hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複素解析幾何学,特異点理論の研究

研究代表者を中心として,複素解析幾何学および特異点理論に関する研究を行った.特に申語研究計画に記した複素解析的葉層構造の特異点の研究に関しては,現在までに得られている開折理論,有限既定性問題,特異点集合の構造およびそれに付随した不変量等に関する研究結果をまとめ,総合報告を書いた.これは1991年夏イタリアのトリエステで開かれた特異点に関する国際研究集会で発表された。また特異点集合に付随した不変量に関しては,BaumーBotlの留数および最近発見されたLehmannの留数に関し,共者の底にある基本原理および一般化について考察を行った。また前年度より提案のDー加群の応用については引き続き,特異葉層構造に付随したDー加群の特性多様体,解複体の局所的構造および上記不変量との関連を調べている。研究分担者は,上記研究に参加協力し,またそれぞれ次のような話題に関し多くの成果を得た。これらは学会誌等および口頭で発表された。一般化された葉層構造に対するホロノミ-亜群とシンプレのテック束のChernーSimonsーMaslov類(鈴木),特異点理論の微分方程式論への応用,特に完全積分可能な一階線型微分方程式系(泉屋),曲線の射影幾何に現われる特異点およびLagrange多様体のMaslov数(石川),超局所解析とその応用,特にRーconstructibleな層に対するMovse不等式(戸瀬),複素平面への解析的群作用について,特にseparatrixの存在およびrigidity定理の証明(中居).研究代表者を中心として,複素解析幾何学および特異点理論に関する研究を行った.特に申語研究計画に記した複素解析的葉層構造の特異点の研究に関しては,現在までに得られている開折理論,有限既定性問題,特異点集合の構造およびそれに付随した不変量等に関する研究結果をまとめ,総合報告を書いた.これは1991年夏イタリアのトリエステで開かれた特異点に関する国際研究集会で発表された。一般化された葉層構造に対するホロノミ-亜群とシンプレのテック束のChernーSimonsーMaslov類(鈴木),特異点理論の微分方程式論への応用,特に完全積分可能な一階線型微分方程式系(泉屋),曲線の射影幾何に現われる特異点およびLagrange多様体のMaslov数(石川),超局所解析とその応用,特にRーconstructibleな層に対するMovse不等式(戸瀬),複素平面への解析的群作用について,特にseparatrixの存在およびrigidity定理の証明(中居).研究代表者を中心として,複素解析幾何学,代数幾何学,特異点理論に関する研究を行った。特に申請研究計画に記した複素解析的葉層構造の特異点の研究に関しては,まず研究代表者が数年前証明した,余次元1の局所葉層構造に対する普遍性定理,有限既定性定理の応用に関するCerveau教授との共同研究が完成し論文としてまとめられた.積分因子を持たない葉層構造芽に関しては,1次開析の同値類の空間の有限次元性から局所的有限既定性が出ることが示され,この問題に関しては,ほぼ最終的な結果を得た.他の応用として,数年前CamachoーLius Netoによって示された3次元空間のある種の葉層構造の特異点の安定性に関し簡単で見通しのよい別証明を与えた.申請書研究計画に記したもう一つの問題である複素多様体上の大域的特異葉層構造に関しては,前に示した特異点集合の構造に関する一般的な基礎定理を用いてその構造をさらに詳しく調べた。また,特異葉層構造に付随したDー加群の解複体に対しては前に大域的な指数定理を得た.この解複体の局所的構造,性質を調べることは重要な問題であるが,一つの試みとして,RaunisとRugetによる多対化複体の構成により,正則関数芽の層のDー入射的な分解を構成し,これを用いて解複体を解析することを試みている。他の方向としては,このDー加群の特性多様体を用いて幾何学的に行う方法があるが,これに関しても準備的考察を始めている.研究分担者による他の結果として,複素射影空間,2次超曲面等の特徴づけ,特異点理論の徴分方程式論への応用に関する種々の結果がある.研究代表者を中心として、複素解析幾何学および特異点理論に関する研究を行った。特に申請研究計画に記した複素解析的葉層構造の特異点の研究に関しては、現在までに得られている開析理論、有限既定性問題特異点集合の構造およびそれに付随した不変量等に関する研究結果をまとめ、総合報告を書いた。これは1991年夏イタリアのトリエステで開かれた特異点に関する国際研究集会で発表された。また特異点集合に付随した不変量に関しては、BaumーBottの留数および最近発見されたLeh mannの留数に関し、共者の底にある基本原理および一般化について考察を行った。

また前年度より提案のDー加群の応用については引き続き、特異葉層構造に付随したDー加群の特性多様体,解複体の局所的構造および上記不変量との関連を調べている。研究分担者は、上記研究に参加協力し、またそれぞれ次のような話題に関し多くの成果を得た。これらは学会誌等および口頭で発表された。一般化された葉層構造に対するホロノミ-亜群とシンプレクテック束のChernーSimonsーMaslov類(鈴木)、特異点理論の微分方程式論への応用、特に完全積分可能な一階線型微分方程式系(泉屋)、曲線の射影幾何に現われる特異点およびLagrange多様体のMaslov類(石川)、超局所解析とその応用、特にRーconstructibleな層に対するMorse不等式(戸瀬)、複素平面への解析的群作用について、特にseparatrixの存在およびrigidity定理の証明(中居)。
Fos,Junの標的遺伝子の検索

