hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳卒中の遺伝素因解明に向けた網羅的アプローチ

研究計画として,脳卒中という成因的に"ヘテロ"な疾病カテゴリーを対象として感受性遺伝子を探索するために,(1)臨床病型間比較に基づく関連解析と,(2)既知の生理的機序等に基づく候補遺伝子アプローチ,さらに(3)モデル動物を用いた疾患感受性遺伝子の探索を進める。本年度の研究実績の概要は,以下の通りである。(1)臨床病型間比較に基づく関連解析のデザイン本研究では脳ドック受診者中のMRI所見正常者を「対照群」と位置付ける。一方,「罹患群」としては,脳卒中をサブタイプ-無症候性脳硬塞および有症候性脳血管障害-に分類し,互いに比較しながら疾患感受性遺伝子の関与を各々明らかにする。遺伝子解析への同意の得られた被験者数(対照群)は既に1300名に達し,我が国で最大規模の脳梗塞に係るゲノム疫学研究用パネルを構築できた。(2)既知の生理的機序等に基づく候補遺伝子アプローチ大規模候補遺伝子スクリーニングを行い,脳梗塞感受性候補遺伝子を9個同定した。さらに,既報の脳梗塞(ラクナ梗塞)の感受性遺伝子PRKCHの追試を行い,同遺伝子多型の日本人でのリスク上昇を確認した。(3)モデル動物を用いた疾患感受性遺伝子の探索本研究では新規候補遺伝子を選出する一アプローチとして,モデル動物(自然高血圧発症ラットSHRの亜型である脳卒中易発症SHR)を用いた,ゲノム規模での脳卒中感受性遺伝子探索を行なった。その結果,脳卒中の病態形成における鍵となる因子をラット染色体1番と3番上に同定できた。これらが脳卒中の発症を促進ないし減弱することを検証し機序を解明するため,2染色体領域のコンジェニック系統の作成を進め,各系統でのポジショナルクローニング,および食塩負荷,薬物負荷時の組織レベルでの発現ネットワーク探索として大規模なDNAマイクロアレイ解析を行い,いくつかの鍵遺伝子候補を同定できた。研究計画として、脳卒中という成因的に"ヘテロ"な疾病カテゴリーを対象として感受性遺伝子を探索するために、(1)臨床病型間比較に基づく関連解析と、(2)多角的かつゲノムワイドな標的遺伝子の選出、さらに(3)モデル動物を用いた疾患感受性遺伝子の探索を進める。本年度当初計画の概要は、以下の通りである。一方、「罹患群」としては、脳卒中をサブタイプ-無症候性脳硬塞および6種類の有症候性脳血管障害-に分類し、互いに比較しながら疾患感受性遺伝子の関与を各々明らかにする。(2)多角的な標的遺伝子の選出アプローチ標的となる遺伝子の選出に際しては、主に2つの研究アプローチ-_機能的候補リストの選出と候補遺伝子アプローチ、(2)芽球化リンパ球を用いた網羅的発現解析-を並行して進める。(3)モデル動物を用いた疾患感受性遺伝子の探索脳卒中易発症高血圧自然発症ラットを用いて、逆行遺伝学的手法により脳卒中の感受性遺伝子探索を進める。脳卒中の病態形成における鍵となる因子を同定し、その遺伝的機序の解明と疾患感受性遺伝子としての評価を行う。従来の研究状況を踏まえて今年度に行った、本研究課題に関連した研究成果としては、(1)脳梗塞の大規模候補遺伝子スクリーニングの結果、疾患感受性候補遺伝子を9個同定するとともに、高血圧に関する感受性遺伝子の探索結果を考慮することで、これらが血圧とは独立した、脳卒中"固有の"感受性遺伝子であることを検証した。さらに、既報の脳梗塞(ラクナ梗塞)の感受性遺伝子PRKCHの追試を行い、日本人でのリスク上昇を確認した(論文投稿中)。
腎移植患者におけるミコフェノール酸の急性拒絶に及ぼすIMPDH遺伝子多型の影響

[研究目的]ミコフェノール酸モフェチル(MMF)は、ミコフェノール酸(MPA)のプロドラッグとして合成された免疫抑制剤である。MMFは生体内で活性本体であるMPAに代謝され、このMPAがイノシンモノフォスフェートデヒドロゲナーゼ(IMPDH)を阻害し、リンパ球に対し抑制作用を示す。一般にMPAによる治療では至適AUCが30-60μg・hr/mLであり、30μg・hr/mL以下では拒絶反応のリスクが上昇し、60μg・hr/mL以上のAUCでは白血球数減少症や感染症のリスクが上昇すると考えられている。MPAはIMPDHを阻害することによって薬理作用を発揮するが、IMPDHには遺伝子多型が知られており、IMPDH1のrs2278293G>Aおよびrs2278294G>A両遺伝子多型が拒絶に影響するとの報告がなされている。MPAの薬理作用と相関し急性拒絶反応の影響があると考えられるIMPDH1遺伝子多型を解析し、急性拒絶との相関を検討する。[研究方法]移植後28日目の腎移植患者名を対象に、MMF投与直前とその投与後の血液を合計15点採取し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC法)を用いてMPAの血中濃度を測定し、その後WinNonlinを用いて解析を行った。また、PCR-RFLP法を用いてIMPDH1遺伝子多型を解析した。[研究結果][研究目的]ミコフェノール酸モフェチル(MMF)は、ミコフェノール酸(MPA)のプロドラッグとして合成された免疫抑制剤である。[研究結果]
儒教倫理を活かした現代の経営哲学の探究－良心と自利心の共存をめぐって－

