hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
訪日外国人旅行者との対話モデルの構築：対話原理に基づく意味共有と価値創造の体系化

2018年度の集大成として、2019年3月に、交通・観光関係の総合的なシンクタンクである(一財)運輸総合研究所でセミナーを開催し、本年度の調査で協力を得た小田原・箱根SGGクラブと日本政府観光局と共に発表した。本セミナーには、大学等の研究機関、国土交通省、地方公共団体、観光関係者、鉄道ほか交通事業者、コンサルタントなどから110名を超える参加者があり、活発な質疑応答・意見交換が行われ、幅広い関係者への啓発・情報発信を行った。セミナーの概要は同研究所のホームページで公開されており、機関誌での掲載も予定されている。今年度の目標は、国内外でのデータ収集と分析、バフチンの対話原理に基づく理論的枠組みや実施手法の整理、シンポジウムの開催であったが、国内外でのフィールドワークの実施、学会での発表、国・自治体・有識者・観光団体・事業者の参加するセミナーでの発表や意見交換ができたことから、概ね順調に進んでいると考えている(※)。国内外ではウォーキングツアーのほか、盆栽や浮世絵などの日本の伝統文化の分野において第一線で活躍する人たちの外国人観光客との交流の実態も観察・インタビューを行うことができた。また、今回活用する主要な理論の1つであるスタンスに関し、ジョン・ベンジャミンズ社の本に執筆した著作が12月に出版されており、これらの点については、本年度の大きな成果といえる。※運輸総合研究所の運輸政策セミナーでの講演の概要は、同研究所の以下のアドレスに公開されている。さらに、講演の報告がホームページおよび機関誌に掲載される予定である。2019年度は、理論面では、バフチンやゴフマンをはじめ、言語学だけでなく、社会学、文化人類学や心理学、経営学、地域計画や行政学など学際的な視野を広げ、対話的交流や観光地のアイデンティティの構築に係る各論の分析、戦略的な展開、地域づくりへの活用方策を検討し、対策の体系化に向けた研究を推進していくこととしている。学会活動では、6月に国際語用論学会(香港)および愛知大学人文社会学研究所シンポジウム、11月の日本英語学会(於関西学院大学)のシンポジウムなどで発表することとしている。また、調査面では旅行客増加が見込まれるアジアの地域や、国内のローカル地域の調査を進めていくほか、日本の伝統文化に係る外国人との交流や情報発信の在り方についても、検討を進めていく。さらに、成果のフィードバックの面では、7月に小田原・箱根SGGクラブ(外国人旅行客ガイドのボランティア団体)の研修会での講演をはじめ、これまで協力をお願いしてきた自治体やボランティアガイドの方々との意見交換等を行い、成果の内容を充実させ、社会に還元していきたい。この観点からは、効果的な啓発と幅広い理解のため、国や自治体、事業者、教育機関、ガイド等に向けた観光セミナー等での講演やシンポジウムを開催する予定である。2019年度はラグビーワールドカップ、2020年度はオリンピック・パラリンピックが開催され、地方部を含め旅行者の一層の増加が見込まれるところである。このため、成果をできるだけ前倒ししてまとめるべく、なるべく早い時期に、著作の出版を計画している。
パネート細胞の大腸および胃発癌に係わる意義に関する実験的研究

【実験1マウス大腸前がん病変に関する基礎的研究】azoxymethane(AOM)誘発マウス大腸発癌モデルを用いて特に前癌病変としてその重要性が認識されつつあるBCACのさらなる研究を行った。発がん物質に対して感受性の異なった2系統のマウスに対して従来型の前がん病変として認識されれてきたACFとBCACの発生率、腫瘍分布の差を検討し、バイオマーカーとしてのBCACの重要性を証明した。また、感受性の異なる2系統のマウスの大腸腫瘍にはいずれも高率にβ-カテニンの遺伝子変異が認められた。【実験2 N-methyl-N-nitrosourea(NMU)誘発ラット胃発がんモデルにおける腫瘍のβ-カテニン変異に関する研究】azoxymethane誘発ラット大腸腫瘍に高頻度に見られるβ-カテニン遺伝子変異をNMU誘発ラット胃腫瘍において検索した。27個の腸型胃癌に対しPCR-SSCP法でβ-カテニン遺伝子変異を検索したところ変異はまったく認められなかった。また27個の腫瘍のβ-カテニン免疫染色の結果、細胞質や核には同蛋白の蓄積は認められなかった。NMU誘発胃がんにはβ-カテニン遺伝子変異は関与していないものと考えられた。【実験3バネート細胞欠損マウスにおける大腸前がん病変の修飾実験】パネート細胞を強制的に欠損させたトランスジェニックマウス(Tg)とワイルドマウス(Wild)を用いてAOM誘発早期大腸病変であるACFとBCACの検討を行った。TgとWildの間でACF、BCACの発生率に明らかな差は認められなかった。マウスではパネート細胞の大腸発癌への関与は乏しいと考えられた。
メダカにおける排卵と卵成熟の同調メカニズムの解明

