hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオンマイクロサージャーリー用リアルタイム3次元線量計測法に関する研究

本年度は、多段発光検出システムの検出系および計測回路系においてノイズ対策等の調整を進め、多段同時計測による3次元発光強度分布測定の実現を目指して技術開発を行った。1.S/N比を向上させるため、3MVシングルエンド加速器から発生したH^+ビームを用い、検出系の遮光や、計測回路系のノイズ除去等の調整を実施した。2.1で実施した調整の後、ビームサイズ1μm程度のH^+マイクロビームをアクリル製飛程調節器上に走査(50-100μm^2)しながら照射し、構築した多段発光検出システムにより透過したイオンの発光信号の計測を行った。この時、ビーム軸と検出器軸のミスアライメント等により最終段(3段目)で有効な発光信号を検出することが出来ず、透過イオンのエネルギーロスに対応した発光信号は2段同時計測するだけに留まった。今後、軸・角度調整機構の付加など検出器固定チェンバーの設計を見直し、改良を施す必要がある。3.2において3段目を除く2段目までの検出器で取得された発光信号を、検出イベント毎にビームの走査位置情報と共にPCに取り込み、複数段の2次元発光強度分布を同時計測することに成功した。このことから、積層シンチレータを用いた本計測手法による3次元測定の可能性が示唆された。しかし、イベント数が多い状況において信号処理速度の問題によりパイルアップや数え落としが起こっており、現状で検出効率が低いことからフィルム線量計等による照射線量との相関を調べるまでに至っていない。今後、高計数率に対応するために計測回路系のマッチングを精査し、検出効率の向上へ向けた技術開発が必要である。本年度は、イオンの飛程終端の発光信号を検出する検出器および計測回路系の構築を主眼において研究を進めた。1.飛程調節器として、イオン飛程を連続的に制御可能な楔型断面(θ=30.5°)を有する、アクリル製飛程調節器を製作した。2.組成・密度において生体との類似性を勘案し、さらに発光感度等の物理特性を考慮してシンチレータの選定を行った。密度が1.02g/cm^3で生体と同等であり、最大発光波長が435nmの可視光でシンチレーション計測に有利なポリビニルトルエン系シンチレータ(t=10μm)を採用した。また、シンチレータの発光を側方から検出するための、UVTアクリル製ライトガイド・光電子増倍管アッセンブリを設計・試作した。3.計測回路系として光電子倍増管の信号を前置増幅器-主増幅器-波高弁別器の順に処理して、パソコン(PC)内にデジタルデータとして収集するシステムを構築した。製作した機器・計測系の動作確認・検証実験を、イオンビームの大気取り出し系が確立している3MVシングルエンド加速器に接続した軽イオンマイクロビーム装置を利用して行った。実験では、1μmに集束した3MeVのH^+ビームを飛程調節器上に走査(50-100μm^2)しながら照射し、透過したイオンを飛程調節器後方に設置したシンチレーターライトガイド-光電子倍増管にて検出した。このとき光電子倍増管から、イオンのエネルギーロスに対応した発光信号を観測することに成功した。4. 3.で取得された発光信号を検出イベント毎にビームの走査位置情報と共にPCに取り込むことにより、2次元発光強度分布を計測した。この結果、ビームの飛程が飛程調節器の厚さをわずかに上回る領域で、飛程終端部のエネルギーロスのピークに由来すると思われる高い発光強度が観察された。本年度は、検出器系と計測回路系の多段化に関する整備を行い、MeV級イオンのエネルギーロスに対応する2次元発光強度分布の多段同時計測に関する研究を進めた。1.検出器系の多段化に対応するため、前置増幅器、主増幅器および波高弁別器等の計測回路系の整備を実施した。2.ポリビニルトルエン系プラスチックシンチレータ(t=20μm)の発光を側方から検出するために、前年度設計・試作したUVTアクリル製ライトガイド・光電子増倍管アッセンブリを、多段化に対応したものに改良した。また、検出器系を積層して固定するために、既存のビームラインに簡便に増設可能で真空導入に対応したチェンバーの設計・製作を行った。3.上述の多段発光検出システムと計測回路系の動作確認・検証実験を、3MVシングルエンド加速器に接続した軽イオンマイクロビーム装置を利用して行った。実験では、1μmに集束した3MeVのH^+ビームをアクリル製飛程調節器上に走査(50-100μm^2)しながら照射し、透過したイオンを飛程調節器後方に設置した2段の発光検出器にて検出した。この時、イオンのエネルギーロスに対応した発光信号を2段同時計測することに成功した。4.3.で計測された発光信号を処理し、ビームの走査位置情報に従ってマッピングすることにより、2段分の2次元発光強度分布を計測した。この2つの2次元発光強度分布を比較すると、発光強度が高い領域において、ビームの飛程を反映して異なった2次元分布画像が得られた。2.1で実施した調整の後、ビームサイズ

1μm程度のH^+マイクロビームをアクリル製飛程調節器上に走査(50-100μm^2)しながら照射し、構築した多段発光検出システムにより透過したイオンの発光信号の計測を行った。この時、ビーム軸と検出器軸のミスアライメント等により最終段(3段目)で有効な発光信号を検出することが出来ず、透過イオンのエネルギーロスに対応した発光信号は2段同時計測するだけに留まった。今後、軸・角度調整機構の付加など検出器固定チェンバーの設計を見直し、改良を施す必要がある。3.2において3段目を除く2段目までの検出器で取得された発光信号を、検出イベント毎にビームの走査位置情報と共にPCに取り込み、複数段の2次元発光強度分布を同時計測することに成功した。このことから、積層シンチレータを用いた本計測手法による3次元測定の可能性が示唆された。しかし、イベント数が多い状況において信号処理速度の問題によりパイルアップや数え落としが起こっており、現状で検出効率が低いことからフィルム線量計等による照射線量との相関を調べるまでに至っていない。今後、高計数率に対応するために計測回路系のマッチングを精査し、検出効率の向上へ向けた技術開発が必要である。
肝臓・消化管オートファジーの栄養素センシング／シグナリング機構

