hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低過電圧駆動型水素生成触媒の反応制御と水可視光分解システムへの応用

本研究課題では、金属中心PCET(プロトン共役電子移動)型、及び配位子中心PCET型水素生成触媒の反応制御とその水可視光分解システムへの応用を目指した。金属中心PCET型の水素生成触媒であるCo-NHC錯体については、共存イオンに対する依存性の評価や電子伝達系の最適化に取り組むことで、従来の30倍の光水素触媒活性を示す系を見出すに至った。一方、配位子中心PCET型ニッケル錯体触媒については、330-400mVの過電圧で水素を生成する高活性触媒であることが見出され、その反応機構を詳細に解き明かすことに成功した。本研究課題では、金属中心PCET(プロトン共役電子移動)型、及び配位子中心PCET型水素生成触媒の反応制御とその水可視光分解システムへの応用を目指している。金属中心PCET型コバルトNHC錯体触媒については、従来の系に置換基を導入した新規コバルトNHC錯体触媒を合成し、その特異的な触媒機能を評価した。また、その安定性についても多角的に評価を行い、種々のコバルトNHC錯体が分子性触媒として水素生成反応を促進することを明らかにした。一方、配位子中心PCET型ニッケル錯体触媒については、330-400 mVの過電圧で水素を生成する高活性触媒であることが見出された。次に、均一系または不均一系のどちらで水素生成反応が進行するかについて綿密に検討を行ったところ、グラッシーカーボン電極を用いた際には電気化学応答によらないニッケル錯体種の吸着が確認されたが、吸着種の触媒効果は小さいと判断された。一方、ITO電極を用いた際には、吸着種の影響は一切観測されない一方で、ニッケル錯体触媒による水素生成に伴う触媒電流が観測された。また、ニッケル錯体触媒の水素生成反応機構を明らかにすることにも成功した。具体的には、配位子中心の多段階のPCET過程が進行することを電気化学測定、及びDFT計算により明らかにした。多段階のPCET過程により生成するニッケル錯体触媒の多電子還元種は、その互変異性化によりニッケルヒドリド中間種を形成可能であることを見出した。現在、このような中間種の形成を経て水素生成反応に導かれると考えている。当初の研究計画に従い、新規コバルトNHC錯体の合成と機能評価に成功した。また、ニッケル錯体触媒の反応機構解明にも成功した。そういった状況を踏まえ、現在おおむね順調に進展していると判断している。金属中心PCET型の水素生成触媒であるCo-NHC錯体については、これまで光反応溶液に用いてきた光増感剤[Ru(bpy)3]2+、及び電子伝達剤メチルビオローゲンを硝酸塩から塩化物塩に変化させたところ、その光水素生成量は約2倍に増加した。また、それらの塩化物塩を用いた光反応溶液に硝酸イオンを添加した際には水素生成速度の大幅な減少が観測されたのに対し、硝酸塩を用いた溶液に塩化物イオンを添加した際には水素生成速度は減少しなかった。これらの結果から、硝酸イオンがEDTA/[Ru(bpy)3]2+/メチルビオローゲン系を阻害することが明らかとなった。次に、硝酸イオン(NO3-)の阻害過程について検討したところ、硝酸イオンの還元生成物として亜硝酸イオン(NO2-)が検出されるとともに、この亜硝酸イオンも本反応系を阻害することが判明した。また、メチルビオローゲンに代わる最適な電子伝達剤を検討した結果、従来の系と比較し約30倍の触媒反応速度を示す光水素生成系の構築に成功した。配位子中心PCET型水素生成触媒については、前年度に見出した配位子中心PCET型ニッケル錯体触媒については、多段階の配位子中心PCET反応により生成する化学種が、約16 kcal/molの反応障壁でヒドリドニッケル中間種を形成することを見出した。また、その後平面正方形型ニッケル(II)ヒドリド中間種を形成した上で水素生成に導かれることを明らかにした。今後は、水素生成分子性触媒のさらなる高活性化を試みるとともに、それらの水可視光完全分解分子システムへの応用研究を展開する。錯体化学本年度合成予定であった、ニッケルジチオラト誘導体及びコバルトNHC誘導体が計画通りに合成できなかったため。繰り越した研究経費を、ニッケルジチオラト誘導体及びコバルトNHC誘導体合成に必要な試薬、及びガラス器具の購入経費として使用する。
上丘局所神経回路における細胞間の信号伝播機構の解析

上丘から出力される運動司令は、中間層や深層細胞がバースト発火することにより生成されることが知られている。このバースト発火は、中間層の細胞集団による興奮性結合によるものであることが最近の我々の研究により明らかになった。本研究では、上丘における細胞集団の興奮性結合の構築、特性を明らかにするため、ラット上丘のスライス標本を用いて、ホールセルパッチクランプ法により2個の上丘浅層、または中間層細胞から同時に記録を行い、自発的膜電位の揺れを調べた。中間層細胞のペアにおいて、GABA受容体のアンタゴニストであるBicucullineを投与し、さらには外液のマグネシウムを低くすることで、時間的にほぼ同期した脱分極が高頻度で観察された。一方、浅層細胞のペアでも脱分極が見られるものの、その頻度は低く、多くの場合非同期であった。これらの結果は、上丘の細胞集団による興奮性結合は浅層に比べ中間層において顕著であると考えられる。中間層みられた同期した脱分極が、中間層レベルで生じているのかを調べるため、上丘スライスから中間層のみを含む小片を取り出し、その小片内の2個の細胞から同時にホールセル記録を行ったところ、同期した脱分極が見られたが、その頻度は低かった。ところが、浅層、中間層を含む小片を取り出し、2個の中間層細胞から同時記録を行うと、同期した脱分極が高頻度で観察された。以上の知見から、同期した脱分極は上丘中間層の興奮性結合のレベルにおいて生じうるが、それを引き起こすためのトリガー信号が、中間層の外(例えば浅層)から必要であることが示唆された。中間層における同期的活性化機構は、サッカードのような速い眼球運動等の運動指令の生成に重要な役割を持っているものと考えられる。上丘局所神経回路の動的特性を調べるため、生後約3週齢のラットの上丘スライス標本を作製し、視神経刺激により生じるシナプス電位および活動電位をホールセルパッチクランプ法により記録した。上丘中間層細胞は、bicuculline存在下において、ある刺激強度以上で活動電位の発生頻度は急激に増大し、単発刺激に対して1秒以上におよぶ脱分極と数十発の活動電位が生じるものもあり、刺激強度と生成する活動電位の数には非線形な関係がみられた。さらに、中間層の一部を切り出し、その内部を刺激しても活動電位の生成は同様な性質を示した。一方、浅層、視神経層細胞で記録を行った時、視神経刺激により生じる活動電位の数は少なく、また、刺激強度と生成する活動電位数の間には中間層のような顕著な非線形的関係はみられなかったことから、上丘中間層は、強い興奮性結合をもつ細胞集団によって構成されることが示唆された。そこで、中間層細胞群における興奮性結合およびその活性化機構を明らかにするため、近接した2個の細胞から同時にホールセル記録を行ったところ、直接の結合が見られない細胞間においても、外液のマグネシウム濃度を低くすることなどで周辺の活動レベルを高めると、2個の細胞で同期した膜電位の揺らぎが生じた。この同期した揺らぎはNMDAレセプタの阻害剤であるAPVの投与によって消失した。以上の結果より、上丘中間層において、非線形的、同期的な活性化が強い興奮性結合を持つ細胞群に生じていることが示唆される。このような非線形的、同期的活性化は、上丘中間層の電気刺激によって生じる眼球運動などが、刺激強度に対しall-or-noneで発現する特性を反映していると考えられる。
低線量被曝の健康影響をめぐる日本での論争とその社会的背景に関する研究