1.メダカ排卵の律速酵素であるMT2-MMPの発現を阻害するカルベノキソロン(CBX)の作用の解析:ギャップ結合阻害剤カルベノキソロン(CBX)により、排卵予定濾胞における排卵酵素MT2-MMP遺伝子の発現が阻害され排卵が抑制される。この背景にあるメカニズムを解明するため、前年度に見出した「CBXによる転写因子Pgrのリン酸化阻害」に注目して解析した。その結果、排卵予定濾胞においてCBXによりcyclin I (Ccni)の発現誘導が抑えられ、それによりcyclin-dependent protein kinase 9 (Cdk9)が活性化されず、Pgrのリン酸化が起こらなくなる。MT2-MMP遺伝子の発現にリン酸化Pgrが不可欠であることから、CBX処理によりMT2-MMPの転写が起こらず、排卵が停止することが判明した。2.CBX処理によりもたらされる卵細胞と顆粒膜細胞における変化の解析:上記1に示したように、CBX処理による排卵停止のメカニズムが解明されたことにより、この課題の調査についての重要性は低下したと判断し、さらなる調査は取りやめた。3.コネキシンの発現解析:これまでの解析でメダカの排卵予定濾胞においては5個のコネキシン遺伝子(Cx30.3, Cx34.4, Cx34.5, Cx35.4, Cx43.4)が発現していることを示した。当該年度においては、上記のようにCBX処理によってCdk9が活性化されないことによりPgrリン酸化が起こらないことが示されたことから、正常の排卵予定濾胞においてPgrリン酸化反応が進行する時期に濾胞に発現するコネキシンが関与すると考えられた。この観点からCx34.5およびCx35.4の2つのコネキシンが候補として絞られた。濾胞細胞層にCx34.5およびCx35.4が発現することを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.メダカ排卵の律速酵素であるMT2-MMPの発現を阻害するカルベノキソロン(CBX)の作用の解析:ギャップ結合の機能阻害剤カルベノキソロン(CBX)により、排卵予定濾胞における排卵酵素MT2-MMP遺伝子の発現が阻害され、かつ、排卵が抑制される。当該年度では、CBXによるMT2-MMP遺伝子の発現阻害(および排卵抑制)の原因を明らかにするため、MT2-MMP遺伝子の発現に関与する転写因子へのCBXの作用を調べた。その結果、関与する転写因子(Pgr、c/EBPb、c-Jun及びFosl1a)の発現はCBX処理の影響を受けないこと、さらにPgrについては、MT2-MMP遺伝子のプロモーター領域への結合能もCBX処理により影響されないことが明らかになった。2.CBX処理(ギャップ結合の閉塞)によりもたらされる卵細胞と顆粒膜細胞における変化の解析:この調査項目に関しては、卵細胞と顆粒膜細胞の間の連携にエキソサイトーシスが関与する可能性について検討した。その結果、排卵予定濾胞においてはエキソサイトーシス阻害剤の処理によりMT2-MMP遺伝子の発現阻害および排卵抑制は起こらないことが明らかになった。3.コネキシン(ギャップ結合構成分子)の発現解析:卵細胞と顆粒膜細胞の間をつなぐギャップ結合の構成分子であるコネキシンの分子種を同定するために、次世代シークエンス解析を実施した。その結果から、メダカがもつコネキシン遺伝子19個のうち、排卵予定濾胞においては5個(Cx30.3、Cx34.4、Cx35.4、Cx34.5、Cx43.4)の発現が示唆されたが、real-time RT-PCRによる解析により、3個(Cx30.3、Cx34.4、Cx43.4)のコネキシンmRNAが、卵細胞と顆粒膜細胞間の因子の移動が予想される時期に発現していることが確認された。本研究においては、3年間の研究期間内に以下の13の課題解決を目指している。1.メダカ排卵の律速酵素であるMT2-MMPの発現を阻害するカルベノキソロン(CBX)の作用の解析、2.CBX処理(ギャップ結合の閉塞)によりもたらされる卵細胞と顆粒膜細胞における変化の解析、及び3.コネキシン(ギャップ結合構成分子)の発現解析研究期間のうち初年度の研究が終了した段階では、3つの研究課題はいずれも順調に進められている。特に課題3に関しては、次世代シークエンス解析の実施により、卵細胞と顆粒膜細胞間の連携に関わるコネキシン分子種の絞り込みに成功し、得られた情報は今後の研究の進展に役立つと考えている。以上の結果を踏まえて、当年度の総括として(2)おおむね順調に進展していると判断した。1.メダカ排卵の律速酵素であるMT2-MMPの発現を阻害するカルベノキソロン(CBX)の作用の解析:ギャップ結合の機能阻害剤カルベノキソロン(CBX)により、排卵予定濾胞における排卵酵素MT2-MMP遺伝子の発現が阻害され、排卵が抑制される。当該年度では、その背景にあるメカニズムを探るため、MT2-MMP遺伝子の発現に関与する3つの転写因子(Pgr、c/EBPb、c-Jun及びFosl1a)へのCBXの影響についてさらに詳しく調べた。その結果、CBX処理がこれらの転写因子の発現には影響しないことを確定した。

新たにPgrのリン酸化がCBX処理によって抑制されることを明らかにした。2.CBX処理によりもたらされる卵細胞と顆粒膜細胞における変化の解析:上記1に示したように、CBX処理によりPgrのリン酸化抑制がもたらされるという知見が得られたことから、この課題の調査についての重要性は低下したと判断し、さらなる調査は取りやめた。3.コネキシンの発現解析:前年度の解析から、メダカの排卵予定濾胞においては5個のコネキシン遺伝子の発現が示唆されていた。当該年度では、排卵予定濾胞におけるCx分子種の発現プロファイルをreal-time RT-PCRにより詳しく調べた。その結果、排卵が近づくとCx34.5からCx35.4への発現の転換が起こること、さらにこのコネキシン分子種の置き換えは濾胞細胞層において起こることが明らかになった。当該年度では、排卵と卵成熟の関連性を調べる新たな実験にも着手した。単離した排卵予定濾胞を遠心して卵細胞内の分子の分布を乱すことにより、卵成熟の進行を停止させることが可能であるとの報告があることから、この処理により排卵がどのような影響を受けるかについて調べた。予備的実験から、排卵と卵成熟は独立していることを示唆するデータが得られた。本研究においては、3年間の研究期間内に以下の13の課題解決を目指している。課題1.メダカ排卵の律速酵素であるMT2-MMPの発現を阻害するカルベノキソロン(CBX)の作用の解析、課題2.CBX処理(ギャップ結合の閉塞)によりもたらされる卵細胞と顆粒膜細胞における変化の解析、及び課題3.コネキシン(ギャップ結合構成分子)の発現解析研究期間のうち2年度目までの研究が終了した段階において、当該研究課題の最終目標を達成するという点では、順調に進められている。上記の課題2については、研究の進展に伴って実施する重要性が薄れてきており、今後実施しない予定である。他の課題1および課題3に関しては、新知見が得られている。以上の結果を踏まえて、当年度の総括として(2)おおむね順調に進展していると判断した。1.メダカ排卵の律速酵素であるMT2-MMPの発現を阻害するカルベノキソロン(CBX)の作用の解析:ギャップ結合阻害剤カルベノキソロン(CBX)により、排卵予定濾胞における排卵酵素MT2-MMP遺伝子の発現が阻害され排卵が抑制される。この背景にあるメカニズムを解明するため、前年度に見出した「CBXによる転写因子Pgrのリン酸化阻害」に注目して解析した。その結果、排卵予定濾胞においてCBXによりcyclin I (Ccni)の発現誘導が抑えられ、それによりcyclin-dependent protein kinase 9 (Cdk9)が活性化されず、Pgrのリン酸化が起こらなくなる。MT2-MMP遺伝子の発現にリン酸化Pgrが不可欠であることから、CBX処理によりMT2-MMPの転写が起こらず、排卵が停止することが判明した。2.CBX処理によりもたらされる卵細胞と顆粒膜細胞における変化の解析:上記1に示したように、CBX処理による排卵停止のメカニズムが解明されたことにより、この課題の調査についての重要性は低下したと判断し、さらなる調査は取りやめた。3.コネキシンの発現解析:これまでの解析でメダカの排卵予定濾胞においては5個のコネキシン遺伝子(Cx30.3, Cx34.4, Cx34.5, Cx35.4, Cx43.4)が発現していることを示した。
骨形成誘導機能を有するバイオアクティブ型チタン合金の開発

