hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジフェニルメタン骨格を共通基盤とした核内受容体リガンドの構造展開

我々はジフェニルメタン骨格が核内受容体に対するリガンド共通構造になりうると考え研究を展開した。各種核内受容体に対する構造活性相関の検討結果より、全ての場合について中央母核にジエチル基を有する「ジフェニルペンタン」(DPP)型誘導体が高活性を示したことから、本構造が核内受容体のリガンド共通構造として最適であると考えた。本年度はエストロゲン受容体(ER)をターゲットとしたDPP型リガンドの創製を試みた。その結果、ビスフェノールAに比べ100倍以上強力なERα結合親和性を示すERアンタゴニストを創製した。またケイ素が4級炭素のバイオアイソスターであることに着目し、新たにケイ素を含有するジフェニルメタン型エストロゲンアンタゴニストの創製に成功した。ケイ素含有体は特許上の新規性が得られるほか、物性の改善につながる可能性があり、医薬品開発においてきわめて有用であると言える。一方で、核内受容体の多くがステロイド誘導体を内因性リガンドとしていることから、DPP骨格はステロイド代替骨格としても機能すると考え、展開を行った。ステロイド骨格を持つオキシステロール類が、コレステロール産生の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素(HMGR)阻害作用を示すことに着目し、DPP骨格によってもHMGR阻害剤が創製できると考えた。最適化検討の結果、HMGR阻害活性を示す化合物が創出でき、DPP骨格が汎用性の高いテンプレートであることが示された。以上の研究結果より、私はジフェニルメタン骨格、特にDPP骨格が核内受容体リガンドの共通構造として、更にはステロイド代替骨格として機能することが示された。ステロイド構造は重要な医薬品構造であり、本研究において確立されたDPP骨格に基づくリガンド創製手法は、医薬品リード化合物の効率的創出か実現しうる新たな創薬手法になりうることが期待される。ジフェニルメタン骨格を持つ化合物群が複数の核内受容体に対してリガンドとなりうることから、我々は本骨格が核内受容体リガンドの共通テンプレートになりうると考え、研究を進めている。その結果、核内受容体の一つであるプロゲステロン受容体に対して、ジフェニルメタン骨格を有するアンタゴニストの創製に成功している。一方で、核内受容体の多くがステロイド誘導体を生体内リガンドとしていることから、ジフェニルメタン骨格がステロイド代替骨格にもなりうるのではないかと考えた。この仮説に基づき、本骨格を利用して、ステロイド合成酵素に対する新規阻害剤の創製を試みた。5α-リダクターゼ(5αR)は、テストステロンをジヒドロテストステロンへ変換する代謝活性化酵素である。ジヒドロテストステロンの過剰発現は前立腺肥大症や男性型脱毛症を増悪させることから、5αR阻害剤はこれらの治療薬として臨床適用されている。我々は、既知のステロイド型5αR阻害剤である4-MAの構造を基に、ジクェニルメタン骨格を有する5αR阻害剤をデザインした。ステロイドA環部分のミミックとしてN-メチルアセトアミド構造を導入し、反対側にカルバモイル構造を導入した。デザインした化合物の合成及び活性評価を行ったところ、弱いながら5αR阻害活性が認められた。さらに構造最適化を行った結果、強い5αR阻害活性を示す化合物(IC50=0.84μM)を見出している。これはジフェニルメタン骨格が核内受容体リガンドだけでなく、ステロイド代替骨格としても有用であることを示した初の例である。この結果から、ジフェニルメタン骨格がステロイド代替骨格としても機能することが示唆された。
骨形成能を持つ新規BP製剤の局所投与による新しいインプラント治療法の確立

デンタルインプラント治療は、欠損補綴治療の選択肢の一つである。しかしインプラント治療においては十分な骨量の獲得、オッセオインテグレーションの獲得、感染の制御などが課題となっている。超高齢社会を迎えたわが国で、有病者へのインプラント埋入を行う機会が増えると考えられる今、インプラント治療に対するハードルを下げることが必要である。そこで、本研究は、インプラントを埋入した部位に抗炎症作用、骨吸収抑制能、骨形成能を有する新規BP製剤(MPMBP)を局所投与し、早期に確実なオッセオインテグレーションの獲得、及び長期間のインプラント体の維持を確認することを目的としたものである。
台湾・韓国の脱植民地化と米国援助

本研究は、終戦から1950年代にかけた台湾・韓国経済の復興・成長過程を、米国の対外援助政策との関連で比較検討する。11940年代後半における旧日本資産の接収・処理を含めた農地改革と国内資本の再編、21950年代における米国援助資金・資源の配分と国内資本の育成、といった論点を中心に比較する。以上の比較検討から、台湾・韓国ともに米国援助を利用して工業化を進展させた共通性を持ちつつも、両地域の経済構造には相違性が生じた過程を明らかにする。
ガス分子により駆動される新規なセンサータンパク質の機能発現機構

