hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Menkes病に対する銅・キレート薬併用療法の研究

Menkes病は銅欠乏による重篤な中枢神経障害、結合織異常をきたす先天性銅代謝異常症で、現在有効な治療法はなく患児の多くは幼児期に死亡する。現在、Menkes病の治療としてヒスチジン銅の皮下注射が行われているが、中枢神経障害や結合織異常に対しては殆ど効果がない。また本症の障害は全身に及ぶため、臓器移植や遺伝子治療も期待できない。本症の治療として最も必要なことは、銅を個々の細胞の細胞小器官や神経細胞へ供給することである。そこで、本研究ではMenkes病モデルマウスを用いて、Menkes病の治療として銅と水・脂の両方に親和性のあるキレート薬であるジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムを併用投与することによって、症状が改善すると考えた。投与された銅は体内の銅欠乏を改善し、キレート薬は投与した銅を結合して膜を通過し、細胞小器官に銅を供給すると同時に、脳血液関門を通過することが予想された。生後4週齢のMenkes病モデルマウスに、銅とキレート薬を2回/week、計8回投与し、各臓器の銅含有量、銅酵素の活性を測定した。本症でもっとも重篤な症状である中枢神経障害を予防・改善させるためには、脳の銅濃度及び銅酵素活性の低下を改善させることが必要である。本研究では、キレート薬の併用治療により銅が脳血液関門を通過し、脳の銅濃度及び銅酵素活性において改善が見られた。一方、Menkes病患者では、腎臓、小腸に銅が蓄積する傾向にあるが、キレート薬を併用治療したマウスでは腎臓、小腸の銅の蓄積が悪化した。肝機能、腎機能の一般血液検査では異常は見られなかった。すなわち、銅・キレート剤の併用治療により中枢神経障害を改善することはできたが、腎臓、小腸での銅がさらに蓄積した。今後、銅蓄積による障害の有無をより詳細に検討すべきであると考えられた。銅輸送蛋白・ATP7A蛋白欠損症であるMenkes病は銅欠乏症状を呈する疾患で、銅は細胞内サイトソルに蓄積し、ゴルジ体への輸送、細胞外への分泌が障害されている.さらに血液脳関門にも銅蓄積病態が見られる.そのため銅を非経口的に投与しても、神経細胞の銅欠乏は改善しない.本研究では、銅投与とキレート薬の併用療法をMenkes病モデルマウスであるmacularマウスで検討した。[対象・方法]対象:生後7日目に塩化銅50μgを皮下投与し延命したmacularマウスおよび同腹の正常マウス。方法:(1)生後4週目になった時点で各マウスを3群(A、B、C群に分け、塩化銅または水(対照)を皮下注射(4μg/回)、ジエチルジチオカルバネート(DEDTC、0.2mg/g体重/回)または生食(対照)を腹くう内投与した。A群:塩化銅、DEDTC, B群:塩化銅、生食、C群:水、生食。投与回数は週2回、合計8回行った。8回投与後、マウスを解剖し、それぞれの臓器を摘出した。(2)摘出組織で、銅濃度、cytochrome c Oxidase(CCO)活性を測定し、カテコラミン分画を分析した。各郡38匹を用いた。[結果・考察]macularマウスA群の大脳および小脳の銅濃度およびCCO活性はB、C群に比較して高値で、脳での銅濃度の改善、銅が有効に利用されている結果が得られた.

脳でのカテこら民分画でも、dopamin β-hydroxidase活性の指標となるドーパミン/ノルアドレナリンの改善がキレート薬併用で認められた.この結果は、キレート薬併用により、投与銅が血液脳関門を通過し、神経細胞に移行して有用に利用されていることを示唆している.しかしながら、macularマウス腎臓および小腸でも、キレート薬併用により、銅濃度は著明に上昇した.腎機能の血液生化学的検査では異常は見られなかったが、今後腎機能や小腸機能におよぼすキレート薬の影響を検討する必要があると考えられた.Menkes病は銅欠乏による重篤な中枢神経障害、結合織異常をきたす先天性銅代謝異常症で、現在有効な治療法はなく患児の多くは幼児期に死亡する。現在、Menkes病の治療としてヒスチジン銅の皮下注射が行なわれているが、中枢神経障害や結合織異常に対しては殆ど効果がない。本症の治療として最も必要なことは、銅を個々の細胞の小器官や神経細胞へ供給することである。そこで、本研究ではMenkes病モデルマウスであるmacularマウスを用いて、Menkes病の治療として銅と水・脂の両方に親和性のあるキレート薬であるジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム(DEDTC)を併用投与することを試みた。平成14年度はmacularマウスに塩化銅、DEDTCを投与し、体重増加、各臓器の銅濃度、チトクロームCオキシターゼ活性などを検討した。本年度はさらに、マウスのヒキ数を追加し、同様の検討を行った。生後4週齢のMenkes病モデルマウスに、銅とキレート薬を2回/week、計8回投与し、各臓器の銅含有量、銅酵素の活性を測定した。本症で最も重篤な症状である中枢神経障害を予防・改善させるためには、脳の銅濃度及び銅酵素活性の低下を改善させることが必要である。本研究では、キレート薬の併用治療により銅が脳血液関門を通過し、脳の銅濃度及び銅酵素活性において改善が見られた。一方、Menkes病患者では、腎臓、小腸に銅が蓄積する傾向にあるが、キレート薬を併用治療したマウスでは腎臓、小腸の銅の蓄積が悪化した。肝機能、腎機能の一般血液検査では異常は見られなかった。すなわち、銅・キレート剤の併用治療により中枢神経障害を改善することはできたが、腎臓、小腸での銅がさらに蓄積した。今後、銅蓄積による障害の有無をより詳細に検討するべきであると考えられた。
大規模集積回路網のすべての解を求めるアルゴリズムに関する研究

1.本研究ではまず、区分的線形回路のすべての解を求める高速アルゴリズムを開発した。すなわち昨年度までに開発した分離性活用アルゴリズムに線形計画法を導入し、解の存在しない領域をより効果的に除去する方法論を確立することにより、アルゴリズムの大幅な高速化を達成する。具体的には方程式のいくつかを制約条件とみなし、その解平面上で他の関数の最大値、最小値を求めることにより、解の存在・非存在を効率的に判定する符号テストを開発した。2.次に非線形回路のすべての解を求める高速アルゴリズムを開発した。最近応用数学の分野で区間解析の研究が進んでいるが、区間解析のアルゴリズムはそのままの形では非線形回路には適用できない。そこで回路方程式の分離性活用のアイデアを導入することにより、非線形回路にも適用できる新しい区間解析アルゴリズムを開発した。3.さらに、昨年度からの継続研究である「多変数関数を一変数関数の和で表現するアルゴリズム」の詳細なアルゴリズムを完成させた。このアルゴリズムにより、上記のアルゴリズムの適用範囲を大幅に拡大することができる。4.また、超球面の概念を用いた新しい解曲線追跡法を開発し、これを安定解の高速探索法として拡張した。この方法は簡易性と実現容易性に優れ、解曲線追跡法の普及版として広く実用に供することができる。5.上記1.と4.の成果について非線形理論とその応用国際シンポジウムで招待講演を行い、大きな反響を得た。6.今後は、線形計画法を用いた区間解析などについて研究を行い、大規模非線形方程式のすべての解を求める強力な方法論として確立する予定である。
6π電子系電子環状反応による生物活性天然物合成の新展開