細胞内成分を大規模に分解し、再構成に関与するオートファジーについて、栄養と最も関係の深い臓器である肝細胞と消化管を用いて栄養性制御とそのシグナリング機構の詳細を解析した.特にアミノ酸や食品成分での制御機構について、またオートファジーマーカーであるLC3タンパク質や関連分子群のmRNAの制御、さらには寿命遺伝子と言われるサーチュインとの関連づけを行った。昨年度は、最も基本となるオートファジーマーカーLC3を用いたCytosolic LC3 Ratio法について、細胞種、細胞分画法、特異抗体など複数の原因により問題が生じ、その解決に半年以上を費やしたため、進展が遅れている(一応上記の問題は解決された)。A.肝細胞でのオートファジー調節(この項は門脇が担当)1.アミノ酸による抑制的制御機構--(a)アルギニンによる制御機構:Rat Hepatoma H-4-IIE細胞で、他のアミノ酸と異なるアルギニン独自のNO経路による制御が明らかになった。(b)アミノ酸シグナリングでのROS関与の可能性:アルギニン以外のアミノ酸について、ROS関与の可能性を検討し、まず栄養飢餓によるROSの関与は証明できた。アミノ酸による調節経路はアミノ酸の種類によりROSの調節とオートファジー調節が、個別のアミノ酸により異なることが示された。(c)アミノ酸のLC3 mRNA発現段階での調節:MAP1LC3βmRNAの発現はアミノ酸により制御されることが明らかになった。そのタイムコースはCytosolic LC3 Ratioよりかなり遅く、独立した調節であった。2.ビタミンC、Eによる促進的制御機構--ビタミンC、Eのオートファジー促進作用の機構解明にあたり、抗酸化物質であることから、ROSの関与の可能性を検討中である。B.消化管でのオートファジー調節(この項は藤村が担当)小腸上皮組織でのオートファジー活性を形態的方法と生化学的方法とで比較しつつ検討した。使用する抗体の特異性の検討と、栄養条件の変動下におけるオートファジーの誘導を観察した。予備的検討から、LC3の細胞内での局在性(核移行)による調節の可能性を浮かび上がってきた。平成25年度に得られた成果は以下の通りである。A.肝細胞でのオートファジー調節1.アミノ酸による抑制的制御機構ー(a)アルギニンによる制御機構:個別のアミノ酸20種類でROS産生とオートファジー調節の関係を網羅的に検討した。その結果、Met, Pro, Arg, Cys, Gluでオートファジー調節にも関わらず、ROSはむしろ増加し,これらのアミノ酸はROSを介さない新しい経路の可能性が示された(BBRC, 2014)。(b)アミノ酸のLC3 mRNA発現段階での調節:LC3 mRNA発現の調節に転写因子FoxOの関与を調べたところ、平行な応答は見られたものの、必ずしも因果関係は認められなかった。(c)寿命遺伝子Sirt1の制御:絶食・アミノ酸添加によるSirt1の調節は今ひとつ明確でなかったが、関連するアセチル化を調べたところ、LC3-IIs(細胞質型)で特異的に絶食により脱リン酸化が進行することが観察された。これはLC3はリン脂質化だけではなく、アセチル化による調節機構の存在も推測された。2.エピガロカテキンガレート・レスベラトロールによる促進的制御機構ー抗酸化剤として知られる食品素材の上記2種について制御の可能性を調べたとところ、両者ともにオートファジー促進効果が認められた。食品成分中に促進剤の種類が増えている。B.消化管でのオートファジー調節抗LC3抗体を用いてAlexaを標識として蛍光抗体法による小腸組織でのオートファジー活性の検出法の確立を試みたが,現在まで、十分な信頼性の結果が得られていない。1.肝細胞でのオートファジー調節(1)アミノ酸による抑制的制御機構a)アルギニンによる制御機構:アミノ酸の作用機構としてmTORC1を介したシグナリング機構が提案されているが、肝ガンH4-II-E細胞にて、アルギニンがmTORC1を介さず、NOを介して調節する事が各種阻害剤(AG, L-NMMA, NOドナーなど)により、強く示唆された。b)アミノ酸シグナリングでのROS関与の可能性:個別アミノ酸のオートファジー調節能についてROS産生とLC3の調節の連関を調べた。その結果、4種類のパターンに分類され、アミノ酸のシグナリングは単一ではなく、むしろ多様性を持つことが証明された。c)アミノ酸のLC3 mRNA発現段階での調節:LC3 mRNAはLC3の細胞質での転換(-I →-II)よりもゆっくりとした調節を受ける事が判明した。飢餓による調節とアミノ酸による調節を転写因子Foxoによる制御の可能性との関連で調べたところ、後者でのみその可能性が認められた。(2)ビタミンC、Eによる促進的制御機構:複数の抗酸化剤ではオートファジーを抑制し、両ビタミンとは反対の応答を示した。さらに食品中の抗酸化剤EGCGについて調べたところ、正負の二相性の応答を示し、現在その詳細を調べている。2.消化管でのオートファジー調節小腸上皮組織でのオートファジー活性を形態学的方法と生化学的方法とで比較検討した。

マーカーLC3の免疫組織学では抗体の非特異性の問題からか、鮮明な画像を得ることが出来なかった。生化学的cytosolic LC3 ratio法ではやや希望の持てる結果が得られたので、引き続き検討を続ける。なお、本研究分野の発展を図り、第66回日本栄養・食糧学会にてオートファジーと老化に関する初のシンポジウム「寿命延長とオートファジー」を主催した(仙台、5月20日)。概要でも述べたように、最も基本となるオートファジーマーカーLC3を用いたCytosolic LC3 Ratio法について、細胞種、細胞分画法、特異抗体など複数の原因により問題が生じ、その解決に半年以上を費やしたため、進展が遅れている(一応上記の問題は解決された)。25年度が最終年度であるため、記入しない。(1)アミノ酸による抑制的制御機構a)アルギニンによる制御機構:この新しい知見については、ほぼ論文化する段階に到達している。b)アミノ酸シグナリングでのROS関与の可能性:各種アミノ酸のシグナリングの多様性についても、全く新しい知見である。ROS関与ということが、他の栄養素(抗酸化物質等)の作用機構とも含めて、どういう関係となるか、まだもやがかかっていて明確ではない。c)アミノ酸のLC3 mRNA発現段階での調節:このmRNA段階での調節というものが、どのような意味を持つのかが、まだ不明。(2)ビタミンC、Eによる促進的制御機構:エイジングとの関係で興味深いオートファジーの促進的調節であるが、他の栄養素へと拡張すると同時に、C,Eの調節機構の詳細を解明する必要がある。2.消化管でのオートファジー調節この項目が予想以上に困難である。In vivoでの栄養現象での消化管でのオートファジーの検出が目的なので、培養細胞で置き換えられない。組織観察となると、非常に小腸組織が複雑であり、綺麗な画像が得られない。報告が全くない訳である。何とか,昨年のCytosolic LC3 Ratio法についての問題が解決したので,キャッチアップを図る。幸いこの方法についての習熟度が向上している。また、本プロジェクトへの従事者を増加させている。(1)アミノ酸による抑制的制御機構a)アルギニンによる制御機構:この項目は、論文化する。b)アミノ酸シグナリングでのROS関与の可能性:食品成分EGCGなどの典型的抗酸化成分を試すことにより、ROS関与についてさらに深く解析する。c)アミノ酸のLC3 mRNA発現段階での調節: LC3ばかりではなく、マイクロアレイを用いて他のオートファジー関連タンパク質に遺伝子発現へと解析を拡大して、その法則性をさらに探る。(2)ビタミンC、Eによる促進的制御機構:エイジングとの関係で興味深いオートファジーの促進的調節であるが、さらにサーチュインなどの老化遺伝子との関係付けを解析していく。2.消化管でのオートファジー調節現在のところ、この項目が手詰まりである。さらに広い視野から、方法論の調査検討を行う。
DNA修復、組換え、寿命に関わる遺伝子mus-10とreCQの構造と機能の解析

