hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時計出力分子Prokineticin 2による中枢性血圧調節機構の解明

ヒトの血圧には、睡眠時に低下し覚醒とともに上昇する日内リズムがある。血圧の日内リズムは、体内時計によって調節されていることが知られている。しかし、体内時計が生み出すリズムが、どのように血圧のリズムに変換されているのかは分かっていない。本研究では、ラットの延髄孤束核に発現するProkineticin 2という分子に着目し、この分子が体内時計の発振するリズムを血圧の日内リズムに変換している可能性を見出した。Prokineticin2 (PK2)は、分子時計が発振するリズムを様々な生理機能に伝達すると考えられている。本研究では、PK2が血圧の日内リズムの形成に延髄レベルでどのように関わっているかを調べることを目的としている。このことを踏まえて、本年度は以下について焦点を当てた研究を行い、それぞれ一定の成果を得た。(1)ラットの延髄孤束核(NTS)においてPK2のには日内リズムがあるのか雄のWistar-Kyoto (WKY)ラットから4時間毎にNTSを解剖採取し、NTSにおけるPK2の発現レベルをリアルタイムPCRにて解析した。その結果、PK2のNTSにおける発現レベルは高く、また、その発現には明期に高く、暗期に低くなるという日内リズムがあることが分かった。(2)PK2をラットNTSに与した場合の循環動態に与える影響および時間薬理学的な作用の検討雄のWKYラットを用いて、ウレタン麻酔下および人工呼吸管理下にて、大腿動脈から挿入したカテーテルを通して血圧および心拍数を測定し、NTSにBv8(両生類から抽出した哺乳類Prokineticinのhomologue)を微量注入して、循環動態の変化について検討した。その結果、ラットNTSへの投与によりBv8は、血圧および心拍数を低下させる作用があることが分かった。また興味深いことに、Bv8の効果は、PK2の発現レベルが上昇する明期に強くみられ、PK2の発現が低くなる暗期では減弱する、すなわち、時間依存的であることが判明した。(3)PK2およびその受容体(PKR2)の延髄における局在の検討PK2の延髄における局在を免疫組織化学法にて検討した。その結果、PK2タンパクは延髄に広く分布し、なかでもNTSに強く発現していることが分かった。PKR2については、現在、優れた抗体が入手できず、本年度は解析できなかった。以上の研究成果は、PK2が中枢レベルで血圧制御、特に血圧の日内リズムの調節に深く関わっている可能性を示している。この成果を踏まえて、次年度は、本態性高血圧モデルラット(SHR)を用いることで、高血圧発症、特に血圧日内リズムが消失したnon-dipper型高血圧の病態生理とPK2の関わりについて引き続き研究する。Prokineticin 2 (PK2)は、分子時計が発振するリズムを様々な生理学的リズムに伝達すると考えられている。本研究では、PK2が血圧日内リズムの形成に関わっているのかどうかを延髄レベルで調べることを目的とした。昨年度は、ラットの延髄孤束核(NTS)におけるPK2の発現に日内リズムがあり(実験1)、PK2のラットNTSへの投与より血圧および心拍数が低下すること(実験2)、そして、PK2の降圧効果は投与する時刻に依存的であることを突き止めた(実験3)。本年度は上記の実験13の結果を踏まえて、PK2による血圧日内リズム調節が、本態性高血圧のモデル動物(自然発症性高血圧ラット:SHR)において異常を来しているかどうかを検討した(実験4)。実験13は昨年度終了実験4. SHRにおけるPK2の循環調節作用の異常を検討雄のSHRの血圧日内リズムをテレメトリーシステムで無麻酔非拘束下にて測定したところ、対照群のWistar-Kyotorat (WKY)でみられだ明期の血圧低下がSHRでは不十分であり、すなわちSHRでは血圧日内リズムに異常が認められた。4時間ごとにWKYおよびSHRのNTSを解剖採取し、PK2のmRNAレベルの発現を解析したところ、WKYで明期にみられたPK2発現のピークが、SHRでは暗期にシフトしていた。最後に、麻酔下でWKYおよびSHRのNTSにPK2を微量注入したところ、WKYでは暗期にくらべて明期に降圧効果が高かったが、SHRではそのような時間依存的効果が消失していた。以上の研究成果は、PK2が中枢レベルで血圧日内リズムの制御に深く関わっていることを示唆していた。とくに、血圧日内リズムの破綻した高血圧モデルラットにおいて、その破綻には延髄レベルのPK2による循環調節異常の関与が考えられた。
RELA融合遺伝子陽性上衣腫に対する新規治療薬の同定

2)実験計画1)より得られた候補標的遺伝子の機能制御をマウス上衣腫由来細胞等において行い、その効果や影響を検討する。3)上記実験計画1ー2)より治療標的として同定された遺伝子や関連シグナル経路に対する阻害剤を用いた前臨床試験を上衣腫マウスモデルにて行い、その抗腫瘍効果を検討する。
ウエアラブル生体磁気センサに関する基礎技術の開発

