hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心臓ペースメーカ共存用携帯電話アンテナ開発実験

心臓ペースメーカ装着者が安心して使用できる携帯電話の実現に向けて,心臓の方向に放射指向特性を持たないマイクロストリップアンテナの開発実験を行った.初年度は携帯電話からの放射電磁界が,心臓ペースメーカのパルス出力にどの程度影響を及ぼすかを調査した上で,マイクロストリップアンテナにより,目的の放射指向特性を有するアンテナを設計・試作し,放射指向特性測定実験を行った.また,放射指向特性測定用に円偏波特性を有する対数周期ダイポールアンテナの開発をも行い,設計・試作,指向性の測定実験ならびにモーメント法による解析を行い,さらに,測定試験場において同アンテナを使用した場合の試験場での電磁界減衰特性も併せて解析を行った.本年度は,昨年度設計・試作し,放射指向特性測定実験ならびにペースメーカヘの影響測定実験を行ったマイクロストリップアンテナの放射指向特性および人体への影響をFDTD法を使用して電磁界分布のシミュレーションを行った.FDTD法を使用した放射指向特性の解析結果は,時間領域におけるアンテナからの電磁界のガウスパルス応答をフーリエ変換することにより計算した.計算結果からほぼ昨年度の実測値に近い特性が得られることが確認された.しかし,円偏波性については,設計したアンテナの場合,1点給電方式では満足な特性が得られなかったが,2点給電方式では,満足な特性が得られることが分かった.また,FDTD法を使用したアンテナからの放射電磁界のガウスパルス応答の解析から,人体(特に心臓を含む肩から下方)への影響は通常のアンテナよりも大幅に減少していることが明らかとなった.現在,実際に使用されている心臓ペースメーカを使用して,PHS,携帯電話,アマチュア無線などから放射される電磁波がペースメーカの出力パルス波へ与える影響を測定した.アマチュア無線では,ペースメーカの出力が直流電流になり,パルス波が全く観測できない程の影響を与えることを確認した.また,携帯電話ではペースメーカの出力パルスが一周期ごとに欠落することを確認した.PHSも携帯電話と同様であるが,再現性が悪いため,影響の真否は現在調査中である.これらの測定結果をもとに,携帯電話用のマイクロストリップパッチアンテナの開発に向けてアンテナを設計,試作中である.設計するアンテナは,ペースメーカへの電磁波放射が行われないように,上方に向けてコニカルビームを形成するアンテナである.さらに,開発したアンテナの指向性測定を行うための新しいアンテナを開発,試作し,指向性および軸比測定を行った.このアンテナは直線偏波特性を有する従来のLPDA(Log-Periodic Dipole Antenna)を円偏波特性を有するように改良したものである.また,開発したアンテナのこれらの特性の理論計算を行い,実測値とほぼ同一の計算結果が得られることを明らかにし,開発したアンテナの実用性を明らかにした.このアンテナに関してはIEEEのEMC論文誌に投稿し,採録が決定しており,現在印刷中である.今後は,コニカルビームを形成するマイクロストリップパッチアンテナの試作,指向性測定を行い,満足な指向性が得られているかを確認し,さらに,理論計算との比較,検討を行う.また,試作したアンテナを使用して,ペースメーカ出力のエラーがどの程度抑制されるかを検証する.心臓ペースメーカ装着者が安心して使用できる携帯電話の実現に向けて,心臓の方向に放射指向特性を持たないマイクロストリップアンテナの開発実験を行った.初年度は携帯電話からの放射電磁界が,心臓ペースメーカのパルス出力にどの程度影響を及ぼすかを調査した上で,マイクロストリップアンテナにより,目的の放射指向特性を有するアンテナを設計・試作し,放射指向特性測定実験を行った.また,放射指向特性測定用に円偏波特性を有する対数周期ダイポールアンテナの開発をも行い,設計・試作,指向性の測定実験ならびにモーメント法による解析を行い,さらに,測定試験場において同アンテナを使用した場合の試験場での電磁界減衰特性も併せて解析を行った.本年度は,昨年度設計・試作し,放射指向特性測定実験ならびにペースメーカヘの影響測定実験を行ったマイクロストリップアンテナの放射指向特性および人体への影響をFDTD法を使用して電磁界分布のシミュレーションを行った.FDTD法を使用した放射指向特性の解析結果は,時間領域におけるアンテナからの電磁界のガウスパルス応答をフーリエ変換することにより計算した.計算結果からほぼ昨年度の実測値に近い特性が得られることが確認された.しかし,円偏波性については,設計したアンテナの場合,1点給電方式では満足な特性が得られなかったが,2点給電方式では,満足な特性が得られることが分かった.また,FDTD法を使用したアンテナからの放射電磁界のガウスパルス応答の解析から,人体(特に心臓を含む肩から下方)への影響は通常のアンテナよりも大幅に減少していることが明らかとなった.