本研究では、Mgイオン徐放による骨誘導機能を持つTi-Mg合金の開発を試みた。Mgイオンを徐放できるTi-Mg固溶体の作製に至らなかったが、Mgイオンの存在下でDNA量と細胞増殖はコントロールと同等以上であり、ALP活性値が有意に増加する結果を得た。血管内皮細胞の増殖と管腔形成では、血管増生が確認されたため、Mgイオンを徐放できるTi-Mg固溶体を新規機能材料として開発する必要性が明らかになった。本研究課題では、骨形成初期に必要不可欠と考えられるMgをトリガーとして生体組織を積極的に刺激し、骨形成の誘導を促すことができるTi-Mg合金を開発することを目的とした。初年度は、Ti-Mg合金の作製方法を確立し、機械的性質および耐食性などの材料学的実験とMgイオンの安全性を中心とした生物学的実験を並行して行う予定であった。しかし、TiとMgは融点が1000°C以上異なることから、融点の低いMgの蒸発を十分に抑えることができず、目的組成のTi-Mg合金を当初の計画通りの方法では得ることができないことがわかった。当初の計画では、Ti箔で金属Mgを覆い、Tiと混合してアルゴンアーク溶解炉で融解する方法であったが、Ti箔ではMgの蒸発抑制が不十分だった。そこで、Ti箔を1mm厚のTi板に変更し、Mg塊をそのTi板で挟み、さらに、その外側をTi箔で2重に覆って融解を試みたところ、05mass%のTi-Mg合金インゴットを作製することができた。合金の作製方法に大半の時間を費やしたため、材料評価を行うに至らなかった。Ti-Mg合金の作製と並行して行った生物学的実験では、Mgイオンの安全性を確認するため、Mgイオン濃度を30ppm(コントロール)3000ppmに制御した細胞培養液中で細胞培養を行い、DNAおよびALP活性値の変化を測定した。その結果、1000ppm以下のMgイオンの存在においてDNA量の減少は無く、細胞増殖がコントロールと同等かそれ以上であることがわかった。Mgイオン濃度が3000ppmまで増加すると、コントロールに比べDNA量が減少傾向を示すことから、1000ppm以下におけるALP活性値を測定したところ、5日間の培養において、1000ppmのMgイオンの存在で、ALP活性値がコントロールの比べ有意に増加したことから、Mgイオンの細胞活性を示唆する結果を得た。本研究課題では、骨形成初期に骨様組織に濃縮するMgをトリガーとし、骨形成の誘導を促すことができるTi-Mg合金を開発することを目的とした。初年度は、Ti-Mg合金の作製方法を確立し、機械的性質および耐食性などの材料学的実験を行う予定であったが、TiとMgは融点が1000°C以上異なり、Mgの蒸気圧が1100°Cで1atmを超えることから、融点の低いMgの蒸発を十分に抑えることができず、目的組成のTi-Mg合金を当初の計画通りの融解法では得ることができないことがわかった。昨年度は、Ti箔を1mm厚のTi板に変更し、Mg塊をそのTi板で挟み、さらに、その外側をTi箔で2重に覆って融解を試みたところ、秤量では数mass%のMgを含むインゴットを得ることができた。しかし、EDSによる分析を行った結果、Mgの蒸着膜がTiに付着したものであり、固溶相を形成していなかった。TiとMgを真空封入し、TiとMg蒸気による気固反応を利用した試料作製を試みる予定であったが、大量に揮発したMg蒸気により、試料作製装置が故障し、高真空を得ることができなくなったため、試料作製装置の修理の間、試料作製実験を中断するに至った。昨年度に行った生物学的実験では、Mgイオンの安全性を確認したが、再現性を明らかにするため、Mgイオン濃度を30ppm(コントロール)1000ppmに制御した細胞培養液中で細胞培養を行い、DNAおよびALP活性値の変化を再測定した。1000ppm以下におけるALP活性値を測定したところ、5日間の培養において、1000ppmのMgイオンの存在で、ALP活性値がコントロールの比べ有意に増加し、Mgイオンの細胞活性の再現性が確認できた。当初の計画では、TiとMgをアルゴンアーク溶解炉で融解し、Ti-Mg合金を作製する予定であったが、Mgが気散して合金化できなかった。そこで、1mm厚のTi板でMg塊を挟み、インゴットの作製を試みたが、Mgが気散しない程度の融解では、Ti中に金属Mgが分散し、TiとMgの固溶体は得られなかった。この問題点を解決するため、Tiの融点以下の1100°CでMgを加熱してMg蒸気の雰囲気を作り、その中にTiを保持する気固反応でTi表面にMg固溶体を形成する方法を考案した。

TiとMgを石英管に真空封入し、長時間気固反応を進める方法で目的組成のMg固溶体を得ることが今後の課題となった。一方、並行して行ってきた生物学的実験では、Mgイオンの安全性と骨形成に及ぼす影響を知ることができた。Mgイオン濃度を30ppm(コントロール)3000ppmに制御した細胞培養液(MEMおよびα-MEM)中で3種類の株化細胞(L929,MC3T3-E1,V79)を培養した結果、1000ppm以下のMgイオンの存在においてDNA量は減少せず、細胞増殖がコントロールと同等以上であった。5日間の培養において、1000ppmのMgイオンの存在で、ALP活性値がコントロールの比べ有意に増加し、Mgイオンが細胞を活性化した。そこで、ヒト血管内皮細胞と線維芽細胞を共培養した血管形成キット(kurabo)を使用し、血管内皮細胞の増殖、管腔形成を調べ、金属Mgを入れた系で血管増生が確認された。しかし、培養液中のpHがややアルカリ性を示しコントロールに比べ血管増生はやや抑制された。このことはMgイオンが、血管形成を含めた不要な炎症反応、肉芽形成を抑制する可能性があると考えられ、Mgイオンを微量で徐放できるTiのMg固溶体を新規機能材料として開発する必要性が明らかになった。23年度が最終年度であるため、記入しない。
試験管内遺伝子発現系を用いたタンパク質の機能発現プロセスの研究

私達は、大腸菌の翻訳因子やリボソームを完全に精製し、再構築したPURE(Protein synthesizing system Using Recombinant Elements)システムを完成させることに成功している。PUREシステムによって翻訳のすべてのプロセスを、試験管のなかで行うことが可能であるばかりではなく、すべてのプロセスのスナッブショットを取ることが可能である。本研究では、PUREシステムを用いて、翻訳過程と蛋白質のフォールディングのプロセスがいかに共同的に働いているかを検討した。大腸菌において、新生ペプチドがリボソーム上で合成される場合、トリッガーファクター、DnaK、DnaJ、GrpE、GroELが関与してフォールディングが進行するとする説が提唱されている。まず、PUREシステムで合成したscFv蛋白質は、通常の抽出液を用いたものに比べ、凝集が低く押さえられることを見いだした。私達は、抗体の一部であるscFvを、PUREシステムを用いてこれらのシャペロン存在下で蛋白質の合成を行った。その結果、DnaK, GrpE存在下において凝集する蛋白質の比率が低下し、またフォールングが促進されることが、確認された。また、GroEL/ESが、翻訳と共同している可能性も示唆された。また、Apg2などの真核生物由来のシャペロンも高効率で凝集を防ぐことが示された。また、ディスルフィド結合を促進するPDIが酸化的な環境でscFVの活性を向上させることを見いだした。同時に膜蛋白質の合成系も確立し、SecBによる凝集の防止が、分泌には必須であることが明らかとなった。
一般確率論・量子論理・圏論など普遍的視点からの量子論へのアプローチ

