hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザー冷却イオンで実現する極低温中性原子気体の局所物性研究

本研究ではレーザーによって極低温にまで冷却されたイオンと中性原子を用いて極低温イオン-原子混合系を実現した。極低温のイオンと中性原子を生成するために必要な各種レーザー光源を作成し、イオンと中性原子を同一の真空チャンバー中において捕獲、冷却した。捕獲された中性原子を光ピンセットの手法でイオントラップの位置に輸送し、両者を混合させ低温領域における弾性散乱断面積の測定に成功した。本研究の目的は冷却イオンを用いた極低温中性原子気体の「電場による局所操作法」の実現である。そのために平成22年度は、イオンを冷却するための光源の周波数安定化の改善とトラップのための電場を発生するための回路を作成し、実際にトラップ実験に挑戦した。しかしながら、実験の中でイオン化のレートが低すぎるためにイオンがためられていないことが分かり、これまでの電子銃を用いたイオン化の方法でなく、光による高速のイオン化を行う決断をした。光イオン化用光源としては中性カルシウム原子を第一励起状態に励起するための423nmの光源と第一励起状態からイオン化準位への励起を行う光源の2つが必要である。423nmの光源は846nmの光を半導体レーザーで作成し、第2高調波発生用共振器を用いて発生させた。イオン化には100μW程必要であるが、我々は300μW生成することに成功し、十分な強度を得ることができた。また、冷却用光源である397nmと866nmのレーザーの長時間における周波数安定度が十分でないことも同時に分かったため、ヘリウムネオンレーザーの安定度を半導体レーザーに転写する技術を用いて安定化を行った。これによりレーザーの周波数安定度を大幅に改善することに成功した。さらに中性原子であるリチウム原子をトラップするのに必要な671nmの光源と光トラップのための1064nmの光源(半導体レーザー励起のYVO4結晶を共振器内に配置してレーザー発振させた光源)の準備を行い、これらの光源の準備も完了した。本研究ではこれまで全く別の実験系として扱われてきたイオントラップと中性原子のトラップを同一空間中に実現し、その両者の相互作用を利用して中性原子気体の局所的な物性の評価や局所的な励起を行う手法を実現する。本研究では超流動の物理を研究する対象として中性原子6Liを、またこの原子種との混合系を作成した際のトラップの安定性・熱平衡への到達し易さなどを考慮して40Ca+をイオン種として選定した。実験ではトラップされたイオンからの蛍光をPMT検出器で観測するとともにCCDカメラで空間的な分布も測定した。精密な調整の結果、トラップしたイオンが10分程度監視していてもロスしない程度の長寿命を実現することができた。また、イオンの数を減らしてRF電場による加熱の影響を小さくしていくことで、イオンの結晶化の観測にも成功した。結晶化が見えたことからレーザーによってイオンが効率よく冷却されていることが分かる。イオントラップについての実験準備が整いつつある中で、イオントラップと中性原子トラップの混合系を生成するためのチャンバーの作成を開始した。イオンと中性原子を混ぜる方法はいろいろな手法が考えられるが、量子縮退した中性原子と振動基底状態に落ちたイオンの混合系が最終目標であり、その目的に最も相性の良いと考えられる光ピンセットを用いた方法を採用した。この方法イオントラップと中性原子のトラップを別々の位置に作成し、光ピンセットの手法を用いて中性原子気体をイオントラップの位置に運ぶ方法である。今回我々はイオンと原子を同一空間に作成するチャンバーを作成し、イオントラップチャンバー側ではイオンが、中性原子チャンバー側では中性原子がそれぞれトラップされている状況をすでに実現することに成功した。本研究ではこれまで全く別の実験系として扱われてきたイオントラップと中性原子のトラップを同一空間中に実現し、その両者の相互作用を利用して中性原子気体の局所的な物性の評価や局所的な励起を行う手法を実現することを目的として進められてきた。また中性原子についても磁気光学トラップから光双極子トラップに原子を移行し、トラップされた中性原子をイオントラップ領域に輸送することにも成功した。本研究ではイオンと中性原子の温度はそれぞれ0.11Kと100&#61549;K程度であり、中性原子のトラップ深さが1mK以下であることから、両者が弾性散乱を起こすと中性原子のロスとして観測される。

我々はこの原子のロスレートからイオンー原子間の弾性散乱断面積を決定し、さらにその衝突エネルギー依存性を決定することに成功した。我々の測定した弾性散乱断面積の衝突エネルギー依存性は半古典理論による計算と良い一致を示すことも実験的に確認された。イオンと中性原子の混合系を実現するためのチャンバーの作成とそのチャンバー内でのトラップの実現に成功しており、本年度の計画通りに研究が准行している24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は光双極子による中性原子のトラップと移動を行う。現在所有している出力50Wのファイバーレーザーを用いて中性原子を磁気光学トラップから光双極子トラップに移行し、光強度を下げることで蒸発冷却を行い、原子の温度を下げて量子縮退を達成する。その後光トラップ用のレーザーを集光しているレンズを高精度スライドステージ上に載せた上でレンズ位置を動かすことでレーザーの焦点にトラップされている中性原子を移動させる。中性原子を移動させた際に加熱が生じることが予想されるため、必要があれば移動後に蒸発冷却を再度行い、量子縮退を維持する。このようにしてイオントラップ電極中の極低温イオンと光トラップ中の中性原子を混合させ、原子-イオン間の弾性、非弾性散乱特性が極低温の温度領域でどのように振る舞うかを調べる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
高精度分子シミュレーションによるATPの加水分解反応を活性化するタンパク質の設計

1.本研究の目的(1)高精度な手法と、高速な手法を組み合わせたハイブリッド型の分子シミュレーションプログラムを開発し、タンパク質のような巨大分子の水中での特性を高精度に解析出来るようにする。(2)タンパク質を考慮したATPの加水分解反応機構の解析及び新規タンパク質の設計2.平成21年度の研究実績(1)平成20年度に開発した分子シミュレーションプログラムの改良(2)金属プロテアーゼを用いた分子シミュレーションプログラムの精度検証(3)タンパク質中及び水中でのATPの加水分解反応の解析3.研究の意義と重要性ATPの加水分解反応機構の解明を目的とする研究は、これまで様々な実験や計算によって行われてきた。しかし、実験では電子レベルの解析は困難である。またシミュレーションにおいてもタンパク質のような高分子を高精度に計算する事は、困難である。そこで本研究では大きな分子に適応可能なハイブリッド型の分子シミュレーションプログラムを作成した。本プログラムにより、高精度な手法でATPの加水分解反応機構が解析可能となり、本研究では、タンパク質中や水中でのATPの加水分解機構を電子レベルで詳細に解析した。(2)タンパク質を考慮したATPの加水分解反応機構の解析及び新規タンパク質の設計2.平成20年度の研究実績(1)研究目的にも示した、分子シミュレーションプログラムの開発を完了させた。(2)上記プログラムの精度検証として、広く研究されている金属プロテアーゼ等のタンパク質に対して上記プログラムを用いた解析をし、先行研究の結果と比較した。また、解析結果を、2件の国際学会でポスター発表した。(3)研究目的の(2)に関して、既存の計算手法を用いてタンパク質の解析を行った。3.研究の意義と重要性ATPの加水分解反応機構の解明を目的とする研究は、これまで様々な実験や計算によって行われてきた。しかし、実験では原子・電子レベルの解析は困難であり、計算においても、ATPの加水分解反応に関与するタンパク質のサイズが大きいため、高精度な手法での計算はなされていない。本プログラムにより、高精度な手法でATPの加水分解反応機構が解析可能となった。
小倉進平による朝鮮語方言資料の言語地図化と言語地図作成ソフトウェアの開発

