hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精度保証付き数値計算による反応拡散モデルの解に対する符号変化構造解析

本研究の目的は精度保証付き数値計算を用いて反応拡散モデルの符号変化構造解析を行い、数学的視点から現象解明に貢献することである。例えばアレン・カーン方程式は水の状態変化や合金の生成過程等を表す重要な方程式であり、重要な研究対象の1つである。反応拡散モデルの解の存在を数学的に厳密な意味で保証しかつその符号変化構造を明らかにする。即ち対象問題の真解uが数値近似解の付近に存在することを具体的な誤差上限と共に保証し、更にuの符号変化構造をも数学的に厳密な意味で保証をするということが本研究の目的である。
準ミリ波帯で動作する窒化物半導体トランジスタ増幅器の高耐圧・高出力化に関する研究

本研究の概要は、24 GHz帯(免許不要の産業・科学・医療バンド)の準ミリ波帯で電力増幅が可能な小型の高出力GaNトランジスタの開発を行う研究である。GaNの理想の破壊電界強度3.3 MV/cmに近い絶縁特性を得るべく、半絶縁性GaN基板の上にトランジスタを作製し、その基本構造は、AlGaN/GaNヘテロ接合上に形成したサブミクロン長のゲート電極をもつ高電子移動度トランジスタ(HEMT)とする。開発するトランジスタの目標性能は、準ミリ波帯で無線電力伝送実験が可能となるよう、電力利得6 dB以上で出力電力10 W以上(出力電力密度5 W/mm以上)とする。電波漏洩なく比較的近距離での電力伝送を可能とするスマート無線電力伝送(ワイヤレス給電)を実現するためのキーデバイスの開発を目的とした研究である。これを実現するため、準ミリ波帯(24GHz)で出力10W以上の高出力増幅機能を持つ高耐圧ワンチップGaN-HEMTの開発を計画している。本研究により、準ミリ波帯で無線電力伝送を実現が可能となり、電力利得6dB以上で出力電力10W以上の性能を有するワンチップの高出力GaNトランジスタの開発が期待できる。これが実現すれば、数10m以下の短距離を電波漏洩なく、例えばドローン等への連続無線給電やIoTセンサデバイスへの無線給電が可能となる。
西太平洋地域における島孤の形成

1992年に京都において開催される第29回万国地質学会の科学プログラムの原案を作成した。1989年8月に、日本における地球科学の諸分野を代表する地球科学者3ー5名、合計80名よりなる科学プログラム委員会を組織した同時に10名よりなる運営委員会を設けた。まず運営委員会において科学プログラム作成の基本方針を決定し、それに基づき科学プログラム委員が、それぞれの分野の関連学会や研究組織等からの意見を考慮してシンポジウムを企画した。それらのシンポジウムの内容、数等を全体委員会、名分野の代表委員会、および運営委員会(総計10回)において検討した。そして1989年12月に科学プログラムの原案を提案した。科学プログラムは、特別シンポジウムA、B、C、シンポジウムI、IIの五種類よりなる。特別シンポジウムA、Bはそれぞれ、島孤の形成と進化に焦点を絞った地球の進化、および地球科学の人類社会への今後の役割についてのシンポジウムで、合計11のセッションよりなり全体の会議の主流を作るものである。Cは地球科学の国際的プロジェクトのシンポジウムよりなる。シンポジウムIはmultidisciplinaryな55のシンポジウムよりなり、シンポジウムIIは25の分野に分かれ、各分野毎3ー7のセッションよりなり、総計150のセッションよりなる。この科学プログラムを1990年2月1日、パリにおけるのIUGSの特別委員会において検討し多少の改定を行った。この最終案をFirst Circularの科学プログラムとした。
垂直眼球運動系の神経積分器における持続的活動の生成機序

視線の保持には水平系は舌下神経前位核(PHN)と垂直系はカハール間質核(INC)が関与している。本研究では、INCとPHNの神経回路特性を比較することを目的とした。ニューロンの近傍に高頻度刺激を与えると、INCとPHNのニューロンはともに興奮性シナプス後電流(EPSC)の発生頻度の上昇がみられ、その持続時間に有意な差がなかった。一方で、カルシウム透過型AMPA受容体(CP-AMPA)の拮抗薬投与により減少した持続時間は、PHNに比べINCでは少なかった。以上の結果から、INCとPHNには、持続的なEPSCの発生に必要な局所興奮性神経回路が存在するが、その活性化機構は異なる可能性が示唆された。脳幹のカハール間質核(INC)は垂直系の視線制御に関与しており、眼球速度信号を位置信号へ変換する神経積分器としての役割があることが示されている。これまで、水平眼球運動系の神経積分器である舌下神経前位核(PHN)では局所興奮性神経回路が神経積分器の機能に重要であることが示されているが、INCでは神経回路に関する知見がきわめて乏しい。本研究では、INCの局所神経回路の様相を明らかし、PHN神経回路との比較により、神経積分器の神経回路の特性について明らかにすることを目指している。本年度は、PHNで行われた実験と同様な方法を用いて、記録しているニューロンの近傍へ一過性の高頻度電気刺激(バースト刺激)を与えることで興奮性シナプス後電流(EPSC)の発生頻度が増加するのかを調べた。生後約3週齢のラットからINCを含む脳スライス標本を作製し、INCニューロンからホールセル記録を行い、その近傍にバースト刺激(100 Hz、20パルス)を与えた時のEPSCの発生頻度の変化を調べた。その結果、バースト刺激後のEPSCの発生頻度が刺激前に比べ高くなり、1秒以上持続した(1.4±0.8秒、n = 5)。この持続時間は、PHNにおけるEPSCの持続時間(2.1±0.9秒、n = 8)と比べ有意な差は見られなかった(p = 0.2)。しかし、刺激前2秒間のEPSC頻度に対する刺激後1秒間のEPSCの頻度の比をくらべると、INCの頻度(5.3±3.7)はPHNの頻度(13.5±8.1)より有意に低かった(p = 0.028)。このことから、INCはPHNのように興奮性神経回路は存在するが、刺激によって駆動されるニューロンや神経回路の規模に違いがある可能性が示唆された。本研究では、INCの局所神経回路の様相を明らかし、これまで研究代表者らが明らかにした水平眼球運動系の神経積分器である舌下神経前位核(PHN)での知見との比較により、神経積分器の実態に迫ることを目指している。本年度は、昨年度得られたデータをより確かなものにするため、高頻度バースト刺激後の興奮性シナプス後電流(EPSC)の発生頻度の増加に関するデータをINCとPHNにおいて追加し、比較に用いるデータを精査した。さらに、過去に得られたPHNのニューロン特性のデータを解析し直すことで、INCとPHNにおけるニューロン分布の比較を行った。生後約3週齢のラットから脳スライス標本を作製し、INCやPHNニューロンからホールセル記録を行い、自発性EPSC頻度が1 Hz以上であるニューロンのみを解析したところ、近傍のバースト刺激(100 Hz、20パルス)後にEPSCの発生頻度が増加する時間が1.5±0.6秒(n = 11)であった。この持続時間は、PHNでの持続時間(2.1±0.9秒、n = 10)よりやや低いが有意な差は見られなかった(p = 0.07)。刺激前の自発性EPSC頻度に有差が見られないニューロン群で、刺激前後のEPSC頻度の比をくらべると、INCの頻度(5.6±2.8, n = 11)はPHNの頻度(10.6±6.4, n = 10)より有意に低かった(p = 0.02)。また、ニューロン特性については、スパイク後過分極や発火パターンの分布がINCとPHNで有意に異なっていることが明らかになった。このことから、INCとPHNでは同じ神経積分器としての機能を持つが、そのニューロン特性や回路構築は異なっている可能性が示唆された。本研究計画の主要な研究項目については研究が実施でき、垂直系と水平系のニューロン構成や神経回路特性についての違いが明らかになるなどの結果が得られたため。本研究では、INCの局所神経回路の様相を明らかし、これまで研究代表者らが明らかにした水平眼球運動系の神経積分器である舌下神経前位核(PHN)での知見を比較することにより、神経積分器の実態に迫ることを目指している。本年度は、局所興奮性神経回路の活性化機構がINCとPHNとで異なるのかについて検討した。