本研究は、高感度な磁気センサを体表面に装着し、ウエアラブルな生体磁気計測を実現する際に立ちはだかると予想される2つの基本的な問題の解決、すなわち1.磁気センサ自体の物理的な揺れに伴う揺動ノイズの軽減と、2.磁場源解析のための磁気センサと体表面の相対位置の準動的検知を目的とする。平成30年度は本研究で使用するフラックスゲート磁束計の基本設計と試作を行った。多チャンネルとするため、基本波直交型フラックスゲート磁束計の量産性を上げる開発を行った。また、それと並行してデータ収録時のダイナミックレンジを向上させるために、24bitの高分解能の多チャンネルデータ収録のためのハードウェアの構築とソフトウェア開発を行い、揺動ノイズ軽減に対応できるようにした。さらに、磁気センサ位置の検知のためのコイルシステムの試作を行い、従来の据え置き型の室温磁気センサアレイに適用し、実用性を検証した。室温センサのフレキシブルなセンサ配置に対応できるものとなった。また、位置検出用のソフトウェアの開発を行った。上記の測定システムの開発と並行して、測定対象となる筋肉磁場の測定実験を東京医科歯科大学に設置されたSQUID磁束計システムにて実施し、筋肉磁場に関する知見を得た。筋肉磁場は脳磁場など従来のSQUIDを用いた生体磁気測定にとってはノイズとなる一方、臨床的価値が見出されていなかったため、これまで研究事例が多くなかった。しかし、筋肉磁場信号は比較的信号強度が大きく室温磁気センサでも検出が可能で、従来のSQUID磁束計システムよりも低コストで簡便に検査が可能なため、改めて臨床的価値についての検討や測定技術の確立を進めている。筋肉磁場の磁場源は従来の脳磁場や末梢神経磁場と異なり、未解明な点が多く、一般的に用いられている解析モデルもないため、測定された磁場データをもとに筋肉磁場の磁場源モデルの検討を開始した。平成30年度は、本研究を遂行するためのツールの試作開発と、筋肉磁場についての知見を得るための生体磁気測定を行った。本研究を遂行するためのツールの試作開発について、具体的には、基本波直交型フラックスゲート磁束計の量産のためのアモルファス磁性体ワイヤコアの絶縁方法と基板への配線方法の開発、それらに基づくフラックスゲート磁束計の基本設計と試作、揺動ノイズ軽減に対応するための24bit高分解能32chデータ収録のハードウェアの構築とソフトウェア開発と性能評価、磁気センサ位置検知のためのコイルシステムの設計、試作と、それによる室温磁気センサの位置検知の実証実験と評価、位置検知ソフトウェアの改良開発を行った。また、筋肉磁場についての知見を得るための生体磁気測定実験については、東京医科歯科大学にて設置・運用されている多チャンネルSQUID生体磁気計測装置の試作機を用いて、健常被験者に対して、上腕二頭筋、上腕三頭筋、母指外転筋、脛骨筋などの骨格筋の自発磁場信号および、運動神経に電気刺激を与えたときの誘発磁場信号の測定を行った。これにより、再現性の高い筋肉磁場信号を得るための刺激方法や、測定部位についての知見を得ることができた。運動単位が活動したときの筋電位信号の大きさや、筋電位信号から見積もられる運動単位に含まれる筋繊維の数は、従来運動神経や筋肉の疾患に役立つ情報であるが、針電極による侵襲的な検査を必要とするため、検査の回数が限定され、とくに小児患者の場合は検査が困難な場合があった。この針電極による筋電位測定検査を非侵襲的な生体磁気測定で代替できる可能性が示された。さらに、測定された筋肉磁場の磁場源解析を実施するための磁場源モデルの検討を行った。得られた磁場分布から、体積電流を考慮に入れた筋繊維に沿った線分電流をベースとした磁場源モデルが適切ではないかと予測された。平成31年度(令和元年度)は、平成30年度で試作したフラックスゲート磁束計を適用した多チャンネルシステムを試作し、性能評価を行う。さらに、ウエアラブルな磁束計システムとするためのセンサアレイの設計、試作と、回路調整によるSNの向上を目指す。その際、測定対象としては測定が比較的簡便な上腕、もしくは大腿の筋肉とする。多チャンネルフラックスゲート磁束計で収録したデータをもとに、揺動ノイズの低減アルゴリズムの開発と実装を行い、地磁気下での測定を可能にするシステムの開発を目指す。また、前年度に開発した磁気センサ位置検知のためのコイルシステムの改良開発を行い、ウエアラブル室温磁気センサアレイの位置検知に適用できるようにする。ウエアラブルセンサアレイは多チャンネルセンサアレイを複数のサブアレイに分割し、それぞれのサブアレイの相対位置を検出するシステムの開発を目指す。つまり、サブアレイ上に実装されたセンサアレイの相対位置は固定されているが、サブアレイ間の相対位置は自由度があるような状態でサブアレイどうしの位置関係を検出できるようなアルゴリズムを開発、実装する。サブアレイ上のセンサ位置については前年度に開発した方法で検出する。また、平成30年度に引き続いて、従来の多チャンネルSQUID生体磁気計測装置の試作機を用いた筋肉磁場の基礎的知見の取得と臨床的価値の検討、および磁場源モデルの検討にも取り組む。

多チャンネルとするため、基本波直交型フラックスゲート磁束計の量産性を上げる開発を行った。また、それと並行してデータ収録時のダイナミックレンジを向上させるために、24bitの高分解能の多チャンネルデータ収録のためのハードウェアの構築とソフトウェア開発を行い、揺動ノイズ軽減に対応できるようにした。さらに、磁気センサ位置の検知のためのコイルシステムの試作を行い、従来の据え置き型の室温磁気センサアレイに適用し、実用性を検証した。室温センサのフレキシブルなセンサ配置に対応できるものとなった。また、位置検出用のソフトウェアの開発を行った。上記の測定システムの開発と並行して、測定対象となる筋肉磁場の測定実験を東京医科歯科大学に設置されたSQUID磁束計システムにて実施し、筋肉磁場に関する知見を得た。筋肉磁場は脳磁場など従来のSQUIDを用いた生体磁気測定にとってはノイズとなる一方、臨床的価値が見出されていなかったため、これまで研究事例が多くなかった。しかし、筋肉磁場信号は比較的信号強度が大きく室温磁気センサでも検出が可能で、従来のSQUID磁束計システムよりも低コストで簡便に検査が可能なため、改めて臨床的価値についての検討や測定技術の確立を進めている。筋肉磁場の磁場源は従来の脳磁場や末梢神経磁場と異なり、未解明な点が多く、一般的に用いられている解析モデルもないため、測定された磁場データをもとに筋肉磁場の磁場源モデルの検討を開始した。平成30年度は、本研究を遂行するためのツールの試作開発と、筋肉磁場についての知見を得るための生体磁気測定を行った。本研究を遂行するためのツールの試作開発について、具体的には、基本波直交型フラックスゲート磁束計の量産のためのアモルファス磁性体ワイヤコアの絶縁方法と基板への配線方法の開発、それらに基づくフラックスゲート磁束計の基本設計と試作、揺動ノイズ軽減に対応するための24bit高分解能32chデータ収録のハードウェアの構築とソフトウェア開発と性能評価、磁気センサ位置検知のためのコイルシステムの設計、試作と、それによる室温磁気センサの位置検知の実証実験と評価、位置検知ソフトウェアの改良開発を行った。また、筋肉磁場についての知見を得るための生体磁気測定実験については、東京医科歯科大学にて設置・運用されている多チャンネルSQUID生体磁気計測装置の試作機を用いて、健常被験者に対して、上腕二頭筋、上腕三頭筋、母指外転筋、脛骨筋などの骨格筋の自発磁場信号および、運動神経に電気刺激を与えたときの誘発磁場信号の測定を行った。これにより、再現性の高い筋肉磁場信号を得るための刺激方法や、測定部位についての知見を得ることができた。運動単位が活動したときの筋電位信号の大きさや、筋電位信号から見積もられる運動単位に含まれる筋繊維の数は、従来運動神経や筋肉の疾患に役立つ情報であるが、針電極による侵襲的な検査を必要とするため、検査の回数が限定され、とくに小児患者の場合は検査が困難な場合があった。この針電極による筋電位測定検査を非侵襲的な生体磁気測定で代替できる可能性が示された。さらに、測定された筋肉磁場の磁場源解析を実施するための磁場源モデルの検討を行った。
葉緑体包膜のメガダルトン級蛋白質輸送装置の立体構造解明への挑戦

