hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パス遅延テスト容易性を考慮した高位合成システムの開発

近年の高速に動作するLSIは遅延故障による不良チップが増加している.製造チップの市場不良率の抑制や製造コスト削減の観点から,遅延故障に対する高品質かつ低コストなテスト技術の開発は産業界で重要な課題となっている.本研究課題では,回路設計における上位段階からテスト容易性を考慮した設計手法(高位合成法)の提案を行った.近年の高速に動作するLSIは遅延故障(信号の伝搬が遅れ誤動作する故障)による不良チップが増加しており,製造チップの市場不良率の抑制や製造コスト削減の観点から,遅延故障に対する高品質かつ低コストなテスト技術の開発は産業界で重要な課題となっている.本研究では,通常動作に加えて設計の上位段階から遅延故障のテスト容易性を考慮した高位合成を提案することを目的としている.採択期間の2年目となる2013年度は,申請書の研究計画に記載したとおり,高位合成の中で各演算をどの時刻で実行するのかを決めるスケジューリングに着目し,パス遅延テスト容易性を考慮したスケジューリング方法の提案を行った.この研究は研究室の学生の卒業研究テーマとし,学生の研究指導も行った.研究成果としては,スケジューリング法の提案と提案手法で回路を合成した場合の有効性(回路面積の最小化)の評価結果である.評価結果からは,提案手法はテスト容易性を保証できるが,回路面積が大きくなる場合も多く,現時点では改良の余地があると感じている.そのため,当初の研究計画よりは延びるが,2014年度はアルゴリズムの改良に取り組む.2014年度の研究計画では,スケジューリングからバインディングまでの高位合成システムを開発することとしていた.しかし,上述の通りスケジューリングアルゴリズムに改良の余地があること,またパス遅延故障だけでなく遷移故障を対象としたテスト手法も重要であることから,これらについて優先的に研究を行うこととする.研究発表に関しては,2012年度研究を行ったパス遅延テスト容易性を考慮したバインディング法について,国際学会で発表を行い,現在は論文誌へ投稿している.近年の高速に動作するLSIは遅延故障による不良チップが増加している.製造チップの市場不良率の抑制や製造コスト削減の観点から,遅延故障に対する高品質かつ低コストなテスト技術の開発は産業界で重要な課題となっている.本研究課題では,回路設計における上位段階からテスト容易性を考慮した設計手法(高位合成法)の提案を行った.近年の高速に動作するLSIは遅延故障(信号の伝搬が遅れ誤動作する故障)による不良チップが増加している.製造チップの市場不良率の抑制や製造コスト削減の観点から,遅延故障に対する高品質かつ低コストなテスト技術の開発は産業界で重要な課題となっている.本研究では,通常動作に加えて設計の上位段階から遅延故障のテスト容易性を考慮した高位合成を提案する.本研究課題は申請書にも示したとおり,パス遅延テスト容易性を考慮したバインディング法とスケジューリング法の提案からなる.H24年度は研究計画に記載したとおり,パス遅延テスト容易性を考慮したバインディング法に取り組んだ.計画ではH24年度中にバインディングアルゴリズムを提案し,H25年度初旬に論文投稿の予定であったが,順調に進捗したため,H25年1月にIEEE主催の国際会議ASP-DACにおいて発表を行った.このASP-DACに採択されたことから,学術的に認められた,意味のある研究成果を出せたといえる.ただし,実験による評価サンプルが少なかったことから,もう少しサンプルを増やしてこのアルゴリズムの有効性を評価する必要がある.今後はパス遅延テスト容易性を考慮したバインディング法について,評価を充実させた上で,学術論文誌に投稿する.また同時に,H25年度の計画になっているパス遅延テスト容易性を考慮したスケジューリング法の提案を進める.現在のところ,申請書で示した計画どおりに進捗しているといえる.近年の高速に動作するLSIについて,製造チップの市場不良率の抑制や製造コスト削減の観点から,遅延故障に対する高品質かつ低コストなテスト技術が産業界で求められている.本研究では,設計の上位段階からテスト容易性を考慮した高位合成法を提案することを目的に研究を行った.研究期間の最終年度となる2014年度は,遷移故障のテスト容易性を考慮としたスケジューリングアルゴリズムの提案を行った.ディジタル回路の設計では,スケジューリングされた結果に対してバインディング(演算器の割り当て)をすることでレジスタ転送レベル回路が生成される.そのため,提案手法によって合成されたスケジュール済みデータフローグラフは,後段処理のバインディングにも依存するが,評価実験では生成される回路に関してより多くの演算器について遷移故障のテストを行うことができることが分かった.この成果については,電子情報通信学会主催の総合大会2015において研究発表を行った.ただし,バインディング処理まで併せて提案すること,もしくは既存のバインディング手法との相性についてはまだ解析に至っていない.研究期間全体の成果については,パス遅延故障のテスト容易性を考慮したスケジューリング法およびバインディング法の提案を行った.また遷移故障に関して,テスト容易なスケジューリング法の提案を行った.遷移故障を対象としたテスト容易なスケジューリング法については,今後もアルゴリズムの改良と評価を進め,国際学会および学術論文誌への投稿を行う予定である.採択期間の2年目となる本年は,研究計画どおりパス遅延テスト容易性を考慮したスケジューリングの提案に取り組んだ.アルゴリズムの提案とその評価を行ったところ,合成後の回路面積について改良が必要であり,2014年度も引き続き取り組む.申請書の計画では,2014年度の初旬には国際学会への投稿を予定していたため,計画から少し遅れている.

本研究課題は申請書にも示したとおり,パス遅延テスト容易性を考慮したバインディング法とスケジューリング法の提案からなる.計画ではH24年度中にバインディングアルゴリズムを提案し,H25年度初旬に論文投稿の予定であったが,順調に進捗したため,H25年1月にIEEE主催の国際会議ASP-DACにおいて発表を行った.このことからも学術的に認められるある一定の成果が得られたと考える.H25年度は計画書のとおりパス遅延テスト容易性を考慮したスケジューリング法の提案に取り組む.2014年度の研究計画では,スケジューリングからバインディングまでの高位合成システムを開発することとしていた.しかし,スケジューリングアルゴリズムに改良の余地があることから,引き続き2014年度の前半はアルゴリズムの改良と評価を行う.またパス遅延故障だけでなく遷移故障を対象としたテスト手法も重要であることから,遷移故障を対象としたスケジューリングアルゴリズムの提案を行う.これらについて優先的に研究を行い,その後で高位合成システムの開発に取り組む予定である.現在のところ計画書に従って順調に進捗している.H25年度に研究を行う,パス遅延テスト容易性を考慮したスケジューリング法は,H24年度に提案したバインディングアルゴリズムへの入力となる部分である.提案するスケジューリングは,与えられたデータフローグラフ(演算時刻は未決定)について,まずは各演算を配置する時刻を工夫することでスケジュール済みデータフローグラフの生成を行うが,場合によっては演算規則などを用いてデータフローグラフの構造そのものを再構築することで更に有効なスケジュール済みデータフローグラフの生成も検討する.H25年度後半にはスケジューリングアルゴリズムを完成させ評価実験まで行い,H26年度前半には論文を投稿する.物品購入に関して2013年度中に必ず購入が必要なものがなかったため次年度に繰り越した.2014年度の研究に必要な物品および旅費として使用する.繰り越した金額は,次年度の物品購入予算とする.
超電導マグネットの内部構成材におけるスリップとクウェンチの関係に関する研究

