hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミドリムシにおける走光性制御マシナリーの解明

PACの構造解析に重点を置き、研究を行った。X線結晶構造解析のための結晶化が行えればベストであるが、とてもそのようなタンパク質の量は、ミドリムシから得られないので、クライオ電子顕微鏡による単粒子再構成を目指した。本年度に、代表者が所属する蛋白質研究所には、最新の電子直接検出器を備えたクライオ電子顕微鏡が導入された。代表者は、この導入から管理運営を行っており、これを使った解析を計画した。生物電子顕微鏡の革命と呼ばれている検出器を備えているが、この仕組みをもった検出器を使って、全て海外であるが、2013年の12月から2015年4月現在まで、爆発的な勢いで近原子分解能解析の報告がNature誌等に連続的になされている。PACの分子量は四量体で、400KDaと単粒子再構成による解析には十分であるため、望みがもたれた。しかも、既にネガティブ染色法を用いて、低分解能の三次元構造を得ているので、初期構造も用意できていた。最終的に、当研究室で精製したPACを使ってクライオ電子顕微鏡による氷包埋試料のデータ取得には成功したが、濃度が不十分であり、単粒子解析には、さらなる大量精製を必要とした。その継続中に当該年度終了となった。26年度が最終年度であるため、記入しない。ミドリムシ光センサーオルガネラPFBをその結晶性を利用して高分解能構造解析することを計画した。これは、薄切したPFBの電子線トモグラフィーでは得られない原子レベルの構造解析を目指したものであった。組精製したPFBにSpring-8のビームラインを利用してX線を照射したが、低角においてもCEMOVISの結果から予測されるような回折点は得られず、脂質由来と思われる回折が得られただけであった。よって、高品質のPFBを単離精製する必要があると判断し、この確立を試みた。しかし、ミドリムシにおける膜成分の多さは、広く知られているところであり、葉緑体やペリクル由来と思われる膜成分が精製標品に混入してしまい、その精製度向上は困難を極めた。非常に精製度の高いPFBを回収しようとすると絶対量が極端に少なくなる。このため、ミドリムシの高密度培養を考え、より適した培養液粗製も共同研究者から情報を得たが、廃液制限で行えず、断念した。このような中で、細胞破砕時における工夫等を行うことにより、若干の改善を得ることができた。ミドリムシの破砕には超音波破砕法を用いたが、オルガネラの分解を防ぐために細胞破砕時の温度調製、破砕の強さなどについて検討を重ね、よりマイルドな条件での細胞破砕法を確立した。また、その後のクロマトグラフィーによる精製でもDTTを用いることなどから、還元剤としてDTTを加えるなどの工夫も行い、オルガネラの安定性を高めることができた。その結果、PFB由来のバンドがメインバンドであり従来より夾雑物の少ない電気泳動パターンを得ることができた。PFBの高品質精製標品を得ることができず、そのために計画が大幅に遅れてしまった。PFB全体の高分解能構造取得と同時に構成成分であるPACの原子構造を求めるという計画を変更し、PACを精製し、その原子構造を求めることを第一の目標とする。これは、オルガネラとしてPFBを破壊せずに単離精製することは難しいが、一旦PFBを破砕すると、その後の精製は、タンパク質精製法に従い、改善が期待できることを根拠としている。PACの原子構造を求めることは、光センシングによって如何にアデニル酸シクラーゼ活性が引き起こされているかそのメカニズムを化学レベルで明らかにする上で極めて重要な課題であり、本課題申請時の目標の一つである。
諸先学の作品調書・画像資料類の保存と活用のための研究・開発-美術史家の眼を引き継ぐ-

東京文化財研究所が架蔵する、かつて業務で使用した文化財関係資料や、元職員遺族などから寄贈された文化財関係資料には、肉筆のメモやスケッチ、調書、会議iや研究会の配付資料、35mmスライド、16mmフィルムなど多種多様なものが含まれている。これらは整理が難しく、他の美術館・博物館や図書館、大学などでは敬遠されてきた資料であるが、稀少性の高いものも少なくない。それらを整理し、各資料群を把握するとともに、保存につとめ、今後、研究資料としての活用を視野にいれて研究と開発をおこなった。本研究は、東京文化財研究所および共同研究を行う諸機関が保管する美術作品に関わる資料(自筆調書、写真等)のテキストデータ化、画像データ化を推進する。情報資料の公開利用を見据えた整理だけを目的とするものではなく、それぞれの資料の調査・解析を通じ、その情報(調書・画像等)の収集者がどのような関心のもとで情報の収集がおこなわれたか、それが個人的な関心に留まらず、その傾向がその時代の他の研究者にもあてはまる共時的なものであったのかどうか、また収集者が収集情報にもとづき行った研究により、その時代の美術史研究にどのように寄与し、今日の美術史研究にどのように引き継がれてきたかについての検証を行う。蓄積された情報を最大限利活用することによって情報収集をおこなった先行の「美術史家の眼」を継承し、今後のそれぞれの美術史研究、文化財にかかわるさまざまな研究において発展させることを目的とする。また、劣化の進行している原資料については適切な保存方法を策定しながら、蓄積したデータについては公開・活用をするための研究開発を行う。今年度は「矢代幸雄氏収集文化財関係写真資料」の整理・データ入力約7000件、「梅津次郎氏研究資料」の整理・データ入力約3700件、「久野健氏研究資料類」等のデータ入力約4000件、「田中一松氏研究資料」等の整理・データ入力約1900件、「『刀剣大観』使用のガラス乾板ならびに紙焼き原板類」の整理、「隈元謙次郎氏研究資料類」の整理、「田中敏男氏撮影16ミリフィルム映像資料」のデジタル化、「今泉雄作資料」の翻刻作業をそれぞれ行った。また、「田中助一氏収集郷土史資料」については、所蔵先の萩博物館と今後の整理方針について協議をした。今年度は「梅津次郎研究資料」の整理・データ入力約650件、「久野健研究資料類」等のデータ入力約3,000件、「田中一松研究資料」等の整理・データ入力約7,000件、「田中助一収集郷土史資料(萩博物館蔵)」の史料整理700件を行うとともに、「隈元謙次郎研究資料類」の整理、「今泉雄作資料」の翻刻作業を行った。東京研究所が架蔵する、かつて業務で使用した文化財関係資料や、元職員遺族などから寄贈された文化財調書や関係写真など、研究資料として保存と活用を進めるとともに、従来の美術史研究では見過ごされてきた関連資料などについて積極的に活用してゆくための研究を行った。対象とする資料は、刊行物のように分類・管理が容易なものばかりでなく、肉筆のメモやスケッチ、会議や研究会の配付資料、35mmスライド、16mmフィルムなど、実に多種多様なものを含んでいる。4カ年の計画の3年目にあたり、それらを分担して、整理し、デジタル化を進めるとともに、12月には、進捗状況の確認と情報の共有をすべく中間報告会を行った(江村知子「「昭和の古画備考」-田中一松資料を今後の研究に活用していくために」、皿井舞「久野健資料について」、三上豊「現代美術資料-画廊等のDM・目録等の整理と今後の課題」、中野照男「柳澤孝資料について」、綿田稔

