hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太陽エネルギーの効率的利用を目指した金属ナノ粒子複合型光電極による水分解水素製造

光電極による水分解水素製造において、酸化反応を有効に利用するために、水を原料とした過酸化水素製造に挑戦した。バナジン酸ビスマスを用いた複合光アノードと、炭酸水素塩の電解液を組み合わせることにより、擬似太陽光照射下で、高い光電流特性と選択性を示す酸化的な過酸化水素製造・蓄積が実現できた。カソード反応に、酸素の還元反応を利用した過酸化水素製造を導入することで、過酸化水素製造に特化した光電極システムの設計にも成功した。本研究は、太陽光を利用した水分解水素製造に関して、“太陽光の有効利用"と“電解電圧の低下"の両立が実現できる光電極システムの設計を目的としている。局在表面プラズモン共鳴(LSPR)の発現が可能な金属ナノ粒子の導入を検討し、LSPR誘起の“負に大きい伝導帯準位を持つ半導体への電子遷移が可能"といった特徴を活用することで、低電圧化を目指す。平成26年度は、Auナノ粒子のLSPRに着目し、1:“LSPR誘起効果の電子伝達剤としての機能が期待できる酸化物半導体の種類"と、2;“電解液の種類"の2点について、その影響を調査した。1:各種酸化物半導体層にAuナノ粒子を担持し、疑似太陽光照射下での電流-電圧特性を調査した。検討した酸化物半導体の中では、TiO2を導入したTiO2/Au光電極が、低電圧域において比較的高い光電流特性を示した。この光電極は、TiO2層の高表面積化に由来するTiO2-Au間の接触界面の増加によって更なる高性能化が期待できるため、平成27年度はTiO2層の構造制御にも着目して高性能化を目指す。また、Auナノ粒子上のLSPR誘起反応をサポートするための酸化物半導体または助触媒の導入も同時に行う。2:LSPR誘起反応をサポートするための酸化物半導体としては、高い水分解能を示すことが知られているWO3またはBiVO4に注目した。まず、これら単独の光電極上で、各種電解液が光電極反応に与える影響について調査した。適切な電解液を選択することで、水素のみならず過硫酸や過酸化水素といった、様々な付加価値の高い酸化生成物を高効率に製造・回収できることを見出した。これらは従来の水から酸素を製造するための電解電圧よりも正に大きい反応であることから、高付加価値な酸化生成物が製造できるだけでなく、“太陽光の有効利用"といった観点からも魅力的である。太陽光を利用した水分解水素製造に関して、“太陽光の有効利用"と“電解電圧の大幅な低下"の両立が実現できる光電極システムの設計を目的としている。平成26年度には、適切な電解液を選択することで、水素のみならず様々な高付加価値酸化生成物を製造できることを見出した。平成27年度は、特に高い汎用性を有する過酸化水素の酸化的製造にも着目し、原料として水のみを使用した水素と過酸化水素の同時製造・蓄積が可能な光電極システムの設計について検討した。高い光電流特性を示すことが知られているBiVO4系光電極を用いて、擬似太陽光照射下での、各種電解液中における水分解反応を調査した。炭酸水素塩を電解液に使用した場合のみ、理論電解電圧(+1.77 V vs. RHE)よりも著しく低い電圧(> +0.4 V vs. RHE)下でさえも、光アノード上での過酸化水素の生成が確認された。カソード上では水素の生成も確認され、水素および過酸化水素の同時製造・蓄積が実現できた。炭酸水素塩の濃度を増加するに従い、光アノード上での過酸化水素生成の選択率および蓄積量は大幅に向上し、本系における特異的な過酸化水素生成には炭酸水素塩の存在が大きく寄与することが明らかとなった。炭酸水素塩が光アノード上で酸化されることで生成し得る過炭酸塩種が、水から過酸化水素を合成するための効果的な触媒として機能していることが示唆される。本システムは、従来の水から水素と酸素を製造するための電解電圧(+1.23 V vs. RHE)よりも正に大きい反応であることから、“太陽光の有効利用"の観点からも有利であり、電圧を印加した場合の太陽光エネルギー変換効率は原理的に高くなる。実際、2.2%と非常に高い値が達成された。従来の水分解酸素製造よりも付加価値の高い酸化生成物を製造・回収でき、“太陽光の有効利用"が可能な光電極システムを設計できた。金属ナノ粒子複合型光電極との融合により、“太陽光の有効利用"と“電解電圧の低下"の両立が実現できる光電極システムの設計が期待できる。工学“太陽光の有効利用"と“電解電圧の低下"が実現できる金属ナノ粒子複合型光電極を確立するために、以下の3点について検討を行う。この際、各種キャラクタリゼーション技術を駆使して、反応メカニズム等の解明も同時並行で行う。2:LSPR誘起反応をサポートするための酸化物半導体または助触媒を導入し、電解電圧を出来る限り低減しながら高い光電流特性を示す金属ナノ粒子複合型光電極を確立する。

3:当初の計画では予想していなかった、『酸素以外の付加価値の高い酸化生成物が製造でき、“太陽光の有効利用"にも繋がる光電極システム』に関する有意義な成果を見出すことが出来た。そのため、当初の研究計画にわずかな変更が生じたが、上記の成果も組み込むことで、さらに汎用性の高い金属ナノ粒子複合型光電極システムの設計を目指す。予期しえなかった重要な成果が得られ、当初の研究計画にわずかな変更が生じたため、当初の見込み額と執行額が異なった。しかしながら、新たに得られた成果を当初の計画に組み込むため、平成27年度は、前年度の研究費を含めて当初の予定通り計画を進めていく。消耗品(光電極合成・反応用試薬、反応セル、雰囲気ガス等):1300千円、海外旅費:450千円、国内旅費:150千円、その他(学会参加費、論文投費等):250千円
自然免疫系の菌体表層成分認識機構-特に、Toll-Like Receptorとの関り

細菌細胞表層の共通構造をパターン認識する自然免疫系が注目されている。即ち、グラム陰性菌外膜を構成する内毒素性リポ多糖(LPS)、グラム陽性菌に広く分布するリポタイコ酸(LTA)、細菌細胞壁の骨格を成すペプチドグリカン(PGN)、細菌細胞質膜の成分であるリポ蛋白等はいずれもマクロファージ等の細胞膜CD14分子(mCD14)や体液中の遊離型CD14分子(sCD14)によって認識される。最近、Toll-like receptor (TLR) family(これまでに9種がクローニングされ15種の存在が示唆されている)が、細胞内構造を欠くmCD14(ないしsCD14)と会合して菌体成分のシグナル伝達を担うことが明らかにされた。化学合成リピドAとリポベプチド(LP)を供試する実験によって、内毒素はTLR4を、リポ蛋白はTLR2を使うことが異論の余地無く証明された。一方、天然標品を供試した他の成分に関しては、議論が分れている。研究員は(1)グラム陽性菌Micrococcusluteusの細胞壁成分であるタイクロン酸はCD14ならびにTLR4依存的にヒトならびに単球系細胞を活性化する。(2)歯周病関連の黒色色素産生細菌(BPB)のPrevotella intermedia ATCC 25611より熱フェノール・水抽出した非内毒素性糖蛋白PGPは、TLR2依存的にヒトならびにマウス単球系細胞を活性化する。BPB LPSのTLR2依存的作用は標品に混入するPGPに起因する可能性がある。(3)PGNの要構造に当たる合成ムラミルジペプチド(MDP)はCD14ならびにTLR2依存的な活性を示すPGNとは異なり、CD14およびTLR2非依存的にヒト単球系細胞を活性化して、TLR分子群のアダプター分子であるMyD88遺伝子発現を増強して、同細胞のLPSやLTA(TLR4活性物質)に対するサイトカイン応答を高める。等の新知見を得て論文発表した。さらに研究員は、來雑物質混入の紛れがない菌体成分の合成対応物のみを供試して、歯体成分間の相乗作用の有無とその機序の解明を進めている。
MEMS技術を用いたECF可変焦点マイクロレンズ

