hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ光集積回路内部の近接場光エネルギーの伝送機構解明と外部回路との結合法の研究

次に微粒子を複数配置して0次元プラズモンを励起するために、寸法、位置制御性の優れた微粒子配列作成法として、近接場光アシストによる化学エッチングの方法を考案した。シリコンに対してこれを適用したところ、近接場光照射時に数ナノメートル直径のシリコンナノ微粒子が、ピラミッド状に加工したシリコン基板の稜線部分に配列して作製されたことが確認された。近接場光を使ったナノ寸法の光集積回路である「ナノ光集積回路」を次世代の光システムのための基盤技術として機能させるためのシステム的観点から、次の2課題を並行して行った。【1】ナノ光集積回路内部の近接場光エネルギーの伝送機構解明(1)光システムのナノ物質材料としてZnOを近接場光による化学気相堆積法により作製し、その光学的特性を評価した。特に我々の見出した非断熱過程を利用した化学気相堆積法により位置寸法精度を向上させ、まずZnの堆積については寸法5nmの微粒子作製に成功した。またZnOの発光特性において、隣り合うZnO微粒子との間での近接場光エネルギー移動を確認し、これによりナノフォトニックスイッチ動作の基礎現象を検出できた。(2)標準試料としてCuClのナノ物質に対して平成14年度と同等の実験、理論解析を行い、実用システムとしてのナノ光集積回路の内部での近接場光エネルギー伝送の時定数を推定した。これによりスイッチデバイスとしての性能指数を評価することができ、既存の光デバイスの10100倍高い値を得た。【2】外部回路との結合(1)上記【1】のナノ光集積回路のためのプラズモン導波路、さらには集光器を作製し伝搬光・近接場光変換効率を評価した。まず導波路については金属ワイヤよりも更に損失の小さな形状として金属微粒子列を作製し、導波路を形成した。これにより伝送損失を1/10に低減した。さらに金属微粒子配列を利用した集光器を作製し、前記の金属微粒子列入力端にプラズモンを結合させることができた。(2)TMプラズモン導波路の並列アレイ作製の可能性を探るために、上記金属微粒子配列をジグザグ形状とし、伝送特性を評価した。その結果、直線状配列と同等の低い伝送損失を確認した。これにより並列アレイ形成のための空間的自由度を確保することができた。以上の【1】、【2】の研究成果により次世代光システム内でのナノ光集積回路の使用可能性を確認することができた。
包括的プロテオーム解析による原発性肝細胞癌の診断

原発性肝細胞癌診断に用いる腫瘍マーカーは画像診断に及ばなく、新たなマーカーの探索が急務である。ペプチド解析では、原発性肝細胞癌患者術前後血清8組(計16検体)を使用し、ClinProt^<TM> systemで解析を行った。Pre-platelet basic proteinの分解産物は術前で著しく発現増大した。タンパク質解析では、同血清を使用し、血清中のメジャータンパク質12種類を除去し、逆相HPLCで分画した後、各フラクションを二次元電気泳動で解析した。apolipoprotein Jは術前で著しく発現増大した。わが国の年間の原発性肝細胞癌による死亡者数は3万人を超え早期診断体系において、現在利用されている腫瘍マーカー(AFP,AFP-L3,PIVKA-II)はその診断効率において超音波検査などの画像診断に及ばないのが現状であり、新たなマーカーの探索が急務である。今年度の研究計画として疾病特異的に発現量の変動を受ける血清中のペプチド・タンパク質を探索し、腫瘍マーカー候補ペプチド・タンパク質の同定を目的としている。(1)ペプチド解析:原発性肝細胞癌患者術前後血清8組(計16検体)を使用し、磁性ビーズとMALDI-TOF/TOF質量分析計を組み合わせたClinProt^<TM>system(独国Bruker Daltonics社)で解析を行った。術前後に48ピーク統計学的有意差(p<0.05)が認められた。術前で著しく増加していた8568Daペプチドは同定の結果、pre-platelet basic proteinの分解産物だった。他のマーカー候補ペプチドの同定も進めている。(2)タンパク質解析:原発性肝細胞癌患者術前後血清8組(計16検体)を使用し、血清中のメジャータンパク質12種類を除去し、逆相HPLCで分画した後、各フラクションを二次元電気泳動で解析した。術前後に83スポット統計学的有意差(p<0.05)が認められた。術前で著しく増加していたタンパク質は同定の結果、apolipoprotein Jだった。他のタンパク質同定も進めている。わが国の原発性肝細胞癌による年間死亡者数は3万人を超え早期診断体系において、現在利用されている腫瘍マーカー(AFP, AFP-L3, PIVKA-II)はその診断効率において超音波検査などの画像診断に及ばないのが現状であり、新たなマーカー探索が急務である。今年度の研究計画として疾病特異的に発現量の変動を受ける血清中のペプチド・タンパク質を探索・同定されたマーカー候補を検証することを目的としている。(1)ペプチド解析:原発性肝細胞癌患者術前後血清8組(計16検体)を使用し解析を行った結果、術前で著しくpre-platelet basic proteinの分解産物(8568Daペプチド)の発現増加がみられた。8568Daペプチドの検証を行うため、肝硬変患者血清及び原発性肝細胞癌患者血清各40検体を使用した。統計学的有意差(p<0.05)が認められた。(2)タンパク質解析:原発性肝細胞癌患者術前後血清8組(計16検体)を使用し解析を行った結果、術前で著しくApolipoprotein Jの発現増加がみられた。検証を行うため、肝硬変患者血清及び原発性肝細胞癌患者血清各40検体を使用し、ウエスタンブロット法を行い、統計学的有意差(p<0.05)が認められた。
人工生命による分子進化のモデル化と遺伝子情報の統合解析