蛋白質の細胞内輸送と膜透過は細胞構築原理の根幹に関わる重要な問題である。生命は進化の過程で、ごく少数の蛋白質膜透過装置トランスロコンを生み出してきた。原核生物型SECトランスロコンに関しては構造レベルの解析まで進んでいるが、真核生物型に関しては、構造レベルの解析まで進んだ例はほとんどない。われわれは、高等植物葉緑体の特に内包膜に存在する1メガダルトンものTICトランスロコン、TICと連携し輸送モーターとして機能すると考えられる2メガダルトン複合体の完全同定にも成功している。本研究では、タバコ形質転換体を用いる事で両複合体を単独および超複合体として高度に精製する条件を確立する事ができた。植物葉緑体の持つ複雑な代謝機能は、2千種類を超える核コードの葉緑体蛋白質が、細胞質ゾルで合成された後に、葉緑体を包む2重の膜、外包膜と内包膜のそれぞれに存在する蛋白質膜透過装置、TOCおよびTICによって、正しく認識され葉緑体内へ輸送•配置される事で維持されている。これらの複合体はいずれも1メガダルトンを超える膜蛋白質超分子複合体である。これら複合体の構成因子については、外包膜TOCに関しては既に数年前に、内包膜TICに関しては最近我々のグループにより、その全容が明らかとなっているが、これらの複合体がいかに葉緑体蛋白質を特異的に膜を隔てて輸送しているか完全解明するためには複合体全体の構造情報が不可欠である。本研究では、取り扱いが難しいこれら巨大膜蛋白質超複合体を材料に、複合体大量調製法の確立から、リポソームやナノディスクへの組み込み等、将来的には電子顕微鏡による一分子解析およびX線結晶構造解析を手法としたさまざまなアプローチでの構造解析を目指した研究をスタートさせた。特に、これまでの精製法とはまったく異なる斬新なアイデアで、二つの包膜の複合体の一括精製を目指し、高解像度構造解析への足がかりを得るチャレンジを行うものである。すなわち、輸送される側の前駆体に精製用のタグを付加したものを使い、TOCとTIC輸送装置を、前駆体に結合した状態で一括精製しようとする試みである。本研究で得られた成果を発展させれば、将来的には、数十数百キロオーダーでも入手が可能な、市販の植物体を用いることで、最終精製量を十分に確保する事が可能であると期待できる。植物葉緑体の機能は、2千種類を超える核コードの葉緑体蛋白質が、細胞質ゾルで合成された後に、葉緑体を包む2重の膜、外包膜と内包膜のそれぞれに存在する蛋白質膜透過装置、TOCおよびTICによって、正しく認識され葉緑体内へ輸送配置される事で維持されている。本研究では、取り扱いが難しいこれら巨大膜蛋白質超複合体を材料に、複合体大量調製法の確立から、リポソームやナノディスクへの組み込み等、電子顕微鏡による一分子解析およびX線結晶構造解析を手法としたさまざまなアプローチでの構造解析を目指した研究を推進する事を目標とした。初年度では、内包膜のTICに関して、モデル植物シロイヌナズナでは、その植物体の小ささからアフィニティ精製の手法を用いても、構造解析やInVitro解析に充分量の精製複合体を得る事は大変困難である事から、形質転換タバコを用いた精製系の確立を進めた。まず、そのTICを構成する因子のうち、葉緑体ゲノムにコードされている因子の遺伝子を単離した。そのC末相当部に、アフィニティ精製用のタグ配列を2つタンデムに付加した融合遺伝子を作製した。これを野生型タバコに形質転換し、すべての葉緑体ゲノム中の該当遺伝子座が、導入した融合遺伝子に置き換わった形質転換体を取得する事に成功した。さらに、この形質転換体を大量栽培し調製した葉緑体から、TIC複合体をアフィニティ精製する事に成功した。現在精製のスケールアップの検討中である。原核生物型SECトランスロコンに関しては構造レベルの解析まで進んでいるが、真核生物型に関しては、小胞体SEC以外は再構成系や構造レベルの詳細な解析はほとんどない。我々は植物葉緑体内包膜特有の1メガダルトンのTICトランスロコンの精製と同定に成功した。またTICと連携し輸送モーターとして機能すると考えられる2メガダルトン複合体も完全同定している。

本研究ではTICトランスロコンと輸送モーターを一つの超分子複合体として精製し、蛋白質膜透過反応の完全再構成系構築を行ない、膜透過反応に伴うトランスロコンと輸送モーターの構造ダイナミズムの情報を得る事を最終目標として、研究を進めてきた。タバコ形質転換体を用いる事で、それぞれを高度に精製する条件を確立する事ができた。さらに、精製の際の塩濃度を、微調整することで、2つの複合体を、超複合体として高度に精製できる条件が確立できた。今後、さらに収量を高める工夫が必要である事も分かった。植物分子生物学大量精製のための前駆体蛋白質として、トランジット配列の異なるもの、成熟体部分の長さの異なるもの、精製用タグ配列の異なるもの等、様々なコンストラクトを構築し、輸送中間体の形成および輸送装置の精製の予備実験を進めている。これまでに比較的安定に多量に輸送装置が精製できる前駆体の選別が出来ている。また輸送させる葉緑体を調製する植物体側としても、様々な葉緑体由来のものを複数準備し、輸送効率や、複合体精製効率を比較した。その結果、比較的安定に輸送装置を精製できる植物体を特定した。これらの設定した条件を元に、前駆体を結合した形の複合体を一定量、コンスタントに調製可能となった。しかしながら、それでも尚、精製量には限度があり、構造解析に供するレベルに達するには、精製効率の飛躍的上昇が必要と思われる。TIC複合体の大量調製のために必須であったアフィニティ精製用の形質転換タバコのラインが確立できた事は大きな研究の進展であったと考えている。また、精製のパイロット実験により、実際にインタクトなTIC複合体を単離する事にも成功している。今後、予定通り精製のスケールアップおよび精製方法の最適化を薦める。精製効率の飛躍的上昇には、第一に輸送中間体の形成効率をアップさせる事が重要であると考える。当初は、輸送中間体は、葉緑体包膜上の輸送装置を既に飽和している(すなわち存在している輸送装置をすべて塞いでいる)と考えていた。しかし、精製されてくる輸送装置コンポーネントの量を出発材料中の因子の量とを比較してみると、実際は、この割合は10%以下程度と低い事が分かった。この事が何に由来するのかは、現時点では不明であるが、輸送実験系のバッファー組成などを変更し、また分子シャペロン等を添加する事で、輸送効率のアップを目指したい。TIC複合体の精製のスケールアップとして、まず、栽培方法の最適化を行なう。すなわち、培地組成、光量、植え継ぎ方法、栽培期間等が最終的な収量に与える影響を調べる。次に、精製の出発材料の調製方法の検討を行なう。すなわち、植物体の破砕方法から、実際に界面活性剤による可溶化を行なう膜をどう調製するのが収率が上がるのか検討する。並行して、アフィニティ精製法の確立を行なう。精製のために、コンポーネントC末側に2種類のタグ配列が同定してある。このいずれのタグに対してどのような条件でアフィニティ精製するのが収率がもっとも上がるか検討する。これらのファインチューニングにより、TIC複合体の収量がもっとも良い条件を確立する。精製条件が確立されれば、まず精製表品について、ネガティブ染色電子顕微鏡画像、およびクライオ電顕画像を取得し、単粒子解析が可能か調べる。
WRNヘリケース遺伝子ファミリーの機能異常による発癌機構の解析