ヘドニック・アプローチによる不動産価格等の分析と計量経済学的方法の改善

今年度を含む研究期間(平成12-13年度)において,以下の研究を行った.1.東京中心業務地区における賃貸オフィスについてのヘドニック分析を行い,ヘドニック価格指数を推定した.特定化の誤りを避けてセミパラメトリック法を用いたが,時点ダミーが財の諸特性と平均に関して独立であることから,クロス・バリデーション,特定化検定などを実行する際の興味深い問題点が明らかになった.また,その対処方法を示した.2.ヘドニック価格指数の推定における標本選別問題,すなわち,成約したオフィスのデータだけを用いて推定した場合の推定結果に無視し難い偏りが生じる可能性を検討した.実証分析結果として,統計的検定により標本選別の存在が示されたが,ヘドニック価格指数の推定値自体への影響は大きく無いとの知見を得た.3.パネル・データが利用可能な場合の回帰微係数の新たなノンパラメトリック推定法を開発した.この推定方法は,既存の推定方法と比較して,計算が同程度にしか複雑でない,相対的により有効である,という理論的特徴を持つ.計算実験により,漸近理論に基づく理論的特徴が小標本においても確認された.4.最小絶対偏差推定量のための効率的算法を開発した.最小絶対偏差推定量は,線形計画問題の解として得られる.開発した算法は,双対単体法を改良したものであり,計算量が少ないという特徴を持つ.本研究では不動産市場についてヘドニック・アプローチ(HA)による実証分析を行うこと,および計量経済学的方法を改善することを試みる.平成12年度は実証分析に関しては,もっぱら品質調整済み価格指数の推定を対象とした.地理情報システムを用いながら予備的分析を行った後に,セミパラメトリック法を用いた分析を行った.その結果,少なくとも分析対象としたバブル期の東京都心部の中古賃貸オフィスに関しては,個々の物件には減価償却による品質変化があるものの,市場全体では品質変化は軽微であり,HAに依らずとも価格指数推定の一致性が保たれることが明らかになった.ただし,推定量の有効性の観点からは,(特定化の誤りがある場合でも)品質特性を説明変数として利用した方が好ましいことが明らかになった.また,(従来HAと特定銘柄方式ではあまり考慮されてこなかった)サンプル・セレクション・バイアスの問題,およびパネルデータの利用についても検討し,同様のデータを用いて実証分析を行い,無視できない問題(推定量の偏り)が生じ得ることが明らかになった.パネルデータのための回帰微係数のノンパラメトリックな推定法の開発については,既存の方法に簡単な修正を施すことでより有効な推定量が得られることが理論的に明らかになり,計算実験の結果も良好であった.さらなる修正と計算実験を現在進めているところである.HAは環境価値評価方法としても有用であるが,平成13年度には廃棄物処理施設など迷惑施設の立地と不動産価格との関係の分析を計画している.その準備として(HA以外の方法ではあるが)廃棄物処理についての実証分析も行った.これらの研究成果の一部は,論文としてまとめ,学会・研究会等で発表した.今年度を含む研究期間(平成12-13年度)において,以下の研究を行った.1.東京中心業務地区における賃貸オフィスについてのヘドニック分析を行い,ヘドニック価格指数を推定した.特定化の誤りを避けてセミパラメトリック法を用いたが,時点ダミーが財の諸特性と平均に関して独立であることから,クロス・バリデーション,特定化検定などを実行する際の興味深い問題点が明らかになった.また,その対処方法を示した.2.ヘドニック価格指数の推定における標本選別問題,すなわち,成約したオフィスのデータだけを用いて推定した場合の推定結果に無視し難い偏りが生じる可能性を検討した.実証分析結果として,統計的検定により標本選別の存在が示されたが,ヘドニック価格指数の推定値自体への影響は大きく無いとの知見を得た.3.パネル・データが利用可能な場合の回帰微係数の新たなノンパラメトリック推定法を開発した.この推定方法は,既存の推定方法と比較して,計算が同程度にしか複雑でない,相対的により有効である,という理論的特徴を持つ.計算実験により,漸近理論に基づく理論的特徴が小標本においても確認された.4.最小絶対偏差推定量のための効率的算法を開発した.最小絶対偏差推定量は,線形計画問題の解として得られる.開発した算法は,双対単体法を改良したものであり,計算量が少ないという特徴を持つ.
鳥類の排卵制御機構の内分泌学的研究

1.排卵はLHによってひきおこされるが、LHの作用は卵胞の顆粒層細胞においてcyclic AMPの産生を促し、cyclic AMPはミトコンドリアのコレステロール取り込みをはじめとしてプロジエステロンの産生を促す。この場合、卵胞膜において産生されるエストラジオールは顆粒層細胞に移行して、顆粒層細胞のLHによるプロジエステロン産生能を増大させる。また、顆粒層細胞自身に存在するエピネフリンやノルエピネフリンもLHによるプロジェステロン産生能を増大させる。このようにしてLHによって産生されたプロジエステロンが直接排卵を誘起するのであると考えられるに到った。2.卵胞膜に存在する酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼ、コラーゲナーゼはいずれも卵胞膜破裂(排卵)に関与するが、セリンプロテアーゼのうち少なくともプラスミンが直接的に関与する可能性は低く、プラスミンはむしろ卵胞の最終的発育に関与し間接的に排卵に関与するとみなすべきであろう。3.卵胞膜に存在するプロスタグランジンは卵胞膜破裂に直接的役割を果たすものではない。4.排卵周期の進行に伴い卵胞顆粒層細胞のLHによるプロジエステロン産生能は低下し、これが排卵周期の終止を招来する。5.卵胞は排卵に際して顕著な構造変化を示す。特に開裂部においては顆粒層細胞層の構築が粗となる。以上のように、鳥類の排卵制御機構に関与する諸因子の役割と相互の関係が明確となった。しかしながら、なお不明な点があり今後の研究が俟たれている。1.ニワトリの卵巣の卵胞膜中カテコールアミン量を高速液体クロマトグラフィー法により測定したところ、最大卵胞及び第2卵胞のノルエピネフリン及びエピネフリンの含量がいずれも最大卵胞の排卵の1518時間前から上昇し、69時間前にピークに達することが明らかとなった。従って、これらのカテコールアミンが排卵までの過程に関与するものと推察される。そこでカテコールアミンが卵胞においていかなる作用を発揮しているかを明らかにしようとして、代表的なカテコールアミンであるノルエピネフリンについて、卵胞顆粒層細胞のプロジェステロン産生に対する作用を生体外単層培養条件下で検討した結果、ノルエピネフリンは単独ではLHによるプロジェステロン生産に対して何らの影響を及ぼさないが、予め2日間前処理を行うと顆粒層細胞のLHに対する反応性を増加させることが明らかとなった。2.卵巣を灌流培養し、プロジェステロン及びLHを作用すると排卵することが確認された。3.ニワトリの卵胞においても哺乳類の場合と同様にLHはサイクリックAMPの産生を促進する機構によって作用を発揮することが明らかとなった。4.卵胞は排卵直前において顆粒層細胞の構築や卵胞膜の微細構造が電顕的に顕著な変化を示すことが明らかとなった。5.ニワトリの卵胞膜にはセリンプロテアーゼ阻害剤によって阻害される酵素が存在し、この酵素の活性阻害によって排卵が阻止されることが明らかとなった。6.卵胞膜にはプロスタグランジンFが存在し、これが排卵時に増量することが明らかとなり、ニワトリにおいてもプロスタグランジンが排卵に関与することが示唆された。1.ニワトリの卵巣の卵胞膜におけるカテコールアミンの合成を3ーhydro xybenzyl hydrazinedinydrochloride (NSD 105)の投与によって阻害すると俳卵が阻止されることを見出し,この場合NSD 105はLHによる誘起排卵は阻止されないこと,卵巣のプロジェステロン分泌量が減少することを明らかにした.次いで卵胞顆粒層細胞のin vitroにおけるプロジェステロン生産はNSD 105単独では影響をうけないこと,NSD 105はLHのプロジェステロン生産促進作用を阻害することを明らかにした.