量子論の基礎について、既存の手法とは異なるより普遍的な観点から研究を行った。具体的には以下の成果を得た。(1)量子コルモゴロフ複雑性による情報攪乱定理の表現(2)量子論における同時操作不可能性の概念の確立(3)同時操作不可能性の普遍的性質について順序集合を用いた解明(4)一般確率論における状態識別の表現(5)半古典的量子暗号のプロトコルの安全性の検討(6)量子測定過程に関する物理過程の解明量子論の基礎について、既存の手法とは異なるより普遍的な観点から研究を行った。(1)量子コルモゴロフ複雑性による情報攪乱定理の表現(2)量子論における同時操作不可能性の概念の確立(3)同時操作不可能性の普遍的性質について順序集合を用いた解明(4)一般確率論における状態識別の表現(5)半古典的量子暗号のプロトコルの安全性の検討(6)量子測定過程に関する物理過程の解明本研究の目的は、量子論の基礎を作用素や情報理論など既存の手法を用い深めることに加え、量子論理・一般確率論や圏論などの数理的手法を用いて再定式化を行いその理論としての位置づけを普遍的観点から明らかにすることにある。研究実施計画においては、特に前半年度では既存の手法を用いた解析に重点を置いていた。平成23年度においては、この計画に沿い研究を行い、(1)同時局在可能性に関する不確定性関係と同時測定不可能性に関する不確定性関係の関係、(2)測定過程における相互作用の解析、(3)アルゴリズム的情報理論を用いた不確定性関係の定式化、(4)アルゴリズム的情報理論を用いた量子メモリの解析、(5)双方向量子通信を用いた量子暗号の解析、に関する5編の論文を出版した。(1)では、これまで理由もなく混同されていた二つの不確定性関係について一定の関連を与え、その混同が正当化されうることを示した。(2)は不確定性関係を用いた解析が測定過程を記述する物理に原理的な制限を与えることを示している。また(3)(4)は量子アルゴリム的情報理論が、シャノンの情報理論と同様に量子論の基礎を探る上でも有用であることを示した初めての例となっている。(5)では、双方向量子通信を用いた量子暗号について、双方向の通信路への攻撃に対する初めての情報撹乱定理を導いた。これらの研究はどれも原理的限界を示すものであり、それぞれ異なる角度から量子論の基礎を深める結果であると考えている。また、本研究課題における研究手法として国際共同研究の推進を考えていたが、現在英国及びフィンランドの研究者と共同研究を進めつつあり、Operational Quantum Physicsをキーワードにネットワークを構築しつつあり、後半年度の研究への足がかりが出来た。量子論のもっとも原始的な操作である量子測定について研究を行った。まず両立(不)可能性について一般的な議論を行った。具体的には、二つの操作の両立不可能性について強い不可能性と弱い不可能性という階層を導入した。また、その後物理量と量子チャネルの両立可能性について、順序構造を用いた議論を展開した。物理量の空間と量子チャネルの空間にpost-processing(粗視化)を用いた順序構造を入れたのち、特定の物理量に対してそれと両立可能な量子チャネル全体がどのような構造をなすかについて調べ、質的な情報攪乱定理ともいうべき関係を発見することができた。また、特定の物理量と両立可能な量子チャネル全体は、ある特定の量子チャネルから生成されるという主イデアルの構造を持つことが示された。この主イデアル定理は、量的な情報攪乱定理の基礎ともなる結果である。また、その後、この順序構造をもとに、同時測定可能性と連続測定の関係について議論を行った。その結果、同時測定可能な物理量は連続測定可能でもあること、さらに最初の測定は二回目に測定を行う物理量とは無関係に選べることがわかった。この最初の測定を記述する量子チャネルはまさに主イデアル定理において登場するもっとも擾乱の少ない量子チャネル(最初に測定する物理量と両立可能な量子チャネルの空間の中で)に他ならない。このように今年度の結果は、量子測定における順序構造という新たなる理論を形作る第一歩と言えるものである。平成24年度は、主に量子測定に関わる数理的研究を行った。量子測定の古典論と異なる最大の点は、同時に測定することが不可能な物理量が存在することである。この同時測定不可能性の概念を、一般の操作どうし、あるいは操作と物理量との間、などに拡張した。すなわち、ある操作ともうひとつの操作が同じ測定過程(インストゥルメント)の部分として書けるならば、これら操作は両立可能であると呼び、そうでなければ両立不可能であると呼ぶ。このように概念を拡張することにより、同時操作不可能性の問題はより一般的な視点からとらえることが可能になった。また、特に与えられた物理量と両立可能な量子チャネルの構造を調べ、物理量の空間に粗視化の観点から自然に入る順序構造と、量子チャネルの空間に量子的粗視化の観点から自然に入る順序構造に密接な構造があることがわかった。本結果は、これまで定量的な手法によりさまざまな形が得られていた情報撹乱関係について質的な視点から基盤を与えることになるのではないかと期待している。本研究は、主にTuruku大学のT.Heinosaariとの共同研究である。また、平成24年度には量子的構造を一般確率論や圏論などを視野に入れながら、認識過程の記述に適用することも行った。これは産業技術総合研究所のS.Phillipsとの共同研究である。

