hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非平衡放電プラズマによるダイオキシン分解プロセス解明のための基礎的研究

1.ガスフロー状態での窒素ガス中のベンゼン分解生成物の調査窒素(92%)-ベンゼン(8%)混合ガスを,圧力8.7Paに保ちながらフローさせた状態で電極間に直流グロー放電を発生させ、質量分析と発光分光分析によりベンゼンの分解生成物の調査を行った。放電発生とともにベンゼンの質量スペクトルが減少し,H_2,C_2,C_2H, C_2H_2またはCNの質量スペクトルが増加することが確認された。また,増加割合は小さいが,C, CH, CH_4,NH_3のマスピークにも同様の変化が観測された。発光分光測定では,放電発生時にH, CH, NH_3,CNの発光の増加が観測された。これらのことから,窒素-ベンゼン混合ガス中では,H, H_2,C_2,C_2H, C_2H_2またはCN, C, CH, CH_4,NH_3が生成されていると考えられる。2.ガス封じ切り状態での窒素およびアルゴンガス中グロー放電におけるベンゼン分解過程の調査窒素(90%)-ベンゼン(10%)混合ガスを133Pa程度放電チェンバーに封入し,直流グロー放電を発生させ,質量スペクトルの時間変化を測定した。放電開始とともにベンゼンの質量スペクトルが減少し,同時にH, H_2,C_2H_2,C_2H, C_2の質量スペクトルが増加し,これらがベンゼンの一次分解生成物と判断できる。特に水素と,C_2H_2のスペクトルが強く,これらがベンゼンの主たる分解生成物であると考えられる。また,C_2H_2,C_2H, C_2の質量スペクトルは一旦日上昇するが,ベンゼン濃度が低下すると減少してゼロになることから,これらの生成物はさらに分解される,あるいは電極や容器に堆積するなどして,気相から消失している。アルゴン(90%)-ベンゼン(10%)混合ガス中においても同様の実験を行った結果,窒素-ベンゼン混合ガスの場合とほぼ同様の結果を得た。したがって,低気圧直流グロー放電中のベンゼン分解において,イオンや励起分子の寄与は小さく,高エネルギー電子の衝突による分解が主であると考えられる。1.質量分析装置の取付けと動作確認平行平板電極の真横の放電チェンバ側壁のフランジに、φ0.1mmのオリフィスを介して質量分析装置M-200QA(購入備品)とターボ分子ポンプを取付け、チェンバ内に窒素ガスをフローさせながら、差動排気系とM-200QAの動作確認および測定可能なガス圧力範囲の調査を行った。その結果、放電チェンバ内のガス圧が100mTorr以下で質量分析が可能であることがわかった。2.イオン化電圧測定放電チェンバに窒素およびベンゼンを数10mTorr程度フローさせた状態で、質量分析装置のイオン化電圧を570Vの範囲で変化させ、イオン電流の変化を測定した。その結果、窒素では16V付近、ベンゼンでは10.5V付近からイオン電流が急激に立ち上がることがわかった。窒素の場合、この電圧値はこれまで報告されているイオン化電圧の閾値とほぼ一致した。このことから、ベンゼンのイオン化の閾値は10.5eV付近に存在すると予想される。3.ベンゼン分解時の質量分析・発光分光分析同時測定窒素ガスにベンゼンを10%混合し、全ガス圧を100mTorrとしてフローさせた状態で平行平板電極間にグロー放電を発生させ、質量分析および発光分光分析測定を行った。その結果、グロー放電の発生によってベンゼンの質量スペクトルが減少し、質量数2,26,27のスペクトルの増加が見られた。放電電流を増加させると、ベンゼンの質量スペクトルが減少し、質量数2,26,27のスペクトルが増加した。また、質量数26のスペクトルを除き、質量スペクトルの減少や増加は、放電電流値にほぼ比例することがわかった。発光分光分析では、窒素の強い発光に混じって、H_α(656.28nm)とCN(737.27,918.95nm)の発光スペクトルが観測された。したがって、質量数2および26の分子は、それぞれH_2およびCNであることがわかった。

放電開始とともにベンゼンの質量スペクトルが減少し,同時にH, H_2,C_2H_2,C_2H, C_2の質量スペクトルが増加し,これらがベンゼンの一次分解生成物と判断できる。特に水素と,C_2H_2のスペクトルが強く,これらがベンゼンの主たる分解生成物であると考えられる。また,C_2H_2,C_2H, C_2の質量スペクトルは一旦日上昇するが,ベンゼン濃度が低下すると減少してゼロになることから,これらの生成物はさらに分解される,あるいは電極や容器に堆積するなどして,気相から消失している。アルゴン(90%)-ベンゼン(10%)混合ガス中においても同様の実験を行った結果,窒素-ベンゼン混合ガスの場合とほぼ同様の結果を得た。したがって,低気圧直流グロー放電中のベンゼン分解において,イオンや励起分子の寄与は小さく,高エネルギー電子の衝突による分解が主であると考えられる。
音響・画像情報を融合した知的処理による官能検査法と紙幣識別の高度自動化