2.ニワトリの摘出卵巣を生体外で潅流し,潅流液中にLHとFSHの両者を加えた場合やプロジェステロンを加えた場合には排卵が誘起されることが確認された.3.ウズラの卵巣の卵胞顆粒層細胞のin vitrpにおけるプロジェステロン生産はLHのみならずdibutyril cyclic AMPによっても促進されることを明らかにし, LH及びdibutyril cyclic AMPに対する顆粒層細胞のプロジェステロン生産反応は排卵同期中に変動し,排卵前2117時間に上昇し,その後下降した後,排卵前5時間に最高となることを見出した.4.ニワトリの卵胞膜のプロスタグランジン量は大きい卵胞ほど大であり,最大卵胞や第2卵胞からの静脈血中のPGFが排卵時に増量することが明らかとなった.5.ニワトリの卵胞顆粒層細胞のプロジェステロン生産はエストロジェンやFSHの単独では影響をうけないが,これらのホルモンで予め24利間前処理するとLHに対する反応性が増大することが明らかとなった.またニワトリのLH RHーIIがLHによるプロジェステロン生産を阻害するも明らかとなった.6.ニワトリの排卵にはセリンプロテアーゼが関与することが明らかとなった.1.ニワトリの卵巣顆粒層細胞のプラスミノーゲン・アクチベーター活性は排卵周期中に顕著な一峯性の変動を示すが、排卵に直接関与するとはみなし難いことが明らかとなった。2.卵胞膜の破裂(排卵)はLHによってひきおこされるのみならず、プロジェステロンによってもひきおこされることが生体外摘出卵巣の潅流実験によって明らかとなった。3.LHの排卵誘起作用はcyclic AMPを介して行われ、cyclic AMPは顆粒層細胞内のミトコンドリアがコレストロールを取込む時点とコレステロールが代謝されてプロジェステロンとなる過程との両者において発揮されることが明らかになった。4.卵胞の卵胞壁は排卵に際して厚さがうすくなり、その構成組織の微細構造の変化が電子顕微鏡による観察によって明らかとなった。5.卵胞膜の酸性及び中性プロテアーゼ並びにコラゲナーゼのいずれの蛋白分解酵素も卵胞膜破裂と密接に関係することが明らかになった。6.卵胞におけるステロイド合成酵素の活性は排卵に近い時間の卵胞においてはプロジェステロン産生に関わるものが高く、それ以前の卵胞においてはエストラジォール産生に関わるものが高く、プロジェステロン産生酵素の役割が排卵に対して特に重要であることが明らかとなった。7.LHの排卵誘起作用はステロイド合成阻害剤によって制御され、この抑制効果は排卵周期の進行に伴い低下することが明らかとなった。8.卵胞のプロスタグランジンは卵胞膜の破裂に対して特に重要な役割を果していないものとみなされた。9.卵胞においてステロイド特にエストラジォールは顆粒層細胞のLHに対する反応性を増大させる役割を果すことが明らかとなった。
工作機械使用環境のモデル化による加工性能の向上

本年は工作機械の静的・動的支持環境モデルの検証と熱環境について検討を行った.静的支持環境モデルについて,設置床の凹凸などにより,工作機械に変形が生じる.また,床の状態は機械の自重などにより,経年的に変化していく.昨年度,各支持脚にかかる荷重と機械のレベルの関係をモデル化することで,設置床の影響によるレベル変化を定量的に把握,補正できるモデルを提案した.本年度はセンサの測定精度がレベル変化の同定精度に与える影響を検討し,求められる調節精度と必要なセンサ感度の関係を明らかにした.また,測定ノイズに足してロバストなレベル調節方法を提案し,工作機械実機において検証した.動的支持環境モデルについて,低周波領域での振動特性をモデル化し,支持点の配置・荷重配分をモデルにもとづいて決定することで,固有振動数・減衰を調節できるようにした.振幅によらず減衰能が一定なダンパを用いて,本モデルに最適な減衰付加用支持脚を設計し,現在試作中である.今後,評価予定である.熱環境モデルについて,主軸冷却ユニットに着目し,工作機械の運転状況とエネルギ消費の関係を明らかにした.従来の冷却手法では,機械本体の運転状態と独立して冷却装置を運転していた.そのため,運転状態によっては冷却装置の運転が悪化してしまう問題があった.そこで,室温や機械からの発生熱量,許容される熱変位を考慮するモデルを構築し,それにもとづいて冷却装置の運転状況を工作機械側から調節するシステムを構築した.冷却装置の消費電力を最大で75%削減することができた.ただし,提案した手法では事前に出力の調節パターンを設定しておく必要がある.今後,工作機械がわで調節パターンを柔軟に変化できるシステムを構築し,提案手法を適用できる範囲を拡大する.本年は熱環境を中心に検討を行った.工作機械の冷却装置に着目し,環境が工作機械の熱変位に与える影響を考慮したモデルを構築した.そして,熱環境と熱変位の関係に,エネルギー効率の視点を加えて検討を行う.環境の変化にあわせて最適な運転パターンを設定するシステムを構築し,環境変化のある状況で熱変位を適切に補正しながら,工作機械のエネルギー効率を改善する方法を提案した.その結果,想定を大きく超え冷却系の消費電力を最大75%削減することができた.昨年度から試作中のダンパ装置は機構の改良に時間がかかり今年度中に検証を行うことができなかったものの,今後実験を行う予定である.よって,順調に進展していると考える.冷却装置の消費電力削減について,システムを拡張する.機械の指令プログラムなどを利用して冷却装置にフィードバックを行うことで,出力の調節が可能とすることを検討する.予備実験を行うことなく,加工条件に合わせて消費電力を削減できるシステムとする.また,加工室の空調に着目し,空調や室温の状態が熱変位と電力消費に与える影響を調査し,モデル化する.そして,冷却装置と同様に空調についても熱変位を適切に抑制しながら,消費電力を削減できるシステムを構築する.本年前半は冷却装置と空調について並行して調査を行う.動的支持環境についても試作中のダンパを完成させ,検証実験を行う.そして,構築したシステムすべてを工作機械実機に適用する場合を想定して,電力消費に与える影響が大きい設置環境を明らかにする.そして,電力消費に関して,工作機械設置環境や工作機械自体の設計時に環境評価を行えるようにする.可能であれば実加工実験を行ってシステムの効果を検証する.本年は工作機械の支持環境モデルの構築を行った.当初計画の低周波帯域での振動特性のモデル化に加えて,静的な支持環境のモデル化について検討を行った.また,次年度以降に備えて,熱環境に関する予備実験を行った.・振動特性のモデル化:低周波領域での振動特性をモデル化し,支持点の配置・荷重配分をモデルにもとづいて決定することで,固有振動数・減衰を調節できるようにした.当初入手が容易なダンパを使用して実験を行っていたが,減衰能の振幅依存性があった.そのため,振幅によらず減衰能が一定なダンパを用いて,本モデルに最適な減衰付加用支持脚を設計中である.次年度以降に完成し,試験・評価予定である.・静的な支持環境のモデル化:設置床の凹凸などにより,工作機械に変形が生じる.また,床の状態は機械の自重などにより,経年的に変化していく.そこで,各支持脚にかかる荷重と機械のレベルの関係をモデル化することで,設置床の影響によるレベル変化を定量的に把握,補正できるモデルを提案した.モデルの検証を,工作機械を模した鉄板を用いて行った.その結果から,工作機械実機にモデルを適用し,モデルを用いることでレベル変化を定量的に把握・補正できることを示した.・熱環境に関する予備実験:時間帯,日射,季節,空調などによる環境温度分布が機械の熱変位に与える影響を検討した.まず,主軸潤滑油を冷却するオイルコンに着目した.室温などの変動を考慮して冷却設定を調節することで,エネルギー効率よく熱変位補正を行うことができると考える.スピンドル試験装置における予備実験では,エネルギー効率の改善が見られた.今後,工作機械実機への展開とモデル化を行っていく.本年は工作機械の使用環境のうち支持環境について,動的特性と静的特性の両面から取り組んだ.静的特性については,本年度当初の計画通りに進行した.まず,工作機械の支持部を線形ばねと仮定することで工作機械の静的な据付状況をモデル化した.

