hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性酸素のダイナミックス測定装置の開発

高輝度LEDを用いた簡易型活性酸素発生装置、可搬型ESR測定装置、可搬型近赤外域微弱光検出装置の開発を行った。それらを用いて、ローズベンガル5Wの超高輝度LEDで光励起した場合、発生する一重項酸素は、6.4×10^<11>、スーパーオキサイドは、2.4×10^<20>の分子が発生すると見積もられた。活性酸素種の主な種類について、発生個体数を算出し活性酸素作用基準の基礎特性を明らかにした。活性酸素の代表的な酸素種である励起一重項酸素およびスーパーオキサイドのダイナミクスを測定する装置の製作および両者の発生分子数を定量的に比較する方法の確立を行う高輝度LEDを用いた簡易型活性酸素発生装置、可搬型ESR測定装置、可搬型近赤外域微弱光検出装置の開発を行った。食品化学における酸化防止剤や化粧品などの基礎材料の開発では、この酸化力の強い一重項酸素を定量的に発生させ、その酸化力を利用して耐酸化性試験が行なわれている。この活性酸素種の一種である「重項酸素分子の代表的な発生方法としては、次亜塩素酸塩と過酸化水素水の混合による化学反応を用いる方法や、電子線やレーザー光源を使用し、ローズベンガル、もしくはその他の光増感色素を光励起する方法などが挙げられる。耐酸化性試験を行う場合、化学反応による一重項酸素分子の発生方法は、試験対象の材料そのものに直接化学反応する場合があり、正確さに欠ける。一方、電子線照射による発生方法は、線源そのものによる実験者の被曝や照射エネルギーが高すぎるので試料そのものが破壊されるおそれがあり、装置全体も大がかりなものとなるが、本年度における研究では、特に水溶性の高い一重項酸素を効率的に生成するローズベンガルの波長450nmから580nmまでの吸収帯に合わせた高出力グリーンLEDを用いて一重項酸素を発生させた。これまでの励起光源としては、これまで514.5nmに発光波長をもつアルゴンレーザーや、波長530nmの緑色半導体レーザー(緑色LD)が励起用光源として汎用されてきた。近年、高出力LDの開発により、これら励起用光源は気体レーザーから半導体製品に代替させることが可能になり、装置自体のコンパクト化がより一層進んだが、緑色LDよりもさらに安価で汎用性のある交通信号機用光源として市販されている超高輝度発光ダイオード(PG1-5LGS,発光波長535nm,発光半値幅約20nm、最大光出力5W,駆動電流700mA)を励起光源として用いて、一重項酸素分子の発生を試みた。得られた発光スペクトルは、1260nm付近に一重項酸素分子特有の発光のピークがあり、アルゴンレーザーや緑色LDで励起した場合と同様のスペクトルが観測されている。活性酸素は癌の発生に深く関与していると考えられているが、逆に選択的に癌細胞のみにフェホルバイトや、ヘマトポルフェリンなどの光化学治療用色素を取り込ませ、これをレーザー励起によって活性酸素を発生させ、癌細胞のみを酸化死滅させる治療方法(PDT)がある。これらにおいては励起一重項酸素の酸化力が有効に作用するのか、スーパーオキサイドが有効に作用するのかは未だに明らかになっていない。またエビ白班病ウイルス(WSSV)の光化学療薬として、ローズベンガル色素を養殖池に投入し、太陽光などで光励起し、WSSVの不活性効果を図る方法においても、有効な活性酸素種が特定されていない現状がある。そこで近赤外1270nm付近でpW程度の発光強度で微弱発光する励起一重項酸素酸素の発光スペクトルと、スーパーオキサイドによるESR反応を測定し、これらの作用基準をそれぞれのスペクトル強度測定を行うことにより、それぞれの発光強度を明らかにした。初めにローズベンガル自体、光励起無しでもESR反応があることを明らかにした。次にローズベンガルの中心吸収波長550nm(半値幅約80nm)とほぼ同じ発光帯域で光る高輝度LED、5Wを照射しても、ESRのスペクトル強度には変化が無かった。一方、同じく高輝度LED、5Wの光励起によって発生する励起一重項酸素発光強度は、pW程度の発光強度に相当するスペクトル強度であった。このことから、WSSVに対する活性酸素の有効性は、励起一重項酸素が支配的であると考えられる。実際にローズベンガル色素を投与しただけでは、WSSVなどに対する効果は少なく、光励起を伴って初めて有効に作用することから、エビウイルスに対する活性酸素の有効な成分は励起一重項酸素が主な寄与物質であることを明らかにした。なお光励起無しの状態で生ずるローズベンガルのESRスペクトル強度は、ESR標準試料DPPH(ラジカル濃度97%)に対して4分の1程度であるが、ラジカルの発生量をオーダー的に見積もると、測定条件から推測すると濃度的にはDPPHの発生量とほぼ等しいと考えられる。そのためスーパーオキシドの濃度のみで、ウイルス等に対する有効性を判断することはできないことを明らかにした。またPDTに使用する光化学治療薬についても同様のことが考えられ、今後本装置でのこれらを明らかにする測定が期待される。

開発した簡易型ESRESR測定装置を用いて、遮光時と光照射時のローズベンガルのESR測定結果から、マイクロ波周波数8.488GHz、マイクロ波出力1mW (OdBm)、磁場変調100Hz、変調幅O.1mTとして測定したところ、どちらも303mT付近でBSRスペクトルが得られた。遮光時と光照射時のESRスペクトル強度に違いが見られないとから、ローズベンガルに光照射することによるスーパーオキシドやヒドロキシラジカルなどの発生はほとんど無いと考えられる。一方、DPPH(関東化学)0.1gはラジカル濃度が約97%、1.48×10^<21>個であるので、ラジカル漁度はESRスペクトルの面積に比例して求められることから、ローズベンガルのラジカル漁度はDPPHに比べて約16%相当となり、発生したラジカル量は0.24×10^<21>個程度であると推測される。高輝度緑色LEDを用いて光励起した一重項酸索発光スペクトルは1270nmに発光ピークがあることから、一重項酸素が発生しているものと考えられる。励起用光源LEDの励起光渡5W照射に対して、1300nm帯で発光するInGaAs LEDの発光強度換算で一重項酸素の発光強度は0.1pW相当であった。波長約1260nm付近における水の吸光度は約0.1であり、光路は励起からセル側面までの光路1mmを考えると約100分の1に吸収される。そのため元の発光強度から水による光の吸収などを除いたとすれば、赤外発光として励起された一重項酸素分子の個数は、およそ640×10^4個であると推定される。また水中の一重項酸素寿命は、空索中寿命の1000分の1である。