記録しているニューロンの近傍に高頻度バースト刺激を与えると、興奮性シナプス後電流(EPSC)の発生頻度が刺激前に比べて有意に増加する現象がINCとPHN両方において観察されるが、PHNではその現象にグルタミン酸受容体のうちカルシウム透過型AMPA受容体(CP-AMPA受容体)が関与していることが明らかになっている。そこで、INCで生じるEPSCの頻度上昇にCP-AMPA受容体が関与するのかを調べるため、CP-AMPA受容体の阻害剤である1-naphthyl acetyl spermine (NAS)の投与によってEPSCの頻度上昇に影響があるのかを調べた。その結果、NASの投与によってEPSCの頻度上昇は減少したが、その減少の割合はPHNにおいて観察された割合に比べ有意に低かった。以上の結果は、EPSCの頻度上昇に対するCP-AMPA受容体の関与はPHNに比べてINCでは高くないことが示唆された。これまで得られた結果をまとめると、INCとPHNでは同じ神経積分器としての機能を持つが、そのニューロン特性や回路構築は異なっており、興奮性回路の活性化機構にも違いがあることが示唆された。視線の保持には水平系は舌下神経前位核(PHN)と垂直系はカハール間質核(INC)が関与している。本研究では、INCとPHNの神経回路特性を比較することを目的とした。ニューロンの近傍に高頻度刺激を与えると、INCとPHNのニューロンはともに興奮性シナプス後電流(EPSC)の発生頻度の上昇がみられ、その持続時間に有意な差がなかった。一方で、カルシウム透過型AMPA受容体(CP-AMPA)の拮抗薬投与により減少した持続時間は、PHNに比べINCでは少なかった。以上の結果から、INCとPHNには、持続的なEPSCの発生に必要な局所興奮性神経回路が存在するが、その活性化機構は異なる可能性が示唆された。研究代表者は昨年10月に奈良医科大学へ異動があり、異動後の研究室のセットアップや研究機関内での実験計画の申請に時間がかかったため、昨年度後半は研究遂行が不可能な状況であった。それにより、研究計画の主要な項目については明らかにすることはできたが、そのメカニズムの解明のための薬理学的解析などを行うことができなかったため。INCにおける局所興奮性結合の活性化のメカニズムがPHNにおいて観察された「カルシウム透過型AMPA受容体とカルシウム依存性非選択的カチオンチャネルの活性化」によるメカニズムと同様かどうかを検討するため薬理学的解析を行っているが、まだ報告できるだけの確かな結果が得られていない。データのサンプリングや測定の条件をさらに絞って実験を行うことで、上記の問いに対する答えを得ていく。神経生理学本研究に用いる実験セットのセットアップが完了したことから、早急に本研究計画の遂行に取り掛かるつもりである。昨年度の研究により、INCでも局所興奮性結合が存在する可能性が示唆されたが、その活性化のメカニズムがPHNにおいて観察された「カルシウム透過型AMPA受容体とカルシウム依存性非選択的カチオンチャネルの活性化」によるメカニズムと同様かどうかを検討する。そのために、今回のような実験プロトコルに薬理学的解析を加え、EPSCの持続時間の解析と共に、その頻度や総電流量なども解析していく計画である。本研究計画の遂行に必要とされる経費を使用した結果、少額の残金が生じたが、これを次年度に回すことでより有意義な経費の使用が可能になると考えられたため。薬品を購入するために次年度の研究費と合わせて使用する計画である。
完全 WKB 解析に拠る高階パンルヴェ方程式の構造論

