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開弦の場の理論は何を記述できるのか

弦理論の非摂動的な定式化へのアプローチである弦の場の理論の研究において、超弦の場の理論のフェルミオンを記述する部分を含む作用が構成できないということが約30年間にわたる最大の問題のひとつであったが、本研究において開弦の超弦の場の理論のボソンとフェルミオンの両方を記述するゲージ不変な作用の構成に成功した。これは古典的には完全な超弦の場の理論のローレンツ共変な定式化の最初の例である。超弦の場の理論を定式化する際に、世界面上の超共形ゴーストセクターをどのように取り扱うかが大きな問題である。通常small Hilbert spaceと呼ばれる状態空間を用いると、超リーマン面の超モジュライ空間との対応を通して超弦の場の理論のゲージ対称性の本質的な理解につながると期待されるが、これまでのアプローチでは局所的なpicture-changing演算子を用いていて、その特異性から超弦の場の理論をうまく定式化することができなかった。一方、開弦の超弦の場の理論においては、Berkovitsがlarge Hilbert spaceと呼ばれる状態空間を用いてボソンのセクターについては特異性のない定式化を実現することに成功していたが、なぜこの方法でうまく行くのかについての理解は進んでいなかった。以前に東京大学駒場素粒子論研究室で研究指導受託をしていた名古屋大学の大学院生である飯森氏、理化学研究所の基礎科学特別研究員である野海氏、鳥居氏との共同研究に基づき、我々はBerkovits型の超弦の開弦の場の理論のゲージ対称性を部分的にゲージ固定することにより、small Hilbert spaceに基づく特異性のない超弦の開弦の場の理論が構成できることを明らかにした。特に4点散乱振幅を詳細に調べ、Berkovits型の定式化での4点相互作用がこれまでのsmall Hilbert spaceに基づく定式化での問題点を解消するメカニズムを明らかにした。これはsmall Hilbert spaceに基づく超弦の場の理論の定式化は困難であるというこれまでの思い込みを打破する重要な結果であり、この結果により超弦の場の理論のフェルミオンのセクターや量子化についてのこれまでの困難の本質的な解決につながる道筋が切り開かれることが期待される。チェコ科学アカデミー物理学研究所のSchnabl及び彼の大学院生であるKudrna,平成24年度まで駒場素粒子論研究室の大学院生であった増田氏、以前、駒場素粒子論研究室に大学院生として在籍していた吉田氏との共同研究により、開弦の場の理論におけるゲージ不変量を用いて開弦の場の理論の古典解のパラメーターとその古典解が記述する境界を持つ共形場の理論のパラメーターを対応付ける手法を提案し、Siegelゲージでのマージナル変形に対応する数値解に具体的に適用して、解がモジュライ空間をどのように覆っているかという長い間決定的な結論が出せないでいた問題に関して精度の高い結果を得た。また、平成24年度まで駒場素粒子論研究室の大学院生であった鳥居氏と野海氏、名古屋大学の大学院生で平成23年度と平成24年度に研究指導受託をしていた飯森氏との共同研究により、Berkovits型の開弦の超弦の場の理論でひとつのパラメーターを持つゲージ固定条件をうまく選び、そのパラメーターの極限を取ることによりWitten型の開弦の超弦の場の理論をゲージ固定したものに対応させることができることが分かり、このパラメーターを正則化のパラメーターと見なしたときにWitten型の開弦の超弦の場の理論の特異性がどのように解消されているかを調べた。結果は日本物理学会で発表し、論文を執筆中である。さらにBerkovits型の開弦の超弦の場の理論において、適切に場の再定義を行って弦の場の多弦積を導入することにより、理論のゲージ不変性が単純な代数的性質から理解できるようになり、その結果を用いてsmall Hilbert空間で-1 pictureの超弦の場による特異性のない開弦の超弦の場の理論の構成に成功した。この結果についても論文を執筆中である。超弦理論でフェルミオンを記述するには、弦の世界面上の共形場理論においてRamond sectorを組み入れる必要があるが、超弦の場の理論の研究においてはRamond sectorを含む部分の作用が構成できないということが約30年前からの問題であった。今年度の京都大学基礎物理学研究所の国友氏との共同研究により、開弦でフェルミオンを記述するRamond sectorを含むゲージ不変な超弦の場の理論の作用を構成することに成功し、この長年の問題を解決した。長年の問題の解決の鍵はRamond sectorの弦の場に対して適切な制限を課すことであったが、この制限自体は約30年前に既に知られていた。今回、超リーマン面の超モジュライ空間の観点からのこの制限の意味を明らかにしたことが概念的に重要であった。また、開弦でボソンを記述するNeveu-Schwarz sectorに関するここ数年の急速な研究の進展により、それまでゲージ不変な作用の構成の際に使うことが考えられていなかった新たな材料の有用性が明らかになったことや、弦の場に関して高次の相互作用項を閉じた形で書き下すための超共形ゴーストのlarge Hilbert spaceの使い方に関して新たな知見が得られたことが、今回のRamond sectorを含む作用の構成にあたって技術的に重要であった。

