hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セリウム近藤半導体の高温反強磁性秩序

中性子散乱については,ISISでのマシンタイムが思ったほど確保できなかったため,CeRu2Al109.9Si0.1単結晶試料のチェックにとどまったが,本年度に測定の目処が立ったため,本年度は詳細な結果が得られると期待される。一方,イギリス・ダラム大学のHatton教授らと共同で行ったCeRu2Al10に対する偏極軟X線共鳴散乱実験では,反強磁性秩序において反強磁性モーメントがc軸から約10度a軸側に傾いているという新しい結果を得た。本結果は中性子回折実験でも観測されておらず,CeRu2Al10の異常反強磁性秩序の起源を明らかにする上で重要な情報である。本結果は現在投稿論文審査中である。セリウム3元化合物CeRu2Al10は,従来の反強磁性Ce化合物に比べて5倍高い温度(27 K)で反強磁性秩序を起こす,特異な近藤半導体である。これまでの研究から,異常に高い転移温度の要因には,局所反転対称性の欠如と,Ceがもつ4f電子と伝導電子との異方的c-f混成が重要と考えられる。本研究では,組成の3/4以上を占めるアルミニウム(Al)による伝導3p電子とCe4f電子との混成に注目し,Alを他の元素と置換することで4f電子と3p電子との混成を詳しく調べることを目的とした。平成28年度までに,Alよりも3p電子が1個多いシリコン(Si)で置換したCeRu2Al10-ySiyと,3p電子を1個減らす亜鉛(Zn)置換系CeRu2Al10-zZnzについて,単結晶試料の作製と磁化率・電気抵抗率・比熱測定を通した物性測定を行った。それぞれの置換効果を,Ru置換系Ce(RuRh)2Al10およびCe(RuRe)2Al10と比較することで,CeRu2Al10ではd電子とp電子が混成して伝導バンドを形成し,4f電子との複雑な混成効果と転移温度増大を生んでいることを明らかにした。平成29年度では,元素置換効果による研究成果を国際会議等で発表した。論文は現在執筆中である。また,上記置換系の中性子散乱実験が,英国ラザフォード・アップルトン研究所のAdroja教授との共同研究で進行中である。さらに,イギリス・ダラム大学のHatton教授らと共同で行ったCeRu2Al10に対する偏極軟X線共鳴散乱実験では,反強磁性秩序において反強磁性モーメントがc軸から約10度a軸側に傾いているという新しい結果を得た。一方局所反転対称性欠如の影響を調べるため,関連物質の探索を行い,組成比が同じで構造の異なるCeRh2Al10および新たなカゴ状近藤半導体CeRh4Al15を見いだした。反強磁性近藤半導体CeRu2Al10における27Kという非常に高い転移温度の起源を解明するため、主に含有量の高いAl原子をSiやZnなどで置換し、伝導電子濃度と反強磁性秩序との相関を調べた。Si置換からZn置換へと電子濃度が減少するにしたがって、近藤効果が増強される一方、転移温度や混成ギャップの大きさは置換していないCeRu2Al10で最大であった。置換する元素によらず、平均電子濃度で物性変化をよく説明できることから、Ru4d電子とAl3p電子が混成した複雑な伝導バンドを形成しており、CeRu2Al10に特徴的なc-f交換相互作用の強い異方性を生み出していることを指摘した。CeRu2Al10の異常反強磁性に対するAl3p電子の役割をさらに詳しく調べるため,Alよりも3p電子が1個少ないマグネシウム(Mg)または亜鉛(Zn)で置換した物質を作製し,3p電子を減少させたときに磁性の変化を調べる。Si置換で3p電子を増やした場合,c-f混成は弱まり,反強磁性磁気構造も変化した。
個体中単一細胞内動態計測を目指した内視鏡蛍光相関分光計の開発

本課題は、これまで不可能であった生物個体内における生体分子動態のin situ計測の実現に向け、内視鏡に導入可能な蛍光相関分光法(内視鏡FCS)装置の開発を行うものであった。この実現に向け、レンズドファイバを用いた内視鏡FCS装置の開発と改良を行い、直径63nm以上の蛍光ビーズの動態計測に成功した。また、計測領域は短径1.0μm,長径7.1μmの回転楕円体型と、培養細胞よりも小さく、細胞内での内視鏡FCSの可能性が示された。内視鏡FCSにより、実際の動植物個体の薬物に対する応答などを生体分子レベルで生きたまま観測することが可能になると期待でき、生物学や医学に大きく貢献できると考えられる。本研究は内視鏡に導入可能な蛍光相関分光(FCS)計測装置の開発を行うものである。これが実現することで、これまで不可能であった動植物個体内における生体分子動態のin situ計測が実現できる。これにより、実際の動植物個体の薬物に対する応答などを、生体分子レベルで生きたまま観測することが可能になると期待でき、生物学や医学に大きく貢献できると考えられる。本課題では、この実現に向けて、レンズドファイバを用いたFCS装置を構築し、その動作が可能であることを実証し、最終的には培養細胞内での計測を目指している。本年度での計画では、(1)実際に装置を構築すること、そして(2)本装置を用いて蛍光色素溶液の計測を行うこと、(3)最適なレンズドファイバを選定することを目標とした。(1)装置の構築は当初の設計通りに実現できた。(2)蛍光色素溶液の計測では、試料を水で数段階に希釈した蛍光ペンインクとし、有効なデータ(自己相関関数)が得られたことから、分子の動態計測が可能であることを実証できた。また、希釈の違いによって自己相関関数の振幅が理論通りに変化したことから濃度についても計測可能であることが確認できた。ただし、レンズドファイバによる集光時の収差が大きく、測定体積が大きいという問題があり、よりよいレンズドファイバを探す必要がある。(3)最適なレンズドファイバの選定では、ボールレンズが融着された光ファイバ2種類とテーパードコーンタイプのレンズドファイバを使用して計測を行い、テーパードコーンタイプのレンズドファイバを用いることで、本システムが実現できることが分かった。但し、前述の通り、よりよいレンズドファイバを使うことで、よりよい計測システムにできると考えられる。本成果は2014年12月に開催されたバイオオプティクス研究会において招待講演で報告した。本研究は、内視鏡に導入可能な蛍光相関分光法(Endoscopic Fluorescence Correlation Spectroscopy, ES-FCS)計測装置の開発を行うものであった。これが実現することで、これまで不可能であった動植物個体内における生体分子のin situ計測が実現できる。本課題では、この実現に向けて、レンズドファイバを用いたES-FCS装置を構築し、その動作が可能であることを実証し、最終的には培養細胞内での計測を目指した。本年度の計画では、(1)装置の性能向上、(2)培養細胞内計測の可能性を示す、(3) ES-FCSにおけるレンズドファイバの球面収差が計測結果に与える影響の検証を目的とした。(1)では、装置の改良により、蛍光検出感度を4.3倍に向上させ、かつ焦点領域の体積を1/18にまで縮小するという、大幅な改良に成功した。これにより、直径63 nmまで小さな黄緑色蛍光ビーズにおいてFCS計測が可能となった。(2)では、測定試料作製の困難さから、実際に培養細胞内での計測は実現しなかったものの、ES-FCS自体の性能としては、生細胞内計測は十分に可能であるという知見が得られた。(3)計測によって得られた集光領域のサイズ(形状)が、理論上球面収差が無い時に得られる形状に相当したため、ES-FCSにおいて球面収差が大きな問題とならないと確認できた。助成期間を通して、ES-FCSの開発と実証に成功し、生きた生物個体内でのFCS計測の実現への第一歩を踏み出せたと言える。(2)蛍光色素溶液の計測では、試料を水で数段階に希釈した蛍光ペンとし、有効なデータ(自己相関関数)が得られたことから、拡散の速さ計測が可能であることを実証できた。