東電福島第一原発事故以降、低線量被ばくの健康影響評価をめぐる論争が行政・学術・市民など様々なレべルで行われてきた。この論争の帰結は、原発事故被災者の健康悪化をいかに防ぐか、核被災地の「復興」はどうあるべきかなど、重要な政策決定に影響するにもかかわらず、論争自体は十分に掘り下げられていない。むしろ100mSv以下の放射線の健康影響は軽微とする意見が行政に採用され、政策が進んでいる。本研究は、二極分化している低線量被ばくの健康影響をめぐる日本の論争をトータルかつ学際的に研究し、科学社会学の発展に寄与すると同時に、低線量被ばくの健康影響を無視したまま事態が進む日本の現状に一石を投じるものである。
移植臓器への膜融合リポソームを利用したex vivo遺伝子導入の研究

固有臓器への遺伝子導入に向けて、分裂増殖しない細胞を有する臓器に外来遺伝子を組み込むための手法を検討した。臓器移植の分野では、アデノウィルスやレトロウィルスをベクターとして使用することは問題と考えられており、リポソームをベクターとする方法が脚光を浴びてきている。膜融合リポソーム(HVJ-リポソーム)は、HVJの低温での膜融合活性、リポソームの毒性の少なさ・DNA保持性などの特性を有することから理想的なベクターと考えられる。DCcholesterol,cholesterol,phosfatidilcholineを混合し、ロータリーエバポラーターを用いてリポソームを合生を行った。また、ヒトへの感染性のないセンダイウィルス株の増殖を合わせて行った。補体抑制因子(CD59)の期待:異種移植成功の鍵は超急性拒絶反応の克服にあると言っても過言でない。補体はこれに関与する重要な因子であり、単独、あるいは自然抗体の存在下に異種移植片を障害する。ヒトが有する補体抑制因子(CD59など)は霊長類以外の動物にはみられないために、CD59を持たない異種臓器をヒトに移植すると、レシピエント血中のヒト補体が活性化されて異種臓器に障害を生じることになる。そこで、異種臓器にCD59を発現させることが可能となれば、異種移植片は補体からの攻撃を免れることができ、超急性拒絶反応を制御する方法として有望視される。
心筋疾患の病態形成基盤となるZ帯異常解明の新展開

心筋症および不整脈の病因・病態形成におけるZ帯構成要素の機能連関に着目し、Z帯機能の構築と伝導機能維持の分子機序を解明するとともに、治療薬のシーズともなる機能修飾低分子化合物を探索することを目的とした。主な研究成果は以下の通りである。Z帯構成要素であるZASPの変異は拡張型心筋症と不整脈をもたらすが、不整脈発症メカニズムとして、ZASP変異特異的に心筋Naチャネル(SCN5A)の機能不全をもたらすことを明らかにした。また、T管やZ帯に分布するSLMAPの2つのミスセンス変異がBrugada症候群の原因となることを明らかにしたが、いずれの変異ともSCN5Aの細胞内輸送障害による機能不全を生じることを解明した。さらに、Brugada症候群患者にSCN3B変異を同定したが、この場合にもSCN5Aの細胞内輸送障害による機能不全を生じていた。一方、SCN5A、SCN3B、SLMAP、ZASP間の結合を検討したところ、SCN5AとSCN3Bは結合するが、SLMAPもZASPもSCN5Aとの直接の結合は認められず、マクロ複合体を構成することでSCN5A機能を制御すると考えられた。また、正常ないし変異SLMAPを導入したHEK細胞を用いて、SCN5Aの細胞内輸送障害機構を検討したところ、siRNAによってSLMAPの発現を抑制すると、変異の存在下にのみ細胞内輸送が是正された。一方、COP阻害剤、EDTA、熱処理などはSLMAP変異に起因する細胞内輸送障害を是正できなかった。これらとは別に、新規の心筋症原因遺伝子として多数のミオパラジン変異を同定し、その機能異常を解明した。さらに、M21トランスジェニックマウスではMYPT1のリン酸化が亢進していること、Rhoキナーゼ阻害剤の投与で病態が改善することを明らかにした。