また、量子暗号に量子論の基礎的問題(Mean-King問題)を適用する研究も、中央大学の吉田雅一氏と行った。本年度は、前年度までの量子測定の順序構造による研究をうけて、逐次測定に関する研究を行った。具体的な成果は以下の通りである。物理量の測定は、必然的に状態を攪乱してしまうことは良く知られている。いま、物理量Aを測定した場合を考える。すると、その後に(他の)物理量Bを測定した場合に得る結果(確率分布)は、物理量Aの測定を経なかった場合とは一般に異なってしまう。ところで、この擾乱を補うように、物理量B'をうまく調整して測定することで、元の物理量Bの測定結果を得ることは可能だろうか。無論、AとBは同時測定可能な物理量でなければならないが、実はAとBが同時測定可能である限りは、この答えはYesである。さらに驚くべきことに、初めのAの測定で、Aと同時測定可能などんな物理量Bに対しても、攪乱を補うB'が存在するようなものが存在する。つまり、Aの測定で必要最小限しか情報を取り出さず、擾乱を与えないものが存在する。これをユニバーサルな測定と我々は呼んでいる。26年度が最終年度であるため、記入しない。量子論基礎26年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度においては5本の査読付き学術論文を出版するなど、予想以上の成果をあげることができた。しかし、圏論などの手法を積極的に用いる段階にはまだ至っていない。当初の計画と異なる点は、量子論について順序構造をもとにした新たな見方が得られつつあることである。この構造自体は、量子論を超えた一般の枠組みにおいても成立するが、情報攪乱定理など有意義な結果がどの程度一般論において成立するかはまだわかっていない。このように、当初の計画とは異なる点も多いが、量子論の基礎を研究するという観点から全体として見た進度として評価した場合にはおおむね順調に進展していると考えている。予定していた通り、Turku大学やYork大学との研究協力関係を築くことができ、おおむね順調に研究は進展している。特に、量子測定の数理的研究においては予想を超えた発想が得られており、今後大きく発展していくことを期待している。これまでに築いた英国及びフィンランドとの共同研究をまず推進し、量子測定過程に関する研究及び、固体における量子情報処理に関する計3辺の論文出版を行う。また、圏論・一般確率論や量子論理を手法として用いた普遍的観点からの研究については、産業技術総合研究所におけるライフサイエンスの研究者と議論をさらに進めていく予定である。順序構造をもとにした量子論の新しい見方について、より一層の理解が求められている。その後、これらの結果がどの程度一般的な枠組みにおいて成立するかを考えたい。特に、ここで得られたさまざまな結果はStinespring表現定理に強く依存しているが、一般確率論においてその類似物がどの程度成り立つのかを考えることがまず追求すべき点である。また、結果を量子チャネルキャパシティの問題などに応用することも今後考えていきたい。
人工糖鎖クラスターを利用した共通粘膜免疫機構に作用する活性糖鎖の解明

和漢生薬の蒼朮(Atractylodes lancea DC.の根茎)から精製された腸管パイエル板免疫担当細胞機能賦活化アラビノガラクタン(ALR-5lla-1-1)の活性発現に対して関与する糖鎖構造部分を構造特異的糖鎖分解酵素を用いて検討した。その結果、β-D-(1→6)-galactoseを含むgalactose鎖がβ-D-(1→3)-galactan主鎖に側鎖として結合し、集積構造をとることにより活性を発現することが強く示唆された。蒼朮活性アラビノガラクタンのβ-D-(1→3,6)-galactan構造部分から遊離させたオリゴ糖側鎖を精製し、その構造を解析した結果、これらが重合度28までのβ-D-(1→6)-galactoseのみからなる直鎖オリゴ糖であることを同定した。人工コアを用いたこれらのオリゴ糖側鎖からの人工糖鎖クラスターの調製は立体障害などのために困難であることが明らかとなったことから、β-D-(1→3,6)-galactan構造を活性発現部位とする腸管免疫調節多糖を蒼朮以外のナイモウオウギや食用植物などの天然植物素材から探索し、これらの活性多糖のβ-D-(1→3,6)-galactan構造中のオリゴ糖側鎖群を多変量解析を用いて比較する方法論を構築した。その結果、活性多糖群に共通して含まれるオリゴ糖鎖として50種のオリゴ糖側鎖から5種のオリゴ糖鎖が選別され、これらが活性発現に関与するオリゴ糖側鎖としての候補となることを推定した。蒼〓より腸管パイエル板中の免疫担当細胞の機能を賦活化するarabin ogalactan(ALR-5IIa-1-1)を大量調製し、活性発現に対して関与する糖鎖構造部分の特定を構造特異的糖鎖分解酵素を用いて行った。その結果、Trichoderma viride由来のendo-β-(1→6)-galactanaseを用いた酵素消化により、Araf側鎖を除去したALR-5IIa-1-1(AF-ALR-5IIa-1-1)からのGal側鎖の除去がALR-5IIa-1-1の活性を完全に消失させ、β-D-(1→6)-Galを含むGal側鎖が活性発現に関与すること、およびこのGal側鎖がβ-D-(1→3)-galactan主鎖の6位に側鎖として結合することで強い活性を発現できることを示唆した。さらにこのGal側鎖の構造を解析するため本オリゴ糖鎖を効率的にβ-D-(1→3)-galactan主鎖から酵素消化により遊離後、高遠陰イオン交換クロマトグラフィーにより精製しNMRやMALDI-TOF-MS等により構造解析を行った。その結果、β-D-(1→6)-Galpから構成される重合度48までのオリゴ糖鎖が同定され、そのいずれもがendo-β-(1→6)-galactanaseにより消化されることから活性発現に関与することが強く示唆された。さらにALR-5IIa-1-1中にはこの活性発現糖鎖からなるβ-D-(1→3,6)-galactan構造が構造未知の糖鎖シークエンスにより連結した構造を有することが推定されてきている。本研究ではこの未知シークェンスについても検討を行い、β-D-(1→3,6)-galactan構造がinterlinkageのα-L-Araf鎖やβ-D-Glc鎖により連結する新しい構造を有することも明らかとした。現在これらの検討結果をまとめて投稿論文の準備中である。

漢方薬の繁用構成生薬である蒼朮(Atractylodes lancea DC.の根茎)より見いだした腸管パイエル板中の免疫担当細胞に対する機能賦活化作用を有するarabinogalactanについて活性発現に関与するオリゴ糖鎖構造を解析した。その結果、本多糖中の活性発現に関与する糖鎖ブロック中の側鎖の構造解析から、重合度が1から8までのβ-D-(1→6)-galactooligosaccharideを同定した。さらに本構造がβ-D-(1→3)-galactan主鎖の6位に側鎖として結合した構造が、パイエル板免疫担当細胞の機能賦活化に関与することを推定し、β-D-(1→6)-galactooligosaccharideを構造特異的糖鎖分解酵素を用いて解列させる操作により活性が消失することを明らかとし、これらのgalactooligosaccharide側鎖のいずれかが活性発現に関与することを証明し、論文化した。さらに、これらの異なる重合殿galactooligosaccharide鎖のいずれが活性発現に関与するかについて解析するため、大量に本オリゴ糖鎖を活性多糖より調製する実験系を構築した。また、天然由来のオリゴ糖鎖をコアに集積させて結合させ、人工糖鎖クラスターを構築する技術は未開発のため、合成ポリアミドアミンデンドリマーなどを用いて人工糖鎖クラスターを調製するプロトコールについて検討を行っている。蒼朮より得られた腸管免疫賦活化アラビノガラクタン(ALR-5IIa-1-1)中の活性発現部位であるarabino-3,6-galactanよりexo-β-D-(1→3)-galactanase消化により遊離させたオリゴ糖鎖はその立体障害からPAMAMやpolystyrene beadsなど人工的なコアにクラスター化させることは極めて難しいことが明らかとなり、天然由来の活性多糖中の活性発現に関与するオリゴ糖鎖を選別するための新しい方法論を構築する必要が考えられた。arabino-3,6-galactan構造を活性発現部位とする複数の活性多糖の比較から、活性発現に関与するオリゴ糖鎖を活性多糖に共通のオリゴ糖鎖として選別できる可能性が考えられる。そこで、これまで腸管免疫賦活化活性のスクリーニングで選別された植物由来多糖画分のうち、和漢生薬の黄者の非薬用部位の地上部からバイエル板細胞を賦活化する計12種の多糖を精製し、これらが蒼乖の活性多糖と同様にarabino-3,6-galactan構造を共通の活性発現部位としていることを明らかにした。一方、これらの複数の活性arabino-3,6-galactan中の活性発現に関与するオリゴ糖鎖群から活性arabino-3,6-galactanに共通のオリゴ糖鎖を選別する方法として、多変量解析での主成分分析やクラスター解析を用いた方法を考案した。本方法により、各種のarabino-3,6-galactan構造をそのオリゴ糖側鎖の微細構造の違いにより類別化できること、および多糖間で共通のオリゴ糖側鎖を選別できることを明らかとし、本法により蒼朮や黄者地上部由来の活性arabino-3,6-galactanに共通のオリゴ糖鎖を活性発現糖鎖として選別できる可能性を提示した。
手の運動制御過程における視覚情報の役割