本年度は,人工生命による分子進化のモデル化と遺伝子情報の統合解析のため,以下のシステムの開発を行った.1.配列類似度による遺伝子の分類システム配列類似度により遺伝子を類似したクラスタに分類するシステムを開発した.本システムの特徴は,進化の過程で遺伝子配列に生じる変異の蓄積により,限定された類似性しか示さない遺伝子間でも,遺伝子相互の類似性を表したグラフを解析することにより,配列類似度に基づく遺伝子の分類が可能なことである.約4800個ある大腸菌の全遺伝子をこのシステムにより分類した結果,全体の約半数の遺伝子が何らかのクラスタに分類できている.2,生物の遺伝子情報の収集・統合システム既知の遺伝子に関する情報は,GenBank等のDNA塩基配列データベース,PIRやSWISS-PROT等のアミノ酸配列データベース,PDB等の立体構造データベースに分散して蓄積されている.そこで,これらの情報を,遺伝子ごとに統合し,多様な角度から比較・検討できるシステムを開発した.このシステムがら,人工生命の設計に必要な基礎的なデータを得ることができると考える.3.人工染色体上での遺伝子順序関係の変異解析システム現実の生物を計算機上でモデリングした人工生命に染色体を持たせ,人工染色体上の変異を解析する手法を開発した.具体的には,人工染色体における逆位(inversion),転移(transposition)などの遺伝子順序の変異過程のモデルを構築し,染色体構造進化のシミュレーションを行うことによって,分子進化が人工生命に与える影響を解析した.さらに,その解析結果を実際の生物の遺伝子配列順序の変異と比較することによって,現実の進化過程に対する知見を得た。本年度は,人工生命による分子進化のモデル化と遺伝子情報の統合解析のため,以下のシステムの開発を行った.1.生物の遺伝子情報の収集・統合システム既知の遺伝子に関する情報は,GenBank等のDNA塩基配列データベース,PIRやSWISS-PROT等のアミノ酸配列データベース,PDB等の立体構造データベースに分散して蓄積されている.そこで,これらの情報を,遺伝子ごとに統合し,多様な角度から比較・検討できるシステムを開発した.このシステムから,人工生命の設計に必要な基礎的なデータを得ることができると考える.2.配列類似度による遺伝子分類システム配列類似度により遺伝子を類似したクラスタに分類するシステムを開発した.本システムの特徴は,進化の過程で遺伝子配列に生じる変異の蓄積により,限定された類似性しか示さない遺伝子間でも,遺伝子相互の類似性を表したグラフを解析することにより,配列類似度に基づく遺伝子の分類が可能なことである.約4800個ある大腸菌の全遺伝子をこのシステムにより分類した結果,全体の約半数の遺伝子が何らかのクラスタに分類できている.3.遺伝子の進化過程の再考察システム2.の遺伝子分類システムによる分類の結果,一つのクラスタに分類された遺伝子は相互に進化的な関連を持つと考えられる.そこで,遺伝子配列に生じる変異をモデル化した確率モデルに基づき,最尤推定により遺伝子の進化過程を再構成するシステムを開発した.本システムの特徴は,可能な進化過程の組合せは遺伝子の数が増えると急激に増大するが,その中でも尤度最大の過程を探索するのに遺伝的アルゴリズムを使用していることである.本年度は,人工生命による分子進化のモデル化と遺伝子情報の統合解析のため,以下のシステムの開発を行った.1.配列類似度による遺伝子の分類システム配列類似度により遺伝子を類似したクラスタに分類するシステムを開発した.本システムの特徴は,進化の過程で遺伝子配列に生じる変異の蓄積により,限定された類似性しか示さない遺伝子間でも,遺伝子相互の類似性を表したグラフを解析することにより,配列類似度に基づく遺伝子の分類が可能なことである.約4800個ある大腸菌の全遺伝子をこのシステムにより分類した結果,全体の約半数の遺伝子が何らかのクラスタに分類できている.2,生物の遺伝子情報の収集・統合システム既知の遺伝子に関する情報は,GenBank等のDNA塩基配列データベース,PIRやSWISS-PROT等のアミノ酸配列データベース,PDB等の立体構造データベースに分散して蓄積されている.そこで,これらの情報を,遺伝子ごとに統合し,多様な角度から比較・検討できるシステムを開発した.このシステムがら,人工生命の設計に必要な基礎的なデータを得ることができると考える.3.人工染色体上での遺伝子順序関係の変異解析システム現実の生物を計算機上でモデリングした人工生命に染色体を持たせ,人工染色体上の変異を解析する手法を開発した.具体的には,人工染色体における逆位(inversion),転移(transposition)などの遺伝子順序の変異過程のモデルを構築し,染色体構造進化のシミュレーションを行うことによって,分子進化が人工生命に与える影響を解析した.さらに,その解析結果を実際の生物の遺伝子配列順序の変異と比較することによって,現実の進化過程に対する知見を得た。
水面上の微小水滴の生成・浮遊機構とその集団運動：コーヒーの湯気の物理学

コーヒーの上に観察される白い膜状の湯気と、それに現れる亀裂の観察と理論的考察を行った。白い膜状の湯気は、空中で凝集した微小水滴が水面直上に浮遊しているもので、亀裂はその集団消滅であることが、顕微鏡による高速ビデオ観察で分かった。微小水滴の粒径はほぼそろっており、直径が10μmから30μm程度で温度とともに大きくなり、50°C以上の熱水表面で観察される。集団消滅は、一つの水滴の消滅により誘発され、水の表面波を伴って伝播する。その伝播速度は12m/sで波長1mm程度の表面張力波の伝播速度程度である。この現象は、熱水の表面状態に対して敏感ではなく、界面活性剤を加えても大きな変化は見られなかった。熱水表面を顕微鏡による高速ビデオ観察するための実験システムを構築し、実際にビデオ観察を実施した。その結果、1)水面上の薄膜を構成している10μm程度の微小水滴は、空中で生成されたものが水面上に落着していること、2)薄膜に亀裂が入る現象は、微小水滴の集団消滅によるもので、それは波面状に約1m/sで伝播していること、3)集団消滅の波面伝播は水面の表面波を伴っていること、4)集団消滅の波面が通過した後も微小水滴のクラスターがいくつか残されていること、5)集団消滅の開始は、一つの水滴の消滅により引き起こされていること、などが見いだされた。集団消滅は水面の表面張力波により水滴が呑み込まれて引き起こされており、表面張力は自身は呑み込まれた水滴の表面張力エネルギーによって維持されているとして、エネルギー収支の見積もりを行った。その結果、観察されている程度の水滴の密度の場合、十分な振幅の表面張力波が維持されうることが示された。熱水上に現れる白い薄膜について、実験的及び理論的解析を行った。高速度ビデオカメラを取り付けた顕微鏡を用いて観察し、以下のような事実を明らかにした。1)この白い膜は、大きさが10 μm程度で分布の幅が平均の半分以下のかなり大きさのそろった微小水滴からなる。2)微小水滴の平均粒径は温度の上昇とともに大きくなる、3)水滴は、水面から10100μm上に浮揚している。4)膜の亀裂は水滴の集団的な消失で、速度が12 m/sの表面波の波面として伝播する。5)それは、たった一つの水滴の消失による水面の攪乱をきっかけに引き起こされる。6)このような現象は界面活性剤を加えても定性的には変わらない。集団消失現象を解明するために、表面張力波およびその減衰について理論的解析を行い、実験で観察されている程度の水滴の消失を説明できるかどうかについて検討した。表面張力波の伝播速度は観察されている水滴消失の伝播速度と同程度と見積もることができた。また、表面波のエネルギー供給は、消失した浮揚水滴の表面エネルギーにより与えられるとして、粘性減衰が釣り合う表面張力波の振幅を見積もった。その結果、十分な振幅の表面波が維持できることが分かり、観測結果と矛盾しないことを確かめた。今後、微小水滴の浮揚および集団消失のメカニズムの解明のために、微小水滴の水面からの浮揚の高さの測定、および、界面活性剤の表面波に対する影響を理論的、実験的に分析する計画である。熱水上に浮揚する微小水滴について、これまでの顕微鏡及び高速ビデオによる観察によって、(i)水滴は摂氏50度以上の熱水上に存在し、(ii)大きさは半径510マイクロメーター程度で、水温とともに大きくなり数も多くなる、(iii)水面から数10マイクロメーター程度の高さに浮揚している、(iv)時折上空から落下して水面直上にとどまる、(v)時折、個別に消滅したり、数百個が一斉に集団消滅する、(vi)集団消滅はただ一つの水滴の消滅から始まり、波面が伝わるように12m/s程度の速さで周囲に広がる、(vii)集団消滅の波面が通り過ぎた後にも消滅せずに残る個別の水滴やクラスターが存在する、(viii)この現象は熱水に界面活性剤を加えても定性的には変化しない、ということが明らかになっている。これらの観察結果、特に、集団消滅の伝播のダイナミクスを理解するために、表面張力波の伝播のエネルギー収支について概算した。即ち、表面張力波の伝播に際して、落下した微小水滴の解放される表面張力と、水の粘性によるエネルギー散逸がバランスするとして維持される表面張力波の振幅を見積もり、それが、浮揚している水滴をのみこむのに十分であることを確かめた。水滴の浮揚力の候補として、熱水表面の水蒸気流が考えられるが、直径10マイクロメーターの水滴を浮揚させるためには5pN程度の力が必要で、そのためには5mm/s程度の水蒸気の流速が必要であることを見積もった。微小水滴の大きさや、消滅のダイナミクスの観察には成功したが、その次の段階としての、水滴の浮揚の物理的メカニズムを推定するための、実験的工夫が十分できなかった。また、アイデアを実行するための人員を十分確保できなかった。コーヒーなど熱水に観察される、表面直上に張りついたような白い湯気の膜とそれにできる亀裂は、寺田寅彦の有名なエッセー「茶碗の湯」にも記述がある。この現象について、実験的観察と理論的考察を行った。