「田中助一資料について」、田中淳「田中敏男資料について」)。あわせて、資料ごとにデータベースが林立し、文化財アーカイブとしての全体像が見えにくいという問題を解決すべく、現在運用中の書籍・展覧会カタログ・美術文献・写真原板などのデータベースと、田中一松・久野健・梅津次郎の各資料の基礎データを統合させたデータベース(総数約635,000件)を試作してデモンストレーションを行った。そのことで様々な形態で存在している文化財資料を一括して検索できるばかりでなく、複合的に進行している研究動向を浮き彫りにすることができた。東京研究所が架蔵する、かつて業務で使用した文化財関係資料や、元職員遺族などから寄贈された文化財調書や関係写真など、研究資料として保存と活用を進めるとともに、従来の美術史研究では見過ごされてきた関連資料などについて積極的に活用してゆくための調査・研究を行った。対象とする資料は、刊行物のように分類・管理が容易なものばかりでなく、肉筆のメモやスケッチ、会議や研究会の配付資料、35mmスライド、16mmフィルムなど、実に多種多様なものを含んでいる。これらは整理が難しく、他の美術館・博物館や図書館、大学などでは敬遠されてきた資料であるが、稀少性の高いものも少なくない。4カ年の計画の最終年にあたり、それらを整理し、今後の活用に供することを視野に入れて以下の資料について研究分担して調査・研究をおこなった。1)田中一松氏旧蔵の資料類の調査・研究、2)高田修氏旧蔵の資料等の調査・研究、3)柳澤孝氏旧蔵の写真類等の調査・研究、4)久野健氏旧蔵の自筆調書類、紙焼写真類の調査・研究、5)現代美術資料ー画廊等のDM・目録等の調査・研究、6)田中助一氏収集の郷土資料(萩博物館蔵)の調査・研究、7)黒田清輝宛書簡の調査・研究。いずれも、今後の公開・活用を視野に入れてデータ入力を行い、目録化をすすめた。あわせて、資料そのものの劣化進行の防止と保全に努めた。4カ年の計画の3年目にあたり、それらを分担して、整理し、デジタル化を進めるとともに、12月には、進捗状況の確認と情報の共有をすべく中間報告会を行い、あわせて、現在運用中の書籍・展覧会カタログ・美術文献・写真原板などのデータベースと、田中一松・久野健・梅津次郎の各資料の基礎データを統合させたデータベース(総数約635,000件)を試作することで、様々な形態で存在している文化財資料を一括して検索できるばかりでなく、複合的に進行している研究動向を浮き彫りにすることができたので「(2)おおむね順調に進展している」と自己評価した。24年度が最終年度であるため、記入しない。4年間のまとめを視野に入れ、それぞれが研究分担している資料・画像類の目録化を視野に入れてデータ入力を進める。あわせて、資料そのものの劣化進行の防止と保全をはかりながら、情報の蓄積を行い、公開・利用のための手法を開発する。その過程で、先行研究者がどのような作品に関心を持ち、調査に臨んだか、収集資料の時期などを明確にしてゆくことで資料の傾向を把握するように努め、構築した各種データを効果的に情報発信する手法の開発を進める。あわせて、写真類は経年による劣化が進行しているものが多く含まれるため、保存と活用の方針策定を行い、研究分担者はそれに基づいた保全に努める。
遊離c-MYC依存的アポトーシスに対するNANOGの抑制因子としての役割

安全な再生医療の実現には、ES細胞およびiPS細胞が共通に有する分化多能性・自己増殖性という特筆すべき性質を、分子レベルで正確に理解することは極めて重要であると考える。私が所属する研究室では、以前にMYCのパートナー因子であるMaxを欠失させたES細胞がアポトーシスを示し、この表現型はNanogの強制発現によって抑圧される事を報告した。しかしながら、なぜMaxを欠失させたES細胞がアポトーシスを示すメカニズムは全く解明されていなかった。そこで、私がMaxホモ欠失ES細胞が呈するアポトーシスの原因を探ることを目的に研究を進めてきた結果、MAX非結合型c-MYCがアポトーシスを誘導し、NANOGは、遊離c-MYCと結合する事で、アポトーシス誘導に対する抑制因子として機能している可能性が示唆された。そこで、本申請では、(1)Max欠失ES細胞におけるアポトーシス誘導因子としての遊離c-MYCの機能解明と、(2)Maxホモ欠失ES細胞が呈する致死的な表現型を消失させる上でのNANOGの分子機能の解明という2つの研究項目を中心に研究を遂行している。平成30年度は、アポトーシス誘導因子としての遊離c-MYCの機能解明の為に次の2つの実験計画を立案施工した。1強発現Mbd3によって維持されたMax欠損ES細胞の発現解析2 ChIPシーケンスによるMAX非結合型c-MYCタンパク質のゲノムへの結合部位についての網羅的な解析1Max欠損ES細胞の示すアポトーシスが、強制発現のNanogによって抑制される事を報告した。Nanogは、NuRD複合体と共同に機能する事が報告されている。また、別のグループからNuRDの構成因子であるMbd3はc-Mycと相互作用を示す事が報告された。これらの報告から、Max欠損ES細胞のNanog強制発現によるアポトーシス抑圧は、Nanog/c-Myc/Mbd3複合体で機能している可能を考えた。そこでMbd3をMax欠損ES細胞に導入したところ、アポトーシスが抑制されて長期間培養可能という結果を得た。そこで、Mbd3強制発現Max欠損ES細胞でマイクロアレイ解析を行い、強制発現Mbd3がどの様な遺伝子群の発現に関与しているかを調べた。この計画については、概ね計画通り進んだ。2c-Mycタンパクは、全ての機能発揮においてMaxを必要とする訳ではなく、tRNA遺伝子の発現など、RNA polymerase III依存的な転写では、Max非依存的に作用することが知られている。これまでに多くの研究室において、マウスES細胞におけるc-Mycの標的遺伝子を調べる為に、ゲノムワイドなクロマチン免疫沈降解析が行われてきたが、Max欠損ES細胞におけるc-Mycのプロモーターへの結合を調べた例は今まで存在しない。そこで、Max欠損ES細胞を用いてc-Mycに対するChip-seqを行う計画を立てた。c-Mycのchip-seqは、当初Santa Cruz社の抗体(sc-764)を使用する予定であり、条件検討を行ってきていたが、sc-764が急遽製造中止となった。このから、Tag融合c-Mycによるchip-seqに計画を変更し、myc-cMycやFlag-cMycを作成し、検討を行った。Max単独破壊と比較して、三重破壊時にアポトーシスのレべルを調べたが、予想に反して、c-Myc/N-Myc欠損によるアポトーシスの緩和は見られなかった。そこで、sh-RNAによってc-Mycの遺伝子発現を減少させたMax欠失ES細胞を作成し、アポトーシスについての解析を行っ結果、アポトーシスの緩和が見られた。今後は、データの正確性を期すためにAnnexin Vなどの指標を追加する。c-MycのChip-Seqを計画していたが、使用を予定していた抗体の製造中止があり、Tag融合cMycを検討した。本年度は、条件を検討後、chip-seqを行う事とする。また、Nanog強制発現Max欠失ES細胞でのc-MYCのゲノムでの結合部位を明らかにする。Max欠失ES細胞が呈する致死的な表現型はMbd3の強制発現によって回避される事を見出した。平成30年度に、Mbd3強制発現Max欠失ES細胞に対してDNAマイクロアレイ解析を行い、強制発現されたMBD3がどの様な遺伝子群の発現に関与しているかを明らかにした。Mbd3はリン酸化によって、その活性は制御されている事が推定されているが、恒常的にリン酸化できないMbd3変異体では、Max欠失ES細胞が呈する致死的な表現型は、レスキュー出来ない。マイクロアレイ解析で、網羅的な遺伝子発現を調べる事で、Mbd3によるレスキューのメカニズムが理解できると考える。

