hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
衛星画像による東アジアの都城の復原に関する歴史地理学的研究

(2)百済の王京扶余についても方格地割からなる都市プランが実施されていたかどうかは、古代朝鮮半島の都市研究の大きな関心事であった。今回もそのような観点から衛星画像による判読を試みた。その結果、中心軸となる南北道路についてはその痕跡が読みとれたが、全体にわたっては、より解像度の高い画像を必要とすることが認識された。(3)そのような試行錯誤の過程において、われわれは、1960年代の米軍が撮影した偵察衛星の写真が頒布を実施した情報を得た。試みにそれを入手したところ、気候条件の良好なときに撮影されたものについては、従来の空中写真と比較してもほとんど遜色がないほど地上景観が鮮明に読みとれることを知った。今回は試験的に、渤海の東京城付近について都城プランの解析を試みた。その結果、方格地割からなる都城の形態が明白に判読でき、かつて千田が発掘調査の実測図から復原した結果と比較しうる成果を得た。(4)以上のような展望をえることができたため、われわれはあらためて、中国・朝鮮半島の偵察衛星写真の入手のための準備をし、成果報告を公表する計画をしつつある。平成89年度にかけて、方法論的な検討を重ねてきたが、今年度は1960年度に撮影されたアメリカの偵察衛星の写真(アナログ)を用いることによって、かなりの成果を得られることを東アジアの各地の都城を対象として試みた。とりわけ、今年度は中国古代の鄭州古城や臨溜斉城、那鄲趙城といって年代的に古い都城について、衛星画像によるプランの復原の有効性について考察した。その結果、考古学的な調査がなされたことによって、わずかでも城壁の遺構が明らかになっていいるならば、それを手がかりにして、復原を試みることは可能であることが確認された。さらに中国南朝の建康については、かつてSPOTによる復原を試みたが、今回用いた偵察衛星の画像の方がより、細部を検討することができた。また、剤渤海国の都城については、そのプランが鮮明に写し出されていて、都城研究に新しい視点を提示することができ、対象地域を中国西城にも広げ、カラシャール、セミレチェ、バクトリアの故城の位置の確認やプランの復原をした。今年度は、本研究の最終年度にあためために、研究報告書を刊行したが、衛星画像による東アジアの都城の体系的な復原は世界で初めての成果であり、研究者らに多くの素材を提供することができたと考える。今後、われわれの成果は、より深化させ、現地調査をも実施することによって、いままで十分明らかでなかった、東アジアの都城の実体はその全体像を見せることは間違いないといってよい。
磁性多層膜のマグノンブリルアン散乱

強磁性/非磁性、反強磁性/強磁性多層膜中に熱的に励起されたマグノン振動数の外部磁場依存性、中間層膜厚依存性について詳細な研究を行った。特に、定在スピン波構造の中間層膜厚依存性の測定から、強磁性多層間の交換相互作用の研究を行った。本研究の成果を以下に述べる。〔110〕配行させたFeSi膜について測定を行った。非磁性誘電体中間膜の場合、層間の交換相互作用は極めて弱く、ZnO膜では5A程度の膜でも層間相互作用を無視できる。ZnO膜は柱状構造を有するため、FeSi膜の配行性は良いが、中間層の挿入により誘起された界面歪によると考えられる、マグノン振動数の異常な振舞いが観測された。一方、SiO_2中間層では30A程度から層間の交換相互作用が有効に働くようになるが、FeSi膜の〔110〕配行性は良くない。アモルファス状態のFeについて測定を行った。Si_3N_4中間膜の場合も、膜厚5Aで既に層間交換相互作用を無視できる。膜を450°Cで1時間熱処理してもSi_3N_4層の拡散による多層構造の変化は観測されなかった。ZnO膜で観測されたような界面歪の効果は観測されず、Si_3N_4膜は安定な中間膜材料であることが分かった。PtMnSbは室温で強磁性体であり、CuMnSbは55K以下で反強磁性体となる。室温では、マグノンスペクトルに顕著な層間相互作用の効果は認められない。しかし、ネ-ル温度以下では、強磁性層と反強磁性層の間の層間相互作用による磁気構造の変化が期待されるため、低温での測定を現在進めている。
EBV関連リンパ増殖性疾患発症とKIRの関連

また、KIRプロフィルとEBVウイルス再活性化、EBV-LPD発症との関係を、EBV-DNA量・EBV特異的細胞傷害性T細胞の定期的モニタリングにより明らかにする。
インプラントの生物学的幅経維持に関与する新規ターゲットの同定

インプラント治療の普及とともに細菌感染が原因であるインプラント周囲炎が増加しており、その予防法の確立が歯科界の重要な課題である。インプラント周囲上皮の下方増殖による上皮・結合組織の形態変化は生物学的幅径のバランスを崩し骨の吸収につながると考えられている。そこで本研究ではインプラント周囲上皮の下方増殖を制御し、生物学的幅径を維持することで骨の吸収を予防しようとする新しいインプラント周囲炎予防法の確立を目指す。具体的にはインプラント周囲上皮が下方増殖する際の、上皮と結合組織内での上皮増殖関連因子を同定し、上皮と結合組織による動的な組織変化の詳細なメカニズムを明らかにしていく。
アトピー性皮膚炎における痒みとその制御

