hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金ナノ粒子を固定化したインプリント高分子型センサー素子の開発

本研究では、センサー素子として応用可能な、金ナノ粒子を固定化した分子インプリント高分子(Au-MIP)を合成することを目的として研究を行った。初年度には、Au-MIPの合成を行い、これを分子センサーとして用いることにより、目視および分光光度計による生体分子の簡便な新規検出法の開発に成功した。今年度は、Au-MIPを表面プラズモン共鳴(SPR)計測装置のセンサーチップ構築に応用し、低分子化合物に対する高感度SPRセンサーの開発を行った。金ナノ粒子(粒径約5nm)、アクリル酸、N-イソプロピルアクリルアミド、ビスアクリルアミド、ジメチルスルポキシド、ドーパミン(テンプレート分子)、AIBNを混合し、表面をビニル基で修飾した金蒸着ガラス基板上に塗布した。60°Cで加熱することによりAu-MIP固定化基板を得た。同基板をSPR計測装置の検出部に装着し、種々の濃度のドーパミンに対する応答を計測した。その結果、11-メルカプトウンデカン酸で修飾したセンサーチップでは応答が見られなかったのに対し、インプリント高分子ゲルで被覆したセンサーチップでは、共鳴角の減少が見られた(100μMに対して-0.58°)。さらにAu-MIPを固定化した場合では、その角度変化は-1.28°であり、金ナノ粒子とセンサー基板とのカップリングにより、高感度検出が可能であることが示唆された。以上のように、小分子の結合を、高分子ゲルの膨潤と金ナノ粒子の移動という現象に変換することにより、従来のSPRセンサーの問題点であった小分子に対する感度を劇的に向上させることに成功した。テンプレート分子を換えることにより様々なセンサーチップが構築できるので、本研究成果によって、SPRセンサーがさらに広範囲な分野で使用されるようになるものと考えられる。金ナノ粒子は、量子サイズ効果により可視領域に特徴的な吸収を示し、そのコロイド溶液の色は、濃度(微粒子間距離)に応じて赤色から青色に変化することが知られている。本研究は、この金ナノ粒子の特性を活かして簡便かつ高感度なセンサー材料を構築することを目指しており、本年度は、金ナノ粒子を固定化したインプリント高分子材料の合成、および生体分子の新規検出システムの構築を目的として研究を行った。1.金ナノ粒子の調製金ナノ粒子の間隔に応じて効果的に変色するよう、ナノ粒子のサイズについて検討を行い、粒径約5.3nmのものを調製した。また、その表面を11-メルカプトウンデカン酸で保護し、ジメチルスルホキシドに可溶な金ナノ粒子を得た。2.センサー高分子の合成と評価金ナノ粒子、アクリル酸、N-イソプロピルアクリルアミド、ビスアクリルアミド、ジメチルスルホキシド、アドレナリン(検出対象分子)、AIBN(重合開始剤)を混合し、60°Cで加熱することにより高分子ゲルを得た。高分子ゲルは、検出対象分子に対して選択的な結合性を示し、また、結合に応じて膨潤することがわかった。そこで、高分子ゲルの可視吸収スペクトルを測定したところ、標的分子の硬度に応答して、金ナノ粒子の表面プラズモン吸収に由来する吸収波長が短波長側に移動することが明らかとなった。以上のように、目視および分光光度計による簡便な生体分子の新規検出法の開発に成功した。金ナノ粒子はこれまでにも生体分子検出に応用されていたが、そのほとんどが金コロイド溶液の状態で用いられるものであった。本研究の成果によって、従来手法の欠点、すなわち1)分析対象分子に対して金ナノ粒子が凝集するシステムであるので低分子量化合物の検出には不向きである、2)金ナノ粒子の回収・再利用が容易ではない、という2点が解決されており、本手法は様々な分析の応用が期待される。
実験室耐熱進化系を用いた新規相互作用の出現・消失機構の解明

通常大腸菌では致死温度となる45°C適応進化過程の初期において、相互作用依存的増殖が生じ、適応経過とともに濃度依存性が解消する現象が確認された。本研究では、45°C適応進化初期に固定される変異が段階的に蓄積した大腸菌株を単離し、蓄積変異と相互作用の対応を解析した。その結果、ストレスによる代謝モードの変更→2次代謝産物の蓄積→細胞の2次代謝産物利用→相互作用の発生→細胞内の秩序回復→代謝モードの回復→相互作用の消失というストレス環境への適応進化と相互作用の相関が示唆された。平成26年度は、相互作用関連変異の同定、変異操作大腸菌のネットワーク解析、耐熱進化クローン大腸菌・変異組換え大腸菌を用いた相互作用応答解析の検討を行った。1.相互作用関連変異の同定相互作用出現時期の大腸菌株を一細胞培養することによりクローン化大腸菌の取得を行った。その結果、45°Cシフト直後には、3種類の変異が固定され43°C適応株集団中に存在した3変異固定細胞が選択されたと考えられた。その後、lon, groS/L promoter変異が固定されたが、lonが先に固定されたことが示唆された。groS/L promoter変異をscarlessにより野生型に戻した細胞を構築し、lon変異は有害変異であること、groS/L promoter変異によりその有害性が解消されることが示された。groS/L promoter変異に続きgroL変異, flu変異が導入されることを確定した。2.ネットワーク解析1.で取得したクローン株、組換え株について、大腸菌ゲノムタイリングアレイを用いたトランスクリプトーム解析のデータ取得を完了した。3.相互作用応答解析1.で取得したクローン株、組換え株について上澄み添加培養における相互作用依存増殖を解析し、lon変異導入により強い相互作用依存性が出現することを見いだした。平成27年度は、大腸菌高温適応進化初期に固定される変異と同時期に出現する相互作用の相関解析を行い、相互作用がどのようにして生じてきたかを検討した。1.相互作用と変異の相関解析高温適応進化初期に固定される7つの変異を固定順に保有する大腸菌クローン株を用いて培養上澄み添加培養での増殖応答性を検討した。特に相互作用が強く現れるlon変異固定株に関し、有害変異であるlon変異の固定メカニズムを格変異固定株との競合培養により検証し、lon変異株がlon固定直前株との競合で一定の割合で長期継代培養可能である事を確認し、相互作用の変異固定への影響を確認した。相互作用により有害変異であるlon変異が長期間集団に存在出来たため、次の強い変異であるシャペロニンgloL変異導入が可能となり、ヒッチハイクによりlon変異が固定されたと考えられた。2.相互作用分子として培養液中への乳酸の蓄積を確認した。そのため、上述の大腸菌クローン株の乳酸生産特性を代謝物から解析する系の構築に着手した。嫌気呼吸で乳酸生産が行われることから、各クローン株の呼吸活性として溶存酸素濃度、解糖系での基質消費特性としてのグルコース濃度、培地中の乳酸濃度の測定系の構築に成功した。項目毎のバラツキはあるが、当初予定した進捗は達成しているため。また変異と相互作用の対応付けから、有害変異固定に相互作用が影響する等、新しい知見も得られており、成果が順調に出ているため。また成果発表も学会、論文等で実施できているため。平成28年度は、集団進化における相互作用の位置づけを明らかとするため、集団中での変異と相互作用のダイナミクス、代謝と相互作用の相関解析を行い、過酷環境での相互作用の出現と進化における相互作用の影響の解析を行った。45°C適応進化過程初期の進化集団の1細胞培養により6種類の変異が段階的に固定した細胞を取得した。これらの細胞を用い、45°C増殖時の増殖速度、溶存酸素消費、グルコース消費、乳酸生産について経時的解析を行った。その結果、43°C適応細胞は、45°Cでの増殖において低細胞密度での酸素消費が大きくなり乳酸生産は見られなかった。45°C適応初期の細胞では、酸素が存在する低細胞密度において乳酸の培地への蓄積が見られるようになり、4番目に固定されるlon変異が固定された細胞ではグルコース消費の大幅な増加が見られた。その後のgroL変異の固定により、グルコース消費、酸素消費、乳酸蓄積は減少した。細胞増殖の濃度依存性による相互作用の強度は、lon変異株が最も強く、groL変異固定に伴い相互作用が消失してゆくことが確認された。これより、致死温度に近いストレスを受けた細胞では、酸素消費を行いながら乳酸合成を行うようになり、同時期に相互作用が強くなることが確認された。また、有害変異蓄積による細胞内環境悪化は、酸素やグルコースと言ったエネルギー関連分子の大量消費を引き起こすと共に相互作用を強くする傾向があることが示唆された。本研究により、大腸菌細胞間の相互作用は、外部環境変化のみならず有害変異による内部環境変化によっても誘導され、代謝モードの変更による代謝物蓄積を介して相互作用を出現させる可能性が示唆された。その結果、ストレスによる代謝モードの変更→2次代謝産物の蓄積→細胞の2次代謝産物利用→相互作用の発生