今年度の研究では、Pseudomonas aeruginosaの酸素に対する走化性制御系において酸素センサーとして機能している新規な酸素センサータンパク質Aer2を見出した。本研究では、ガス分子により駆動される新規なセンサータンパク質として、昨年度に見出した好冷性硫酸塩還元細菌であるDesulfotaleapsychrophila由来のHemDGCとともに、Pseudomonas aeruginosa由来のAer2を研究対象とし、これら酸素センサータンパク質の構造機能相関の解明を目的として研究を行った。HemDGCはグロビンドメインを、Aer2はPASドメインをセンサードメインとして利用しており、いずれの場合もプロトヘム(b型ヘム)を酸素センサーの活性中心として利用していることが分かった。HemDGC、Aer2いずれの場合も、ヘム遠位ポケットに存在するアミノ酸残基とヘムに配位した酸素分子間で形成される水素結合が、酸素の選択的センシングに重要な役割を果たしていることが分かった。部位特異的変異導入法と共鳴ラマン分光学による解析の結果、HemDGCでは、ヘムに配位した酸素分子とTyr55とGln81の間で水素結合ネットワークが形成されていることを明らかにした。酸素のかわりに一酸化炭素がヘムに結合した場合には、このような水素結合ネットワークは形成されず、Gln81のみが一酸化炭素と相互作用していた。Aer2の場合には、ヘムに結合した酸素分子とHis251が水素結合していることを示唆するデータが得られた。このような特異的水素結合ネットワークの形成により誘起されるヘム周辺のコンフォメーション変化が、分子全体の構造変化へとつながることで、酸素に応答した機能制御が達成されているものと考えられる。本研究では、ガス分子により駆動される新規なセンサータンパク質として、好冷性硫酸塩還元細菌であるDesulfotalea psychrophila由来のHemDGCを対象として研究を行なった。HemDGCは、N末端側に存在するグロビンドメインと、C末端側に存在するGGDEFドメインの二つのドメインから構成される可溶性タンパク質である。GGDEFドメインは、ジグアニル酸シクラーゼ活性を有する酵素ドメインとして機能することが推定されていたが、本研究の結果、ある特定の条件下においてジグアニル酸シクラーゼ活性を発現することが明らかとなった。すなわち、本酵素活性は、ガス分子により制御されており、グロビンドメイン中に含まれるヘムに酸素分子が結合し、HemDGCが酸素結合型となった場合にのみ、本酵素活性が発現することが分かった。ジグアニル酸シクラーゼは、GTPからサイクリックdi-GMPを生成する反応を触媒する酵素である。本反応により生成するサイクリックdi-GMPは、バクテリアのセカンドメッセンジャーとして機能し、細胞内におけるサイクリックdi-GMP濃度の上昇に伴うバイオフィルム生成を誘起する。バイオフィルムを形成したバクテリアは、各種外部ストレスに対する耐性を獲得する。これらの結果を総合して考えると、HemDGCは、D. psychrophilaの酸化ストレス応答に関与しているものと推定される。すなわち、酸系分子が酸化ストレスのシグナルとして機能し、HemDGC中のヘムにより酸素分子がセンシングされると、HemDGCがジグアニル酸シクラーゼ活性を獲得する。活性化されたHemDGCによりサイクリックdi-GMPの合成が開始され、その細胞内濃度が上昇し、その結果、バイオフィルム形成が誘起され、酸化ストレスに対する耐性を獲得するものと推定される。
小児期のリポ蛋白異常と将来の動脈硬化性心疾患発症に関する研究(小児期の異常は動脈硬化性心疾患の危険因子か?)

高比重リポ蛋白(HDL)はその蛋白組成によりアポA2を持たないLpA1とアポA2を持つLpA1/A2に分類され、その抗動脈硬化作用はLpA1によるものである。私達は平成6年度の研究でLpA1が大、中、小の三つの粒子から成り、血中のLpA1濃度は大粒子濃度に依存していること、更に大粒子が中・小粒子の持つ強力な泡沫細胞からのコレステロール(C)引き抜き能及びCのエステル化能を調節していることを明らかにした。血中大粒子の増加は中・小粒子の機能を抑制し、その減少は亢進させる。この事実はこれ迄のLpA1の抗動脈硬化作用(LpA1の増加は泡沫細胞からのC引き抜きを増強し、C逆転送系を活性化させる)の概念と明らかに矛盾している。平成7年度の研究では、HDLによるCエステル化能と低比重リポ蛋白(LDL)の粒子サイズについて検討した。その結果、HDLでのCエステル化能はLDL粒子サイズと逆相関することを発見した。その関係は報告されている中性脂肪やHDL-Cとの関係より強く、LDLサイズの変化の70%を説明できる程であった。現在、動脈硬化形成機序として酸化LDL説が注目され、小さいLDL粒子は酸化され易く、動脈硬化惹起因子と考えられている。そこで、私達は血中LpA1の低下によるHDLでのCエステル化能の増加がLDLサイズを小さくし動脈硬化を促進すると考えるに至った。小児期のリポ蛋白異常児に於いてもCエステル化能はLDL粒子サイズと逆相関しており、低LpA1血症児ではLDLサイズは小さくなっていた。現在、同様な検討を動脈硬化性心疾患患者(CAD)について行っているが、CAD患者ではコレステロールエステル化能が明らかに上昇しており、LDLサイズも小さい。以上より小児における低LpA1血症も成人と同様にCADの危険因子と考えるべきであろう。今後、小児糖尿病患児、腎疾患児についても検討していく予定である。周知の様に高比重リポ蛋白(HDL)はその蛋白組成によりアポA2を持たなLpA1とアポA2を持つLpA1/A2に分類され、その抗動脈硬化作用はLpA1によるものである。私達は平成6年度の研究でLpA1が大、中、小の三つの粒子から成り、それぞれ異なる生理的機能を有する事を明らかにした。具体的には、中、小の粒子は強力な泡沫細胞からのコレステロール引き抜き能及びコレステロール(C)のエステル化能を有していた。一方、大粒子は中・小粒子の両機能を調節する作用を有しており、その血中レベルの増加は中・小粒子の機能を抑制し、その減少は亢進させる。更に、私達は血液中のLpA1の濃度が大粒子の濃度に正相関する事を明らかにした。即ち私達のデーターではLpA1の増加はC引き抜き能を弱め、更にC逆転送系のキ-ステップであるCのエステル化を抑制する事になる。現在、動脈硬化形成機序として酸化LDL説が注目されている。又、コレステロールエステルの多いLDLは酸化され易い。