ボソニックな弦理論にはスペクトラムにタキオンが存在するため、量子化は形式的なものにならざるを得ないが、そのようなタキオンに由来する不安定性のないバックグラウンドが可能な超弦の場の理論の完全な作用が構成できたことで、超弦の場の理論の量子論的な側面を調べる出発点に立つことができた。超弦の場の理論のRamond sectorを含む完全な作用の構成は、昨年度の段階でも達成できる見通しは立っていなかったが、今年度の研究で急速に進展して実現した。これは当初の研究計画で想定していた進展を大きく上回る成果である。平成27年度の国友氏との共同研究により、開弦でフェルミオンを記述するRamond sectorを含むゲージ不変な超弦の場の理論の作用の構成に成功した。これは超弦の場の理論の古典的には完全でローレンツ共変な定式化の最初の例であり、弦の場の理論の枠組みで超弦理論の量子的な側面を調べる出発点に立つことができた。弦の場の理論の作用をゲージ固定して量子化する際には、ゲージ対称性の構造が複雑であるため通常用いられるBRST量子化を拡張したBatalin-Vilkovisky量子化が用いられる。国友氏との共同研究で構成した作用はボソンを記述するNeveu-Schwarz sectorに関してはBerkovitsが構成した作用を採用していたが、この作用のBatalin-Vilkovisky量子化は困難であることが以前の共同研究で明らかになっていた。Batalin-Vilkovisky量子化は作用がA∞構造と呼ばれる性質を持つ弦の積を用いて書かれていると容易に遂行できることが知られているが、今年度のErler,竹嵜氏との共同研究により、Erler, Konopka, Sachsによって開発されたA∞構造を持つ弦の積の構成法を国友氏との共同研究で用いたRamond sectorに課す拘束条件と両立するように工夫することで、フェルミオンを記述するRamond sectorを含みA∞構造を持つ開いた超弦の場の理論の作用の構成に成功した。この作用はA∞構造を持つという長所がある一方、国友氏との共同研究で構成した作用とは違って高次の相互作用が閉じた形では与えられていないという短所があるが、以前のErler,竹嵜氏との共同研究で開発した手法を拡張することによって2つの作用が等価であることを示し、2つの作用の弦の場がどのように関係しているかを明らかにした。弦理論の非摂動的な定式化へのアプローチである弦の場の理論の研究において、超弦の場の理論のフェルミオンを記述する部分を含む作用が構成できないということが約30年間にわたる最大の問題のひとつであったが、本研究において開弦の超弦の場の理論のボソンとフェルミオンの両方を記述するゲージ不変な作用の構成に成功した。これは古典的には完全な超弦の場の理論のローレンツ共変な定式化の最初の例である。Erler,竹嵜氏との共同研究に基づく研究実績について共著論文を執筆中であるが、私が大学における研究以外の業務で多忙を極めているために論文の完成が遅れている。また、将来的には現在の研究の進展を超リーマン面の超モジュライ空間の分割の観点から理解することが重要になると考えられるが、その方面での東京大学大学院理学系研究科の大学院生である大森氏との共同研究に関しても私が多忙であるために論文の執筆が遅れている。
遺伝子治療をめざした制限酵素の認識特異性の拡大

ヒトミトコンドリア遺伝子の点変異(A3243G)によって引き起こされる遺伝子病の治療を目的として、制限酵素EcoO109Iの認識配列の拡大を行うために、まず遺伝子のクローニングと構造解析を行った。大腸菌H709c株の菌体から、制限酵素EcoO109Iを部分精製し、N末端アミノ酸を20残基決定した。決定したアミノ酸配列を基にオリゴヌクレオチドを合成し、これをプローブとして用い、大腸菌H709c株全DNAのサザンハイブリダイゼーション解析を行った。シグナルの得られた9kbのBamHI断片をクローニングして、3.1kbのEcoT22I断片の全塩基配列を解析した。制限酵素は816bpにコードされており、塩基配列から推定される分子量は31.4kDaであった。一方、修飾メチラーゼは1,248bpにコードされており、塩基配列から推定される分子量は45.7kDaで、両酵素遺伝子は36bpの間隔でtail-to-tailの方向で配置されており、各々の遺伝子の転写は異なるプロモーターによって制御されていることが示唆された。制限修飾酵素遺伝子をコードする領域をプラスミドベクターにサブクローニングして、大腸菌での発現を調べた結果、両酵素活性ともに検出された。修飾メチラーゼはGG(A/T)m5CCおよびGGNm5CCを認識する数種のメチラーゼと高い相同性を示したことから、修飾メチラーゼEcoO109Iは、RGGNm5CCYの特異性を示すことが示唆された。EcoO109I制限修飾酵素遺伝子周辺の塩基配列を解析した結果、大腸菌K12株染色体DNAの96.9min付近の配列とともに、P4ファージのintegraseならびにpsu遺伝子産物をコードする遺伝子と、極めて高い相同性を示す領域が見いだされた。このことは、本制限修飾系遺伝子の由来および進化を探る上で極めて興味深いものと考えられる。今後、大量発現系の構築、酵素の結晶化、立体構造の解析を行い、人工酵素の分子設計を行っていく予定である。
溶液NMRによるアミロイド線維形成機構の解明

アミロイド線維は蛋白質が会合して形成する超分子複合体である。このアミロイド線維は様々なアミロイド病に関与している。しかしながらアミロイド線維の構造、形成機構そして毒性など未だ情報が少ない。アミロイド線維の研究はアミロイド病の予防・治療法の確立のために重要である。本研究では、透析アミロイドーシスの原因蛋白質であるβ2ミクログロブリン(β2m)アミロイド線維形成に着目した。そしてβ2mのアミロイド線維形成についてアミノ酸残基レベルで解明、具体的には線維末端に結合したβ2mの中間体構造の情報を得ることを目的とした。そこで本研究では、原子レベルの情報が得られるNMRを用いる。しかし、アミロイド線維は高分子量の超分子複合体であるため、NMRで直接観測することは困難である。そこでアミロイド線維をジメチルスルホキシドに溶解し、モノマーに解離することでNMR測定が可能となる。ここでアミロイド線維形成途中に水素/重水素(H/D)交換反応を行い、HSQCスペクトルを測定した。そして、得られたスペクトルのピーク強度から、残基ごとのH/D交換度合いを調べ、比較した。その結果、アミロイド線維形成の初期段階で完全に変性した中間体を形成することが明らかとなった。以上の結果からβ2mのアミロイド線維形成モデルを提案した。これはアミロイド線維形成中間体についての情報を初めての与えた結果である。また本研究の実験手法は、アミロイド線維を形成する他の蛋白質の研究にも応用されることが期待できる。そこでアミロイド線維をジメチルスルホキシドに溶解し、モノマーに解離することでNMR測定が可能である。さらにアミロイド線維形成途中に水素/重水素(H/D)交換反応を行い、HSQCスペクトルを測定する。そして、得られたスペクトルのピーク強度から、残基ごとのH/D交換度合いを調べ、比較する。実際に以上の実験を行い、データ解析を行った。その結果、アミロイド線維形成の初期段階、つまりモノマー蛋白質が線維末端と最初に相互作用する部位が残基レベルで明らかとなった。これはアミロイド線維形成中間体の残基ごとの情報を与えた初めての結果である。今回の結果は一回の実験から得られた結論である。そのため、結果の再現性を調べるために、繰り返し実験を行う予定である。
熱凝固療法において正確・精密・焼灼中に凝固領域を把握するシステムの開発