そこで、本申請では、(1)Max欠失ES細胞におけるアポトーシス誘導因子としての遊離c-MYCの機能解明と、(2)Maxホモ欠失ES細胞が呈する致死的な表現型を消失させる上でのNANOGの分子機能の解明という2つの研究項目を中心に研究を遂行している。平成30年度は、アポトーシス誘導因子としての遊離c-MYCの機能解明の為に次の2つの実験計画を立案施工した。1強発現Mbd3によって維持されたMax欠損ES細胞の発現解析2 ChIPシーケンスによるMAX非結合型c-MYCタンパク質のゲノムへの結合部位についての網羅的な解析1Max欠損ES細胞の示すアポトーシスが、強制発現のNanogによって抑制される事を報告した。Nanogは、NuRD複合体と共同に機能する事が報告されている。また、別のグループからNuRDの構成因子であるMbd3はc-Mycと相互作用を示す事が報告された。これらの報告から、Max欠損ES細胞のNanog強制発現によるアポトーシス抑圧は、Nanog/c-Myc/Mbd3複合体で機能している可能を考えた。そこでMbd3をMax欠損ES細胞に導入したところ、アポトーシスが抑制されて長期間培養可能という結果を得た。そこで、Mbd3強制発現Max欠損ES細胞でマイクロアレイ解析を行い、強制発現Mbd3がどの様な遺伝子群の発現に関与しているかを調べた。この計画については、概ね計画通り進んだ。2c-Mycタンパクは、全ての機能発揮においてMaxを必要とする訳ではなく、tRNA遺伝子の発現など、RNA polymerase III依存的な転写では、Max非依存的に作用することが知られている。これまでに多くの研究室において、マウスES細胞におけるc-Mycの標的遺伝子を調べる為に、ゲノムワイドなクロマチン免疫沈降解析が行われてきたが、Max欠損ES細胞におけるc-Mycのプロモーターへの結合を調べた例は今まで存在しない。そこで、Max欠損ES細胞を用いてc-Mycに対するChip-seqを行う計画を立てた。c-Mycのchip-seqは、当初Santa Cruz社の抗体(sc-764)を使用する予定であり、条件検討を行ってきていたが、sc-764が急遽製造中止となった。このから、Tag融合c-Mycによるchip-seqに計画を変更し、myc-cMycやFlag-cMycを作成し、検討を行った。Max単独破壊と比較して、三重破壊時にアポトーシスのレべルを調べたが、予想に反して、c-Myc/N-Myc欠損によるアポトーシスの緩和は見られなかった。そこで、sh-RNAによってc-Mycの遺伝子発現を減少させたMax欠失ES細胞を作成し、アポトーシスについての解析を行っ結果、アポトーシスの緩和が見られた。今後は、データの正確性を期すためにAnnexin Vなどの指標を追加する。c-MycのChip-Seqを計画していたが、使用を予定していた抗体の製造中止があり、Tag融合cMycを検討した。本年度は、条件を検討後、chip-seqを行う事とする。また、Nanog強制発現Max欠失ES細胞でのc-MYCのゲノムでの結合部位を明らかにする。Max欠失ES細胞が呈する致死的な表現型はMbd3の強制発現によって回避される事を見出した。
PCR法を用いた肺癌遺伝子診断の基礎検討とその臨床応用

DNAを抽出する腫瘍組識は、東京医科大学病院で外科的に切除された原発性肺癌症例45例より得た。他臓器の腫瘍ではp53の遺伝子異常の98%がエクソン5からエクソン8の間に集中しているため、今回の検索でも上記領域を目標とし、この領域をはさみこむようなオリゴヌクレオチドプライマーを作製した。p53遺伝子のPCR-SSCP法による解析の結果、45例中15例、33%の肺癌症例で異常な移動度を示すbandが検出され、その遺伝子異常が指摘された。組織型別にみると遺伝子異常の頻度は様々であったが、特に腺癌では病理病期が進行するにともなってp53の遺伝子異常の頻度が増す傾向にあることが判明した。この事実はp53の遺伝子異常が肺癌の進展過程において重要な役割を果たしていることを示唆するものであり、肺腺癌の予後を推測する重要な因子であると考えられる。したがってp53の遺伝子異常を認める症例は厳重な経過観察が必要と考えられる。しかし、今回の原発性肺癌症例45例の切除標本の検索ではp53の遺伝子異常の頻度は33%と高くなく、現状では肺癌の遺伝子診断として用いるにはさらに検討が必要と考えられる。肺癌を含む各臓器癌において比較的普遍性をもって変異が認められている癌抑制遺伝子p53に着目した。p53遺伝子領域のうち、遺伝子産物の機能上、特に重要な部分をコ-ドすると推測されているエクソン5,6,7の塩基配列異常を検出するアッセイ系の樹立を本年度の目標とした。Gene Data Baseを利用してp53遺伝子の塩基配列を検索し,エクソン56,67をはさみこみ特異的なPCR産物を得られるような2組のプライマ-を作製し,理想的なPCRの条件を設定した。摘出直後に凍結保存したヒト肺癌原発巣からDNAを抽出し,これを検体とし,健常人末梢血有核細胞から抽出したDNAを正常コントロ-ルとした。上記遺伝子領域をPCR法で増巾した後にSSCP(Single Strand Comformation Polymorphism)法を行い塩基配列異常の有無を検索した。非小細胞肺癌20例の検索では上記領域で30%の異常を検出した。以上の如く本年度は遺伝子の塩基配列異常を検出するPCRーSSCP法の実験手技上の問題点を克服し,アッセイ系をほぼ完成することができたと考えている。今後,肺癌の遺伝子診断を考えた時に問題点が2つ考えられる。1点は,現在既知の遺伝子のうち肺癌に関与するものでは、小細胞癌を除いて陽性率があまり高くないことで、2点目は診断材料とする臨床検体には多くの正常細胞の混入があるので癌細胞に欠失している遺伝子をマ-カ-とするよりは、癌細胞で活性化している遺伝子を検出する方が容易ということである。次年度からはこのことを念頭に置いて臨床応用可能なアッセイ系を工夫したい。p53遺伝子の領域中、肺癌において欠失や突然変異が頻発すると報告されているエクソン5-6,エクソン6-7それぞれの領域を増幅するプライマーを作製したが、これは他の基礎的研究においてプライマーとして優れたものであることが判明した。このプライマーを用いて.本年度樹立された肺癌培養細胞3株のうち2株で、エクソン5-6に異常を検出した。ただし、外科的に切除された肺癌材料では同じ実験において再現性が低かった。これは原因として、切除されるまでのプロセス(手術手技など)の差、切除されてからの時間経過の差などの影響が考えられる.この点に関して、現在プロセスの差をなくし、切除されてからの時間をほぼ同一にして再度実験中である。いろいろな時間経過におけるDNA抽出はすでに実験を行ない、同一時間経過のものでは再現性を高めることが出来た。また昨年の結果より100個の細胞からDNAの増幅を試みたが、結果にバラつきが多く現在のところinconclusiveである。手技的な問題を検討中であるが、これが成功すれば微少材料からの、すなわち術前の生検材料,喀痰、気管支洗浄液などからのp53遺伝子の解析が可能となり、従来の方法で組織診、細胞診を行ない形態学的診断と今回得られる結果を比較することによって、肺癌の早期診断や術前のより正確な予后推定が可能となる。