また、希釈の違いによって自己相関関数の振幅が理論通りに変化したことから濃度についても計測可能であることが確認できた。3最適なレンズドファイバの選定では、ボールレンズが融着された光ファイバ2種類とテーパードコーンタイプのレンズドファイバを使用して計測を行い、テーパードコーンタイプのレンズドファイバを用いることで、本システムが実現できることが分かった。但し、前述の通り、よりよいレンズドファイバを使うことで、よりよい計測システムにできると考えられる。上記の通り、当該年度で計画していた目標は全て達成できたといえる。生物物理学来年度の研究計画通り、今後は以下について研究を行う。(1)培養細胞に発現させた蛍光タンパク質の計測:本研究で開発した内視鏡FCS装置を用いて生細胞内FCS計測が可能であることを実証するため、緑色蛍光タンパク質(GFP)やその多量体を発現させたHeLa細胞内における計測を実証する。もしもGFPの輝度が不足していた場合は、マイクロインジェクションによって量子ドットを細胞内に導入し、計測する。(2)FCS計測に対するレンズドファイバ照明の球面収差の影響の検証と対策:レンズドファイバによる励起光の集光時に生じる球面収差の問題が無視できない場合は、その影響についても検証し、対策を講じる。次年度(平成27年度)にもレンズドファイバの購入・選定を行い、さらなる装置の性能向上を行うため。レンズドファイバや細胞培養試薬などの消耗品の購入と、成果発表のための旅費に使用する。
表面糖鎖構造の変化がカンピロバクターの付着と生残に及ぼす影響の解析

本研究の目的は表面糖鎖構造の変化がCampylobacterの付着と生残に及ぼす影響を解析することである。このため、C. jejuni NCTC11168及び81-176を親株とし、hlkdD、hldE、waaC、waaF、cjl136、cjl138、及びcjl165遺伝子を破壊したLOS変異株を昨年度までに作出した。このうち、hldDとhldEはヘプトースの生合成に関与する遺伝子で、その他は糖鎖へのヘプトース、グルコース、ガラクトース付加に関与する。今年度はこれら菌株の好気条件下(通常は微好気条件下で培養)における自己凝集性、ガラス表面への付着、バイオフィルム形成量を比較した。その結果、好気条件下においてはLOS変異がガラス表面への付着に影響し、さらに付着の程度はバイオフィルム形成能と相関することを明らかにした。また、今年度はserudaminic acid (serAc)とserAcのアセトアミド型(serAm)の生合成に関与するserA及びserB遺伝子の破壊株を新たに作出した。serAとserBの破壊は鞭毛の糖鎖修飾を妨げることが知られている。これら菌株の性状を解析したところ、serA及びserB変異株は親株と比べて自己凝集性、ガラス表面への付着、バイオフィルム形成量が低下し、鞭毛グリカンの構造がこれら性状に影響することが示された。さらに、今年度はセリン生合成に関与するserA、serB、serC遺伝子の不活化により、自己凝集性、ガラス表面への付着、及びバイオフィルム形成量が低下することを見出した。serA、serB、serC変異株はセリンを含まないMEM培地中では親株より増殖が低下したが、栄養が豊富なMHB培地やセリン加MEM培地では親株と同等の成績を示した。これらの成績はセリンがCamypylobacterの増殖、付着、バイオフィルム形成に必須だが、serA、serB、serCが不活化されても、セリン特異的トランスポーターSdaCが存在すれば、菌体外からセリンを取り込むことで活性を維持できることを示している。これら変異株を用いた実験により、セリン代謝の全貌を明らかにすることが可能かも知れない。当初、予定した表面糖鎖構造に関与する遺伝子の破壊株は全て作出し、その自己凝集性、ガラス表面への付着、バイオフィルム形成量等を調べることができた。今年度成績から論文1本を現在、投稿準備中である。加えて今年度はCampylobacterの増殖、付着、バイオフィルム形成に関わるセリンの重要性を明らかにすることができた。研究はおおむね順調に進展していると評価できる。これまでの研究からCampylobacterの増殖、付着、バイオフィルム形成に関わるセリンの重要性を明らかにすることができた。serA、serB、serC、sdaC変異株を用いた実験から興味深い成績が得られており、今後セリン代謝の全貌を明らかにすることが可能かも知れない。本研究では表面糖鎖構造の変化がカンピロバクターの付着と生残に及ぼす影響を解析することが第1の目的であるが、加えて鞭毛等表層蛋白質変化の影響等も調査した。具体的には、リポオリゴサッカライド(LOS)生合成に関与する遺伝子、hldD、hldE、waaC、waaF、cj1135、cJ1136、cj1138、夾膜生合成に関与する遺伝子、kpsSに加え、表面構造の維持に関連する遺伝子、cj0608、cj0610、鞭毛構築に関連する遺伝子、flaAB、および鞭毛から放出される蛋白質遺伝子、flaC、ciaC、fspAの破壊株をNCTC11168と81-176株を用いて作出した。親株と破壊株の間で液体培地中での増殖性、抗菌剤耐性、表面疎水性、自己凝集性、バイオフィルム形成能を比較した。これら破壊株の液体培地中での増殖性と界面活性剤を除く抗菌剤に対する抵抗性は親株との間で差が認められなかった。表面疎水性はLOS変異株で上昇し、鞭毛関連遺伝子変異株の一部で低下した。LOS破壊株では糖鎖が短くなるほど疎水性が上昇し、胆汁酸抵抗性が減弱する傾向を示した。これらの株では疎水性が上昇する結果、胆汁酸が膜にアクセスしやすくなることで、抵抗性が減弱した可能性が考えられる。NCTC11168ではLOSや爽膜生合成関連遺伝子の破壊により、自己凝集性が上昇する傾向が認められたが、81-176株では変化が認められなかった。NCTC11168および81-176株の両株で相同な遺伝子cj7135とcjj1152の変異株ではともに自己凝集性が有意に低下した。この遺伝子はLOS inner coreのヘプトースにグルコースを付加する酵素と考えられており、この部位のグルコース欠落が表面性状に大きく影響したものと考えられるが、詳細は今後の検討課題である。また、NCTC11168では多くの破壊株でバイオフィルム形成量が増加したが、81-176株では一部を除いて変化が認められなかった。以上のように、カンピロバクターでは親株による性状の差が大きいことが改めて浮き彫りになった。今後、どの性状に着目して研究を深化するかを慎重に見極める必要がある。