1.高階パンルヴェ方程式(P_J)_m(J=I, II, IV; m = 1, 2, ...)に対し、その1型変わり点の近くにおいて、そのインスタントン型解は2階I型パンルヴェ方程式の解に変換できることを示した。議論は高階パンルヴェ方程式の背後に在るシュレーディンガー方程式のWKB解析的・半大域的変換論に基く。2.そのWKB解析的標準型がマシュー方程式となる一連の方程式の変換論を構築し、そのWKB解の解析的構造を超局所解析的手法により明らかにした。(1)手段としての完全WKB解析を理論的に進展させることにより、(2)対象である高階パンルヴェ方程式の構造の理解を深める。その過程において(3)完全WKB解析と超局所解析学の交錯点を具体的に探る。1.完全WKB解析においてポテンシャルが単純極を含むシュレーディンガー作用素は単純変わり点作用素と同程度に基本的な対象である,と云う認識の下に,単純極と単純変わり点を併せ持つ作用素(MPPT作用素)のsemi-globalな変換論を小池,神本晋吾(東京大学大学院生)と協力して展開。(現在論文執筆中。)特に,小池が約10年前に導入した“ghost operator"(主要部に変わり点も特異点も含まないにも拘わらず,そのWKB解の特異性が変わり点の近傍において観察されるものと類似している作用素)が,青木・河合・竹井による2個の単純変わり点を持つ作用素(MTP作用素)の解析(Advanced Studies in Pure Math., 54, 2009, pp.19-94)における2重変わり点作用素と同様の役割を果たすことを示した点は,今後のWKB解析研究において重要であろうと考えている。2.小池・竹井と協力して,単純極作用素の概念を高階作用素に拡張し,そのような作用素のWKB解に対する接続問題を解決。(RIMS Preprint 1658, 2009)3.竹井と協力して高階パンルヴェ方程式の1型変わり点の近くでの標準型を決定し,現在本論文を執筆中。4.青木・竹井と共に,P_J(J=II,IV)型高階パンルヴェ方程式発見者の一人であるN. Joshi教授(シドニー大学)を訪ね,同氏との議論を参考に高階パンルヴェ方程式の2型変わり点の近くでの標準型を摸索。竹井が退化ガルニエ系を用いた解析により多分標準型を与えると期待される方程式を見付けたが,未だその方程式の解の具体的な考察を行うには到っていない。来年度以降の当研究課題の重要な目標である。3.小池・竹井と協力して得た高階単純極型作用素に対する分解定理(Funkcial. Ekvac.に近刊予定)の一般化とその完全WKB解析への応用を試みた。(現在論文執筆中)4.単純極2個、単純変わり点1個が合流するMathieu型の方程式の構造論を試み、形式的変換論の部分は完成した。1.河合と竹井が協力して「高階パンルヴェ方程式(P_J)_m(J=I,II,IV;m=1,2...)に対し、その1型変わり点の近くに於てそのインスタントン型解は古典的I型パンルヴェ方程式の解に変換できる」と云う結果を正式発表した。(Publ.RIMS,47(2011),153-219)これに拠り我々が"Toulouse Project"と呼んでいる高階パンルヴェ方程式の構造論の研究計画は、その"Part 5"の半ば迄完成したことになる。又、この機会を利用して、世界的に見てやや混乱気味の高階パンルヴェ方程式絡みの記号の世界標準を提出すべく関連するハミルトン系、シュレーディンガー方程式等の統一的かつ具体的表示を論文末にまとめて提示した。2.河合、竹井および神本晋吾(東京大学大学院生)が協力してM2P1T(即ち単純極2個単純変わり点1個)型シュレーディンガー方程式のsemi-globalな構造論を研究し、それがMathieu方程式に変換されること、さらに、単純変わり点を単純極に比して"遠くに"追い出すようにパラメタを操作することによってそのfixed singularitiesでのalien calculusを超局所解析的手法により遂行することができることを示した。(現在論文執筆中。2011年中に少くとも速報はSpringer社より刊行の論文集に発表予定。)3.河合、竹井及び小池達也(神戸大学准教授;当研究課題の連携研究者)が協力して高階単純極作用素の分解定理とその接続問題への応用を発表。(Funkcial.Ekvac.,53(2010),249-276)さらにその結果の一般化とそのWKB解のボレル変換の解析性に関する研究結果を論文にまとめ投稿中。5.C.J.Howls教授(Southampton大学)の来日を機にホロノミック系の仮想的変わり点の研究を開始。

特に解の積分表示が得られている時の仮想的変わり点の計算法を整備中。1.河合と竹井が協力して「高階パンルヴェ方程式(P_J)_m(J=I,II,IV;m=1,2,...)に対し、その1型変わりの近くに於てそのインスタントン型解は古典的I型パンルヴェ方程式の解に変換できる」と云う結果を公刊した。(Publ.RIMS,47(2011),153-219)議論は高階パンルヴェ方程式の背後に在るシュレーディンガー方程式のWKB解析的半大域的変換論に基く。2.河合、竹井および神本晋吾(東京大学大学院生(平成23年度))が協力してM2P1T(即ち単純極(P)2個、単純変わり点(T)1個が合流する(merging))シュレーディンガー方程式の半大域的な構造を研究し、それがMathieu方程式に変換されること、さらに単純変わり点を単純極に比して"遠くに"追い出すようにパラメタを操作することによって、そのfixe dsingularitiesでのalien calculusを超局所解析的手法により遂行できることを示した。議論は本研究計画の大きな目標の一つである「完全WKB解析と超局所解析の交錯点の研究」の模範となるものであるが、論文は余りに厖大なものとなるので(RIMS Preprint 1735(2011)は216頁ある)Mathieu方程式に特有と思われる部分に焦点を合わせた速報を"The Mathematical Legacy of Leon Ehrenpreis (Springer, 2012)"に発表した。3.本研究計画の成果を成書とする準備の為、超局所解析学・WKB解析の両方に詳しいA.Weinstein教授(UCバークレー)のセミナーで河合が総合報告を行い、幸いにして好評であった。4.完全WKB解析の出発点の一つであるBender-Wuの論文(Phys.Rev.,184(1969))が元来場の量子論の解析を念頭に置いていることに鑑み、解析的S-行列論の権威者H.P.Stapp教授(ローレンス・バークレー国立研究所)と河合が、"S-行列の摂動展開に完全WKB解析を適用する際にまず取り組むべき主題は?"と云う形の問題設定の下に議論し"長らく懸案の3粒子閾値(3-particle threshold)近くのS-行列の構造を、trussbridgediagram函数のボレル和として考えてみよう"と云う共通認識を持つに到った。現在この方向でStapp、本多尚文(北海道大学・准教授)と河合が共同研究を開始している。
鶏卵の新しいアミノペプチダーゼの研究