本研究は、経済活動において良心と自利心の両立を図る(両者の共存可能性を肯定する)「経営哲学」について、その1思想的根拠と2現代への適用とを探求するものである。その際、儒教倫理の考え方を採り入れることに、本研究の大きな特徴がある。もっとも、これまでの研究の過程で明らかになったのは、東洋の儒教倫理のみに依拠してこの種の哲学を考えるのではなく、(あくまで儒教倫理に軸足を置きつつも)西洋における同様の思想をも視野にいれて、より大きな視点から考える方が、議論の広がりと深みを増す上で有効だ、ということである。具体的には、東洋(とりわけ日本)における「士魂商才」と西洋(とりわけイギリス)における「経済騎士道」の双方に注目し、これらを統合した「経済士道」という観点を打ち立てて、そこから経済活動における「良心と自利心の両立」を考えていこう、というのである。その際、Integrityが一つの重要なキーワードになることが、平成30年度に行った研究を通じて明らかになった。「誠実さ」ないしは「真摯さ」と訳されることの多いこの言葉は、儒学の五常では義と信を含むと考えられる。一方、西洋においても人格を形成する重要な要素と認識されているのがこのIntegrityである。いずれにせよ、これ自体は良心の領域に属する概念であるが、営利追求を伴う経済活動において自利心を「有効に活かす」上で欠かすことができないという意味で、「良心と自利心の両立」にとって重要な意味をもつ。一方、儒教倫理をベースにした渋沢栄一の「道徳経済合一説」=「義利両全説」の経営哲学を引き続き検討しつつ、この考え方を(a)新興国の経済発展と(b)グローバル資本主義が抱える諸課題の解決とに活用できる可能性を示唆した共著論文の執筆を進展させた。「研究実績の概要」で述べた事項のうち、「経済士道」については(一般には「商人道」と位置づけられることが多い)石田梅岩の思想の研究から多くの示唆を得、その中でキーワードとしてのIntegrityを析出することができた。成果物はこれからになるが、研究の焦点がかなり定まってきた手応えがある。一方、渋沢の「義利両全」に係る共著論文(英文)については諸般の事情で当初予定していたものとは別の英文書籍への掲載の見通しとなったため、必要な枠組みの見直しを行い、それに基づき大幅な改訂作業を進めた。当該論文では、戦後日本の代表的な経営者である松下幸之助の思想と渋沢のそれとを比較することによって、渋沢の儒学を元にした理念についてこれまで研究代表者が明らかにしてきたものに加えて、新たなもう一つの本質が明らかになりつつある。当面は「経済士道」という概念を確立すべく、Integrityを1つの重要なキーワードとして、「士魂商才」と「経済騎士道」の思想の解明に注力する。前者については、引き続き渋沢栄一の「道徳経済合一論」を参照点としながら、1近代日本における「士魂商才」論の系譜、2本来、賤商的傾向の強い近世の武士道(特に儒学的士君子を目指した「士道」)が、しかし企業者のあり方に与えうる示唆、3「士魂商才」論のアンチテーゼとして唱えられる「商魂商才」論ないしは「商人道」論との比較、の研究を進める。また、「経済騎士道」については、英国のトーマス・カーライルやアルフレッド・マーシャルの所説を検討し、儒教倫理との比較を交えながら、東西融合的な「経済士道」論の可能性について検討していく。それと同時に、これらの要と考えているIntegrityを、現代の企業統治とその改革に新たな分析視角と示唆を与える概念として彫琢し、この概念を使って実際に我が国の企業統治改革の課題を析出することにつなげたい。とはいえ、平成29年度の研究を通じて明らかになったのは、東洋の儒教倫理のみに依拠してこの種の哲学を考えるのではなく、(あくまで儒教倫理に軸足を置きつつも)西洋における同様の思想をも視野にいれて、より大きな視点から考える方が、議論の広がりと深みを増す上で有効だ、ということである。こうしたアプローチの発見が、平成29年度の研究での最大の成果であった。一方、儒教倫理をベースにした渋沢栄一の「道徳経済合一説」=「義利両全説」の経営哲学の本質を考究し、この哲学を現代に位置づける研究も行っている(この研究は、今後、「経済士道」論を構成する一つの要素と位置づけられることになる)。より具体的には、道徳経済合一説を(a)新興国の経済発展と(b)グローバル資本主義が抱える諸課題の解決とに活用できる可能性を示唆した共著論文の執筆を進めた。「研究実績の概要」で述べた事項のうち、「経済士道」については平成29年度に研究を進める中で着想を得たものであるため、まだ萌芽的段階にとどまっている。ただし、複数の研究会でこの概念について報告をし、研究者のみならず実務家からの関心も高いという感触を得ている。

一方、渋沢の「義利両全」に係る共著論文(英文)については、すでに初稿を書き終えている。本稿はGeoffrey Jones(ハーバード大学)・Asli Colpan(京都大学)が共編著者となる英文書籍のなかの1章となる予定であり、現在当該2編者からのフィードバックを待っているところである。なお、この本は平成30年度内には出版される見通しである。本研究は、経済活動において良心と自利心の両立を図る(両者の共存可能性を肯定する)「経営哲学」について、その1思想的根拠と2現代への適用とを探求するものである。その際、儒教倫理の考え方を採り入れることに、本研究の大きな特徴がある。もっとも、これまでの研究の過程で明らかになったのは、東洋の儒教倫理のみに依拠してこの種の哲学を考えるのではなく、(あくまで儒教倫理に軸足を置きつつも)西洋における同様の思想をも視野にいれて、より大きな視点から考える方が、議論の広がりと深みを増す上で有効だ、ということである。具体的には、東洋(とりわけ日本)における「士魂商才」と西洋(とりわけイギリス)における「経済騎士道」の双方に注目し、これらを統合した「経済士道」という観点を打ち立てて、そこから経済活動における「良心と自利心の両立」を考えていこう、というのである。その際、Integrityが一つの重要なキーワードになることが、平成30年度に行った研究を通じて明らかになった。「誠実さ」ないしは「真摯さ」と訳されることの多いこの言葉は、儒学の五常では義と信を含むと考えられる。一方、西洋においても人格を形成する重要な要素と認識されているのがこのIntegrityである。いずれにせよ、これ自体は良心の領域に属する概念であるが、営利追求を伴う経済活動において自利心を「有効に活かす」上で欠かすことができないという意味で、「良心と自利心の両立」にとって重要な意味をもつ。一方、儒教倫理をベースにした渋沢栄一の「道徳経済合一説」=「義利両全説」の経営哲学を引き続き検討しつつ、この考え方を(a)新興国の経済発展と(b)グローバル資本主義が抱える諸課題の解決とに活用できる可能性を示唆した共著論文の執筆を進展させた。「研究実績の概要」で述べた事項のうち、「経済士道」については(一般には「商人道」と位置づけられることが多い)石田梅岩の思想の研究から多くの示唆を得、その中でキーワードとしてのIntegrityを析出することができた。成果物はこれからになるが、研究の焦点がかなり定まってきた手応えがある。一方、渋沢の「義利両全」に係る共著論文(英文)については諸般の事情で当初予定していたものとは別の英文書籍への掲載の見通しとなったため、必要な枠組みの見直しを行い、それに基づき大幅な改訂作業を進めた。当該論文では、戦後日本の代表的な経営者である松下幸之助の思想と渋沢のそれとを比較することによって、渋沢の儒学を元にした理念についてこれまで研究代表者が明らかにしてきたものに加えて、新たなもう一つの本質が明らかになりつつある。平成29年度に「経済士道」という大きな視点を得たことは、「儒教倫理を活かした現代の経営哲学」「良心と自利心の共存」をテーマとする本研究にとって、重要な出来事であった。今後は、当初計画にはなかったものの、この「経済士道」というコンセプトを軸にして、このテーマを深掘りしていくこととしたい。
大学院博士課程修了者のキャリア形成に関する調査研究

大学院博士課程修了者の就業状況については、近年、「ポスドク問題(若手研究者問題)」としてマスコミ等で社会問題化されているものの、大学院重点化政策が開始される1990年代までは博士課程在学者数が3万人未満にとどまり、対象者へのアプローチが困難であったことも影響し、未解明な部分が多い。そこで本研究では、インターネットによる調査票調査から収集された調査データを用いた計量分析(定量的手法)とインタビュー調査(定性的手法)を組み合わせた実証分析を行うことで、博士人材のキャリアパスの実態を多角的に捉えることを試みる。
光学活性希土類(III)錯体の近赤外CPL分光

