hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強傾斜磁場MRIによる血液潅流拡散画像化と体動による位相変動の除去

微小な潅流・拡散MRI像を得ようとする場合,アーチファクトが生じ易く,その除去手法の開発が待たれていた.本研究では撮像断面内の平行移動,回転,拡大縮小によるアーチファクトにつきその除去手法を開発した.(1)平行移動する剛体の場合:第nビュー(位相エンコード)におけるMRI信号f(t,n)のフーリエ変換F(x,n)が時刻nにおける対象の周波数軸(x)方向の位置を示していることを利用して,周波数軸方向の体動を補正した.一方,これとは独立にy方向の体動補正ができる手法を開発し,これらの組み合わせで,任意の平行移動体動によるアーチファクトを除去できることを示した.(2)回転する剛体の場合:回転中心,回転角ともに未知のステップ状回転につき,まず再構成画像の領域外エネルギーが最小になるよう回転角推定を行い,つぎに回転中心が原点からずれていることによる位相変動を除去するため位相検索手法を適用した.(3)拡大・縮小する柔軟物体:腹部のように呼吸等に伴ってx,y軸に沿って比例的に拡大縮小する場合には,(1)と同じく周波数軸上の投影よりx方向の動きをまず求め,次に位相検索手法によりy方向の位相補正を行い,アーチファクト軽減ができることを示した.これらの手法は,通常MRIの数分数十分の撮影時間中にじっとしておれない子供や老人などの体動によるアーチファクト除去にも適用できる.しかしながら,より実用に近づけるためには,多くの自由度を持つ柔軟モデルで動きをモデル化する必要があり,今後の課題である.微小な潅流・拡散MRI像を得ようとする場合,アーチファクトが生じ易く,その除去手法の開発が待たれていた.本研究では撮像断面内の平行移動,回転,拡大縮小によるアーチファクトにつきその除去手法を開発した.(1)平行移動する剛体の場合:第nビュー(位相エンコード)におけるMRI信号f(t,n)のフーリエ変換F(x,n)が時刻nにおける対象の周波数軸(x)方向の位置を示していることを利用して,周波数軸方向の体動を補正した.一方,これとは独立にy方向の体動補正ができる手法を開発し,これらの組み合わせで,任意の平行移動体動によるアーチファクトを除去できることを示した.(2)回転する剛体の場合:回転中心,回転角ともに未知のステップ状回転につき,まず再構成画像の領域外エネルギーが最小になるよう回転角推定を行い,つぎに回転中心が原点からずれていることによる位相変動を除去するため位相検索手法を適用した.(3)拡大・縮小する柔軟物体:腹部のように呼吸等に伴ってx,y軸に沿って比例的に拡大縮小する場合には,(1)と同じく周波数軸上の投影よりx方向の動きをまず求め,次に位相検索手法によりy方向の位相補正を行い,アーチファクト軽減ができることを示した.これらの手法は,通常MRIの数分数十分の撮影時間中にじっとしておれない子供や老人などの体動によるアーチファクト除去にも適用できる.しかしながら,より実用に近づけるためには,多くの自由度を持つ柔軟モデルで動きをモデル化する必要があり,今後の課題である.本年度は高傾斜磁場に関係なく,一般的に当てはまる体動のエコーデータに対する影響の解析を行い,その除去方法について考察した.すなわち,特定の線上の位相から全体の位相ズレ,すなわち体動量を推定し,それを用いて,対象全体のアーティファクト除去を行う手法を提案した.同一スライス内での位相軸方向の剛体状平行移動に従う体動のみを考える.各エコーデータは体動による位相シフトを受ける.頭部MRIなどの対象領域の両端における位相軸(Y軸)方向接線(以下Y接線と呼ぶ)上の画像値を考える.それが幅をもったパルス状である(一般には対称分布でよい)とすると,Y軸方向の体動による位相変動は容易に抽出できる.すなわち,第nエコー信号のフーリエ変換のY接線位置における位相をnで割ったものは,画像値で一定バイアスされてはいるが,第nエコーにおける体動量そのものを表していることを示した.