hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メダカ排卵の内分泌制御機構の解明と排卵／卵成熟の連関性の実証

誘導機構:これまでの研究によって、顆粒膜細胞において発現するnPRが、その後のMT2-MMP及びEP4bの発現に必須であることを示した。当該年度では、EP4b遺伝子の発現に、nPRのみならず、mPRalpha(膜型プロゲスチン受容体)が関わることを示した。また、次世代シークエンス解析により、MT2-MMP遺伝子の発現に他の転写因子AP-1が関与することを見出した。(3)MT2-MMPとEP4bの発現に必須の卵由来因子の探索・同定・作用機構:排卵予定の濾胞の顆粒膜細胞に発現する排卵関連遺伝子は、卵細胞由来の因子により影響を受けているとの仮説を検証するため、卵ー顆粒膜細胞の間にあるギャップ結合の作用を阻害する化合物の効果を調べた。その結果、排卵前127時間に、卵から顆粒膜細胞に供給される因子の存在が示唆された。実際、ギャップ結合阻害剤により排卵酵素MT2-MMP mRNAの発現が強く阻害されることを見出した。ギャップ結合を通過する低分子化合物(分子量<1,000))の正体を明らかにする試みも始めたが、成果は得られていない。1. LHによるnPR(転写因子)の発現誘導機構:メダカ排卵はLHサージにより誘導される。これまでの研究から、LHサージ後の顆粒膜細胞において細胞内cAMP上昇、Epac/Rap系活性化、PI3キナーゼ/AKTの活性化、CREBのリン酸化、転写因子nPR発現の反応が起こることが示された。当該年度は、このカスケード反応の他に、Rafの関与について検討した。その結果、RafがnPRの発現に関与することを示唆する知見が得られた。しかし、上記の主たるカスケードの構成因子ではなく、別の経路の構成単位として機能していることが明らかになった。2. nPR(転写因子)のよるMT2-MMP(排卵酵素)及びEP4b(PGE2受容体)の発現誘導機構:顆粒膜細胞において発現するnPRが、その後のMT2-MMP及びEP4bの発現に必須であること、さらに、nPRの下流において他の転写因子数種が関わることが知られている。当該年度では、MT2-MMP遺伝子の発現に焦点を当てて詳細に検討した結果、2種類の転写因子c/EBPb及びAP-1(Fosl-1aとc-Junが相互作用した機能因子)が関与することを見出した。3. MT2-MMPとEP4bの発現に必須の卵由来因子の探索・同定・作用機構:排卵実行遺伝子のひとつであるMT2-MMP遺伝子の発現が、ギャップ結合阻害物質カルベノキソロンにより強く阻害される。これは、卵ー顆粒膜細胞の間にあるギャップ結合の閉塞がMT2-MMP遺伝子の発現を抑制するという仮説を支持する。本年度においては、排卵濾胞のカルベノキソロン処理がMT2-MMP遺伝子発現の抑制をもたらす現象の背景にあるメカニズムを探るため、排卵濾胞に発現するギャップ結合構成タンパク質コネキシについて解析した。次世代シークエンス遺伝子発現解析の結果、5種類のコネキシ遺伝子が発現していることを見出した。メダカ排卵濾胞のin vitro実験系を用いて、排卵時に作動する排卵関連遺伝子(MT2-MMPおよびプロスタグランジンE2受容体EP4b)の発現誘導機構を調べた。排卵に伴うMT2-MMPおよびEP4bの発現誘導は、排卵濾胞の顆粒膜細胞がLH刺激に応答して起こる。この一連のプロセスでは、最初に転写因子nPRの発現が起こり、続いてnPRを含む複数の転写因子がこれらの遺伝子の発現に関与することを明らかにした。
透明・導電性バイオナノファイバー透明複合材料の開発

本研究ではセルロースナノファイバーの化学修飾を行い、セルロース/樹脂透明複合材料の高機能化を目的としている。この目的には樹脂との相溶性を向上させるためにセルロース表面の改質が重要であり、また、セルロースの機能性を制御するには位置選択的誘導体化が必須となる。そこで、19年度は厳密に重合度の規制が可能となる原子移動ラジカル重合法(ATRP)を取り入れ、位置選択的にセルロース主鎖に対してアクリル側鎖を導入した新規誘導体の合成を目的に研究を開始した。まず、セルロースの6位水酸基に重合開始末端を高位置選択的に導入した誘導体の合成に成功した。次いでこの誘導体を用いてATRPを試みた。反応溶媒や触媒およびそれらの混合比等の検討を詳細に行ったところ、セルロース主鎖に対してポリN-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)がグラフトされたシリンダー型の新規誘導体の調製に成功した。側鎖の重合度は重合条件によって350まで制御可能であることを見出した。ATRP法によるセルロースの位置選択的グラフト重合は世界で初めての成果である。合成したセルロース誘導体はDSCやTGAなどの熱分析に供した。その結果、グラフト側鎖の伸長に伴って、誘導体のガラス転移点及び熱分解挙動はpolyNIPAと同様の熱的挙動を示す事を見出した。また、この誘導体はpolyNIPA特有の性質である、温度によって分子の親水性が変化する性質を示す事が見出された。DSC測定の結果、親水性から疎水性へと変化する下限臨界溶液温度はおよそ30°Cであった。今後は本結果をナノファイバーへと適用し、高機能性透明・導電性ナノファイバーの開発を進める予定である。本成果は現在論文として投稿準備中である。「なお、本研究はセルロース化学において数多くの優れた研究を行っているカナダ、ブリテッシュコロンビア大学のJohn F.Kadla博士のもと研究を行った。本研究ではフレキシブル透明基板材料をより高付加価値な機能性材料へと変換し、エレクトロニクスデバイスとしての実用化を目的としている。初年度は年次計画に基づいて化学修飾による透明材料の基本性能の向上について検討を行った。その結果、ナノファイバー表面のアシル化による表面改質がフレキシブル透明基板の様々な物性向上に有効であることを見いだした。すなわち、1)ナノファイバー表面の疎水化により、透明基板の吸湿率を1.5%から汎用樹脂と同等の0.5%以下に低下させることに成功した。基板の吸湿は寸法変化の要因となるため、エレクトロニクス基板として指向する場合、膨張に伴う画像のゆがみや、実装プロセスにおける基板の剥離を招いてしまう。よって、吸湿の改善は非常に重要な課題であった。2)アシル化によってナノファイバーの屈折率を制御しうることを見いだし、その結果、基板の透明性(直線透過率)を78.2%から、87.8%に向上させることに成功した。驚くべきことに、この基板は約半分がナノファイバーであるにも関わらず、樹脂単体の透明性と比較して3%しか低下していない。当然のことながら、透明性の向上は基板のフレキシブルディスプレイとしての用途展開において非常に重要である。3)表面のアシル化はナノファイバーを剛直にすると考えられ、その結果、透明基板の熱膨張率を10ppm/Kからわずか4ppm/Kまで低下させることに成功した。熱による膨張の抑制は上述のように、吸湿性の向上と同様に重要な課題である。これらの物性向上は、いずれも透明基板材料をエレクトロニクスデバイスとしての実用化にあたって非常に重要な結果であると考えられる。また、これら一連の結果は、現在、論文としてまとめ著名な雑誌に投稿中である。
ポリビニルアルコール分解共生細菌の電子伝達鎖に関する研究

