hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電極デザインの最適化による大電流スーパーキャパシタの開発

電気二重層キャパシターの速度性能は,イオン輸送抵抗によって低下する。電極厚さ方向にイオン輸送チャネルを形成した構造化電極を作製し,充放電特性の測定実験により速度性能の評価を行った。イオンパスとして円管状空孔を電極厚さ方向に設けたものと、多孔質体を電極厚さ方向にスリット状に挿入したものの2種類を提案し,高放電電流密度でのセル体積あたり静電容量が向上することを明らかにした。また,必要な性能を発揮するスーパーキャパシター電極の設計に定量的指針を与えるために粒子内外の物質移動抵抗を考慮したモデル構築を行った。電気二重層キャパシターの電極厚さ方向にイオン輸送チャネルを形成した構造化電極を作製し、高い性能を得られる電極構造を検討した。電極材粒子間間隙は粒子内細孔に比べ大径の空隙であるが、細孔長が数十nmであるのに対して、電極厚さ数十から数百μmと長いために、細孔内と同程度の物質移動抵抗をもっていると考えられる。現在の工業製品では、電極を薄層化して粒子間物質移動抵抗を低減しているが、本研究では新規電極構造を開発することで厚い電極での速度性能を向上させ、高容量大電流を実現することを目指している。粒子間物質移動抵抗を削減するために電極層の厚さ方向にイオン輸送チャネルをもうけた電極構造(構造化電極)を開発し、作製した構造化電極の充放電特性について検討した。電極材料としてアルカリ賦活活性炭、導電材としてカーボンブラック、バインダーとしてPTFEを使用した。イオンパスとして円管状空孔を電極厚さ方向に設けたものと、多孔質体を電極厚さ方向にスリット状に挿入したものの2種類を提案した。円管状空孔をもつ構造化電極を用いた実験により、イオンチャネルを設けることで速度性能が向上し、高放電電流密度でのセル体積あたり静電容量が向上することが明らかになった。また、解析の結果、イオンが輸送される距離によって、性能変化を説明することに成功した。多孔質スリットを挿入した構造化電極でも、速度性能の向上が認められた。この構造化電極でもイオン輸送距離によって速度性能の向上を説明することができた。また、多孔質スリットは円管状空孔に比べて機械強度が強く、異なるスリット幅の電極を作製することで要求される速度性能に対応することができると考えられる。提案した多孔質スリット入り電極を用いてキャパシターを構成した場合のセル容量を試算したところ、標準電極を用いたセルに対しておよそ2倍の静電容量を達成できることがわかった。電気二重層キャパシターの速度特性(レート特性)は,イオン輸送抵抗によって低下する。セル当たりの容量の向上が期待される厚肉化電極を,安価であるミクロ孔リッチなガス賦活炭と高価であるメソ孔リッチなメソポーラスカーボンを組み合わせて作製し,速度性能の改善を試みた。細孔構造の異なる二種類の電極活物質を混合し,粒子間空隙内イオン輸送の物質移動抵抗を低減させることで,高電流密度域での静電容量を向上させることができた。電極活物質として、ミクロ孔リッチで孤立孔をもつガス賦活炭(クラレケミカルYP50F)およびメソ孔リッチで連通孔をもつMgO鋳型炭素(東洋炭素CNovel)を用いた。単一の活物質のみを使用した通常電極,CNovel層とYP50F層を積層した積層電極,CNovelとYP50Fを混合した混合電極を作製し,性能評価を行った。定電流充放電測定(北斗電工HJ1010SM8A)を用い,放電電流密度を変えて測定を行うことで速度性能を評価した。CNovelは空隙率が大きいため,低電流密度域では電極体積当たりの静電容量はYP50Fに劣る。しかし,CNovelはメソ孔リッチで細孔内物質移動抵抗を低減できるため,高電流密度域では,速度性能はCNovelの方がYP50Fより大きくなった。また,同じ電極材を同量使用した積層電極と混合電極では混合電極の方が速度性能が優れていることがわかった。混合電極でCNovelの混合割合を増加させると,低電流密度域では静電容量が低下し,高電流密度域では容量の低下が抑えられる。以上のことより,電極活物質を混合することで、イオンの移動抵抗を低減することができ,高電流密度域での静電容量を向上させることに成功するとともに,要求される電流密度に応じた最適な空隙率の指針を示すことができた。今年度は必要な性能を発揮するスーパーキャパシター電極の設計に定量的指針を与えるために粒子内外の物質移動抵抗を考慮したモデル構築を行った。具体的には,細孔内および粒子間のイオン輸送を考慮したダイナミックモデルを提案し,モデルを用いて電極厚さ,電極活物質の粒径および細孔径分布が速度特性に与える影響について検討した。アノードとカソードの内部挙動は等しいとし,電極多孔体層内での電子およびカチオンの速度論的物質収支を電位分布を考慮して定式化した。

モデリングに際し,平成23年度に作製した炭素電極材料サンプルならびに市販のアルカリ賦活活性炭を用いて,実際にキャパシターの充放電特性の測定実験を行い,速度特性の評価を行った。厚肉化電極では粒子間輸送抵抗が大きいため,セパレーター付近に放電が局所化することがわかった。また,粒径についての検討から,電極層の屈曲度が粒子間輸送抵抗増加の一要因であると示唆された。メソ孔に富んだ電極活物質では,細孔内および粒子間の輸送抵抗が低減されるため,高電流密度でのみかけ静電容量が低下せず速度特性が良好であることがわかった。厚肉化電極の速度特性を改善するには,セパレーター付近での放電の局所化を避けることが必要と考えられる。そこで,セパレーター側と集電板側に異なる活性炭を使用した複合電極を考案し,数値シミュレーションによって評価したところ,速度特性と体積当たり見かけ静電容量を両立させた電極を実現できることが示唆された。平成25年度に研究を予定していた電極構造の最適化の一部を今年度行った。イオンは電解液から導電材とバインダーで埋められた領域の間隙中を拡散して電極材料に到達し,電極材料の細孔中を拡散する。粒子間間隙は粒子内細孔に比べれば大径の空隙であるが,電極が厚い場合には細孔内と同程度の物質移動抵抗をもつ。本研究では,電極層の厚さ方向にマクロ孔を設けることにより,電子伝導を妨げず,電極層内のイオンの物質移動を促進させたることに成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度に作製した炭素電極材料サンプルならびに市販のアルカリ賦活活性炭を用いて,キャパシターを作製し,速度特性評価を行った。また,当初計画で平成25年度に予定していた速度論的モデリングを前倒しで実施し,新規電極構造提案の見通しが立った。粒子内外の物質移動抵抗を考慮したモデル構築を行い,電極厚さ,粒径および細孔径分布の影響について検討を行った。電極構造の改良については,平成25年度に引き続き実施していく予定である。当初計画で平成23年度に予定していた,アルカリ賦活活性炭,高密度活性炭素繊維,カーボンナノスフィア,メソポーラスカーポンの合成実験を行う。合成条件を変え、もっとも高い性能を得られる材料を選定する。構造化電極と組み合わせることにより,速度論的モデルの開発と理論構築を行い,キャパシター性能の予測と数値シミュレーションによる電極構造の最適化を行う。平成25年度に予定していたEDLC速度論モデルの構築は平成24年度中にほぼ終了した。平成25年度は,複合電極の作製を行い,速度特性を評価する。その結果に基づき電極構造の改良を引き続き行う。電極材料であるアルカリ賦活活性炭,高密度活性炭素繊維,カーボンナノスフィア,メソポーラスカーボンの合成条件がキャパシター性能に与える影響を検討し,最適な電極材料,複合化を含む電極構造化方法の提案を行う。
免疫情報処理機構を参考にした自律移動ロボットの動的行動制御に関する基礎的研究