血清飢餓や接触阻止により増殖サイクルを離脱した細胞は,血清や細胞増殖因子で刺激すると速やかに前初期遺伝子群を発現し細胞複製を再開する。前初期遺伝子群のなかで,fos,junは癌原性を持つことから細胞増殖を促進的に制御すると考えられる。fosB遺伝子産物の1つであるΔFosBはAP-1(Fos/Jun)複合体の転写制御能を抑えるにもかかわらず細胞をトランスフォームすることから,細胞増殖制御における転写制御の役割を考える上で非常に興味深い。ΔFosBと細胞増殖そして転写調節の関係を明らかにする目的で、ΔFosBをエストロジェンレセプターとの融合タンパク質(ER-ΔFosB)として発現させ,ΔFosBの機能をエステロジェン依存性にコントロールできる系を構築した。ER-ΔFosBを発現するRat-1A細胞を接触阻止及び血清飢餓により休止期に同調し,これをエストロジェンで処理すると,ER-ΔFosBの活性化にともないDNA複製が同調して開始し1回の核分裂と細胞分裂を完了する。この系ではほとんどのAP-1がERΔFosB/Jun複合体となっており、ΔFosB依存性に細胞増殖が制御されている。休止期の細胞が増殖を開始する際に機能するFos,Junの標的遺伝子を同定する目的で、この系を用いてエストロジェン処理により発現が変化する遺伝子を検索した。ER-ΔFosBにより複製を開始した細胞においては,jun,fos遺伝子群の中で唯一fra-1の誘導が見られ,また血清刺激により複製を開始した細胞とほぼ同様のタイムコースで細胞周期制御の中心的な遺伝子であるcdk2,cdc2,サイクリンA,B1,B2,Eの発現が誘導された。これらの結果より,細胞周期制御遺伝子群の統括的な発現制御機構の存在が示唆され,ΔFosBはこの制御機構の上流に位置し細胞複製を制御すると考えられる。
文学創作の発想法に基づく中国現代文学史の研究

中国現代文学の時期区分は、従来政治史(新民主主義革命史と社会主義革命史)を基準にして行われてきた。これに対し本研究は文学独自の立場に立って、政治史的時期区分とは別に「文学創作の発想法」を軸に時期区分した文学史モデルを作り出そうとした。3年間の研究は、第1年目を『新青年』を主要資料とした五四期の思想用語の、第2年目は30年代から40年代の文学(主として左翼文学)の、第3年目は中華人民共和国成立後の文学の、それぞれ主要な発想様式の検討にあてた。その結果、(1)当初の予想通り五四以後の現代文学を一貫して流れる支配的な発想法は「暗黒に打ち勝ち、光明を求める」というものであること、(2)現代文学の発展過程で《暗黒》《光明》の指す具体的内容はさまざまな変化を遂げるが、発想法は基本的に変化しないこと、(3)この発想は1980年代初期までは基本的に影響力を持ち続けたこと、を示すことができた。そしてこの発想を「暗黒(中国語でheian)光明(中国語でguangming)モデル」(H/Gモデルと略称)として定式化した。ただ、この発想がどのようにして生まれたか、そしてどのようにして消えていったか、については一定の仮説を示したが、その実証は今後に待たねばならない。また、この文学史モデルは左翼文学については妥当であるが、20年代の非左翼文学には限定的な適用しかできない。これらの点は研究成果としての弱点である。研究成果は中国の学会で部分的に3回にわたり報告し、中国の研究者からも一定の評価を受けた。また、その概要は「比較社会文化」vol.7、2001年3月に発表したが、今後同一テーマで発表していく予定である。またHGモデルによる現代文学史(試案)を研究成果報告書にまとめた。1.平成12年度の実施計画本年度の実施計画は,(1)「五四と20年代の文学創作の発想様式の検討」に関わるもので,基礎的資料として「新青年」を選び、研究のキーワードとなる概念(「光明」と「暗黒」)との関連語彙(例えば「歌頌/暴露」)を抽出し,この語彙表を手がかりにその他の資料の具体的な作品、理論的文章を読んで、「光明/暗黒」という発想法の成立条件を考察すること。(2)研究課題の解決に必要な資料(「新青年」復刻版およびCDROM版、五四期から1920年代の文学雑誌復刻版等)を整備する。(3)中国の研究者からレビューを受ける,の3点の実施であった。2.計画の実施状況(1)「新青年」を基礎資料として,関連語彙抽出の作業を学生アルバイトを使いながら進めている。現在まだその作業中であり,語彙表作成の段階にない。(2)資料整備は,「新青年」復刻版およびCDROM版の購入が終わった段階である。これ以外に必要資料の購入が進行中であり,研究資料の整備は成果をあげている。(3)平成12年8月南京大学中文系を訪問,同大学現代文学研究所長朱寿桐教授らからこの課題についてレビューを受けた。3.成果研究のキーワードとなる「光明」と「暗黒」に基づく文学史的な概観を詩のジャンルをもとに行ない,その成果(「On the Light/Darkness Model」)を九州大学大学院比較社会文化学府「比較社会文化」第7巻に発表した。1.平成13年度は4月から7月まで平成12年度の計画の積み残しの課題(五四以降から1920年代の文学作品・理論の検討)の解決に重点を置き、「新青年」にみられる「光明/暗黒」の用語の抽出を行った。

しかし予想に反して、「社会の暗黒・未来の光明」という文脈での「光明/暗黒」の語彙は余り得られなかった。この理由についてはまとめの段階で考察したい。2.7月13日「"中国現代文学伝統"国際学術研討会」(南京大学中国現代文学研究中心で開催)においてこれまでの研究結果について報告(「中国現代文学中伝統創作思惟模式」)した。この報告は「文学評論」2001年第6期、「文芸争鳴」2001年第5期でも言及され、学会でも一定の反響があった。3.9月8日東アジア学会第10回大会(西南学院大学で開催)で本研究の視点から見た中国90年代文学に関する報告(「文学は「東アジア」世界を共有できるか」)を行った。4.12月15日北京首都師範大学、ライデン大学(オランダ)、カリフォルニア大学デービィス校共催「中国新詩理論国際研討会」(首都師範大学で開催)において、本研究をベースに中国初期象徴派について論じた報告(「浅談"蒼白"」)を行った。5.平成14年3月17日23日厦門大学中文系・兪兆平教授(文芸理論研究室主任)を招き、本報告のこれまでの成果についてレビューを受ける。1.研究の目的中国現代文学の時期区分は、従来政治史(新民主主義革命史と社会主義革命史)を基準にして行われてきた。これに対し本研究は文学独自の立場に立って、政治史的時期区分とは別に「文学創作の発想法」を軸に時期区分した文学史モデルを作り出そうとした。2.本年度の研究によって得られた知見今年度第3年目は中華人民共和国成立後の文学の主要な発想様式を検討した。当初の予想は現代文学を一貫して流れる支配的な発想法は「暗黒に打ち勝ち、光明を求める」というものであり、この発想は中華人民共和国成立後も影響力をもった、というものであった。すでにこの発想を「暗黒(中国語でheian)光明(中国語でguangming)モデル」(H/Gモデルと略称)として定式化し、これに基づいて検討をすすめてきたわけだが、今年度の研究でこの発想が1980年代初期までは基本的に影響力を持ち続けたことを示すことができた。ただ、この発想がなぜ影響力をもたなくなったかについては仮説以上のものしか提示できなかった。また、この文学史モデルは左翼文学については妥当であるが、20年代の非左翼文学には限定的な適用しかできないことも明らかになった。これらの点は研究成果としての弱点である。現在報告書執筆中。3.本年度の研究活動今年度は中国の学会で報告したが、その際中国の研究者からもレビューを受け、趣旨に賛意を得た。また、論文1編を書き、さらに西日本新聞文化サークルにおいてこのモデルを使って現代中国文学史を紹介する市民講座を2回行った。
地下水の流動状態把握および水質解析のための新たな金属元素同位体指標の確立