顕微鏡による予備的な観察で、白い膜は熱水直上に浮遊している直径10μm程度の水滴の集まりで、それらは互いに反発しており、亀裂が走るように見える現象は、水滴の集団落下であることが分かっていた。本研究では、自作の実験系をもちいて実験条件をコントロールし、様々な実験条件の下で、湯気の膜及びそれに走る亀裂現象を高速ビデオカメラで観察した。その結果、水滴は50°C程度以上の熱水で観察され、直径分布の幅は平均の20%程度で大きさはほぼそろっており、平均は直径1030μmで水温とともに大きくなる。亀裂が走るように見える集団消滅現象は、一つの水滴の消滅によって引き起こされ、その前線は速さ12m/sで伝播し、表面波を伴っている。集団消滅の前線は水滴をすべて消滅させるわけではなく、通過後にも多数の水滴のクラスターが残っている。浮遊水滴の水面からの高さの測定はできなかったが、顕微鏡の焦点深度を調節するなどして、10100μmの間と推定した。界面活性剤を添加しても、現象は大きく変化しなかった。集団消滅の伝播速度は波長1mmていどの水の表面波の速度と同程度で、実験観察から得られた水滴の面密度などのパラメタを用いて、定常伝播の波高を見積もったところ、水滴の直径の30倍程度になり、水滴の消滅により誘起される表面張力波によって、水滴の集団消滅が引き起こされているとの仮説と矛盾しないことが分かった。この研究では、水滴の浮揚メカニズム、集団消滅のきっかけとなる最初の水滴の消滅の原因、粒径分布の幅が狭い理由、などは解明できなかった。コーヒーの上に観察される白い膜状の湯気と、それに現れる亀裂の観察と理論的考察を行った。白い膜状の湯気は、空中で凝集した微小水滴が水面直上に浮遊しているもので、亀裂はその集団消滅であることが、顕微鏡による高速ビデオ観察で分かった。微小水滴の粒径はほぼそろっており、直径が10μmから30μm程度で温度とともに大きくなり、50°C以上の熱水表面で観察される。集団消滅は、一つの水滴の消滅により誘発され、水の表面波を伴って伝播する。その伝播速度は12m/sで波長1mm程度の表面張力波の伝播速度程度である。この現象は、熱水の表面状態に対して敏感ではなく、界面活性剤を加えても大きな変化は見られなかった。現象の素過程を実験的に観察することに成功した。今後の課題としては、現象のミクロなメカニズムを明らかにするための定量測定、および定量的な説明をするための理論的解析がある。分担者との連携をみつにして、実行可能な水滴浮揚メカニズムを明らかにするための実験方法を検討し、実施するための人員を確保する。一般向け講演を行った。市川正敏、2017.03.04、静岡県立大学一般公開市民勉強会「生命と自然-科学と技術の最前線-」、お茶とコーヒーの科学統計物理学微小水滴の浮揚メカニズム解明のために、浮揚の高さを測定するための実験法を開発する。界面活性剤や塩などによる影響を定量的に確認する。高速ビデオカメラによる実験観察に成功し、微小水滴の集団消滅の過程を見ることができ、それに基づくシナリオの理論的検討を行うことができた。成果発表のための研究会が2016年度に開催されるため。昨年度までの研究成果を論文として公表する過程で、その査読に関する追加実験を優先したため、昨年度に予定していた実験を本年度に繰り越した。2016年5月に開催される国際会議に出席する。集団消滅のメカニズムを検証するため、および微小水滴が水面に浮揚しているメカニズムを明らかにするための実験観察を行う。より具体的には、さまざまに条件を変えることにより集団消滅の波面電波がどのように変わるかを検討する。
スポーツ空間の形成における「聖地」の想像力