そのため、発生する元の一重項酸素分子は、10^5倍と見積もられる。そのため発生した一重項酸素は6.4×10^<10>個と考えられる。開発した装置により、ローズベンガル水溶液系で発生する活性酸素の主成分であるスーパーオキサイドと励起一重項酸素のダイナミクスが明らかになった。シリコン系光検出器および光電子増倍管が使えない12μm帯の近赤外域波長領域には、健康科学と密接に関連する活性酸素の微弱発光や、脳科学計測に深く関係するオキシヘモグロビン等の吸収がある。この近赤外域での微弱光検出システムとしては、Geフォトダイオードと組み合わせた抵抗増幅器(TIA : Trans-Impedance Amplifier)やInGaAsフォトダイオード用いた電荷蓄積型増幅器(CIA : Charge Integrating Amplifier)を組み合わせたシステムなどが主に用いられてきた。これら光半導体受光素子は、液体窒素冷却によって暗電流を抑制し、光検出感度を高める方式である。しかしながら冷媒としての液体窒素は、凍傷などの危険性があるほか、検出を行う際には毎回補充する必要があり、取り扱いが煩雑である。また微弱光分光のために閉空間にした密閉暗室内での使用には窒息などの危険が伴う。そのため液体窒素使用による装置は、検出感度としては十分得られるものの、光電子増倍機能付きのCCD等と使い勝手を比較すると、一般的な微弱分光システムとしてはなかなか普及しなかった。そこで冷媒として液体窒素を用いずに、活性酸素のダイナミクス測定装置の普及を図る一貫として、市販されている冷凍機でも到達できる-
発展途上国の社会保障の規模の適正性に関する研究

従来のマクロ一般均衡モデルは代表的家計を用いており、人口減少の家計の消費と貯蓄の意思決定を通じて長期的に財政やマクロ経済の及ぼす影響を分析するにはあまり適切ではなかった。本研究では各世代は世代ごとに、また、年齢ごとに意思決定を行うよう設計されており、人口減少の経済への影響をより適切に分析することが可能となった。中国を対象として、各種年金改革の影響を数量分析したところ、長期では支給開始年齢の引上げが成長への負の影響が最も少ないことが判った。一年目は主に発展途上国の社会保障に関する文献サーベイと動学的一般均衡モデルに関する理解の向上、モデルを走らせるソフトウェアー操作に関する習熟を目的に研究活動を行ってきた。2010年5月よりアジア経済研究所のプロジェクト「財政とガバナンス」研究会に参加し、研究会での2度の発表を含む活動を通し、財政の視点から発展途上国が直面する社会保障の諸問題について理解を深めた。また、同研究会活動の一環でセルビア共和国に現地調査を行い、労働省や財務省といった政府機関やIMFや世界銀行といった国際機関と面談を実施した。その後、現地調査に計量分析を加え"社会保障とガバナンス:セルビア共和国"としてまとめ、アジア経済研究所から「財政とガバナンス」の第5章として発刊した。途上国の社会保障システムに関する研究は近年世界銀行やアジア開発銀行により広範囲で行われてきており、それら国際開発機関の研究成果や貸付やプロジェクトを通じた年金制度改革への協力の成果を十分知悉しておくことはモデルの構築・改良において必要と考えられることから、世界銀行が開く発展途上国の社会保障関係者を対象とした年金改革の研修に特別に参加を許され、2週間にわたり、アジアやアフリカの実際の年金制度改革に携わる政府職員と年金制度改革の課題等を学ぶ機会を得た。また、同機会を利用し、世界銀行で使っている年金制度の持続性を検証するために専用モデルPROSTを開発・運用している世界銀行職員と面談を行い、年金制度のモデル化についても理解を深めることができた。他に、本研究ではモデルを使ったシミュレーションを行うことから、定期的にソフトに関するトレーニングをとり、ソフト及びプログラミングに関する習熟を図ってきた。二年目の前半は主に発展途上国の社会保障の持続性を分析するための世代重複型動学的一般均衡モデルの構築とモデルを走らせるソフトウェアー操作に関する学習を継続し、後半は高齢化が急速にすすむ中国を対象に分析を行った。従来のマクロ一般均衡モデルは代表的家計を用いており、人口減少は生産関数の労働供給の低下から経済に影響をあたえるものの、人口減少が財政の悪化から税率の上昇を招き、家計の消費と貯蓄の意思決定を通じて長期的に財政やマクロ経済の及ぼす影響を分析するにはあまり適切ではなかった。しかし、本研究では経済の中に異なる一世代10年を基礎にして6世代を導入し、各世代は世代ごとに、また、年齢ごとに意思決定を行うよう設計されている。中国を対象として、年金給付率の引下げと納付率の引上げ、支給開始年齢の引上げのシナリオをモデルで検証した。短期では給付率の引下げが有効であるものの、長期では支給開始年齢の引上げが成長への負の影響が最も少ないことが判った。この結果は、先進国を対象とした研究の結果と整合的である。年金制度に関する研究は多いものの、途上国を対象とした年金制度の分析は非常に少ない。世代重複型動学的一般均衡モデルを使った分析は更に少ない。しかし、日本や先進国の例を待つまでもなく、経済が右肩上がりで高齢化や人口の減少が緩慢に時代に設計された制度は必ず持続性の支障が生ずる。特に途上国の年金は公務員年金を拡充したしており、比較的財政負担の高いものが多い。現在は労働者に対する年金制度のカバー率が低いことから、財政負担は小さいものの、今後、高齢化が進み、且つ、カバー率が上昇すると財政負担は著しく増加する可能性が危惧される。その意味でも、途上国、一つ一つについて年金制度の検証を行い危険を周知することが、先進国が犯した過ちを避ける唯一の道と信じる。
オートファジーが司る転写因子群による代謝制御機構

オートファジーにより選択的に分解されるp62がユビキチンリガーゼアダプタータンパク質Keap1を不活性化し、Keap1の標的であるストレス応答性転写因子Nrf2を活性化すること機序を明らかにしてきた。このp62-Keap1-Nrf2経路がC型肝炎ウイルス陽性の肝細胞がん(HCC)において活性化し、グルクロン酸経路およびグルタチオン合成を亢進させ、HCCの増殖、抗がん剤耐性に寄与していることを見出した。さらに、p62-Keap1-Nrf2経路を標的にした抗がん剤スクリーニングを実施し、ヒット化合物を得た。このヒット化合物は、HCCの増殖、抗がん剤耐性を抑制することを確認した。1.肝細胞特異的なオートファジー必須遺伝子Atg7、選択的オートファジー基質p62ないしはNbr1、そして核内受容体コリプレッサーNCoR1欠損マウスを増産し、それらの多重欠損マウスを作成した。2.一部の多重遺伝子欠損マウスについては、網羅的な代謝物解析および遺伝子発現解析を開始した。