本研究では,生体シミュレーション,触診・穿刺支援ロボットを組み合わせて,精密・正確・リアルタイム(焼灼中)に凝固領域を把握するシステムの開発を目的としている.これらの開発を目指し,臓器の変形と温度分布,凝固分布を推定する物理シミュレータに関する研究を実施した.近年,肝がんラジオ波焼灼療法(RFA療法)の使用率が増加する一方,超音波画像上で組織の凝固領域の確認が困難であるため,未焼灼に伴う癌再発や過剰な焼灼に伴う臓器損害などの問題が報告されている.そこで,RFAにおける温度分布シミュレータが開発されているが,温度と組織の凝固の関係を解明されていないため,組織が凝固に至る温度を提示できない.本研究では,RFA療法における組織の凝固領域提示システムの開発を目的とする.まず凝固領域を判定するには,治療中に凝固領域/非凝固領域の境界温度を判定する必要がある.本研究では,肝臓を構造するタンパク質が熱変性に伴い,組織全体が硬くなる現象に着目し,硬さを示す弾性率が凝固の指標であるという仮説を立て,弾性率の境界温度により,組織の凝固境界温度を導出する.研究手法として,温度と弾性率の近似式を導出し,弾性率が増加し始める温度を計算する.弾性率の境界温度を計算するために,昇温弾性率測定実験で温度と弾性率の近似式を導出し,弾性率が増加し始める温度を計算した.実験は粘弾性測定試験器にて人間の肝臓に近い正常なブタ肝臓から切り取った直径2cmの試験片を温度制御可能な水浴条件下で,昇温させながら弾性率を測定した.今年度は時に昇温速度を変化させた際の肝臓の硬さの変化を測定した.実験結果より,昇温速度により硬さが変化することが実証された.このことから,凝固状態は,温度のみによって決まる変数ではなく,温度の動的な変化が影響する,という知見が得られた.本研究では,生体シミュレーション,触診・穿刺支援ロボットを組み合わせて,精密・正確・リアルタイム(焼灼中)に凝固領域を把握するシステムの開発を目的としている.これらの開発を目指し,臓器の変形と温度分布,凝固分布を推定する物理シミュレータに関する研究を実施した.近年肝がんラジオ波焼灼療法(RFA療法)の使用率が増加する一方,超音波画像上で組織の凝固領域の確認が困難であるため,未焼灼に伴う癌再発や過剰な焼灼に伴う臓器損害などの問題が報告されている.そこで,本研究室の渡辺らがRFAにおける温度分布シミュレータを開発したが,温度と組織の凝固の関係を解明されていないため,組織が凝固に至る温度を提示できない.本研究ではRFA療法における組織の凝固領域提示システムの開発を目的とする.まず凝固領域を判定するには,治療中に凝固領域・非凝固領域の境界温度を判定する必要がある.本研究では肝臓を構造するタンパク質が熱変性に伴い,組織全体が硬くなる現象に着目し,硬さを示す弾性率が凝固の指標であるという仮説を立て,弾性率の境界温度により,組織の凝固境界温度を導出する.研究手法として,温度と弾性率の近似式を導出し,弾性率が増加し始める温度を計算する.弾性率の境界温度を計算するために,昇温弾性率測定実験で温度と弾性率の近似式を導出し,弾性率が増加し始める温度を計算した.実験は粘弾性測定試験器にて人間の肝臓に近い正常なブタ肝臓から切り取った直径2[cm]の試験片を温度制御可能な水浴条件下で,昇温させながら弾性率を測定した.結果,温度と弾性率が温度範囲ごとに線形関数と非線形関数に近似でき,近似式と実測値の平均二乗誤差が最小となるような境界温度を算出した.計算結果は弾性率の境界温度が58°Cである.この温度は文献から得られたタンパク質の熱変性温度(5060°C)に近い値となり,弾性率が組織凝固指標として有用であることを示した.温度ごとの組織の状態を確認するために,温度ごとの試料の組織観察を行い,組織状態を比較した.結果,実験で使用した試料に細胞の代謝がないため,温度ごとの組織に違いを確認できなかった.予定していた「肝臓組織における温度と弾性率の近似式を導出」を実施し,加えて,組織観察における検討も実施したため.研究計画通り以下の項目に関して研究を推進していく.(1)変形シミュレータを規範とした硬さ分布測定により凝固領域を把握する手法の開発(2)高精度穿刺支援システムとの統合と動物臨床による評価予定通り使用していく.すでに開発済みの穿刺支援ロボットとの統合,また九州大学病院でのシステム評価を重点的に行う.研究経費の使用はこの計画に合致した妥当なものであると考える.本研究は実際の物理シミュレータの開発及びその評価が目的であり,物理シミュレータ開発のためにワークステーション,評価実験を行なう機器製作のために加工品費,要素部品費等が必要である.九州大学やとの連携して研究を行うため,また,国内・国際学会での発表・調査のため,旅費の配分を増やしている.
視覚刺激が誘発する快・不快の心理・生理メカニズムの解明