本研究は,小倉進平の『朝鮮語方言の研究』(1944)所載の朝鮮語方言調査資料を言語地図化し,その解釈を行なった。まず,その準備として,この資料を精査して調査地点,音声表記などを検討するとともに,地図化に相応しい項目約200を選定した。次に言語地図化のためのソフトウェアとして,Seal 8.0を開発した。次に,資料の入力を行ない,それを用いて合計64の項目について言語地図を作成し,その解釈を行なうとともに,各項目の文献資料での用例と対照して語彙史の考察を行なった。その結果を『小倉進平『朝鮮語方言の研究』所載資料による言語地図とその解釈』第1集および第2集として公開した。本年度は,次の3点に関して研究と作業を行った。(1)小倉進平『朝鮮語方言の研究』全体を通覧して,そこで用いられている音声表記,調査地点,調査項目に関する検討を行い,言語地図化を行う項目約200個を選定した。音声表記については,同書の凡例では詳しく説明されていないものを,同じ著者の他の論文を参考にしてその意味を明確にし,調査地点については,凡例に含まれていないのに,資料編に実際に登場する地点を整理し,それが地理的にどこであるかを明らかにした。また,調査項目については,すべての項目について,朝鮮半島のどの地点に関するデータが載せられているかを明らかにして,各項目の特徴を明らかにするとともに,それを地図化のための項目選定の基礎データとした。(2)上記で選定した項目のうち,60項目について謝金を用いて,エクセルファイルの形式でデータ入力を行った。その際,データの可搬性を高めるために,音声記号は通常のフォントに含まれる記号列に置き換えて入力した。残りの項目は次年度以降に引き続き入力する予定である。(3)言語地図作成ソフトウェアSealについて,Visual Studio2013に含まれるVisual Basicを用いて,改訂版を作る作業を行った。Sealの以前の版に含まれている,複数の地図の合成や集計などの応用的機能はまだ未対応であるが,1枚の言語地図を描かせる機能は基本的に完成している。その際,若干の仕様の変更を行い,使い勝手と地図の品質を向上させた。なお,その成果ははSeal Vesion 8.0(ベータ版)として近日中にホームページで公開する予定である。本年度は,まず小倉進平の『朝鮮語方言の研究』を通覧して,さまざまな疑問点を解消するとともに,言語地図化のための項目の選定が完了したことが大きな実績であり,今後の作業に向けての基礎ができたと考えられる。また,各項目のデータ入力は今年度中に約1/3程度を終えることができた。これは予定より若干少ないものの,ほぼ予定した通りと言ってもよい。言語地図作成ソフトウェアの開発に関しては,基本的に1枚の地図を描かせる機能は完成しているので,これもほぼ予定通りと言える。ホームページ上での公表はまだ行っていないが,各種の研究会や,授業においてこのソフトウェアを実地に用い,また,指導学生の修士論文作成にもこれを用いさせることを通して,その実用性は確認されている。本年度は,次の3点に関する研究と作業を行なった。(1)小倉進平の『朝鮮語方言の研究』上巻に記載された資料をもとに,その中から重要な33項目を選び,言語地図化を行なうとともに,その項目にかかわる歴史的な文献資料を検索して,それをもとに各項目の語彙史についての解説を執筆した。そして,その結果を次の報告書としてまとめ,ウェブサイト上で閲覧できるようにした。なお,各項目の執筆者は筆者の他に本学の大学院生の協力もあおいだ。『小倉進平『朝鮮語方言の研究』所載資料による言語地図とその解釈』第1集(PDF版)福井玲編東京大学大学院人文社会系研究科韓国朝鮮文化研究室2017年3月ix+133pp. (http://www.l.u-tokyo.ac.jp/fkr/OguraProject.html)(2)昨年度に引き続いて,小倉進平による上記資料の中から新たに60項目を選んで,エクセルファイルの形式でデータ入力を行なった。資料中に含まれる音声記号は,通常のフォントに含まれる記号列に置き換えて入力した。これで目標とする200項目の内,約3分の2程度の入力を終えたことになる。(3)昨年度に引き続いて,言語地図作成プログラムSeal version 8.0の開発を行なった。1枚の地図を描画する機能はほぼ完成しており,さらに地図上の記号選定を体系的に行なうための新しいコマンドをいくつか付け加えた。これによって従来よりも能率的に言語地図を作成することができるようになった。なお,マニュアルは現在作成途上にあり,それができ次第上記報告書と同じウェブサイト上で公開する予定である。本年度は,予定通りに,言語地図の作成とその解釈を載せた報告書『小倉進平『朝鮮語方言の研究』所載資料による言語地図とその解釈』第1集(PDF版)福井玲編東京大学大学院人文社会系研究科韓国朝鮮文化研究室2017年3月ix+133pp. (http://www.l.u-tokyo.ac.jp/fkr/OguraProject.html)をまとめることができた。この点では順調に進んでいる。また,未入力の資料についても新たに入力を行ない,入力予定項目全体の約3分の2を終えることができたので,これも順調に進んでいる。