体動量がわかれば,それによるエコー信号の位相シフトは補正することができる.シミュレーションによると,エコー間での体動量変化が少なく,また磁場勾配が小さいとき,接線上の位相は小さなnに対してうまく計測できた.大きなnに対しては,推定位相のシフトが生じることもあったが,周期性を利用すれば補正できた.また,このY接線位置での位相,すなわちその点における体動量が計測できたときには,画像全体のアーティファクト除去もうまく行えた.現在のところ,位相軸(Y軸)方向の体動のみしか取り扱っていないので,周波数軸(X軸)方向の体動も取り扱えるようにすることが課題として残っている.また,高傾斜磁場における位相推定の安定性も検討課題として残っている.さらに,実データを用いた補正実験も行う必要がある.MRIは非侵襲的体内画像化手法として日常診療に使われているが,撮影時に体動があるとY(位相軸)方向にアーチファクトを生じる.これを後処理により除去できれば,撮影現場で患者が帰った後の補正処理や,小児など数分に渡る撮影に耐えることのできない患者の撮影に威力を発揮する.また,微小な体動がとくに問題となる高傾斜磁場による脳内水分子拡散潅流画像化などに対しても,その寄与するところは大きい.本研究では,MRI撮像原理に基づき,撮像断面内の剛体的平行運動により生じるアーチファクトの除去手法を開発した.従来は発見的基準に基づく逐次近似法を用いてX(周波数軸)方向,Y方向の体動同時推定手法が提案されていた.

それに対して,本研究ではX方向,Y方向の体動の影響は異なり,個々に体動推定が行えることを解析的に示した.すなわち,X方向の体動(基準位置からのズレ)はMRIエコー信号の周波数シフトとしてそのまま現れ,またY方向の体動は頭部接線上などの対称画像値Y方向プロフィールの直線位相からのズレとして明確にとらえることができることを示した.そして,この結果を順次用いて2次元的剛体運動によって引き起こされるアーチファクト除去が可能であることをシミュレーションにより示した.本手法は,従来の逐次近似による手法にくらべ,根拠が明確であり,高速かつ安定に解を求めることができる点に特徴がある.実用に供する場合には,対称画像値ラインの存在の問題があるが,これに対しては硫酸ニッケルやオリーブオイルなどの高感度,かつ等密度マーカーを事前に装着するなどで対処できる.微小な灌流・拡散MRI像を得ようとする場合,アーチファクトが生じ易く,その除去手法の開発が待たれていた.本研究では撮像断面内の平行移動,回転,拡大縮小によるアーチファクトにつきその除去手法を開発した.(1)平行移動する剛体の場合:第nビュー(位相エンコード)におけるMRI信号f(t,n)のフーリエ変換F(x,n)が時刻nにおける対象の周波数軸(x)方向の位置を示していることを利用して,周波数軸方向の体動を補正した.一方,これとは独立にy方向の体動補正ができる手法を開発した.本年度はとくにHedleyらの位相検索法と比較を行い,x軸方向に画素以上の体動がある場合には提案手法が優れていること,y軸方向には位相検索法が優れており,これらの組み合わせが最も適切であることを示した.(2)回転する剛体の場合:回転中心,回転角ともに未知のステップ状回転につき,まず再構成画像の領域外エネルギーが最小になるよう回転角推定を行い,つぎに回転中心が原点からずれていることによる位相変動を除去するため位相検索手法を適用した.(3)拡大・縮小する柔軟物体:腹部のように呼吸等に伴ってx,y軸に沿って比例的に拡大縮小する場合には,(1)と同じく周波数軸上の投影よりx方向の動きをまず求め,次に位相検索手法によりy方向の位相補正を行い,アーチファクト軽減ができることを示した.これらの手法は,通常MRIの数分数十分の撮影時間中にじっとしておれない子供や老人などの体動によるアーチファクト除去にも適用できる.しかしながら,より実用に近づけるためには,多くの自由度を持つ柔軟モデルで動きをモデル化する必要があり,今後の課題である.