視覚的な不快の機序や視覚-他感覚-運動協応について,視覚-前庭感覚に特異性のある片頭痛患者および健常者において検討した。視覚的不快を誘発しやすい画像は空間周波数中域成分を多く含むこと,ならびに神経学的に起こされる特異な知覚特性が絵画に現れることが知られていた。本研究は,画像解析により,視覚的不快を感じやすい片頭痛患者が描く絵画に不快関連の空間周波数特性が現れることを示した。片頭痛患者は視覚的不快を感じやすいだけでなく,不快やそれに関わる空間的特性を創作に応用することが示唆された。蓮の花托のような集合体に嫌悪を呈する者がいる。集合体嫌悪の個人差が示唆されていたものの個人差を調べる心理尺度の日本語版はなかった。本研究は集合体嫌悪質問紙の日本語版を開発した。これを用いて集合体嫌悪の個人差は嫌悪感受性や共感性から説明されることを示した。片頭痛患者は乗り物酔いをしやすいことから,平衡機能が強く視覚依存であることが指摘されていた。また患者は運動錯視を知覚しやすいことも指摘されていた。本研究は,片頭痛患者では運動錯視が身体平衡を乱しやすいという仮説を検証するために,運動錯視観察時の身体動揺を片頭痛患者と健常者で比べた。結果,運動錯視の残効が片頭痛患者の身体動揺を増すことが示唆された。運動とその視覚フィードバックが時間的に不整合であると自己身体感覚(所有感)と運動感覚(主体感)が壊れる。本研究は所有感・主体感と時間感覚の関連を健常者で調べた。運動とその視覚フィードバックの時間的不整合に曝され続けると,順応して不整合に気づかなくなることがあり,順応下では主体感は維持される一方で所有感は損なわれることを示した。次に,運動と視覚フィードバックの時間的整合を変化させて主体感を増減させた実験により,主体感が損なわれる間は時間を実際より短く感じることを示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は視覚的な不快の生起要因を検討する。さらに,不快を感じやすい視覚特性を持つ片頭痛患者と,健常者を比べる。これまでに筆者は,不快な風景画像は空間周波数の中域成分を多く含むことを示していた。本年度は,中域成分と不快感の因果を検証するために,この成分を除去した風景画像と原画像を観察して不快を主観評価する実験を行った。同時に瞳孔径も測定した。その結果,中域成分が画像に多く含まれると不快を増大することが,主観評価で示された。特に患者では,不快の増大が瞳孔径変動にも顕著に現れた。他方,白内障快癒後に視覚的不快を感じやすくなることや,片頭痛が再発する可能性が指摘されており,筆者らはこの可能性を面接や質問紙で確かめた。白内障快癒は,生活の改善だけでなく,視覚的不快の増大なども生じさせ得ることが示唆された。視覚と平衡感覚の協応についても検討した。片頭痛患者が乗り物酔いしやすいという指摘から,視覚一平衡感覚系の特異性を予想し,運動錯視あり/なし画像の観察時の重心動揺を,片頭痛患者と健常者とで比べた。錯視なし画像では患者と健常者の差は認められなかったが,錯視あり画像においては,運動錯視の残効が患者を動揺させやすいことが示唆された。視覚と運動の協応における,時間的一致の重要性についても検討した。違和感のない身体運動のために,運動とその結果との時間的一致が必要である。これは四肢損傷後も感覚が残る『幻肢』にも当てはまる。幻肢のための鏡療法では,鏡に健常肢の運動を映して幻肢に重ねると,幻肢に運動感覚を得られ,痛みが消えたり快くなったりする。我々は,健常肢の運動をモニターに映す,鏡の代替装置を用いて,視覚と運動との時間的一致性の運動感覚への影響を調べた。映像の遅延が幻肢の運動感覚を減らすことが示唆された。視覚的な不快の機序について不快を受けやすい片頭痛患者を対象にして検討し,視覚と平衡感覚や視覚と運動の協応について片頭痛患者や幻肢所有者を対象にして検討した。(検討1)不快を誘発しやすい視覚刺激は空間周波数(視覚刺激の明暗の疎密)の中域成分を多く含むこと,また,神経学的な特異性が知覚や芸術表現に表出することが知られていた。本年度は,視覚的な不快を感じやすい片頭痛患者が描く絵画に,不快関連の空間周波数特性が現れるかどうかを調べた。片頭痛患者であったと知られている著名な画家の作品の画像解析を行った結果,不快関連の空間周波数中域成分が顕著に含まれることを示した。さらに,片頭痛患者と健常者に対して,快いまたは不快な画像を作成させる実験を実施したところ,片頭痛患者では快い画像と不快な画像の空間周波数特性が類似することが示された。片頭痛患者は視覚的な不快やそれに関わる空間的特性を創作に応用する可能性が示唆された。(検討2)片頭痛患者は乗り物酔いをしやすく平衡機能がより視覚依存であること,また,運動錯視を知覚しやすいことが指摘されていた。我々は片頭痛患者では運動錯視が重心動揺を誘発しやすいと仮説を立てた。これを検討するため,運動錯視あり・なし画像の観察時の重心動揺を,片頭痛患者と健常者とで比較した。

その結果,運動錯視の残効が片頭痛患者の重心動揺を増すことが示唆された。(検討3)視覚運動協応における時間的整合の効果について症例検討を行った。私たちが身体を適切に動かすためには,運動とその結果とが時間的に整合する必要がある。これが四肢損傷後に身体感覚が残る『幻肢』についても該当するかを検討した。幻肢所有者が参加した実験では,映像遅延発生装置を用いて,幻肢の運動に応じた健肢の鏡像を時間的に不整合にすることで,幻肢の操作感覚やそれに応じた筋活動が減少することを示した。視覚的な不快の機序や視覚-他感覚-運動協応について,視覚-前庭感覚に特異性のある片頭痛患者および健常者において検討した。視覚的不快を誘発しやすい画像は空間周波数中域成分を多く含むこと,ならびに神経学的に起こされる特異な知覚特性が絵画に現れることが知られていた。本研究は,画像解析により,視覚的不快を感じやすい片頭痛患者が描く絵画に不快関連の空間周波数特性が現れることを示した。片頭痛患者は視覚的不快を感じやすいだけでなく,不快やそれに関わる空間的特性を創作に応用することが示唆された。蓮の花托のような集合体に嫌悪を呈する者がいる。集合体嫌悪の個人差が示唆されていたものの個人差を調べる心理尺度の日本語版はなかった。本研究は集合体嫌悪質問紙の日本語版を開発した。これを用いて集合体嫌悪の個人差は嫌悪感受性や共感性から説明されることを示した。片頭痛患者は乗り物酔いをしやすいことから,平衡機能が強く視覚依存であることが指摘されていた。また患者は運動錯視を知覚しやすいことも指摘されていた。本研究は,片頭痛患者では運動錯視が身体平衡を乱しやすいという仮説を検証するために,運動錯視観察時の身体動揺を片頭痛患者と健常者で比べた。結果,運動錯視の残効が片頭痛患者の身体動揺を増すことが示唆された。運動とその視覚フィードバックが時間的に不整合であると自己身体感覚(所有感)と運動感覚(主体感)が壊れる。本研究は所有感・主体感と時間感覚の関連を健常者で調べた。運動とその視覚フィードバックの時間的不整合に曝され続けると,順応して不整合に気づかなくなることがあり,順応下では主体感は維持される一方で所有感は損なわれることを示した。次に,運動と視覚フィードバックの時間的整合を変化させて主体感を増減させた実験により,主体感が損なわれる間は時間を実際より短く感じることを示した。検討1で,視覚的不快のメカニズムについて,空間周波数の観点から検討するだけでなくその知見を芸術科学の新しい視点から再検討することができた上に,成果を国際会議で発表したため。検討2では,世界で初めて片頭痛患者における運動錯視の重心動揺への影響を示した点で意義深く,成果を国際会議で発表したため。検討3では,従来の視覚運動協応における知見を幻肢にもあてはめることに成功した上に,国際誌へ論文を掲載したため。27年度が最終年度であるため、記入しない。検討1と2の成果を英語論文にまとめる。そして検討2を拡張して,視覚の平衡感覚への影響について,運動錯視方向や錯視刺激に誘発されるストレスが重心動揺にどのように影響するかを調べる。感覚運動協応について豊富な知見を得られる見込みがあるので,検討3を拡張して,身体の操作感が,時間知覚や感情をどのように修飾するかを検討する。具体的には,身体の操作感が時間の長短の感じ方をどのように変調するかを検討する。また,身体の操作感が感情をどのように変調するか,健常群検討や症例検討をする。
セルフ・マネジメント能力の育成を目指した小中9年一貫の保健体育カリキュラムの作成

