hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新型支持制振器を導入した超柔軟構造体の同時最適化制御システム

従来のテンドン制振器に対して,制振機構を改良した並列支持型のテンドン制振器を提案した.その制振特性は数値実験により評価した.また,並列支持型テンドン制振器を製作し,実験を行って制振性能を検証した.具体的成果を以下に示す.1並列支持型テンドン制振器の提案とその特徴の整理並列支持構造を用いたことに起因して,(1)制御力が効果的に作用する(2)制振対象に付加的な力が加わりにくく,座屈を回避できるなどの利点が考えられる.欠点としては,重量が増加してしまう点がある.しかしながら,制振効果が高く,駆動用アクチュエータは小型化が可能である.2制振特性の解析・評価/従来の制振器との比較/制振実験の実施この制振器を用いた振動制御系を構成した.制御系は,振動抑制やロバスト安定性の設計仕様を満たすようにH_∞制御理論に基づき設計した.その結果,優れた制振性能を発揮することを確認した.受動制振における効果も確認している.数値シミュレーションによれば,従来のテンドン制振器と性能比較して,制振特性が飛躍的に向上している.さらに,実験装置を製作し,数値シミュレーションの結果を実験により検証した.その結果,今回提案した並列支持型テンドン制振器の機構改良による効果を明確に示すことができた.3同時最適化設計適用による制振特性向上本研究で提案した制振器の特徴は,並列支持機構にある.支持状況により制振器の特性は大きく変化すると考えられる.したがって,特に,支持構造系の寸法パラメータを与えることが重要である.そこで,数値シミュレーションにおいて同時最適化設計を実行した結果,制振特性の優れた構造系のパラメータとコントローラを決定できた.今後,同時最適化設計を実験装置に適用する計画である.今回考案した新型支持制振器は,従来のテンドン制振器に対比して,機構を改良した並列支持型のテンドン制振器として位置づげることかできた.具体的成果を以下に示す.1並列支持型テンドン制振器の提案とその特徴の整理並列支持構造を用いたことに起因して,(1)制御力が効果的に作用する(2)制振対象に付加的な力が加わりにくく,座屈を回避できるなどの利点が考えられる.欠点としては,重量が増加してしまう点がある.しかしながら,制振効果が高く,駆動用アクチュエータは小型化が可能である.2制振特性の解析・評価/従来の制振器との比較この制振器を用いた振動制御系を構成した.制御系は,振動抑制やロバスト安定性の設計仕様を満たすようにH_∞制御理論に基づき設計した.その結果,優れた制振性能を発揮することを確認した.受動制振における効果も確認している.数値実験によれば,従来のテンドン制振器と性能比較して,制振特性が飛躍的に向上している.今回提案した並列支持型テンドン制振器の機構改良による効果を明確に示すことができた.3同時最適化設計適用による制振特性向上本研究で提案した制振器の特徴は,並列支持機構にある.支持状況により制振器の特性は大きく変化すると考えられる.したがって,特に,支持構造の寸法を与えることが重要である.予め十分吟味した上で,調整可能な構造系の寸法パラメータを選択した.同時最適化設計を実行した結果,制振特性の優れた構造系のパラメータとコント口ーラを決定できた.4実験装置の試作試作した装置を用いた検証実験は,今後行う予定である.従来のテンドン制振器に対して,制振機構を改良した並列支持型のテンドン制振器を提案した.その制振特性は数値実験により評価した.また,並列支持型テンドン制振器を製作し,実験を行って制振性能を検証した.具体的成果を以下に示す.1並列支持型テンドン制振器の提案とその特徴の整理並列支持構造を用いたことに起因して,(1)制御力が効果的に作用する(2)制振対象に付加的な力が加わりにくく,座屈を回避できるなどの利点が考えられる.欠点としては,重量が増加してしまう点がある.しかしながら,制振効果が高く,駆動用アクチュエータは小型化が可能である.2制振特性の解析・評価/従来の制振器との比較/制振実験の実施この制振器を用いた振動制御系を構成した.制御系は,振動抑制やロバスト安定性の設計仕様を満たすようにH_∞制御理論に基づき設計した.その結果,優れた制振性能を発揮することを確認した.受動制振における効果も確認している.数値シミュレーションによれば,従来のテンドン制振器と性能比較して,制振特性が飛躍的に向上している.さらに,実験装置を製作し,数値シミュレーションの結果を実験により検証した.その結果,今回提案した並列支持型テンドン制振器の機構改良による効果を明確に示すことができた.3同時最適化設計適用による制振特性向上本研究で提案した制振器の特徴は,並列支持機構にある.支持状況により制振器の特性は大きく変化すると考えられる.したがって,特に,支持構造系の寸法パラメータを与えることが重要である.そこで,数値シミュレーションにおいて同時最適化設計を実行した結果,制振特性の優れた構造系のパラメータとコントローラを決定できた.今後,同時最適化設計を実験装置に適用する計画である.
前立腺癌に特異的な新規腫瘍マーカーの開発およびその分子病態学的研究

近年、我国においても前立腺癌の発生率は増加の一途にあり、その的確な検査診断法の開発は、重要かつ緊急な社会的要請である。現在、前立腺癌の腫瘍マーカーとしては、前立腺特異抗原(prostate specific antigen:PSA)が用いられ一定の評価を得ているが、血清PSA値のみでは良性の前立腺肥大症と早期の前立腺癌との鑑別は難しい。一方、申請者らはこれまで、血液凝固制御因子の活性化プロテインC(APC)の血漿インヒビターとしてprotein C inhibitor(PCI)を発見してきたが、最近、精漿中に大量に存在するPSAがPCIとの複合体として存在することが明らかになった。そこで、本年度は、前立腺癌患者の血漿中にPSA-PCI複合体が存在するか否か、もし存在すれば、このPSA-PCI複合体が前立腺癌患者と前立腺肥大症患者の鑑別に用いれるかどうか、について検討を行った。本年度は、先ずPSA-PCI複合体の酵素免疫学的測定法(ELISA)を開発し、精漿中および血漿中の複合体濃度を測定した。その結果、血清中のPSA-PCI複合体濃度は前立腺癌患者よりも前立腺肥大症患者でより高値傾向にあることを認めた。しかし、PSA-PCI複合体は血漿中では測定感度以下であった。この結果の意義については不明であり、より高感度の測定法の開発が必要と考えられ、現在開発を行っている。
CALPHAD法による融体のギブスエネルギーを用いた酸化物ガラスの特性評価