本研究は、高校野球の聖地が甲子園といわれるようにスポーツ「」存在していることに注目し、なぜのよう聖地が存在すかを明ら試みた。あわせてスポーツ拠点づくり推進事業によっ「つられた(い)聖地」が果しせて聖地となりえるのかについても甲子園をめぐ聖地性手が考察した。スポーツ空間が形成される過程において,「甲子園」というある特足の場所が「(高校野球の)聖地」と称される背景を明らかにするために,スポーツにおける「聖地」の定義について検討した.その際,宗教人類学における「聖地」の定義を援用し,「甲子園」に焦点をあて,甲子園が「聖地」と称される条件を,宗教人類学における「聖地」の定義と比較し,(1)場所を移動しない(場所の永続性),(2)ネットワークを形成する,(3)夢見の場所である,(4)感覚の再編成が行われる,という4点をスポーツ空間における聖地の定義(仮)とした.加えて,甲子園がいつから聖地と称されるようになったのかを,甲子園での野球の様子を伝える新聞記事を対象に,検討を行った.現在は,大会が開催される3月,8月の前後3ヶ月について,1915年(第1回大会)1970年の分析が終わったところである.この間,聖地と甲子園が称される記事は,管見では見つからていない.しかし,甲子園が高校野球にとってある特別な場所(=舞台)である記述が多くなされている.まだ,高校野球において何らかの問題が生じたとき(不祥事など),甲子園や高校野球の聖性が強調される記事が見受けられる.この傾向は,分析中である1970年以降の記事に大きく表れている.また,スポーツ空間の聖地の定義(仮)とこれらの記事の内容を照らし合わせることにより,定義づけを再検討する必要がでてきている.一つには,高校野球あるいは日本における「野球」というスポーツがもつ文化性について検討しなければならないからである.高校野球あるいや野球における勝利至上主義,職業として「野球」が成立することによって,選手にとって甲子園が非常に価値ある大会になっている.このような選手が,「甲子園」でプレイすることの意味は,大会が開始された時代から大きく変化しそいると思われる.このような開題点を含あ,スポーツ空間における「聖地」の定義が,すべてのスポーツに適応できるものなのか,野球というある特定のスポーツだけなのかについて検討することが,課題として残った.平成23年度は,スポーツ拠点づくり推進事業によって「聖地」づくりが進められている6大会(駅伝・中学,トランポリン・中学,なぎなた・高校,競歩・中学,ウエイトリフティング・高校,ハンドボール・中学)の大会及び現地視察ができた.4大会が,同事業開始年に承認された平成17年度より開催されている大会で,残りの2大会も翌18年度より承認大会として開催されており,継続年数が長いこともあり,多くの大会が地域の協力を得て行われている様子を知ることができた.また,今回の視察において,ウエイトリフティング協会の関係者とコンタクトが取れ,アンケート調査,インタビュー調査の実行の可能性が高くなった.さらに今年度の大会中,参加高校生に非公式な形ではあるが「聖地」に関するインタビューができ,平成24年度実施予定のアンケート項目,インタビュー項目の選定作業に移ることができ,3月末よりその作業を行っている.トランポリン競技についても,小学生の頃に推進事業によって開催された大会に参加した選手が,現在日本のトップレベル選手に育っており,そのうちの数名に対するインタビュー調査の実施について,関係者へのコンタクトが取れており,実施に向け調整中である.今年度は,大会の視察やパンフレットの入手を通して,開催地域の大会への協力体制,実施者の「聖地」づくりにかける思いなど,研究上重要な情報を取得でき,「聖地」を考える上で選手にとっての「聖地」,大会関係者にとっての「聖地」,競技そのものにとっての「聖地」と多層にわたり「聖地」を捉え分析する必要性がでてきた.学会での報告では,宗教学的な定義による「聖地」とスポーツにおける「聖地」の大きな違いとして「神がいるか,いないか」という指摘を受け,スポーツ空間における「聖地」の定義づけについても再検討を行っているが,現在のところ十分な結果を得ることができておらず平成24年度の課題として残った.本研究は、高校野球の聖地が甲子園といわれるようにスポーツには「聖地」が存在していることに注目し、なぜこのような聖地が存在するのかを明らかにすることを試みた。あわせてスポーツ拠点づくり推進事業によって「つくられた(ていく)聖地」が果たして聖地となりえるのかについても甲子園をめぐる聖地性を手がかりに考察した。H22年度は基礎的研究を行い聖地の定義を検討した。特に甲子園の聖性が揺るがされるような出来事が起きた時、メディア等で非常に聖地性が強調される(聖性の揺るぎと安定)点を新聞記事等の分析を通して行った。H23・24年度はスポーツ拠点づくり推進事業による承認大会をいくつか抽出し実地調査を行った。結果としては、甲子園にみられる歴史の長さや場所性、スタジアムなどの物的装置としての聖地性(1ミリたりとも動かない、巨大さ、誰もが容易に立ち入ることができない等)に対し、現在進行形で聖地化されている場所は、それぞれの聖性を強めるような外的環境を有するものや、出来事に由来をもつものがみられた。

また、高校生を対象とした大会の多くは以前より行われていた選抜大会を継続する形であり大会自体としては長い歴史をもっているものが多い。小・中学生の大会の場合は、新規のものが多かった。さらに、なかにはジュニア選手の育成や発掘といった役割を担う大会もあり、出場選手のその後を追うと(出身地を越えての)強豪校への進学や日本代表選手へ選出されるなどの情況がみられる。大会のプレゼンテーターに日本代表やメダリストを起用している大会もみられた。特に新規の大会において選手があこがれる大会となるような様々な演出が行われていたのが特徴的である。今後の課題として、10年間の助成期間終了後の大会のあり方(継続・返上)、大会の継続性と開催地の聖地性(聖性の付与)、大会参加者のその後のキャリアについて継続的に検討する必要があると思われる。視察を予定していた大会の開催時期が,小・中・高校生の長期休業期間に集中しており,計画予定の大会すべてを視察することができなかった.また,日程調整がうまくいかず,実際の視察が2月3月に集中しており,年度中での計画作業を遂行するためのデータをそろえることが不十分となったためである.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は,平成23年度に実施できた視察・調査の資料をもとに,研究成果をまとめ公表していく予定である.また,インタビュー調査・アンケート調査の実施についても関係者とコンタクトが取れており,実施内容,実施時期について調整を図り,得られた結果をまとめ,公表していく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
慢性難治性疼痛患者の脳局所血流とブドウ糖代謝に関するポジトロン核種による解析