本研究は、複合構造である超電導マグネットの内部構成材の変形やすべり挙動を正確に解析し、それらから放出エネルギーと熱発生を予測すると共にその大きさを評価し、クウェンチ裕度を正しく求め、機械的擾乱とクウェンチとの関係を解明することを目的とする。本年度は下記の研究を行った。1.超電導マグネットの内部構成材の変形やすべり挙動を正確に解析できる複合積層構造要素を用いた精度のよい簡便な有限要素法の計算コードを作成した。要素の等価剛性は、要素を構成する各層の剛性より平均化して求め、要素の平均的変形量より各層の変形量を求めた。特に要素を構成する各層は、弾性変形のみならず塑性変形も行うものとし、層間の応力状態がある値に達すると、微小すべり変形が起きるとした。2.積層構造梁の曲げ試験と数値解析結果の比較を行った。まずステンレス鋼とエポキシ樹脂から成る積層梁の3点曲げ試験を行い、荷重と撓み、歪と撓みの関係を測定すると共に、AEセンサーによりすべり変形を検知した。昨年実測したすべり限界値を用いて、塑性変形も考慮に入れた新しい計算コードで数値解折した結果は、大変形後も実験結果と良好な一致を示した。3.実機超電導マグネットの複合構造解析を行った。東芝(株)で試作した15テスラ超電導マグネットの内側の【Nb_3】Snコイルに505Aの電流を通した上で外側のNbTiコイルの電流を増してゆく方式で励磁し、十数回のトレーニング後クウェンチした実機実験に対応する数値解析結果は、NbTiコイルに180Aの電流を流したとき【Nb_3】Snコイルの46番目で微小すべりが起こり、244Aで412番目ですべり変形が発生すること等実験結果と一致し、クウェンチ発生の原因となる機械的擾乱の発生の予知が可能となった。
身分・身分的周縁と部落問題に関する地域史的研究

「巨大都市大坂(大阪)とその周辺地域」「西日本各地域」「伝統都市京都とその周辺地域」「巨大都市江戸(東京)とその周辺地域」の4つの地域について、それぞれの社会構造とその変容について明らかにした。また、身分・身分的周縁に関する研究を深化させ、部落問題についてもその形成、展開から解決までに至る過程を実証的に明らかにするとともに、地域支配構造の発展についても究明した。さらに、近代の「行き倒れ」をめぐる歴史研究なども進展させた。近世史を中心とした身分的周縁研究として遂行されている地域史研究と、近代史における地域支配構造論を接合して地域社会構造の一貫した把握をめざす本研究においては、前近代から近現代にまたがる研究組織(連携研究者12名を含む)を構成し、その全体を研究代表者鈴木良が統括して、平成21(2009)年度は以下の通り研究を推進した。1、「巨大都市大坂(大阪)、大坂周辺地域」「西日本各地域」「伝統都市京都及び京都周辺地域」「巨大都市江戸(東京)及び江戸周辺地域」の各班(地域)単位の共同研究により、各地域の身分・身分集団と社会構造を分析するという方針のもと、その基礎となる各人の主題研究を推進した。その成果の一部は、連携研究者三枝暁子が(社)部落問題研究所の紀要『部落問題研究』189号に論文として発表するなどしたほか、共同研究会(後掲3)において研究代表者や連携研究者等が研究報告をおこなった。2、研究推進のために研究協力者本井優太郎(大阪大学大学院生)の参加を得て、研究の基礎となる(社)部落問題研究所所蔵の資史料の整理などを進めた。3、全体の共同研究会を2009年7月26日、9月19日、10月24・25日、2010年1月23日の計4回(5日間)開催した。このうち、第47回部落問題研究者全国集会(10月24・25日)は研究成果を研究組織外の研究者等にも公開するものとして開催され、連携研究者の塚田孝、町田哲、藤本清二郎、飯田直樹がそれぞれ報告をおこなった。近世史を中心とした身分的周縁研究として遂行されている地域史研究と、近代史における地域支配構造論を接合して地域社会構造の一貫した把握をめざす本研究においては、前近代から近現代にまたがる研究組織(連携研究者12名を含む)を構成し、その全体を研究代表者鈴木良が統括して、平成22(2010)年度は以下の通り研究を推進した。1、「巨大都市大坂(大阪)、大坂周辺地域」「西日本各地域」「伝統都市京都及び京都周辺地域」「巨大都市江戸(東京)及び江戸周辺地域」の4地域を単位とする共同研究によって各地域の身分・身分集団と社会構造を分析するという方針のもと、各人の主題研究を推進した。その成果の一部は、研究代表者鈴木が『部落問題解決過程の研究第1巻歴史篇』に論文を発表したほか、研究分担者や連携研究者が『部落問題研究』誌等の論文や図書で発表した。また、共同研究会(後掲3)において研究分担者や連携研究者が研究報告等をおこなった。2、研究推進のために研究協力者本井優太郎(大阪大学大学院生)の参加を得て、研究の基礎となる(社)部落問題研究所所蔵の資史料の整理・調査等を進めた。3、全体の共同研究会を2010年4月3日、7月25日、9月20日、10月23・24日、2010年1月29日、3月20日の計6回(7日間)開催した。このうち、第48回部落問題研究者全国集会(10月23・24日)は研究成果を研究組織外の研究者等にも公開するものとして開催され、歴史I分科会で連携研究者塚田孝が報告をおこなったほか、全体会で報告(岡田知弘)に対するコメントを連携研究者吉田伸之がおこなった。近世史を中心とした身分的周縁研究として遂行されている地域史研究と、近代史における地域支配構造論を接合して地域社会構造の一貫した把握をめざす本研究においては、前近代から近現代にまたがる研究組織(連携研究者12名を含む)を構成し、その全体を研究代表者鈴木良が統括して、平成23(2012)年度は以下の通り研究を推進した。1.「巨大都市大坂(大阪)、大坂周辺地域」「西日本各地域」「伝統都市京都及び京都周辺地域」「巨大都市江戸(東京)及び江戸周辺地域」の4地域を単位とする共同研究によって各地域の身分・身分集団と社会構造を分析するという方針のもと、各人の主題研究を推進した。その成果の一部は、研究代表者鈴木良のほか、連携研究者佐賀朝、塚田孝、藤本清二郎、三枝暁子、吉田伸之、吉田ゆり子らが論文や図書で発表した。2.研究推進のため研究協力者として前年度に引き続き本井優太郎と、新たに佐々木拓哉(京都府立大学院生)の参加を得て、研究の基礎となる(社)部落問題研究所所蔵の資史料の整理・調査等を進めた。