アカパンカビにはrecQヘリカーゼファミリーの遺伝子が2つあり、それぞれrecQ1,recQ2と名づけられている。本研究ではrecQ1遺伝子の破壊株を作成し、その表現型を調査した。まず明らかになった事はrecQ1遺伝子は、以前に我々が変異原感受性株として単離していたmus-19遺伝子と同じものであることが明らかになった。mus-19はMMS, EMSやMNNGのようなアルキル化剤、4NQO,カンプトテシン等に感受性を示した。エピスタシスの解析からmus-19は組換え修復系と複製後修復系のどちらの修復系においても機能していることが示唆された。紫外線による突然変異の誘発や相同組換え頻度には影響を与えなかった。recQ1は、遺伝子のサイレンシングに関わる遺伝子qde-3としても報告されているのでmus-19変異株における遺伝子のサイレンシング(クエリング)についても調査したところ、この株ではクエリングはおきなかった。酵母を含む多くの生物でrecQは細胞の寿命に関わっていることが知られているので、mus-19における菌糸先端の生長速度を測定したが、生長の停止や速度の低下は見られなかった。recQ2の働きとの重複が考えられるのでrecQ2遺伝子の破壊を進めている。一方、先端生長がある時間後、停止する変異株mus-10について解析した。この株はやはりMMS、紫外線等の変異原に感受性を示し、エピスタシス解析では除去修復系のmus-18とのみ相乗的な感受性の増加を示したが、他の変異とは示さなかった。寿命と関係があるとされているテロメアの長さの変化を調べたが変化はみられなかった。突然変異の誘起頻度や組換え率も野生株と変わらない。ミトコンドリアのゲノムの不安定性が寿命に関わっている例が報告されているので、調査したところ異常が見られた。DNA修復に関与すると思われる2つの変異原感受性突然変異株の特性を調べた。mus-10株は第VII連鎖群のmet-7とwc-1遺伝子の中間に位置している。メチルメタンサルフォン酸(MMS)に約2倍程度の感受性を示すが紫外線(UV)などには感受性を示さない。DNA修復欠損株との間でのエピスタシス関係は、mus-18との間で相加、相乗的な関係を示すが、他のどの変異ともそのような関係はみられなかった。ホモ欠損での交雑でも正常な子嚢胞子を産生した。当初この遺伝子は組み換え修復に関わると考えられていたが、これらの結果は、必ずしもそのような結論にはならないことを示す。MMSによる突然変異誘導頻度や減数分裂時の相同組み換え頻度も野生型と変わらない。mus-10の分生子を生長管の一方に植え、その後の生長を先端生長として測定すると、最初は、この株の生長速度は野生株と変わらない状態であるが、数回の植えつぎを行うと、急速な生長速度の低下がおこり、やがて生長は完全に停止する。この時の菌糸は黒ずみ、あちこちで菌糸の溶解が観察される。野生林では現在まで行った十数回の植えつぎにおいても生長速度の低下は見られない。現在、この株のミトコンドリアDNAを単離し、その安定性を確認する実験を行っている。もう一つの変異株nc-recQ(アカパンカビrecQホモログ遺伝子の欠損株)は、他の生物のRecQホモログに一般に見られる配列を元にアカパンカビからPCRで取り出された遺伝子でゲノム中の遺伝子を破壊した株である。この株はやはりMMSに感受性を示すがUVには感受性を示さず、エピスタシス関係では、mus-38と相加、相乗関係を示すが、他の株との間ではその関係は見られない。

現在、この株の生長速度の測定を行っている。DNA修復と寿命の関連を明らかにする観点から、ここでは糸状菌アカパンカビの遺伝子ふたつに関して解析を進めてきた。ヒトの遺伝病で、早老症を示すワーナーの原因遺伝子として知られているRECQのホモログ遺伝子をPCR法によりアカパンカビより単離し、その塩基配列を決定し、予想される蛋白質の分子量を推定した。この遺伝子の染色体上の位置をRFLP法により決定したところ、第一染色体の右腕末端近くであった。ここには以前我々が単離した変異原感受性突然変異mus-19が位置している。アカパンカビrecQホモログ遺伝子(NC-recQ)の破壊株を作成し、その表現型をmus-19のと比較したところ、良く似ており、互いの間での相補性試験では、変異による表現型は相補ができなかった。これらのデーターは、mus-19がrecQ遺伝子であることを示している。NC-recQ変異株は、MMSなどに対する変異原感受性を示すが、寿命には異常は見られなかった。遺伝学的な解析から、この遺伝子が組換え修復と複製後修復において機能していることが明らかになった。また、アカパンカビのデーターベースの検索で、新たにもうひとつのrecQホモログが存在することが明らかになった。現在、この遺伝子の破壊株の作成とその遺伝子座の位置の決定をおこなっている。mus-10変異株は、MMSに対する感受性株として単離され、その後の解析で、組換え修復機構で働いているとされていたが、我々は、これが組換え修復系のみならず、除去修復系や複製後修復系でも働いていることを示した。また、この株は、数回の連続継代培養により生長が停止するが、この成長速度の低下と対応する現象として、ミトコンドリアのゲノムDNAに大きな変化が生じることを発見した。現在、mus-10遺伝子のクローニングを行っている。
機械制御式磁気浮上機構の研究