阿蘇山西麓域での地下水流動において、地下水中に溶存する微量金属元素の濃度と同位体比を用いて、水質変化や水塊の指標としての可能性を評価する本課題において、今年度は昨年度に採水した試料について、本申請により確立した金属元素の濃度および同位体比の分析手法を適用して、広域範囲における測定値の傾向を把握するとともに、データを補完するための採水を追加で行った。データ解析の結果、以下のような知見が得られた。まず、流動域の最下部の有明海に面した沿岸域では、地下水流動の停滞が認められ、地下水の還元化に伴う有害元素の溶出が認められている。沿岸域でのホウ素およびリチウム濃度と同位体比を用いた解析では、沿岸域での地下水流動の方向に従った濃度と同位体比の上昇が認められた。このことは、海水に由来する成分の地下水への付加を示唆しているが、主要溶存成分では変化が認められない地域においても、微量元素成分では化学成分の変化が認められた。今後は付加された化学成分と帯水層の鉱物組成との関連性を確認する。さらに、阿蘇山西麓域での広域的なウラン濃度傾向の解析では、酸化還元電位の変化とともにウラン濃度の変化が認められた。これはウランの価数変化に伴う溶存挙動の違いを反映していると思われるが、地域ごとの変動も大きいため、ほかの元素との相関性を解析し、同位体比変化との整合性を今後検証する。当該地域の地下水の採水と化学分析と合わせて、阿蘇山を源流として西方に流動し有明海へと流出する一級河川の白川についても、河川水の採水と化学分析を行った。分析結果と周囲の地下水データとの比較から、一部の地下水において白川からの涵養が認められた。試料採取については、地域を網羅した試料採水のなかで、一部の試料は日程調整の問題から十分な量が確保できていないが、本研究の遂行に関しては支障はない。化学的単離法やブランクの確認は終わり、同位体分析手法も確立が終わっており、順調に測定を開始している。上半期には重元素の単離と同位体分析を終え、下半期ですべてのデータの解析を行う。地下水は人類が利用できる淡水のうちの多くの割合を占めており、また、一度汚染すると回復に長い時間が必要であることから、地下水の流動方向や流動速度を知ることは重要である。またその水質は、地下水利用の可否を決めるために必要な情報であり、地下水の流動様式の把握とともに分析を行う必要がある。地下水流動の把握については、おもに水文学的アプローチからなされているが、化学的アプローチにより、微量元素の濃度や同位体の情報から独立に、地下水の流動に関する情報を得ることができる。また地下水の水質についても化学的手法を用いて酸化還元電位に依存して化学種が変化する元素の挙動から、地下水流動中の実効的な水質変化の予測が期待される。本年度は、熊本市内とその周辺域において採水した試料中の微量元素濃度分析を行った。これを、水文学的に決定されている地下水流動方向に沿って、濃度の増減や変動幅についての傾向を把握するためのデータ解析を行った。その結果、アルカリ金属元素は流動方向にそって徐々に増える傾向が観測された。一方でアルカリ土類金属元素にはこのような傾向は認められず、比較的一定した値をとった。阿蘇西麓域の地下水は、阿蘇山の火砕流堆積物中を流動しているが、このような溶出挙動を支配する鉱物種を特定するために、今後分析・解析をおこなっていく。また、流動方向に沿った地下水の酸化還元電位の分析では、数値が流動方向に沿って+0.2V程度から-0.2V程度まで幅広い値を取ることがわかったが、その値の変化は漸移的ではなく、ある地域での急激な変化が認められた。当該地域における追加分析のための観測井戸の有無について、現在確認中である。本年度7月に実施予定であった熊本地域の採水計画が九州地域の豪雨と重なり、調査には赴いたものの地下水面の上昇が激しく、定点観測上のデータの質に問題が生じる可能性があったために多くの地点で採水を断念した。

当該地域の地下水の採水と化学分析と合わせて、阿蘇山を源流として西方に流動し有明海へと流出する一級河川の白川についても、河川水の採水と化学分析を行った。分析結果と周囲の地下水データとの比較から、一部の地下水において白川からの涵養が認められた。試料採取については、地域を網羅した試料採水のなかで、一部の試料は日程調整の問題から十分な量が確保できていないが、本研究の遂行に関しては支障はない。化学的単離法やブランクの確認は終わり、同位体分析手法も確立が終わっており、順調に測定を開始している。共同研究者との情報共有を密にすすめ、採水地点を再選定して採水計画を立て直し、採水を行って濃度や酸化還元電位の変化の傾向についてより詳細な把握を進める。上半期には重元素の単離と同位体分析を終え、下半期ですべてのデータの解析を行う。質量分析装置の運転に必要なアルゴンガスの使用量が、年度末の装置の稼働状況の変更に伴い、当初の予想よりも利用が少なかった。分析は次年度に持ち越されたため、この費用を利用して装置の運転を行い微量元素濃度分析を行う。年度末に熊本において共同研究者との研究進展状況の確認や今後の研究計画の打ち合わせおよび試料採水を行う予定であったが、最終的な日程があわず断念した。次年度の早い時期に打ち合わせと採水を行う予定である。
ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤によるP21/WAF1遺伝子誘導機構の解析