本研究はCALPHAD法で最適化された多成分系珪酸塩融体のギブスエネルギー(G(融体))をガラス形成能やガラスの化学的耐久性の評価に応用できるようにすることを目的とし,次の3つの研究を実施する.研究(a) SiO2-B2O3-Na2系で熱量測定を行い,先行研究の測定結果と合わせて解析し,融体とガラスの熱容量を温度と組成の関数として定式化する.研究(b) G(融体)を上記(a)の結果から過冷却融体のギブスエネルギーを求め,ガラス形成能との関係を考察する.研究(c) G(融体)を上記(a)の結果からガラスのギブスエネルギーを求め,ガラスの化学的耐久性(水への初期溶解速度)との関係を考察する.本研究はCALPHAD法で最適化された多成分系珪酸塩融体のギブスエネルギー(G(融体))をガラス形成能やガラスの化学的耐久性の評価に応用できるようにすることを目的とし,次の3つの研究を実施する.研究(a) SiO2-B2O3-Na2系で熱量測定を行い,先行研究の測定結果と合わせて解析し,融体とガラスの熱容量を温度と組成の関数として定式化する.研究(b) G(融体)を上記(a)の結果から過冷却融体のギブスエネルギーを求め,ガラス形成能との関係を考察する.研究(c) G(融体)を上記(a)の結果からガラスのギブスエネルギーを求め,ガラスの化学的耐久性(水への初期溶解速度)との関係を考察する.
センサーによるデータ計測の環境整備と指導が高等学校の課題探求学習に与える影響

学校における課題探求学習の重要性が増してきたことを背景として、本教育研究では、センサーによるデータの計測や記録・分析が手軽にできる環境を整備することで、高校生が行う課題探求学習のテーマ設定に与える影響を調査したものである。高校生が行うこのような「研究」にも「高校生の知識の範囲では未解決な」問題に取り組むことが求めらる。しかし、「研究」「勉強」「調べ学習」の区別がつきにくい高校生には、テーマ設定が難しい。その結果、「答えがわかりきった問題」や「抽象度が高い問題」など「研究」にはなりにくい題材を選んでしまうことが多く、結果として学習目標には届いていなかった。この対策として、身の回りのデータを計測し、保存・分析・共有が容易にできる環境を整えることが効果的と考え、これまでプログラミグ言語ドリトルとラズベリーパイを組合せた計測環境を大学と連携して構築してきた。計測には、温度、湿度、気圧、照度を測れるセンサーモジュールを使用し、Web上にデータを蓄積するサーバを用意、携帯端末などを用いて共有できるようにした。本教育研究では、これまで試行的に行ってきた授業を、情報科の一斉授業の中で実施した。センサーで計測したデータの記録・分析・共有という一連の流れを生徒に体験させて、どのような研究が可能になるかを考察させたものである。その結果、生徒はデータの計測や分析の大切さに気付くようになることや、インターネット経由でデータを共有できることの利便性に気付くようになった。また、生徒の中には、複数台のラズベリーパイを連携させた計測機器を開発したり、修学旅行や文化祭にこれらの環境を使えないかを検討するなど、これまでにはなかった広がりのある課題探求学習になることがわかった。これらの成果について、情報処理学会の情報教育シンポジウムSSS2016にて研究発表したところ、優秀論文賞を受賞することができた。今後は、人の動きを計測するキネクトセンサーにも着目し、競技動作の解析などを高校生とでも気軽にできるような学習環境を築いていきたい。また、開発してきた環境を一般の授業や文化祭など学校における様々な教育活動で効果的に活用できるよう、その手段を模索していきたい。
河川流況・流域情報を考慮したマイクロプラスチック輸送量モデルの開発

本研究は,河川流況及び流域特性を考慮した河川におけるマイクロプラスチック(MP)の輸送モデルを開発するものである.本年度の研究実績は,主に3つである.1.大小様々な流域特性を持つ全国河川で河川表面におけるMP濃度(プランクトンネットで採取したMPの数量と質量をネットを通水した濾水量で除した値)を調べ,MP濃度が人口密度や市街地率(流域面積に対する市街地面積の割合)と有意な相関をもつことが明らかとなった.さらに,MP調査地点近傍の様々な水質指標と比較して,河川の代表的な汚濁指標である生物学的酸素要求量(BOD)の他,溶存酸素(DO),全リン(T-P)及び全窒素(T-N)と統計学的な有意な相関があった.以上のことから,人口が集中する汚濁河川でMP濃度が高いことがわかった.2.初年度に実施した横断分布と鉛直分布の比較により,鉛直分布が輸送量評価において極めて重要であることが明らかとなったため,2年目は河川断面におけるMP濃度の鉛直分布をより詳細に把握することにした.そこで,昨年度と同様の江戸川野田橋(河口から39km)において河川水中8層のMP濃度鉛直分布(初年度は3層のMP濃度鉛直分布)を計測した.その結果,表層と底層に極大値をもつMP濃度の鉛直分布を得ることに成功した.これは,底層にMPが沈降していることを示唆しており,MPが流況によって巻き上がることを示唆している.3.荒川,鶴見川を対象に上流から下流までのMP濃度の河川縦断分布を調べた.その結果,両河川に共通して中流域でMP濃度が高いことがわかった.これはライン川で計測したMP濃度の河川縦断分布の結果とも一致しており,中流域に主要な発生源があることを示唆している.当初計画において2年目は,河川におけるMP濃度のデータを用いてモデル化に試みた.多数の全国河川でMP濃度が流域特性(人口密度,市街地率)と有意な相関があることからこれらを説明変数とした回帰モデルを構築した.この成果は,国際学術雑誌Environmental Pollution(IF=4.358)に論文が掲載された.また,より詳細なMP濃度の鉛直分布を計測することで,表層と底層で極大となるようなMP濃度鉛直分布モデルを構築した.これに加えて,当初計画では予定していなかった1河川におけるMP濃度縦断分布を計測し,流下方向におけるMP濃度の違いを示すことができた.以上のことから,当初計画以上に進展していると自己評価した.最終年度は構築したMP輸送モデルを用いて江戸川以外の他河川でのMP輸送量の試算に試みる.同河川でMP濃度の鉛直分布を計測してMP輸送量を評価し,モデルによる試算結果と比較することで精度検証を行う.検証結果が良好な場合は,全国109一級水系の本川に構築したMP輸送モデルを適用し,我が国からのMP輸送量を試算し,グローバルの推定結果(Lebreton et al., Nature Communication, 2017)と比較する.本結果を国際学術雑誌に投稿する.本研究は,河川流況及び流域情報を考慮した河川におけるマイクロプラスチック(MP)の輸送モデルを開発するものである.初年度には,江戸川野田橋(河口から39km)において河川水中におけるMP濃度の横断分布及び鉛直分布計測を行った.なお,MP濃度は橋梁から簡易プランクトンネットを用いて採取したMPの数量と質量をネット開口部に取り付けた瀘水計による計測濾水量で除すことで算定する.MP濃度の横断分布及び鉛直分布観測は平常時を対象とし,横断分布観測を3回(2017/5/31, 7/26, 9/15)と鉛直分布観測を1回(2017/6/22)実施した.MP鉛直分布観測の結果,単位濾水量当たりのMP個数(以下,MP数密度)は,水深が深くなるにつれて指数関数的に減少していた.そこで,浮遊砂量の評価式の一つであるLane-Kalinskeの式に基づき,MP濃度の鉛直一次元拡散方程式でモデル化した.一方,MP数密度は,河川横断方向において両岸で高く,流芯付近で極小値をとるように分布し,水深平均流速と逆相関の関係にあった.流速が大きな流芯付近ではMPが鉛直混合するため,相対的に水表面におけるMP数密度が小さくなったと推察される.MP濃度の横断・鉛直分布によるMP輸送量評価への影響を調べるため,MP横断分布計測結果に基づき,3つのケース(表層1点,表層3点,鉛直平均)でMP輸送量を評価・比較した.表層1点及び3点のケースでは,MP数密度が水深方向に指数関数的に減少する鉛直分布を考慮できていないため,軒並み過大評価された.一方,鉛直平均のケースでは,横断方向における採取点の選択により誤差が生じることがあるが,MP輸送量の評価誤差が相対的に小さい.このことから,MP輸送量評価においてMP鉛直分布を考慮することが重要であることが示唆された.当初の計画から初年度は基礎データとしてMP濃度の横断分布と鉛直分布を計測することを予定しており,まずデータを取得することに成功した.これに加えて,MP輸送量を評価する上で,MP横断分布に比べてMP鉛直分布が重要であることが示唆することができた.以上のことから,概ね順調に進展していると自己評価した.本研究は,河川流況及び流域特性を考慮した河川におけるマイクロプラスチック(MP)の輸送モデルを開発するものである.本年度の研究実績は,主に3つである.1.大小様々な流域特性を持つ全国