光学撮影系を有する電子機器のための薄くてマイクロな可変焦点レンズシステムとしてECFマイクロポンプを組み込んだ可変焦点形液体レンズの開発を行なった.これは薄膜を用いた液体レンズをECFジェットの発生圧力により駆動するものである.ECFマイクロポンプの高性能化のために,三角柱-スリット形電極対を効率よく製作できるMEMSプロセスを提案し,ECF電極対の集積化を行った.ラージモデルを製作し,印加電圧により焦点距離を変更できることを確認した.また,流路などをMEMS技術により製作することでECFマイクロポンプを組み込んだ小形な可変焦点形液体レンズを実現し,この可能性を示した.耐衝撃性を有しコンパクトでありながら焦点を調整可能な液体マイクロレンズを実現するために,直流電圧の印加により電極間に活発な流れが発生する電界共役流体(ECF)の発生圧力を用いたシステムを開発している.本研究課題では,ECFマイクロ液圧源の出力パワー密度の向上を目的として,(a)三角柱ースリット形電極対(TPSE)からなるECFポンプチップを積層するデバイス積層化(MDS)と,(b) TPSE自体の高アスペクト比化(HAR)の二種類の三次元集積方法を提案した.MDSとして,MEMS技術で製作したECFポンプチップを超精密機械加工によるスルーホールで連結させて,高さ0.5mmのTPSEを直列10対×並列3対×2層集積することに成功した.HARを具現する方法として,一層目の鋳型と電極構造体を研削により平坦化し,その上に二層目を積層するMEMSプロセスを用いて,アスペクト比を高くした高さ0.88mmのTPSEを直列10対×並列3対集積した.製作した三次元集積ECFマイクロポンプ(HAR)の最大出力パワー密度は,3.0kV印加時に233kW/m3であり,出力パワー密度が向上することを確認した.また,MEMSプロセスで製作したECFマイクロポンプとシリコーンゴム膜(PDMS)を用いて,PDMS膜厚0.12mm,直径5mmのレンズを製作した.最大ジェット圧力は5kV電圧印加時に17.5kPaであった.印加電圧の増加にともない,発生圧力が2次関数的に増加しており,それにともないレンズ膜(内径5mm)が膨らみ形状が変化していることがレンズの下にある文字から明らかになった.圧力源を内蔵した可変焦点マイクロレンズの実現を目指し, ECFを用いた新たなマイクロレンズを提案し,実験によりその有効性を示した.光学撮影系を有する電子機器のための薄くてマイクロな可変焦点レンズシステムとしてECFマイクロポンプを組み込んだ可変焦点形液体レンズの開発を行なった.これは薄膜を用いた液体レンズをECFジェットの発生圧力により駆動するものである.ECFマイクロポンプの高性能化のために,三角柱-スリット形電極対を効率よく製作できるMEMSプロセスを提案し,ECF電極対の集積化を行った.ラージモデルを製作し,印加電圧により焦点距離を変更できることを確認した.また,流路などをMEMS技術により製作することでECFマイクロポンプを組み込んだ小形な可変焦点形液体レンズを実現し,この可能性を示した.耐衝撃性を有しコンパクトでありながら焦点を調整可能な液体マイクロレンズを実現するために,直流電圧の印加により電極間に活発な流れが発生する電界共役流体(ECF)の発生圧力を用いたシステムを開発している.本年度は,このマイクロ液圧源として,MEMS技術で製作する三角柱ースリット形電極からなるECFマイクロポンプを用いた.厚膜レジストと電解めっき技術を融合させたプロセスを用いて,スリット幅0.2mm,電極間隔0.2m,三角柱の先端角度30°の主要寸法パラメータを有するECFマイクロポンプを製作した結果,三角柱ースリット形電極対の平面集積化することができた.電極対の高さは0.4mm程度である.印加電圧は4kVでは,直列10対のみの電極対からなるECFマイクロポンプの圧力は79 kPa,平面集積化による直列10対×並列3対の場合は73kPa,直列10対×並列5対の場合は70kPaであった.一方,吐出流量については,2kV印加時,直列10対のみECF電極対からなるマイクロポンプの流量は34 mm3/sであり,平面集積化直列10対×並列3対の場合の流量はその2.2倍74mm3/sで,直列10対×並列5対場合の流量はその3.2倍110mm3/sであった.この結果から,ECFマイクロポンプの吐出流量は並列化されたECF電極の数とともに増加することが分かった.COMSOL3.5aを用いて,シミュレーション解析を行った.これにより薄膜レンズの変形特性を明らかにした.解析条件に直径5mmのPDMS(Polydimethylsiloxane)製のレンズ薄膜(ヤング率3MPa)に追従圧力020kPaを条件に与えて,膜厚0.05mmと0.1mmについてレンズの変形形状を解析した.また,変形形状の座標データから焦点距離を算出した結果,実用性のある焦点変化が得られることがわかった.(1)レンズの変形シミュレーション解析:透明薄膜を用いたレンズの基本的光学的特性が明らかにした.その結果,印加圧力によって焦点距離が変化することが確認された.また,収差解析として代表的な単色光収差であるザイデルの5収差(球面収差,コマ収差,非点収差,湾曲収差,歪曲収差)のうち非点収差以外の解析を行い,レンズ瞳中心近傍のみをレンズとして使うことがレンズの性能向上に役立つことが確認された.