言語地図作成ソフトSeal 8.0の開発に関しては,地図作成機能そのものはほぼできている点で順調に進んでいるといえるが,マニュアルの作成が予定よりやや遅れており,今後1,2ヶ月以内に公開できる見込みである。本年度は,この研究課題による研究の締めくくりとして次の4つの研究と作業を行なった。(1)言語地図作成プログラムSeal Version 8.0の開発を引き続き行なって,1枚の地図を描くことに関してはほぼ完成させることができた。特に,従来,各地点の語形を記録した言語情報は特別の形式のテキストファイルに限定されていたが,これを,ユニコードのテキストファイルをそのまま扱えるように改良し,データを読み込ませるまでの手順が簡素化された。また,各地点に表示する記号を,色や形,大きさに関して,半自動で決めることが可能となり,地図作成にかかる時間を大幅に短縮できるようにした。但し,マニュアルについてはまだ暫定版にとどまっており,詳細な正式版の完成のためには今後も継続して作業を行なう予定である。(2)前年度に作成したPDF版の『小倉進平『朝鮮語方言の研究』所載資料による言語地図とその解釈第1集』を,若干の修正を加えて冊子版の研究報告書として作成し,印刷を行ない,一部の研究者,研究機関への配布を行なった。(3)上の第1集の続編として,『小倉進平『朝鮮語方言の研究』所載資料による言語地図とその解釈第2集』を作成し,PDF版として筆者のWEBページで公開するとともに,冊子版として印刷を行なった。(4)言語地図の解釈に必要な文献上のデータに関して従来不十分であった部分を補うため,東京大学文学部小倉文庫に所蔵されている中世韓国語の資料の中から重要なものの影印資料を作成し,解説を付けて『小倉文庫所蔵中世韓国語影印資料第1集』として印刷した。これにより,今後さらに残りの項目について考察を進める際に,文献上のデータの確認作業を効率的に行なうことができるようになった。本研究は,小倉進平の『朝鮮語方言の研究』(1944)所載の朝鮮語方言調査資料を言語地図化し,その解釈を行なった。まず,その準備として,この資料を精査して調査地点,音声表記などを検討するとともに,地図化に相応しい項目約200を選定した。次に言語地図化のためのソフトウェアとして,Seal 8.0を開発した。次に,資料の入力を行ない,それを用いて合計64の項目について言語地図を作成し,その解釈を行なうとともに,各項目の文献資料での用例と対照して語彙史の考察を行なった。その結果を『小倉進平『朝鮮語方言の研究』所載資料による言語地図とその解釈』第1集および第2集として公開した。今後は,残りの項目のデータの入力を行うこと,ソフトウェアのさらなる改良,そして最も中心的な部分となる,言語地図の作成とその解釈を行ってその成果を公表することが大きな部分を占める。ソフトウェアに関しては,現在Visual Basicを用いているが,これをVisual Cなど他の言語に移植したり,Macintoshのような,他のプラットフォームに移植することも発展的な課題としたい。言語地図の作成とその解釈に関しては,筆者自身の他に,この研究に関心をもつ大学院生の協力も得て,完成させる予定である。
新規な分子空孔の設計と含カルコゲン高反応性化学種の構造および反応性解明への応用

S-ニトロソチオール(R-SNO)は、生体内での一酸化窒素(NO)ドナーとして近年大きな関心を集めている化学種であるが、容易に分解するために、反応性などについては未解明の部分が多い。また、そのセレン類縁体であるSe-ニトロソセレノール(R-SeNO)については、従来にない特質をもつNOドナーとしての期待がもたれるが、これまでに観測例すら報告されていない。本研究では、独自に開発したbowl型立体保護基を活用してこれらの化学種の安定化を図り、その構造および反応性について検討した。m-テルフェニル基を放射状に伸長させた新規な芳香族立体保護基(Bpq基)を有するS-ニトロソチオール1を合成し、その熱安定性を調べた。通常の芳香族S-ニトロソチオールは溶液中室温でも速やかに対応するジスルフィドへと分解するが、1は重ベンゼン中80°Cで加熱しても完全な分解には6日を要し、ジスルフィドの生成を立体的に抑制すれば、S-ニトロソチオールが長寿命を持ちうることを実証した。また、ベンゼン中1に光照射を行ったところ、EPRにより対応するチイルラジカルの直接観測に成功した。このシグナルの半減期は300Kで55分と非常に長く、過去に報告された中で最も安定なチイルラジカルであることがわかった。Bpq基をもつセレノールに亜硝酸エチルを作用させたところ、対応するSe-ニトロソセレノール2が定量的に生成し、安定な紫色結晶として単離することに成功した。これは、Se-ニトロソセレノールの初めての単離例である。2の構造はX線結晶構造解析より決定した。また、類似のbowl型芳香族置換基を有するSe-ニトロソセレノールおよび1段階酸化が進んだSe-ニトロセレノール(R-SeNO_2)についても合成を行い、求核剤などに対する反応性を明らかにした。本研究では、このような化学種の性質を明らかにするために理論的解析を行うとともに、そこで得られた予測を、高反応性化学種の安定化のために独自に開発したbowl型分子を活用して実験的に検証することを目的として検討を行った。Ph_3CSNO(1)およびPhSNO(2)をモデル化合物としてB3LYP/6-31G^*レベルでの計算を行ったところ、C-S-N-Oの配座について1ではsyn,antiの両異性体のエネルギー差が小さかった(syn体の方が0.15kcal/mol安定)のに対し、2ではsyn体がanti体より0.66kcal/mol安定という結果が得られた。次に、新規なbowl型置換基として、Ph_3C基を放射状に伸長させた脂肪族立体保護基(Trm基)を開発した。TrmSHを亜硝酸t-ブチルで酸化することによりTrmSNO(3)を合成し、緑色の安定な結晶として単離した。また、m-テルフェニル基を放射状に伸長させた新規な芳香族立体保護基(Bpq基)の開発も行い、BpqSHの亜硝酸エチルによる酸化によりBpqSNO(4)を合成し、暗緑色の結晶として単離することに成功した。芳香族S-ニトロソチオールは特に反応性が高いためにこれまで安定な化合物が知られておらず、4が初めての単離例である。X線結晶構造解析により3,4の構造を決定したところ、3がC-S-N-Oの配座についてsyn,antiの異性体混合物(syn:anti=0.33:0.67)であるのに対し、4はsyn体のみから成ることが明らかとなった。これらの結果は、理論計算による予測と一致している。

また、類似のbowl型芳香族置換基を有するSe-ニトロソセレノールおよび1段階酸化が進んだSe-ニトロセレノール(R-SeNO_2)についても合成を行い、求核剤などに対する反応性を明らかにした。
曲円柱から発生する空力音に対する音源特定手法及び音環境改善のための制御手法の開発

