hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フレキシブルチューブを基板とする有機デバイス構造の構築

フレキシブルチューブを基板かつ封止保護膜として、有機半導体材料の溶液をチューブ内に通過させることにより製膜する簡易プロセスで有機フレキシブルチューブデバイスを作製、そのチューブデバイスを複数接続することでシート状に成形、さらに異なる機能を持つチューブを組み合わせた多機能チューブデバイスに展開し、ある程度のチューブ径までは発光素子、光電変換素子ともに発光効率、変換効率の向上を達成し、発光素子のみ、光電変換素子のみという具合に同種のデバイスチューブを並列に配置し、2次元フレキシブルデバイスを作製が可能であることを実験例を持って示した。硬質基板の使用という制約を取り除き、自由度の高い、有機半導体の特徴を最大限に活用したフレキシブルチューブデバイスの電子デバイスとしての有効性を実証できたと考える。フレキシブルチューブを基板かつ封止保護膜として、有機半導体材料の溶液をチューブ内に通過させることにより製膜する簡易プロセスで有機フレキシブルチューブデバイスを作製、そのチューブデバイスを複数接続することでシート状に成形、さらに異なる機能を持つチューブを組み合わせた多機能チューブデバイスに展開、広汎な応用範囲を持つ新しい有機デバイスを創製することを目的として、既存の材料に囚われることなく、チューブの材質の検討と並行して電極材料、有機半導体材料の探索を行ってきたが、デバイスとしての歩留まりが悪く、複数本組み合わせたフレキシブルチューブデバイスの実証に至らず、単チューブでのデバイスの高効率化が急務であった前年度を踏まえて最終年度の平成24年度は引き続き、有機半導体の合成から有機フレキシブルチューブデバイスの性能評価までを実施した。任意の高分子系材料にその他の低分子材料、ナノ材料を混合、分散させた半導体溶液を調製することによりある程度のチューブ径までは発光素子、光電変換素子ともに発光効率、変換効率の向上を達成し、発光素子のみ、光電変換素子のみという具合に同種のデバイスチューブを並列に配置し、2次元フレキシブルデバイスを作製が可能であることを実験例を持って示した。また、格子状に接続して2次元、3次元フレキシブルデバイスを作製、または発光素子チューブ+光電変換素子チューブのような異種のデバイスチューブを組み合わせるにはさらにチューブ径を細くする必要があることがわかった。また、チューブ自体に支持、保護以外の導電性、配向性などの機能をもたせたり、チューブを変形させることで高効率化の糸口になることも確認した。フレキシブルチューブを基板かつ封止保護膜として、有機半導体材料の溶液をチューブ内に通過させることにより製膜する簡易プロセスで有機フレキシブルチューブデバイスを作製し、そのチューブデバイスを複数接続することでシート状に成形し、さらに、異なる機能を持つチューブを組み合わせた多機能チューブデバイスに展開し、広汎な応用範囲を持つ新しい有機デバイスの創製することをを目的として、本年度は既存の材料に囚われることない、チューブの材質の検討と並行して電極材料、有機半導体材料の探索の実験例として有機半導体の合成から有機フレキシブルチューブデバイスの性能評価までを実施した。1.フレキシブルチューブ基板の材質の検討、電極材料、有機半導体材料の探索有機フレキシブルチューブデバイスに適用するために化学修飾などを施すことで従来から用いられている有機材料の電子物性を損なわず、新たな機能をも付与する可能性についてデータを蓄積する意味から、フレキシブルチューブ基板、電極材料、有機半導体材料の組み合わせにより、発光デバイスにおいては発光効率を、太陽電池においては変換効率の系統的な実験を実施し、評価、考察を行った。2.素子作製条件の確立電子デバイスとして駆動させるためには、構成薄膜の緻密性、密着性、平坦性などの膜質が重要であり、チューブの材質、形状だけでなく、用いる半導体の物性によって製膜条件が異なるため、チューブ内に流しこむための流動性を重視して溶媒の種類、溶液濃度、溶液温度、溶液流速、流量、チューブ内温度などを設定し、ある程度の大きさのチューブ径を用いた場合の基本となる素子作製条件を確定することができた。ポリマー基板などの上に構築されるフレキシブルデバイスに汎用される有機半導体材料を中心にフレキシブルチューブデバイスへ応用し、作製、評価を行ったが、発光デバイスにおいては発光効率が、太陽電池においては変換効率が著しく悪い結果となった、また、複数本組み合わせたフレキシブルチューブデバイスの実証を試みたものの、高効率化の課題が残った。これは、フレキシブルチューブデバイスとしてのデバイス作製条件を重視するあまり、本来の有機半導体の電子物性を損なったためと考える。前年度に収集、解析、体系化されたデータに基づいて、その成果を継続的に発展させるが、具体的な成果が顕著な項目に焦点を絞って実験を集中する。現段階では、複数本組み合わせたフレキシブルチューブデバイスの実証に至らず、単チューブでのデバイスの高効率化が急務である。

引き続き電極材料、有機半導体材料の探索を行い、高性能化を目指す。さらに、発光素子のみ、光電変換素子のみという具合に同種のデバイスチューブを並列に配置または格子状に接続して2次元、3次元フレキシブルデバイスを作製する。さらに、発光素子チューブ+光電変換素子チューブのような異種のデバイスチューブを組み合わせてデバイス特性を評価するとともに配線技術を確立する。また、任意の高分子系材料にその他の低分子材料、ナノ材料を混合、分散させた半導体溶液を調製することによりデバイス効率の向上を図る。また、チューブ自体に支持、保護以外の導電性、配向性などの機能をもたせたり、変形チューブ(凹凸構造(テクスチャー構造)など)を使用することで高効率デバイスの作製に着手する。前年度、フレキシブルデバイスに汎用される有機半導体材料を中心にフレキシブルチューブデバイスへ応用し、作製、評価を行ったが、今後の研究研究展開における課題の解決の指針は得られたものの、材料合成やデバイス作製条件の最適化の遅延などにより効率を議論するまでに至っていない。硬質基板の使用という制約を取り除き、自由度の高い、有機半導体の特徴を最大限に活用したフレキシブルチューブデバイスの電子デバイスとしての有効性を実証するにはデバイス効率の向上が不可欠である。そこで、前年度を踏まえて再度、材料面からアプローチを重点的に実施する。そのためには、有機/金属ハイブリッドポリマーなどの新規材料開発を優先して行い、半導体材料合成に係る物品を購入する。また、デバイス特性を示す従来の高分子系半導体は溶解性、キャリア輸送性を付加するため、化学修飾を施さなければならず、合成、精製が難しくなる傾向がある。材料開発と並行して、自己組織化など高分子の特性を活かしたデバイス作製技術など、新規製膜技術開発するための調査研究を行う。
A群ロタウイルスの病原性に関する研究