→細胞内の秩序回復→代謝モードの回復→相互作用の消失というストレス環境への適応進化と相互作用の相関が示唆された。項目毎にバラツキはあるが、当初予定した研究進捗は達成しているため。また、変異と相互作用の対応付けも可能である可能性が示され成果も順調に出ていると考えられるため。学会発表等も行い成果発表も実施できているため。研究計画に従い研究を進め、集団進化における相互作用の位置づけを明らかとする。集団中での変異と相互作用のダイナミクス、代謝と相互作用の相関解析を行い、過酷環境での相互作用の出現と進化における相互作用の影響を解析して行く。分子細胞進化学研究計画に従い研究を進め、集団進化における相互作用の位置づけを明らかとする集団中での変異と相互作用のダイナミクスの解析を検討してゆく。実験系の構築が完了し、多くのサンプルの解析が翌年度に計画されているため。年度末の研究実施により遺伝子解析等の単価の高い実験が翌年度に多く持ち越されているため。分離・構築した大腸菌株の解析の中で、費用のかかる配列解析や分析関連の費用発生が次年度になってしまったため。大腸菌の培養、遺伝子解析、代謝物解析を中心に、相互作用と進化の相関を明らかとするために使用する。研究計画に変更無く、繰越額は次年度に発生する解析に使用する。ゲノム組換え株の構築・確認解析と集団進化と相互作用のダイナミズム解析を中心に使用する。
カーボンナノチューブを素材とする新しいバイオナノ材料創成の基礎研究

単層カーボンナノチューブ(SWNT)は、溶媒に難溶であり、化学、生化学、医学などの分野に応用することを制限してきた。本研究では可溶化剤としてDNAを用いた。本研究では、DNA/SWNTの基本特性解明のため高分解能カラムを用いてSWNTの長さ分離を行い、同時にDNA/SWNTのみを抽出し、その安定性を調査した。DNAをTE buffer(pH8.0)に溶解し、SWNTを加え、氷浴下で超音波照射後、遠心分離により上澄みを回収して、SWNTの可溶化溶液を調製した。DNA/SWNTをHPLCにインジェクションし、21-22、22-23、23-24、24-25、25-26分でそれぞれfr1からfr5を分取した。以上の操作により、長さ分離が達成されたことは、AFM観察により直接観察した。その結果、fr1では、平均600nmのSWNTが主に含まれ、fr2では250nmであり、fr5では100nmであった。以上よりDNA/SWNTの長さ分離が達成されたことが分かった。また、分取したDNA/SWNTの安定性を再度HPLCにインジェクションし、その経時変化をSWNTの長さごとに検討した。サンプルは、分取後すぐにHPLCにインジェクションするもの、約2日間冷蔵保管(4°C)するもの、約1週間冷蔵保管するもの、約1ヶ月冷蔵保管するものとした。それぞれのサンプルを再度HPLCに導入した。HPLCによるDNA/SWNTからDNA/SWNT複合体とフリーのDNAの二つのピークが検出され、複合体の分離に成功した。また再度DNA/SWNT複合体をカラムに通した結果、SWNTの長さによらず複合体からのDNAの解離はほぼ観察されず、安定な状態を保っていることがわかった。本研究者は、「二本鎖DNAがカーボンナノチューブ(CNT)を水中に可溶化する」ことを世界に先駆けて発見し、研究を展開している。この水溶性DNA-CNTは、新しいバイオナノ材料として、化学、バイオ、医薬分野などさまざまな分野で大きく展開する可能性がある。本研究では、このまったく新しいナノバイオ素材の基礎特性・機能を明らかにすることを目的として研究を行い以下の成果を得た。DNA水溶液で,単層CNT(SWNTs)を可溶化し、この溶液の近赤外領域でのSWNTsの光特性のpH依存性を調べた。我々は、DNAがSWNTsを可溶化することを既に報告した。この光特性を吸収スペクトル・近赤外フォトルミネッセンス測定により明らかにした。DNA/SWNTsは、pH6.4とpH7.0の間に近赤外フォトルミネッセンスの光特性に大きな変化を示し、(6.5)のカイラリティをもつSWNTs由来の発光のみが観測された。また溶液の近赤外吸収スペクトルは、pH5.8pH6.4の間でスペクトル構造に大きく変化が見られた。これは、SWNTs表面の酸化とホールドーピングによる半導体SWNTsのオージェ再結合が関与していると考えられる。この光学的特性は、DNA/SWNTsの医学・生化学分野への応用が期待される。一方、PolyCおよびPolyGでSWNTsを可溶化し、いわゆる交互積層法により石英基板上にSWNTsの超薄膜形成が可能であることを見いだした。近赤外分光、Raman分光、電子顕微鏡などによりその構造を明らかにした。
潤滑面でのスリップ流れを利用した簡易な軸受構造