3. GFP-Nbr1ノックインマウスを作成し、Nbr1を過剰発現することなく内因性レベルのNbr1を可視化できる系を確立した。1.p62/Sqstm1がユビキチンリガーゼアダプタータンパク質Keap1を不活性化し、Keap1のターゲットであるストレス応答性転写因子Nrf2を活性化することを報告してきた。このp62/Sqstm1-Keap1-Nrf2経路が肝細胞がんにおいて活性化していること、それが糖、アミノ酸の代謝再編成(グルクロン酸経路およびグルタチオン合成の亢進)を引き起こし、腫瘍の増殖、抗がん剤耐性に寄与することを見出した。2.オートファジー欠損組織における脂肪酸代謝を調べるため多重遺伝子改変マウスを増産し、リピドローム、遺伝子発現解析を完了した。3.オートファジー選択的分解基質Nbr1と相互作用する分子を質量分析により検索し、複数の相互作用分子を同定した。条件付き遺伝子改変マウス、多重遺伝子改変マウスの作成、解析は順調に進行している。一方、オートファジー欠損肝臓における脂肪酸代謝異常の分子メカニズムについては、変異マウス肝臓における核内受容体コリプレッサーの蓄積など手がかりは得られているが、未だ核心に迫れていない。1.オートファジー選択的基質p62/Sqstm1がユビキチンリガーゼアダプタータンパク質Keap1を不活性化し、Keap1のターゲットであるストレス応答性転写因子Nrf2を活性化することを報告してきた。このp62/Sqstm1-Keap1-Nrf2経路が肝細胞がんにおいて活性化していること、この活性化がグルクロン酸経路およびグルタチオン合成を亢進させ腫瘍の増殖、抗がん剤耐性に寄与することを見出した。また、p62/Sqstm1-Keap1-Nrf2経路を標的にした抗がん剤スクリーニングを実施し、ヒット化合物を得た。これらの結果をまとめ論文として発表した。2.上記のヒット化合物の誘導体の作成、細胞内評価を行った。3.肝臓特異的オートファジー欠損マウスを用いたリピドーム解析から、オートファジー欠損肝臓において脂肪酸酸化の障害が起こっていることが判明した。これは新規オートファジー選択的基質の蓄積が原因であることを見出した。本研究課題の主たる目的である「遺伝子改変マウスを用いた網羅的な遺伝子発現および代謝解析」については予定通り進んでいる。オートファジー選択的基質p62による転写因子Nrf2の活性化の分子メカニズム研究は順調に展開している一方、オートファジー選択的基質Nbr1による転写因子PPARαの不活性化の分子メカニズム解明についてはやや遅れている。遺伝子改変マウスの表現型解析を続ける。遅延している、オートファジー欠損肝臓における脂肪酸代謝異常の分子メカニズムは、Nbr1の異常蓄積が関連するデータを得ているのでNbr1相互作用分子と脂肪酸代謝の関連を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。分子細胞生物学引き続き、遺伝子改変マウスの増産を行い、多重欠損マウスの網羅的な遺伝子発現、メタボローム解析を進める。オートファジー選択的基質Nbr1によるPPARαの不活性化の分子メカニズムを明らかにするため、Nbr1の相互作用分子の再検索を行うとともに、Nbr1のツール(アデノウイルス等)の開発を行う。また、GFP-Nbr1ノックインマウス細胞を用いNbr1の細胞内動態解析を行う。
大質量星重力崩壊における長時間進化と物理過程の研究

ニュートリノ加熱機構に基づき、原子核反応を適切に考慮した極めて長時間の超新星シミュレーションを行い、爆発エネルギーがどのように決まるかを明らかにした。また、同時に3次元ボルツマンソルバーも開発した。一方、ブラックホール形成からのニュートリや重力波放出を定量的に計算し、ジェット形成に対する新たな知見も得た。さらには、クォーク星形成の基礎的ダイナミクスを明らかにした。今年度は主として、重力崩壊型超新星コアにおける定常降着衝撃波の非球対称摂動に対する不安定をいくつかの側面から研究した。重力崩壊によって生じた衝撃波は、ニュートリノ放出と鉄の分解のため前進を止め降着衝撃波になる。この降着衝撃波は、大きな波長を持つ非球対称摂動に対して一般に不安定であることが、筆者らを含む複数の研究者らによって示されてきた。今年度特に着目するのは、この不安定に対する自転の影響である。大質量星は一般に回転しているため、こうした影響を調べることは重要である。難点は、回転をともなう定常降着流を構成することが数値的にさえ困難で、無自転の場合のような線形解析や数値計算による線形段階の研究ができないことである。筆者らは、線形段階の解析は断念する代わりに不安定の非線形飽和に対する自転の影響を数値計算により調べることにした。現実の重力崩壊では、おそらく線形段階は存在しないであろうこと、ダイナミクスに影響を与えるのは非線形段階であることなどから、非線形段階の研究の方がより重要である。回転無しで不安定が飽和した降着流を用意した後、流れに乗せて自転を導入すると、衝撃波の揺らぎの振幅は減少することがわかった。また、モード分解と時間方向のフーリエ変換により、自転と同じ向きに回転するモードの成長が促進され、逆回転のものは抑制されること、軸対称モードは影響をあまり受けないことなどが明らかになった。また、こうした3次元の不安定降着流から放出される重力波は、軸対称のものに比べよりstochasticであることもわかった。この研究では、重力波の新たな計算法も提案した。一方、一様核密度に達する直前の超新星コアには、従来考えられていたパスタ相に加え、gyroid phaseも存在する可能性が高いことを液滴模型を用い定量的に示した。今年度は、主として次の2点を重点的に研究した。(1)回転していない大質量星が重力崩壊し超新星にならずブラックホールになる際に放出されるニュートリノシグナルから抽出される情報、(2)ガンマ線バーストでジェットが生じるタイミング。以下、それぞれの成果をまとめる。重力崩壊直前のコアの質量が極めて大きな場合、外層を吹き飛ばすことができず、超新星のような光学的に観測可能な現象を伴わずにブラックホールになると考えられている。そのような場合でも、ニュートリノが超新星の場合と同じかそれ以上に放出され、ブラックホール形成が観測される可能性を我々はこれまでに指摘してきた。今年度は、具体的に地上観測器としてスーパーカミオカンデを想定し、そこでの観測から高密度核物質にハイペロンが存在するかどうかを現在提案されている状態方程式をもとに区別可能か統計的に議論し、われわれの銀河系内のイベントであれば十分にそれが可能であることを示した。また、クォークやパイ凝縮などがあった場合のニュートリノシグナルへの影響も定量的に明らかにした。ガンマ線バーストでは、大質量星の重力崩壊とブラックホール形成に伴い、超相対論的なジェットが生じると思われている。