hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
BRCA1抑制とNF-κB活性化の作用機構の解明

BRCA1機能不全はBasal-lile乳癌と関連があり、この予後不良乳癌の治療開発が早急に望まれる。近年BRCA1変異によるBRCA1機能不全とNFkB経路の亢進が近年報告された。このことからNFkB経路を抑制するBortezomibがBRCA1機能不全細胞の増殖を選択的に抑制しうるという仮説を立て検討した。BRCA1遺伝子変異による機能不全を伴う乳癌及び卵巣癌細胞株と、それぞれに野生型BRCA1をintegrationした細胞を用いて、Bortezomibに対するin vitroでの薬剤感受性試験を行った。その結果BRCA1機能不全細胞がBortezomibに対して高感受性を示した。またNFkB経路はBRCA1機能不全細胞で亢進し、bortezomibで抑制されることもp65の局在変化で証明した。同様の結果をsiRNAによるBRCA1発現抑制を用いた実験系でも証明した。これによりBRCA1の発現低下とBRCA1の変異がNFkB経路を亢進させ、またBortezomibに高感受性を示すことが証明された。また最近の報告で、化学治療前のTriple-negative患者の検体を用いたXenograftを作成し、Bortezomibでの治療を行った論文が発表された(Breast Cancer Research and Treatment (2018) 170:211-234 )。この論文によるとBRCA1に変異があるTriple-negativeの患者の方が、Bortezomibに対する高感受性であることが証明された。この報告で明らかにされたBRCA1変異とBortezomibの高感受性は本研究でのBRCA1変異-NfkB経路亢進-Bortezomib高感受性を裏付けるものである。このようにin vitroで立証された仮説が実際in vivoでも成り立つことが証明されつつある。これまでBRCA1変異やBRCA1発現低下によるBRCA1機能不全がNFkBシグナリングを亢進させ、NFkBシグナリングを抑制するBortezomibに高い感受性を示すことをin vitroの実験系で証明してきた。in vivoでの実験系で再現性を確認するために、昨年度はBRCA1の変異がある卵巣癌と乳癌の細胞株を免疫不全マウスに皮下移植した。それとともに野生型BRCA1をintegrationした卵巣癌と乳癌の細胞も皮下移植した。BRCA1に変異がある卵巣癌と乳癌の細胞株によるXenograftは、腫瘍の成長率が非常に悪く、Bortezomibによる薬剤感受性の実験結果の信憑性に問題がある。マウスでの腫瘍の成長率をよくするために移植細胞数を多くするなど、実験方法を改善させる方法を模索している。しかしIn vivoで細胞株を使用する実験は困難を極めている。In vivoでの細胞株皮下移植に変わる実験方法として、新たに発表された論文(Breast Cancer Research and Treatment (2018) 170:211-234 )を参考に、臨床検体を直接マウスに打つPatient-derived xenograft (PDX) modelsもあわせて本研究で使用することを決定した。臨床検体も数症例得ることが予想でき、現在検討に向けて倫理的分野から検討を開始している段階である。BRCA1の変異及びBRCA1の発現低下によるBRCA1機能不全がNFkBシグナリングを亢進させ、Bortezomibに高い感受性を示すことをin vitroで証明した。今後は細胞株だけでなく、臨床検体を免疫不全マウスに皮下摂取しin vivoでの実験系でNfkBシグナリングの亢進やBortezomibへの感受性を検討する。乳癌は遺伝子発現パターンにより四つの亜型に分類された。このなかでbasal-like乳癌とher2-enriched乳癌が最も予後不良である。ハーセプチンという効果的治療方法を得たher2-enriched乳癌に比べ、basal-like乳癌は治療方法も限られ効果的治療の開発が待たれる。家族性乳癌の原因遺伝子BRCA1に変異があると80%の確率で乳癌、40%の確率で卵巣癌になる。さらにBRCA1変異を伴う乳癌はbasal-like乳癌との関連が大きい。近年の報告でBRCA1変異、または機能不全細胞でNF-kB経路の亢進が見られることが報告された。本研究はBRCA1機能不全、および機能が正常な細胞を複数の細胞株を用い作成し、実際にBRCA1機能不全細胞でNF-kB経路の亢進が見られるのか、そしてBRCA1機能不全細胞がNF-kBinhibitorに高い感受性を示すか検討するものである。BRCA1機能不全細胞はBRCA1遺伝子に変異のある乳癌、および卵巣癌細胞株に野生型BRCA1を安定的に発現する株を樹立する方法と、BRCA1遺伝子が正常な細胞株にRNA interferenceを用いBRCA1発現量を低下させBRCA1機能不全をおこすといった二つの方法で行った。これらの細胞株を用いBRCA1機能不全でNF-kB経路が亢進することを確認した。さらにBRCA1機能不全細胞がNF-kBinhibitorに高い感受性を示すことも確認した。本研究はprecision oncologyに基づく新規治療方法提案という意味で重要である。今後はこれまでの実験結果の再現性を確認するだけでなく、bioinformaticsを用いた客観性のある実験でも再現性を確認していく予定である。

BRCA1機能不全細胞はBRCA1遺伝子に変異のある乳癌細胞株HCC1937に野生型BRCA1を安定的に発現する細胞株を作成した。BRCA1は220kDaと非常に大きい蛋白質をコードする遺伝子であり安定発現株の作成に苦慮したが、共同研究者のDr. Juan BernalがPiggyBac system用コンストラクトを作成し無事に細胞株樹立ができた。BRCA1遺伝子に変異を伴う卵巣癌細胞株であるUWB1.289は野生型BRCA1を安定的に発現する細胞が購入可能であり入手した。RNA interferenceを用いたBRCA1ノックダウンはウエスタンブロッドで蛋白発現量の低下を確認した。細胞の準備ができたためNF-kB経路の亢進を確認した。これは転写因子p65の局在で判断することとした。客観的な結果を得るために、p65の局在はオートメーション顕微鏡であるcellomicsで計測した。これによりBRCA1機能不全を伴う細胞ではNF-kB経路の亢進を伴うことが確認できた。NF-kBinhibitorに対する感受性はBRCA1機能不全細胞と機能が正常な細胞に異なる濃度のNF-kBinhibitorを投与しclonogenicassayで確認した。この実験によりBRCA1機能不全細胞はNF-kBinhibitorに高い感受性を示すことを確認した。このように当初の計画通りに研究は進行している。BRCA1機能不全は予後不良乳癌であるbasal-like乳癌と関連があり、BRCA1機能不全を伴う乳癌に対する効果的治療方法の確立は重要である。BRCA1変異がNF-kB経路を亢進させることが報告されており、本研究はこの特徴を生かしBRCA1変異だけでなく発現量低下などを含むBRCA1機能不全細胞がNF-kBinhibitorであるbortezomibに高い感受性を示す、すなわち効果的治療方法になりうることを仮説とし検討するものである。BRCA1変異細胞とBRCA1安定発現細胞株でのbortezomibに対するin vitroでの薬剤感受性実験を行い、BRCA1機能不全細胞がbortezomibに高感受性を示すことを証明した。さらにBRCA1発現低下も変異と同様にNF-kB経路のcore complexであるp65発現亢進をおこすことを証明した。またBRCA1発現低下細胞がbortezomibに高い感受性を示すこともin vitroで証明した。最近の報告で、p65高発現によるBRCA1抑制メカニズムが明らかにされた(Sci Rep. 2017Aug 7;7(1):7481.)。BRCA1の発現が低い乳癌細胞では癌原遺伝子であるMUC1-Cが高発現するとp65発現亢進が促され、ポリコームタンパクであるEZH2が高発現となる。
ナノ結晶Ｓｉ塗布型新太陽電池の研究