ポリビニルアルコール(PVA)を分解する共生細菌系は、PVA分解菌とその増殖因子であるピロロキノリンキノン(PQQ)を生産する細菌より構成されている。PVAの分解におけるPQQの役割を検討した結果、従来より知られているPVAオキシダーゼとは別に、PVA脱水素酵素がPVAの酸化に必須であり、この酵素がPQQを要求することが明らかとなった。また、この脱水素酵素は呼吸鎖と共役し、PVAより増殖に必要なエネルギーを生産することも示唆されている。本研究ではPVA分解菌の突然変異株を用いてこの酵素の意義を明らかにするとともに、PVA脱水素酵素の電子伝達成分について検討した。1.PVAオキシダーゼ欠損突然変異株ND1.PVA分解菌Pseudomonas sp.VM15Cより得たND1株はPVAに成育することから、PVAオキシダーゼはPVA分解には必須の役割をもたないことが明らかになった。また、ND1の膜画分によるPVA酸化ではチトクロームの還元が認められ、一方、親株をPQQ非存在下にペプトン培地で育成させて得た膜画分を用いた場合、チトクロームの還元にPVA脱水素酵素は電子伝達系と共役していることを示している。2.PVA分解菌のチトクロームC.PVA分解菌VM15C株のPVA成育菌体より各種のクロマトグラフィーを行って、チトクロームCをディスク電気泳動的に均一な標品として得、その分子量、分光学的特性を明らかにした。3.PVA脱水素酵素とチトクロームCとの共役.精製したチトクロームCは、高度に精製したPVA脱水素酵素の電子受容体となることを明らかにした。すなわち、PVAの酸化がPVA脱水素酵素によって触媒され、その直接の電子受容体としてチトクロームCが機能する。
超音波インプランテーションによる材料の生体活性制御

生体活性材料は,体内で骨類似のアパタイト層をその表面に析出させ,組織と直接結合する能力をもっている。生体不活性なポリメタクリル酸メチル(PMMA)やシリコーンに生体活性が付与されれば,優れた医用材料としての応用範囲は拡大される。ここでは,生体活性ガラス(CaSiO_3)やシリカ(SiO_2)の微粒子を懸濁されたアルコール・THF系溶液中で超音波刺激し,これら微粒子を基板表面に超音波インプランテーション(US-IP)することによって,PMMAへの生体活性の付与を試みた。1.ポリメタクリル酸メチル(PMMA) -50CaO・50SiO_2生体活性ガラス粒子系30mgガラス粉末を40THF-60エタノール(vol%)中に分散させた最適懸濁液中でPMMA基板をUS-IPすると,ガラス粒子は不均質に表面に打ち込まれた。これはある程度の空間的規則性をもって超音波エネルギーが集中するためと考えた。すなわち,集中領域では,PMMA基板-深部ガラス粒子層-表面ガラス粒子層-表面PMMA被膜の様に,基板上に4層構造が確認された。集中のない領域では,深部ガラス粒子層とPMMA層が観察されなかった。いずれの場合も,体液環境下で基板表面にはアパタイトが析出し生活活性であった。2.シリコーン-CaSiO_3ガラス粒子系2液型室温硬化型シリコーンのゲル化硬化途中で,エタノール(100%)を分散液にUS-IPすると,ガラス粒子がほぼ均一に表面に打ち込まれ,擬似体液中でアパタイトを析出し生体活性が付与できた。しかし,ゾル-ゲルシリカ粒子およびFumed silica(コロイドシリカ)懸濁系ではUS-IP打ち込みは可能でも,生体活性は示さなかった。これは,粒子自身の性質に依存するものと考えられた。ポリメタクリル酸メチル(PMMA)は,生体内では線維性の包皮組織に覆われ,生体不活性である。しかし,生体活性が付与されれば,優れた性質の医用材料としてさらにその応用範囲は拡大されるであろう。ここでは,PMMA基板を,生体活性ガラス(CaSiO_3)の微粒子を懸濁させたアルコール・THF系溶液中で超音波刺激し,これらガラス微粒子を基板表面に超音波インプランテーションすることによって,PMMAへの生体活性の付与を試みた。1.懸濁溶液中のエタノールとTHFの混合比についてTHFにより膨潤したPMMA表面は,超音波インプランテーションに際してガラス粒子で研削される。種々の懸濁ガラス粒子重量濃度(0500mg/20mL懸濁液)とエタノール/THFの混合比について調べたところ,THF比(体積%)>40で研削効果が顕著となった。また,ガラス粒子重量濃度が500mg/20mLの系の方が30mg/20mLよりも研削効果が大きく,これはインプラント効果が500mg系の方が大きいことを意味する。2.PMMA基板表面におけるガラス微粒子のインプランテーションと分散状況SEM-EPMAでインプランテーション後の基板表面および表面の断面を観察したところ,THF混合比が30%以下ではガラス粒子またCaおよびSi原子は表面層には検出できなかった。THF混合比が40%では表面近傍に,また60%では表面より150μmの深さにまでガラス粒子がインプランテーションされた。3.生体活性の検討体液と無機イオンおよびその濃度が等しい擬似体液を作成し,pH=7.2および36.5°に保ち,2.で準備した基板を浸漬した。

その表面を薄膜X-線回折・反射FT-IRまたはSEMで観察したところ,浸漬後約6時間でアパタイト層が検出された。このことは,ガラス微粒子のインプランテーションが,生体活性付与に有効な手段であることを示す。生体活性粒子の懸濁液中に材料を浸漬し超音波振動により粒子を材料表面に打ち込む,超音波インプランテーション(US-IP)に関する実験を行なった。1.ポリメタクリル酸メチル(PMMA)-50CaO・50SiO_2生体活性ガラス粒子系最適懸濁液(40THF-60エタノール(vol%))中でPMMA基板をUS-IPすると,ガラス粒子は不均質に表面に打ち込まれた。これはある程度の空間的規則性をもって超音波エネルギーが集中するためと考えた。すなわち,集中領域では,PMMA基板-深部ガラス粒子層(40μm)-PMMA層(60μm)-表面ガラス粒子層(40μm)-表面PMMA被膜(<5μm)の様に,基板上に4層構造が確認された。集中のない領域では,PMMA基板-表面ガラス粒子層(40μm)-表面PMMA被膜(<5μm)となっていた。いずれの場合も,表面の被覆膜は低密度で擬似体液は十分通過できるため,擬似体液浸漬後,表面ガラス粒子にはアパタイトが析出していた。また,ガラス粒子量を減じた懸濁液でUS-IPしたとき,PMMA基板表面は約10μm径の孔が不規則蜂の巣状に観察された。2.シリコーン-50CaO・50SiO_2ガラス粒子系重要な生体高分子材料の一つであるシリコンゴムにも,同じガラス粒子を各種の分散液に懸濁させてUS-IPを試みたが,基板の膨潤条件がつかみにくい。そこで,2液型室温硬化型シリコーンのゲル化硬化途中で,エタノール(100%)を分散液にUS-IPすると,ガラス粒子がほぼ均一に表面に打ち込まれ,擬似体液中でアパタイトを析出し生体活性が付与できた。しかし,ゾル-ゲルシリカ粒子およびFumed silica(コロイドシリカ)懸濁系ではUS-IP打ち込みは可能でも,生体活性は示さなかった。これは,粒子自身の性質に依存するものと考えられた。
空間波動信号処理に向けた平面機能アンテナの研究