河川で河川表面におけるMP濃度(プランクトンネットで採取したMPの数量と質量をネットを通水した濾水量で除した値)を調べ,MP濃度が人口密度や市街地率(流域面積に対する市街地面積の割合)と有意な相関をもつことが明らかとなった.さらに,MP調査地点近傍の様々な水質指標と比較して,河川の代表的な汚濁指標である生物学的酸素要求量(BOD)の他,溶存酸素(DO),全リン(T-P)及び全窒素(T-N)と統計学的な有意な相関があった.以上のことから,人口が集中する汚濁河川でMP濃度が高いことがわかった.2.初年度に実施した横断分布と鉛直分布の比較により,鉛直分布が輸送量評価において極めて重要であることが明らかとなったため,2年目は河川断面におけるMP濃度の鉛直分布をより詳細に把握することにした.そこで,昨年度と同様の江戸川野田橋(河口から39km)において河川水中8層のMP濃度鉛直分布(初年度は3層のMP濃度鉛直分布)を計測した.その結果,表層と底層に極大値をもつMP濃度の鉛直分布を得ることに成功した.これは,底層にMPが沈降していることを示唆しており,MPが流況によって巻き上がることを示唆している.3.荒川,鶴見川を対象に上流から下流までのMP濃度の河川縦断分布を調べた.その結果,両河川に共通して中流域でMP濃度が高いことがわかった.これはライン川で計測したMP濃度の河川縦断分布の結果とも一致しており,中流域に主要な発生源があることを示唆している.当初計画において2年目は,河川におけるMP濃度のデータを用いてモデル化に試みた.多数の全国河川でMP濃度が流域特性(人口密度,市街地率)と有意な相関があることからこれらを説明変数とした回帰モデルを構築した.この成果は,国際学術雑誌Environmental Pollution(IF=4.358)に論文が掲載された.また,より詳細なMP濃度の鉛直分布を計測することで,表層と底層で極大となるようなMP濃度鉛直分布モデルを構築した.これに加えて,当初計画では予定していなかった1河川におけるMP濃度縦断分布を計測し,流下方向におけるMP濃度の違いを示すことができた.以上のことから,当初計画以上に進展していると自己評価した.平成29年度にMP濃度の鉛直分布を計測したが,計測方法の効率が悪いため,次年度は,MP濃度の鉛直分布の計測方法に関して効率的な方法を考えることを考えている.江戸川におけるMP濃度の横断分布と鉛直分布を計測することに成功したため,今後はこれらのデータを用いてMP輸送モデルの構築に着手する.これと同時にMP輸送モデルを検証するため,別の河川でMP濃度の横断分布と鉛直分布を計測してMP輸送モデルの検証データを取得していく.最終年度は構築したMP輸送モデルを用いて江戸川以外の他河川でのMP輸送量の試算に試みる.同河川でMP濃度の鉛直分布を計測してMP輸送量を評価し,モデルによる試算結果と比較することで精度検証を行う.検証結果が良好な場合は,全国109一級水系の本川に構築したMP輸送モデルを適用し,我が国からのMP輸送量を試算し,グローバルの推定結果(Lebreton et al., Nature Communication, 2017)と比較する.本結果を国際学術雑誌に投稿する.
海底表層メタンハイドレート起源の化学的解析