併せて本年度、肺癌患者の末梢血液中の肺癌細胞の有無、p53遺伝子の発現異常が検出可能かどうかを検討する予定である。DNAを抽出する腫瘍組織は、東京医科大学病院で外科的に切除された原発性肺癌症例45例より得た。他臓器の腫瘍ではp53の遺伝子異常の98%がエクソン5からエクソン8の間に集中しているため、今回の検索でも上記領域を目標とし、この領域をはさみこむようなオリゴヌクレオチドプライマーを作製した。p53遺伝子のPCR-SSCP法による解析の結果、45例中15例、33%肺癌症例で、異常な移動度を示すbandが検出され、その遺伝子異常が指摘された。組織型別にみると、遺伝子異常の頻度は様々であったが、特に腺癌では病理病期が進行するにともなってp53の遺伝子異常の頻度が増す傾向にあることが判明した。この事実はp53の遺伝子異常が肺癌の進展過程において重要な役割を果たしていることを示唆するものであり、肺腺癌の予後を推測する重要な因子であると考えられる。したがってp53の遺伝子異常を認める症例は厳重な経過観察が必要と考えられる。
インスリン開口放出準備過程における調節機構の2光子励起解析

膵島でのインスリン分泌は、糖尿病の成因に深く関わり、その分泌不全は疾患を引起す原因の一つと考えられている。分泌の最終過程にあたる開ロ放出、およびその準備段階にあたる分泌穎粒の動員機構にも、異常の存在が示唆される。研究代表者は膵島標本内部でおこるインスリン開ロ放出過程を、2光子励起画像法を用いて定量解析するする手法を近年確立した。この励起法の、同時多重染色性を応用して、開ロ放出の起こる時期に関連蛋白質(SNARE蛋白)がどのように構造変化するかを検討した。SNAP25がほかのSNARE蛋白と複合化する際に接近することが示唆されている二箇所に、二種類のGFP変異たんぱく質をふくむ分子内FRETプローブを作製した。当プローブのcDNAをマウ久膵島に遺伝子導入し、発現させた。水溶性蛍光色素液内でグルコースによりインスリン分泌を刺激し、開ロ放出の出現部位におけるFRET効率の変化を、同時三重染色により経時的に測定した。その結果、開ロ放出現象の約2割において、膜融合開始時点に平均3秒先行して、分子内FRET比の一過性上昇が検出された。本プローブを大腸菌に合成させて生化学的に検討したところ、syntaxin 1の存在下に高いFRET比を示すことも確認した。平行して、インスリン穎粒動態を検討するために光活性型GFPで修飾したVAMP2のcDNAプローブも作成した。このプローブ発現細胞の一領域を720nmの超短パルスレーザーで光活性化することに成功した。現条件では顆粒状蛍光領域の可動性が少なく、その拡散や開ロ放出との関連性については検討中の段階にある。膵島から本来起こるインスリン分泌の不足は、糖尿病の主因の一つと考えられている。分泌の最終過程にあたる開口放出、およびその準備段階にあたる分泌顆粒の動員機構に、異常の存在が示唆される。しかし、これまでは単一顆粒の動態や開口放出を定量化する有効な方法論が少なく、それらを調節する分子機構には不明な点が多い。研究代表者は膵島標本内部でおこる生理的なインスリン開口放出の各中間過程を、2光子励起画像法を用いて定量解析するする手法を近年確立した。この励起法の、同時多重染色性を応用して、顆粒膜と細胞膜同士の融合に関連することが示唆される蛋白質の動態を、実際の膜融合現象に関連付けた解析を推進している。具体的には、細胞膜に発現するSNAP25と顆粒膜に発現するVAMP2をそれぞれGFP変異蛋白で標識し、アデノベクターを介して膵島に発現させる実験系を立ち上げた。そして、膜融合に伴う動態変化の実時間解析を行っている。さらに、膵島以外の他の多くの分泌組織では複合型の開口放出が頻繁に起こっているのに対し、膵島ではその頻度が2%以下に抑えられていることを見出し、その理由の一因として膜性SNARE蛋白質の、顆粒膜への側方拡散が抑制されている事実との相関が想定され、論文報告した。一方、分泌顆粒の細胞膜への動員に関与すると考えられる低分子量蛋白質:Rab27の欠損マウスを解析する機会を得て論文報告した(共著)。現在さらに、分泌顆粒の動態追跡を単一顆粒レベルで可能とする蛍光標識を推進している。
21世紀における高密度住居集合モデルに関する研究