本研究は光学活性希土類(III)錯体の近赤外波長領域でのNIR-CPL分光より励起電子状態の掌性構造を明らかにすることを目的としている。研究実績の(1)として、アミノポリカルボン酸(edds)あるいはODA(C_4H_4O_5)を配位子とし、Eu,Tb,Nd,Er,Ybなどを中心金属とする各種光学活性希土類(III)錯体の粉末および単結晶を合成した。つぎに、(2)光子計数法(PC法)による高感度なTL/CPL測定システムはコンピューターで光弾性変調器(PEM)を外部制御させて完成し、Lock-in Amp.方式より23桁感度が上がったことを確認した。(3)TLの強度ならびにCPLの時間変化特性を調べるために、高感度な発光寿命測定システム(VIS-Decay)を完成させた。これは、gated-P.C.法よりまさる高分解Digital Oscilloscopeをコンピューターと接続させて新たに完成させたものである。(4)Tb-Nd edds混合錯体系におけるエネルギー移動と掌性構造の変化については、eddsとalada錯体の分子間の共鳴伝達エネルギー移動が成立し、不斉因子gは濃度Cと発光寿命τに依存し、解析式としてg(C)/g(0)=τ/τ_0で表せることが解った。(5).NIR-TLおよびDecayの測定システムの設計、製作にとりかかり、高感度変調方式によるNIR-TL/decay測定システムを開発した。K[Nd-1-edds)]2H_2Oなどの錯体の粉末および水溶液については濃度消光により発光を検知できなかった。しかしPLZT:Er^<3+>およびGMO:Er^<3+>の固体試料の発光スペクトルおよび寿命の測定では、後者のEr^<3+>は1.53μmに7.1msの寿命の発光ピークを示し、今後のNIR-CPLの研究対象としてはEr(III)錯体結晶が有望であることが解った。(6)新しいNIR-CPL測定システムについては、現在までのところ、複屈折の補償、検知感度の改良が完全でないため報告段階でない。
感染防御におけるIL-12の役割

我々は、赤内型強毒株P.bergheiNK65とその弱毒株XATを用い、マラリア感染におけるIL-12の役割について解析した。弱毒株感染赤血球をマウスに投与すると、Parasitemiaの上昇後2-3週間で原虫は血中より除去される。この時、脾臓においてIFN-γ産生を介したIL-12発現誘導が感染防御に重要であることが明らかになった。一方、強毒株感染赤血球をマウスに投与すると、Parasitemiaは上昇し続け強い貧血になり2-3週間で死亡する。この時、弱毒株の時と同様に脾臓および肝臓においてIL-12発現やIL-12に依存的なlFN-γ産生が誘導されるが、この場合、むしろ病態形成に関与するというIFN-γ産生を介したIL-12の二面性が明らかになった。さらに弱毒株P.bergheiXAT感染におけるIL-12およびIFN-γの下流に位置する感染防御のエフェクター機構として、NK細胞とNOの関与について検討したところ、いずれもその活性や産生量は強毒株感染に比べ弱毒株感染で有意に高く感染防御との正の相関性が得られたが、抗NKl.1抗体やiNOSやCD4ノックアウトマウスを用いた解析よりこれらの感染防御への関与は低く、CD4^+T細胞から産生されるIFN-γを介した他の機構の重要性が明らかになった。この機構として感染初期と後期のそれぞれに働く二つの機構を考えている。前期は、非特異的防御機構、後期は抗体を介した食細胞の貪食やADCCによる機構を考え現在検討中である。一方、肝臓型マラリア感染に対するワクチン開発を目的に、P.yoeliiおよびP.falciparumのCS蛋白を有する種々の組み換えウイルスを作製し、マウスに免疫し誘導されるCS蛋白に特異的CD8^+T細胞数を測定しその防御免疫誘導能を比較したところ、アデノウイルス単独投与およびインフルエンザウイルス投与の後ワクシニアウイルスでブーストをかける方法により防御免疫がより強く誘導されることが示され、これらがマラリアワクチンの増強法として有効であることが明らかになった。今年度は、強毒株P. bergheiNK65とその弱毒株XATを用い、マラリア感染におけるIL-12の役割について解析した。この時Splenectomyを施したマウスでは原虫を除去できず死亡したことより、感染防御にかかわる臓器として脾臓を中心に検討を行った。まず、感染赤血球を投与後4-6日をピークにIL-12p40,IFN-γ,IL-4、IL-10 mRNAの発現が増強され、iNOS mRNAの発現増大やNK細胞の活性化も見られた。そこで、これらの中和抗体を投与すると、IL-12またはIFN-γの抗体により防御能が低下しParasitemiaが増大し続け死亡したことより、IL-12とIFN-γ産生が感染防御に重要であることが明らかとなった。さらに、抗IL-12抗体投与後、脾臓でのIFN-γmRNAの発現増強が低下し、in vitroでの感染脾細胞からのIFN-γ産生も低下、iNOS mRNAの発現増強やNK活性化も低下した。

これらのことより、感染によりIL-12発現が増大し、その結果NK細胞が活性化され、また、IFN-γ産生が増強されiNOSが誘導されることがマラリアの感染防御に重要であることが示された。一方、強毒株感染赤血球をマウスに投与すると、Parasitemiaは上昇し続け強い貧血になり2-3週間で死亡する。この時、弱毒株の時と同様に脾臓及び肝臓においてIL-12発現やIL-12に依存的なIFN-γ産生が誘導された。そこで、IL-12またはIFN-γの中和抗体を投与すると、弱毒株時とは逆に生存率が延長し、体重減少や血清GOTやGPT活性の上昇が抑制された。さらに、肝細胞の壊死が軽減され、肝傷害が抑えられていることがわかった。以上より、いずれの感染によってもIL-12発現が誘導されるが、弱毒株感染においては感染防御に、一方強毒株感染においてはむろしろ病態形成に関与するというIFN-γ産生を介したIL-12の二面性が示唆された。我々は、昨年まで赤内型P.bergheiの強毒・弱毒株感染におけるIL-12の感染防御と病態形成への関与という二つの役割を明らかにしてきた。今年度は、昨年までの結果をさらに発展させ、赤内型弱毒株P.bergheiXAT感染におけるIL-12およびIFN一γの下流に位置する感染防御のエフェクター機構として、NK細胞とNOの関与について検討した。まず、強毒・弱毒感染でそれらを比較したところ、いずれもその活性や産生量が強毒株感染に比べ弱毒株感染で有意に高く感染防御との正の相関性が得られた。しかし、抗NK1.1抗体をマウスに投与しNK細胞を除去し、NK活性がほとんど無くなってもParasitemia変化や脾細胞からのIFN-γ産生には有意な差は見られず、感染防御への関与は低いことが明らかになった。さらにiNOSノックアウトマウス(KO)に感染させても、Parasitemia変化やIFN-γ産生には有意な差は見らなかったが、このマウスヘ抗INF-γ抗体を投与するとParasitemiaが上がり続け死亡した。またCD4KOマウスでは、脾細胞からのIFN-γ産生が著明に低下し、感染赤血球を除去できずに死亡した。これらより、NO産生の感染防御への関与は低くCD4^+T細胞から産生されるIFN-γを介した他の機構の重要性が明らかになった。この機構として感染初期と後期のそれぞれに働く二つの機構を考えている。前期は、非特異的防御機構、後期は抗体を介した食細胞の貪食やADCCによる機構を考え現在検討中である。一方、肝臓型マラリア感染に対するワクチン開発を目的に、P.yoeliiおよびP.falciparumのCS蛋白を有する種々の組み換えウイルスを作製しマウスに免疫し誘導されるcs蛋自に特異的CD8^+T細胞数を測定しその防御免疫誘導能を比較したところ、アデノウイルス単独投与およびインフルエンザウイルス投与の後ワクシニアウイルスでブーストをかける方法により、防御免疫がより強く誘導されることが明らかになった。
臨床実習中のシミュレーション学習における情報支援システムの開発