しかし、それがいつ起こるのかはよく分かっていない。我々はこれをパラメターとして、収縮する星外層の中をジェットが伝播する様子を軸対称2次元の数値シミュレーションで調べ、観測量特に光球輻射に現れる違いを定量的に調べた。その際、崩壊前の星を作るため、多層からなる回転平衡形状を求める新しい方法を開発した。計算の結果、ジェット生成が遅くなると、外層の密度分布が大きく変わるため、輻射にも定性的な違いが出ることが明らかになった.今年度は以下の3つの研究において大きな進展を見た。(1)重力崩壊型超新興の爆発後の長時間ダイナミクス。(2)重力崩壊計算用の核密度以下での状態方程式。(3)クォーク星形成のダイナミクス。(1)ニュートリノ加熱機構に基づく最近の数値シミュレーションでは、衝撃波は復活するものの一般にきわめて小さな爆発エネルギーしか得られていない。これが計算時間の不十分さによるのか、本当に弱いのかが問題である。本研究では人為的に停滞衝撃波を復活させ、その後の長時間進化を核反応とそれと矛盾のない状態方程式を考慮して行った。その結果、衝撃波復活のタイミングが適切な時のみ、観測されているような爆発エネルギーとニッケルの合成量を得られることが分かった。また、爆発エネルギーには核子の再結合エネルギーが最も大きな寄与を与えることも分かった。さらに、球対称性を仮定しない場合の方が観測とよく合うことも明らかにした。これらは、現在論文にまとめているところである。(2)これまで代表原子核1個のみしか考慮されていなかった状態方程式に、統計平衡にある多数の原子核の分布を考慮することに成功した。実験により得られているデータと質量公式を組み合わせたこと、パスタ相の存在を取り入れたことなどが新しい点である。

現在これを実際のシミュレーションで利用できるようにテーブル化している。また、外国グループと比較検証をするプロジェクトが進行中である。(3)バリオンからなっている物質がクォークの非閉じ込め状態に相転移するダイナミクスを流体力学的に記述し、燃焼過程との類推で理解する試みを行った。その結果、地上の燃焼と異なり、相転移は吸熱領域で起こりうることを示した。また、燃焼波面が安定化することも明らかにした。現在論文執筆中である。
国際問題関連ドキュメント群を対象とした高度知識発見・情報分析システムの実現

本研究では,Web上に日々公開される国際問題に関するドキュメントデータから意味的なメタデータと時間的・空間的情報を自動的に抽出し,高度な知識発見を可能とする情報分析システムを設計,実現した.利用者は,本システムに各自の関心・視点に基づくキーワードを入力するだけで,専門的な文書内容の時系列的変化や地域別差異,問題領域別・情報源別の分析結果を多角的・定量的に獲得し,視覚的に把握することが可能となった.本研究では,Web上に日々公開される国際問題に関するドキュメントデータから意味的なメタデータと時間的・空間的情報を自動的に抽出し,高度な知識発見を可能とする情報分析システムを設計,実現した.利用者は,本システムに各自の関心・視点に基づくキーワードを入力するだけで,専門的な文書内容の時系列的変化や地域別差異,問題領域別・情報源別の分析結果を多角的・定量的に獲得し,視覚的に把握することが可能となった.本研究では本年度,広域ネットワーク上に日々公開される国際問題に関するドキュメントデータから意味的なメタデータと時間的・空間的情報を自動的に抽出し,高度な知識発見を可能とする高度情報分析システムを実現するため,以下の機能を設計,実現した。(1)利用者が検索条件を入力するに応じて広域ネットワーク上の複数情報源から該当ドキュメントを収集する機能を設計,実現した.この機能により,利用者は自動的に問題領域別・ネットワーク上の情報源別・期間別にドキュメントデータを収集することが可能になった.(2)収集したドキュメント群から自動的にメタデータを抽出する機能を設計,実現した.この機能により,検索空間に写像するための国際問題に特化した専門的なメタデータを自動的に獲得することが可能となった.(3)メタデータ化されたドキュメントの情報をベクトル化し,国際関係意味的連想検索空間に写像する機能を設計,実現した.この機能により,空間に写像された情報と利用者が入力した視点や関心領域に関するキーワードと意味的な近さが意味的検索方式によって相関量として計量される.(4)対象ドキュメント群から時間的・空間的情報をメタデータとして抽出する機能を設計,実現し(5)国際問題に関する時間的・空間的情報データベース・プロトタイプシステムの設計,実現を行った.これらの機能により,国際問題に関するドキュメントデータについて意味的な分析と共に時間的・空間的情報の分析が可能となった.(6)情報可視化機能のプロトタイプを設計,実現した.この機能により,ドキュメント群の意味的・時間的・空間的な分析結果を利用者に分かりやすく視覚的に表示することが可能となった。本研究では本年度,広域ネットワーク上に日々公開される国際問題に開するドキュメンテーから意味的なメタデータと時間的・空間的情報を自動的に抽出し,高度な知識発見を可能とする高度情報分析システムを実現するため,以下の機能を設計,実現した. (1)H19年度までに開発した(a)複数情報源から関連ドキュメントを収集する機能, (b)対象ドキュメント群から意味的なメタデータを抽出する機能, (c)収集した対象ドキュメント群を自動的にメタデータ抽出機能(b)に渡す機能を連結し,これらと国際問題に関する時間的・空間的情報データベースとの統合を行うグローバル・アナライザーの設計,実現を行った. ((1)の連結により得られた情報から新たな知識を発見する分析システムを設計,実現した.これらの機能により,国際問題に関するドキュメントデータについて意味的な分析編と共に時間的・空間的情報の分析が可能となった. (3)(2)から得られた分析結果を時系列およびイシュー別・地域別に表示するヴィジュアリゼーション機能を設計,実現した.この機能により,ドキュメント群の意味的・時間的・空間的な分析結果を利用者に分かりやすく視覚的に表示することが可能となった.(4)利用者が検索条件を入力するユーザ・インタフェースの設計,実現を行った.以上の機能群の構築と統合により,国際問題に関する高度知識発見・情報分析システムの総合的な実験システムを実現し,これら研究成果を国内外の学会において発表した。利用者は本システムに検索条件の入力および問題領域に関するキーワードを入力するだけで,国際問題に関するドキュメント群を多角的・動的に検索し,ドキュメント内容・コンテキストの時系列的変化や地域別差異に関する分析,問題領域別・情報源別・地域別に表示された分析結果を自動的かつ定量的に獲得することが可能となった.