電磁石を用いずに機械的な吸引力調整方法を用いて磁気浮上機構を構成することについて,検討を行った.円盤磁石とコア材を用いることによって磁路可変型磁気浮上機構においては,2自由度浮上が可能なことと,減速機を解することにより省電力の浮上機構を構成する可能性があることを示した.また浮上体の複数の自由度を制御することが可能となる機構を示した.最後に機械的な非接触電力伝送機構を用いることにより,無給電で動作可能な磁気浮上スライダを構成できることを示した.本研究の目的は,機械制御による高機能な磁気浮上の開発であり,その設計方針を明らかにすることである.それに従って2013年度の研究を行った.主な実績は,回転形のモータ制御に関しては浮上機構の性能について実験的な検討を行ったことと,機械制御を用いた浮上機構の多自由度化に関してはその基礎データを求めた.回転形浮上機構において,モータのトルク,減速機の特性,を考慮したときに浮上性能がどのようになるかを検討した.検討は磁路解析を用いた非線形システムに対する理論によるものと,現有設備による実験によるものとを行い,両者を比較検討し性能を評価した.その結果,浮上力に関してはほぼ理論通りの値が得られることがわかった.次に,重量物を非接触浮上させるときの消費エネルギを少なくすることを目標とする省エネ浮上の検討を行った.本装置では減速機を介して永久磁石を回転させるため,減速比を変更することにより,少ない電流で重量物を浮上させることが可能である.この浮上させるための電流は,磁石の回転角の平衡位置の設定も影響する.今年度は,まず浮上時のモータの消費電流を種々のパラメータ(浮上体の質量,空隙,永久磁石角度,永久磁石とコアの距離,減速比など)に対して磁路解析を行い省エネ浮上のための知見を得た.現在,得られた結果に基づいて,浮上システムの安定性を考慮しながら,消費電流を押さえる制御方法について考察している.多自由度浮上においては,現有設備における磁路解析を新たに購入した磁路解析ソフトで行い,浮上体位置と磁石の大きさや配置の検討を行った.検討事項は平衡位置近辺での浮上体に働く吸引力を計算することである.実験結果と比較したところ実験では残留磁気の影響があることがが確認された.現在残留磁気のモデル化について検討中である.回転型磁気浮上装置において,2自由度の浮上体を対象として浮上させるための検討を行った.すでに2つの鉄球を浮上させることは実験的に成功している.今回は平板の上下の変位と回転の2つの自由度を制御できることを確認した.なお水平方向の変位は受動安定によって浮上を行う.このシステムに対し,制御理論の点から浮上が可能なことを証明し,また数値シミュレーションによって実現性を確認した.薄板鋼板に対する機械的な運動による制振制御のために永久磁石の配列の検討を行った.この結果,ハルバッハ配列を用いることによって薄板鋼板の磁束の飽和を減少させ,吸引力を得られることがわかった.また,空隙が大きくなるに連れて急激に吸引力が減少することが確認された.1次元ハルバッハ配列より2次元配列のほうが吸引力を大きくすることは可能であったが,渦電流の影響も大きくなることがわかった.今回の解析では定量的に十分な精度が得られたとは考えにくく,今後のさらなる解析が必要であることが確認された.非接触給電を用いたベアリングレスモータの開発においては,数値解析およびシミュレーション結果では浮上が可能であることが確認された.しかし,実験装置を用いた試験では浮上させることができなかった.この原因は水平方向の運動を検出するセンサに回転方向成分の影響がでるためであると考えられる.今後センサの配置を工夫することにより浮上回転の実験を行う予定である.回転型と並行して非接触給電を用いたリニアスライダに関してその実現可能性を検討した.磁気解析の結果では実現可能であるという結果を得られたため,現在その設計および施策を行っている.磁気浮上機構の研究として2015年度は以下のことを行った.薄板鋼板に対する機械的な運動による制振制御のための永久磁石配列の検討を行った.今回の検討では,環境を考慮して使用する磁石をフィライト磁石として検討を行った.その結果ハルバッハ配列の磁石を用いることにより,磁束密度を低減させかつ十分な吸引力が得られることがわかった.非接触給電を用いたベアリングレスモータにおいては,浮上力を得るために磁極の歯先にテーパをつけているが,このテーパの影響について調べた.その結果,テーパがあるために不安定力が増すことが確認された.そのことを詳細に調べるために磁路解析ソフトを用いて検討した結果,受動安定と考えていた自由度を制御する必要があることがわかった.現在配線の見直し,コントローラの再設計を行っており,その後浮上・回転の実験を行う予定である.非接触給電を用いたスライダにおいては,浮上が成功しゼロパワー制御を行うことにより非常に小さな電力で浮上が可能なことがわかった.しかしスライダ浮上の横揺れと回転の運動が連成し振動の減衰性能が低いことが明らかになった.これに対し非接触給電機構であるジェネレータからのトルクを能動的に制御することにより振動減衰させる機構を考案し,現在検証を行なっている.

非接触給電とローレンツ力を用いた浮上機構に置いては,共鳴型の給電装置による電流によって浮上力を得られることが確認された.磁気共鳴回路の後段にブリッジ回路による整流を行っているが,十分な効率が得られておらず共振周波数の変更などを行い効率の向上を目指している.また現在,浮上制御のために,受動安定な自由度の方向を考察し,能動制御の自由度を減らすることが可能であることを確認した.薄板鋼板の吸引力のために効果的な磁石配置の検討を行い,ほぼ予想通りの結果がエられていることや,非接触給電を用いた磁気浮上機構に関して,リニアスライダの非接触浮上に成功していること,新たにローレンツ力を用いた新しい時期浮上装置を考案し,開発を行っていることなどを考慮し,研究は概ね順調に進展していると言ぇる-非接触給電を用いたベアリングレスモータにおいては,浮上力を得るための歯先のテーパの影響があっても安定な浮上を実現するために,センシンクグ性能,センサおよび制御のサンプリング周期,開ループでの不安定力と安定力の検討,および安定化のための制御システムの構造とフィードバックゲインなどについて検討を行った.センサに関しては,ノイズを除去するために浮上ロータの変位だけではなく傾きを検出し,また取付部の剛性を大きくすることにより高精度に検出することが可能となった.サンプリングに関しては,利用した全てのレーザセンサのサンプリングを同期させ,かつ制御周期も同期させることで性能向上を図った.また,昨年度の成果に基づいて磁路解析ソフトを用いて各自由度の方向の剛性を計算し,フィードバックゲインを決定した.またロータの傾きも制御可能なようにステータ巻線の接続を変更した.これらのことを行った結果,ロータの非接触浮上に成功した.非接触給電を用いたスライダにおいては,4つのHEM(永久磁石と電磁磁石を併用した磁石)を用いたゼロパワー制御を試みて,これに成功した.浮上のための電流は,ほぼ50mAであることが確認され,ゼロパワー制御の有効性が確認できた.また非接触アクチュエータを装置に組み入れ,走行試験を行った.この結果,アクチュエータの吸引力が浮上に影響を及ぼすものの安定な非接触浮上は維持できることが確認された.非接触給電とローレンツ力を用いた浮上機構に置いては,浮上のためのフィードバック回路を構成し,浮上を試みた.フィードバック回路のためのセンサは透過型のレーザ変位計を用いることによってコイルの浮上位置を計測した.浮上力の調整は電磁石を用いてローレンツ力を変化させる方式を用いた.PID制御を行うことにより浮上に成功した.しかし,浮上コイルが柔軟なため積分制御の十分な成果が得られなかった.電磁石を用いずに機械的な吸引力調整方法を用いて磁気浮上機構を構成することについて,検討を行った.円盤磁石とコア材を用いることによって磁路可変型磁気浮上機構においては,2自由度浮上が可能なことと,減速機を解することにより省電力の浮上機構を構成する可能性があることを示した.また浮上体の複数の自由度を制御することが可能となる機構を示した.最後に機械的な非接触電力伝送機構を用いることにより,無給電で動作可能な磁気浮上スライダを構成できることを示した.回転型磁気浮上機構の総括に関しては少し遅れているが,その他の部分では十分な成果が得られていると考えている.
質的変量モデルの経済理論と計量分析