1.神経細胞保護作用を有する多官能性カルバゾールアルカロイドの合成研究Carquinostatinの合成研究について、アレン中間体を組込んだ6π-電子系電子環状反応を活用し、1,3-位に酸素官能基を有する2-methylcarbazoleを合成し、その1-位水酸基を利用し4工程で1-(2-hydroxypropy1)-3-methoxy-2-methylcarbazoleへ導いた。これを基質としてリパーゼ触媒による不斉エステル交換反応を検討しchiral acetateおよびchiral alcoholをエナンチオ選択的に得ることができた。両者をMoscherの変法により(-)-alcoholがR-配置で、(+)-alcoholが3-配置とそれぞれ決定したのち、ゼレン酸無水物で酸化し、(R)-(-)-desprenylcarquinostatinおよびそのエナンチオマーの合成を達成した(発表予定)。Calothrixin Bの全合成を目的とし、アレン中間体を組込んだ6π-電子系電子環状反応を活用し、2-(2-nitrophenyl)-4-methoxymethyloxy-3-methylcarbazoleを合成することができ、DDQ酸化により4-位MOM基の解裂を伴って2-位メチル基をホルミル基へ酸化できた。2-位の2-ニトロフェニル基のニトロ基をアミノ基へ還元すると同時に分子内縮合を生じ、インドロフェナンスリジンへと誘導でき、CAN酸化により目的のcalothrixin Bの全合成を達成できた(発表予定)。3.抗腫瘍性インドロキノン、インドロイミノキノン系アルカロイドの合成研究1.神経細胞保護作用を有する多官能性カルバゾールアルカロイドの合成研究Carquinostatinの合成研究について、アレン中間体を組込んだ6π-電子系電子環状反応を活用し、1,3-位に酸素官能基を有する2-methylcarbazoleを合成し、その1-位水酸基を利用し4工程で1-(2-hydroxypropy1)-3-methoxy-2-methylcarbazoleへ導いた。3.抗腫瘍性インドロキノン、インドロイミノキノン系アルカロイドの合成研究インドールの2位にアレンを組み込んだ6π電子系電子環状反応により、共通の1,2,3-三置換カルバゾール骨格の合成に成功した。そのカルバゾールの1位の酸素官能基を利用してally1基を導入し、Wacker反応でallyl基をacetonyl基に変換し、11位のケトンをアルコールへ還元したのちアセチル基で保護した。最後に3位のエチルエーテルをBBr3にて解裂し、3,4-o-キノン構造への変換後、アセチル基を除き、6-desprenylcarquinostatin Aの合成を達成した。インドールの3位あるいは2位にアレンを組み込んだ6π電子系電子環状反応により、2,3,4-三置換カルバゾールあるいは1,2-二置換カルバゾールの合成を達成した。それぞれの基本構造の官能基を利用し、D環部分の形成を検討中である。2-Alkenyl-3-arenylpyrroleの電子環状反応に成功し、5-methylindole-4,7-quinoneの合成を達成した。しかし、本化合物の諸データは、天然物のそれとは一致しなかった。現在、6-mcthylindole-4,7-quinoncの合成を検討している。Veiutamineの合成は、同様の手法により多置換インドールの合成に成功し、deoxyveiutamincの合成経路の確立を目指している。インドールの2位にアレンを組み込んだ6π-電子系電子環状反応により、三置換カルバゾールを合成し、6-desprenylcarquinostatin Aの合成を達成した。そこで、6位へのプレニル基の導入を検討したが、二重結合の異性化したものと目的のものとの混合物が得られたので、さらに検討中である。Lavennduquinocinは、4,7-二置換インドールの合成法を開発し、同様の経路で進行中である。インドールの2位および3位にアレンを組み込んだ6π-電子系電子環状反応により1,2-二置換、1,2,3-三置換および2,3,4-三置換カルバゾールの合成経路をそれぞれ確立し、D環部の構築をaza 6π-電子系電子環状反応あるいは古典的な方法を含めて検討中である。2-Alkenyl-3-allenylpyrroleの電子環状反応によるインドール合成後、5-methylindole-4,7-quinoneへと誘導した。天然物のデータとは一致しなかったので、同様の手法で6-methylindole-4,7-quinoneを合成し、データを検討中である。

Veiutamineへは同様の手法で3,4,5,6-四置換インドールの合成を確立し、四環性キノンイミン構造への変換を検討中である。1.神経細胞保護作用を有する多官能性カルバゾールアルカロイドの合成研究Carquinostatinの合成研究について、アレン中間体を組込んだ6π-電子系電子環状反応を活用し、1,3-位に酸素官能基を有する2-methylcarbazoleを合成し、その1-位水酸基を利用し4工程で1-(2-hydroxypropyl)-3-methoxy-2-methylcarbazoleへ導いた。これを基質としてリパーゼ触媒による不斉エステル交換反応を検討しchiral acetateおよびchiral alcoholをエナンチオ選択的に得ることができた。両者をMoscherの変法により(-)-alcoholがR-配置で、(+)-alcoholがS-配置とそれぞれ決定したのち、ゼレン酸無水物で酸化し、(R)-(-)-desprenylcarquinostatinおよびそのエナンチオマーを合成できた。(R)-(-)-carquinostatinの全合成は検討している。Calothrixin Bの全合成を目的とし、アレン中間体を組込んだ6π-電子系電子環状反応を活用し、2-(2-nitrophenyl)-4-methoxymethyloxy-3-methylcarbazoleを合成することができ、DDQ酸化により4-位MOM基の解裂を伴って2-位メチル基をホルミル基へ酸化できた。2-位の2-ニトロフェニル基のニトロ基をアミノ基へ還元すると同時に分子内縮合を生じ、インドロフェナンスリジンへと誘導でき、CAN酸化により目的のcalothrixin Bの全合成を達成できた。3.抗腫瘍性インドロキノン、インドロイミノキノン系アルカロイドの合成研究福山らによって単離・構造決定された5-methyllndole-4,7-quinoneの全合成を目的とし、ピロール環を基盤とし、アレン中間体を組込んだ6P-電子系電子環状反応を活用しN-benzyl-4-methoxy-5-methylindole-2-carboxylic acidを合成することができた。さらに、6工程を経て5-methylindole-4,7-quinoneの合成に成功した。また、6-methylindole-4,7-quinoneも同様な手法で合成することができた(速報にて一部発表)。インドロイミノキノンのveiutamineの合成は、同様な手法でindole-4,7-quinone誘導体とし、3環性インドロイミノキノンへと誘導すべく検討中である。
ヒートアイランド対策のためのPDCAデュアルサイクル支援システムの研究