工作機械実機に本モデルを適用し,支持部の荷重配分を測定することで,レベル変化を定量的に把握・補正できることを示した.しかし,同じ機械を複数の設置場所で比較することがまだできていないため,床の材質等が静的な特性に与える影響については検討が終わっていない.平行して動的特性について検討を行った.提案モデルでの支持部の動的特性調節に最適な減衰付加用支持脚を設計・思索中である.試作ダンパは次年度中に完成し,試験・評価予定である.また,ダンパの試作に時間を要しそうであることから,熱環境についても平行して研究を開始している.よって,順調に進展していると考える.本年は工作機械の静的・動的支持環境モデルの検証と熱環境について検討を行った.静的支持環境モデルについて,設置床の凹凸などにより,工作機械に変形が生じる.また,床の状態は機械の自重などにより,経年的に変化していく.昨年度,各支持脚にかかる荷重と機械のレベルの関係をモデル化することで,設置床の影響によるレベル変化を定量的に把握,補正できるモデルを提案した.本年度はセンサの測定精度がレベル変化の同定精度に与える影響を検討し,求められる調節精度と必要なセンサ感度の関係を明らかにした.また,測定ノイズに足してロバストなレベル調節方法を提案し,工作機械実機において検証した.動的支持環境モデルについて,低周波領域での振動特性をモデル化し,支持点の配置・荷重配分をモデルにもとづいて決定することで,固有振動数・減衰を調節できるようにした.振幅によらず減衰能が一定なダンパを用いて,本モデルに最適な減衰付加用支持脚を設計し,現在試作中である.今後,評価予定である.熱環境モデルについて,主軸冷却ユニットに着目し,工作機械の運転状況とエネルギ消費の関係を明らかにした.従来の冷却手法では,機械本体の運転状態と独立して冷却装置を運転していた.そのため,運転状態によっては冷却装置の運転が悪化してしまう問題があった.そこで,室温や機械からの発生熱量,許容される熱変位を考慮するモデルを構築し,それにもとづいて冷却装置の運転状況を工作機械側から調節するシステムを構築した.冷却装置の消費電力を最大で75%削減することができた.ただし,提案した手法では事前に出力の調節パターンを設定しておく必要がある.今後,工作機械がわで調節パターンを柔軟に変化できるシステムを構築し,提案手法を適用できる範囲を拡大する.本年は熱環境を中心に検討を行った.工作機械の冷却装置に着目し,環境が工作機械の熱変位に与える影響を考慮したモデルを構築した.そして,熱環境と熱変位の関係に,エネルギー効率の視点を加えて検討を行う.環境の変化にあわせて最適な運転パターンを設定するシステムを構築し,環境変化のある状況で熱変位を適切に補正しながら,工作機械のエネルギー効率を改善する方法を提案した.その結果,想定を大きく超え冷却系の消費電力を最大75%削減することができた.昨年度から試作中のダンパ
シグナル伝達ネットワークの安定性と可塑性の解析

本研究では、シグナル伝達ネットワークの「安定性」や「可塑性」の解析対象として、シナプス可塑性を解析した。大脳新皮質のスパイクタイミング依存シナプス可塑性(STDP)の数理モデルを構築し、STDPの再現にはNMDA受容体の新規アロステリック性が必要であることを明らかにした。視蓋ニューロンは、特定方向に動く視覚刺激に反応する方向選択性と呼ばれる特性を持つ。方向選択性は、STDPにより神経ネットワークが変化することで獲得されると考えられている。STDPモデルを用いて方向選択性の学習機構を明らかにした。本研究では、細胞収縮とシナプス可塑性を題材にして行った。申請者らはすでにミオシン軽鎖リン酸化のシミュレーションモデルから、ミオシン軽鎖リン酸化の持続相に必要な未知のシグナル伝達経路の存在を予測していた。本年度は、未知の経路探索を行うと同時に双安定性の分子メカニズムを解き明かすことを目標とした。実験により未知の経路を構成する分子の探索を行い、Ca^<2+>-independent phospholipase A_2(iPLA_2)を同定した。また、ミオシン軽鎖リン酸化の持続相は刺激であるトロンビン濃度に対じてall or noneの閾値現象を見出すことを見出した。閾値現象は単安定あるいは双安定なシステムにより実現可能であるが、hysteresisの有無で双安定かどうか判断可能である。現在hysteresisについて検討している。一方、海馬、大脳皮質におけるシナプス可塑性を制御するシグナル伝達ネットワークは、入力からCa^<2+>上昇までとCa^<2+>上昇から下流のシグナル伝達ネットワークに大別され、本年度はこれらを統合するシナプス可塑性シミュレーションモデルの構築に成功した。このモデルを用いて現在の分子経路ではスパイクタイミング依存性シナプス可塑性が再現できないことを見出した。このモデルを用いてNMDA受容体のアロステリック仮説を考えると、さまざまな実験結果を統一的に再現できることを見出した。現在この仮説を実験により詳細に検討している。また、このシミュレーションモデルと小脳プルキンエ細胞のCa^<2+>上昇において作成したIP_3とIP_3受容体のシミュレーションモデルを統合することにより入力からCa^<2+>上昇までのシミュレーションモデルを構築して、小脳のプルキンエ細胞が自分自身でパラメータをセルフチューニングして可塑性を制御している可能性を検討した。本研究では、シナプス可塑性と細胞収縮を題材にして行った。海馬、大脳皮質におけるシナプス可塑性を制御するシグナル伝達ネットワークは、入力からCa^<2+>上昇までとCa^<2+>上昇から下流のシグナル伝達ネットワークに大別され、本年度はこれらを統合するシナプス可塑性シミュレーションモデルの構築に成功した。また、ミオシン軽鎖リン酸化の持続相は刺激であるトロンビン濃度に対してall or noneの閾値現象を見出すことを見出した。本研究では、シナプス可塑性を題材にして行った。シナプス可塑性は、ニューロンの電気的発火信号(スパイク)を他のニューロンへ伝えるシナプスの伝達効率(シナプス結合強度)が変化する現象であり、記憶や学習の分子的基盤である。特に、スパイクタイミング依存シナプス可塑性(STDP)は、スパイクの送り手であるプレニューロンと受け手であるポストニューロンの発火タイミングに依存してシナプス結合強度が変化する現象である。本年は、STDPのシグナル伝達の詳細なシミュレーションモデル(詳細STDPモデル)を作成してSTDPを導くにはNMDA受容体の新規アロステリック性が論理的に必要であることを見出した。さらに、現在NMDA受容体のアロステリック性の実験による検証を開始した。