静止した対象に手を伸ばす運動(reaching movement)には,まず対象の位置や距離,大きさを視覚的に分析し,その分析結果に基づく運動プログラムを中枢において決定,これを実行する過程が含まれる.では運動系はどのような視覚情報に基づき,運動プログラムの生成,運動の制御を行なっているのであろうか.本研究では,中心視と周辺視の機能を独立(視覚的フィードバックの操作)させ,ポインティング運動の軌道とその変動性を分析することにより,ポインティング運動の制御過程における視覚情報の役割を検討した.実験の結果,同一のターゲットへのポインティングにもかかわらず,視覚的フィードバックの操作によりポインティングの終始点誤差,空間変動に差が見られた.主たる新たな知見をまとめると,1.ターゲットへのfoviationがない(周辺視条件)と,手とターゲットとの相対的位置を分析できず,ターゲットの手前にポイントしてしまい,そのバラツキも大きくなった.しかし,横方向での誤差に差は見られなかった.このことは,運動の方向制御がフィードフォワード的になされており,従来言われてきたような,"周辺視=方向の制御"の図式が当てはまらないことを意味する.軌道のバラツキは,初期時相の中心視条件でもっとも大きくなった.つまり,初期時相において周辺視に手を見ることができる利点は,方向の制御ではなく,相対的位置の比較に重要であることを示している.静止した対象に手を伸ばす運動(reaching movement)には,まず対象の位置や距離,大きさを視覚的に分析し,その分析結果に基づく運動プログラムを中枢において決定,これを実行する過程が含まれる.では運動系はどのような視覚情報に基づき,運動プログラムの生成,運動の制御を行なっているのであろうか.本研究では,中心視と周辺視の機能を独立(視覚的フィードバックの操作)させ,ポインティング運動の軌道とその変動性を分析することにより,ポインティング運動の制御過程における視覚情報の役割を検討した.実験の結果,同一のターゲットへのポインティングにもかかわらず,視覚的フィードバックの操作によりポインティングの終始点誤差,空間変動に差が見られた.主たる新たな知見をまとめると,1.ターゲットへのfoviationがない(周辺視条件)と,手とターゲットとの相対的位置を分析できず,ターゲットの手前にポイントしてしまい,そのバラツキも大きくなった.しかし,横方向での誤差に差は見られなかった.このことは,運動の方向制御がフィードフォワード的になされており,従来言われてきたような,"周辺視=方向の制御"の図式が当てはまらないことを意味する.軌道のバラツキは,初期時相の中心視条件でもっとも大きくなった.つまり,初期時相において周辺視に手を見ることができる利点は,方向の制御ではなく,相対的位置の比較に重要であることを示している.
X線吸収分光・光電子分光による遷移金属酸化物の軌道状態の研究

層状perovskite型構造を持つルテニウム酸化物の軌道状態と格子歪みとの関係を非制限Hartree-Fock近似計算を用いて調べた。Ca_<2-x>Sr_xRuO_4では、Ca置換に伴って格子歪みが生じて軌道状態を変化させ、その軌道状態の変化が常磁性金属(Sr_2RuO_4)から反強磁性絶縁体(Ca_2RuO_4)への転移をもたらすことが予測された。また、Ru 4d電子間のクーロン相互作用は1.9eV程度であり、従来の予想に比べて小さいことが示唆された。この計算結果は、Physical Review B誌に掲載された。また、Ca_<2-x>Sr_xRuO_4の単結晶試料を光電子分光によって調べ、表面およびバルクの電子状態を明らかにした。価電子帯の光電子スペクトルを非制限Hartree-Fock近似計算より得られる状態密度と比較した。さらに、クーロン相互作用の2次摂動で得られる自己エネルギーを計算し、自己エネルギー補正によって実験結果をよりよく再現できることが明らかになった。三角格子を持つ層状コバルト酸化物Ca_3Co_4O_9の電子状態を光電子分光で調べた。Co 2P内殻および価電子帯の光電子スペクトルは、コバルトが低スピン状態をとることを示している。低スピン状態のCo^<3+>とCo^<4+>が三角格子上で電荷秩序する可能性を非制限Hartree-Fock近似計算によって調べ、その電荷秩序状態の状態密度と価電子帯の光電子スペクトルを比較した。また、クーロン相互作用の2次摂動で得られる自己エネルギーを計算し、自己エネルギー補正の効果を検討した。Ca_<2-x>Sr_xRuO_4およびCa_3Co_4O_9の光電子分光による研究成果は、平成15年3月の日本物理学会において発表する予定である。
3次元曲面のレ-ザホログラフィによる非接触形状精度測定に関する研究