アミノペプチダーゼいは生物界に広く分布していることが知られている。第一のファミリーはアミノペプチダーゼ(サイトソール)(EC3.4、11.1)で、第二はアミノペプチダーゼ(ミクロソーマル)(EC3、4、11、12)である。しかし、消化管の酸素を除いて、生命現象に対する役割、機能はよくわからないのが現状である。本研究は、貯蔵タンパク質の分解の初期反応をエキソペプチダーゼが引き金を引くのではないかという仮説のもとに卵黄について検討したところ、鶏卵卵黄に極めて微弱だがアミノペプチダーゼ活性を見出したことにより研究が開発された。アミノペプチダーゼ活性は、鋭敏な基質である蛍光性の4-メチルクマリン-ク-アミド(MCA)基質あるいは発色性のパラニトロアニリド(pNA)基質に作用したほか、エレドイシン関連ペプチドの分解からも確認した。鶏卵卵黄中のアミノペプチダーゼ活性の分布はプラズマ画分に約95%、グラニュール画分に残りが存在した。プラズマ画分の酸素はブラズマより約13,000倍に、卵黄り約85,000倍に精製し、電気泳動的に均一の標品を得た。グラニュール画分からは食塩抽出後部分精製した。両画分の酵素は、最適pH、Km、分子量、熱安定性に差がみられた。最適pHは前者が6.5、後者が7.8Kmは前者が0.01mM、後者が0.8mM、分子量は前者が360,000で後者が700,000で熱安定性は前者が70°C10分処理で完全に失活するのに対し後者は残存活性40%であった。両画分の酵素の基質特異性ならびに各種阻害剤に対する失活の状態は類似していた。プラズマ画分の酵素をキレイト試薬で処理した後、コバルトを加えると約215%と強く活性化された。この性質は酵母アミノペプチダーゼCoに類似していた。発生の段階で活性の変動が見られることから、本酵素は貯蔵タンパク質の分解に寄与する酵素であると推論された。鶏卵は巨大な細胞である.鶏卵には胚防御のしくみや,発生のための栄養供給の機能を備えている.本研究は貯蔵タンパク質分解のしくみを卵黄タンパク質をモデルとして解析したところ,卵黄中に新規のアミノペプチターゼを発見したことによる.アミノペプチターゼの卵黄内局在性は,卵黄プラズマ画分中に約87%が, 40,000×g4h遠心分画のグラニュール画分に約13%が存在した.この二形態の酵素分子の酵素化学的性質を検討した.プラズマ画分より450倍に精製した酵素は分子量360,000であったが,グラニュール画分から食塩により可溶化した酵素の分子量は700,000であった.以上の二形態のアミノペプチターゼは酵素的にはやや異る性質を示し,蛍光基質Leu-MCAに対しプラズマ酵素は最適pH6.5,グラニュール酵素は最適pH7.8であった.熱安定性については,プラズマ酵素は60°C, 10分処理で残存活性は80%, 70°C, 10分処理で0%となるのに対して,グラニュール酵素は60°C, 10分処理で160%, 70°C, 10分処理で残存活性40%であった.

両酵素は分子量的な相異のみならず,熱に対する安定性の差からその存在形態に大きな差があるものと推定された.プラズマ画分の酵素のKm値は0.01mM,グラニュール画分の酵素は0.8mMであった.両酵素の気質特異性について,低分子蛍光基質,発色基質により検討したところ,両酵素ともLeu-MCAとLeu-pNAによく作用した.ペプチド基質についてはLeu-Gly-Glyならびにエレドイシン関連ペプチドに作用してアミノ酸を遊離した.両酵素ともキレイト試薬により阻害され, CO^<2+>で再活性化した.本研究は,非常に鋭敏な蛍光基質,発色基質の応用によりはじめて見出されたものである.鶏卵の発生過程における本酵素の動態解析は従来知られなかった境地を拓きうるものと思われる.鶏卵は巨大細胞である。鶏卵には胚防御のための物理的、化学的しくみがそなわっている。また、発生のために卵中の貯蔵成分を分解して栄養物質として供給するしくみがそなわっている。本研究は貯蔵タンパクの質の分解のしくみを卵黄タンパク質をモデルとして解析したところ、卵黄中に新規のアミノペプチダーゼを発見したことにはじまる。鶏卵卵黄中のアミノペプチダーゼ活性は極めて微弱のために、通常の分析手段では判別しにくかった。蛍光性のロイシン-4-メチルクマリン-7-アミド(Len-MCA)、並びに発色性のロイシン-パラニトロアニリド(Leu-pNA)の使用により活性の存在が明らかとなった。本酵素活性がアミノペプチダーゼであることの確認は、エレドイシン関連ペプチドに作用しアミノ酸を遊離することから証明した。鶏卵卵黄中のアミノペプチダーゼはプラズマ画分に95%、グラニュール画分に残りが存在した。プラズマ画分からのアミノペプチダーゼの精製は困難を極めたが、卵黄プラズマ画分のエーテル抽出水層、硫安塩析、2回のオクチルセファロース、2回のトヨパール、2回のDEAE-トヨパールなどのクロマトグラフィーにより電気泳動的に均一な酵素標品を得た。比活性は51,400μkat/kgタンパクで、プラズマ画分より13,120倍に、卵黄より実に85,000倍に精製した標品を得た。プラズマ画分の酵素の分子量は360,000最適pH6.5、Kmは0.01mM、70°C10分の熱処理で完全に失活した。いっぽう、グラニュール画分の酵素は食塩抽出後ゲルろ過で部分精製した。この画分の酵素は分子量700,000、最適pH7.8Km0.8mM、60°C10分処理で160%に活性化し、70°C10分処理で残存活性40%をしめした。鶏卵卵黄中に二形態で見出されたアミノペプチダーゼが、お互いにどのような関係にあるのか、発生の過程での変化は今後の問題である。
昆虫寄生性微胞子虫における体内伝播型胞子のクローニングに関する研究

本研究の目的は、昆虫体内で形成される昆虫寄生性微胞子虫の二型胞子(個体間伝播型胞子と体内伝播型胞子)のうち、混在する両者から一型胞子の単胞子のみを単離回収し、さらに単離胞子を発育の起点として、これを昆虫培養細胞に接種することで、クローン化した微胞子虫の作出・利用を目指すものである。Vairimorpha属微胞子虫の発現する二型胞子(二核胞子と単核性の胞子集塊)について、まず各胞子発現の温度・宿主依存性を調べた結果、16°C区の家蚕において特異的に胞子集塊形成量が多いことが認められた。さらに回収した精製胞子液から胞子集塊の単離を試み、成功した。次に、Nosema属微胞子虫の体内伝播型胞子の生理的特性を調べた。昆虫培養細胞を利用したN.furnacalisの体内伝播型胞子の大量増殖ならびに胞子の回収精製を行った。精製した同型胞子液の昆虫培養細胞への無処理接種にも成功し、同型胞子がアルカリやイオンの刺激を特に必要とせず、自発的な孵化能力を有するなどの孵化特性を明らかにした。培養細胞内で増殖し、細胞外に遊離したN.furnacalisの体内伝播型胞子をマイクロマニピュレータ操作によって単胞子のみを摘出し、健全な昆虫培養細胞液中へ注入することで、接種を試みた。胞子が自発的孵化を生じることで、単離胞子を発育の起点とする本微胞子虫の増殖像が観察できた。N.bombycisでは体内伝播型胞子の孵化特性が異なるためか、同胞子由来のクローニングは不成立であったが、個体間伝播型胞子の導入によって、単胞子を起源とするクローン化した純系胞子株の確立に成功した。昆虫寄生性微胞子虫Vairmorpha necatrixの発現する二型胞子(二核胞子と単核性の胞子集塊)について、まず二型胞子発現の温度・宿主依存性を調べ、胞子集塊の単離を試みた。その結果、16°C区の家蚕において特異的に胞子集塊形成量が多いことが認められた。さらに両型胞子の性状比較を行いたいために、回収した精製胞子液から胞子集塊の単離を試み、成功した。次に、Vairimorpha属以外の昆虫寄生性微胞子虫Nosema furnacalisの発現する二型胞子(個体間伝播型胞子と体内伝播型胞子)について、体内伝播型胞子の生理的特性を調べるため、昆虫培養細胞利用による体内伝播型胞子の大量増殖ならびに胞子の回収精製を行った。感染培養細胞株を培養液から蒸留水に置換することで宿主培養細胞を破壊し、形成胞子を回収した。パーコール密度勾配遠心法により、体内伝播型胞子層だけの分離、精製に一応成功した。本研究の一部は、学会誌に投稿するため、早急に研究論文としてとりまとめる予定である。さらに今後は、遊離した体内伝播型胞子から単胞子のみを選抜・摘出することで、単離した単胞子を発育の起点として、これを昆虫培養細胞に接種することで、クローン化した微胞子虫の作出・使用を目指す予定である。