3.全体の共同研究会を2011年7月23日、9月23日、9月24日、10月22・23日、2012年3月10日、3月11日の計6回(7日間)開催した。このうち、第49回部落問題研究者全国集会歴史II分科会(10月23日)では、研究分担者竹永三男が報告をおこない、研究成果を研究組織内外の研究者等にも公開した。また、3月11日には「大都市における警察行政と地域社会・地域支配」をテーマに公開研究会として開催し、連携研究者の飯田直樹と大日方純夫が報告をおこなった。4.関係資史料の調査・収集、及び関係図書の整備を進めた。以上により、次年度(最終年度)にむけて、研究成果をまとめる準備を進めることができた。本研究の最終年度である平成24(2012)年度は、研究代表者鈴木良の統括の下、研究分担者松尾寿、竹永三男のほかに12名の連携研究者の参加をえて、前近代から近現代にまたがる15名による研究組織を構成し、以下の通り研究を遂行した。1.「巨大都市大坂(大阪)、大坂周辺地域」「西日本各地域」「伝統都市京都及び京都周辺地域」「巨大都市江戸(東京)及び江戸周辺地域」の4地域を単位とする共同研究によって各地域の身分・身分的周縁と社会構造を分析してきた、前年度(第三年度)までの成果をさらに発展させてまとめるため、2012年7月22日、9月30日、11月24日、2013年2月2日の計4回の全体研究会を開催し、研究代表者鈴木良、研究分担者松尾寿、連携研究者塚田孝、藤本清二郎、町田哲らが研究報告発表をおこなった。2.研究代表者鈴木良は、研究成果を研究組織内外の研究者等に公開することも兼ねて、第50回部落問題研究者全国集会全体会(2012年10月27日)において「地域支配構造の発展」を報告した。3.研究組織に参加する各人の研究も前記1の4地域を単位とする共同研究のなかで進められ、その成果の一部は、研究分担者竹永三男、連携研究者大日方純夫、佐賀朝、塚田孝らによって、雑誌論文や学会発表、図書で発表された。4.以上の研究推進のため、前年度に引き続き研究協力者として若手研究者(大学院生)の参加も得て、史料の調査・整理も進め、また関係図書の整備・補充もおこなった。以上の作業を通じて最終年度の研究を推進し、4年間にわたる研究期間を終了することができた。4地域を単位とする共同研究によって各地域の身分・身分集団と社会構造を分析するという方針のもと、各人の主題研究を順調に進めることが可能となり、それらの成果を現在までの3年間で、16回開催した合同研究会などを通じて共有することができたこと、また、雑誌論文20件、学会発表11件、図書20件といった形で発表することができたことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで(第3年度まで)の研究の成果をふまえて研究を推進し、最終年度である平成24年度は研究成果のまとめをおこなう。
風穴式冷却システムの開発

本研究は、中山間地域の傾斜を利用して農業施設を冷やすための自然エネルギーによる冷却システムを開発することを目的にした。ハウス上部の傾斜に埋設したパイプを通過した冷気が密度差によりハウスへ導かれることによりハウス内を冷却した。冷気を導入したハウスでの栽培試験ではトマトの収量が増加した。本研究では傾斜地に設置された傾斜ハウスに、ハウスより上部斜面の地下に埋設したパイプを通すことによって人工の風穴を作り、夏期にこの風穴を通して冷気を送り込んで施設内を換気冷却するシステムの開発を目的とする。一般に日本の南西暖地の平野部では、地下1m深部では夏期でも20°C以下、地下2mになると15°C以下であることが知られている。それゆえ,深さ1m以上の地下にパイプを埋設し、地温で冷却された冷気を、空気の密度差を利用してハウス内に導入すれば、一切の外部動力を使わずに夏期のハウス内温度を低下させることができる。本課題では、冷却に必要な風量・温度を得るための埋設パイプの形状や長さ、空気取り入れ法の改良、流路全体の最適設計を行い、既設の試験設備を用いてシステムの適応限界を明らかにし、冷却量が理論値の80%以上である当該システムのプロトタイプを完成することを目標に取り組む。本年度は、善通寺市にある四国農業センタの傾斜地に、深さ1mおよび3mに地下パイプを埋設し観測を行った。夏季の結果は得られていないが、地温と気温の差が大きくなるほど冷気の流量が増加することが明らかになった。本年度は、昨年度設置した善通寺市にある四国農業センタの傾斜地に、深さ1mおよび3mに地下パイプを埋設し観測を行った。夏季、冬季とも、地温と気温の差が大きくなるほど冷気の流量が増加することが明らかになった。また、流入気流中の二酸化炭素濃度が高くなることが判明した。それゆえ,深さ1m以上の地下にパイプを埋設し、地温で冷却された冷気を空気の密度差を利用してハウス内に導入すれば、一切の外部動力を使わずに夏期のハウス内温度を低下させることができる。本年度は、善通寺市にある四国農業センターの傾斜地に深さ1mおよび3mの地下パイプを埋設し観測を行った。地温と気温の差が大きくなるほど冷気の流量が増加することが明らかになった。また、ハウス内でトマトの栽培を行い、冷気による収穫量の増大が確認された。さらに、地中におけるパイプでの熱交換に関する定式化を行い、冷気パイプ埋設の設計基準を得た。
中枢神経系の構造と機能に関する遺伝子発現レベルからの解析