本研究では,音響検査の高度自動化技術の改善を図るためにニューラルネットワーク,ファジィ,遺伝的アルゴリズム,遺伝的プログラミング,ソフト計算手法などの進化的計算手法を新たに導入し,音響検査における音響情報のみならず目視検査における画像情報を併用した視聴覚融合による官能検査の高度自動化を図った.さらに,そこで開発された検査技術を紙幣識別機に実装化し,その有用性を実証した.達成目標を紙幣の金種識別の誤り率が10^<-12>,紙幣の真偽識別の誤り率0,識別速度は1秒間に30枚としていたが、これを達成することができた.さらに,その技術を有価証券や小切手などの真偽判定や手書き認証文字の真偽判定へ応用し,事務処理の自動化および高機能化を図った.本研究では,音響検査の高度自動化技術の改善を図るためにニューラルネットワーク,ファジィ,遺伝的アルゴリズム,遺伝的プログラミング,ソフト計算手法などの進化的計算手法を新たに導入し,音響検査における音響情報のみならず目視検査における画像情報を併用した視聴覚融合による官能検査の高度自動化を図った.さらに,そこで開発された検査技術を紙幣識別機に実装化し,その有用性を実証した.達成目標を紙幣の金種識別の誤り率が10^<-12>,紙幣の真偽識別の誤り率0,識別速度は1秒間に30枚としていたが、これを達成することができた.さらに,その技術を有価証券や小切手などの真偽判定や手書き認証文字の真偽判定へ応用し,事務処理の自動化および高機能化を図った.本研究の目的は,音響検査の高度自動化技術の改善を図り,音響検査における音響情報のみならず目視検査における画像情報を用いた視聴覚融合による官能検査の高度自動化を推進し,そこで開発された検査技術を紙幣識別機に実装化してその性能評価を行うとともに,その技術を有価証券や小切手などの真偽判定や手書き認証文字の真偽判定へ応用し,事務処理の自動化および高機能化を図ることである.今年度は,1個のマイクロフォンで計測された音響データから音響信号を精度良く抽出する手法と低解像度画像から高解像度画像を構成する画像ハルシネーションの高速化手法を提案する.また,提案する画像ハルシネーション法を用いて,紙幣の金種識別と真偽判定のために必要となる適切なサイズの高精細画像に拡大し,拡大画像の復元状況を評価した。まず,音響検査精度の更なる向上を図るために,音響信号の抽出とその信号の特徴量の抽出を適応信号処理と遺伝的アルゴリズムで行う新たな手法を提案する.この適応信号処理法では,音響計測データをウェーブレット変換し,多重解像度分解を行って音響信号を周波数レベルごとに分解する.さらに,分解レベルごとに適応デジタルフィルタを用いてノイズを除去し,各分解レベルで得られた信号成分を合成して,元の音響信号を抽出した.つぎに,低周波画像の局所領域のエッジの方向角θの平均と分散を用いて,対応する高解像度画像のパッチを検索する手法を提案し,紙幣識別へ応用した.本研究の目的は,音響検査の高度自動化技術の改善を図り,音響検査における音響情報のみならず目視検査における画像情報を用いた視聴覚融合による官能検査の高度自動化を推進し,そこで開発された検査技術を紙幣識別機に実装化してその性能評価を行うとともに,その技術を有価証券や小切手などの真偽判定や手書き認証文字の真偽判定へ応用し,事務処理の自動化および高機能化を図ることである.本年度は紙幣音響信号の特徴量に加えて,画像ハルシネーションの高速化法によって得られた高精細紙幣画像を用いた紙幣の金種識別,真偽判定のための特徴量をあわせて,紙幣識別の高機能化を図り,それを紙幣識別機に搭載してその性能評価を行った.具体的には以下の項目について研究した.まず,紙幣の新旧識別のための音響信号の特徴量抽出を行った.新札,流通札,疲弊札という3種類の新旧紙幣に対して,前年度に抽出した紙幣音響信号のパワースペクトルを用い,新旧紙幣の特徴を示す周波数領域を遺伝的アルゴリズムによる最適化手法で求め,紙幣音響信号の特徴量とした.つぎに,高精細画像による紙幣の真偽判定の特徴量抽出を行った.ここでは,識別された紙幣金種ごとに,上記で求めた高精細紙幣画像から,紙幣に含まれている極細線画像やマイクロ文字などを含む特定箇所を真券と偽券の画像と比較し,その差異を示す特性を遺伝的アルゴリズムで探索し,真券の特徴量とした.本年が研究の最終年度であり,紙幣音響信号の特徴量に加えて,画像ハルシネーションの高速化法によって得られた高精細紙幣画像を用いた紙幣の金種識別,真偽判定のための特徴量をあわせて,紙幣識別の高機能化を図り,それを紙幣識別機に搭載してその性能評価を行った.さらに,紙幣以外の有価証券や署名の高精度識別などへ応用可能性について検討した.1.高精細画像による紙幣の真偽判定の特徴量抽出識別された紙幣金種ごとに,これまでの研究で求められた高精細紙幣画像から,紙幣に含まれている極細線画像やマイクロ文字などを含む特定箇所を真券と偽券の画像と比較し,その差異を示す特性を遺伝的アルゴリズムで探索し,真券の特徴量とした.2.高精細画像による金種識別の特徴量抽出高解像度画像から,得られた高精細紙幣画像の金種ごとに競合型ニューラルネットワークのSOMによって,大まかにクラスタリングを行い,クラスタリングごとに主成分分析で特徴量を選択した.紙幣ごとにこれらの特徴量をすべてのクラスタでまとめ,紙幣の特徴量とした.この特徴量によって,異なる金種間の誤り確率が10-12以下となるように,競合層のニューロン数を調整した.

3.視聴覚融合による高機能紙幣識別システムの構築紙幣の新旧識別を行うために2.で求めた紙幣音響信号の特徴量と紙幣の金種識別のために1.で求めた紙幣画像の特徴量,紙幣の真偽識別のために2.で求めた紙幣特徴量を合わせたものを紙幣特徴量とし,新旧・金種・真偽の識別を行った.また,高機能紙幣識別機の試作と評価および種々の識別技術への応用の可能性について検討した.
ADAMTS13関連因子を軸とした肝虚血再灌流障害に対する新規治療戦略

ADAMTS13を軸に,肝切除後のADAMTS13活性の低下とULVWFマルチマー出現による病的血栓の形成,肝の微小循環障害から虚血再灌流障害に至るという新しい観点から病態形成を見直すことにある.肝切除,特に術中Pringle法による虚血再灌流障害におけるADAMTS13関連因子の意義を明らかにすることADAMTS13を軸に,肝切除後のADAMTS13活性の低下とULVWFマルチマー出現による病的血栓の形成,肝の微小循環障害から虚血再灌流障害に至るという新しい観点から病態形成を見直すことにある.肝切除,特に術中Pringle法による虚血再灌流障害におけるADAMTS13関連因子の意義を明らかにすること
悪性腫瘍における未知の融合遺伝子の発見を可能とする新規ベクターシステムの開発