1.特異なVP4を有する新たなヒトロタウルス(HRV)群(K8株,0264株,0265株,M318株,M319株):1977年の冬期,北海道K市の一地域で発生したHRV感染による急性〓吐下痢症の集団発生例は、患者のほぼ80%が6才以上の学童・生徒・成人で,その起因ウイスルの強い伝播力と病原性が示唆された。本流行時に12才の患児糞便から分離培養されたK8株は,各種抗VP6,VP7単クロ-ン抗体(MAb)との反応性から,通常の血清型1ー亜群IIと決定された。一方19871988年のHRVのサ-ベ-ランスで大阪市と松山市で分離された4株(0264,0265,M318,M319)のHRVsは血清型3ー亜群I+IIと同定された。3地域で分離されたこれら5株のHRVは以下の点で通常のHRVとは異なることが本研究で明らかにされた。(1)亜群IIに特異的な抗VP2MAbとの反応性を欠いている。(2)種々の抗VP4MAbとの反応性が通常のHRVと著しく異なる。(3)PAGEパタ-ン上,RNA分節5ー6間,10ー11間が通常のHRVのそれより大きい。(4)RNAーRNAハイブリダイゼ-ションの結果,これら5株は,遺伝子構成上HRVが属する2群(Waーfamily,DSー1family)のいずれにも属さない新たな群(family)を構成すると考えられた。(5)増殖性および病原性に関与するとされるVP4遺伝子の全塩基配列をK8株について決定した結果,通常のHRVと異なり,これら5株のVP4はA群HRVの4と著しく異る新しいタイプであることが示された。2.増殖能および病原性の異る2種のサルロタウイルス(SA11)株クロ-ン:SA11株からMA104細胞で純化した大きなプラ-クを形成する株と小プラ-クを形成する株について,増殖能とマウスへの病原性を検討すると共にVP4遺伝子の全塩基配列を決定した。大プラ-ク形成株はより高い増殖性と強い病原性を示した。両株間では,7塩基で差違が認められ,5アミノ酸が置換していた。I.弱毒ヒトロタウイルス(HRV)に関する研究結果1)弱毒株に対する特異的なVP4に対するモノクロナール抗体(mAb)を得る目的で、ヒトロタウイルス(HRV)感染無症候児便より得られた各血清型4株の弱毒ウイルスをマウスに免疫し、fusionを10回程試みたが、強毒株との反応性を欠いた弱毒株特異mAbは未だ得られていない。しかし強毒株とのみ広く反応するVP4に対するmAbが得られたため、これを用いることにより弱毒株のスクリーニングが可能となった。2)4ケ所の病院で1988年10月から1989年3月に出生した健康新生児250名から、生後45日目に採集した便について、A群HRV検出用mAb(YOー156,YOー2C2)によるHRV.のスクリーニングを行った。これまでに終了した148例中その20%の便が、YOー2C2とのみ反応した。この中強い反応性を示した12例についてELISA-serotypingを行った結果2型と4型特異mAbと同程度に強く反応したが、その反応は、電子顕微鏡、PAGEおよびELISA法の結果を総合して、HRVウイルス粒子そのものによる反応ではないと判定された。残っている材料について同様スクリーニングを行うと共に、これら便中の非特異反応物質について分析する予定である。II.強毒株HRVに関する研究結果HRVの既免疫成人をも含めた広い年齢層に顕性発症を起し、地域流行の原因ウイルスとしてK8株を我々はin vitroで増殖しておりpreliminaryの実験で特異なVP4を有すると予想していたがRNAのsequencingの結果、従来報告されているHRVとは異なる株であることを明らかにした。subgroupIIserotype1の抗原性を有しながらHRVとは異ると考えられるVP4(更にVP2も異る)を有することが病原性に大きく関わっていることが示唆された。

(2)種々の抗VP4MAbとの反応性が通常のHRVと著しく異なる。(3)PAGEパタ-ン上,RNA分節5ー6間,10ー11間が通常のHRVのそれより大きい。(4)RNAーRNAハイブリダイゼ-ションの結果,これら5株は,遺伝子構成上HRVが属する2群(Waーfamily,DSー1family)のいずれにも属さない新たな群(family)を構成すると考えられた。(5)増殖性および病原性に関与するとされるVP4遺伝子の全塩基配列をK8株について決定した結果,通常のHRVと異なり,これら5株のVP4はA群HRVの4と著しく異る新しいタイプであることが示された。2.増殖能および病原性の異る2種のサルロタウイルス(SA11)株クロ-ン:SA11株からMA104細胞で純化した大きなプラ-クを形成する株と小プラ-クを形成する株について,増殖能とマウスへの病原性を検討すると共にVP4遺伝子の全塩基配列を決定した。大プラ-ク形成株はより高い増殖性と強い病原性を示した。両株間では,7塩基で差違が認められ,5アミノ酸が置換していた。
ACTH分泌におよぼす神経ペプチドの影響に関する研究