そこで、私達はコレステロールエステル化能のLpA1による抑制が抗動脈硬化作用に関連すると考え、動脈硬化性心疾患患者(CAD)及び小児高脂血症患児について、HDLによるコレステロールのエステル化能について検討してみた。その結果、CAD患者ではコレステロールエステル化能が明らかに上昇しており、HDL(LpA1)値と逆相関していた。小児でも同様な逆相関が得られた。この事実は小児に於てもHDL(LpA1)の低下は将来のCAD発症の危険因子である事を示唆している。今後、症例を重ね、HDL(LpA1)のコレステロールエステル化能とCADの関係を更に明らかにしていきたい。高比重リポ蛋白(HDL)はその蛋白組成によりアポA2を持たないLpA1とアポA2を持つLpA1/A2に分類され、その抗動脈硬化作用はLpA1によるものである。私達は平成6年度の研究でLpA1が大、中、小の三つの粒子から成り、血中のLpA1濃度は大粒子濃度に依存していること、更に大粒子が中・小粒子の持つ強力な泡沫細胞からのコレステロール(C)引き抜き能及びCのエステル化能を調節していることを明らかにした。血中大粒子の増加は中・小粒子の機能を抑制し、その減少は亢進させる。この事実はこれ迄のLpA1の抗動脈硬化作用(LpA1の増加は泡沫細胞からのC引き抜きを増強し、C逆転送系を活性化させる)の概念と明らかに矛盾している。平成7年度の研究では、HDLによるCエステル化能と低比重リポ蛋白(LDL)の粒子サイズについて検討した。その結果、HDLでのCエステル化能はLDL粒子サイズと逆相関することを発見した。その関係は報告されている中性脂肪やHDL-Cとの関係より強く、LDLサイズの変化の70%を説明できる程であった。現在、動脈硬化形成機序として酸化LDL説が注目され、小さいLDL粒子は酸化され易く、動脈硬化惹起因子と考えられている。そこで、私達は血中LpA1の低下によるHDLでのCエステル化能の増加がLDLサイズを小さくし動脈硬化を促進すると考えるに至った。小児期のリポ蛋白異常児に於いてもCエステル化能はLDL粒子サイズと逆相関しており、低LpA1血症児ではLDLサイズは小さくなっていた。現在、同様な検討を動脈硬化性心疾患患者(CAD)について行っているが、CAD患者ではコレステロールエステル化能が明らかに上昇しており、LDLサイズも小さい。以上より小児における低LpA1血症は成人と同様にCADの危険因子と考えるべきであろう。今後、小児糖尿病患者、腎疾患児についても検討していく予定である。
溶融Fe-Pb-S系2液相分離によるPbS-FeS_x液体半導体接合熱電変換

平成12年度においては液相半導体の熱電能を測定するシステムの構築を行い、その有効性を確認するため液体半導体としてアンチモン(Sb)を用いて熱電能を測定し、従来に報告されている結果とほぼ同じ値を得た。初期の測定システムは手動で操作していたため、温度測定と電圧測定に時間差があり、低温における熱電能の値に関しては信頼性が低かった。よって、平成13年度は測定装置を計算機による自動制御方式に改良し、より正確な値の測定を可能とした。平成12年度においても予備実験として硫化アンチモン(Sb2S3)の熱電測定を行ったが、保持したアルミナルツボと反応するため、安定した測定は困難であった。そのため本年度は、装置全体を黒鉛ルツボに保持する方式に改め、これにより、約1000°Cまでの高温度領域においても長時間に渡り、硫化アンチモンの熱電能の測定が可能となった。しかし硫化アンチモンの熱電能測定においては温度を一定に保持しているにも関わらず、測定値が時間とともに次第に変化した。これは硫化アンチモンから硫黄が蒸発し、その組成が変化することに起因するためである事が分かった。よって硫化アンチモンの熱電能の測定は、所定の時間に達した時点での値を持って代表値とした。これらの測定により液相アンチモンはP型、液相硫化アンチモンはN型半導体である事を確認した。このとき得られた液相アンチモンの熱電能は約8mV温度範囲6001000°Cにおいてほぼ一定で約8mV、液相硫化アンチモンにおいては温度範囲500700°Cで約-0.4mVであった。また硫化アンチモンを長時間保持し、かなりの量の硫黄が蒸発すると見かけ上、硫化アンチモン組成の領域と硫黄濃度が少ない領域とに分離した。このとき、ルツボの上部では硫化アンチモン組成のN型、下部にある組成ではP型の特性を持っていた。このことにより本研究の目的である、液相状態でPN接合が可能であることを確認した。偏晶系における2液相分離を利用してPN接合を実現するための第1段階として安定して熱起電力を測定するシステムの開発や測定手法を確立するため600°C前後の比較的低い融点を持つSb-Sb_2S_3系を選び、SbおよびSb_2S_3の熱起電力を2001000°Cの温度意で領域で測定した。試料の保持容器として当初アルミナ坩堝を用いたが、SbおよびSb_2S_3ともアルミナと反応して安定した測定が困難であった。最終的には黒鉛坩堝を用いることにより安定した測定が可能になった。Sbに関してはGotlifにより1000°Cまでの熱起電力の測定結果が報告されている。液相ではほぼ同じ熱起電力値を得たが、固体において、本測定値は彼らの値より高い値を示した。これはSbに含まれる不純物による影響と思われ、現在それらの影響を検討している。またこれら熱起電力の値から、Sbは液相、固相ともP型半導体であることを確認した。Sb_2S_3においては熱起電力の測定から固相でP型、液相でN型になる事を確認した。また液相において、固体が析出する組成の近傍において熱起電力が増大し、極大値を持つことが明らかになった。この極大値を持つ詳細な理由については明確でなく、今後の検討が必要である。Sb-Sb_2S_3系においてSbがSb_2S_3が平衡する組成においてSb中にSが溶解している。よってSbにSを微量添加した試料の熱起電力を測定した。Sの添加により固相、液相とも熱起電力は増加したが、いずれの相においてもP型であった。以上の結果から、2液相分離を利用することによりPN接合が可能な事を明らかにした。

また硫化アンチモンを長時間保持し、かなりの量の硫黄が蒸発すると見かけ上、硫化アンチモン組成の領域と硫黄濃度が少ない領域とに分離した。このとき、ルツボの上部では硫化アンチモン組成のN型、下部にある組成ではP型の特性を持っていた。このことにより本研究の目的である、液相状態でPN接合が可能であることを確認した。
卵細胞におけるG2/M期移行：cyclin B-Cdk1活性化の閾値設定機構