半導体デバイスSiなどの太陽電池の製造コストを劇的に下げるためには、高価な真空装置などを用いずに、従来のCdS/CdTe太陽電池などに代表されるように原料のペーストを塗布して太陽電池を製造する方法がある。本研究では安価なSiナノ結晶粒子ペーストを製作、塗布して太陽電池を製造するための基礎プロセスの検討を行った。高純度Si原料をミリングなどによりナノサイズ化し、ペースト状にした後、安価な金属基板などにp型、n型Siペーストをそれぞれ塗布することにより、太陽電池に必要なpn接合を製作することを試みる。[遊星型ビーズミル法・超遠心分離法を用いたSiナノ結晶粒子の調製]遊星型ビーズミル法を用いた湿式粉砕によるSiナノ結晶粒子の調製について検討した。遊星型ビーズミル法とは粉砕物をビーズ状の小径のミル材を用いる湿式粉砕に、粉砕エネルギーの大きな遊星型ミルを用いる方法である。本研究では、この手法をSiの粉砕に適用し、ナノ結晶粒子の調製を試みた。高純度Si原料をミリングなどによりナノサイズに粉砕しペースト状にするには、ミリング中のSiの酸化を防ぐ必要がある。そのため様々な還元性溶媒中でのミリングを試みたり、さらに、界面活性剤などを用いることで、Siナノ結晶粒子が水分等から保護される形になり、酸化されにくくなる原理から、酸化をある程度防止できた。ナノSiのX線回折データより、Siのミリング後、アモルファス状態の部分も存在し、またナノSi結晶にも多数の欠陥が入っていることが分かった。Siナノ結晶粒子のペーストをSi基板に塗布後、アニーリングにより、結晶性や欠陥の回復を試みた。この際、酸化されないように水素などを用いた還元雰囲気中で熱処理を行なった。最後に電気伝導性やpnダイオード特性の評価を行い、その結果、整流性の良いダイオードが得られ、わずかながら光起電力も得られた。安価なSiナノ結晶粒子ペーストを製作、塗布して太陽電池を製造するための基礎プロセスの検討を行った。高純度Si原料をミリングなどによりナノサイズ化し、ペースト状にした後、安価な金属基板などにp型、n型Siペーストをそれぞれ塗布することにより、太陽電池に必要なpn接合を製作することに成功した。遊星型ビーズミル法は粉砕物をビーズ状の小径ミル材を用いる湿式粉砕に、粉砕エネルギーの大きな遊星型ミルを用いる方法であり、単に重力を用いた水平型ボールミル法に比べ、エネルギーも非常に大きい。粒径をナノサイズに粉砕する必要がない場合は、どちらの方法も使えるが、与えられるエネルギーが大きく異なるので、化学反応等を伴うミルの場合はどちらが適切かを選択する必要性や回転数・時間などを変える必要性が有る。本研究ではミリング中のSiの酸化を防ぐ事が最重要課題である。そのためには、粒径を大きくし、表面積を小さくする方が得策である。従って、それだけを考えると水平型ボールミル法だけでも十分である。しかし、還元性溶媒を用いて、保護基を修飾させたい場合はその限りではない。昨年度はSi基板上にペーストを塗って、pn接合の製作を試みたが、今年度は金属基板上にp型、n型のSiペーストをそれぞれ塗布して製作する事に成功した。実用的には安価な金属基板を用いる事が必要不可欠で、一歩前進した事になる。Siナノ結晶粒子のペーストを塗布後、水素還元雰囲気中のアニーリングにより結晶性や欠陥の回復の様子をラマン分光で確認した。アニール温度が上がるほど、単結晶Siのピーク位置には近づくが、一致する処までは行かない。また、アニール温度を上げすぎると急激な酸化が始まってしまうことが分かった。最後に、膜の電気伝導性やpnダイオード特性の評価を行った。その結果、整流性の良いダイオードが得られ、わずかながら光起電力も得られた。安価なSiナノ結晶粒子ペーストを製作し、塗布して太陽電池を製造するための基礎プロセスの検討を行った。高純度Si原料をミリングなどによりナノサイズ化し、ペースト状にした後、Fe基板・Mo基板などにp型、n型Siペーストをそれぞれ塗布することにより、太陽電池用のpn接合を製作することに成功した。本研究ではプロセス中のSiの酸化を防ぐ事が最重要課題である。昨年度はSiを粉砕する際に酸化をしない様に出来るだけ、工夫を加えた。まず、乳鉢で粉砕する際には還元性のあるエタノールなどを加える事で、Siが直接大気に触れない様にする事で、粉砕時の酸化をかなり押さえる事が出来る事が分かった。また、遊星型ビーズミル法においては容器内雰囲気を空気では無く、ArやN2など無酸素状態で行う事により、酸化が押さえられる事も分かった。さらに、最も酸化されやすいプロセスは熱処理のところであり、炉内にArガスをただフローさせるよりは、真空置換させた方が熱処理による酸化が抑えられることが分かった。Siナノ結晶粒子の酸化の評価はSiペーストを金属基板に塗布後、アニーリング前後でFTIR, X線回折、ラマン分光などにより酸化度合い、結晶性や欠陥の回復の様子をそれぞれ確認した。最後に、上に述べた手法で酸化を抑えたSiペーストpnデバイスを作成し、膜の電気伝導性やpnダイオード特性の評価を行った。その結果、整流性の良い(440程度)ダイオードが得られ、わずかながら光起電力も観測できた。