Vairimorpha属微胞子虫の発現する二型胞子(二核胞子と単核性の胞子集塊)について、まず各胞子発現の温度・宿主依存性を調べた結果、16°C区の家蚕において特異的に胞子集塊形成量が多いことが認められた。さらに回収した精製胞子液から胞子集塊の単離を試み、成功した。次に、Nosema属微胞子虫の体内伝播型胞子の生理的特性を調べた。昆虫培養細胞を利用したN.furnacalisの体内伝播型胞子の大量増殖ならびに胞子の回収精製を行った。精製した同型胞子液の昆虫培養細胞への無処理接種にも成功し、同型胞子がアルカリやイオンの刺激を特に必要とせず、自発的な孵化能力を有するなどの孵化特性を明らかにした。培養細胞内で増殖し、細胞外に遊離したN.furnacalisの体内伝播型胞子をマイクロマニピュレータ操作によって単胞子のみを摘出し、健全な昆虫培養細胞液中へ注入することで、接種を試みた。胞子が自発的孵化を生じることで、単離胞子を発育の起点とする本微胞子虫の増殖像が観察できた。N.bombycisでは体内伝播型胞子の孵化特性が異なるためか、同胞子由来のクローニングは不成立であったが、個体間伝播型胞子の導入によって、単胞子を起源とするクローン化した純系胞子株の確立に成功した。
複素多様体上の幾何構造に関連した特殊関数の研究

代数多様体のモジュライ空間として現れる複素多様体を一意化することを考え,explicitな形で記述することを目指した.具体敵にはホロックス-マンフォード束に付随したアーベル曲面(すなわち偏極のタイプが(1,5)のアーベル曲面)のモジュライ空間>A_5を対象とした.それは向井-梅村がすでに示したようにSL(2,C)軌道の同変コンパクト化として表れる3次元ファノ多様体U_<22>と双有理同値である.もっとくわしく,つぎの様なことが示せる.すなわちG_5⊂PGL(2)を正二十面体群とし自然な埋めこみPGL(2)⊂P^3を考える.P^3上の60点(それらはG_5軌道である.)をブローアップさせた空間P^3をG_5×G_5で割った商空間がA_5の佐武コンパクト化の特異点解消と同型になることがわかった.このばあいはすでにA_5を一意化する微分方程式系が決定されている.その他の偏極のタイプのアーベル曲面のモジュライ対してもほぼおなじ記述が可能である.代数多様体のモジュライ空間として現れる複素多様体を一意化することを考え,explicitな形で記述することを目指した.具体敵にはホロックス-マンフォード束に付随したアーベル曲面(すなわち偏極のタイプが(1,5)のアーベル曲面)のモジュライ空間>A_5を対象とした.それは向井-梅村がすでに示したようにSL(2,C)軌道の同変コンパクト化として表れる3次元ファノ多様体U_<22>と双有理同値である.もっとくわしく,つぎの様なことが示せる.すなわちG_5⊂PGL(2)を正二十面体群とし自然な埋めこみPGL(2)⊂P^3を考える.P^3上の60点(それらはG_5軌道である.)をブローアップさせた空間P^3をG_5×G_5で割った商空間がA_5の佐武コンパクト化の特異点解消と同型になることがわかった.このばあいはすでにA_5を一意化する微分方程式系が決定されている.その他の偏極のタイプのアーベル曲面のモジュライ対してもほぼおなじ記述が可能である.代数多様体のモジュライ空間として現れる個々の複素多様体のうえの構造を用いて、その多様体を一意化することを考え、explicitな形で記述することを目指した。具体敵にはホロックス-マンフォード束に付随したアーベル曲面(すなわち偏極のタイプが(1,5)のアーベル曲面)のモジュライ空間>A_5を対象とした。それは向井-梅村がすでに示したようにSL(2,C)軌道の同変コンパクト化として表れる3次元ファノ多様体U^<22>と双有理同値である。もっとくわしく、つぎの様なことが示せる。すなわちG_5⊂PGL(2)を正二十面体群とし、自然な埋めこみPGL(2)⊂P^3を考える。P^3上の60点(それらはG_5軌道である。)をブローアップさせた空間P^^-^3をG_5×G_5で割った商空間がA_5の佐武コンパクト化の特異点解消と同型になることがわかった。このばあいはすでにA_5を一意化する微分方程式系が決定されている。その他の偏極のタイプのアーベル曲面のモジュライ対してもほぼおなじ記述が可能であるから、一意化する微分方程式系も計算できることと思う。(このプロセスはまた実行していない。)ひきつづいては有理二重点・単純楕円特異点・アーノルドの例外型特異点などの代数特異点の変形変形のパラメーター空間やカラビ・ヤウ多様体のモジュライ空間についても同様の考察をしていきたい。またIV型領域の上のモジュラ関数とのかかわりも調べていきたい。代数多様体のモジュライ空間として現れる個々の複数多様体のうえの構造を用いて、その多様体を一意化することを考え、explicitな形で記述することを目指した。具体敵にはホロックス-マンフォード束に付髄したアーベル曲面(すなわち編極のタイプが(1,5)のアーベル曲面)のモジュライ空間A_5を対象とした。それは向井-梅村がすでに示したようにSL(2,C)軌道の同変コンパクト化として表れる3次元ファノ多様体U_<22>と双有理同値である。)をブローアップさせた空間P^^<-3>をG_5×G_5で割った商空間がA_5の佐武コンパクト化の特異点解消と同型になることがわかった。)ひきつづいては有理二重点、単純楕円特異点・アーノルドの例外型特異点などの代数特異点の変形変形のパラメーター空間やカラビ・ヤウ多様体のモジュライ空間についても同様な考察をしていきたい。