京都教育大学附属小中学校の1年生から9年生を対象とした横断的資料の分析から、以下の結果が得られた。1.男女ともに、体格は概ね学年の進行とともに大きくなる傾向を示した。しかしながら、体力面では、男女とも小学5年から6年にかけて測定値の低下や停滞が見られた。さらに女子では、中学2年から3年の段階においても同様な傾向が見られた。2.学年の進行に伴い、運動実施群間で体力の格差が顕著に現れる傾向にあり、運動実施頻度の高い児童・生徒では、運動実施頻度が少ない児童・生徒よりも、体力が優れる傾向にあった。3.運動有能感に関しては、小学3年から4年にかけて大きく低下する傾向を示した。また、運動意欲では、小学5年から6年生にかけて低下し、小学6年以降は大きな低下はないものの、徐々に下降していく傾向が伺えた。4.運動有能感あるいは運動意欲が高い児童・生徒では、運動有能感あるいは運動意欲の低い児童・生徒よりも運動実施頻度が高く、体力も優れる傾向が認められた。体力、運動習慣及び運動有能感・運動意欲は互いに影響しており、この3つの視点から総合的に児童・生徒を見ていく必要があると考えられた。5.小学生を対象にした基本的動作の獲得状況では、複雑な動作、逆立ちで体を支える動作、体全体を用いて回る等の動作については十分に獲得できていなかった。また、男女間で違いが認められ、女子ではボール操作に関する動作の獲得が不十分であった。さらに、体育カリキュラムにおける運動技能の習得状況を検討した結果、単元の基本となる運動技能は、小学校低学年の段階で習得されていたが、マット運動、跳び箱運動や鉄棒に関しては、中学校の段階においても、運動技能の習得が不十分であった。本研究では、以上の資料の分析及びこれまでの現場での実践に基づき、小中学校教員と大学教員が協力し、小中9年間の一貫した保健体育カリキュラムを作成した。京都教育大学附属京都小学校の男子児童282名、女子児童287名、附属京都中学校の男子生徒172名、女子生徒194名の合計935名を対象に、文部科学省新体力テスト、基本的生活習慣調査を実施した。また、小学1-4年生に運動有能感を、小学5-6年生に対して運動意欲調査(MIPE)、中学生に対してはMIPE及びスポーツ条件調査を実施した。体格・体力に関しては、男女とも学年とともに発育発達する傾向を示した。しかしながら、体力に関して全国平均値と比較すると、小学校低学年では大きな違いが見られなかったが、学年の進行に伴い、全国平均よりも劣る傾向が見られ、体力要素の全身持久力や敏捷性、基本的運動能力の投能力において特に大きな違いが認められた。運動有能感に関しては、「身体的有能さの認知」、「統制感」及び「受容感」において学年の進行とともに低下する傾向が認められた。性差に関しては、受容感に関して女子が男子よりも高い値を示した。運動意欲に関して、学年間の比較では、男女とも小学5年生から6年生にかけて大きく低下する傾向を示し、その後は概ね維持される傾向にあった。また、男子では運動・スポーツに自信があり、「勝ちたい」「うまくなりたい」「体を動かしたい」といった欲求が強く、女子では仲間との協力や楽しみへの欲求が強い傾向にあった。スポーツ条件については、男子が仲間、時間、場所及び指導者などの条件に女子よりも恵まれていると考えられた。男女とも運動に対する自信、自己有能感を示す自己概念や体を動かしたいという基本的欲求、運動やスポーツに対する失敗を回避しようとする失敗回避(得点が小さいほど失敗回避傾向が強い)がスポーツ活動時間に正の影響を及ぼしていた。

また、男子では「他の人よりじょうずになりたい」「勝ちたい」という競争欲求が強い生徒や、仲間との協力や活動に楽しみ、喜びを感じることを求める親和欲求が強い生徒では、スポーツ活動に対して、より積極的であることが明らかとなった。一方、女子では現在のスポーツを行うにあたっての仲間や活動のための時間などの条件がよい生徒ほど、スポーツ活動時間が長い傾向にあった。中学生におけるスポーツ活動を促進するためには、小学校からの体育授業などを通して子どもたちに「できる喜び」を体験させ、運動やスポーツに対する自信や自己有能感を高めておくことが重要であると考えられた。平成19年度は、小中学生の児童・生徒を対象に、体力測定、運動有能感・運動意欲調査及び基本的な生活習慣調査を行うと共に、小学生を対象に基本的動作の獲得状況、児童・生徒を対象に体育カリキュラムにおける運動技能の習得状況の調査を実施した。小学生を対象にした基本的動作の獲得状況では、日常生活や体育及びスポーツ活動を通して見られる基本的動作を選択し、31項目について測定を実施した。分析の結果、複雑な動作、逆さの状態で体重を支える動作、体全体を用いて回る等の動作については、十分に獲得できていなかった。また、男女間で違いが認められ、女子ではボールを投げる、打つ、蹴るといったボール操作に関する動作の獲得が不十分であった。さらに、現在実施されている体育カリキュラムにおける運動技能の習得状況に関する調査を実施した結果、各単元において基本となる運動技能は小学校低学年の段階で高い割合で習得されており、その後、中学3年まで高い習得率で推移する傾向が見られた。また、縄跳びや水泳単元のような学校全体の体育カリキュラムや課外での活動を通して児童・生徒の運動課題の達成に向けて取り組んでいる単元では非常に高い習得率を示した。しかしながら、マット運動や跳び箱運動の比較的難度の高い運動技能(伸膝前転、伸膝後転、側転、倒立前転等、かかえこみ跳び、台上前転等)においては、学年とともに習得率の増加が見られるものの、最終的に高い習得率には至らないものが見られた。また、鉄棒の運動課題では習得率が低いまま推移し、習得率に大きな増加が見られない等の問題点が明らかとなった。このような児童・生徒に関する調査・測定資料の分析を通して、これまでの保健体育カリキュラムに関する問題点を整理し、附属小学校、附属中学校及び大学教員が協力して、小中9年間の一貫した保健体育カリキュラム(学習指導要領)を作成した。
心臓の機能と疾患における亜鉛シグナルの役割解明: 新しい治療戦略の開発を目指して