悪性腫瘍における未知の融合遺伝子探索を行うことを可能とする新規システムを開発した。本法はメイトペア法を基本としているが、従来法では、複数DNA分子の環状化という不可避のノイズ混入のため、その解析精度は低く、実験過程や解析は煩雑困難であり、高額の解析費用を必要としていた。本研究では、この問題を抜本的に解決し、シンプルなベクターシステムにより正確なメイトペア配列のみを解析する新規方法の開発に成功しその有効性を実証した。本法により、悪性腫瘍の融合遺伝子の高精度かつ経済的な系統的探索が可能となるであろう。染色体転座による融合遺伝子形成は造血系腫瘍に特異的と考えられてきたが、近年、上皮性固形腫瘍においても融合遺伝子がその腫瘍性に関与することが明らかになってきている。本研究では、環状化DNAの結合両末端解析を基本とする融合遺伝子発見のための新規ベクターシステムを開発し、実際に応用することを目標としている。本システムでは、腫瘍由来の環状化cDNAライブラリーに固有の塩基配列部位を挿入し、この固有塩基配列の両端にnicking酵素認識部位を配置することにより、各cDNAに固有のDNA結合段端を形成させ、単分子DNAのみからなる環状化DNAライブラリーを作成する。プラスミドを用いた基礎研究から、本システム導入で、複数分子DNAからなる環状化DNAのノイズは1/100以下に減少させられた。さらにendonucleaseにより固有配列のミスマッチ結合を排除することでこのノイズは1/1000以下と大幅に削減することが可能であった。本方法をすでに融合遺伝子(bcr/abl)が明らかとなっている細胞株(K562)へ応用し最適化を行い、高精度に融合遺伝子を検出することに成功しており、上皮性固形癌、特に胃がん・大腸がんにおける融合遺伝子発見への本方法の応用を開始している。同時に、本システムを50kbpのゲノム断片に応用することで、ゲノム構造解析へ応用することが可能であることを見出しており、白血病および固形腫瘍の進展におけるゲノム構造解析をすすめてゆく。悪性腫瘍における未知の融合遺伝子の探索を、高精度かつ経済的に行うことを可能とする新規システムの開発に成功した。本法はメイトペア法を基本としているが、従来のメイトペア法では、複数DNA分子の環状化という原理上不可避のノイズ混入のため、その解析精度は低く、実験過程や解析は煩雑困難であり、融合遺伝子探索への応用は困難であった。本研究では、まずcDNAライブラリーに特異配列アダプター付加し、特異配列前後の酵素処理による、2段階環状化で単分子環状化DNAのみを作成する方法を開発した。実用性の実証には成功したものの、精度上1/1000程度にノイズを減少させることが限界であり、研究の展開を行うためには、この方法ではノイズ排除が不十分であると判断した。そこで、研究開始時のシステムをさらに精錬し、新たに特異配列並置アダプター法を開発した。この方法は、複数分子環状化DNAのノイズの混入を減少させるのではなく、不適格ノイズそのものを解析上(in silico)で完全に排除できる新規の方法で、高精度メイトペア解析方法の開発に成功した。本法により、悪性腫瘍の融合遺伝子の系統的探索が高精度かつ経済的に可能となっており、血液疾患から消化器系固形腫瘍まで幅広く悪性腫瘍の原因融合遺伝子の探索を継続中である。本システムは正確なメイトペア配列解析を可能とするため、そのまま高精度のゲノム構造解析へ応用可能であることも実証できており、融合遺伝子の探索・発見を進めると同時に、悪性腫瘍のゲノム構造解析への応用を開始している。
表皮デスモソ-ムの分子構築様式とその病的変化にかんする研究

1・デスモソ-ム(D)構成分子の構築様式を調べるため、抗Dポリクロ-ナル/モノクロ-ナル抗体を用いたイムノゴ-ルド間接法による免疫電顕細胞化学の計量的分布パタ-ンの解析を初年度から行ってきた。その結果、DGタイプとDPタイプに特異的な分布パタ-ンを確認し、距離/確率曲線よりピ-ク位置や波形の正確な把握が可能になったが、ピ-クの空間的意味に対する理論的解明が新たに必要になった。平成3年度より、エピト-プを中心とする各種分布パタ-ンのコンピュ-タ-・シュミレ-ションと線状配列抗原モデルを用いた実験結果との対応を解析することにより、ピ-ク位置が、対照線に対して直行する形で線状配列したエピト-プ群に対応すること、数学モデルが半値幅を異にしピ-ク位置を共有する二つのガウス曲線で近似できること、要素曲線の分解能が約60Aであること等を明らかにした。この理論をDタンパク質に適用し、別に得た膜面での2次元配列や、一次構造に関する文献的情報も考慮しつつ細胞骨格一D接着分子複合体の3次元モデル像構築した。2・研究目的2、3については単離・精製Dに対する6M塩酸グアニジン処理を行い、DP3の遊離を確認すると共に局所D域におけるDP,DGの密度がDGI>DP1/2>DG2/3の順であること、いずれもランダム分布であること、Eーカドヘリンが固有域にほとんど無いこと等の結果を得た。また、このEーカドヘリンとDタンパク質の分布パタ-ンの違いは、培養角化細胞でも確認した。さらに、抗D抗体による細胞間接着の崩壊が抗体長時間共存下で起こることを観察したが、ペプスタチンはこれに影響しなかった。1.研究目的1に掲げたデスモソ-ム構成分子の分子構築様式を膜内,細胞間隙,細胞質に分けて追求するためポリクロ-マル/モノクロ-ナル抗体を用いた免疫電顕細胞化学の定量的分布パタ-ン解析を行った。この研究に必要なマイクロ.コンピュ-タ-一式と,画像処理ユニット(フォトロンFDM98)は平成2年8月に新規購入を完了した。入力した免疫電顕画像の自動計測処理はまだ着手したばかりであるが,測定値手動入力により入力した分布パタ-ンをマイクロ・コンピュ-タ-を用いた波形分離プログラム(自作)にかけ,エピト-プ濃度のピ-ク位置,構成ガウス曲線の半値幅から得られる分子配列の広がりの程度等などに関する正確な情報を得ることが出来た。別のモデル実験でこの波形分離法によるピ-ク間の分解能が60ー70A^0であることが明らかにされたが(H.Shida,J.Elect.Microsc.Tech.Vol.18,1991),この結果にもとずくとDG1とDG2とは原形質膜と厳密に平行配列した分子群を形成していることになり,その構造安定化の要因が新たな課題として今後重要な意味を持つものと考えられる。2.目的2に掲げたDG分子間の相互作用や細胞間接着機構,細胞骨格系との関係等を明らかにするため,グアニジン塩酸処理により,精製デスモソ-ムより実験室的に半デスモソ-ムを調製,これを材料としてデスモソ-ム相補面におけるDG分子の数,濃度,2次元分布パタ-ン,Eーカドヘリンの存在の有無,アクチンを始めとする細胞骨格分子の存在の有無,等の研究に着手した。その結果(1)DG分子群がデスモソ-ム固有領域で二次元的にポアソン分布をすること,(2)Eーカドヘリンとデスモソ-ムとの分布

パタ-ンは必ずしも表皮細胞においては一致しないこと,などが明らかとなった(H.Shida,J.Derm.Sci.,1990;H.Shida & R.Ohga,Cell Struct.Funct.,1990)。1.研究目的1、2に掲げたデスモソ-ム(D)構成分子の分子構築様式を膜内、細胞間隙、細胞質に分けて調べるため、抗Dポリクロ-ナル抗体を用いたイムノゴ-ルド間接法による免疫電顕細胞化学の計量的分布パタ-ンの解析を初年度から行ってきた。その結果、DGタイプとDPタイプに特異的な分布パタ-ンを確認することが出来たが,距離/確率曲線に見られるピ-クの空間的意味に対する理論的解明が新たに必要になった。平成3年度より、エピト-プを中心とする各種分布パタ-ンのコンピュ-タ-・シミュレ-ションと線状配列抗原モデルを用いた実験結果との対応を解析することにより、ピ-ク位置が、対照線に対して直行する形で線状配列したエピト-プ群に対応すること、数学モデルが半値幅を異にしピ-ク位置を共有する二つのガウス曲線で近似できること、要素曲線の分解能が約60Aであること等を明らかにした。この理論をDタンパク質に適用し、別に得た膜面での2次元配列や、一次構造に関する文献的情報も考慮しつつ細胞骨ーD接着分子複合体の3次元モデル像を構築した。2.研究目的2、3については単離・精製Dに対する6M塩酸グアニジン処理を行い、DP3の遊離を確認すると共に局所D域におけるDPDGの密度がDG1>DP1/2>DG2/3の順であること、いずれもランダム分布であること、Eーカドヘリンが固有域にほとんど無いこと等の結果を得た。また、このEーカドヘリンとDタンパク質の分布パタ-ンの違いは、培養角化細胞でも確認した。抗D抗体による細胞間接着は24時間以上の長期間共存下で壊されたが、ペプスタチンはこれに影響しなかった。
パッチ・クランプ法による網膜視細胞順応機構の研究