ウェルナーヘリケース遺伝子ファミリーは、現在少なくともヒトでは5種類以上のメンバー(RecQ1,BLM,WRN,RecQ4,RecQ5)から成ることが知られているが、生体内における機能・役割分担はいずれも不明である。我々はこれら遺伝子ファミリーの機能異常と老化・発癌機構との関連を明らかにするため、ジーンターゲッティング法により各ノックアウトマウスを樹立し詳細な解析を行ってきた。以下にこれまで得られた知見及び今後の課題を要約する。これまでの経過観察では、ウェルナーホモ変異マウスは、ほぼメンデル則に従って得られ、野生型やヘテロ変異マウスと比較して外見上の差は認められずほぼ正常に生まれてきた。その後の成長及び生存日数にも顕著な差は認められず、生後52週齢までに白内障や腫瘍形成は認められなかった。病理解剖解析の結果、各臓器における変化はマイルドなものが多かった。比較的顕著な変化としてホモ変異個体では、13週齢以後雌の卵巣萎縮が認められたが、雄の生殖腺では、40週齢を経過しても特に異常は認められなかった。また26週齢の雄の唾液腺では、消化酵素やフェロモン物質などを貯留している上皮分泌顆粒の減少が観察された。40週齢を経過すると、関節の滑膜内皮細胞の増殖や滑膜の線維化が観察された。しかしこれらの変化は患者の臨床像と比べ明らかに軽微であった。現在、トランスジェニックマウスgpt deltと交配させることにより、突然変異誘発頻度の測定を試みている。一方、ロスモンド・トムソン症候群の原因遺伝子であるRecQ4ノックアウトマウスは、F1ヘテロ変異マウス同士の交配により生まれたF2マウスにはホモ変異マウスが存在せず、胎生致死であることが推察された。また、RecQ1ではホモ変異マウスがメンデル則に従って得られ、RecQ5については、現在キメラマウスまで得られており、詳細な解析は今後の課題である。
ギリシャ数学文献の総合的分析

本研究の中心的な課題は,19世紀から20世紀にかけて校訂版が作られたギリシャ数学の現存するテクストのすべての文章に対して構文解析を支援するプログラムを作成することであった.すべての文の構文が解析され,検索可能な形で記録されることによって,後の変更や追加に由来する部分を特定し,本来のテクストの姿を再現する有力な手段となることを期待していた.通常の自然言語よりもはるかに単純な『原論』のテクストでも,完全な構文解析を行うのは予想以上に困難であり,構文解析支援プログラムの作成に予想外の時間を費やした.そのため,現状で構文解析が完全に終了したのは,『原論』のうち第14巻と第6巻にとどまった.またこれらの巻の解析結果は.xmlファイルで記述されていて,技術的な知識がないと特定の構文の検索は困難である.特定の単語や構文を検索できるツールを作成して他の研究者に提供することを目指していたが,それは今後の課題となった.とはいえ,解析作業および部分的な結果から,『原論』の文体が巻ごとに異なり,また特定の命題に他の命題に見られない構文や単語が集中的に現われること(すなわちその命題が別の起源を持つと考えられること)を確認し,この成果による論文1本が掲載決定となった.これは,構文解析によって,数学文献のテクストのうち後に変更された部分を特定できるという研究当初のアイデアが正しかったことを示すものであり,今後,得られた結果を出来るだけ早くまとめて,検証可能な形で提示したい.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。エウクレイデス『原論』の一部分を抽出し,その電子テクストから全出現単語の語形,原形,活用を記録した.次にテクストの言語表現の構文の解析と記録を試みたが,ここで問題が生じた.古典ギリシャ語での数学文献の定型的表現では,全体の構文を決定するのは主よりも動詞である.たとえば同じ「直線」が主語の文であっても,動詞が「結ぶ」(多くの場合は命令法受動相)であれば,しばしば「点Aから」(apo tou A)「点B」へ(epi to B)のような前置詞句を伴うし,動詞が「切る」(やはり命令法受動相)ならば,ほとんどの場合「点Aにおいて」(kata to A)のような前置詞句を伴う(いずれもギリシャ語はローマナイズしている).ところが文を主部と述部に分けることを基礎とする通常の構文木は,動詞が構文を決定づけているという事実をうまく表現できず,数学文献の構文解析には不向きである.海外研究者との打ち合わせや文献の調査の結果,ルシアン・テニエールの依存文法が,動詞を頂点とする構文木を生成し,本研究の目的に最適であると判断するに至った.このため,依存文法と,その数学文献の文章への適用について,さらに調査を進めた.このため作業は予定のスケジュールよりも遅れを生じ,構文木の本格的な作成や,構文解析支援プログラムの作成は2年目に持ち越すことになった.本研究の主要な目的であるエウクレイデス『原論』のギリシャ語テクストの構文解析の基礎となる文法の記述を,ルシアン・テニエールの依存文法に基づくものとするという,前年度の判断に基づき,情報の収集と,試験的な文法記述に基づく構文解析をおこなった.年度半ばまでに文法記述の大枠を決定し,その後,実際にその文法に従う構文解析の作業を支援する簡単なプログラムを試作し,動作を確認した.また将来,アラビア語やラテン語の翻訳の解析を同様のプログラムで実施する可能性について,研究協力者Gregg De Young教授の意見を求めた.アラビア語の文法・語法はギリシャ語と大きく異なるので,プログラムを単純に流用することは困難であるという意見により,当面はギリシャ語テクストの構文解析に集中することとした.プログラムの試作にあたっては,ユーザーインターフェースに関する作業を切り詰めたので,試作プログラムは大量の作業をおこなうには不便である.そのためグラフィカルなインターフェースを備えた研究実行用のプログラム作成を外部に依頼した.その際にプログラム仕様を改めて厳密に記述したため,内容は改善したが,これにかなりの時間を要し,実行用のプログラムは年度末に間に合わなかった.報告書作成時点では実行用のプログラムの点検中であり,間もなく実際の構文解析に取り掛かれる見込みである.1年度目に,本研究の中心的な課題である『原論』ギリシャ語テクストの構文解析と解析結果保存のためのプログラムの仕様決定が遅れ,2年度目は仕様を確定して試作版の動作を確認するにとどまった.実際に大量の構文解析をおこなう作業は3年度目に持ち越された.テニエールの依存文法に基づいて,エウクレイデス『原論』の構文解析をおこない,その結果を記録する入力支援プログラムを作成した.使いやすく大量の構文解析を能率的に実行できるインターフェースを持つプログラムの作成に意外に時間を要したが,年度末までに実用に耐えるレベルのバージョンとなった.この作業の遅れのために,実質的な研究成果に到達することが出来なかったが,最も困難なプログラム作成を終えることができたので,今後の研究は順調に推移するものと思われる.大量の構文解析作業を能率良く進められるインターフェースを持つ入力支援プログラムの作成に予定以上の時間を要したため.前年度に引続き,本格的な構文解析支援プログラムの実用的なバージョンの作成を依頼し,使用に耐えるバージョンが出来上がった.これと並行して,ギリシャ語とギリシャ数学の知識のある作業者を確保し,『原論』第9巻までの全出現単語の文法的記述を含む,プログラム内で利用される「辞書」を作成した.