(2)MEMSプロセスにおけるNiめっき技術:ECFジェット発生部を製作するためのMEMSプロセスにおいて,技術的に最も難しいNiめっきの適正条件を見出した.また,Niめっき液の内部応力を調整することが重要であることも明らかにした. (3)ECFジェットによる可変焦点型マイクロレンズの製作:実際にECFジェットによる可変焦点型マイクロレンズの製作に成功した.その結果,印加電圧5kVにおいてECFジェット圧力が17.5kPaであった.また,その実験においてレンズ薄膜が変形し,可変焦点型マイクロレンズとしての可能性を示した.(4)ECF可変焦点型マイクロレンズのデジタル計測:ECFジェットを用いたレンズではECFジェット圧力を一定に保つ,すなわち制御することが不可欠である.そこで,ECFジェット圧力,電流値,印加電圧を自動的に記録しながら,ECFジェット圧力を制御できるアプリケーションを開発した.また,その実験装置の構成も設計かつ実現した.(1)マイクロレンズ用のゴム膜の製作:シミュレーションから得られた結果からマイクロレンズ用のゴム膜を製作する.本研究でのシリコンゴム膜はレンズの形状になるため,優れた光透過性を持つPDMS (polydimethylsiloxane)を用いる.より高性能なマイクロレンズの実現のため,超精密機械加工を用いて鋳型を製作し,非球面などの複雑なマイクロレンズのシリコン膜を形成する.また,さらなる小形化のためにMEMS技術による鋳型を製作する.(2)マイクロレンズシステムの構築と性能評価:マイクロ流路,ECFジェット発生部,レンズ膜などを別々に製作し,次にこれらを高い精度でレンズシステムを組み立てることが困難になる.これを解決するためにMEMS技術を用いて製作とともにMEMS装置上で組み立てができる製作プロセスを開発する.(3)マイクロレンズシステムのアレイ化と応用:本研究のマイクロレンズはMEMS技術によるバッチプロセスであるため,簡単にマイクロアレイ化が可能である.アレイ化により光通信デバイスなどに応用できる微細で高密度なマイクロレンズアレイを実現して,その有効性を実験的に明確にする.マイクロポンプを試作した後,その特性をテストするために,形状測定装置を平成24年度に計上した.また,マイクロレンズを制御するための制御・計測器を平成24年度に計上した.マイクロポンプの流動の可視化による観察・測定するためには高速度カメラが必要であるが,申請者が所属する研究グループのものを使用することができるため,申請していない.本研究は先端な研究であり,研究成果を国内・国外などで発表するため,旅費を計上した.なお,各年度において研究経費の90%を超える費目はない.*会計上の理由で残額が生じているが,すでに使用済みである.
高温高圧下における地球惑星物質の相変化と流動特性

昨年と今年の2年間,地球惑星科学上重要な物質について,その高温高圧下における相関係,構造と物性,相変態とレオロジー等の動的挙動を物質科学的に明らかにした.そして多くの若手教官や院生を含む2度の研究会を開いて,当研究課題に関する研究成果の発表・討論と研究交流を行った.具体的な成果を以下に記す.1.ガーネットーペロブスカイト変態で,ペロブスカイト中のA1が圧力,温度と共に増大する事を見いだした(藤野).2.下部マントルでのAlのホスト相になりうるAlに富む六方晶の新高圧相の構造を決めた(藤野,赤荻).3.衝撃を受けた隕石中に珪酸塩イルメナイトとペロブスカイトを発見し,その生成機構を解明した(藤野).5.Mg_2SiO_4の高温高圧X線その場観察で,スピネル相とペロブスカイト+岩塩相との境界を決めた(入船).6.玄武岩組成とカンラン岩組成について27GPaまでの実験を行い,カリウムがマントル遷移層及び下部マントル条件でコンパチブル元素に変わる事を明らかにした(高橋).7.Mg_2SiO_4のα-β転移とγ相の分解のカイネティクスを,電子線回折と高温高圧X線その場観察で明らかにした.また,α-β転移速度に0.1%程度の水が大きな影響を与える事を明らかにした(大谷).8.1500°C,10GPaで合成したα-CaSi_2O_5の結晶構造を決定し,5配位のSiの存在を見出した(工藤).9.分子動力学法を用いたシミュレーションにより,Mg_2SiO_4多形の構造と物性を高精度で再現した(松井).10.ヒーター内蔵ダイヤモンドアンビル装置を用いた転移解析用時間分割実験システムを開発した(山中).11.固溶体結晶が成長する時の化学組成について,最も基本となる式を導く事に成功した(北村).昨年と今年の2年間,地球惑星科学上重要な物質について,その高温高圧下における相関係,構造と物性,相変態とレオロジー等の動的挙動を物質科学的に明らかにした.そして多くの若手教官や院生を含む2度の研究会を開いて,当研究課題に関する研究成果の発表・討論と研究交流を行った.具体的な成果を以下に記す.1.ガーネットーペロブスカイト変態で,ペロブスカイト中のA1が圧力,温度と共に増大する事を見いだした(藤野).2.下部マントルでのAlのホスト相になりうるAlに富む六方晶の新高圧相の構造を決めた(藤野,赤荻).3.衝撃を受けた隕石中に珪酸塩イルメナイトとペロブスカイトを発見し,その生成機構を解明した(藤野).5.Mg_2SiO_4の高温高圧X線その場観察で,スピネル相とペロブスカイト+岩塩相との境界を決めた(入船).6.玄武岩組成とカンラン岩組成について27GPaまでの実験を行い,カリウムがマントル遷移層及び下部マントル条件でコンパチブル元素に変わる事を明らかにした(高橋).7.Mg_2SiO_4のα-β転移とγ相の分解のカイネティクスを,電子線回折と高温高圧X線その場観察で明らかにした.また,α-β転移速度に0.1%程度の水が大きな影響を与える事を明らかにした(大谷).8.1500°C,10GPaで合成したα-CaSi_2O_5の結晶構造を決定し,5配位のSiの存在を見出した(工藤).9.分子動力学法を用いたシミュレーションにより,Mg_2SiO_4多形の構造と物性を高精度で再現した(松井).10.ヒーター内蔵ダイヤモンドアンビル装置を用いた転移解析用時間分割実験システムを開発した(山中).11.固溶体結晶が成長する時の化学組成について,最も基本となる式を導く事に成功した(北村).地球惑星科学上重要な物質について.その高温高圧下における相関係,構造と物性,さらには相変態とレオロジー等の動的挙動を物質科学的に明らかにするため.高温高圧実験とその場観察,X線・電顕等による実験回収試料および天然試料の解析,さらには計算磯シミュレーションによる模擬実験,等を有機的に結び付けて研究を行った.ぞして,1999年初頭に札幌で多くの若手教官や院生を含む研究会を開いて、当研究課題に関する研究成果の発表・i・1論と研究交流を1ラ2った.具体的な成果として.以下のものがある.1.ガーネッ卜・ペロブスカイト相変態において,ペロブスカイト中のΛ1が圧力,温度とともに増大すること,及び共存するΛ1のホスト相として,コランダム相以外の新しい相を見つけた(藤野他).2,Mg_2SlO_4の高温高圧X線その場観察で.スビネル相とペロブスカイト+岩塩相との境界を決めた(人船他).3.MORB組成は15Gpa以上でメージャライトとスティショバイトのみに転移する事,および高温高圧X線その場観察からメージャライトの状態方程式を決めた(高橋他).4.Mg_2SlO_4のα-β転移とγ相の分解のカイネティクスを,電子線回折と高温高圧X線その場観察で明らかにした,また,α-β転移速度に0.1%程度の水が大きな影響を与える事を明らかにした(大谷他).5.衝撃を受けた隕石中に珪酸塩イルメナイトとペロブスカイトを発見し.