このため、C. jejuni NCTC11168及び81-176を親株とし、hlkdD、hldE、waaC、waaF、cjl136、cjl138、及びcjl165遺伝子を破壊したLOS変異株を昨年度までに作出した。このうち、hldDとhldEはヘプトースの生合成に関与する遺伝子で、その他は糖鎖へのヘプトース、グルコース、ガラクトース付加に関与する。今年度はこれら菌株の好気条件下(通常は微好気条件下で培養)における自己凝集性、ガラス表面への付着、バイオフィルム形成量を比較した。その結果、好気条件下においてはLOS変異がガラス表面への付着に影響し、さらに付着の程度はバイオフィルム形成能と相関することを明らかにした。また、今年度はserudaminic acid (serAc)とserAcのアセトアミド型(serAm)の生合成に関与するserA及びserB遺伝子の破壊株を新たに作出した。serAとserBの破壊は鞭毛の糖鎖修飾を妨げることが知られている。これら菌株の性状を解析したところ、serA及びserB変異株は親株と比べて自己凝集性、ガラス表面への付着、バイオフィルム形成量が低下し、鞭毛グリカンの構造がこれら性状に影響することが示された。さらに、今年度はセリン生合成に関与するserA、serB、serC遺伝子の不活化により、自己凝集性、ガラス表面への付着、及びバイオフィルム形成量が低下することを見出した。serA、serB、serC変異株はセリンを含まないMEM培地中では親株より増殖が低下したが、栄養が豊富なMHB培地やセリン加MEM培地では親株と同等の成績を示した。これらの成績はセリンがCamypylobacterの増殖、付着、バイオフィルム形成に必須だが、serA、serB、serCが不活化されても、セリン特異的トランスポーターSdaCが存在すれば、菌体外からセリンを取り込むことで活性を維持できることを示している。これら変異株を用いた実験により、セリン代謝の全貌を明らかにすることが可能かも知れない。当初、予定した表面糖鎖構造に関わる遺伝子のみならず、鞭毛等表層蛋白質遺伝子、および鞭毛から放出される蛋白質遺伝子の破壊株を作出できたことは当初の計画以上である。それら変異株と親株との間で各種性状を比較することで、付着、生残、環境抵抗性に重要な役割を果たす遺伝子を特定することが可能となる。当初、予定した性状解析はおおむね順調に進展している。当初、予定した表面糖鎖構造に関与する遺伝子の破壊株は全て作出し、その自己凝集性、ガラス表面への付着、バイオフィルム形成量等を調べることができた。今年度成績から論文1本を現在、投稿準備中である。加えて今年度はCampylobacterの増殖、付着、バイオフィルム形成に関わるセリンの重要性を明らかにすることができた。研究はおおむね順調に進展していると評価できる。今年度行った性状比較の中で親株との間で有意な差の認められた性状について研究を深化する。差の認められた性状が少なければ、さらに別の遺伝子の変異株を作出して、カンピロバクターの付着、生残、環境抵抗性に重要な役割を果たす因子をできるだけ多く特定する。これまでの研究からCampylobacterの増殖、付着、バイオフィルム形成に関わるセリンの重要性を明らかにすることができた。serA、serB、serC、sdaC変異株を用いた実験から興味深い成績が得られており、今後セリン代謝の全貌を明らかにすることが可能かも知れない。
ルドゥーの都市・建築構想における自然科学的概念（身体・性・類型学）とその政治性

ルドゥの都市・建築計画、特に『建築論』収録のテクストと図版を、「性の管理」、「労働と共同体」、「教育・訓育」の観点から分析した。同時代の重要な比較参照項として、ブレやルクーの建築構想、『百科全書』の関連項目、サド、レティフ、フーリエらの生政治的建築構想、その他18世紀後半のフランスで発行された文献の調査・分析も併せて遂行し、ルドゥの時代における「性的身体を対象とする生権力」のあり方について見取り図を構築した。この研究の成果を集成した博士論文「ユートピア都市の書法:クロード=ニコラ・ルドゥの建築思想」は、審査通過後に単著として刊行予定である。2013年度には、ルドゥーの理想都市構想を、性的身体、労働する身体の管理と建築空間との結びつきという観点に注目し、同時代人サドやレティフ、またルドゥと共通項の多い後代のフーリエらの社会改革構想と比較しつつ、分析を進めた。とりわけルドゥとの比較において、「建築家としてのサド」という側面は極めて重要でありながら先行研究の乏しい分野でもある。この点に関する調査成果は、7月にクラクフで開催された国際美学会での口頭発表「Sade, the Architect: Characteristics of the Narrative Spaces in Voyage d'Italie」として公表した。また、ルドゥの建築構想におけるナラティヴのあり方と「書物」という物体・媒体の形式との独自の連関のあり方を、同時代の建築論やユートピア紀行文学と比較しつつ分析し、10月に論文「書物の中の理想都市ーC.N.ルドゥ『建築論』の仮構的空間性」(『埼玉大学紀要教養学部』第49巻1号)として成果公表を行なった。以上の成果として、ルドゥにおける同時代、先行世代の思想家・文筆家の影響、そこに反映されている空間と身体に対する認識のあり方とその政治性が明らかとなった。上記の成果は、東京大学大学院に2014年3月に提出した課程博士論文「ユートピア都市の書法ークロード=ニコラ・ルドゥの建築思想」に修正されている。この論文は、審査通過後に加筆修正の上、法政大学出版局より単著として刊行する予定である。24年度の主な成果は、ルドゥー『建築論』(およびそのプロトタイプである「趣意書」)収録のテクストと図版の分析を、特に「性の管理」、「労働と共同体」、「教育・訓育」に関連する部分に焦点を当てて行ったことである。その際に、重要な比較参照項として、ルドゥーとほぼ同時期に「空想的」建築案と解剖学的な人体部分を描いたルクーのドローイング、この時代の思想の体現である『百科全書』の関連項目、ルドゥーと身体・性への見方の共通するサド、レティフ、フーリエの建築構想とそこでの「身体・性への管理」のあり方を分析し、その相互関連性を示した。また、18世紀後半のフランスで発行された文献の調査・分析も併せて遂行することで、ルドゥーの時代における「性的身体を対象とする生権力」のあり方について、大局的な見取り図を構築した。その成果の一部は、口頭発表「「C.-N.ルドゥの理想的都市構想における労働・教育・性愛」(美学会全国大会、10月)および「サドのイタリア紀行ー空間性と時間性、身体への眼差し」(研究会「ヨーロッパ文化としてのグランド・ツアー」)として公開した。上記成果を含めた、課題研究の総合的な成果については、次年度で得られた成果と併せて、法政大学出版局より単著として刊行予定であり、24年度はその大枠の部分(7章構成のうちの5章)の執筆を進めた。また、建築と同時に衣服も「身体を囲繞する空間・被覆物」であり、身体に対する規範意識や自意識が現れる場である。このような問題意識に基づき、現代の「ファッション」に対して批評的アプローチを行なったものが、「COMME des GARCONS、あるいは衣服という表面においていかに多様な性を上演しうるか」(分担執筆、12月)、「keisuke kanda「ガーリー」の突然変異」(トークショー、11月)である。24年度は、招待された研究会での共通テーマとの関連などもあり、当初25年度の計画であった、「ルドゥーおよび隣接する時代の論者による、「労働」「教育」「性(恋愛)と規律訓練」の連関と建築構想との関わり」について主に調査・分析・成果公表を行なった。論文媒体による成果公表という点では、当初の予定通りに進まなかった部分はあるが、研究の進行・発展・進化という点では、おおむね計画通りに遂行することができた。また、学会全国大会や、16世紀から19世紀の西欧を主対象とする研究者たちとの共同研究会を通して、自らの成果を広く伝え、意見交換をする機会を確保することができた。