従来の無線通信では,信号の時間領域パラメータである振幅や周波数,位相を用いて通信を行っていた.しかしながら,電磁波はベクトル量であり,偏波や伝搬方向といった空間領域のパラメータも持っている.本研究では,この空間領域パラメータを積極的に活用することを目的として,空間波動信号をRF帯で処理する新しい機能アンテナについて検討した.その結果,到来角推定アンテナ,ビーム追尾アンテナなどの新しい平面機能アンテナを非常に簡易な構成で実現した.本年度は,空間波動信号処理に向けた平面機能アンテナとして,平面型マジックTと平面アンテナを一体化することによって指向性可変機能および到来角推定機能を持たせた機能アンテナの検討を行った.マジックTは,2つの端子から入力した高周波信号の和信号および差信号を生成する機能を持っており,2つの端子から入力した信号,あるいは,2つのアンテナで受信した信号を高周波(RF)領域で信号処理することができる.このマジックTを平面構成で実現し平面アンテナと一体複合化することにより,非常にシンプルな構成で指向性制御機能および到来角推定機能を実現することができる.本構成に基づいて,2つの信号の振幅比によって電波の放射方向を制御する指向性制御アンテナと2つのアンテナで受信した信号から電波の到来方向を求める到来角推定アンテナを試作し,その原理を確認し,性能について検討した.また,到来角推定アンテナについては,希望波以外の電波を受信した場合の推定誤差についても試作した到来角推定アンテナの性能を反映して理論的に検討し,そのレベルが20dB以下であれば推定角は7度以下であることを確認した.この結果は国際会議で学生論文賞のファイナリストに選ばれるなど高く評価された.以上の研究成果については,査読付き国際会議,研究会,学会大会で発表するとともに,海外で行われた国際会議の基調講演や国内で開催された国際ワークショップの招待講演,国内ワークショップのチュートリアル講演で発表した.研究会講演については,学生発表の最優秀賞を受賞した.さらに,ビームトラッキングアンテナについても検討し,移相器とマジックTおよび平面アンテナを一体化した機能アンテナの基本検討を行い,基本原理を確認した.現在発表準備中である.昨年度は,空間波動信号処理に向けた平面機能アンテナであるビーム追尾アンテナと到来角推定アンテナについて検討を行ったが,本年度は,これらについてさらに検討を進めた.これらのアンテナはいずれもマジックTや移相器などの高周波回路を用いて,アンテナで受信した信号を高周波(RF)領域で直接信号処理するものであり,平面構成の高周波回路と平面アンテナを一体複合化することにより,非常にシンプルな構成で指向性制御機能や到来角推定機能を実現することができる.ビーム追尾アンテナについては,査読付き国際会議2015 International Symposium on Antennas & Propagation (ISAP2015)でその基本原理と試作アンテナによる特性評価について発表を行った.また,更なる高性能化に向けた構成の検討を行い,電子情報通信学会ソサイエティ大会・総合大会等で発表した.本アンテナは,2つのアンテナ素子で受信した信号をマジックTを用いて高周波領域で信号処理することにより和と差の成分に分解し,差の成分が最小になるように移相器を調節することでビームの方向を変えるものであり,非常に独創性の高い新しい構成のアンテナである.到来角推定アンテナについては,これまでモノパルス方式に基づいたアンテナを検討してきたが,この方式では,高周波信号処理で得られた2つの信号の大きさの比だけを用いて角度を推定していた.このため,角度のプラス・マイナスの区別をつけることができなかった.そこで,本研究では,アンテナにRF乗算器を組み込み,高周波信号処理で得た2つの信号の位相の進み・遅れを検出する構成を提案し,試作アンテナによる特性評価を行い,原理確認を行った.マイクロ波回路と平面アンテナを一体複合化することによって高周波(RF)領域で送受信信号を信号処理する新しい機能アンテナについて検討を行った.その結果,ビーム追尾機能や到来角推定機能の広角度化が非常に簡易な構成で実現できることをシミュレーションおよび試作アンテナによる評価により確認した.ビーム追尾アンテナの検討結果は,査読付き国際会議1件,国内大会2件,研究会1件の外部発表を行っている.現在更なる詳細なデータを取得中である.到来角推定アンテナの広角度化については,RF乗算器を組み込むことにより角度のプラス・マイナスの判定ができることを実験により確認した.以上,概ね計画した通りに順調に進展している.昨年度までに空間波動信号処理に向けた平面機能アンテナの検討として,10GHz帯ビーム追尾アンテナ,乗算器を組み込んだ広角モノパルス方式到来角推定アンテナの検討を行ってきた.本年度はこれらの研究をさらに発展させ,ビーム追尾アンテナを無線局免許不要の周波数帯域である5.8GHz帯で設計し,その特性を詳細に把握した.その結果,10GHz帯と同様のビーム追尾特性が得られることを確認した.本成果については論文投稿準備中である.また,アンテナにRF乗算器を組み込み到来角推定アンテナの広角度化を図る技術についてさらに検討し,試作アンテナによりデータを詳細に取得し,その特性を明らかにした.本アンテナは,受信信号をRF帯で乗算することで2組のアンテナで受信した信号の位相進み/遅れを判定するという独自の構成である.本成果は,電子情報通信学会ソサイエティ大会,2016 International Symposium on Antennas & Propagation (ISAP2016)で報告した.また,本成果については,IEEE福岡支部より学生研究奨励賞を受賞した.今後,RF乗算器とモノパルス到来角推定アンテナを一体化し,広角モノパルス方式到来角推定アンテナについて検討する予定である.さらに,多層給電回路を用いた新しい構成の2次元到来角推定アンテナを考案し,シミュレーションによりその特性と動作原理を確認した.