亜鉛トランスポーターは、生体内の亜鉛恒常性を担う、膜輸送体タンパク質であり、これまでに発生、免疫応答、上皮形成など様々な役割が知られている。近年では、がんや代謝疾患など種々の疾患メカニズムへの関与が明らかになりつつあるが、一方で、亜鉛トランスポーターの心循環器における機能は十分に研究されていない。そこで本研究課題では、亜鉛トランスポーターの心循環器系における役割解明を目的として計画を実施している。平成30年度は、1)心臓における亜鉛トランスポーターの発現様式、2)心臓特異的な亜鉛トランスポーター遺伝子欠損マウスの作製を中心に検討を進めた。得られた結果として、1)胚、新生仔、および各週令のマウス心臓における亜鉛トランスポーターの発現様式を検討し、亜鉛トランスポーター遺伝子の特徴的な発現パターンを確認した。特に、特に、心筋の分化と共に発現上昇が認められる亜鉛トランスポーター遺伝子が複数確認されたことから、これらの亜鉛トランスポーターが心臓の発生や心筋細胞の分化に関連する可能性が示唆された。2)前述の亜鉛トランスポーターの発現様式の結果より、比較的高い発現レベルが確認された亜鉛トランスポーターについて、タモキシフェン投与により心臓特異的に亜鉛トランスポーターを欠損する(cKO)マウスの作製を試みた。これまでに複数の亜鉛トランスポーター遺伝子について、心臓特異的な亜鉛トランスポーター遺伝子の欠損を確認している。今後、本マウスを用いて心機能解析や、病態モデルを適用した疾患メカニズム解析を行う計画である。平成30年度は、マウス心臓および心筋細胞における、亜鉛トランスポーター遺伝子の発現を検討し、亜鉛トランスポーター遺伝子の発現様式や発現変動について評価した。これらの結果をもとに、亜鉛トランスポーターfloxマウスと、心筋特異的マーカーであるMyosin heavy chain 6(Myh-6)プロモーターの下流において、タモキシフェン誘導性にCreを発現するMyh6-Cre-Esr1マウスを用いて、心臓特異的な亜鉛トランスポーターのコンディショナルKO(cKO)マウスの作製に取り組んだ。複数の亜鉛トランスポーター遺伝子について、それぞれcKOマウスの作製を実施し、現時点において、心臓特異的な亜鉛トランスポーター遺伝子の欠損を示唆する結果が得られている。今後は、それぞれのcKOマウスについて、タモキシフェン投与による遺伝子欠損の効率や、クレリコンビナーゼの活性に起因する心筋障害の程度などの検討を行い、cKOマウスの心機能について、引き続き評価を行う予定である。令和元年度は、亜鉛トランスポーターの心機能に関する検討を中心に検討を進める計画である。具体的には、心臓特異的亜鉛トランスポーター遺伝子欠損マウスについて、マウス個体の心拍や心電図などの心機能解析の評価と、初代培養心筋細胞を調製し、細胞の形態、拍動、シグナル伝達系、さらにRNA-seqを用いた網羅的な遺伝子発現解析など、詳細な評価を行う予定である。特に、Zip13-KOマウスについては、初代培養心筋細胞を用いた検討が先行していることから、優先的に解析を行うこととする。また、亜鉛トランスポーターの創薬研究として、亜鉛トランスポーターを制御する特異的化合物の探索を計画しており、化合物のアッセイ系の構築を進める予定である。具体的には、本年度の検討項目と並行して、亜鉛トランスポーターの誘導性発現細胞株の構築と評価を実施している状況であり、細胞内への亜鉛導入を指標とした評価系の構築と、測定精度などのスクリーニング系としての有用性を検証する計画である。

今後は、それぞれのcKOマウスについて、タモキシフェン投与による遺伝子欠損の効率や、クレリコンビナーゼの活性に起因する心筋障害の程度などの検討を行い、cKOマウスの心機能について、引き続き評価を行う予定である。令和元年度は、亜鉛トランスポーターの心機能に関する検討を中心に検討を進める計画である。具体的には、心臓特異的亜鉛トランスポーター遺伝子欠損マウスについて、マウス個体の心拍や心電図などの心機能解析の評価と、初代培養心筋細胞を調製し、細胞の形態、拍動、シグナル伝達系、さらにRNA-seqを用いた網羅的な遺伝子発現解析など、詳細な評価を行う予定である。特に、Zip13-KOマウスについては、初代培養心筋細胞を用いた検討が先行していることから、優先的に解析を行うこととする。また、亜鉛トランスポーターの創薬研究として、亜鉛トランスポーターを制御する特異的化合物の探索を計画しており、化合物のアッセイ系の構築を進める予定である。具体的には、本年度の検討項目と並行して、亜鉛トランスポーターの誘導性発現細胞株の構築と評価を実施している状況であり、細胞内への亜鉛導入を指標とした評価系の構築と、測定精度などのスクリーニング系としての有用性を検証する計画である。本年度で使用予定であった分子生物学実験用の試薬購入に際して、当該試薬を用いた実験の条件設定に時間を要したため、未使用額が発生した。また、心筋細胞の単離について、当初の予定で使用予定であった試薬と比べて、効率的かつ安価なものを購入できたことから未使用額が発生した。
尿細管再吸収鍵分子メガリンの機能解析 ---RAPトランスジェニックマウスを用いて---

Endocytic receptorであるメガリンは、ノックアウトマウスの解析から、尿細管における25位水酸化ビタミンDの再吸収に必須であることが示された。しかし、メガリンノックアウトマウスはほとんどが成獣に達する前に死亡するため、詳細なビタミンD代謝の解析を行うことは困難である。そこで、本研究では、in vitroでメガリンの機能を阻害することが報告されているreceptor-associated protein(RAP)の可溶型のものを用いてメガリンの機能を検討することとした。まず、メガリンおよび可溶型RAPに対するpolyclonal antibodyを作製した。次に、可溶型RAP高発現トランスジェニックマウスを、可溶型RAPのcDNAをpFLAG-CMV-1ベクターに組み込んで(pFLAG-CMV-1-smRAP)作製した。出生したマウスに対してPCR法によりtransgeneを検出したが、RAPのmRNAレベル及び蛋白レベルでの発現は認められなかった。一方、可溶型RAP(Hisタグ付き)を腹腔内注入する方法では、可溶型RAPの腎尿細管へのuptakeが抗His抗体を用いた免疫組織化学法により確認された。また、同時に低分子量蛋白尿の増加を認め、腎尿細管におけるメガリン機能を抑制するモデルが確立されたと考えられた。可溶型RAP(Hisタグ付き)を腹腔内注入されたラットの尿中のビタミンD結合蛋白質の増加も確認され、可溶型RAP(Hisタグ付き)の反復投与によるビタミンD代謝の変化を検討する予定である。まず、in vitroでの、可溶型RAPとメガリンの結合を確認するため、可溶型RAPのcDNAをGST融合蛋白発現ベクターpGEX-2Tに挿入してpGEX-smRAPを作製し、大腸菌BL21にて発現させ、GST-RAP融合蛋白を調製した。このGST-可溶型RAPをマウス腎より抽出した蛋白質と反応させ、共沈してきた蛋白質を、抗メガリン抗体を用いたWestern blotに供したところ、メガリンと思われるシグナルが検出され、GST-RAPとメガリンの結合が確認された。そこで、可溶型RAP高発現トランスジェニックマウスを作製するため、可溶型RAPのcDNAをpFLAG-CMV-1ベクターに組み込み(pFLAG-CMV-1-smRAP)、マウス受精卵に顕微注入し、二細胞期まで培養した後、偽妊娠マウスの卵管内に移植した。出生したマウスに対してPCR法によりtransgeneを検出し、F0を得たので、正常マウスと交配して生殖系列にtransgeneが組み込まれていることを確認した。現在、RAPのmRNAレベル及び蛋白レベルでの発現確認を行っている。しかし、メガリンノックアウトマウスはほとんどが成獣に達する前に死亡するため、詳細なビタミシD代謝の解析を行うことは困難である。