高度情報社会においては,都市機能の再編と集積を可能とする新たな都市モデルが求められている.本研究は,第1に,既存の都市空間の至るところで発生している多くの都市問題を解決すること,第2に,情報・エネルギー・交通などめざましく発展するテクノロジーをインフラストラクチャーに組み込んだ「情報都市(インテリジェント・シティー)」を実現すること,第3に,生産と生活の共存する魅力的な都市空間を形成すること,といった基本的な要請を満たす都市モデルを三次元の空間モデルとして提案しようとするものである.本年度の研究においては,(1)まず,新しい都市モデルの基本的なイメージの検討から, 21世紀の都市モデルとしては,きわめてコンパクトな空間にあらゆる都市機能を集積させた空間モデルの実現をめざす必要があることが明らかにした.(2)さらに, 500m立方程度のスケールをもつ空間に, 10万人の人間が居住する都市モデルを構想し,そのための計画条件の設定を試みた.すなわち,集合住居の他に,オフィス,生産施設,商業施設,学校,病院,さらに道路,広場,緑地,水面など,都市に必要とされるあらゆる空間的な装置を含み,エネルギーや資源のリサイクリング・システムをも組み込んだ都市モデルの実現の可能性を,様々な観点から検討した.(3)具体的な空間モデルのケース・スタディーとして, 1987年度に行われた西ドイツのケルン市のための情報都市「メディア・パーク」の提案設計競技に参加し,新しい都市モデルの設計を試みたが,その中で情報都市が備えるべき様々な計画条件の検討と,空間モデルのイメージを探究することができた(なお,この設計競技では最優秀案に選ばれた).今後の課題は,こうした研究をふまえて,三次元の空間モデルの設計を展開することである.高度情報社会においては,都市機能の再編と集積を可能とする新たな都市モデルが求められている.本研究は,第1に,既存の都市空間の至るところで発生している多くの都市問題を解決すること,第2に,情報・エネルギー・交通などめざましく発展するテクノロジーをインフラストラクチャーに組み込んだ「情報都市(インテリジェント・シティー)」を実現すること,第3に,生産と生活の共存する魅力的な都市空間を形成すること,といった基本的な要請を満たす都市モデルを三次元の空間モデルとして提案しようとするものである.本年度の研究においては,(1)まず,新しい都市モデルの基本的なイメージの検討から, 21世紀の都市モデルとしては,きわめてコンパクトな空間にあらゆる都市機能を集積させた空間モデルの実現をめざす必要があることが明らかにした.(2)さらに, 500m立方程度のスケールをもつ空間に, 10万人の人間が居住する都市モデルを構想し,そのための計画条件の設定を試みた.すなわち,集合住居の他に,オフィス,生産施設,商業施設,学校,病院,さらに道路,広場,緑地,水面など,都市に必要とされるあらゆる空間的な装置を含み,エネルギーや資源のリサイクリング・システムをも組み込んだ都市モデルの実現の可能性を,様々な観点から検討した.(3)具体的な空間モデルのケース・スタディーとして, 1987年度に行われた西ドイツのケルン市のための情報都市「メディア・パーク」の提案設計競技に参加し,新しい都市モデルの設計を試みたが,その中で情報都市が備えるべき様々な計画条件の検討と,空間モデルのイメージを探究することができた(なお,この設計競技では最優秀案に選ばれた).今後の課題は,こうした研究をふまえて,三次元の空間モデルの設計を展開することである.
脂質膜－両性電解質ポリマーの相互作用解析による新たな細胞凍結傷害メカニズムの解明

細胞の凍結保存は、再生医療の重要な基盤技術の1つである。本研究課題では、両性電解質ポリマーと脂質膜の相互作用に着目し、細胞凍結機構の解明および凍結保護マテリアルの開発を行った。両性電解質ポリマーに疎水性部位を導入することで凍結保護機能が向上すること、両性電解質ポリマーの温度や塩濃度による相分離特性、ポリマーの脂質膜への吸着挙動、脂質膜構造に対する静電効果などを明らかにした。凍結保護機能をもつカルボキシル化ポリリジンに疎水性部位を導入することで、細胞の凍結保護作用が向上することを見いだした。その際、疎水性が高いほど相分離温度が低くなることを確認した。例えば22%の高分子濃度で比較すると、アミノ基の50%を無水コハク酸でカルボキシル基に変換した両性電解質高分子では、LCSTは50°Cであったが、炭素数が一つ多い無水グルタル酸で変換した場合には45°C、炭素数が3つ多い3,3-ジメチル無水グルタル酸の場合、38°C、4つ多いブチル無水コハク酸では22°Cであった。このLCSTと凍結保護作用の関連に付いては引き続き調査中である。また、メタクリル酸とジメチルアミノエチルメタクリレートの共重合により、合成した両性電解質高分子においても細胞の凍結保護効果は確認された。そのとき、ポリリジン系と同様にブチルメタクリレートやオクチルメタクリレートなどの疎水性モノマーを5%程度共重合することで、さらに効果が高まることを確認した。その効果の原因として、主に細胞膜との相互作用の向上によるものである事が、リポソームとの相互作用を調べた結果分かった。本研究はBiomacromoleculesに掲載が決定している。また、温度低下におけるリポソーム膜挙動の観察を行い、ゆらぎ解析を数値化することで定量的な評価法の構築をすすめた。解析の結果、膜のゆらぎを抑制する温度域の存在が確認された。今後これらの知見を活かし、ポリマーと膜の相互作用実験に発展させる。第1の目標であったポリマーおよび脂質膜の温度特性に関する理解が着実に進んでいる。両性電解質高分子のLCST相分離挙動、脂質膜のゆらぎ解析に関するこれらの成果をベースに、次の目標である脂質膜・ポリマー複合体の理解へと研究を推進することが可能である。ポリリジンをベースとした、両性電解質高分子を数種類作成し、その側鎖の疎水性に応じて温度応答性の相分離挙動が異なることを示した。温度や塩濃度による相図を作成し、相分離挙動が分子設計により制御できることを示した。成果はJ. Polym. Sci. Aに掲載され、表紙イメージを飾った。次に両性電解質高分子と脂質を組み合わせて、両性電解質被覆リポソームを作成した。両性電解質高分子凍結保護剤存在化で、リポソームに担持したタンパク質を細胞懸濁液に添加し、凍結解凍を行うことで、凍結濃縮作用を起こし、細胞膜への複合体の吸着および、それに伴う細胞内への移行を確認した。そのときに、両性電解質高分子添加による凍結時の方が凍結濃縮度が高く、既存の保護物質であるジメチルスルホキシドとは機序が異なることが示唆される結果となった。本成果は、Nanoscale誌に掲載され、裏表紙イメージを飾った。また、両性電解質高分子と膜の相互作用解析を進め、高分子の新な機能(物質輸送)を発見した。細胞サイズリポソームを用いた実験より、先ず両性電解質高分子の膜への吸着を確認した。また、相分離させたリポソーム膜面への吸着実験により、流動的な相領域に高分子が選択的に分配されることが分かった。そして、高分子の存在下において、外部から加えた微粒子をリポソーム内へ透過させる条件を見出した。さらに、高分子と膜の相互作用を設計するためのベースとなる膜の基礎物性として、膜張力が誘起する融合現象、膜面上における微粒子の拡散挙動、静電相互作用による膜の相分離形成などを明らかにした。脂質膜・ポリマー複合体の実験・解析を進める。先ず、膜表面へのポリマー吸着挙動を明らかにする。膜ドメインを形成したリポソーム表面へのポリマー局在を解析し、膜の流動性がポリマー作用に及ぼす影響を明らかにする。得られた結果を電解質ポリマーのデザインにフィードバックさせ、より傷害の少ないマテリアル設計を行う。精密高分子合成の手法を用いて、カルボキシル基/アミノ基の比率、疎水性部位の導入、分子量などを制御する。ソフトマター
ナノ間隙におけるマイクロ熱収支を利用したナノ平滑面微小欠陥検出に関する研究