救急医学で臨床実習中の医学生を対象として、意識障害の程度判定のシミュレーション動画20例を搭載したタブレット型PCを貸与し、自由に閲覧させた。実習開始日と実習最終日(4週後)に模擬患者を用いた意識障害の程度判定テストを実施し、その成績と動画閲覧時間との相関を検討した。動画閲覧時間とテスト差分(最終日成績-開始日成績)との間に弱い相関(r=0.43)がみられた。動画の自主的閲覧は意識障害の程度判定のスキル向上に寄与すると考えられる。医学生の臨床能力修得のために診療参加型臨床実習の充実が求められているが、現実的制約から、効果的な実習実現のために学習支援システムの開発が必要である。本研究では臨床実習の場で利用できる情報提供ツール開発という構想の中で、実習現場での学習機会の不均等な「意識障害レベル判定スキルの修得」を目的とした学習ツールを開発し、その効果を検討した。研究対象は平成24年4月から同年7月まで臨床実習として救急医学に4週間配属中の金沢医科大学医学部6年生30名である。これらの学生は前年度までに意識障害の程度を判定するための診断方法は知識として習得しているが、技能として実践する機会は乏しかった。実習初日に模擬患者を用いた意識障害の程度判定(グラスゴーコーマスケールとジャパンコーマスケールを用いる)テストを実施した。実習期間中タブレット型PCを全員に1台づつ貸与した。PCには模擬患者と模擬医療者とが演ずる20種の異なる意識障害の程度判定場面の動画の他、電子内科書などの学習資料を配信・搭載し、実習中いつでも閲覧できるようにした。意識障害の程度判定動画の利用状況は開発したソフトで記録、集計した。実習最終日に再度模擬患者を用いた意識障害の程度判定テストを実施した。2回のテスト成績と動画閲覧時間との相関関係を検討した。動画閲覧時間は0分から87分、平均19.8分であった。実習開始日に成績の低かった学生は閲覧時間が長く、かつ実習最終日の成績が著しく改善する傾向がみられた。動画閲覧時間とテスト差分(実習最終日テスト成績ー実習開始日テスト成績)との間に弱い相関(r=0.43)がみられた。臨床実習中の動画の自主的閲覧は医学生の意識障害の程度判定スキルの向上に寄与するものと考えられ、タブレット型PCの臨床実習中の学習支援ツールとしての有効性が示唆された。医学部における臨床実習は領域間での到達目標の不統一や人的資源の欠乏によって見学型が中心となることが多い。この結果医学部卒業時の臨床能力と、初期臨床研修医が研修開始時に求められる臨床能力との間にギャップが存在する。このギャップを解消するためには診療参加型臨床実習の充実が不可欠である。本研究は基本的臨床能力習得を到達目標とした体系的臨床実習プログラムの開発の一部として、臨床実習中の医学生が実習中に手元に置いていつでも利用できる情報検索・閲覧ツールを開発することを目的としている。具体的な研究計画は次の通りである。救急医学に配属中の第6学年生にタブレット型パソコンを1人1台貸与し、そのパソコンに電子医学教科書、学内で利用できる電子シラバスや医学資料を搭載、また救急医学で習得する意識レベル判定スキル、患者急変時対応スキルを自主学習するための動画を作成してこれらを搭載することとした。そしてこれらのタブレット型パソコン搭載コンテンツの利用回数を自動的に計測するプログラムを開発して各学生の利用回数を測定し、救急医学の臨床実習終了時に実施する実技試験(シミュレーション試験)の成績との関連を検討する。利用回数と実技試験成績との相関が認められれば、臨床実習でのタブレット型パソコン使用の有効性を示すことができる、というものである。平成23年度は、タブレット型パソコン10台を購入(平成24年度救急医学の臨床実習学生数は1クール10名)、電子内科学書等を10組購入してタブレット型パソコンに搭載した。また意識障害レベル判定用動画(20例)を作成して、大学のサーバに搭載した。コンテンツ利用解析システムは専門業者に委託して開発した。さらに実習期間中に実施する意識障害判定シミュレーション実習プログラムを作成、試用した。平成23年度計画の90%程度は達成したが、患者急変時対応スキルを提示する動画の作成・サーバへの搭載のみが、やや遅れた。当初の計画通り、実習中の学生によるタブレット型パソコン利用を実施し、コンテンツ利用と実技試験結果との関連を解析する。当初の計画通り、研究成果を学会等で発表する。
フェロセン環とS原子に注目した新規導電性化合物の合成とその物性検討