海底表層型メタンハイドレート(MH)起源を化学的に解析する目的でロシア国サハリン島沖の湧出ストラクチャー及び参照サイトの海底表層より採取した堆積物コア中MHの解離水,間隙水,湖水の溶存イオン濃度及び酸素・水素安定同位体比, MH中のガス濃度及び炭素・水素安定同位体比,堆積物含水率等を測定した。その結果,海底下深部からの気体状湧昇メタンが堆積物中から海水起源の水分子を抽出してMH生成したことを明らかにした。メタンは微生物起源が主であるがわずかな熱分解起源メタン混入も示唆された。海底表層メタンハイドレート(MH)起源を化学的に解析することを目的に、研究代表者と研究分担者および海外研究者との共同研究により、これまでに海底・湖底表層MH存在分布調査、表層MH含有堆積物の採取、天然及び人工MHの化学/物理分析を実施し多くの知見を得た。すなわち、(1)ロシア国サハリン沖オホーツク海およびロシア国バイカル湖において海底・湖底堆積物中MH賦存に関する調査および表層MH含有堆積物の採取をおこなった。(2)堆積物コアは現場で直ちに半割し含有MHは液体窒素中に保存した。ガス分析用試料の採取をおこなった後、現地にて堆積物間隙水の採取をおこなった。これらの試料は全て北見工業大学へ輸送することに成功した。(3)MHを構成する水分子の起源を明らかにするために、MH水、堆積物間隙水等のδ^<18>OおよびδDを安定同位体測定用質量分析装置を用いて測定し、水試料中溶存塩化物イオン、炭酸水素イオン等をイオンクロマトグラフで測定した。MH中ガス起源を明らかにするためにガス組成分析およびメタンおよびエタンのδ^<13>C・δD測定をおこなった。(4)(i)サハリン沖海底・バイカル湖底表層MH包接メタンは微生物起源が主である、(ii)サハリン沖海底表層MHを構成する水分子は海水起源の可能性が高い、(iii)バイカル湖底表層MH中ゲストガスはメタンが主であるが泥火山域では最大15%程度のエタンを含有、(iv)MH生成時にはゲストガスが分別される(人工MHの化学・物理分析より)、(v)バイカル湖底表層MH含有堆積物中で発見された炭酸鉄(シデライト)の生成は酢酸分解が起源と考えられること等を明らかにした。海底面下数百mの深部に音波反射面を与え従来より研究対象とされてきた層序集積(Milkov and Sassen, 2002)のメタンハイドレート(MH)とは生成起源と生成過程が全く異なると考えられる海底面直下にMH濃集帯を作る表層型MHが近年海底からガスが湧出する場所で発見された(松本, 2009 ;庄子, 2009 ;南, 2009 ;八久保, 2009)。これらのMHの違いは生成起源(水分子およびガス分子の起源)とその移動過程がMH集積に密接に関係することを示唆する。本研究では海底表層MH起源を化学的に解析することを目的に以下について研究を実施した。(1)ロシア国サハリン沖および海底表層型MHとの比較をおこなう目的でロシア国バイカル湖において海底及び湖底表層堆積物中MH賦存に関する物理調査(音波探査等)及び表層型MH含有堆積物コアの採取をおこなった。(2)堆積物コア中MHは現場にて連続的にMH解離水を採取した。堆積物間隙水はガス分析用試料採取の後に現地にて採取した。試料は北見工業大学へ液体窒素温度で輸送した。(3)間隙水中溶存イオン濃度及び間隙水のδ^<18>OとδDの深度プロファイル、堆積物中含水率等の測定を通じて、イオン分布、海底下深部からのフリーガスフラックス及び気体が飽和した湧水について考察した。(4)サハリン沖海底表層型MHの化学分析より、海底下深部からの気体状湧昇メタンが堆積鞠中から海水由来の水分子を抽出してMHを生成したことを明らかにした。(5)サハリン沖海底表層型MH中メタンは二酸化炭素還元経路を経た微生物起源が主であるが、わずかな熱分解起源メタンの混入を否定できない。バイカル湖底表層型MHは泥火山域によっては最大15%程度のエタンを含み熱分解起源を示唆した。(6)サハリン沖海底の湧出ストラクチャーにはガスのみを湧出するストラクチャーと、湧水を伴ったガスを湧出するストラクチャーが存在することを明らかにした。今後も調査ストラクチャーを増やして検討することが表層型MH生成機構の解明には重要である。
現代イギリス・ブラック・アート運動にみる表象文化と視線をめぐるポリティクスの研究

戦後の移民政策の結果、多民族国家となったイギリスで、既存の美術機構から周縁化されてきたブラック・アーティストに注目し、198090年代の「ブラック・アート運動」と呼ばれる動きとその後の推移を分析・考察することで、表象文化と視線をめぐるポリティクスを研究した。それにより、視覚表象文化が規範や社会関係(移民、人種等)の構築・解体の行なわれる現場であること、現代世界における移動の行為が表象文化形成にとって重要な意味をもつことを示した。198090年代におけるイギリスのブラック・アート展とその思想の系譜について研究した。1.この時代の後半に行なわれた展覧会の図録、展評など、収集済み資料の整理をし、そこでとりあげられている人種、ジェンダー、階級に関わる社会関係への批判をまとめた。その成果は、2010年2月に沖縄県立博物館・美術館でのシンポ「移民と芸術」等で発表した。移民送り出しの地、沖縄で、イギリスにおける移民と表現に関する発表と、現地研究者との議論で、20世紀における世界規模の移動と文化混交のダイナミズムを確認した。2. 2009年8月17日から9月5日まで、イギリスに出張して調査を行なった。ロンドンとリヴァプールでブラック・アーティストにインタビューし、1980年代、90年代のブラック・アート運動草創期の展覧会関係資料等を収集した。小さな地方自治体が行なった小規模の展覧会では図録を作成しなかったことも多く、参加したアーティストの名前もすべてはわからず、運動の全貌を把握するのはなかなか困難と判明した。しかしロンドンという大都市にかぎった動きではなかったことがわかったのは、収穫であった。3.初期ブラック・アート運動のイデオローグであったR・アリーンの著作で未収集のものを集め、彼の所論の考察を始めた。終焉を遂げたはずの植民地支配が文化の領域では続いているという、いわゆるポストコロニアル的二重状況を早い時期に指摘したとわかった。1990年代2000年代のイギリスで「文化的多様性」「新国際主義」を掲げて活動した美術機構と、当該期間に行なわれたブラック・アーティストの展覧会について調査した。2.当該期間に行なわれた展覧会の図録、モノグラフ、評論などのうち、未収集のものを現地で収集した。3.収集済み資料とあわせて、上記2の資料の整理をしながら、そこに収められた視覚的作品ないしは論考でとりあげられている人種、ジェンダー、階級に関わる論考を考察し、論点の整理をした。先行する2年間に行なった展覧会と作品、評論の考察を系統立て、1980年代のブラック・アート運動から90年代の「文化的多様性」「新国際主義」に至るなかで、表象文化と視線のポリティクスの変化を思想史的観点から考察し、80年代の動きについて2本の論考にまとめた。1.収集した資料の整理をひきつづき行ない、そこに収められた視覚的作品ないしは論考でとりあげられている人種、ジェンダー、階級に関わる論考を考察し、まとめた。研究対象とする時期は4半世紀を越え、展覧会は50以上、アーティストは約100人となった。2.前年度に行なった現地調査で入手した美術機構関連の資料をもとに、それらの機構の活動の意味について考察した。なかでも1980年代ブラック・アート運動が、主として労働党が力をもつ地方行政府の反人種差別・多文化主義を標榜する文化行政によって支えられていた時代には、グループ展が圧倒的で、ブラック・アーティストの個展に公的機関が助成金を出すことは稀であった。この時期の展覧会に関する分析と考察を中心に行ない、論考2本にまとめた。3.制度的人種主義だと批判された1980年代のそうした展覧会のありようを変えたのが、1990年代に始まったINIVA、ABPなどの美術機構であった。その意味でそれらの機構は文化の状況を変えた。それら美術機構が標榜する「文化的多様性」や「新国際主義」と、サッチャー政権が推進したネオリベラリズム改革にはイデオロギー的な並行関係があることを解明するため、現地で資料収集を行なった。
遺伝的効果とエピジェネティック効果の評価によるブナ機能形質の多様性予測方法の開発