本年度は,曲円柱およびらせん状に加工した円柱(らせん状ワイヤー)から発生する空力音の音源特定に関する実験を行った.さらに空力音の制御を目的に曲円柱表面からの吹き出し,もしくは吸い込み流を利用した基礎的な制御方法を考案した.らせん状ワイヤーから発生する空力音に関して,音源特定手法を適用し,エオルス音が発生する場合の音源分布を明らかにした研究成果を,Journal of Fluids and Structuresに投稿し,掲載された(Vol.18,2003,pp759-770).次に,曲円柱から発生する空力音の抑制方法に関する基礎的な研究成果を,10th.Asia Pacific Vibration Conference (Australia Gold Coast)にて発表した.この発表では,仕切り板の取り付け幅の違いにより円弧部からのカルマン渦列の放出の抑制効果が変化することを明らかにし,曲円柱から発生するエオルス音の抑制には円弧部からのカルマン渦列を抑制することが有効であることが示された.油点法によって円柱表面の流れの可視化を行い,その処理を目的としたパソコンを購入している.この結果を受けて,円弧部中央部分に空気の吹き出し穴をもうけ,この小孔から定常流を吹き出させることによってエオルス音の抑制が可能であることを実験的に示すことができた.また,小孔の位置によっては吹き出しでは抑制することができず,吸い込みによって抑制できることも新たな知見として得られた.さらには,低周波の音波(20Hz程度)を小孔から放射することによっても発生音を変化させうることが明らかとなり,今後,より積極的に音圧および周波数を可変させることによって,空力音を制御する足がかりを作ることができたと考えている.この結果は来年度以降の学会において発表する予定である.現在,DSPを用いてスピーカを駆動する制御系の設計に取りかかっている.流れの数値解析ソフトウェアは,モデル例として直円柱や複数の円柱まわりの流れ場の解析に利用し,実験における周囲の圧力変動,表面の圧力などの比較によって,今後の利用に耐えることを確認した.このソフトウェアで得られる解析の結果を利用することで空力騒音の予測を行いたいと考えている.DSP関連および画像処理用の設備に補助金の約42%を利用した.解析ソフトウェアに関しては消耗品として計上され,補助金の約30%を利用している.また,国外における研究成果の発表に,補助金の16%を利用した.本年度は,曲円柱およびらせん状ワイヤーから発生する空力音の音源特定に関して,さらに基礎的な研究を行った.V字状の曲円柱から発生する空力音の音源分布を明らかにするために,曲円柱周りの流れの速度変動を熱線流速計により計測し,発生音との相関からCoherent Output Power (C.O.P.)のバンドオーバーオール値を算出する方法を用いて検討を行っている.この手法の欠点である位相情報の欠落を補うために,速度変動と発生音との間の位相を計測した.この研究成果に関しては,Dynamics & Design Conference 2002(金沢大学)にて発表している.本年度の科学研究費補助金により購入した圧力変換器(マイクロホン)を利用して圧力変動計測プローブを作成した.これにより,供試体後流の各点の圧力変動が計測できるようになり,解析ソフトウエアにより得られた数値データとの比較ができるようになった.これらの設備に補助金の69%を利用した.また,国内外における研究成果の発表に,補助金の30%を利用した.本年度は,曲円柱およびらせん状に加工した円柱(らせん状ワイヤー)から発生する空力音の音源特定に関する実験を行った.さらに空力音の制御を目的に曲円柱表面からの吹き出し,もしくは吸い込み流を利用した基礎的な制御方法を考案した.らせん状ワイヤーから発生する空力音に関して,音源特定手法を適用し,エオルス音が発生する場合の音源分布を明らかにした研究成果を,Journal of Fluids and Structuresに投稿し,掲載された(Vol.18,2003,pp759-770).次に,曲円柱から発生する空力音の抑制方法に関する基礎的な研究成果を,10th.Asia Pacific Vibration Conference (Australia Gold Coast)にて発表した.この発表では,仕切り板の取り付け幅の違いにより円弧部からのカルマン渦列の放出の抑制効果が変化することを明らかにし,曲円柱から発生するエオルス音の抑制には円弧部からのカルマン渦列を抑制することが有効であることが示された.油点法によって円柱表面の流れの可視化を行い,その処理を目的としたパソコンを購入している.この結果を受けて,円弧部中央部分に空気の吹き出し穴をもうけ,この小孔から定常流を吹き出させることによってエオルス音の抑制が可能であることを実験的に示すことができた.また,小孔の位置によっては吹き出しでは抑制することができず,吸い込みによって抑制できることも新たな知見として得られた.さらには,低周波の音波(20Hz程度)を小孔から放射することによっても発生音を変化させうることが明らかとなり,今後,より積極的に音圧および周波数を可変させることによって,空力音を制御する足がかりを作ることができたと考えている.この結果は来年度以降の学会において発表する予定である.現在,DSPを用いてスピーカを駆動する制御系の設計に取りかかっている.流れの数値解析ソフトウェアは,モデル例として直円柱や複数の円柱まわりの流れ場の解析に利用し,実験における周囲の圧力変動,表面の圧力などの比較によって,今後の利用に耐えることを確認した.

このソフトウェアで得られる解析の結果を利用することで空力騒音の予測を行いたいと考えている.DSP関連および画像処理用の設備に補助金の約42%を利用した.解析ソフトウェアに関しては消耗品として計上され,補助金の約30%を利用している.また,国外における研究成果の発表に,補助金の16%を利用した.
有向木詰め込み問題の新展開