また、STDPがニューロンネットワークの学習をどのように実現させているかを、網膜・視蓋経路のモデルを用いた解析に着手した。さらに、小脳LTDにおいても同様にモデル化の解析を行ってきたが、理論的な予測を行ってきた。本年は、実験によりCa^<2+>上昇によるLTD制御は漏れ積分器により制御されていることも見出した。本研究では、シナプス可塑性などを題材にして行った。シナプス可塑性は、ニューロンの電気的発火信号(スパイク)を他のニューロンへ伝えるシナプスの伝達効率(シナプス結合強度)が変化する現象であり、記憶や学習の分子的基盤である。前年度までにスパイクタイミング依存シナプス可塑性(STDP)を導くにはNMDA受容体の新規アロステリック性が論理的に必要であることを見出した。本年度は実験的に検証したが、モデルと整合性のある結果は得られなかった。そこで、NMDA受容体の過渡的応答モデルを作成してその特性解析している。その仮説も実験により検証する予定である。また、本研究では、分子レベルのSTDPモデルをアフリカツメガエルの視覚系神経ネットワークに適用し、STDPによる視覚システムの機能獲得過程の解明を試みた。アフリカツメガエルの視覚系神経ネットワークにおいて、視覚刺激は網膜から視蓋へと伝わる。視蓋ニューロンは、特定方向に動く視覚刺激を検知して発火する性質を持っており、この性質を方向選択性と呼ぶ。方向選択性は、生得的な性質でなく、生後の様々な視覚経験によりSTDPが生じ、神経ネットワークが変化することで獲得されると考えられている。しかし、神経ネットワークがどのように変化し、方向選択性が獲得されるのか明らかでない。そこで、アフリカツメガエルの視覚系神経ネットワークをコンピュータ内に再構築し、STDPによって視蓋ニューロンが方向選択性を獲得する過程の解明を試みた。その結果、STDPにより網膜神経節細胞から視蓋ニューロンへのシナプス群のうち、一回の視覚刺激において最初に入力を与えるシナプス群が増強する。その結果視覚刺激中、視蓋ニューロンは早期に発火し、視蓋ニューロン同士の発火タイミングは同期する。すなわち、方向選択性の獲得は、網膜からのシナプス入力量が増大するためではなく、視蓋ニューロン同士の同期発火に伴う、側方からのシナプス入力量の増大によって達成されるのである。このシナリオに沿うことで、他のあらゆる実験と矛盾することなく、アフリカツメガエルの視覚系神経ネットワークにおける方向選択性の獲得を説明できることが明らかとなった。シグナル伝達ネットワークは「安定性」や「可塑性」といったシステムとしての特性により、異なる生命現象を共通のネットワークを用いて動的に制御していると考えられるが、その分子基盤に基づくダイナミクスの理解はほとんど進んでいない。
教師・保護者と高機能広汎性発達障害をもつ生徒との会話への語用論的アプローチ

本年度の主要な研究実績は以下のとおりである.1.14,15年度に引き続き,金沢,大阪,名古屋において高機能広汎性発達障害をもつ子ども10ケースを対象にして,保護者・教師との会話資料を収集し,不適切な言語行為,会話の原則の違反,談話管理の困難,推論伝達の失敗など,語用障害による会話の崩壊部分を抽出し,分類した.2.異文化比較の視点から研究をすすめるため,台湾において同様な資料を収集した.3.上記資料に基づき,語用障害のタイプと崩壊機構を特定し,その修復のために用いられた補償戦略とその効果について検討した.4.これらの資料と結果は,高機能広汎性発達障害児へのインターベンション技法として意義あるものと考えられた.5.また,これらの資料と結果は,大人の語用障害においても,その補償を促す可能性があることが示唆された.6.以上の研究成果は,日本コミュニケーション学会(2004.5,松山)および日本特殊教育学会(2004.9,東京)で発表した.高機能自閉症・アスペルガー障害をもつ生徒と教師・保護者の会話において生じる誤解は、生徒側の言語行為の不適切さと、教師・保護者側の発話に関する生徒側の誤った解釈の一方、または両方によってもたらされていた。それを修復すべく、教師・保護者から生徒側の発話の意図を明確にするよう求めること、及び、教師・保護者側の意図が生徒にとってトランスペラントになるよう発話を修正することが試みられた。会話における誤解は、生徒側の対人関係についての落胆、被害感をもたらしていた。また、生徒の意図を適切に表現する発話レパートリーの学習を妨げていた。また、教室における授業や家庭内の日課への参加を妨げていた。誤解を修復することによって、教師・保護者との対人関係に改善が見られ、授業や日課への円滑な参加がはかられた。さらに、生徒側の適切な言語行為の習得をもたらした。これらのプロセスを促すのに、研究代表者による会話のビデオテープ・アナリシスが有効であった。教師・保護者は、生徒の発話をそれがもつ通常の意味で理解しようとして混乱していた。また、教師・保護者自身の発話が生徒に、期待するのとは異なった理解をもたらすことに気づいていなかった。学校における教師と生徒の会話の分析と、家庭における保護者と生徒の会話の分析を、両者同席のもとに照合できた事例では、生徒側の発話の解釈に関する情報共有がはかられ、適切な言語行為の習得を助ける条件に改善がみられた。また、生徒が体験している会話上の困難の深刻さに関する、教師・保護者側の認識をより確かなものにした。海外共同研究者との意見交換によつて、高機能広汎性発達障害にともなうコミュニケーション障害に対する、日本語と日本のコミュニケーション文化の特質を踏まえたアプローチを検討する必要が示された。14年度に引き続き、会話データの収集を主として石川県外(長野、名古屋、東京、大阪)で行った。累積されたコミュニケーション・サンプルは、6歳から15歳までの子ども12名と大人15名、合計15組に達した。これらの累積会話データの包括的な分析を次のような手順で予備的に実施した。教師や保護者から子どもとの会話が明らかに崩壊したと感じる箇所の報告を受けた。その数は総計で22箇所であった。崩壊が生じる前後の会話の流れを1つの単位として特定し(会話崩壊イヴェント)、崩壊の引き金となった子どもの語用障害のタイプ分類、それに対する大人の反応の分類(語用障害の補償戦略など)を試みた。