アトピー性皮膚炎モデルマウスを用いて神経、免疫、皮膚のクロストークに関する研究を行った。このモデルマウスはダニ・埃の多い環境下では掻破行動が生じ、皮膚炎を発症するが、清潔な環境では皮膚炎を発症しない。しかし、ストレスを与えると清潔な環境下でも掻破行動が生じアトピー性皮膚炎を発症した。ストレス負荷時には脳中オピオイド発現量が変動し、末梢血・脾臓中NK細胞数は減少した。これらの研究結果より、オピオイド発現量やNK細胞を制御することは、痒みを抑えアトピー性皮膚炎症状を改善する可能性があることが期待される。平成24年度の研究に加えて、マウスの脾臓、リンパ節から単核球を分離し、抗CD3抗体あるいはCon Aを用いて刺激し、産生されるサイトカイン量をTh1、Th2の観点から比較検討した。まず、基礎実験としてSPFマウスと他の通常のマウス(Balb/c、C57/BL6)のサイトカイン動態を比較した。SPFマウスでは培養細胞中のIL-4が軽度上昇し、IL-10、IFN-γが減少していた。このことからSPFマウスにおいてはすでにサイトカイン抑制系が低下しており、ストレスの刺激によりさらにTh2にシフトし皮膚炎発症に繋がる可能性が示唆された。皮膚炎発症の際には掻破行動が生じるが、掻破行動には脳中オピオイドの関与が考えられる。サイトカインとオピオイドとの相互作用については今後の検討課題であるが、この相互作用を解明することは痒みの抑制に繋がるものを考える。また、フローサイトメトリーを用いて、制御性T細胞、B細胞、NK細胞などのプロファイルの変化、活性を含めて検討した。検討の結果、water avoidance stressを用いたストレス負荷により末梢血および脾臓中のNK細胞は減少し、それに伴いNK細胞由来のサイトカイン量も変動した。脾臓においては脾細胞のmRNA量をreal-time PCR法を用いて測定した。NK細胞のマーカーであるNK1.1のmRNA量についてはフローサイトメーターの結果と同様の傾向がみられた。しかしながら、制御性T細胞のプロファイルについてはストレス負荷前後で明らかな差はみられなかった。アトピー性皮膚炎モデルマウスであるNC/Ngaマウスは、specific pathogen free (SPF)存在下では皮膚炎を発症しないが、ダニ・埃の多いコンベンショナルな環境下では、皮膚炎を発症することが知られている。本研究ではこのNC/Ngaマウスを用いて、アトピー性皮膚炎におけるストレスに対する生体の反応を皮疹、掻破行動、脳中オピオイド発現量、末梢血および脾臓中NK細胞数などの観点から検討した。NC/Ngaマウスでは、湿疹の生じていないSPF存在下であっても、他の系統のマウスと比較して、培養脾細胞中からのIL-4産生が軽度上昇し、IL-10、IFN-γ産生が減少していた。このことはNC/Ngaマウスでは湿疹発症前より、Th2サイトカイン抑制系が低下していることを示している。そしてストレスの刺激によりさらにTh2へのシフトが強められていることを確認した。また、痒み、湿疹の発症機序に脳中・皮膚オピオイドの関与も考えられている。これまでの研究で、μオピオイドが痒み惹起、κオピオイドが痒み抑制と考えられているが、我々の研究結果も同様の結果であった。さらに私たちは、脳中のμ/κ比が痒みと強く相関していることを証明した。次に、フローサイトメトリーを用いて、制御性T細胞、B細胞、NK細胞について検討した。これらの検討の結果、ストレス負荷により脳中のμ/κ比が上昇した。末梢血および脾臓中のNK細胞は減少し、それに伴いNK細胞由来のサイトカイン量も変動した。一方、制御性T細胞のプロファイルについてはストレス負荷前後で明らかな差はみられなかった。サイトカインとオピオイドとの相互作用については今後の検討課題であるが、この相互作用を解明すること、オピオイド、NK細胞を制御することは痒みを抑制し、湿疹の改善に繋げるなど新たな治療方法に結びつく可能性が示唆された。拘束水浸ストレスであるwater avoidance stressを用い,マウスに精神的ストレスを加えた。はじめに、ストレスが適切に負荷されているか血清中のコルチコステロン値およびfecal pelletsを測定した。ストレス負荷により、コルチコステロン値およびfecal pelletsの有意な上昇がみられた。次に、アトピー素因のあるモデルマウス(NC/Nga)にwater avoidance stressを負荷した。NC/Ngaにおいては、精神的なストレスを加えることで掻破行動が生じ、徐々にアトピー性皮膚炎様症状が惹起されることを確認した。アトピー性皮膚炎の素因を有しないBALB/c, C57BL/6, C3H/HeNマウスにおいてはストレスによる掻破行動は生じず、皮膚炎の発症も見られなかった。

皮膚炎の評価にはseverity skin scoreを用い、皮膚組織の病理学的検討を行った。皮膚炎発症部位においては、表皮の肥厚、真皮上層の細胞浸潤、肥満細胞の増加が見られた。皮膚炎発症マウスでは血清IgEの上昇がみられ、脾細胞からのインターフェロンγ上昇があった。また、脳組織はレーザーマイクロダイセクション、皮膚組織はマルチビーズショッカーを用いて組織を破砕しアイソジェンを用いてmRNAを抽出した。次いで、real-time PCR法を用いてμ、κ-オピオイド、CRF受容体のmRNA発現量を測定した。ストレス負荷群ではμ、κ-オピオイド、CRF受容体のmRNA発現量が上昇したが、CRF負荷によりmRNA発現量の上昇は抑制される傾向が見られた。アトピー素因のあるNC/Ngaマウスを用いてストレス反応を様々な観点から検討できている。すなわち、皮疹、掻破行動、脳中オピオイド発現量、末梢血および脾臓中NK細胞プロファイルなどである。アトピー素因のあるモデルマウス(NC/Nga)に精神的なストレスを加えることで掻破行動が生じ、徐々にアトピー性皮膚炎様症状が惹起されることが確認できた。アトピー性皮膚炎の素因を有しないBALB/c, C57BL/6, C3H/HeNマウスにおいてはストレスによる掻破行動は生じず、湿疹病変が生じないことが分かった。皮疹の増悪とともにIgEは上昇した脳組織はレーザーマイクロダイセクション、皮膚組織はマルチビーズショッカーを用いて組織を破砕しアイソジェンを用いてmRNAを抽出した。次いで、real-time PCR法を用いてμ、κ-オピオイド、CRF受容体のmRNA発現量を測定することが出来た。今後はこれまでの研究の実験数を増やし、データをより強固なものにしていく。さらに、抗NK細胞抗体であるアシアロGM1抗体の投与、抗CD3抗体、抗CD4抗体などをNC/Ngaに投与し、ストレスによる掻破行動、あるいはAD発症に対する抑制効果について検討する。加えてCRF、オピオイドレセプター阻害剤を投与したのちストレスを負荷し、掻破行動あるいはAD発症に対する抑制効果についても検討する。その後、平成24年度の研究と同様に、脳、脾臓および皮膚を採取しmRNAを分離する。さらに、CRFおよびμ、κ-オピオイド受容体mRNA量をreal-time PCR法を用いて測定する。同時に血清中のコルチコステロン濃度を測定し、ストレス応答に対する中枢および末梢での反応を検討し神経、免疫、皮膚のクロストークについて考察する。マウスの脾臓、リンパ節から単核球を分離し、抗CD3抗体あるいはCon Aを用いて刺激し、産生されるサイトカイン量を比較検討する。また、フローサイトメトリーを用いて、制御性T細胞、B細胞、NK細胞などのプロファイルの変化、活性を含めて検討する。皮膚組織においても制御性T細胞、マスト細胞の浸潤の有無なども検討する。さらにCRF、オピオイドレセプター阻害剤を投与したのちストレスを負荷し、掻破行動あるいはAD発症に対する抑制効果についても検討する。その後、同様に脳および皮膚を採取しmRNAを分離する。
現代日米カリブ文学における比較家族文化論-カルチュラル・スタディーズの視点から-