高純度Si原料を遊星型ビーズミル法によりナノサイズ化しペースト状にした後、金属基板上にp型とn型Siペーストをそれぞれ塗布し、還元雰囲気中で7001100°Cでアニール後、pn接合を製作することに成功した。±2Vにおいて整流比440程度得ることができた。また、光起電力もμA台とわずかではあるが、発生したことが確認された。Siの酸化防止のために溶媒にエタノール、アセトニトリルなどを用い、それぞれに保護基として、ポリビニルピロリドン(PVP)、アセチルアセトン(acac)などを混ぜミリングを行った。その後、7001100°Cでのアニーリングにより、結晶性や欠陥を回復されることをラマン分光で確認した。また、還元性雰囲気中でアニールする事で、Siナノ結晶粒子ペーストの酸化を押さえられるか試したが、温度が上がるほど困難になってくる事が分かった。X線回折の結果、温度が高くなるほど、ナノ粒子同士が溶着して微結晶粒が大きくなって来ている事が分かった。また、それと同様に結晶性が回復することにより、電気伝導特性が改善されたことが確認できた。(i)今後はどの種類の金属基板がSiペーストを用いた太陽電池製作に適切かを探る。金属基板(高温のアニールに強い金属やコーティングした金属板など)にSiナノ結晶粒子のペーストを塗布し、超音波処理とアニールなどを施した後の基板との密着性や電気特性を調べる。密着性においてはスコッチテープ法ではがれないこと、電気特性ついてはオーミック特性(接触抵抗1Ωcm2以下)にするための最適プロセス法を見出す。(ii)Siの酸化を防ぐため、真空用グローブボックス等を用いて不活性ガス中でのミリングや各種プロセスを行う。また、これまで試みた以外の還元性溶媒と界面活性剤や水素イオンを溶かし込んだ溶媒なども試みる。(iii) n型とp型Siナノ結晶粒子ペーストをそれぞれ金属基板に塗布し、水素などを用いたアニール還元処理を施した後、整流特性・太陽電池特性などを計測し、結晶性回復に必要な温度や還元処理法、太陽電池製造方法の最適化条件を明らかにする。高純度Si原料を遊星型ビーズミル法によりナノサイズ化しペースト状にした後、p型またはn型Si基板上にn型またはp型Siペーストをそれぞれ塗布し、水素雰囲気中で1200°Cアニール後、pn接合を製作することに成功した。±2Vにおいて整流比を約500程度得ることができた。また、光起電力もわずかではあるが、発生したことが確認された。Siの酸化防止のために還元性溶媒と界面活性剤中でのミリングを試みた、溶媒にエタノール、またはアセトニトリルを用い、それぞれに保護基として、ポリビニルピロリドン(PVP)、アセチルアセトン(acac)を混ぜてミリングを行った。さらに、アニーリングにより、結晶性や欠陥を回復させることを試みた。Siナノ結晶粒子のペーストをSi基板に塗布後、酸化を最小限に抑えるために水素中でアニーリングした。X線回折の結果、アモルファス成分が減少し結晶性が回復し、また、電気伝導特性が改善されたことが確認できた。各溶媒と保護基により電気特性が異なり、アセトニトリル+acacの組み合わせは他の溶液に比べ、Siの酸化が抑えられ(FTIR、ラマン等で確認)、最も電流が流れやすく、エタノール+PVPの組合わせでは一番電流が流れにくかった。グローブボックスや周辺機器をを購入予定であったが、今年度は予算が足りなく、次年度に繰り越して購入予定である。
コリプレッサーskiおよびsno遺伝子産物の生理機能

skiは、ニワトリのレトロウイルスが持つ癌遺伝子として発見され、それと相同性を持つ遺伝子としてsno(ski-related nobel gene)が同定された。私共の研究室ではSki/Snoが癌抑制遺伝子産物MadやRbによる転写抑制に必須なコリプレッサーであることを明かにし、ski/snoが癌抑制遺伝子としても機能する可能性が示唆された。私はノックアウトマウスを用いて実験を行い、細胞のタイプによってはski/snoは癌抑制遺伝子としても機能することを明らかにしてきた。sno^<+/->およびski^<+/->マウスを用いた発がん実験では、リンパ腫の発生が最も多かったので、本年度の研究では造血系細胞の分化と増殖におけるSki/Snoの役割を明らかにすることを目的とした。ski^<-/->マウス新生児の胸腺細胞数は野生型よりやや少ないだけで、調べた限りT細胞の分化に異常は見られず、IFN-γやIL-4の発現も差がなかったが、TCR刺激に対する増殖反応が著しく低下していた、そして、脾細胞数は野生型の1.4%にまで低下していた。RAG2^<-/->マウスにski^<-/->胎児肝細胞を移植し、成体でのTリンパ球の分化を解析したところ、一旦は野生型と同様に脾臓やリンパ節にCD4^+細胞やCD8^+細胞が出現するものの、5週を過ぎると胸腺のCD4^+CD8^+細胞が消失し、胸腺と脾臓、リンパ節のCD4^+細胞およびCD8^+細胞が減少した。これらの事から、Skiは成体におけるT細胞分化に重要な役割を果たしていると考えられた。skiは、ニワトリのレトロウイルスが持つ発癌遺伝子として発見され、それと相同性を持つ遺伝子としてsno (ski-related novel gene)が同定された。Ski/Sno蛋白の機能は長い間不明であったが、最近私共の研究室でSki/Snoは共に転写コリプレッサーN-CoR/SMRTとmSin3Aに直接結合し、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)との複合体として核内ホルモン受容体などのリプレッサーによる転写抑制を仲介していることが明らかにされた。また、Skiに直接結合する因子としてGreig cephalopolysyndactyly syndromeの原因遺伝子産物Gli3も見いだされた。Gli3は転写の抑制と活性化の両方に関与する転写因子で、肢芽の前方では蛋白のプロセシングを受けて抑制型となる。一方、肢芽の後方ではShhシグナルによりGli3のプロセシングが阻害され、Gli1などの標的遺伝子の転写を活性化する。skiやGli3の変異マウスでは過剰指の形成やexencephalyが見られるので、分子・細胞レベルでの結果を元に、本研究ではノックアウトマウスを用いて、過剰指形成のメカニズムの解析を行った。まずGli3による転写抑制にSkiが関与しているかどうか調べたところ、ski欠損胎仔線維芽細胞ではGli3による転写抑制が阻害されることが分かった。SkiとGli3の遺伝学的関連を調べるためski^-/+マウスとGli3^<XtJ>/+マウスの交配を行ったところ、Gli3^<XtJ>/+;ski^-/+マウスではGli3^<XtJ>/+マウスよりも多くの過剰指が形成された。指のパターン形成に重要な遺伝子の発現を調べたところ、Gli3の標的遺伝子であるGli1の発現が肢芽の前方で異所性に発現していた。これらの事から、Skiは形態形成に重要な役割を果たしていることが明かとなった。
プラトン後期思想の研究-『ピレボス』の文献批判を中心に