撥水部と親水部の間(または多孔質部と緻密部の間)でのせん断流流量の不連続性によって圧力を発生させる平坦なスラスト軸受を開発した.(1)高静的接触角の撥水面でのスリップは容易なので,超音波法で測定した膜厚は低い接触角でのそれより厚い.(2)撥水部から親水部への流入境界での圧力は高く,その逆の境界では僅かな負圧が発生する.(3)溝部を撥水化したステップスラスト軸受の摩擦は,溝部を親水化した軸受の1/4程度(μ≒0.0005)まで下がる.(4)多孔質部の気孔径が小さい部分緻密化多孔質軸受の摩擦は高い.(5)このスリップスラスト軸受は,従来のくさび状潤滑面を有する軸受と類似のメカニズムで運転される.本研究では,スリップ流れの有無によるせん断流量の不連続性により負荷を発生させる,スリップスラスト軸受の作動原理の解明を目的とする.1.昨年度検討したPZT送信素子とPVDF受信素子を組み合わせたハイブリッド型超音波探触子では,実際のスリップ軸受の撥水領域での極微小キャビティーの検出精度を大幅に改善させることが難しいとの最終見通しがついた.むしろ,伝播経路での媒質の違いを顕著に受ける表面波の利用が好ましいことが分り,初期の計画とは異なるが,表面波による極微小キャビテーション観測を実施することとし,その実験装置の検討を行った.2.高周波超音波探触子を用いて低面圧下での膜厚測定を行い,13μmの膜厚での作動やマクロなキャビティーは発生しないこと,荷重・速度の影響が先窄まり部を有する従来軸受と同じ傾向になること,観測された膜厚から推定したスリップ長さと膜厚の比は,従来の壁面スリップの実験での観測値に近いこと等を明らかにした.なお,この結果は「部分撥水処理を施した平坦なスラスト軸受の超音波膜厚測定」として機械学会論文集C編に掲載が決まっている.3.微小圧力計による潤滑面の圧力測定の結果,非撥水領域から撥水領域に向かう境界で最大の正圧が発生し,逆方向の境界では僅かな負圧が観測され,正圧による支持荷重の概算値は負荷荷重にほぼ等しくなった.壁面スリップを利用した本軸受構造での十分に安定した運転が期待できる.4.数百nmの溝を有するステップ・スリップ軸受の実験と解析により,軸受特性の改善にとって溝部でのスリップが有効であることを確認できた.5.しゅう動中の部分緻密化軸受面の超音波観測結果から,多孔質体の微小な穴部にトラップされた微小気泡の存在を確認でき,この気泡上での潤滑油の滑流に伴う,多孔質部と緻密部でのせん断流量差の増加と,負荷容量や膜厚の増大,そして摩擦低減の可能性を示した.本研究では,スリップ流れの有無によるせん断流量の不連続性により負荷を発生させる,スリップスラスト軸受の作動原理の解明を目的とする.光ファイバー式超小型圧力センサを用いて測定した圧力は,親水部から撥水部への流入境界で高く,その前後の円周方向で共に低くなり,撥水部から親水部に向かう境界では僅かな負圧が発生する.表面張力による親水性潤滑面間への潤滑剤の侵入と,この僅かな負圧の効果により,安定した潤滑剤の供給がなされていると判断できる.一方,半径方向での圧力は,半径幅の2/3程度の位置で高く,その前後では低い値を示す等,一般的な軸受で観測される圧力分布と酷似した傾向を示す.150, 300, 500nmの溝部(撥水処理部)を有する3扇ステップスラスト軸受の場合,300nmの段差を有する軸受での摩擦が最も低く,溝部を親水化した(壁面スリップが発生し難い)軸受の1/4程度の低摩擦(μ≒0.0005)を実現できた.軸受の潤滑面に表面波を伝播できるセンサにつき,シミュレーションによりキャビティー観測の可能性を確認した.しかし探触子の小型化に限界があったため,申請時の点焦点型探触子での観測に立ち返り,観測結果に対し,キャビティーの存在による反射波の位相変化の程度を評価できる処理法を新たに導入した.その結果,撥水処理面での微小キャビティー発生の可能性を高めることができたが,発生の確証とその挙動の詳細な検討は今後の課題として残る.部分孔埋型多孔質スラスト軸受の摩擦は,全面孔埋軸受の1/20以下と低く安定する.多孔質体穴部の停留気泡とそこでの潤滑剤スリップを考慮した新たな潤滑メカニズムを,超音波観測結果を基に提案できた.本軸受構造の実用化に向けた新課題となる.また流体潤滑下では緻密部が,混合潤滑では逆に多孔質部が多い軸受で低摩擦となる等の一般的な摩擦特性も確認できた.撥水部と親水部の間(または多孔質部と緻密部の間)でのせん断流流量の不連続性によって圧力を発生させる平坦なスラスト軸受を開発した.(1)高静的接触角の撥水面でのスリップは容易なので,超音波法で測定した膜厚は低い接触角でのそれより厚い.(2)撥水部から親水部への流入境界での圧力は高く,その逆の境界では僅かな負圧が発生する.(3)溝部を撥水化したステップスラスト軸受の摩擦は,溝部を親水化した軸受の1/4程度(μ≒0.0005)まで下がる.(4)多孔質部の気孔径が小さい部分緻密化

多孔質軸受の摩擦は高い.(5)このスリップスラスト軸受は,従来のくさび状潤滑面を有する軸受と類似のメカニズムで運転される.本研究では,スリップ流れが発生し易い撥水面や多孔質面と,その発生が少ない未処理面や緻密な面を交互に配置し,それら領域間でのせん断流量の不連続性により負荷を発生させる,スリップ軸受の作動原理の解明を目的とする.平成23年度は,撥水面での極微小キャビティーの観測技術の検討,軸受面の粗さも考慮できるフラットスリップ軸受や,多孔質体の一部を緻密化した部分緻密化軸受のプログラムの開発を行った.1.高出力のPZT送信素子と広帯域のPVDF受信素子を組み合わせたハイブリッド型超音波探触子については,音響レンズの外周側にPZT素子を,内周側にPVDFを持つ構造の有効性を確認した.これにより,撥水面での極微小なキャビティーの観測の信頼性が高まる.2.潤滑面の双方を独立して回転できるスラスト軸受の試作機を用いて行った,潤滑面の双方向からの超音波観測により,微小なキャビティーの検出確度を高められる可能性が明らかになった.また,超音波探傷映像装置の計測ソフトに組み込む平均化処理のアルゴリズムと,超音波画像の2値化法の検討により,キャビティー発生領域を定量的に評価するための基礎が確立された.3.軸受外周での流入角が円の接線に近くなる特殊な長いスパイラル状の撥水面を持つ軸受の特性につき,壁面せん断応力に比例したスリップと,表面粗さ,そして幾何学的なステップの影響を考慮できる有限要素プログラムを新たに開発したことにより,粗さや段差を含めた実用的な視点から,本スリップ軸受の特性を総合的に検討できる基盤が整った.これに加え,平成24年以降の課題である,多孔質体の一部を緻密化した部分緻密化軸受についても,壁面でのスリップのし易さに関係する気孔径や気孔率,そしてステップの影響を考慮できる軸受特性解析プログラムを開発した.これにより,本軸受での負荷の発生について,定量性のある比較検討の見通しが立った.撥水面での極微小キャビティーの観測については,検討中であったハイブリッド型超音波探触子の利用効果が当初の予測ほど高くはないことが明らかになったものの,表面波の利用で目的の観測ができる可能性を明らかにできている.また,従来の超音波測定法によるマクロキャビテーションの未発生の確認と定量的な膜厚測定,スリップ軸受理論との対比によるスリップ長さの推定,作動状態にある軸受面での圧力測定等により,本軸受の作動原理の基礎を確立できている.併せて,ステップ・スリップ軸受の可能性や,部分緻密化多孔質軸受の作動に対する微小キャビティー効果の可能性を指摘できた.超音波探傷映像装置の故障の原因究明が難しく,装置の復旧が遅れたことにより,当初の目標であった,超音波観測を基にしたスリップ軸受の作動原理の解明が進まなかった.しかし,ハイブリッド型超音波探触子の検討,潤滑面の双方向からの超音波観測の予備実験,キャビティー発生領域を定量的に評価するためのソフトの検討等により,当初計画の実施に必要な基礎技術が確立できた.また,従来の壁面スリップに,粗さや段差の影響を加えた実用的な解析プログラムの開発により,実用化に向けた実施内容の指針を確認できた.さらに,平成24年度以降の課題であった,部分緻密化多孔質軸受のプログラム開発が進んだことにより,以降の研究を効率的に進めるための基盤を確立できた.本軸受の作動原理の解明にとっての最重課題である,超音波法(上記理由により表面波に変更)での極微小キャビティーの観測に注力すると共に,開発した有限幅スリップ軸受やステップ・スリップ軸受ソフトによる解析と,最適形状の検討を行う.
無機工業プロセスにおける省エネルギー技術