その結果、子ども側の語用障害として、伝達における推論の失敗、判断要請への応答欠如、間接発話への応答欠如、指示対象の変更への応答欠如、大人の発話を会話の流れに関連付けることの失敗、過度に特殊な対象指示、自己特異的表現、ディスプレイの欠如、話題転換、不適切な発話の10種が区別された。大人が子どもの発話の伝達意図を誤解するケースもあった。子どもの語用障害のタイプに発現の偏りはなかったが、大人の発話と会話の流れとの関連付けの失敗が5組(子どもは4名)の会話でみられた。大人はほとんどの場合会話崩壊を補償的に修復しようとしたが4組で崩壊箇所をスキップしたケースがあった。大人の補償戦略は5つに区別された。大人のメッセージをより詳細な言語で表現する(9組)、子どもに明確化を要請(4組)推論(3組)、より情緒的な表現(1組)。子どもへの明確化要請には、意図を直接たずねるものもあった。大人の補償はおおむね崩壊の修復に役立ったが、情緒的な表現と疑問詞質問による明確化要請は、修復にいたらなかった。その中で疑問詞質問を「はい・いいえ」質問に変えたものは修復につながった。詳細な言語の使用と「はい・いいえ」質問の使用は研究代表者による助言によるものがあった。1ケースで子どもが明確化を要請した。会話データの記載法と分析手順について連合王国の研究者と意見交換を行った。本年度の主要な研究実績は以下のとおりである.1.14,15年度に引き続き,金沢,大阪,名古屋において高機能広汎性発達障害をもつ子ども10ケースを対象にして,保護者・教師との会話資料を収集し,不適切な言語行為,会話の原則の違反,談話管理の困難,推論伝達の失敗など,語用障害による会話の崩壊部分を抽出し,分類した.2.異文化比較の視点から研究をすすめるため,台湾において同様な資料を収集した.

3.上記資料に基づき,語用障害のタイプと崩壊機構を特定し,その修復のために用いられた補償戦略とその効果について検討した.4.これらの資料と結果は,高機能広汎性発達障害児へのインターベンション技法として意義あるものと考えられた.5.また,これらの資料と結果は,大人の語用障害においても,その補償を促す可能性があることが示唆された.6.以上の研究成果は,日本コミュニケーション学会(2004.5,松山)および日本特殊教育学会(2004.9,東京)で発表した.
親役割と仕事役割の有無が夫婦関係の形成と充実感、生涯発達に及ぼす影響

親役割従事者を対象とした大規模調査研究では,平成14,15年度に第1子を出産した夫婦約1000組を対象として,妊娠期,出産後6ケ月,1年,2年,3年,4年,5年時点の調査を実施した。結果として,第1に,夫婦関係は親となる意識に影響を及ぼすことがわかった。妊娠期の夫婦関係を(1)愛情-夫婦相互サポート多い群,(2)夫婦相互サポートと葛藤多い群,(3)愛情少なく葛藤多い群の3タイプに分類した時,(3)(2)(1)の順に親となる意識のうち視野の広がりや柔軟性が増加し,子育てに対する制約・負担感が減少した。第2に,仕事役割の状況,仕事と家庭の多重役割は,親となる意識に影響を及ぼすことがわかった。妊娠期,出産後6ヶ月,1年,2年時点の夫/妻の仕事での過重労働,人間関係の問題が多く,能力発揮,職場の家庭に対する理解が少ない時,妻/夫の親となる意識は視野の広がりや柔軟性が少なく,子育てに対する制約・負担感が多くなった。親役割非従事者を対象とした調査では,生殖医療専門クリニック,総合病院生殖医療専門外来を通じてポスター,チラシで調査協力を呼びかけ,協力者はWEBで登録してもらった。郵送法により調査票の配布回収をおこなった。協力者数が少なかったので,当事者団体,生殖医療専門クリニックなどを新たに募り,調査を継続している。本研究は平成20年度22年度基盤研究C(代表者小泉智恵)に引き継がれた。親役割非従事者を対象とした面接調査では,大学病院不妊外来を受診した女性のうち調査協力の得られた21人に半構造化面接を実施し,夫婦関係,人生の転機,生涯発達についての語りを得た。その結果,夫が妻の心身を気遣い,治療での心労をねぎらった時に,妻の夫に対する愛情が深まり,それを転機として,治療と距離を置き,夫婦二人で過ごす人生を歩み始めていた。以上の研究を通して,親役割従事者,親役割非従事者双方において,夫婦関係の良好さが次のライフステージ(親役割従事者は親役割移行,親役割非従事者は夫婦二人での人生への移行)を導くことが示唆された。研究1;親役割従事を対象とした大規模縦断調査では、首都圏の保健所、病院の協力を得て、平成14,15年度に第1子を出産予定の夫婦総計約1000組の調査参加を得た。この参加者を対象に妊娠期(1回目調査)、出産後6ヶ月(2回目調査)と調査を実施してきたが、本年度は産後1年(3回目調査)、2年(4回目調査)時点の調査を実施した。発表は1回目調査、2回目調査の解析を行ない、妊娠期の夫婦の状況(中山ら,2005)、妊娠期の夫の仕事役割が妻に及ぼす影響(福丸ら,2006)、妊娠期の夫婦の仕事役割の状況と親となる意識とのクロスオーバー関係(小泉ら,日本心理学会第69回大会発表論文集p.1138)、産後6ヶ月時点における夫婦の仕事役割の状況と親となる意識のクロスオーバー関係(小泉ら,日本発達心理学会第17回大会発表論文集p.323)を行なった。クロスオーバーの分析では、妊娠期、産後6ヶ月ともに、夫/妻それぞれの仕事役割の状況が妻/夫の親となる意識に影響を及ぼすことがわかった。研究2;親役割従事を対象としたインテンシブ調査については対象者を募集、選考調整中である。研究3;親役割非従事を対象とした大規模縦断調査、研究4;親役割非従事を対象としたインテンシブ調査については不妊夫婦を対象として不妊治療中から治療終了後数年にわたる縦断的研究を予定しているが、まず中心となる不妊ストレス尺度の開発と不妊ストレスの特徴を明らかにした。全国7生殖補助医療施設に通院する女性500人を対象とした調査で、配偶者との関係、不妊検査・治療に対する不安、配偶者の親との関係、医師との関係、自身の親との関係、仕事と治療との両立、妊娠に対する不安、治療の苦痛の8下位尺度からなること、人工授精以降の場合に不妊検査・治療に対する不安、医師との関係、仕事と治療との両立が高くなること、医師との関係を除くすべての下位尺度が精神的健康を予測した(小泉ら,2005;Koizumi et al., 2005)。本研究1-4について当センターの倫理審査を受け承認を得た(承認番号17-5-6)。研究1、研究2;親役割従事を対象とした大規模縦断調査では、平成14,15年度に第1子を出産予定の夫婦総計約1000組を対象として、妊娠期、出産後6ヶ月、産後1年、2年、3年時点の調査を実施した。発表はデータ回収終了した妊娠期から産後1年時点分の統計解析を中心的に行なった。第1に、妊娠期の仕事役割の状況が、産後6ヶ月時点の配偶者の親となる意識の形成に影響を及ぼすこと、産後6ヶ月時点の仕事役割の状況、仕事と家庭の多重役割が産後1年時点の配偶者の親となる意識の形成に影響を及ぼすことを明らかにした。特に、夫の職場の家庭に対する理解、能力発揮、裁量性が多いとき、後の時点の妻の子育てに対する制約・負担感が減少し、親となることによる視野の広がりが増加した。妻の過重労働が少ないとき、後の時点の夫の親となることによる柔軟性が増加した。