M21高発現マウスの伝導障害の発現と特徴ならびに生存率を詳細に検討したところ、軽度の性差を認めることが判明した。また、心筋における遺伝子発現を網羅的に検討し、M21高発現マウス心筋で特異的に発現が亢進もしくは低下する遺伝子群を同定した。これらには細胞内シグナル伝達に関与する遺伝子群やリン酸化制御に関わる遺伝子群が含まれていたが、一部は構造タンパクの遺伝子であった。また、ROCK阻害剤の投与による生存曲線の向上と心筋におけるリモデリング関連遺伝子発現の是正を見出した。一方、SLMAP変異を導入した細胞では、心筋Naチャネル(SCN5A)分子の細胞内局在異常が観察されるとともに、細胞表面への発現が阻害され、INa機能の低下が観察された。しかしながら、SLMAPは、正常型であるか変異型であるかを問わず、SCN5A、SCN1B、MOG1のいずれにも直接の結合は認めなかった。また、SLMAP変異の存在は、SCN5AとSCN1Bとの結合性には影響しなかった。これとは別に、不整脈患者にSCN3B変異を見出し、これを導入した細胞では、前述のSLMAP変異の場合と同様に、心筋Naチャネル分子の細胞内局在異常とINa機能の低下が観察された。これらはZASP変異によるINa機能障害と同様の所見であることから、心筋Naチャネルの機能維持にはZ帯複合体の形成が関わっており、SLMAP、ZASPが心筋Naチャネルと機能的に連関することを示唆した。一方、拡張型心筋症の病因となるBAG3変異を導入した心筋細胞では、ストレス反応としてのアポトーシスの亢進が観察されたが、それと同時にZ帯形成異常を認めた。また、MYPN変異が肥大型心筋症や拡張型心筋症などの多彩な病態をもたらすことを明らかにしたが、当該変異を導入した心筋細胞でもZ帯形成が障害されていた。これらは、Z帯機能が心臓機能全般の制御に関わることを示す。交付申請書に記載した23年度計画は、(1) M21高発現マウスにおけるZ帯機能異常の検討、(2) Z帯構成要素によるチャネル機能修飾の検討、(3) Z帯要素とチャネル分子との結合性を修飾する低分子化合物の探索の3項目である。(3)に係る安定な形質転換細胞の樹立が確定していないが、いずれもほぼ計画どおり進行している。引き続き、Z帯機能異常に着目した心筋症および不整脈の病態形成機構の解明とその修飾戦略の開発を進める。疾患関連遺伝子を安定に発現する形質転換細胞の樹立が遅れているため、すでに導入細胞系を変更するなどの対応を行っており、今後の計画推進に大きな問題はない。計画した研究を遂行するための消耗品の購入費(物品費)を主体とし、成果発表のための国内旅費、謝金(研究補助者)、その他を計上する。
パピヨンプロジェクトにおける言語処理ツールの統合とXML辞書の多次元表現における研究

博士論文の中で、"Sumo"と名付けたテキストセグメントの為の形式について述べ、誰でも利用できるような有用なプロトタイプを作成した。これは、いくつかの関連するツールおよびデータと同様、荷重有限微分学に関する蔵書及び相当数のコマンド言語を含んでいるものでありQUINT博士はそれを公開し利用可能にした。その中の一つが2004年のACL会議で発表した1つのデモである。詳細については、http://pom.clacbec.net/julien.quint/のQUINT博士の出版物リストより調べることが出来ます。Sumoの当初の目標は、いわゆる「セパレーターのない言語」(例えば中国語、日本語)で生じる言葉区分化問題に対処することができることであった。その後QUINT博士は、日本で字訳および言語学習のような日本語に焦点をあてたプレシンタクティックな適用に興味を持ち研究を行なうようになりました。QUINT博士の研究の一部はパピヨンプロジェクトの研究成果の一部となっている。このプロジェクトはNIIとフランスCNRSの研究者との共同研究であり、QUINT博士はこの共同研究で日本語の字訳のためにウェブ・インタフェースを利用可能にした。(参照:http://papillon.ex.nii.ac.jp:8998/aaaa/このインタフェースの興味深い点は、SVG(計量可能なベクタグラフィックスで日本語を学習する外国人に有用な情報およびサービスを供給する)でNIIのUlrich APEL博士によって構築された約6,500の漢字のデータ・ベース検索を可能にしたという点である。
ネットワーク環境を利用した国際間の新しい言語の教授法・習得法に関する研究

本研究は、言語能力のを伸ばす単語のWeb教材の開発と運用、および、遠隔による実際の日本語教育言語にネイティブのファシリテーターの導入の評価からなる。結果として、授業にWeb教材の導入により、単語の成績が上がり、その後の授業によい影響を与えた。また、海外日本語教育の現場に、ファシリテーターである日本語ネイティブの導入により、日本語学習者に日本語を運用する自信を与え、日本語学習のモチベーションを上がったことがわかった。本研究「ネットワーク環境を利用した国際間の新しい言語の教授法・習得法に関する研究」は、(1)インターネットを利用した国際間の日本語教授法と日本語学習法の研究(2)インターネットを利用した言語交換による言語習得手法の研究の二つの研究目的からなる。(1)に関して、海外の日本語学習者と日本の日本語教育を専攻とする学生と遠隔でのファシリテータによる日本語教育の教授法を実現した。日本側の日本語教育専攻学生に、インターネットの特徴および通信論などの授業を受けた後、インターネットによる教育教材を作成した。その教案を元に、台湾の日本語学習者と連絡をとり、1対3のファシリテータによる日本語教育授業を実現した。本研究に関して、27年度にもう一度実験し、評価を行いたいと考えている。(2)に関して、インターネットを利用した言語交換システムに関して、システムの仕様を中心に検討を行った。また、利用する教材を開発し、Web化をした。また、タスクベースの活動内容を検討した。初年度において、開発中心となるが、今後、システム開発を中心に進みたいと考えている。本研究「ネットワーク環境を利用した国際間の新しい言語の教授法・習得法に関する研究」は、国際間の日本語教授法と日本語学習法の研究(2)インターネットを利用した言語交換による言語習得手法の研究の二つの研究目的からなる。(1)に関して、2015年度において、改良した教案に基づき2015年10月から実際日本側教師役の学生6名と台湾側学生役の学生12名を、教科書の2課分の内容を用いて、実習を行った。さらに、ブラジル、タイ、オーストラリアの10名の日本語初級学生に対して、ネット環境を確認しながら、実験を行った。今年度において、実際のインターネットによる言語教授手法及び教案作成手法を確立した。(2)に関して、今年度において、システム仕様の決定およびタスク内容とe-Learningシステムの融合化を中心に、システムの検討を行った。(1)に関して、多くの実験を行った結果、本手法を行う手順などを明らかになってきた。本研究の大きな成果として、公表したいと思う。(2)2に関して、システム開発に手間がかかり、遅れ気味ですが、実験まで持って行きたいと思います。本研究「ネットワーク環境を利用した国際間の新しい言語の教授法・習得法に関する研究は、(1)国際間の日本語教授法と日本語学習法の研究と(2)インターネットを利用した言語交換による言語習得手法の研究の二つの研究目的からなる。2016年度において、2015年度の実験方法に基づき、さらなる双方向なフィードバックを導入した実験を行った。具体的に毎回実験を行った後、学生役の学生から教師役の学生に対して、アンケートによるフィードバックを行い、教師役の学生も学生役の学生に対し、授業評価として成績をつけることにした。学生役の学生たちも自由記述のアンケートによるフィードバックが可能のことにより、先生役の学生たちも自分の教えに関してよい影響を与え、学生役の学生たちに成績をつけることにより、授業に対する態度も変わるがわかる。インターネットによる距離的の制約を解放することが可能であるが、授業自体は、対面授業の方法そのまま通用することがわかった。なお、2016年度も2015年度に引き続き、ブラジル、オーストラリア、チュニジアなど多くの国々に実際日本語遠隔講義を開催し、遠い国でもその可能であることを確認することができていた。(2)に関して、効果を検証するため、日本での中国人の日本語学習者と日本人の中国語学習者を集め、別教室による言語交換実験を行い、主に互恵性を中心に調査することにした。特に、お互いに言語の教師ではない学習者にCan do listによるお互いの成果を検証することにした。本研究成果は、学会で公開する予定である。(1)に関して、ファシリテータによる日本語教育手法の確立と実験を行った。この実験で得られたデータをまとめ、27年度の日本語教育学会に発表する予定。(2)に関して、若干遅れ気味であるが、利用する教材の開発およびWeb化が進んだため、おおむね順調に進展とした。(1)に関して、引き続き実験を重ねて、教師役の学生たちの教育内容を定め、日本国内発信型遠隔日本語教育手法を確立し、日本語教育に還元したいと思う。(2)に関しては、現存するe-Learningの改良により対応したいと思う。言語教育工学今後の研究の推進策(1)に関して、ファシリテータによる日本語教育手法の教案作成方法および日本語教育者のインターネットおよびWeb教材開発の技能の特定を行い、一つのコースとして提供する。(2)に関して、システム開発に力を入れて、実験方法を確立したいと思う。業者に注文したソフトウェアの作成が遅れるため、支払いを一時的止めた。ファシリテータによる日本語教育手法の実験を行った。そのインタビュー評価を行うため、2015年3月に海外出張を行う予定だった。
可視－赤外６色偏光に基づく磁場構造の研究