New York Public Libraryにてハーマン・メルヴィルおよびその親族を含めた書簡類を閲覧し、メルヴィルの一族にたいする自尊心と、没落した自身の家族にかんする劣等意識が微妙に絡み合うさまを見ることができた。この成果は、論文「楽園のあちら側」にて一部発表し、また近刊の共著書『共和国の振り子』にて、さらに詳細に論じている。また樋口一葉、岡本かのこを読みながら、同時に高橋和巳、島尾敏雄などの日本の男性作家と比較した上で、男女の性愛観と恋愛観、家族観にひそむ諸相を、論文「時間の光芒」および論文「最後の箱舟」でまとめあげた。現代アメリカ作家については、ジョン・アップダイクおよびカート・ヴォネガット、トマス・ピンチョンを読むことに専念した。メルヴィルと比較した上で暴力意識のアメリカにおける普遍性を抽出し、現代日本文学との比較検討を試みたが、その成果はまだまとまっていない。さらにカリブ女性作家をより幅広く読むことで、メルヴィルと植民地主義の主題と家族のそれとが絡みあうさまを追求した。この成果は論文「楽園のあちら側」と共著書『共和国の振り子』に取りこまれている。また、2003年12月発行予定のポストコロニアリズムをめぐる共著書『ポストコロニアル文学の現在』(仮題・晃洋書房)で、カリブ女性作家ジャメイカ・キンケイドをターゲットに、同様の主題を堀り下げることになっている。これら一連の研究過程で、キンケイドの小説『母の自伝』および『ミスター・ポッター』の翻訳作業も進めたが、現在のところ出版社が見つかっておらず、まだ刊行できないでいる。現代アメリカ作家とカリブ作家にかんする比較研究が、今回残された課題であるといえる。New York Public LibraryのRare Books and Manuscripts Divisionにて、ハーマン・メルヴィル本人の書簡や作品の草稿、および家族・親族の書簡、日本では入手不可能な19世紀の文献等を閲覧した。その過程のなかで、メルヴィルの父方・母方双方の一族に共通する貴族意識が彼のなかでアメリカ的民主主義と微妙に混ざり合い、だがそこから決して抜け出すことができないトラウマのようなものがあることを発見した。またニューヨーク市街でかつてメルヴィルが居を定め、あるいは職場としていた地域10箇所程度を散策することで、そこに共通する風景が、彼の作品における叙述描写と密接に連関していることも確認した。生誕の場所から晩年の職場にいたるまで、彼はほとんど常に海と川を眺めながら暮らしていたのである。また、共著書『冷戦とアメリカ文学』を刊行し、戦後アメリカ文学、とりわけティム・オブライエンにおける「冷戦の始まりの終わり」ともいえるヴェトナム戦争との関連性を手がかりに、現代における暴力と家族の主題を一部考察した。アメリカ開拓期に由来する植民地言説、とりわけ「明白なる運命」という信念に基づいて、先住民にたいする征服を当然視するアメリカ的無意識が、家父長的システムを有するアメリカ家族の心理構造とあいまって、爾来のアメリカ文化を構成してきた。そして19601970年代前半のいわゆるカウンターカルチャー運動の時代はそれら双方を疑問視しながらも、かつての倫理意識にとらわれ混乱しているさまを探った。研究費交付の内定通知が10月末だったため、研究自体は当初の予定より遅れ気味になっている。だがその他の課題については多数の資料を今年度中に収集できたので、来年度はそれを整理し成果を発表することに全力を注ぎたい。
ヒトiPS細胞技術を用いたミオチュブラーミオパチーの病態解明

X連鎖性ミオチュブラーミオパチー(XLMTM)は先天的に骨格筋が侵され重症型では生後すぐに呼吸筋麻痺で死に至る重篤な疾患である。しかしながら現在のところ有効な治療法は存在せず、治療薬の開発が急務であると考えられる。我々は患者iPS細胞からMyoDという骨格筋特異的転写因子を発現させ、骨格筋細胞を誘導した。その結果、患者iPS細胞から作成した骨格筋細胞は、健常iPS細胞から作成したそれと比較して有意にオートファゴソームが増加しており、これが本疾患の重要な分子病態であると考え解析を進めようとしてきた。ヒトiPS細胞では細胞クローン間でゲノム情報のばらつきが認められるため、1疾患株の遺伝子修復クローン、もしくは2健常株のターゲット遺伝子ノックアウトクローンを作製し、オートファゴソームの増加という現象が疾患特異的なものかを判定する必要がある。平成30年度は2の健常株からのターゲット遺伝子ノックアウトクローンを作製し、オートファゴソームの増加に関して検討した。その結果、疾患由来の骨格筋細胞ではオートファゴソームが有意に増加していたものの、その増加率はごくわずかであり、オートファジー過剰が本疾患の責任病態と考えるのは不十分であると考えられた。そこで、我々はMyoDを強制発現させて骨格筋を作成する方法ではなく、ヒトiPS細胞にさまざまな小分子を添加して骨格筋幹細胞を作製し、これを用いて骨格筋細胞を分化させる方法に切り替えることとした。分化培地の組成を工夫することで非常に高効率に骨格筋細胞を分化させることに成功し、この方法で健常由来iPS細胞、患者由来iPS細胞から骨格筋細胞を誘導した。その結果M患者iPS細胞由来の骨格筋細胞は健常由来の骨格筋細胞と比較して非常に狭小であり、これがヒトiPS細胞を用いて再現しうる本疾患の有効な表現型ではないかと考えている。当初オートファゴソームの増加が本疾患の責任病態であると考えていた。しかしながらターゲット遺伝子のノックアウトクローンを作製して評価を行ったところ、オートファゴソームの増加はわずかであり、本疾患の病態を説明するには不十分であると考えられた。そこで、骨格筋幹細胞をベースとする新しい骨格筋細胞の誘導系を確立し、患者iPS細胞由来の骨格筋細胞は健常のそれと比較して非常に小さいことを見出した。本疾患では骨格筋細胞の大きさと重症度が相関すると考えられており、本疾患の病態を説明するためのモデルとしては非常に適切であると考えている。上述の通り、ターゲット遺伝子のノックアウトクローンは既に有しているため、これを用いて患者由来の骨格筋細胞が狭小化していることを証明する実験を進めている段階である。当初のオートファゴソーム過剰を主眼とした方向性からは離れるが、骨格筋幹細胞をベースとした新たな誘導系を確立した点、加えて病態を説明しうるフェノタイプを見出した点において、本研究はおおむね順調に進展しているものと考えられる。患者由来iPS細胞で見出した骨格筋細胞の狭小化という表現型が疾患特異的なものであることを証明する必要がある。現在有しているターゲット遺伝子のノックアウトクローンを用いてこれを証明する。さらに、狭小な骨格筋細胞を大きくするようなドラッグスクリーニング系に関しても現在準備を進めているところである。当研究所には創薬技術開発室というドラッグスクリーニングのプロフェショナル集団が在籍しており、適宜連携をとりながら進めていく予定である。

そこで、骨格筋幹細胞をベースとする新しい骨格筋細胞の誘導系を確立し、患者iPS細胞由来の骨格筋細胞は健常のそれと比較して非常に小さいことを見出した。本疾患では骨格筋細胞の大きさと重症度が相関すると考えられており、本疾患の病態を説明するためのモデルとしては非常に適切であると考えている。上述の通り、ターゲット遺伝子のノックアウトクローンは既に有しているため、これを用いて患者由来の骨格筋細胞が狭小化していることを証明する実験を進めている段階である。当初のオートファゴソーム過剰を主眼とした方向性からは離れるが、骨格筋幹細胞をベースとした新たな誘導系を確立した点、加えて病態を説明しうるフェノタイプを見出した点において、本研究はおおむね順調に進展しているものと考えられる。患者由来iPS細胞で見出した骨格筋細胞の狭小化という表現型が疾患特異的なものであることを証明する必要がある。現在有しているターゲット遺伝子のノックアウトクローンを用いてこれを証明する。さらに、狭小な骨格筋細胞を大きくするようなドラッグスクリーニング系に関しても現在準備を進めているところである。当研究所には創薬技術開発室というドラッグスクリーニングのプロフェショナル集団が在籍しており、適宜連携をとりながら進めていく予定である。
代謝産物によるDNA損傷修復に適したクロマチン構造形成のメカニズムの解明