本研究では、ヒトデ卵を用いて、卵成熟誘起ホルモン(1-methyladenine, 1-MeAde)が卵表に作用して卵内でcyclin B-Cdk1(Cdk1)の活性化をもたらす際の、閾値設定の分子的背景を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の点が判明した。1.前年度の解析から、1-MeAde刺激からCdk1の初期活性化に至る経路として、Gbgの下流には、typical Gbg経路(PI3K-PIP3-Akt経路)とatypical Gbg経路(typical Gbg経路を介さないが、Cdc25とMyt1のAkt部位リン酸化を促進する経路)の両方が存在することが確かとなった。そこで、このatypical Gbg経路の実体解明を目指した。まず、Aktの活性化(抗Akt A-loopリン酸化抗体を用いて判定)にはPI3Kだけで十分であり、atypical Gbg経路は関与していないと結論した。2.ところが上記の抗Akt A-loopリン酸化抗体は、ヒトデ卵において、Aktだけでなく、同じAGCキナーゼ群に属するSGKのA-loopのリン酸化をも認識することが判明した。実際、A-loop付近のアミノ酸配列は、AktとSGKの間で保存度が高い。3.SGKの活性化もPI3Kに依存することが知られているが、実際、ヒトデ卵での1-MeAdeによるCdk1活性化過程においても、SGKはA-loopがリン酸化され、この活性化はPI3Kを必要とするが、PI3Kだけでは十分ではないことが判明した。これは、SGKの活性化が、atypical Gbg経路も必要としている可能性を強く示唆している。4.さらにSGKによるリン酸化部位の保存配列はAktと同じであることが報告されており、SGKはatypical Gbg経路のeffector kinaseである可能性が、突如高まった。atypical Gbg経路のeffector kinaseの有力候補としてSGKが浮上したのは、予想を越えた進展といえる。しかも、SGKの活性化はPI3Kも必要としているという事実は、SGKはtypical Gbg経路とatypical Gbg経路の両経路をまとめたeffector kinaseである可能性を示唆している。この発見は、単に本研究課題の閾値設定機構を越えて、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化機構の解明に全く新規の境地を切り拓く画期的な成果といえる。これまではtypical Gbg経路のeffector kinaseとしてAktのみを考えていたが、今回、SGKが急浮上し、AktとSGKの関係解明が、喫緊の課題となった。当面、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化に、はたして両方のキナーゼが必須であるのか;その場合は役割分担はあるのか;それとも、片方のキナーゼさえあればよいのか;あるいは、一方は不要であるのか等々を、まずは落着させる必要があると考えている。その上で、Cdk-NFはtypical Gbg経路やatypical Gbg経路にも影響を及ぼすかも検討して、閾値設定機構の概略を判明させたい。1.1-MeAde刺激により、卵内ではGbg-PI3K-PIP3-Akt-Cdc25 & Myt1-Cdk1経路を介して、Cdk1は初期活性化に至る。刺激レベルが閾値以下の場合は1-MeAdeの効果はノイズとして抹消されるが、これは、閾値以下の1-MeAdeによっても低レベルにCdk1は活性化し、そのあとに働くnegative feedback(Cdk-NF)(Cdc25とMyt1のAktリン酸化部位が脱リン酸化され、Cdk1は不活性状態に戻る)によるとの手掛かりを得ている。今回、Cdk-NFは確かにCdk1活性に依存しており、この脱リン酸化の原因として、少なくともフォスファターゼの活性化が関わっていることが判明した。3.これらの結果から、1-MeAde刺激によるCdk1の初期活性化の閾値設定において、Cdk-NFと拮抗する相手方には、typical Gbg経路だけでなくatypical Gbg経路も含まれるといえる。Cdk-NFによるCdc25とMyt1のAkt部位の脱リン酸化ついては、フォスファターゼの活性化とAkt活性の低下の関与が予想される。今回、細胞内において実際にフォスファターゼが活性化していることを示せたのは、in vivo系の複雑さからいっても、大きな進展である。しかし、このフォスファターゼの実体や、Akt活性の低下の有無の解明は、次年度に持ち越したといえる。他方、atypical Gbg経路が存在することを、Gbgの変異体を用いて実験的に証明できたのは、大きな進展である。これまでの研究ではtypical Gbg経路のみを考えていたので、この発見は、単に本研究課題の閾値設定機構だけでなく、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化機構の解析に大きなインパクトをもつと予想される。

本研究では、ヒトデ卵を用いて、卵成熟誘起ホルモン(1-methyladenine, 1-MeAde)が卵表に作用して卵内でcyclin B-Cdk1(Cdk1)の活性化をもたらす際の、閾値設定の分子的背景を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の点が判明した。1.前年度の解析から、1-MeAde刺激からCdk1の初期活性化に至る経路として、Gbgの下流には、typical Gbg経路(PI3K-PIP3-Akt経路)とatypical Gbg経路(typical Gbg経路を介さないが、Cdc25とMyt1のAkt部位リン酸化を促進する経路)の両方が存在することが確かとなった。そこで、このatypical Gbg経路の実体解明を目指した。まず、Aktの活性化(抗Akt A-loopリン酸化抗体を用いて判定)にはPI3Kだけで十分であり、atypical Gbg経路は関与していないと結論した。2.ところが上記の抗Akt A-loopリン酸化抗体は、ヒトデ卵において、Aktだけでなく、同じAGCキナーゼ群に属するSGKのA-loopのリン酸化をも認識することが判明した。実際、A-loop付近のアミノ酸配列は、AktとSGKの間で保存度が高い。3.SGKの活性化もPI3Kに依存することが知られているが、実際、ヒトデ卵での1-MeAdeによるCdk1活性化過程においても、SGKはA-loopがリン酸化され、この活性化はPI3Kを必要とするが、PI3Kだけでは十分ではないことが判明した。これは、SGKの活性化が、atypical Gbg経路も必要としている可能性を強く示唆している。4.さらにSGKによるリン酸化部位の保存配列はAktと同じであることが報告されており、SGKはatypical Gbg経路のeffector kinaseである可能性が、突如高まった。atypical Gbg経路のeffector kinaseの有力候補としてSGKが浮上したのは、予想を越えた進展といえる。しかも、SGKの活性化はPI3Kも必要としているという事実は、SGKはtypical Gbg経路とatypical Gbg経路の両経路をまとめたeffector kinaseである可能性を示唆している。この発見は、単に本研究課題の閾値設定機構を越えて、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化機構の解明に全く新規の境地を切り拓く画期的な成果といえる。Cdk-NFについては、フォスファターゼの実体解明が優先すると考えられる。しかし、上記の評価でも述べたように、atypical Gbg経路の存在証明は、これまでの1-MeAdeからCdk1に至るシグナル伝達解析について根本的な再考を促す必要を示唆している。そのため、今後の研究で最優先するべきは、atypical Gbg経路の実体解明、特にatypical Gbg経路は何をしているのかの解明であると考えている。これまではtypical Gbg経路のeffector kinaseとしてAktのみを考えていたが、今回、SGKが急浮上し、AktとSGKの関係解明が、喫緊の課題となった。当面、1-MeAde下流でのCdk1の初期活性化に、はたして両方のキナーゼが必須であるのか;その場合は役割分担はあるのか;それとも、片方のキナーゼさえあればよいのか;あるいは、一方は不要であるのか等々を、まずは落着させる必要があると考えている。
カサゴ目魚類における色彩多型の進化的役割の解明