ブナのエピジェネティク変異を定量化するための手段として、次世代シークエンサーを用いたゲノム中のシトシンのメチル化の程度を網羅的に検出するHELP-tagging法を確立することを目的として、ブナのドラフトゲノムの作成を試みた。三重大学圃場に植栽されているブナから50kbp以上の長鎖DNAを抽出し、10×Chromiumを用いたPhasedゲノムライブラリーの作成とNovaseq6000を用いた150bpペアエンドによるシークエンシングを外部委託した。その結果、総塩基数344,821,524,300bp、リード数2,298,810,162リードであった。さらに外部委託したSupernovaによるアセンブリの結果、アセンブリサイズは341,996,530bp、カバレッジは×44、スキャホールドN50は369,236bp、推定ゲノムサイズは530Mbpであった。次にブナ集団内で検出される表現形質の変異の遺伝的基盤となるデータを整備するために、研究代表者が管理しているブナ林の固定調査区の一つである白山刈込池周辺のブナ林(福井県大野市)において、ブナ成木の遺伝的構造を調査した。その結果、マイクロサテライトマーカーと次世代シーケンサーを使ったMig-seq法で検出されたSNPにおいて強い遺伝的構造が認められ、ブナの示す風媒・重力種子散布の種特性がその構造化の原因として示唆された。また、ブナにおいて乾燥応答に関わる候補遺伝子であるFcMYB1603も遺伝的構造を示したが、それはブナの種特性から予想される遺伝的変異の空間分布を逸脱するものであった。さらに、FcMYB1603の遺伝子型の空間分布と林床のササの被度の間に有意な相関関係が認められ、ササがあまり被覆していない場所に低頻度の対立遺伝子をもつブナ成木が偏って生育していた。昨年度に採取された種子を発芽試験に供したところ、発芽が全く認めらなかったため、ブナ実生を用いたストレス処理実験の進捗は滞っている。一方、ブナ林の表現形質の変異のソースとなる遺伝的データは計画通りに整備することができ、特に従来知られていた樹木の花粉・種子散布特性に起因しない、環境条件と遺伝子型の相関関係に基づく遺伝的構造化のメカニズムの一端を提示することができ、当初の計画段階では予想していなかった新たな知見を得ることができた。また、エピジェネティク変異を調査するための基礎データとしてブナのドラフトゲノムを得ることができた。以上のように、遺伝的・エピジェネティク的情報は当初の計画通り整備することができたものの、ストレス処理実験に遅延が生じているために、進捗状況としてはややおくれているものと判断した。種子の採取については、今年度の秋に再び採取するとともに、もしもブナ天然林が凶作であった場合に備え、森林総合研究所林木育種センターに保存されている種子の購入を検討する。一方、すでに森林総合研究所の研究者に発芽処理を依頼しており、発芽後の実生を三重大学の人工気象器に移植して生育させる予定である。それらの実生を用いて、計画にあるように異なる水分条件と温度条件で実生を生育させ、それらの形質を測定するとともに、処理前の子葉と処理後の葉からゲノムを抽出して、遺伝的変異とエピジェネティク変異を明らかにする。昨年度に作成したドラフトゲノムはブナの全ゲノムの約6割をカバーしており、今年度はロングリードを使ったgap closingを実施して、ドラフトゲノムの補完と拡充を実施する予定である。人工気象器を用いた乾燥処理実験に供する材料を収集するために、大山(鳥取県)および白山(福井県)に設置された固定調査区からブナ種子を採取した。大山では、固定調査区内において比較的に周囲のブナ樹冠から孤立しているブナ成木を無作為に5本選定し、それらの樹冠下に落ちているブナの種子を採取した。その結果、一か所あたり平均237.2個(209302個)の種子を採取できた。水選したところ、一か所あたりの充実種子は採取した種子の81.294.0%であった。白山では、固定調査区で種子を多くつけていた成木を無作為に6本選び、種子を採取した。その結果、母樹あたり平均161.8個(88226個)の種子を採取することができた。水選したところ、母樹あたりの充実種子は採取した種子の34.169.1%となり、大山と比較して高いシイナ率であった(大山:4.717.5%、白山:29.354.0%)。ブナのゲノム中のエピジェネティック変異を定量化するために、次世代シークエンサーを用いたゲノム中のシトシンのメチル化の程度を網羅的に検出するHELP-tagging法の確立を目的に予備実験を実施した。この予備実験では、ブナ天然林4集団(大山、白山、段戸山(愛知県)、美杉(三重県))から採取されたDNA試料を用いて、複数サンプルを一度に分析する実験手法の確立のため、通常のPCRターゲット配列に個体識別用のバーコード配列を付加したプライマーを開発した。次世代シークエンサーによって塩基配列を読んだ結果、それらのバーコード配列がターゲット領域の増幅産物に正しく付加されていたことが確認された。また、この分析から明らかになった一塩基多型の多様性から集団の過去の動態を推定したところ、3集団(大山、白山、美杉)で過去に集団がボトルネックを受けており、1集団(段戸山)で過去に集団の拡大が起こっていた可能性が示唆された。