キンポウゲ科を中心とした, 北海道高山フロラの由来と成立に関する解析的研究

1.キンバイソウ属(キンポウゲ科).これまでシナノキンバイに含められてきた日高山脈の集団を独立種ヒダカキンバイソウとして再確認した.これを踏まえた上で,日本産の本属は4種1変種から成るという見解を発表した.2.トリカブト属(キンポウゲ科).これまでの研究の成果を統合して,東アジア産の種類についてモノグラフを刊行した.この本では日本列島の他,朝鮮半島,中国東北地方,千島列島,歯舞諸島,サハリン,ソ連沿海地方などに分布するほぼ全種類を分類学的に整理し, 2節7列ノ亜列27種13亜種4変種を認めた.とくに北海道中央高地には固有の2倍種エゾノホソバトリカブトとダイセツトリカブトが分布し,かつ相互に自然交雑を起こしていることを詳述した.これらの2種に近縁な種ヒメトリカブトは朝鮮北部に分布する.3.アザミ属(キク科).日本産アザミ属の分類学的再検討の一環として,岐阜県飛騨地方に未記載の植物があることを確認した.これは新種ヒダキセルアザミとして記載・発表する予定である(共著,印刷中).ヒダキセルアザミは飛騨地方に特産し,キセルアザミに近縁である.北海道のアザミ属についても研究を継続中である.4.トウヒレン属(キク科).日高山脈南部の蛇紋岩地域に固有なヒダカトウヒレンは従来北海道から千島,カムチャツカに広く分布するナガバキタアザミに含めて扱われてきた.しかし両者は,総苞と総苞片,茎葉の違いにもとづいて種レベルで区別されることをまず指摘した.そして道化・雨竜地方の蛇紋岩地域に特産する本属植物をヒダカトウヒレンの新変種ウリュウトウヒレンとして記載・発表した.5.マンテマ属(ナデシコ科).スガワラビランジはサハリンや北東シベリアに分布する種で,十勝支庁ニペソツ山に生育する植物はこれまでこの種にあてられてきた.しかし精査の結果,ニペソツ山の植物は新種であることが明らかになったので,現在原稿を準備中である.1.キンバイソウ属(キンポウゲ科).これまでシナノキンバイに含められてきた日高山脈の集団を独立種ヒダカキンバイソウとして再確認した.これを踏まえた上で,日本産の本属は4種1変種から成るという見解を発表した.2.トリカブト属(キンポウゲ科).これまでの研究の成果を統合して,東アジア産の種類についてモノグラフを刊行した.この本では日本列島の他,朝鮮半島,中国東北地方,千島列島,歯舞諸島,サハリン,ソ連沿海地方などに分布するほぼ全種類を分類学的に整理し, 2節7列ノ亜列27種13亜種4変種を認めた.とくに北海道中央高地には固有の2倍種エゾノホソバトリカブトとダイセツトリカブトが分布し,かつ相互に自然交雑を起こしていることを詳述した.これらの2種に近縁な種ヒメトリカブトは朝鮮北部に分布する.3.アザミ属(キク科).日本産アザミ属の分類学的再検討の一環として,岐阜県飛騨地方に未記載の植物があることを確認した.これは新種ヒダキセルアザミとして記載・発表する予定である(共著,印刷中).ヒダキセルアザミは飛騨地方に特産し,キセルアザミに近縁である.北海道のアザミ属についても研究を継続中である.4.トウヒレン属(キク科).日高山脈南部の蛇紋岩地域に固有なヒダカトウヒレンは従来北海道から千島,カムチャツカに広く分布するナガバキタアザミに含めて扱われてきた.しかし両者は,総苞と総苞片,茎葉の違いにもとづいて種レベルで区別されることをまず指摘した.そして道化・雨竜地方の蛇紋岩地域に特産する本属植物をヒダカトウヒレンの新変種ウリュウトウヒレンとして記載・発表した.5.マンテマ属(ナデシコ科).スガワラビランジはサハリンや北東シベリアに分布する種で,十勝支庁ニペソツ山に生育する植物はこれまでこの種にあてられてきた.しかし精査の結果,ニペソツ山の植物は新種であることが明らかになったので,現在原稿を準備中である.
太平洋西淵地域における制度改革と国家間連携の将来

太平洋西淵地域においては、各国で政治的、経済的、法的な改革が行われると同時に、国家間、地域間の連携が重視されている。3年間にわたり、この地域での国家間連携の可能性と課題を探るべく研究を実施してきたが、とりわけ日本とオーストラリアは、時差が少ない上、法的、経済的課題も類似のものがあり、最もふさわしいパートナー関係にあることを再確認することができた。オーストラリアにおける日本語教育の普及は、日本経済がトップにあった時代の日本への過大な期待から培われたものかもしれないが、10年以上を経て、小学生の時から日本語を学んだ学生が珍しくなくなっていることは、貴重な交流連携基盤である。本研究では、初年度のオーストラリア等訪問による成果を踏まえて、2年目はオーストラリア国立大学から法学者2名、タイ・シンガポールから各1名の経済学者の参加を得て、国内の専門家も招いて国際シンポジウムを開催し、ソフト・ローの調和の問題、法規制の国際的調和と相互承認、グローバル化のコスト、FTAの問題などについて学際的な討議が行われた。政治的・法的にイギリス法圏にあるとはいえ、アジアにも深く関わっているオーストラリアでは、中国をはじめとしてアジア系移民も多く、先住民も含め他文化の共存が図られている。このことは、本研究3年目に訪問調査したニュージーランドについてもいえる。取引グローバル化による経済面と司法抵触の問題の二国間、あるいは多国間協定を通じた解決、そしてアジア地域の司法情報ネットワークの確立が急務である。最終年度は、インターネットと国際取引の問題、文化遺産の概念と衝突の問題、日韓FTAの問題などにも視野を広げる研究となった。今年度は研究初年度として、オーストラリアを中心として、法制度、経済制度の変革について調査を行った。具体的には、共同研究会の開催、識者を招いての実情研究、また3月には、メンバー4人(床谷、松岡、野村、高阪)がオーストラリアに研究滞在し、特にオーストラリア国立大学では、同大学の十数名のスタッフと取引のグローバル化に伴う司法制度の国際協調、法律情報の交換協定の可能性を検討し、その必要性を双方で確認することができた。現代的な法律実務家養成システムの比較検討もおこなった。また、モナッシュ大学およびウーロンゴン大学でも同大学の法学部長他のスタッフと懇談し、共同研究の方向について検討した。その他、以下の成果が得られた。日本とは違ってオーストラリアでは銀行本体は証券業務を担当することが認められ、銀行は融資している企業の社債を引き受けると利害相反のおこる恐れがある。これを防ぐためにどのような法律があるか、銀行が自発的にどのような措置を講じるかを調べた。銀行は自行の評判をかなり気にするため自発的に厳しい措置を講じるケースが多いようである。(主にマッケンジー,コリン・ロスによる研究)グローバル化がオーストラリア産業構造と労働市場にもたらした影響に関する文献及び統計資料を収集・整理した。また、競争の激化と規制緩和により労働形態の自由化・多様化により低賃金労働者層の分化と非正規就労者の増加が起きたかどうかを検証した。(主に松繁,寿和による研究)今年度は、2003年2月に、オーストラリア、タイ、シンガポールから研究者を招聘して、国際シンポジウムを開催し、太平洋諸国における国家間連携、日本とオーストラリア、太平洋諸国との協力、連携の強化を目指して、経済関係・司法関係の問題状況について分析、比較検討を行った。各報告テーマ、報告者、ディスカッサント(*印)はケント・アンダーソン(オーストラリア国立大学)*久保田隆(名古屋大学)マーク・ノラン(オーストラリア国立大学)*床谷文雄(大阪大学)タン・キーギャップ(ナンヤン大学ナンヤン経営大学院)*コリン・ロス・マッケンジー(大阪大学)バヌポン・ニデイプラバ(タマサート大学)*木村福成(慶応義塾大学)野村美明(大阪大学)*ケント・アンダーソン(オーストラリア国立大学)高阪章(大阪大学)*タン・キーギヤップ(ナンヤン大学ナンヤン経営大学院)その他、以下の成果が得られた。