またIV型領域の上のモジュラ関数とのかかわりも調べていきたい。代数多様体のモジュライ空間として現れる複素多様体を一意化することを考え,その様子をexplicitに記述することを目標とした.複素軌道体が与えられたとき、それを一意化する(多価な)写像を考えることができるが、それらは一般に微分方程式のことばで記述されるべきものである。具体的には4次元複素射影空間P^4上のホロックス-マンフォードベクトル束に付随した2次元アーベル多様体(切断の零点として表われる.偏極のタイプが(1,5)のアーベル多様体になっている)のモジュライ空間A_5を対象とした.それは向井と梅村がすでに示したようにSL(2,C)の作用による軌道の同変コンパクト化として表れる3次元ファノ多様体U_<22>と双有理同値である.もっとくわしく,つぎのようなことが示せる.すなわちG_5⊂PGL(2)を正二十面体群とし,PGL(2)の射影空間への自然な埋めこみPGL(2)⊂P^3を考える.3次元複素射影空間P^3上の60点(それらはG_5軌道である.)をブローアップさせた空間P^^-^3をG_5×G_5で割った商空間がA_5の佐武コンパクト化の特異点解消と同型になることがわかった.この軌道体の普遍被覆空間のにはいる複素共形構造を手懸かりにしてA_5を一意化する関数がみたす微分方程式系はすでに計算されている.(被服の分岐因子に沿った特異性の解析による.)しかしこの微分方程式の解の解析的な性質の研究(解の積分表示など)はこれからの課題である.その他の偏極のタイプのアーベル曲面のモジュライ対してもほぼおなじ記述が可能である.
嗅覚刺激による想起経験が高齢者の認知機能および精神的健康に及ぼす影響に関する研究

平成30年度は大別して4件の研究を行った。研究1では,高齢者を対象に実験,調査を行い,嗅覚刺激から喚起させるノスタルジー感情の主観的評定,嗅覚同定能力検査,嗅覚イメージ能力尺度,嗅覚への主観的な気づきの程度に関する尺度,主観的幸福感尺度などの関係性を検討した。その結果,嗅覚への主観的な気づきの程度と主観的幸福感,嗅覚イメージ能力に有意な相関関係が示唆された。研究2では,高齢者を対象に,嗅覚同定能力検査,嗅覚イメージ能力尺度,認知機能検査を行った。その結果,嗅覚同定能力と嗅覚イメージ能力には有意な相関関係が確認されたが,一般的な認知機能と嗅覚同定能力,嗅覚イメージ能力には明確な相関関係が確認されなかった。研究3では,若年者と高齢者におけるノスタルジー感情を喚起させる嗅覚刺激について調査を行った。その結果,高齢者では「キンモクセイ」,「赤ちゃん」,若年者では「線香」,「畳」などを中心とするノスタルジー感情を喚起させる嗅覚刺激が選定された。研究4では,嗅覚的手がかりによる無意図的想起に焦点をあて,自伝的記憶のポジティビティ効果について検討を行った。若年者と高齢者に日誌法を依頼し,分析した結果,若年者,高齢者ともにポジティブな記憶がネガティブな記憶よりも多く想起され,いわゆるポジティビティ効果が確認された。世代差について検討すると,高齢者の方がよりその効果が顕著であった。これらの知見は令和元年度の学会で発表予定である。関連する研究発表も含め,平成30年度の学会発表件数は計8件であった。学術論文として,計4編が審査の結果,採択された。当初の予定通り,4件の研究を行い,学会発表を8件行った。またその一部を4編の論文とした。研究状況は,おおむね順調に進展しているといえる。引き続き,若年者および高齢者を対象とした実験,調査を行う。また,30年度の成果について,積極的に学会発表,論文化を行う。平成29年度は大別して2件の研究を行った。研究1では,若年者と高齢者を対象に実験を行い,嗅覚手がかりによって喚起される自伝的記憶の特徴と,嗅覚同定能力,主観的幸福感との関係性を検討した。その結果,高齢者は若年者と比べて主観的幸福感が高く,嗅覚同定能力が低いものの,自伝的記憶の特性では,高齢者の方が若年者を上回ることが示された。また高齢者では同定能力の高さによって記憶の鮮明さに差はみられないが,若年者では同定能力が高い方が低い場合と比べて鮮明な記憶が想起されることが明らかになった。研究2では,嗅覚的手がかりによる無意図的想起に焦点をあて,自伝的記憶特性における加齢の効果について,OEAMQ(Odor Evoked Autobiographical Memory Questionnaire)を用いた検討を行った。若年者と高齢者に日誌法を依頼し,分析した結果,若年者よりも高齢者がOEAMQにおける情動性因子,事後解釈因子,鮮明度因子,未来の行為因子,感覚知覚情報因子の得点を高く評価することが示された。これらの知見は平成30年度の学会で発表予定である。関連する研究発表も含め,平成29年度の学会発表件数は計8件であった。学術論文として,「嗅覚イメージ鮮明度質問紙(VOIQ)日本語版が開発の試み」がパーソナリティ研究誌に掲載され,その他関連論文も含めて計2編が審査の結果,採択された。当初の予定通り,2件の研究を行い,学会発表を8件行った。またその一部を2編の論文とした。

またその一部を4編の論文とした。研究状況は,おおむね順調に進展しているといえる。引き続き,若年者および高齢者を対象とした実験,調査を行う。また,29年度の成果について,積極的に学会発表,論文化を行う。また,30年度の成果について,積極的に学会発表,論文化を行う。調査費用が予定よりも若干安価であったことなどが理由として考えられる。次年度は繰越額を踏まえて,計画的に執行する予定である。調査の実施がやや遅れたため,その費用が次年度に繰越となった。繰越額を踏まえて,次年度は計画的に執行する予定である。
遺伝性難病FAPに対する創薬研究