次の無機プロセスにつき省エネルギーを目的として研究を行った。(1)銅製錬の合理化に関する研究(東北大選研,矢澤彬)酸素とフェライトスラグを用い、排出【SO_2】をリサイクルする方式の継続実験として、バリウムフェライトスラグの場合も7075%Cuマットと平衡する場合が好適なことを確かめ、このような条件下での熱状支を計算し有望性を示した。しかしソーダフェライトスラグは不適当であった。(2)省エネルギー型亜鉛製錬に関する研究(東北大・工阿座上竹四)鉄還元法による亜鉛回収において、32%Znの製鋼ダストを原料として実験を行った。第1段の鉄還元、第2段の亜鉛還元とも良好な結果を得たが、第1段はCO-【N_2】混合ガスでも可能であり、第2段は1200°C程度なら眞空でなくても【N_2】気流下で進行することを確かめた。(3)ガラス溶解過程の高効率化(岡山大・工高橋克明)シャフトキルンで加熱後、チャンネル部で溶解し、通電溶融窯で均質・清澄を行う方式につき、種々検討を行った。バッチへのカレット添加量、また【Na_2】【CO_3】/【Na_2】【SO_4】の割合が溶融温度に及ぼす影響を定め、さらに通電下でのガラス-金属界面の反応を調査した。(4)化学エネルギーの有効利用化としての複合ループ燃焼法(東工大明畠高司,石田愈,他)燃料の低温改質と金属酸化物の低温還元、高温酸化を組込んだ複合ループ燃焼法につき、酸化鉄の還元・酸化反応を追求した。【Fe_2】【O_3】【「!」】Feのサイクルでは繰返しによる速度低下が著しいが、【Fe_2】【O_3】【「!」】【Fe_(1-y)】O反応サイクルが速度低下も無く好適であった。(5)電極反応の組合せと3次元電極の開発による電解プロセスの効率化(九大・工楠浩一郎他)石炭スラリーを陽極復極剤とし、鉄(【II】)イオン酸化を伴う水電解により、【H_2】発生エネルギーを半減し、石炭の脱祭を実現した。グラファイトファイバー充填電解槽で十分な電流密度が得られた。使用電極の耐久性や硫黄除去速度も調査した。
細胞膜に結合したアクチン膜骨格の超解像可視化：方法開発と機能の解明

我々は、世界で初めて、アクチン線維と細胞膜が緊密に結合していること、それによってアクチン線維の網目が細胞膜をコンパートメント化していることを見出し、アクチン膜骨格と名付け、生物学的意義を明らかにしてきた。しかし、アクチン膜骨格の生細胞での可視化には誰も成功していない。我々は最近EBP50分子が、細胞質からアクチン膜骨格と受容体の結合部位に頻繁にリクルートされてくることを見出した。本研究の目的は、この現象を利用し、生細胞中でのアクチン膜骨格を可視化し、シグナル変換におけるアクチン膜骨格の機能解明を進めることである。これを出発点として、最近では、様々な文脈で、アクチン膜骨格が細胞膜分子の相互作用・局在・機能を制御していることが明らかにされつつある。本研究の目的は、この現象を利用し、(1)生細胞中でのアクチン膜骨格を可視化し、(2)シグナル変換への関与を解明し、(3)アクチン膜骨格ー細胞膜結合部位の中でも、シグナル変換のホットスポットとなっている部位を同定して、シグナル変換におけるアクチン膜骨格の機能を解明する、ことである。本年度は、まず、生細胞中で、EBP50が、細胞質から細胞膜の細胞質側表面へとリクルートされ、さらに、その付近で拡散した後、アクチン膜骨格に結合して静止する過程、さらに、アクチン膜骨格へと細胞質から直接してくる過程を観察した。このうち、拡散運動した後に静止するのが全反射蛍光観察で同じ程度のシグナル強度で検出できるEBP50分子は、細胞膜とアクチン膜骨格の両方に結合したか、あるいは、細胞膜からの距離が10ナノメートル以内にあるアクチン膜骨格に結合したものと考えられた。さらに、拡散していた分子が静止して、再度拡散しはじめるようなときに、静止したかどうかを捉えるソフトウェアとパラメータに工夫を加え、今までよりさらに短い静止(一時停留)でも捉えられるようになった。昨年度の研究で、EBP50が、細胞質から細胞膜の細胞質側表面へとリクルートされたあと、その付近で拡散運動し、アクチン膜骨格に結合して静止する過程が観察され、このようなEBP50分子は、細胞膜とアクチン膜骨格の両方に結合したものと考えられた。本年度は、まず、EBP50が次々とやってきては一時静止するようなホットスポットが、細胞膜の内側表面に多数有ることを示した。しかし、EBP50と結合すると考えられている細胞膜上のチャネルや受容体を多数にわたって調べたが、どの分子もホットスポットにはリクルートされなかった。受容体をリガンドで刺激しても、リクルートは見られなかった。しかし、一方で、様々な受容体刺激後にホットスポット周辺で新しくアクチン重合が誘導されることが見いだされた。今後は、このようなアクチン重合のシグナル変換における機能を解明することが重要である。研究は順調に進行しており、ほぼ予定通りのペースで進んでいる。(1)EBP50とタグタンパク質Haloの融合タンパク質を数種類の繊維芽細胞内に発現させ、Haloタンパク質をHaloリガンドで蛍光標識した。蛍光分子としては、R110とテトラメチルローダミン(TMR)を用いた。全反射蛍光観察で、底面の細胞膜に蛍光分子が0.51コピー/平方ミクロン存在するように発現量を調節した。本研究室で作製した世界をリードする1分子蛍光観察ステーションを用い、EBP50の各分子が、細胞質から細胞膜とその細胞質側表面に存在するアクチン膜骨格にリクルートされる様子を1分子レベルで観察した。