しかし、非常勤講義や主に商業誌を中心とする依頼原稿、他科研のプロジェクトである「ヴァールブルク美学・文化科学の可能性」(平成24年度科学研究費補助金・基盤研究(B)研究代表者:伊藤博明)のイベントへの研究協力などから、当初24年度に予定していたフランスでの現地調査を行なうことができなかった。24年度は、上記の事情から当初H25年度に計画していた内容を、前倒しで遂行することとなった。25年度は、前年度の積み残しである、建築の類型論(仏語「caractere」や「type」概念)の再検討、ならびに同時代の自然史・自然科学の言説における「特徴(caractere)」「類型」概念との比較を行なう。具体的な作業としては、ルドゥのテクスト読解と建築図面の分析、およびフランス国内を中心とする一時資料の収集と分析を行なう。該当なし
非線形モード局在型マイクロレゾネータアレイによる超微小質量計測とバイオセンシング

微小質量計を開発して、生体試料を液中環境で生きたまま計測するin vivoセンシングを実現し、バイオ・ナノテクノロジー分野における、新しい計測領域への道を拓くことを目的として、全く新しい計測原理の提案とその実装に関してさらに研究を進めた。2つの連成レゾネーターの物理特性を一致させ、かつその連成効果を十分に小さくすることが、超高感度化に必要であることがこれまでの研究で明らかになっている。前年度においてそれを実現するために、「バーチャルカンチレバー」という、これまでにない概念を提案した。そのプロトタイプでは、ディジタル制御によりコンピューター内にバーチャルカンチレバーを構成していた。しかしながら、リアルカンチレバーが微細化され、共振周波数が極めて高くなる場合には、ディジタル信号処理では演算処理が追いつかなくなる。そこで、アナログ回路を用いたバーチャルカンチレバー方式を提案し、アナログ回路によりバーチャルなカンチレバーとリアルカンチレバーとを連成させた。この結果、連成レゾネーターの特性の一致と弱連成が高周波領域でも可能になった。また、バーチャルリアルカンチレバーを用いた、高精度高機能な計測システムを実現できることを実験によって確認した。さらに、液中生体試料観察の実現に向けて、流路をカンチレバー上にMEMS技術で製作することに成功した。この結果、直接カンチレバーを流体内に置くことがなくなるため、スプリアスの問題およびQ値低下の問題が解消された。さらに測定対象物を流体を使ってカンチレバー内を流通させるため、液体の密度計測にも本システムが利用できる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)本年度は、まず非線形モードの局在化について検討した。これまでの研究では、レゾネーターの線形復元力のみを考えて、線形モードの局在化を利用した質量測定法を提案してきたが、応答振幅の制御がされていなかった。モードは振幅依存性があり、振幅を微小に抑えることは、感度向上に向けて大きなブレークスルーとなる。そこで、カンチレバーの非線形性をも考慮に入れ、微小質量計測におけるモードシフトを解析した。さらに、非線形フィードバック制御により積極的に非線形力をレゾネーターに付与し、レゾネータの振幅を微小に保つことにより、計測精度を向上される方法を提案した。(2)感度向上に向けたもう一つの方法として、レゾネータ最適形状を検討した、二つのカンチレバーの剛性とそれらの連成剛性の比が小さいことが感度向上につながることから、カンチレバーの剛性を高めるため、連成部分のオーバーハングはそのままに、カンチレバーのみ剛性を上げることを見出した。次年度は、このような形状のレゾネータを実際に製作する予定である。(2)購入したレーザドップラスキャナーにより、モード形状を測定する実験システムを構築し、次年度以降のレゾネータアレイに関する実験準備を整えた。また本年度は予備的実験として同システムを使い、これまで計測に利用してきたカンチレバーの同相、反相モードを実験により観察し、空間的なレゾネーターのモード形状を確認した。(3)二つの連成レゾネータの片方に測定試料を吸着してその質量を測定する方法を提案しているが、ナノバイオセンシング技術としての実用化にむけて、測定対象を片側のカンチレバーに化学吸着する必要がある。本年度はその一歩として、自己組織化単分子膜を形成し、ビオチンでコーティングされているビーズの吸着に成功した。理由1:非線形モード連成によるエネルギー局在化に関する理論を多重尺度法を使って構築ができた。これにより、感度向上に向けて最適なモード連成方式を見出すことができた。ただし、学会発表がまだできていない。理由2:次年度以降のレゾネータアレー実験に利用する光学システム装置が完成し、これを用いて、予備実験として連成モードを実験的に観測し、これまでの理論モデルの妥当性が確認できた。理由3より感度を上げるための最適形状を理論的に得ることができたが、まだ実際の製作には至っていない(次年度作成する予定である)。生体試料観察に向けて、カンチレバーを化学修飾して、生体試料(生体試料を模擬した)マイクロビーズの吸着を試みたが、カンチレバー上に幅広く試料が吸着してしまい、吸着個数(質量)と連成カンチレバーの振幅比との間に相関を見いだせなかった。そこで、あらたに、カンチレバーを液中にいれて、計測質量を吸着する方法に変わって、カンチレバー上に流路を形成する手法を考え出した。すなわち、連成された二つのカンチレバーに別々の流路を設け、片側には計測対象の試料を含んだ液体を流し、残りの流路には試料を含まない液体を流す。そして、カンチレバーの振幅比から試料の質量測定を行うという新しい方法を考案し、現時点で設計が完了している。連成カンチレバーの振幅比から質量を計測する方法が、これまでの提案方法であるが、質量計測と剛性計測が固有振動という物理量を介して、表裏一体の関係にあることに注目し、連成カンチレバーを原子間力顕微鏡に応用することを提案し、マクロ実験により計測精度の向上が達成できることを明らかにした。一般に計測時にカンチレバーの振幅が大きくなると、非線形性の影響が強くなり、測定精度が悪化する。そこで自励発振するカンチレバーの応答振幅を低くさせる非線形フィードバック制御を提案し、マイクロ連成カンチレバーによる実験により、有効性を確かめた。この方法は質量測定に限らず、連成カンチレバーを用いた計測法の精度を向上させる汎用的な手法である。