以前の我々の研究により、p53の失活した癌細胞においてヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤はp53非依存的にp21/WAF1遺伝子を誘導することで増殖を抑制することが判明した。HDAC阻害剤によるp21/WAF1遺伝子の誘導機構は、そのプロモーター領域におけるSp1配列を介するもので、実際には、このSp1配列に結合している転写因子Sp3が介在していることも判明した。そこで、今回の研究課題においては、このHDAC阻害剤によるSp3を介したp21/WAF1遺伝子発現誘導機構を更に詳細にするために、Sp3-HDAC間に存在することで、Sp3とHDACを含む複合体の形成に関与していると推測される因子の同定を行った。その結果、現在までに約20種の遺伝子をクローニングした。それら遺伝子のシークエンスの結果、その半数以上はGeneBankに登録されている既知の遺伝子であった。今後、それらクローニングされた遺伝子とSp3との結合性や、各種HDACとの結合性を検討すし、p21/WAF1遺伝子のHDACによる転写抑制及びHDAC阻害剤による転写活性化機構を明らかにする予定である。またp21/WAF1遺伝子以外にも、HDAC阻害剤による細胞増殖抑制に関与する遺伝子があると考えられることから、それらを検討したところ、やはり細胞周期に作用する遺伝子がHDAC阻害剤処理により、誘導されることを確認した。更にその遺伝子のプロモーター領域における、HDAC阻害剤の作用を介在する反応配列を決定した。その配列は、従来報告されているHDAC阻害剤の標的配列として働くことが報告されている塩基配列とは異なるものであった。今後、この遺伝子プロモーター領域上に存在するHDAC阻害剤の作用を介在する反応配列に結合する因子の同定を予定している。
長江・黄河流域の大規模地すべりの比較研究

過去の経過:昭和62年度には中国の長江とその支流、雅〓江、大渡河等の流域の地すべりの調査を日中共同でおこない、以下の結果をえた。中国の地すべりが大規模であるのは、地質・地形が原因である。豪雨が誘因となることが多い。岩盤すべりと崩積土の再すべりがあり、鏈子崖崩壊のように岩盤すべりで現在活動中のものもあるが、新灘、鶏〓子、金龍山等の地すべりのように今日活動的なのは崩積土の再すべりが多い。1.昭和62年度の中国における調査につづいて、日本と中国の地すべりの比較検討をおこなうため、新潟県・長野県下の地すべり地の共同調査を行った。対象となった地すべりは新潟県では、虫亀、濁沢、蓬平、水沢新田、小濁、棚口の各地すべり地、長野県では地附山、茶臼山、小諸地すべり地で、このほか、妙高土石流被災地、御岳崩壊被災地も含まれる。これら地すべりは、御岳を除くと、大半が融雪期、雨期の発生した地すべりで、すべての地すべり地は、崩壊土すべりで、中国のような岩盤すべりはみられない。2.日本では、過去の移動物質である崩積土が再移動するケースが多いので、多くの地すべりを地形発達史から地すべり地の新旧を区別し、地すべり危険地帯の予測をおこなっている。この方法は、日本独特のもので、中国側でも、この方法を採用する可能性について討論された。長江の両岸にも段丘が良く発達している所があり、日本の方法が長江流域にも適用できる。この種の調査が有効になるためには、長江流域の地形の発達史の解明が必要である。3.中国では岩盤すべりと認定する地すべりが多いせいか、岩石力学的性質を重視する傾向が強い。実際に今活動中の地すべりや、最近活動した地すべりは崩積土のすべりが多いから、もっと崩積土すべりの検討をする必要がある。一方、中国の岩盤すべりの研究は、今日、日本にほとんど見られない初生すべりのメカニズムを考える上に貴重な資料と考えられる。4.日本の地すべり地では、地下水の挙動を誘因として重視し、水位や間隙水圧の観測や、水質分析を行っている。同時に、地すべりの防止・抑止工事としても地下水・地表水の処理が行われるのが普通であり、その効果は広く認められている。中国の地すべりも、雨期に発生する事が多いので、地すべりの誘因としての地下水の変動は重要であり、今後地すべりの発生機構の解明のためにもっと地下水の観測を行う必要がある点について意見の一致をみた。5.地すべり防止工事については、中国では鶏〓子地すべりでは表面排水工が施工されているが、その他の地すべりでは対策工事が行われていない。日本にくらべて、大規模な地すべりが多いので、実施にあたっては、かなり困難な問題が多い。日本でも、活動する地すべりは大規模な地すべりの一部が再活動するものであり、対策工事も部分的な対策が行われているのが現状である。地すべり地形全体の安定化をはかるには、中国と同じ程度の規模の地すべり対策を考えねばならない。これは両国の共通の今後の課題である。6.この他、京都防災研究所、東京都土木技術研究所を訪れて、研究者との意見交換を行ったが、とくに後者のコンピューターによる地盤の液状化の予測の研究などは、将来の地盤災害の研究方法として強い関心が集まった。

4.日本の地すべり地では、地下水の挙動を誘因として重視し、水位や間隙水圧の観測や、水質分析を行っている。同時に、地すべりの防止・抑止工事としても地下水・地表水の処理が行われるのが普通であり、その効果は広く認められている。中国の地すべりも、雨期に発生する事が多いので、地すべりの誘因としての地下水の変動は重要であり、今後地すべりの発生機構の解明のためにもっと地下水の観測を行う必要がある点について意見の一致をみた。5.地すべり防止工事については、中国では鶏〓子地すべりでは表面排水工が施工されているが、その他の地すべりでは対策工事が行われていない。日本にくらべて、大規模な地すべりが多いので、実施にあたっては、かなり困難な問題が多い。日本でも、活動する地すべりは大規模な地すべりの一部が再活動するものであり、対策工事も部分的な対策が行われているのが現状である。地すべり地形全体の安定化をはかるには、中国と同じ程度の規模の地すべり対策を考えねばならない。これは両国の共通の今後の課題である。6.この他、京都防災研究所、東京都土木技術研究所を訪れて、研究者との意見交換を行ったが、とくに後者のコンピューターによる地盤の液状化の予測の研究などは、将来の地盤災害の研究方法として強い関心が集まった。
転写因子の能動的タンパク質分解による２成分制御系遺伝子の発現制御