グローバル化と金融危機を軸に既往の開発戦略の見直しと国際金融システムの再構築を課題に研究を進めた。重要な論点は、代替的制度を前提にした制度と政策選択のフィードバックおよびキャッチアップと集積効果の共存をいかに考えるかである。(主に高阪章による研究)日本とオーストラリアでは、形が違うが、銀行が証券会社の伝統的な業務である社債の引き受けを担当することができる。この場合、利害相反が起こりうると指摘されているが、実際に起こっているかどうかにつき、また利害相反問題を防ぐための法律を分析した。(主にコリン・ロス・マッケンジーによる研究)今年度は、2003年11月から12月にかけて、3回の国内研究会を開催した。活発な意見交換が行われ、国内の専門家との共同研究を一層進めることができた。各開催日、報告テーマ、報告者は、下記の通りである。11月13日(木):「インターネットと国際取引」道垣内正人(東京大学)11月27月(木):「文化遺産の概念と衝突の変遷」河野俊行(九州大学)「日韓FTAにおける制度のコーディネーション」深川由起子(東京大学)12月13日(水):「国際的な保険監督基準作りへの日本の関わり現場からの報告」坂根徹(ジェトロ)その他、以下の成果が得られた。国際的な裁判管轄ルールと外国判決承認ルールに向けた試みを、米国法、EU法および日本法の立場から比較法的に検討し、評価した。(主に野村美明による研究)引き続き、個別国と国際機関の政策運営をめぐる相互関係に注目している。具体的には、(1)「国家破産」すなわち外貨建て国債の返済不履行の国際的処理の枠組み作りをめぐる問題の検討、および(2)東アジアの地域金融協力の背景とそのあり方に関する論考を公刊した。(主に高阪章による研究)松繁寿和と研究協力者裘春暉(大阪大学大学院国際公共政策研究科助手)は、2003年8月31日9月8日の日程でオーストラリア国立大学およびニューサウスウェールズ大学を訪問した。ニューサウスウェールズ大学で開催された日豪共同研究セミナーに参加し、「観光資源および環境価値測定研究の日豪比較」というテーマで発表するなど、貴重な意見交喚、情報収集、調査を行うことができた。床谷文雄と松繁寿和は、2004年3月1日3月7日の日程でニュージーランドのビクトリア大学(ウェリントン)とカンタベリー大学(クライストチャーチ)を訪問し、ニュージーランドにおける家族法と社会政策および司法制度改革の問題について調査研究し、専門家との協議を行った。
中国における官窯体制が磁器の様式形成に与えた影響

本年度は、主に官窯の形成期(元明初期(12711440頃))において、生産された磁器の変化と、官窯の役割との関連について検討した。まずは元代における税制と官窯との関連を見るため、河南省鈞窯に着目した。『元典章』巻22、磁窯二八抽分の条の内容を解釈し、元代鈞窯の生産活動や管理実態について分析した。その上で、元代の遺跡から出土する鈞窯磁器の考古資料を精査し、元代の鈞窯がいかなる制度の下で管理されていたのかを検討した。また、景徳鎮窯に関しては、元代後期から明代初期にかけて制度と製品が大きく変化していたことが、様々な製品からも確認することができた。だが近年の研究において、明代墓葬から出土する元様式の磁器が、明代に生産されていたという説も提示されていた。そこで、磁器そのものの分析に加え、墓主の経歴、共葬品、当時の窯業制度などを多角的に検証することで、出土した磁器の生産年代を検討した。その結果、明初墓から出土する元様式の磁器は、やはり元代に生産されていた可能性が極めて高く、生産年代を明代と断定することはできないという結論に到った。さらに、明初期の官窯についても検討を加えた。明朝政府は、現在の江西省景徳鎮に官営窯場である「御器廠」を設置した。官によって完全に統制される窯の形態は、従来のような民窯で生産された磁器を貢納する体制とは一線を画すものであり、中国窯業史上極めて大きな意義を持つ。しかし、御器廠の成立は重要な出来事であるにもかかわらず、成立した過程と年代に関して未だに定説がなかった。そこで、景徳鎮市内における最新の発掘調査の成果を基礎に、当時の宮廷制度と賦役制度について検討を加えることで、明初期における官窯体制の変化を解明し、御器廠が成立した年代を考察した。その結果、御器廠の成立は洪武35年と考えるのが妥当であり、それが磁器の変化に様々な影響を与えていたと結論付けた。当初の計画では、宋元代の状況を中心に研究する予定であった。宋代以前は、各地の民窯から官で使用する磁器を貢納させていたが、元代以降は、陶工を匠戸という戸籍に組みこみ、決められた窯場で徭役として磁器を生産させるよう変化した。このことは中国陶磁史上の大きな変化であり、これが磁器の様式にいかなる影響を与えたか検討した。その結果、この時期の制度変化は、磁器の変化には大きく影響していなかったと判断した。戸籍制度が変更された元初期の景徳鎮では、主に青白磁が生産されていたが、そこに大きな様式の変化は見られなかった。また、元代における磁器の大きな変化として、コバルトで絵付けを行う青花の発生が挙げられるが、青花の発生時期には大きな制度変化は見られなかったのである。一方、その後の時代である元末明初にかけての状況を見ると、制度と製品の変化は著しく、様々な点からも確認することができた。そこで、元代後期明代初期における変化に焦点を当てて、考古資料と作品資料の分析を行うことにした。その結果、明初において御器廠が成立したことが、景徳鎮窯におけるもっとも大きな変化であると結論付けられた。無論、先行研究においても御器廠の重要性は指摘されていたが、本研究では最新の考古発掘資料や当時の戸籍制度や税制を検討することで多角的視点から御器廠の役割を解明することができた。さらに、次年度以降に清朝(16361912)の磁器を検討していくための基礎研究として、清朝官窯の歴史背景を明らかにする必要があり、関連する文献史料を時系列的に調査・検証した。