者も本研究における役割分担を十分に果たし、本研究の深化に寄与した。原田は原爆被爆者、セミパラチンスク核実験被災者に多く見られる骨髄性異形成症候群についての研究を深化させた。大瀧は原爆被爆者の健康障害の要因についての研究を行った。星はセミパラチンスクの医学アカデミーにおいて、低線量被ばくにおける動物実験を実施し、その成果を多くの論文にまとめた。また、佐藤は本研究の深化に資する統計モデルを提案した。それぞれの研究成果については、業績欄に記載した。当初予定していた調査研究は、1セミパラチンスク地区でのアンケート調査・証言収集、2従来収集してきたアンケート・証言の予備的解析、3チェルノブイリ原発事故被災者へのインタビュー、4朝日新聞・読売新聞実施の被爆実態アンケート調査の分析・考察を進める、5福島原発事故被災者・避難者への聞き取り調査、の5点であった。何れも当初の計画通り実施できた。論文・発表も研究成果に示すように順調な成果を挙げることができた。セミパラチンスク核被害研究においては、「障がい・疾患を持つ子ども」に焦点を当て、彼らとその保護者が核実験をどのように認識しているかを検討した。これにより、核実験の被害が後世にわたって影響を及ぼすことを示した点は評価したい。また、多くの原爆被爆者が核兵器廃絶の可能性に関して、否定的、あるいは悲観的でありながらも、何故「核なき世界」を標榜し続けるのか。仮にそれが、原爆被爆者にとって理想的世界像だとしても、それとそれが困難だという認識との間にあるギャップ、あるいはジレンマをどのように捉え、考え、そして消化しているのか、という困難な命題に取り組んだ。これは、今後の被ばく被害の国際比較研究の深化に資するだけではなく、今後の「ヒロシマ」あるいは「唯一の戦争被爆国」を自任する日本の在り方を考える上でも重要な示唆を与えると思われる。研究分担者も業績に示すように、それぞれの役割を十分果たしている。この意味において、本研究は順調に進展していると言える。平成29年度の研究実績の概要は次の通りである。12017年8月、セミパラチンスク核実験場近郊のザイサン地区のザイサン村とアイナブラック村において、住民を対象にアンケート調査・証言収集調査を実施した。100件のアンケート(43点の証言含む)を回収した。現在、前年回収分も含めてアンケート結果の解析作業を行っている。2研究代表者川野と分担者・星、大瀧が海外の共同研究者とともに、セミパラチンスク地区住民の健康影響研究及び線量評価に関する多くの論文を発表した。
周期構造を有する有機材料における新規テラヘルツ光学応答の探索

複数種類の構成ユニットからなる周期構造型共役系高分子における電子状態の特徴を明らかにすることを目的に研究を実施した。2018年度は、そのような系における化学ドーピング状態におけるテラヘルツ波透過測定を行った。以前に行った単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子の化学ドーピング状態のテラヘルツ波透過測定において、ドーピングが進行するのに従い局在度を表すパラメータが連続的に変化することを明らかにしている。今回対象とした系において、化学ドーピングに伴い赤外領域にポーラロンに由来する吸収帯が表れた。この変化は、単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子とほぼ同様であり、類似のポーラロン状態が形成していると考えられる。テラヘルツ領域の透過スペクトルを測定するためには、比較的厚い試料を必要とするが、赤外吸収スペクトル測定によってドーピングレベルを確認するのは難しい。そこで、本研究では、赤外領域の反射スペクトルによりポーラロン状態を確認し、その上でテラヘルツ領域の透過測定を行った。得られた結果からテラヘルツ領域の光学伝導度スペクトルを求めた。ドーピングの進行に伴い、光学伝導度の値は変化するものの、スペクトル解析から得られた局在性を表すパラメータの値に大きな変化はなかった。