インターロイキンー1(IL-1)は下垂体に直接作用しACTH分泌を刺激する作用がある.この現象の研究は免疫系と内分泌系との関連やACTHの分泌調節をより理解することになる.そこで我々は種々の精製IL-1や類似モノカインであるラット多核白血球由来のIL-1様因子の下垂体からのACTH分泌に及ぼす影響を検討した.ラットIL-1様因子はPreparation A, Bを用いたが活性はそれぞれ600U/ml, 10u/mlであり,精製ヒトIL-1,精製マウスIL-1αのそれはともに100u/mlであった.標準的な分泌刺激としてrat.humanCRFを用いた.ラット下垂前葉と1例のクッシング病から細胞をdisperseし,カラム内に充填後潅流した.本系にこれら因子を添加し,流出液中のACTHをRIAで測定した.ラット下垂体前葉ではIL-1様因子Prep-Aはピーク形成性にACTHを増加したが,基礎分泌には変化がなかった. Prep-BはACTHの基礎分泌を促進したがピーク形成はみられなかった.クッシング病の潅流系ではPrep.AによりACTH分泌のピークがみられたが基礎分泌は変化しなかった.一方, Prep.BはACTHの基礎分泌だけを増加した.またラット下垂体では,ヒトIL-1によりACTH基礎分泌は増加し,ピークの形成もみられた.しかしながらマウスIL-1αの少量持続投与ではACTHが減少する傾向がみられた.またCRFとマウスIL-1αを繰り返し添加したが,初回, CRF後のIL-1α添加では前半にはACTHがむしろ抑制され,後半に増加する傾向がみられた. IL-1α投与後のCRFによるACTH増加は初回のCRFによる増加より大となる傾向があった.以上から1)ラットIL-1様因子,ヒトIL-1には下垂体に直接作用してACTH分泌を増加させる作用があり,また,2)マウスIL-1αはラット下垂体の潅流系においてACTH分泌増加のみならず,ある条件下では分泌抑制傾向を示した.したがって一般的にモノカインにはACTH分泌を増加するのみならずACTH分泌をmodulateする作用があると考えられた.インターロイキンー1(IL-1)は下垂体に直接作用しACTH分泌を刺激する作用がある.この現象の研究は免疫系と内分泌系との関連やACTHの分泌調節をより理解することになる.そこで我々は種々の精製IL-1や類似モノカインであるラット多核白血球由来のIL-1様因子の下垂体からのACTH分泌に及ぼす影響を検討した.ラットIL-1様因子はPreparation A, Bを用いたが活性はそれぞれ600U/ml, 10u/mlであり,精製ヒトIL-1,精製マウスIL-1αのそれはともに100u/mlであった.標準的な分泌刺激としてrat.humanCRFを用いた.ラット下垂前葉と1例のクッシング病から細胞をdisperseし,カラム内に充填後潅流した.本系にこれら因子を添加し,流出液中のACTHをRIAで測定した.ラット下垂体前葉ではIL-1様因子Prep-Aはピーク形成性にACTHを増加したが,基礎分泌には変化がなかった. Prep-BはACTHの基礎分泌を促進したがピーク形成はみられなかった.クッシング病の潅流系ではPrep.AによりACTH分泌のピークがみられたが基礎分泌は変化しなかった.一方, Prep.BはACTHの基礎分泌だけを増加した.またラット下垂体では,ヒトIL-1によりACTH基礎分泌は増加し,ピークの形成もみられた.しかしながらマウスIL-1αの少量持続投与ではACTHが減少する傾向がみられた.またCRFとマウスIL-1αを繰り返し添加したが,初回, CRF後のIL-1α添加では前半にはACTHがむしろ抑制され,後半に増加する傾向がみられた. IL-1α投与後のCRFによるACTH増加は初回のCRFによる増加より大となる傾向があった.以上から1)ラットIL-1様因子,ヒトIL-1には下垂体に直接作用してACTH分泌を増加させる作用があり,また,2)マウスIL-1αはラット下垂体の潅流系においてACTH分泌増加のみならず,ある条件下では分泌抑制傾向を示した.したがって一般的にモノカインにはACTH分泌を増加するのみならずACTH分泌をmodulateする作用があると考えられた.下垂体前葉からのACTH分泌は視床下部で産生後、下垂体門脈系へ放出されるCRF、バゾプレシンならびにカテコラミンにより主に支配されているが、これ以外にも多くの神経ペプチド、活性アミンなどが関与していることが推測されている。ごく最近、Wolskiら、Besedovskyらによりモノカインの代表であるインターロイキン-1(IL-1)にもCRF様作用のあることが報告され、特にIL-1の免疫,感染症あるいは自己免疫疾患での下垂体-副腎皮質系機能促進効果の意義が注目されている。しかしながらIL-1がin vitroでラット下垂体前葉あるいはヒトACTH産生腫瘍からのACTH放出を促進するか否かに関しては明らかにされていない。われわれはラット下垂体前葉およびクッシング病患者から得たACTH産生下垂体腫瘍の灌流系に各種のIL-1製剤およびヒトCRFを添加し、灌流液中へ放出されるACTHをラジオイムノアッセイで測定した。

ラット多核白血球由来のIL-1様因子はラット下垂体およびヒトACTH下垂体腫瘍からのACTH放出をほぼ用量反応的に促進した。CRFも同様なACTH放出効果があったが、80°C、15分間加熱したIL-1様因子にはACTH放出効果はみられなかった。ヒト精製IL-1(Genzyme社)もラット下垂体前葉で用量反応的にACTH放出を促進した。マウスIL-1βもラット下垂体前葉からのACTH放出効果がみられた。要約すると、IL-1はラット下垂体前葉およびヒトACTH産生腫瘍いずれからのACTH放出も促進したことから、IL-1には少くともCRF様効果のあることが明らかになった。今後、ヒトrecombinant IL-1を用いた同様の実験により、IL-1の作用部位、作用機序をさらに明らかにしていく予定である。
運動負荷時の動脈圧波形解析による新しい血管内皮機能評価法の有効性と評価基準の確立

本研究は、運動負荷時の動脈圧波形解析に基づく血管内皮機能評価の有効性を検証すること(課題1)と、多集団にも適用可能となる簡便な評価法を確立すること(課題2)が目的である。課題1については、健康な若年男性を対象に調査を実施した(平成30年12月)。脳心血管疾患、腎疾患、糖尿病、高血圧の治療歴および喫煙経験のない男性10名を対象に、自転車エルゴメーターを用いた運動負荷試験を施行し、その前後で中心動脈圧波形の変化を計測するとともに、各種の血管機能評価パラメータを測定した。課題2については、前年度に引き続き、県内の複数地域の住民を対象とする地域疫学研究の参加者を対象に調査を実施した(平成30年69月)。対象者は、特定健診または後期高齢者健診の受診者で、安静時および運動負荷後の中心動脈圧波形に関するデータ収集を行った。現在、既存のデータも追加して課題1に関する検討を進めている。これまでに得られている成果として、まず、心血管疾患、糖尿病、腎疾患の既往歴のない成人男性において、非喫煙群、少量喫煙群、多量喫煙群を設定して比較した結果、安静時には群間に明確な差はみられないものの、運動終了後は喫煙曝露量に比例して中心動脈圧波形の反射波成分が増強する傾向にあること、また、正常域血圧と軽症高血圧の男性を対象に検討した結果、高血圧に脂質異常と高血糖が重複した多重リスク群では、正常域血圧単独群および高血圧単独群に比べて反射波成分が有意に上昇しており、その差は安静時に比べて運動終了後でより明確になることを認めている。これらは、運動負荷に伴う中心動脈圧波の波形パターンを解析することによって、安静時には顕在化しにくい血管の微小炎症や内皮障害を捉えられる可能性があることを示唆するものと考えられる。課題1については、当初予定していた規模には達しなかったものの、健康な若年男性を対象とした基礎的調査を行い、血管内皮機能評価に対する中心動脈圧波形解析の有効性を検討する上での補助資料となりうるデータを収集することができた。また、課題2については、昨年に引き続いて、和歌山県内の複数の地域に在住する住民を対象とする地域疫学研究のなかで調査を実施した。安静時および運動負荷時の中心動脈圧波形解析に基づく簡便な評価法を確立する上で必要なデータとして、安静時の波形については着実に集積されてきているが、運動負荷に伴う波形変化に関しては、計画していたサンプル数にまだ到達できていない状況にある。ただし、すでに収集されているデータを追加しながら種々の検討を始めており、一定の成果が得られてきているところである。課題1については、計画通りに調査を実施して、データを追加するとともに、既存のデータを活用しながら、喫煙、高血圧、脂質異常症、耐糖能障害などの心血管危険因子の有無や集積が、運動負荷時の中心動脈圧波形のパターンに及ぼす影響についての横断的および縦断的な解析を進めていく。さらに、他の血管機能のパラメータや血管障害に関する尿中・血中バイオマーカーとの関連を解析しながら、血管内皮機能の評価法としての有効性や妥当性を検証していきたいと考えている。課題2に関しては、調査対象地域との連絡調整を綿密に行いながら、十分なデータが確保できるように努める。その上で、基準値の設定も含めて簡便な中心動脈圧波形解析の方法を確立することを目指していく。本研究は、運動負荷時の動脈圧波形解析に基づく血管内皮機能評価の妥当性を検証すること(課題1)と、多集団にも適用可能な簡便な評価法を確立すること(課題2)が目的である。平成29年度は、まず、課題2に係る基礎データの収集を目的として、我々が実施している地域疫学研究の参加者を対象に調査を実施した(平成29年711月)。対象者は、特定健診または後期高齢者健診を受診した約1,300名で、今回は、主に安静時の中心動脈圧波形の測定を行った。続いて、課題2として、某事業所の従業員を対象に調査を実施した(平成30年1月)。対象集団として、脳心血管疾患、腎疾患、糖尿病、高血圧の治療歴がなく、血圧が正常域にある男性の中から、多量喫煙者と少量喫煙者を抽出し、同意の得られた35名が調査に参加した。対象者には、自転車エルゴメーターを用いた運動負荷試験を10分間実施し、負荷前と負荷終了後(直後、3分後、5分後)に中心動脈圧波形を計測した。また、他の血管機能の指標(PWV、頸動脈IMT)、血管障害に関する血中・尿中バイオマーカーの測定を行った。課題2について、既存データも追加して解析を行った結果、非喫煙群、少量喫煙群、多量喫煙群における動脈圧波形は、運動前では差は明確ではなかったが、運動終了後では、喫煙量が増加するにつれて連続的に反射波成分が上昇する変化が認められた。多変量解析による検討では、交絡因子の影響を考慮しても、多量喫煙が運動終了後の反射波成分の上昇に有意に関連した。したがって、正常域血圧の中年男性の場合、喫煙の影響は安静時には顕在化しにくいものの、運動負荷時には、運動誘発性に起こる末梢血管の拡張反応が減弱することで反射波成分を上昇させるものと考えられた。このことは、運動負荷に伴う動脈圧波形変化の解析が血管内皮機能の評価に有用であることを支持する結果であると思われる。課題1に関する調査については、当初の予定よりはサンプル数は少なかったものの、概ね計画通りの内容で実施することできた。