近年、人工知能の分野では、動的に変動する環境の中でもロバストかつ柔軟に作動する行動に基づくアプローチ(行動型人工知能)が注目を集めている。しかしながら、適切な行動出力を得るためにはどのような要素行動を用意し,そして要素行動間の行動調停をいかに行うかが大きな問題となっている。一方、生体内の情報処理機構の一つである免疫系は、各種リンパ球細胞が相互にコミュニケーションをとることにより、高度な情報処理機能をシステムレベルで実現していることが明らかになってきた。この機能は、脳神経系とは異なる新しい並列分散処理アルゴリズムを提供するものと期待される。上記の考察に基づき、申請者らは免疫系の工学モデルの構築ならびにその人工知能分野への応用に関する研究を進めている。平成7年度からの研究では、自律移動ロボットの動的行動選択問題への適用を念頭に置き、センサが検知する内外環境に関する情報を抗原に、またロボットの取り得る各種要素行動を抗体と捉え、抗体を他の抗体に対して自律性・従属性を主張する相反する二つの部位で表現しネットワークを構成することにより、状況(抗原)に応じた適切な行動(抗体)が選択可能であることを示した。本手法は、最終的なコンセンサス決定がネットワークダイナミクスを通して並列分散的・ボトムアップ的に行われるため、広範な応用範囲を持つものと期待できる。しかしながら,各種抗体は設計者がトップダウン的に用意していたため、複雑な免疫ネットワークの構成は困難であるという問題を有していた.そこで平成8年度の研究においては,環境との相互作用により得られる強化信号に基づき,適切な行動調停を可能とする免疫ネットワークの自律的構築手法の検討を行った.シミュレーションの結果,良好な学習能力を有していることが確認できた.今後の課題としては,メタダイナミクス機能の工学的実現等が挙げられる.近年、人工知能の分野では、動的に変動する環境の中でもロバストかつ柔軟に作動する行動に基づくアプローチ(行動型人工知能)が注目を集めている。しかしながら,各種抗体は設計者がトップダウン的に用意していたため、複雑な免疫ネットワークの構成は困難であるという問題を有していた.そこで平成8年度の研究においては,環境との相互作用により得られる強化信号に基づき,適切な行動調停を可能とする免疫ネットワークの自律的構築手法の検討を行った.シミュレーションの結果,良好な学習能力を有していることが確認できた.今後の課題としては,メタダイナミクス機能の工学的実現等が挙げられる.
発がん時の細胞時計の研究

細胞時計の発振機構に関与するシグナル伝達機構では、転写レベルでの振動にユビキチン・プロテアゾームが関与している。残念ながら、現在まで哺乳類では特異的なユビキチンリガーゼは同定されていない。今回、マウス胎仔線維芽細胞系にPer2-tet-offを組み込んだ細胞系を確立し、ドキシサイクリン(Dox)を含んだ条件下で培養した。Doxを抜いた条件では、Per2が過剰に発現する。このmPer2過剰発現系では、リズムが傷害される。また、転写振動が無い条件でも、一周期は時計蛋白質のリズムが見られる。プロテアゾームを阻害するMG132を加えると時計蛋白の減少は抑制される。従って、ユビキチン化が時計蛋白の主要分解経路であることは明らかである。転写レベルの制御と蛋白レベルの制御が絡む細胞周期と生体時計が強く結びついていたら、時計遺伝子の動きは分裂が亢進している精巣や胸腺などの臓器では、時計遺伝子が強力に動いているに違いない。しかし、精巣ではPer1の発現は強いが一定で、Per2はほとんど発現していない。すなわち、精巣では時計が働いていない。このことは、急速に分裂する臓器では、時計遺伝子は細胞周期とリンクしていないことを示している。第11染色体にあるPer1,第1染色体にあるPer2遺伝子周辺のゲノム探索により、Per1の10kb下流にはHes7が、Per2の2.8kb下流にはHes6が存在することが判明した。Hes遺伝子群は体節などさまざまな発生期の時間を司る2時間周期の時計遺伝子として知られている。このHes遺伝子群の発現は起こってもインシュレーターなどのゲノム隔離因子があってPer遺伝子の発現は抑えられている。発生終了後、Hes遺伝子は逆に抑えられ、Per遺伝子が活性化される。この事実は、時計遺伝子を活性化する因子があれば、がん細胞などでの短周期での細胞周期を抑えられるかも知れない。
広島の女性作家・岡田（永代）美知代に関する基礎的および総合的研究