統合失調症感受性遺伝子多型の進化医学的解析

「ありふれた疾患(common disease)」の一つである統合失調症を対象とした進化医学的解析を行った。疾患感受性アレルの集団内での維持機構を解明するために,「統合失調症感受性遺伝子アレルが平衡選択で維持されている」という仮説を立て、全変異検出と頻度スペクトラム法(Tajima' s D(以下TD))による中立性の検定と、合体シミュレーションによる系図解析を行った。統合失調症感受性遺伝子として、BDNF、SLC18A1、COMT、DRD1、DRD2、DRD4について、有意な関連が報告されたSNPの周辺領域各7 kbおよび上流領域5 kbを対象に、ヒト72検体、チンパンジー24検体の全変異検出をダイレクトシークエンスにより行った。その結果、DRD2遺伝子の統合失調症感受性SNPs(rs6275, rs6277)周辺、及びCOMTの統合失調症感受性多型rs4680(Val158Met)周辺において、ヒト特異的かつヒト3大集団に共通な平衡淘汰を検出した。合体シミュレーションによりCOMTの統合失調症感受性多型rs4680周辺領域を構成するハプロタイプの年代測定を行ったところ、この領域のTMRCAはヨーロッパ人とアフリカ系アメリカ人では非常に古く、100万年を越えていた。また、得られた遺伝子系図は、ヨーロッパ人とアジア人においては平衡淘汰を強く支持していた。統合失調症感受性多型の存在する領域で検出された平衡淘汰のターゲットは、統合失調症及び高次脳機能に関連する表現型であった可能性が高いと考えられ、統合失調症感受性多型の平衡選択仮説を部分的に証明できた。「統合失調症感受性遺伝子アレルが平衡選択で維持されている」という仮説を検証するために、これまでに報告された全ての統合失調症の遺伝解析を統合したメタ解析のデータベース、SZGene (Allen , et al 2008, http://www.schizophreniaforum.org/res/sczgene/default.asp)から、解析対象遺伝子を選択し、全変異検出と頻度スペクトラム法(Tajima's D(以下TD))による中立性の検定を行った。今年度は、BDNF、COMT、DRD1、DRD2、SLC18A1の5個について、有意な関連が報告されたSNPの周辺領域各7kbおよび上流領域5kbを対象に、ヒト72検体、チンパンジー24検体の全変異検出をダイレクトシークエンスにより行った。集団遺伝学的解析はDNaSPソフトウェアを用いた。その結果COMTの非同義SNP、rs4680(Va1158Met)周辺領域において、ヨーロッパ人で有意な正のTDが観察され(TD=+2.10)、日本人集団とアフリカ系アメリカ人集団においても有意ではないものの同様の傾向(それぞれTD=+1.46, TD=+1.75)が見られた。しかし、チンパンジーにおいては同様の傾向は全く観察されなかった。以上のことから、rs4680のアミノ酸多型はヒト特異的な平衡選択で維持されており、統合失調症に関連する表現型が、そのターゲットになった可能性が示唆された。「統合失調症感受性遺伝子アレルが平衡選択で維持されている」という仮説を検証するために、これまでに報告された全ての統合失調症の遺伝解析を統合したメタ解析のデータベース、SZGene(Allen et al 2008, http://www.schizophreniaforum.org/res/sczgene/default.asp)から、解析対象遺伝子を選択し、全変異検出と頻度スペクトラム法(Tajima's D(以下TD))による中立性の検定と、合体シミュレーションによる系図解析を行った。まず前年度に引き続いて、COMT、DRD1、DRD2、DRD4の4個について、有意な関連が報告されたSNPの周辺領域各7kbおよび上流領域5kbを対象に、ヒト72検体、チンパンジー24検体の全変異検出をダイレクトシークエンスにより行った。