PDCAサイクルの考え方をヒートアイランド対策に適用し、シミュレーションの活用システムを追加して、「PDCAデュアルサイクル支援システム」をWeb上に構築した。具体的には以下の通りである。(1)ヒートアイランド対策手法を整理し、そのデータベースを構築した。(2)メソ気象シミュレーションツールのWRFモデルを用いて、大阪地域のヒートアイランドのシミュレーションを行い、アセスメントに使用できる環境の構築を行った。(3)ヒートアイランドの常時観測を大学や研究機関が協力して行い、観測値のデータベース化を行い、監視システムを構築した。(4)システムの運用を開始し、アンケートやヒアリングによりシステムの評価を行い、改善点を明らかにしつつある。次の3つのサブシステムに関する研究を行っている.なお、テータベースシステム全体の構築・運用については、田中、森山、西村が担当している。(1)ヒートアイランド対策手法データベースの構築ヒートアイランド対策手法の選択肢を行政機関や事業者に伝えることを目的として,各ヒートアイランド対策手法(植樹、屋上緑化,クールルーフ,保水性舗装、高反射率舗装など)及び実態調査事例のデータベース化を主に、竹林、森山、吉田が担当して行った,また、新しい対策の一つとして再帰反射による効果が西岡により、外断熱の対策効果について、芝池により検討された。(2)シミュレーションツール活用環境システムの開発ヒートアイランド対策の効果を予測するための技術(シミュレーションツール)について,メソスケール気象モデルであるWRFやCFDモデルであるSTREAMといった既存のソフトを応用して、ヒートアイランド対策を盛り込んだ計画や事業(市街地整備、再開発,自然地復元など)の気候アセスメントを行うためのシミュレーションツールの活用環境システムについて、主に、竹林,森山、大澤,近藤,田中が担当して開発を行った。(3)ヒートアイランド観測データベースの構築主に、竹林、鍋島、宮崎らが中心となり、行政機関などと協力して街路や地区空間、都市上空などにおいてヒートアイランドに関する観測を行い,ヒートアイランドの現状を把握した。また、吉田、鳴海により気温の地域代表性の検討がなされた。また、観測結果を行政機関や市民,研究者に伝えていくことを目的として,ヒートアイランド観測情報のデータベース化を行った。これは、PDCAサイクルにおける「CHECK」の段階での活用を念頭において研究を進めている。本研究は,大阪都市圏におけるヒートアイランド対策の2つのPDCAサイクルを支援するためのWebシステムを構築することを目的としている.本年度は以下のようなシステムの構築に関する研究を行なった。(1)ヒートアイランド対策手法データベースの試行運用を行い、関連分野の研究者や、データベースの主なユーザー(ヒートアイランド対策PDCAメインサイクルを運営すべき人々)である、行政機関職員、事業者等を対象に、主に、学識経験者として出席した委員会などを通してヒアリング調査を行った。対策手法データベースを参考に実践してゆく際の問題点を検討し、データベースの改善を行った。(2)シミュレーションツール活用支援システムの試行運用を行い、システムの主なユーザー(アセスメントPDCAサブサイクルに関わる人々)である、研究者、行政機関職員、事業者等を対象にヒアリング調査を行った。システムを実際に利用している研究者から問題点を検討し、システムの改善を行った。(3)ヒートアイランド観測データベースの試行運用を行い、関連分野の研究者や、データベースの主なユーザー(ヒートアイランド対策PDCAメインサイクルを運営すべき人々)である、行政機関職員、事業者等を対象にヒアリング調査を行った。データベースを実際に利用してもらいデータベースの問題点・改良点の洗い出し等を行い、この成果をもとに、データベースの改善を行った。研究実績の概要本研究は,大阪都市圏におけるヒートアイランド対策の2つのPDCAサイクルを支援するためのWebシステムの構築を目的としている.これは,対策実施PDCAメインサイクルの「PLAN」「ACT」の段階を支援するための(1)対策手法データベース,アセスメントPDCAサブサイクルを支援するための(2)シミュレーションツール活用支援システム,および対策実施PDCAメインサイクル「CHECK」の段階を支援するための(3)観測データベースから構成される平成22年度は、平成21年度に改善を行った対策実施PDCAメインサイクル・システムの運用を摂南大学のサーバーを用いて行った。なお、次の段階では、研究者、行政機関職員、事業者で構成される「大阪ヒートアイランド対策コンソーシアム」にて本システムを利用したヒートアイランド対策PDCAメインサイクルの運用を想定して準備を進めている。また、本システムを活用し、具体的な地区を対象としたヒートアイランド対策を考えるための市民参加型ワークショップも、寝屋川市などを対象として近い将来行うことを検討中である。「ヒートアイランド対策PDCAデュアルサイクル支援システム」の運用の評価は、引き続きアンケートなどにより実施する予定である。本研究で構築するシステムは長期に渡りデータを蓄積して行くことを目的としているので、本申請研究機関終了後も摂南大学で管理し、運用を続けてゆく方針である。
霊長類化学感覚の分子・細胞メカニズム