課題2については、我々が実施している地域疫学研究においてデータ収集を行った。今回は、安静時の動脈圧波形の計測を中心に行ったため、運動負荷時の波形変化の評価については十分なサンプル数を確保できなかった。本研究は、運動負荷時の動脈圧波形解析に基づく血管内皮機能評価の有効性を検証すること(課題1)と、多集団にも適用可能となる簡便な評価法を確立すること(課題2)が目的である。課題1については、健康な若年男性を対象に調査を実施した(平成30年12月)。脳心血管疾患、腎疾患、糖尿病、高血圧の治療歴および喫煙経験のない男性10名を対象に、自転車エルゴメーターを用いた運動負荷試験を施行し、その前後で中心動脈圧波形の変化を計測するとともに、各種の血管機能評価パラメータを測定した。課題2については、前年度に引き続き、県内の複数地域の住民を対象とする地域疫学研究の参加者を対象に調査を実施した(平成30年69月)。対象者は、特定健診または後期高齢者健診の受診者で、安静時および運動負荷後の中心動脈圧波形に関するデータ収集を行った。現在、既存のデータも追加して課題1に関する検討を進めている。これまでに得られている成果として、まず、心血管疾患、糖尿病、腎疾患の既往歴のない成人男性において、非喫煙群、少量喫煙群、多量喫煙群を設定して比較した結果、安静時には群間に明確な差はみられないものの、運動終了後は喫煙曝露量に比例して中心動脈圧波形の反射波成分が増強する傾向にあること、また、正常域血圧と軽症高血圧の男性を対象に検討した結果、高血圧に脂質異常と高血糖が重複した多重リスク群では、正常域血圧単独群および高血圧単独群に比べて反射波成分が有意に上昇しており、その差は安静時に比べて運動終了後でより明確になることを認めている。これらは、運動負荷に伴う中心動脈圧波の波形パターンを解析することによって、安静時には顕在化しにくい血管の微小炎症や内皮障害を捉えられる可能性があることを示唆するものと考えられる。課題1については、当初予定していた規模には達しなかったものの、健康な若年男性を対象とした基礎的調査を行い、血管内皮機能評価に対する中心動脈圧波形解析の有効性を検討する上での補助資料となりうるデータを収集することができた。また、課題2については、昨年に引き続いて、和歌山県内の複数の地域に在住する住民を対象とする地域疫学研究のなかで調査を実施した。安静時および運動負荷時の中心動脈圧波形解析に基づく簡便な評価法を確立する上で必要なデータとして、安静時の波形については着実に集積されてきているが、運動負荷に伴う波形変化に関しては、計画していたサンプル数にまだ到達できていない状況にある。ただし、すでに収集されているデータを追加しながら種々の検討を始めており、一定の成果が得られてきているところである。平成30年度は,前年度に引き続き,課題1および2に必要なデータ収集を行う。課題1に関しては、血圧高値、脂質異常、高血糖などの危険因子の有無と集積が運動負荷時の動脈圧波形に及ぼす影響を検討する。課題2に関しては、地域疫学研究の参加者を対象に,安静時および運動負荷時の動脈圧波形の計測を行うものとする。これらの検討課題について、計画に従って研究を遂行するよう調査地域や協力施設との連絡調整を綿密に行うとともに、いずれかの課題で予定した通りにデータ収集できないときは、計画を修正しながら対応し、平成31年度(最終年度)までに到達すべきサンプル数を確保する。
「教養」は消滅したのか －ドイツ的教養と現在の「教養」のマッピング