その結果、DRD2において統合失調症との強い関連を示すSNPs(rs6275,rs6277)周辺において、ヒト特異的なかつヒト3大集団に共通な平衡淘汰を検出した(TD=+2.15-+2.71)。また、昨年度の研究で、ヒト3大集団に共通な平衡淘汰を検出したCOMTのrs4680(Val158Met)周辺について、合体シミュレーションによりこの領域を構成するハプロタイプの年代測定を行ったところ、この領域のTMRCAはヨーロッパ人とアフリカ系アメリカ人では非常に古く、100万年を越えていた。また、得られた遺伝子系図は、ヨーロッパ人とアジア人においては平衡淘汰を強く支持していた。一方、チンパンジーにおいてはヒトに比べてこの領域の遺伝的多様性が大幅に減少していたことも見いだした。これらの領域で検出された平衡淘汰のターゲットは、統合失調症及び高次脳機能に関連する表現型であった可能性が高いと考えられた。「ありふれた疾患(common disease)」の一つである統合失調症を対象とした進化医学的解析を行った。疾患感受性アレルの集団内での維持機構を解明するために,「統合失調症感受性遺伝子アレルが平衡選択で維持されている」という仮説を立て、全変異検出と頻度スペクトラム法(Tajima's D(以下TD)による中立性の検定と、合体シミュレーションによる系図解析を行った。統合失調症感受性遺伝子として、BDNF、SLC18A1、COMT、DRD1、DRD2、DRD4について、有意な関連が報告されたSNPの周辺領域各7kbおよび上流領域5kbを対象に、ヒト72検体、チンパンジー24検体の全変異検出をダイレクトシークエンスにより行った。また、古くから統合失調症との関連が示唆されてきたCOMTの非同義SNP、rs4680(Val158Met)周辺領域において、ヨーロッパ人で有意な正のTDが観察され(+2.10)、日本人集団とアフリカ系アメリカ人集団においても有意ではないものの同様の傾向(TD=+1.46(日本人),TD=+1.75(アフリカ系アメリカ人))が見られた。COMTのrs4680(Val158Met)周辺について、合体シミュレーションによりこの領域を構成するハプロタイプの年代測定を行ったところ、この領域のTMRCAはヨーロッパ人とアフリカ系アメリカ人では非常に古く、100万年を越えていた。統合失調症感受性多型の存在する領域で検出された平衡淘汰のターゲットは、統合失調症及び高次脳機能に関連する表現型であった可能性が高いと考えられ、統合失調症感受性多型の平衡選択仮説を部分的に証明できた。
常磁性種の活性ヒスピン間相互作用に関する物理化学的研究

近年、励起状態を含めて常磁性化学種の研究は、実験方法の開拓P技術の向上により急速な進歩をみせている。このように実験方法の多様化と結果の集積が進むなかで、個々の分子種の電子構造の特性を、理論および実験の両面から包括して考察できる学問体系の確立をめざして、実験上の知見の交流と理論的考察の再険討を含む連携研究を行った。その結果、常磁性化学種の活性、動的考動、およびスピン間相互作用を中心とする総合的研究により、基本的部分の学問体系をまとめ、将来の展開と新たなる貢献を可能にした。特に本総合研究は、研究代表者と研究分担者計19名が(1)時問分解能と周波数分解能の向上を中心とした常磁性化学の研究法の開拓、(2)励起状能における常磁性種のスピン間相互作用の諸問題、(3)金属錯体における活性とスピン間相互作用、(4)凝縮相補足フリーラジカルにおける活性、の四分担課題について開始し、密接な連携のもとに小課題間の交流と討論をもとに問題点の徹底的解明を行った結果、200に余る研究発表を行い、国際的に評価の高い論文を多数公表することができた。次に、個々の主な成果の内容を列挙する:ラジカルの拡散過程を考慮したCIDEP信号の定量的解析の進展。スピン化学の集大成と発展への方法論的展開。最近励起三重項状態における、分子の構造,動的考動,並びに同種分子間のエネルギー移動速度の決定。金属錯体の光励起後に生じる基匠状態のスピン分極の検出。銅酵素の配位構造の歪みと銅イオンの電子構造との相関関係。アルカン類シグマカチオンラジカルにおける非対称的構造の実証。