ブナの種子採取については、当初予定していた白神山地の固定調査区で結実がほとんど認められず、代替案である自然状態で生育している当年生実生の採集についても、調査地内でほとんど認められなかった。したがって、本研究計画を遂行して研究期間内に一定の成果を見込むための措置として、研究代表者が管理している他のブナ林の固定調査区である大山(鳥取県)と白山(福井県)の結実を確認したところ、本研究を遂行するために必要な種子を採取可能と判断され、以後、これらのブナ林から採取された種子を生育させて、乾燥処理実験に供するとの判断に至った。種子採取は滞りなく実施され、2018年4月段階では冷蔵庫に種子を保存して発芽処理を行っている。一方、調査地の変更にともない、発芽実生の遺伝的・エピジェネティック変異の背景となるブナ成木集団の遺伝的変異を新たに調査する必要が生じているため、進捗状況としてはややおくれているものと判断した。ブナのエピジェネティク変異を定量化するための手段として、次世代シークエンサーを用いたゲノム中のシトシンのメチル化の程度を網羅的に検出するHELP-tagging法を確立することを目的として、ブナのドラフトゲノムの作成を試みた。三重大学圃場に植栽されているブナから50kbp以上の長鎖DNAを抽出し、10×Chromiumを用いたPhasedゲノムライブラリーの作成とNovaseq6000を用いた150bpペアエンドによるシークエンシングを外部委託した。その結果、総塩基数344,821,524,300bp、リード数2,298,810,162リードであった。さらに外部委託したSupernovaによるアセンブリの結果、アセンブリサイズは341,996,530bp、カバレッジは×44、スキャホールドN50は369,236bp、推定ゲノムサイズは530Mbpであった。次にブナ集団内で検出される表現形質の変異の遺伝的基盤となるデータを整備するために、研究代表者が管理しているブナ林の固定調査区の一つである白山刈込池周辺のブナ林(福井県大野市)において、ブナ成木の遺伝的構造を調査した。その結果、マイクロサテライトマーカーと次世代シーケンサーを使ったMig-seq法で検出されたSNPにおいて強い遺伝的構造が認められ、ブナの示す風媒・重力種子散布の種特性がその構造化の原因として示唆された。また、ブナにおいて乾燥応答に関わる候補遺伝子であるFcMYB1603も遺伝的構造を示したが、それはブナの種特性から予想される遺伝的変異の空間分布を逸脱するものであった。さらに、FcMYB1603の遺伝子型の空間分布と林床のササの被度の間に有意な相関関係が認められ、ササがあまり被覆していない場所に低頻度の対立遺伝子をもつブナ成木が偏って生育していた。昨年度に採取された種子を発芽試験に供したところ、発芽が全く認めらなかったため、ブナ実生を用いたストレス処理実験の進捗は滞っている。一方、ブナ林の表現形質の変異のソースとなる遺伝的データは計画通りに整備することができ、特に従来知られていた樹木の花粉・種子散布特性に起因しない、環境条件と遺伝子型の相関関係に基づく遺伝的構造化のメカニズムの一端を提示することができ、当初の計画段階では予想していなかった新たな知見を得ることができた。また、エピジェネティク変異を調査するための基礎データとしてブナのドラフトゲノムを得ることができた。
ブレーザーからのサブTeV領域ガンマ線の観測とその放射メカニズムの研究

1.PKS 2155-304の観測及び解析:オーストラリアのウーメラにあるCANGAROO-III 10メートル大気チェレンコフ望遠鏡4台を用いて、ブレーザーPKS 2155-304(z=0.116)のステレオ観測を行った。ロングオン・オフモードで、オン3.1時間、オフ2.7時間、ウォッブル・モードでオン32.6時間、オフ14.1時間の観測にそれぞれ成功した。4台の望遠鏡が完成し、それらをフルに使っての最初のステレオ観測であり、また、H.E.S.S.グループや可視光望遠鏡などとの国際観測キャンペーンの一環としての観測でもあり、目下鋭意解析中である。2.EXO 0556.4-3838データ解析:昨年度2台のCANGAROO-III 10メートル大気チェレンコフ望遠鏡で観測したブレーザーEXO 0556.4-3838のデータ解析を行なった。T2モノとしての解析では、ガンマ線候補事象に対して230±185事象の超過(1.2σ)しか得られず、有意なガンマ線信号は検出できなかった。現在、フラックス上限値の計算を遂行中である。3.Mrk421のToO観測:RXTE-ASMのクイックルックにより、いくつかのブレーザーのX線による活動を毎日モニターし、Mrk421のX線フラックスレベルが平均を5σ以上上回ったとき、ToO観測を行なった。すべてオンソースのみで、合計の観測時間はロングオン・オフモードで4.7時間、ウォッブル・モードで9.8時間であった。クイックルックではガンマ線フレアーは観測されていないようであるが、現在解析続行中である。4.可視光による活動銀河核のモニター:開発したシステムの調整も兼ねて、1ES 1959+650の光度変化をRバンドとVバンドで3ヶ月に亘ってモニターした。この間統計的な揺らぎとは考えにくい変動を示しているが、X線の活動レベルとの相関はなく、系統誤差を詳細に検討中である。1.CANGAROO-III 10メートル望遠鏡によるEXO 0556.4-3838の観測及び解析:オーストラリアのウーメラにあるCANGAROO-III 10メートル大気チェレンコフ望遠鏡2台を用いて、ブレーザーEXO 0556.4-3838(z=0.034)のステレオ観測を行った。ロングオン・オフモードで、T1についてはオン17.8時間、オフ15.3時間、T2についてはオン15.2時間、オフ10.9時間の観測にそれぞれ成功した。T2が完成して最初のステレオ観測のため、調整等に時間がかかり予定の観測時間を下回ってしまったが、目下、鋭意解析中である。2.CANGAROO-III 10メートル望遠鏡によるMrk421のToO観測:RXTE-ASMのクイックルックにより、PKS2155-304、PKS2005-489、Cen A、Mrk421、Mrk501のX線による活動を毎日モニターした。このうち、Mrk421のX線フラックスレベルが激しく変動し、ときに平均を5σ以上上回った。南半球での観測可能期間は限られているが、2月にフラックスが上昇した際、3台の望遠鏡を使ったステレオモードで、それぞれオン約4時間、オフ約2時間のToO観測を行った。各望遠鏡の観測モードは、すべてロングオン・オフモードであった。このデータは、3月にキャリブレーション予定である。3.可視光による活動銀河核のモニターシステムの開発:光学モニターのために、既存の光学望遠鏡に高感度CCDカメラとフィルターホイールを取り付け、linuxで、天体の自動導入、フィルターの自動交換、CCDカメラによる自動撮像のシステムを開発した。Mrk421を約1ヶ月に渡ってテスト観測した結果、自動導入の制度は平均0.032度で要求の範囲内に十分収まっており、また最大3倍にも及ぶフラックスの変動と,バンドによる変動パターンの違いが見られた。これらのことより実用性が確かめられたと言える。

すべてオンソースのみで、合計の観測時間はロングオン・オフモードで4.7時間、ウォッブル・モードで9.8時間であった。クイックルックではガンマ線フレアーは観測されていないようであるが、現在解析続行中である。4.可視光による活動銀河核のモニター:開発したシステムの調整も兼ねて、1ES 1959+650の光度変化をRバンドとVバンドで3ヶ月に亘ってモニターした。この間統計的な揺らぎとは考えにくい変動を示しているが、X線の活動レベルとの相関はなく、系統誤差を詳細に検討中である。
薬物による徐波睡眠増減による代謝・認知機能への影響の検討