完全情報最尤法は、完全体系(全システム)推定量の中でもっとも有効な推定量であることが知られている。しかしながらその計算法はかなり複雑であり、非線型関数の収朿計算を含むため実用には供していないのが現状である。私どもは当研究プロジェクトによって、理論的にはもっともすぐれている完全情報最尤推定量と、理論的に非常によく似た性質をもつ修正三段階最小2乗推定量を開発するに至った。この修正三段階最小2乗推定量を次のような性質をもつ。1)通常の三段階最小2乗推定量は、ある意味でもう一回くり返すといった計算内容しかもたないため計算が簡単である。2)漸近展開の意味で、三次の項0(〓)まで、修正三段階推定量は完全情報最尤推定量と向じ分布をもつ。3)完全情報最尤推定量は厳密なモーメント(期待値と分散)をもたないが、修正三段階最小2乗推定量は整数次の厳密なモーメントをもつ。4)修正三段階法の特殊ケースとして修正2段階最小2乗推定量が定義できる。この修正2段階最小2乗推定量は、制限情報最尤推定量と同じ漸近展開をもつ。これらの結果は従来全く考えられていなかったもので、完全情報最尤推定量の代わりに修正三段階最小2乗推定量が利用され始まるのも近い将来のことであろう。多重線型回帰式において,回帰係数行列に何らかの非線型制約が含まれると,推定は最尤推定アルゴリズムで行なわれることが多い.他方非制型制約を無視した推定は最小2乗法で行なわれるが,非線型制約そのものの統計的検定は最尤推定結果から得られた誤差共分散行列と,最小2乗推定の結果から得られた誤差共分散行列をもって行なわれる.いわゆる尤度比検定統計量である.我々はまずこの検定統計量の分布の漸近展開を導出した.次に尤度比検定統計量と並んで頻繁に利用されるラグランジュ乗数検定統計量についても,尤度比検定統計量と同様に分布の大標本漸近展開が導出された.以上の二結果は非常に一般的な結果である.その具体的な内容を見るために以上の二結果を比較的単純なモデルに適応することも考えられた.その第一は単純な線型回帰式における係数の非線型制約である.第二は連立方程式モデルにおける識別制約である.この制約が線型回帰式における係数の非線型制約に表現できることも我々が明らかにしたのだか,この結果によって従来の連立方程式モデルにおける様々な検定を統一的に理解することもできた.さらに,マランボーなどが提案するモデルの妥当性に関する検定統計量も,ラグランジュ乗数検定統計量のある種の変形として理解できることも示した.さらにマランボー検定統計量と,尤度比およびラグランジュ乗数検定統計量の大小関係を数値的はなく質的に示すことができた.完全情報最尤法は、完全体系(全システム)推定量の中でもっとも有効な推定量であることが知られている。しかしながらその計算法はかなり複雑であり、非線型関数の収束計算を含むため実用には供していないのが現状である。この修正三段階最小2乗推定量は次のような性質をもつ。1)通常の三段階最小2乗推定量を、ある意味でもう一回くり返すといった計算内容しかもたないため計算が簡単である。2)漸近展開の意味で、三次の項O(〓)まで、修正三階推定量は完全情報最尤推定量と同じ分布をもつ。
HIV転写調節因子Tatと相互作用する新規ヒストンアセチルトランスフェラーゼの解析

HIVの転写調節反応には、Sp1、NF-κBがDNAエレメントに結合して働くこと、HIVウィルス遺伝子由来のTat因子が反応調節に関与することなどが示されている。しかしながら、Sp1が結合するとされるDNAエレメントはSp1コンセンサス配列とは異なり、他の因子が相互作用している可能性が考えられる。また、Tatにしてもその標的因子の解析は広く進められているものの、その中で決定的な因子は見出されていないといえる。本研究では、以上2点について新しい成果を得ることができた。1) HIVプロモーターGCボックス領域に結合する新しいDNA結合因子GBFの単離と機能解析DNA結合性因子はDNAエレメントに結合する因子として捉えられ、同様の塩基配列にも結合するということから様々なプロモーターに働くことが考えられている。しかしながら、その因子がそのDNAエレメントに本来働くか否かについては不明である。そこでモデル系としてHIVプロモーターを用い、GCボックスに結合する因子を単離することに努めた結果、Sp1とは異なる新しいタイプのzincfinger因子GBFを単離し、その解析を行った。また、複数のDNA結合蛋白質が同じDNA塩基配列を認識することが知られているが、その活性がどのように制御されているかについて検討を進めた結果、両者を区別する活性の存在することが明らかとなった。2) Tat相互作用因子Tip60のリジン特異性の決定とモデルの検討ヒストンアセチル化酵素とリジン特異性に関して、提唱したモデルを検証する目的でTip60のアセチル化部位を決定したところ、グループA、B(クラスI)をアゼチル化することが判明した。この結果はモデルを支持するばかりでなく、Tip60がクラス特異的な新しいタイプのHATであることを示している。
道路網の形態特性が機能特性に及ぼす影響に関する基礎的研究