枯草菌の2成分制御系DegS-DegUは、様々な生理機能を制御し、その遺伝子はオペロンをなしている。一方、転写因子Spxは多くの機能未知遺伝子とジアミド酸化ストレスに対処するための遺伝子群を制御し、プロテアーゼClpXPの基質である。報告者は、ClpXPの遺伝子破壊がdegSU転写を増大させる事を見いだし、この効果のサプレッサー株を4株取得した。これらの株の全ゲノム解析によって、復帰変異はspx遺伝子に起きている事が判明した。このことは、degSUオペロンがSpxの新たな標的である事を示した。また、グルコース添加が、spx発現を誘導し、その結果degSUも誘導される事を見いだした。前年度までの研究で、spx制御の標的は、degSプロモーターの-35と-10領域を含むコア領域である事が判明した。しかし、degSプロモーターのin vitro転写実験では、Spxの正の効果を確認することはできず、さらに未知の転写因子が必要であるか、あるいはSpxのリン酸化、アセチル化などの翻訳後修飾が必要である事が示唆された。一方、SpxによるdegS制御のin vivoにおける効果は未知であった。なぜなら、以前の研究で、DegUの制御下にある遺伝子の支配するphenotypeのspx変異による変動は報告されていなかったからである。本研究で報告者は、degSプロモーター活性がグルコースで数倍程度に誘導される事を見いだした。この効果は、グルコース応答のmaster制御因子CcpAには無関係であった。また、この誘導はspx破壊株では顕著に低下した。SpxがdegSのグルコース誘導に必要である事は、SpxによるdegS制御について初めて見いだされた形質である。この現象から、spx発現自体がCcpA非依存的にグルコース誘導を受けるのではないかと考え、spxオペロンが持つ2つのプロモーターのlacZ融合体をそれぞれ作製し確かめた所、予測が正しい事が確かめられた。Spx遺伝子プロモーターは、ハウスキーピングなSigAとECFシグマ因子であるSigM/X/Wの合わせて4つのシグマ因子で転写されている。このうちどのシグマ因子がグルコース誘導に責任があるのか調べた所、SigMとSigXがグルコース誘導に必要であり、驚いた事に、SigMとSigX遺伝子発現自体もグルコース誘導を顕著に受けている事が判明した。ECFシグマ因子は、細胞外シグナルをプロセスするシグマ因子として知られており、細胞内シグナルである栄養状態を感知する事は新規な知見である。SpxによるdegSの活性化がlacZ fusionの解析から予想されていたので、in vitroでこの観察を確認する事を目指した。SpxとRNAPを大腸菌で生産させ、精製したSpxとRNAPを用いて、degSのin vitro転写実験をrun-offシステムで実行し、このプロモーターがin vitroで転写活性を持つ事をまず確認した。予想と反して、in vitroではSpxの添加に対してdegSは活性化されなかった。おそらく、未知のdegS転写に関わる因子が、SpxのdegS活性化に必要であると考えられる。予備実験で、clpP変異の作用点は、degSの転写開始点から-98から+5塩基の領域にある事が判明している。clpP作用点をさらに詳しく知るために、5'側からの欠失を持つfusionをいくつか作製し、clpP変異に対する反応性を調べた.その結果、-41まで削ってもclpP変異に反応した。従って、clpP変異の作用点、言い換えればSpxの作用点はコアプロモーターであることがわかった。P. Zuberらの研究では、SpxのDNA上での作用点はRNAPのαサブユニットとの接触を可能にする-35の直近上流のAGCA配列であるとされているが、そのような配列はなく、さらにdegS上の類似した配列に変異を入れても効果がなく、典型的な例とは作用が異なっている事が予想された。degSがグルコースによる発現誘導を受けている現象の解析過程で、degUも同じくグルコースによる発現誘導を受けている現象を見いだし解析した。その結果、カタボライト制御のmaster regulatorであるCcpAが直接degUに結合して、degUを活性化している事、及びDegU-Pを分解するClpCPがCcpA依存的にグルコースによる負の制御を受けており、このこともdegU活性化に寄与している事を明らかにした。研究の端緒であったclpP変異でdegSUプロモーターが活性化される現象の背後にあるシナリオを以下のように解明した。すなわち、spxがdegSUプロモーターを何らかの形で活性化している、その上、ClpXPがSpxを分解しているため、clpP変異導入でSpxタンパク量が増大し、degSUプロモーター活性があがる、またclpP spxの2重変異株ではdegSUプロモーター活性の低下がおこるという事が判明した。

今年度に実行したECFシグマ因子のグルコース誘導現象の更なる解析の結果、sigX/Mのグルコース誘導はいわゆるカタボライト制御ではない事が判明した。また、ECFシグマ因子は全部で10種が枯草菌ゲノムにある事が知られているが、残りの因子はグルコース誘導を受けなかった。ECFシグマ因子はアンチシグマ因子により負に制御されているが、sigX/Mのグルコース誘導はアンチシグマ因子にも依存していなかったので、未知の制御機構の存在を示唆した。degSがグルコースによる発現誘導を受けている現象の解析過程で、degUも同じくグルコースによる発現誘導を受けている現象を見いだし解析した。その結果、カタボライト制御のmaster regulatorであるCcpAが直接degUに結合して、degUを活性化している事、及びDegU-Pを分解するClpCPがCcpA依存的にグルコースによる負の制御を受けており、このこともdegU活性化に寄与している事を明らかにした。また、従来より、degSUオペロンの発現制御の全体像も追求してきた。その結果、新たにバイオフィルム形成のマスター制御因子SinRによるdegUプロモーターの発現制御を見いだした。SinRタンパク質は、degUプロモーターへ直接結合し、さらにSlrRとの複合体を形成していた。このプロセスを詳細に解析し論文発表した。細菌分子生物学SpxによるdegS制御の具体的な現れとして、グルコースによるdegS誘導現象を見いだし、さらにspx遺伝子がsigM/X依存的にグルコース誘導を受ける事、また、sigMとsigXが細胞内シグナルである栄養状態を感知している事を見いだした事は予想外の成果である。この点を追求するために、ECFシグマの専門家など外部との共同研究を模索して行く予定である。また、degSUオペロンの発現制御自体も従来より追求してきた。成果概要に記述したように、SpxによるdegS誘導の分子機構は、当初予想したよりも複雑で、未知の転写因子を要求する事が判明した。またグルコース誘導とSpxに関わりもまだ依然として、未解明である。すなわち、問題は未解決だが、解決するべき課題が明確になった。また、グルコースのdegU誘導機構がCcpA依存である事を明らかにし、論文発表にたどり着いた事は予想外の成果であった。Spxのグルコース誘導という現象がDegU制御下にある遺伝子の支配する生命現象にどの程度関わっているかを調べて行く予定である。一方、副次的に見いだされたECFシグマ因子のグルコース誘導現象の更なる解析は、非常に興味深く、推進する予定である。グルコース誘導がいわゆるカタボライト制御であるのかどうかを各種炭素源のsigX/M-lacZ発現に及ぼす影響を調べる事で確定して行く。
糖の使い分けによる高収率物質生産微生物の構築