霊長類の味覚・嗅覚等の化学感覚について分子・細胞レベルでの研究を実施した。ニホンザルで地域特異的に生じた苦味受容体TAS2R38の開始コドン変異を進化遺伝学的に解析した結果、TAS2R38は紀伊半島特異的に非感受性変異体が急速に増加したことがわかった。また、種特異的な反応を示す苦味受容体の機能的意義を検討した結果、ニホンザル等のマカク類ではTAS2R16の変異により樹皮等に含まれる苦味に対して耐性が高いことを発見し、このような種間差は他の受容体でも見られることが示唆された。さらに遺伝子発現量と部位の種間比較を行った結果、マーモセット類で盲腸に発現する味覚受容体が特異的に多いことがわかった。霊長類の種間・種内の遺伝子変異が与える表現型への影響について、より高次の分子・細胞・個体レベルの解析を行った。(1)ニホンザルで地域特異的に生じた苦味受容体の開始コドン変異の進化的解析地域特異的に開始コドンに生じたこの変異がどのような進化的・生態的意義を持っているのか検討するため、進化遺伝学的方法により、この遺伝子(紀伊半島ニホンザルのTAS2R38)周辺の配列を比較し、この変異がいつ頃生じて集団の中に蓄積してきたのか検討した。また、この時期に生じた生態学的な背景として、柑橘類の当該地域への移入が考えられた。ヒトTAS2R38は柑橘類に含まれる苦味物質リモニンを受容していることが報告されているため、ニホンザルのTAS2R38がリモニンを認識するのか、この地域の変異型TAS2R38は認識できないのか検討した。(2)RT-PCRによって示唆されている遺伝子発現量の部位・時間変化の細胞レベル解析ニホンザル・アカゲザルとコモンマーモセットを主な対象として、味覚情報伝達に関わる遺伝子の発現部位や時間変化を検討した。その結果、遺伝子発現の時間変化が種ごとに異なることが示された。また、消化器系の臓器を比較しても味覚情報伝達関連分子の発現パターンが種間で異なることを見出した。この結果を、免疫染色法を用いてタンパク質・細胞レベルで確認するとともに、RT-PCRと抗体を併用して共発現する受容体を同定した。その結果、いくつかの苦味受容体が発現していることを見いだしたため、現在論文にまとめて投稿中である。これまでにヒト、チンパンジー、ニホンザル、中国のラングール、中南米のマーモセットが共通に持つ苦味受容体TAS2R16の機能をタンパク質レベルで比較検討した結果、それぞれの種特異的な天然植物成分に対する反応パターンが観察された。このうち、サリシンについてはニホンザルの行動実験で感度が著しく低いことを確認するとともに、特異的な採食活動との関係が示唆されたが、他種や他のリガンドについての機能は不明である。そこで、タンパク質レベルでの機構を様々な変異体を用いて解析した。まず、ニホンザルとヒト、ラングールのアミノ酸配列を比較検討した結果、7カ所のアミノ酸がマカク特異的に変異していることがわかった。そこで、それぞれの箇所をニホンザル型にしたヒトTAS2R16の変異体を作成した結果、3カ所のアミノ酸変異は感度を減少させ、逆に2カ所の変異は感度を上昇させることがわかった。感度を減少させる3カ所のアミノ酸をすべてニホンザル型にしたヒトTAS2R16はかなりニホンザルTAS2R16に近い応答を示した。さらに、感度を減少させる3カ所のアミノ酸をすべてニホンザル型にしたラングールTAS2R16は、ほぼニホンザルTAS2R16と同様の応答を示した。一方で、これまでサンプルが得難かったアフリカ産オナガザルのDNAについて、研究協力者より数個体のフンを得る機会があったため、今年度は研究分担者の松村を中心に各苦味受容体の配列を種ごと、個体ごとに決定した。TAS2R1, 16,38について種ごとにいくつかの変異が発見されたため、分子進化解析や機能解析によりその特徴を決定した。また、新世界ザルについてもいくつかの味覚受容体の種間比較を試みた。霊長類の種や個体の特性について、ゲノム・分子レベルの研究を展開した。その結果、以下のことが解明された。(1)種特異的な反応を示す苦味受容体の機能的意義ヒト、チンパンジー、ニホンザル、中国のラングール、中南米のマーモセット等が共通に持つ苦味受容体TAS2R16の機能をタンパク質レベルで比較検討した結果、それぞれの種特異的な天然植物成分に対する反応パターンが観察された。これまではサリシンを中心とした応答を比較していたが、青梅に含まれるアミグダリン等の毒性の高い物質に対しては、サリシンとは異なる反応をすることがわかった。また、推定されるタンパク質の構造を比較した結果、これらの反応特性の違いを生み出すアミノ酸残基を同定することができた。さらにTAS2R1, TAS2R4, TAS2R38などについても同様の種特異性を見出すことができた。(2)甘味、旨味等はTAS1Rで受容される。苦味と同様に霊長類の甘味、旨味受容体の機能を種間で比較した結果、甘味受容体TAS1R2/TAS1R3、旨味受容体TAS1R1/TAS1R3それぞれで種間の応答の違いを見出すことができた。(3)食肉目イタチ科の各種におけるTas1R1の塩基配列を決定し、種間比較をおこなったところ、ユーラシアカワウソにおいて偽遺伝子化していることを新たに発見した。

非同義置換率と同義置換率の比は、偽遺伝子化が生じている食肉目の種において有意に高く、この遺伝子に対する選択圧が緩んでいることが示唆された。その他、鯨類等様々な動物種で味覚受容体や嗅覚受容体の種間差を確認した。(4)ワオキツネザルのオス臭腺分泌物を分析した結果、繁殖期と非繁殖期でそれぞれ増減する物質を同定することができた。これらの物質をメスにかがせた結果、成分の内容に応じて「においかぎ時間」が異なることが示唆された。霊長類の味覚や嗅覚等の化学感覚について分子・細胞レベルの研究を実施した。その結果、TAS2R38、TAS2R16等の味覚受容体の進化過程を明らかにした。ニホンザルの苦味受容体TAS2R38については、一部地域で特異的に正の自然選択が働いていることが示唆された。また、コロブス類のTAS2R38の機能解析を行うことに成功した。苦味受容体TAS2R16については、種間の機能差を生み出す分子メカニズムを同定した。さらに甘味受容体TAS1R2/TAS1R3についてもニホンザルで機能解析を行うことに成功し、ヒトとの種間差があることが示唆された。嗅覚についてはワオキツネザルの前腕臭腺から分泌される物質の同定に季節性があることを示すことができた。さらに味覚受容体や情報伝達物質の発現パターンを様々な年齢のサルで比較することを試みた。一方、霊長類の果実食・葉食を基本とする霊長類の化学感覚の特徴に対する理解を深めることを目的に、食肉目哺乳動物種および鳥類種の味覚受容体について解析をおこなった。まず、肉食・魚食を基本とするイタチ科各種でTas1r1の配列を決定して比較した結果、ユーラシアカワウソでTas1r1が偽遺伝子化していることを発見した。また、花蜜や果物を常食とするメジロとヒヨドリのTas1r1とTas1r3の全配列を確定し、鳥類の中で唯一甘味受容の化学メカニズムが解明されているハチドリと比較したところ、甘味受容の鍵となるアミノ酸が両者の間で異なることが明らかになった。霊長類の味覚・嗅覚等の化学感覚について分子・細胞レベルでの研究を実施した。ニホンザルで地域特異的に生じた苦味受容体TAS2R38の開始コドン変異を進化遺伝学的に解析した結果、TAS2R38は紀伊半島特異的に非感受性変異体が急速に増加したことがわかった。また、種特異的な反応を示す苦味受容体の機能的意義を検討した結果、ニホンザル等のマカク類ではTAS2R16の変異により樹皮等に含まれる苦味に対して耐性が高いことを発見し、このような種間差は他の受容体でも見られることが示唆された。さらに遺伝子発現量と部位の種間比較を行った結果、マーモセット類で盲腸に発現する味覚受容体が特異的に多いことがわかった。霊長類の様々な味覚受容体の種間比較だけでなく、他の様々な動物の味覚受容体の比較や、嗅覚に関する分泌物の同定に成功しているため。27年度が最終年度であるため、記入しない。霊長類分子生理学得られた結果を論文として発表することを目指す。特に味覚受容体についてはオリジナリティが高いため、早い時期に投稿することを計画している。コモンマーモセットの消化管における味覚受容体の特異な発現プロファイルを免疫染色で確認した。多重染色により細胞種なども同定することができればよかったが、抗体の特異性等の問題で至らなかった。
精神疾患の環境的要因曝露における発症機序の解明および新規治療薬の選定