当初の可視ー赤外(gri+JHKs)6色同時偏光測光器開発は、以下の3つの装置に分割製作した。1可視3色(g r i-バンド)同時偏光測光器4機を開発製作、その内の2号機は、台湾Lulin天文台1m望遠鏡において様々な科学観測に供されて成果を挙げて成果の取りまとめ中。2i-バンド専用広視野偏光カメラは、手近な望遠鏡にて評価中、3i+JHKs4色に簡略化して、現在開発中である。2段階からなる効率的な掃天方針を考案した。まず、『広視野カメラを製作し、これに単色iバンドの波長板(半波長遅延素子)とワイヤ・グリッド(偏光子)を加え、広視野偏光掃天カメラを実現する。』次に、『この掃天カメラによって検出された"強く偏光した"天体について、SIRIUS+TRIPOLで6色偏光測定を行う』という方針である。この方針に基づいて、以下の設計および素子の発注を行った。南アフリカ75cmおよび鹿林1mでの実測で18.4等級(波長板+ワイヤ・グリッド挿入時:SN100:積分時間100s)を確認した。iバンド14等級の天体がsN300<=>△p0.3%で検出できることになる。この結果、暗黒雲周辺領域ではiバンドでの広域偏光掃天が最適であることを見いだした。このカメラについて、"レンズ屋(株)"に依頼して光線追跡を行った。製作および組立の容易さを考慮して、カセグレン焦点(F変換11.2)で視野=15分角を採用した。この光学系に応じた素子、1)組(2枚)レンズ、2)波長板、3)ワイヤ・グリッド、および4)CCD (4kx4k:9μm素子)の型式を決定して発注した。IRSF/SIRIUS(JHK)にTRIPOL3色(gri)を付加する方法について検討した。IRSFのカセグレン焦点部を(120mmx400mmに)拡張して、TRIPOLを挿入し易くした。さらに、CCDのコンパクトな読み出し回路を自作する方針として、その仕様『科学計測が可能なシステム(3CCD同期/露出時間0.11000s/16ビット精度/USB取り込み/LINUX依拠)』を決定して、検討を"ささご(株)"依頼した。25年度、1広域偏光掃天装置i-POLの製作2SIRIUSの6色化を行った。1に関して、大口径95mmφ波長板、ワイヤグリッド偏光子、および市販の大フォーマットCCDを組み合わせ、装置を組み上げた。12月に名古屋市科学館屋上の望遠鏡に取り付けて、プレリミナリな観測データを得た。しかし、自動偏光測定のソフトウエア作成が進まず停滞したままである。2様々な検討の末、3月末に全体概念を確定した。個々の部品の図面を描いたが、発注製作は、26年度に持ち越して行うこととなった。1)IRSF6色化:現有の3色(JHKs)に、可視域3色(g,r,i)を付加するためのTRIPOLの改良、およびカセグレン焦点部の設計を行った。結果、現有のカセグレン箱の高さ;120mmに収容できず、カセグレン箱の拡張を試みるも、断念。そこで、各色(i-band)フィルターのみを小型CCD(QHY 9)に収納することに変更した。2)i-Pol :広視野i-band偏光撮像器を製作して、名古屋市科学館80cm望遠鏡に搭載して、試験観測を行った。一応のデータは取得できたが、詳細な性能評価は現在進行中である。3)偏光子の較正:ワイヤーグリッド偏光子(♯46-636:Edmund Optics社製)の透過率とコントラストの測定を、バンド幅Δλ=50nm、波長域λλ400950nmの12色バンドパスフィルター(国立天文台備品)を借用して行った。結果:透過率42%、コントラスト60@400nm、250@800nm、透過率とコントラスト@λ=1.6μmの測定は、未完である。26年度が最終年度であるため、記入しない。光学赤外線天文学26年度が最終年度であるため、記入しない。計画の戦略をレヴューした結果、より安易でかつ効率的な偏光掃天方式に転換することができたため。南アフリカ75cm望遠鏡を用いた広域偏光掃天という大きな方針を変更した結果、正直なところ、当初の計画から1年分遅れた:25年度に南アフリカ75cm望遠鏡で掃天観測を開始する予定であったが、国内の望遠鏡で北天の暗黒星雲から開始することにした。それも諸事情によって停滞している。しかし、新方針:SIRIUSの6色化の設計方針を確定した。まず、広視野カメラを製作して、これに単色

iバンドの波長板(半波長遅延素子)およびワイヤ・グリッド(偏光子)で、広視野偏光を実現する。このiバンド掃天によって得られた偏光天体について、隣接するIRsF/slRIus+TRIPOLで6色偏光測定を行う。昨年度の遅れを取り戻すべく体制を引き締め、図面を早急に発注に回す。この作業を5月中に済ませて、6月に部品調達、7月に組立および室内試験、8月に国内望遠鏡に搭載試験、12月に南アフリカに送付、1月以降に観測する。したがって、今年度=最終年度内には、技術データの公表を目標として、科学データについては、その後の年度になる予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度中に発注し、納期が次年度にずれ込んだ波長板(B.Halle社:120ユーロ156万円)および組レンズ(岡本光学:60万円)、偏光器筐体(ささご:50万円)に充当される予定。新しい設計図面での発注が遅れたため。4月と5月で発注を行う。
エンテロウイルス71の第2の感染受容体の同定と解析