研究期間を通して慢性疼痛疾患患者(骨転移症例含め)30例の脳局所血流とブドウ糖代謝のSPECT.およびPETの定量データから、それぞれの局所数値を標準化した比較対象群の脳(標準脳)での局所数値と統計検定を行った。脳自身が血流豊富かつブドウ糖代謝のきわめて盛んな臓器であり、難治疼痛群に見られる僅かな血流・ブドウ糖代謝変化を検出することが困難な例が多く、このため現時点では、糖代謝や血流の変化が統計学的に有意なものか、それとも症例固有の非特異的な微小変化なのかを確実に分類することが難しい状況である。慢性疼痛発生からの時間的経過による局所脳血流低下は確認できたが、血流とブドウ糖代謝との間に一定の関連性がまだ見出せない。したがって、これを解決すべく、脳血流データで研究対象群と対照となる比較群の画像データの有意差を検出する画像解析ソフトを修正し、ブドウ糖代謝データにも応用可能なようにした後に、解析パラメータを増設して再解析を進める方向で研究を継続している。同時に、慢性疼痛疾患はしばしば抑鬱状態を併発するが、抑鬱と前頭葉機能の関連が推定される。この点に関して、疼痛改善群の改善前後の脳血流・脳糖代謝の変化にはわずかながら関連性が見いだせた。疼痛改善と抑鬱程度の改善とが、脳機能の上で有意な関係を示すか否かを、同様に上記の改訂検定ソフトを用いて今後詳細に分析する予定としている。現時点では、疼痛と神経精神面での関連で、脳機能での確認可能な事象は上記しかないが、抑鬱以外に注意集中・意欲などの高次機能も含めて解析を継続する計画である。平成18年度より研究を開始した。当初の1年間で慢性疼痛CRPS症例の中から適格性eligibilityを満たしたCRPS症例群を選定し、計画に従い症例データを蓄積した(約20例)。さらに、脳疾患や精神疾患を有さないと明確に診断できた対照群controlとして35例の脳データを蓄積している(ただし、性別・年齢などの条件のmatchingはまだ統計的に合致していない)。脳のブドウ糖代謝・局所脳血流を疾患群と対照群とのあいだにおいて群間比較を標準脳サンプルに置き換えて可能とする検定方法を鋭意検証中である。そのなかで、脳血流面の検討に関しては、Depressive tendencyを示すCRPSの一群についてのfrontal lobeのΔrCBFについてのISSPでの検討では、おおむねfrontal lobe、とくにpre-frontal cortexでの低下を有意に認めている。ただし、Non-depressiveの一群にも加齢性のdiffuseもしくはnonspecificなΔrCBFが混入しており、2群の差異の明瞭化に困難が残されている。Glucose代謝に関する検討では、脳自体がFDGの生理的集積部位であり、生理的集積内部での微細な増減を定量化することが困難を極めている。このため、ISSPという脳血流検定ソフトの応用版で脳のglucose代謝を定量・検定可能にするソフトの試用を検討中である。今後も症例および対照群のcandidatesを逐次選定し、データ規模の拡大にあたる。当該年度も慢性難治性の疼痛疾患患者(骨転移症例含め)20例の脳局所血流とブドウ糖代謝のSPECTおよびPET画像データを収集し、その局所数値を標準化された比較対象群の局所数値と統計検定する準備を開始した。脳自身が血流豊富かつブドウ糖代謝のきわめて盛んな臓器であり、難治疼痛群に見られる僅かな血流・ブドウ糖代謝変化を検出することが困難な例が多い。現時点まででは単なる糖代謝や血流の変化が統計学的に有意なものか、症例固有の非特異的な微小変化を確実に分類できてはいない。

慢性疼痛発生からの時間的経過による局所脳血流低下は、ある程度確認できるが、ブドウ糖代謝との間に一定の関連性がまだ見出せておらず、これを解決すべく、脳血流データで研究対象群と対照となる比較群の画像データの有意差を検出する画像解析ソフトを修正し、ブドウ糖代謝データにも応用可能なようにした後に、解析パラメータを増設して再解析を進める方向で研究を継続する予定である。同時に、慢性疼痛疾患はしばしば抑鬱状態を併発するが、抑鬱と前頭葉機能の関連が推定される。この点に関して、疼痛改善群の改善前後の脳血流・脳糖代謝の変化にはわずかながら関連性が見いだせている。疼痛改善と抑鬱の程度の改善とが、脳機能の上である程度の有意な相関関係を示すか否かを、同様に上記の改訂検定ソフトを用いて今後詳細に分析する予定である。現時点では、疼痛と神経精神面での関連で、脳機能での確認可能な事象は上記しかないが、抑鬱以外に注意集中・意欲などの高次機能も含めて解析を継続したい。
モンスーンアジア諸国における空間言語(地形名)から見た環境観の地域比較

本年度は東南アジアの諸言語の中より、研究対象とする言語を選定し、空間言語を抽出し、その後対象言語が用いられている地域にて現地調査を行った。詳細は以下の通りである。第一に、東南アジアの諸言語の代表的な辞書、あるいはその言語が通用する地域の自然条件などの検討を通じて、今年度はベトナム語、インドネシア語を選定し、空間言語(地形名)の抽出を行った。ベトナム語は漢字語起源の語彙を持ち、昨年まで同メンバーで行った文部省科学研究費(一般B)「日本と韓国・中国における環境観の比較-空間言語・地形名から見た自然観・世界観」にて検討した韓国語・台湾語との対照が可能であるために研究対象とし、インドネシア語は東南アジア島嶼部で広く用いられる言語であり、インドネシア半島との対象が可能であると考えられるため取り上げることとした。第二に、1995年12月にはベトナム北部、1996年3月にはインドネシア・スラウェシ島の集落において、空間言語と住居環境の具体的な関連を探るために予備的な現地調査を行った。ベドナムでは、主に紅河沿いの地域の少数民族とキン(ヴェト)族の居住環境と地形的な住み分けについて明らかにし、インドネシアではひとつの村落の小地名を探ることから、地形の読み込み方法と農業的土地利用の関係を明らかにした。これらの研究調査をとおして、当該地域において空間言語(地形名)が地形をはじめとした自然環境の読み込みの方法であり、土地利用や住民の環境観の形成に影響を及ぼしていることが明らかになった。
妊娠期に特有な後天性・血栓性微小血管障害症の分子病態とその制御機構解析