クロマチンを基質とした核機能の遂行にはクロマチンの構造変化が必要であり、その構造変化の鍵となるのがクロマチンを構成するヒストンへの翻訳後修飾である。ヒストン修飾酵素の補因子はエネルギー代謝から供給されることから、エネルギー代謝とクロマチン構造制御とは密接に結合している。本研究では糖代謝経路から供給される代謝産物とクロマチンを介した細胞機能:ここでは細胞の寿命制御との関連について調べた。glycelaldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)の一つであるTdh2は解糖系および糖新生経路に関与するが、その遺伝子欠損により糖新生経路が遮断され、細胞の寿命延長を起こす。NAD+依存性デアセチラーゼsir2欠損株ではヒストンH4の高アセチル化状態が持続するため、rDNA領域内の不安定化を引き起こし細胞寿命が短くなる。tdh2 sir2二重欠損株はsir2欠損株と比べると細胞寿命の回復がみられることから、野生株と比較してtdh2欠損株で増減した代謝産物にsir2欠損株の短寿命を回復させる代謝物があると仮定した。質量分析によりtdh2欠損細胞内の代謝産物を定量し、トリプトファンからNAD+を合成するキヌレニン経路の代謝中間産物の一つであるキノリン酸が顕著に増加することに着目した。キノリン酸を基質とする代謝酵素Qpt1およびsir2の二重欠損株はsir2欠損株よりも寿命が長くなる。更にqpt1 sir2二重欠損株ではsir2欠損株と比較するとヘテロクロマチン内のヒストンH4のアセチル化レベルが減少し、細胞寿命も延長することがわかった。このようにキノリン酸を中心とした代謝産物がrDNA領域のヒストンH4の低アセチル化修飾状態を維持し、ゲノムの不安定化を抑制することで細胞の寿命を延ばしていることを示唆している。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では代謝中間産物がDNA損傷修復に適したクロマチン構造の形成およびそれに関連する細胞の寿命に影響するメカニズムの解明を行なう。サーテュイン(NAD+依存性デアセチラーゼ)欠損(hst3 hst4 sir2)および糖新生経路の遮断(tdh2もしくはfbp1遺伝子欠損)によって増加した代謝産物にはDNA損傷修復を促進する機能を持つものがある。今年度の研究によって下記の研究成果を得られた。tdh2欠損によって細胞内で増加するキヌレニン経路の代謝中間産物キノリン酸はサーテュイン欠損が原因であるクロマチン構造異常を介したDNA損傷修復異常およびその異常による細胞の短寿命を回復させた。サーテュイン欠損+糖新生経路の遮断を起こしたhst3 hst4 sir2 fbp1欠損株は解糖系代謝産物の蓄積、発酵経路の亢進といった異常な解糖系の亢進を引き起こした。hst3 hst4sir2 fbp1欠損株は解糖系の亢進および二次代謝経路ペントースリン酸経路の活性化を引き起こすが、この表現系は癌細胞でみられるWarburg効果と称される解糖系の亢進と表現系が似ている。さらにhst3 hst4sir2 fbp1欠損株は重篤なDNA損傷修復欠損を示すサーテュイン欠損株(hst3 hst4 sir2)と比較するとDNA損傷剤への抵抗性を示す。hst3 hst4sir2 fbp1欠損株ではペントースリン酸経路代謝産物でありDNA複製の基質であるデオキシヌクレオチドの蓄積が起こる。これはデオキシヌクレオチドが大量に供給されることで、サーテュイン欠損(hst3 hst4 sir2)によるDNA損傷修復障害が回復するためではないかと考えられる。

26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではDNA損傷修復を促進するクロマチン構造形成と細胞寿命維持に寄与する代謝産物としてキノリン酸を同定した。遺伝学的解析は終了しているもののキノリン酸がクロマチン構造を再生させるためにどのような機能を果たしているのか生化学的解析は進んでいない。キノリン酸はサーテュインsir2欠損の短寿命を野生株レベルにまで回復させる。sir2欠損株でおこるクロマチン中のヒストンH4の16番目リジンのアセチル化の残存が細胞の短寿命の原因であるが、キノリン酸の添加がSir2の代わりに他の脱アセチル化酵素を活性化しヒストンH4の16番目のリジンの脱アセチル化を行なわせると考えた。しかし実際にキノリン酸存在下で脱アセチル化酵素の活性が上昇し、ヒストンH4の16番目のリジンの脱アセチル化が起こるかどうか確認できず、研究の方向性を変更する必要が生じた。サーテュイン欠損および糖新生経路の遮断の組み合せによって解糖系の異常亢進が起こる。しかしながらなぜ解糖系の亢進が起こるのか、特にサーテュイン欠損によって代謝系の異常が起こるそのメカニズムが明らかになっていない。サーテュインの脱アセチル化の標的となるタンパクを同定し、その脱アセチル化制御異常によって代謝系の異常が起こることを明らかにする必要がある。キノリン酸によるサーテュイン欠損株の短寿命を回復できる機構を明らかにする:キノリン酸の添加によってsir2欠損細胞の短寿命の原因である過剰なヒストンのアセチル化がどのように影響されるのか調べる。仮にキノリン酸の添加によってヒストンアセチル化レベルが下がるのであれば、キノリン酸添加によってヒストンの脱アセチル化活性を向上した脱アセチル化酵素もしくはそのアセチル化活性が低下したヒストンアセチル化酵素を同定する。キノリン酸が酵素活性に与えるメカニズムも明らかにする。サーテュインの脱アセチル化標的タンパクを同定する:細胞内のたんぱく量を網羅的に同定および定量できるLC-MALDIsystemを導入することを計画している。サーテュイン欠損ではアセチル化された標的タンパクが残存していることが推測されるが、アセチル化タンパクおよびその修飾部位をLC-MALDI systemおよび安定同位体を使ったタンパク標識法SILACを用いて同定する。
膜タンパク質の膜貫通領域におけるタンパク質-タンパク質相互作用の検出