このアンテナは,多層基板の中間層にリングスロットアンテナを形成し,基板の上層および下層で給電回路を構成することにより到来角推定の2次元化を実現したものである.非常にシンプルな構成で2次元到来角推定を実現している.本成果は,電子情報通信学会総合大会で報告した.従来の無線通信では,信号の時間領域パラメータである振幅や周波数,位相を用いて通信を行っていた.しかしながら,電磁波はベクトル量であり,偏波や伝搬方向といった空間領域のパラメータも持っている.本研究では,この空間領域パラメータを積極的に活用することを目的として,空間波動信号をRF帯で処理する新しい機能アンテナについて検討した.その結果,到来角推定アンテナ,ビーム追尾アンテナなどの新しい平面機能アンテナを非常に簡易な構成で実現した.マイクロ波回路と平面アンテナを一体複合化することによって高周波(RF)領域で送受信信号を信号処理する指向性可変アンテナおよび到来角推定アンテナについて検討を行った.その結果,指向性可変機能および到来角推定機能が非常に簡易な構成で実現できることを確認した.また,これらの機能アンテナに一体複合化することを目的として増幅器や検波器・移相器について検討し,試作によりその特性を確認した.本検討結果は,査読付き国際会議1件,国際会議基調講演1件,国際フォーラム1件,研究会1件,大会1件,チュートリアル講演1件の外部発表を行っている.また,指向性可変機能および到来角推定機能の2次元化に向けて,新しい構成の平面型マジックTについて検討し,概ね良好な特性が得られた.さらに,ビームトラッキングアンテナについて,マジックT,移相器および平面アンテナを一体化した構成について検討し,その基本原理を試作により確認した.これについては,現在詳細なデータの取得および発表準備を行っている.以上,概ね計画した通り順調に進展している.現在は,1次元方向の指向性制御および到来角推定機能を実現しているが,別途検討している新しい構成のマジックTを導入し,2次元指向性制御および2次元到来角推定機能をもつ平面アンテナの実現をめざす.ビーム追尾アンテナについては,詳細なデータを取得し,論文投稿を行う.また,最終的には制御回路を一体化した機能アンテナを実現する方向で進める.RF乗算器を組み込んだ広角度到来角推定アンテナについては,その基本特性について確認することができたので,モノパルス方式到来角推定アンテナに組み込む予定である.シミュレーションおよび試作アンテナを用いた原理確認・特性評価を行う.通信工学現在は1次元方向の指向性制御および到来角推定機能を実現しているが,今後新しい構成のマジックTを導入し,2次元指向性制御および2次元到来角推定機能をもつ平面アンテナについて検討する予定である.
ユビキチンシステムにおけるPML蛋白質の機能解析

RINGfinger配列を有する蛋白質の1つであるPMLは,PODとよばれる細胞核内封入体を形成する.ヒト急性前骨髄球性白血病(APL)では,PML遺伝子と転写因子であるレチノイン酸レセプターα(RARα)遺伝子間の転座が高頻度におこる.APL治療において,レチノイン酸投与による前骨髄球分化誘導療法をおこなうとレチノイン酸刺激により何らかのシグナルが入りPOD構造が正常に戻り,PML-RARα融合蛋白質がユビキチン依存性選択的に分解される.しかし,レチノイン酸刺激によるユビキチン活性化の分子機構は,全く明らかになっていない.PML蛋白質と結合する他の核内蛋白質(Ret,HIF1-alpha)がPMLあるいはPML-RARα融合蛋白質に分解シグナルを与えるかどうかを検討するため,前骨髄球性白血病細胞HL-60細胞株あるいはヒト腎臓由来HEK293細胞株に遺伝子を導入し,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)およびプロテアソーム阻害剤(MG132)存在下で蛋白質を発現させた.この細胞溶解液を抗PML抗体で免疫沈降したのち,抗PML抗体でイムノブロットしたところ,PML蛋白質およびPML-RARα融合蛋白質の分解には影響を与えなかった.また,亜ヒ酸ナトリウムを加え,組換えユビキチン,PML蛋白質,各組換えE2蛋白質の存在下でユビキチン再構成アッセイをおこなったが,特異的な蛋白質分解は認められなかった.しかしながら,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)存在下でPMLを免疫沈降した結果,ポリSUMO化力塙度におこることがわかった.すなわち,結果としてPML蛋白質は典型的なRING fingerモチーフを持つにもかかわらず,ユビキチン経路におけるE3活性をもたないが,今後,PMLのSUMO化の増強に伴う細胞学的な変化を解析していく必要性がある.RINGfinger配列を有する蛋白質の1つであるPMLは,PODとよばれる細胞核内封入体を形成する.ヒト急性前骨髄球性白血病(APL)では,PML遺伝子と転写因子であるレチノイン酸レセプターα(RARα)遺伝子間の転座が高頻度におこる.APL治療において,レチノイン酸投与による前骨髄球分化誘導療法をおこなうとレチノイン酸刺激により何らかのシグナルが入りPOD構造が正常に戻り,PML-RARα融合蛋白質がユビキチン依存性選択的に分解される.しかし,レチノイン酸刺激によるユビキチン活性化の分子機構は,全く明らかになっていない.最初にPMLと各E2蛋白質の結合能を検討するため,HEK293細胞株に各E2遺伝子,PML遺伝子を導入し,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)およびプロテアソーム阻害剤(MG132)存在下で蛋白質を発現させた.この細胞溶解液を抗PML抗体で免疫沈降したのち,各E2に対する抗体でイムノブロットしたところ,PML蛋白質に結合するE2蛋白質は,SUMO化に必要とされるUbc9以外検出できなかった.また,亜ヒ酸ナトリウム存在下でPML蛋白質のマルチSUMO化が高頻度で起こることがわかった.さらにPML蛋白質のE3リガーゼ活性能を検討するため,HEK293細胞株に各E2,ユビキチン,PMLの各遺伝子を導入し,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)およびMG132存在下で蛋白質を発現させた.イムノブロット解析でPML蛋白質の自己ユビキチン化を調べた結果,自己ユビキチン化は認められなかった.一方,PML蛋白質と結合能のあるret遺伝子を上述の条件でPML遺伝子と共に発現させた時,RET蛋白質のユビキチン化も起こらなかった.RINGfinger配列を有する蛋白質の1つであるPMLは,PODとよばれる細胞核内封入体を形成する.ヒト急性前骨髄球性白血病(APL)では,PML遺伝子と転写因子であるレチノイン酸レセプターα(RARα)遺伝子間の転座が高頻度におこる.APL治療において,レチノイン酸投与による前骨髄球分化誘導療法をおこなうとレチノイン酸刺激により何らかのシグナルが入りPOD構造が正常に戻り,PML-RARα融合蛋白質がユビキチン依存性選択的に分解される.しかし,レチノイン酸刺激によるユビキチン活性化の分子機構は,全く明らかになっていない.PML蛋白質と結合する他の核内蛋白質(Ret,HIF1-alpha)がPMLあるいはPML-RARα融合蛋白質に分解シグナルを与えるかどうかを検討するため,前骨髄球性白血病細胞HL-60細胞株あるいはヒト腎臓由来HEK293細胞株に遺伝子を導入し,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)およびプロテアソーム阻害剤(MG132)存在下で蛋白質を発現させた.この細胞溶解液を抗PML抗体で免疫沈降したのち,抗PML抗体でイムノブロットしたところ,PML蛋白質およびPML-RARα融合蛋白質の分解には影響を与えなかった.また,亜ヒ酸ナトリウムを加え,組換えユビキチン,PML蛋白質,各組換えE2蛋白質の存在下でユビキチン再構成アッセイをおこなったが,特異的な蛋白質分解は認められなかった.