脊椎動物網膜の視細胞の順応状態を調節する因子として現在Caイオンが有力視されており、明順応の状態では細胞内Ca濃度は定常的に低下しているとされる。本研究では定常状態におけるCaイオンの作用機序を調べた。方法としてはカエル網膜から単離した視細胞内節から吸引電極により光応答を記録し、外節をテスト液で灌流する方法とパッチ電極により外節内に薬物を注入する方法を行なった。1.外液Ca濃度を1μMー10μMに下げると、2、3分後の定常状態では(1)光感受性の低下(2)光応答開始までの潜時の増大(3)光応答回復過程の促進、が観察された。2.IBMX(phosphodiesterase[PDE]抑制剤)を作用させると、光応答開始に顕著な遅れが見られ、それに応じて回復過程がゆっくりになった。定常状態(灌流開始後2分以上後)では最大応答の大きさは対照と同程度になった。3.guanylate cyclase活性化剤としてニトロプルシドおよび不飽和脂肪酸(アラキドン酸、リノレン酸)の効果を調べた。これらすべての物質は光応答の回復過程のみに作用を示しそれを促進した。最大応答の大きさにはほとんど影響が無かった。これらの結果は、Ca濃度の低下はPDEの抑制とguanylate cyclaseの活性化を生じるという考えを支持するものである。また低濃度Ca外液を含めてここでテストしたすべての物質は、定常状態において最大の光応答の大きさにはほとんど影響を与えなかった(一定の濃度範囲で)。このことはサイクリックGMP濃度を一定値に保つシステムの存在を示唆する。明順応とCaイオンの関係を検討するために、カエル網膜から機械的に単離した視細胞の内説からsuction電極によって光応答を記録した。またパッチ・クランプ法によって細胞内への薬物投与を行なった。この際、suction電極およびパッチ電極を安定に保持するために今回購入したマイクロ・マニピュレータを使用した。また光応答はX-Yプロッターによって重ね合わせて再生し、その時間経過を比較した。外節を低濃度Caイオン(1μM)を含むリンゲル液で灌流した場合、(1)光感受性が低下する。(2)光応答の回復過程が速まる、(3)光刺激から、光応答発生までの時間(潜時)が顕著に長くなる、という現象が見られた。この実験条件の場合、細胞内のCa濃度は大きく低下していると考えられるので、(1)と(2)の結果は「細胞内Ca濃度の低下がphatotransduction chainにfeedback的に作用して明順応を生ずる」という仮説を支持している。(2)の光応答回復過程であるが、これには2つの相が存在することが示唆された。低Ca下でも回復過程初期の時間経過はcontrolと大きな差はないが、後半になって急速に回復が速まる。同様の結果がパッチ電極によって細胞内へ加水分解されないGTP analogを与えた場合の光応答にも見られた。従って、回復過程には2つのプロセスが関与しているらしい。一つは、Ca低下→guanylate cyclase活性化のfeedback系であると思われるが、もう一つはCaに関係していない可能性がつよい。(3)の結果から、Ca濃度の低下はPDE活性を抑制することによって光応答の開始に影響を与えると推定される。しかし、明順応の場合のほとんど潜時には影響がないので、Ca低下→PDE抑制のfeedback系が明順応主役という考えは否定的である。現在、視細胞における順応状態を調節する因子としてCaイオンが有力視されており、明順応の状態では細胞内Ca濃度は定常的に低下しているとされる。

初年度の報告書に記したように、低濃度Ca外液で潅流して定常的に細胞内Ca濃度をさげた場合、1)光感受性の低下、2)光応答回復過程の促進、3)光応答開始までの潜時の延長、が起こった。今年度はさらにこのような現象が発生する分子機構の検討を行なった。方法としては、機械的に単離したカエルの網膜視細胞を用い、吸引電極によって光応答を記録しながら潅流法によって細胞外から、またはパッチ・クランプ法によって細胞内へ各種薬物を投与して光応答に対する効果を比較・検討した。1.IBMX(phosphodiesterase[PDE]抑制剤)を作用させると、光応答開始の顕著な遅れと、回復過程の延長が見られた。定常状態(潅流開始後2分以上後)では最大応答の大きさは対照と同程度になった。2.guanylate cyclase活性化剤としてニトロプルシドおよび不飽和脂肪酸(アラキドン酸、リノレン酸)の効果を調べた。これらすべての物質は光応答の回復過程のみに作用を示しそれを促進した。最大応答の大きさにはほとんど影響が無かった。これらの結果は、Ca濃度の低下はPDEの抑制とguanylate cyclaseの活性化を生じるという考えを支持するものである。また低濃度Ca外液を含めてここでテストしたすべての物質は、定常状態において最大の光応答の大きさにほとんど影響を与えなかった(一定の濃度範囲で)。このことはサイクリックGMP濃度を一定値に保つシステムの存在を示唆する。
スキージャンプ女子選手の踏み切り動作における空気力学的特徴

本研究は,スキージャンプ女子選手に特有の課題である,踏み切り動作における速度獲得および前傾姿勢への移行動作に関する技術的指針を得ることを目的とする。具体的には,男子選手の踏み切り動作を比較対象としてジャンプ台における踏み切り動作を比較するとともに,風洞実験室内における模擬踏み切り動作(シミュレーションジャンプ)の空気力(揚力及び抗力)を定量化する。これらの2つの実験によって,踏み切り動作における速度獲得の要因を動力学的な要素と空気力学的な要素とに分類することが可能となり,これまでの動力学的な要因からの知見に加えて空気力を活用した踏み切り動作が明らかになるものと考える。
気象災害ポテンシャル評価における衛星画像データベース支援システムの開発