最初に、道路網形態の評価指標に関する特性分析を行い、各種の指標が格子型や放射環状型などの道路網の型よりも、Tree状と完成型の相違に対して敏感であることが明かとなった。また、ノード間距離指標は、(1)道路網上の距離短縮効果が大きい効率的なリンクの追加に敏感に反応すること、(2)格子状の道路網の偏平度や道路網の規模の変化に対して敏感であること、(3)規模が同じで形状のみ異なる道路網では異なる値をとること、(4)規模の異なる道路網相互を比較する際には、道路網の半径を用いて標準化した値を用いればよいこと、などを明らかにした。次に、実在道路網にノード間距離指標を適用して、道路網の形態と機能特性に関する次の分析を行い、様々な適用方法が有ることを示した。(1)日韓4都市の道路網形態の分析から、福岡・大分に比べて北九州・蔚山の道路網はリンク相互の連結性が低いため、道路網本来の機能が十分に発揮されていないことを示した。(2)福岡都市圏の自動車専用道路の整備計画を対象として分析から、福岡都市圏の計画道路網の整備が都市圏全体に大きなインパクトをもたらすこと、周辺地域相互の交流を促す可能性があることを示した。(3)放射環状型道路を対象とした分析から、放射道路は沿道の隣接する地域間の移動性を高度に高め、環状道路の整備は広域のそれを高めていることを明かにした。最後に、道路網においてノード間距離平均値を効率的に減少させることを目的とした新設リンクの抽出法の検討を行い、リンク抽出のアルゴリズムとその適用結果を示した。放射型道路網への適用結果からは、(1)局部的なリンクノードの集中は、ノード間距離平均値を減少させる効果が大きく、一方、(2)道路網全体への均衡のとれたリンクの新設は、ノード間距離標準偏差を減少させる効果が大きいことが示された。道路網の形態評価指標の開発とシミュレーションによる形態評価値の特性分布を中心に研究を進めた。また、すでに提案したノード間距離指標を実在道路網に適用し、その有効性を確認した。具体的には以下の通りである。1.道路網の形態評価指標の検討道路網の形態を表現する指標として、すでに、(1)ノード間距離指標を提案しているが、これに加え、(2)一様性指標、(2)求心性指標、(4)緻密性指標、(5)複雑性指標、(6)冗長性指標、などの新しい指標の特性を考察し、評価値の計算プログラムを開発した。2.ネットワーク作成用シミュレーションモデルの構築ノード数、リンク数、領域数の3条件を与え、乱数を用いてネットワークを作成するシミュレーションモデルを構築した。3.形態評価指標の特性と形態評価指標相互の関連性の分析上記3条件の組合わせを変えつつ、シミュレーション演算で多数のネットワークを作成し、同時に形態評価値を計算し、その結果を条件別に統計処理して、各形態評価指標の特性、評価値相互の関連性を分析した。4.ノード間距離指標を用いて、福岡都市圏で進行中の自動車専用道路が、都市圏全体および都市圏内の個々の地区に及ぼす影響の程度を移動効率性から評価するとともに、移動時間節約の面から路線の建設順序を検討することにより、提案指標の有効性を示した。なお、この内容に関する研究発表を行った。道路網の形態評価指標を用いた形態評価値の特性分析を中心に研究を進めた。また、提案したノード間距離指標を実在道路網に適用しその有効性を確認した。1.道路網の機能評価

値の計算および形態評価値と機能評価値の関連性分析道路網の形態を表現する指標として、(1)ノード間距離指標、(2)一様性指標、(3)求心性指標、(4)緻密性指標、(5)複雑性指標、(6)冗長性指標、などの新しい指標を用いて、形態評価値と機能評価値の関連性を分析し、ノード数、リンク数、領域数の3つの指数や平面グラフの種類別に、道路網の形態がその機能に及ぼす影響について明らかにした。2.ノード間距離指標の道路網形態分析への応用(1)福岡都市圏で進行中の自動車専用道路の路線整備が、都市圏全体および都市圏内の個々の地区に及ぼす影響の程度を移動効率性から評価するとともに、移動時間節約の面から路線の建設順序を検討することにより、提案指標の有効性を示した。なお、この内容に関する研究発表を行った。(2)放射環状型道路網(London大都市圏道路網)における放射道路と環状道路の役割の分担関係を分析した。その結果、放射道路は強い影響がみられるが、その影響範囲は当該道路付近および軸線方向に限られている。一方、環状道路は影響の程度は放射道路ほどではないが、その影響は非常に広範囲に及んでることが明らかとなった。なお、この内容に関する研究発表を本年度中に行う予定である。
アフリカの地域文化に根ざした野生動物保全制度に関する研究

本年度はまず、資源としての野生動物と家畜に関して、両者の差異と連関、および代替可能性について、環境経済学における野生動物の価値体系から分析し考察を進めた。アフリカの動物保護地域では、地域住民による狩猟が最大の「問題」とされ、近年では、野生動物の代替として家畜飼養を増進することが提案される。しかしながら、タンザニアのセレンゲティ国立公園周辺地域を事例とする分析からは、この地域に暮らすイコマの人びとが積極的に食肉として利用するのは家畜よりも野生動物であることが明らかになった。イコマは味覚として家畜肉を好みながらも、社会関係を構築する媒体や供儀獣といった家畜の持つ非消費的な利用価値を重視していた。考察では、資源の持つ多様な機能の総体をふまえることで見出される展望を示した。また、2005年2月から3月にかけて、タンザニアでの調査を実施した。ここでは、昨年から進出してきたアメリカ系観光企業と地域コミュニティに関して聞き取りを行った。この企業は、国立公園と村落の間に存在する猟獣保護区の使用権を獲得しており、国立公園よりもさらに強固な自然保護区を作ろうとしている。厳密な密猟防止パトロールを実施し、ある村に対しては全村移住を迫る一方で、学校や井戸の建設・奨学金の支給といった、社会支援事業も多数実施している。このような自然保護と開発という、飴と鞭をあわせもった外部からの介入に対して、これまでイコマの人びとは、パトロールの隙を見つけては狩猟を継続するという、非組織的で改革を志向しない「弱者の武器」(Scott 1985)による抵抗を実践してきた。しかしながら、本年度の調査で得られた事例では、組織的で権力に正面から向き合い、法制度にのっとった近代的な抵抗が若者を中心に実施されていた。この事例に関して、コミュニティ内部のポリティクス、資源としての土地の性質に着目して分析を行った。本年度は、フィールドワークで得た資料を分析するとともに、発展途上国地域での自然資源の保全に関する文献研究を進めて理論的フレームワークを構築し、論文の作成に従事した。1990年代に入ってからのアフリカの自然資源保全政策は、「コミュニティ保全Community Conservation」と呼ばれる住民参加型アプローチを主流としているが、近年ではこのアプローチに対して二つの批判的論争、すなわち「科学的保全論」と「権力批判論」が議論されている。本研究では、この二つの批判を統合する可能性を、タンザニアの西セレンゲティ地域を事例に考察した。そこでは、イコマ人の狩猟活動の変遷と村落における野生動物消費量の分析から、現在は持続的なレベルで野生動物を利用していることを明らかにし、政府が法律で強制する科学的な資源管理と実際の住民の利用形態の乖離点を指摘した。また、村落経済と世帯経済の分析からは、国立公園に関連した観光産業が住民の生計にとって重要であることを明らかにし、さらに、そのような経済的利益が「動物を狩猟すべきでない」という保護の思想とは結びつかないことについて、資源の性質と集合行為の特性から考察した。そして、コミュニティ保全プロジェクトが抱える問題点を検討し、他地域での事例と比較しながら、セレンゲティ地域における国立公園の存在を前提とした上での住民主体の野生動物管理制度について展望を示した。また、個人的な研究と平行して、有志を募って断続的に「人と自然研究会」を開催した。ここでは、住民による資源管理に関する論考をアフリカとアジアの事例を中心に発表・議論し、ポリティカル・エコロジー論、コモンズ論、集合行為論、政治変動論といった資源管理に関わる諸理論を批判的に検討した。本年度は、自然保護区周辺に生活する住民の生活実践の変容を、自然生態要因と政治経済要因との連関に焦点を合わせて動態的に分析した。そして、保護の対象となっている野生動物に対する人びとの認識を「距離感」として考察した。タンザニア・セレンゲティ国立公園に隣接して暮らすイコマの人びとと野生動物の関わり方は、1970年代を境に大きく変化していた。1970年代は、欧米諸国からの自然保護への介入が増大して密猟防止パトロールが強化され、住民が狩猟をしにくくなった時期だった。また、独立後の集住化政策、モロコシからキャッサバへの主食作物の転換、交通手段の近代化などが生じてイコマの生活が激変した時期でもあった。これらの変化によって、1970年代以降は、人間の居住域と動物の生息域が空間的に分離されるようになり、日常的な生業活動で動物と接する機会が減少した。また、動物との関係を育む中心的な場だった狩猟活動が、パトロールを避けるために個人的な活動となり、動物に関連する経験が地域社会で共有されにくくなった。その結果、人びとの野生動物に対する意識は変化し、「われわれの動物」であったものが「彼ら(公園)の動物」と語られるようになった。このような意識の変化は、対象である動物との物質的距離(地理的な距離の変化)、経済的距離(経済的な価値の変化)、社会的距離(人と人との社会関係における親近性)から複合的に形成される心理的距離(人が主観的に感じる心理的な近さ)の変化として考察することができた。この論文は、2003年12月に京都精華大学で開催された環境社会学会第28回セミナーにおいて発表した(演題「生活における動物との距離:タンザニア・西セレンゲティの自然保護政策にともなう生活実践の変容」)。