単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子と周期構造型共役系高分子の違いを解明するために、今後種々の周期構造系に研究を展開することが重要である。周期構造を有する有機材料として共役系高分子を対象に研究を進めた。これまでに単一の基本ユニットの繰り返しからなる共役系高分子(ホモポリマー)についてテラヘルツ発生に成功し報告をした。これを異なるユニットの交互繰り返し構造からなる共役系高分子(周期構造を有する共役系高分子)に拡張して研究を進めている。本年度は、いくつかの交互繰り返し構造を有する共役系高分子について、そのキャリア状態の研究を行い、さらにテラヘルツ特性の研究について準備を進めた。共役系高分子の非ドーピング時の電子状態は、交互繰り返し構造の有無によって影響を受けることが知られている。一方でキャリア状態については、どのような影響を受けているかは明らかではない。これは光励起キャリアに限らず化学ドーピングによるキャリアについても同様である。そこで、このような系の化学ドーピング状態の光学特性の解明を行った。その結果、キャリア状態は高分子主鎖上の特定のユニットに局在することなく広がっていることを明らかにした。このことは光励起によるテラヘルツ発生時においても重要な性質であると考えられる。今後、測定対象物質を増やしていく際にも、これらの基本的な分光手法による電子状態の観測を随時適用して、キャリア状態の広がりを確認しつつ研究を進めていくことが重要であることを明らかにした。テラヘルツ測定に関して精度のよい測定を目指し、測定系の改良を行うなど準備を進め、実際に測定を開始した。予定通り測定系の準備を進めると同時に、いくつかの周期構造系についての光学測定を開始し、テラヘルツ応答を検討する際に重要となるキャリア状態の空間的広がりについて知見を得ることができたため。共役系高分子は基本ユニットの繰り返し構造によって形成されている。複数種類の基本ユニットから構成される共役系高分子は、長い周期の繰り返し構造を有することになる。このような周期構造を有する共役系高分子のテラヘルツ光学応答特性の解明を目指して研究を行った。この研究においては、周期構造がキャリアの運動に与える影響の解明が重要になる。そこで、単一の基本ユニットからなり長周期構造を有しない共役系高分子(ホモポリマー)と比較する方針をとり、研究を進めた。前年度に引き続き精度の良い測定を目指して測定系の改良を行った。測定精度を向上させるのに時間を要したが、年度末には測定精度の向上が実現した。今後は周期構造を有する共役系高分子についてホモポリマーと比較を行いつつ測定を進める。またテラヘルツ波発生特性の解明のためには高分子主鎖上のキャリアの運動を理解することが極めて重要である。測定対象とした周期構造を有するポリマーは、周期構造を有さないポリマーと比較し主鎖構造以外にも構造上の違いがあり、また、結晶性の違いなどがあるため直接の比較が難しい。そこで、上述のテラヘルツ光学応答の研究と並行して、当該ポリマーにおけるキャリアの性質の理解を目的としてドーピング状態について分光測定を行った。電気化学的にキャリアを導入し、その光学応答からキャリアの性質について検討を進めた。その結果、従来の周期構造を有しない系とは定性的な違いがあった。側鎖構造の影響を考慮しつつ、主鎖構造の電子状態の違いとキャリアの運動について明らかにしていく。レーザー装置の故障があり、実験が順調に進まない期間があったためテラヘルツ分光測定に関してはやや遅れている。一方で、対象物質の電子状態の理解については、予定以上の進展があった。