半導体/LED向けウエハ等の次世代ナノ平滑面に要求される微小欠陥の高精度検出実現に向けて,ナノ間隙での微小熱収支変化を利用した全く新しい欠陥検出原理を提案した.μWオーダの微小摩擦熱を高感度に検知するマイクロ熱検知素子を作成するプロセスを構築してプロトタイプ素子を設計・試作し,その基礎特性を評価した.検出対象との接触インパクト及び軽微な摩擦に伴い発生した微小熱を検知することで,先端径40 nmの接触子との接触を検知できることを実証するとともに,マイクロ熱検知素子-測定面間に温度勾配を設定して熱収支場を生成することで,摩擦熱に依らずに素子と欠陥との近接を検知できる可能性を実験的に明らかにした.半導体/LED向けウエハ等の次世代ナノ平滑面に要求される微小欠陥の高精度検出実現に向けて,ナノ間隙での微小熱収支変化を利用した全く新しい欠陥検出原理を提案した.μWオーダの微小摩擦熱を高感度に検知するマイクロ熱検知素子を作成するプロセスを構築してプロトタイプ素子を設計・試作し,その基礎特性を評価した.検出対象との接触インパクト及び軽微な摩擦に伴い発生した微小熱を検知することで,先端径40 nmの接触子との接触を検知できることを実証するとともに,マイクロ熱検知素子-測定面間に温度勾配を設定して熱収支場を生成することで,摩擦熱に依らずに素子と欠陥との近接を検知できる可能性を実験的に明らかにした.本研究は,ウエハ等の次世代のナノ平滑面に要求されるナノサイズ欠陥を,マイクロ熱収支変化検知によって検出する,全く新しい欠陥検出原理を提案するものである.薄膜プロセスで形成するマイクロ熱検知素子をナノ平滑面に近接し,ナノ間隙における熱検知素子のμWオーダ熱収支変化を検知してのデフェクト検出実現を目指す.初年度である平成25年度は,<Task1>マイクロ熱検知素子の試作・評価による原理検証,および<Task2>ナノ間隙における熱検知素子のμWレベル熱収支モデルの確立に取り組んだ.有限要素モデル(FEM)ベースの解析計算によって,計画当初に予定していた目標サイズ(実効素子サイズ1μm四方)より大きい素子も熱収支変化検知に対応可能である見通しを得るとともに,研究活動スタート支援(平成23-24年度)で確立した試作プロセスを用い,実効幅5μm,長さ10μmの素子プロトタイプを試作して,素子の熱検知センサとしての基礎特性を実験的に検討した.試作素子の評価実験は2種類のセットアップで実施した.まず,対物レンズによる集光レーザを用いた素子加熱実験を実施し,試作の素子がμWレベルの熱収支を検出できることを定量的に実証した.次に,直径30μmの先端球を取り付けたガラスプローブを用い,これを精密XYZステージで制御することで欠陥-熱検知素子間の接触をシミュレートした.その結果から,バイアス電圧印加時のマイクロ熱検知素子の自己加熱効果によって,接触に伴い発生する素子から欠陥への熱移動をも検出可能であり,発生摩擦熱が小さい場合にも素子-欠陥間の接触を検出できる見通しを得た.これら実験および解析計算によって得られた結果は学会発表(国内会議1件,国際会議3件)するとともに,学術論文にまとめて英文誌(査読有)に投稿(3件)し,1件が掲載済,1件がAcceptedとなっている.本研究は,ウエハ等の次世代のナノ平滑面に要求されるナノサイズ欠陥を,マイクロ熱収支変化検知によって検出する,全く新しい欠陥検出原理を提案するものである.薄膜プロセスで形成するマイクロ熱検知素子をナノ平滑面に近接し,ナノ間隙における熱検知素子のμWオーダ熱収支変化を検知しての欠陥検出実現を目指す.計画最終年度である本年度は,まず,前年度試作のマイクロ熱検知素子形状について有限要素法による伝熱シミュレーションを行った.その結果,当初導入を予定していたマイクロヒータ無しでも,素子印加電流による自己発熱により充分な素子温度上昇が得られることを確認した.そこで,前年度試作の素子を用いて,提案手法による微小欠陥検出可能性の確認実験を実施した.ナノ平滑面上の微小欠陥とマイクロ熱検知素子の接触を模擬するため, PZT精密位置決めステージからなる実験セットアップを構築した.先端径50μmのガラス球プローブ,及び先端径10nm級の自己検知型AFMプローブを接触子として用いた.また,マイクロ熱検知素子に対する接触子の接触力をnNオーダで制御するためのフィードバック機構を実験装置に組み込んだ.実験においては,接触子を微小振動しながらマイクロ熱検知素子に近接した.その結果,開発のセンサ先端径10nm級の自己検知型AFMプローブとの微弱な接触を検出できることを実験的に確認した.また,先端径50μmのガラス球プローブとの接触実験においては,ガラス球と素子の接触開始直後は素子温度が低下することが明らかとなった.

ガラス球-素子界面間の水膜層を介した熱移動が要因と考えられ,この結果から,非接触での微小欠陥検出を実現できる可能性を見出すことが出来た.以上のとおり,試作センサを用いた原理検証実験の結果から,提案手法であるマイクロ熱検知素子による微小欠陥検出の実現可能性を明らかにした.超精密計測計画初年度である平成25年度は,当初計画に沿って,FEMをベースとした熱検知素子の解析計算,フォトリソグラフィプロセスによる熱検知素子の試作を進めるとともに,試作センサの定量的評価実験を遂行した.本研究の計画当初は,検討2年目に加熱用のマイクロヒーター組込型のマイクロ熱検知素子を試作する予定だったが,平成25年度の検討結果から,バイアス電圧印加時のマイクロ熱検知素子の自己加熱効果を利用することで,マイクロヒーターを組み込まずとも当初計画の実験条件を満足できる可能性を見出すことが出来た.また,試作の熱検知素子をナノ平滑面の検査に用いる場合,熱的に感度を有する実効素子領域が突出した熱検知素子プロファイルを作りこむ必要があったが,フォトリソグラフィプロセスの改善によってこの課題を克服することができた.一方で,試作の熱検知素子プロファイルをもとに検討した結果,測定対象であるナノ平滑面に熱検知素子を近接する場合の相対的な姿勢制御が重要であることが明らかとなった.この課題は次年度に検討予定の<Task4>超精密スピンドル・スライド実装の試作センサによるナノ欠陥検出実験を遂行するにあたり検討を要するものであり,現在,この課題に対応するため,測定対象のナノ平滑面としてガラス基板を用い,相対姿勢を精密に制御しつつ熱検知素子を近接するための光学式位置合わせ機構の検討を前倒しで進めている.これらの状況から,平成25年度については概ね順調に検討が進んでいるものと考える.計画2年目となる平成26年度は, <Task3>マイクロヒータ付きマイクロ熱検知素子の試作・評価,および<Task4>超精密スピンドル・スライド実装の試作センサによるナノ欠陥検出実験に取り組む.平成25年度の検討によって得られた結果から,マイクロヒーター組込型マイクロ熱検知素子の試作の必要性が低下したため,平成26年度は<Task3>として計画していた素子試作のうち,素子表面の摩耗を抑制するためのダイヤモンドライクカーボン(DLC)保護膜(厚さ目標:数10nm以下)形成の検討を進める予定である.また,<Task4>超精密スピンドル・スライド実装の試作センサによるナノ欠陥検出実験に注力する予定である.まず,前述の相対姿勢を精密に制御しつつ熱検知素子を近接するための光学式位置合わせ機構を検討し,試作した熱検知素子によりナノメートルオーダの欠陥検出が可能であることを実証する.その後,試作の熱検知素子プロトタイプをPZTアクチュエータに取り付けた状態で超精密スピンドル・スライドに実装し,nmオーダの凸形状,数10nmオーダの凹形状デフェクトが高速に検出可能であることを実験的に実証する.更に,突起高さ,穴深さを制御した人工的な微小デフェクトを測定対象に用いることで,定量的なセンサ評価を実施する.次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり,平成26年度請求額とあわせ,平成26年度の研究遂行に使用する予定である.今年度は,試作素子による欠陥検出実証実験に向け,試作素子の比較対象とする接触式センサ(AEセンサなど),及び素子・センサ出力取り込み用の高速データ収録システム等を導入予定である.また,実証実験に向けて最適化設計したセンサの試作に向け,フォトマスクの追加準備に支出する予定である.
植物DNAウイルスの細胞質移行機構の解明