トランスサイレチン(TTR)アミロイドーシスは,四量体血清タンパク質であるTTRの正常体もしくは変異体が細胞外に分泌された後にアミロイド線維を形成し,体内の様々な部位に沈着する疾患である.本研究では,TTR安定化化合物の探索および変異型TTRの不安定化薬(アミロイド線維の伸長阻害または溶解促進薬,TTRタンパク質の細胞外分泌を抑制する化合物)の探索を目的に,ハイスループットスクリーニング(HTS)による化合物の選別と細胞評価系による効果の検討を行った.その結果,TTR四量体安定化薬13種類,および,TTRアミロイド溶解薬2種類,TTR分泌抑制薬1種類を新規に同定した.2.これまでのTTRタンパク質の構造解析結果を基に,四量体形成に重要な領域を6サイト同定した.これを基に単量体にのみ結合する化合物,変異型TTRの四量体形成を阻害する可能性のある化合物を探索したところ,リードライク化合物は11種類,フラグメント化合物は7種類を絞り込んだ.そこでこれらの化合物がTTRの四量体形成を阻害し,変異型TTRの細胞外分泌が抑制されるか否かをヒトV30M TTRを安定的に発現する恒常発現HEK293細胞に処理し,V30M TTRのMedium中への分泌率を検討した.その結果,可能性ある化合物の一部に分泌を抑制する作用を見出だした.しかしこの作用が正常型TTRにおいても見られたと同時に,処理した細胞の形態変化が観察されたことから,細胞機能に何らかの影響が及んでいると考えられる.3.興味深いことにIn silicoで予測された化合物の1つに,V30M TTRの四量体を安定化する作用を見出だした.そこで,この化合物を精製V30M TTRタンパク質に前処理しアミロイド形成を施したところ,線維形成が有意に抑制され,更にDiflunisalとの共処理により相加的なアミロイド抑制作用が見られた.本研究では,変異型TTR特異的な四量体形成阻害効果を示す化合物の探索を究極の目的に,バーチャルスクリーニング(VS)およびハイスループットスクリーニング(HTS)による化合物の選別と細胞評価系による効果の検討を行った.まず,VSでは,TTRの二量体形成に重要なドメインに着目しドッキングシミュレーションを行い,TTRの安定性や分泌に影響を及ぼしうる化合物18種類を同定した.その中から,Thioflavin-Tによるin vitroアミロイド形成実験によって,細胞外の変異型TTRを安定化し得る化合物を1種類同定した.また,HEK293細胞を用いたTTR分泌実験によって,細胞内の変異型TTRの分泌を抑制し得る化合物を1種類同定した.一方,HTSでは,変異型TTRの四量体形成をモニタリングするために,8-anilino-1-naphthalene sulfonate (ANS)を用いたin vitroスクリーニング系を確立し,2種類の化合物ライブラリーを用いてランダムスクリーニングを行った.その結果,1次スクリーニングヒット化合物の一部に四量体形成を阻害し得る化合物が見出された.現在,これらのヒット化合物がTTRの四量体形成を阻害し,細胞外分泌を抑制するのか検討中である.FAPの患者由来のiPS細胞から肝細胞に分化させる系の活用も可能な体制も構築された。次年度中に論文発表が可能な化合物に関する知見も得られた。トランスサイレチン(TTR)は,主に肝臓にて産生される血清タンパク質の一つである.細胞外に分泌されたTTRは,四量体を形成し,ThyroxineやVitamin Aの輸送単体の機能を有するが,一方で,その正常型または変異型タンパク質は,細胞外で不安定化することで,アミロイドとよばれる線維状の不溶性タンパク質の形成を促進し,TTRアミロイドーシスを引き起こす.これまで,TTRに特異的に作用し,TTRアミロイドーシスに対する治療効果を発揮しうる化合物の探索を目的とし,化合物ライブラリー(LOPAC 1280)を用いたハイスループットスクリーニング(HTS)を行い,ヒット化合物20種類を得た.本研究では,その中で入手可能であった19種類の化合物(AL)についてV30MTTR変異リコンビナントタンパク質を用いた2次スクリーニングを行った.まず,各化合物がTTRアミロイド形成に与える影響についてThioflavin-T (ThT) Assayにより検討した.その結果,14種類の化合物が,アミロイド形成を有意に抑制した.次に,この抑制効果が,(i)化合物がTTRの四量体を安定化したことに起因するのか,(ii)化合物がアミロイドに直接作用し,アミロイド線維の伸長阻害,または溶解を促進したことに起因するのかについて明らかにするため種々の検討を行った.まず,(i)の観点を明らかにするために,化合物同時添加後のTTRタンパク質の状態についてSDS-PAGEを用いて解析した.その結果,13種類の化合物(A, D, F, G, H, I, J, K, L, M, Q, R, S)がTTR四量体構造の安定化作用を有することが明らかになった.次に,(ii)の観点を明らかにするために,予め形成させたTTRアミロイドに対して各化合物を添加し,その後のアミロイド量の変動についてThT Assayで定量した.その結果,2種類の化合物(B, R)が,TTRアミロイド量を減少させ,アミロイド溶解作用を有することが示唆された.

トランスサイレチン(TTR)アミロイドーシスは,四量体血清タンパク質であるTTRの正常体もしくは変異体が細胞外に分泌された後にアミロイド線維を形成し,体内の様々な部位に沈着する疾患である.本研究では,TTR安定化化合物の探索および変異型TTRの不安定化薬(アミロイド線維の伸長阻害または溶解促進薬,TTRタンパク質の細胞外分泌を抑制する化合物)の探索を目的に,ハイスループットスクリーニング(HTS)による化合物の選別と細胞評価系による効果の検討を行った.その結果,TTR四量体安定化薬13種類,および,TTRアミロイド溶解薬2種類,TTR分泌抑制薬1種類を新規に同定した.候補化合物も見出されてきており、さらに、FAP患者由来のiPS細胞から肝細胞への分化系も確立され、活用が可能な状況になっているため27年度が最終年度であるため、記入しない。薬理学見出されてきている候補化合物のバリデーションを行う。患者に近い評価系を用いていく。薬物のスクリーニングがスタートできるような体制が確立されているため27年度が最終年度であるため、記入しない。遺伝子機能応用学研究室リード化合物の選定まで、次年度までに終了させ、in vivoでの試験に入る。
アンヒドログルシトールの機能性の解明と利用