徐波睡眠(深いノンレム睡眠)は疲労回復、免疫賦活、自律神経機能調整などに重要である。睡眠薬により徐波睡眠は増加・減少するが、これが薬剤を使わない条件と同等であるか調べるため、睡眠薬を投与した翌朝に耐糖能検査(血糖値を調整する機能の検査)を行った。7名まで実験を終了した範囲では、睡眠薬により耐糖能が良好となる可能性が示されたが、徐波睡眠の増減との関係ははっきりしなかった。さらに研究を継続する。徐波睡眠は脳・身体の疲労回復・機能維持において重要な役割を果たしており、近年、耐糖能維持にも重要であることが判明した。新しい睡眠薬や、開発中の睡眠薬は、徐波睡眠を維持・増加させるため、これを減少させる従来の睡眠薬よりも自然な催眠作用を持つとされているが、エビデンスがない。本研究の目的は、薬物による睡眠徐波減少・増加の違いが、認知機能・耐糖能評価に与える影響を明らかにすることである。平成21年度はパイロット研究として、研究分担者と倫理面、実験の運用面について検討し、問題点の抽出、実験プロトコルのブラッシュアップを行った。1.倫理面:健常者に薬剤を投与する実験であり、臨床治験レベルの倫理的配慮をおこなうこととした。補償については、大学全体の補償体制確立を待っている段階。2.終夜睡眠ポリグラフと携帯機器による活動量測定:北里大学東病院治験管理センターで行われた睡眠薬の第1相治験で生じた問題につき検討し、必要な人件費・消耗品の算定をおこない、運用テストにより問題点が解決したことを確認した。3.認知機能テストバッテリ:長時間の実験となるため験者が交代しても評価に変動が出ないよう、反応時間の精密測定が必要な検査、評価項目が多数にわたる検査については、パソコンより課題を提示し、自動的にデータを収集することとし、テストプログラムを開発した。4.自律神経機能評価解析:心拍変動を用いた自律神経機能評価を追加することとし、機器のテスト、解析法の開発を行った。徐波睡眠は脳・身体の疲労回復・機能維持において重要な役割を果たしており、日中の認知機能の維持や、疲労回復度、熟眠感と関連している。近年、徐波睡眠の減少が耐糖能低下を引き起こすことが判明した。近年発売された睡眠薬、現在開発されている睡眠薬は、徐波睡眠を減少させない、あるいは増加させる物質であり、従来の睡眠薬と比較してより生理的な催眠作用を持つとされているが、エビデンスがない。睡眠徐波を減少、あるいは増加させる睡眠薬、催眠作用を持つ薬物による生理機能への影響を、翌日の認知機能、耐糖能を測定することにより明らかにすることが、本研究の目的である。研究計画の細部について検討し、研究予算の制約よりクロスオーバーさせる条件をプラセボ、トリアゾラム、ゾルピデムの3条件と減らすとともに、実施する血液検査、認知機能検査を決定した。この計画につき、北里大学病院・医学部C倫理審査委員会で承認を受けた。本研究補助金に加え、企業からの研究寄付金を使用するため、北里大学利益相反委員会で審査を受け、利益相反防止のための取扱いにつき承認を受けた。厚生労働省の「臨床研究指針」を満たすため、研究に伴う有害事象に対する補償保険の加入、UMIN臨床研究登録などの手続きを進めている。認知機能検査、睡眠脳波解析のために必要な機器・ソフトウェアを購入した。研究者が被験者となり、薬物を用いずにパイロット実験を行い、実施上の問題点につき検討を行った。徐波睡眠は脳・身体の疲労回復・機能維持において重要な役割を果たしており、日中の認知機能の維持や、疲労回復度、熟眠感と関連するだけでなく、徐波睡眠を減少させると耐糖能低下が引き起こされる。近年発売された睡眠薬、現在開発されている睡眠薬は、徐波睡眠を減少させない、あるいは増加させる物質であり、従来の睡眠薬と比較してより生理的な催眠作用を持つとされているが、薬物による徐波睡眠増減が薬物を使用しない状況での徐波睡眠増減と同等なのかどうかについてはエビデンスがない。この研究では、睡眠徐波を減少、あるいは増加させる睡眠薬、催眠作用を持つ薬物による生理機能への影響を、翌日の認知機能、耐糖能を測定することにより明らかにするため、健常若年男子にプラセボ、徐波睡眠を減少させる睡眠薬(トリアゾラム)、徐波睡眠を増加させる睡眠薬(ゾルピデム)をランダム化二重盲検クロスオーバー法で就寝前に投与し、夜間睡眠中の終夜睡眠ポリグラフによって徐波睡眠の増減を定量し、翌朝に耐糖能試験と認知機能検査を行う。研究計画は、学内研究倫理審査委員会、同利益相反審査委員会で承認を受けた。厚生労働省の「臨床研究指針」を満たすため、有害事象に対する補償保険の加入、UMIN臨床研究登録を行った。平成24年3月までに、7例の若年健常男子で合計21回の終夜睡眠ポリグラフ、耐糖能試験、認知機能検査を施行し、結果の解析中である。引き続き、科学研究費以外の研究費を利用して、被験者数を追加していく予定である。
siRNA含有ナノスフェアーによる網膜血管内皮細胞の遺伝子発現制御

本研究では、正常ヒト臍帯静脈血管内皮細胞を高濃度のグルコースにより刺激してICAM-1の発現を増強させ、その細胞内にICAM-1を標的とするsiRNAを導入し、ICAM-1の発現が抑制されるかどうかを検討した。【方法】正常ヒト臍帯静脈血管内皮を24well plateにまき、24時間後、IL-1β及び、グルコース(15,30 45mM)を作用させた。また、lipofectamineとICAM-1標的siRNAの複合体を作製し、作用させた。6時間後培養i液を交換し、48時間後、細胞を洗浄し、ELISAでICAM-1のたんぱく質量を定量した。【結果】ICAM-1の発現量はIL-1βで刺激したものを100%とすると、15mMグルコースで刺激したものは33%、30mMグルコースで刺激したものは47%、45mMグルコースで刺激したものは65%でグルコースの濃度依存性に発現の増強が認められた。また、siRNAを導入した正常ヒト臍帯静脈血管内皮細胞では、ICAM-1の発現量は、IL-1βで刺激したものは約70%、45mMグルコースで刺激したものは約47%と有意に抑制された。【結論】以上の実験結果により、siRNAは正常ヒト臍帯静脈血管内皮細胞において、高濃度のグルコースにより発現が増強したICAM-1の発現制御が可能であり、糖尿病網膜症に対する新しい治療法として今後期待できると考えられた。本研究では、培養ヒト網膜血管内皮細胞においてICAM-1を標的とするsiRNAを細胞内に導入し、細胞を刺激してICAM-1の発現を増強させ、ICAM-1の発現が抑制されるかどうかを検討した。【方法】ヒト網膜血管内皮細胞を24well plateにまき、24時間後lipofectamineとICAM-1標的siRNAの複合体を作製し、24時間作用させた。また、ICAM-1の発現を誘発するためにIL-1βも作用させた。siRNA導入24時間後、細胞を洗浄し、ELISA及びreal time PCRでICAM-1のたんぱく質量、mRNA量を定量した。また、蛍光色素結合siRNAとlipofectamineの複合体を作製し、培養ヒト網膜血管内皮細胞に24時間作用させた。その後細胞を洗浄し、蛍光顕微鏡で観察し、siRNAの動態を観察した。【結果】蛍光色素標識siRNAは、網膜血管内皮細胞に取り込まれ、核を中心に強い蛍光が見られた。siRNAを導入した網膜血管内皮細胞では、ICAM-1の発現量はsiRNAを導入しなかった細胞に比べて、たんぱく質レベルでは約70%、mRNA量では約50%と有意に抑制された。細胞内に導入されたICAM-1特異的siRNAは細胞内のICAM-1の発現を抑制した。【結論】以上の実験結果により、siRNAは培養ヒト網膜血管内皮細胞においてICAM-1の遺伝子発現制御が可能であり、網脈絡膜血管新生や網膜虚血障害に対する新しい治療法として今後期待できると考えられた。
パラメトリックX線源の空間コヒーレンシーと偏光状態の研究