しかしながら,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)存在下でPMLを免疫沈降した結果,ポリSUMO化力塙度におこることがわかった.すなわち,結果としてPML蛋白質は典型的なRING fingerモチーフを持つにもかかわらず,ユビキチン経路におけるE3活性をもたないが,今後,PMLのSUMO化の増強に伴う細胞学的な変化を解析していく必要性がある.RINGfinger配列を有する蛋白質の1つであるPMLは,PODとよばれる細胞核内封入体を形成する.ヒト急性前骨髄球性白血病(APL)では,PML遺伝子と転写因子であるレチノイン酸レセプターα(RARα)遺伝子間の転座が高頻度におこる.APL治療において,レチノイン酸投与による前骨髄球分化誘導療法をおこなうとレチノイン酸刺激により何らかのシグナルが入りPOD構造が正常に戻り,PML-RARα融合蛋白質がユビキチン依存性選択的に分解される.しかし,レチノイン酸刺激によるユビキチン活性化の分子機構は,全く明らかになっていない.今年度はPML蛋白質と結合する他の核内蛋白質(Ret, HIFl-alpha)がPMLあるいはPML-RARα融合蛋白質に分解シグナルを与えるかどうかを検討するため,前骨髄球性白血病細胞HL-60細胞株あるいはヒト腎臓由来HEK293細胞株に遺伝子を導入し,レチノイン酸(あるいは亜ヒ酸ナトリウム)およびプロテアソーム阻害剤(MG132)存在下で蛋白質を発現させた.この細胞溶解液を抗PML抗体で免疫沈降したのち,抗PML抗体でイムノブロットしたところ,PML蛋白質およびPML-RARα融合蛋白質の分解には影響を与えなかった.また,亜ヒ酸ナトリウムを加え,組換えユビキチン,PML蛋白質,各組換えE2蛋白質の存在下でユビキチン再構成アッセイをおこなったが,特異的な蛋白質分解は認められなかった.また,In vitro翻訳系を用いてユビキチン・E2・PML・PML-RARα蛋白質を合成し,ウエスタンプロテイィグ法でユビキチン化を定量したところ,PML・PML-RARα蛋白質に顕著な分解現象は認められなかった.すなわち,結果としてPML蛋白質は典型的なRING fingerモチーフを持つにもかかわらず,ユビキチン経路におけるE3活性をもたないことがわかった.
風による飛来物の飛翔解析法の開発と衝撃力の評価

強風災害において連鎖的に被害範囲を拡大させる飛来物の飛翔挙動を解析するために,任意の形状,重量バランスを有する物体が飛翔する過程を,動的に変化する空気力を評価しながら解析することができ,かつ衝突時の衝撃力を評価できる新しい解析法を開発することを目的とした。そのような解析法に必要な解析技法として,1飛翔体とともに移動する解析メッシュ,2衝突時の衝突・反発過程と衝撃力評価,3非適合メッシュに対するsliding interfaceの3つの手法を実現し,妥当な解が得られることを確認した。また,風洞の中で球模型を飛ばし,圧電型ロードセルで4点支持されたアルミ板に落下したときの衝撃力を測定した。強風災害の被害を拡大させる要因である飛来物の飛翔挙動および衝突時の衝撃力を評価するために,数値流体解析法の開発と解析法を検証するための風洞実験を実施する研究計画である。数値流体解析法の開発に関して,本年度は特に物体が固体境界に衝突し反発・跳躍するときの衝撃力評価のプロセスを改良する過程と,気体中の3次元運動に関する構造・流体連成過程の確立について研究を進めた。衝撃力評価のプロセスについては,従来は時間積分の1ステップで衝撃力を与えており,そのために衝突後しばらくの間,圧力の数値振動が続く,という問題があった。本年度,1ステップを10分割程度に細分化し,衝撃力の値を滑らかに変化させる方法を試み,数値的振動を非常によく低減させることに成功した。本研究の方法では衝撃力の値は時間積分ステップの大きさによって変わるが,衝突時の力積の値は時間ステップの大きさに依存しない。この特色について変わりはない。また,3次元運動の解析のキーとなる技法であるsliding interfaceについて,移流拡散問題の有限要素解析ではあるが,妥当な結果を得ることに成功した。風洞実験については,当初の研究計画どおり4個の圧電型ロードセルで支持したアルミ板に試験体を落とす状況の実験を実施した。ロードセルの出力波形は試験体の落下位置によって異なるが,同じ試験体を同じ高さから単体のロードセルに落とした波形と対比して,落下位置と衝撃力を評価することが可能である,という結果を得た。あわせて実験条件に適した試験体の重量,風洞の風速レベルについても有用な見通しを得ることができた。これらの知見を元に,今後,系統的な実験を推進することが可能になった。風洞実験は全く新規に着手したもので,衝撃力測定に用いる圧電型ロードセルも初めて使用した。ロードセル4個で支持したアルミ板に試験体を落下させたときの出力波形は予想以上に複雑な変化を示したが,種々試行を繰り返し,落下位置と衝撃力の大きさを評価するめどをつけることができた。これはほぼ当初計画どおりの成果である。数値流体解析法は衝撃力評価を改良する,という成果を得たが,気体中の3次元運動を本格的に解析する段階までは至らなかった。ただし,3次元運動の解析を実現するためにキーとなるsliding interfaceについて研究成果を挙げることができた。これらを総合して,初年度はおおむね順調に進展したと判断している。本年度は,昨年度に着手し一定の成果を挙げた風洞実験法をベースに,より系統だった実験を実施することに支持したアルミ板に試験体を落としたときのロードセルからの出力信号から衝撃力と衝突位置を評価する方法を確立した。(2)当初計画どおり,球形模型を3Dプリンタによって製作し,同じ外径と質量を有するが,重心が中心にある球と,重心が偏心している球の2つを作成した。(3) 2つの模型を風洞内で風によって飛ばし,アルミ板の上に落下させる実験を行い,衝撃力の測定,高速度ビデオカメラによる飛翔挙動の撮影を行った。偏心球では重心位置が球の中心の上にある場合と下にある場合の2ケースの実験を行った。その結果,重心が球の中心にある球の飛翔軌道と衝撃力は安定しているのに対し,偏心球の飛翔軌道と衝撃力はばらつく傾向にあることが分かった。また飛翔中の球の回転状況も異なることが分かった。数値流体解析法の開発に関して,物体の回転挙動を導入することが必要であることから,本年度は物体が回転しながら飛翔する状況が妥当に解析できることを目指す検討を行った。物体は立方体とした。その結果,回転する物体周りの空気力の作用により,野球のボールのカーブ等と同様の飛翔挙動を示す解析結果を得ることができ,回転運動の扱いが妥当であることを確認した。昨年度に新規に着手した風洞実験法を用いて系統だった飛翔実験を実施することができた。昨年度の経験を踏まえ,圧電型ロードセルの出力波形の処理等に関して大きな障害のない測定を行うことができた。また,形状と質量が同じだが重心位置が異なる実験模型を用いた飛翔実験をすることが本研究の独自のアイデアであるが,本年度はその意図どおりの球模型を3Dプリンタによって製作することができたことが大きな成果といえる。重心位置の異なる球の飛翔実験を実施して,偏心の影響が飛翔軌道や衝撃力に影響することを見出す,という成果を挙げることができた。数値流体解析法は気体中の3次元運動を解析することを目指し,その基礎的段階について研究成果を挙げることができた。以上を総合して,本年度はおおむね順調に進展したと判断している。