その成果は、乾隆年間(173695)と、嘉慶同治年間(17961874)の内容に分けて、2本の論文を執筆した。以上のように、本年度は当初計画していた対象年代の変更はあったものの、おおむね順調に進展しており、次年度以降研究を進める上での基礎を固めることができた。前年度は、官窯の形成期(宋元)から、明朝政府による官営窯場「御器廠」が成立するまでの制度変化と、それらが作品に与えた影響について検討した。その結果、御器廠の成立が磁器の様式決定に極めて大きな影響を与えていたことを明らかにした。そこで本年度は、主に明代の御器廠で生産された磁器に着目し、考古出土資料を作品資料の分析を進めていきたい。以下、着目する点を具体的に記す。明朝の初代洪武帝(在位136898)は、元朝の制度を継承し、宮廷で用いる瓷器を景徳鎮の官窯で生産させた。さらに、永楽帝(在位140324)の時代には、官営窯場である御器廠が成立し、磁器の文様と器形が多様かつ精緻になった。先行研究ではこの要因として、社会情勢の安定や朝貢圏の拡大が指摘されてきたが、申請者はそれらに加え、洪武帝と永楽帝による各種政策が、磁器生産の直接的な原動力になったと指摘でき、それを解明することが明代官窯の性格を明らかにすることに繋がると考える。

また明代中期の正統・景泰・天順の三代は、土木の変により宮中が混乱し、官窯で生産される磁器にも年号銘が書かれないため、いわゆる「空白期」と呼ばれる。これまで空白期については不明な点も多かったが、近年の発掘調査によってその全容が明らかになりつつある。そこで空白期の官窯体制と磁器の変化を検討にすることで、官窯体制の不備が磁器の様式にいかなる影響を与えたのかを解明する。以上、本年度は主に明代官窯の作品資料を分析することで、官窯体制の変化に伴って変化した点、および変化せずに継承された点を詳細に提示し、官窯の実態と歴史的意義を検討する。また前年に引き続き、清代後期の状況についても検討を加え、従来ほとんど解明されていなかった清代後期の官窯と生産される磁器の関連についても調査を進めていきたい。本年度は、主に官窯の形成期(元明初期(12711440頃))において、生産された磁器の変化と、官窯の役割との関連について検討した。まずは元代における税制と官窯との関連を見るため、河南省鈞窯に着目した。『元典章』巻22、磁窯二八抽分の条の内容を解釈し、元代鈞窯の生産活動や管理実態について分析した。その上で、元代の遺跡から出土する鈞窯磁器の考古資料を精査し、元代の鈞窯がいかなる制度の下で管理されていたのかを検討した。また、景徳鎮窯に関しては、元代後期から明代初期にかけて制度と製品が大きく変化していたことが、様々な製品からも確認することができた。だが近年の研究において、明代墓葬から出土する元様式の磁器が、明代に生産されていたという説も提示されていた。そこで、磁器そのものの分析に加え、墓主の経歴、共葬品、当時の窯業制度などを多角的に検証することで、出土した磁器の生産年代を検討した。その結果、明初墓から出土する元様式の磁器は、やはり元代に生産されていた可能性が極めて高く、生産年代を明代と断定することはできないという結論に到った。さらに、明初期の官窯についても検討を加えた。明朝政府は、現在の江西省景徳鎮に官営窯場である「御器廠」を設置した。官によって完全に統制される窯の形態は、従来のような民窯で生産された磁器を貢納する体制とは一線を画すものであり、中国窯業史上極めて大きな意義を持つ。しかし、御器廠の成立は重要な出来事であるにもかかわらず、成立した過程と年代に関して未だに定説がなかった。そこで、景徳鎮市内における最新の発掘調査の成果を基礎に、当時の宮廷制度と賦役制度について検討を加えることで、明初期における官窯体制の変化を解明し、御器廠が成立した年代を考察した。その結果、御器廠の成立は洪武35年と考えるのが妥当であり、それが磁器の変化に様々な影響を与えていたと結論付けた。当初の計画では、宋元代の状況を中心に研究する予定であった。宋代以前は、各地の民窯から官で使用する磁器を貢納させていたが、元代以降は、陶工を匠戸という戸籍に組みこみ、決められた窯場で徭役として磁器を生産させるよう変化した。このことは中国陶磁史上の大きな変化であり、これが磁器の様式にいかなる影響を与えたか検討した。その結果、この時期の制度変化は、磁器の変化には大きく影響していなかったと判断した。戸籍制度が変更された元初期の景徳鎮では、主に青白磁が生産されていたが、そこに大きな様式の変化は見られなかった。また、元代における磁器の大きな変化として、コバルトで絵付けを行う青花の発生が挙げられるが、青花の発生時期には大きな制度変化は見られなかったのである。一方、その後の時代である元末明初にかけての状況を見ると、制度と製品の変化は著しく、様々な点からも確認することができた。そこで、元代後期明代初期における変化に焦点を当てて、考古資料と作品資料の分析を行うことにした。その結果、明初において御器廠が成立したことが、景徳鎮窯におけるもっとも大きな変化であると結論付けられた。
免疫応答におけるマチュレーション機構の解明

免疫経過に伴う親和力マチュレーションの過程で得られる一連の抗NP((4-ヒドロキシ-3-ニトロフェニル)-アセチル)抗体群を題材とし,抗体が抗原への親和性・特異性を獲得していく高次構造的背景を理解する目的で実験を行った.免疫過程の各段階で得られた抗原群に対し,ストップトフロー蛍光法による速度論解析を行ったところ,抗NP抗体の親和力マチュレーションにおいて頻繁に見られる,H鎖Trp33→Leu置換による親和力の上昇は主に結合速度定数(kon)の増大に起因していることが明らかとなった.この親和力増大の機構を高次構造の観点から明らかにするために,抗原結合部位に多く存在するTyr,Trp残基をプローブとした安定同位体利用NMR解析を行った.帰属されたNMRシグナルをもとに抗原結合部位の構造解析を行った結果,以下の高次構造情報が得られた.1.スピンラベル化NPハプテンを利用し,抗原結合部位を同定した結果,初期抗体N1G9とH鎖Trp33→Leu置換型後期抗体B2の抗原結合部位は同一であることが明らかとなった。2.緩和時間測定,およびアミド水素交換速度の測定を行った結果,後期抗体B2の抗原結合部位には初期抗体N1G9にはみられない動的構造多形が存在すること,すなわち柔軟性が高いことが判明した.得られた結果を総合すると,抗NP抗体におけるH鎖Trp33→Leu置換による親和力マチュレーションは,抗原非存在下における抗原結合部位に運動性を与えることで,抗原結合過程を改善させるものであると考えられる.このタイプのマチュレーション機構は非常に効率的であるために抗NP抗体のマチュレーションにおいて頻繁に見られると考えられる.このような抗体分子が抗原に対し,より高い親和力を獲得していく機構を考察することは,リガンド認識能の改変を目指すタンパク質工学において新たな指針を与えると考えられる.