本研究の目的は、広島県上下町出身の女性作家・岡田(永代)美知代(1885-1968)について、田山花袋の「蒲団」のモデルとしてのフィルターを排して、一人の女性作家として総合的に評価し直すことである。文献調査やインタビュー実施によって詳細な著作リストや年譜を作成した。また、生前未発表原稿の翻刻紹介を行なうとともに、残された作品や書簡を解析し、花袋との関係や地域性・労働・少女小説といった観点から、美知代の文学の特質を解明した。さらに、著作権継承者の許しを得て、これらの成果をホームページで公開し、広く研究と普及に寄与させた。本研究は、広島県出身の女性作家・岡田(永代)美知代(1885(明治18)年1968(昭和43)年)について、(1)著作リストや年譜などの基礎的データを整備した上で、(2)著作権に配慮しながら、著作の紹介と公開に務め、(3)田山花袋の「蒲団」のモデルとしてのフィルターを排して、一人の女性作家として総合的に評価し直すことを目的とする。美知代の著作リストの改訂を最優先するために、各地の図書館等で調査を行い、いくつかの作品を発掘することができた。雑誌だけではなく、新聞にも調査対象の範囲を広げており、美知代の夫の永代静雄が勤務していた新聞のうち、すでに『中央新聞』や『富山日報』には美知代が作品を掲載していることが確認できている。今年度は、『東京毎夕新聞』を対象にしているが、現在までのところ未発見で、調査を継続中である。また、府中市上下歴史文化資料館の方々とともに、美知代の夫・永代静雄の故郷である兵庫県吉川町を訪問し、探索や関係者のお話を伺った。研究として、「岡田(永代)美知代研究の現況と可能性ー〈家事労働〉表象を例に」を『日本近代文学館年誌資料探索』第10号に発表した。これは、美知代研究の現状と今後の可能性を概括するとともに、美知代の従来知られていない小説を例に家事表象のジェンダー的な問題点を述べたものである。また、『中国新聞』夕刊「でるた」欄と、群馬県立土屋文明記念文学館第84回企画展図録「文豪田山花袋ー近代の小説を模索した日々」にも、美知代に関する紹介記事を掲載し、ひろく美知代の人と文学の持つ意義について解説した。美知代の著作リストの改訂を最優先するために、各地の図書館等で新聞雑誌の調査を行った。昨年度に引き続き、今年度も『東京毎夕新聞』を重点的に見たが、現在までのところ同新聞では美知代作品は未発見で、調査を継続中である。さらに、美知代に関するホームページ公開を企図しており、著作のPDF化を進めるとともに、業者にホームページ作成見積もりをとった。研究としては、2015年6月に花袋研究学会第55回定期大会において「『蒲団』以後の岡田(永代)美知代と田山花袋」の題目で招待講演を行った。2016年3月に、単著論文「〈擬装〉による恭順と抵抗ー田山花袋「蒲団」後の岡田美知代の小説」(『国文学攷』228・229合併号)と共著論文「〈資料翻刻〉永代美知代「デツカンシヨ」(1)」(『内海文化研究紀要』44号)を発表した。また、本研究については、2015年7月4日付の読売新聞東京本社版において、待田晋哉記者執筆の「「蒲団」のモデル岡田准一美知代文筆家自立した女性」で紹介された。美知代の著作リストの改訂を進行中であり、各地図書館において調査すべき新聞雑誌の調査を進めている。美知代に関するホームページ公開も企図しており、著作コピーのデジタル化を進めるとともに、業者にホームページ作成の見積もりを取った。美知代の人と文学に関して、学会での招待講演を行い、論文を研究誌に掲載した。また、新聞に取り上げられて広く一般にも普及する一助となった。、広島県上下町出身の岡田(永代)美知代(18851968)は、田山花袋「蒲団」の女学生のモデルとして知られるが、彼女自身も明治末から大正末にかけて、小説や少女小説、翻訳を多く発表した文学者であった。だが、従来、その著作の全貌は明らかではなく、年譜的事項も不明な点が多かった。本研究は、美知代に関して、(1)著作リストや年譜などの基礎的データを整備した上で、(2)著作権に配慮しながら、著作の紹介と公開に務め、(3)田山花袋の「蒲団」のモデルとしてのフィルターを排して、一人の女性作家として総合的に評価し直すことを目的として行った。各地の図書館等で新聞雑誌の調査を行って著作リストを作成し、近親者へのインタビュー調査等により年譜の改定作業を重点的に進めた。

こうした作業の結果は、研究誌に発表するとともに、広島大学のサーバ上にホームページ「広島県の女性作家岡田(永代)美知代」を作成することにより広く公開した。ホームページには、研究や普及の基本項目となる「作家紹介」「年譜」「著作リスト」「参考文献案内」「リンク」を配置した。このうち「作家紹介」では、府中市上下歴史文化資料館(広島県)・田山花袋記念文学館(群馬県)・晩年の美知代に親炙した原博己氏らのご協力を得て、貴重な画像も多数掲載した。さらに、「著作リスト」には、著作権継承者の許可をいただき、入手しえた美知代の作品すべてをPDF化して公開しており、田山花袋研究や少女小説研究など多領域において活用していただけることが期待できる。研究面では、花袋との関係を美知代の側から明らかにするとともに、晩年の生前未発表小説の翻刻紹介も行った。とりわけ小説「デツカンシヨ」は、美知代の実兄で夏目漱石の後任として一高教授となった岡田實麿がモデルであり、その解析を通じて、英語や方言などの言語、官学と私学の関係など、近代日本の構造が明らかになった。本研究の目的は、広島県上下町出身の女性作家・岡田(永代)美知代(1885-1968)について、田山花袋の「蒲団」のモデルとしてのフィルターを排して、一人の女性作家として総合的に評価し直すことである。文献調査やインタビュー実施によって詳細な著作リストや年譜を作成した。また、生前未発表原稿の翻刻紹介を行なうとともに、残された作品や書簡を解析し、花袋との関係や地域性・労働・少女小説といった観点から、美知代の文学の特質を解明した。さらに、著作権継承者の許しを得て、これらの成果をホームページで公開し、広く研究と普及に寄与させた。美知代の著作リストの改訂を進行中であり、各地図書館において調査すべき新聞雑誌の調査を進めている。また、夫の永代静雄の故郷の実地探索も進め、年譜作成上の参考とすることができた。美知代の人と文学に関する論文を研究誌に掲載するとともに、一般に向けた解説記事も新聞と文学館の図録に発表した。平成28年度も、著作リストの改訂のために、各地図書館において新聞雑誌の著作調査を継続して行う。作品の収集・整理を進めるとともに、作品をデジタル化して美知代に関するホームページ公開を行う。人文学平成27年度も、著作リストの改訂のために、各地図書館において新聞雑誌の著作調査を継続して行う。作品の収集・整理・分析を進めるとともに、作品の公開を目指して、デジタル化を進める。女性雑誌・少女雑誌関連図書に関して、古書店等で見つからず、購入できないものがあった。女性雑誌・少女雑誌関連図書に関して、古書店等で見つからず、購入できないものがあったため。必要な書籍・雑誌の購入に務める。本年度も、文献調査のための旅費・文献複写費と整理の費用を支出する。また作品の公開のために、デジタル化や整理を研究補助の大学院生に支出し、ホームページ作成を業者に依頼する。本年度も、文献調査のための旅費・文献複写費を支出する。また、作品の公開のため、作品の整理やデジタル化を研究補助の大学院生によって作品の整理やデジタル化を進めるとともに、ホームページ作成を業者に依頼する。
自然免疫系におけるエピジェネティック制御機構の解明