本研究はタンパク質の疎水性の膜貫通領域の相互作用をどう評価するかを主眼として、系統的に膜タンパク質の機能、構造を見ていくことを目的とする。本研究期間での具体的な研究目的は膜タンパク質の相互作用の検出方法の構築であった。化学修飾試薬DTBPA(4,4ユ-Dithiobis(1-azidobenzene))は疎水的な性質を持つ膜内領域への化学修飾試薬であり、クロスリンカーでもある。これを使用し、膜内領域において近接しているタンパク質を検出する方法の開発を行った。当研究室では以前より赤血球膜の膜内ペプチドを検出できる系を確立してたが、さらに高感度なMALDI-TOF MASSとHPLCとの併用により赤血球膜タンパク質であるバンド3タンパク質とグリコフォリンの膜内ドメインのすべてのトリプシン分解ペプチドを検出できる方法を開発した(投稿準備中)。また、有機溶媒による抽出法により、赤血球膜に存在するタンパク質およびペプチドを簡便かつ迅速に検出する方法を開発した(投稿準備中)。DTBPAおよびその他のクロスリンカーによる修飾とこれらの方法を併用し、現在膜内ペプチドの近接部位の同定を続けている。様々な膜タンパク質についての構造と機能の解析は世界各地で精力的に行われている。しかし、これまで膜タンパク質は疎水性性質のため解析の手法が限られているのも事実である。今回のこの研究はこれら膜タンパク質の相互作用の解析方法に一石を投じるものとなると信じている。
米国都市内分権の政策機能と影響についての基礎的研究

本研究は、米国諸都市の都市内分権制度であり、日本の「まちづくり協議会」と制度上類似(条例設置等)とされる「ネイバーフッドカウンシル」(neighborhood council)のダイナミクス(動態相)を、J.ベリーらにより提起され一般化している「民主制論」(市民参加の器の側面を強調する視点)の制約を越えて、ダイレクトにつかみ出そうとするものである。そのために、本研究計画では、特に、米国諸都市の「ネイバーフッドカウンシル」が「都市政策と都市ガバナンスに与える実際的影響力とその機能」の実相を、現地調査(ヒアリング調査)、自治体諸計画の検討、政策確認等による「政策分析」を通じておこなうものである。
角膜上皮細胞における紫外線暴露によるｐ３８活性化と上皮間葉系移行と細胞死の制御

角膜上皮細胞株に紫外線照射を条件を変えて行ったが、紫外線照射直後にp38が活性化し、細胞の膜タンパクであるEカドヘリン、βカテニンが減弱し、SnailのmRNAの転写が増加することは明らかになったが、その後の上皮間葉系移行のマーカーが増加せず、また細胞の携帯変化も明らかにできなかった。これまでの結果から紫外線照射単独では上皮間葉系移行を引き起こす刺激としては不十分であると考え、サイトカインの添加を試みた。しかし、TGFβ、TNFαの添加によって細胞形質は若干変化するものの、間葉系組織の特徴である紡錘形細胞への変化は見られず、上皮間葉系移行に特有のマーカーの継続的な発現も見られなかった。当該実験では、マウス培養角膜上皮細胞株(TKE2)とヒト初代培養角膜上皮細胞に紫外線を照射し、p38活性化を介した細胞内シグナルの同定を行う。シグナル伝達経路が同定出来たら、次ぎはヒト培養輪部角膜上皮細胞を用いて、シグナル伝達経路の再現性を確認、さらにはヒト輪部組織の器官培養やin vivoでのマウス角膜への紫外線照射を行い再現性を確認し、同様にTKE2とヒト初代培養角膜上皮細胞に紫外線を照射し、p38を介する細胞死または増殖への細胞内シグナルの同定を行い、両者のp38活性化に伴ったシグナル伝達系がお互いに影響し合っていることと、相互作用を起こす場所を証明する。その結果、角膜上皮細胞の表現型がどう変化するかを確認する予定である。前年度までの実験で、角膜上皮細胞株に紫外線照射を行ったが、細胞の膜タンパクであるEカドヘリン、βカテニンが減弱し、snailのmRNAの転写が増加することは明らかになったが、その後の上皮間葉系移行のマーカーが増加せず、また細胞の形態変化も明らかではなかった。これまでの結果から、紫外線照射単独では上皮間葉系移行を引き起こす刺激としては不十分であると考えている。当該実験では、マウス培養角膜上皮細胞株(TKE2)とヒト初代培養角膜上皮細胞に紫外線を照射し、p38活性化を介した細胞内シグナルの同定を行い、シグナル伝達経路が同定出来たら、次ぎはヒト培養輪部角膜上皮細胞を用いて、シグナル伝達経路の再現性を確認、さらにはヒト輪部組織の器官培養やin vivoでのマウス角膜への紫外線照射を行い再現性を確認し、同様にTKE2とヒト初代培養角膜上皮細胞に紫外線を照射し、p38を介する細胞死または増殖への細胞内シグナルの同定を行い、両者のp38活性化に伴ったシグナル伝達系がお互いに影響し合っていることと、相互作用を起こす場所を証明する。その結果、角膜上皮細胞の表現型がどう変化するかを確認する予定であった。平成24年度までの実験で、角膜上皮細胞株に紫外線照射を行ったが、細胞の膜タンパクであるEカドヘリン、βカテニンが減弱し、snailのmRNAの転写が増加することは明らかになったが、その後の上皮間葉系移行のマーカーが増加せず、また細胞の形態変化も明らかではなかった。これまでの結果から、紫外線照射単独では上皮間葉系移行を引き起こす刺激としては不十分であると考え、サイトカインの添加を試みた。しかし、サイトカイン(TGFβ、TNFα)の添加によって細胞形質は若干変化するものの、間葉系組織の特徴である紡錘形細胞への変化とは言えず、上皮間葉系移行に特有のマーカーの明らかな変化は見られなかった。本研究では、ヒトの角膜上皮に発生する良性の線維血管増殖性病変である翼状片の発生機序の解明を念頭において、培養角膜上皮細胞に紫外線を照射し、細胞内シグナルの同定を行う予定であった。マウス培養角膜上皮細胞を用いてシグナル伝達経路が同定出来たら、次ぎはヒト培養輪部角膜上皮細胞を用いて、シグナル伝達経路の再現性を確認、さらにはヒト輪部組織の器官培養やin vivoでのマウス角膜への紫外線照射を行い再現性を確認する予定である。平成23年度は、マウス角膜上皮細胞に完全型上皮間葉系移行類似の反応を起こさせるために紫外線照射を行なったが、紫外線照射だけでは刺激として不十分であったため、炎症性サイトカインであるTNFa, TGFb1の添加を同時に試みた。これらサイトカインの添加により、上皮間葉系移行が部分的に誘導され、紫外線照射によりその反応がさらに強められることが明らかとなった。また、これらの反応は、GSD3B阻害剤であるBIO (6-bromoindirubin-30-oxime)を添加することによりより増強した。平成23年度の実験結果により、マウス角膜上皮細胞に完全型上皮間葉系移行を起こさせるには、紫外線照射だけではなく複数の刺激が必要であることが明らかとなった。