その生成機構を解明した(藤野他).6.MgAl_2O_4-CaAl_2O_4系で15GPa以上で安定な新高圧相を見出し,その安定領域を決定した(赤萩他).7.1500°C,10GPaで合成したα-CaSi_2O_5の結晶構造を決定し,5配位のSiの存在を見出した(工藤他).9.ヒーター内蔵ダイヤモンドアンビル装置を用いた転移解析用時間分割実験システムを開発した(山中他)10.結晶の晶相変化でのカイネティックスムーズニング現象を見出し,晶相変化を理論的に導いた(北村他).昨年に引き続き,地球惑星科学上重要な物質について,その高温高圧下における相関係,構造と物性,さらには相変態とレオロジー等の動的挙動を物質科学的に明らかにするため,高温高圧実験とその場観察,X線・電顕等による実験回収試料および天然試料の解析,さらには計算機シミュレーションによる模擬実験,等を行った.そして,2000年初頭に札幌市定山渓で多くの若手教官や院生を含む研究会を開いて,当研究課題に関する研究成果の発表・討論と研究交流を行った.具体的な成果として,以下のものがある.1.下部マントルでのAlのホスト相になりうるAlに富む六方晶の新高圧相の構造を決めた(藤野,赤荻).2.衝撃変成を受けた隕石中にアルバイト組成のホーランダイト構造を見いだした(藤野).3.焼結ダイヤと放射光X線を組み合わせ,35GPa,1500度を発生するとともにMgAl204スピネルの相転移の観察に成功した(入船).4.玄武岩組成とカンラン岩組成について27GPaまでの実験を行い,カリウムがマントル遷移層及び下部マントル条件でコンパチブル元素に変わる事を明らかにした(高橋).6.CaTiO3-CaSiO3系ペロブスカイトの熱量測定を行い,CaSiO3プロブスカイトのエンタルピーを推定してディオプサイドの分解についての相平衡関係を決めた(赤荻).7.含水変型スピネル相及び含水スピネル相の結晶構造を解析し,水素原子席の安定性を明らかにした(工藤).8.分子動力学法を用いたシミュレーションにより,Mg2SiO4多形の構造と物性を高精度で再現した(松井).9.固溶体結晶が成長する時の化学組成について,最も基本となる式を導く事に成功した(北村).
生殖細胞増殖分化制御におけるRNAスプライシングの新規機能

生殖細胞は有糸分裂期を経て減数分裂期へと移行する唯一の細胞である。生殖細胞の増殖分化過程が転写制御や翻訳制御によって厳密に調節されていることは古くから知られているが、スプライシング制御の関与については明らかにされていない。我々は、線虫C.elegansにおいてスプライシング制御因子をリン酸化する酵素SPK-1を同定し、この酵素が減数分裂への移行を妨げることにより生殖細胞の増殖状態を維持する働きを見出した。さらに我々は、SPK-1が翻訳制御因子の発現調節を介して生殖細胞の増殖状態を維持している可能性を見出し、生殖細胞細胞の増殖分化過程におけるスプライシング制御の新たな役割が示唆された。生殖細胞は次世代を生む特別な細胞であり、その増殖・分化機構の解明は生命科学の最重要課題の一つである。生殖細胞の増殖・分化過程における転写制御や翻訳制御の重要性は、これまでの研究から明らかになっている。申請者は、生殖細胞の増殖・分化過程においてスプライシング制御も重要であると新たに着想し、これを制御するリン酸化酵素SPK-1に着目した結果、その重要性を示す知見を得た。これに基づいて、本研究では線虫C. elegansの生殖腺発達過程をモデルに生殖細胞の増殖・分化過程に働くスプライシング制御を包括的に明らかにするとともに、増殖開始シグナルとスプライシング制御をつなぐ未知の経路を解明することにより、生殖細胞の増殖・分化機構の理解に新たな概念を加えることを目指している。平成27年度は、次世代シーケンサーによる網羅的解析を実施するため、SPK-1のリン酸化阻害剤である低分子コンパウンドを用いた試料調製法を検討したが期待された結果は得られなかった。一方で、SPK-1の発現阻害によって、スプライシング制御に必須なSRタンパク質群のリン酸化レベルが著しく低下することを明らかにした。この結果は、SPK-1がスプライシング制御因子群の活性調節において包括的な役割を担うことを示している。また、次世代シーケンス解析に先行して、生殖細胞の分化段階で司令塔的な役割を果たすGLD-1について発現解析を行なった結果、SPK-1の発現阻害によりGLD-1の発現上昇が誘導されることを見出した。しかしながら、gld-1 mRNAのスプライシングパターンには変化が見られなかったことから、SPK-1は更に上流の因子のスプライシング制御を介して、GLD-1の発現調節を行なっている可能性が示唆された。次世代シーケンス解析において試料調製に難航した。平成28年度は、SPK-1によってリン酸化されるSRタンパク質の中で、生殖細胞の増殖分化過程に関与するものを同定するためにRNAi法によって個々または組合せでSRタンパク質を阻害し、その表現型を調べた。その結果、予想に反してSPK-1阻害時の表現型と一致するものは見出すことができなかったことから、SPK-1はSRタンパク質以外の標的分子を通じて生殖細胞の増殖分化制御を制御している可能性が示唆された。また、SPK-1阻害によるシナプトネマ複合体因子HIM-3の発現領域拡大は、SPK-1と同時にGLD-1を阻害することによって通常の発現に回復することが明らかになった。この結果は、SPK-1が生殖細胞において有糸分裂と減数分裂の切り替えの制御に深く関与していることを示唆している。RNAi法を改良し、より効率的なSPK-1の発現阻害個体の調製が可能となった。この方法を活用して、難航していた試料調製段階を克服し、計画を推進する。分子生物学予定していた試薬の納入が遅れたため。28年度は当該試薬が納入可能になったので使用する。
一般および発達障害小児における顔認知に関する生理学的研究:主に脳磁場計測を用いて