日本大学電子線利用研究施設において開発中であったパラメトリックX線放射(PXR)をベースとしたX線源が2004年4月にX線の取り出しに成功したことを受けて、実験的な研究を開始した。当初は電離箱でX線をモニターしながらの加速器の調整や写真フィルムによるイメージングを行った。その結果、X線プロファイルが理想的な理論計算と比べ、空間的に一様になっていることがわかった。また、PXRビームは水平方向に線形にグラデーションがかかったような特徴的なエネルギー分布をもっていることが理論的に予想されていたが、銅や臭素のK吸収端付近のX線吸収の変化の様子からそれが確かめられ、しかもかなりの高分解能であることが示唆された。元々の計画では完全結晶を用いた干渉計でつくられる干渉像で空間的なコヒーレンシーを評価する予定であったが、単純な平面波モデルの計算では干渉縞の間隔が50μm程度という結果であったためCCDによる観測は難しいと思われたので、干渉計に代わってアクリル板を通過する際の屈折を利用することにした。その結果、X線の干渉の効果と思われるエッジ強調が観測されたため、波面がそろった空間的に可干渉な線源であることが確認できた。また、PXR発生装置で用いられているのと同じシリコン(111)面を分光結晶として使用して、非分散となる(+-+)配置で測定したところ、対称反射でありながら0.001°程度の角度幅で広い面積のX線が高反射率でブラック回折されるのが観測された。この結果はエネルギー分布が理論通りでかつ非常に高分解能であることを意味しており、空間的な可干渉性の裏づけになる。また、X線ビームの中心では垂直方向に偏光しており、分光結晶に対してはσ偏光になっていることが示唆された。相対論的な電子ビームをシリコンのような単結晶に照射した際に発生するパラメトリックX線放射(PXR)をさらに分光結晶を用いて輸送する2結晶タイプのシステムで得られるX線について調べた。計算の精度をこれまでより高くし、X線の偏光の状態や、集光ミラーを用いた場合の単色性についてシミュレーションを行った。その結果、X線プロファイルの垂直方向の分布では垂直方向に直線偏光しており、エネルギーも放出方向によらず一定であることが示された。また、その方向について集光を行う場合、10^4程度の輝度向上が期待でき、単色性もエネルギー広がり0.1%を確保できることがわかった。現在、シリコン単結晶干渉計を用いて得られるX線の干渉像をシミュレートするコードを、シンプルな点線源モデルを用いて開発することを検討している。実験的にはこ加速器の調整運転の際にPXR発生装置からのX線の観測を開始した。3個目の分光結晶を用いた測定によって発生装置を調整することを試みたが、放射線遮蔽に用いている鉛の特性X線がバックグラウンドとなり固体検出器でのスペクトル測定は困難であった。分光結晶の角度に応じてバースト的にX線検出器が飽和することがあったが、安定してはいなかった。これは電子ビームの軌道の変動を反映している可能性があり、軌道の安定が加速器への要求としては最も厳しいことが示唆された。また、X線のイメージングを行うために、シンチレータとCCDを組み合わせた廉価版のX線カメラを用意しており、シャッターを加速器に同期させるためのゲートユニットを準備中である。
CXCR4とgp41をダブルターゲットとした人工設計型HIV侵入阻害剤の創製研究

2003年3月に米国FDAがFuzeon (Trimeris, Roche)の使用を承認したことにより、エイズ及びHIV感染症の治療薬として、現在HIV侵入阻害剤が注目されている。我々は、このHIVが細胞に侵入する動的超分子機構のうち、1. CXCR4と2. gp41の2つを創薬のターゲットとし阻害剤(entry inhibitors & fusion inhibitors)の開発研究を行っている。(1. CXCR4)我々は以前、T細胞指向性HIV-1 (X4-HIV-1)の細胞への侵入を特異的に阻害するCXCR4アンタゴニストT140(アミノ酸14残基ペプチド)を発見した。また、T140のpharmacophore Arg^2,Nal^3,Tyr^5,Arg^<14>を含む環状ペンタペプチドライブラリーを構築し、この中からT140に匹敵する高活性を有する低分子化合物FC131を見い出した。今年度、FC131の各構成アミノ酸のAlaスキャン、および5残基の環状ペプチドの各アミド結合部位をN-メチル化することにより、活性発現に必要なアミノ酸残基とアミド結合の同定を行った。これにより、FC131を超える有用なリード化合物FC122が見い出された。さらに、14残基のT140誘導体の新規pharmacophoreとして、N末端の芳香族アシル基(p-fluorobenzoyl moiety等)を発見した。これらpharmacophore群を用いた低分子化により、別の新規リード化合物を創出した。(2. gp41)一方、我々は以前、C34(gp41のC端側α-helix領域ペプチド)を基にde novo設計した34アミノ酸残基ペプチドSC34およびSC34(EK)が、Fuzeonをはるかに凌ぐ膜融合阻害剤であることを見い出した。今年度、SC34(EK)よりC末端が5残基短いSC29(EK)を基に、helix形成能力の向上と非ペプチド化を考慮し、Glu-GluとLys-Lysのユニットをジペプチドミメティックに置換した種々の誘導体を合成した。以上今年度は、T140とC34を基盤分子として、低分子化および非ペプチド化をもとにした医薬品としての適合化研究を推進した。