(2)1分子観察の結果、2つの過程で、EBP50分子が、細胞膜の細胞質側表面近傍にリクルートされることが分かった。第一の過程は、細胞質から細胞膜の細胞質側表面へとリクルートされ(何らかの膜分子に結合して)、しばらく拡散運動した後にアクチン膜骨格に結合して静止するという過程、第二の過程は、細胞質から細胞膜の細胞質表面から数10ナノメートルの範囲にあるコーティカルアクチンに直接結合してくるものである。本研究では、細胞膜に結合しているアクチン線維を見いだしたいので、前者のような挙動を示すEBP50分子の挙動のみを解析することにした。(3)一時停留時間が、想定以上に短いものが多いことが分かってきた。そこで、一時停留を検出するソフトウェアを改善し、また、パラメータに工夫を加え、拡散していた分子が静止して、再度拡散しはじめるようなときに、0.1秒程度の時間の一時停留でも捉えることができるようにした。その結果、アクチン膜骨格と細胞膜の内側表面の結合部位(以下では、“コネクター部位"と呼ぶ)が20ナノメートル精度で超解像マッピングできるようになった。細胞生物物理学本年度の結果に基づき、シグナル変換を活発におこなっているコネクター部位(アクチン膜骨格と細胞膜の内側表面の結合部位)を可視化し、さらに、そこでのシグナル変換におけるアクチン線維の機能を解明すること、が次の目標である。これらの研究は以下のように進める。(1)EBP50が次々とやってきて、(一時)静止するホットスポットを検出する。分子動態に加え、ホットスポットの分布、他の膜上の構造(接着斑、カベオラ、クラスリン被覆ピット、細胞間接着部位)や受容体との相互作用を解明する(2)EBP50と結合する細胞膜上のチャネルや受容体が、どのようにホットスポットに来るかを、刺激前後で比較し、シグナル変換を活発に行っているコネクター部位を検出する。EBP50と結合する細胞膜上のチャネルや受容体を、2色同時1分子観察し、EBP50のホットスポットにリクルートされる様子を明らかにする。特に、刺激後のリクルートを徹底的に調べる。また、EBP50と脂質アンカー型の細胞内にタンパク質部分が存在するタンパク質(例えば、RasやLynなど)、あるいは、膜貫通型タンパク質との融合タンパク質を細胞膜上に発現させ、それらのタンパク質の一時静止部位のマッピングによってアクチン膜骨格を可視化すると同時に、それらの分子と受容体やチャネル分子との相互作用を明らかにする。(3)我々の最近の研究で、多くのシグナル系で、刺激入力後に、シグナル分子複合体がアクチン膜骨格に結合したり、複合体が基盤となって、アクチン重合を誘導したりすることが分かってきた。そこで、シグナル変換におけるアクチン膜骨格の機能解明を進める。具体的には、アクチン線維に結合し得る、FAKキナーゼ、talin、PIP5Kなどの、多くの過程で鍵となるような重要分子のEBP50ホットスポットやラッフリング膜へのリクルートを調べ、そこでの機能を解明する。
沖縄・八重山諸島における地域イメージの形成・展開と社会変容

沖縄県八重山諸島のイメージ形成と社会変容について、文献調査とフィールドワークを行った。特に近年の観光・移住ブームに焦点を当て、宿泊・カフェ・織物・土産店・景観・環境運動・ダイビング・エコツーリズムなどを掘り下げる中から浮かび上がってきたのは、観光と移住、地元民と移住者、内と外、観光と環境、文化と自然など、概念上は区別される諸要素が、小さな島の中では分かちがたく、複合的・多義的に結び合う事態であった。私は18年度、これまでの沖縄イメージの研究を継続し、扱う時期を戦前期から現在にまで広げるとともに、場所も沖縄本島から八重山諸島を中心に置く方向へ、視点を拡大・移行させる形で本課題を進めた。具体的には9月中旬、イタリア・ヴェネツィアのカ・フォスカリ大学で開催された第5回沖縄研究国際シンポジウム「想像の沖縄:その時空間からの挑戦」(http://venus.unive.it/okinawa/ja/program.html)の第10パネル「エキゾチックな沖縄の宣伝」の中で、「沖縄イメージ、その発生と展開"想像の沖縄"と、方法としてのツーリスト」を報告し、その準備を契機として、3年間で行う本課題の初期作業を着実に進めることができた。その後もこの報告で得た着想を発展させ、現在執筆中の戦前期沖縄・人重山のイメージ形成に関する論文に結実しつつある。さらに続いて、18年度に進めた作業をもとに、戦後復帰後現在の時期について、数本の論文をまとめることができそうである。また9月初旬には、沖縄で本課題と密接に関連するシンポジウム「沖縄イメージと風景・身体・記憶海洋博から現在まで」(http://homepage2.nifty.com/tada8/sympoO6.htm)を自ら企画・主催した。パネリストや参加者の方々から、現地の生の声を多く聞くことができ、今後の課題遂行に有効な知見を得ることができた。10月には本課題と関連して、沖縄イメージの形成を地域振興や米軍基地の問題との関わりで明らかにする論文を執筆したことで、それまで気づかなかった新たな知見を得ることができた。繰り返し沖縄本島と八重山地域へ出張し、文献調査と聞き取り調査を行い、豊富かっ貴重な資料・情報を収集した。また並行して、むしろ東京でしか集められない戦前・戦後の重要な資料も収集でき、1年目としては充分な成果が得られた。5月から夏の調査の準備を進め、情報・資料の収集・整理を行った。予備的な現地調査も実施し、6月下旬には石垣島の「島の未来シンポ」に参加し、知見を深めた。本課題は一橋大学の学部ゼミのテーマにもして、学生たちと協同作業を進めた。8月には調査地や対象者の選定、アポ取り、質問項目の練り上げ、スケジュールなどの本格的なプランを練り上げ、9月上旬に1週間、石垣島・竹富島・西表島でフィールドワークを行った。終了後、テープ起こしを進めた。これらにより本課題2年目の核となるデータが得られ、研究が大いに前進した。また912月、世田谷市民大学で「沖縄イメージを旅する」を全12回講義し、本課題の内容も盛り込んだため、授業準備が本研究に直結した。11月には沖縄の地元紙・琉球新報で「戦前の沖縄観光」を全5回連載した。本研究が普及する機会を得られ、広く認識・理解されてきた。年明け年度末、調査報告書の作成を進め、4月14日、平成19年度一橋大学社会学部多田治ゼミナール沖縄・八重山調査報告書『沖縄・八重山諸島のいま移住・観光ブームによって、島に何が起こっているのか』を完成させ、私は「八重山の現在:移住ブームとミニバブルの中で」を執筆した。また並行して、戦前から現在までの沖縄イメージの変遷をトータルにとらえる単著の執筆を進めた。沖縄イメージの形成・展開と社会変容の実態を検証し伝えることから、他の諸地域・諸領域にも知見の応用が可能である。平成20年度はまず4月、平成19年度夏にゼミの学生との共同調査の報告書『沖縄・八重山諸島のいま移住・観光ブームによって、島に何が起こっているのか』を作成した。大量の聞き取りデータからフィールドワークの成果をまとめ、20年度調査の重要な基盤となった。6月には国際シンポジウム「カルチュラル・タイフーン2008 in仙台」で、セッション「移動・場所・イメージ移住ブームと開発ラッシュに揺れる沖縄・八重山諸島から」を開き、研究成果を発表・議論し、貴重な情報・意見の交換ができた。この成果を盛り込む形で、戦前から現在までの沖縄イメージの形成・展開と社会変容の流れをとらえた新書『沖縄イメージを旅する-柳田國男から移住ブームまで』の執筆・編集を進め、8月に出版した。その中で八重山地域は独自の重要な位置と役割を占め、体系的な整理と把握が行えた上に、一般書として知見を広く世に問うた意義は大きい。並行して4月から、20年度の共同調査を院生・学生と開始し、文献資料の収集・整理・読み込みを進めた。