本研究では、優れた利点を併せ持つショウジョウバエモデルを用いて、腸管自然免疫・恒常性維持における新規エピジェネティック制御機構に迫ることを目的とした。腸管上皮幹細胞において、特異的な染色体修飾を人為的に減弱することで、ストレス応答遺伝子群の発現亢進が観られることを明らかにした。また、この特異的な染色体修飾の減弱により、短期的には細菌感染・ストレスに対する抵抗性の上昇が観られるものの、長期的には寿命短縮に繋がる現象が引き起こされることが示唆された。本研究結果から、腸管上皮幹細胞における特異的なエピジェネティック修飾が、ストレス応答・恒常性維持機構の適切な制御に寄与している可能性が示された。獲得免疫系を持たない昆虫などの生物においても、感染刺激に対する適応反応、すなわち免疫「記憶」機構の存在が示唆されており、発生において「細胞記憶」を担うエピジェネティック制御因子群が、このような自然免疫「記憶/適応」に関与する可能性が考えられる。本研究では、シンプルかつ高等生物種間で非常によく保存された自然免疫系を持つショウジョウバエモデルを用いて、腸管自然免疫系による感染防御、感染ダメージ修復、および免疫寛容システムに関与するエピジェネティック制御因子群を迅速かつ効率的に探索する。そして、その作用機序を解明することで、自然免疫系におけるエピジェネティック制御の普遍原理に迫ることを目的とした。ショウジョウバエ個体においてRNAi、および過剰発現を誘導できるトランスジェニック系統を利用し、エピジェネティック制御因子群に的を絞った探索を行った。また、経口感染に用いる病原性細菌として、多剤耐性菌の存在などで医学/免疫学上重要な研究対象であり、その病原性等について比較的よく解析されている緑膿菌を一例として用いた。すでに数種のエピジェネティック制御因子群についてテストし、特定の染色体修飾に関わる因子群が緑膿菌感染に対する抵抗性/感受性に影響することを見出した。また、腸管幹細胞において特異的な染色体修飾を人為的に減弱することで、ストレス応答遺伝子群の発現亢進が観られた。さらに、この特異的な染色体修飾の減弱により、短期的には細菌感染・ストレスに対する抵抗性の上昇が観られるものの、長期的には寿命短縮に繋がる現象が引き起こされることを示唆する結果が得られている。これらのことから、腸管上皮幹細胞における特異的なエピジェネティック修飾がストレス応答・恒常性維持機構の適切な制御に寄与している可能性が考えられた。そして、その作用機序を解明することで、自然免疫系におけるエピジェネティック制御の普遍原理に迫る。ショウジョウバエ個体においてRNAi、および過剰発現を誘導できるトランスジェニック系統を利用し、エピジェネティック制御因子群に的を絞ったスクリーニングを現在進めている。経口感染に用いる病原性細菌として、多剤耐性菌の存在などで医学/免疫学上重要な研究対象であり、またその病原性等について比較的よく解析されている緑膿菌を一例として用いた。すでに数種のエピジェネティック制御因子群についてスクリーニングを行い、特定のクロマチン修飾に関わる因子群が緑膿菌感染に対する抵抗性/感受性に影響することを見出した。また、この特定のクロマチン修飾レベルを腸管上皮幹細胞/芽細胞において人為的に操作することで、経口感染によって侵入した緑膿菌の増殖が抑えられることを明らかにした。さらに、その作用機序を解明する為に、感染刺激に応答した遺伝子発現のマイクロアレイ解析を行なった。その結果、この特定のクロマチン修飾レベルの操作により、特定の抗菌ペプチドや、感染によって誘導される活性酸素の毒性除去に関わる因子群、さらに器官修復に必須な細胞増殖関連因子群など、腸管の恒常性維持に寄与すると考えられる遺伝子群の有意な発現上昇が観られた。これまでに、遺伝学的スクリーニングは未だ完了していないが、すでに特定のクロマチン修飾に関わる因子群が緑膿菌感染に対する抵抗性/感受性に影響することを見出している。また、これらの因子について、腸管自然免疫系による感染防御、感染ダメージ修復への関与と、その作用メカニズムについて順調に解析が進んでいる。以上のことから、交付申請書に記載した23年度の目標はおおむね達成出来たといえる。24年度は、当初の計画通り、23年度に見出した緑膿菌感染に対する腸管免疫系に関与すると考えられるエピジェネティック制御因子群の作用機構について解析をさらに進展させる。

具体的には、エピジェネティック制御の標的と考えられる遺伝子群の候補を既にいくつか見出しているので、それらに関してショウジョウバエ個体を用いた遺伝学的解析を行ないたい。また、それらの候補遺伝子座におけるエピジェネティック制御の実体を明らかにする為に、クロマチン修飾状態についてもクロマチン免疫沈降法により解析する予定である。なお、交付申請書に記載した24年度計画の通り、常在細菌叢の定着・維持における免疫寛容制御機構に関わるエピジェネティック制御因子についてもスクリーニングに着手したい。23年度に見出した緑膿菌感染に対する腸管免疫系に関与すると考えられるエピジェネティック制御因子群の作用機構について解析を進展させる上で、各種マーカー/レポーター解析、クロマチン免疫沈降実験等々に必要な抗体、生化学/分子生物学実験試薬等の消耗品購入の為に主に使用する。また、学会等での成果発表に関わる支出についても、交付申請書に記載した通り予定している。
日本海の熱及び温水輸送量の解析

1.富山湾以北の本州西方では、通年、海面の塩分が低く、この海域では、河川水の流出の影響がきわめて大きい。一方、北海道北東方沖では、7,8月を除き、34.0以上の高塩分域がみられる。夏から秋にかけて東シナ海から流入する低塩分水は、9月には若狭湾以西の北緯3638度に達するが、以北にはほとんど影響せず、沿岸域を除く淡水輸送量も南部の夏から秋にかけてを除いてはかなり小さい。秋かり初冬にかけては、山陰西部以西の日本海南西部の大部分で海面と10m深とで密度が逆転するが、冬になって、対流や混合がすすむにつれて逆転は少なくなり、混合層が厚くなる。冬季における海面密度の最大値は、日本海の北緯40度以北の中西部にみられ、また、混合層が500mにも達すること、塩分が34.05以上であることから、日本海固有水生成の条件にほぼ適合するものと考えられる。日本海南西部の対馬暖流域では、海面の塩分が10m深のそれよりも大きいとき密度逆転がおこる。また、本州北部西方の低塩分域でも、秋から冬にかけて、水温の逆転だけで表面の密度逆転を生ずる。2.日本海で海底近くまで観測の行われたときの資料に基づくと、地衡流計算の無流面は、多くの場合1000mよりやや深いところにあると考えられる。熱流量を地衡流による移流として算出したが、1000m以深の輸送量がごく小さいため、海面から1000mまで積算した場合と、海底まで積算した場合とで、ほとんど差はない。しかし、地衡流計算の基準面のとり方により著しく異なるので、1000mより浅くとるのは適当ではない。鉛直断面熱輸送量に基づく熱収支では、日本海南部では春から夏にかけては流出(海水を昇温させてもなお過剰の熱が出ていく)、秋にはその逆となる傾向がみられる。1.現在得られている観測試料(19571989年、1972年以降は一部のみ)に基づいて、水深400mまでの水温・塩分分布の解析を行った。(1)水温・塩分とも年変化がみられなくなるのは300m以深である。(2)100m深では、水温2.0°C、塩分34.1%[_<0]>の等値線が、通年ほぼ北緯40度線に沿って存在する。すなわち、中層においては、いわゆる、日本海固有水は、対馬暖流系の中層水とは不連続的に接している。このことは、100m深における緯度経度1度区画内の月別の水温の標準偏差が日本海中央部で常に最大値を示すことと一致する。(3)表層、中層とも、月平均水温の水平分布図で、等温線が密集している部分は、一般に対馬暖流域とは一致しない。このことから、日本海表層の密度構造には塩分が大きな役割を果たしていると考えられる。2.今後は全観測試資料の収集、点検を行った後、日本海表層水の特性に関する解析を発展させる。まず、日本の海面及び10m深の水温、塩分分布についての統計的な解析に基づいて、(1)表層の安定度、(2)水温、塩分の既往各年次の各月ごとの累年平均値からの偏差の持続性、水温偏差と塩分偏差との関係を明らかにする。さらに、(3)表層混合層の密度の厚さ等の特性の分布やその変動についての解析を行う。既往観測資料のうち