パルスEPR法を用いたη-アルカン類の水素引き抜き速度とC-C変角振動の緩和速度との相関性の実証。その他多数。その他多数。1.時間分解能と周波数分解能向上を中心とする常磁性化学研究法の開拓:時間分解ESR技法に関しては,パルスESR法を用いた実験が順調に行われてきたが,さらに装置並びに解析法における問題点が検討された。また,高周波ESR装置に関する製作上並びに測定上の問題について積極的な検討が行われた。ENDOR法に関しては、短寿命分子種について高速測定の有用性から、現段階において計画されている実験の結果が期待されている。このように最先端の研究法が検討され、装置の高速化による改良が進められている。2.励起状態における常磁性種のスピン間相互作用の諸問題:CIDEP法,CIDNP法をはじめ,時間分解ESR法の実験が順調に行われ,芳香族分子の励起三重項状態に関する斬新的な研究デ-タが数多く報告されている。また,代表的な芳香族配位子とそれらの反磁性金属イオン錯体についても,興味ある結果が多数発表されている。さらに、励起状態における水素引き抜き反応について詳細な検討が行われている。3.金属錯体における活性とスピン間相互作用:銅(II)をはじめ数種の金属錯体について、ESR法並びに高速掃引ENDOR法による測定を行い、中心金属および配位子の磁性核と不対電子とのスピン間相互作用を解析して、構造研究に著しい成果を挙げている。これらの結果をふまえ、金属錯体の周囲に存在するイオンの空間的配置と電子構造の特性とを考慮した特徴ある研究が進行中である。4.凝縮相捕足フリ-ラジカルにおける活性:高スピン分子種については、中性化学種ばかりでなく、高スピンイオンラジカルのESR法による研究が初めて行われ、興味ある結果が得られた。

二重項状態のラジカルに関しては、特にカチオンラジカルについて著しい発展があった他、イオン対についても興味ある成果が得られている。1.時間分解能と周波数分解能向上を中心とする常磁性化学研究法の開拓:時間分解ESR技法については,前年度にも増し,パルスESR法を用いた興味ある実験結果が得られているが,装置並びに測定上の問題点を含め,全般的な研究方法に関する検討が行われた。さらに,高周波ESR装置の製作上の問題と,ENDOR測定における高速化の問題についても,前年度に引き続き,最先端の研究を目指した検討が行れ,高速測定のための装置の改良が進められている。2.励起状態における常磁性種のスピン間相互作用の諸問題: CIDEP法をはじめ、時間分解ESR法の実験が引き続き順調に行れ、芳香族分子の励起三重項状態に関する最先端の研究成果が多数報告されている。特に、分子内水素移動の問題については、光励起三重項状態に限らず、光化学反応により生成する熱励起三重項状態についても興味ある例が明らかになり、スピン間相互作用に関し注目すべき結果が得られた。3.金属錯体における活性とスピン間相互作用:銅(II)をはじめ数種の常磁性イオン錯体の基底状態と、亜鉛(II)等数種の反磁性イオン錯体の励起三重項状態について、ESR法を中心とした測定が順調に行れた。特に、前者においてはENDOR法を併用することにより分子の構造に関し著しい成果を挙げており、後者においては時間分解法を併用することにより生成の動的過程に興味ある結果が得られている。4.凝縮相補足フリ-ラジカルにおける活性:高スピン分子種については,昨年度初めて報告された高スピンイオンラジカルの研究に加え,スピン多種度が現在最高の分子種が見出され、ESR法並びにENDOR法による注目すべき実験が行われた。また、二重項状態のラジカルについては、昨年度に引き続き、特にカチオンラジカルについて著しい発展があり、ラジカルの構造解析を含め興味ある研究が行れた。1.時間分解能と周波数分解能の向上を中心とした常磁性化学の研究法の開拓:時間分解EPR法については、装置の改良により多くの短寿命励起分子の動的挙動について詳細な研究が可能になってきた。また、CIDEP信号の定量的解析においては、過度回析格子分光法により、多くのラジカルの拡散過程が調べられた。