カサゴ目魚類における色彩多型の進化的役割について研究を行った.この結果,メバル属のように繁殖行動が複雑なグループでは色彩多型間に遺伝的・形態的差異が検出されたが,繁殖行動が複雑でないグループではその様な傾向は見られなかった.カサゴ目の色彩多型の進化的意味は,その繁殖様式と大きく関わっており,特に繁殖行動の複雑なグループで同類交配による生殖的隔離の維持に役立っている可能性が示唆された.カサゴ目魚類における色彩多型の進化的役割について研究を行った.この結果,メバル属のように繁殖行動が複雑なグループでは色彩多型間に遺伝的・形態的差異が検出されたが,繁殖行動が複雑でないグループではその様な傾向は見られなかった.カサゴ目の色彩多型の進化的意味は,その繁殖様式と大きく関わっており,特に繁殖行動の複雑なグループで同類交配による生殖的隔離の維持に役立っている可能性が示唆された.本年度は,カサゴ目魚類のうち,フサカサゴ科のメバル属魚類,カジカ科のキンカジカ属,クサウオ科のコンニャクウオ属について研究を進めた.胎生という特殊な繁殖様式を持つメバル属に関しては,メバル3色彩型に対して形態学的・遺伝学的分析から3種が含まれることを明らかにし,それぞれ分類学的にも整理した.また,生態学的研究から3種には成長やマイクロバビタット,食性などの違いが存在すること明らかにした.これで,メバル3種がどのように生殖的隔離を保っているのかを考察するための基礎データが揃ったと言える.キンカジカ属魚類においても,従来「キンカジカ」と同定されてきたものに関し,2色彩型が含まれており,これらに対して形態学的・遺伝学分析を行った.その結果,これらは形態学的・遺伝学にも明瞭に異なっているだけでなく,分布域も異なることが明らかとなった.クサウオ科のコンニャクウオ属に関しては,主にサケビクニンについて形態学的・遺伝学分析を行った.その結果,サケビクニンとは主に色彩が異なるとされていたザラビクニンとは,形態学的・遺伝学的差異がないことが明らかとなり,コンニャクウオ属に関しては色彩は種を認識するためのツールとはならない可能性が示唆された.一方で,幅広い分布域をもつサケビクニンは,それぞれ海域ごとにやや異なった形態的・遺伝的特徴を持つことが明らかとなり,複数種を含んでいる可能性が考えられた.キンカジカ属やコンニャクウオ属は大きい沈性卵を産出することが知られており,地理的分散能力が低いと考えられる.海域ごとに異なる特徴を持つキンカジカやサケビクニンはこのような繁殖様式に起因していることが考えられる.来年度は,本年度得た結果をふまえ,いくつかの色彩多型が知られているメバル属のキツネメバル類,コンニャクウオ属では特徴的な色彩を持つヒレグロコンニャクウオ類について分析し,繁殖様式と色彩のもつ進化的意味について考察していく予定である.本年度は,カサゴ目魚類のうち,フサカサゴ科のメバル属魚類とキチジ属,およびクサウオ科のコンニャクウオ属について研究を進めた.胎生という特殊な繁殖様式を持つメバル属に関しては,キツネメバル複合種群の研究にとりかかった.キツネメバル複合種群には,キツネメバル,タヌキメバル,コウライキツネメバルの3種が含まれるとされるが,主に体色の違いしかなく,単なる種内の色彩変異と考える研究者もいる,しかし, AFLP法を用いた核ゲノムの分析により,少なくともキツネメバルとタヌキメバルの間には明瞭な遺伝的差異があり,別種の関係にあると考えられた.これらもメバル複合種群と同様,色彩の違いによって同類交配が生まれ,生殖的隔離を保っていると考えられる.また,メバル属のガヤモドキとヤナギノマイについても研究を始めたが,分類学的な問題が見つかり,まずこれを解決することにした.昨年度,メバル属のムラソイ複合種群,ヨロイメバル複合種群についてはデータを取り終えたので,これらについては論文にまとめ,近日中に投稿予定である.これらの複合種群についても色彩多型が生殖的隔離の保持に役立っていると考えられた.一方,キチジ属については,背鰭の黒斑が大きく,頭部の丸い型と,黒斑が小さく頭部の長い型が見られ,これらについて研究を進めたが,これらは成長による違いである可能性が高いという結果になった.キチジ属は色彩の違いによる生殖隔離は見られず,色彩の違いはメバル属とは異なった意味を持つものと考えられる.昨年度から続けているコンニャクウオ属のサケビクニン複合種群については,やはり色彩多型間には形態的・遺伝的差異は認められず,色彩多型で生殖的隔離が保たれているわけではないと言うことがわかった.しかし,これらは,地域間の形態的・遺伝的差異が大きく.日本近海の生物地理を考える上で非常に興味深い対象種である事がわかってきた.おそらく大きな卵を産むことによる分散能力の低さが関係しているものと考えられる.また,クサウオ科のスイショウウオ属についても色彩多型が見つかったので,研究を始めた.今年度は,卵胎生であるフサカサゴ科メバル属のムラソイ複合種群,ヨロイメバル複合種群,卵生であるクサウオ科のヒレグロコンニャクウオ近似種について,データをとりまとめた.ムラソイ複合種群,ヨロイメバル複合種群については,遺伝的分析から,近い過去に種分化したと考えられる種ごとに体色の違いがみられ,メバル属においては体色が種分化のキーとなっていることが示唆された.