アフリカの動物保護地域では、地域住民による狩猟が最大の「問題」とされ、近年では、野生動物の代替として家畜飼養を増進することが提案される。しかしながら、タンザニアのセレンゲティ国立公園周辺地域を事例とする分析からは、この地域に暮らすイコマの人びとが積極的に食肉として利用するのは家畜よりも野生動物であることが明らかになった。イコマは味覚として家畜肉を好みながらも、社会関係を構築する媒体や供儀獣といった家畜の持つ非消費的な利用価値を重視していた。考察では、資源の持つ多様な機能の総体をふまえることで見出される展望を示した。また、2005年2月から3月にかけて、タンザニアでの調査を実施した。ここでは、昨年から進出してきたアメリカ系観光企業と地域コミュニティに関して聞き取りを行った。この企業は、国立公園と村落の間に存在する猟獣保護区の使用権を獲得しており、国立公園よりもさらに強固な自然保護区を作ろうとしている。厳密な密猟防止パトロールを実施し、ある村に対しては全村移住を迫る一方で、学校や井戸の建設・奨学金の支給といった、社会支援事業も多数実施している。このような自然保護と開発という、飴と鞭をあわせもった外部からの介入に対して、これまでイコマの人びとは、パトロールの隙を見つけては狩猟を継続するという、非組織的で改革を志向しない「弱者の武器」(Scott 1985)による抵抗を実践してきた。しかしながら、本年度の調査で得られた事例では、組織的で権力に正面から向き合い、法制度にのっとった近代的な抵抗が若者を中心に実施されていた。この事例に関して、コミュニティ内部のポリティクス、資源としての土地の性質に着目して分析を行った。
細胞間シグナルCD47-SIRPα系による免疫制御機構の解明

研究代表者は、細胞間シグナルCD47-SIRPα系による免疫制御、特に樹状細胞を介した制御機構に関して解析をおこなった。その結果、樹状細胞上のSIRPαとCD4の双方がSIRPαを発現するリンパ組織樹状細胞の恒常性を制御することを見出した。さらにこれらの分子は樹状細胞からのTNF受容体リガンドの産生を介して、脾臓ストローマ細胞の恒常性の制御を行うことを明らかにした。さらに研究代表者はヒト樹状細胞をin vivo解析するツールとして免疫系ヒト化マウスを用いた実験系を確立した。本研究では、細胞間シグナルCD47-SIRPα系による免疫制御、特に樹状細胞(DC)の機能制御に関して、研究代表者がこれまで国内外で行ってきた研究成果を基盤とし、DCの恒常性の制御、ストローマ細胞の制御につき、CD47-SIRPα系によりDCがもたらす多彩な機能を明らかにしようと試みる。また本研究では、ヒトDCにおけるCD47-SIRPα系の役割について解析を行う目的で、次世代ヒト化マウスを用いたヒトDCの研究基盤を確立する。研究目的で示した1CD47-SIRPα系によるDC恒常性の制御の分子基盤の解明、2SIRPα陽性DCをオーガナイザーとした二次リンパ組織(SLO)の微小環境の制御、ならびに3次世代ヒト化マウスを用いたヒトDCにおけるCD47-SIRPα系の役割につき検討を行った。1については、DC特異的なSIRPαコンディショナルノックアウト(cKO)マウスを用いて詳細な解析を行い、DC上のSIRPαが自身の恒常性に重要な役割を担っていることを明らかにした。さらにDC特異的、ならびにストローマ細胞特異的CD47cKOマウスを作製し、DCの恒常性におけるCD47の役割について現在解析を進めている。2についてはDCーストローマ細胞の共培養系を既に樹立、DC上のSIRPαがストローマ細胞の機能制御に重要な役割を担っていることを明らかにしており、さらにDC上のSIRPαがストローマ細胞の機能を制御する因子を同定しつつある。3については次世代ヒト化マウスの導入、神戸大学医学部附属病院ならびに兵庫さい帯血バンクとの研究協力により、ヒト造血幹細胞サンプルの入手・処理を開始するなど、計画に準じた研究基盤の確立を行った。当初計画していた、個々の実験や解析が順調に進行し、十分な研究結果が得られたため、上記の様に判断した。本研究では、細胞間シグナルCD47-SIRPα系による免疫制御、特に樹状細胞(DC)を介した制御機構に関して、研究代表者がこれまで国内外で行ってきた研究成果を基盤とし、DCの恒常性の制御やストローマ細胞の機能制御につき、CD47-SIRPα系によりDCがもたらす多彩な機能を明らかにする。研究目的で示した、1CD47-SIRPα系によるDC恒常性の制御の分子基盤の解明に関しては、前年度に引き続きDC特異的SIRPαコンディショナルノックアウト(cKO)マウス、DC特異的CD47 cKOマウスを用いた解析を施行、DCの恒常性制御にはSIRPα、CD47共に重要であることを明らかにしつつある。2SIRPα陽性DCをオーガナイザーとした二次リンパ組織(SLO)の微小環境の制御については、前年度に引き続き樹状細胞特異的SIRPαcKOマウスを用いてDC/ストローマ細胞の共培養系を用いて検討をおこなった。その結果、DC上のSIRPαがストローマ細胞の増殖・生存に重要な役割を担っていること、DCから産生されるTNF受容体リガンドがその制御に重要であることを明らかにした。3次世代ヒト化マウスを用いたヒトDCにおけるCD47-SIRPα系の役割については、臍帯血由来CD34陽性細胞をヒト造血因子を発現した免疫不全マウス内に移植し、ヒト由来DCを高度に有する次世代ヒト化マウスを作製し、解析を進めている。当初計画していた個々の実験や解析が順調に進行し、十分な研究結果が得られたため、上記のように判断した。研究目的で示した、1CD47-SIRPα系によるDC恒常性の制御の分子基盤の解明に関しては、前年度に引き続きDC特異的SIRPαコンディショナルノックアウト(cKO)マウス、DC特異的CD47 cKOマウスを用いた解析を施行、DCの恒常性制御にはDC上のSIRPα、CD47が共に重要であることを新たに明らかにした。2SIRPα陽性DCをオーガナイザーとした二次リンパ組織(SLO)の微小環境の制御については、DC特異的SIRPαcKOマウスを用いてDC/ストローマ細胞の共培養系を用いて検討をおこなった。