Enterovirus 71(EV71)感受性であるヒトRD細胞のゲノムDNAを低感受性であるマウスL929細胞に導入しEV71感受性を獲得したマウス細胞(Ltr246細胞)を樹立した。このLtr246細胞に存在するEV71の第2の感染受容体を同定することを目的とし、Ltr246細胞に発現しているメッセンジャーRNAを網羅的に解析した。TSN、CCL2およびMEPCPの3つのヒト遺伝子がLtr246細胞に存在していることが明らかとなったが、それらはLtr246細胞EVのEV71感受性とは関係なかった。我々は、Enterovirus 71 (EV71)感受性細胞であるヒトRD細胞のゲノムDNAを非感受性細胞であるマウスL929細胞に導入しEV71感受性を有したマウス細胞を2クローン(Ltr051細胞とLtr246細胞)樹立した。Ltr051細胞からはEV71の感染受容体SCARB2を同定した。本研究課題では、Ltr246細胞に存在する第2の感染受容体を同定することを目的とする。まず、Ltr246細胞とL929細胞のそれぞれに発現しているmRNAをヒトに対するマイクロアレイ(アジレント社)により解析し、Ltr246細胞に特異的に発現しているヒト遺伝子由来mRNAの検出を試みた。いくつかの候補遺伝子がリストされたため、それらが本当にLtr246細胞に導入されているかをPCRを用いて確認したところ、2つのヒト由来の遺伝子(CCL2およびBCDIN3)がLtr246細胞に導入されていることが明らかとなった。そこで、L929細胞に2つの遺伝子がコードする蛋白質を発現させ、EV71が感染するかを確認した。しかし、CCL2およびBCDIN3のどちらかを発現させた場合、または両方を発現させた場合のどちらでもEV71の感染効率は上昇しなかった。次に、用いるマイクロアレイをアジレント社製のものから、タカラバイオ社製またはTORAY社製のものに変え、同様の解析を行った。いくつかの候補遺伝子がリストされたが、それらのヒト由来遺伝子DNAはLtr246細胞に導入されていなかった。今回のマイクロアレイによる解析では、ヒトとマウスとのクロスハイブリによるバックグラウンドの影響が非常に大きく、特異的なシグナルの検出に至らなかったと考えられる。今後は、Ltr246細胞に発現しているmRNAの配列を網羅的に解析し、得られたシークエンスをBlastサーチし、ヒトに由来する配列を同定する方法や、2次形質転換細胞の樹立を予定している。私は、Enterovirus71(EV71)感受性であるヒトRD細胞のゲノムDNAを低感受性であるマウスL929細胞に導入しEV71感受性を得たマウス細胞を2株(Ltr051細胞とLtr246細胞)樹立した。Ltr051細胞のEV71感受性は、EV71の感染受容体SCARB2によってもたらされていた。Ltr246細胞に発現しているメッセンジャーRNAを網羅的かつ直接的に解析するために、次世代シークエンサーGenome Analyzer GAIIx(イルミナ社)を用いてcDNAのシークエンスを行った。2レーンの解析により、55,387,868リード(1リード:78塩基の配列)を得ることに成功した。これらの配列をblastnプログラムを使用して、NCBI Reference Sequenceのdatabaseに対してサーチし、ヒト由来のmRNAかマウス由来のmRNAかを判定した。ヒト由来のmRNAと判定された配列を遺伝子ごとに分類し、どの遺伝子由来の配列が多く検出されたかをランク付けした。また、検出された配列がmRNA全長をどの程度カバーしているかを解析し、Ltr246細胞に存在するヒト遺伝子を絞り込んだ。上位にリストされた遺伝子には、既にLtr246細胞に導入されていることが確認されているCCL2およびMEPCP(これらの遺伝子はEV71感受性とは無関係であった)が含まれていたことから、解析方法の正当性や妥当性は示された。そこで上位の遺伝子から膜蛋白質を選び、それらの遺伝子がLtr246細胞にあるかをゲノムPCRで確認したが全て陰性であった。
フサオマキザルにおける協力行動と他者の役割の理解

昨年度に引き続き、2頭のサルが棒をひいて餌をとる課題をおこなった。この装置では、手の届かない場所にあるテーブルに餌がおかれており、サルは棒をひいてテーブルをひきよせて餌をとることができる。1頭が片側から棒をひくと力の方向にテーブルが回転、2頭が同時に両側の棒をひくとテーブル全体が力の方向にスライドするよう装置が工夫されている。このしくみにより、協力しないか(単独でひくか)・協力するか(2頭で一緒にひくか)をサルに判断させることが可能になる。単独でひくと少量の餌がすぐに手に入るが、協力するとより多くの餌を手に入れることができるときに、サルがどのような意志決定をおこなうかを調べた。今年度は、協力関係の成立したペアを対象に、協力がどのような条件でおこるのか、またどういった要因が協力関係の維持に影響するのかを検討した。まず、(1)高い成功率で協力したのは、餌に対する社会的寛容が高く、協力における役割分担がパターン化しているペアであることがわかった。そして、(2)いったん協力関係が成立した後でも、ペアのうち片方もしく双方が、少量でもすぐに手に入る餌を好む傾向が強い場合には、協力関係がこわれやすいことが確認された。興味深いのは、(3)少量でもすぐに手に入る餌を好む傾向と、働かずして相手の餌を横取りする傾向の間に相関がみられたことである。本研究では,餌をめぐる個体間の競合と協力行動の成立について検討した。8組のフサオマキザル(4組が非協力ペア,残りの4組が協力ペア)で同時「棒ひき課題」をおこなった。テーブルの両端に棒が取りつけられており,サルが棒をひくとテーブルが回転,もしくは手前にスライドする仕組みになっている。1頭のサルがテーブルの片側から棒をひくと,テーブルが力の方向に回転し,棒をひいたサルだけが餌を手にいれることができる。2頭のサルが両側から棒をひくと,テーブル全体が力の方向にスライドし,両方のサルが餌を手にいれることができる。この課題では,2頭のサルが個々に棒をひいても餌を手にいれることができるが,2頭が協力して一緒に棒をひくと,より多くの餌を手にいれることができる。非協力ペアの優位のサルは,劣位のサルを攻撃し追いはらうなどして装置を独占した。その結果,2頭のサルのあいだに協力はおこらず,優位のサルによる餌の独占がみられた。対照的に,協力ペアでは個体間の攻撃的なやりとりや装置の独占はみられなかった。2頭のサルが協力したのは,1)2頭でひかないと餌が手にはいらない場面,2)1頭でひくよりも2頭でひいた方がより多くの餌が手にはいる場面であった。一方,2頭のサルが協力しなかったのは,3)あきらかに片方のサルしか餌がとれない場面,4)1頭でひいても2頭でひいても手にはいる餌の量が同じ場面であった。すなわち,相手と一緒に棒をひいても得をしない時には協力せず、相手と一緒に棒をひくことでより多くの餌を手にいれられる競合的な場面では協力が好まれた。しかしながら,協力ペアの2頭の餌配分は均等ではなく,餌をめぐる競合が高い場面ほど劣位のサルが損をしていた。現在、行動の詳細な分析をとおして、協力的問題解決にいたるサルの戦略および、認知的プロセスについての相対的な考察をおこなっている。
温暖化と標高差に伴う環境変化が高山植物の繁殖様式に及ぼす影響