研究目的:本研究は、神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的とした。すなわち、精神疾患、特に統合失調症の発症には、遺伝的要因や胎生期/周産期の環境的要因によって神経-グリア細胞や神経回路網の発達障害が関与している。先行研究において申請者は、発症脆弱性の形成機序に関与する共通因子として可能性の高いprostaglandin E2(PGE2)-EP1受容体シグナル伝達系に注目し、新生仔期におけるPGE2-EP1受容体シグナル伝達系の亢進は、成体期における精神機能異常に関与することを見出している。研究期間においては、PGE2-EP1受容体シグナル伝達系亢進による神経形態学的機能へ与える影響を検討し、精神機能異常の発現する機序解明を目指した。研究方法・成果:新生仔期(生後2日から5日間)におけるPGE2(10mg/kg sc)暴露による脳神経機能、および胎生期(E17.5)の初代海馬神経細胞におけるPGE2(10 μM)による神経発達への影響について検討した。その結果、新生児期PGE2投与マウスでは、溶媒投与マウスと比較して、成体期(生後10週齢)の前頭前皮質におけるドパミンの代謝回転が有意に低下していたが、セロトニンおよびノルアドレナリンの代謝回転に影響はなかった。海馬、側坐核や線条体には何ら影響はなかった。一方、初代海馬神経細胞の突起伸長は、PGE2添加によって濃度依存的に抑制された。したがって、PGE2は前頭前皮質におけるドパミン作動性神経機能を低下させ、神経発達を抑制することが示唆された。PGE2-EP1受容体シグナル伝達系に注目し、従来の抗精神病薬とは作用機序が異なる分子を標的とした新しい予防法および治療法となる可能性を見出した。
穴内面複雑形状加工法の開発

一般に,穴加工とは直穴加工のことと認識されていることからわかるように,実用化されている除去加工法によって形成できる穴形状の自由度は低い.したがって,製品の設計・製造では,単純な穴形状を駆使することにより要求を満たしている.しかし,このことによって生じる問題には妥協せざるを得ない.この現状を逆に考えると,複雑な穴形状の加工が可能になれば,このような問題に甘んじることはなくなり,さらには,高付加価値製品を生み出せる可能性があることを示している.そこで本研究では,穴内面の任意位置に任意形状を放電加工により創成する新技術を開拓し,それによって,断面が複雑に変化する穴形状を創成することを目指している.本年度は,以下に示す成果を得た.1.穴内面複雑形状加工システムの多軸化と加工形状の複雑化昨年度に製作した穴内面複雑形状加工システムを多軸化し,複雑な形状が加工できるように進化させた.2.放電加工性能や加工条件などの基礎的な調査の実施多軸化した穴内面複雑形状加工システムについて,放電加工可能性や加工条件などに関する基礎的な調査および評価を行い,一定の成果を得た.3.穴内面複雑形状加工システム用CAMを開発するための基礎研究加工目標とした穴内面形状をCADにより定義すれば,目標形状の加工に適した電極形状と電極運動経路,および,主軸と各可動軸の関係を出力するCAMの開発を目指し,基本的な手法を開発するための基盤的な研究を行い,その有用性を確認できた.一般に,穴加工とは直穴加工のことと認識されていることからわかるように,実用化されている除去加工法によって形成できる穴形状の自由度は低い.したがって,製品の設計・製造では,単純な穴形状を駆使することにより要求を満たしている.しかし,このことによって生じる問題には妥協せざるを得ない.この現状を逆に考えると,複雑な穴形状の加工が可能になれば,このような問題に甘んじることはなくなり,さらには,高付加価値製品を生み出せる可能性があることを示している.そこで本研究では,穴内面の任意位置に任意形状を放電加工により創成する新技術を開拓し,それを用いて,断面が複雑に変化する穴形状を創成することを目指している.本年度は,以下に示す成果を得た.1.並進可動軸をもつハードウェアの開発本研究では,穴内部において電極が運動する軌跡の包絡形状が加工形状となるが,従来のスライダクランク機構を応用した機械部品だけで構成される装置では,穴内面に円弧形状しか加工できなかった.そこで,電極の運動を多様化するために,並進可動軸を付加した装置を開発した.この装置を用いて,従来の装置では加工不可能であった円弧と直線から成る形状を穴内面に創成することができた.2.ソフトウェアの改良による加工形状の複雑化当初,開発した装置において,電極運動軌跡を制御するソフトウェアは,電極の先端を円弧および鉛直線上を通過するような運動しか実現できなかった.そこで,電極運動軌跡すなわち加工形状を多様化できるように,ソフトウェアを改良した.その結果,穴内面に円弧とアステロイド曲線から構成される形状を加工することができた.一般に,穴加工とは直穴加工のことと認識されていることからわかるように,実用化されている除去加工法によって形成できる穴形状の自由度は低い.したがって,製品の設計・製造では,単純な穴形状を駆使することにより要求を満たしている.しかし,このことによって生じる問題には妥協せざるを得ない.この現状を逆に考えると,複雑な穴形状の加工が可能になれば,このような問題に甘んじることはなくなり,さらには,高付加価値製品を生み出せる可能性があることを示している.そこで本研究では,穴内面の任意位置に任意形状を放電加工により創成する新技術を開拓し,それによって,断面が複雑に変化する穴形状を創成することを目指している.本年度は,以下に示す成果を得た.1.穴内面複雑形状加工システムの多軸化と加工形状の複雑化昨年度に製作した穴内面複雑形状加工システムを多軸化し,複雑な形状が加工できるように進化させた.2.放電加工性能や加工条件などの基礎的な調査の実施多軸化した穴内面複雑形状加工システムについて,放電加工可能性や加工条件などに関する基礎的な調査および評価を行い,一定の成果を得た.3.穴内面複雑形状加工システム用CAMを開発するための基礎研究加工目標とした穴内面形状をCADにより定義すれば,目標形状の加工に適した電極形状と電極運動経路,および,主軸と各可動軸の関係を出力するCAMの開発を目指し,基本的な手法を開発するための基盤的な研究を行い,その有用性を確認できた.
MRI造影剤とフリーラジカル発生消去に関する研究