電子移動が容易なフェロセン環とS原子を有するヘテロ環に注目して、新規な導電性化合物の合成検討とその物性検討を行った。研究は、二つのテーマで構成される。(1)導電性化合物としてフェロセン環とテトラチアフルバレン(TTFs)を基本骨格とした電子供与体(ドナー)の合成検討を行った。この電子供与体とTCNQやTCNQF_4等の電子授与体(アクセプター)の間での電荷移動によってCT錯体を形成し、その導電性についてさらに検討を行うことを目的とした。合成は、たとえばTTF母核の3,4-位でベンゼン環と結合したDB-TTFにフェロセン環を置換した化合物を合成し、アクセプターのTCNQを用いて電荷移動錯体としたが、たとえば、1,1`-ジアセチルフェロセン-TTF化合物の場合、σ=0.2Scm^<-1>の導電率を得た。フェロセンの存在が導電性に影響を与えることはその他の化合物合成でも確かめられているが、比較のためにフェロセン環の代りにベンゼン環を有するDB-TTF化合物の合成を行い、そのDB-TTFの数を増やした化合物をECE反応で合成した。そのTCNQF_4錯体の導電性との関係についても検討を行った。アクセプターとしては、TCNQよりもテトラフロローテトラシアノキノジメタン(TCNQF_4)を用いた方が錯体収率がよかった。(2)Sヘテロ環としてチオフェン環に注目し、フェロセンと結合を有するチオフェン誘導体の合成を行い、ついでチオフェン環を2量体、3量体へと結合させて、オリゴマーを合成する検討を行った。まず、フェロセン環を三重結合や二重結合でチオフェン環に導入する方法を検討した。そのチオフェン環を増やして、その電気化学的性質についてもCVスペクトルによってその電子移動の起こりやすさの検討を行った。チオフェン環は3量体までしか増やせなかったが、数が増えるに従って電子移動が起こりやすくなることを確かめた。当研究室ではこれまで、フェロセン環を組み入れた新規導電性化合物の合成を検討してきたが、本研究ではフェロセン環とS原子[チアフルバレン骨格(1)とチオフェン環(2)]に注目をして新規導電性化合物の合成検討を行なった。有機導電性化合物の中で電荷移動型錯体の場合はアクセプター分子とドナー分子について構造を変化させることができるが、アクセプター分子としてはTCNQとTCNQF_6に限定し、ドナー分子としてチアフルバレン(TTF)骨格を有する化合物の合成を行なった。(1)のチアフルバレン骨格の導入はフェロセン環と置換基部分をカルボニル基で結合した化合物を合成した後で、Wittig-Horner反応を用いてカルボニルの位置でチアフルバレン骨格を導入するという方法で合成した。置換基部分としては水素,メチル基、フェニル基、ナフチル基やヘテロ環(チオフェン,フラン,ピロール等)に変え、フェロセン環に1-置換と1,1'-ジ置換した場合のTTF化合物8種類の合成に成功した。それらの電荷移動錯体を合成し導電性を測定した結果、現在までに錯体を形成していな化合物もあるが、置換基が水素の場合に1,1'-ジ置換フェロセンのTTF化合物とTCNQでの錯体が一番よい導電性を示した(0.2S/cm)

(2)のチオフェン環の化合物に関しては,フェロセン環とチオフェン環の間の結合形成に関してまず検討を行なった。チオフェンのブロム化で、2-ブロモ置換体と3,4-ジプロモ置換体を作りわけ、これらについてフェロセン環と直接C-C結合で繋ぐ方法や二重結合や三重結合を導入する方法について検討を行い、パラジウム触媒を用いたHeck反応や園頭カップリングで合成できることを見出した。これらをニッケル触媒と亜鉛を用いて高分子化合物とし、その導電率測定を行なった。しかしドーピング等の検討は今後の課題である。本研究では、導電性化合物として(1)電荷移動型錯体を形成するタイプと(2)チオフェンオリゴマーを形成するタイプの2つについて検討を進めた。(1)は電子供与体(ドナー)と電子授与体(アクセプター)の間での電荷移動によって錯体が形成され、導電性を有するものである。TTF(テトラチアフルバレン)を基本骨格としたドナー化合物の合成を検討した。TTF母核の3,4-位でベンゼン環と結合したDB-TTFにフェロセン環を置換した化合物を合成し、アクセプターとしてテトラフロローテトラシアノキノジメタン(TCNQF_4)を用いて、その電荷移動錯体の形成を行い、8.5×10^<-7>Scm^<-1>の導電率を得た。フェロセンの存在が導電性に影響を与えることはその他の化合物合成でも確かめられているが、比較のためにフェロセン環の代りにベンゼン環を有するDB-TTF化合物の合成を行い、そのDB-TTFの数を増やした化合物を合成してそのTCNQF_4錯体の導電性との関係についても検討を行った。S原子に注目した化合物としてTTFをS架橋した化合物についても合成検討を行った。(2)は、フェロセン環を三重結合や二重結合でチオフェン環に導入する方法を検討し、そのチオフェン環を増やして物性検討を行った。さらにその電気化学的性質についてもCVスペクトルによってその電子移動の起こりやすさの検討を行い、チオフェン環の数が増えるに従って電子移動が起こりやすくなることを確かめた。
サブミクロンサイズ依存無電解めっきによる近接場ナノ光プローブの作製

窒素ガス環境下のサイズ依存無電解めっきにより近接場光学プローブを作製した.作製工程は光ファイバーの化学エッチング,アルゴンイオンスパッタによるパラジウムコーティング,無電解ニッケルめっきからなる.得られたプローブの開口径は40nm以下であった.窒素ガス環境下のサイズ依存無電解めっきにより近接場光学プローブを作製した.作製工程は光ファイバーの化学エッチング,アルゴンイオンスパッタによるパラジウムコーティング,無電解ニッケルめっきからなる.得られたプローブの開口径は40nm以下であった.近接場光学顕微鏡(NOSM)の到達分解能はトンネル顕微鏡(STM),原子間力顕微鏡(AFM)などの他のプローブ顕微鏡に及ばないものの,光を情報媒体とするため,フォトニクスとの融合による応用範囲の広さを特徴とする.NSOMファイバープローブは顕微鏡分解能,透過率を決定する心臓デバイスであるが,微細な開口構造を有する金属膜形成を要するため,未だその量産に適した製造技術が確立されていない.我々は,乾式金属コーティング法に代えて,自己触媒めっきに現れるサブミクロンサイズ効果によって,プローブの遮光金属膜を形成することを提唱しており,ニッケル浴中での金属膜プロファイルの制御技術の開発を行っている.しかし,しばしば,開口構造近傍で金属膜が凹構造をもって形成され,プローブのアスペクト比が低下する問題があった.本報告では,凹構造を持たないプローブを作製するため,塩素イオンを添加した新たな無電解ニッケルめっき法を提案した.プローブ作製法は分散補償光ファイバーの化学エッチング,Pdスパッタによる触媒化,塩素イオン添加無電解Niめっき浴による遮光膜形成からなり,塩素イオン濃度1mol/dm3のときに凹構造形成が生じることなく,めっきプローブを作製することに成功した.このほかに,超音波照射によりサイズ効果を生じさせる手法の開発を行っており,超音波槽の深さを8cmと短くしたときに,プローブのファイバークラッド端の中央部において局所的にめっき膜厚が減少する現象が生じることが分かった.近接場光学顕微鏡はナノ領域の光学ツールとして,測定,分析,加工など様々な分野において応用が期待されている.しかし,その心臓素子である開口型プローブの量産化が難しく,発展を妨げる要因として残留している.本研究では近接場光学顕微鏡のプローブの作製技術向上するため光ファイバープローブの開口化,金属化の精密作製法を見出すことを目的としており,独自の自動開口形成法であるサブミクロンサイズ依存無電解めっきプロセスの研究に注力している.今回,大気をプロセスの再現性向上を妨げる外乱発生源ではないかと考えて,これを排除したプロセスを行うため,試作した密閉反応容器を用いてプローブをめっきした.雰囲気ガスは不活性ガスの窒素であり,圧力は35気圧であった.結果は1気圧の大気中で行っているときに見られる先端部周辺でのめっき膜の異常な陥没構造が抑制され,密閉容器内で実験を行ったことが先端部付近でのめっき形成に大きな影響を及ぼすことが分かった.ただし,反応容器としては,プローブを確認するため付設した窓付き蓋脇から窒素がリークする問題に悩まされ,圧力等の一定に保つことに多くの苦労を伴い,また年度最終に容器のオーバーホールを行った際,窓が割れてしまうなど,問題があった.実験の精度として未だ未熟な点が多々あるが,精密プローブ作製に向け,密閉容器を用いることが効果的な手段の一つであると確信した.近接場光学顕微鏡はナノ領域の光学ツールとして,測定,分析,加工など様々な分野において応用が期待されている.しかし,その心臓素子であるプローブの開口化工程は量産技術が確立されておらず,プローブの品質とコストダウンの両立が難しいため,その普及は原子間力顕微鏡に及ばない.本研究では近接場光学顕微鏡のプローブの作製技術向上するため光ファイバープローブの開口化,金属化の精密作製法を見出すことを目的としており,前年度に引き続き,酸素を排除した不活性ガス環境下において,自動開口形成法として期待されるサブミクロンサイズ依存無電解めっきプロセスの研究に注力した.前年度において,雰囲気ガスとして工業用窒素を用いた実験により,先端部周辺でのめっき膜の異常な陥没構造を抑制できることがわかったが,プローブめっき表面に大気中めっきでは見られなかい網目構造が生じる問題が生じた.大気中と工業用窒素ガス中の結果の比較から,網目構造が生じないことはガス中の不純物の影響ではないかと考え,今年度においては,網目構造の抑制を目的として,雰囲気ガスの最適化を行った.試行錯誤の結果,データシート上,工業用窒素ガスと同程度の純度である一般用アルゴンガスを用いたとき,網目構造が消失した.このことより,網目構造を誘起するのは,データシートに記載されるガス中酸素などではなく,触媒反応に影響を及ぼす炭素系の不純物であると推測する.
フルCG悪天候ドライブシミュレータ実現のためのプロトタイプ開発