東北大学で受信されている米国海洋気象局NOAAの衛星データは画像データベースとして一般に利用が公開されており,気象画像として時系列解析が可能である.本研究では,パソコンを持っている利用者を対象とし,画像データ表示の標準ソフト,画像解析法の整備,大量データの処理(通年での時系列解析),地理情報との重ね合わせ法の開発,結果の表示等の出力の整備を行い,画像データベースの有効利用を促進するための支援システムを開発することを目的としている.個別の内容は以下の通りである.1.衛星画像データベースJAIDASをパソコンに送信後,それを表示するプログラムを開発した.この特徴は,(1)1024×1024画素の領域を1/4に間引いた全体画像,300×300の部分画像,100×100の領域を3倍に拡大した画像が表示できる.(2)カラー・白黒の切り替えが可能,(3)輝度・温度に対応する色付けを自由に出来る,(4)近赤外と熱赤外の両画像を同時に表示できる.などの点である.2.近赤外・熱赤外の両画像の2次元輝度ヒストグラムを計算し,その輝度空間での特徴から,領域をいくつかのカテゴリーに分類し表示するプログラムを開発した.3.国土数値情報の中の海岸線データをJAIDASの座標に変換して同時に表示し,精確な位置合わせを行うプログラムを開発した.4.画星画像を時系列データとして利用することを検討し,東京湾を対象として,年間120シーン以上の時系列データが得られることを確かめた.5.衛星データのグランドトゥル-スデータとしてのレーダ雨量計の観測精度向上法に関して総合的な検討を行った.東北大学で受信されている米国海洋気象局NOAAの衛星データは画像データベースとして一般に利用が公開されており,気象画像として時系列解析が可能である.本研究では,パソコンを持っている利用者を対象とし,画像データ表示の標準ソフト,画像解析法の整備,大量データの処理(通年での時系列解析),地理情報との重ね合わせ法の開発,結果の表示等の出力の整備を行い,画像データベースの有効利用を促進するための支援システムを開発することを目的としている.個別の内容は以下の通りである.1.衛星画像データベースJAIDASをパソコンに送信後,それを表示するプログラムを開発した.この特徴は,(1)1024×1024画素の領域を1/4に間引いた全体画像,300×300の部分画像,100×100の領域を3倍に拡大した画像が表示できる.(2)カラー・白黒の切り替えが可能,(3)輝度・温度に対応する色付けを自由に出来る,(4)近赤外と熱赤外の両画像を同時に表示できる.などの点である.2.近赤外・熱赤外の両画像の2次元輝度ヒストグラムを計算し,その輝度空間での特徴から,領域をいくつかのカテゴリーに分類し表示するプログラムを開発した.3.国土数値情報の中の海岸線データをJAIDASの座標に変換して同時に表示し,精確な位置合わせを行うプログラムを開発した.4.画星画像を時系列データとして利用することを検討し,東京湾を対象として,年間120シーン以上の時系列データが得られることを確かめた.5.衛星データのグランドトゥル-スデータとしてのレーダ雨量計の観測精度向上法に関して総合的な検討を行った.東北大学で受信されている米国海洋気象局NOAAの衛星データは画像データベースとして一般に利用が公開されており,気象画像として時系列解析が可能である.本研究では,パソコンを持っている利用者を対象とし,データ検索・転送処理の標準ソフト,画像解析法の整備,大量データの処理(通年での時系列解析),地理情報との重ね合わせ法の開発,結果の表示等の出力の整備を行い,画像データベースの有効利用を促進するための支援システムを開発することを目的としている.本年度は以下のことを行った.1.衛星画像データベースTIDASをパソコンに送信後,それを表示するプログラムを開発した.この特徴は,(1)1024x1024画素の領域を1/4に間引いた全体画像,300x300の部分画像,100x100の領域を3倍に拡大した画像が表示できる.(2)カラー・白黒の切り替えが可能,(3)輝度・温度に対応する色付けを自由に出来る,(4)近赤外と熱赤外の両画像を同時に表示できる.などの点である.2.近赤外・熱赤外の両画像の2次元輝度ヒストグラムを計算し,その輝度空間での特徴から,領域をいくつかのカテゴリーに分類し表示するプログラムを開発した.3.国土数値情報の中の海岸線データをTIDAS座標に変換して同時に表示し,これをもとに精確な位置合わせを行うプログラムを開発した.4.画像データベースを時系列データとして利用することを検討し,東京湾を対象の例として,年間120シーン以上の時系列データが得られることを確かめた.5.NOAAと並行して,ERSの処理プログラムを整備し,土地利用の把握,浸透域の抽出アルゴリズムの開発を進めている.東北大学で受信されている米国海洋気象局NOAAの衛星データは画像データベースとして一般に利用が公開されており,気象画像として時系列解析が可能である。本研究では,パソコンを持っている利用者を対象とし,画像データ表示の標準ソフト,画像解析法の整備,大量データの処理(通年での時系列解析),地理情報との重ね合わせ法の開発,結果の表示等の出力の整備を行い,画像データベースの有効利用を促進するための支援システムを開発することを目的としている.個別の内容は以下の通りである.1.衛星画像データベース

JAIDASをパソコンに送信後,それを表示するプログラムを開発した.この特徴は,(1)1024x1024画素の領域を1/4に間引いた全体画像,300x300の部分画像,100x100の領域を3倍に拡大した画像が表示できる.(2)カラー・白黒の切り替えが可能,(3)輝度・温度に対応する色付けを自由に出来る,(4)近赤外と熱赤外の両画像を同時に表示できる.などの点である.2.近赤外・熱赤外の両画像の2次元輝度ヒストグラムを計算し,その輝度空間での特徴から,領域をいくつかのカテゴリーに分類し表示するプログラムを開発した.3.国土数値情報の中の海岸線データをJAIDASの座標に変換して同時に表示し,これをもとに精確な位置合わせを行うプログラムを開発した.4.画像データベースを時系列データとして利用することを検討し,東京湾を対象の例として,年間120シーン以上の時系列データが得られることを確かめた.5.衛星データのグランドトゥル-スデータとしてのレーダ雨量計の観測精度向上法に関して総合的検討を行った.
翼賛体制期の権力構造に関する基礎的研究-政策決定と地域統合の二側面から-