このプログラムと「辞書」を利用して『原論』第1巻から第3巻のテクストに対して研究代表者と,依頼した作業者とで議論を重ねつつ構文解析を行ったが,5千語余を解析した結果,当初の文法想定にない構文が少数ながら見つかり,文法規則の追加/訂正や辞書の修正だけでなく,プログラムの機能そのものの拡充が必要であることが判明した.このため今年度で研究を完了することが困難となり,研究期間を延長することとなった.一方,海外の研究者との打ち合わせの中で,構文解析支援プログラムのギリシャ語以外の言語への適用可能性を議論した.実際に天文学関連の近世のラテン語文献に対して,試行的に辞書と文法規則を作成して構文解析を試みた結果は良好であり,本プログラムが,ギリシャ語のように語形変化によって単語の文法機能が明示される言語に対して,幅広い適用可能性を持つことが示された.また,解析対象の言語の知識を持つ作業者は,幾つかの構文解析結果と簡単なプログラム操作方法の指示が与えられれば,かなり直観的にプログラムを利用して正しく構文解析作業を遂行できることも判明した.これは本プログラムの与える構文解析結果が,通常の読解における構文理解に近いものであることを示唆する.昨年度までの遅れに続いて,実際の解析作業を行った結果,当初想定されていなかった構文が見つかり,プログラムの機能の拡充が必要となったため.本研究の中心的な課題は,19世紀から20世紀にかけて校訂版が作られたギリシャ数学の現存するテクストのすべての文章に対して構文解析を支援するプログラムを作成することであった.すべての文の構文が解析され,検索可能な形で記録されることによって,後の変更や追加に由来する部分を特定し,本来のテクストの姿を再現する有力な手段となることを期待していた.通常の自然言語よりもはるかに単純な『原論』のテクストでも,完全な構文解析を行うのは予想以上に困難であり,構文解析支援プログラムの作成に予想外の時間を費やした.そのため,現状で構文解析が完全に終了したのは,『原論』のうち第14巻と第6巻にとどまった.またこれらの巻の解析結果は.xmlファイルで記述されていて,技術的な知識がないと特定の構文の検索は困難である.特定の単語や構文を検索できるツールを作成して他の研究者に提供することを目指していたが,それは今後の課題となった.とはいえ,解析作業および部分的な結果から,『原論』の文体が巻ごとに異なり,また特定の命題に他の命題に見られない構文や単語が集中的に現われること(すなわちその命題が別の起源を持つと考えられること)を確認し,この成果による論文1本が掲載決定となった.これは,構文解析によって,数学文献のテクストのうち後に変更された部分を特定できるという研究当初のアイデアが正しかったことを示すものであり,今後,得られた結果を出来るだけ早くまとめて,検証可能な形で提示したい.ギリシャ数学文献の構文木の作成の基礎として、ルシアン・テニエールの依存文法を採用することとし、その調査と、実際の適用における課題の検討に時間を要したため。
高等植物の日長感受性の分子機構の解析

光周性の性決定と花成誘導は、日長の変化が誘起する生理現象として広く知られるがその分子機構は明らかではない。申請者がアサガオから短日性花成誘導機構と平行関係にあるタンパク質として報告したGLP(germin-like protein)の遺伝子は、光周性花成の2大モデル植物であるアサガオ(短日性)とシロガラシ(長日性)で日長感受性の違いを反映した転写調節を受けることが示された植物界で最初の遺伝子であり、日長感受性の分子機構を調べる手がかりになることが期待される。昨年度はキュウリのGLP遺伝子が、花芽の性決定に関する日長反応性が異なる品種間の差を反映する転写調節を受けることが示された。本年度はさらに進めて、分子機構を調べる目的に最適な長日植物シロイヌナズナからAtGLP遺伝子を単離して解析を開始した。シロイヌナズナからはAtGLP1、AtGLP2の2種の遺伝子が単離された。これらの遺伝子の染色体上の位置を遺伝子マッピングによって決定した。座位は花成関連のQTLと一致する可能性が示されたが、既知の突然変異とは一致しなかった。これは2つの遺伝子がアミノ酸配列で64%一致し、発現様式も似ていることから、互いに相補するためとも推察された。AtGLP1,2の機能を調べる目的で、これらを過剰発現・発現抑制した遺伝子導入植物を作成して、現在観察を行っている。一方、ノーザン法によって葉におけるmRNA量を解析した結果、AtGLP1,2のmRNAは共に明期開始から16時間目を中心として増加・減少する日周変動を示すことが判った。この変動は連続明条件では持続するサーカディアンリズムを示すが、連続暗条件では停止し、短日植物(アサガオ)とは正反対の様式を示す興味深い結果となった。さらに、AtGLP1,2のプロモーター領域の塩基配列を決定した。現在レポーター遺伝子に接続した機能解析を進めている。
建築居室内を対象とした対流熱伝達率の分布・時間変動に関する基礎的研究