本研究ではヒトの社会生活において重要な役割を果たす表情・視線の認知能力の発達過程と、その障害が想定される広汎性発達障害小児における脳反応特性を明らかにするため、主に健常群での計測を行った昨年度に引き続き本年度、一般および高機能広汎性発達障害の小児と成人を対象として表情認知課題・視線認知課題と共に脳の磁場反応計測を進め、以下の結果を得た。1.表情認知の課題において潜時約100msでの一般小児・成人の後頭部脳磁場反応は"不機嫌な顔"に対し"中立の表情の顔"に対するよりも有意な増大を示したが、発達障害群では表情の違いに対する後頭部初期反応の差異は認められなかった。この反応の電流源は一次視覚野周辺に求められ、健常成人と小児ではごく早期の脳反応段階の時点で既に表情認知作業が行われる一方、発達障害群ではこの機構が十分でないことが示唆された。2.視線認知の課題において潜時約140msでの一般小児の右後側頭部脳磁場反応は"視線が左にそれた顔"に対し"視線が正面向きの顔"に対するよりも有意な増大を示したが、一般成人ならびに発達障害群の小児と成人ではこの増大は認められなかった。健常小児では成人で一般に視線認知の反応がみられる170msよりも早い時点で視線方向の識別がなされるのに対し、発達障害小児ではこの機構が十分でないことが示唆された。3.発達障害群では1)加算平均磁場波形が健常群と比べ不明瞭2)主要反応の電流源位置に関してもばらつきが大きいという特徴が認められ、表情や視線認知の際の脳反応の同期性が不良であることを示唆する結果と考えられた。以上本研究では、一般および発達障害小児の顔・視線認知に関し脳磁図検査を用いることにより、一般発達的変化、また両群の差異の分析が可能であったが、今後さらに生理学的解明を進め発達障害児へのよりよい理解と診療につなげることが望まれる。今年度は主に学童期年齢の健常児(7歳13歳)計39名を対象に、顔認知課題に際しての脳磁場反応の計測・データ解析を行い、比較のため健常成人(20歳34歳)計10名についても同様の課題により脳磁場反応の計測、データ解析を行った。施行した課題は以下の三つである。1)表情認知課題:笑った・怒った・中立の3通りの表情各8種類、計24種類の顔写真(白黒)をランダムに呈示し、被験者には笑った顔の計数を指示しつつ脳磁場反応を計測する。2)視線認知課題:正面向き女性の顔で、視線が正面向き、および視線が左にそれた向きの2条件のものと、ターゲットとして花の写真(白黒)を用いてランダムに呈示し、被験者には花の計数を指示しつつ脳磁場計測。3)図形認知課題:2)の課題で用いた、視線が2条件の女性の顔写真をモザイク図形に変換し(さきの写真で黒目のあった位置には黒いモザイク片が位置する形で残るように調整)、ターゲットとして建物の写真を用いてランダムに呈示し、脳磁場計測。以上について解析を行った。結果は1)成人では表情および視線認知課題において、後側頭部右優位に、約170msでの明瞭な反応を示しその電流源は紡錘状回に位置する。図形課題でのこの反応は不明瞭であった。2)小児では同様の課題において潜時が100-160msと170-240msの2反応が後側頭部右優位にみられ年少児ほどこれらの反応時間は遅いが、最初の100-160msの反応成分が明瞭であり視線課題においてこの電流源は下側頭溝付近に位置し、視線のそれた顔に対して振幅が増大した(成人ではこの成分は比較的小さく電流源は後頭部視覚野に位置し、視線方向により影響されなかった)。後の170-240msの反応の電流源は上側頭溝付近に求められた。健常小児の顔・視線認知では一般に成人と違い最初の反応がより特異的に重要な意味をもつことが示唆されたと考えられる。3.発達障害群では1)加算平均

磁場波形が健常群と比べ不明瞭2)主要反応の電流源位置に関してもばらつきが大きいという特徴が認められ、表情や視線認知の際の脳反応の同期性が不良であることを示唆する結果と考えられた。以上本研究では、一般および発達障害小児の顔・視線認知に関し脳磁図検査を用いることにより、一般発達的変化、また両群の差異の分析が可能であったが、今後さらに生理学的解明を進め発達障害児へのよりよい理解と診療につなげることが望まれる。
ＡＬＳサルモデル、患者サンプルを用いたＴＤＰ―４３病態の検索

本研究では、免疫病理組織学的および定量的RT-PCRを用いた分子生物学的手法により、孤発性ALS患者の生検皮膚におけるTDP-43 mRNA発現量を検索し、孤発性ALSの分子病態におけるTDP-43発現上昇の病態との関連を明らかにし、運動神経選択性の分子基盤を検索することを目的とした。ALS患者および対照疾患患者のヒト生検皮膚で、3.8%チオシアン酸アンモニウムを用いて表皮と真皮を酵素学的に#21085;理し、表皮部分からRNAを抽出した。TDP-43の翻訳領域にprimer/probeを設計し、表皮の内部コントロール分子としてKeratin (KRT) 5, 10を用いた。これらによりTDP-43 mRNAの定量をTaqmanの定量的RT-PCRによって行い、ALS患者12例および対象疾患患者8例の解析を終えた。TDP-43-KRT10間のCp値の差は疾患対照群:8.02に対しALS群:7.25と低く(P=0.0010)、ALS患者皮膚においてTDP-43のmRNA発現量が1.76倍に増加していることを示していた。TDP-43-KRT5間では疾患対照群:7.68、ALS群:7.85であり、統計学的な有意差を認めなかった(P=0.29)。ALS罹患期間とTDP-43の発現量の関係においては、罹患期間の増加によってTDP-43 #8211; KRT10間のCp値には変化がなく(P=0.61)、加齢によっても変化がないことが示された(P=0.36)。以上よりALS患者の皮膚ではTDP-43のmRNA発現が亢進する病態が存在するが疾患進行によるmRNA発現量には変化がなく、凝集するTDP-43蛋白の増加に対するmRNAによるnegative feedback機構が破綻している可能性があると考えられた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、免疫病理組織学的および定量的RT-PCRを用いた分子生物学的手法により、孤発性ALS患者の生検皮膚におけるTDP-43mRNA発現量を検索し、孤発性ALSの分子病態におけるTDP-43発現上昇の病態との関連を明らかにし、運動神経選択性の分子基盤を検索することを目的とする。ALS患者および対照疾患患者のヒト生検皮膚で、3.8%チオシアン酸アンモニウムを用いて表皮と真皮を酵素学的に剥理し、表皮部分をホモジネートし、IsogenキットでRNAを抽出した。TDP-43の翻訳領域にprimer/probeを設計し、表皮の内部コントロール分子としてKeratin(KRT)5,10を用いた。これらによりTDP-43mRNAの定量を、Taqmanの定量的RT-PCRによって行い、これまでにALS患者10例および対象疾患患者4例の解析を終えた。TDP-43mRNAのCt値とKRT5およびKRT10mRNAのCt値の差は、TDP-43とKRTlOの場合は明らかな差がない(ALS群:8.43、疾患対照群:8.34)のに対し、TDP-43とKRT5ではALS群の方がわずかに大きくなっていた(ALS群:7.41、疾患対照群:6.29)。このことはALS群においてTDP-43mRNA発現量が低下していることを示しており、ALS患者の皮膚組織では何らかのフィードバック機構が存在している可能性がある。今後はさらに症例数を蓄積し、両群の間に統計学的な有意差があるかを検証していく予定である。

24年度が最終年度であるため、記入しない。ヒト皮膚検体からのRNA抽出方法の適正化に時間を要してしまった。サンプル採取時の凍結保存状態によってもデータが変化してしまうことが判明したため、現在前向きにサンプル収集を進めている。ヒト皮膚検体(ALS群および疾患対照群)を前向きに収集し、それぞれの免疫組織学的解析、RT-PCR解析を進め、両群で有意差が認められるかどうかを検証していく予定である。
ヒト細胞特異的ヒト抗体の遺伝子光学的製造と応用