カンチレバーに対する化学修飾によって、生体試料のカンチレバーへの吸着を試したが、修飾した場所以外にも試料の吸着が見られ、適切な方法ではないと結論付けた。一方それに代わり、カンチレバー上に流路形成する方法に方針を転換し、そのMEMS設計が軌道に乗っているため、30年度には計測実験が可能になると予想される。カンチレバーを自励発振される点が本研究の最大の特徴であり、これまでセンサーが必須であった。これに対し、ピエゾアクチュエータの圧電方程式の構造に注目し、センサーフィードバックを行う代わりに、電気・機械系の連成効果に注目しかつそれを積極的に用いることによって、センサーを必要とせず自励発振させることに成功し、計測精度向上にも寄与すると考える。さらに質量計測以外に連成カンチレバーによる計測が様々な分野で提案されており、平成29年度はAFMのへの展開が提案できたことは、大きな進捗である。微小質量計を開発して、生体試料を液中環境で生きたまま計測するin vivoセンシングを実現し、バイオ・ナノテクノロジー分野における、新しい計測領域への道を拓くことを目的として、全く新しい計測原理の提案とその実装に関してさらに研究を進めた。2つの連成レゾネーターの物理特性を一致させ、かつその連成効果を十分に小さくすることが、超高感度化に必要であることがこれまでの研究で明らかになっている。前年度においてそれを実現するために、「バーチャルカンチレバー」という、これまでにない概念を提案した。そのプロトタイプでは、ディジタル制御によりコンピューター内にバーチャルカンチレバーを構成していた。しかしながら、リアルカンチレバーが微細化され、共振周波数が極めて高くなる場合には、ディジタル信号処理では演算処理が追いつかなくなる。そこで、アナログ回路を用いたバーチャルカンチレバー方式を提案し、アナログ回路によりバーチャルなカンチレバーとリアルカンチレバーとを連成させた。この結果、連成レゾネーターの特性の一致と弱連成が高周波領域でも可能になった。また、バーチャルリアルカンチレバーを用いた、高精度高機能な計測システムを実現できることを実験によって確認した。さらに、液中生体試料観察の実現に向けて、流路をカンチレバー上にMEMS技術で製作することに成功した。この結果、直接カンチレバーを流体内に置くことがなくなるため、スプリアスの問題およびQ値低下の問題が解消された。さらに測定対象物を流体を使ってカンチレバー内を流通させるため、液体の密度計測にも本システムが利用できる。本年度の結果から、レゾネーターの構造最適化と非線形フィードバックによる振幅低減化により測定感度向上が向上することがわかったので、これを実際に産総研の研究分担者と共同で、MEMSレゾネーターとして具現化する。また、化学吸着による測定対象物質のレゾネータへの付着方法は改善の余地があり、レゾネータの先端のみに質量が確実に付着する方法を構築する。液中での質量測定が、ナノバイオセンシングでは重要であるが、液中に含まれる物質の時間的な変化を測定する方法を考えていく。カンチレバー内にチャネルをもうけて、そこに液体を流すことにより、物質の含有量の時間変化を測定するシステムを構築する。
ミクロ導電パターン高分子ハイブリッド膜を用いたエレクトロニクスデバイスの開発

ナフィオンなどの親疎水性高合子電解質膜が形成するミクロ相分離構造の円筒状イオンドメインに、ピロール、チオフェン、セレノフェンなどのヘテロ五員環化合物を電解挿入重合して、相当する円筒状導電カラムを有するミクロ導電パターン高分子ハイブリッド膜を作成する手法を確立した。この高分子ハイブリッド膜は、膜厚方向の導電性が10^<0-3>S/cmであり、かつ面内方向の導電性がそれよりも3桁低い異方電導性を発現する。この特徴を利用し、径が10^1μmのドットを単位とする表示素子等への展開を試みた。希上類ジフタロシアニン(MPc_2)は単一物質で多色エレクトロクロミズムが可能であるが、溶解性に乏しいため膜形成ができない。そこで種々の置換基を有する可溶性MPc_2を合成し、先の高分子ハイブリッド膜と組合せてエレクトロクロミック素子を作成することにした。置換基効果を検討した結果、MPc_2ー(CH_3O)_4(tーBu)_4錯体が最も良好であることを見出し、(a)高分子ハイブリッド膜上へのキャスト、(b)高分子ハイブリッド膜とMPc_2ーLB膜の圧着、(c)高分子ハイブリッド膜上へのMPc_2ーLB膜形成、の三手法を試みた。ミクロ導電パターンの導電カラム孔径が10μm程度であるとき、観察されたエレクトロクロミズムの範囲は、(a)40μmーφ、(b)30μmーφ、(c)25μmーφであり、膜の不均一性によるにじみ現象が認められた。解像度をこれ以上に向上させるには、膜の凹凸を±5%以内に抑えるか、あるいは導電カラムそのものの孔径を一桁小さくする必要があると考えられる。強アニオン性電解質であるナフィオン-117を被覆した電極を用いて、ピロール、チオフェン、セレノフェンの三種の複素五員環化合物を電解重合させた。得られたハイブリッド膜は、ナフィオンのパーフルオロエチレン主鎖より成る"海"の中に、ナフィオンのアニオン性基がドープされた複素五員環化合物重合体の導電性円筒状ドメインが点在する構成となっていることがわかった。また、この円筒状ドメインの径は基板の表面自由エネルギー(基板の材質及び表面処理に依存)、ナフィオン被覆膜の作成条件、電解重合の程度、によりサブミクロン100μmの範囲で制御可能であった。これらハイブリッド膜の垂直方向の導電性はポリピロール系で【10^0】、ポリチオフェン系で【10^(-3)】【10^(-6)】、ポリセレノフェン系で【10^(-8)】S/cmであり、水平方向の導電性はそれより約24桁低く、良好な異方電導性膜であることがわかった。電解重合により得られる導電性膜は、通常易動性の低分子ドーパントを含むためアルミニウム等の任事関数の小さい金属を腐蝕し、ショットキー接合等を作成できない。しかしながら本研究のハイブリッド膜では、ナフィオンの固定アニオンがドーパントとなっているため腐蝕が起こらず、良好な特性を有する素子子が得られた。次年度においては、ナフィオン以外の電解質を用いたハイブリッド膜の作成とその電気物性測定、及び希土類ジフタロシアニン等の発色物質と組み合わせたエレクトロクロミックディスプレイの作成、などを検討する予定である。