本研究は、建築居室内を対象とした対流熱伝達率の分布および時間変動を明らかにすることを目的としている。対流熱伝達率の算出方法確立を目指して実施した環境試験室における試験より、定常・非定常環境状態において自然対流場及び強制対流場のαcが正しく測定できることが確認さた。次に実施した人工気候室内の実験住宅および実住宅における測定に基づき、床暖房時・エアコン暖房時の部位別対流熱伝達率を算出した。研究初年度の24年度は環境試験室における試験を実施し、本研究で用いる手法の妥当性を確認した。研究最終年度の25年度は、空間温度を5°Cに制御された人工気候室内に建設された実験住宅内での測定を実施した。測定は同一の居室において、エアコン暖房時と床暖房時に実施した。その結果、床暖房時の対流熱伝達率は暖房床面及び天井面が6.66.9W/m2Kとなり、高い値となった。床暖房敷設外や窓面・壁面は3.13.7 W/m2Kとなり、床暖房面及び天井面より小さい値となった。エアコン暖房時における窓面・壁面・天井面の対流熱伝達率は3.03.9 W/m2Kとり、床暖房時よりも高い値を示した。実験住宅内での測定を参考に、実住宅において、暖房方式別・部位別の測定を実施した。条件が安定した120分間のデータを平均化した非定常状態では、窓・壁においてエアコン暖房のほうが、対流熱伝達率が大きく、床面については床暖房のほうが大きくなった。しかし床面における値の差は0.3 W/m2K程度と大きくなかった。これらの結果は実験住宅における結果と同様の傾向であった。以上、2年間の研究を総括すると、主たる目標であった局所対流熱伝達率の算出方法の確立については、一定の成果を得たと考えている。但し、表面温度と空気温度に差が無い場合の測定方法など、今後に検討が必要である部分も残した。局所対流熱伝達率の体系的整理については、住宅における暖房方法別(エアコン、床暖房)・部位別の測定を実験住宅や実住宅での測定により主たる部分を明らかにした。最後に、各種シミュレーションの予測精度検証については、十分な検証時間が確保できず、十分な成果を得ることが出来なかった。研究初年度の平成24年度は、対流熱伝達率の算出方法確立を目指し、環境試験室における試験を実施した。本研究では、壁面近傍の空気温度を測定し、得られた温度分布の勾配から対流熱伝達量を推定し、壁面温度を参照空気温度で除して求める方法を採用した。壁面近傍の空気温度測定用装置として、0.1mmピッチでの移動制御が可能な装置を用いた。また計測部には放射熱伝達の影響を極力小さくするため、素線径0.025mmのK型熱電対を用いた。環境試験室における検証では、まず試験室内を静穏かつ一定温度に管理し、定常状態における対流熱伝達率の算出を試みた。検証では、本研究で提案する手法のほかに、熱流計を用いて対流熱伝達率を算出する手法や、熱工学分野で広く用いられる実験式を用い、それぞれ手法で算出した対流熱伝達率の差異を確認した。壁面および床面を対象に、表面温度を変化させた実験では、表面温度の上昇に伴って対流熱伝達率の値も大きくなり、4.25.0W/m2K程度となった。この値は、熱流計から算出した値と概ね一致し、熱工学実験式の値より大きくなった。続いて、温度環境は定常状態を維持し、表面近傍気流を4段階に制御した状況で測定を行い、表面近傍風速の違いによる対流熱伝達率の差異を検証した。その結果、本手法による値と熱流計から算出した値は概ね一致したが、熱工学実験式の算出値は近傍風速が大きくなるほど、差異が大きくなることを確認した。次に非定常環境を想定した検証を実施した。その結果、表面温度が大きく変化する過程では、熱流計による算出値が応答遅れによって過大に評価されることが確認された。このことから、本研究で提案する手法の有用性が確認できた。研究初年度である平成24年度に予定していた環境試験室における検証を当該年度内に完了することができた。それにより本研究で提案する対流熱伝達率の測定手法の有用性が確認できた。よって交付申請書に記載した「研究の目的」通りの進捗状況となっている。昨年度実施した環境試験室における検証実験において、本研究で提案する対流熱伝達率の算出手法に一定の有用性を確認したことを踏まえ、本年度は住宅における測定を実施予定である。冬期における住宅居室の暖房は、対流型空調機(エアコン)によるもののほかに現在急速に普及が進む床暖房も用いられる。

室内環境はエアコン暖房と床暖房とでは大きく異なるため、暖房方式別に形成される室内環境について、室内各所の局所対流熱伝達率を算出する。まず空間温度5°Cに制御された人工気候室内に建設された実験住宅内で測定を行う。測定対象居室はエアコン・床暖房設備を備えており、同一居室における局所対流熱伝達率の比較を実施することができる。ここでは、床面・壁面・ガラス面を対象に測定を行い、局所対流熱伝達率の算出を試みる。次に実住宅を対象とした測定を実施する。実在の住宅居室は、外気温など外気気象条件の変動に追従し、室内温熱環境が変化する。今回はエアコン・床暖房設備を有する実際の住宅居室を対象に、冬期・夜間を対象とした測定を実施する予定である。対象室内部位は床面・壁面・ガラス面とする。なおガラス面においては、二重窓・単窓の2種類の窓を対象に測定を実施する予定である。時間的余裕があれば、市販の熱負荷計算プログラムを対象に、対流熱伝達率の違いによる結果の差異について検討を実施したい。本年度は人工気候室内の実験住宅内における測定、実住宅を対象とした測定がメインとなる。このため、研究費は実験にかかわる消耗品類の購入を予定している。
有機アニオン輸送の細胞内分子機序

有機アニオントランスポーターが交換輸送体(ジカルボン酸/有機アニオン交換輸送体)であることに着目し、その対向基質であるジカルボン酸を輸送するNa^+依存性ジカルボン酸トランスポーター(rNaDC-1)をラット腎poly(A)^+RNAと共にXenopus卵母細胞に発現させることにより、p-aminohippurate(PAH)を輸送する有機アニオントランスポーター(OAT1)のクローニングに成功した。OAT1は551アミノ酸よりなる12回膜貫通型の膜蛋白であった。ノーザンブロットでは、OAT1の発現は腎特異的であり、脳にわずかな発現を認めた。In situハイブリダイゼーションでは、OAT1は腎皮質、特にmedullary rayに強い発現を認め、OAT1のC-末端部に対して作製した特異抗体による免疫組織化学では、OAT1蛋白は近位尿細管の側底膜に限局していた。単離されたOAT1を単独で卵母細胞に発現させてもPAHの取り込みは認められるが、rNaDC-1と共発現させジカルボン酸の一つであるグルタール酸を前負荷すると、その取り込み活性は約10倍程度に増加した。またOAT1を発現した卵母細胞に^<14>C-PAHをあらかじめ取り込ませた後、OAT1の輸送基質を紬胞外に添加すると、細胞内の^<14>C-PAHが細胞外に排出されることが確認された。以上の結果はOAT1が交換輸送体であり、厳格な整流性は存在しないこと、Na^+非依存的な高親和性の輸送(Km=14.3μM)機能を有することが判明した。OAT1の基質特異性を^<14>C-PAH取り込みに対する阻害実験、および放射能標識された基質の取り込み実験で検討した。OAT1は構造の異なる様々な薬物(βラクタム系抗生物質、利尿薬、非ステロイド性抗炎症薬、尿酸排泄薬、ACE阻害薬、抗癌薬の一部等)やプロスタグランジン、cAMP、cGMP、尿酸等の内因性物質を認識していることが確かめられた。以上より、OAT1はこれまでその存在が想定されていた基質選択性の極めて広いmultispecific organic anion transporterである事が明らかとなった。
時間分解干渉画像計測・分光システムを用いたレーザー誘起形態変化の分子論的機構確立