ヒトなどの高等生物の細胞を特徴づけるものの一つとして、細胞表面に提示されるさまざまな生体分子を挙げることが出来る。これら生体分子を抗原として、ヒト細胞表面に特異的なヒト由来モノクローナル抗体は、細胞機能の制御、病態検査などの医薬品としての利用に大きな可能性を秘めているが、特異抗体産生ハイブリドーマの調製の困難さ故にその供給は限られている。本研究においては、ヒト赤血球をモデル細胞として、ヒト細胞表面特異的ヒト抗体を、近年発達したファージ抗体の系を更に改良することで作製し、微生物を用いた発現系による多機能の賦与、多価性の導入を施すことで、素材としての有用性を高め、ヒト抗体を系統的に道程し作製する計の確立により、病態検査に応用することを目標とした。本研究における成果は以下のように総括できる。1)ヘテロハイブリドーマ(D10)から調製したヒト抗体可変領域遺伝子を基に、ヒト一本鎖抗体遺伝子を構築し、大腸菌の分泌発現系により、IgGと同様の抗原結合活性、赤血球凝集活性を持つ抗体分子の調整ができた。2)汎用性ある一本鎖抗体の調製が行える系として、封入体から、ほぼ完全な赤血球結合活性を持つヒト抗体分子を得ることができる巻き戻し系を構築した。3)簡便な血液検査のために、ニ量体酵素であるアルカリ性フォスファターゼと融合発現させることにより、二次抗体の使用など煩雑な操作を必要とせず、凝集活性の観察並びに酵素活性を用いた血液検査が行えることが示せた。ヒト細胞表面に特異的なヒト由来モノクローナル抗体は、細胞機能の制御、病態検査等の医薬品としての利用に大きな可能性を秘めているが、特異抗体産生ハイブリドーマの調製の困難さ故にその供給は限られている。最近、繊維状ファージの一つのコートタンパク質上にヒトゲノム中から抗体可変領域だけをPCRで取り出し提示する"ファージ抗体"の系を開発している。本研究においては、ヒト赤血球をモデル細胞として、ヒト細胞表面特異的ヒト抗体を先の"ファージ抗体"の系を更に改良に、ヒト抗体を系統的に同定し作成する系を確立することを目的としている。研究分担者である内川により既に調製されているヒト抗Rh抗体産生ヘテロハイブリドーマまたはヒトリンパ球よりmRNAを調製し、ヒト抗体遺伝子の共通塩基配列より提案されているプライマーを用いて、PCR法によりH鎖可変領域(VH)、L鎖可変領域(VL)を増幅して単離した。各々のVH、VL遺伝子をリンカーとしての(GGGS)3をコードするDNA断片で、VHーリンカー-VLの結合順序で結合し一本鎖化し、この一本鎖可変領域遺伝子をM13ファージの遺伝子IIIと融合させ、ファージコートタンパク質の一部として提示した。このファージ提示の際、熊谷等が最近確立したファージミッドを利用した新規な提示系で安定な提示が可能であった(熊谷)。得られたファージ抗体をRh陽性及び陰性赤血球を使い分けることにより、Rh抗原に特異的に結合するファージを選別した。Rh(D)抗原特異的ファージ抗体はRh(D)陽性赤血球とのみ特異的に結合することをフローサイトメトリーで明確に示すことができた(内川)。ヒト細胞表面に特異的なヒト由来モノクローナル抗体は、細胞機能の制御、病態検査等の医薬品としての利用に大きな可能性を秘めているが、特異抗体産生ハイプリド-マの調製の困難さ故にその供給は限られている。最近、繊維状ファージの一つのコートタンパク質上にヒトゲノム中から抗体可変領域だけをPCRで取り出し提示する"ファージ抗体"の系が開発されている。本研究においては、ヒト赤血球をモデル細胞として、ヒト細胞表面特異的ヒト抗体を先の"ファージ抗体"の系を更に改良し、ヒト抗体を系統的に同定作成する系を確立することを目的としている。

既に初年度において、研究分担者である内川により既に調製されているヒト抗Rh抗体産生ヘテロハイブリドーマまたはヒトリンパ球のmRNAから作製したファージ抗体のライブラリーから、ヒト赤血球のRh抗原の一つであるRh(D)抗原に対するファージ抗体の選別に成功した。今年度はこのファージ抗体の一本鎖可変領域(scFv)を、大腸菌の発現系で大量調製しその抗原特異性を詳細に解析した。大腸菌の発現系は、T7-プロモーター、pelBのシグナルペプチド領域を利用し、検出と精製を容易にするためにsFv断片カルボキシル末端にc-myc及び6個のHisからなる目印(tag)が挿入されている(熊谷)。調製したscFvを用いて、二次抗体として抗c-myc抗体の共存下でヒト赤血球凝集活性を測定した。種々のRh型ヒト赤血球124検体に対する凝集活性を調べた所、Rh(D)抗原に対して厳密な特異性を有し、充分高い凝集活性を示すことが明らかとなり、実際の血液検査薬としての有効性を示すことができた(内川)。ヒトなどの高等生物の細胞を特徴づけるものの一つとして、細胞表面に提示されるさまざまな生体分子を挙げることが出来る。これら生体分子を抗原として、ヒト細胞表面に特異的なヒト由来モノクローナル抗体は、細胞機能の制御、病態検査などの医薬品としての利用に大きな可能性を秘めているが、特異抗体産生ハイブリドーマの調整の困難さ故にその供給は限られている。本研究においては、ヒト赤血球をモデル細胞として、ヒト細胞表面特異的ヒト抗体を、近年発達したファージ抗体の系を更に改良することで作製し、微生物を用いた発現系による多機能の賦与、多価性の導入を施すことで、素材としての有用性を高め、ヒト抗体を系統的に同定し作製する系の確立により、病態検査に応用することを目標としている。前年度においてRh(D)抗原に対し十分な結合能を示すファージ抗体の一本鎖抗体(scFv)だけを、大腸菌での発現系に導入して、大量分泌発現系を確立し(熊谷)、発現したscFvは十分なRh(D)抗原特異性を有していることを見出している(内川)。しかしながら、一本鎖抗体は一価であり、細胞凝集を観察するためには二次抗体を必要とし、現時点では操作は煩雑となっていた。そこで、本年度は、多機能性並びに多価性を持たせるため、大腸菌アルカリフォスファターゼ(BAP)との融合蛋白質として発現させたところ(熊谷)、この分子は二次抗体を加えることなく、弱いながらも細胞凝集を示した(内川)。また十分なBAP活性を示し、その活性により、血液検査が行えることが示された(熊谷、内川)。さらに抗BAP抗体を用いることで、その特異性が更に増し、細胞表面を全く処理せずにその血液検査が可能となった(内川)。
戦後日本の産業政策と産業金融