Gd-DTPA, Gd-HP-DO3A, GdDTPA-BMAはMRI造影剤として用いられ腫瘍や、炎症などの検出率を高めることに用いられる。また、ランタノイド族Gd^<3+>は7個の不体電子対を持つ常磁性体としての磁気モーメントを有する。Gd^<3+>イオンのキレートは安定化した錯体を生成する。これらの錯体のフリーラジカル消去能についてElectron Paramagnetic Resonance Spectroscopy(EPR)を用いて検討した。測定方法は高速液体クロマトグラフィーポンプを用いたフローインジェクション法にて行った。Gd-DTPA, Gd-HP-DO3A, GdDTPA-BMAは希釈して0-200μMの濃度で実験を行った。これらすべてのGd^<3+>錯体において容量依存性のヒドロキシラジカル消去能を認めた。これら各々の消去能はほぼ同程度で、イオン性(Gd-DTPA)と非イオン性(Gd-HP-DO3A, GdDTPA-BMA)の間に有意差は認めなかった。これらのMRI造影剤のヒドロキシラジカル消去能は既知のラジカル消去剤であるマンニトールのほぼ10倍で強力なラジカル消去剤であるアスコルビン酸と同程度であった。また、造影剤の添加物であるDTPA,カルジアミドナトリウムの消去能はマンニトールとほぼ同程度、すなわちGd^<3+>錯体の1/10程度であった。今回の研究においてGd-DTPA, GdHP-DO3A, Gd-DTPA-BMAは強いラジカル消去能を有することがわかった。このことは、Gd^<3+>錯体の製剤としての安定性を意味し、添加物を付加することにより安全性を高めていることが今回の一連の実験で示された。我々はこの一連の反応系はヒドロキシラジカルとGd^<3+>と結合した水分子との相互作用によるものと推測した。Gd-DTPA,Gd-HP-DO3A,GdDTPA-BMAは、MRI造影剤として用いられている。ランタノイド族Gd^<3+>は7個の不対電子を持つ常磁性体としての磁気モーメントを有する。Gd^<3+>イオンのDTPA,DTPA-BMA,HP-DO3Aによるキレートは安定化したGd^<3+>錯体を生成する。フリーラジカル消去能についてElectron Paramagnetic Resonance spectroscopy(EPR)を用いて、5,5′-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide(DMPO)によるスピントラップ法で検討した。Gd-DTPA,GdHP-DO3A,Gd-DTPA-BMA)は希釈して0mM-10mMの濃度で実験を行った。ヒドロキシルラジカルの発生は希釈した過酸化水素溶液(3.3mM;pH7.4リン酸バッファー)に対して20秒間の紫外線照射(500W Hg-Xe lump)を行い発生させた。DMPO-OHラジカルによるEPRシグナルはJEOL TE-300 X-bandスペクトロメーターを用い室温で計測した。これらのラジカル消去能の評価はDMPO-ヒドロキシルラジカルによるEPR信号強度と比較して行った。これらのすべてのGd^<3+>錯体において容量依存性のラジカル消去能を認めた。3種類の造影剤の比較ではGdHP-DO3Aのラジカル消去系がGd-DTPA-BMAのラジカル消去系と比較して少し強く認められた。

我々はこの一連の反応系はヒドロキシルラジカルとGd^<3+>と結合した水分子との相互作用によるものと推測した。第一に、前年度の追試を行った。方法については昨年度と同様である。すなわち、下記のとおりである。Gd-DTPA, Gd-HP-DO3A, GdDTPA-BMAを0mM-10mMの濃度に希釈した。ヒドロキシラジカルは希釈した過酸化水素溶液に対して20秒間の紫外線照射を行い発生させた。DMPO-OHラジカルによるEPRシグナルはJEOL TE-300 X-bandスペクトロメーターを用いて室温で計測した。これらのラジカル消去能の評価はDMPO-ヒドロキシラジカルによるEPR信号強度と比較して行った。これら全てのGd3+錯体において前年度同様に容量依存性のラジカル消去能を認めた。しかし、前年度消去能に差が認められていたが、追試の結果、上記三種類のラジカル消去能に有意差は認められないことがわかった。これらの原因としては、DMPOの不安定さの影響、造影剤自体が錯体であるうえに添加物が加えられていることなどが、結果に影響を与えているためと考える。現在、DMPOに変わる新しいスピントラップ剤が開発されてきており、平成14年度は新しいスピントラップ剤を用いて実験を行い、検討する予定である。Gd-DTPA, Gd-HP-DO3A,GdDTPA-BMAは、MRI造影剤として用いられ、腫瘍や、炎症などの検出率を高めることに用いられている。また、ランタノイド族Gd^<3+>は7個の不体電子を持つ常磁性体としての磁気モーメントを有する。Gd^<3+>イオンのDTPA, DTPA-BMA, HP-DO3Aによるキレートは安定化したGd^<3+>錯体を生成する。フリーラジカル消去能についてElectron Paramagnetic Resonance Spectroscopy(EPR)を用いて、5,5'-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide(DMPO)によるスピントラップ法で検討した。Gd-DTPA, GdHP-DO3A, Gd-DTPA-BMAは希釈して0mM-10mMの濃度で実験を行った。ヒドロキシルラジカルの発生は希釈した過酸化水素溶液(10mM;pH7.4リン酸バッファー)を用いた。DMPO-OHラジカルによるEPRシグナルはJEOLRE-1Xスペクトロメーターを用い室温で計測した。これらのラジカル消去能の評価はDMPO-ヒドロキシルラジカルによるEPR信号強度と比較して行った。これらのすべてのGd^<3+>錯体において容量依存性のヒドロキシルラジカル消去能を認めた。これらの消去能はほぼ同程度で既知のラジカル消去剤であるマンニトールのほぼ10倍の消去能を有した。また、造影剤の添加物であるDTPA,カルジアミドナトリウムの消去能はマンニトールとほぼ同程度であった。今回の研究においてGd-DTPA, GdHP-DO3A, Gd-DTPA-BMAは強いラジカル消去能を有することがわかった。
習得基準と自律学習の観点に立脚した非専攻課程ロシア語教育文法とプロファイルの構築