種々の芳香族化合物を分散させたポリメタクリル酸メチルフィルムを試料として用い、レーザー照射時における過渡種の紫外・可視吸収スペクトル測定を行った。その結果、ビフェニルと弗化ビフェニルにおいては三重項状態が、ピレンとテトラメチルパラフェニレンジアミンにおいては三重項状態とカチオンが高照射光強度下でも主な生成過渡種であることが明かとなった。レーザー波長における過渡透過率測定の実験により、これらの過渡種によるレーザー光の吸収と無輻射過程による緩和が、レーザーパルス幅内の時間内に繰り返し起こることが示唆された。時間分解干渉画像測定からは、レーザー照射時における表面の盛り上がりがサブマイクロメートルオーダーで検出できた。この表面膨張の減衰速度は高分子フィルムの基板の熱伝導度に依存し、高分子マトリックス自体が極めて高い温度に到達していることが明かとなった。さらに高分子の形態変化に先だって、高分子内部の屈折率の著しい増大が初めて見いだされた。時間分解ラマン散乱測定においては、レーザー照射部位の位置選択的測定が困難であったため、所期の成果を挙げることができなかった。これに替わって、高分子内部の温度を見積もるため、三重項状態の減衰速度の温度依存性を詳細に検討した。この結果、高分子の自由体積の増加に伴い分子の拡散が起こり易くなること、三重項-三重項失活の速度定数を用いて高分子内部の温度が推定可能であることが示された。表面のエッチングが起こる時には、高分子内部の温度は600K程度に達し、高分子主鎖セグメントあるいは側鎖の運動が激しく起こり、分散分子の拡散が極めて速くなるものと推定された。以上のように、レーザー照射時の高分子固体の形態変化と分散分子の電子状態をナノ秒の時間分解能により同時測定し、光励起中間体による吸収と緩和の繰り返しが高分子固体を加熱する重要な過程であること、高分子表面の過渡的膨張に対応し高分子固体内の自由体積が著しく増加することが明らかとなった。
反応拡散方程式に関連する線形化固有値問題の解構造の解明及びその応用

自然界に現れるパターン形成を記述する微分方程式の一つに反応拡散方程式と呼ばれるものがある.本研究課題では特に相転移現象に関わる双安定型反応拡散方程式に焦点を当て,時間とともに変化しない遷移層定常解の安定性に関わる線形化固有値問題の数理的解析を行った.特に,定常解形状と固有関数の形状についての関係を調べ,無限個ある固有関数のうち,多くの固有関数の形状に表現する漸近公式を証明した。空間1次元反応拡散方程式のノイマン問題、特に非自明定常解より導かれる線形化固有値問題について考える。本研究では、拡散率を表す正のパラメータεが微小な状況での固有値・固有関数のεに関する漸近公式の導出、及び反応拡散方程式に現れる界面のダイナミクスへの応用を主目的とする。いくつかの具体的な非線形項に対して得られた漸近公式をてがかりに、より一般の双安定型非線形項についても同様の漸近公式の成立が予想される。ここで予想とは以下の内容を指す「線形化問題はいくつかの特別な固有関数を有し、これを通して全ての固有関数が分類される。このとき漸近公式は核となる特別な固有関数と普遍的な対称性(擬周期性)の2つの情報を含む。£予想に基づき今年度は以下の2つの問題の解明に取り組んだ:(1)負の固有値及び対応する固有関数における漸近公式、(2)十分大きな正の固有値及び対応する固有関数における漸近公式。それぞれの固有値はε→0の特異極限により得られる線形化問題の0固有値と連続スペクトルに関係し、負の固有値は安定性の観点から特に重要である。今年度は既に得られた結果に関する論文執筆を行い(龍谷大・四ツ谷教授との共同研究)、その過程で楕円関数に基づく手法を見直しより一般化された証明方法に改良することができた。いくつかの仮定の下で(1)の場合に予想は正しい。(2)については少なくとも問題がLame方程式に帰着される場合には正しいという新たな予想を得た。いずれも固有関数の対称性の議論が本質的であり、量子力学におけるバンド理論と密接な関わりを持つことがわかってきた。発表論文に関しては、四ツ谷氏との共著論文を投稿中である。また国際会議WCNA2008にて研究発表を行い、対応するディリクレ問題に関する論文を報告集に投稿中である。講演に関しては上記国際会議をはじめ国内外にて7回(うち主要4講演)の講演を行った。平成21年度における研究は、双安定型反応拡散方程式の定常解における線形化固有値問題について、より「一般的な非線形項」の場合に、固有関数の普遍的な情報を引き出すことが目的である。具体的には、方程式に含まれる微小パラメータεに対する、線形化固有値問題の(1)負の固有値に対する固有関数の、ε→0の漸近公式(2)十分大きな固有値に対する固有関数の、ε→0漸近公式の導出が主な目標である。これらの解明め土台となるのは、龍谷大学・四ツ谷教授との「特別な非線形項の場合」における固有関数の漸近公式、の研究である。平成21年度は、その改良な見直しを進め議論の一般化を進めてきた。昨年度の研究にて得られた知見として、固有関数の形状を規定する(a)局在パターン,(b)擬周期性(対称性)、の2点が重要であることが挙げられる。(a)については固有値問題においてε→0のスケーリング極限を通して現れる極限問題が密接に関わっており、その構造の解明は容易ではない5しかしながら(1)の場合に必ずスパイク形状が現れることが保障されている。一方、(b)の情報については、周期係数を持つ線形方程式の理論(Floquet理論)によって正当化可能であることがわかった。これにより(1)の場合、証明に必要な(a),(b)の情報が得られ、一般的な仮定の下での証明が完成した。この手法は、(1')十分小さな固有値((2)に相当しない)に対する固有関数の漸近公式の証明について応用可能である。また、新しい手法では、固有値の精密な情報を用いないため、固有関数の漸近公式を通して固有値の漸近公式が得られることが期待される。平成21年度は、さらに上述の(2)の問題や、固有関数の形状の反応拡散方程式への応用などに取り組む予定であったが、平成20年度の研究からの進歩が十分でなく、現段階で完全な成果が得られていない。これらの問題については、平成22年度以降検証を続けていきたい。
DNA損傷による遠隔作用変異：新規な遺伝子変異誘発機構の解明