ミクロ導電パターンを有する高分子ハイブリッド膜の調製手法とその電気的特性に関しては昭和61年度及び62年度第1四半期までに検討を終了したので,本年度はエレクトロクロミックディスプレイへの発展を意図して,希土類ジフタロシアニン系(R8PC2M)着脱色物質の合成とそのエレクトロミック特性を中心に検討した.中心金属には,一般の重希土類を選び, R=H, t-Bu, n-C3H7O, neo-C5H7Oの各種金属錯体を合成した. R=Hでは,溶解性に乏しく良好な膜状試料が得られなかったが,その他の錯体では酸化インジウムスズネサガラス(ITO)等の電極と組合せたエレクトロミック素子が作成できた.置換基がアルコキシ基のとき,酸化還元に基づくエレクトロクロミズムは卑な電位で生起し,そのため酸化分解などの副反応が起こりにくく長期的な安定性にすぐれることが明らかとなった.また,これら置換基の導入により溶解性が向上してESR, NMRなどのスペクトル的分析が可能になった結果,従来各種議論が提出されて統一見解が得られていない錯体の基底状態に関し,中性ラジカルであることを確認した.今後,ミクロ導電パターンと組合せて,特定形状の描画が可能な多色エレクトロクロミックディスプレイを検討する予定である.希土類ジフタロシアニンLB膜と親疏水性ミクロ導電パターン高分子膜との組合せによる多色エレクトロクロミックディスプレイの試験を中心に検討し、また、ミクロ導電パターンを膜厚方向のキャリヤ移動層と考えたときのキャリヤ発生層(金属フタロシアニン)からの電荷輸送効率の評価を合せて行った。前年度において、希土類ジフタロシアニン(MP_<c2>)をミクロ導電パターン上にキャストした構造では、エレクトロクロミズムのにじみ現象が起き、膜の凹凸を無視できる条件での再評価が必要と考えられた。そこで本年度はMP_<c2>-LB膜の使用によりその解消を図り、(a)MP_<c2>-LB膜とミクロ導電パターンを別々に作成後、はり合せる、(b)ミクロ導電パターン上に直接MP_<c2>-LB膜を作成する、の2種類の方法を採用した。しかしながら、(a)では二つの膜を圧着する際に部分的な膜の破壊が起き、(b)ではLB化の初期に膜形成が不均一になった。例えば、ミクロ導電パターンの導電カラム孔径が10μm平均であるとき、キャスト法ではエレクトロクロミズムの範囲が40μm-φ、(a)法では30μm-φ、(b)法では25μm-φ程度であり、若干の改善は認められたが根本的な解決に至らなかった。また、これと同様に、電荷輸送過程も多段現象として認められ、膜の部分的な不均一性を反映して輸送効率は0.312%の巾広い誤差を示した。
境界のある格子ゲージ理論とその物性物理への応用

物質内部の性質とその境界状態の有無には対応があることが知られており、素粒子分野や物性分野等で注目を浴びている。また、この対応は指数定理として数学の立場からも知られている。しかし、この指数定理は現実に即さないセットアップになっており、物理的解釈が困難になっている。そこで本研究ではこの問題の解決に当たるべく、実際の物質では原子が格子状に組まれているという事実に基づいて、物理的なセットアップのもとでの格子上の指数定理を与えることを目的とし、様々な分野への応用を目指す。
アフガニスタン・ヘロイン根絶に関する計量経済学と経済政策

アフガニスタン社会は混迷の度を深め、主要換金生産物としてのケシ、ヘロインは高純度のせいもあって国際ルートを通じてヨーロッパ、アメリカを席捲しつつあり、我が国に浸透するのも時間の問題となっている。カブールと北部アフガニスタンへ2回の現地調査を行った。後者は特にアムダリア沿岸のタジキスタン、ウズベキスタン、トルクメニスタンに接する地域で、土壌、植物、水試料を採取分析し、周辺をビデオ撮影し、関係者への聞き取りを実施した。関係者のうち1名を日本に招待し、さらに詳しい討議を重ねた。同時に多くの国際研究機関、NPOとNGO、研究グループからケシ栽培、薬物生産、密輸、麻薬常用について情報を入手し、それらとわれわれの研究成果とを比較した。麻薬の生産と密輸はアフガニスタンの開発に対する挑戦である。経済問題として、それは農地と労働を有益な用途から転換し、持続可能な開発の前途を閉ざすが、アフガニスタンの経済成長は、薬物生産と常用依存性を低下させるであろう。またそれは、麻薬常用に関し、社会問題と衛生問題および疾病に結びつく。これらに対する戦略は、アフガニスタン政府および国際的支援組織が、麻薬の生産売買と格闘する長期的なコミットメントを要求する。公開情報キャンペーンは、ケシの耕作および違法薬貿易の影響を縮小するための重要な役割を果たす。モルヒネおよびヘロイン生産と薬物依存、およびHIV感染症のヘロイン静注の関係を強調する必要がある。公開情報努力にはトレーニングおよび研究を含むべきである。北部アフガニスタンはアムダリアを中心とする水資源に恵まれた地域である。この地に新しい技術を使った節水型灌漑農業を興し、雇用を確保し、米、豆、麦などの穀物と、薬用植物、果実、サフランやステビアなど輸出生産物を収穫することは、麻薬生産の停止に対する確実な保障となろう。
DNA・RNA雑種分子の形成と除去機構の研究