今日、我々の関心は、過去の文化的歴史的な知識から、情報技術に基づく新たな未来社会へとシフトしている。我々の社会はこの新たな技術に、あらゆるレベルにおいて依存するようになった。そしてこれまで共通の知識、いわゆる「教養」、としての役割を果たしてきた過去の文化に基づき連綿と受け継がれてきた体系的な知識は、常時検索可能で、断片的な情報に取って代わられつつある。こうした状況の中で、我々はどのように共通「知」を見いだし、自己のアイデンティティを確立保持しうるのか、を考察するために、明治、大正、昭和期の知のパラダイムの転換期における具体的な例を検討しつつ、デジタル社会の知のあり方を検討した。江戸時代までの伝統的な思想の流れの中に、明治以降「西洋哲学」が新たに導入され、それ以降第二次世界大戦敗戦に至るまで日本の知識人層は、欧米、とりわけドイツ哲学・文学を核とする教養理念を積極的に受容した。中でも、厳格で先験的な道徳律を前提とするカント哲学は、大きな影響を日本の思想界に与えた。それまで歴史的には関連を持たない異質な西洋思想が日本においてなぜ短期間にかつ広汎に理解され、またこれほどの影響力を持ち得たのか。このことを考察するために、江戸期と明治期の狭間に活躍した横井小楠と西洋的な学問の最初の本格的な紹介者である西周の著作を基に、当時の西洋思想と儒教思想との連関性を検討した。儒教的な立場に立つ開国賛成論者であった小楠は、あくまで「堯舜孔子の道」に基づき、この儒教的な倫理的普遍原理を、西洋を含む全世界に適応しうると考えた。他方で西周は、西洋学問を部分としてではなく、総合的な体系として考え、儒教的な倫理的世界観と対峙させて考察した。当時日本の知識人の間では、西洋的な知見は「西人未曾知理」といわれたように倫理的な基盤を欠いている一方で、技術面だけは優れていると見なされていたが、西は西洋の「理」には人間理性と自然法則という二つの異なった原理があり、西洋的な理概念が儒教的な理の概念よりさらに包括的であることを見いだした。しかし西は「教門論」に見られるように儒教的な天や理一分殊という考えを放棄したわけではなく、むしろこうした概念を中心にしてとりわけ西洋の思想的、社会科学的な議論を理解した。日本の思想的な文脈における西洋化のプロセスはこうして、重層的な相互作用の中で開始されることとなった。しかしこのような生産的な関係が十分に反省されぬまま、「西洋化」という一方的なスローガンの中で西洋「哲学」と日本「思想」は、親和することなしに相関性と異質性の関係を引き摺ることとなった。一昨年度のテーマは、ドイツ的な教養理念の日本における思想史的な役割の考察であった。そのためにまず、前史として江戸から明治期における思想家である西周を中心にして西洋思想が儒教思想の枠組みの中でどのように受容されたかを考察した。しかしその後の大正期、昭和期におけるドイツ観念論の日本思想への影響は十分に扱えなかった。そのため今年度は、江戸期から明治、大正、昭和にかけて江戸期までにおける儒教を中心とする哲学的議論が、西洋思想、とりわけドイツ観念論によってどのように影響を受けたかを思想史的に考察し、日本における伝統的な儒教的な議論が寸断され、架空の西洋的な伝統へと結合されていく過程を伊藤仁斎、荻生徂徠、貝原益軒、福沢諭吉、西田幾多郎などを論じながら示そうとした。該当年度の本来の研究テーマはMOOCsを中心にデジタル社会における知の拡散・変容の問題であり、そのためにドイツ、アイルランドで開催されたコンピューター利用した教育に関するシンポジウム(GMW, ISTAS)に参加した。しかし、ドイツにおいてはなおもMOOCsは大方大学個別の短期的プロジェクトで実施されている状況で、行き先の見えない状況であった。一方アイルランドの報告では、農業から、健康、家電、セキュリティー、学習など様々な分野におけるコンピューター技術の応用が報告された。こうしたことから、テーマをMOOCsに限定せず、まずデジタル社会における知の変容を一般的に考える必要があると考え、今までのような伝統的な知の遺産との関わりのあり方の変化について、現代におけるデジタル社会の論者の議論を参照しながら、デジタル社会に対する楽観論と従来の文化的遺産の喪失を懸念する相対する考え方を元に教養知の質的変化について考察した。この研究では、昨年までの日本における「ドイツ的教養」の役割の研究を進め、日本における江戸から戦前までのドイツ哲学の日本における哲学的思想への影響を考察し、それと同時に現在のデジタル社会における教養知の変容について考えた。まず、江戸期における儒教を中心とする思索の一つの特徴は、抽象的な議論に対する批判的な態度であり、「日用」への強い志向である。荻生徂徠、伊藤仁斎、貝原益軒などは朱熹への批判を通してこのことを強く主張した。一方で、明治以来に広まった西洋哲学、とりわけドイツ観念論哲学は、儒教的な遺産によって理解され、受け入れられたものの、結果としてこれまでの日本における歴史的な議論の流れを分断し、パラダイム・チェンジを惹起し、理念的高踏的になり、知的エリートのステータス・シンボルへと変容していった。次にデジタル化社会における伝統的文化的な教養知の変容についてであるが、21世紀初頭から「文学の終わり」(柄谷行人)が言われるようになった。

同じように、Clay ShirkyやRichard Foremanはコンピューター化の社会的影響を論じながら、文学的文化的な遺産への人々の関心の喪失について述べている。コンピューター・テクノロジーの近年における多くの領域における浸透は、過去の文化資産の参照や、それに基づく長い思索を経て体系的な知を獲得するという従来の知のあり方をネット上での検索へと変えている。もはや多くの人々が共有するような大きな文化的理念的な語りは、将来の経済や技術の語りにとって代わられた。またネット上でのコピー文化が拡散し、新たな世界についての知見の創造は減少しつつある。人類の文化的歴史的遺産は、通時的な需要から共時的な利用へとシフトし、質そのものが変容しつつある。従来の古典的教養知はその有用性を失いつつある。今日のデジタル社会において、これまで蓄積されてきた人類の膨大な知的遺産の多くが常時参照可能になった。また情報技術は多くの情報や娯楽を提供すると共に、将来への期待を絶え間なく生み出し、逆に過去の文化的遺産への距離感を拡大しつつある。こうした中で、「教養」と言われる知、すなわち社会の構成員に共通な知的価値観やその理念的内容はどのように変化したのかというのがこの研究の中心課題である。26年度は、明治におけるそれまで中心的な知であった儒教から西洋哲学へのシフトがどのように可能であったのかを西周や横井小楠を例に論じ、西洋の学問的な議論は、儒教的な概念装置に基づいて理解され、同時に儒教的理解枠の拡大と崩壊をもたらしたことを具体的に示した。27年度においては、武士階級の規範的な教養知であり、哲学的な議論であった儒教が明治大正を経て西洋哲学にシフトしてしていく中で、教養知自身が知的エリートの高踏的な議論になり、どのように現実への適応力を失ったのかを、儒教の重要な概念である、「日用」という概念の喪失という点から論じた(独文)。また、同時にデジタル社会が具体的に我々の現代社会における知の共有をどのように変化させているのかを様々な研究者の論を元に考察し、知がコピーされ短時間で広範囲に伝播するために、一見量的に拡大しているように見えながら、実は文化的知の創造自身は、技術などの特定の領域を除いて、むしろ分散・縮小する傾向があることを指摘した。最終年度である28年度においては、ハイカルチャーと呼ばれた従来の伝統的な教養システムに代わり、急速に広まったネット上に存在するビデオや画像を含むコンテンツなどを主にしたサブカルチャーが、人々の様々な生の価値観を方向付ける重要な指標として確立しつつあることをアンソニー・ギデンスなどの論を参照しながら、アメリカドラマ、韓国ドラマなどの視聴者研究を元に考察した。今日、我々の関心は、過去の文化的歴史的な知識から、情報技術に基づく新たな未来社会へとシフトしている。我々の社会はこの新たな技術に、あらゆるレベルにおいて依存するようになった。そしてこれまで共通の知識、いわゆる「教養」、としての役割を果たしてきた過去の文化に基づき連綿と受け継がれてきた体系的な知識は、常時検索可能で、断片的な情報に取って代わられつつある。こうした状況の中で、我々はどのように共通「知」を見いだし、自己のアイデンティティを確立保持しうるのか、を考察するために、明治、大正、昭和期の知のパラダイムの転換期における具体的な例を検討しつつ、デジタル社会の知のあり方を検討した。
糖尿病の母親から生まれた子供の脳神経機能に及ぼす影響―食品成分が改善できるか？ー