他方、さらに短寿命の現象の解明可能なパルスEPR装置に加え、FTEPR装置も稼動した。2.励起状態における常磁性種のスピン間相互作用の諸問題:個人の分子の最低励起三重項状態における電子スピン間相互作用の検討から、基庄状態と比べ構造変化の大きい分子の励起状態の構造,分子内水素結合を有し励起状態でケトエノール異性化を起す分子の構造と動的養動,フラーレン類の三重項状態の構造と動的養動等興味ある問題の解明が行われた。また、励起三重項多量体における分子問相互作用の研究から、他の方法では困難な同種分子間のエネルギー移動速度が求められた。3.金属錯体における活性とスピン間相互作用:時間分解EPR等の実験を数種のクロム(III)錯体について行い、光励起後基底状態でスピン分極が起ることが見出された。地方モデルに錯体を用いて、銅酵素の配位構造の歪みと銅イオンの電子状態並びに酵素機能の相関について興味ある結果が得られた。また、二核錯体の金属原子間相互作用について、スピン交換と二重スピン分極機構の重要性が明らかにされた。
半田ビーズを利用した新規マクロライドの標的同定と天然物探索及び創薬リードの創製

本研究では、抗炎症作用・免疫調節作用のみを有するEMA誘導体EM900の創薬展開とアフィニティ磁性微粒子(半田ビーズ)を利用した標的タンパク質の単離・同定を目指す。まず、研究代表者らは、抗炎症作用が強く、細胞毒性が弱いEM900誘導体の創製を目指した。その結果、3-ケト-3'-p-クロロベンジル体EM939は、抗炎症作用が最も高く、かつ細胞毒性がない誘導体を合成できた。そこで、研究代表者らは抗炎症作用の強いEM905及びEM939についてCOPDモデル動物を用いたin vivo試験を行った。その結果、EM905及びEM939を投与することにより、COPDを誘発したモルモットで肺活量、努力肺活量、全肺活量に影響を与えることなく、COPDの誘発により増加した残気量及び機能的残気量を有意に抑制し、かつCOPDによって長くなった肺胞の長さを短くすることが判明した。2)EM900の標的タンパク質の探索合成したEM900固定化ビーズを用いて、標的タンパク質を同定するためにアフィニティ精製実験を行ったところ、66 kDaと45 kDa付近に主な2つのバンドを検出した。さらに、EM900との競合実験によって、これらの2つのバンドは濃度依存的に減少していることが確認された。次に、他のマクロライド系抗生物質(エリスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン)との競合実験を行った。EM900を用いると濃度依存的に競合が起こるが、他のマクロライド系抗生物質を用いたときは、競合しなかった。従って、現段階では、この2つのタンパク質はEM900により強い親和性をもつと考えている。一方で、この2つのタンパク質の切り出しと分析を行い、45 kDa付近のバンドをアクチン、66 kDa付近のバンドをEM900の新規結合タンパク質と同定した。さらに、詳細な解析の結果、新規結合タンパク質が炎症に関わっていることを確認した。従って、今後EM900とこの結合タンパク質の抗炎症作用への関与を解析する。27年度が最終年度であるため、記入しない。エリスロマイシンA (EMA)は、抗菌作用、モチリン様作用、抗炎症作用・免疫調節作用の三つの作用が報告されている。その中において、抗炎症作用・免疫調節作用に関しての標的タンパク質は未だ同定されていない。その原因の一つとして、EMAが多様な作用を示す故に標的タンパク質の同定が複雑化するためと考察できる。一方で、創薬の観点から、EMA誘導体を抗炎症薬として使用する場合、抗菌作用由来の耐性菌出現が大きな懸念となるため、抗菌活性を持たない薬剤が期待されている。以上の二点の課題を解決するために、研究代表者は、抗菌作用・モチリン様作用を完全に消失させ、抗炎症作用・免疫調節作用のみを発現したEMA誘導体EM900を創製した。さらに、EM900は動物実験においても優れた効果を示し、現在臨床試験を開始するための準備段階にある。まず、研究代表者らは、EM900の標的タンパク質の探索を行った。