WRN及びDNA pol λノックダウンの8-oxo-dGTP誘発変異への影響:WRN及びDNA pol λが、8-oxo-dGTPが誘発する変異に対しては促進的に作用することを明らかとした。WRNとDNA pol λのダブルノックダウン:WRNとDNA pol λのシングルノックダウン及びダブルノックダウンを行うと、いずれの場合も対照細胞に比較して、変異誘発能の上昇が観察された。遠隔作用変異に関しては、ダブルノックダウン細胞とWRNノックダウン細胞が同程度であったことから、WRNとDNA pol λが遠隔作用変異を抑制する同一経路上にある可能性が示唆された。8-oxoGの変異誘発経路には2種類がある。1つは、DNA中のグアニン塩基が直接酸化される経路であり、この経路に対するWRNノックダウンの効果が観察されている。もう1つの経路は、ヌクレオチドプール中のdGTPが酸化されて生じる8-oxo-dGTPが鋳型DNA中アデニン塩基に対して取り込まれる経路である。そこで、後者の経路に対するWRNノックダウンの効果を調べた。変異経路の中間体である8-oxoG:A対を有するプラスミドを調製してWRNノックダウン細胞に導入したところ、変異頻度が有意に低下した。従って、WRNが、8-oxo-dGTPが誘発する変異に対しては促進的に作用することを明らかとした。(2) DNA pol λノックダウンの8-oxoG:A対誘発変異への影響上記の実験と同様に、DNA pol λをノックダウンした細胞に対して、8-oxoG:A対を有するプラスミドを導入したところ、変異頻度が有意に低下した。従って、DNA pol λも8-oxo-dGTPが誘発する変異に対しては促進的に作用することを明らかとした。また、この結果から、WRNとDNA pol λの関連が強く示唆された。(3) WRNとDNA pol λのダブルノックダウンWRNとDNA pol λのダブルノックダウンを行うために、両遺伝子に対するsiRNAを導入してウエスタンブロットにより蛋白質量の減少を調べたが、シングルノックダウンの条件に比較してノックダウン効率が減少している(標的蛋白質が残存している)画像が得られた。この条件下で、8-oxoG:C対を有するプラスミドを導入したところ、ダブルノックアウトの場合のみで変異誘発能の上昇が観察された。原因として、ウエスタンブロットの結果から示されるように、残存するWRN、DNA pol λ両タンパク質の量が多いために明確な結果が得られなかった可能性が高い。(1) WRNノックダウンの8-oxoG:A対誘発変異への影響:8-oxoGの変異誘発経路には、ヌクレオチドプール中のdGTPが酸化されて生じる8-oxo-dGTPが鋳型DNA中のアデニン塩基に対して取り込まれる経路がある。そこで、この経路に対するWRNノックダウンの効果を調べた。(3) WRNとDNA pol λのダブルノックダウン:WRNとDNA pol λのシングルノックダウン及びダブルノックダウンを行い、8-oxoG:C対を有するプラスミドを導入した。その結果、いずれの場合も対照細胞に比較して、変異誘発能の上昇が観察された。変異体率はダブルノックダウン細胞>WRNノックダウン細胞>DNA pol λノックダウン細胞>対照細胞の序列であった。また、遠隔作用変異に関しては、ダブルノックダウン細胞とWRNノックダウン細胞が同程度であったことから、WRNとDNA pol λが遠隔作用変異を抑制する同一経路上にある可能性が示唆された。一方、8-oxoG→T変異に関してはダブルノックダウンにより相加的な変異率上昇が観察されたことから、この変異に関しては両者は別経路で抑制している可能性が示唆された。WRNとDNA pol λのダブルノックダウン実験に関しては、予定通りには進捗しなかったが、WRNノックダウンの8-oxoG:A対誘発変異への影響やDNA pol λノックダウンの8-oxoG:A対誘発変異への影響を調べる実験によって、WRNとDNA pol λの関連を強く示唆する結果が得られたため。Cas9の実験系を用いてWRNとDNA pol λのシングル/ダブルノックアウト細胞を作製し、両蛋白質の遠隔作用変異への影響を明らかにする。プラスチック製品などの消耗品は可能な限りキャンペーン品を購入することなどを徹底したことより、進捗には全く影響を与えずに、残額が生じた。次年度の補助金と合わせることにより、やや高価なキットを購入することができるようになるため、研究を予定より進捗させることができるようになると思われる。
強磁性形状記憶合金超薄膜の構造および磁性の微視的測定と磁歪機構の電子論的解明

本研究では、金属単結晶基板上に超薄膜試料の作製を行い、低速電子線回折(LEED)と軟X線吸収磁気円二色性測定(XMCD)により、構造と磁性の微視的測定を行う研究を実施した。本年度の研究実績は、以下の通りである。(1)Fe/Pd (001)超薄膜の単原子層積層制御とXMCD測定L10型のFePd規則合金超薄膜の基幹試料であるFe/Pd (001)超薄膜について、超高真空蒸着による試料作製および単原子積層制御とin-situ XMCD測定を実施した。リアルタイムRHEEDモニタリングにより、0.1ML精度で蒸着を制御できるようになった。また、超高真空下のin-situ測定により、キャッピング等の表面被覆のないそのままの状態の超薄膜試料に対してXMCD測定が可能になった。Fe膜厚が2原子層以下で、Feの軌道モーメントが増大することが明らかになった。Fe/Pd界面における軌道モーメントが増大は、FePd規則合金の垂直磁気異方性と結晶ひずみの微視的起源を考えるモデルになりうる。(2)Cr/Fe/Cu (001)の単原子積層制御と構造評価バルクと異なる結晶格子で成長するFe/Cu (001)超薄膜上に、Crを単原子積層することに成功した。LEEDとRHEEDの測定から、Cr 1原子層の積層で、fcc-Feに疑似格子整合した理想的なエピレイヤーが積層することが確認できた。2原子層以上の積層では、エビ成長が崩れていき島状成長に移行することも明らかになった。本研究では、単原子単位で非磁性層と磁性層を自在に積層制御して、微視的な立揚で構造と磁性の関連を調べる基礎を確立することができた。この方法は、物質設計的手法に基づく磁性体材料開発に発展すると考えられる。本研究では、金属単結晶基板上にL10型規則合金の超薄膜試料の作製を行い、低速電子線回折強度解析(LEED-IV)と軟X線吸収磁気円二色性測定(XMCD)により、構造と磁性の微視的測定を行う。また、実験結果を第一原理計算と比較する。本年度の研究実績は、各項目について以下の通り。(1)試料作製L10型規則合金の超薄膜試料作製の準備として、Pd(001)基板の超高真空下における結晶クリーニングを実施して清浄表面を得た。また、RHEED振動をリアルタイムモニタするシステムを開発した。また、標準試料のFe/Cu(100)等に対してRHEED振動実験を実施して、積層厚制御が可能なことを確かめた。(3)XMCD測定広島大学放射光科学研究センター軟X線ビームラインBL14に、試料作製とXMCD測定をin-situで実施できる新規装置の建設を行った。また、Cr/Fe/Cu(100)超薄膜について温度依存XMCD測定を実施して、そのCr蒸着量依存性を調べた。Cr/Fe界面の生成により、温度磁化曲線が変化することが明らかになった。(4)第一原理計算科学技術計算に適したワークステーションを導入し、第一原理計算パッケージWIEN2kが利用できる環境を整備した。