今年度の主要な研究成果は、プラトン後期思想における問答法について新しい解釈を提示したことである。私はもともとこの研究を、対話篇『ピレボス』の冒頭における方法論についての記述(15b-17a5)の理解を目的として始めたが、諸論文の検討の後に、従来の解釈はプラトンの方法論についてのある先入見にもとづいてこの箇所を解釈していることに気づいた。それは、問答法の対象はイデアであり、問答法はイデアの相互関係を考察することによって進められるというものである。そして、F.M.CornfordのPlato's Theory of Knowledge(1935,170-72)などを見れば分かるように、この先入見は対話篇『パイドロス』における問答法の記述に由来している部分が大きい。そこで、私はまず『パイドロス』における問答法の記述(265c5-266c1)を再検討し、従来の解釈の先入見がそこに根拠を持たないことを確かめた上でそれを論文に纏め、続いて『ピレボス』における問答法の新しい解釈を別の論文(関西哲学会年報アルケー15号に掲載予定)に纏めた。『パイドロス』については、イデア相互の関係はこの箇所に関係なく、むしろここでの方法はソクラテスのスピーチがもとづいている話し方の技術(定義、似ているもののあいだの段階的な移行)であることを論じた。また、従来の『ピレボス』解釈では、15a1-c3はプラトンのイデア論についての深刻な問題であり、その後にこの問題とは関係のない若者についての記述が挟まれた後で、16b4-17a5で提示される問答法がその深刻な問題を解決していると考えられていた。それに対して、私は問答法の対象は事物に内在する「相」であって、イデアではなく、15a1-c3はそれをイデアとして扱う場合、その後に続く若者の記述はそれを名辞として扱う場合という、二つの誤った一と多へのアプローチを示していると論じた。この見解はプラトン後期の問答法の文脈に現れる「相」(idea, eidos)が「イデア」ではないと主張する点で、従来の解釈とは際だった対照をなしている。今年度は主として英国ダーラム大学のロウ教授のもとでResearch Associateとして在外研究を行った。主要な成果は事前に準備しておいたプラトン『ピレボス』の純粋な快楽についての英語論文の草稿をロウ教授のコメントにもとづきながら大きく手を入れつつまとめ直していること(発表は来年度になる予定)とその過程で該当箇所についてのギリシャ語の読み方について議論を行い、文献学的な研究についての様々な有益な知見を得たことである。『ピレボス』の純粋な快楽についての私の見解は次のようにまとめられる。つまり、プラトンは純粋な快楽と混合された快楽をそれぞれ「混合されたもの」および「無限定なもの」という形而上学的な分類に割り当てるのであるが(Phlb.52c-d)、このことが示していることは、純粋な快楽はそれ自体を目的とする過程の中で存在し、混合された快楽は身体の回復過程の中で存在するということである。したがって、純粋な快楽は身体の調和状態と同様、ある過程にとっての「目的」であり、善きものである。この私の解釈がもとづくテクスト分析は、現在有力なフレーデなどに代表されるすべての快楽は「目的」へ至る「生成過程」にすぎず、したがって善きものではないという解釈を退けるものである。今年度はそのほかに、内外の教授による講義という形式で行われるダーラム大学での研究会に積極的に参加し、英国での古代哲学研究について様々な知見を得ることができたほか、特にボーイズストーン博士のMiddleplatonismについての講義等を参考にしつつ、アリストテレス以降のプラトン倫理学について反応を研究し、比較考察にもとづく『ピレボス』の持つ倫理学的意味を追求している。これらの諸成果については日本に戻った後にまとめることを課題としたい。本年度の研究成果は、第一に、プラトンの後期思想における哲学的問答法(dialektike)の構造を、従来とは異なる視点から解明したことである。本研究の中心課題である対話篇『ピレボス』の前半部(11a-31b)では問答法についての議論が中心となっているが、その箇所は非常に難解であり、従来の解釈者は、多くの人(特にRoss, Hackforth, Guthrie, Griswold)のあいだで賛同されている別の対話篇『パイドロス』265c-266bで説明される問答法についての解釈(伝統的解釈)をそのまま『ピレボス』に持ち込むことによって説明を与えようとしてきた。しかし、この説明は多くの不整合を含んでしまうので、その点をさらに説明するために煩瑣な議論が延々と続いているという状況にある。そこで『パイドロス』に遡って研究した結果、伝統的解釈そのものが誤っていることを論証できたので、それを論文にまとめたのが本年度の主要な成果である(論文は投稿中)。とくに、これまで誰も明確に指摘しなかったが、伝統的解釈は265c-266bと277b-cとの対応を主要な根拠としている。しかし、この対応は不完全であり、問答法にとって鍵となる「定義」という言葉に特殊な意味を与えなければ整合的に読めない。そこで私は、むしろ両者は対応せず、後者の箇所で与えられているのは対象の定義と内的な分析という二段階の本質説明であるという別の解釈を提示した。この解釈をとることは同時に、後期思想の問答法全体についていくつかの根本的な理解の変更を受け入れることでもある。

第二に、本年度の前半はRowe教授からテクストの読み方に関するものを含む『ピレボス』研究についてのアドヴァイスをいただきつつ、Research Associateとして英国Durhamで在外研究を行い、さまざまな知見を得ることができた。今年度の主要な研究成果は、プラトン後期思想における問答法について新しい解釈を提示したことである。私はもともとこの研究を、対話篇『ピレボス』の冒頭における方法論についての記述(15b-17a5)の理解を目的として始めたが、諸論文の検討の後に、従来の解釈はプラトンの方法論についてのある先入見にもとづいてこの箇所を解釈していることに気づいた。それは、問答法の対象はイデアであり、問答法はイデアの相互関係を考察することによって進められるというものである。そして、F.M.CornfordのPlato's Theory of Knowledge(1935,170-72)などを見れば分かるように、この先入見は対話篇『パイドロス』における問答法の記述に由来している部分が大きい。そこで、私はまず『パイドロス』における問答法の記述(265c5-266c1)を再検討し、従来の解釈の先入見がそこに根拠を持たないことを確かめた上でそれを論文に纏め、続いて『ピレボス』における問答法の新しい解釈を別の論文(関西哲学会年報アルケー15号に掲載予定)に纏めた。『パイドロス』については、イデア相互の関係はこの箇所に関係なく、むしろここでの方法はソクラテスのスピーチがもとづいている話し方の技術(定義、似ているもののあいだの段階的な移行)であることを論じた。また、従来の『ピレボス』解釈では、15a1-c3はプラトンのイデア論についての深刻な問題であり、その後にこの問題とは関係のない若者についての記述が挟まれた後で、16b4-17a5で提示される問答法がその深刻な問題を解決していると考えられていた。それに対して、私は問答法の対象は事物に内在する「相」であって、イデアではなく、15a1-c3はそれをイデアとして扱う場合、その後に続く若者の記述はそれを名辞として扱う場合という、二つの誤った一と多へのアプローチを示していると論じた。この見解はプラトン後期の問答法の文脈に現れる「相」(idea, eidos)が「イデア」ではないと主張する点で、従来の解釈とは際だった対照をなしている。
単食性ハバチの同所性食草転換機構に関する研究