本研究では「増殖or生産」というジレンマを脱却して「増殖and生産」という新しい方法論を提案する。解糖系とTCA回路を完全に切り離し、さらに糖を使い分けることで、微生物に最初から増殖に違う経路を使ってもらう技術を開発する。基盤微生物を構築しPEPおよびアセチルCoAを前駆体とする有用化合物(ムコン酸・メバロン酸)の炭素収率を劇的に向上させる。
脱ろう触媒の設計と反応下での各種炭化水素の細孔内拡散特性

脱ろうは灯軽油の流動点を改善するために、流動点を高くしている直鎖アルカンおよびモノメチル置換アルカンを選択的に除去するプロセスである。MF1ゼオライトはその形状選択性によりこれらの化合物を選択的に分解する触媒である。MF1ゼオライトの各種アルカンに対する分解活性は、直鎖>モノメチル置換≫ジメチル置換の順になることが知られている。しかし、これらの序列は単独の化合物の分解反応から求めたものであり、実際の脱ろう反応に於いては各種炭化水素が共存している。この様な場合、ゼオライトの細孔内では、拡散の速い分子であっても拡散の遅い分子を追い越して拡散することはできないはずである。したがって、共存炭化水素による拡散阻害を明らかにしなければ、脱ろう反応を解析したり、触媒設計の明確な指針は得られないであろう。n-オクンの分解反応を各種炭化水素共存下でFM1ゼオライト触媒に用いて400°Cで行った。もし共存炭化水素の細孔内での拡散がn-オクンの分解速度に比べて速いか、または共存炭化水素が分子径が大きすぎる故に細孔内に入ることができない場合は、n-オクンの分解速度に影響を与えないはずである。一方、共存炭化水素が細孔内に入ることができ、しかもn-オクンの分解速度に比べて拡散が遅い場合には、共存炭化水素の拡散阻害により、n-オクンの分解速度を低下させるはずである。共存炭化水素としてトルエンと1,2,4-トリメチルベンゼンを用いたところ、それぞれの分圧の増加とともにn-オクン分解反応が疎外されることが判明した。さらに、トルエンと1,2,4-トリメチルベンゼンの両方を共存させると、両者の疎外効果が認められ、加成性が成立することが判明した。これらの結果は脱ろう触媒の設計を行う上で重要な知見である。
脂肪組織由来幹細胞を用いた強皮症モデルに対する治療効果の検討

ブレオマイシン(BLM)誘発強皮症マウス(BLM-SScマウス)を用いて脂肪組織由来間葉系幹細胞(adipose-derived stem cells;AdSCs)を経静脈的に移植して、その抗炎症及び抗線維化効果を確認した。実験群は、1)正常マウス群、2)疾患群(BLM-SScマウス)、3)低用量治療群(AdSCs 10000細胞)、4)高用量治療群(AdSCs 50000細胞)を設定した。皮膚組織のマッソントリクローム染色を行い、線維化の程度を定量的に評価した。その結果、低用量治療群では効果は無かったが、高用量治療群で有意に皮膚の線維化が抑制されていた。皮膚組織のハイドロキシプロリン含有量を定量的に測定したところ、低用量群と比較して高用量群で有意に線維性コラーゲン量が低値であった。皮膚組織に浸潤している炎症細胞(リンパ球、マクロファージ、好中球)数を免疫染色を行い定量評価した。その結果、低用量群と比較して高用量群で有意に炎症細胞の皮膚への浸潤が抑制されていた。皮膚組織を用いた定量PCRでは、Col1α1, TIMP-1,炎症性サイトカイン(TNF, IL-6, IFN-gamma)のmRNA発現が高用量群で有意に抑制しており、MMP-2, MMP-9のmRNA発現が有意に亢進していた。これらの結果から、BLM-SScマウスに対してAdSCsは細胞数依存性に皮膚の炎症及び線維化を抑制する可能性が示唆された。AdSCは、現在治療法が確立していない難治性疾患である全身性強皮症に対する新しい治療ソースになり得る可能性が示唆された。SScには間質性肺炎(IP)も合併するため、追加データとしてBLM誘発IPマウスモデルに対する同様の移植実験を行っている。ブレオマイシン(BLM)誘発強皮症マウス(BLM-SScマウス)を用いて脂肪組織由来間葉系幹細胞(adipose-derived stem cells;AdSCs)を経静脈的に移植する実験は終了している。SScには間質性肺炎(IP)も合併するため、追加データとしてBLM誘発IPマウスモデルに対する同様の移植実験を行っており、もうすぐ終了予定である。現在、得られた結果を欧州リウマチ学会(2019年6月;演題はアクセプトされている)に発表する準備を進めており、同時に英語論文に論文化を進めている。必要な実験は概ね終了している。現在は得られた結果をまとめており、欧州リウマチ学会(2019年6月;演題はアクセプトされている)に発表する準備を進めている。また、同時に英語論文に論文化を進めている。ブレオマイシンを用いて誘発した強皮症モデルマウスに対して、脂肪組織由来間葉系幹細胞(AdSC)を経静脈的に点滴投与して、その治療効果を確認した。その結果、AdSCの細胞数依存性に皮膚に集積する炎症細胞の浸潤を抑制した。続いて、皮膚の線維化を評価したところ、こちらもAdSCの細胞数依存性に皮膚への線維性コラーゲンの沈着を抑制した。AdSCは皮膚局所には集積しておらず、治療効果は遠隔的な作用が示唆された。マウスの胸腺及び脾臓にAdSCの集積を認めた。強皮症マウス由来の胸腺組織から、CD4+Tリンパ球を分離し、in vitroでAdSCと共培養した。その結果、AdSCはCD4+Tリンパ球を増殖させた。そのサブセットを評価したところ、Th2タイプTリンパ球の分化増殖は有意に抑制しており、制御性Tリンパ球の分化増殖が有意に亢進している結果を得た。しかし、胸腺由来リンパ球のフローサイトメトリーを用いたサブセットの評価では(in vivoの実験)、正常群、疾患群、AdSC治療群で有意な傾向は現時点では得られていない。AdSCで治療された強皮症マウスの胸腺は、治療されなかったマウスと比較して有意に縮小しており、AdSCの有効性の機序の1つである可能性が示唆された。今後は、強皮症マウスの脾臓由来のTリンパ球に対するAdSCの影響を、in vitro及びin vivoの実験で評価する予定である。また、血清サイトカインを網羅的に解析し、免疫学的なAdSCの有効性の評価を予定している。強皮症モデルマウスに対する脂肪組織由来幹細胞(AdSC)の有効性の確認はできた。AdSCは皮膚病変局所には集積しておらず、遠隔的な作用が考えられたため、現在その作用機序を検討中である。