一方,ヒレグロコンニャクウオ近似種については,日本海にのみ分布しており,近縁と考えられるヒレグロコンニャクウオは太平洋にのみ分布していた.これらは,体色と言うよりはむしろ日本海と太平洋という地理的なファクターが種分化のキーとなっている可能性が高い.つまり,クサウオ科については,メバル属のように体色は種分化のキーとはなっていないことが示唆された.これらについては,ほぼ論文にまとめ上げ,近日中には投稿する予定である.さらに,今年度はフサカサゴ科メバル属のキツネメバル複合種群についてもデータをとった.キツネメバル複合種群についても,他のメバル属と同じように遺伝的分析から,近い過去に種分化したと考えられる種ごとに体色の違いがみられたが,太平洋側にのみ交雑個体と考えられる個体が多く見られた.これに関しては,今後より詳細な研究を行っていく予定である.
本研究は、日本の古代・中世に行われた官職の任命儀礼である除目(じもく)の儀式内容とその作法を記す史料(除目書)の形成過程の検討から、古代・中世における朝廷の政治制度を解明することを目的とする。除目は複雑な作法を伴う儀式で、その作法を記す除目書も難解なため、内容の検討も写本の整理も不十分である。そこで本研究では、近年高い学術的価値が見出された三条西家の除目書を整理し、九条家などの摂関家が有する除目書と比較・検討し、重要な未翻刻史料の翻刻・解釈を行うことで、除目研究の基盤を構築する。さらに、除目儀式を政治制度として位置付け直すことで、古代・中世の朝廷の政治構造を解明する新たな研究視角の確立を図る。
低騒音化を実現する低速域位置センサレスデュアル巻線モータの設計法の研究

本研究の目的は、二重三相巻線を持つ界磁巻線型同期モータを対象に、2系統の巻線にそれぞれ逆位相で高調波重畳する新方式の位置センサレス制御において、位置情報を持つ推定用電流発生原理の解明と同制御を前提としたモータ設計指針を明らかにすることである。同期モータの停止・低速域での位置センサレス制御では、高周波の位置推定用電流に起因した磁気的騒音が問題となるが、新方式はこれを極小にできる。しかし、位置情報を持つ推定用電流の発生原理が解明されておらず、位置推定原理の理論的考察が不十分である。そこで、高調波電圧重畳時の電流・磁束等の挙動から位置推定用電流発生原理を理論的に解明し、同原理の妥当性を試作機実験検証から確認する。1年目に構築した磁気回路モデルの有用性を検証すべく、ステータスロット内部の各部磁束モニタリングを可能とするデュアル巻線用ステータの設計試作を行う。困難な点は高調波電流によるステータ内漏れ磁束の検出精度であるが、あらかじめ3D-FEMから得られた漏れ磁束量と高調波電圧の周波数から、検出精度を確保できるサーチコイル仕様と信号増幅回路を設計した。しかしながら、サーチコイルを試作できるメーカ探しに難航し、試作に着手できていない現状である。1年目で構築した磁気回路モデルの有用性を検証すべく,ステータスロット内部の各部磁束モニタリングを可能とするデュアル巻線用ステータを約8ヶ月かけて設計したものの,磁束モニタリングのためのセンサーとセンサ回路を試作できるメーカ探しが難航し,試作に着手できなかった。従って,試作のために申請していた直接経費の殆どが使用できなかった。センサ関連の試作メーカについては平成30年度末に目処が立った為,3年目前半で試作を実施するとともに,製作した実機をもとに,高調波電流によって生じる各部磁束の実測データと対応する磁気回路モデル上の磁束データの比較を行い,提案磁気回路モデルの有用性を評価する予定である。現状は,当初予定していたよりも約半年遅れが生じている。3年目前半に試作(試作期間3ヶ月)を実施し,高調波電流によって生じる各部磁束の実測データと対応する磁気回路モデル上の磁束データの比較から提案磁気回路モデルの有用性を評価する。磁気回路モデルの妥当性が検証された後,対象用途の実運転範囲内における多数の動作点を対象に,位置推定精度およびセンサレス駆動特性のケーススタディ結果を採取する。モータの断面形状,局所磁気飽和,動的インダクタンス特性(提案磁気回路モデルで算出),制御安定性の相関関係を系統的に整理し,その傾向から位置センサレス運転範囲を最大とするモータ設計指針の理論的考察を行い,設計法をまとめる。本研究の目的は、二重三相巻線を持つ界磁巻線型同期モータを対象に,2系統の巻線にそれぞれ逆位相で高調波重畳する新方式の位置センサレス制御において,位置情報を持つ推定用電流発生原理の解明と同制御を前提としたモータ設計指針を明らかにすることである。同期モータの停止・低速域での位置センサレス制御では,高周波の位置推定用電流に起因した磁気的騒音が問題となるが,新方式はこれを極小にできる。しかし,位置情報を持つ推定用電流の発生原理が解明されておらず,位置推定原理の理論的考察が不十分である。そこで,高調波電圧重畳時の電流・磁束等の挙動から位置推定用電流発生原理を理論的に解明し,同原理の妥当性を試作機実験検証から確認する。1年目前半は,実機と精度検証を終了した三次元有限要素非線形磁場解析モデルを用いて,高調波重畳時(新方式)における内部の磁束挙動データを採取し,そのデータから高精度な磁気回路モデルを構築した。1年目後半は,構築した磁気回路モデルの有用性を検証するため,市販のシミュレーションツールを用いて回路-磁場-制御を連成させて解析した推定用高調波電流の評価基準データとの比較を行った。磁気回路モデルでは,磁気抵抗値の近似値を用いている関係で多少の誤差を有するものの,負荷の増加に対する推定用高調波電流の挙動を概ね捉えることができていることを確認した。同モデルを用いて,推定用電流発生原理について考察する準備が整った。研究室保有のデュアル巻線モータを対象に,2系統の巻線に逆位相の高調波電圧を重畳した場合の内部の磁束挙動データをFEMにより解析し,位置情報を持つ推定用電流発生原理および位置推定原理について,両者を理論的に説明できる磁気回路モデルを構築した。加えて,位置センサレスアルゴリズムを実装した回路-磁場-制御連成シミュレータで解析した推定用高調波電流と磁束の挙動から提案磁気回路モデルの妥当性を検証した。当初予定していた成果が期間内に得られた。