本研究は、日中戦争太平洋戦争期における日本の政治精造を明らかにするために、新たなアプローチを可能とする基礎的データの収集を行ったものである。この問題を明らかにするためには、第一段階として、さまざまなレベルにおける政治的・社会的意志決定過程をの特徴を、実証的に明らかにする必要がある。このようなアプローチによる分析は実際には容易ではないが、その要因の一つは、研究の基礎となる史料、とりわけ地方における政策の浸透や動員の実態を具体的に明らかにできる史料がきわめて少ないことにある。本研究は、そうした現状をふまえて、大政翼賛会成立以後の政策決定にかかわる史料と、大政翼賛会地方支部の関する史料を収集し、情報化することを主眼としたものである。この報告書では、最も主要な成果として、大政翼賛会福岡県支部の機関紙と、大政翼賛会福岡県田川支部関係文書の紹介と若干の分析を行うこととする。大政翼賛会福岡県支部機関紙(『翼賛福岡』、『時報』、『大政翼賛』)は、今回、新たに発見されたものであり、学界未発表のものである。大政翼賛会地方支部はその多くが機関紙を発行していたと思われるが、紹介された例はほとんどない。地方支部関係の一次史料がまとまった文書群として保存されている例は、機関紙の場合よりもさらに稀である。かなりの分量にのぼる大政翼賛会田川支部関係史料は貴重なものである。この史料はこれまで知られていなかったわけではないが、本研究によってはじめて目録が作成され、全体像を明らかにすることができた。これによって、地方支部の具体的な組織構成や、儀式化された行事を通しての動員の実態を知ることができると同時に、大政翼賛会地方支部が実質的には食料供出や貯蓄強制などのシステムとして機能していたことを明らかにできる。本研究は、翼賛体制期の政治権力の構造を明らかにするために、基礎的事実を史料に基づいて解明しようとするものである。翼賛体制期の政治に関する史料はさまざまな関係文書の中に相当数残存しているが、その全体像が明らかにされているわけではないので、個々の関係文書を検索しなければならない。そのため今年度は主として国会図書館憲政資料室、国立公文書館を調査対象として史料の調査・収集を行った。(1)憲政資料室では以下の文書の調査を行い、史料を検索した。「中原謹司関係文書」(新体制運動関係、大政翼賛会関係、翼賛会地方支部・審議委員会・錬成局・中央協力会議・地方協力会議関係、地区連絡班情報移動調査班報告書、翼賛政治会関係)、「近衛文麿関係文書」(新体制運動関係)、「亀井貫一郎関係文書」(興亜団体関係、大東亜共栄圏関係)、「大野緑一郎関係文書」(翼賛政治会関係)、「旧陸海軍関係文書」(部落会・町内会関係、翼賛壮年団関係、国民総決起運動関係)、「新居善太郎関係文書」(国民精神総動員運動関係、大政翼賛会関係)、「憲政資料室収集文書」(大政翼賛会関係)、「大木操関係文書」(大政翼賛会関係、翼賛政治会関係、日記)、「松本学関係文書」(新体制運動関係、大政翼賛会関係、日本文化中央連盟関係)、「古沢磯次郎関係文書」(帝都翼壮関係、日本民党・国民協同党関係、書簡)(2)国立公文書館では以下の文書の調査・収集を行った。

「内閣官房総務課資料」(新体制運動関係、科学技術新体制・官界新体制関係、国家総動員関係、大政翼賛会関係)、「公文別録」、「公文類聚」、「公文雑纂」これらについて現在、史料目録の形でデータベースを作成中である。本研究は、日中戦争太平洋戦争期の日本を対象に、さまざまなレベルにおける政治的・社会的意志決定過程の特徴を、中央における政策(「国策」)決定過程と、地域社会の末端における国民統合のプロセスの二つの側面からとらえ、その総合をもって翼賛体制期の権力構造の特質を把握しようとするものである。本研究は、最終的には戦前と戦後を連続する権力モデルの構築と、政治社会史的手法の確立をめざすものであるが、当面、今回の研究においては、史料の収集と情報化を最重要課題とした。成果としては、第一に、国立国会図書館憲政資料室および国立公文書館所蔵の大政翼賛会関係史料を可能な限り網羅的に収集した。これらについては一次的なデータベース化の作業を行った。第二に、本研究にとってより重要な課題として、当該期の地域統合に関わる未紹介史料の収集を行った。重要なものとしては、大政翼賛会田川支部関係史料(田川市立図書館蔵)、「安高文書」(福岡県芦屋町)、宮崎県庁文書がある。大政翼賛会田川支部関係史料は、全国的にも例の少ない大政翼賛会地方支部に関するまとまった史料群であり、また「安高文書」によって、翼賛会福岡支部機関誌等のこれまで未発見であった史料を確認することができた。さらに、宮崎県庁文書において、総動員関係ファイルに含まれる相当量の史料を収集することができた。宮崎県は日中戦争期以降、県議会における政党の解散、祖国振興隊なる組織の結成等、翼賛体制期の動員組織を先取りする政策が実施された点で注目に値する。これらの史料は、従来全く知られていなかったか、あるいは存在が知られるのみで本格的に利用されていなかったものである、これらの史料に依拠して、従来研究が進んでいない日中戦争期の地方における国民動員や、大政翼賛会地方支部の実態を実証的に解明する作業を継続して進めている。
アファイン量子展開環の結晶基底

1.アファイン量子展開環の有限次元既約表現の間の拡大の研究を行った.$U_q(\hat{\mathfrak{sl}}_2)$の場合に,あるクラスの既約表現の1次のExt群について,昨年度の結果に帰着することでその次元を求めた.昨年度に比べればかなり広いクラスに対して1次のExt群が計算できたことになるが,完全解決には至っていない.また,既約表現の自己拡大の1次のExt群の次元が,その表現をテンソル積に関して素因子分解した際の素因子の数に一致すると予想し,ある仮定の下では証明を与えた.これは最近のChari-Moura-Youngの結果に触発されたもので,その精密化を与えている.これまでの研究に基づき,$U_q(\hat{\mathfrak{sl}}_2)$の場合に一般の有限次元既約表現の1次のExt群に対してその次元に関する予想を定式化した.また,これまでに得られた結果について以下の研究集会およびセミナーで口頭発表を行った.第14回代数群と量子群の表現論研究集会(香川県,2011年6月)表現論セミナー(数理解析研究所,2012年2月)代数セミナー(パリ,2012年3月)2.箙多様体とエネルギー函数との関係についての研究を行った.昨年度の研究により,ADE型箙多様体のPoincare多項式が,アファイン量子展開環の基本表現のテンソル積の結晶基底とその上のエネルギー函数を用いて表示できることがわかっていた.このことは,基本表現のテンソル積の結晶基底を箙多様体を用いて構成できる可能性を示唆している.今年度はこの観察に基づき,エネルギー函数を箙多様体を用いて直接的に表示することを試みた.残念ながらこれらの問題を今年度中に解決することはできなかったため,将来の課題としたい.1.アファイン量子展開環の有限次元既約表現の間の拡大の研究を行った.最も簡単な$\mathfrak{sl}_2$の場合に,自明表現との間に非自明な拡大を持つ既約表現を決定した.また,既約表現の自己拡大についても部分的な結果を得た.これらの結果を一般の場合に拡張することが今後の課題である.2.アファイン量子展開環のパラメータを特殊化したものにあたるカレントLie代数に対して,Weyl加群と呼ばれる表現の研究を行った。ADE型単純Lie代数に付随するカレントLie代数のWeyl加群に対してそのradical列とsocle列が一致することを証明し,その応用としてADE型箙多様体のPoincare多項式を対応するアファイン量子展開環の基本表現の結晶基底を用いて表示する公式を得た.また,同じく応用としてADE型箙多様体に対するKazhdan-Lusztig型多項式と,結晶基底を用いて定義される1次元状態和と呼ばれる多項式とが等しいことを証明した.Weyl加群は量子展開環そのものの表現ではないにも関わらず,その指標を通じて結晶基底と結びつく.今年度の研究により,箙多様体がWeyl加群を通じて結晶基底と結びつくことが明らかになった.これは計画申請当初は予定していなかったことである,申請者が研究計画において述べた,結晶基底を持つと考えられている表現(Kirillov-Reshetikhin加群)は基本表現の一般化にあたるものである.従って今回の結果をより一般のKirillov-Reshetikhin加群に拡張し,箙多様体やその場合のWeyl加群にあたるものとの関連を考察することは,本研究の遂行およびその先の理論の発展において重要であろう.1.アファイン量子展開環の有限次元既約表現の間の拡大の研究を行った.$U_q(\hat{\mathfrak{sl}}_2)$の場合に,あるクラスの既約表現の1次のExt群について,昨年度の結果に帰着することでその次元を求めた.昨年度に比べればかなり広いクラスに対して1次のExt群が計算できたことになるが,完全解決には至っていない.また,既約表現の自己拡大の1次のExt群の次元が,その表現をテンソル積に関して素因子分解した際の素因子の数に一致すると予想し,ある仮定の下では証明を与えた.これは最近のChari-Moura-Youngの結果に触発されたもので,その精密化を与えている.これまでの研究に基づき,$U_q(\hat{\mathfrak{sl}}_2)$の場合に一般の有限次元既約表現の1次のExt群に対してその次元に関する予想を定式化した.また,これまでに得られた結果について以下の研究集会およびセミナーで口頭発表を行った.第14回代数群と量子群の表現論研究集会(香川県,2011年6月)表現論セミナー(数理解析研究所,2012年2月)代数セミナー(パリ,2012年3月)2.箙多様体とエネルギー函数との関係についての研究を行った.昨年度の研究により,ADE型箙多様体のPoincare多項式が,アファイン量子展開環の基本表現のテンソル積の結晶基底とその上のエネルギー函数を用いて表示できることがわかっていた.このことは,基本表現のテンソル積の結晶基底を箙多様体を用いて構成できる可能性を示唆している.今年度はこの観察に基づき,エネルギー函数を箙多様体を用いて直接的に表示することを試みた.残念ながらこれらの問題を今年度中に解決することはできなかったため,将来の課題としたい.
ピコ秒の時間分解能を有する原子位置分解能表面振動分光法の開発