これまでの研究では、糖尿病妊娠モデルラットを用いて、生まれた仔の心臓への影響を検討してきた。その結果、子宮内で高血糖状態に曝された仔ラットは、出生後は血糖値が正常であるものの、心臓においてはタンパク質が過度に糖化されることで産生されるAGEsが慢性炎症を惹起し、インスリン抵抗性が引き起こされることを明らかにした。一方、タンパク質が過度の糖化は、糖尿病だけでなく、心血管病やがん、不妊症、アルツハイマー型認知症などの多様な疾患と関与することが報告されている。そこで、私達は糖尿病妊娠モデルラットを用いて、子宮内高血糖が胎児脳の神経細胞においてどのような影響を及ぼすかを分子レベルで検討した。妊娠2日目のラットにストレプトゾトシンを投与することで糖尿病妊娠ラットを作成し、妊娠17日目に胎児を取り出し、摘出した脳について解析した。糖尿病妊娠ラットから生まれた仔の大脳皮質ではコントロールラットから生まれた仔と比較してタンパク質のAGEs化が促進し、Akt473のリン酸化レベルが低下していることが明らかとなった。初代グリア細胞においてもIDMでタンパク質のAGEs化が促進していることが明らかになった。子宮内が高血糖環境に曝されることで、脳の発生段階で、神経細胞内のタンパク質が過度にAGEs化されることにより、産まれてきた仔の神経系にネガティブな影響を及ぼす可能性が考えられた。今後は、新生児脳についても同様に検討を行い、糖化によるアポトーシス解析を行う。糖尿病モデルラットの胎児脳から単離培養した細胞の検討に、時間がかかり予定より少し遅れている。胎児脳においてシグナル伝達の異常とタンパク質の過度のAGEs化が惹起されている事を明らかにした。老化や糖尿病に伴うAGEs化惹起は、細胞内蛋白の蓄積あるいは炎症反応を通して神経変性疾患を引き起こすと考えられている。そこで、このモデル動物を用いて、子宮内高血糖が生まれてきた子の将来の脳神経疾患に及ぼす影響の研究に発展させる。2019年度は、1形態学的観察:神経形成評価に関してBrdUの取り込みの実験を行う。樹状突起スパイン密度をゴルジ-コックス染色で測定する。また、TUNEL法を用いたアポトーシス解析を行う。2生化学的解析:エネルギー代謝に関わるシグナル伝達系(AktやAMPK関連シグナル)と炎症系(MAP関連シグナル)の特異的抗体およびタンパク質の糖化(AGEs化)を評価する抗AGEs抗体を用いてウェスタンブロット法にて調べる。神経形成は抗ニューロフィラメント抗体で、神経可塑性プロセスに障害があるかを興奮性シナプスの足場蛋白質であるPSD95とそれをパルミトイル化するDHHC2の抗体にて評価する。予定していた動物実験が予定より時間がかかり、2019年度も引き続き検討を行う。妊娠ラットの購入費やグリア細胞を用いた解析に使用する試薬や消耗品の購入に使用する予定である。
金属ナノ粒子から成る人工誘電体の合成と物性評価

メルカプトコハク酸で表面修飾された金ナノ粒子を水溶液表面で集合させ、単結晶配列金ナノ粒子格子を作製した。得られた金ナノ粒子格子の光学誘電率は、構成粒子の粒径を変化させることで5から11まで変化することを確認した。また、金ナノ粒子をアモルファス状に押し固めた材料の電気伝導度は、構成粒子の粒径を変化させることで3.0S/cmから500S/cmまで変化した。この電気伝導率の温度係数は1.2×10^<-4>K^<-1>であり、バルク金の温度係数よりも一桁小さかった。本研究で得られた金ナノ粒子格子あるいは金ナノ粒子アモルファス体は、発熱による熱暴走を防ぐバラスト抵抗、もしくは、電子回路の高集積化の際のゲート材料として有望である。金ナノ粒子を3次元格子状に配列させ、その物性測定を行った。3次元格子は以下の方法で作製した。金ナノ粒子の表面修飾子にはメルカプトコハク酸(MSA)を用い、水溶液内で分散性の良い金ナノ粒子を合成した。このナノ粒子を水中に分散させ、塩酸の滴下によりpHを約1に下げることで、金ナノ粒子表面を覆ったMSAの電離を抑え、ナノ粒子間の反発力を適度に弱めることによりナノ粒子を格子状に配列させた。こうして得られた金ナノ粒子格子は、ナノ粒子がhcp構造に配列していることが確認された。金ナノ粒子格子の電気的性質を調べるために、金ナノ粒子格子(hcp,a=4.1nm)を数ミクロンにまで成長させ、それらを多数集めて薄膜状にした。この試料の電気伝導を室温から低温(20K)にかけて四端子法により測定した。試料の電流電圧(I-V)特性は、室温から20Kの全ての領域で通常の金属と同様にオームの法則に従った。伝導度は約500S/cmと半導体領域であったが、温度の低下とともに伝導度が若干上昇するという金属的な温度変化を示した。次に、表面修飾子は変えずに金ナノ結晶の直径のみを変化させることでナノ粒子格子の格子定数aを3.14.7nmの範囲で変化させ、金ナノ粒子格子の誘電率を光学的に評価した。得られた誘電率の値は511となり、Maxwell-Garnet理論の予想値に近い値となった。本研究により、MSAで表面修飾された金ナノ粒子格子は次の特徴を有することが明らかになった:(1)電気伝導度の絶対値が半導体領域にありながら、温度変化は金属的である;(2)構成要素である金ナノ結晶のサイズを調節することで誘電率を設計できる。前者の特徴は、発熱による熱暴走を防ぐバラスト抵抗として有望である。後者の特徴は、電子回路の高集積化の際のゲート材料として期待できる。金属ナノ粒子を3次元格子状に配列させた金属ナノ粒子格子の物性を明らかにするために、単結晶配列金ナノ粒子格子を数十μm以上に大きく成長させることを目指した。本年度は、格子成長時の温度調節と共に、格子成長中の金ナノ粒子分散液を常に新しいものになるように交換することで、50μm以上の単結晶配列金ナノ粒子格子を得ることに成功した。この金ナノ粒子格子に銀ペーストと金属線により電極をつけ、電気伝導度の評価を試みたが、現在に至っても再現性の良いデータを得られていない。これは電極と試料との接触に問題があるためと考えられる。現在、インクジェット法による銀ペースト電極の作製を検討中である。この実験と並行して、厚さ約1nmの有機単分子層で覆った金ナノ粒子の集合体を密に押し固めることで、金ナノ粒子のアモルファス配列体を作製し、その電気伝導を四端子法で測定した。この材料の室温における電気伝導率は、構成ナノ結晶の直径が3.8nmから7.0nmへと変化するに従い、3.0S/cmから500S/cmへと変化した。電気伝導率の温度係数は1.2×10^<-4>K^<-1>であり、バルク金の温度係数よりも一桁小さかった。この温度係数の小ささは、ほとんどの伝導電子の散乱が表面単分子層と金ナノ結晶との界面で生じるためと考えられる。本年度は、他にも銀ナノ粒子を用いた同様の実験とMIS構造の作製を考えていたが、単結晶配列金ナノ粒子格子の電気伝導度測定に多くの労力を注ぎ込むこととなり、それらの実験を進めることはほとんどできなかった。以上、本年度の成果をまとめると、単結晶配列金ナノ粒子格子を50μmにまで成長できたこと、及び、金ナノ粒子アモルファス配列体の電気伝導度を明らかにしたことである。