すなわち、翼状片の発生機序には紫外線照射のみならず、慢性に持続する炎症や紫外線暴露による遺伝子の変異が関与している可能性が示唆された。紫外線照射に伴い、予想した変化が起きなかったことにより、細胞内シグナル伝達系の解明が進まず、従ってin vitroの実験が遅れているためin vivoの実験への移行が同時に遅れている状態である。申請者は昨年慶應義塾大学から防衛医科大学に異動になり、研究場所も移転した。そのため、昨年度の前半は、培養系の設置、研究環境の整備に時間を費やした。しかし、研究環境は既にほぼ整い、順調に実験が行なえる状況となった。平成23年度はマウス角膜上皮細胞に完全型上皮間葉系移行を引き起こす刺激について研究を行なった。平成24年度以降は細胞内シグナル伝達の解明を行なう予定である。紫外線照射単独では細胞への形態変化や増殖活性を持続的に引き起こす刺激としては不十分であることが明らかとなったので、今後はより生体の眼表面の状態に近づけるよう、複数のサイトカインを組み合わせて添加し、実験を行う予定である。マウス角膜上皮細胞で最も効率的に上皮間葉系移行様の形質転換を起こす刺激を確定した後、p38MAPKのリン酸化シグナルを中心にシグナル伝達の解明を行なう。その後、ヒト角膜上皮細胞株、ヒト初代培養角膜上皮細胞を用いて、ヒトの角膜上皮でも同様の反応が起こることを確認する。次年度の研究費は、実験に使用する消耗品の購入、結果発表のための旅費、論文作製のための校閲料等に使用する予定である。研究費は、引き続き実験用消耗品、学術会議に出席するための旅費等に使用する予定である。
原子核のアイソベクターモノポール共鳴の励起

本研究は原子核のアイソベクターモノポール共鳴(Isovector Giant Monopole Resonance,IVGMR)の存在を実験的に検証することを目指すものである。大阪大学核物理研究センター(RCNP)のリングサイクロトロンで加速された65A・MeVの^7Liビームを用い、^<12>C(^7Li,^7Be)^<12>B反応によって生成された散乱^7Beを最前方散乱角方向に置かれた高分解能スペクトログラフGrand Raidenで検出した。この^7Beと標的核の周りに置かれた22台のGSOカウンターアレイによって^7Beの第一励起準位からの429keVγ線との同時計数法によってスピンフリップモードとスピンノンフリップモードの分離を行った。更に、標的核から1.5mの所に置かれた48台の液体シンチレーションカウンターアレイによる中性子との同時計数も行い、準自由散乱(Quasi Free Scattering)によるバックグランドの軽減化を図った。その結果、世界で初めて^<12>BのE_x=20MeVに至るまでの励起状態に関して、スピンフリップモードとスピンノンフリップモードからの^<11>Bの低い励起準位への中性子崩壊を別々に観測することに成功した。特にEx=7.5MeV付近にはGiant Dipole Resonance(GDR)とSpin Dipole Resonance(SDR)が共存することが知られているが、それらの中性子崩壊はお互いにかなり異なった様相を示すことや、GDRの構造でE_x=10.5MeV付近の中性子崩壊確率が異常に大きくなっており、GDR以外の新しい共鳴の存在を示唆している。また、統計模型で計算した中性子崩壊の分岐比との比較から、E_x=7.5MeVの中性子崩壊では1粒子1孔からの直接崩壊の成分が存在しているように見えるが、E_x=15MeV以上では、殆どSpreadしたいわゆる状態になっていることが分かった。これらの実験を通して、初期の目的であるIVGMRの探索の為の有力な手法が確立したものと思われる。原子核の集団励起モードである巨大共鳴のうち、アイソスカラーモノポール共鳴は、巨視的に見ると原子核の圧縮運動に対応するもので、その励起エネルギーは原子核の圧縮率に関係しており、原子核物理学だけでなく星の進化とも関係しており極めて重要な励起モードであった。一方、アイソベクターモノポール共鳴はランダウ流に言えば、超流動ヘリウムのエントロピー波である第二音波に対応するアイソスピン波に対応するものと考えられる。パイオンの荷電変換反応で最初示唆されその後重イオン反応を用いて調べられてきたが、現在までのところ、十分には確立していない。我々は核子当たり70MeVの^7Liを入射粒子とする(^7Li,^7Beγ)重イオン荷電移行反応を用いて、Grand Raidenで検出した散乱粒子と巨大共鳴領域からの崩壊中性子との同時計測を行うことによって、準弾性散乱の効果を軽減して、バックグランドの少ない実験の為の準備を大阪大学核物理研究センターで進めている。現在までのところ、ターゲットチェンバー、崩壊ガンマー線測定用のGSOカウンター系が完成した。中性子検出器としては50台のBicron社製の液体シンチレーションカウンター(直径20cm,厚さ5cm)の準備が終わった。また、今回導入したデータ収集系の要となるUNIXコンピュータでデータ収集用オンラインモニター用のプログラムや、オフライン用のデータ解析プログラムの整備が行われている。本研究は原子核のアイソベクターモノポール共鳴(Isovector Giant Monopole Resonance, IVGMR)の存在を実験的に検証することを目指すものである。

大阪大学核物理研究センター(RCNP)のリングサイクロトロンで加速された65A・MeVの^7Liビームを用い、^<12>C(^7Li,^7Be)^<12>B反応によって生成された散乱^7Beを最前方散乱角方向に置かれた高分解能スペクトログラフGrand Raidenで検出した。この^7Beと標的核の周りに置かれた22台のGSOカウンターアレイによって^7Beの第一励起準位からの429keVγ線との同時計数法によってスピンフリップモードとスピンノンフリップモードの分離を行った。更に、標的核から1.5mの所に置かれた48台の液体シンチレーションカウンターアレイによる中性子との同時計数も行い、準自由散乱(Quasi Free Scattering)によるバックグランドの軽減化を図った。その結果、世界で初めて^<12>BのE_X=20MeVに至るまでの励起状態に関して、スピンフリップモードとスピンノンフリップモードからの^<11>Bの低い励起準位への中性子崩壊を別々に観測することに成功した。特にEx=7.5MeV付近にはGiant Dipole Resonance (GDR)とSpin Dipole Resonance(SDR)が共存することが知られているが、それらの中性子崩壊はお互いにかなり異なった様相を示すことや、GDRの構造でE_X=10.5MeV付近の中性子崩壊確率が異常に大きくなっており、GDR以外の新しい共鳴の存在を示唆している。また、統計模型で計算した中性子崩壊の分岐比との比較から、E_X=7.5MeVの中性子崩壊では1粒子1孔からの直接崩壊の成分が存在しているように見えるが、E_X=15MeV以上では、殆どSpreadしたいわゆる状態になっていることが分かった。これらの実験を通して、初期の目的であるIVGMRの探索の為の有力な手法が確立したものと思われる。
家兎腎単離輸入細動脈灌流標本における虚血後再灌流阻害に関する研究