1972年以降の水産関係試験研究機関による膨大な観測資料が日本海洋デ-タセンタ-に未収録となっている。これを含めるか否かは解析結果にも大きく影響すると考えられるので、これを主に現在得られるすべての観測資料を収集、解析する作業をすすめた。このうち、海面と10m深の水温、塩分については、緯度経度1/2度毎に整理する作業をほぼ終えた。日本海の観測資料は、空間的にも季節的にもかなりの偏りがあるので、これらの影響を考慮した解析法(平均値のとりかた、調和解析の方法等)の検討も行った。2.現在までに得られた観測資料に基づいて、海面(0m)と深さ10mの密度及び表層混合層の特性の分布を調べた。沿岸域においては、降水や河川水の供給により、ごく表層のみ低塩分となることがあるので、表層混合層は複雑な構造を示す。2月から3月にかけて、40°N以北、138°E以西では、時折600m以深に及ぶ表層混合層が形成される。その塩分は日本海固有水の塩分よりやや高く、水温は1.00°C以下でかなり高いが、密度は日本海固有水のそれに近く、この表層水が沈降と混合とにより、日本海固有水へ変質する可能性が大きい。3.今後は、まず日本海の表層水の特性に関する解析を終え、水温、塩分分布の海域及び季節ごとの変動特性と経年変動を明らかにした後、特に塩分の海面水温及び表層混合層の厚さに及ぼす影響について考察する。さらに、上記の解析結果及び地衡流の分布に基づいて、日本海における熱及び淡水の輸送量の空間分布及び季節変動を求める計画である。1.富山湾以北の本州西方では、通年、海面の塩分が低く、この海域では、河川水の流出の影響がきわめて大きい。一方、北海道北東方沖では、7,8月を除き、34.0以上の高塩分域がみられる。夏から秋にかけて東シナ海から流入する低塩分水は、9月には若狭湾以西の北緯3638度に達するが、以北にはほとんど影響せず、沿岸域を除く淡水輸送量も南部の夏から秋にかけてを除いてはかなり小さい。秋から初冬にかけては、山陰西部以西の日本海南西部の大部分で海面と10m深とで密度が逆転するが、冬になって、対流や混合がすすむにつれて逆転は少なくなり、混合層が厚くなる。冬季における海面密度の最大値は、日本海の北緯40度以北の中西部にみられ、また、混合層が500mにも達すること、塩分が34.05以上であることから、日本海固有水生成の条件にほぼ適合するものと考えられる。日本海南西部の対馬暖流域では、海面の塩分が10m深のそれより大きいとき密度逆転がおこる。また、本州北部西方の低塩分域でも、秋から冬にかけて、水温の逆転だけで表面の密度逆転を生ずる。2.日本海で海底近くまで観測の行われたときの資料に基づくと、地衡流計算の無流面は、多くの場合1000mよりやや深いところにあると考えられる。熱流量を地衡流による移流として算出したが、1000m以深の輸送量がごく小さいため、海面から1000mまで積算した場合と、海底まで積算した場合とで、ほとんど差はない。しかし、地衡流計算の基準面のとり方により著しく異なるので、1000mより浅くとるのは適当ではない。鉛直断面熱輸送量に基づく熱収支では、日本海南部では春から夏にかけては流出(海水を昇温させてもなお過剰の熱が出ていく)、秋にはその逆となる傾向がみられる。
ヒトニューロンにおけるコリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)の細胞内局在-cDNAを用いて発現した組み換えヒトChAT蛋白に対する特異抗体を作成して-

I.ヒトChAT蛋白の発現と精製ヒトChATcDNAの翻訳領域の約80%を、組換えタンパク質発現のためのベクター(pET-3c)に組込み、大腸菌株BL21(DE3)に感染させた。cDNAがベクターに正しく組込まれていることはシークエンスして確認した。形質転換大腸菌の培養液にイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシドを加えて蛋白を発現誘導し、これを電気泳動法(SDS-PAGE)により分離精製して最終的に約68kDのChAT蛋白を得た。II.組換えChAT蛋白に対する抗体作成上記のようにして分離したChAT蛋白をフロインドのコンプリートアジュバントとともにウサギの皮内に3か月にわたってくりかえし免疫した。得られた抗体をELISA法で検定したところ、血清の希釈倍率で約40万倍の抗体価を認めた。III.作成抗体の特異性の検定Western blot法とimmunoprecipitation法により、作成抗体は培養細胞で発現されたヒトChAT蛋白を認識し、また、ヒト剖検脊髄のホモジネート中のChAT活性を特異的に阻害することが確認された。剖検によって採取したヒト脊髄標本を用いて免疫組織化学を行ったところ、ChAT蛋白を保有しているといわれている前角の大型ニューロン(運動ニューロン)の細胞質が部分的に陽性に染色された。連続切片標本による観察では、ChAT蛋白は、しばしば、運動ニューロンの軸索小丘に局在していることが判明した。軸索小丘はリボゾームを欠き蛋白の合成されない部位といわれている。したがって、ChAT蛋白は核周囲細胞質で合成された後、何らかの機序により軸索小丘へ輸送されてきたものと推測される。現在、免疫電顕を行ってChAT蛋白と細胞内小器官との関連を解析している。上記のようにして分離したChAT蛋白をフロインドのコンプリートアジュバントとともにウサギの皮内に3か月にわたってくりかえし免疫した。
新規イオン性エラストマ-の機能と力学的性質