本研究課題では有向グラフ上の基本的な問題の一つである有向木の詰め込みに関する研究を行い,主に以下の三つの成果を得た.一つ目は,有向木の詰め込みを基準とした施設配置問題に対する多項式時間可解性および計算困難性の証明である.二つ目は,通常の有向木の詰め込み問題に重みを付した問題に対する,幾つかの最大最小定理である.三つ目としては,有向木の詰め込みに関係する問題である優先集合を持つマトロイド交差問題に対する, DM分解を用いたアルゴリズムである.本研究課題では有向グラフ上の基本的な問題の一つである有向木の詰め込みに関する研究を行い,主に以下の三つの成果を得た.一つ目は,有向木の詰め込みを基準とした施設配置問題に対する多項式時間可解性および計算困難性の証明である.二つ目は,通常の有向木の詰め込み問題に重みを付した問題に対する,幾つかの最大最小定理である.三つ目としては,有向木の詰め込みに関係する問題である優先集合を持つマトロイド交差問題に対する, DM分解を用いたアルゴリズムである.本年度は,交付申請書の「研究の目的」であげた三個の課題のうち,まず「有向木の詰め込みを基準とした根配置問題」の研究に取り組んだ.研究の進め方としては,大筋としては交付申請書の「研究実施計画」に記した計画に沿ったものとなっている.まず比較的近いと思われるグラフ上の連結度を基準とした供給点配置問題を参考とし,自然で応用的に有益なモデルを二つ提案することに成功した.一つ目の問題は,入力として有向グラフといくつかの被覆する集合が与えられているとき,この与えられた集合を被覆することのできる最小の重みの有向木の根を配置する問題である.二つ目の問題は,各点が被覆される需要数が与えられていて,各点を需要数以上被覆する最小重みの根を配置する問題である.これらの設定は非常に自然であり,有益な定式化を行うという当初の目的は果たすことができた.この二つの問題に対して,一般的には両方の問題ともNP困難であることを証明した.さらに肯定的な結果としては,前者の被覆する集合が与えられている問題に対しては,与えられている集合が凸であるならば多項式時間で解くことができることを明らかにした.このグラフの点集合上の凸性という概念は比較的最近提案されたものであり,この概念が非常に有益であることを示す結果ともなっている.また,この問題に対する多項式時間アルゴリズムはグラフの点集合上の凸性および有向木の詰め込みに関する深い知識を用いたものである.本年度は有向木の詰め込みに関する新たな問題である重み付きの有向木の詰め込み関する研究を行った.Edmondsによって証明された通常の有向木の詰め込みに関する定理を重み付きの設定に拡張すると以下のようになる.辺に重みが付けられた根rを持つ有向グラフにおいて最小重み全域有向木をk個詰め込むことのできる必要十分条件はなにか/Edmondsの重み無し版の最大最小定理を拡張すると以下のような予想が得られる.最小重み全域有向木をk個詰め込むことのできる必要十分条件は,最小重み全域有向木に含まれる辺によって構成される部分グラフにおける任意のr-カットのサイズがk以上である.この予想はEdmondsの定理と同様,必要性は明らかである.さらに,この二つの条件の間に位置する以下の条件との関係はどのようになるのであろうか.任意のk-1個の辺を取り除いても最小重み全域有向木の重みが変わらない.この予想は,有向木と非常に似た離散構造である最短s-tパスにおいては成り立つため,この予想が有向木に対して成り立つと予想するのは非常に自然である,しかし,本年度はこれらの予想が一般に成り立たないことを示し,さらに部分的に予想が成り立つことを証明した.この結果は,さらに他の研究者による,最小重み全域有向木族の最小サイズの横断を求める問題に対するアルゴリズムを喚起するといった,有向木の詰め込み問題に対する新たな展開を生み出すことに成功したといえる.さらに,本年度は重み付きの特殊な場合であるランク付きの有向森を求める問題の一般化であるランク付きマトロイド交差問題に対するDM分解を用いた,二部グラフに対する既存のアルゴリズムの拡張も行った.
品質管理による小胞体由来コンパートメント形成の分子機構と生理機能制御

小胞体内腔のhsp70であるBiPは,小胞体品質管理において中心的な役割をはたしている。本年度は,AtBiP1遺伝子に関する優性欠損変異体を,花粉特異的なLAT52プロモーターを用いて発現するシロイヌナズナ形質転換体を作製し,その解析を行った。得られた形質転換植物は,花粉形成は正常であったが,BiP変異遺伝子の次世代への伝達に欠損を示した。in vitroおよびsemi in vitro花粉伸長実験の結果,BiP変異体を発現しても花粉は発芽し花粉管を伸長するが,花粉管が雌しべ柱頭と花柱を通過する過程に欠損が生じることが明らかとなった。本研究はシロイヌナズナを用いて,植物細胞における小胞体分子シャペロンの機能解析系を構築し,小胞体品質管理と小胞体機能分化の分子機構とその生理学的意義を明らかにすることを目的とする.このため本年度は,小胞体のhsp70であるBiPのシステムについて,植物細胞を用いた機能解析系の構築を行った.まず,小胞体由来コンパートメント形成のマーカーとなるGFP融合タンパク質として,2Sアルブミンや12Sグロブリン等の貯蔵タンパク質とGFPとの融合タンパク質を作製し,シロイヌナズナ培養細胞での発現系を構築した.これに優性欠損変異を導入したシロイヌナズナBiP1遺伝子を共発現することによって,小胞体内でタンパク質凝集が誘導されることを示唆する結果を得た.同時に,BiPのパートナータンパク質として機能する,小胞体のJドメインタンパク質についての解析も行った.出芽酵母小胞体のJドメインタンパク質である,Jem1p, Scj1p, Sec63pのシロイヌナズナホモログを同定し,GFP融合タンパク質を用いた解析から,これらがシロイヌナズナの小胞体に局在することを示唆する結果を得るとともに,これらの遺伝子発現が小胞体ストレスで誘導されることを示した.さらに,これらホモログの遺伝子破壊株の作製を行ったところ,Jem1pとScj1pのシロイヌナズナホモログの破壊は致死とはならず,これら遺伝子の機能はシロイヌナズナの生育に必要ではないことが示された.一方,シロイヌナズナの2つのSec63pホモログのうち,一方の遺伝子破壊は致死とはならなかったが,もう一方の遺伝子破壊株を得ることはできなかった.小胞体内腔のhsp70であるBiPは,小胞体品質管理において中心的な役割をはたしている。
マウス胚性幹細胞分化に伴うゲノムの核内高次折り畳み構造変化の分子基盤