1。ニホントガリシダハバチが分布の南限付近で、食草転換をともなって、地理的隔離なしに新しい生態種形成を進めている事実を突き止めた。これは、野外で実際に同所的に生態種が形成されている現象をとらえた最初の例である。2。紀伊半島では北緯33°40'付近の南北約10kmの帯状地帯で、成虫の寄主選択性と幼虫の可食性が著しく変化しており、生態種形成が進行中である。それより南ではジュウモンジシダとイノデを共に利用している寡食性個体群として分布するが、それより北では、それぞれの植物のみを寄主とする2つの生態種に分化しており、同所下で交雑することなく共存している。3。草食転換の主要因である成虫の寄主選択性は、1遺伝子座の対立形質支配である可能性が強く、ジュウモンジシダ選択遺伝子Aに対し、イノデ選択遺伝子A'が突然変異として生じた結果、分断選択によりジュウモンジシダ生態種からイノデ生態種が派生したと考えられる。幼虫の可食性の変化は条件づけ効果による可能性が強い。すなわち、イノデ生態種の幼虫がジュウモンジシダを食べなくなるのは、雌成虫が何世代にもわたってイノデに産卵を続ける結果、幼虫の不食化が次第に進むと考えられる。4。食草転換をともなう新しい生態種の同所的形成の成立には、3つの隔離機構が働き合っていることを明らかにした。成虫の寄主選択が1遺伝子座支配であることによる分断選択と、交尾が食草上で起こることによる同族交配は前交配隔離機構として働き、生態種間の選択交尾は派生生態種の遺伝的独立性を強める後交配隔離機構として作用している。5。成虫の寄主選択に関与する誘引化学物質および選択交尾に関与する性フェロモンの分離と同定は今後の課題である。1。2。3。4。5。1.ジュウモンジシダからイノデに食草転換が進行中の移行地帯では,成虫の寄生植物選択性と幼虫の植物可食が急激に変化し,しかも両者の遺伝的基盤は異なり,それぞれ1少数の遺伝子座支配であることが示唆されたが,電気泳動法による蛋白多型から遺伝子座数を推定する試みは現在のところ十分な結果が得られておらず,継続実験により明確にする予定である.2.ジュウモンジシダ生態種の雌とイノデ生態種の雄は交配可能であるが,その逆の組合わせは交配せず,選択交尾機構の存在が示唆され,これがイノデ派生生態種の生殖隔離を促進する重要な生態的要因となる可能性がでてきた.3.自然環境下におけるトガリシダハバチの生態種形成の実態を調査した結果,ジュウモンジシダ生態種からイノデ生態種が派生する同所的食草転換の移行地帯が,本州紀伊半島および四国を東西に横ぎる形で,約10kmの狭い帯状地帯として存在することを明らかにした.4.同胞種トガリシダハバチとシシガシラハバチは,本州低地では両種の発生期に半月以上の差があり,成虫が混生することはないが,緯度および高度が増すにつれて2両種の発生期は縮まり,例えば,兵庫県氷ノ山(1,200m附近),滋賀県比良山(1,000m附近),秋田県月山(700m附近)では,一部発生期が重なり,そこでは2種の成虫が混生することを明らかにした.トガリシダハバチの幼虫はシシガシラを食べる能力があるが,成虫はそれぞれの食草以外には産卵せず,混生地域でも自然交雑はみられず,両種間に完全な生殖隔離が確立していることを確認した.

1.ニホントガリシダハバチHemitaxonus japonicus complexの自然固体群において、ジュウモンジシダからイノデに同所的に食草転換をおこし、地理的隔離なしに新しい生態種(host race)が作り出されている事実を発見しているが、食草転換は本種の分布の南限近くの北緯34°附近を紀伊半島から九州を東西に横切る南北約10kmの狭い帯状地帯で広範囲に起こっていることをさらに明確にした。2.本種の3生態種(ジュウモンジシダ生態種、イノデ生態種、シシガシラ生態種)の雌成虫は、それぞれの野外での寄主である植物のみを選択・産卵することを実験的に確かめていることから、雌は寄主植物の選択に際して、誘引化学物質を手がかりにしていることが考えられる。そこで植物の成分分析と生物検定を試みた結果、3生態種の雌は、それぞれの寄主植物を真空乾燥後、メチレンクロライドで抽出した分画に反応し、各雌は親油性の気発性の低いそれぞれ異なる物質に反応することを明らかにした。それぞれの物質の同定は来年度の課題である。3.電気泳動法を用いて、3生態種間の幼虫の血液蛋白質の構成を比較した。血液の採取量や発現バンドの安定性から、材料には5令幼虫を用いるのが通常であることがわかった。比較の結果、3生態種のバンドには若干の差が見られ、外部形態に相違が見られない生態種間に、蛋白質レベルでは差が生じている可能性が示唆された。1.ニホントガリシダハバチのジュウモンジシダ生態種とイノデ生態種の成虫の寄主選択に関与する誘引化学物質を明らかにするために、今年度は産卵適期のジュウモンジシダまたはイノデ各500gのメタノ-ル抽出液をさらにヘキサンで抽出後、各抽出液を薄層クロマトグラフィ-により分離した7画分に対するハバチ成虫の産卵行動の頻度を調べた。その結果、両生態種の雌は画分3および4に産卵行動を示したが、異なる生態種の食草からの抽出物質には誘引されなかった。両生態種の雌は、それぞれ構造が異なる、親油性で脂質に近い構造を持つ弱揮発性のにおい成分に特異的に反応している可能性が示唆されたが、物質の同定は今後の課題である。2.ジュウモンジシダ生態種、イノデ生態種およびシシガシラ生態種の幼虫の体液を用いて、アクリルアミド電気泳動により総蛋白および3種の酵素活性の比較を行って。、3者間の遺伝的変異性を調べた。蛋白は生態種間で若干の差異がみられ、シシガシラ生態種が他の2生態種に比べてその差異が大きいことが明らかになった。酵素活性の比較においては、MDHとMEでは生態種間に差はなかったが、エステラ-ゼでは変異性があり、特にジュウモンジシダ生態種とイノデ生態種の間には1本の特異なバンドの有無に差がみられた。3.ジュウモンジシダ生態種とイノデ生態種との交配実験により、両者間に選択交尾の現象が存在し、ジュウモンジシダ生態種からイノデ生態種への遺伝子流入を阻止する仕組みのあることが明らかになった。このことは、選択交尾が派生生態種の遺伝的独立性を保証する有効な生殖隔離機構の役割を担っていることを示唆している。なお、選択交尾には性フェロモンの構造変化が関係している可能性を実験的に調べているが、物質の同定並びに選択交尾の形成機構の解明は今後の課題である。
塩基配列の直接解読によるHLA型判定法の開発