ポリマ-主鎖にカチオンを有するアイオネン型エラストマ-として、PTI及びPTVを合成し、その物性と機能性を検討した。ここでPTIはカチオン点が脂肪族アンモニウム塩タイプのものを、PTVはビオロ-ゲンジカチオン型のものを示している。PTIの物性、特に接着性との関連で鎖延長反応について詳細な検討を行い、接着性についての結果と合わせて2つの論文をまとめることができた。反応についてのものは既に印刷中で、接着性についてのものは投稿中である。PTIについてはその固体物性について残された課題があり、将来さらに詳細な検討を行いたいと考えている。PTVのフォトクロミズム及びフォトメカニカル効果について、ブロミド対アニオンのPTVおよびクロリド対アニオンのPTVを作製した。両者とも光応答性を示したが、ブロミドイオンよりもクロリドイオンの親核性が大きいために、クロリド対アニオンのPTVは何らの添加物(増感剤など)を加えることなしにフォトクロミズムを示した。他成分を加えなくとも良いので、光照射による応力緩和曲線への影響もより鮮明となり、ブロミドよりもクロリド対アニオンPTVの場合、より明確なフォトメカニカル効果を観測することができた。これらについては2編の速報論文を発表し、さらにフルペ-パ-を現在投稿中である。電場印加による色の変化、つまりエレクトロクロミズムもエレクトロニクスへの応用を考える上で興味ある機能性であり、PTVフィルムで電場印加による色変化(無色→青色)を観測した。この研究についても現在論文作成を予定している。しかし、エレクトロクロミズムについては応答速度の小さいことが実用化にむけては最大の障害となることが予想され、この解決のためにさらに薄い膜を作成して検討を行う必要があるものと考えている。以上、新しいカチオン型エラストマ-の機能と力学的性質について、応用上貴重なデ-タを集積することができたと考えられる。ポリマー主鎖にカチオンを有するアイオネン型エラストマーPTIおよびPTVを合成し、その物性を検討した。ここでPTIはカチオン点が脂肪族アンモニウム塩タイプ、PTVはビオローゲンジカチオン型のものである。PTIはその溶液物性、力学的性質、ガス透過性などについての研究をほぼ完了した。今年度に入ったPTIの接着性についての検討を開始した。水分透過性があり、弾性に富みしかも引張強さの大きいフィルムとなることから、創傷被覆材としての応用の可能性に着目して生体医用材料としての評価を行っている。皮膚との接着性のモデルとしてベークライトを選び、ベークライト基板との接着性が極めて優れていることが判用しつつある。接着性のコントロールを行うために、PTI合成の条件を変えて組成の異ったものの接着試験が進行中である。PTVは対アニオンが臭素のものについて力学的性質およびフォトクロミズムの検討を行った。両者を結びつけた性質ともいうべきフォトメカニカル効果も観測された。さらに新しい機能としてエレクトロクロミズムの観測を行った。しきい値6ボルト以上の直流電圧の印加により無色から青ないし紫色への変化(クロミズム)が観測された。応答速度(電場印加から発色までの時間)はフィルム厚に大きく依存し、百ミクロン程度のフィルムでは数十分を要したが、発色の繰り返しについては五十回の繰り返しに耐えることが判明した。エレクトロクロミズムについてさらに検討を行う予定である。

対アニオンとして塩素イオンを有するPTVについてフォトクロミズムの測定を行った所、臭素対アニオンのものより優れた特性を有していることが明らかとなった。そこで、フォトメカニカル効果を中心として力学的性質と関連させた検討を続行している。フォトメカニカルについて応用面の可能性についても、何らかの研究を行う必要があると考えている。ポリマ-主鎖にカチオンを有するアイオネン形エラストマ-として、PTI及びPTVを合成し、その物性と機能性を検討した。ここでPTIはカチオン点が脂肪族アンモニウム塩タイプのものを、PTVはビオロ-ゲンジカチオン型のものを示している。PTIの物性、特に接着性との関連で鎖延長反応について詳細な検討を行い、接着性についての結果と合わせて2つの論文をまとめることができた。反応についてのものは既に印刷中で、接着性についてのものは投稿中である。PTIについてはその固体物性について残された課題があり、将来さらに詳細な検討を行いたいと考えている。PTVのフォトクロミズム及びフォトメカニカル効果について、前年度までのブロミド対アニオンのPTVに加えて、クロリド対アニオンのPTVを作製した。ブロミドイオンよりもクロリドイオンの親核性が大きいために、ブロミド対アニオンのPTVは何らの添加物(増感剤など)を加えることなしにフォトクロミズムを示した。他成分を加えなくとも良いので、光照射による応力緩和曲線への影響もより鮮明となり、ブロミド対アニオンPTVの場合よりも明確なフォトメカニカル効果を観測することができた。これらについては2編の速報論文を発表し、さらにフルペ-パ-を現在投稿準備中である。電場印加による色の変化、つまりエレクトロクロミズムもエレクトロニクスへの応用を考える上で興味ある機能性であり、前年度に引続いてPTVフィルムでの検討を行った。この研究についても現在論文作成を予定している。しかしエレクトロクロミズムについては応答速度の小さいことが実用化にむけては最大の障害となることが予想され、この解決のためにさらに薄い膜を作製して検討を行う必要があるものと考えている。以上、新しいカチオン型エラストマ-の機能と力学的性質について、応用上貴重なデ-タを集積することができたと考えられる。
メダカ孵化酵素タンパク質の構造と機能

1.メダカ孵化酵素の成分プロテア-ゼ,HCEとLCE,に対するポリクロンにおよびモノクロン抗体を用して、免疫ブロット法により、発生過程における両酵素の生成と、単離分泌顆粒内における両酵素の在存状態をしらべた。HCE,LCEともに、受精後23日目の胚で出現し、孵化直前まで増加し、孵化とともに消失する。発生中の胚には成熟酵素(HCEは24K、LECは25,5K)とともに、それぞれの抗体と反応する、それらより高分子量のタンパク質(34.536.5Kおよび38K)が見出され,これらはプロ酵素であろうと思われる。単離分泌顆粒の免疫細胞化学的分析によって、同一顆粒にHCEとLCEが共に局在することがわかった。さらに、顆粒中央部にはHCEが、また顆粒周縁部にはLCEが分布することも明らかとなった。2:発生中の胚から得たmRNAを用いて作ったcDNAライブラリ-から、抗体を用いてHCEとLCEのCDNAクロ-ニングを行った。両者のORFはともに20アミノ酸からなるシグナルペプチドを含み、プロペプチド部はそれぞれ、59および50アミノ酸である。また、成熟した酵素部分はともに200アミノ酸である。これらの結果は(1)に記したプロ酵素の存在を支持するものである。HCE、LCEともに、プロペプチド部分に糖鎖がついている可能性が高い。3:HCEの卵膜に対する作用機構をしらべるために、HCE分子の断庁化を行った。分子量約10Kの断庁の中に、卵膜を結合する活性を有するものが得られている。今後、この断庁の構造を明らかにし、卵膜と結合する部位の構造を明らかにするとともに、卵膜膨潤作用の機構を解明して行く予定である。
小売業における日本型マルチチャネル化のメカニズムと経営成果に関する研究