強風災害の被害を拡大させる要因である飛来物の飛翔挙動および衝突時の衝撃力を評価するために,数値流体解析法の開発と解析法を検証するための風洞実験を実施した。最終年度である平成29年度は,昨年度まで2年間にわたって推進してきた風洞実験法を改良することを目的として研究を進めた。具体的には,(E1)ロードセルで4点支持したアルミ板に試験体を落としたとき,試験体の落下位置の推定について昨年度まではアルミ板の中央線上の位置を推定することにとどまっていたところを,アルミ板全面の任意の落下位置を推定できるようにした。(E2)気流内で試験体を支持する方法を改良し,放出時の試験体条件の安定度を向上させた。その上で,昨年度3Dプリンタで製作した球形模型に加えて新たに中空立方体模型を3Dプリンタで製作し,これらの模型を風洞内で風によって飛ばし,アルミ板の上に落下させる実験を行い,衝撃力の測定,高速度ビデオカメラによる飛翔挙動の撮影を行った。前述した風洞実験方法の改良の効果が確認でき,基本的物体の気流内での飛翔挙動と地表面に落下衝突したときの衝撃力についてユニークなデータを獲得することに成功した。数値流体解析法の開発に関して,これまで推進してきた解析方法について次の2項目の改良を行った。(N1)気流内を飛翔する飛来物と周辺気流の移動メッシュによる連成解析法について解析法の一部の修正を行い,長距離を飛翔する状況を実現した。(N2)地表面落下衝突時の解析過程を改良し,これまで水平面に対する衝突だけしか扱えなかったものを,任意に傾斜した面に対する衝突も扱えるようにした強風災害において連鎖的に被害範囲を拡大させる飛来物の飛翔挙動を解析するために,任意の形状,重量バランスを有する物体が飛翔する過程を,動的に変化する空気力を評価しながら解析することができ,かつ衝突時の衝撃力を評価できる新しい解析法を開発することを目的とした。そのような解析法に必要な解析技法として,1飛翔体とともに移動する解析メッシュ,2衝突時の衝突・反発過程と衝撃力評価,3非適合メッシュに対するsliding interfaceの3つの手法を実現し,妥当な解が得られることを確認した。また,風洞の中で球模型を飛ばし,圧電型ロードセルで4点支持されたアルミ板に落下したときの衝撃力を測定した。平成28年度も数値流体解析法の開発と風洞実験を並行して進める当初計画に変更はない。数値流体解析法では,気体中の3次元運動を本格的に解析するために必要なsliding interfaceを流体解析において実現することを目指す。風洞実験では,同じ形状だが重心位置が異なる試験体を製作し,風洞気流の中で落下させる実験を系統的に実施する予定である。最終年度に当たる平成29年度も数値流体解析法の開発と風洞実験を並行して進める当初計画に変更はない。風洞実験では,偏心球を風洞気流の中で落下させる実験をより詳細に実施すること,および立方体など球以外の基本形状の模型を3Dプリンタで製作し,それによる実験を実施する予定である。数値流体解析法では,気体中の3次元運動を本格的に解析するために必要なsliding interfaceを流体解析において実現し,風洞実験を対象とする解析を実施することを目指す。風洞実験と数値流体解析の成果を総合して気流中の物体の飛翔挙動と衝撃力に関する基礎的な知見を獲得する。
ニューカッスル病ウイルス及びトリインフルエンザウイルスの迅速診断法・制御法の開発

ニューカッスル病(ND)は、NDウイルス(NDV)の感染により起こる鶏の急性感染症であり、養鶏産業に甚大な損害を与える。NDは生および不活化ワクチン接種で予防されているが、現在でも世界各地で発生が報告されており、発生時には迅速な診断や病原型の決定が重要となってくる。そこで本研究では、これまで日本各地で種々の鳥類から分離されたNDV株の遺伝子解析を行い、分離時期、鳥類種、あるいは分離場所などと遺伝子型の相関を解析し、さらに新規診断法の開発を目的として、LAMP法やPCR法など迅速診断法として有用な方法を検討した。昨年度は、過去に日本国内で分離されたNDV株のM遺伝子の塩基配列を元に系統樹解析を行い、1970年代以前の分離株と1980年代以降の分離株の2つのグループに分かれることが示した。またF遺伝子を標的としたLAMP法を樹立してND迅速診断への応用を詳細に検討した。その結果、日本で分離されているNDV38株全てでF遺伝子を検出し、NDV診断法として応用可能であることを示した。今年度は、NDVに抗ウイルス効果を示す物質を探索するシステムを樹立するため、日本国内で分離されたNDV株のF遺伝子の塩基配列を解析して、その中でもF蛋白の機能に重要なcoiled-coil motif部分の構造を詳細に解析した。その結果、強毒株と弱毒株で異なるアミノ酸置換がF蛋白の構造に影響を与えることが予想された(コンピューターによる解析、BioEdit program等を使用)。今後、培養細胞を用いたF蛋白の機能を解析することで、この方法の有用性を証明することが必要である。また他のウイルス蛋白(P蛋白など)にも応用する予定である。過去から現在までに日本国内で分離されたNDV株のM遺伝子全塩基配列を決定し、系統樹解析を行った結果、1970年代以前の分離株と1980年代以降の分離株の2つのグループに分かれることが示された。次にF遺伝子を標的としたLAMP法のND迅速診断への応用を詳細に検討した。その結果、LAMP法およびRT-PCR法ともに、これまで日本で分離されているNDV38株全てでF遺伝子を検出したが、APMV2、など他の関連のないウイルスでは増幅は観られなかった。また実験感染鶏から感染初期に材料を採取してLAMP法やRT-PCR法を行い比較した結果、LAMP法はRT-PCR法に匹敵するあるいはそれ以上の特異性・感度を有し、NDV診断法として応用可能であることが示された。さらにLAMP法によるNDV病原型決定法を樹立するためにLAMP-RFLP法について検討した。しかしLAMP-RFLP法では多くの強毒株と弱毒株・中等毒株の区別は可能であるが、例外も存在し、この方法では必ずしも全てのNDV株の病原型が決定できないことが示された。今後、さらに標的遺伝子やプライマー設計などを検討して、この方法を改善する必要がある。
鎌倉時代の真言宗系訓点資料についての日本語学的研究