植物DNAウイルスは、植物細胞に侵入したのち、細胞質を移行して複製の場である核へ到達し、複製後は細胞質を再び移行して隣接細胞とのチャネルである原形質連絡へと到達する。そこで、この細胞質移行に細胞骨格が関与する可能性を検証し、アクチン繊維がカリモウイルス感染に重要なはたらきをしていることを明らかにした。また、ウイルス粒子を可視化するため、6アミノ酸から成るテトラシステインタグの有効性を検証した。細胞質ではオルガネラなど20nm以上の大きな構造体は自然拡散では移動できない。しかし、それ以上の大きさを持つ植物DNAウイルスは、植物細胞に侵入後、細胞質を移行して複製の場である核に到達し、複製後、再び細胞質を移行して隣接細胞へと動いていくことができる。その機構は不明である。そこで、本研究では、植物DNAウイルスが細胞骨格(微小管、アクチン繊維)とモータータンパク質(ダイニン、キネシン、ミオシン)を細胞内移行に利用しているという仮説を立て、それを検証することを目的とする。(1)ウイルス感染性クローンの構築植物DNAウイルスでは、カリモウイルス科ウイルス(カリモウイルス)とジェミニウイルス科ウイルス(ジェミニウイルス)が重要である。それらを入手し、ゲノムDNAを抽出し、感染性クローンを構築する。(2)ウイルスの細胞質移行に細胞骨格およびモータータンパク質がどの程度関与するかの解析細胞骨格形成阻害剤がウイルス感染に及ぼす影響を調べる。ウイルス粒子表面に存在するウイルスタンパク質と、モータータンパク質との相互作用を調べる。モータータンパク質遺伝子のノックダウンあるいはノックアウトが、ウイルス感染に及ぼす影響を調べる。(3)ウイルスおよび細胞骨格の可視化ウイルス粒子を可視化するために、ウイルス粒子表面に存在するタンパク質に蛍光タグを導入する。細胞骨格を可視化した細胞におけるその局在を観察する。植物DNAウイルスは、媒介昆虫により機械的に植物細胞内に侵入したのち、複製の場である核等へと細胞質を移行し、複製後、細胞質を移行して隣接細胞への通路である原形質連絡に至る。この細胞質移行の機構は不明であるが、ブラウン運動による自然拡散ではない。なぜなら、細胞質にはオルガネラや細胞骨格が密に存在して一おり概ね20nm以上の構造物はほとんど動けないが、植物DNAウイルスの粒子は数十nmの大きさがあるからである。そこで、植物DNAウイルスがモータータンパク質であるkinesin, dyneinあるいはmyosinと結合し、細胞骨格である微小管あるいはアクチン繊維を利用して細胞質を移行する可能性の検証を行っている。ジェミニウイルス科クルトウイルス属のBSCTVおよびカリモウイルス科カリモウイルス属のCaMVの感染性クローンを構築し、モデル植物であるシロイヌナズナへの感染系を確立した。CaMVの感染に対する微小管形成阻害剤propyzamide(Prop)およびアクチン繊維形成阻害剤latrunculin B (LatB)の影響を調べたところ、両者ともウイルス感染率を低下させたが、LatBの影響がより大きかった。細胞内のウイルス粒子を可視化するために、ジェミニウイルス科ウイルスの外被タンパク質(CP)の報告されている立体構造情報およびアミノ酸配列情報を元に、tetracystein tagを挿入してもCPの機能が失われないと期待される配列を推定した。シロイヌナズナゲノムからモータータンパク質のカーゴ結合部位の遺伝子を検索し、そのいくつかを単離し、CaMVの粒子表面タンパク質P3、CPとーの相互作用を酵母ツーハイブリッド法により検証している。なぜなら、細胞質にはオルガネラや細胞骨格が密に存在しており概ね20nm以上の構造物はほとんど動けないが、植物DNAウイルスの粒子は数十nmの大きさがあるからである。CaMVの感染に対する微小管形成阻害剤propyzamide(Prop)およびアクチン繊維形成阻害剤latrunculin B(LatB)の影響を調べたところ、両者ともウイルス感染率を低下させたが、LatBの影響がより大きく、アクチン繊維の重要性が示唆された。そこで、複数存在するmyosin遺伝子のそれぞれの発現を抑制するためのRNAサイレンシングコンストラクトを作成した。同時に、各myosin遺伝子産物とCaMVの粒子表面タンパク質P3、CPとの相互作用を酵母ツーハイブリッド法により検証している。

そこで、本研究では、植物DNAウイルスが細胞骨格(微小管、アクチン繊維)とモータータンパク質(ダイニン、キネシン、ミオシン)を細胞内移行に利用しているという仮説を立て、それを検証することを目的としている。カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)の外被タンパク質と植物のモータータンパク質との相互作用を酵母ツーハイブリッド法で調べたところ、ダイニンの構成因子であるlight chain8ホモログとの相互作用が検出されたが、ダイニンの他の構成因子の遺伝子がシロイヌナズナゲノム中に存在しないことから、さらなる検証が必要である。モータータンパク質遺伝子をヘアピン型に配置し、それらのサイレンシングを誘導してそれらの遺伝子をノックダウンするコンストラクトを構築した。アグロインフィルトレーション法により外来遺伝子を一過的にノックダウンする系を確立した。シロイヌナズナのミオシン遺伝子がアグロバクテリウムのT-DNAでノックアウトされたタグラインを入手した。これらの植物にすでに構築したジェミニウイルス科ウイルスおよびカリモウイルス科ウイルスを感染させることにより、これらモータータンパク質のウイルス細胞質移行における重要性を明らかにする。CaMVの外被タンバク質とvirion-associated protein(P3)の各遺伝子、およびTobacco yellow dwarf virus(TYDV)の外被タンパク質遺伝子に6アミノ酸から成る小さなテトラシステインタグをコードする配列を挿入した。細胞質は、細胞骨格、オルガネフ、代謝物質などで混み合っており、実験的には20nm以上の粒子は自由拡散では移動できない。しかし、それ以上の大きさを有する多くの植物ウイルスは、細胞質を移動して細胞内の複製の場へ到達し、複製したのち再び細胞質を移動して隣接細胞とのチャネルである原形質連絡へ到達する。動物ウイルスでは、細胞質移行に、細胞骨格である微小管あるいはアクチン繊維を利用する例が報告されているが、植物ウイルスでは、細胞質移行の機構は、ほとんどわかっていない。植物細胞の核内で複製中間体となり、細胞質の封入体内でゲノムDNAウイルスであるカリフラワーモザイクウイルス(CaMV)の感染が、アクチン繊維の形成を阻害するラトランキュリンBにより顕著に阻害されることが、本研究により明らかになった。そこで、GFPによりアクチン繊維あるいは微小管が可視化されている組換えタバコ培養細胞を入手した。CaMV粒子をこれらの細胞に感染させ、ウイルス粒子を可視化することにより、細胞骨格とウイルス粒子との共局在が観察できることが期待される。
STLV-1感染初期のウイルス動態・免疫応答解析によるHAM病態の理解