DNA・RNA雑種分子の形成と除去の機構をin vivo,in vitroで調べるためには、新しい「系」が必要と考えられる。我々が従来明らかにしてきた大腸菌のリボヌクレアーゼH欠損変異株内で起こる新しい複製開始系と開始点は、この「系」となりうる可能性がある。つまりRNaseH欠損変異株では、従来その染色体複製開始に必須とされてきた開始点(oriC)やdnaAタンパクがなくても生育することから、野生株中で分解除去されてきたDNA・RNA分子が分解を免れ、それが新しい複製開始点(oriHと呼ぶ)のプライマーRNAになる可能性がでてきた。もし、このモデルが正しければ、oriHはDNA・RNA分子の形成と除去機構解明の一モデルになりうる。そこで我々はこのoriHのクローニングを試みた。そのため用いた方法は、oriCのクローニングと同様で、RNase H欠損変異株のみで自律増殖能を有するDNA断片として、oriHをクローニングする方法である。その結果、コピー数が細胞あたり1またはそれ以下の不安定な状態で存在する閉環状2重鎖DNAとして回収されるプラスミドを多数得た。そのDNA断片の長さ、制限地図等からそれらを8種のグループに区別し、その座位を調べたところ、8種中7種が環状染色体上で複製開始点(oriC)のちょうど真向い、複製終結点(terC)領域に集まって存在することが判明した。一方、他の研究者によって明らかにされた【rnh^-】兎oriC株(oriCを欠失した【rnh^-】株)のin vivoでの開始点と、我々のクローン化したDNA断片の位置はおよそ一致したことから、クローン化したDNA上に真の開始点がある可能性が高い。今後、この新しい開始点の構造解析、又その生理機能について解析を進めてゆきたい。
生体模倣的なナノ構造を有するNANOZRインプラントの開発

NANOZRインプラントの開発を目指し,表面にHF処理(0,4,55%)を施し骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)に及ぼす影響と骨結合能について評価した.SEM像より,HF処理したNANOZRの表面は、55%でナノレベルの球状構造が顕著に認められた.蛍光二重染色では,発達した細胞骨格,細胞突起が認められ、細胞接着・増殖では,顕著な増加が認められた。骨形成関連遺伝子の発現でもAETiと比較し有意な上昇が観察された.ラット大腿骨埋入後の骨結合力は,55%でAETiと比較し有意に高い値となった.NANOZRはHF処理による表面改質によって、骨芽細胞の接着・増殖・分化並びに、骨結合力を促進させた。電子顕微鏡(SEM)での観察では、フッ酸で処理したナノジルコニアの表面は、500nm以下の凹凸のある球状構造をもつことがわかった。表面積はその微細構造により、硫酸処理したチタン表面と比較し2030%の増加を認めた。この幾何学的なナノ構造は、4%フッ酸よりも55%フッ酸で処理したものの方がより顕著に見られた。また、表面粗さは4%フッ酸処理群(平均Ra 0.229)と比較して55%フッ酸処理群では(平均Ra 1.416)は高い値を示した。骨芽細胞の接着数はコントロール群である酸処理チタン上と比較し4%処理群では有意差が見られなかったが、55%処理群では30%の増加を認めた。またアルカリフォスファターゼ活性は酸処理チタンに比べ、4%フッ酸処理ディスクの有意差は見られなかったが、55%処理群では50%の増加が認められた。さらに、共焦点レーザー顕微鏡で評価したアクチンフィラメントおよびビンキュリンを蛍光免疫二重染色の骨芽細胞初期接着における形態学的観察では、フッ酸処理したナノジルコニア上で、酸処理したチタン上と比較して接着斑の形成、細胞骨格、細胞突起の発達が強まっており、さらにその接着面積、細胞周囲の長さ、細胞計いずれも増加していた。SEM像より、フッ酸処理したCe-TZP/Aの表面は、Zr(4%)よりもZr(55%)でナノレベルの球状構造が顕著に認められた。蛍光二重染色では、Zr(4%)、Zr(55%)上で、AETiと比較し細胞骨格、細胞突起の発達が顕著で、細胞が大きく伸展する傾向が認められた。24時間培養後の細胞の接着は、Zr(55%)とAETiがZr(0%)とZr(4%)よりも増加し、5日後では、Zr(55%)はAETiと比較して有意に細胞数が増加していた。ALP活性試験では、14、21日後のZr(4%)とZr(55%)はAETi、Zr(0%)と比較して、活性が高まる傾向が見られた。また、骨に関する転写因子osterixの発現は、7日後にZr(0%)、Zr(4%)、Zr(55%)で、AEiと比較し有意に上昇していた。さらに、osteocalcinにおいては7,14日後ともに顕著なmRNA発現の上昇が確認された。埋入2週間後のPush-in testによる骨結合能の測定では、Zr(55%)がAETiより有意に高かった。【結論・考察】セリア安定化ジルコニア/アルミナナノ複合体はフッ酸処理によるナノ構造を有する表面形状によって、骨芽細胞の初期応答と分化、骨との結合力に効果的な影響を与えることが示唆された。以上より、表面形態を変化させることにより、セリア安定化ジルコニア/アルミナナノ複合体は、歯科インプラントフィクスチャーとしての応用が期待できる。本年度はin vitroでの評価を行うことが目標であった。概ね成果は上がっている。PCR測定による遺伝子解析が未だ結果を出せない状況であるが、新規の遺伝子キットを導入して最低量する予定である。またアルカリフォスファターゼの定量とAFMによる3次元的なトポグラフィーのデータを追加収集したい。培養実験のデータがほぼ予想通りに出ている。今後の方向性として早期に動物実験に移りたい。ミニインプラントを作成し骨インプラント結合力の解析、骨形成量、骨接触率などを測定してナノジルコニアの表面形態と酸処理チタンとの表面形状を比較し、両者の有意性についてまとめたい。本年度の使用可能額で執行する予定であった物品の決済が完了しなかったため、次年度使用額が生じた。本年度から継続する次年度の培養に関連する物品およびミニインプラントの作成とその性質の測定および分析に使用する予定である。
メタボリックシンドロームにおける消化管バリア機能低下とそれを防ぐ食品成分の探索