日本では英語以外の外国語教育において大学の非専攻課程教育が重要な位置を占めており、ロシア語教育でも同様である。しかし、非専攻課程教育は学習時間が十分ではなく、そのため自律学習の確立が基盤となる。また、習得基準を提示して、学習のロードマップとすることも必要である。そのようなことに立脚して、ロシア語の文法教育の見直しを行った。さらに、非専攻課程ロシア語教育のプロファイルの検討を行い、加えて、ロシア語教育における「レアリア」の問題の洗い出しを行った。研究課題2年目として、非専攻課程ロシア語教育における習得基準の再検討を継続し、特に本研究の中心課題である教育文法の見直しのために、国内外の文献資料の調査も引き続き行うとともに、論点をしぼりつつ検討を行った。また、プロファイル構築のため、表現・文法・文型の整理を行い、これらの情報のデータベース化に着手した。表現・文法・文型の他に、語学学習の背景知識となるレアリアも本研究の検討課題としているが、レアリアについては語彙・表現に関わると同時に、語学学習・教授とは独立して提示し、学習者に伝えられるものでもある。この点に関してはこれまでの非専攻課程習得基準を見直しつつ、プロファイルへの効果的な組み入れを考察中である。ロシア語学習におけるレアリアは「ロシアに親しむ」「ロシアを知る」「ロシアを体験する」等の観点から分析が可能であるが、このうち「ロシアを体験する」については、学生の留学(語学研修)や旅行の実態を踏まえて検討する必要があり、実態の調査・まとめを行った。研究課題3年目として、引き続き非専攻課程ロシア語教育における習得基準の再検討を行い、特に本研究の中心課題である教育文法の見直しのために、国内外の文献資料の調査も引き続き行うとともに、論点をしぼりつつ検討を行った。ロシア語教育でも、ロシア連邦教育科学省認定のロシア語検定試験(ТРКИ)にも見られるように、コミュニカティヴな能力の重視がなされており、本課題でも、特に、コミュニケーションのための文法という視点に大きな注意を払うべきと考えている。また、プロファイル構築のため、表現・文法・文型の整理、および、これらの情報のデータベース化作業を引き続き行った。この点に関してはこれまでの非専攻課程習得基準を見直しつつ、プロファイルへの効果的な組み入れを引き続き考察中である。ロシア語学習におけるレアリアは「ロシアに親しむ」「ロシアを知る」「ロシアを体験する」等の観点から分析が可能であり、まず、このうちの「ロシアを体験する」について学生の留学(語学研修)や旅行の実態を踏まえて検討する必要があり、実態の調査を引き続き行っている。2012年度に行うことができなかったロシアでの調査・資料収集を実施することができた。国立アストラハン大学では、日本人向けのロシア語の短期語学研修の視察を行い、専門家(研究協力者)との意見交換もできた。モスクワでも専門家(研究協力者)との面談により情報収集を行い、また資料収集を行うことができた。研究初年度である2011年度は、これまでの研究成果であるロシア語の非専攻課程習得基準と教育文法の再検討に着手した。まず、我々自身のこれまでの研究成果に加えて、国内外の種々の資料もふまえて、特に習得基準における低い方のいくつかのレベル(初等諸レベル)で習得すべき重要表現を重点として、それらが関わる文法項目について教育文法の検討作業を行った。また、逆に、文法項目の最重要事項から重要表現の検討を行い、さらには習得基準についても再検討作業を進めた。これらの作業は、本研究の目的である、語彙・文法・表現・レアリアを含んだ具体的な教育内容のコーパスであるプロファイル構築のための準備作業である。国際研究交流としては、5月に、中国・上海外国語大学における国際ロシア語・ロシア文学教師連盟第12回大会で、日本の非専攻課程ロシア語教育について報告を行った。世界各国のロシア語教師やロシア語研究者との交流も行うことができ、本研究にとって非常に有意義であったと考える。また、ロシア語やロシア語教育についての様々な情報を得るために、文献調査の他に、9月に、ロシアのモスクワとサンクトペテルブルグ、加えてロシアの隣国であるフィンランドのヘルシンキにおいて、調査・資料収集を行った。特に、ヘルシンキでは、ロシア語で初等中等教育を行うバイリンガル校を視察することができた。さらに、2012年3月には、神奈川大学に日本とロシアのロシア語及び日本語の言語教育関係者を招いて「シンポジウム・ユーラシアを研究する『日露の交流と言語教育ロシア語の新たなる国際性』」を開催し、情報交換と交流を行うことができた。最終年度として、引き続き非専攻課程ロシア語教育における習得基準の再検討を行うとともに、本研究の中心課題である教育文法の見直しを行うため、国内外の文献資料調査と論点を「コミュニケーションのための文法」という視点にしぼった検討を行った。

新たに重要な視点を加えたため、プロファイルの構築自体は少し遅れてしまい、研究期間終了後に取りまとめる予定である。2013年度までの研究協力者によるものを含めた成果として『ロシア語学と言語教育IV』を発行することができた。これは日本の研究者の他に、ロシアの研究者からも協力を得て進めた本研究の中間報告的な内容をもつ。一部に2012年3月に神奈川大学で開催したシンポジウム「日露交流と言語教育ロシア語の新たなる国際性」の報告をさらに拡張した論考を含み、本研究に内在される多様な問題に取り組んだ成果である。ロシア語の現在的な国際的地位、ロシア語脅威うにおける昨今の様々な取り組み、日露の教育・研究現場の現状・比較、文法と文法教育、といった問題が取り上げられている。また、本研究では、言語使用の背景知識であるレアリアも検討課題としているが、2014年7月に神奈川大学で開催したシンポジウム「言語教育おけるレアリアロシア語と日本語」での報告内容を『ロシア語学と言語教育V』にまとめることができた。ロシア語教育の立場から見たレアリアの問題の他に、ロシアの日本語教育から見たレアリアも論じられ、それは日本のロシア語教育にも大いに刺激となるものであった。ロシア語教育学,ロシア語学習得基準の再検討を継続し、教育文法の検討を引き続き行った。また、プロファイル構築のために、表現や文法、文型の電子データベース化を開始した。なお、レアリアについては、語彙・表現に関わると同時に、語学学習・教授とは独立して提示し、学習者に伝えられるものでもあると考えるため、これまでの非専攻課程習得基準を見直しつつ、プロファイルへの効果的な組み入れを検討した。レアリアについては、特に「ロシアを体験する」の観点から調査・まとめを行うことができた。今年度、予定していたロシアでの現地調査・文献調査を実施することができなかったが、国内で行った文献調査や国内外の研究者との情報交換で十分に補完できたものと考えている。これらの進展状況からおおむね順調であると判断できる。中間的な成果の取りまとめが遅れてしまっているため、当初の計画で予定していた学会等での発表ができなかった。したがって、専門家に意見をもらうことも小規模にしか行えておらず、そのフィードバックを課題に反映させることもいくつかの部分にとどまっている。初年度の研究として計画した非専攻課程習得基準の内容と教育文法の見直しは、自らのこれまでの成果に加えて、国内外の文献資料をもふまえて、特に初等レベルの習得基準や教育文法の最重要部分についてはおおむね行うことができた。また、国際研究協力として、中国・上海で開催された国際学会(国際ロシア語・ロシア語教師連盟第12回大会)で報告を行い、ロシアやフィンランドに赴いての調査・資料収集を行い、神奈川大学において語学教育をテーマとしたシンポジウム(シンポジウム・ユーラシアを研究する「日露の交流と語学教育ロシア語の新たなる国際性」)を開催した。
非同期通信するプログラムを形式的証明から抽出してバグを防ぐ研究