免疫経過に伴う親和力マチュレーションの過程で得られる一連の抗NP((4-ヒドロキシ-3-ニトロフェニル)-アセチル)抗体群を題材とし,抗体が抗原への親和性・特異性を獲得していく高次構造的背景を理解する目的で実験を行った.免疫過程の各段階で得られた抗原群に対し,ストップトフロー蛍光法による速度論解析を行ったところ,抗NP抗体の親和力マチュレーションにおいて頻繁に見られる,H鎖Trp33→Leu置換による親和力の上昇は主に結合速度定数(kon)の増大に起因していることが明らかとなった.この親和力増大の機構を高次構造の観点から明らかにするために,抗原結合部位に多く存在するTyr,Trp残基をプローブとした安定同位体利用NMR解析を行った.帰属されたNMRシグナルをもとに抗原結合部位の構造解析を行った結果,以下の高次構造情報が得られた.1.スピンラベル化NPハプテンを利用し,抗原結合部位を同定した結果,初期抗体N1G9とH鎖Trp33→Leu置換型後期抗体B2の抗原結合部位は同一であることが明らかとなった。2.緩和時間測定,およびアミド水素交換速度の測定を行った結果,後期抗体B2の抗原結合部位には初期抗体N1G9にはみられない動的構造多形が存在すること,すなわち柔軟性が高いことが判明した.得られた結果を総合すると,抗NP抗体におけるH鎖Trp33→Leu置換による親和力マチュレーションは,抗原非存在下における抗原結合部位に運動性を与えることで,抗原結合過程を改善させるものであると考えられる.このタイプのマチュレーション機構は非常に効率的であるために抗NP抗体のマチュレーションにおいて頻繁に見られると考えられる.このような抗体分子が抗原に対し,より高い親和力を獲得していく機構を考察することは,リガンド認識能の改変を目指すタンパク質工学において新たな指針を与えると考えられる.研究対象としては,抗NP(nitorophenyl)抗体を用いた.抗NP抗体は、マチュレーションの過程で,解離型と非解離型の区別を行う点で興味深い.閉成7年度は,免疫応答の初期に産生される.解離型フェノレートイオンに対して特異性,親和性の低い.モノクローナル抗体NIG9を対象に安定同位体標識NMRにより解析を進めた.安定同位体標識NIG9の大量調製およびNMRシグナルの部位特異的帰属無血清培地におけるハイブリドーマの大量培養によりアミノ酸選択的に主鎖アミド基を^<15>Nで側鎖を^<13>Cで安定同位体標識したNIG19を調製した.さらに,パパイン消化により抗原認識フラグメントFabを得てNMR試料とした.また,H鎖,L鎖のいずれかだけを安定同位体により標識したFabフラグメントも調製した.分子量50Kを越える蛋白質のNMR解析において深刻な問題点として,スピン拡散によるシグナル強度の減少がある.そこでその問題点を回避するために,傾斜磁場NMR測定システムにより,これらの問題点を回避した.傾斜磁場NMR測定を用いることにより,スペクトルのS/Nは,飛躍的に改善された.そこで,安定同位体標識Fabフラグメントを用いて,H鎖L鎖特異的および部位特異的NMR帰属を多次元3重共鳴法により確立した.現在のところ,帰属可能なシグナルに対し,部位特異的な帰属を進めている.免疫経過に伴う親和力マチュレーションの過程で得られる一連の抗NP(4-ヒドロキシ-3-ニトロフェニル)-アセチル)抗体群を題材とし,その抗原認識部位の高次構造をNMRにより詳細に解析し,抗体が抗原への親和性・特異性を獲得していく高次構造的背景を理解する目的で実験を行った.抗原結合部位に多く存在することが言われている,Tyr,Trp残基をプローブとしたNMR解析を行うため,

[2-^<15>N]標識Tyr,Trpを用いた抗体産生細胞の無血清培養を行い,Tyr,Trp選択的標識抗NP抗体(Fab)を得た.構造解析において重要となる抗原結合部位(可変領域)由来のNMRシグナルの帰属には,1.[1-^<13>C]標識したアミノ酸を利用した^<15>N-^<13>C二重標識法によるsequence specificな帰属,2.安定同位体標識・非標識H鎖,L鎖の組み換え(再構成)実験によるchain specificな帰属,3.各NP抗体間の比較による定常領域由来のシグナルの帰属,を組み合わせることで行った.帰属のついたシグナルをプローブとし各種NP抗体について,抗原結合部位の同定,および抗原結合部位のもつ動的構造の解析を進行中である.また,マチュレーションの各過程の抗体群について,Fabに存在するTrp残基がハプテンNPにより消光する現象を利用したstopped flow測定により,抗原結合反応の速度論解析を行った.その結果,初期抗体N1G9に対し,Trp33→Leu置換型の後期抗体3B44およびB2では抗原への親和力の増大は主に結合速度定数(kon)の増大に起因していることが明らかとなった.これは自然界における親和力の増大には,抗原抗体結合の相補性の向上のみならず,結合過程の改善も重要な役割を果たすことを示す結果であり,抗原結合部位における運動性との関連が示唆される.免疫経過に伴う親和力マチュレーションの過程で得られる一連の抗NP((4-ヒドロキシ-3-ニトロフェニル)-アセチル)抗体(Fab)群を題材とし、その抗原認識部位の高次構造をNMRにより詳細に解析し,抗体が抗原への親和性・特異性を獲得していく高次構造的背景を理解する目的で実験を行った.昨年度までに,抗原結合部位に多く存在することが言われている,Tyr,Trp残基の主鎖アミド基の^<15>N,^1H-NMRシグナルの帰属を終了した.本年度は,帰属されたNMRシグナルをもとに,親和力マチュレーションの過程にある代表的な2種類の抗体を中心としたNMR解析を行った.抗体としてはgermline型の初期抗体であるNlG9と,H鎖Trp33→Leu置換により,約10倍の親和力マチュレーションを示した後期抗体B2を用いた.その結果,(1)スピンラベル化NPハプテンを利用し,初期抗体NIG9と後期抗体B2の抗原結合部位を同定した結果,抗原結合部位は同じであること,(2)緩和時間測定の結果,後期抗体B2の抗原結合部位には初期抗体NIG9にはみられない,動的構造多形が存在すること,すなわち柔軟性が高いこと,が明らかとなった.Stopped-flow測定による速度論解析の結果からは,初期抗体NIG9に対し後期抗体3B44およびB2では,抗原への親和力の増大は主に結合速度定数(kon)の増大に起因していることが明らかとなっている.これらを総合して考察すると,抗NP抗体におけるH鎖Trp33→Leu置換による親和力マチュレーションは,抗原結合部位に運動性を与えることで、抗原結合過程を改善させるタイプであると考えられる.この結果は,天然の抗体には,ダイナミックな親和力向上機構が存在することを意味し非常に興味深い事実と考えられる.