皮膚組織に浸潤している炎症細胞(リンパ球、マクロファージ、好中球)数を免疫染色を行い定量評価した。その結果、低用量群と比較して高用量群で有意に炎症細胞の皮膚への浸潤が抑制されていた。皮膚組織を用いた定量PCRでは、Col1α1, TIMP-1,炎症性サイトカイン(TNF, IL-6, IFN-gamma)のmRNA発現が高用量群で有意に抑制しており、MMP-2, MMP-9のmRNA発現が有意に亢進していた。これらの結果から、BLM-SScマウスに対してAdSCsは細胞数依存性に皮膚の炎症及び線維化を抑制する可能性が示唆された。AdSCは、現在治療法が確立していない難治性疾患である全身性強皮症に対する新しい治療ソースになり得る可能性が示唆された。SScには間質性肺炎(IP)も合併するため、追加データとしてBLM誘発IPマウスモデルに対する同様の移植実験を行っている。ブレオマイシン(BLM)誘発強皮症マウス(BLM-SScマウス)を用いて脂肪組織由来間葉系幹細胞(adipose-derived stem cells;AdSCs)を経静脈的に移植する実験は終了している。SScには間質性肺炎(IP)も合併するため、追加データとしてBLM誘発IPマウスモデルに対する同様の移植実験を行っており、もうすぐ終了予定である。現在、得られた結果を欧州リウマチ学会(2019年6月;演題はアクセプトされている)に発表する準備を進めており、同時に英語論文に論文化を進めている。強皮症マウスモデルに対する脂肪組織由来幹細胞(AdSC)の有効性機序を検討する。In vitroの実験では、AdSCのTリンパ球への抑制効果を得ているが、in vivoの実験ではその効果が再現できていない。今後は、手法や着眼点を再考し、AdSCの強皮症マウスモデルに対するAdSCの有効性機序を明らかにする予定である。必要な実験は概ね終了している。現在は得られた結果をまとめており、欧州リウマチ学会(2019年6月;演題はアクセプトされている)に発表する準備を進めている。また、同時に英語論文に論文化を進めている。平成29年度は実験の遂行と研究データの集積に費やした。そのため、学会での演題発表ができておらず、旅費を申請していなかったため、その分の費用が余剰になった。平成30年度は得られた結果の学会発表を行い、実験データが揃えば論文化を予定している。強皮症(SSc)には臓器病変として間質性肺炎(IP)を合併する。ブレオマイシン(BLM)誘発IPマウスに対する脂肪組織由来間葉系幹細胞(AdSCs)の治療効果をより詳細に検討するための追加実験を行うため期間を延長し、そのための費用を次年度使用額とした。
バイオ医薬品の非侵襲性投与を可能とする次世代型TJ binderの開発

上皮細胞層は生体内外を隔てるバリアとして機能しており、恒常性を維持するなどの重要な役割を担っている。このバリア機能は細胞間結合の一つであるTight Junction(TJ)が関わっており、TJにより細胞間隙での物質透過が制御されている。一方、TJによる透過制限のため、細胞間隙での薬物吸収は困難となっている。TJでのバリア機能は主に膜タンパク質claudinが担っており、claudinを制御することによる薬物吸収促進法の開発が展開されている。本研究では、これまでに見出したウエルシュ菌下痢毒素の受容体結合領域(C-CPE)によるバイオ医薬品をも経粘膜吸収促進可能な上皮バリア制御活性を、実用性に優れた低分子化合物により実現するため、独自に構築したclaudin-4 binder検出系を利用し、高い上皮バリア機能制御活性を示す低分子claudin-4 binderの取得を目指す。昨年度に取得した低分子claudin-4 binderのTJバリア制御活性に関して、腸管上皮モデルCaco-2細胞を用い、経上皮抵抗値(TEER)を指標としたバリア制御活性の評価を行った結果、それぞれの化合物単独ではTEERの変動は低かったが、特定の3化合物を組み合わせて評価したところC-CPEに匹敵する高いTEER低下作用が確認された。また、TEER低下時での細胞間隙透過試験を実施したところ、モデル薬物(分子量約4kDa)の透過性亢進作用が確認された。以上の結果より、複数の組み合わせでTJバリア機能制御活性を示す低分子化合物の取得に成功した。バイオ医薬品は低分子薬を補う次世代の医薬品として世界中から注目されているものの、ペプチド、核酸、抗体などはその物性的特徴(高分子、親水性等)から生体膜透過性に乏しく、ほとんどが侵襲的な注射による投与を余儀なくされており、経口投与を含めた非侵襲性投与法の開発は立ち後れているのが現状である。低分子claudin-4 binderを取得するため、既に構築しているTime-Resolved Fluorescence Resonance Energy Transfer (TR-FRET)法を応用したclaudin-4 binder検出系をハイスループットスクリーニング(HTS)に適した実験系へと再構築した。再構築したclaudin-4 binderスクリーニング系を利用し、約3万の化合物ライブラリーよりclaudin-4 binderのスクリーニングを実施し、その結果として65種のヒット化合物を得ることができた。続いて、claudin-4への直接的な結合を確認するため、Biacoreによる結合解析を行った結果、27種類の化合物においてclaudin-4への結合性が観察された。以上、本年度は、claudin-4 binderのスクリーニングを中心に研究を進め、ほぼ終了することができた。本年度は、低分子claudin-4 binderの取得を目標とし、TR-FRET法によるclaudin-4 binder検出系をHTSに適応可能なスクリーニング系へと再構築し、作製したスクリーニング系を利用して約3万の化合物ライブラリーから27種類の新たな低分子claudin-4 binderの取得に成功したため。本年度は目標である低分子claudin-4 binderを取得することができたため、当初の計画に沿って、今後は得られたclaudin-4 binderの上皮タイトジャンクションバリア制御活性の解析を進める予定である。特に、目標とするC-CPEに匹敵する上皮バリア機能制御活性を示す化合物の取得を目指す。初年度は、当初の想定を越えてスクリーニング系の構築およびスクリーニングが無駄なく行えたため経費を節約することができた。
系統連系された分散電源の瞬低耐性の解明と対策に関する研究