ゲーデル・ダメット論理の証明から非同期通信する並行プログラムを抽出する方法をみつけて、FLOPS2012という国際学会で発表した。交付申請書に記載した研究目的にあるとおり、直観主義論理の証明からプログラムを抽出するプログラム抽出の技法を応用したといえる。ゲーデル・ダメット論理は直観主義論理の拡張であり、今回の研究で抽出したプログラムはもともと直観主義論理の証明から抽出できていた型付きラムダ計算の拡張である。さらに、研究目的にあるとおり、抽出されるプログラムは非同期通信する並列プログラムである。本研究の最も重要な結果は、無待機計算で解ける問題はゲーデル・ダメット論理をもとにしたプログラミング言語で解けるし、ゲーデル・ダメット論理をもとにして解ける問題は無待機計算で解けるという特徴付けの結果である。論理学への貢献はゲーデル・ダメット論理の計算的意味を明らかにしたことであり、計算機科学への貢献は無待機計算用のプログラミング言語を発見したことである。ゲーデル・ダメット論理の計算的意味が何かという問題は1991年にArnon Avronによって提起されて以来解かれないまま20年以上の時間が経過した。本研究ではこの古い問題を解けた。無待機計算は、理論計算機科学で、1990年代に注目された概念であり、2004年のゲーデル賞は無待機計算の位相幾何学的特徴付けという仕事に与えられた。本研究では、無待機計算のプログラミング言語による特徴付けを実現した。研究実施計画に記述した通り、「直観主義知識様相を持つ型付きラムダ計算と、ゲーデル=ダメット論理の演繹体系を組み合わせた、waitfree計算のための型付きラムダ計算についての研究を行い、国際会議に投稿」し、FLOPS2012という国際学会に受理された。この研究に関しては当初のもくろみどおり、「この型付ラムダ計算で記述したプログラムは、すべてwaitfreeという制限のもとで計算できるものであり、逆に、waitfreeという制限のもとで計算できることは、従来の型付ラムダ計算で計算できないような複雑なものを除けば、すべて計算できるという性質である」ということを確かめることができた。これは数理論理学と分散計算という異なる分野の成果をつなげる点で、重要な成果である。ただし平成23年度内の発表を目標としていたが、発表は翌年度5月となった。計画の次の段階「研究したプログラミング言語を、実装して実際の計算機で動かす」を終え、その次の「実際の計算機で動くプログラムを、証明から抽出するという枠組みも実装する」を達成しない段階で、年度を終えた。以上をもって、大まかな目標として掲げた二点のうち一点「直観主義知識様相を持つ型付きラムダ計算を定義して、その分散環境における非同期通信を使った実行を定義し、型がついた項は必ず正常に実行されることを証明する」ということを達成することができた。二点目「プログラム抽出の理論的基盤であるmodified realizabilityの議論に、修士論文で提案した直観主義知識様相を追加する」という点は本研究のためには必要ではないということが、あきらかとなった。年次計画に挙げた1年目に挙げた事項2点のうち、1点目「直観主義知識様相を持つ型付きラムダ計算を定義して、その分散環境における実行を定義し、型がついた項は必ず正常に実行されることを証明する」は達成した。2点目「プログラム抽出の理論的基盤であるmpdified realizabilityの議論に、修士論文で提案した直観主義知識様相を追加する」は不要とわかった。さらに2年目に挙げた事項のうち「HaskellまたはOCamlといったような型つきラムダ計算に基づくプログラミング言語の型にも直観主義知識様相を追加して、1年目に考案した型付きラムダ計算の実行系に即した挙動をするように、実行系も改良する。」も達成した。研究課題達成のために必要な段階の半数を、二年間中最初の一年間でこなすことができた。ここで、最終的な目標であるプログラム抽出を厳密に正しいように実装するためには、本年度行った研究を定理証明系を用いて形式化することが得策であるという感触を得ている。
発生過程におけるmiRNAの役割とDiGeorge症候群の発症機構

DiGeorge症候群(DGS)/円錐動脈幹異常顔貌症候群(CAFS)は22q11.2領域微小欠失に起因した胎生期の臓器形成に異常が生じる症候群である。同一領域の欠失を有する患者間でも症状に大きな差があるなど、作用機序の解明は進んでいない。DGCR8はDGS/CAFS欠失領域に存在しており、さらに最近miRNA成熟化因子であることが判明した。本研究では、発生初期の観察に適したモデル生物"メダカ"とDGCR8ノックアウトマウスを用い、発生過程にてDGCR8が果たす役割を検証した。・ヒトDGS/CAFS欠失領域と他の脊椎動物間の比較ゲノム解析発現解析の対象は1アレルを失うことにより最も発現量の変化を受けるDGS/CAFS欠失領域に含まれる37遺伝子(PROBH SLC7A4,)とした。ゲノムシーケンス情報を用いてヒトDGS/CAFS欠失領域に存在する37遺伝子に対して、マウス・フグ・メダカにおける相同遺伝子の同定(マウス35個、フグ34個、メダカ34個)およびシンテニーマップを作成した結果、この領域は魚類にもシンテニーが保たれていることが明らかとなり、発現解析を行うための各種の遺伝子配列を同定した。・マウス・メダカにおける遺伝子発現解析発生段階におけるマウス・メダカ胚からmRNAを採取・調製し、RT-PCR法を用いてDGS/CAFS欠失領域に存在する遺伝子の発現量及び発現時期を同定した。メダカにおいて、発生初期から発現している遺伝子は7個、臓器形成期から発現している遺伝子は17個あり、また、発現がほとんど見られなかった遺伝子は3個存在した。マウス・メダカで結果を比較したところ、ほとんどの遺伝子について発現時期が共通していた。・DGCR8ノックアウトマウス解析DGCR8Jックアウトマウスにおいてホモ欠失個体における出生が認められなかったため、ヘテロ欠失個体同士の交配後、各発生段階における胚を採取し、LacZ染色後ジェノタイピングを行うことで、ホモ欠失個体について胎生5.5 6日齢前後での致死が認められた。DFCR8はDGS/CAFS欠失領域に存在しており、さらに最近miRNA成熟化因子であることが判明した。本研究では、発生初期の観察に適したモデル生物"メダカ"と、申請者が作製したDGCR8ノックアウトマウスを用いて、発生過程にてDGCR8が果たす役割を検証した。・DGCR8ノックアウトマウスにおける遺伝子発現解析LacZ遺伝子をDGCR8遺伝子の開始コドンより下流に挿入することで作製したDGCR8ノックアウトマウスはホモ欠失個体における出生が認められなかった。ヘテロ欠失個体同士の交配後、各発生段階における胚を採取し、LacZ染色後ジェノタイピングを行うことで、ホモ欠失個体について胎生5.56日齢前後での致死が認められたため、早期初期胚のin vitro培養を試み、DGCR8の発現部位を観察した。また、各発生段階の胚および新生仔からmRNAを採取・調製し、リアルタイムPCR法を用いたDGCR8欠損による遺伝子発現量を検討した。・メダカにおける遺伝子発現解析メダカDGCR8遺伝子の5'非翻訳領域のクローニングを行い、GFP遺伝子を結合したキメラDNAを作製し、メダカ受精卵に注入後、発生過程における遺伝子の発現部位の観察を試みた。・モルフォリノオリゴDNA(MO)を用いたノックダウンメダカの作製DGCR8メダカの相同遺伝子をMOノックダウンし、発生過程における表現型に及ぼす影響を検討したところ、頭部形成および循環器形成の異常が認められた。