走査型トンネル顕微鏡発光(STM発光)分光による「固体表面吸着種の振動分光技術」とSTMの試料-探針間ギャップにピコ秒パルスレーザーを照射することによる「時間分解STM発光」を組み合わせることにより、ピコ秒の時間分解能を有する原子位置分解能表面振動分光法を開発することが本研究課題の目的である。通常のSTM発光では観測されないが、ピコ秒レーザーを照射した場合には観測される振動モードが発見出来れば目的が達成されたと言える。計画調書の段階では、ストリークカメラを用いた計測によりこのようなモードの探索を行う予定であったが、平成19年度の研究によりレーザー照射に伴うSTM発光のパルス化がSTM発光強度から判定できることが分かった。この成果を受けて、ストリークカメラに比較して遙かに高感度な計測が可能となる光マルチチャンネル検出器で実験を行うことに計画の一部見直しを行った。平成20年度は(実施計画書に記載した)Ni(110)-H系に加えてCu(110)-Benzene系の2種類の吸着系ついて、吸着種上に探針を固定し、STM発光を観測した。その結果、何れの系においても「レーザー照射を伴わない通常のSTM発光」では表面に垂直に振動するモードのみが観測されるのに対し、時間分解STM発光の配置では、表面と平行な振動モード(以下、横方向モード)が重畳して観測されることを発見した。このことは、横方向モードの観測により、時間分解STM発光計測が可能になることを示し、目的が達成されたたと結論される。走査型トンネル顕微鏡発光(STM発光)分光による「固体表面吸着種の振動分光技術]とSTMの試料-探針間ギャップにピコ秒パルスレーザーを照射することによる「時間分解STM発光」を組み合わせることにより、ピコ秒の時間分解能を有する原子位置分解能表面振動分光法を開発することが本研究課題の目的である。この手法に於いては、STM発光(電子トンネル励起発光)に加え、レーザー光による直接励起発光も観測される。この直接励起光は観測すべき信号であるSTM発光に対して「背景光」となるので、その特性を理解しておくことは重要である。背景光の特性を入射レーザーパルスの強度の関数として計測し、入射レーザー光のパワーの増強に伴い、発光の寿命時間が減少することを見いだした。並行して、ピコ秒レーザー装置とSTM装置間のレーザー・パルス光伝送系(伝送距離は約40m)の整備を行い、ピコ秒レーザー照射下でのAu(110)-(2X1)清浄表面のSTM発光を計測した。清浄表面を試料としたことでSTM発光特性は極めて安定化し、従来の試料では不可能であったレーザー照射強度とSTM発光強度の相関の精密計測が可能になった。その結果、ピコ秒レーザー照射に伴うSTM発光のパルス化は、STM発光強度の低下として観測されることが分かった。この結果は、扱いが複雑で感度の劣るストリークカメラを用いることなく時間分解STM発光が可能になることを示し、計測手法の実用化の観点から重要な知見である。
FKBP12の腎糸球体上皮細胞における機能の解明