環境対策などから系統に連系される分散電源が増大し瞬時電圧低下(瞬低)などでそれらが不適切な動作をした場合,系統に与える影響が無視できなくなっている.本研究は,分散電源の中でも普及の進んでいる太陽光発電システムの瞬低に対する耐性および対策を検討することを目的としている。交付申請書に記載した研究実施計画に従い,インバータなどで構成された太陽光発電模擬装置等を用い電磁接触器と系統連系インバータについて実験を行ない検討した.その結果,以下の新しい知見を得ることができた.1.電磁接触器については,瞬低発生時の系統電圧位相が電磁接触器の開極動作に大きく影響し,位相の差により瞬低発生から開極までの時間が10msから65msまで大きく変化すること,その原因が瞬低時点および瞬低後の励磁電流の振る舞いによるものであり完全に電圧が0となる瞬低より電圧が残った瞬低の方が開極時間が短いこともあることを発見しその理由を解明し改善案を検討した.2.太陽光発電用系統連系インバータシステムについては,瞬低発生位相等を変化させた多くの実験を実施し,瞬低により瞬低開始後16ms程度で停止すること,その原因が制御に起因するものではなく,系統連系ガイドラインで求められている系統単独運転を防止するための位相跳躍検出によるインバータ停止保護によるものであるという知見を得,改善案を提案した.以上述べた瞬低に関する新しい知見は,分散電源の瞬低に対する耐性を改善でき,再生エネルギーの最大限の利用と電力系統の安定化に有効なものである.環境対策などから系統に連系される分散電源が増大し瞬時電圧低下(瞬低)などでそれらが不適切な動作をした場合,系統に与える影響が無視できなくなっている.本研究は,分散電源の中でも普及の進んでいる太陽光発電システムの瞬低に対する耐性および対策を検討することを目的としている。交付申請書に記載した研究実施計画に従い,インバータなどで構成された太陽光発電模擬装置等を用い電磁接触器と系統連系インバータについて実験を行ない検討した.その結果,以下の新しい知見を得ることができた.1.電磁接触器については,瞬低発生時の系統電圧位相が電磁接触器の開極動作に大きく影響し,位相の差により瞬低発生から開極までの時間が10msから65msまで大きく変化すること,その原因が瞬低時点および瞬低後の励磁電流の振る舞いによるものであり完全に電圧が0となる瞬低より電圧が残った瞬低の方が開極時間が短いこともあることを発見しその理由を解明し改善案を検討した.2.太陽光発電用系統連系インバータシステムについては,瞬低発生位相等を変化させた多くの実験を実施し,瞬低により瞬低開始後16ms程度で停止すること,その原因が制御に起因するものではなく,系統連系ガイドラインで求められている系統単独運転を防止するための位相跳躍検出によるインバータ停止保護によるものであるという知見を得,改善案を提案した.以上述べた瞬低に関する新しい知見は,分散電源の瞬低に対する耐性を改善でき,再生エネルギーの最大限の利用と電力系統の安定化に有効なものである.平成18年度前期は基本調査として再生可能分散電源のシステム構成を詳細に調査し,本体のインバータおよび設備保護用の電磁接触器の特性を解明する.平成18年度前期は、電磁接触器(三菱電機製)励磁コイルに印加する電圧に瞬時電圧低下を発生させ、その応答を接点回路に発生する電圧(励磁コイルに電圧が印加されている間は接点は閉じているので電圧ゼロであるが,瞬低で接点が開くと両端に電圧が発生する)で確認した.その結果、瞬低が始まってから実際に接点が開くまでの応答時間(開極時間)には、種々の要因が影響することが確認できた。例えば、電圧が全くなくなる100%の瞬低の場合より50%の瞬低の方が開極時間が短い場合があることが判明した。瞬低特に瞬低開始時の位相の違いにより、開極時間は10ms60ms程度まで大きく変化することがわかった。これらは、瞬低の継続時間、発生位相を任意に制御できる装置を製作して実験し、かつそれを短いサンプリング時間で詳細に計測したことにより得られた成果である。この成果を電気学会の平成19年度全国大会で発表した。また、国際学会でも発表予定である。解明すべき点が明らかになったので、今後は数値解析で検討を続ける予定である。一方、太陽光発電用インバータについては、8月に太陽光インバータの製造会社を訪問し、機器構成や問題点について調査した。また、実験装置(Myway製)を9月に導入し,初期調整を行った。インバータの出力を連系する実験室の三相交流200V系統が弱く、起動時に誤動作をしたので、実験装置メーカの技術者と協力して調整した結果、実験が可能になったので、1相地絡故障から試験を開始した。平成19年度前期は基本的には応募時の計画と同じであるが,認許予算が減額されたので,当初予定した太陽光発電模擬装置の代替として可変直流電源を導入して応募時の計画とほぼ同じ実験を試みた.まずこの可変直流電源,太陽光発電用系統連系システムと既存の瞬低発生装置を組み合わせて瞬低時の運転耐性を解明した.瞬低発生位相や期間、瞬低の深さをパラメータに瞬低のパターン種々変化させて実験した.平成19年度後期は瞬低時のインバータ各部の電圧電流波形を詳細に分析し,瞬低によりインバータが停止することがあること,その原因は系統連系ガイドラインで求められている系統単独運転防止のための保護機能であることを解明した.すなわち,系統単独運転状態の受動的検出方法として位相跳躍量が規定値を越えた場合にインバータを5秒程度停止する機能が起動するためである.

その時のインバータの電流電圧からは、インバータを停止させるほどのストレスはないこと,瞬低は系統単独状態ではないことからこの保護システムを改善すれば解決できることを明らかにした.なお,平成18年の研究で実施した電磁接触器の解析ついて新しい知見が得られたのでスペイン・バルセロナで開催された電力品質に関する国際学会で発表した,またインバータの位相跳躍に関する知見を電気関係学会関西支部で速報した.さらに学会誌投稿を準備中である.