本研究課題は日本語学の立場から、鎌倉時代に訓点の記入された仏典関係資料のうち、真言宗系の訓点資料について、それを1つの大きな資料群としてとらえ、その訓点の言語の特性を分析・記述し、その上でその結果を総合することにより、鎌倉時代の真言宗系訓点資料の全体像を明らかにしようとする。これによって、従来平安時代の訓点資料の研究に比して遅れがちであった、鎌倉時代の訓点資料の研究を格段に発展させ、日本語史資料として訓点資料をよりよく活用する方法を見出そうとするものである。本年度はこの観点から、次のような研究を行った。1)重要資料の選定本年度の主要な研究対象である、儀軌類の重要資料の選定を昨年度に引き続き行った。2)訓点資料の原本調査書誌的なデータを採取し、加点年代等、基礎的な事実を確認、点検した。3)訓点資料の撮影原本調査の対象のうち、重要且つ許可を得た訓点資料について、研究資料とするため、原本の撮影を実施した。4)訓点資料の解読撮影したものを中心に、調査した訓点資料を解読し、鎌倉時代の訓読の様相を再現するように努めた。5)訓点資料の分析・検討個々の訓点資料について、そこに記された言語の性格、特に年代性に注意しつつ、使用された語彙や語法から、その言語が新しいか古いかを判断する作業を実施した。その結果、鎌倉時代の訓点資料は、平安時代の伝統を保持しながらも、新しい時代の語法を反映する場合のあることが明らかになった。当初計画した1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の部席・検討の5点をほぼ順調に実施することができたためである。今年度の実績を踏まえ、来年度も引き続き1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の分析・検討の5点を実施する予定である。本研究課題は日本語学の立場から、鎌倉時代に訓点の記入された仏典関係資料のうち、真言宗系の訓点資料について、それを1つの大きな資料群としてとらえ、その訓点の言語の特性を分析し、その上でその結果を総合することにより、鎌倉時代の真言宗系訓点資料の全体像を明らかにしようとする。これによって、従来平安時代の訓点資料の研究に比して遅れがちであった、鎌倉時代の訓点資料の研究を格段に発展させ、日本語史資料として訓点資料をより良く活用する方法を見出そうとするのものである。1)重要資料の選定本年度の主要な研究対象である、大日経・大日経疏の重要資料の選定を行った。このために調査旅行を2回実施した。3)訓点資料の撮影東京大学等の所蔵資料について、研究資料とするため、原本の撮影を実施した。5)個々の訓点資料について、そこに記された言語の性格、特にその年代性に注意しつつ、使用された語彙や語法から、その言語が新しいか古いかを判断する作業を継続的に実施した。その結果、鎌倉時代の真言宗系訓点資料は、平安時代の伝統を保持しながらも、新しい時代の語法を反映する場合のあることが明らかになった。当初計画した1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の分析・検討の5点をほぼ順調に実施することができたためである。本研究課題は日本語学の立場から,鎌倉時代に訓点の記入された仏典関係資料のうち,真言宗系の訓点資料について,それを1つの大きな資料群としえとらえ,その訓点の言語の特性を分析・記述し,その上でその結果を総合することにより,鎌倉時代の真言宗系訓点資料の全体像を明らかにしようとする。これによって,従来平安時代の訓点資料の研究に比して遅れがちであった,鎌倉時代の訓点資料の研究を格段に発展させ,日本語史資料として訓点資料をより良く活用する方法を見出そうとするものである。本年度はこの観点から,次のような研究を行った。1)重要資料の選定本年度の主要な研究対象である,儀軌類の重要資料の選定を行った。2)訓点資料の原本調査書誌的なデータを採取し,加点年代等,基礎的な事実を確認,点検した。3)訓点資料の撮影原本調査の対象のうち,重要かつ許可を得た訓点資料について,研究資料とするため,原本の撮影を実施した。4)訓点資料の解読撮影したものを中心に,調査した訓点資料を解読し,鎌倉時代の訓読の様相を再現するように努めた。5)訓点資料の分析・検討個々の訓点資料について,そこに記された言語の性格,特に年代性に注意しつつ,使用された語彙や語法から,その言語が新しいか古いかを判断する作業を実施した。その結果,鎌倉時代の真言宗系訓点資料は,平安時代の伝統を保持しながらも,新しい時代の語法を反映する場合のあることが明らかになった。当初計画した1)重要資料の選定

2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の分析・検討の5点をほぼ順調に実施することができたためである。本研究課題は日本語学の立場から、鎌倉時代に訓点の記入された仏典関係資料のうち、真言宗系の訓点資料について、それを1つの大きな資料群としてとらえ、その訓点の言語の特性を分析・記述し、その上でその結果を総合することにより、鎌倉時代の真言宗系訓点資料の全体像を明らかにしようとする。これによって、従来平安時代の訓点資料の研究に比して遅れがちであった、鎌倉時代の訓点資料の研究を格段に発展させ、日本語史資料として訓点資料をよりよく活用する方法を見出そうとするものである。本年度はこの観点から、次のような研究を行った。1)重要資料の選定本年度の主要な研究対象である、儀軌類の重要資料の選定を昨年度に引き続き行った。2)訓点資料の原本調査書誌的なデータを採取し、加点年代等、基礎的な事実を確認、点検した。3)訓点資料の撮影原本調査の対象のうち、重要且つ許可を得た訓点資料について、研究資料とするため、原本の撮影を実施した。4)訓点資料の解読撮影したものを中心に、調査した訓点資料を解読し、鎌倉時代の訓読の様相を再現するように努めた。5)訓点資料の分析・検討個々の訓点資料について、そこに記された言語の性格、特に年代性に注意しつつ、使用された語彙や語法から、その言語が新しいか古いかを判断する作業を実施した。その結果、鎌倉時代の訓点資料は、平安時代の伝統を保持しながらも、新しい時代の語法を反映する場合のあることが明らかになった。当初計画した1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の部席・検討の5点をほぼ順調に実施することができたためである。今年度の実績をふまえ、来年度も引き続き1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の分析・検討の5点を実施する予定である。今年度の実績をふまえ,来年度も引き続き1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の分析・検討の5点を実施する予定である。今年度の実績を踏まえ、来年度も引き続き1)重要資料の選定2)訓点資料の原本調査3)訓点資料の撮影4)訓点資料の解読5)訓点資料の分析・検討の5点を実施する予定である。若干の消耗品について、購入を控え、翌年度に購入することにしたものである。(理由)若干の消耗品について,購入を控え,次年度に購入することとしたためである。(使用計画)当該消耗品について,次年度に購入し,活用するものとする。(理由)若干の消耗品について、購入を控え、次年度に購入することとしたためである。(使用計画)当該消耗品について、次年度に購入し、活用するものとする。当該消耗品について、次年度に購入し、活用するものとする。
膜タンパク質DRAP27を介した膜結合型細胞増殖因子と細胞接着因子のクロスリンク