(1)機械部品にレ-ザビ-ムを照射してその反射像を得る場合,機械部品に固定した座標系,測定機光学系の座標系,さらに,映像管の座標系との間にどのような関係が存在するかを,格子溝を刻んだ平面・円筒面,歯車歯面を測定対象としての数値解析を行い,測定機光学系の投影レンズに関して撮像管と共役な位置関係にある物体平面上における計算像が撮影像の形状とよく一致することを確認し,各座標系の間を関連づけた.(2)映像管に写し出された像画から,被測定面の形状精度の判定に必要な規則だった形状への変換方法,誤差精度の換算倍率の決定方法などを明かにした.ついで,機械部品として測定面形状が幾何学的に数式で表示可能である歯車を対象として実験を行い,従来の触針による測定結果と比較して,本解析方法によるその形状誤差精度を検証し,本測定法の優位性,すなわち,被測定面上の必要とする領域測定における歯面誤差を限られたビ-ムの照射により,また,アンジュレ-ションなど歯面の微妙な変化を本測定法により検出可能なことを確認した.なお,複数な三次元曲面をもつはすば歯車歯面では,歯面全領域にビ-ムを照射できないことがある.このような場合,一つの歯面の測定領域を分割し,各分割領域に対する複数枚の像面から,その歯面全体に対する一枚の作用面上での誤差曲面をつくることにより,ねじれ角の大きい歯車を対象としての解析も可能なことを示した.(3)実用に供せられる歯車の歯面はかならずしも幾何学的に単純な形状とはなっておらず,それから若干の修整を施すことにより,運転性能の向上を図っている.したがって,修整を施した歯面形状から実際の歯面はどの程度の偏差があるかを検討するほうが実用的である.本測定法のこのようなコンパレ-タ的使用の場合についても解析を進め,実験結果と総合して,形状誤差の非接触計測方法の基礎の確立をはかった.1.被測定体にレ-ザビ-ムを照射してその反射像を得る場合,被測定体に固定した座標系,測定機およびレ-ザビ-ムなど光学系の座標系,さらに,映像管の座標系との間にどのような関係が存在するかを数値解析を行なうことにより明らかにした.2.ついで,映像管に写し出された歪んだ像面から,被測定面の形状精度の判定に必要な規則だった形状への変換方法,誤差精度の換算倍率の決定方法などの究明した.3.計算処理をしやすい被測定体として,格子状溝を有する平面および円筒面を,さらに,複雑な形状でありながらそれが幾何学的に数式で表示可能であり,しかも,重要な機械部品である歯車を対象とし,それらの試験片をもちいて実験を行い,得られる像がシミュレ-ション結果とよく対応することを確認した.また,歯車については斜入射ホログラフィ干渉の実験を行い,前述の解析法を適用して得られた歯面誤差が,従来の測定子を利用した接触式測定法による測定結果とよい精度で一致し,本測定法の有効性を確認した.しかし,はすば歯車の場合,歯面上の法線の向きが広範囲にわたり,歯面の測定領域に限界が存在することが実験結果により明かとなって,測定上の問題点が実験的に示された.4.誤差のきわめて小さい歯面を参照面として,誤差を有する歯面を測定対象とした場合,ホログラフィ法ではかならずしも高精度な測定結果を得ることが困難と考え,測定面と相対的に近い歯面を参照面としての誤差測定方法についても解析プログラムの開発を進め,ほぼ完成させた.さらに,このような考えに基づき,一部の歯車について実験的に検証を行った.(1)機械部品にレ-ザビ-ムを照射してその反射像を得る場合,機械部品に固定した座標系,測定機光学系の座標系,さらに,映像管の座標系との間にどのような関係が存在するかを,格子溝を刻んだ平面・円筒面,歯車歯面を測定対象としての数値解析を行い,測定機光学系の投影レンズに関して撮像管と共役な位置関係にある物体平面上における計算像が撮影像の形状とよく一致することを確認し,各座標系の間を関連づけた.(2)映像管に写し出された像画から,被測定面の形状精度の判定に必要な規則だった形状への変換方法,誤差精度の換算倍率の決定方法などを明かにした.ついで,機械部品として測定面形状が幾何学的に数式で表示可能である歯車を対象として実験を行い,従来の触針による測定結果と比較して,本解析方法によるその形状誤差精度を検証し,本測定法の優位性,すなわち,被測定面上の必要とする領域測定における歯面誤差を限られたビ-ムの照射により,また,アンジュレ-ションなど歯面の微妙な変化を本測定法により検出可能なことを確認した.なお,複数な三次元曲面をもつはすば歯車歯面では,歯面全領域にビ-ムを照射できないことがある.このような場合,一つの歯面の測定領域を分割し,各分割領域に対する複数枚の像面から,その歯面全体に対する一枚の作用面上での誤差曲面をつくることにより,ねじれ角の大きい歯車を対象としての解析も可能なことを示した.(3)実用に供せられる歯車の歯面はかならずしも幾何学的に単純な形状とはなっておらず,それから若干の修整を施すことにより,運転性能の向上を図っている.したがって,修整を施した歯面形状から実際の歯面はどの程度の偏差があるかを検討するほうが実用的である.

本測定法のこのようなコンパレ-タ的使用の場合についても解析を進め,実験結果と総合して,形状誤差の非接触計測方法の基礎の確立をはかった.1.実用に供せられる歯車の歯面はかならずしも幾何学的に単純な形状とはなっておらず,それから若干の修整を施すことにより,運転性能の向上を図っている.したがって,修整を施した参照歯面形状から実際の歯面がどの程度の偏差を有するかを検討するほうが実用的であるため,昨年度に引続き,コンパレ-タ的使用の場合について,種々の形状をもつ歯面を測定対象として解析・実験を行い,本測定法の適用範囲を広めた.2.複雑な三次元曲面をもつはすば歯車歯面では,歯先から歯元,あるいは,歯幅方向に一端面から他端面にかけて一つの歯面の測定領域を分割し,その分割された各領域に対する複数枚の像面から,その歯面全体の測定領域に対応した作用平面上での誤差曲面をつくることにより,ねじれ角の大きいはすば歯車の形状・誤差の測定が可能なことを示した.3.ホログラムを作成するサ-モプラスッチク自体が湿度の影響を受けやすく,また,参照歯車を必要とし,さらに,参照歯面の位置に被測定歯面を設定することの困難さがあり,したがって,参照歯車を用いる本測定法はそれが実用化されるうえで問題点の一つとなる.したがって,これらの解決をはかるために,従来の方法を発展させ,測定面からの反射光と,参照光により干渉縞像を高精度なCCDカメラ面上で結像させ,これをCCDカメラで撮影する方法により,干渉縞の分解能との関係において撮影が可能かどうかの基礎実験を行って,ホログラムの用いない新たな方式の方が将来の干渉測定法として有望であることを確認した.
ＰＳＧＬ－１受容体を介するエンテロウイルス７１感染・病原性発現の分子基盤