1年目に構築した磁気回路モデルの有用性を検証すべく、ステータスロット内部の各部磁束モニタリングを可能とするデュアル巻線用ステータの設計試作を行う。困難な点は高調波電流によるステータ内漏れ磁束の検出精度であるが、あらかじめ3D-FEMから得られた漏れ磁束量と高調波電圧の周波数から、検出精度を確保できるサーチコイル仕様と信号増幅回路を設計した。しかしながら、サーチコイルを試作できるメーカ探しに難航し、試作に着手できていない現状である。1年目で構築した磁気回路モデルの有用性を検証すべく,ステータスロット内部の各部磁束モニタリングを可能とするデュアル巻線用ステータを約8ヶ月かけて設計したものの,磁束モニタリングのためのセンサーとセンサ回路を試作できるメーカ探しが難航し,試作に着手できなかった。従って,試作のために申請していた直接経費の殆どが使用できなかった。センサ関連の試作メーカについては平成30年度末に目処が立った為,3年目前半で試作を実施するとともに,製作した実機をもとに,高調波電流によって生じる各部磁束の実測データと対応する磁気回路モデル上の磁束データの比較を行い,提案磁気回路モデルの有用性を評価する予定である。現状は,当初予定していたよりも約半年遅れが生じている。1年目で構築した磁気回路モデルの有用性を検証すべく,ステータスロット内部の各部磁束モニタリングを可能とするデュアル巻線用ステータを設計し,実機試作を行う。試作にあたっては,現在も共同研究で試作機製作を依頼しており,試作実績のあるモータ試作メーカに依頼する。これまでの実績経験から,設計期間3ヶ月,試作期間3ヶ月で,十分な議論を経た試作が可能と考えている。製作した実機をもとに,高調波電流によって生じる各部磁束の実測データと対応する磁気回路モデル上の磁束データの比較を行い,提案磁気回路モデルの有用性を評価する。3年目前半に試作(試作期間3ヶ月)を実施し,高調波電流によって生じる各部磁束の実測データと対応する磁気回路モデル上の磁束データの比較から提案磁気回路モデルの有用性を評価する。磁気回路モデルの妥当性が検証された後,対象用途の実運転範囲内における多数の動作点を対象に,位置推定精度およびセンサレス駆動特性のケーススタディ結果を採取する。モータの断面形状,局所磁気飽和,動的インダクタンス特性(提案磁気回路モデルで算出),制御安定性の相関関係を系統的に整理し,その傾向から位置センサレス運転範囲を最大とするモータ設計指針の理論的考察を行い,設計法をまとめる。購入物品の価格のディスカウントなどにより1640円の差額が生じた。差額分は,これまでの研究データを保存するためのメディア等の購入に割り当てる。ステータティースと巻線の狭い隙間に、薄く耐熱性の高いサーチコイルを製作する必要があり、同サーチコイルを試作できるメーカ探しが難航してしまい,試作に着手できなかった。このため、直接経費を年度内に使用できず3年目での使用が生じてしまった。現在,試作メーカが見つかり3年目前半に試作が可能であるため,2年目で使用できなかった直接経費を3年目前半で使用できるものと考えている。
肝内胆管癌におけるCXCL12の肝転移促進機序の解明と革新的治療開発への基盤研究

肝内胆管癌(ICC)は原発性肝癌の約5-10%を占めており、根治的切除後も高率に再発をきたす予後不良な癌の一である。本研究はICCにおける転移・再発のメカニズムを解明し、転移・再発における新規治療ターゲットを見出すことを目的とした。本研究は、九州肝臓外科研究会の共同研究として、多施設からICCの原発巣及び転移巣の凍結標本2症例、薄切標本19症例のサンプルを集めた。そのうち凍結標本2症例の原発巣及び転移巣をcDNAマイクロアレイに提出し、原発巣に比べ転移巣で高発現及び低発現する複数の遺伝子群を同定した。それらの中から、転移巣で高発現していたCXCL12をターゲットとし、計30症例の薄切標本の免疫化学染色で評価した結果、CXCL12が原発巣に比べ肝転移巣で有意に高発現していた。本研究では、in vitro及びin vivoにおいて、CXCL12の抑制やその受容体であるCXCR4あるいはCXCR7の阻害により、ICCの肝転移・再発が抑制されるかについて検討する。本年度の研究計画は、in vitroにおけるCXCL12抑制によるICCの転移抑制効果を検討することである。我々はヒト胆管株SSP-25、HuH-28に2種類のsiRNA (#1及び#2)をtransfectionし、CXCL12抑制を行った。以下、Transfection後48時間の株を用いて研究を行った。(1)浸潤能の検証:常温に戻したCorning&reg;BioCoatTMマトリゲルインベージョンチャンバーを細胞株の培養液で中和した後、SSP-25を2000個、HuH-28を3000個インサート内にそれぞれセットした(各細胞株n=3)。CO2インキュベーターで48時間保温した後、インサートを回収した。インサートのメンブレンを固定・乾燥させ、顕微鏡100倍率で3視野の細胞数を目視にてcountした。両細胞株共に、control群に比べてCXCL12抑制株において有意に浸潤細胞の現象を認めた(SSP-25; p<0.0001, HuH-28; p<0.0001)。H30年度の研究結果により、in vitroにおいて、CXCL12抑制によるICCの浸潤能及び遊走能抑制効果を確認できた。CXCL12を抑制したICC細胞株の生体内の動向を、免疫不全マウスを用いて検証する。具体的には、CXCL12のヒトshRNAを組み込んだレンチウイルス粒子をSSP-25及びHuH-28にtransfectionし、CXCL12を低発現するICC安定株を作成する。作成した安定株を、免疫不全マウスの尾静脈から投与する肺転移モデルと脾臓に直接投与する肝転移モデルを用いて、細胞株接種後46週後の各臓器におけるICC株の転移巣形成能をcontrolと比較し評価する。これらの研究により、生体内におけるCXCL12と転移巣形成能及び臓器特異的転移形成能との関連を評価する。得られた結果を踏まえ、CXCL12の受容体であるCXCR4あるいはCXCR7の阻害剤投与により、in vitroにおいてCXCR4/CXCR7-CXCL12相互作用の抑制による転移抑制効果を検証する。CXCL

12を抑制したICC細胞株の生体内の動向を、免疫不全マウスを用いて検証する。具体的には、CXCL12のヒトshRNAを組み込んだレンチウイルス粒子をSSP-25及びHuH-28にtransfectionし、CXCL12を低発現するICC安定株を作成する。作成した安定株を、免疫不全マウスの尾静脈から投与する肺転移モデルと脾臓に直接投与する肝転移モデルを用いて、細胞株接種後46週後の各臓器におけるICC株の転移巣形成能をcontrolと比較し評価する。これらの研究により、生体内におけるCXCL12と転移巣形成能及び臓器特異的転移形成能との関連を評価する。得られた結果を踏まえ、CXCL12の受容体であるCXCR4あるいはCXCR7の阻害剤投与により、in vitroにおいてCXCR4/CXCR7-CXCL12相互作用の抑制による転移抑制効果を検証する。試薬、消耗品等については、医局保管のものを使用することが出来た。研究費は主に試薬などの消耗品購入費に充てるほか、情報収集や研究成果発表にかかる学会出張旅費に充てたいと考える。
海上都市に建つ巨大建築物の烈風時の非定常風力〜自然風観測による評価〜