哺乳類発生過程において、未分化な胚細胞は分化に伴ってグローバルな染色体構造を変化させる。この構造変化は、細胞のエピジェネティックな変化を表象したものと考えられるがその意義は未だ不明である。私はこの構造変化が顕著に認められる染色体領域及び発生時期をゲノムワイドDNA複製タイミング解析とFISH及び電顕解析により検討した結果、マウスES細胞が後期epiblast様細胞(EpiSC細胞)に分化した時点で大きな染色体構造変化が起こることを見出した。本研究は、この変化がマウス初期発生における重要な分岐点であるという仮説に立脚し、その分子基盤の解明を目的とした。具体的には、マウスES細胞のEpiSC細胞への分化系を確立し、siRNA作製・導入の系を確立し、ES細胞のEpisc細胞への分化を阻害する因子をsiRNAスクリーニングにより同定することを目標に設定した。昨年度はsiRNA作製・導入の系を確立した。また実験的困難に伴い当初の予定を変更して雌胚性癌腫細胞のX染色体不活性化/再活性化を指標としてsiRNAスクリーニングを行うことを計画した。マウスES細胞のEpisc細胞への分化はX染色体不活性化を伴うが、私はX染色体不活性化がこの時期に起きる重要なクロマチン構造変化の一つと考えている。また、雌胚性癌腫細胞のX染色体不活性化の解除に伴って常染色体の核内配置も一部変化したため(FISH解析)この培養系でグローバルな染色体構造変化が実際に起きていることが示唆された。ゆえに、この新たなスクリーニング計画は当初の研究目的に沿うものである。本年度は胚性癌腫細胞のX染色体不活性化/再活性化を人為的に引き起こして全ゲノム遺伝子発現のプロファイル変化を調べ、染色体構造変化に関与する可能性のある候補遺伝子をリストアップした。現在リストの上位70のsiRNAを作製し、表現型解析を行っている。哺乳類の発生過程において、未分化な胚細胞は発生・分化に伴って未分化状態から分化状態へとそのグローバルな染色体構造を変える。この構造変化は、細胞のエピジェネティックな変化を表象したものと考えられるがその意義は未だに謎に包まれている。代表者はこれまでに、この「構造変化」が顕著に認められる染色体領域及び発生時期をゲノムワイドDNA複製タイミング解析と蛍光顕微鏡解析及び電子顕微鏡解析を併せて解析した結果、マウスES細胞がpost-implantation epiblast様細胞(EpiSC細胞)に分化した時点で大きな染色体構造変化が起こることを見出した。本研究では、この変化が未分化細胞から体細胞への分化における重要な分岐点であるという仮説に立脚し、その分子基盤を明らかにすることを試みた。具体的には、マウスES細胞のEpiSC細胞への分化系を確立し、siRNAスクリーニングの実験系を確立し、ES細胞のEpiSC細胞への分化を阻害する因子をsiRNAスクリーニングにより同定することを目標とした。今年度は、このうちsiRNAスクリーニングの実験系を確立した。一方、マウスES細胞株BRC6のEpiSC細胞への分化の系は培養中にX染色体が抜け落ちるという問題が生じ、分化の重要な指標の1つであるX染色体不活性化の検出に困難が伴ったため中断している。代替案として、雌の培養細胞株を用いて不活性X染色体が解除されることを指標にsiRNAスクリーニングを行うことを考え、そのような実験系の確立を急いでいる。現在、X染色体上のHprt遺伝子発現を利用した薬剤耐性とX染色体の複製タイミング変化を指標にこれが実施可能であるという感触を得ている。
豊臣・徳川政権期の武家区分に関する基礎的研究

大名や旗本といった近世史研究の基礎的概念を実態に即して再検討するという本研究の課題に基づき、本年度は前年度に引き続き、研究の基礎となる史料収集を実施しつつ、研究の総括に向けた作業を実施した。前年度までの調査によって、研究に有用であることが確認できた史料の継続調査として、山口県文書館において「毛利家文庫」の調査を行い、研究課題に関連する史料として武家書状類を中心に閲覧・撮影を実施し、高知城歴史博物館において「山内家文書」の「長帳」について、前年度に引き続き閲覧・撮影を行った。また、国立公文書館において、「内閣文庫」内の本研究課題に関連する史料の調査を実施し、必要な史料を撮影して収集した。以上のような史料収集活動を行いつつ、史料分析によって、前年度までに想定できていた近世武家区分の形成過程の段階差について再確認し、到達点を見据えつつ、今後に向けた中期的課題を設定する作業を行った。具体的には、近世幕藩制の基礎的概念であるところの近世大名制なるものは豊臣政権期の武家編成に淵源を持ち、徳川秀忠政権期の編成を経て後に繋がる武家区分が発生し、徳川家光政権期に近世中後期に繋がる武家区分の主たる要素が出そろうことを確認した。そして、今後の大きな課題として、一次史料の残存状況があまりよくない徳川秀忠政権期の政治構造研究を進めるための研究方法論の構築が必要であることを確認した。なお、研究成果の一部については一般向けの講演会で発表し、翌年度以降の活字化に向けた研究成果の整理作業を進めることができた。本研究は、大名や旗本といった近世史研究の基礎的概念を実態に即して再検討することを課題として進めている。近世前期段階の武家の存在形態を、1政権による編成、2武家側の結集、という二つの視点から時系列に沿って示すという本研究の主要課題のうち、本年度は1を中心に研究を進めた。特に、豊臣政権期の武家編成のあり方と、慶長・元和期の徳川政権の武家編成のあり方を比較し、その差異(特に武家官位の位置づけ)を確認するとともに、変化の契機を関ヶ原合戦と想定しえたことが重要な成果である。その内容は、「近世大名の成立過程」と題して学会発表した(2015年度九州史学研究会大会、2015.10.17)。また、次年度以降の研究資料として用いる予定の「山内家文書」について、2016年2月29日から3月1日にかけて、土佐山内家宝物資料館(高知県高知市)において、史料調査(閲覧・撮影)を実施した。「研究実績の概要」に示したように、第一年度としては、当初予定通りの研究作業を概ね実施することができた。ただし、本研究の申請時に所属していた研究機関から別の研究機関に異動して研究を実施することとなった影響により、特に史料調査や研究補助者の雇用について、予算や計画の練り直しが必要となり、本年度に行う予定であったWebデータベースからの関係記事抽出などの作業を次年度以降にまわすことにした。大名や旗本といった近世史研究の基礎的概念を実態に即して再検討するという本研究の課題に基づき、本年度は研究の基礎となる史料収集に重点を置いて研究を遂行した。2016年8月に、山口県文書館において「毛利家文庫」の調査を行い、研究課題に関連する史料として武家書状類を中心に閲覧・撮影を実施した。2016年11月には、東京大学史料編纂所において史料調査を実施し、写真帳を閲覧して関連史料の内容と所在確認を行った。2017年1月には、京都大学大学院文学研究科古文書室において史料調査を実施し、影写本「曽谷文書」他を閲覧した。2017年3月には、高知城歴史博物館において史料調査を実施し、「山内家文書」の「長帳」について、前年度に引き続き閲覧・撮影を行った。以上のような史料収集活動を行いつつ、2016年6月に中国四国歴史学地理学協会の大会において「近世大名論」と題した講演を行い、前年度の研究成果を発表し、今後の課題を確認した。また、本研究の一部として進めている近世京都と武家社会の関係についての研究の途中成果を2017年1月に研究報告(三都研究会、於:大阪市)し、意見交換などを通して課題を確認した。また、前年度の研究発表の内容を活字化して学会誌に発表することができ、途中経過としての研究成果を学界に提示することができた。本年度に予定していた史料調査については、ほぼ計画通りに実施することができた。また、研究発表をとおして次年度以降への課題を確認することもできた。