生薬オンジから1,5-アンヒドログルシトール(AG)を精製し、これまで研究例がない食品科学分野における機能性と利用法について検討し、次のような新しい知見を得た。(1)官能試験によるAGの甘味度はスクロースの58%であった。(2)ラットに経口投与したAG(375 mg/kg体重)の約55%は9時間以内に尿中に排泄されたことから、代謝されにくい糖と考えられる。血中AGレベルは3日後にほぼ投与前のレベルに戻った。(3)ピラノースオキシダーゼによるAGから1,5-アンヒドロフルクトース(AF)への転換の最適条件をみいだした(転換率88%)。AFは抗褐変活性を示した。本研究は生薬オンジ(イトヒメハギ科植物の根)から1,5-アンヒドログルシトール(AG)を大量に精製(ここでは数十グラムの意)し、これまでほとんど研究例がなかったAGの食品科学分野における機能性と利用法について検討し、下述のような知見を得た。(1)簡便で、高収率・高純度のAG精製法を確立した。すなわち、オンジ脱脂粉末の4%TCA抽出液を活性炭で処理後、加熱濃縮し、陽・陰イオン交換カラムクロマトグラフィーの非吸着画分からAGを得た(収率3.1%、純度95.4%)。(2)官能試験によるAGの甘味度は58であった(スクロースを100とする)。また、AGは甘味の引きが速く後味として苦味が残ること、また紅茶の苦味・渋味を抑制する効果がみられた。(3)ラットに経口投与したAG(1500 mg/kg体重)の約55%は投与9時間以内に尿中に排泄され、AGは代謝されにくいことが示唆された。各組織に取り込まれたAGは3日後にはほぼ投与前のレベルに戻った。AGとグルコースを同時投与すると、有意な血糖値上昇抑制効果が示された。その機構については、消化管におけるAGによるグルコースの吸収阻害ことが示唆された。(4)AGから機能性糖1,5-アンヒドロフルクトース(AF)へ転換を検討し、変換率88%の最適条件(pH4、18時間)をみつけた。AFは抗酸化活性,抗菌活性,抗肥満活性,抗腫瘍活性など様々な機能性を有することが知られている。本研究期間内で、グラム単位の高純度AFの調製に至らなかったため、企業から恵与されたAFを用いて褐変抑制活性を調べた。その結果、AFはジャガイモの抽出液(非加熱、加熱)pH4.57.5において褐変反応を抑制した。以上の知見は、AG自身の機能性のみならず、AGが機能性糖AFの製造原料にもなり得ることを提示しており、今後新しい食品素材としての開発が期待される。1,5-アンヒドログルシトール(以下AG)は自然界に広く分布する糖である。特に生薬オンジ(イトヒメハギ科植物の根)に多く含まれることから、このAGを比較的大量に精製することによって、これまで研究例のない食品化学的研究に着手した。今年度の研究成果は以下の3つである。すなわち、オンジ脱脂粉末試料から4%トリクロロ酢酸でAGを抽出し、活性炭処理で脱色後、加熱濃縮した。これらの処理によって、トリクロロ酢酸の部分的な分解によりpHが上昇し、次のステップであるイオン交換クロマトグラフィーへの負荷量や樹脂への負担が軽減された。最終的にはAGの結晶化にも成功し、収率3.55.5%、純度95.4%(市販品は96%)の標品を得た。(2)官能試験および味覚センサーでAGの甘味度(スクロースを100とする)および甘味特性を測定した。閾値から算出する官能検査法では47であった。AG溶液と同等の甘さを有するスクロース溶液濃度を比較する方法では、甘味度は5358であった。味覚センサーによる甘味度は75であった。次に官能試験による甘味質に関して調べた。数量化はしていないが、スクロースに比べ、甘味の引きが速く、後味として苦味が残ることが明らかになった。また、味覚センサーを用いた分析で、AGは紅茶の苦味を抑制した。(3)AGは代謝ないか、または代謝されにくい糖であることが分った。すなわち、絶食ラットにAGを単独経口投与した結果、投与量(375, 750, 1500 mg/kg体重)に比例して血中AG濃度は上昇し、いずれも30分で最大となり、その後低下した。血糖値には全く影響を及ぼさなかった。投与したAGの約55%は投与9時間以内に尿中に排泄された。

以上、3つの成果は、新しい機能性糖の開発に向けての出発点となったといえる。平成24年度の計画は(1)AGの最適な抽出および高純度・高収率の精製法の確立、(2)AGの甘味度および甘味特性の評価、(3)AGのラットにおける体内動態であった。(1)については、脱色方法として活性炭、ポリクラール、およびその併用について検討した結果、活性炭4%添加は脱色効果がよく、収率は未処理と比べ、約20%減にとどめることができた。またトリクロロ酢酸による抽出液を加熱濃縮することにより、トリクロロ酢酸が部分的に分解され、pHが上昇し、次のステップである陰イオン・陽イオン樹脂への負担が軽減された。精製したAGの純度は、Na型配位子交換カラムMCl GEL CK08S(8×500 mm)を用いたHPLC法(検出は示差屈折計)で95.4%であり、市販品(純度96%)に匹敵した。また、AGをエタノール下で結晶化を行い、無色の平たいプリズム状結晶の集合体を得た。このようにAGの精製方法についてはほぼ確立し、その結果を特許出願した(別記参照)。(2)については、官能試験ではできるだけ個人差によるデータのばらつきを排除するため、被験者に五味(甘味・塩味・酸味・苦味・うま味)の識別テストを行い、その結果12人のパネルを選抜した。閾値から求めた甘味度は47、AG溶液と同等の甘さを有するスクロース溶液濃度と比較する方法では、甘味度5358であった。味覚センサーによる甘味度は75であった。また、味覚センサーを用いた分析で、AGは紅茶の苦味を抑制する効果があるという新しい知見が得られた。(3)については、経口投与されたAGは、吸収された後、約55%は9時間以内に尿中に排泄されることから、代謝されにくい糖であることが示唆された。体内にとどまったAGは各組織(肝臓、腎臓、骨格筋、大脳など)に取り込まれるが、経時的に濃度が低くなっていくことが分った。前年度に引き続き、第一に、AGの甘味特性についての実験を行なう。具体的には、AGを紅茶やコーヒーに入れたときの甘味と苦味や渋味との相互作用を味覚センサーおよび官能試験で評価する。第二にAGの機能性について動物試験を引き続き行う。AGはグルコースと化学構造が類似しているため消化管における吸収の場で、また、組織での取り込みの段階で拮抗することが予想される。そこで、AGと他の糖質(グルコース、スクロース、フルクトースなど)との併用投与による血糖値、血中AGおよび組織AGレベルへの影響を調べる。第三の計画として、AGの利用拡大策として、ピラノースオキシダーゼによるAGから1,5-アンヒドロフルクトース(AF)へ酵素的転換を行なう。AFは抗褐変活性,抗酸化活性,抗菌活性,抗肥満活性,抗腫瘍活性など様々な機能性を有することが知られている糖である。基質AG濃度(mM)と酵素(U/ml)との比を5:1200:1に設定し,pH 37, 37°C、反応時間10分24時間の条件で,AFの還元力(ビシンコニン酸法による)を測定し,AF転換率を算出する。さらに、AFの抗褐変活性について検討する。すなわち、ジャガイモ抽出液を非加熱または加熱処理を行ない、それぞれ酵素的褐変、非酵素的褐変に及ぼすAFの影響を調べる。AGの体内動態を調べるため動物試験を引き続き行なうので、ラット、AG測定用試薬等が必要である。また、オンジからのAGの抽出・精製、AGからAFの酵素的転換の実験、さらに抗褐変活性測定に必要な試薬類、クロマトグラフィー用の樹脂、器具類などが次年度研究を遂行する上で必要な経費である。