この電気伝導度は、構成ナノ粒子の直径を変化させることで様々に変化し、その温度変化は非常に小さいことが確認された。この性質は発熱による熱暴走を防ぐバラスト抵抗として有望である。
空間知能化のための空間内の事象の観測と記述に基づく人の活動内容の分類

(1)角度比較による時系列データの分類位置座標に依存しない時系列データの分類について検討した。初期姿勢が類似度計算に影響を与えないよう,初期姿勢補正を考慮した類似度計算手法を提案し,人の歩行経路の分類,及び手の動作の分類に適用し,位置の近さではなく形状の類似度に基づく分類を行い,その有用性を示した。(2)地図による活動内容の記述とその分類環境地図,及び活動履歴を階層に分けて,選択的にデータを更新・利用できる仕組みを提案した。人,物の移動履歴として,移動度合いを移動頻度,及び移動速度に基づいて算出し,グリッド地図として表現する手法を提案した。(3)持続的な観測のための観測システムの実装RTミドルウェアによるシステムのコンポーネント化を行い,ロボティクス技術の埋め込まれた住宅実証環境へ統合・実装した。活動モデルの構築と活動内容の推定を行うためのプラットフォームを整えることができた。本研究では実空間における人の活動をコンピュータやロボットが使用可能な形式で蓄積することを実現するため,人の位置及び動作,さらに人が使用する物の位置を獲得する観測システムを構築した.具体的には3軸加速度センサを搭載した小型無線ネットワークデバイス(以降センサノードと呼ぶ)(s1),3次元位置計測システム(s2),処理サーバ(c1),データベース(c2)の5つの部分から構成される観測システムを構築した.それぞれの部分をネットワークで接続し,処理サーバは(s1)(s2)のセンサからデータを収集し,4W1Hデータ(When,Where,What,Who,and How)を獲得した後,(c2)のデータベースへ4W1Hデータを蓄積する.(s1)の加速度センサは人の手と物に取り付けられ,(s2)の位置計測用のタグは人の手のみに取り付けられる.加速度センサにより人の手で操作された物を特定することによって,その時刻の手の位置を物の位置として獲得する.その位置の時系列データが「人がどのように物を使用したか」「どのように腕を動かしたか」というHowデータとする.このとき,位置データを直接比較して時系列データ間の類似度を計算し分類を行うと,異なる位置で行われた動作は同じ動作であっても異なる動作として分類されることとなる.より精度の高いHowデータの獲得が必要であるため,本年度は空間に定義された位置計測のための固定座標系に依存しないよう時系列データの形状に着目し,形状の近さから類似度を算出する方法を提案し,その有効性を評価した.これにより異なる位置で同じ動作が行われた場合にも同じ動作として分類することが可能となる.本研究課題は,空間の観測に基づきロボットなどのアクチュエータを用いて,人やロボットの浩動を支援しようとする空間の知能化の実現に不可欠である,空間内の事象の観測と記述について検討するものである。具体的には,記述対象である空間内の事象を空間における人の活動と位置づけ,以下の3点について研究をすすめた。○角度比較による時系列データの分類位置座標に依存しない時系列データの分類について検討した.さらに初期姿勢が類似度計算に影響を与えないよう,初期姿勢補正を考慮した類似度計算手法を提案し,人の歩行経路の分類、及び手の動作の分類を行い,精度を検証した.○地図化による活動内容の記述とその分類獲得された4W1Hデータを表現する方法について検討した.・記述項目にわけて階層的に地図を構成する方法を示した.・ものの移動度合いを移動頻度,及び移動速度に基づいて算出し,グリッド地図として表現する手法を提案した.これを用いて,人の活動領域を考慮した移動ロボットの経路経過及び移動速度の設計に応用した○RTミドルウェアによるシステムのコンポーネント化・活動観測を行うためには,実験室だけでなく複数の異なる空間に観測システムを実装できることが望ましい.そのため,他のシステムの統合を促進し,保守・運用性を高めるため,RTミドルウェアによるシステムのコンポーネント化を行い,他研究機関の住宅実証環境へ適用・実装した.
スパイダーシルクの開発

遺伝子組換え技術を用いて、各種の蜘蛛糸をカイコにおいて効率よく大量生産させるために、RNAi法を利用して、カイコ本来のフィブロイン遺伝子をノックダウンする方法を試したが、蜘蛛糸含量を高める効果が認められなかった。フィブロインを生産しない変異系統のカイコに遺伝子操作を行い、蜘蛛糸遺伝子を導入した。蜘蛛糸含量を高める効果があるかどうかを検討中である。日本に生息するいくつかの蜘蛛について、その糸の力学的性状を調査するとともに糸遺伝子のcDNAライブラリーを作成した。そのcDNAライブラリー中に、蜘蛛糸の遺伝子配列をいくつか同定した。スパイダーシルクが高機能バイオ繊維として世界的に注目されているにもかかわらず、ほとんど利用されていない。利用されていないのはスパイダーシルクの量産が難しいからである。本研究は、遺伝子組換え技術を用いて、各種の蜘蛛糸をカイコにおいて効率よく大量生産させる系の開発を目的とするが、本年度は、以下の研究を進めた。1)蜘蛛糸含量を高める研究研究担当者は、トランスポゾン由来のベクターを用いて日本産ジョロウグモの2種類の糸を吐くカイコを創出したが、そのカイコが吐く繭糸中の蜘妹糸含量はそれほど高くない。これは、カイコ本来のフィブロイン遺伝子から多量のmRNAが作られるためである。絹フィブロインのmRNA生産を抑えることにより相対的に、カイコに導入した蜘妹糸含量を高まることは明らかである。本年度は、RNAi法を利用して、カイコ本来のフィブロイン遺伝子をノックダウンし、その効果を調査することを試みた。目下、調査を続行中である。2)日本独自の蜘蛛糸遺伝子の解析カイコに吐かせる未知の蜘蛛糸タンパク質を探し出し、その塩基配列を調査することも緊急の課題である。蜘蛛糸の遺伝子塩基配列およびアミノ酸配列は、欧米で精力的に研究され、そのほとんどが物質特許として登録されている。欧米で研究されているのは、欧米の蜘蛛である。これに対し、日本に生息する蜘蛛の糸のそれら配列については、ほとんど調査されていない。日本にも、高機能バイオ繊維として注目に値する蜘妹糸が存在するはずである。欧米の蜘蛛に負けない特性を持つ蜘妹糸の塩基配列やアミノ酸配列を、日本独自の特許として登録した上で、カイコを用いて大量生産するのが、研究を進める戦略上、必要と考える。そこで日本に生息する蜘蛛の蜘蛛糸の遺伝子配列を解明するため、糸遺伝子のcDNAライブラリー作成を試みた。目下、cDNAライブラリー作成を続行している。1)蜘蛛糸含量を高める研究研究担当者は、トランスポゾン由来のベクターを用いて日本産ジョロウグモの2種類の糸を吐くカイコを創出したが、そのカイコが吐く繭糸中の蜘蛛糸含量はそれほど高くない。絹フィブロインのmRNA生産を抑えることにより相対的に、カイコに導入した蜘蛛糸含量を高まることは明らかである。しかしながら、ノックダウンの効果を観察することはできなかった。日本にも、高機能バイオ繊維として注目に値する蜘蛛糸が存在するはずである。欧米の蜘蛛に負けない特性を持つ蜘蛛糸の塩基配列やアミノ酸配列を、日本独自の特許として登録した上で、カイコを用いて大量生産するのが、研究を進める戦略上、必要と考える。目下、cDNAライブラリーの解析を行っている。