平成30年度においては、これまでの研究を踏まえ、主として、研究代表者をリーダーとする日本マーケティング学会リサーチプロジェクト/オムニチャネル研究会による編著『オムニチャネル時代の顧客戦略』(千倉書房)の執筆を行った。本書では、1オムニチャネルの本質とは何か、2オムニチャネルはどのような環境のもとで生成したのか、3オムニチャネル環境において消費者はどのように変容し、どのように行動するのか、4小売企業はオムニチャネル戦略をどのように戦略的・組織的に推進するのか、および5オムニチャネルの成果はどのような指標で評価され、それはどのような成果をもたらすのか、の5つのリサーチクエスチョンを設定し、これに基づいて本書全体が構成された。研究代表者は本書全体の編集に加えて、以下の3つの箇所の執筆を行った。第1章において、オムニチャネルの統一的な定義を示し、マーケティング・イノベーションとしてのオムニチャネルという視点から考察を行った。また、オムニチャネルを顧客に焦点を当てた顧客戦略として実践する必要性を提起し、最後に、日本型オムニチャネルの特質を明らかにした。第2章では、電子商取引、クリック&モルタル、マルチチャネル、クロスチャネル、オムニチャネルへといたる取引/コミュニケーション・チャネルの多様化と統合に関してレビューを行い、第3章では、IMC(統合マーケティング・コミュニケーション)とオムニチャネルの関係について論じた。本書は、日本で最初の本格的なオムニチャネル関連書籍であり、理論的に実践的にも多くの示唆に富む内容であり、令和元年9月に刊行予定である。また、平成29年度に実施したオムニチャネルに関するアンケート調査に基づく実証研究に関して、より詳細な分析を行うため、調査対象企業を小売業1000社に拡大してアンケート調査を実施し、回答を得られた180社について現在、解析中である。本研究は、日本型オムニチャネルの構造とそのダイナミズムを理論的ならびに実証的に明らかにすることを目的としている。初年度である27年度においては、以下の3点に焦点を当てて研究を進めた。第1に、日本型オムニチャネルがセブン&アイやイオンのように、多業態オムニチャネルであり、それは、オペレーション上、同業態内での基本的にオンライン・オフラインの構造に比べてはるかに複雑である。それゆえ、オムニチャネル戦略を成功させるためには、このオペレーションの組み方が決定的に重要である。第2に、多業態に及ぶ多様な店舗が配送・受け取りのポイントとなる。店舗数から言えば、欧米小売業に比べて圧倒的な差があり、この量的な差がサービス品質の質的な違いに転化すると考えられる。第3に、上記に関連して、オムニチャネルは効率的・効果的なロジスティクスと不可分であるが、日本型オムニチャネルは、物流業者を巻き込んだよりオープン・イノベーション的な性質を有することになる。また、日本マーケティング学会においてリサーチ・プロジェクト「オムニチャネル研究会」をプレスタートさせて、その座長に就任し、産学連携によるグループ研究を通じてより包括的な研究体制を整えた。当初の計画通り、日本型オムニチャネルに関する理論的研究を推進し、その研究成果を国内外の学会において報告することができた。平成28年度においては、小売業におけるオムニチャネル戦略、とくにその日本的特質に焦点を当てて研究を進め、理論的課題を考察するとともに、オムニチャネル戦略がどのような経営成果をもたらしているかに関する実証的分析に着手した。日本型オムニチャネルの特質が、欧米の単一業態オムニチャネルとは異なり、百貨店、総合スーパー、食品スーパー、コンビニエンス・ストア、専門店等から形成される多業態オムニチャネルであること、そして小売企業グループ内の多数、多様な店舗ネットワークを商品の配送・受取拠点として活用していること、の2点にあることを明らかにし、さらに、そうした日本型オムニチャネルがどのような戦略のもとに推進され、どのような経営成果をもたらしているかについて、アンケート調査にむけた分析枠組みを構築した。これらの研究成果を国内外の学会で報告し、研究水準の向上に寄与した。当初の計画通り、日本型オムニチャネルの関する研究を推進し、その成果を国内外の学会において報告することができた。平成29年度においては、次の3つの研究活動を推進した。第1に、産学共同研究組織である日本マーケティング学会リサーチプロジェクト・オムニチャネル研究会の座長としてオムニチャネル研究を進め、平成30年度出版予定の『オムニチャネル時代の顧客戦略』(千倉書房)に関する内容の検討と執筆を継続してきた。また、その研究成果を広く公開するため、3月18日(日)、亜細亜大学において(株)パルコならびにBAYCREW'S GROUPからオムニチャネル担当者をゲストスピーカーとして招き、「オムニチャネル時代の顧客戦略」と題する研究成果報告会を行った。第2に、日本商業学会第67回全国研究大会において「オムニチャネル戦略と経営成果」と題して、アンケート調査に基づく実証分析の結果を報告した。具体的には、仮説1:データ(顧客データ、販売データ、物流・在庫データ)の統合度が高いほど、オムニチャネル戦略の実践度は高くなる。仮説2:仕組み整備がなされているほど、オムニチャネル戦略の実践度は高くなる、および仮説3:オムニチャネル戦略の実践度が高いほど、経営成果は高くなる、を実証的に研究し、すべての仮説が立証された。第3に、「日本型オムニチャネルの特質と理論的課題」(査読あり)を執筆し、日本商業学会誌『流通研究』第21巻第1号に掲載された。

この論文では、オムニチャネルの歴史的な発展過程を考察するとともに、日本型オムニチャネルの特質を、米国型オムニチャネルの単一業態オムニチャネルと比較することを通じて、日本型オムニチャネルの多業態オムニチャネル特性,およびロジスティクス・ハブとしての店舗ネットワークの2つから特徴づけ、さらにその理論的課題を整理した。オムニチャネルに関する実証研究を実施する予定であったが、本調査に先だってプレ調査を行う必要性が生じたため、ウェブで小サンプル(52サンプル)を収集した。このデータから実証分析を行い、本調査に向けて分析枠組みの修正を図ることができた。しかしながら、修正済みの分析枠組みに基づいた大量サンプルによる実証分析には時間的に至らなかった。平成30年度においては、これまでの研究を踏まえ、主として、研究代表者をリーダーとする日本マーケティング学会リサーチプロジェクト/オムニチャネル研究会による編著『オムニチャネル時代の顧客戦略』(千倉書房)の執筆を行った。本書では、1オムニチャネルの本質とは何か、2オムニチャネルはどのような環境のもとで生成したのか、3オムニチャネル環境において消費者はどのように変容し、どのように行動するのか、4小売企業はオムニチャネル戦略をどのように戦略的・組織的に推進するのか、および5オムニチャネルの成果はどのような指標で評価され、それはどのような成果をもたらすのか、の5つのリサーチクエスチョンを設定し、これに基づいて本書全体が構成された。研究代表者は本書全体の編集に加えて、以下の3つの箇所の執筆を行った。第1章において、オムニチャネルの統一的な定義を示し、マーケティング・イノベーションとしてのオムニチャネルという視点から考察を行った。また、オムニチャネルを顧客に焦点を当てた顧客戦略として実践する必要性を提起し、最後に、日本型オムニチャネルの特質を明らかにした。第2章では、電子商取引、クリック&モルタル、マルチチャネル、クロスチャネル、オムニチャネルへといたる取引/コミュニケーション・チャネルの多様化と統合に関してレビューを行い、第3章では、IMC(統合マーケティング・コミュニケーション)とオムニチャネルの関係について論じた。本書は、日本で最初の本格的なオムニチャネル関連書籍であり、理論的に実践的にも多くの示唆に富む内容であり、令和元年9月に刊行予定である。また、平成29年度に実施したオムニチャネルに関するアンケート調査に基づく実証研究に関して、より詳細な分析を行うため、調査対象企業を小売業1000社に拡大してアンケート調査を実施し、回答を得られた180社について現在、解析中である。28年度においては、引き続き、文献レビューを通じた理論的考察を進めるとともに、27年度の研究を踏まえて、日本型オムニチャネルの分析枠組み、ならびに実証分析のための作業仮説を構築する。平成29年度においては、引き続き、文献レビューならびに企業ヒアリングにより理論的・実践的考察を進めるとともに、28年度の研究成果を踏まえて、日本型オムニチャネルに関する大規模なアンケート調査を実施する予定である。
遺伝子砂漠に近接した神経関連遺伝子の発現制御に関わる機能性RNA分子群の同定