8月には調査地や対象者の選定、アポ取り、質問項目の練り上げ、スケジュール確定などを行い、9月上旬に1週間、石垣島・竹富島・西表島・小浜島(前後に補足して沖縄本島・東京)でフィールドワークを行った。終了後テープ起こしを進め、本課題の最終年度の核となるデータが得られた。秋に詳細なデータ分析を行いつつ、関連文献により理論的視点も深めた。12月から調査報告書の作成を進めた。1月には日本観光研究学会分科会で研究発表を行い、多様な観光研究の示唆を受けた。2月には19年度報告書の不充分な箇所を補足・修正し、完全版をウェブで公開し、協力者から貴重な応答をもらった。続いて20年度報告書の編集も行い、4月半ばにこちらもウェブ公開に至った。本課題の最終年度であり、3年間の総括的な知見をまとめ、成果報告書の作成を行った。
北方針葉樹における環境適応の実態と遺伝的メカニズムの解明

近年、樹木種の環境適応とその遺伝的メカニズムが注目されている。本研究では、1200mの標高差を持つ東京大学北海道演習林において、以下の4つの研究を行った。(1)多地点の毎木調査とGISで抽出した環境条件データから、主要針葉樹の資源分布と更新パターンを特定した。トドマツは低中標高域、エゾマツは中高標高域で資源量が多く、標高はトドマツ更新木の個体数に負の効果、エゾマツのそれに正の効果を及ぼしていることが明らかになった。(2)トウヒ属樹木が産生するフェノリクスとテルペノイドの生合成経路に着目し、標高分化と関連する適応的な遺伝子の探索を行った。フェノリクス生合成に関連する既知の遺伝子(CHSとSTS)ではパターンの類似性が高くマーカー化が難しかったが、テルペノイド合成に関連する新規の遺伝子(PAL)について、トウヒ属で初めて塩基配列を解読し、マーカー化の可能性を開いた。(3)トドマツの標高間相互移植試験地を用いて、樹高と生存率が自生標高に適応的かどうかを評価した。その結果、自生標高から移植地までの標高差が大きいほど、生産力(樹高×生存率)が低下するホームサイト・アドバンテージが成り立つことを数理モデルによって検証した。また、耐凍性試験を行い、耐凍性獲得タイミングに標高間変異が存在することを示した。(4)トドマツ標高間の相互交雑試験地(低×低、低×高、高×低、高×高)において、繁殖形質と成長形質を調査し、個体の繁殖および成長に由来標高が及ぼす影響を調べた結果、高標高由来個体で繁殖量が有意に多く、低標高系で成長量が有意に大きいことが示された。標高に対する適応のモデリング東京大学演習林に設定されたトドマツの標高間相互移植試験地を対象に、フィールド調査、これまでのデータを整備するとともに、統計モデルを用いた解析を行った。その結果、高標高地と低標高地では移植する標高差が大きくなるほど、生存率や平均樹高が劣っており、自生地に近い環境に移植した際に蓄積が大きくなることが示された。標高分化に関わるマーカー遺伝子の探索昨年度に引き続き、以前全塩基配列を解析したCHSおよびSTS遺伝子の共通プライマーを用いて解析したところ、パターンの類似性が高く標高分布のマーカー遺伝子となりうる可能性は低いと考えられた。そこで新たなターゲット遺伝子としてPALに着目した。今年度はまず先行モデル樹木であるユーカリのPAL遺伝子クローニングを完結させ、その情報をエゾマツに応用させるべく特異的マーカー作成に着手した。施業対象地以外の分布特性と環境条件の把握東京大学演習林の北東部に位置する大麓山南西斜面の天然林(面積2,133ha)を対象に、現地調査によって主要樹種の分布域を定量的に把握し、GISを用いて標高など地形要因との関係を解析した。トドマツとエゾマツは山頂近くを除くほぼ全ての調査プロットで観察されたが、アカエゾマツの出現率は33%であった。モデル解析の結果、標高はトドマツとエゾマツの個体数に負の効果を、アカエゾマツの個体数に正の効果を及ぼしていた。開花結実に由来標高が及ぼす影響の解明高標高と低標高由来母樹家系に高および低標高由来花粉親を交雑させたトドマツF1個体において、当年の繁殖調査および6年間の成長量調査を行った。雄花および球果量は高標高同士のF1個体で有意に多く、樹高の成長量は低標高個体が有意に大きかった。このことは、高標高個体が資源を栄養器官よりも繁殖器官へ分配する戦略をとり、それが次世代に遺伝する獲得形質であることを示唆した。