コンピュータグラフィックスにより生成した画像を用いて,降雨や降雪などの悪天候も含んだドライブシミュレーションを実現するための現実感の高い景観画像を高速に生成する手法を開発した.具体的には,現実感の高い降雨景観の高速表示に関する手法(風の影響を考慮可能な降雨軌跡表現手法,ガラス面上を流れる水滴の高速表現手法,周辺の映り込みを考慮した水滴の高速描画手法,物体表面に衝突した水滴により生じる水はねの表現手法)及び降雪景観の表現手法を開発した.コンピュータグラフィックスにより生成した画像を用いて,降雨や降雪などの悪天候も含んだドライブシミュレーションを実現するための現実感の高い景観画像を高速に生成する手法を開発した.具体的には,現実感の高い降雨景観の高速表示に関する手法(風の影響を考慮可能な降雨軌跡表現手法,ガラス面上を流れる水滴の高速表現手法,周辺の映り込みを考慮した水滴の高速描画手法,物体表面に衝突した水滴により生じる水はねの表現手法)及び降雪景観の表現手法を開発した.フロントガラス上での水滴の挙動を、できるだけ現実感を保持しながら高速に表現する手法を開発した。従来の手法に比べて、水滴の運動の自由度を上げ、ガラス面上を移動する際に生じる残留水滴、水滴の尾、及び複数の水滴の融合を簡易なモデルで表現可能にした。得られた成果を、画像電子学会年次大会で発表した。夜間の場合、フロントガラス上の水滴に映り込んだ車のヘッドライトの影響が非常に大きいと考えられる。そこで、従来の画像と既開発の広ダイナミックレンジ画像を映りこみ用背景画像に用いて、具体的にどの程度画質に影響が及ぶのかを条件を変えて実験した。得られた研究成果を、画像電子学会年次大会で発表した。降雪表現の研究に着手した。降雪軌跡は、その場の風の状況に大きく影響される。このため、3次元空間において非定常の風を速度場として表現するシミュレーションプログラムを作成し、それを利用してらせん状の軌跡を描きながら落下する雪片を高速描画する手法を開発した。得られた成果を、画像電子学会第237回研究会で発表した。悪天候表現に関してこれまでに得られた研究成果のうち、風や天空の遮蔽状況などの局所性を考慮して現実感の高い降雨軌跡を効率よく表現する手法に関する内容を論文にまとめて、GRAPP2008(査読付き)において発表した。フロントガラス上での水滴の挙動を,できるだけ現実感を保持しながら高速に表現する手法を開発した.従来の手法に比べて,水滴の運動の自由度を上げ,ガラス面上を移動する際に生じる残留水滴,水滴の尾,及び複数の水滴の融合を簡易なモデルで表現可能にした.また,手法のさらなる高速化を図るため,できるだけグラフィックスハードウェアを活用してレンダリングを行うように映り込み画像をフレームバッファオブジェクトを利用して生成し,マッピング画像として使用する手法を開発・実装した.フロントガラス上の水滴表現に関する研究において,画質と高速処理の両立を目指した研究は本研究の他は見当たらず,実用化に対する貢献は大きいと考える.フロントガラス上での水滴の挙動に関してこれまでに得られた成果を,ITC-CSCC2008(国際会議,査読あり)で発表した.地表面や物体表面に落下した雨粒がはじけ散る様子を,高速度撮影して得られた知見に基づく簡易表現モデルを考案し,実装して表現効果と計算負荷との関係を確認した.従来の地表面上の水はねに関する表現が,ミルククラウンの映像をサイズを変えながら貼り付けたものが主であったのに対して,本研究ではミルククラウンが現れるのは非常に限られた条件下のみで,かつ短時間のものであることを実験により確認し,落下する物体表面に合わせて3種類の現実に近いモデルを提案した点に非常に大きい意義があると考える.簡易表現モデルに関して得られた研究成果を画像電子学会年次大会で発表した.昨年度に引き続き,地表面や物体表面に落下した雨粒がはじけ散ることで生じる水はねの簡易表現モデルに関する研究を推進した.従来手法は,降雨強度と落下表面のみをパラメータとして水はねのモデルを切替えていたため,実際の水はねパターンを決定する落下地点の水のたまり具合が考慮されていなかった.本年度は,この問題を解決するため,(1)水のたまり具合を記憶する仕組みの考案,(2)水のたまり具合に対応する水はねを生じるように水はね表現モデルを改良,(3)(1),(2)が視野を移動しても効率よく実行できるようなLOD(Level Of Detail)制御方法の考案,の3点を重点的に研究した.特に(3)は,降雨の際の地表面の様子を画一的でなく表現することと計算コストはトレード・オフの関係にあると,これまでは他の研究グループも含めて考えられていたが,表現の詳細化と広域化を一定の計算コストの下で実現できることを示した点に非常に大きい意義があると考える.水はね表現と並行して,降雨の処理を並列計算により高速化する手法およびそれぞれの手法をGPU(Graphics Processing Unit)を有効活用することで高速化する手法を検討した.テクスチャを活用するオーソドックスな手法ではあるが,中景以遠の部分の描画高速化の効果が得られたので成果を学会研究会で発表した.降雨処理全体を並列計算する点に関しては,表現効果ごとにモジュール化して分散処理する方法を考案したが,実装には至らなかった.また,前年度までに確立したGPUを有効活用する手法を応用して関連分野における主に画像処理を高速化する研究を行い,成果を論文誌や国際会議において発表した.
身体障害者および精神障害者のライフコースと障害受容に関する比較研究