具体的には、近世幕藩制の基礎的概念であるところの近世大名制なるものは豊臣政権期の武家編成に淵源を持ち、徳川秀忠政権期の編成を経て後に繋がる武家区分が発生し、徳川家光政権期に近世中後期に繋がる武家区分の主たる要素が出そろうことを確認した。そして、今後の大きな課題として、一次史料の残存状況があまりよくない徳川秀忠政権期の政治構造研究を進めるための研究方法論の構築が必要であることを確認した。なお、研究成果の一部については一般向けの講演会で発表し、翌年度以降の活字化に向けた研究成果の整理作業を進めることができた。2016年度以降においては、申請書類に示した研究計画にもとづきつつ、効率的に研究を遂行していく予定である。2016・2017年度は、本研究の基礎となる史料収集に重点を置く。具体的には、各地の大名家史料所蔵機関における史料調査、及びWebデータベースからの関係記事抽出作業を、研究補助者の助けを得ながら同時並行で進めたい。なお、得られた研究成果は随時学会報告や論文として発表し、2018年度に体系的にまとめ上げることを目指す。次年度以降においては、申請書類に示した研究計画にもとづきつつ、効率的に研究を遂行していく予定である。2017年度は、前年度に引き続き、本研究の基礎となる史料収集に重点を置く。具体的には、各地の大名家史料所蔵機関における史料調査を、研究補助者の助けを得ながら重点的に進めたい。本年度から、本研究の申請時とは異なる研究機関に所属して研究を実施することになったため、研究環境の変化(特に転居による調査交通費の変化)に応じて研究計画の練り直しが必要となり、その結果、次年度使用額が生じることとなった。研究計画に基づき物品購入費および旅費を執行した結果、少額の端数が生じ、次年度にまわすことにした。次年度以降に予定している資料調査等についても、旅費等を再計算して計画を再検討しつつ研究費を使用し、効率的に研究を遂行する予定である。次年度執行額の一部として計画に基づき適正に使用する予定である。
糖尿病多発神経障害における表皮内神経線維脱落の進行様式と分子機構の解明

皮膚生検による表皮内神経線維(IENF)解析は有痛性感覚神経障害の診断・評価に用いられる新規検査法である。近年、この皮膚生検を用いた解析により、前糖尿病状態である耐糖能障害(IGT)患者においても初期糖尿病神経障害患者と同様にIENFの脱落を伴う有痛性感覚神経障害を発症することが示されている。IGTはインスリン抵抗性に関連する代謝異常の重複したメタボリックシンドロームの構成要素の一つである。有痛性感覚神経障害患者では正常者に比し、インスリン抵抗性に伴う血清インスリン値の上昇が示されており、インスリン代謝異常と小径線維機能異常との関連性が示唆される。しかしながら、インスリン抵抗性2型糖尿病に合併する神経障害の各病期において、どのようにIENF脱落が進行し、いかなるインスリンシグナル関連遺伝子の発現変化が生じているのかは未だ解明されていない。本研究では、2型糖尿病ZDFラットに認められる神経障害の進行に伴うIENF密度の経時変化と末梢神経内インスリンシグナルの解析を行った。明らかな高血糖を示す前の8-10週齢のZDFラットは、代償性の高インスリン血症と共に温痛覚過敏を示した。また、代償性の高インスリン血症が消失し高血糖を示す18週齢以降では、機械的痛覚過敏の発症と温痛覚過敏から温痛覚鈍麻への進行を認めた。これらの侵害受容反応の異常の出現にもかかわらず、23週齢および39週齢のZDFラットのINEF密度に低下は認められなかった。一方、10週齢のZDFラットでは同週齢のやせ形ラットの比し、統計学的に有意ではないものの26%のIENF密度の上昇を認めた。免疫蛍光染色では、23週齢のZDFラットの後根神経節神経細胞におけるインスリン受容体およびリン酸化インスリン受容体の免疫活性が有意に低下していた。また、ウエスタンブロット解析では、ZDFラットの坐骨神経におけるインスリン受容体およびAkt蛋白含量がそれぞれ70%および25%低下していたが、p44およびp42MAPキナーゼのリン酸化比率はそれぞれ33%および52%上昇していた。以上、本研究の結果から、ZDFラットは進行性の侵害受容反応の異常と末梢神経内インスリンシグナル異常を示すが、39週齢まで皮膚神経支配の低下はないことが示された。2型糖尿病に合併するIENF脱落の研究にこのラットモデルを用いるのは適切でない可能性がある。背景:これまで我々は、2型糖尿病Zucker diabetic fatty (ZDF)ラットの痛覚反応を解析し、このラットが生後8-10週齢で温痛覚過敏を、生後16週齢以降では温痛覚鈍麻を示すことを報告している(Diabetes Metab Res Rev24 : 642-650, 2008)。本研究では、この2型糖尿病ラットに認められる痛覚異常の初期から後期、更には進行期において、小径感覚神経障害の代表的な形態学的マーカーである表皮内神経線維密度(IENFD)がどのように経時的に変化するのか解析を行った。IENFD解析:初期痛覚異常として温痛覚過敏を示す10週齢

ZDFラット(n=6)、後期症状として温痛覚鈍麻が出現し始める24週齢ZDFラット(n=5)、そして更にこれらの痛覚異常が進行し悪化を示す39週齢ZDFラット(n=3)から、パンチ生検法(直径3ミリ)を用いて後肢足底の皮膚を採取した。週齢を合わせたやせ型正常ラット(10週齢;n=5、24週齢;n=4、39週齢;n=3)からも同様に皮膚を採取した。採取した皮膚をザンボニ固定液にて4°Cで一晩固定し、凍結保護のため20%シュクロース含有PBSにて4°Cで更に一晩震盪した後、60μm厚の凍結切片を作製した。作製した切片をPGP9.5およびIV型コラーゲンの二重蛍光免疫染色後、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、断面情報を30μm厚の積算画像とした三次元化処理を行って蛍光の局在を解析した。IENFDの定量は、既報の方法(J Neurol Sci242 : 15-21, 2006)に準じ、表皮基底膜を貫通した神経線維をカウントして行った。結果:10週齢ZDFおよび正常ラットの平均IENFD(標準誤差)は、それぞれ68.2(4.9)/mmおよび54.2(4.7)/mm、24週齢ZDFおよび正常ラットでは、それぞれ55.0(7.6)/mmおよび64.4(7.3)/mm、39週齢ZDFおよび正常ラットでは、それぞれ27.9(3.2)/mmおよび42.9(6.3)/mmであった。今回行ったIENFD解析では、同週齢の正常ラットに比し10週齢ZDFラットでは増加傾向(p=0.0742)、39週齢ZDFラットでは減少傾向(p=0.0994)を認めたものの、いずれの週齢においてもZDFと正常ラットの平均IENFDとの間に統計的な有意差を認めなかった。今後解析ラット数を増やして検討を行う予定である。【背景】表皮内神経線維密度(IENFD)は、小径感覚神経障害の代表的な形態学的マーカーである。これまで我々は、10週齢、24週齢および39週齢の2型糖尿病Zucker diabetic fattyラットのIENFDは、いずれの週齢においても同週齢の正常ラットのIENFDと有意な差を示さないことを確認している。また、1型糖尿病動物モデルであるストレプトゾトシン誘発糖尿病(STZ-DM)ラットにおいては糖尿病発症早期(1-2週後)から痛覚異常を認めているが、これまでに示されているいくつかの研究における報告(STZ-DMラットではIENFDは低下する)とは異なり、STZ-DMと正常ラットとの間にIENFDの差を認めなかった。したがって、これらの1型および2型糖尿病ラットモデルに早期から認める進行性の痛覚異常は、小径感覚神経の形態異常ではなく機能異常の進行を反映している可能性が高い。【目的】血糖値に影響を与えない少量のインスリン投与がSTZ-DMラットの末梢神経インスリンシグナルに与える影響について解析を行った。【方法】STZ-DMラットに糖尿病6週目から1日1単位のインスリンを6週間にわたり投与した(I-DMラット、n=11)。ペレットを埋め込まず週齢を合わせたSTZ-DMラット(U-DMラット、n=10)および非糖尿病ラット(Cラット、n=12)を対照とした。【結果】実験終了時、U-
腎癌発癌過程における代謝シフト・ミトコンドリア機能の役割の解明