第2に、妊娠期の働き方と心理的健康との関連を検討し、仕事役割の状況で人間関係の問題が少ないこと、多重役割で仕事から家庭へのネガティブ・スピルオーバー、家庭から仕事へのネガティブ・スピルオーバーが少ないことといった場合、心理的健康度は無職群より高かった。また、能力発揮が多くできること、家庭から仕事へのポジティブ・スピルオーバーが多いことといった場合、無職群より充実した生活感情をもつことができた。妊娠期は仕事の状況に配慮することで、高い心理的健康度を保つことができることを明らかにした。研究3、研究4;親役割非従事を対象とした大規模調査では、最近の不妊ストレスを特定した結果、最も多かった順に、治療に対する不安、仕事と治療との両立、配偶者との関係、配偶者の親との関係、妊娠に対する不安などであった。次に、そのストレスに対して用いたコーピングを分析した結果、治療や妊娠での不安は、自分で自分を励ますといった情動焦点型対処を用いやすく、仕事と治療との両立といった職場や仕事の状況に左右されやすいものや、配偶者の親、医師といった少し距離のある人間関係では「物事の明るい面を見ようとした」といった情動焦点型的対処を用いやすく、配偶者や自分の親といった近しい人間関係では「現在の状況を変えるよう努力した」といった問題焦点型対処を用いやすかった。親役割従事者を対象とした大規模調査研究では,平成14,15年度に第1子を出産した夫婦約1000組を対象として,妊娠期,出産後6ケ月,1年,2年,3年,4年,5年時点の調査を実施した。結果として,第1に,夫婦関係は親となる意識に影響を及ぼすことがわかった。妊娠期の夫婦関係を(1)愛情-夫婦相互サポート多い群,(2)夫婦相互サポートと葛藤多い群,(3)愛情少なく葛藤多い群の3タイプに分類した時,(3)(2)(1)の順に親となる意識のうち視野の広がりや柔軟性が増加し,子育てに対する制約・負担感が減少した。第2に,仕事役割の状況,仕事と家庭の多重役割は,親となる意識に影響を及ぼすことがわかった。妊娠期,出産後6ヶ月,1年,2年時点の夫/妻の仕事での過重労働,人間関係の問題が多く,能力発揮,職場の家庭に対する理解が少ない時,妻/夫の親となる意識は視野の広がりや柔軟性が少なく,子育てに対する制約・負担感が多くなった。親役割非従事者を対象とした調査では,生殖医療専門クリニック,総合病院生殖医療専門外来を通じてポスター,チラシで調査協力を呼びかけ,協力者はWEBで登録してもらった。郵送法により調査票の配布回収をおこなった。協力者数が少なかったので,当事者団体,生殖医療専門クリニックなどを新たに募り,調査を継続している。本研究は平成20年度22年度基盤研究C(代表者小泉智恵)に引き継がれた。親役割非従事者を対象とした面接調査では,大学病院不妊外来を受診した女性のうち調査協力の得られた21人に半構造化面接を実施し,夫婦関係,人生の転機,生涯発達についての語りを得た。その結果,夫が妻の心身を気遣い,治療での心労をねぎらった時に,妻の夫に対する愛情が深まり,それを転機として,治療と距離を置き,夫婦二人で過ごす人生を歩み始めていた。以上の研究を通して,親役割従事者,親役割非従事者双方において,夫婦関係の良好さが次のライフステージ(親役割従事者は親役割移行,親役割非従事者は夫婦二人での人生への移行)を導くことが示唆された。
DNAナノワイヤリングによる超微細回路の自己集積形成法に関する研究

本研究では、長さ及び直径を揃えた両端に金を配置するハイブリッドナノワイヤの形成を行いその両端へのDNAの修飾の検討を行い、またDNA自己組織化による機能性ナノワイヤの直鎖形成及び電極間への固定を行う、等を目的として研究を進めた。まず前者のハイブリッドナノワイヤに関しては、Al陽極酸化により形成されたポーラスアルミナ・ナノホール規則配列を利用して、電解メッキによる埋め込み堆積によって平均直径20-30nm、長さ300-1000nmの金/銀/金ハイブリッドナノワイヤの形成に成功した。両端の金の長さは20nm以下であり、実質的には両端に金ナノ粒子を配置した銀ナノワイヤである。さらにポーラスアルミナの選択エッチングを行って、ナノワイヤの溶液中への分離・分散処理を検討した。この際に適切な界面活性剤の選択により、1本1本が分離したナノワイヤ形成に成功した。また後者では、金ナノ粒子(GNP)表面にアルカンチオールで自己組織化単分子膜(SAM)を形成させたのち,チオール末端を有するDNAを反応させることにより,GNPの二つの「極」部分にだけDNAが導入された結合体を調製した。被覆させるアルカンチオールとして,11-mercaptoundecanoic acid (MUA)と4-mercaptophenylacetic acid (MPAA)の混合物を使用することにより,「極」部分の形成が促進され,DNAの導入効率=組織体形成率が向上することが確認された。また,組織体構築に当たっては,T-motifおよびDX(ダブルクロスオーバー)モチーフを使用することにより,直線性の高い金ナノ粒子の1次元配列化が達成された。今後は、同様なDNA自己組織化法を用いてナノワイヤの直鎖形成の検討をさらに発展させていく予定である。両端に金を配置した金属ナノワイヤの形成に関して、シリコン基板上に形成した陽極酸化ナノホール、及びAl基板上に形成した陽極酸化ナノホールの双方について検討した。まず陽極酸化電圧40V、および20Vにてナノホール配列を形成し、その内部に電解めっきにより、長さ2-10μmの金/銀/金-ナノワイヤ、及び金/ニッケル/金-ナノワイヤの形成に成功した。なお、ナノワイヤをアルミナナノホールから分離するために、前者ではアルミナをアルカリ溶液中での溶解し、また後者では加熱したリン酸溶液中での溶解を行い、いずれにおいても金/メタル/金-ナノワイヤの分離に成功した。