細胞性免疫反応に関与するヒトHLA型は極めて多様性に富み、法医学上個人識別に有用である。現在のところ、クラスII領域の座位について、polymerase chain reaction(PCR)で増幅後、制限酵素あるいは塩基配列特異的プローブ等で型判定を行うが、操作はかなり煩雑となる。そこで、PCRで増幅後直接塩基配列を読みとれば能率的に型判定が可能と考えられる。しかし、血痕、精液斑、唾液斑、毛髪等の法医資料では種々の物質が混在しており、DNA抽出の際に混入し、PCR反応を阻害することも多く観察されている。そこで、まず、各種法医資料について、不純物の混在を分析し、さらにその影響を排除して確実にPCR法により増幅させることを試みた。毛髪ではメラニンがPCRの阻害物質であることを発見し、その影響を除くための検討を進めている。また、血痕や唾液でも阻害物質が混在しているので、それらの影響を除くことを試み、陳旧試料や実際例の唾液においても十分な増幅が得られ、HLAのDNAについて、まず、HLA-DQB1の塩基配列解読を試みつつある。ジェフリーズによって開発されたDNAを利用した個人識別法は法医鑑識に新しい可能性を拓いた。さらに、DNAの一部分を選択的に増幅するPCRを用いた方法により、微量な試料の分析も可能になってきた。ただ、通常のPCRでは数+ngから数ng程度のDNAは必要とされている。我々はHLAクラスII領域のDNA多型を検出する方法の開発や法医学領域への応用について検討を進めてきた。本研究では塩基配列の直接解読によるHLAクラスII型の型判定を実施することを目指している。平成4年度の研究では、まず血痕などの体液斑や変性した組織などの法医資料からPCRによるDNAの増幅が可能な不純物の少ないDNA抽出条件やPCRの条件の設定にまず力を注いだ。従来は有機溶媒による抽出が一般的であるが、PCRの際に用いられるTag DNAポリメラーゼを阻害する物質(例えば血痕ではヘマチンが主体と考えられている)の混入が避けられない。最近はBSAをPCRバッファーに入れることで不純物の作用を抑制することが試みられているが、本研究ではこのBSAの添加量の検討を行い、効果的な条件を検討した。また、微量の資料ではDNA抽出の際に器具への非特異的吸着があるため、抽出時にサケ精子DNAを添加することで回収率を大幅に改善することができた。このため微量の法医資料でもDNAの増幅を安定して行えるようになった。現在、この増幅したDNAにつきシーケンサーによる塩基配列の決定法の確立を進めている。ヒトHLA型はヒトの細胞性免疫に関与しており、極めて多様性に富んでいる。法医学領域では、従来は多数の特異抗体による型判定が親子鑑定に用いられてきた。ただ、抗体による検査は細胞を用いるので新鮮な血液でしか判定できなかった。しかし、HLAクラスIIでDNAからの型判定が可能となり、とりわけDNAポリメラーゼによる増幅反応(PCR)が利用されるようになり、陳旧で微量な斑痕などの法医物体検査に応用が可能となってきた。HLAクラスIIのタイピングは、まずPCR法により特定の座位の遺伝子を増幅し、次いでその遺伝子の塩基配列の差異を制限酵素による切断パターンの差として読みとったり、塩基配列特異的プローブとの結合の有無により読みとることにより行う。これらの手法はすでに確立され、充分に法医鑑定にも応用が可能であるが、HLA型の多様性を反映し、操作が煩雑となるのは避けられない。最近では塩基配列を直接読みとる技術が進歩したことから、本研究では、この手法をHLAの型判定に応用することを目指した。しかし、法医資料となる斑痕を用いる場合、問題点は塩基配列の直接解読の技術よりも、阻害物質の混入が少ない、分析に適したDNAの抽出精製過程にあることがわかった。その点を工夫することにより、血痕、唾液、毛髪などから、HLAクラスII各型の判定が可能な良質のDNAを抽出精製することが可能となった。現在、HLA-DQB1型について直接塩基配列を決定することを試みている。
製鋼スラグの組成と結晶構造制御による農業資材への適用

現在日本の水田土壌は、pH低下、珪酸不足、遊離酸化鉄の貧化の問題に直面している。これに対して、鉄鋼生産プロセスの副産物である製鋼スラグは、CaやSiを供給できる安価な土壌改質肥料として期待されている。一方、製鋼スラグにはFeが含まれるが、水田土壌に対するFeの供給は不十分である。これに対して、CaO-SiO2-FeOx系非結晶相からFeが溶け易い現象を利用し製鋼スラグ系肥料のFe溶出能を向上させるため、非結晶相の水溶性に及ぼす組成、構造の影響を明らかにした。更に、組成、冷却条件を制御することによって、Ca、Si、Feの高い供給能を同時に持つ新規製鋼スラグ系水田土壌改良材の作製可能性を検証した。本研究は、CaO-SiO2-FeOx系非結晶相を利用し製鋼スラグ系肥料のFe溶出能を向上するため、組成による非結晶相構造及び水溶性の変化機構を解明する事が目的である。酸化鉄価数、酸化鉄濃度、CaO/SiO2が変化した非結晶相を合成しその水溶性を調査した。また、添加酸化物MgO、Al2O3、MnO、P2O5による影響も調べた。その結果、水田灌水初期の水環境では(pH5、空気飽和)、僅かの量でしか溶けないFe2O3非結晶相と比べて、鉄価数の低下によってFeの溶出量は大幅に増加した。Ca、Siも同様な溶出挙動を示した。CaO/SiO2は0.37-0.67の範囲内に上昇するとCa、Si、Feの溶出量が増加し、0.67以上になるとFe、Siの溶出量は減少傾向に転じた。FeO濃度の増加によるFeの溶出量は持続的に上昇し、Ca、Siの溶出量は30%FeOのときに最大値に至った。以上の結果から、非結晶相からFe溶出能を向上するには、FeOが多く含まれること、及びCaO/SiO2を0.67近傍に制御することが重要であると判明した。水溶性に及ぼす構造的な原因について、非架橋酸素(NBO/T)を用いて考察した結果、FeO、CaO濃度の増加によるNBO/Tが多くなりFe溶出量は上昇すると分かった。その原因は、Fe2+、Ca2+は多く存在するとシリケート員環の鎖構造を作れず、低員環且つ高NBO/TのQ0、Q1等構造単位が増えて水溶性に影響したと考えられる。また、Feの溶出に及ぼす影響はCaOよりFeOの方が大きいと確認し、易溶な構造単位を形成するにはFeOが最も有効であると分かった。一方、MgO、Al2O3、P2O5、MnOのいずれを加えるとFeの溶出量は減少し、MgO、Al2O3よりP2O5、MnOによる減少幅が大きかった。これらの添加酸化物により、易溶な構造単位は安定化となったことを示唆した。予定通りH28年度は組成を変化した非結晶相の合成が出来て、その溶出挙動の調査を終了した。本研究で用いた非結晶相では、いずれの組成もCaO/SiO2率が高く、且つ酸化鉄濃度が高いという組成特徴があり、今まで殆ど検討されていないガラス系である。このような非結晶相を合成する際に、ガラス質になるには厳しい冷却条件を要する。様々な検討を行った結果、高温で溶かした融体を冷たい銅板の上に流し込んで、同時に大量のHeガスを噴射する方法に定着した。XRD、EPMAの分析感度では結晶相が観察されず均一なガラス質であることを確認した。また、組成や酸化鉄価数はほぼ目標通りにできた。溶出挙動の調査には、既に確立された方法を用いた。その結果、鉄価数、CaO/SiO2、FeO濃度の変化に応じてFe、Ca、Siの溶出挙動に明確な差異が表して、水溶性は構造に大きく依存する事が明らかになった。構造的な考察について、電荷数が同じであるシリケートネットワーク構造のモディファイアCa2+、Fe2+によって同じNBO/Tに達しても、非結晶相の水溶性に大きく差異があると予想もしなかった結果を得た。更に、酸化物の酸化性や塩基性にも関わらず、MgO、Al2O3、P2O5、MnOのいずれが非結晶相に含まれると、水溶性が低下することが分かった。以上の結果は、H29年度に予定しているFeが溶けやすい製鋼スラグ系肥料の最適作成条件を検討するに必須な前提情報であり、学術的には、非結晶相における水溶性に関する重要且つ新しい知見である。一方、構造解析手法の検討について、遷移金属Feの酸化物を多く含む非結晶相の解析例は殆どなく、Siの員環構造を解析するには既存のラマンでは対応可否のところから挑み始めた。H28年度ではガラス構造解析の専門の先生方と複数回で議論を行い、連携研究体制を構築することができた。本研究の目的は、Feが溶出し易いCaO-SiO2-FeOx系非結晶相を利用し製鋼スラグのFe溶出能を向上するため、まず、CaO-SiO2-FeOx系非結晶相の構造及び水溶性に影響するファクターの作用メカニズムを明らかにする。そして、製鋼スラグにCaO-SiO2-FeOx系非結晶相が多く含まれるよう、適切なスラグ組成及び冷却条件を明確にすることを目的とする。