本研究では,中枢神経系の構造と機能に関して,遺伝子発現レベルからの検討を行うために,いくつかのアプローチを試みた.1.生体脳における特定mRNAの定量;脳内の遺伝子発現状況を調べるために, RNAプローブを用いた特定mRNAの定量法を検討した.一つは,ドットブロット法によるものであり,他方は,本研究で新たに検討した溶液法によるものである.これら両者の方法によって,マウス脳RNA中に含まれるβ-チューブリンmRNA, β-アクチンmRNAを定量した所,良い結果の一致を示した.今後,これら方法によって,脳内の特定領域で発現されている各種mRNAの定量が可能と思われる.2.培養神経細胞による神経突起伸長制御機構の解析;プロテインキナーゼ阻害剤(H-7)が,培養神経細胞の突起伸長を著しく促進することを見い出した.この突起伸長と共に,一過的なβ-チューブリンmRNAの増加が見られた.これは, β-チューブリンmRNA合成の増加によるらしい.さらに,突起伸長細胞に対するトランスフェクション実験を行った所,特定エンハンサー活性の変化が認められた.今後,この系を用いて,突起伸長に関連している遺伝子の発現制御機構を調べていくことが可能と思われる.3.レトロウイルス感染による脳内への外来遺伝子導入;レトロウイルスベクターにクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子を挿入したものを作製し,出生直後のマウス小脳の初代細胞へのウイルス感染を行った.その結果, CAT活性が安定に発現されることがわかった.また,サザン法により外来遺伝子が導入されていることも確かめられた.今後,これら基礎検討をもとに,脳内への遺伝子導入を試みる.なお,マウス脳cDNAバンクを作製し,脳特異的cDNAクローンをいくつかスクリーニングした.本研究では,中枢神経系の構造と機能に関して,遺伝子発現レベルからの検討を行うために,いくつかのアプローチを試みた.1.生体脳における特定mRNAの定量;脳内の遺伝子発現状況を調べるために, RNAプローブを用いた特定mRNAの定量法を検討した.一つは,ドットブロット法によるものであり,他方は,本研究で新たに検討した溶液法によるものである.これら両者の方法によって,マウス脳RNA中に含まれるβ-チューブリンmRNA, β-アクチンmRNAを定量した所,良い結果の一致を示した.今後,これら方法によって,脳内の特定領域で発現されている各種mRNAの定量が可能と思われる.2.培養神経細胞による神経突起伸長制御機構の解析;プロテインキナーゼ阻害剤(H-7)が,培養神経細胞の突起伸長を著しく促進することを見い出した.この突起伸長と共に,一過的なβ-チューブリンmRNAの増加が見られた.これは, β-チューブリンmRNA合成の増加によるらしい.さらに,突起伸長細胞に対するトランスフェクション実験を行った所,特定エンハンサー活性の変化が認められた.今後,この系を用いて,突起伸長に関連している遺伝子の発現制御機構を調べていくことが可能と思われる.3.レトロウイルス感染による脳内への外来遺伝子導入;レトロウイルスベクターにクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子を挿入したものを作製し,出生直後のマウス小脳の初代細胞へのウイルス感染を行った.その結果, CAT活性が安定に発現されることがわかった.また,サザン法により外来遺伝子が導入されていることも確かめられた.今後,これら基礎検討をもとに,脳内への遺伝子導入を試みる.なお,マウス脳cDNAバンクを作製し,脳特異的cDNAクローンをいくつかスクリーニングした.本年度は、主に以下の3つの項目について研究を進めた。1.マウス脳cDNAバンク作製と脳mRNAの脳内発現状況の検討-7週齢マウス脳よりcDNAバンクをλgt10ベクターを用いて作製し、脳によく発現されているmRNAに対するcDNAクローンを選択した。そして、1週齢及び7週齢マウス脳の大脳皮質,中脳等,小脳,延髄等の領域における発現状況を調べた。その結果、領域によって大きく発現程度の異なるクローンが数個存在した。このようにして、領域特異的マーカー遺伝子の取得も可能と思われる。2.特定mRNA定量法の検討-脳内の遺伝子発現状況を探るためには、特にmRNAの定量的解析が重要である。ここでは、β-チュープリンmRNAの発現に注目し、ドットハイブリダイゼーションとRNA-RNAハイブリダイゼーションを用いた2つの新しい方法を検討した。その結果、両方法ともに信頼性の高い定量法であることがわかった。特に後者の方法は、試験管内で合成した一本鎖RNAをプローブに用いる方法で、cDNAクローンさえあれば適用可能であり、今後の幅広い活用が期待される。3.形質導入系を用いた遺伝子発現検定系-神経細胞の刺激応答性を遺伝子発現制御レベルから解析するために、主に一時的形質発現系の検討を行なった。動物ウィルス遺伝子プロモーターとクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子の融合遺伝子をリン酸カルシウム法で培養神経細胞に導入した所、その発現が認められた。また、初代神経細胞でもその発現が認められた。培養条件を変えることによって、これら遺伝子発現の変化することも観察された。さらに、外来遺伝子を取り込んだ安定な形質転換神経細胞の樹立も可能であり、今後これら手法は神経系ネットワーク形成過程解析に有効な手段を提供するものと考えられる。
高温下における金属間化合物の弾性挙動

1.測定精度の向上直方体共振法による弾性率測定では、コンピュータによる共振周波数の計算精度と試料を直方体に整形する際の理想的な直方体形状からのずれの2点が測定精度全体の大きな割合を占めている。近年のコンピュータの著しい発達により、高精度の計算を短時間で行うことができるようになり、試料の整形のずれが大きな誤差の要因となっていた。今回新たに購入した研磨機とゴニオメータとを組み合わせて用いることによって、従来の方法より簡単に高精度の試料を作成することが可能となった。その結果、理論的に計算された共振周波数と実測値はほとんど一致するようになった。また、同一組成の試料を2個用意し、それぞれ独立に弾性率の測定を行った結果、誤差の大きいものでも約1%程度と、数mm角の試料から非常に高精度の弾性率測定が行われていることが確かめられた。2.高温弾性特性の測定上記のように本方法における弾性率の測定精度を確認した後、Ni3Geに対して弾性率の温度依存性の測定を行った。本金属間化合物は、以前の測定において弾性異方性の温度変化に異常が見られた系である。精度の高い今回の測定においても同様の異常が見られ、さらにその異常の観察される温度が組成によって変化するという新たな知見を得ることができた。
H2濃度を指標に海洋窒素固定活性を直接検出することで活性分布を詳細に描写する