1)蜘蛛糸含量を高める研究研究担当者は、トランスポゾン由来のベクターを用いて日本産ジョロウグモの2種類の糸を吐くカイコを創出したが、そのカイコが吐く繭糸中の蜘蛛糸含量はそれほど高くない。これは、カイコ本来のフィブロイン遺伝子から多量のmRNAが作られるためである。絹フィブロインのmRNA生産を抑えることにより相対的に、カイコに導入した蜘蛛糸含量を高まることは明らかである。フィブロインの生合成に変異にあるカイコを用いて、蜘蛛糸を生合成する蚕を創出した。その蜘蛛糸含量については、目下、調査中である。2)日本独自の蜘蛛糸遺伝子の解析カイコに吐かせる未知の蜘蛛糸タンパク質を探し出し、その塩基配列を調査することも緊急の課題である。蜘蛛糸の遺伝子塩基配列およびアミノ酸配列は、欧米で精力的に研究され、そのほとんどが物質特許として登録されている。欧米で研究されているのは、欧米の蜘蛛である。これに対し、日本に生息する蜘蛛の糸のそれら配列については、ほとんど調査されていない。日本にも、高機能バイオ繊維として注目に値する蜘蛛糸が存在するはずである。欧米の蜘蛛に負けない特性を持つ蜘蛛糸の塩基配列やアミノ酸配列を、日本独自の特許として登録した上で、カイコを用いて大量生産するのが、研究を進める戦略上、必要と考える。そこで日本に生息する蜘蛛の蜘蛛糸の遺伝子配列を解明するため、糸遺伝子のcDNAライブラリー作成を試みている。昨年度に引き続いてcDNAライブラリー作成とその解析を続行し、いくつかの蜘蛛糸遺伝子を同定した。
ステロイドホルモンによる転写因子の制御とその変態に及ぼす役割

(1)昆虫皮膚のメラニン化、硬化現象に重要な酵素、ドーパデカルボキシラーゼ(DDC)発現の分子メカニズムを解明した。DDCはエクダイソンにより制御されているが、エクダイソンレセプターからその発現までのカスケードを明らかにした。またその中の1つの転写因子HR4がエクダイソンにより制御されているばかりでなく、その合成に関与していることを見出した。この系は哺乳類には存在せず、昆虫に特異的な新規薬剤開発のヒントになると思われる。(2)蛹発育時に不要なcrochet細胞の細胞死がホルモンばかりでなく、栄養が重要な役割を持っていることを明らかにした。(3)幼若ホルモン(JH)が成虫原基の成長を積極的に抑制するという新規作用を見出し、そのうえインスリンシグナル経路以外の栄養を必要としない経路が存在し、細胞の発育を支配していることを見出した。ドーパデカルボキシラーゼ(DDC)はタバコスズメガの真皮細胞では、脱皮期間中にエクダイソンの血中濃度が上昇し下降した後に起こる。転写因子E75Bの発現は、エクダイソンの濃度がピークに達した時に起こるNHR3の発現よりも少し遅れて起こり、その後エクダイソンが下がり始めた時にMHR4の発現が起こる。真皮細胞ではMHR4は20-hydroxyecdysone(20E)によって直接に誘導されるが、その発現は20Eによって誘導される阻害タンパク質が消失した後に起こる。ところがGV1細胞株では、MHR3の発現は20Eによって誘導されるが、E75BとMHR4は誘導されない。しかしこの細胞にMHR3のRNAiをtransfectionすると20Eの存在下でMHR4の発現が誘導された。このことはMHR3がMHR4の阻害タンパク質の一つである事を示している。またE75Bの発現を人為的に引き起こしても、20Eの存在下でMHR4の発現が引き起こされた。Two-hybrid assay法を使用して調べたところ、E75BはMHR3とheterodimerを形成してMHR3の阻害作用を阻害する結果、MHR4の発現が引き起こされることが明らかになった。一方、E75BとMHR4はDDCのプロモーターの活性を阻害することも明らかになった。それゆえ、E75BとMHR4はDDC発現の阻害タンパク質であり、DDCの発現はそれらの転写因子が減少した後に起こる。以上の転写因子が昆虫の発育に及ぼす役割を直接に調べるために、トランスジェニックカイコを作成する予定である。カイコのホモログであるBHR3とBHR4を強制発現する系統、およびRNAiによる発現阻害の系統を作成する。今年度はそれらの遺伝子をクローニングし、コンストラクトを作成し始め、BHR4の強制発現およびRNAiのコンストラクトを完成させた。転写因子MHR4はエクダイソンレセプターからドーパデカルボキシラーゼ(DDC)の発現に至るエクダイソンカスケードの中心部に位置しており、我々は、MHR4は昆虫の皮膚の硬化を引き起こすのに重要なDDCの発現を阻害する事を既に見い出している。MHR3はMHR4の阻害因子の一つであり、E75BはMHR3と結合する事によりその阻害作用を打ち消す働きがある事を見い出した。またE75のCとDのアイソフォームをクローニングして、幼若ホルモン(JH)によるそれらの発現制御機構を明らかにした。転写因子BHR4(MHR4のカイコでのホモログ)の発現を制御できるBHR4の過剰発現とBHR4 RNAiのgermlineを作成した。両者共にhspプロモーターの制御下にあり、熱処理によって発現が自由に制御できる。予備実験の結果、BHR4は蝋化を正常に引き起こすのに必要である要因の一つである可能性がわかった。またBHR3の過剰発現およびBHR3 RNAiのコンストラクトの作成を完了した。タバコスズメガ終齢幼虫が絶食に反応する事により、過剰幼虫脱皮を起こす性質を利用して、JHがprimordiaから成虫原器への形態分化を阻害するという、全く新しいJHの作用機構を明らかにした。またインスリンシグナル経路は人を含む全ての生物にとって重要な発育成長の経路であるが、この実験系により栄養に作用されない、インスリンシグナル経路以外の経路が存在することを発見する事が出来た。すなわち、最終齢幼虫における成虫原器は、JH阻害を受ける形態形成発育と、摂食による形態形成発育との2つの制御を受けている事を明らかにした。BHR4を継続的に発現させ、mRNAが降下するのを阻害してBHR4の変態に及ぼす役割を調べた。