なおナノワイヤ直径は約35nmと70nmの二種類である。またナノワイヤの両端の金の部分にチオール化DNAを配置し、それによるナノワイヤ直鎖の形成に関しての検討をさらに進めている。さらに陽極酸化電圧を10V以下と小さくして、平均ホール直径を10-20nmと微細化する条件の検討も行った。また、直径10-20nmの金ナノ粒子にチオール化DNAを配置し、塩溶液中での金ナノ粒子の直鎖形成を検討した。DNAには一本鎖のものを使用し、また互いに相補的なDNAで修飾した二種類の金ナノ粒子を溶液中で混合し、1日程度放置した結果、金ナノ粒子5-8個程度の直鎖の形成を確認した。また、サイズの異なる金ナノ粒子を交互に接続する検討も行った。今後は、金ナノ粒子をナノワイヤに置き換えて、直鎖形成を検討していく予定であり、そのためには金/メタル/金-ナノワイヤの直径を20nm以下に小さくし、また長さも400nm以下にする必要があると推測され、さらなる検討を進めている。
複製複合体の形成とその制御機構の解析

Cdt1はORC/CDC6と共に、MCM loading機構を形成している。S期以降は再複製防止のために、ORC/CDC6はCdkリン酸化により抑制される。Cdt1制御は抑制蛋白gemininの結合によると考えられていたが、Cdkリン酸化によっても機能抑制されることを我々は明らかにした。すなわち、Cdt1はgemininとCdkリン酸化という二つの機構で、S期以降機能抑制されている。そのように厳密にCdt1活性が制御されているということは、その逸脱は重大な障害を引き起こす可能性が考えられる。実際に癌細胞株においてCdt1の過剰発現が認められた。そこでCdt1過剰発現の効果を調べたところ、再複製を誘導することなく染色体障害を引き起こしATM-Chk2系を活性化することがわかった。このような効果はORC1やCDC6では認められなかった。さらに、ヒト正常繊維芽細胞にCdt1を過剰発現させたところ、染色体不安定性が誘導された。最近Cdt1が発がんに関わっている可能性が報告されたが、我々の知見はその分子基盤を明らかにしたものである。過剰発現が染色体障害・ATM系の活性化を引き起こす分子の例はあまりなく、染色体不安定性の新しい機構であると考えられ、その詳細な分子機構の検討を進めている。アクチン特異的阻害剤latrunculinに耐性な変異ベータアクチンを持つHeLa細胞を樹立し、そこからベータアクチンを含むBrg1クロマチンリモデリング複合体を精製し、解析した。結果としてATPase活性を含めたlatrunculinで抑制されるベータアクチンの機能はクロマチンリモデリング活性に必要ではないことが示唆された。一方、ベータアクチンとhuman Arp4/BAF53がdimerを形成することを明らかにした。実際にArp4の発現を抑制すると、Brg1複合体中のベータアクチン量も減少し、アクチンはArp4とのdimerとして核に輸送され、Brg1複合体に取り込まれる可能性が考えられた。またベータアクチンとArp4を含まない、Brg1複合体の活性は低下していた。よってこれら二つの分子はBrg1複合体の機能にとって重要であることが示された。しかしその分子機構は依然なぞである。本研究の目的は、ヒト細胞における複製開始複合体の形成とその時間空間的制御機構を明らかにすることである。我々はヒト細胞における複製開始蛋白の核内構築とその細胞周期調節についてすでに仮説モデルを提唱しているが、本年度の結果も概ねその妥当性を示俊した。in vivo cross-linkを用いた実験から、ORC/CDC6は非クロマチン核構造上に結合していることがより確かに示された。ORCに関しては、ORC1を含まないsubcomplexがあり、これらは核構造に結合していないことも示唆された。これらは複製以外で機能しているかもしれない。ORC/CDC6がMCM6量体をG1期にクロマチンに結合させると考えられるが、これはORC/CDC6結合部位とは異なるnuclease感受性クロマチンだと考えられる。一方、我々は複製開始蛋白と相互作用している候補蛋白として、RB/E2Fによる転写制御に関与していると考えられるクロマチンリモデリング複合体の一構成蛋白を同定した。その機能解析のために、その蛋白の阻害物質を用いることを考え、その特異性を確実にするため、阻害物質に抵抗性となる変異蛋白を作成し、発現する細胞株の樹立に成功した。今後この系を用いて解析が進むものと期待している。この系を用いて、RB/E2Fによるcyclinの転写制御での、この蛋白の役割も解析できると考えている。ヒト細胞複製単位における複製開始蛋白の結合様式のクロマチン免疫沈降法での解析については、MCMに関してはデータが得られつつあるが、最も重要であると考えているORC1蛋白に関しては、我々の抗体が免疫沈降法に適さず、まだ進捗していない。これに関してはtag付きORC1を安定発現している細胞の樹立に成功した。これを用いることで今後の解析が進むと期待している。本研究の目的は、ヒトORC、CDC6あるいはMCM等の複製開始調節蛋白質の時間的空間的制御を明らかにしようとするものである。まずそれらの核内構築や細胞周期制御を調べた。ORC2は細胞周期を通じて核内に存在しているが、クロマチン結合分画と、核マトリックス結合分画があった。一方、ORC1はほぼすべてが核マトリックスに結合していた。そして、ORC1とORC2は核マトリックス上で相互作用していた。よって核マトリックス上のORC2-5はORC1と複合体を形成し、これがDNA複製において機能していると推測される。我々はORC1がS期になるとユビキチン/プロテアソーム系によって分解されることを見出し、これは再複製抑制機構として重要であろう。CDC6も核マトリックスに結合していたが、ORCとの間に明らかな相互作用は認められなかった。一方、MCM複合体は、ORCの近傍のみならず、より広範囲なクロマチンに結合していることが示唆され、これはヒト細胞における複製開始ゾーンの存在の説明となるかもしれない。平行してヒトグロビン遺伝子座を標的としたCHIP法の検討を行った。非同調HeLa細胞を用いた予備的な結果は以下のようである。MCM3とMCM7はクロマチン上で複合体を形成しており、両抗体での結果が一致すると特異性が高いと言える。これまでの結果から、MCMは調べたすべての領域に結合している可能性が示された。これは前記した生化学的、細胞生物学的解析の結果と矛盾しない。