本研究でH2濃度分析用ガスクロシステムを構築し洋上観測を実施した。「みらい」「白鳳丸」の連続採水システムからの採水では,採水器で採取した試料に比べて圧倒的に高いH2濃度が観測された。これは採水システムにおけるH2生成を示唆しており,当初計画していた航走しながらの連続観測が,少なくとも「みらい」「白鳳丸」では,難しいことを示している。全海洋の6割を占める海域では窒素栄養が不足しているため,窒素固定による新窒素供給は,生物生産を支配する極めて重要なファクターとなっている。本研究は,航走連続観測が可能な溶存H_2濃度を活性検出指標に用いる。新指標の確立は,窒素固定観測を"点"から"線"へと発展させ,従来不可能であった窒素固定活性分布の迅速な検出と詳細な描写を可能にする。具体的には、調査船による航走観測が可能なガスクロシステムを立ち上げ、海洋表層のH2濃度過飽和を検出することで窒素固定活性を把握する。本年度は本研究の遂行に不可欠なガスクロシステムを構築した。最適分析条件決定のための基礎実験を行った。ガスクロシステムの根幹となる微量還元性気体検出器の最適条件を決定する実験を実施し、検出器温度290度で高精度高感度分析が実現することを確認した。この他にバルブを含めたガス配管用継手類を接続し、船上での多数の分析試料に対応できるより簡易なガスクロシステムへと随時改良を施しH2とCOについて濃度を定量するのに十分な分離が可能になった。同システムをインド洋調査航海に持ち込み海水試料の分析を実施し、本来低濃度であるべき深層海水中で、既報値と同様に低濃度のH2の観測に成功した。これは同システムがコンタミネーションを回避した有用なものであることを保証している。同航海ではH2を大量に含むことが知られている熱水プルーム試料の分析も実施し、一般的な深層海水中のH2濃度よりもはるかに高いH2濃度を得た。同試料ではH2とともに熱水プルーム中で高い濃度を示すCH4の高濃度も見られており、本研究で構築したシステムが正常に稼働していることを示している。本年度は,昨年度中に構築したガスクロシステムを利用した洋上観測を実施した。当初予定していた貧窒素栄養海域における航海は震災の影響などもあり実施できなかったが,比較的窒素栄養の枯渇している海域での別航海(西部北太平洋)に乗船し,洋上観測を実施できた。窒素栄養が豊富な中緯度域では表層水のH2濃度は一日を通じて大気平衡濃度以下であったが,亜熱帯定期観測点(Sl)においては,日中に過飽和となっていることが判明した。これらの成果はサンプル瓶に採取して実施する従来の分析法でのものである。同航海の船舶は「みらい」であったが,「みらい」の連続採水システムからの採水では,バイアル瓶試料に比べて圧倒的に高いH2濃度が観測された。これは採水システムにおけるH2生成を示唆しており,当初計画していた航走しながらの連続観測が,少なくとも「みらい」では,難しいことを示している。同航海では,震源域周辺の海底直上水の採取を行い,H2濃度の観測を実施した。この結果,深層水では本来ありえないH2濃度の過飽和が検出された。H2以外の,たとえばメタンやマンガンについても同様に濃度の高まりが検出され,また微生物菌数の増加や微生物群集構造の変化も認められた。これらの原因として,地震による海底堆積物の舞い上がりと海底下深部からの流体放出を想定し,成果をまとめ論文を投稿し,ネイチャー出版会のオンラインジャーナルであるサイエンティフィックリポーツ誌に掲載された。
イソカルバサイクリンの新規短段階実用的合成法に関する研究

本研究は,これまでに報告されたイソカルバサイクリン合成法のいずれの方法も範としない,クライゼン-エン・ルートを基本とする全く新しい発想に基づく短行程収束型分子構築法を確立した。即ち,従来の合成は,プロスタグランディン環を合成後α-鎖を含む5員環を組み込んでビシクロ[3.3.0]骨格を構築する方法である。一方,本方法は,α-鎖を組み込んだ5員環を先に用意しておき,ω-鎖が置換する5員環を後から組み込んで同様の骨格を組み立てようとするものである。(4S)-4-(O-tert-butyldimethylsilyl)cyclopent-2-en-1-oneはプロスタグランディン合成で重要な出発原料であったが,その鏡像体はこれまでこの分野では使い道がなかった。しかし,本研究によって(4R)-体にイソカルバサイクリン合成の重要な原料としての新しい価値が賦与された。ω-側鎖に相当するキラルシントンに関しては,市販の(S)-1,2-O-イソプロピリデングリセロールを原料として,トシル化,銅反応剤とのカップリングによるC_4-ユニットの増炭,末端ジオールのエポキシ基への変換,アセチリドによるエポキシ環の開環,立体選択的ヒドロジルコニル化,およびヨウ素-ジルコニウム交換,の一連の反応により大量合成の実験処方を確立した。実施したスケールの最大のものは,グリセロールを約20グラム使用した場合で,各段階全て80-95%収率で進行した。本合成法の最大の特徴となる連続クライゼン-エン反応の基質合成に際して,3級水酸基のビニルエーテル化は克服すべき重要な課題であった。大量の水銀塩を用いる方法に頼らずにその目的を達成する新しい効率的な方法を開発した。本研究は過去のイソカルバサイクリンのいずれの合成法にも優る,クライゼン-エン・ルートを基本とする実用的な合成法の確立を目的とする。(1) ω-側鎖に相当するキラルシントンは市販の(S)-1,2-ο-イソプロピリデングシセロール(1)を原料として,トシル化,銅反応剤とのカップリングによるC_4-ユニットの増炭,末端ジオールのエポキシ基への変換,アセチリドによるエポキシ環の開環,立体選択的ヒドロジルコニル化,およびヨウ素-ジルコニウム交換,の一連の反応により大量合成の実験処方を確立した。原料として1を約20グラム使用可能で,各段階全て80-95%収率で進行する。(2)連続クライゼン・エン反応によってイソカルバサイクリンの炭素コアーを構築するために要求される前駆体(2)を用いる熱転移反応は,温度制御をすればエン反応の手前で停止させることが可能であることが明らかになった。クライゼン転移で止めた転移生成物アルミニウム系ルイス酸で処理すると,それに含まれるアセタール環が分解することも明らかになった。この結果,問題点として本研究でその解決を目指しているエン反応の立体化学を精査するためのポイントが明らかになった。(3)本研究を遂行する際,原料として不可避的に要求される4-ヒドロキシシクロペンテノンの新合成法を検討した結果,副産物として新奇なシクロペンテノン環合成法法を見い出した。以上の結果,次年度から検討すべき課題が明瞭になった。すなわちα-側鎖末端のカルボン酸等価官能基として採用したアセタール環を別のカルボン酸等価官能基に変換することから検討する。本研究はイソカルバサイクリンの過去のいずれの合成法にも優る,クライゼン-エン・ルートを基本とする実用的な合成法の確立を目的とする。平成5年度には(1)ω-側鎖に相当するキラルシントンの大量合成の実験処方の確立、および(2)連続クライゼン・エン反応による立体制御の方法論の開発を行った。