そこで、本研究では、赤外領域の反射スペクトルによりポーラロン状態を確認し、その上でテラヘルツ領域の透過測定を行った。得られた結果からテラヘルツ領域の光学伝導度スペクトルを求めた。ドーピングの進行に伴い、光学伝導度の値は変化するものの、スペクトル解析から得られた局在性を表すパラメータの値に大きな変化はなかった。単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子と周期構造型共役系高分子の違いを解明するために、今後種々の周期構造系に研究を展開することが重要である。これまでに限られた試料についてのみ研究を実施した。今後は、高分子系を中心として対象とする系を拡大するが、場合によっては低分子系にも研究対象を広げ研究を進める。また測定系(光学系・計測系)についても、精度のよい測定を実現するために適宜改良を進める。ホモポリマーとの比較を行うが、その際に結晶性、側鎖構造の違いの影響を考慮しつつ、計画に基づき研究を進める。必要に応じテラヘルツ分光測定以外の種々の分光測定(電荷変調分光、超高速分光など)から得られる結果との関係、整合性に注意を払い研究を行う。種々の周期系について研究を進める予定であるが、これまでは限られた種類の試料について集中して研究を進めたため、試料調製用の費用が予定を下回った。測定の対象とする物質の種類を増やすことを検討しているが、今年度は測定系の改良などに時間を費やし、試料準備のための費用が抑えられた。次年度は、レーザー装置に関わる費用、試料に関わる費用などに助成金を使用する予定である。測定する系を拡張し実験を進める予定であり、試料の購入・準備費用などに充てる予定である。
酵素特異性の改変-FeキレテースからMgキレテース

ヘム生合成の最終段階でプロトポルフィリンIXに鉄を挿入する酵素であるフェロキレテースを遺伝子工学的に改変し各種のミュータントを分離して、この酵素の機能ドメインに関する情報を得ると共に、マグネシュームを挿入するようになったミュータントの分離を目的として研究した。1)プロトポルフィリンIXに鉄以外の原子を挿入した場合、そうした大腸菌細胞を選別出来るような系の作製を試みたが、目的に堪えるような選別系は作れなかった。2)光合成生細菌のマグネシューム・キレテース遺伝子と大腸菌のフェロキレテース遺伝子のキメラ遺伝子を人工的に作製する実験を続行している。活性あるキメラ遺伝子はまだ得ていない。3)機能ドメインを知るため、ポルフィリンを基質として働く酵素をいろんな生物種について遺伝子レベルから比較検討した。たとえば、イネのフェロキレテース遺伝子(cDNA)、ダイズのプロトポルフィリノーゲン・オキシダーゼの遺伝子(cDNA)のクローン化に成功し、塩基配列を調べてポルフィリン環認識のコンセンサス配列などを検討した。4)大腸菌のフエロキレテースやプロトポルフィリンノーゲン・オキシダーゼ(PPOX)遺伝子の欠失株を作製し、これらの欠失株からの復帰株の分離を試みた。プロトポルフィリンノーゲン・オキシダーゼ遺伝子の欠失株から復帰株の分離に成功し、当該変異遺伝子の同定を行った結果、このミュータントではポルフィリン生合成経路において、プロトポルフィリンノーゲン・オキシダーゼ遺伝子の一段階前の酵素であるコプ口ポルフィリノーゲン・オキシダーゼ(CPOX)遺伝子のプロモーター領域に変異があり、コブ口ポルフィリノーゲン・オキシダーゼの多量生産がプロトポルフィリンノーゲン・オキシダーゼ遺伝子の欠失を補っていることがわかった。ヘム生合成の最終段階でプロトポルフィリンIXに鉄原子を挿入する酵素、フェロキレテ-スに構造遺伝子(hemH遺伝子)を遺伝子工学的に改変し、フェロキレテ-スをマグネシューム・キレテ-スにする目的で実験しているが、まだそれに成功していない。1)大腸菌の変異株で鉄原子以外の原子を挿入するものを選別できる系を開発しようと試みたが、使用できるような選別系は現在のところ得られていない。2)光合成細菌からのマグネシューム・キレテ-ス遺伝子を取り出し、大腸菌のフェロキレテ-ス遺伝子のキメラ遺伝子を作製しようと試みている。3)この酵素の機能ドメインに関する情報を得る目的で、いろんな生物種のフェロキレテ-ス遺伝子を調べて比較を行った。その一環として、イネのフェロキレテ-ス遺伝子のクローン化に成功し、塩基配列の決定を行った。その結果、このcDNAは1736塩基対からなり、494アミノ酸をコードするORFを含むこと、そのアミノ酸配列はオオムギやキューリのフェロキレテ-スのアミノ酸配列と50数%のホモロジーがあることなどを見いだした。