2016年度では、酸化Feの価数、酸化Fe濃度、塩基度(CaO/SiO2)が異なる非結晶相、及びその他の添加酸化物を含む非結晶相を合成し、その水溶性を調査し、非結晶の組成と水溶性の関係を把握した。2017年度では、組成により水溶性の変化メカニズムに対して、固体NMRおよびラマン分光方を用いて、溶出前後に非結晶相の構造変化を解析した。その結果、FeO濃度及び塩基度を増加、添加酸化物を低減した場合、非架橋酸素が増えて、低円環のQ0、Q1構造が多くなり優先的に溶出されると確認した。一方、酸化鉄価数を変化した場合、分析によるSiO4四面体が持つ架橋酸素の平均値は、組成から求める計算値から乖離し、一部のFe2+はネットワークフォーマーとして働くことを示唆した。現在はXAFS等を用いて酸化鉄の構造を調査している。一方、製鋼スラグにCaO-SiO2-FeOx非結晶相の相分率を向上するため、非平衡条件におけるスラグの全体組成、冷却開始温度、冷却速度の制御方を検討した。その結果、市販製鋼スラグ系肥料の溶出特性と比較して、Ca、Siの溶出量はほぼ同レベルの、Feの溶出量が大幅に増加することを確認した。従って、製鋼スラグの組成、結晶構造制御により、今までのない高いCa、Si、Feの供給能を同時に持つ製鋼スラグ系農業資材の作製可能性が検証できた。現在日本の水田土壌は、pH低下、珪酸不足、遊離酸化鉄の貧化の問題に直面している。これに対して、鉄鋼生産プロセスの副産物である製鋼スラグは、CaやSiを供給できる安価な土壌改質肥料として期待されている。一方、製鋼スラグにはFeが含まれるが、水田土壌に対するFeの供給は不十分である。これに対して、CaO-SiO2-FeOx系非結晶相からFeが溶け易い現象を利用し製鋼スラグ系肥料のFe溶出能を向上させるため、非結晶相の水溶性に及ぼす組成、構造の影響を明らかにした。更に、組成、冷却条件を制御することによって、Ca、Si、Feの高い供給能を同時に持つ新規製鋼スラグ系水田土壌改良材の作製可能性を検証した。H29年度は、引き続き溶出実験前後での各非結晶相における構造単位の変化を測定し、水に溶けやすい構造単位を特定する。これによって、組成変化、構造変化、水溶性変化の関係を定量的解析する。構造解析について、XAFSとメスバウアーを用いて、4配のFe3+(またはFe2+)、6配のFe3+(またはFe2+)の相対存在比率を定量する。また、ラマンを用いて、SiのQ0、Q1、Q2、Q3、Q4員環構造の相対存在割合を定量する。ここで、酸化鉄濃度の高い非結晶相に対し、Siの員環構造を分析する例が極めて少なく、ラマンスペクトルを解析するには工夫が必要と予想している。これに対し、ガラス構造解析の専門の先生方と構築した連携研究体制を活用し、様々な検討を行う予定である。構造の解析方法を確定した後、溶出実験前後に、非結晶相に各構造単位の存在率を比較しバランスを取る。存在率が減少するまたは変化しない構造単位は水溶性の原因となり、存在率が増加する構造単位は水溶性に及ぼす影響がないと考えられる。更に、TEMによりナノスケール的な結晶相の有無を確認し、存在であればその結晶相を特定し、水溶性に及ぼす影響を検討する。一方、H28年度の実験結果を基づいて、水に最も溶けやすい非結晶相が製鋼スラグに多く含まれるように、製鋼スラグの最適作製条件を検討する。この部分は、CaO-SiO2-FeOx三元系のみならず、P2O5、Al2O3、MgO、MnOの濃度一定であるスラグを対象とする。具体的に、高温における多元系スラグを溶かし、冷却開始温度、冷却速度の変化による非結晶相/結晶相の比率を把握する。また、冷却する際に、CO/CO2で雰囲気を制御し、非平衡状態における酸素分圧と凝固したスラグの中にFe2+/(Fe2++Fe3+)の関係を検討する。
スパイクの独立性の維持機構に関する研究

1.時間的演算機構を持たない素子の妥当性神経細胞内の状態は発火と共にリセットされると考えたとき、細胞内で行われる時間的な演算の効果が出力のスパイク統計に影響を及ぼしているかどうか調べた.サル前頭前野から観測されたスパイクデータについてこの分析を行い、細胞内で行われる時間的演算の効果が現れていないことを示した(Sakai,2001).この結果は、対象とした神経細胞が時間的な演算を行わない単純な素子で記述可能であることを示唆している.2.神経細胞集団の連鎖を安定に伝播する様々な発火状態各神経素子として、上記のような時間的演算機構をもたない単純な素子を考える.順方向に結合した神経素子集団の連鎖を考え、その連鎖を安定に伝播する様々な集団発火状態について解析した.自明な安定状態、すなわち全素子が発火しない状態や全素子が常に発火している状態を除き、安定に伝播する集団発火状態は1つであることがわかった.その安定に伝播する集団発火状態と回路特性を表すパラメータ(興奮・抑制バランス、結合率など)との関係が導びかれた.1.時間的演算機構を持たない素子の妥当性神経細胞内の状態は発火と共にリセットされると考えたとき、細胞内で行われる時間的な演算の効果が出力のスパイク統計に影響を及ぼしているかどうか調べた.サル前頭前野から観測されたスパイクデータについてこの分析を行い、細胞内で行われる時間的演算の効果が現れていないことを示した(Sakai,2001).この結果は、対象とした神経細胞が時間的な演算を行わない単純な素子で記述可能であることを示唆している.2.神経細胞集団の連鎖を安定に伝播する様々な発火状態各神経素子として、上記のような時間的演算機構をもたない単純な素子を考える.順方向に結合した神経素子集団の連鎖を考え、その連鎖を安定に伝播する様々な集団発火状態について解析した.自明な安定状態、すなわち全素子が発火しない状態や全素子が常に発火している状態を除き、安定に伝播する集団発火状態は1つであることがわかった.その安定に伝播する集団発火状態と回路特性を表すパラメータ(興奮・抑制バランス、結合率など)との関係が導びかれた.
超長大浮体橋の研究