DNAトポイソメラーゼIIβ(トポIIβ)は、神経細胞の最終分化過程に於いて一群の神経関連遺伝子の発現誘導に必須な核内因子である。トポIIβによって発現が誘導される遺伝子には、数百kbを超える長大な遺伝子が有意に多く含まれている。また、これらの遺伝子は、ジャンクDNAで占められている遺伝子砂漠に隣接する傾向がある。我々は、このような領域に存在する遺伝子の発現誘導にはトポIIβが必要な場合が多いことを明らかにした。本研究課題では、トポIIβによる遺伝子砂漠近傍の長大な遺伝子の発現誘導を制御している複数の機能性RNA分子の同定を進めるとともに、これらの制御機構の分子メカニズムの解明を目指している。これまで、トポIIβのDNA弛緩活性を抑制して核小体への偏在化に関わるCRD(C末端制御ドメイン)の機能解析を行ってきた。CRDに存在するリジン残基13個とアルギニン残基3個を4つの領域に区分して、それぞれをアラニン残基に置換した変異型トポIIβ-EGFP融合タンパク質を用いた実験から、CRDの両端にあるリジン残基をそれぞれ置換すると核小体移行が部分的に阻害されることが明らかになった。そして、これらの複数の置換を組み合わせることで、核小体移行が完全に阻害された。しかし、CRDに存在するプロリン指向性セリン/スレオニンキナーゼの認識配列の変異体は核小体局在には影響しなかった。トポIIβの発現タンパク質やCRDを含んだ部分断片にRNAが結合することが示された。CRDに結合するRNA分子の同定を試みたが、現段階では同定には至っていない。ジャンクDNAで占められている遺伝子砂漠の周辺には,数百kbを超える長大な神経関連遺伝子が多く認められ,それらの遺伝子の発現誘導にはDNAトポイソメラーゼIIβ(トポIIβ)が必要である。本研究では,トポIIβの制御に関わる複数のRNA分子を同定し,その制御機構の分子メカニズムの解明を目的としている。本年度は,トポIIβのDNA弛緩活性を抑制しかつ核小体への偏在化に関わるCRD(C末端制御ドメイン)に結合する機能性RNA分子の同定について研究を行ってきた。これまでに,RNAの結合精製に用いる為の6xHisタグやGSTタグと融合させたCRDを大腸菌で大量発現するためのベクター構築が完了してる。現在,大腸菌を大量培養し,融合タンパク質の大量精製を試みている。また,CRDのRNA結合に関わるアミノ酸残基を同定する為に,CRDに存在するリジン残基13個とアルギニン残基3個を4つの領域に区分してそれぞれをアラニンに置換した変異CRDを複数作製した。また,CRDの一次配列情報を解析した結果,複数の潜在的リン酸化部位を見いだした。特に,中心部分に位置するプロリン指向性セリン/スレオニンキナーゼの認識配列はRNA分子との結合の制御に関与している可能性が考えられたので,併せて変異導入を行った。しかし,現段階ではこれらの変異の核小体への偏在化やRNAによる弛緩活性抑制に対する影響は確認出来ていない。平成28年度の間に,CRD(C末端制御ドメイン)に結合するRNAの同定を計画していたが,まだ同定に至って居ないので,“やや遅れていると"判断した。CRDに結合するRNAはrRNAなどに普遍的に大量に存在するRNAで可能性を想定している。その為に,これらのRNAが結合・精製された場合でも,その結合が特異的かどうかを判断が難しい。その為に,次年度以降に計画していた,CRDの変異タンパク質発現のためのプラスミドベクターの構築を前倒しして実施し,その変異タンパク質をネガティブコントロールとして使用することとした。昨年度に引き続き、トポIIβのDNA弛緩活性を抑制して核小体への偏在化に関わるCRD(C末端制御ドメイン)の機能解析を行ってきた。CRDに存在するのリジン残基13個とアルギニン残基3個を4つの領域に区分して、それぞれをアラニン残基に置換した変異型トポIIβ-EGFP融合タンパク質の細胞内局在を蛍光顕微鏡で観察した。CRDの両端にあるリジン残基をそれぞれ置換すると核小体移行が部分的に阻害されることが明らかになった。さらに、これらの複数の置換を組み合わせることで、核小体移行を完全に阻害する変異体の構築を試みている。また、CRDに存在するプロリン指向性セリン/スレオニンキナーゼの認識配列の変異体は核小体局在には影響しなかった。現在までに、CRDに特異的に結合する機能性RNA分子の同定には至っていない。CRDに結合する機能性RNAの同定を行う予定であるが、CRDに特異的に結合するRNA分子の同定には至っていないので、“遅れている"と判断した。

DNAトポイソメラーゼIIβ(トポIIβ)は、神経細胞の最終分化過程に於いて一群の神経関連遺伝子の発現誘導に必須な核内因子である。トポIIβによって発現が誘導される遺伝子には、数百kbを超える長大な遺伝子が有意に多く含まれている。また、これらの遺伝子は、ジャンクDNAで占められている遺伝子砂漠に隣接する傾向がある。我々は、このような領域に存在する遺伝子の発現誘導にはトポIIβが必要な場合が多いことを明らかにした。本研究課題では、トポIIβによる遺伝子砂漠近傍の長大な遺伝子の発現誘導を制御している複数の機能性RNA分子の同定を進めるとともに、これらの制御機構の分子メカニズムの解明を目指している。これまで、トポIIβのDNA弛緩活性を抑制して核小体への偏在化に関わるCRD(C末端制御ドメイン)の機能解析を行ってきた。CRDに存在するリジン残基13個とアルギニン残基3個を4つの領域に区分して、それぞれをアラニン残基に置換した変異型トポIIβ-EGFP融合タンパク質を用いた実験から、CRDの両端にあるリジン残基をそれぞれ置換すると核小体移行が部分的に阻害されることが明らかになった。そして、これらの複数の置換を組み合わせることで、核小体移行が完全に阻害された。しかし、CRDに存在するプロリン指向性セリン/スレオニンキナーゼの認識配列の変異体は核小体局在には影響しなかった。トポIIβの発現タンパク質やCRDを含んだ部分断片にRNAが結合することが示された。本研究課題の最も重要な実験計画である“トポIIβのCRDに特異的に結合するRNA分子の同定"が完了しておらず、“遅れている"と判断した。トポIIβを発現精製する過程で結合しているRNAが同時に精製されるが、それが特異的に結合しているかを明らかにすることが難航している。