半田ビーズと固定化するためにEM900のアミン体を百数十mg合成した。その後、EM900と半田ビーズを固定化し、ライセートとのプルダウンアッセイを行った。その結果、EM900に特異的に結合するタンパク質(以下EMBPと略す。知的財産の関係上記述することができません。)を見出すことに成功した。現在、標的タンパク質EMBPの抗炎症作用への関わりの解析を行っているところである。一方で、EM900と活性のプロファイルが異なる誘導体ならびにEM900水酸基保護体の標的タンパク質の探索も計画している。これを達成するために、それぞれのアミン体の合成を行う必要がある。すなわち、EM900誘導体から水酸基の保護、アミノ基の導入、脱保護を経てアミン体を数十mg合成した。現在、EM900誘導体と半田ビーズを固定化、ライセートとのプルダウンアッセイを行う段階にある。

次に、他のマクロライド系抗生物質(エリスロマイシン、クラリスロマイシン、アジスロマイシン)との競合実験を行った。EM900を用いると濃度依存的に競合が起こるが、他のマクロライド系抗生物質を用いたときは、競合しなかった。従って、現段階では、この2つのタンパク質はEM900により強い親和性をもつと考えている。一方で、この2つのタンパク質の切り出しと分析を行い、45 kDa付近のバンドをアクチン、66 kDa付近のバンドをEM900の新規結合タンパク質と同定した。さらに、詳細な解析の結果、新規結合タンパク質が炎症に関わっていることを確認した。従って、今後EM900とこの結合タンパク質の抗炎症作用への関与を解析する。研究代表者は、EM900の標的タンパク質の探索を行った結果、EM900に特異的に結合するタンパク質(以下EMBPと略す。知的財産の関係上記述することができません。)を見出すことに成功した。本年度、この標的タンパク質EMBPの抗炎症作用への関わりを解析しているが、その解析に予想以上に時間がかかっており、達成度がやや遅れていると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。EM900の標的タンパク質の確認、作用機序の解明を行った後、出来るだけ早い時期にEM900の標的タンパク質を固定化したアフィニティ磁性微粒子を用い、微生物資源から新規天然物の探索を実行する。北里大学の当研究グループが保有する稀少微生物培養液などの微生物資源を基盤としたライブラリーは、今日まで有用な生理活性天然物(エバーメクチン、スタウロスポリン、ラクタシスチンなど多数)を産出してきた実績がある。さらに、天然物誘導体ライブラリーは上記の天然物ライブラリーのケミカルスペースを補完し、新規活性物質の発見の確立を高めると云える。ここで見出された微量有用物質を大量培養、または有機合成等により大量に取得して、同定し、詳細に活性を評価する。また、得られた有用物質を出発に様々な誘導体を合成し、より有効な有用物質を創製する。
確率微分方程式と無限次元空間上の一階偏微分方程式

滑らかな係数V_i,i=0,1,...,n(ただし,爆発しないようにリプシッツ条件を課す)をもつ確率微分方程式を考え,その解をX(t,x)(xは出発点)とする.X(t,x)は,t↓0のとき,次のように確率テイラー展開される:X(t,x)=(1+SIGMA_IB^I_tV_I)zeta(x).1.この展開は,漸近的なもので,一般には収束しない.しかし,これに代数的な意味を付けることができ,指数写像expにより,1+SIGMA_IB^I_tV_I=exp{SIGMA_IU^I_tV_<[I]>}と表すことができる.まず,このときの係数U^I_tを与える公式を得た.無限和SIGMA_IU^I_tV_<[I]>は,1.で述べたように,一般的には収束しない.しかしながら,V_ii=0,1,...,nが生成するリー環が,“巾零"ならば,有限和となり,よって,通常の意味でX(t,x)=exp{SIGMA_IU^I_tV_<[I]>}(x)が成り立つ.