本年度は第一に資金配分政策において重要な役割を果たした大蔵省金融機関資金審議会と通産省産業合理化審議会産業資金部会に関する資料の収集と整理を行った。第二にこれら文書資料の情報を補うために当時の関係者からのヒアリングを実施した。対象は昭和30年代に通産省企業局産業資金課、通産省重工業局鉄鋼業務課、同製鉄課、日本興業銀行、三井銀行で資金配分政策・金融の実務に携わった関係者である。これら資料の分析によって得られた資金配分調整の仕組みに関する知見は次の通りである。資金配分調整の前提として通産省は毎年度の始めに所管産業の設備投資計画を調査した。計画は原局の審査を経たうえで、さらに産業資金課で産業別長期計画との整合性、技術的な可能性、開銀を中心とする財政投融資資金枠との整合性のチェックを受けた。財政投融資の枠は大蔵省と金融機関資金審議会によって設定され、通産省に伝達された。その際、産業資金課は大蔵省理財局資金課と緊密に連絡をとりながら、通産省所管産業の投資計画と財政投融資計画との整合化につとめた。産業合理化審議会資金部会では、産業資金課によって作成された投資計画と大蔵省等から伝達された資金供給見込みをもとに、重要産業部門の所要設備資金の確保および設備投資の規模の調整などについて審議した。産業資金部会は、前述の手続きに従って作成された投資計画を、産業界の代表者の了承を得ることによってオーソライズする場を提供した。さらに、調整された設備投資計画と通産省の産業政策に関して金融界の代表者の了解を得るという機能を果たした。また産業資金部会には、全銀協の委員が出席しており、資金部会での審議経過と結論は全銀協、特にその資金調整委員会に伝えられた。資金調整委員会はこれを受けて投資計画に見合った資金供給のための銀行間の調整を行なった。昭和30年代における日本の産業資金配分は以上のようなシステマティックな調整を経て実施されたと考えられる。
受精に関与する精子の糖鎖認識分子の解析

これまで、ブタの受精には複数の糖鎖認識機構が働いていることを明らかにしており、この知見に基づいて精子側の糖鎖結合タンパク質分子の解析を行い、以下の結果を得た。1.糖鎖ポリマーをプローブとして、精子頭部にN-アセチルラクトサミン構造を認識する分子、およびLewis X構造を認識する分子が別々の分子として精子の細胞膜に存在することが明かとなった。2.いずれの糖鎖認識分子も、精子が受精能を獲得した後で、より強く検出することができ、また、先体反応の誘導後には、殆ど検出されなくなることが観察された。3.単離したブタ精子細胞膜のTriton可溶化物の遠心上清中に、N-アセチルラクトサミン構造やLewis X構造を有するプローブを固相化したウェルに対して特異的に結合する複数のバンドを検出することができた。これらの結合は対応するオリゴ糖によって特異的に阻害された。4.精子細胞膜画分を中性の界面活性剤で可溶化し、N-アセチルラクトサミン構造を有する糖タンパク質を結合させたビーズによる親和性カラムクロマトグラフィーを行い、約70kDaの分子量を持つタンパク質を検出した。この分子のN末端やプロテアーゼ消化ペプチドの部分アミノ酸配列を決定し、この配列情報をもとに遺伝子のクローニングを行い、部分塩基配列を決定した。これらの知見は、今後の受精機構の分子レベルでの解析の基礎となるものである。これまで、ブタの受精にはシアロ(アシアロ)N-アセチルラクトサミン構造やLewis X構造を認識する機構が働いていることを明らかにしており、この知見に基づいて精子側の糖鎖結合タンパク貭の同定の基礎実験を行い、以下の結果を得た。1.シアル酸合有糖鎖やLewis X構造含有糖鎖を含む種々の糖鎖を調製、あるいは市販品として得、これらを材料としていずれかのオリゴ糖を多価に結合させたデキストラン骨格の糖鎖ポリマー、ウシ血清アルブミンを骨格とした糖鎖ポリマーを作成した。2.上記(1)で調製した糖鎖ポリマーをプローブとして、精子頭部における糖鎖認識分子の存在状態を解析し、シアル酸(ガラクトース)含有糖鎖を認識する分子、およびLewis X構造を認識する分子が精子の細胞膜に存在することが明かとなった。3.いずれの糖鎖認識分子も、精子が受精能を獲得した後で、より強く検出することができ、また、先体反応の誘導後には、殆ど検出されなくなることが観察された。このように、精子の生理的な変化に対応して、これら2種の糖鎖認識分子の発現様式が変わることがわかった。4.デイッシュにコートした精子の細胞膜への糖鎖プローブの結合や、この結に対する種々の糖タンパク質、ポリサッカライドの阻害効果をELISA法で解析し、2種の糖鎖認識分子が別々の分子であることを明らかにした。卵との結合や輸卵管上皮細胞との接着に関与するブタ精子側の糖鎖認識分子の解析を進め、以下の結果を得た。デキストラン骨格の多価糖鎖プローブをプラスチックプレートに固相化し、組織の界面活性化剤による可溶化物をプレートに添加し、結合したタンパク質をプレート内でビオチン化後、電気泳動で解析するという簡便かつ高感度な糖鎖認識分子検出法を開発した。この方法を導入し、ブタ精子に存在する糖鎖認識分子の特定を試みたところ、単離したブタ精子細胞膜のTriton可溶化物の遠心上清中に、N-アセチルラクトサミン構造やLewis x構造を有するプローブを固相化したウェルに対して特異的に結合するバンドを検出することができた。これらの結合は対応するオリゴ糖によって特異的に阻害されたことから、N-アセチルラクトサミン構造を認識する分子およびLewis x構造を認識する分子が確実に存在することが判明した。そこで、精子細胞膜画分を中性の界面活性剤で可溶化し、N-アセチルラクトサミン構造を有する糖タンパク質を結合させたビーズによる親和性カラムクロマトグラフィーを行い、約70kDaの分子量を持つタンパク質を検出した。

この分子を2次元電気泳動法で精製し、N末端アミノ酸配列、およびプロテアーゼ消化によって得たペプチドの部分アミノ酸配列を決定した。更にこの配列情報をもとに遺伝子のクローニングを行い、塩基配列を決定した。この知見は、今後の分子レベルでの解析の基礎となるものである。
アメリカ・イギリスの非営利住宅に関する比較分析

アメリカ、イギリス両国の関連機関への文献・資料請求、及び国内での文献・資料の検索・収集を行い、その分析を通じて、近年の住宅事情及び住宅政策の動向、非営利組織の類型とそれぞれの制度的基盤、住宅政策における非営利住宅供給の位置づけ、非営利住宅への補助金・低利融資・税制優遇等の公的施策の仕組みと現状、非営利住宅のファイナンス構造、非営利組織の活動内容とそのプロジェクトの特性、非営利住宅に関わる多様な組織のネットワークの構造を明らかにした。これを通じて、現状の住宅供給システムにおける非営利住宅の位置と意義を解明することができた。
次世代ハードディスクドライブ用の超薄型・高速回転圧電超音波モータ