1.前年度得られた成果を、本年度ソウルで開催された国際生態学会で口頭発表した。2.本年度は、周北極植物チョウノスケソウの開花結実繁殖様式を調べる予定であったが、調査地における開花個体数が例年に比較して非常に少なかったため、当初の調査予定を変更し、チョウノスケソウを除くバラ科高山植物の花粉発芽の温度依存性を明らかにすることを第一の目的とした。次に、少数ながら採取できたチョウノスケソウの種子を用い、同科雪田植物のチングルマの種子と比較することで、両種の発芽特性と温度依存性を明らかにすることを第二の目的とした。富山県立山山地で採取したサンプルを実験室内の恒温器で培養・栽培し、以下に示す結果を得た。3-1.周北極植物ではないが、チョウノスケソウと同所的に生育しているバラ科の風衝地高山植物、ミヤマダイコンソウおよびミヤマキンバイと同科雪田植物であるチングルマについて、花粉発芽の温度依存性を調査した。その結果、花粉の発芽率および花粉管の伸長量ともに、風衝地植物であるミヤマダイコンソウは最適温度がともに低く10°C15°Cであった。それに対し、同科雪田植物であるチングルマは、前年の結果と同様に最適温度が20°Cであることが確かめられた。風衝地にも雪田地にも生育しているミヤマキンバイでは、前記両種の中間的なパフォーマンスを示した。これらのことから、風衝地に生育している植物は周北極植物に限らず、花粉の発芽と花粉管伸長の最適温度が雪田植物よりも低く、開花時の低温環境に適応している可能性が示唆された。3-2.周北極植物・風衝地植物であるチョウノスケソウは、低温湿潤処理を行わなくとも種子が発芽することが分かった。チングルマは低温湿潤処理を行わなければほとんど発芽しなかった。また種子の最適発芽温度はチョウノスケソウの方が5°C低かった。30°C以上の高温環境では、チングルマの種子の方が耐性が高かった。以上のことより、花粉および種子の発芽ともに、風衝地植物はより低温環境に雪田植物はより高温環境に適応していることが示唆された。従って、温暖化がそれぞれの種の繁殖成功に及ぼす影響も異なることが予想された。1.過去に得られたデータを整理・解析して論文をまとめ、学会誌に投稿した。2.本年は、高山植物の花粉の発芽様式における温度依存性を明らかにすることに目的をしぼり、チングルマとチョウノスケソウを材料に富山県立山山地で調査研究を行った。主にチングルマについて、以下に示す各項目について調査を行い次のような結果を得た。(1)自然状態で生じている温度勾配、すなわち標高差を利用して、標高の異なる三つの個体群から花を採取し、15度、20度、25度の3つの温度条件で花粉を24時間培養した。その後、染色固定し、光学顕微鏡とデジタルカメラを用いて、花粉の発芽率を計測し、花粉管の伸長量を測定した。その結果、花粉の発芽率に関してはいずれの個体群でも20度で最も高い値を示し、個体群間での統計的な有意差はなかった。花粉管の伸長量に関しては、個体群間で異なっており、特に最も標高の低い環境に生育していた個体群の花粉は、その他の標高の高い個体群に比べて、20度で顕著に花粉管が伸長しており、この温度域に特化していた。(2)最も標高の高い調査地では、オープントップチャンバーを用いて3年間温室効果を与えた個体群(以下OTC個体群)がある。このOTC個体群から採取した花粉と同生育地の自然個体群から採取した花粉を比較したところ、花粉の発芽率はOTC個体群の方がやや高かった。また、花粉管の伸長量では、OTC個体群は自然個体群に比較して20度で顕著に伸長量が高くなっており、(1)の結果で見られた最も標高の低い個体群と花粉管伸長パターンの温度依存性が似ていた。標高の高い個体群では、花粉の発芽様式が温暖化によって高温適応型にシフトし、活性が高くなることが分かった。(3)チングルマとチョウノスケソウでは、花粉発芽率が最も高い温度が異なり、チョウノスケソウは最も低い温度(15度)での発芽率が高かった。これらの結果は、同地域に生育している植物間で温度の上昇に対する応答が異なる可能性を示唆し、また周北極植物はより低温環境に適応しているものと考えられた。

その結果、花粉の発芽率および花粉管の伸長量ともに、風衝地植物であるミヤマダイコンソウは最適温度がともに低く10°C15°Cであった。それに対し、同科雪田植物であるチングルマは、前年の結果と同様に最適温度が20°Cであることが確かめられた。風衝地にも雪田地にも生育しているミヤマキンバイでは、前記両種の中間的なパフォーマンスを示した。これらのことから、風衝地に生育している植物は周北極植物に限らず、花粉の発芽と花粉管伸長の最適温度が雪田植物よりも低く、開花時の低温環境に適応している可能性が示唆された。3-2.周北極植物・風衝地植物であるチョウノスケソウは、低温湿潤処理を行わなくとも種子が発芽することが分かった。チングルマは低温湿潤処理を行わなければほとんど発芽しなかった。また種子の最適発芽温度はチョウノスケソウの方が5°C低かった。30°C以上の高温環境では、チングルマの種子の方が耐性が高かった。以上のことより、花粉および種子の発芽ともに、風衝地植物はより低温環境に雪田植物はより高温環境に適応していることが示唆された。従って、温暖化がそれぞれの種の繁殖成功に及ぼす影響も異なることが予想された。
原子核におけるパリティの破れの研究を目指した大強度逆コンプトン散乱X線源の開発