海上を埋め立てた広大な地域に、各種スポーツ施設等を建設する場合、周囲に風を遮るものがないため、風の影響をまともに受ける。このような場合に,高層建築物あるいは大スパン構造物を安全かつ合理的に耐風設計するための指針が望まれている。平成10年度は、大阪北港の舞洲地区に、観測用鉄塔を製作・設置し、本研究費で購入した超音波風速計等を用いて海上風を常時測定できるシステムを確立した。また、高さが5mで一辺1mの正方形断面を持つ角柱模型を製作・設置し、模型の固有振動性状を調べた。さらに、比較的強風時の模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から、両者の関係についてウェーブレット変換を用いて調べ、応答変位が増加する場合には、その前に空力負減衰力が働いていることを明確に示した。平成11年度は、この地域における強風時の風の性状について調べ、この地域における強風時の卓越風向は西であること、風向および風速により乱れの強さが異なることなどを明らかにした。また、角柱弾性模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から両者の関係について調べ、風速値がほとんど同じ場合でも、風向のわずかな変化により、風直角方向の応答振幅が3倍程度大きくなること等を明らかにした。平成12年度は、角柱弾性模型を用いた風洞実験により、模型の応答と非定常空気力の関係を調べ、風速が増加し、共振風速に近づく際の風向直角方向振幅の増加過程において、付加質量の増大が強く影響することを明らかにした。また、付加質量は無次元風速8程度でピークを持ち、その値は建物質量の10%程度となることを示した。平成13年度は、前年度までに得られた変動風圧データをPOD(Proper Orthogonal Decomposition)解析を用いて調べ、角柱弾性模型側面に形成される渦の移流現象にともなう変動風圧成分を抽出する方法を提案した。また、ウェーブレット変換を用いて、応答振幅の増分を非定常空気力の関数として評価できることを示した。近年、海上を埋め立てた広大な地域に、夏季オリンピック誘致に関連した各種スポーツ施設等の建設が計画されている。海上埋め立て地においては周囲に風を遮るものがないため、台風や季節風の影響をまともに受ける。ダウンバースト等を含めた突発的烈風に対し、高層建築物や大スパン構造物を安全かつ合理的に耐風設計するための基礎となる指針の作成が望まれている。今年度は、大阪北港の舞洲地区に、観測用鉄塔を製作・設置し、本研究費で購入した超音波風速計等を用いて海上風を常時測定できるシステムを確立した。その結果、模型の固有振動数は約2Hzであり、設計時に仮定した振動数とほぼ一致した。また、減衰定数は0.5%程度であった。実際の超高層建築物の減衰定数も、低い場合はこの程度の値であり、また、模型の減衰性能を高めるのは比較的易しいことからも、この模型を用いた実測では有用なデータが得られるものと考えられる。さらに、比較的強風時の模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から、両者の関係についてウェーブレット変換を用いて調べた。

その結果得られた空力減衰力は、応答変位と密接に関係しており、応答変位が増加する場合には、その前に空力負減衰力が働いていることを明確に示すことができた。来年度以降も引き続き実測を継続し、データを蓄積すると共に、この地域における風そのもの性状についても明らかにしていきたいと考える。近年、海上を埋め立てた広大な地域に、夏季オリンピック誘致に関連した各種スポーツ施設等の建設が計画されている。海上埋め立て地においては周囲に風を遮るものがないため、台風や季節風の影響をまともに受ける。ダウンバースト等を含めた突発的烈風に対し、高層建築物や大スパン構造物を安全かつ合理的に耐風設計するための基礎となる指針の作成が望まれている。今年度は、昨年度制作した観測用鉄塔に設置した5台の風速計によって得られた、風速および風向の記録を用いて、この地域における強風時の風の性状について調べた。その結果、この地域における強風時の卓越風向は西であること、接近流の経路および風速値により乱れの強さが異なること、南風の場合のべき指数が北風の場合に比べて2倍程度の値となっていることなどを明らかにした。また、昨年度に引き続き、大規模角柱弾性模型に作用する非定常風力と応答変位の実測記録から、両者の関係についてウェーブレット変換を用いて調べた。その結果、風速値がほとんど同じ場合でも、風向がわずかに変化することにより、風直角方向の応答振幅が3倍程度大きくなること等を明らかにした。さらに、本研究費で購入した風洞用超音波風速計を用いた風洞実験を行い、得られた結果を実測記録と比較することにより、実測と風洞実験との違いについても考察した。その結果、ある程度の時間平均値は概ね一致するものの、実測の場合には上記の現象も含めて、風速・風向の非定常性の影響を受ける場合があることを明らかにした。来年度以降も引き続き実測を継続し、データを蓄積していきたいと考える。今年度は、角柱弾性模型を用いた風洞実験により、模型の応答と非定常空気力の関係を、ウェーブレット変換を用いて調べた。その結果、特に風向直角方向について、風速が増加し、共振風速に近づく際の振幅の増加過程において、付加質量の増大が強く影響することを明らかにした。また、付加質量は無次元風速が8程度でピークを持ち、そのピーク値は建物質量の10%程度となることを示した。さらに、大規模角柱弾性模型を用いた実測記録のうち、比較的強風で、風向が模型に正対する場合の時系列データについて、模型の応答と非定常空気力との関係について詳しく調べた。その結果、模型の振動振幅がほぼ0の状態から増加する瞬間には、空力減衰力とともに付加質量も減少するが、振動振幅がある程度大きくなると、付加質量はほぼ正の値をとる傾向があることを明らかにした。一般に、建物質量の増加は、不安定振動の発現を抑える意味で有利に働くものと考えられていた。しかし、上記の解析結果より、振動振幅がある程度大きい場合、振幅が減少しにくくなるように働く可能性もあることを明らかにした。海上を埋め立てた広大な地域に、各種スポーツ施設等の巨大建築物を建設する場合、埋立地の周囲には風を遮るものがないため、台風や季節風の影響をまともに受ける。