表記申請課題について、それぞれ分担研究を行った。以下その成果について報告する。(1)研究総括として、具体的な超音波モータを考案し、その検討課題を明確にした。即ち、1)主に圧電セラミックス使用の円環振動子を用いた構成、2)圧電単結晶LiNbO_3材使用の構成(i)128°回転Y板のL_1-F_2モード矩形板・モータ、(ii)128°回転Y板の屈曲正方形板・モータ、(iii)155°回転Y板の屈曲正方形板・モータ、等を前年度に引き続いて取り上げ、また、3)圧電セラミックス使用の改良L_1-L_2モード・矩形板モータ(多積層構成モータ)4)水晶MEMSモータ、5)ジャイロモーメント・モータ・・・の分担研究を実施した。(2)具体的モータの検討成果はそれぞれをいくつかの国際コンファレンスを含む研究会で報告した。具体的論文は次ページに示すとおりで、19件に及んでいる。その他、公開シンポジウム(第3回、仙台開催)で試作モータを展示し、関心を得ることができた。(3)上記の成果の中では特に(1)における1),2),3),5)が有望であることが判明した。(4)特に(1)-5)のジャイロモーメント・モータは新しい発想につながるものであることが判った。その原理を推し進めると静電的駆動への展開ばかりでなく、光駆動モータも容易なことが確信された。(5)継続研究が次年度も可能であればこれらの考案モータの残された問題はライフ・タイムの延長と具体的応用へのブラッシュ・アップ対策が重要となった。即ち、1)主に圧電セラミックス使用の円環振動子を用いた構成、2)圧電単結晶LiNbO_3材使用の構成(i)128°回転Y板のL_1-F_2モード矩形板・モータ、(iii)155°回転Y板の屈曲正方形板・モータ、等を取り上げることにした。3)圧電セラミックス使用の改良L_l-L_2モード・矩形板モータ(多積層構成モータ)4)水晶MEMSモータ、5)ジャイロモーメント・モータ・・・を分担研究することにした。具体的論文は次ページに示すとおりで、6件に及んでいる。その他、次年度となる研究会報告を既に4件登録している。(3)上記の成果の中では特に(1)における1),2),3)が有望であることが判明した。(4)(1)-5)のジャイロモーメント・モータも将来的には有効であると思われる。特に静電的駆動法のモータは次年度でのトライに活路を見出したい想いである。(5)継続の次年度はこれらの考案モータのブラシ・アップを大きな課題としたい。
戦後ドイツ文化史における現代美術の研究―観客と公的体験の観点から

本研究は戦後の西ドイツ、特にデュッセルドルフに焦点を当て、芸術がいかにして社会や公共性に関わったのかを明らかにするものである。具体的には当時の美術界において国際的にも重要な位置を占めていたデュッセルドルフ芸術アカデミー周辺の作家を中心に、1960年代から70年代にかけて興隆した観客への挑発やコミュニケーションを志向する芸術を分析する。これら作品の表現形式・媒体の選択理由は当然ながら芸術家毎に異なるが、その背後に社会への批判・挑発ないし観客との協働というコミュニケーション的契機が存在することを同時代批評や言説、主要な催事の分析を通じて明らかにする。
多様体上の写像論とその応用

本研究を進めるにあたり,各構成員は相互に連絡をとりながら,それぞれ専門を同じくする他の研究機関に所属する研究者と研究情報の交換,討論を行い,研究の進展に努めた。岩田はinvolutionを許容する可微分多様体の特性類による特徴づけ,可微分多様体のユークリッド空間への埋め込み可能な同境類の決定問題等,以前からの研究課題に取り組む一方,景気循環論の研究をおこない,2世代重複モデルにおけるある政策のパレート最適性についての一つの知見を得たが,論文提出に至らなかった。国吉は代数学的立場から,微分体の整数論的性質の一つとして、微分付値の微分拡大体への延長,およびその応用についての研究を継続し,前年度に得られた業績に続く成果の一部を発表した。今後も一層の進展が期待できる。菅野はFourier級数の総和法と関数近似に関する研究を継続し,離散値Fourier級数の研究を行った。各研究者とも他の研究機関に属する研究者と積極的に交流をおこなったが,研究の進展にとり有意義であった。岩田は変換群研究集会への出席を含む3回の出張を行ない、国吉は東京理科大学等へ4回出張を行なった。また菅野は各地で開催された研究集会への出席を含む4回の出張を行なった。本研究組織は、所属する機関が設置後日も浅く,また数学研究者の数も少ないことから,文献の利用、検索に不便を感ずることも多い。このため本研究に関連する基本的な図書の整備にも努めた。また若干の雑誌論文を他の研究機関に複写を依頼して利用することができたことは大へんありがたかった。
アポリポプロテイン(アポ)E2が糖尿病性腎症を増悪させる機序の解明に関する研究

【目的】脂質代謝異常は大血管障害だけではなく、腎障害とも関連するといわれている。アポEはTG-richリポ蛋白(VLDLレムナントであるIDLを含む)の主要蛋白の1つであり、リポ蛋白受容体へのリガンドとして脂質代謝に重要な役割を果たしている。アポEには遺伝的多型性(アポE2,E3,E4)が存在する。アポE3がparent formである。アポE2は158番目のArgがCysに変異したもので、受容体への結合能が低いためにIII型高脂血症(アポE2/2遺伝型)、高レムナント血症、高TG血症を惹起する。われわれは以前アポE2遺伝子が糖尿病性腎症と関連することを初めて報告した(Atherosclerosis 1994,Clin Genet 1995)。しかし、アポE2が糖尿病性腎症の発症、進展に関与する機序については不明である。今回、アポE2由来IDLおよびアポE2自体の正常ヒトメサンギウム細胞に対する影響を検討した。【対象と方法】アポE2/2遺伝型,アポE3/2遺伝型,アポE3/3遺伝型を有する2型糖尿病患者より早朝空腹時に採_した。血漿から超遠心法にてIDL(1.006<d<1.019)を分離し24時間透析した。得られたIDLを、またアポE2,アポE3自体を、48時間リポ蛋白を含まない培地で培養した正常ヒトメサンギウム細胞に添加し、24時間培養後PKC活性を測定し、同時に培養液中のTGF-β、TypeIV collagen、FibronectinをELISA法にて測定した。TGF-βのmRNAの発現も検討した。【結果】アポE2/2,アポE3/2,アポE3/3 IDLと培養した場合、PKC活性はそれぞれ26.1、13.2、7.6pmol/min/proteinであり、アポE2/2およびアポE3/2 IDLはアポE3/3 IDLに比べて有意にPKC活性を亢進させた。アポE2/2,アポE3/2,アポE3/3 IDLと培養した細胞培養液中のTGF-βは、456、417,204pg/mlであり、アポE2/2およびアポE3/2 IDLはTGF-β産生およびTGF-βのmRNAの発現を有意に亢進させた。細胞培養液中のtype IV collagenとfibronectinについてもアポE2/2およびアポE3/2 IDLはその合成を有意に亢進させた。またアポE2,アポE3,アポE4自体は正常ヒトメサンギウム細胞に対して影響を与えなかった。【結論】糖尿病患者由来アポE2 IDL(レムナントリポ蛋白)が腎症の進展と増悪に関与していることが明かとなった。従って、フィブラート薬剤、EPAや一部のスタチンによる血中レムナントリポ蛋白の抑制が腎症進展を阻止する可能性がある。