エンテロウイルス71(EV71)は、手足口病の原因ウイルスであり、致死的脳炎を含む様々な中枢神経疾患を引き起こす。本研究では、EV71と機能的宿主受容体であるヒトPSGL-1との結合の分子的基盤を解析した。我々は、PSGL-1のN末端領域におけるチロシン硫酸化がEV71結合に重要であることを明らかにした。EV71カプシドアミノ酸VP1-145は、VP1-244を介して、PSGL-1のN末端硫酸化チロシンへのEV71の結合をコントロールすることから、EV71感染におけるPSGL-1依存性ウイルス増殖および病原性へのVP1-145の関与が示唆される。我々は、最近、ヒト白血球から、手足口病および重症中枢神経疾患の原因ウイルスであるエンテロウイルス71(EV71)の機能的受容体分子を同定した。EV71の病原性発現の分子基盤の解明のため、EV71受容体P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1)のEV71感染増殖および病原性発現における役割を解析した。1.PSGL-1の翻訳後修飾のうち、O型糖鎖付加はEV71との結合に関与しないが、PSGL-1のアミノ酸末端におけるチロシン硫酸化が、効率的なEV71との結合およびPSGL-1依存性EV71増殖に寄与することを明らかにした。2.PSGL-1発現マウスL細胞におけるEV71増殖において、PSGL-1結合能だけでなく、EV71カプシドアミノ酸の変異(VP2-149等)がマウス細胞における効率的なウイルス増殖に関与することを示した。3.PSGL-1受容体を認識するモノクローナル抗体を用いて、Jurkat細胞におけるPSGL-1依存性ウイルス増殖を検討した。東アジア地域で手足口病流行時に分離された異なる遺伝子型のEV71臨床分離株(genogroup A,B1B5,C1C5)は、PSGL-1結合性・非結合性株に分類可能であった。4.PSGL-1結合性・非結合性EV71株のカプシド領域アミノ酸の比較解析により、PSGL-1結合性を規定するアミノ酸部位を推定した。予想されるPSGL-1結合性規定部位に変異を導入した感染性クローン由来EV71株を現在作成中であり、PSGL-1結合およびPSGL-1依存性ウイルス増殖を規定するカプシドアミノ酸を特定するとともに、EV71感染増殖および病原性発現におけるPSGL-1の役割を解析する。我々は、ヒト白血球から、手足口病および重症中枢神経疾患の原因ウイルスであるエンテロウイルス71(EV71)の機能的受容体分子としてP-selectin glycoprotein ligand-1(PSGL-1)を同定した。EV71の感受性細胞への感染初期過程および病原性発現の分子基盤の解明のため、EV71受容体PSGL-1のEV71感染増殖および病原性発現における役割を解析した。1.PSGL-1結合性・非結合性EV71株のカプシド領域アミノ酸の比較解析に基づく感染性クローンへの特異的変異の導入により、PSGL-1結合性を規定するアミノ酸部位として、VP1-98およびVP-145を同定した。2.PSGL-1受容体依存性および非依存性EV71感染・病原性発現機構を解析するため、PSGL-1結合に関与するアミノ酸のみが異なる感染性クローン由来PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を調整し、ウイルス学的性状を解析した。3.PSGL-1結合株および非結合株を、カニクイザルに感染し、病原性発現、異なる組織におけるウイルス増殖、ウイルス・病変の局在、免疫炎症反応、個体内でのウイルス遺伝子変異等について比較するため、カニクイザル細胞を用いた予備的検討を実施した。4.PSGL-1発現レベルの異なる培養細胞におけるEV71感染増殖を解析し、Jurkat細胞等PSGL-1高発現細胞だけでなく、ウイルス分離・増殖に用いられるRD細胞におけるウイルス分離・継代時に、PSGL-1受容体依存的適応変異(VP1-E145G等)が高頻度に出現することを明らかにした。我々は、手足口病および重症中枢神経合併症の原因ウイルスであるエンテロウイルス71(EV71)の白血球細胞における機能的受容体分子としてP-selectin glycoprotein ligand-1(PSGL-1)を同定した。EV71感染初期過程および病原性発現の分子基盤の解明のため、EV71感染増殖および病原性発現におけるPSGL-1受容体の機能について解析し、以下の結果を得た。PSGL-1結合性・非結合性EV71株のカプシド領域アミノ酸の比較解析に基づく感染性クローンへの特異的変異の導入により、PSGL-

1結合性を規定する主要なアミノ酸部位としてVP1-145を同定した。VP1-145アミノ酸置換によりEV71のPSGL-1結合能とPSGL-1依存的ウイルス増殖能が規定されることを明らかにした。クライオ電顕等を用いたEV71粒子の構造解析により、EV71中和活性を有するモノクローナル抗体の結合部位が、PSGL-1結合領域と一部重複することを示した。PSGL-1受容体依存性および非依存性EV71感染・病原性発現機構を解析するため、PSGL-1結合に関与するアミノ酸のみが異なる感染性クローン由来PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を調整し、ウイルス学的性状を解析した。PSGL-1結合株および非結合株を、それぞれ、カニクイザルに感染し、病原性発現、異なる組織におけるウイルス増殖、ウイルス抗原・病変の局在、免疫炎症反応、個体内でのウイルス遺伝子変異等について比較検討した。PSGL-1非結合株はPSGL-1結合株と比較して、感染個体内でよく増殖し、無菌性髄膜炎等の臨床症状も強い傾向が認められた。PSGL-1結合株は感染後すみやかにPSGL-1結合領域アミノ酸に変異を生じることが明らかとなった。これまでの研究で、EV71特異的受容体であるPSGL-1とEV71の結合に必要とされる受容体領域およびウィルス側部位について詳細な解析を実施し、重要な知見が得られた。受容体-ウイルス相互作用に関する新たな知見をもとに、PSGL-1結合に関与するアミノ酸のみが異なる感染性クローン由来PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を作製した。24年度が最終年度であるため、記入しない。受容体-ウイルス相互作用に関する新たな知見をもとに作製したPSGL-1結合株および非結合株EV71株を用いて、in vivoにおけるPSGL-1依存性ウイルス増殖・病原性発現機構を解析するため、今年度は、用いたカニクイザル感染実験を実施する。感染実験に使用するカニクイザルについては、前年度に購入済みで、すでに、カニクイザル由来細胞を使用した予備的検討を開始している。
フラーレン類の光化学的分子変換

本研究はフラーレン類の光化学的変換による有機ケイ素誘導体の合成及びそれらの機能材料への応用を目的とする。C_<60>やC_<70>の光化学的官能基化に、光化学的に発生させた有機ケイ素活性種であるシリレンやジシレン等との付加反応やポリシラン類の光誘起電子移動反応を利用し、シリル化による異原子クラスターを合成して、新しい機能性クラスター化合物群の創製を試みる。本年度は光化学的に発生させ得る活性有機ケイ素種の中でも最も活性な二原子価欠損型活性種であるシリレンの付加反応に焦点を絞り研究を行なった。シリレンの発生方法としてトリシランの低圧水銀灯照射による光分解を用いた。シラシクロプロパン誘導体は、通常そのひずみゆえに空気や湿気に対して不安定なので、速度論的に安定化させるためメシチル基等の嵩高い置換基、いわゆる立体保護基を有するシリレンの付加を試みた。生成物はリサイクル型HPLCにより分離精製を行ない、カラムクロマトグラフィーによる精製も試みた。付加したシリレンの数をFAB-MASSスペクトルより求め、電子構造に関する情報を^1H、^<13>C、及び^<29>Si-NMR、IR、UV、CVスペクトル等を用いて得た。付加体の構造は6,6-付加したシラシクロプロパン構造(1)で開環型のシラノアヌレン構造(2)でないことを明らかにした。付加の位置、数及び付加体の構造に関する理論計算を共同研究により行ない、実験事実を支持する結果が得られた。