細胞接着を介した増殖の制御や情報伝達は、癌細胞の増殖や転移の機構を明らかにする上できわめて重要な問題である。DRAP27/CD9は、膜結合型細胞増殖因子HB-EGFにアソシエ-トしているばかりでなく、細胞間接着に関与すると考えられているインテグリンα3β1ともアソシエ-トしている分子である。本研究は、DRAP27/CD9が細胞増殖因子や細胞接着因子と如何に関わり、どの様な機能を果たしているのか、HB-EGF、DRAP27/CD9、インテグリン3者の複合体の細胞増殖の制御における役割解明を目指すものである。今年度はこの複合体についてさらに詳しい解析を行ない、次の成果を得た。サル腎由来のVero細胞における3者の細胞内局在部位の決定を間接蛍光体法によって調べた。その結果、これらは主に細胞間接着部位に分布し、2重染色でその局在は一致した。HB-EGFのリセプターとなるEGFリセプターについても、細胞間の接着部位への集積が見られた。同じ細胞について、カドヘリン、カテニンと比較を行なったが、その局在はかなり一致しており、HB-EGF複合体がアドヘーレンスジャンクション近傍に存在することが示唆された。また、CD9と同じTM4ファミリーに属するCD63がこの複合体にアソシエ-トしていることを明らかにした。以上の成果より、DRAP27/CD9は、膜結合型細胞増殖因子、細胞接着因子、他のTM4ファミリーのタンパク質を含んだ機能的複合体として細胞間接着部位に存在し、細胞接着を介した細胞間相互作用に働いている可能性が示唆された。今後さらにこの複合体の生理的並びにガン化における役割について検討していきたい。近年同じTM4ファミリーに属するCD82が膀胱がんのがん抑制遺伝子として同定されており、この複合体におけるCD9、CD63についても、そのような観点から調べていきたい。
金属表面分子吸着構造のX線吸収微細構造分光による研究

NOはPt(111)面上で被覆率によって吸着構造が変わることが知られているが,それがどのように吸着しているかを調べるために,LEED, STM, EELSなどさまざまな研究が行なわれているが,明確な結論を得るにはいたらなかった。今回,NOの吸着量,温度を変えてPt(111)表面上での吸着構造をO,N K-NEXAFSの測定を行い,そのスペクトル解析をZhu博士自らが開発した多重散乱理論プログラムによって行なった。そして,低吸着量でNO分子がhollow siteにあってほぼ立った構造をしているのにたいして,飽和吸着になると,hollow siteとatop siteの両方に等価で吸着し,それぞれのNOが大きく傾いていることを明らかにした。この解析を通して,NO分子間の相互作用,NOの傾きによってはπ^*ピークが分裂することがあることを見出し,従来行われているように,単にスペクトルを分離して,その角度依存性から分子の配向を決めることには問題があることを指摘している。(2)密度汎関数理論計算による表面磁性の研究我々の研究室では,放射光X線円二色性実験を通して,磁性薄膜のスピン再配列相転移現象の機構解明の研究を行なっているが,その理論的な裏づけができていないことが問題であった。Zhu博士は,密度汎関数計算プログラム(VASP)を導入して,スピン再配列がどのような構造変化によるものかを明らかにする研究を行なっている。現時点では,Cu-原子層上Ni-原子層系の計算の段階であるが,実験で得られた結果を定性的ではあるが説明することができた。
共晶系複相合金の微細組織制御と新奇バルク触媒材料への展開

本研究では、金属学に基づいて金属間相互作用(金属間化合物、固溶、非固溶など)を巧みに利用したマルチスケール(nmμm)での金属組織制御を行い、高い機能を有するバルク型触媒を調製するとともにそこから発現する触媒機能の機構解明を行った。従来のバルク型金属・合金触媒の課題である表面積と安定性ならびに高機能化の問題を克服するために、共晶系Al基複相合金を中心にナノからミクロンサイズの金属組織制御(層状、棒状、分散状etc.)と選択的溶出法(ポーラス化、高表面積化)を組合せたバルク型複合合金の調製法を構築し新奇触媒材料への展開を検討した。研究方針としては、高機能化と従来のバルク型金属・合金触媒の課題である表面積と安定性の克服を想定し、共晶系Al基複相合金を中心にナノからミクロンサイズの金属組織制御(層状、棒状、分散状etc.)と選択的溶出法(ポーラス化、高表面積化)を組合せたバルク型複合合金の調製法を構築し新奇触媒材料への展開を図った。また、異分野研究者との連携により複相合金組織の形成機構ならびにそこから発現する触媒機能を明らかにした。本年度は、共晶系Al基複相合金の開拓と組織制御パラメーターについて検討した。Al-Au-Fe合金は、三元合金を形成せずにAl2Au相とAl2Fe相から成る共晶組織(層状ラメラ組織:Al2Au/Al2Fe/Al2Au)を形成し、擬2元の共晶複相合金であることを見出した。興味深いことに、この均質な層状組織は自己組織化的に形成したものである。そこで、Al-Au-Fe合金ならびにAl(Pt-Fe系合金を中心に、組織制御パラメーター(合金種類、組成、温度、冷却速度など)の形成組織形態や組織サイズに及ぼす影響、形成メカニズムについて検討を行った。バルク合金には金属学が直接適用でき合金の組成や構造を含めた合金制御パラメーターが明確であることから、容易かつ再現良く良質・均質なバルク合金が作製できる。しかし、合金ナノ粒子や担持型合金触媒に比べ、バルク合金に関する触媒材料研究は未開拓であった。そこで、本研究では、従来の触媒調製であまり意識されて来なかった金属学(金属物理・金属化学)的な視点・手法を取り入れ複相バルク合金(2種類以上の異なる金属・合金相から構成される合金)のうち共晶系複相合金を中心に微細組織制御(高機能化)と選択的溶出処理(リーチング処理:ポーラス・高表面積化)を組合せた新奇なバルク型(非担持型)触媒の調製法について検討した。Al-Au-Fe系ならびにAl-Pt-Fe系において共晶系複相合金を見出し、組織制御パラメーターの検討とそれらの組織解析を行った。また、これら共晶系複相合金触媒に対して、メタノール水蒸気改質反応ならびにCO選択酸化反応を行った。その結果、ラメラ状の複相組織を持つ触媒が反応選択率において特長ある挙動を示すことが明らかとなった。我々は、従来の合金触媒の弱点である熱安定性に対して合金A相と合金B相を有する複相合金組織・形態を想定し、触媒活性相Aと熱安定相Bを組み合わせることでこれを克服することができた。また、異なる触媒能を有する2相を組み合わせることで二元機能化(高機能化)を実現した。例えば、ラメラ組織をもったAl-Pt-Fe系複相合金(Al5Fe2/Al2Pt/Al5Fe2)をリーチング処理することでナノコンポジット触媒(Fe3O4/Pt/Fe3O4)を得た。この触媒に対しメタノール水蒸気改質反応を行なったところ、このラメラ触媒は含浸法で作製した従来の触媒(Pt/Fe3O4)やラメラ組織を持たないAl2Pt, Al5Fe2触媒に比べ極めて高い活性とCO2選択性を示した。