本年度の研究の結果以下のことが明らかになった。(1)キラルなω-側鎖から調整した銅反応剤を用いてラセミの4-TBSO-シクロペンテノンにマイケル付加反応を行うと、鏡像体区別反応が進行することを見い出した。これによって、光学活性な4-ヒドロキシシクロペンテノンを入手する必要がなくなった。丁度その供給が断たれていた時点であったので、今回の発見の意味は大きい。(2)イソカルバサイクリンの最初の合成には、カルボン酸等価体としてトリメチルアシルシランを採用した。この特殊な官能基の反応特性について別途検討を続けていたが、今回5-ヘプテノイルシランを低温下(-78°C)で、当量の4塩化チタンと反応させたところ、新しいタイプの環化反応が進行することを見い出した。本反応ではアシル炭素とsp2-炭素の間に炭素-炭素結合を生成して閉環するとともに、残りのsp2-炭素に塩素が結合した生成物が得られた(この反応については平成7年3月日本化学会春季年会で口頭発表)。(1)平成6年度に見出した4塩化チタンを用いる5-ヘプテノイルシランの新炭素環化反応に関して継続して検討した。検討のポイントは反応に供する基質の効率的合成経路の確立及び反応の適応範囲と限界である。特に,前者についてはアシルシラン等価体として何を採用するかについて検討し,2-トリメチルシリル-1,3-ジチアンを用いる経路を確立した。(2)平成6年度から継続して,ラセミ体の4-TBSO-シクロペンテノンとキラルなω-側鎖から調製した銅反応剤による鏡像体区別マイケル付加反応の検討を行った。この研究には4-TBSO-シクロペンテン-2-オンの両鏡像体(100%ee)が必要なので,その合成法についても併せて検討を行った。採用した合成経路は4炭素+1炭素結合法によるものであるが,この方法は従来かなりラセミ化を伴うことが報告されている。従って,その点をいかに解決するかが重要であり,この問題解決に向けて隣接ジオールコントローラー戦略を採用した。これは,従来法の大きな問題点である歪みの大きいトランス-ビシクロ[3.3.0]骨格中間体を経由する点を回避するためと,隣接ジオールコントローラーによって反応点の近接効果を意図し,従来法のもう一つの問題点である反応時間の,著しい短縮を可能にしようと計画したものである。その結果,本合成法が実用的レベルで可能であることを見出した。現在,1炭素ユニットとして最適なものを検索中である。なお,本研究を成果として公表するためには,平成8年度においても引き続き研究を続行する必要があるものと考えている。
術中MEPにおける経頭蓋電気刺激が脳機能に与える影響と最適刺激パラメーターの決定

【目的】脊椎や脊髄にアプローチをする整形外科手術において問題となる脊髄損傷による術後の運動機能低下を防ぐ目的で、経頭蓋電気刺激(TES)を用いた術中運動誘発電位(MEP)は現在多くの施設で行われている。経頭蓋磁気刺激(TMS)と異なりTESでは脳神経機能への影響を示唆する神経症状は起きにくいとされているが、実際にTESにより脳神経機能への影響を評価した報告はまだない。そこで今回は、TESが脳神経機能に及ぼす影響があるか否かを術中脳波測定を用いて評価した。【結果】(1)平成23年度に実施したMEPを用いた脊椎外科グループの手術(132例)に関して、脳神経機能への影響を示唆する副作用が認められた症例はなかった。(2)脳波記録は両側の前頭極部、中心部、後頭部、側頭部にておいて行った。各誘導のTES前後の脳波波形で、棘波の出現や徐波の増加などは認められなかった。(3)刺激電極を設置する運動野の最も近傍に位置する両側の中心部の脳波記録のパワースペクトル解析をしたところ、両側の各周波数帯域においてTES前後のパワー値に有意差を認めなかった。(4)本研究中のMEP検査で偽陰性を示す症例はなかった。【まとめ】結果(1)(3)より、今回の脳波評価では、当院MEPに用いているTES(電圧値600V、トレイン数5回)が脳神経機能へ与える影響は示唆されなかった。また(4)より、本院で採用しているTESはMEP検査を行うに適したパラメーターであると考えられる。今後さらに脳波記録のデータを増やしてデータの信頼性を高めると共に、脊椎外科の手術は若年層も対象となるので、年齢別による評価も行い、TESの安全性の証明を進めていきたい。
無線接続クラスタ型スーパーコンピュータを実現する小型ＲＦフロントエンドの研究

本「無線接続クラスタ型スーパーコンピュータを実現する小型RFフロントエンドの研究」は、要素技術として(1)伝送線路ー導波管変換器(2)位相調節機構(3)高効率増幅器からなる。(1)では、従来F行列の縦続接続として表現されていた伝送線路特性へ伝送線路接続部特性(エッジモデル)の埋め込みを行うことで、伝送線路特性を高精度に見積もる方法を提案し、電気・情報関係学会九州支部連合大会において「平面フィルタ学習のための、教師データ生成」を発表し、国際非線形・通信・信号処理学会において「平面フィルタ生成のための、エッジモデル抽出及び埋め込み」を発表した。これらの技術を用いることで従来、数時間かけて電磁界解析により得られていた伝送線路形状からの高精度な周波数特性が、数ミリ秒で得られるようになった。(2)では、位相調節のための電圧源を設計中である。(3)では、鳥や魚の集団行動に学んだ群粒子最適化と呼ばれる技術を増幅器の設計へ導入することで、増幅器の利得・帯域・安定性・消費電力を総合的に考慮して自動設計することができるようになった。これにより、10dB以上の利得を持つ24GHz広帯域増幅器が1時間以内で設計でき、結果をサービスコンピューティング研究会において「24GHz増幅器のパラメータ」として発表し、信号処理学会論文誌では「群粒子最適化を用いた24GHz増幅器の総合的設計」として発表した。この技術により、増幅デバイスの性能を最大限に引き出すことができるようになった。本研究は要素技術として(1)伝送線路ー導波管変換器(2)位相調節機構(3)高効率増幅器からなる。(1)に関しては設計にとどまらず、高速・高精度に周波数特性を見積もる方法を提案・発表することができたため、当初の計画以上に進展している。(2)に関しては設計中であり、発表には至っていないため、当初の計画からはやや遅れている。(3)に関しては設計にとどまらず、総合的な性能を考慮して増幅器を自動設計するシステムを提案・発表することができたため、当初の計画以上に進展している。以上、(1)と(3)に関して当初の計画以上に進展、(2)に関してはやや遅れていることから勘案し、総合的にはおおむね順調に進展していると思われる。今後は(2)に関してより注力することが肝要であると考える。伝送線路形状から周波数特性が精度良く、高速に得られるようになった。この技術を発展させて、逆方向、つまり周波数特性から伝送線路形状を得られる研究をし、伝送線路ー導波管変換器の設計に役立てる。位相の調節機構を実現するためには、高い分解能と低雑音特性を持つ電圧源が必要となる。この電圧源を実現する理論構築と機能シミュレーション及び設計を急ぐ。群粒子最適化により、高性能な増幅器を自動設計できるようになったが現状、能動デバイスの段数が1、結合数が1のため、利得と出力電力の範囲が限られている。これら段数や結合数を自由に選択できる増幅器の自動設計方法を確立する。進捗に応じて、大学院生の協力を仰ぎ、着実に研究を推進する。