一方、可溶型RAP(Hisタグ付き)を腹腔内注入する方法では、可溶型RAPの腎尿細管へのuptakeが抗His抗体を用いた免疫組織化学法により確認された。また、同時に低分子量蛋白尿の増加を認め、腎尿細管におけるメガリン機能を抑制するモデルが確立されたと考えられた。可溶型RAP(Hisタグ付き)を腹腔内注入されたラットの尿中のビタミンD結合蛋白質の増加も確認され、可溶型RAP(Hisタグ付き)の反復投与によるビタミンD代謝の変化を検討する予定である。
強相関ディラック・ワイル電子系におけるトポロジカル電子相と異常磁気伝導の開拓

パイロクロア型R2Ir2O7においてバンドフィリング制御によるモット臨界制御と異常熱起電力効果の探索を行った。本年度はホールドープによってバンドフィリングを変化させることで、ゼロギャップバンドまたはフラットバンドによる異常な電荷・熱輸送特性の可能性を探った。ノンドープで反強磁性モット絶縁体のEu2Ir2O7においてEu3+をCa2+によって部分的に置換することでホールドーピングを行った。(Eu1-xCax)2Ir2O7ではx=0.05でモット転移が生じ、金属となることが分かった。ゼーベック係数は100K以下でピークを持ち、x=0.1では50Kで30μV/Kに達する事が分かった。ゼーベック係数の異常な振る舞いを電子状態の観点から探るため、光学伝導度スペクトル(一種の光吸収スペクトル)を調べた。x=0では0.13eV程度の光学ギャップ(モットギャップ)が見られるのに対し、x=0.05では0.05eV付近にピークを持つ吸収構造を持つ金属的応答が現れ、フラットバンドによる状態密度が高い異常金属相が生じている可能性がある事が分かった。また、ペロフスカイト型AIrO3(A=Sr, Ca)における異常電磁気応答の探索を行った。既にSrIrO3では磁場に線形な正の縦磁気抵抗効果が見られることが分かっているが、今年度は、一電子バンド幅を減少させて実効的な電子相関を強めたCaIrO3における輸送特性と電荷ダイナミクスを調べた。SrIrO3と比較すると低温でホール係数の絶対値が2桁程度大きい事が分かった。一電子モデルを仮定すると実効的なキャリア密度(電子)は10^17[/cm3]と推定され、実効的な電子相関の増加によってフェルミエネルギーがディラック点近傍にチューニングされる傾向がある事が分かった。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はNd2Ir2O7において圧力誘起モット転移を制御した際の磁気輸送特性を系統的に調べ、モット転移近傍で異常な量子臨界性が生じることを明らかにした。磁場の方位に強く依存する巨大磁気抵抗効果および異常ホール効果が発現することを見出した。圧力の印加と共に反強磁性モット絶縁体の転移温度が減少している様子が分かった。理論計算による電子相の予測と合わせて考察すると低温・低磁場の伝導度が低い領域は反強磁性モット絶縁相で、それを取り囲む形で反強磁性ワイル半金属相が生じており、更にその外側に常磁性半金属相が生じていることが分かった。磁場-温度プロットを行うと、圧力の増加に伴ってモット絶縁体相とワイル半金属相の領域が低温・低磁場へと収縮している様子が分かった。このようなモット臨界性の振る舞いは従来のモット転移系では例がなく、強相関ワイル半金属系に特有の新しい量子臨界現象であると言える。トポロジカルな電磁気応答は、電子間の相互作用が顕在化した強相関ディラック電子系においても見る事ができる。ペロフスカイト型SrIrO3はフェルミエネルギー付近にディラック型バンド分散をもつ半金属であることが知られている強相関電子材料である。強相関ペロフスカイト型酸化物は界面や超構造の作製による量子機能性の拡張性が高い材料であるが、SrIrO3ではディラック電子による電子物性が検出されていなかった。本年度は精密組成制御したSrIrO3の合成を行い、強相関ディラック電子に特有の正の巨大磁気抵抗効果が生じる事を見出した。特に、強相関効果によって電子のスピン自由度とバンド構造のトポロジー変化が強く結びついていることに由来している可能性が高いことが分かったパイロクロア系での単結晶を用いた研究は概ね順調に進んだ。ペロフスカイト系での研究も合成と基礎物性測定については特に問題なく進んだ。

一電子モデルを仮定すると実効的なキャリア密度(電子)は10^17[/cm3]と推定され、実効的な電子相関の増加によってフェルミエネルギーがディラック点近傍にチューニングされる傾向がある事が分かった。(Nd1-xPrx)2Ir2O7混晶系、(Nd1-xSmx)2Ir2O7混晶系において走査型プローブ顕微鏡を用いて電気伝導度マッピング測定を行い、金属的磁壁の実空間構造を可視化する。組成や磁場で電子相を変化させた際の磁壁の厚み、伝導度、形状、ピン止めの強さなどを系統的に調べ、バンドのトポロジー構造とエッジ状態の関係を明らかにする。ペロフスカイト型AIrO3 (A=アルカリ土類イオン)において外部磁場や磁性イオンドープによる強磁性秩序の誘起によってワイル半金属状態へのトポロジカル転移の検出を試みる。圧力印加・Aサイト組成変化によって格子歪みを制御した際の基礎物性も系統的に調べ、トポロジカル転移に伴った巨大磁気抵抗やベリー位相による異常ホール効果を探索する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
コンビナトリアルライブラリーを用いた感染性心内膜炎予防のためのリード化合物探索