心源性ショックなど一時的な血圧低下後、腎機能の低下することが知られていた。しかし、腎において再灌流後の障害を微細動脈について直接的にみた成績は少ない。そこで、初年度はNew Zealand White Rabbitの腎動脈閉塞と解除を行うことにより虚血後再潅流腎を作成し、単離輸入細動脈におけるノルエピネフリン収縮反応とアセチルコリンによる拡張反応をみた。その結果15分間の虚血のみの群では内皮依存の拡張反応と平滑筋の収縮反応は対照と比較して有意な差を認めず、形態的にも正常であった。15分間の虚血後30分間再灌流した群では内皮機能の消失と軽度の内皮細胞の膨化と空脆の増加、核間隙の増加等の変化を認めたが平滑筋のノルエピネフリンに対する反応性と細胞の形態は保たれていた。30分間の虚血後30分間再灌流した群は内皮拡張機能と平滑筋の収縮機能の亢進、内皮細胞の細胞膜の離開を認めたが、平滑筋細胞の組織学的な変化を認めなかった。以上より、虚血再灌流傷害は輸入細動脈において血管障害を短時間に来すこと、虚血再灌流傷害は内皮細胞より始まり、次いで平滑筋細胞に及び、機能的障害は形態障害と平衡して進行したことが明かとなった。さらに次年度、カルシウム拮抗薬であるニカルジピンを虚血前より前投与行ったところ、内皮の再灌流障害、有意な抑制効果を認めたが、障害を完全には防止できなかった。心源性ショックなど一時的な血圧低下後、腎機能の低下することが知られている。そこで、New Zealand White Rabbitの腎動脈閉塞と解除を行うことにより虚血後再灌流腎を作成し、単離輸入細動脈におけるノルエピネフリン収縮反応とアセチルコリンによる拡張反応をみた。15分間の虚血後30分間再灌流した群では内皮機能の消失と軽度の内皮細胞の膨化と空胞の増加、核間隙の増加等の変化を認めたが平滑筋のノルエピネフリンに対する反応性と細胞の形態は保たれていた。以上より、虚血再灌流傷害は輸入細動脈において血管障害を短時間に来すこと、虚血再灌流傷害は内皮細胞より始まり、次いで平滑筋細胞に及び、機能的障害は形態障害と平行して進行したことが明かとなった。現在、この成果を基に、Superoxide dismutase、NO合成阻害薬であるL-NAME、カルシウム拮抗薬などによる再灌流障害の予防、抑制効果の評価についての研究を準備中である。さらに、蛍光色素を用いた細胞内カルシウム濃度の測定は、蛍光色素の負荷について技術的問題があり効率的な負荷方法について基礎的な検討を続けている。そこで、New Zealand White Rabbitの腎動脈閉塞と解除を行うことにより虚血後再潅流腎を作成し、単離輸入細動脈におけるノルエピネフリン収縮反応とアセチルコリンによる拡張反応をみた。

15分間の虚血後30分間再灌流した群では内皮機能の消失と軽度の内皮細胞の膨化と空胞の増加、核間隙の増加等の変化を認めたが平滑筋のノルエピネフリンに対する反応性と細胞の形態は保たれていた。30分間の虚血後30分間再灌流した群は内皮拡張機能と平滑筋の収縮機能の亢進、内皮細胞の細胞膜の離開を認めたが、平滑筋細胞の組織学的な変化を認めなかった。以上より、虚血再灌流障害は輸入細動脈において血管障害を短時間に来すこと、虚血再灌流障害は内皮細胞より始まり、次いで平滑筋細胞に及び、機能的障害は形態障害と平行して進行したことが明かとなった。さらに、カルシウム拮抗薬であるニカルジピンを虚血前より前投与行ったところ、内皮の再灌流障害、有意な抑制効果を認めたが、障害を完全には防止できなかった。初期の再灌流障害の評価を行うための細胞内カルシウム濃度の測定等の基礎的な検討を今後引き続き行う予定である。
サンプリング制御に基づく信号解析手法の開発とハードウェア検証

本研究は,サンプリング制御に基づく信号解析アルゴリズムを開発し,それをハードウェアで検証することを目的としている.具体的には,雑音に埋もれた正弦波信号の周波数を推定するアルゴリズムと,DTMF信号検出アルゴリズムを開発し,それらの基本性能を示している.そして,ハードウェア検証を行い,従来までの手法と比べて,ハードウェア量が削減できていることを明らかにしている.サンプリング制御による周波数推定アルゴリズムは,信号の特徴を捉え,その信号に適したサンプリングを行うことにより,従来のアルゴリズムで必要な乗算を加減算で実現している特徴を有している.この乗算の削減は,フィルタの係数値設定の際の係数量子化誤差,乗算に伴う乗算量子化誤差の回避に繋がると考え,そのプロトタイプを作製し,そのハードウェア量と,語長制限下での周波数推定性能の劣化割合を示している.そして,従来法と比較して,提案法は従来法の1/9の乗算器数で構成可能であることを示した.また,提案法の語長制限下での周波数推定性能の劣化が,従来法より小さいことを示した.DTMF信号検出アルゴリズムは,サンプリング制御とマルチプライアレス共振器を組み合わせることで,加減算主体でDTMF信号を検出するアルゴリズムである.提案法は,8kHzでサンプリングされた信号をあらかじめ設定したダウンサンプリング比でダウンサンプリングし,乗算器を有しない共振器の出力信号の累積値を利用することでDTMF信号を検出している.提案法は従来法の半分のデータ数を用いてDTMF信号を検出することができ,符号長16bitの完全並列回路をFAで構成した場合,提案法は従来法に比べて68%ハードウェア量を削減できることを示した.本研究の目的は,我々が検討している時間成分を利用した信号解析手法を開発し,ハードウェアとしてDigital Signal Processor (DSP)を想定し,提案法の有効性を示す.その応用として,同期加減算処理を用いたダムの静水位推定法や音高推定法,Walsh変換を用いたOFDM伝送方式を検討し,その基本性能を明らかにした.以下,これらについて順に記す.サンプリングレートを制御するディジタル信号処理の有効性を検証するために,雑音に埋もれた正弦波信号の周波数推定を取り上げた.これまでにアルゴリズム検証は終え,乗算量が従来法に比べ少ないことを示している.本研究では,ハードウェアのプロトタイプを作成して,周波数推定性能およびハードウェア量を含めた性能を従来法と比較し,少ない語長で同等の性能を持ち,乗算器数が9分の1となることを示した.応用として,同期加減算処理を用いたダムの静水位推定法は,おおまかなセイシュの周波数のみを与え,セイシュの周波数およびフーリエ係数を適応的に推定し,その逆相成分を入力信号に加えるダムの静水位推定法を検討した.これにより,ダムの静水位変化に伴うセイシュの周波数変動に追従することができた.同期加減算処理のもう一つの応用である音高推定法は,同期加減算処理を適応的に制御することにより,従来までの手法と比べてハードウェア量が少なくなることを示した.最後の応用は,現在無線通信の分野で広く研究されているOFDM伝送方式のハードウェア削減を行うために,加減算だけで処理が可能な直交関数であるWalsh変換を用いたOFDM伝送方式を検討した.これにより,AWGN環境でその基本性能を示し,実際の伝播環境に近いフェージング環境下での伝送性能改善手法を検討し,従来手法と比べてハードウェア量が46%削減できることを示した.本研究は,サンプリング制御に基づく信号解析アルゴリズムを開発し,それをハードウェアで検証することを目的としている.具体的には,雑音に埋もれた正弦波信号の周波数を推定するアルゴリズムと,DTMF信号検出アルゴリズムを開発し,それらの基本性能を示している.そして,ハードウェア検証を行い,従来までの手法と比べて,ハードウェア量が削減できていることを明らかにしている.サンプリング制御による周波数推定アルゴリズムは,信号の特徴を捉え,その信号に適したサンプリングを行うことにより,従来のアルゴリズムで必要な乗算を加減算で実現している特徴を有している.この乗算の削減は,フィルタの係数値設定の際の係数量子化誤差,乗算に伴う乗算量子化誤差の回避に繋がると考え,そのプロトタイプを作製し,そのハードウェア量と,語長制限下での周波数推定性能の劣化割合を示している.そして,従来法と比較して,提案法は従来法の1/9の乗算器数で構成可能であることを示した.また,提案法の語長制限下での周波数推定性能の劣化が,従来法より小さいことを示した.DTMF信号検出アルゴリズムは,サンプリング制御とマルチプライアレス共振器を組み合わせることで,加減算主体でDTMF信号を検出するアルゴリズムである.提案法は,8kHzでサンプリングされた信号をあらかじめ設定したダウンサンプリング比でダウンサンプリングし,乗算器を有しない共振器の出力信号の累積値を利用することでDTMF信号を検出している.提案法は従来法の半分のデータ数を用いてDTMF信号を検出することができ,符号長16bitの完全並列回路をFAで構成した場合,提案法は従来法に比べて68%ハードウェア量を削減できることを示した.
代数系の表現の研究