1.標高に対する適応のモデリング(後藤・北村):東京大学演習林に設定されたトドマツの標高間相互移植試験地を対象に、これまでのデータを整備するとともに、統計モデルを用いた解析を行った。その結果、高標高地と低標高地では移植する標高差が大きくなるほど、生存率や平均樹高が劣り、自生地に近い環境に移植した際に蓄積が大きくなることが示された。2011年度は高標高×低標高の人工交配を実施し、F2種子を作出することができた。2.標高分化に関わるマーカー遺伝子の探索(鴨田・寺田):CHSおよびSTS遺伝子の共通プライマーを用いて解析したところ、パターンの類似性が高かったため、新たなターゲット遺伝子としてPALに着目した。今年度はまず先行モデル樹木であるユーカリのPAL遺伝子クローニングを完結させ、その情報をエゾマツに応用させるべく特異的マーカー作成に着手した。3.施業対象地以外の分布特性と環境条件の把握(尾張):東京大学演習林の北東部に位置する大麓山南西斜面の天然林(面積2,133ha)を対象に、現地調査によって主要樹種の分布域を定量的に把握し、GISを用いて標高など地形要因との関係を解析した。モデル解析の結果、標高はトドマツとエゾマツの個体数に負の効果を、アカエゾマツの個体数に正の効果を及ぼしていた。4.開花結実に由来標高が及ぼす影響の解明(久本・後藤):トドマツの標高別相互交雑試験地において、当年の繁殖調査および6年間の成長量調査を行った。雄花および球果量は高標高同士のF1個体で有意に多く、樹高の成長量は低標高個体が有意に大きかった。このことは、高標高個体が資源を栄養器官よりも繁殖器官へ分配する戦略をとり、それが次世代に遺伝する獲得形質であることを示唆した。1.標高に対する適応のモデリング(後藤・北村):トドマツ標高間交配試験地から自然交配で得られた種子を集めて、高標高ゲノム保有量の異なるF2個体群で共通圃場試験を行った。苗高やフェノロジー、耐凍性、針葉生理形質それぞれについて遺伝様式と適応的変異の程度について分析した。苗高と秋の耐凍性について顕著に遺伝子型の効果が現れ、相加遺伝分散に基づく形質であることを支持した。2.標高分化に関わるマーカー遺伝子の探索(鴨田・寺田):トウヒ属樹木のPAL遺伝子ならびに1,8-シネオール合成遺伝子のクローニングを試みた。今回トウヒ属樹木で初めて検出されたPAL候補遺伝子はイントロンを有さず、マツ属のPAL遺伝子と約90%の相同性があった。また1,8-シネオール合成酵素候補遺伝子は少なくとも9個のイントロンを有していることが分かった。3.施業対象地の分布特性と環境条件の把握(尾張):東京大学北海道演習林内で択伐施業が行われている天然林(面積5,110ha)を対象に、19952004年に測定された計1,382箇所の標準地調査データを用いて主要樹種の更新木の分布域を定量的に把握し、GISを用いて標高など地形要因との関係を解析した。その結果、標高はトドマツ更新木の個体数に負の効果を、エゾマツ更新木の個体数に正の効果を及ぼしていた。4.両親の遺伝的背景が後代の繁殖と成長に及ぼす影響(久本・後藤):高標高と低標高由来個体を交雑させたトドマツF1個体群について開花調査を行った結果、今年度は凶作年で全ての調査対象木で結実が見られなかった。昨年度の結果を分析し、雄花および球果量は高標高由来個体で有意に多く、樹高の成長量は低標高由来個体が有意に大きかったことから、高標高系のゲノムをより多く有する個体は資源を栄養器官よりも繁殖器官へ分配する戦略をとり、それが次世代に遺伝する獲得形質であることを示唆した。
動脈硬化における炎症・免疫機序の解明および新規治療法・予防法の開発

Foxp3を発現する制御性T細胞(Treg)を特異的に減少させた易動脈硬化マウスを用いた解析により、Foxp3陽性Tregは炎症・免疫反応を制御し、動脈硬化病変の形成抑制に寄与することが示された。免疫抑制性分子CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte antigen-4)を過剰発現する易動脈硬化マウスを用いた解析により、CTLA-4は過剰な免疫応答を抑制し、動脈硬化抑制的に働くことが明らかになった。UVBの波長の紫外線照射は、Foxp3陽性Tregの誘導に伴う大動脈の炎症反応の抑制により、腹部大動脈瘤の形成および関連死亡を抑制することが示された。薬剤投与によりFoxp3+ Tregを特異的に減少させることのできるマウス(DEREGマウス)と動脈硬化モデルであるアポリポ蛋白遺伝子E欠損マウス(Apoe-/-)とを交配した。このマウスではTregの減少により血液中のコレステロール値の有意な低下を認めた。DEREGマウスと別の動脈硬化モデルであるLDL受容体遺伝子欠損マウス(Ldlr-/-)とを交配して実験を行った。このマウスでは、Tregの減少は血液中のコレステロール値を変化させることなく動脈硬化病変の形成を促進し、Tregは動脈硬化抑制に働くことが示された。CTLA-4の過剰発現マウスとApoe-/-マウスとを交配して検討を行った。CTLA-4の過剰発現により、大動脈基部の動脈硬化病変形成が有意に抑制されることを見出した。動脈硬化抑制の分子機序としては、in vitroおよびin vivoでの検討を行った結果、活性化T細胞における細胞内への抑制シグナルによる機能・増殖の抑制、および細胞外への抑制シグナルによる抗原提示細胞(樹状細胞など)およびT細胞の活性化の抑制などが考えられた。動脈硬化退縮における血管周囲での制御性T細胞の役割の検討に関して、予定した研究方法では血管新生の誘導が得られず、その方法について検討を行っている。ヒトにおけるUVB治療が血圧および血管内皮機能に与える影響について検討を行ったが、今のところ、有意な血圧低下や血管内皮機能の改善は認めていない。UVB治療を受けた患者において、血液中の活性型および貯蔵型ビタミンDの有意な上昇を認めた。おおむね研究計画通りに進展している。薬剤投与によりFoxp3陽性制御性T細胞(Treg)を特異的に減少させることのできるマウスと動脈硬化モデルであるLDL受容体遺伝子欠損マウスとを交配した。このマウスにおいて、Tregの減少により全身でのヘルパーT細胞の活性化を認め、大動脈の炎症が惹起されることにより動脈硬化形成が促進されることが明らかになった。以上の結果より、Tregは過剰な免疫応答を抑制することにより動脈硬化抑制に作用することが示された。アンジオテンシンII誘導性のマウス大動脈瘤モデルを用いて、皮膚へのUVB照射による大動脈瘤抑制効果の検討を行った。UVB照射は大動脈瘤の形成を抑制することが示された。UVB照射により、全身でTregが誘導され、炎症性エフェクターT細胞の減少を認め、過剰な免疫応答を抑制することにより大動脈瘤の形成が抑制されることが予想された。CTLA-4を過剰発現させた動脈硬化マウスを用いて、CTLA-4が炎症免疫応答を制御することにより動脈硬化抑制に働くことを示し、学術論文として発表した。動脈硬化退縮における血管周囲での新生血管の役割を明らかにするために、動脈周囲での血管新生を試みたが、血管新生が得られなかった。ヒトにおけるUVB治療が血圧および血管内皮機能に与える影響について検討を行ったが、有意な血圧低下や血管内皮機能の改善は認めなかった。UVB治療を受けた患者において、血液中の活性型ビタミンDの有意な上昇を認めた。薬剤投与によりFoxp3陽性制御性T細胞(Treg)を特異的に減少させることのできるマウス(DEREGマウス)と動脈硬化モデルであるLDL受容体遺伝子欠損マウスとを交配した。海外の研究グループによる報告と異なり、Tregの減少は血液中の脂質には影響を与えなかった。Tregは高コレステロール血症に伴う炎症免疫応答を制御することにより、動脈硬化病変の形成抑制に寄与することが明らかになった。アンジオテンシンII誘導性のマウス大動脈瘤モデルを用いて、皮膚へのUVB照射による腹部大動脈瘤抑制効果の検討を行った。動脈硬化モデルアポリポ蛋白E遺伝子欠損マウス(Apoe-/-)に6週齢から高コレステロール食事負荷を行い、12週齢から浸透圧ポンプによるアンギオテンシンII持続皮下投与を行った。10週齢から週に1回のUVB照射を行い、16週齢にて生存率と大動脈の形態を評価した。UVB照射マウスでは、非照射マウスと比較して大動脈瘤破裂による死亡ならびに大動脈瘤の発症が有意に抑制された。UVB照射マウスでは皮膚流入領域リンパ節および脾臓において、活性化されたFoxp3陽性Tregの増加を認めた。大動脈瘤病変部では、UVB照射はCD4陽性T細胞およびマクロファージの集積を抑制した。DEREG/Apoe-/-マウスを用いてFoxp3陽性Tregを全身性に選択的に除去した結果、UVB照射による大動脈瘤発症・破裂の抑制効果は消失した。