この技術を発展させて、逆方向、つまり周波数特性から伝送線路形状を得られる研究をし、伝送線路ー導波管変換器の設計に役立てる。位相の調節機構を実現するためには、高い分解能と低雑音特性を持つ電圧源が必要となる。この電圧源を実現する理論構築と機能シミュレーション及び設計を急ぐ。群粒子最適化により、高性能な増幅器を自動設計できるようになったが現状、能動デバイスの段数が1、結合数が1のため、利得と出力電力の範囲が限られている。これら段数や結合数を自由に選択できる増幅器の自動設計方法を確立する。進捗に応じて、大学院生の協力を仰ぎ、着実に研究を推進する。本研究要素技術のひとつ、位相器に用いるプログラマブル電源の設計が遅れているため、関連する物品の購入費、測定施設の利用料、学会発表の旅費などの計上が行えなかった。早急にプログラマブル電源を設計し、位相器の研究が当初の予定に追いつけるようにする。本年度利用予定であった予算は、次年度に滞りなく利用できるよう留意する。
GPIフリッパーゼとGPI生合成の生理的意義の解析

グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)はタンパク質を細胞表層に繋ぎ止める糖脂質である。本研究では、GPI中間体の小胞体内腔側への輸送を助けるフリッパーゼの候補タンパク質遺伝子ARV1とその他のGPI生合成遺伝子の変異株を用いた解析により、GPI生合成が酵母の寿命や細胞死を調節していること、細胞死の調節にはテロメアの構造が深く関わっていることを明らかにした。グリコシルフォスファチジルイノシトール(GPI)はタンパク質を膜に繋ぎ止める役割を担う糖脂質であり、その生合成は細胞機能にとって非常に重要である。GPIの生合成は小胞体の細胞質側ではじまる。細胞質側で合成されたGPI中間体は内腔側ヘフリップ(移行)し、マンノースとエタノールアミンリン酸の付加のあと、新生タンパク質へ転移する完全型GPIとなる。GPI生合成の各反応ステップに関与する遺伝子の多くはすでに同定されている。しかしながら、GPI中間体の細胞質側から内腔側へのフリップの分子機構についてはよくわかっていない。我々はこれまでに、酵母遺伝子ARV1がGPI中間体のフリップを調節する遺伝子である可能性を見出してきた。そこで本研究では、ARV1と機能的関係にある遺伝子を探索し、その関係を明らかにすることによって、GPI中間体のフリップの分子機構を解明することを目的とした。また、GPI生合成遺伝子の変異株の表現型を詳しく解析することで、GPI生合成の細胞内における役割を見出すことも本研究のもうひとつの目的である。本年度の成果は以下の通りである。1)ARVと機能的関係にある遺伝子を得る目的で、ARV1遺伝子破壊株の表現型を抑圧する多コピーサプレッサーを取得し、塩基配列決定によりサプレッサー遺伝子を同定した。2)ARV1を含む他のGPI生合成遺伝子の変異株と酵母のカスパーゼ遺伝子であるYCA1との二重変異株を用いた解析によって、GPI生合成が酵母のカスパーゼ依存的な細胞死を制御していることを明らかにした。3)また、GPI生合成遺伝子の変異株を用いた解析によって、GPI生合成が酵母の経時寿命を調節していることを明らかにした。我々は、GPIの生合成を調節する遺伝子の機能を研究する過程で、GPI生合成が酵母のアポトーシスに重要な役割を果たしていることを見出した。また、GPI生合成遺伝子と小胞体ストレス応答に必要な遺伝子の二重変異株は合成的な生育障害を示すことから、それらの遺伝子の間に機能的関連があることが示唆された。小胞体ストレスが閾値を越えると、細胞はアポトーシスを引き起こすことが知られている。そこで、本研究では、GPI生合成異常によるアポトーシスの誘導に小胞体ストレスが関与しているかどうか、さらに、小胞体からのアポトーシスシグナルがミトコンドリアへ伝達されることが細胞死の実行に必要であるかどうかについて解析を行った。その結果、未成熟GPIアンカータンパク質を蓄積するGPI生合成異常株ではストレス誘導剤ツニカマイシンに対する感受性が増加し、小胞体ストレスによって誘導される分子シャペロンの発現が上昇、さらに、ストレスによって引き起こされる小胞体の形態異常を呈したことから、GPI生合成異常株では小胞体ストレスが起こっていることが示された。次に、小胞体から細胞質へ放出されるカルシウムは小胞体ストレスをミトコンドリアへ伝達するアポトーシスシグナルの1つであることから、GPI生合成異常株の細胞質カルシウム濃度を測定した。その結果、GPI生合成異常株では細胞質カルシウム濃度が上昇していることが認められ、細胞質カルシウム濃度とアポトーシス誘導能の間には正の相関があることが明らかとなった。また、GPI生合成異常株では活性酸素種の蓄積やミトコンドリアの断片化も観察された。以上の結果より、GPI生合成異常によるアポトーシスの誘導は、未成熟GPIアンカータンパク質の蓄積による小胞体ストレスが引き金となり、細胞質カルシウム濃度に依存したアポトーシスシグナルがミトコンドリアへ伝達されて、引き起こされることが示唆された。我々はこれまでに、GPI生合成を調節するARV1遺伝子の破壊株の温度感受性を抑圧する多コピーサプレッサーをスクリーニングし、DEP1、UPF1、EBP1の3つの遺伝子を取得した。これらの遺伝子は、破壊するとテロメア長が短小化することが知られている。また、ARV1も破壊するとテロメアが短小化することが報告されている。これらの結果は、GPI生合成とテロメアの構造あるいは機能の間に何らかの関連性がある可能性を示唆している。テロメアは、細胞の寿命や死に重要な役割を果たしており、テロメアが短縮すると、DNAダメージとして認識され、細胞増殖の停止やアポトーシスの誘導が起こる。以前の我々の解析により、酵母の寿命とアポトーシスはGPI生合成によって調節されていることが明らかになった。そこで、本研究では、この細胞死にテロメアが関与するか否かについて解析を行った。その結果、arv1Δ破壊株のAbAに対する抵抗性と生存率の低下は、テロメアの構成遺伝子の過剰発現により軽減された。

さらに、GPI生合成遺伝子変異株では、テロメアの核膜周辺でのクラスター形成に異常が生じること、その異常はテロメアの構成遺伝子の過剰発現により抑圧されることがわかった。クラスター形成の異常はアポトーシスの実行因子である酵母カスパーゼ遺伝子YCA1の破壊によっては抑圧されなかったことから、クラスター形成の異常は細胞死の上流で起こることが示唆された。以上の結果から、GPI生合成によるアポトーシスの調節にテロメアの構造が深く関わっていることが示唆された。
水頭症に対する神経成長因子ファミリーの補充療法の基礎研究