原子力機構関西光科学研究所ではマイクロトロン電子加速器によって150MeVまで加速された電子ビームとNd:YAGレーザーとを用いて逆コンプトン散乱による逆コンプトン散乱X線源開発を実施している。発生するX線のエネルギーは最大400keVであり、この光源は原子核研究にも利用できる。本研究では、レーザーとの衝突点における電子ビームスポットの集束向上を実施することでX線強度の増大させ、原子核研究への実用光源開発を進めた。本研究の結果、これまでの結果と比較して10倍の強度増大を達成した。今後、さらにビームスタディを実施することで実用X線光源を目指す。研究成果の具体的内容本研究の目的である逆コンプトン散乱X線発生のための電子ビーム輸送の最適化設計を実施した。X線発生実験においては、実際に本研究予算で整備した自動ステージ系を用いて永久磁石による四重極磁石をビームライン真空中、レーザーとの衝突点直前に設置した。これを用いたビーム輸送では、四重極磁石によるビームスポットの変化は確認できたが、X線測定領域におけるバックグラウンド量の関係からビーム集束の向上には、さらにビーム輸送設計を最適化する必要がある。X線測定領域におけるバックグラウンド量の低減に関しては、実験ホール内の大きなレイアウト変更を実施することができ、これまでに比べて格段の改善がなされた。意義、重要性逆コンプトン散乱X線発生実験において、永久磁石による四重極磁石システムの真空チャンバー内への導入は、レーザーとの衝突点においてより高くビームを集束できる可能性がある。また、このシステムは、比較的安価で大きなビームラインの改造を伴わず、同じ実験ホールを共有するその他の実験に対して干渉しない。このような点が、本研究の意義、重要性である。研究成果の具体的内容昨年度実施した逆コンプトン散乱X線発生実験において得られた結果を詳細に解析し、電子ビーム輸送の最適化を検討した。この実験における発生X線強度は、現状の実験セットアップおよびレーザー・電子ビームのパラメータから計算で期待される強度と矛盾ないものであることを確認した。これらの結果は本年度、雑誌論文および学会等の口頭発表で報告した。意義、重要性本研究の意義は、大強度パルス偏光X線源を構築し原子核物理における稀現象の研究につなげるというものであり、原子核におけるパリティ非保存の研究などは本研究で進めている大強度X線源の開発が必要不可欠である。今後さらなるX線強度の増大、バックグラウンドレベルの低減の整備を進めることで核共鳴蛍光による原子核物理研究を実施する。
中性子デバイリングを利用したエリアディテクタ式中性子残留応力測定機構の開発

中性子(または、放射光、X線)の照射によりサンプルから発生するデバイリングをIP等の二次元検出器で計測し,新データ解析理論である「cosα法」を一般化した二次元検出器方式による三軸応力解析理論を適用して応力を決定する新しい中性子応力測定技術の構築に向けて検討した。本方式は,表面側から中性子等のビームをサンプルに入射して、サンプル内部の結晶格子との干渉によって発生する回折線(デバイリング)を二次元的に計測し、その全周の半径(回折ピーク位置とデバイリングの中心との距離)の情報を精密に分析することで、全三軸応力成分を決定するものである。本方法の特長として、これまで困難であった測定試料の幅や奥行きの寸法に関する制約がなくなり,大型試料にも適用できるようになる点である。また,二次元検出したデバイリングの全周から一度に360個以上の格子歪が得られ,これらから計算される新パラメータはcosαに対して直線的になる。そして、その傾きから応力が得られるため,d0値(無応力時の格子面間隔)の扱いが大幅に緩和できる.この点は、現在普及しているX線によるcosα法の特長と類似する。さらに,円形溝付きスリットによりゲージ体積の制限が可能にでき,応力の深さ分布も得られる.このような高い実用性を持つ中性子残留応力測定法を実現することが本研究の目的である.一方、以上の技術を実現するためには、デバイリングを正確に計測することや、それを精密に分析してデバイリング半径を全周に渡り精度よく決定しなければならない。また、中性子の場合にはX線に比べて約1000倍近いサンプル内部への侵入深さの影響も無視できない。こうした課題について代表者のこれまでの研究成果を考慮して検討を進めた。本研究により、中性子に留まらず産業分野に貢献可能な実験室X線を用いた場合の残留応力測定の進展にも貢献する成果が得られた。結晶による中性子ビームの回折現象を利用して主要な工業材料におけるひずみや(残留)応力を求める手法を高速かつ高性能化するための研究を行った。この目的のため、中性子回折環を二次元計測してデータ解析する手法を開発した。なお、本研究では中性子回折環の計測方法として、中性子イメージングプレート(NIP)を適用した。また、これにより得られる中性子回折データの解析には、研究代表者が考案した「一般化cosα法」を基礎とし、さらに、中性子侵入深さの影響を考慮した新データ解析アルゴリズムを用いた。本方式に対する基礎検証として行ってきた鋼材サンプルによる引張試験下での本方法の適用結果では、期待通りの応力測定が可能になることを実証してきた。また、その際に見られた侵入深さが約1000倍小さいX線に対する回折環におけるデータの挙動との相違に対して数値的シミュレーションを行って解明を試み、中性子回折ビームの挙動に対する理解を深めた。ただし、これまでは中性子回折環の撮像作業と撮像後の回折データの読み取り作業が別々のものたり連続的ではなかった。そのため、中性子応力測定に要する時間や手間がかかる点が課題であった。そこで本研究では、このような二次元検出器方式の新しい中性子応力測定法を効率よく実施するための装置開発を目指し、X線イメージングプレート用に試作してきたcosα法装置を改良し、X線イメージングプレート部分を中性子イメージングプレートに変更すると共に、更に、X線管球部分を中性子ビームの通過が可能なようにし、また、データ解析においても前記した侵入深さに関する補正プロセスを加えた。こうして、自動中性子イメージングプレート式応力測定装置の完成に向けた検討を進めた。本年度は、本構想を実現して行くための中性子イメージングプレート部分やデータ解析ソフト部分を主に検討し順調に進めることができた。X線イメージングプレート用に試作したcosα法応力測定装置を中性子応力測定用に改良するため、X線イメージングプレート部を取り外し、ここに中性子イメージングプレートを設置するための検討を進め、概ね順調に改良作業を行うことができた。本研究は、中性子デバイリングを二次元検出器で計測し、精密な画像解析によって全周の半径を求めることによってブラッグの法則からひずみを決定し、さらにcosα法を一般化した三軸応力解析理論を適用することで(残留)応力を決定する方法を実現することを目的とする(ここで、α:デバイリングの中心角)。本法の特長は、表面側から中性子を入射することで回折線を測定することにより全三軸応力成分を決定することが可能なため,測定サンプルの幅や奥行きの寸法は任意とすることができ、従来技術では困難な大型試料にも適用できるようになる点である。また、二次元検出したデバイリングの全周から一度に360個以上のひずみが得られ、これから計算される新パラメータa1(デバイリング上の4個のひずみから計算される値)はcosαに対して直線的になり、その傾きから応力が得られるため、d0値(無応力時の格子面間隔)の扱いが大幅に緩和でき、従来技術と比較して実用性が高い応力測定法となる。さらに、円形溝付きスリットを使用することによりゲージ体積の制限が可能にできるようになるため、応力の深さ分布も得られるようになる。以上のような高い実用性を持つ中性子応力測定法を実現することが本研究の狙いである。本研究では、東日本大震災の影響により日本原子力研究開発機構の中性子施設が稼働できなかったため、理論的な検証とX線を用いた実験を中心に進めた。その結果、デバイリングを計測して利用する本手法は、ほぼ当初の期待通り三軸応力状態の残留応力の測定に有効であることを確認することができた。中性子実験施設が震災の影響で稼働できなかったためX線で代替して検証実験を行った。