研究1では,精神障害者(原疾患:統合失調症)の障害の実態把握のための質問紙調査を行った.研究2では,質問紙調査の結果を基に,生活満足度改善に関わる要因についてのインタビュー調査を行った.そして,それぞれについて身体障害者(原疾患:ポリオ,脊髄損傷)の結果との比較を行った.研究1:地域で生活する統合失調症の精神障害者を対象として,自記式質問紙調査の追加調査を行った.調査票の構造は,「心身の状態」「活動状況」「社会参加状況」「環境因子」「生活満足度」からなり,それをれについて,WHOの国際障害分類を元にした現状把握の質問項目と,VASTによる障害経過の記入を求めた.統合失調症では,社会性を要する活動では身体障害と同様の制限が見られた.障害や満足度の経過については,ポリオでは社会参加満足度と生活満足度が,脊髄損傷では社会参加状況と社会参加満足度,生活満足度が同傾向を示していた.一方で,統合失調症では社会参加状況,社会参加満足度,生活満足度の上昇し始める時期にズレがあった.研究2:研究1の結果を基に,生活満足度改善に関わる要因を特定するためのインタビュー調査を行った.VASTの結果から,生活満足度の改善していた精神障害者を目的試行的に抽出し,8名の対象者にインタビューを行った、インタビューの内容については,質問に対する回答を集計し量的な分析を行うとともに,質的研究の手法であるEditing Approach(Constant Comparative Method)を用いた分析を行った.統合失調症の結果を,ポリオ・脊髄損傷の結果と比較したところ,生活満足度の改善に関わる要件には,障害の原疾患に固有のもの,障害の種別に固有のもの,障害の時期に固有のものがあることが示された.研究1では,精神障害者(原疾患:統合失調症)の障害の実態把握のための質問紙調査を行った.研究2では,質問紙調査の結果を基に,生活満足度改善に関わる要因についてのインタビュー調査を行った.そして,それぞれについて身体障害者(原疾患:ポリオ,脊髄損傷)の結果との比較を行った.研究1:地域で生活する統合失調症の精神障害者を対象として,自記式質問紙調査の追加調査を行った.調査票の構造は,「心身の状態」「活動状況」「社会参加状況」「環境因子」「生活満足度」からなり,それをれについて,WHOの国際障害分類を元にした現状把握の質問項目と,VASTによる障害経過の記入を求めた.統合失調症では,社会性を要する活動では身体障害と同様の制限が見られた.障害や満足度の経過については,ポリオでは社会参加満足度と生活満足度が,脊髄損傷では社会参加状況と社会参加満足度,生活満足度が同傾向を示していた.一方で,統合失調症では社会参加状況,社会参加満足度,生活満足度の上昇し始める時期にズレがあった.研究2:研究1の結果を基に,生活満足度改善に関わる要因を特定するためのインタビュー調査を行った.VASTの結果から,生活満足度の改善していた精神障害者を目的試行的に抽出し,8名の対象者にインタビューを行った、インタビューの内容については,質問に対する回答を集計し量的な分析を行うとともに,質的研究の手法であるEditing Approach(Constant Comparative Method)を用いた分析を行った.統合失調症の結果を,ポリオ・脊髄損傷の結果と比較したところ,生活満足度の改善に関わる要件には,障害の原疾患に固有のもの,障害の種別に固有のもの,障害の時期に固有のものがあることが示された.本年度は、下記のことを行った1.障害者の障害認知、およびライフコースに関する文献レビューを行った。2.精神障害者については、昨年度行った自記式質問紙調査の追加調査を実施し、後続の面接研究の対象候補者を抽出するための母集団を大きくした。結果として、3医療機関のデイケア部門および外来、11小規模作業所に協力を求め、135人から自記式質問紙調査票を回収した。3.精神障害者への自記式質問紙調査で得られたデータを、過去に行われた身体障害者研究のデータベースに統合した。4.心身の状態、活動性、社会参加、社会参加満足度、生活満足度の経過をそれぞれ5タイプに分類し(維持群、改善群、悪化群、未回復群、変化なし群)、原疾患とのクロス集計を行った。生活満足度が上昇した者は、精神障害者(原疾患:統合失調症)で51人(46.8%)、身体障害者(原疾患:ポリオ)で144人(29.6%)、精神障害者(原疾患:脊髄損傷)で125人(29.8%)であった。5.統合失調症による精神障害者で生活満足度が現在上昇している51名のうち、前回質問紙調査時に後続のインタビュー調査への協力に同意しており、かつ、調査票への記載等に問題がなく、面接調査に耐えうるだろうと判断されたのは16名であった。この16名に対して改めて面接調査への協力を依頼したところ、8名から同意が得られた。6.8名の精神障害者に対して、Long Interview法による面接調査を行った。7.1名の精神障害者から得られたインタビューデータについて、第1回の分析を行った。8.研究を障害者間情報伝達のインターフェイスと位置づけ、研究協力者(対象者)に対する知見の還元方法や研究者・対象者関係について検討、考察した。なお、本研究では個人情報の保護に充分な配慮を行った。本年度は下記のことを行った.1.研究代表者交代および研究分担者構成変更のため,諸手続を行い,保管データの移管や,本研究に使用するための既遂の調査関連資料について,分別・廃棄を行った.

2.精神障害者への追加調査を予定したが,施設および当事者の参加・協力同意が得られなかった.3.質問紙調査結果のフィードバックのための資料を作成した.4.面接調査のデータを電子化した.5.面接調査のデータ(プレ・インタビュー)を,Long Interview法を用いて解析した.6.身体障害者及び精神障害者のデータベース(質問紙調査分)を統合し,ICF(国際生活機能分類)の項目に基づいて分析を行った.研究成果を学会にて報告した.精神障害者においては,医療とコーディネイトのサービスの必要度が高かった.医療・福祉・コーディネイトでは,対処していない人はした人よりも満足度が低く,対処の有無が満足度に影響していた.身体障害の原疾患としては外傷性脊髄損傷を,精神障害の原疾患としては統合失調症を取り上げ,社会参加満足度について比較した.両障害はいずれも成人後の中途障害である点で共通している.両障害とも,参加満足度には参加制約度が関連していた.脊髄損傷では「現年齢」が参加満足度の複数の項目と関連していたが,統合失調症では関連が見られなかった.また,脊髄損傷では参加満足度の全項目(健康管理・移動・交流・情報交換・家族役割・夫婦異性関係・仕事・金銭管理・地域活動・教育)に参加制約度が関連していたのに対し,統合失調症の「健康管理」では活動制限のみが関連していた.「健康管理」の参加制約度は両障害で有意差がなかったが,参加満足度には差が見られ,また,満足度に関連する要因も異なっていることが示された.なお,本研究では個人情報の保護に十分な配慮を行った.本年度は下記のことを行った。(1)平成17年度までに得られた質問紙調査についてさらに詳細な分析を行い,精神障害者と身体障害者の比較検討を行った.(2)精神障害者の心身の状態,活動性,社会参加,社会参加満足度,生活満足度の経過(VAST)について詳細に分析した.(3)精神障害者と身体障害者の障害および満足度の経過を比較検討した.(4)精神障害者の面接調査のデータ(プレ・インタビュー以外の6人分)を,Long Interview法を用いて解析した,(5)面接調査について2種類の結果を示した.1つめはGrand Tour QuestionsやFinal Questions,Additional Questionsへの回答を量的に分析したものであり,2つめは質的研究の手法であるEditing Approach(Constant Comparative Method)を用いた分析であった.(6)精神障害者の面接調査の結果を,身体障害者の面接調査の結果と比較検討した.(7)報告書を作成した.障害および満足度の経過については,脊髄損傷では受傷後約10年間,明確な回復期があった.心身の状態と活動状況がほぼ同様に推移し,社会参加状況と社会参加満足度と生活満足度がほぼ同様に推移していた.ポリオについては発症30年後に心身の状態が低下し始め,それを後追いする形で活動状況と社会参加状況が低下していた.社会参加満足度と生活満足度が同様の推移を示していた.統合失調症については,発症後の回復期が不明瞭で,心身の状態と活動状況が一致していなかった.社会参加状況,社会参加満足度,生活満足度の上昇し始める時期にズレがあった.いずれの障害においても,生活満足度は上昇していた.
タンパク質のバルクリン酸化とその水和効果から理解する分裂期染色体構築機構