ヒトT細胞白血病ウイルス(HTLV-1)は感染者の約0.3%に神経難病であるHTLV-1関連脊髄症(HAM)を引き起こすが、最近我々は、HTLV-1陽性ドナーからの腎移植によって新規に感染したレシピエントは移植後早期に極めて高率(40%)にHAMを発症することを報告した。本研究では、STLV-1(HTLV-1に相同性が高いサルT細胞白血病ウイルス)のサル感染モデルを用いて、感染早期のSTLV-1の動態や宿主免疫応答、またそれらに対する免疫抑制療法および腎移植の影響を解析し、HAM発症機構の理解に繋がるウイルス免疫学的特徴の究明を目指す。
次の南海地震津波来襲時における人的被害最小化に関する研究

1.研究目的:次の南海地震の発生確率は,30年以内に40%,50年以内に80%,地震規模M8.4-8.5といわれ,東南海・南海道沿岸一帯の大津波による被害が懸念されている.本研究は,四国沿岸域集落の津波被害,特に避難行動に着目して人的被害を最小にする方法を示し,併せて四国全域の津波危険度を評価しようとするものである.2.研究成果:(1)本研究での対象地震は,安政南海地震M8.4を用い,紀伊水道・豊後水道に進入する津波の特性を詳細に考察した後,瀬戸内海沿岸全域の津波の特性を考察し,津波の到達時間,津波高,流速等を求め,四国沿岸全域にわたる津波のアニメーションを完成させ,住民が視覚的に津波の挙動を理解でき,地域の津波危険度を実感できるようにした.(2)高知県土佐市宇佐地区を対象に,住民の避難行動をも考慮して津波による犠牲者数の定量的評価法の精度向上ができた.(3)宇佐において水門,陸閘の閉鎖による浸水減少効果を明らかにし,さらに,門扉閉鎖による人的被害者減少効果を定量的に評価する手法を提示しえた.(4)徳島県海部郡浅川地区を対象に,集落の家屋の築年数から,地震による家屋倒壊の危険度も考慮に入れ,津波来襲時の避難経路の変更をも考慮した津波挙動の解析を行い,既存の避難場所配置の妥当性や避難方法を検討し,住民の自主防災に資する具体的資料を提供できるレベルまで進めた.以上のように研究計画を着実に進め,所定の目的を達したが,新たな問題も起きている.すなわち,本研究でも紀伊水道沿岸-徳島沿岸-高知沿岸-豊後水道の沿岸域で既往の津波高を再現すべく数値シミュレーション結果を補正すれば,豊後水道の奥部での津波高を過小に見積もり,データが極端に少ない瀬戸内海の津波高も過小に見積もることになるなど,断層モデルそのものの再評価も必要なことを問題提起しえた.1.研究目的:次の南海地震の発生確率は,30年以内に40%,50年以内に80%,地震規模M8.4-8.5といわれ,東南海・南海道沿岸一帯の大津波による被害が懸念されている.本研究は,四国沿岸域集落の津波被害,特に避難行動に着目して人的被害を最小にする方法を示し,併せて四国全域の津波危険度を評価しようとするものである.2.研究成果:(1)本研究での対象地震は,安政南海地震M8.4を用い,紀伊水道・豊後水道に進入する津波の特性を詳細に考察した後,瀬戸内海沿岸全域の津波の特性を考察し,津波の到達時間,津波高,流速等を求め,四国沿岸全域にわたる津波のアニメーションを完成させ,住民が視覚的に津波の挙動を理解でき,地域の津波危険度を実感できるようにした.(2)高知県土佐市宇佐地区を対象に,住民の避難行動をも考慮して津波による犠牲者数の定量的評価法の精度向上ができた.(3)宇佐において水門,陸閘の閉鎖による浸水減少効果を明らかにし,さらに,門扉閉鎖による人的被害者減少効果を定量的に評価する手法を提示しえた.(4)徳島県海部郡浅川地区を対象に,集落の家屋の築年数から,地震による家屋倒壊の危険度も考慮に入れ,津波来襲時の避難経路の変更をも考慮した津波挙動の解析を行い,既存の避難場所配置の妥当性や避難方法を検討し,住民の自主防災に資する具体的資料を提供できるレベルまで進めた.以上のように研究計画を着実に進め,所定の目的を達したが,新たな問題も起きている.すなわち,本研究でも紀伊水道沿岸-徳島沿岸-高知沿岸-豊後水道の沿岸域で既往の津波高を再現すべく数値シミュレーション結果を補正すれば,豊後水道の奥部での津波高を過小に見積もり,データが極端に少ない瀬戸内海の津波高も過小に見積もることになるなど,断層モデルそのものの再評価も必要なことを問題提起しえた.次の南海地震の発生確率は,30年以内に40%,50年以内に80%,地震規模M8.48.5と政府により発表され,東海・東南海・南海道沿岸一帯は地震・津波被害を受ける.本研究は,四国沿岸域集落を対象にして津波被害,特に避難行動に着目して人的被害の最小化を図る方法を提案し,併せて四国全域の津波危険度を評価しようとするものである.本年度は,1)瀬戸内海の津波資料収集・現地調査を行うとともに,2)紀伊水道,豊後水道における津波の進入特性を考察した.とくに,紀伊水道べの津波は,水道入口付近の紀伊・日高・富田海底谷と蒲生田岬・日ノ御碕の地形の影響をうけ,この3海谷より北に波源がある場合には,紀伊水道へ津波のエネルギーが容易に進入する.豊後水道へは,南海地震の場合には進入しにくいことがわかった.3)一方,津波による人的被害のメカニズムを研究のため,これまで津波で多くの死者を出した高知県土佐市宇佐および徳島県海部郡海南町浅川を中心に,津波防災施設による津波の挙動の変化を考察した.すなわち,宇佐では,集落に流入する小河川の水門や陸閘の管理・操作が,浸水範囲・浸水開始時間に及ぼす影響を詳細に検討した.浅川では,現在建設途上の津波対策用防波堤の建設が遅れることによる浸水特性の変化,現在整備されている避難所の問題点を検討した.