メタボリックシンドロームにおける、消化管バリア機能低下の要因を究明するため、動物モデルと培養細胞を用いて研究を実施した。メタボリックシンドロームモデルラットでは、小腸でタイトジャンクションタンパク質の発現低下に伴い、消化管バリア機能の低下が引き起こされた。これは、肥満のそのものではなく、食事由来の過剰な脂質とそれに伴う胆汁の分泌の増加によることが証明された。メタボリックシンドローム(MS)における全身の慢性的炎症状態は、消化管バリア機能の低下に起因することが提案されているが、その詳細は明らかではない。本年度は、食餌誘導性MSモデル(高脂肪食摂取)に、遺伝的MSモデル(OLETFラット、対照ラットLETO)を組み合わせ、MSにおける消化管バリア機能の変化、およびその要因を探索した。方法として、LETOおよびOLETFラットに標準食、あるいは高脂肪食を16週間摂取させ、消化管バリア機能の解析を実施した(2x2=4群)。OLETFラットは、対照のLETOラットに比べて、顕著な肥満を呈した。高脂肪食の摂取も、両ラット系統において体重増加を誘導した。両ラット系統において、高脂肪食の摂取は消化管バリア機能の低下を誘導し、それは小腸のタイトジャンクション(TJ)タンパク質Occlduin, Claudin-1, Claudin-3, JAM-1の発現量の低下と相関した(大腸での差異は認められなかった)。一方、標準食を摂取したOLETFラットの消化管バリア機能は、対照LETOラット(標準食群)と同程度であり、消化管TJタンパク質発現量(小腸、大腸)にも系統間の差異は認められなかった。これら結果は、蛍光免疫染色法によっても確認された。また高脂肪食摂取は、血液中の総胆汁酸濃度を上昇させ、消化管内への胆汁分泌が上昇していることを示唆していた。総括すると、MSでは大腸ではなく、小腸においてバリア機能低下が認められ、それは肥満自体ではなく、消化管内に流入する脂質の増加、それによる胆汁流入量の増加に起因することが示唆された。すなわち、過剰な脂質、胆汁が小腸上皮細胞のTJタンパク質の発現量を低下させ、小腸の透過性を高めていることが推測された。今年度は、MSの新たな病態を明確にできたとともに、それを軽減させる手段を探索するための重要な知見が得られた。来年度は、過剰な脂質や胆汁が小腸バリア機能を低下させるエビデンスの獲得、これら症状を軽減することができる機能性食品の探索に展開する。先年度、遺伝的肥満ラット(OLETF)と高脂肪食給餌を組み合わせて、消化管バリア機能への影響を解析したところ、過剰な脂質や胆汁が小腸バリア機能を低下させる要因であることが明らかとなった。そこで今年度は、ヒト消化管上皮細胞Caco-2を用い、過剰な食餌性脂質、胆汁による消化管バリア機能への直接的影響を解析した。方法として、Caco-2細胞を2層式のTranswellシステムに培養し、その刷子縁膜側から脂質エマルジョン(0.1-1.0%大豆油、Intralipid;テルモ)、胆汁(2.5-20%)を作用させた。胆汁は、高脂肪食を摂取させたラットの胆管から採取した。消化管バリア機能の評価として、透過性の指標である経上皮電気抵抗値(TER)、Lucifer yellow (LY)透過速度を測定し、またlmmunoblot法により各種タイトジャンクション(TJ)タンパク質発現量を解析した。結果として、ラット胆汁と過剰な脂質は、それぞれ濃度依存的にLY透過速度の上昇、TER上昇の低下を引き起こし、消化管バリア機能を低下させた。また、それらの相加効果も認められた。このとき、Occludinを除く、TJタンパク質(Claudin-1、Claucin-3、JAM-1)の発現量の低下が認められた。これら結果は、MSにおいて、高脂肪摂取による管腔内食事脂質、胆汁濃度の上昇が消化管(特に小腸)の透過性を上昇させる一因であることを提案している。本研究成果は、MSの新たな病態を明確にできたとともに、消化管バリア機能に着目した、新たなMS予防食品成分の可能性を提案するものである。
半月体形成性腎炎における新規情報伝達分子CAKβの過剰発現とその制御に関する研究

半月体形成性腎炎(Crescentic glomerlonephritis : CrGN)は激しい管外細胞増殖と急速進行性の腎機能低下を特徴とする極めて予後不良な糸球体腎炎である。抗糸球体基底膜抗体や抗好中球細胞質抗体の関与が推定されているが、糸球体の破壊と荒廃を招く管外増殖の分子機構は明らかにされていない。本研究ではヒトCrGNの糸球体局所に非受容体型のチロシンキナーゼCAKβが過剰に発現していることを見いだした。CAKβは増殖因子、サイトカイン、ケモカインもしくは接着因子の刺激で活性化される刺激伝達分子であり、細胞の増殖、接着、遊走、アポトーシスなどの多様な生命現象に関与することがin vitroの実験成績から推定されている。正常腎におけるCAKβの発現は近位尿細管に限局し、糸球体には全く検出されない。これに対し、CrGNの細胞性半月体部分にはCAKβの著明な発現増加が観察された。単球や上皮細胞を認識する抗体を用いて連続切片で染色することにより、CAKβ発現細胞はBowman嚢由来の上皮細胞であることが判明した。さらにラットのCrGNのモデルを用いてCAKβの発現を経時的に観察したところ、CAKβの発現は細胞性半月体形成とよく相関し、線維性半月体では減弱したが、アポトーシスの誘導とは相関がなかった。またCAKβの発現増強はWestern blotおよびRTPCR法にて蛋白レベルおよびmRNAレベルでも確認された。以上の解析からCAKβの発現がCrGNの発症机上に何らかの役割を演じていることが推察された。半月体形成性糸球体腎炎(Crescentic Glomerulonephritis;CrGN)は激しい管外性細胞増殖と急速進行性の腎機能低下を特徴とする極めて予後不良な糸球体腎炎である。抗基底膜抗体や抗好中球細胞質抗体の関与が推定されているが、糸球体の破壊と荒廃を招く管外性増殖の分子機構は未解明である。本研究ではヒトCrGNの糸球体局所に非受容体型のチロシンキナーゼCAKβが過剰に発現されていることを見い出した.CAKβは増殖因子・サイトカイン・ケモカインもしくは接着因子の刺激で活性化される刺激伝達分子であり、細胞の増殖・接着・遊走・アポトーシスなどの多様な生命事象に関与することがin vitroの実験成績から推定されている。これに対しCrGNの細胞性半月体部分にはCAKβの著明な発現増加が観察されるのである。単球や上皮細胞を認識する抗体との二重染色により、CAKβを発現する細胞はBowman腔由来の上皮細胞であることが確認された。さらにラットに抗糸球体基底膜抗体を投与してCrGNのモデルを作成し、CAKβの発現をPCNAやアポトーシスとの対峙の上で経時的に観察した。以上の解析からCAKβの発現がCrGNの発症機序に何らかの役割を演じていることが推察された。半月体形成性腎炎(Crescentic glomerulonephritis : CrGN)は激しい管外成細胞増殖と急速進行性の腎機能低下を特徴とする極めて予後不良な糸球体腎炎である。抗糸球体基底膜抗体や抗抗中球細胞質抗体の関与が推定されているが、糸球体の破壊と荒廃を招く管外増殖の分子機構は明らかにされていない。

正常腎におけるCAKβの発現は近位尿細管に限局し、糸球体には全く検出されない。これに対し、CrGNの細胞性半月体部分にはCAKβの著明な発現増加が観察された。単球や上皮細胞を認識する抗体を用いて連続切片で染色することにより、CAKβ発現細胞はBowman嚢由来の上皮細胞であることが判明した。さらにラットのCrGNのモデルを用いてCAKβの発現を経時的に観察したところ、CAKβの発現は細胞性半月体形成とよく相関し、線維性半月体では減弱したが、アポトーシスの誘導とは相関がなかった。またCAKβの発現増強はWestern blotおよびRTPCR法にて蛋白レベルおよびmRNAレベルでも確認された。以上の解析からCAKβお発現がCrGNの発症机上に何らかの役割を演じていることが推察された。