腎臓におけるFKBP12の発現と局在を明らかにするため、ラットの腎臓と単離糸球体、ヒトおよびマウスの培養ポドサイトを用いてRT-PCR法、Western blot法、免疫染色法による解析を行った。FKBP12は腎臓内では皮質、髄質に比べて単離糸球体で高い発現量を示した。FKBP12特異的な抗体を作製し、免疫染色によってFKBP12は腎臓では糸球体と一部の尿細管で発現する事を明らかにした。また、糸球体内の各細胞のマーカー分子とポドサイト関連分子群との二重染色によって、糸球体内でFKBP12はポドサイトに限局して発現し、ポドサイトの細胞質足突起に局在する事を明らかにした。更に、ヒトおよびマウスの培養ポドサイトにおいてFKBP12はアクチン細胞骨格に沿って発現する事を明らかにした。また、発達段階の糸球体の免疫染色から、糸球体形成期からFKBP12はNephrinと共局在し、ポドサイトに限局して発現する事を示した。次に、いくつかの実験的なネフローゼ症候群モデルの糸球体と傷害を誘導したヒト培養ポドサイトを用いて、同様にRT-PCR法、Western blot法、免疫染色法による解析を行った。糸球体におけるFKBP12発現はスリット膜特異的傷害モデルでは減少しないが、微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)と巣状糸球体硬化症(FSGS)モデルでは病態ピーク時に減少する事を明らかにした。更に、アドリアマイシン(ADR)添加と無血清培養によって傷害されたヒト培養ポドサイトにおいてもアクチン細胞骨格に沿って発現するFKBP12が減少する事を明らかにした。これらの結果から、FKBP12は糸球体内ではポドサイトのアクチン細胞骨格近傍に強く発現し、ネフローゼ症候群の傷害されたポドサイトにおける細胞骨格の再構成にFKBP12発現の変化が関与している可能性を示した。本年度は、正常な腎臓におけるFKBP12の発現と局在、ネフローゼ症候群モデルの糸球体における発現の変化を解析した。正常ラットの腎臓を含む様々な組織でFKBP12 mRNA発現は認められ、腎臓全体における発現量は大脳、胸腺、肝臓、心臓などに比べて低いが、腎臓内では単離糸球体における発現量は皮質、髄質に比べて高かった。作製したFKBP12特異的な抗体による免疫染色においてもFKBP12は大脳、肝臓、心筋で発現が確認され、腎臓では糸球体と一部の尿細管で発現していた。糸球体内においてFKBP12はメサンギウム細胞と内皮細胞には発現せず、ポドサイトに限局した発現を示し、ポドサイトの細胞質足突起に局在していた。更に、ヒトとマウスの培養ポドサイトにおいてFKBP12はアクチン細胞骨格に沿って発現していた。この事から、腎臓においてFKBP12はポドサイトのアクチン細胞骨格近傍に強く発現する事を明らかにした。また、発達段階の糸球体においてFKBP12はNephrinと共局在し、糸球体形成期からFKBP12はポドサイトに限局して発現する事を示した。次に、ネフローゼ症候群モデルにおける解析では、MCNSとFSGSモデルの糸球体で、病態ピーク時にFKBP12発現が減少していた。スリット膜特異的傷害モデルの糸球体では病態誘導初期にFKBP12発現は減少したが、病態ピーク時にその発現量は回復していた。更に、ADR添加および無血清培養によって傷害されたヒト培養ポドサイトでもアクチン細胞骨格近傍に発現するFKBP12が減少していた。この事からFKBP12は傷害されたポドサイトにおけるアクチン細胞骨格の再構成に関与する事を示した。以上の所見から、FKBP12がネフローゼ病態の発症と進行に関与する重要な分子である可能性を示したため、本研究課題は当初の計画通りに順調に進展していると考えた。免疫抑制剤のシクロスポリンAと結合してカルシニューリン阻害作用を示す細胞質イミュノフィリンであるシクロフィリンA (CyPA)の腎臓における発現と局在を解析し、ネフローゼ症候群モデルの糸球体におけるCyPAの発現の変化を検討する。具体的には正常とスリット膜特異的傷害モデルのANA腎症、MCNSモデルのPAN腎症、FSGSモデルのADR腎症の糸球体におけるCyPA発現の変化をリアルタイムPCR法、Western blot法、免疫染色法によって解析する。これらの結果をタクロリムスの結合蛋白質であるFKBP12の正常とネフローゼ症候群の糸球体における変化と比較する。また、ヒト培養ポドサイトを用いてADRによる傷害に対してタクロリムスを添加した際のポドサイト保護効果を確認し、タクロリムスのポドサイト保護効果におけるFKBP12の役割を検討する。具体的にはADR添加のヒト培養ポドサイトに対してタクロリムスを添加した際のFKBP12発現の変化をRT-PCR法、Western blot法、免疫染色法によって検討する。また、ポドサイト傷害によって活性化するカルシニューリンシグナル関連分子群の発現の変化を同様に解析し、これらの変化とFKBP12発現の関連性を検討する。これらの変化をADR腎症のラットにタクロリムスを投与する事で再現し、糸球体におけるFKBP12およびカルシニューリン関連分子の発現を解析する。更に、siRNAによってFKBP12をノックダウンしたヒト培養ポドサイトの形態、NephrinおよびF-actin発現の変化を検討する。また、カルシニューリンシグナル関連分子群の発現の変化をRT-PCR法、Western blot法、免疫染色法によって解析し、ポドサイトにおけるFKBP12の役割を検討する。

腎臓におけるFKBP12の発現と局在を明らかにするため、ラットの腎臓と単離糸球体、ヒトおよびマウスの培養ポドサイトを用いてRT-PCR法、Western blot法、免疫染色法による解析を行った。FKBP12は腎臓内では皮質、髄質に比べて単離糸球体で高い発現量を示した。FKBP12特異的な抗体を作製し、免疫染色によってFKBP12は腎臓では糸球体と一部の尿細管で発現する事を明らかにした。また、糸球体内の各細胞のマーカー分子とポドサイト関連分子群との二重染色によって、糸球体内でFKBP12はポドサイトに限局して発現し、ポドサイトの細胞質足突起に局在する事を明らかにした。更に、ヒトおよびマウスの培養ポドサイトにおいてFKBP12はアクチン細胞骨格に沿って発現する事を明らかにした。また、発達段階の糸球体の免疫染色から、糸球体形成期からFKBP12はNephrinと共局在し、ポドサイトに限局して発現する事を示した。次に、いくつかの実験的なネフローゼ症候群モデルの糸球体と傷害を誘導したヒト培養ポドサイトを用いて、同様にRT-PCR法、Western blot法、免疫染色法による解析を行った。糸球体におけるFKBP12発現はスリット膜特異的傷害モデルでは減少しないが、微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)と巣状糸球体硬化症(FSGS)モデルでは病態ピーク時に減少する事を明らかにした。更に、アドリアマイシン(ADR)添加と無血清培養によって傷害されたヒト培養ポドサイトにおいてもアクチン細胞骨格に沿って発現するFKBP12が減少する事を明らかにした。これらの結果から、FKBP12は糸球体内ではポドサイトのアクチン細胞骨格近傍に強く発現し、ネフローゼ症候群の傷害されたポドサイトにおける細胞骨格の再構成にFKBP12発現の変化が関与している可能性を示した。本年度は、正常な腎臓におけるFKBP12の発現と局在、ネフローゼ症候群モデルの糸球体における発現の変化を解析した。正常ラットの腎臓を含む様々な組織でFKBP12 mRNA発現は認められ、腎臓全体における発現量は大脳、胸腺、肝臓、心臓などに比べて低いが、腎臓内では単離糸球体における発現量は皮質、髄質に比べて高かった。作製したFKBP12特異的な抗体による免疫染色においてもFKBP12は大脳、肝臓、心筋で発現が確認され、腎臓では糸球体と一部の尿細管で発現していた。糸球体内においてFKBP12はメサンギウム細胞と内皮細胞には発現せず、ポドサイトに限局した発現を示し、ポドサイトの細胞質足突起に局在していた。更に、ヒトとマウスの培養ポドサイトにおいてFKBP12はアクチン細胞骨格に沿って発現していた。この事から、腎臓においてFKBP12はポドサイトのアクチン細胞骨格近傍に強く発現する事を明らかにした。また、発達段階の糸球体においてFKBP12はNephrinと共局在し、糸球体形成期からFKBP12はポドサイトに限局して発現する事を示した。