正常妊婦ならびに妊娠高血圧症候群、HELLP症候群について、von Willebrand因子(VWF)、VWF特異的切断酵素ADAMTS13、胎盤由来E-NTPDaseの解析を行い、妊娠期における血栓性微小血管症(TMA)の病態解析と治療法の個別化を行うことを目的とした。妊娠期に見られる重篤な疾患であるHELLP症候群発症例では、等電点電気泳動によるADAMTS13解析の結果、“VWF非結合型ADAMTS13"の著明な欠損を認め、血小板凝集における早期凝集の阻害が減弱している可能性が示唆された。本研究は、HELLP症候群におけるADAMTS13の血小板凝集阻害機能低下を示唆する初の報告である。奈良医大輸血部で実施している本邦の血栓性微小血管障害症(TMA)患者のコホート研究を通じて2012年末までに後天性・妊娠関連TMAを20例同定した。この中には死後の剖検で診断された例もある(J Obstet Gynecol 2013)。一方、本学倫理委員会承認下に、現在迄に本院で約200名の正常妊婦と6例のHELLP症候群例について連続的検体を集積し、von Willebrand因子(VWF)とVWF特異的切断酵素であるADAMTS13活性を中心に解析した。その結果、「正常妊娠経過と共にADAMTS13活性は漸減し、VWF抗原量は著増する事から血小板血栓傾向にある」という成績を得た。しかし、これら正常妊娠経過中は顕著な血小板減少は観察されず、妊娠期特異的な血小板血栓調節機構の存在が改めて強く示唆された。また分娩直後のADAMTS13活性著減、またこの所見は分娩1ヶ月後には略正常化するという知見も得た。胎盤由来ADP分解酵素(E-NTPase)はVWF依存性高ずり応力惹起血小板凝集を濃度依存性に阻害することから、このマイクロパーテイクルは正常妊娠経過中の血栓調節機構を担う物質と考えられる。これより胎盤からE-NTPaseを精製し、新旧合わせて計15種類のマウスモノクローナル抗体を作成した。これら抗体を用いて、血漿中の微量E-NTPaseの測定系を現在構築中である。次に、HELLP症候群では血中に「活性型VWF」が出現するとの説があるが、そのEBMは示されていない。一方、重糖化蛋白質VWFからneuraminidaseを用いて脱シアル化したasialo-VWFはアゴニスト無く血小板に結合し、これを凝集させる人為的活性型VWFである。これよりasialo-VWFに対するモノクローナル抗体をHELLP症候群の病態解明に使用する事を考えており、この抗体を現在作成中である。奈良医大輸血部で実施している本邦の血栓性微小血管障害症(TMA)患者のコホート研究を通じて2013年末までに同定した後天性・妊娠関連TMA症例は22例であった。さらに本学倫理委員会承認のもと、正常妊婦129例、妊娠高血圧症候群(PIH)24例、HELLP症候群10例の検体の集積を行った。これらの症例についてADAMTS13活性、VWF抗原量の解析を行った結果、正常妊婦では妊娠週数の経過と共にADAMTS13活性は漸減し、VWF抗原量は著増する傾向が見られた。ADAMTS13活性値については3群間で顕著な差は見られなかったがHELLP症候群では他に比べ妊娠週数の経過に伴うVWF抗原量の増加が著しかった。さらに今回、これらの妊婦血漿におけるADAMTS13の動態を等電点電気泳動(IEF)を用いて解析を行った。我々はこれまでの実験を通してADAMTS13はIEFにより主に3つの異なる電荷をもつ部位(バンドI:pI 4.9-5.6、バンドII:pI 5.8-6.7、バンドIII:pI 7.0-7.5)に分離され、バンドIは非結合型の、IIIはVWFと結合型のADAMTS13であることを確認している。また非結合型ADAMTS13は高ずり応力惹起凝集を初期より阻害するが、結合型ADAMTS13は凝集を後期に阻害するという知見も得ている(Hori Y et al, 2013)。妊婦検体のIEF解析では、正常妊婦では妊娠経過に伴い非結合型ADAMTS13の減少を認め、HELLP症候群では非結合型ADAMTS13の著明な欠損と結合型ADAMTS13の増加を認めた。その結果、HELLP症候群では血小板凝集における早期凝集の阻害が減弱している可能性が示唆された。胎盤由来E-NTPaseの活性測定やasialo-VWFに対するモノクロナール抗体の作成については現在検討中であり今後の課題であると考えている。

本研究は、HELLP症候群におけるADAMTS13の血小板凝集阻害機能低下を示唆する初の報告である。本研究はHELLP症候群等の妊娠期に特有な血栓性微小血管障害症(TMA)に焦点をあて、その病態解析に重要なvon Willebrand因子(VWF)、VWF特異的切断酵素ADAMTS13、そしてVWF依存性の高ずり応力惹起血小板凝集を調節する胎盤由来E-NTPDase(ADP分解酵素)の3標識について解析する事を目的とする。患者集積については、1998年以降、奈良医大輸血部で実施している本邦TMA患者登録機構で、2011年末迄に1085例のTMA患者を同定しているが、このうち妊娠関連TMA患者は20例であった。これらは後天性TMAが19例(妊娠以外の基礎病態不明16例、HELLP症候群2例、そして富山の生肉食中毒事件による病原性大腸菌O-111感染1例)で、先天性TTP(Upshaw-Shulman症候群、USS)が1例であった。後天性TMAの中で1例は死後の剖検にて診断された。またUSSの1例は死後約3年経過後、ADAMTS13遺伝子解析にて診断された。これより、妊婦不審死の原因にTMAが大きくかかわっている事が示唆された。昨年末より、学内の倫理委員会承認を得た後、正常妊婦の血液検体収集を開始し、現在までに約200人強の採集を行い、これと平行してADAMTS13とVWFの解析を実施している。中間成績では、既報の如く妊娠経過中、VWFは質量共に著増していたが、ADAMTS13活性はほぼ不変で、これはVWFを基質に用いる旧法での他家測定結果と大きく異なる新知見であった。また新たに、分娩あるいは帝王切開等の出血やストレス負荷によって、術後ADAMTS13活性は大きく低下する事が判明した。以上より、妊婦検体の解析は妊娠中のみならず、分娩後経過も視野に入れて観察することの重要性が考えられた。現在、得られた検体について、前記の他、E-NTPDase活性測定を開始している。2013年末までに正常妊婦129例、妊娠高血圧症候群(PIH)24例、HELLP症候群10例の連続的検体の集積を行った。集積した妊婦血漿を用いて、ADAMTS13を等電点電気泳動(IEF)で解析した結果、HELLP症候群では“VWF非結合型ADAMTS13"の著明な欠損と“VWF結合型ADAMTS13"の増加を認め、これは症状の改善とともに正常化した。またPIHにおいても一部の重症例で軽度の“非結合型ADAMTS13"の欠損を認めた。我々は以前に“VWF非結合型ADAMTS13"は高ずり応力惹起凝集を初期より阻害し、“VWF結合型"は凝集を後期に阻害することを同定したことから(Hori et al, 2013)、HELLP症候群における微小血管障害の進展にはADAMTS13による早期の血小板凝集阻害能の減弱が関与する可能性が示唆された。一方、申請者らは胎盤由来E-NTPaseが妊娠期の血小板血栓調節機構に関与しうる可能性を想定しE-NTPaseに対するモノクローナル抗体(mAb)を9種類作成した。各々のmAbがE-NTPase活性に与える影響を解析したところ、興味深いことに1種類のみ活性を助長するような挙動を示す抗体を同定した。作成したE-NTPaseのmAbを用いて血漿中E-NTPase抗原や活性を定量するELISA系を樹立したが、正常妊婦とHELLP症例の間で有意な差を見出すことが困難であったことから、今後はフローサイトメトリー等を用いた測定系を検討する。
債権者側の事情により債務者が履行障害に陥った場合における債権者の責任に関する研究