鋼材サンプルを中心に検証を行い、アルミニウム材についても追加検証し、本手法の有効性を確認できた。鋼材に関しては、三軸応力状態が発生することが知られている鉄道レールの頭頂面や、軸受の軌道面について検証した。これらの成果により、デバイリングを二次元計測して応力測定する本手法が、従来技術に比べて多くの点で優れている見通しを得ることができた。中性子(または、放射光、X線)の照射によりサンプルから発生するデバイリングをIP等の二次元検出器で計測し,新データ解析理論である「cosα法」を一般化した二次元検出器方式による三軸応力解析理論を適用して応力を決定する新しい中性子応力測定技術の構築に向けて検討した。本方式は,表面側から中性子等のビームをサンプルに入射して、サンプル内部の結晶格子との干渉によって発生する回折線(デバイリング)を二次元的に計測し、その全周の半径(回折ピーク位置とデバイリングの中心との距離)の情報を精密に分析することで、全三軸応力成分を決定するものである。本方法の特長として、これまで困難であった測定試料の幅や奥行きの寸法に関する制約がなくなり,大型試料にも適用できるようになる点である。また,二次元検出したデバイリングの全周から一度に360個以上の格子歪が得られ,これらから計算される新パラメータはcosαに対して直線的になる。そして、その傾きから応力が得られるため,d0値(無応力時の格子面間隔)の扱いが大幅に緩和できる.この点は、現在普及しているX線によるcosα法の特長と類似する。さらに,円形溝付きスリットによりゲージ体積の制限が可能にでき,応力の深さ分布も得られる.このような高い実用性を持つ中性子残留応力測定法を実現することが本研究の目的である.一方、以上の技術を実現するためには、デバイリングを正確に計測することや、それを精密に分析してデバイリング半径を全周に渡り精度よく決定しなければならない。また、中性子の場合にはX線に比べて約1000倍近いサンプル内部への侵入深さの影響も無視できない。こうした課題について代表者のこれまでの研究成果を考慮して検討を進めた。本研究により、中性子に留まらず産業分野に貢献可能な実験室X線を用いた場合の残留応力測定の進展にも貢献する成果が得られた。X線イメージングプレート用の試作機を中性子応力測定用に改良して行くため、中性子イメージングプレート部の取り付けの他に、中性子ビームの通過経路を確保し、中性子用としては不要になるX線管球部や高圧電源部を取り外し、装置全体が支障なく機能するようにしていく。また、計測された中性子回折環に対してcosα法を適用すると共に、中性子侵入深さの影響を考慮したデータ補正処理を追加できるようにしていく。デバイリングを計測して応力を測定する手法の有効性はX線を用いて確認できているが、中性子ビームを実際に使用して実証するには至っていないため、今後はまずこの点を確認する必要がある。また、当初は中性子検出器としてイメージングプレートを考えていたが、より効率的な半導体検出器の発展状況も考慮して新たな中性子検出器の利用も視野に入れておくことが必要と考えている。
造血幹細胞の自己複製・多分化能の維持における転写伸長因子の機能

今年度は、胚性幹細胞における転写伸長因子S-IIの機能を明らかにするため、S-II遺伝子をホモに欠損する胚性幹細胞(ES)株の樹立を試み、これに成功した。この細胞DKO20株は野生型株と同様に増殖し、熱ショックや血清飢餓に対しても同様に応答できることがわかった。一方、S-IIと相互作用する新規転写活性化因子FESTAによる転写活性化がS-IIに依存しているか否かを解析したところ、FESTAによる転写活性化が減弱することを見出した。S-IIと相互作用しない転写因子GRIPltauによる転写活性化は、DKO20でも野生型株と同様に観察されたことから、FESTAの転写活性化の減弱は、S-IIとの相互作用に依存するものであることが明らかとなった。胚性幹細胞は試験管内で様々な細胞系譜に分化させることができる。これらの系を利用し、S-II欠損により各種細胞系譜への分化が障害されるか否かを解析することが今後の課題である。脊椎動物の血液中には多種の血液細胞が存在し、それぞれが個体の恒常性維持に必須の役割を果たしている。これら多種の細胞は、形態も機能も大きく異なる細胞であるが、全ての血液細胞は骨髄にごく少数存在する造血幹細胞から分化して生じると考えられている。一方で成熟血液細胞の寿命は数日から数ヶ月であり、個体の寿命と比較すると短い。それを補うためにヒト成人では毎日一千億もの赤血球や血小板が産生されている。このように、莫大かつ多種多様な細胞を個体の生涯に渡って供給するために、造血幹細胞は下記の2つの能力を持っていると考えられている。すなわち、「1個の細胞から全ての成熟血液細胞を作り出せる(多分化能)」と「自身と同じ性質をもつ細胞を作り続けることができる(自己複製能)」である。造血幹細胞が持つこの能力が、どのような分子的基盤によって維持されているかを明らかにすることは、基礎科学的にも、臨床・創薬の観点からも重要な課題である。申請者はこれまで、転写因子S-IIが造血幹細胞の自己複製能の維持と赤芽球の分化に必須であることを明らかにしている。今年度は、抗酸化物質N-アセチルシステイン(NAC)存在下において、赤芽球の分化が阻害されることを(i)成熟赤血球特異的遺伝子の発現誘導の低下、(ii)成熟赤血球膜上に存在するTER119抗原の発現の上昇抑制、の2点から明らかにした。これらの結果は、正常な赤血球の分化において酸化ストレスが分化シグナルとして積極的に利用されていることを示唆している。