本研究は、分裂期移行に伴う染色体関連タンパク質のバルクリン酸化の役割を、DNAとタンパク質が高濃度で存在する環境における、リン酸基周辺の水和効果から解明することにある。採用第2年目の本年は、研究項目1の「分裂期バルクリン酸化の定量解析」および、研究項目3「in vitroクロマチン再構成におけるリン酸化タンパク質のバルク効果の検証」に取り組んだ。1.分裂期バルクリン酸化の定量解析(1-2.定量的プロテオミクスによる、分裂期バルクリン酸化部位の定量解析)定量的プロテオミクスによって明らかになった、リン酸化タンパク質に関してgene ontology解析を行ったところ、RNA関連タンパク質が、分裂期リン酸化・脱リン酸化タンパク質の双方に多く含まれていることがわかった。さらには、RNA関連タンパク質は、リン酸化部位を非構造領域により多く持っていることがわかった。3. in vitroクロマチン再構成におけるリン酸化タンパク質のバルク効果の検証(3-1. Ki-67の分裂期における機能に与える、バルクリン酸化の影響の検証)項目1によって明らかになった分裂期バルクリン酸化タンパク質の代表が、細胞増殖マーカータンパク質のKi-67である。Ki-67が中心となって、染色体の周りに液相を形成することが、分裂期染色体における機能に重要なのではないかと考えられている。液滴系での解析により、1)リピートドメインの長さ、2)リン酸化模倣変異数に応じて、相分離能が上昇することがわかった。また、他ドメインとの相互作用および、DNAとの相互作用の検証から、分裂期バルクリン酸化が、Ki-67のリピートドメイン間の相互作用を上昇させ、相分離を促進する一方で、他ドメイン及びDNAとリピートドメインの相互作用を減少させることにより、分裂期染色体周縁部で液相の形成を促進していることが示唆された。今年度は、研究課題の第1項目にあたる「分裂期バルクリン酸化の定量解析」および第3項目にあたる「in vitroクロマチン再構成におけるリン酸化タンパク質のバルク効果の検証」に取り組み、来年度に繋がる大きな成果が得られた。質量分析の結果を詳細に解析することにより、RNA関連タンパク質においてリン酸化と脱リン酸化が多く生じている事を明らかにした。それらの多くは、核小体やスプライシングスペックルなどの膜のないオルガネラに含まれており、リン酸化状態の劇的な変化による相転移が分裂期における大規模な形態変化(消失や再構築)の原動力になっていることを示唆する結果として非常に興味深い。さらに、分裂期にバルクリン酸化を受けるタンパク質としてKi-67を見出した。Ki-67は分裂期において染色体周縁部で機能することから、このバルク効果の検証は、分裂期染色体構築機構の関連を明らかにする上で非常に重要である。リン酸化模倣変異体を使用した実験によって、Ki-67が分裂期に染色体周縁で液相を形成し機能するには、バルクリン酸化が重要であるということを支持する知見が得られた。これらの成果は、リン酸化のバルク効果が、分裂期の染色体構造変化に寄与する可能性を大きく押し上げるものであり高く評価できる。今年度に得られた結果は、次年度に引き続き取り組む課題項目の遂行に非常に有用であり、さらに大きな成果が期待できる。「in vitroクロマチン再構成におけるリン酸化タンパク質のバルク効果の検証」を「バルクリン酸化レベル依存性」と「水和の影響」の2方向から行う。前者は具体的に以下の項目により実施する:1.前年度までに明らかにした「バルクリン酸化レベル」を基準にした、染色体凝縮関連タンパク質のリン酸化、およびリン酸化模倣変異体の作成。2. λDNAとバルクリン酸化コアヒストンの混合によるin vitroクロマチン再構成。3.バルクリン酸化された、もしくはバルクリン酸化を模倣する変異を施した染色体凝縮関連タンパク質の、再構成クロマチン、DNAビーズ、染色体凝縮関連タンパク質ノックアウト細胞への導入。4.バルクリン酸化された、もしくはバルクリン酸化を模倣する変異を施した染色体凝縮関連タンパク質の、液滴系におけるタンパク質間、DNA、RNA間相互作用の検証。後者は具体的に以下により実施する:上記のin vitro再構成クロマチンのDNA凝集における、温度依存性、塩濃度・種類依存性、重水の影響の検証。本年度の必要経費は、生化学用試薬の購入に充てる。研究成果は国内外の学会で報告するとともに、論文として学術誌に投稿・掲載する。採用第1年目の本年は、分裂期バルクリン酸化の定量解析に取り組んだ。1.分裂期バルクリン酸化の定量解析1-1.タンパク質リン酸化特異的プローブによる、分裂期バルクリン酸化量の定量解析タンパク質リン酸化特異的プローブを用いて、分裂期同調HeLa細胞と、非同調(間期)HeLa細胞のタンパク質リン酸化量の絶対定量を行った。分裂期同調HeLa細胞では、非同調(間期)HeLa細胞と比較して1.4倍のタンパク質リン酸化が起こっていた。ATP濃度感受性FRETプローブを用いた顕微鏡観察では、分裂期中期の開始に向けて細胞内ATP濃度が減少していることが確認された。阻害剤を使用した実験により、分裂期リン酸化が細胞内ATP減少の主要因であることが示された。1-2.定量的プロテオミクスによる、分裂期バルクリン酸化部位の定量解析定量的プロテオミクスにより、分裂期同調細胞と非同調(間期)細胞のリン酸化の比較定量解析を行なった。分裂期への移行に伴い、細胞内タンパク質のリン酸化残基が増加することが示された。