現在スパン長が最大であるのは吊橋であり、その最も重要な要素は鋼ピアノ線のケーブルである。しかし、重い自重のため、スパン長3,000m程度が実際上の限界となる。軽量で、高強度の炭素強化樹脂の適用も考えられるが、信頼性の点で不安が多い。そこで、重力との闘いに勝ち、どんどん長くというこれまでの長大橋の考え方に代わり、浮力を積極的に利用することを考える。現在シアトルにおいて使用中の浮橋は他の通常形式のものと比較して5分の1以下の建設費で済んだ。架橋海域の水深が深すぎたり、軟弱な海底のためピアーの建設が不可能である場合浮体橋は有力である。そこで本研究では部分的に海峡横断道路を超長大浮体構造により合理的に構築することを目的とした研究をおこなった。検討の対象としては、豊予海峡を選択した。これは海峡幅が14kmであり、従来の吊り橋形式によると基礎設置に莫大なコストがかかり、浮体橋の建設が有望視されているからである。海底地形ならびに航路条件から、海峡中央部7kmの範囲を浮体橋とし、他部分を斜張橋とする案を作成した。浮体橋部分については、浮体要素をセミサブ型とすることで鉛直応答を押さえ、水平力に対しては、セミサブ型浮体を100m以上離して配置し、かつこれらを水平トラスシステムで結合することで、係留システムまでの水平力伝達が可能となることが分かった。このような形式の浮体橋の波浪応答解析を効率的におこなうため、同じ形式の円筒ポンツーン浮体が一直線上に連続する構造を考え、これをPeriodic Structureとして解析する方法の研究をおこない、無限円柱列の応答を、1自由度系として解析することに成功した。本研究の目的は、従来形式の架橋方法では建設が困難であるような超長大スパン領域における架橋形式について、浮力を併用した新形式の橋梁形式を新たに考案し、その技術的可能性を探ることにある。具体的な形式としては、浮体基礎をスパン中間域に併用した形式、あるいは、桁自身に浮力をもたせ、これを部分的に浮かせるような形式が考えられる。このような形式の橋梁の技術的可能性を定量的に評価するため、まず、浮体基礎の波浪応答特性を把握することを目的として、解析プログラムの開発ならびにその実験的検証をおこなった。浮体基礎の形式としては、円筒形のポンツーン基礎とし、これが一定水深・無限海域中に単独に存在するものとして、これに作用する強制波力、ならびにラディエーション流体力を算出するプログラムを固有関数展開法に基づき作成した。次に、これが100m間隔で設置されるものと想定し、4車線道路を想定した場合の死荷重、活荷重の値から、必要ポンツーン寸法を算出した。各種条件により当然これらの値は変化するが、本研究では、直径46m、喫水4mの円筒形ポンツーンが想定実機寸法として算出された。これを、1/125にモデル化したポンツーン模型を作成し、京都大学の2次元造波水槽で波浪応答実験を実施した。実験の結果、上下方向の応答(heave応答)においては、実験と解析は非常に良く一致したが、回転方向の応答(pitch応答)においては、共振時以降の短周期側の波浪入射を受ける場合において渦の剥離にともなう減衰作用により実験値が解析値をかなり下回る結果となった。今年度の基礎研究により、ポンツーンの特性を定量的に評価するための基本的なプログラムを開発、検証できた。来年度以降においては、ここで得られた特性値をFEM等の全体モデルに組み込むことで、橋梁全体系モデルに対する解析を実施する予定である。
分岐鎖アミノ酸によるタンパク質合成促進作用の機序解明と骨格筋量の維持増進への応用

血中アミノ酸濃度の上昇は、タンパク質合成を高めることが知られているが、なかでも分岐鎖アミノ酸であるロイシンはその作用が強い。しかし、細胞内ロイシン濃度の上昇は、分岐鎖アミノ酸代謝の律速酵素であるBranched-chain α-keto acid dehydrogenase(BCKDH)を活性化するため、ロイシン代謝が促進される。すなわち、細胞内ロイシン濃度の上昇はタンパク質合成を促進するが、同時に自らの代謝を高めてしまうため、その効果が制限される可能性が考えられる。そこで本究では、ロイシンによるタンパク質合成促進作用に対するBCKDHの役割を検討した。マウス筋芽細胞由来C2C12に、BCKDH E2サブユニットおよびBCKDH kinaseのsiRNAをトランスフェクションし、BCKDH活性を抑制および亢進させ、ロイシンに対する反応を解析した。その結果、細胞内のBCKDH活性が高い状態では、ロイシンによるタンパク質合成促進シグナルが抑制され、BCKDH活性が低い状態ではロイシンのタンパク質合成シグナルが増強されることが示唆された。次いで、ラット肝臓のBCKDH活性には性差が存在することから、ロイシンのタンパク質合成促進作用とBCKDHとの関連を雌雄ラットで比較検討した。明期後半(8時間絶食群、肝BCKDH活性は雌よりも雄で高い)にロイシンの経口投与を行ったラットの骨格筋では、蒸留水投与群に比して、雄雌ともにタンパク質合成シグナルが約2倍に上昇した。一方、18時間の絶食後(肝BCKDH活性は雄雌ともに低い)にロイシン投与を行ったラットでは、雄の骨格筋のみでタンパク質合成シグナル高まった。以上の結果より、ラット骨格筋におけるロイシン刺激後のタンパク質合成シグナルの相違には、肝臓BCKDH活性の影響は低いことが示唆された。雌雄差の原因として性ホルモンなどの作用が考えられるが、その詳細についてはさらなる検討が必要である。血中アミノ酸濃度の上昇は、タンパク質合成を高めることが知られているが、なかでも分岐鎖アミノ酸であるロイシンはmammaliantarget of rapamycine(mTOR)を介して、タンパク質合成のシグナルを伝えていることが報告されている。そこで本研究では、ロイシンによるタンパク質合成促進作用に対するBCKDHの役割を、RNA干渉法を用いて検討した。タンパク質合成の指標として、p70S6 kinaseのリン酸化を測定した。その結果、E2サブユニットおよびkinaseのsiRNAのトランスフェクション48時間後には、それぞれ目的とする遺伝子およびタンパク質の発現が減少した。また、kinase siRNAを導入した細胞では増殖が抑制された。E2をノックダウンした細胞では、ロイシンによるP70S6 kinaseのリン酸化がコントロール細胞に比して上昇した。一方、BCKDH kinaseをノックダウンした細胞では、ロイシンのタンパク質合成シグナルが減弱した。以上の結果より、細胞内のBCKDH活性が高い状態では、ロイシンによるタンパク質合成促進作用が抑制され、BCKDH活性が低い状態ではロイシンのタンパク質合成作用が増強されることが示唆された。