双務契約において両当事者の責めに帰すべき事由により債務者の債務の履行が不能となった場合の法的処理について、ドイツ法の検討から、以下の点が明らかとなった。第1に、両当事者の責任割合を精確に法的効果に反映させるためには、債務者の反対給付請求権を存続させるか、あるいは、それを脱落させたうえで、債務者の債権者に対する損害賠償請求権を認める必要がある。第2に、債務者の反対給付請求権を存続させる場合には、それを脱落させる効果をもつ債権者救済手段(解除など)の要件または効果を制限する必要がある。第3に、債務者の損害賠償請求権を認める場合には、債権者にいかなる債務不履行があるといえるのかを検討しなければならない。第4に、これらの法的効果を考慮するうえでとくに重要な視点は、給付と反対給付との間の価値関係を尊重すること、両当事者の責任割合を効果に精確に反映すること、反対給付が金銭でない場合の特殊性を考慮することの3つである。1.研究内容の具体化。2008年度は、契約における履行障害が、両当事者によって惹起された場合の法的効果について、ドイツ法および国連物品売買条約(以下、後者をCISCとよぶ。)を素材として研究を行った。2.研究成果の概要。両当事者に起因する債務不履行の効果については、単純に、各当事者の原因への寄与割合に応じて、効果を分割すればよいと考えがちである。たとえば、寄与割合が1:1であれば、債権者の債務者に対する損害賠償請求権も2分の1に縮減するというのがそれである。しかし、ドイツ法およびCISGの検討から、事態はそれほど単純でないことが明らかとなった。その主たる理由は、2点ある。第1に、上記のような純粋な数学的処理では、給付と反対給付との主観的等価性が維持されないおそれがある。つまり、割合的処理には規範的な考慮が不可欠である。第2に、解除のように割合的処理が困難な効果が存在する。そして、この点については、CISGをめぐる法解釈論から、その困難を克服するための一定の試みを読み取ることができる。3.研究成果の意義・重要性。本研究の対象は、わが国の債務不履行法でこれまで議論されてこなかったテーマであること、それにもかかわらず、両当事者に起因する履行障害が現実には少なくないことを考え合わせると、本研究の成果がわが国の債務不履行法に新たな議論の場を提供し、その議論を活発化する端緒となることが期待される。もちろん、本研究の成果は、実務に生起する問題への数少ない解決の試みとしても、重要な意義を有する。1.問題の所在:契約において両当事者の責めに帰すべき事由により債務者の履行不能が発生する場合が考えられる。そのような場合に、とりわけ債権者にも履行不能に帰責事由があるということが、債権者の損害賠償請求権および解除権、ならびに、債務者の反対給付請求権にいかなる影響を及ぼすのかが問題となる。2.検討結果:本研究では、上記の問題を考察するにあたり、ドイツ法を検討した。(1)債権者の損害賠償請求権が債権者の責任割合で縮減されることに争いはない。(3)債権者の解除権との関係では、上記の法律構成のうち、反対給付の存続説と消滅説との対立が決定的に重要である。消滅説では、反対給付義務に代わる損害賠償義務が解除の影響を受けないため、解除によって複雑な問題は生じない。これに対して、存続説では、解除を認めると、債権者の損害賠償請求権と反対給付請求権による利益調整が水泡に帰してしまう。そこで、存続説は、債権者にはるかに圧倒的な帰責事由がある場合に解除権を排除するというドイツ民法典の明文の規律内容を超えて、より広範に債権者の解除権を制限する解釈論を展開している。
心理アセスメントにおけるDSM診断の妥当性と有用性に関する実証的研究

本研究は、ディメンジョン的評価を含むパーソナリティ障害のDSM-5代替モデルの妥当性と有用性を実証的に検証し、精神疾患診断のディメンジョン的モデルの臨床的有用性と限界を明らかにすることを目的としている。2年度目は、初年度に翻訳した日本語版DSM-5パーソナリティ調査票(PID- 5)の信頼性及び妥当性の検証を行った。254名の大学生を対象に日本語版PID-5、パーソナリティ5因子モデルに基づくNEO Five Factor Inventory (NEO-FFI; 60項目)、及びDSM-5パーソナリティ障害のための構造化面接(SCID-5-PD)の人格質問票より抜粋した61項目を実施した。PID-5短縮版の因子妥当性を検証するために確認的因子分析を行なったところ、5因子モデルの適合度は低く、内的整合性は十分とはいえず、因子の一貫性に欠けていた。PID-5短縮版の再検査信頼性は、「対立」以外の4因子には2回の調査間に強い正の相関が認められたことから、概ね十分であり、一定の信頼性を有していることが示唆された。さらに、「精神病性」を除外した4因子とNEO-FFIの因子、及びPID-5とSCID-5-PDの各因子の間に相関が認められ、基準関連妥当性が示唆された。一方、肥前精神医療センターにおいて、急性期病棟に入院する患者についてDSM診断を補完するケース・フォーミュレーション(症例の定式化)を診療記録に記載する試みを開始した。その結果、比較的簡易な様式のフォーミュレーションであっても核心部分となる病因論的説明の記載はかなり難しいことが明らかになった。以上の成果については、心理アセスメントにおけるDSM診断の問題点として論文発表を行った。初年度に翻訳したPID-5の信頼性、妥当性の検証を行うことが出来たことと、診断を補完する症例の定式化の臨床実践を開始したことから、おおむね研究計画通りと考えられる。1)日本語版PID-5の対象を拡大し、一般人口を対象とした規模の大きい調査データによる信頼性及び妥当性の検証2)臨床群を対象としたPID-5の臨床的有用性の検討3)ケース・フォーミュレーションにおけるディメンジョン的診断モデルの有用性の検証4)上記の結果を総括して海外専門誌等への論文投稿共同研究者と連携を密にして、研究計画の進捗を効率的に行いたい。初年度は、DSM-5パーソナリティ調査票(PID-5)日本語版を開発し、その信頼性及び妥当性の検証を行った。DSM-5パーソナリティ調査票(Personality Inventory for DSM-5: PID-5)は、代替DSM-5モデルの病的パーソナリティ特性(5つのドメインと25のファセットにより構成)を評価するもので、成人版は4件法、220項目より構成され(25項目の簡易版もある)、アメリカ精神医学会より無償で提供されている(APA, 2013)。PID-5の日本語翻訳を行い、そのバック・トランスレーションを完了し、現在、原著者の照会している段階である。次に予備的な検討として、100名の医療・福祉領域の従事者を対象にNEO-PI-R日本語版を用いてパーソナリティ特性(5因子モデル)の経時的・縦断的評価を行い、バーンアウトや健康状態の評価に与える影響から、その予測妥当性が安定していることが示唆された。また、パーソナリティ特性による自己像の記述結果を被験者にフィードバックし、その有用性について評価を求めたところ、概ねポシティブな回答を得た。さらに、2018年内に公表される予定のICD-11におけるパーソナリティ障害の診断基準に関する文献をレビューし、DSM-5代替モデルとの異同について検討を行った。以上の成果については、パーソナリティ障害の心理アセスメントの問題点として論文発表を行った。PID-5の日本語翻訳を行い、そのバックトランスレーションを完了し、原著者に照会したところ、若干の修正を求められ、その調整を行うために、予想したよりも時間を要している。