(1)カオリン水頭症モデルにおけるneuotrophinfamily(NGF,BDNF,NT-3)とtrk family(trk, trkB, trkC)の変化を調べ、NGFが脳梁、内側中隔核、線条体等で、BDNFが海馬で、NT-3が海馬、脳梁にてup-regulateされ、trkBが海馬にて、trkCが海馬、脳梁にてup-regulateされていた(小児の脳神経1998)。(2)カオリン水頭症モデルに合併する脊髄空洞症の神経免疫学的マーカー、およびNGFの変化を調べ、脊髄後索にreactive microgliaが発生し、astrocyte由来のNGFも増加していた(ISPN meeting 1998,症に神経外科学会1998)。(3)neuotrophinfamilyとGDNFのCNS組織への免疫学的反応を知るために、線条体に各栄養因子を投与し、NT-3とGDNF投与後2週間にて線条体内cholinergic fiberのreactive microglia増生を認めた(神経組織の成長・再生・移植研究会.1998)。(4)Neurotrophinを分泌することで注目されているmicrogliaの発達に伴う形態学的変化と分布を調べ、出生直後より成熟型のmicrogliaの抗体陽性になり、皮質への発達は早期に見られないことよりdevelopmental neuronal cell deathとの関連は薄いものと考えられた(小児の脳神経1999)。(5)CNS損傷時のmicrogliaの反応、その修復機転において免疫抑制剤が関わる可能性を調べ、免疫抑制剤FK506を使用したtraumatic brain injury modelで、FK506使用例は反応性gliosis,microgliosisが軽度であった(神経組織の成長・再生・移植研究会.1999)(6)(1)の結果によりNeurotrophinのみならず、高親和性受容体も脳梁、海馬にてup-regulateされていたNT-3を脳室内に持続投与した。前交連等の白質にてreactive microgliaの減少が認められた(小児神経外科1999.推薦論文として執筆中)。(7)(6)と同様系にてNGFの持続投与を試み、現在組織学的観察を施行している。kaolin水頭症におけるneurotrophinとその高親和性受容体(NGF,BDNF,NT-3,trkA,trkB,trkC)のmRNAをin situ hybridization法にて検討を加えたところ、NGFの分泌がグリア細胞、神経細胞いずれにても脳梁、線条体、内側中隔核にて高まっているにもかかわらず、その高親和性受容体であるtrkAの分泌は、内側中隔核にて一個の神経細胞あたりでは増加していたが、線条体にては変化を認めず、脳梁ではtrkA mRNAは検出されなかった。NGFがグリア細胞から分泌されることは昨今、報告があり、我々の結果とも一致するが、trkAのグリア細胞よりの分泌は報告がなく、また、NGFの増加が、低親和性受容体(LANR)を介し、trkAとは無関係に増加し、neuronal toxicに働いている可能性が考えられた。

しかしながら、BDNFは海馬にて、NT-3・trkCは脳梁にて増加していたため、このneurotrophinと受容体はpositive feed backにて反応していることが考えられたため、現在施行中の実験系ではNT-3をkaolin水頭症脳室内に投与し、その反応を行動解析と併せ観察中である。BDNFは脳室壁周囲に受容体が多く存在し、脳室内投与法では、より大量のBDNF量を必要とすることが推測されるため、局所投与法を考えている。尚、現在までの結果は雑誌投稿中である。(2) behaviour monitorにて、行動測定を1週間に1回計4回施行。(4) 5週後、全身麻酔下、開胸、上行大動脈より、4%paraholmaldehyde液にて灌流固定を施行。sucroseにて洗浄を施行し、cryostatにて切片作製。(6)なお、組織染色に先立ち、各種抗体の特異性を確認するために、周産期ラットにおけるmicrogliaの組織染色、およびknife cutinjury modelにおける各種組織染色を施行した。(7)現在までの結果としてNT-3投与modelにおいてbehaviour、全身状態の改善は得られなかった。(3)初回手術4週間後Pentobarbital(80mg/kg)皮下注射にて麻酔後、開胸、上行大動脈より、4%paraholmaldehyde液にて灌流固定を行った。sucroseにて洗浄を施行し、凍結後切片作製した。(5)現在全例においての組織染色法が終了していないが,NGF投与例においてmicroglial proliferationの所見がやや少ないように観察されている。
病原性コアラレトロウイルスの解明と制御へ向けての基礎研究

レトロウイルスはゲノムに組み込まれるという性質をもっており、ほ乳類のゲノムには意味のある遺伝子の何倍もの分量の「レトロウイルス」が生まれながらにして組み込まれている。この宿主のゲノムに入り込み宿主と同化したウイルスのことを内在性レトロウイルスと呼ぶ。ほ乳類のゲノムでは、遺伝子の占める割合がわずか2%程度である一方で、内在性レトロウイルスの配列が占める割合は約10%と非常に高い。最近の研究により、内在性レトロウイルスが、胎盤の形成や病原性ウイルスの防御に関わっていることが明らかになってきた。このことは、ほ乳類は生理学的機能の進化のためにレトロウイルスを積極的に取り込み(内在化)、利用してきたことを意味する。ところがコアラレトロウイルス(KoRV)は内在性レトロウイルスでありながら、病原性を保持しており、白血病や免疫不全などを引き起こしている。本研究では、KoRVを遺伝学的ならびに生物学的に解析し、病原性をもつ型(サブタイプ)を明らかにするとともに、KoRVの増殖を抑える抗ウイルス薬の探索を行うことを目的とした。本年度はこれまでの研究結果をもとに性質の異なるKoRVの感染性遺伝子クローンを作出した。それぞれの型に特異的なプライマーを設計し、忠実度の高いPCR用ポリメラーゼを用いてKoRV全長のcDNAを得た。得られたcDNAの塩基配列を決定しPCRによるエラーがないことを確認した後、ゲノムの両側にLTRをもつ感染性遺伝子クローンの形に組み直した。感染性遺伝子クローンのプラスミドをKoRVに感受性の細胞にトランスフェクトし、逆転写酵素活性、LacZマーカーレスキューアッセイ、イムノブロット法にて感染性を確認したところ、野生株と同様の感染性が確認できた。興味深いことにクローニングした感染性クローン由来のウイルスは、HEK293細胞では増殖したが、TE671細胞では増殖しなかった。ほ乳類のゲノムでは、遺伝子の占める割合がわずか2%程度である一方で、内在性レトロウイルスの配列が占める割合は8%から10%と非常に高い。平成22年度は、KoRVを遺伝学的ならびに生物学的に主に解析した。これまでに我々はenv遺伝子の配列の違いから4つのサブタイプ(A-D)を明らかにしているが、シュードタイプウイルスを用いたLacZアッセイにより、これらのサプタイプのうちenv遺伝子として機能的であるものはサブタイプAとBのみであった。また、サブタイプAはネコ白血病ウイルスサプグループBと受容体干渉し、ともにリン酸トランスポーターの一つであるPit-1分子をウイルス受容体として使用していた。一方、サプタイプBは調べた限りどのウイルスとも受容体干渉せず、未知の分子を受容体として使用していると考えられた。また我々は、KoRV-Aの全長遺伝子のクローニングに成功し、KoRV-AのEnv蛋白に特異的な抗体を作製した。現在、クローニングしたKoRV-Aのクローンの生物活性について解析を行っている。