がん組織における糖代謝はミトコンドリアによる酸化的リン酸化よりも解糖系が優位になっている。この糖代謝の状態はがん細胞の増殖・進展に有利に働くと考えられている。この代謝シフトやミトコンドリア活性が発がん過程に果たす役割は未知の部分が多い。本研究は、ある種の遺伝性腎癌では転写因子TFE3の活性化を伴いミトコンドリア機能が亢進しているという研究成果に基づき、TFE3が活性化している腎癌における糖代謝機構の変化とミトコンドリアの役割解明を目的とする。各種発現誘導細胞株や腎癌発がんマウスモデルの作製・解析により、ミトコンドリアにより産生されるATPがシグナル分子として発癌に寄与する可能性が示された。一般に癌組織ではミトコンドリアによる酸化的リン酸化より好気的解糖系が優位になっており(ワールブルグ効果)、この状態が癌細胞の増殖に有利に働いていると考えられている。しかしこの代謝シフトが発癌過程のどの段階で起こっているのかは未知であり、腎癌発癌過程におけるミトコンドリアの役割も未知である。本研究では腎癌の発癌過程において、糖代謝機構の変化が促進的に働くのか否かを、申請者が新たに樹立するPRCC-TFE3転座腎癌発癌マウスモデルを用いて明らかにする。具体的には下記を明らかにすることを目的とする。1) PRCC-TFE3マウス腎臓組織において、糖代謝の状態を解析し、代謝シフトが発癌過程のどの段階で起こるのかを明らかにする。2) PRCC-TFE3転座腎癌モデルマウスとミトコンドリア機能のマスター転写因子であるPGC1αのノックアウトマウスを交配して表現型を詳細に解析することにより、腎癌発癌過程におけるミトコンドリア活性(酸化的リン酸化)の果たす役割を解明する。27年度はPGC1αコンディショナルノックアウトマウス(PGC1αflox/wild)を導入し、腎臓特異的にクレ組み換え酵素を発現するトランスジェニックマウス(Cadherin16-Cre)並びにクレ組み換え酵素依存的にPRCC-TFE3を発現するノックインマウス(lsl-Rosa26-PRCC-TFE3)との交配を進めた。交配は順調に進んでおり、28年度には目的とするコホートが得られる見込みである。マウス腎臓の発癌過程における糖代謝機構の変化を組織形態と関連付けて解析するため、凍結腎臓組織切片上のメタボライトをイメージング質量顕微鏡で分析するための準備を進めている。また、PRCC-TFE3発現誘導細胞株並びに腎臓特異的にPRCC-TFE3を発現する転座腎癌マウスモデルを用い、遺伝子発現の側面から解析を進めた。目的とする遺伝子改変マウスの作製が順調に進んでいる。細胞株並びにマウスモデルを用いた解析からPRCC-TFE3の転写標的遺伝子を同定し、学会発表を行った。一般に癌組織ではミトコンドリアによる酸化的リン酸化よりも好気的解糖系が優位になっており(ワールブルグ効果)、この状態が癌細胞の増殖に有利に働いていると考えられている。本研究では腎癌の発癌過程において、糖代謝機構の変化が促進的に働くのか否かを、申請者が新たに樹立するPRCC-TFE3転座腎癌発癌マウスモデルや融合TFE3発現誘導細胞株を活用して明らかにする。28年度はこれまでに樹立した、ヒト近位尿細管細胞由来HK2細胞を親株として融合TFE3(PRCC-TFE3, PSF-TFE3, NONO-TFE3,野生型TFE3)をドキシサイクリン依存的に発現する細胞株を用いて、融合TFE3の発現により酸化的リン酸化経路が活性化されることを明らかにした。さらに腎臓特異的にPRCC-TFE3を発現する転座腎癌マウスモデルの腎臓でも酸化的リン酸化経路の遺伝子発現が亢進していることを確認した。腎癌発癌過程におけるミトコンドリア活性の果たす役割を明らかにすることを目的に、腎臓特異的に融合TFE3であるPRCC-TFE3を発現する遺伝子改変マウス(lsl-Rosa26-PRCC-TFE3, KSP-Cre)とPgc1αコンディショナルノックアウトマウス(Pgc1αflox/flox)の交配を進め、目的とするマウス(lsl-Rosa26-PRCC-TFE3, Pgc1αflox/flox, KSP-Cre)とコントロールマウスのコホートを得た。引き続きこれらのマウスの解析を進めている。28年度はマウスモデルの解析を中心に、PRCC-TFE3転座腎癌モデルマウスでの発癌におけるミトコンドリア機能の果たす役割の解析を更に進める。泌尿器科学

平成27年度は、解析目的のマウス交配に時間を要するため、質量分析イメージング等の解析を平成28年度にまとめて行う事として、消耗品費の出費を抑えた。平成27年度から交配を進めた遺伝子改変マウスの解析費用や解析に要する消耗品の購入、マウス飼育費、技術補佐員の給料に充てる計画である。
植物の光依存的なビタミンC合成に関わる未知制御機構

本研究では、1明・暗条件下、KJC1の存在・非存在下で、VTC1タンパク質の分解を調べ、KJC1が明条件でのVTC1の分解抑制の主要因子であることを証明する。また、2酵母ツーハイブリッド法により、KJC1とVTC1の相互作用部位を決定する。さらに、3明・暗条件でVTC1複合体を単離し、複合体の構成因子の変化やKJC1の修飾の変化を調べ、この分解制御に関わる新奇のタンパク質や要因を明らかにする。