その結果、比較的簡易な様式のフォーミュレーションであっても核心部分となる病因論的説明の記載はかなり難しいことが明らかになった。以上の成果については、心理アセスメントにおけるDSM診断の問題点として論文発表を行った。初年度に翻訳したPID-5の信頼性、妥当性の検証を行うことが出来たことと、診断を補完する症例の定式化の臨床実践を開始したことから、おおむね研究計画通りと考えられる。2年度の研究計画は、次の通りである。1) PID-5日本語版の信頼性及び妥当性の検証(アナログ研究):大学生、及び病院職員等を対象にPID-5日本語版、及び'Big Five'を評価するNEO-PI-R日本語版(Costa & McCrae, 1992)を実施し、信頼性、基準関連妥当性、構成概念妥当性を検討する。2) PID-5日本語版の信頼性及び妥当性の検証(臨床研究):精神科医療機関外来に通院する患者を対象にPID-5日本語版、NEO-PI-R日本語版、及び抑うつを評価するBDI-II日本語版(Beck et al., 1996)を実施し、信頼性と妥当性を検討するとともに、精神疾患診断との関連を解析する。3)代替DSM-5モデルによるアセスメント:Skodol et al. (Am J Psychiatry 172: 606-613)のガイドラインに基づいて代替DSM-5モデルによる診断手順を定式化し、実際の事例について、代替モデルによる診断を行う。1)日本語版PID-5の対象を拡大し、一般人口を対象とした規模の大きい調査データによる信頼性及び妥当性の検証2)臨床群を対象としたPID-5の臨床的有用性の検討3)ケース・フォーミュレーションにおけるディメンジョン的診断モデルの有用性の検証4)上記の結果を総括して海外専門誌等への論文投稿共同研究者と連携を密にして、研究計画の進捗を効率的に行いたい。当該年度の所要額を満たすように支出を行ったつもりであったが、物品の購入価格が予定額よりも安かったために少額ながら次年度使用額を生じた。少額であるため、次年度の研究計画を変更する必要はなく、年度内の早い時期に消耗品等の物品費として使用する予定である。
光応答性カルモジュリンを用いたミオシンVの光制御

本研究では、生体機能蛋白質であるカルモジュリンを巧妙な仕組みをもつ天然の分子機械として捉え、その分子機構に人工的な仕組みとして光応答性ナノデバイスであるフォトクロミック分子を導入し、光刺激によってカルモジュリン標的蛋白質である分子モーター・ミオシンVの機能を制御することを試みた。その結果、ミオシンVのATP加水分解活性を光制御することに成功した。本研究では、生体機能蛋白質であるカルモジュリン(CaM)を巧妙な仕組みをもつ天然の分子機械として捉え、その分子機構に人工的な仕組みとして光応答性ナノデバイスであるフォトクロミック分子を導入し、光刺激によってCaM標的蛋白質である分子モーター・ミオシンVの機能を制御することを試みる。1.運動活性をもつミオシンVのHMM型と制御機構をもつ尾部を、それぞれ分子生物学的手法を用いて発現・培養させ、精製を行った。調製したミオシンVは十分な活性を保っていた。2.調製したミオシンVには内在性の野生型CaMが6個結合している。この野生型caMをフォトクロミック分子が導入されている光応答性CaMに置換する。今回は13種類の光応答性CaMを調製し、用いた。置換の確認はアクチンとの共沈実験によって行い、光応答性CaMの導入に成功することができた。置換効率はCa^<2+>条件のときに6個中4個のCaMが、EGTA条件の時には6個中12個のCaMが置換されたことが示された。3.光応答性CaMで置換したミオシンVに紫外線-可視光線照射をすることによって、ミオシンVのATPase活性の光制御を試みた。その結果多くのCaM変異体で、ミオシンVのATPase活性を可逆的に光制御させることに成功した。また著しくATPase活性を減少させる変異体もあったので、今後はこれらの結果から得られた知見を元に、更なる改良を加え、より大きな光制御を試みる。また運動活性の光制御や速度論的解析も行う予定である。本研究では、生体機能蛋白質であるカルモジュリン(CaM)を巧妙な仕組みをもつ天然の分子機械として捉え、その分子機構に人工的な仕組みとして光応答性ナノデバイスであるフォトクロミック分子を導入し、光刺激によってCaM標的蛋白質である分子モーター・ミオシンVの機能を制御することを試みた。1.昨年度の成果において、光応答性CaMで置換したミオシンVに紫外線-可視光線照射をすることによって、ミオシンVのATPase活性の光制御を可逆的に光制御させることに成功した。今年度はより大きな光制御を目標としてケージド化合物で修飾したCaged CaMを調製し光制御実験を行った。その結果、光照射前はミオシンVの活性が低いが光を照射すると活性が増加するという光制御をすることができた。2.次にさらに大きい可逆的な光制御を目指して、CaMを二価架橋性アゾベゼン誘導体であるABDMで架橋しCaMダイマーを調製した。これによってフォトロミック分子のみの光異性化をより大きな変化へと変換することができ、これまでよりも大きな光制御が起きるのではないかと考えた。しかしこのCaMダイマーを用いてミオシンVの活性の光制御を試みたが大きな光制御は起きなかった。副産物的な結果ではあるが、このCaMダイマーを用いてモノマーの運動活性のないキネシンにCaMターゲットペプチドを連結させたところ、このキネシンの運動活性がカルシウム濃度依存的に制御された。これに光制御機能を導入すれば、光制御機能をもつ分子シャトルを作成することが可能であると示唆される。