対称群のモジュラー表現を代数群の表現論との関連のもとで行うという現代的手法で研究した。rを与えられた自然数とし、pを素数とする。G=r次対称群、k=標数pの代数的閉体。λをrのp^-正則分割、D_λを対応する既約kG-加群、i(λ)をMullineux symbolとする。従って、i(λ)もrのp^-正則分割であり、iはrのp^-正則分割全体の集合の上の1対1対応を与える。この予想は問題の性質上組み合わせ論とも関係し、その方面の専門家からも注目されている。一方GL(n,k)をk上の一般線形群とするとWeyl加群を通して、対称群のモジュラー表現がGL(n,k)の有理表現と深く関わる。V_λを分割λに対応するWeyl加群とし、soc(V_λ)をそのsocleとする。今年度の研究代表者の主結果は次の定理である。これによって、Mullineux予想を一般線形群の表現論の問題と見ることが可能になり、問題の持つ普遍性を明らかにすると同時に予想の解決に向けて新たな方法論を提示することが出来た。上記定理の証明には、現在各方面から注目を浴びているSchur algebraの理論とJ.A.GreenによるWeyl加群の特徴付けが必要である。
音響アクチュエータを利用したアクティブ制御による乱流火炎の組織構造の明確化

本研究では、平面スピーカを音響アクチュエータとして平面せん断流中の組織構造火炎の熱焼過程を能動的に制御し、周期性を卓越化させて位相平均化手法の適用を容易にすることにより、熱焼計測におけるアクティブ熱焼制御の有用性を確かめることを目的とした。そのため、音響的に励起された火災に対して、電気的に補償された微細線径の熱電対(R形、phi50mum)を用いた変動温度測定、および石英ガラスファイバと分光器を組合せた光学系を用いた化学発光測定(CH:431.2nm、OH:306.3nm)を行い、それぞれの二次元および三次元の位相平均分布を求めた。そして、光学的および視覚的観察結果との比較検討を行った。得られた結果は以下のように要約することができる。(1)温度および火災発光の二次元位相平均分布から、可燃組織渦の形成と周囲流体の巻き込みの様子、および火災の発生・成長・消滅の1サイクルの挙動が明らかにされた。(2)三次元位相平均温度分布の挙動から、平面混合層に見られるリブ構造に対応すると考えられる三次元構造が観察できた。(3)これらの結果に基づいて、スピーカによる微少速度変動の付与→K-H形不安定性による高い周期性をもつ可燃組織構造の形成→流れとの干渉による着火および発熱の位相の決定→熱焼に起因する圧力・速度変動による初期せん断層へのフイ-ドバック、という定性的な励起機構が明らかにされた。(4)したがって、周期性性質を有する火災の熱焼計測における有用性はもちろんのこと、アクティブ熱焼制御が火災と流れおよび音との相互干渉の過程を調べる場合にも効果的で、乱流熱焼機構の解明にも役立つ。なお、以上の本研究の成果はすでに2編の論文として発表され、高い評価を得ている。
腫癌拒絶の標的分子としてのストレス蛋白質とその免疫学的機構の解明

腫瘍拒絶の標的分子としてのストレス蛋白質(hsp)の役割りとその分子機構につき、今年度は次の3点を明らかにした。1)70kDa hspの細胞表面発現:我々は数年前に70kDa hspのうち、70hscと思われる分子がH-ras癌遺伝子で形質転換したラット線繊芽細胞表面に発現することを単クローン抗体(mAb)♯067を用いて明らかにした。その後、70hsc特異的なmAb NT22を開発したが、これもDaudi細胞等のE-Bウイルスを用いた形質転換細胞株、あるいはHeLa細胞などの上皮性腫瘍株細胞表面と反応した。今年度はさらに別な2種類の(A15、2G10)の抗70kDa hsp mAbを開発し、細胞表面の反応性をみた。その結果やはり、これら2つのmAbともにDaudi、HeLaなどと反応した。現在、これらすべての抗70kDa hsp mAbをもちいてその各々の分子を分子クローニングすることを試みている。そうすることにより70kDa hspの細胞表面発現機構を明らかに出来ると思われる。2)細胞の癌化で発現する70kDa hsp分子のT細胞との反応機構:mAb♯067により認識される分子はラット70hsc様の分子であり、CD3^+,4^-,8^-,TCRαβ^-,NKR-PI^-のT細胞と反応した。この時、前者は細胞分裂の著しいある特定の細胞由来の抗原ペプチド(分子量5,000以下)と複合体を形成することが必要となった。今後は、この抗原ペプチドの1次構造決定と、70hscとの結合を明らかにすることにより、70kDa hspを用いて腫瘍拒絶の誘導がいかに可能かの解析が重要である。3)70hscと基質蛋白分子の結合:我々は70hscと結合する基質蛋白分子としてpRb(網腫芽細胞腫蛋白)に注目し、70hscとの結合機構を解析した。pRbの様々なdeletion mutantをGST-fusion proteinとして作製し、70hscとの結合をみた。その結果、pRbN末301-372の部分に70hscとの結合活性があり、さらにこの部分の合成アミノ酸を作製したところ、331-340の部分に最も結合活性が高いことが認められた。この部分には、奇数番目に疏水性の高いアミノ酸が配置されており、他の70kDa hspであるBipの基質結合モチーフと同様な特徴が認められた。今後はこれらのモチーフが70kDa hspと結合する基質蛋白質に共通にみられるのか否か、結合親和性にヒエラルキーがどの程度存在するのかなどを明らかにする必要がある。また、多少免疫学的観点から離れるがhsc70とpRbの結合の生物学的な意味をpRbのbreakdownに焦点をあて解明する必要がある。

今後はこれらのモチーフが70kDa hspと結合する基質蛋白質に共通にみられるのか否か、結合親和性にヒエラルキーがどの程度存在するのかなどを明らかにする必要がある。また、多少免疫学的観点から離れるがhsc70とpRbの結合の生物学的な意味をpRbのbreakdownに焦点をあて解明する必要がある。