さらに生体内においてもDC特異的SIRPαならびにCD47cKOマウスでは脾臓ストローマ細胞の中でも細網線維芽細胞(FRC)と呼ばれる分画が著しく減少しており、その原因としてDCからのTNF受容体リガンドの産生が著しく低下していることが明らかとなった。3次世代ヒト化マウスを用いたヒトDCにおけるCD47-SIRPα系の役割については、臍帯血由来CD34陽性細胞をヒト造血因子を発現した免疫不全マウス内に移植し、ヒト由来DCを高度に有するヒト化マウスを作製した。DC分画におけるヒトSIRPαの発現を確認後、現在腫瘍免疫応答を中心に解析を行なっている。研究代表者は、細胞間シグナルCD47-SIRPα系による免疫制御、特に樹状細胞を介した制御機構に関して解析をおこなった。その結果、樹状細胞上のSIRPαとCD4の双方がSIRPαを発現するリンパ組織樹状細胞の恒常性を制御することを見出した。さらにこれらの分子は樹状細胞からのTNF受容体リガンドの産生を介して、脾臓ストローマ細胞の恒常性の制御を行うことを明らかにした。さらに研究代表者はヒト樹状細胞をin vivo解析するツールとして免疫系ヒト化マウスを用いた実験系を確立した。目的1に関しては、引き続きDC特異的ならびにストローマ細胞特異的CD47cKOマウス用い、DCの恒常性におけるCD47の役割について検討を行う。目的2に関しては、H27年度に見出したDC上のSIRPαがストローマ細胞の機能を制御する因子について、in vitroでの共培養系を中心に検討を行う。目的3に関しては、導入済みの次世代ヒト化マウスにヒト由来造血幹細胞を投与し、分化したヒト由来DCにおけるSIRPαの発現について詳細に解析する。さらに抗ヒトSIRPα抗体をヒト造血幹細胞生着後の次世代ヒト化マウスに投与し、抗体投与によりSIRPαが発現するDC分画を中心にどのような変化が生じるか検討を行う。目的1に関しては、引き続きDC特異的SIRPαおよびCD47 cKOマウスを用い、DCの恒常性におけるこれらのシグナルの役割について検討を行う。目的2に関しては、ストローマ細胞側におけるCD47の役割について詳細な解析を進めていく。目的3に関しては、既に作製済みである生体内でヒトDCを有する免疫系ヒト化マウスを用い、SIRPαのヒトDCにおける役割について解析を進めていく。免疫学、血液学研究の進捗状況に沿って物品等の購入を進めたところ差額が生じたため。次年度は持ち越し分を物品費(消耗品)に使用することで、本計画をさらに推進させる予定である。
植物病原菌毒素生合成におけるC3単位付加による炭素炭素結合形成反応

Bipolaris sorokinianaの1菌株,OB-25-1株の生産する植物毒sorokinianinはセスキテルペン,prehelminthosporol(preH)にC3単位が付加した構造をもつ.安定同位体標識した酢酸やコハク酸の投与実験,preHとC3単位の候補化合物との置換培養実験などが行われ,preHがセスキテルペン部分の前駆体で,C3単位がTCA回路の酸由来であることが証明された.TCA回路の酸の中では,コハク酸,フマル酸,リンゴ酸,オギザロ酢酸がC3単位の直接の前駆体と考えられ,そのいずれであるかを決定するために^<18>O標識リンゴ酸が調製され,投与実験が行われた.得られたsorokinianinをGCSIMで分析した結果,sorokinianinのC3単位部分には^<18>Oが取り込まれないことがわかった.このことは,コハク酸,フマル酸のいずれかがC3単位の直接の前駆体であることを示していた.次にpreHとコハク酸あるいはフマル酸との最初の付加生成物を特定することにした.このために,平成11年度は標識preHの調製を試み,1.7mgの^<14>C標識preH(比放射活性35KBq/mg)を得ることができた.平成12年度は,この^<14>C標識preHと^3H標識コハク酸をOB-25-1株に投与し,両方の放射能をもつ代謝産物を検索した.その結果,菌体抽出物中に両放射能を有する画分を見出すことができた.次に,放射能標識していないpreHとコハク酸を投与した菌体抽出物よりHPLC上,同様の挙動を示す画分を得,メチル化とアセチル化した後,GCMSで分析した.この画分の主要成分はEIMSではm/z278に,CIMSではm/z279に最高質量イオンピークを示した。Bipolaris sorokinianaの1菌株,OB-25-1株の生産する植物毒sorokinianinはセスキテルペン,prehelminthosporol(preH)にC3単位が付加した構造をもつ.安定同位体標識した酢酸やコハク酸の投与実験,preHとC3単位の候補化合物との置換培養実験などが行われ,preHがセスキテルペン部分の前駆体で,C3単位がTCA回路の酸由来であることが証明された.TCA回路の酸の中では,コハク酸,フマル酸,リンゴ酸,オギザロ酢酸がC3単位の直接の前駆体と考えられた.そのいずれかが直接の前駆体であるかを調べるために^<18>O標識リンゴ酸が調製され,投与実験が行われた.得られたsorokinaninをGCMSで分析した結果,sorokinianinのC3単位部分には^<18>Oが取り込まれないことがわかった.このことは,コハク酸,フマル酸がC3単位の直接の前駆体であることを示している.一方,preHとコハク酸またはフマル酸とが付加した最初の中間体を特定するために,^<14>C標識preHと^3H標識コハク酸の同時投与実験を計画した.