UVB照射はFoxp3陽性Tregを誘導することにより、大動脈瘤病変部における炎症・免疫応答を抑制し、大動脈瘤の形成および関連死亡を抑制することが示された。Foxp3を発現する制御性T細胞(Treg)を特異的に減少させた易動脈硬化マウスを用いた解析により、Foxp3陽性Tregは炎症・免疫反応を制御し、動脈硬化病変の形成抑制に寄与することが示された。免疫抑制性分子CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte antigen-4)を過剰発現する易動脈硬化マウスを用いた解析により、CTLA-4は過剰な免疫応答を抑制し、動脈硬化抑制的に働くことが明らかになった。UVBの波長の紫外線照射は、Foxp3陽性Tregの誘導に伴う大動脈の炎症反応の抑制により、腹部大動脈瘤の形成および関連死亡を抑制することが示された。Tregによる動脈硬化病変形成抑制の分子機序の解明については、脂質の変化の少ないDEREG/Ldlr-/-マウスを用いて検討を行う。CTLA-4の過剰発現により動脈硬化の抑制を認めたが、逆に、CTLA-4の発現低下により動脈硬化の悪化を認めるかどうかについてCtla4遺伝子欠損マウスを用いて検討を行う。動脈周囲における血管新生誘導の方法について検討する。引き続き、UVB治療が血圧および血管内皮機能に与える影響についての検討を行う。Tregによる動脈硬化病変形成抑制の分子機序の詳細な解明を行い、論文投稿を目指す。UVB照射による大動脈瘤形成の抑制機序を解明し、論文投稿を目指す。UVB治療による血圧および血管内皮機能に与える影響についてはネガティブデータではあるが、論文投稿を予定している。循環器内科学学術集会参加費用に関して、予定より支出が少なかったため。学術集会参加費用に関して支出がなかったため。研究費の使用計画としては、動物実験に使用する遺伝子組み換えマウスの維持管理費用、免疫染色およびフローサイトメトリーに用いる抗体の購入などを考えている。また、研究成果を報告するための学術集会参加費用、論文投稿費用などにも使用する予定である。
次数2のジーゲル保型形式に対するフーリエ・ヤコビ展開と関連する特殊関数の研究

本研究課題の主たる研究対象であるフーリエ・ヤコビ型球関数の決定についての予備研究において、十分に満足いく成果をあげることができた。主な成果は、Sp(3,R)のある一般主系列表現に対するホイッタカー関数およびGL(3,C)のクラス1でない主系列表現に対するホイッタカー関数の明示公式である。これらは保型形式に関連した球関数として最重要なものの一つであり、保型形式論とりわけ保型L-関数への応用が期待される。今年度は、次数2のジーゲル保型形式に対するフーリエ・ヤコビ展開と関連する特殊関数として次の二つの関数を扱い、結果を得た。一つは、次数3の実シンプレクティック群Sp(3,R)の第2ヤコビ型放物部分群から誘導された主系列表現に対する第一種ホイッタカー関数であり、もう1一つは次数3の複素一般線形群GL(3,C)のクラス1でない主系列表現に対するホイッタカー関数である。フーリエ・ヤコビ展開に必要な特殊関数はフーリエ・ヤコビ型球関数と呼ばれる一般球関数である。これまでの研究でその明示公式をほとんどの許容表現に対して決定してきたが、重要な許容表現のひとつであるジーゲル放物部分群から誘導された主系列表現の場合が依然残されており、フーリエ・ヤコビ型球関数の理論は未完である。この残された場合の明示公式を得ることは非常に複雑であり、今年度の研究はその類似研究として意義がある。今年度は、これまでに得られていた次数3のシンプレクティック群上定義されるホイッタカー関数についての研究をさらに進め、増大度に関してよい性質を持つ第一種関数の具体的な表示を得、直交群上の同関数との関係を示した。また、次数3の複素一般線形群上のホイッタカー関数について、これは一般にベクトル値関数であるがその全成分についての明示公式を得た。この結果は、関連する特殊関数とゲルファント・ツェルビンスキー基底との親和性を示しているといえる.今後の課題としてはこれらの研究を更に推進し、期待される成果をフーリエ・ヤコビ展開の問題に活用することである。今年度は、次数2のジーゲル保型形式に対するフーリエ・ヤコビ展開と関連する特殊関数として、次数3の複素一般線形群GL(3,C)のクラス1でない主系列表現に対するホイッタカー関数について詳細な研究を行い、結果を得た。今年度は、これまでに得られていた次数3の複素一般線形群上のホイッタカー関数の明示公式についての成果に関連して、次数2の同関数によるpropagation公式を示した。この公式は実クラス1の場合に石井-Stadeによって得られているものの類似公式として重要なものであり、一般次数の場合にも成立することが期待される。今後の課題としてはこれらの研究を更に推進し、期待される成果をフーリエ・ヤコビ展開の問題に活用することである。今年度は、次数2のジーゲル保型形式に対するフーリエ・ヤコビ展開と関連する特殊関数として、次数nの複素一般線形群GL(n, C)のクラス1でない主系列表現に対するホイッタカー関数について研究を行い、最高ウェイト成分の明示公式についての予想を得た。今年度は、昨年度の成果である次数2と3の複素一般線形群上のホイッタカー関数の明示公式に関するpropagation公式をもとに、次数nとn+1の場合に成立が確信されるpropagation公式の予想を得た。極大コンパクト群の表現の記述の問題もあり、全ての成分を決定することは困難であるが、この予想を証明し保型形式の理論に応用することは今後の課題である。