感染性心内膜炎は、血流中に偶然侵入した微生物が患者の心内膜に定着し増殖することにより成立する。種々の細菌の心内膜への定着には宿主のフィブロネクチン(Fn)への付着能が関与することが示唆されている。本研究は、Granulicatella adiacens (Ga)が表現するFn結合性物質をモデルとし、心内膜炎発症抑制のための低分子化合物探索を目標とした。井上と伊藤はGaのFnへの付着を阻止する抗Fnモノクローナル抗体(mAb)を樹立した。軒原は約6000万種のヘキサペプチドから構成される、1粒の親水性ビーズ固相担体に1種類のペプチドを固定化したライブラリーを構築した。さらに、エドマン分解による解析を確実にするべく、両末端にGly残基を配し、中間4残基にランダム配列を有する、ヘキサペプチドライブラリーを設計し、この改良型オンビーズライブラリーによって、候補アミノ酸配列の同定が効率的に行えることを明らかにした。これらの結果、心内膜炎原因菌の一つ、GaのFnへの付着を阻止する低分子化合物候補の構造モチーフが推定できた。また、平行してポジション・スキャニング・ライブラリーも構築した。従来の本構築法では、個々のアミノ酸誘導体による反応性の違いを無視して混合物を反応に用いるため、均一な組成のライブラリー構築が不可能である。そこで本研究ではSplit & Combine法を毎回繰り返し縮合反応を行い、均一組成のライブラリーを作製した。この手法は膨大な手間を要するが、1次スクリーニングの後の標的配列推定が確実になる。またライブラリー各種を相互補完的に用いるスクリーニング法の最適化により、本研究の目的のみならず、物質間相互作用を模倣する低分子化合物探索に効率化をもたらすと思われる。種々の細菌の心内膜への定着に、宿主のフイブロネクチン(Fn)への付着能が関与することが示唆されている。本研究の達成目標は、Granulicatella adiacensが表現するFn結合性物質をモデルとして、種々の細菌種による心内膜炎の発症を抑制する低分子化合物を探索することである。本年度の研究において、井上と伊藤はG.adiacensのFnへの付着を阻止する抗Fnモノクローナル抗体(mAb)の樹立に成功した。一方、軒原は約6000万種のへキサペプチドから構成される、1粒の固相担体には1種類のみのペプチドが固定されているランダム・ペプチド・ライブラリーを構築した。そこで、この抑制性mAbの認識するFn上のエピトープを表現するペプチドを決定すべく、mAb反応性のビーズをスクリーニングした。選択されたビーズ上のペプチドの一次構造解析に関しての効果的な手法はまだ知られていない。このため、アミノ酸配列解析を従来のエドマン分解を用いる手法に加えて、より高効率ハイスループット法の開発に軒原は取り組んだ。これと平行して軒原は、ポジション・スキャニング・ライブラリーを構築した。このライブラリーは特定位置に特定アミノ酸を擁するためランダムライブラリーに比べてターゲット配列の推定がより確実であり、二次ライブラリーの検討が効率よく行いうる。井上と伊藤はこのライブラリー中からFnに付着することによって菌の付着を抑制する、すなわち菌表層のFn結合性物質を模倣するものを見い出すべくスクリーニングを行い、さらに先にランダム・ペプチド・ライブラリーを用いて得られた配列との相補性からターゲット候補をより絞った二次ライブラリー構築へ進める予定である。軒原はバイオアセイに共するために1粒の親水性ビーズ固相担体に1種類のペプチドを固定化した合計約6000万種のランダム・ヘキサペプチドライブラリーを構築した。

このライブラリーを用いて井上と伊藤は、Granulicatella adiacensのフィブロネクチン付着抑制性モノクローナル抗体に特異的に認識されるペプチドレジン粒をスクリーニングした。抗体の認識を指標として選別したビーズ一粒を取り出し、エドマン分解によるシーケンス分析に共しその配列の同定を試みたが完全な同定はできなかった。ついで強酸処理によりペプチドを担体から遊離させ、質量分析により解析を試みたが、担体に共重合しているポリエチレングリコールスペーサーのシグナルが顕著でアミノ酸配列同定は困難であった。そこで、エドマン分解による分析を確実なものとするべく、N末とC末にGly残基を配し中間4残基にランダム配列を有するヘキサペプチドライブラリーを固相合成した改良型オンビーズライブラリーをアッセイに供することにした。一方、ランダムライブラリーを補完する目的で、新たにポジションスキャニングライブラリーの構築を行った。特定位置に特定アミノ酸が配位された当該ライブラリーは、前者に比べ構築に膨大な手間を要するが、スクリーニングの後は標的配列の推定がより確実となる。また、2種のペプチドライブラリー構築法を補完的に用いる手法は、2次ライブラリー以降の探索を高効率化できる。本研究を通じて得られる成果は、本研究の直接の目的にとどまらず、多くの分子間相互作用の解析に有用であると思われる。本年度2月に研究代表・分担、実際の実験従事者によるコンファレンスを実施、当該研究の目的、意義の確認と実験報告を行い、また外部の国内外の各分野の研究者の参加も得て多面的な評価検討を行った。さらに当事者による今後の研究計画を作成した。(添付参考資料参照)感染性心内膜炎予防のためのリード化合物探索を目的として、口腔常在菌であり心内膜炎原因菌の一つでもあるGraulicatella adiacensのフィブロネクチンへの結合を阻害するモノクローナル抗体(mAb)の標的エピトープ構造を探索するべく、種々のペプチドライブラリーを化学合成した。昨年度は1粒のレジン上に1種類のペプチドのみが固定化されたライブラリーを構築しスクリーニングを行った。しかしながら、レジン1粒のエドマン分解による分析により特異的配列を完全同定できなかった。そこでこの手法を改良し、配列決定手法の検証も含め、NおよびC末端にGly残基を配置したGly-X-X-X-X-Gly-TentaGel(Xは19種のアミノ酸で1粒状に一種のペプチドが固定化)ライブラリーを合成し、特異的に反応した粒のアミノ酸配列を決定した。約2000万粒のうち反応陽性と判定された約150粒から、ランダムに選んだ20粒の1個ずつのシーケンスで高頻度に検出された配列はGly-X1(Q, S, T)-X2(V, T, F)-X3(D, I, V, E)-X4(R, Y, P)-Glyであった。実験効率を考慮して残りの約130粒の陽性ビーズを一括し、ペプチドを切り出しカクテルを改良し、プールシーケンスを行った結果、X1ではE, F, L, P, R, Y、X2ではE, I, V、X3ではE, R、X4ではLが検出された。これらの結果を統合したがコンセンサス配列を特定することは困難であった。