また,リー環の条件を少し弱め,単に“有限次元"とするならば,無限和は,tが十分に小さいとき(正確に述べると,ある停止時刻T(>0)が存在して,0<t【less than or equal】Tのとき),収束し,そこで,上記等式が成り立つ.これは,Ben Arousが,以前(1989年)示したことであるが,我々は,1.で得た公式を基にして,同じ結果を得た.3.1.の指数写像で,U^I_tをu^Iとすると,型式的にexp{SIGMA_Iu^IV_<[I]>}(x)となる.これは,無限次元空間上の一階偏微分方程式系の(一意)解となるべきものである.しかしながら,この方程式系,及び,その解について,数学的に厳密な定式化を与えることができなかった.これが,当研究の主目的のはずであったが達成できず至極残念である.これからの取り組むべき問題として,引き続き研究していきたいと思う.滑らかな係数V_i,i=0,1,...,n(ただし,爆発しないようにリプシッツ条件を課す)をもつ確率微分方程式を考え,その解をX(t,x)(xは出発点)とする.X(t,x)は,t↓0のとき,次のように確率テイラー展開される:X(t,x)=(1+SIGMA_IB^I_tV_I)zeta(x).1.この展開は,漸近的なもので,一般には収束しない.しかし,これに代数的な意味を付けることができ,指数写像expにより,1+SIGMA_IB^I_tV_I=exp{SIGMA_IU^I_tV_<[I]>}と表すことができる.まず,このときの係数U^I_tを与える公式を得た.無限和SIGMA_IU^I_tV_<[I]>は,1.で述べたように,一般的には収束しない.しかしながら,V_ii=0,1,...,nが生成するリー環が,“巾零"ならば,有限和となり,よって,通常の意味でX(t,x)=exp{SIGMA_IU^I_tV_<[I]>}(x)が成り立つ.また,リー環の条件を少し弱め,単に“有限次元"とするならば,無限和は,tが十分に小さいとき(正確に述べると,ある停止時刻T(>0)が存在して,0<t【less than or equal】Tのとき),収束し,そこで,上記等式が成り立つ.これは,Ben Arousが,以前(1989年)示したことであるが,我々は,1.で得た公式を基にして,同じ結果を得た.3.1.の指数写像で,U^I_tをu^Iとすると,型式的にexp{SIGMA_Iu^IV_<[I]>}(x)となる.これは,無限次元空間上の一階偏微分方程式系の(一意)解となるべきものである.しかしながら,この方程式系,及び,その解について,数学的に厳密な定式化を与えることができなかった.これが,当研究の主目的のはずであったが達成できず至極残念である.これからの取り組むべき問題として,引き続き研究していきたいと思う.
磁気ノズルプラズマ流ダイナミクスの総合的理解と大電力スラスタへの研究展開

本研究では,大電力電流駆動型であるMPDスラスタおよび高周波駆動無電流型であるヘリコンスラスタに代表される磁気ノズルプラズマスラスタを用いて,広範なパラメータ領域にわたる磁気ノズル中プラズマ流ダイナミクスに関する実験を実施した.その結果,前者のMPD方式においては磁気ノズル形状により放電電流分布を制御可能であり,その結果推進性能向上が可能であることを示し,後者のヘリコンスラスタでは自発的なプラズマ電流と磁気ノズルのローレンツ力によって推力が発生することを明らかにし,さらにはこれらを融合した新概念大電力電気推進機の開発へと研究を展開した.初年度である平成26年度は,MPDスラスタやVASIMRスラスタに代表される磁気ノズルスラスタの動作測定を評価するために高排気速度の真空排気系を整備し,次年度に向けての研究環境基盤の整備を行った.その結果,直径1m,長さ2mの真空容器において,実効排気速度5000-6000 L/secを実現することに成功した.また各種小型・中型装置で各種スラスタ方式の基礎的な計測やパラメータの同定を進めた.MPDスラスタでは,ラバール型の磁気ノズル配置を採用し,推進性能を向上させることに成功した.磁気ノズル中を流れるプラズマ電流を計測しローレンツ力を評価したところ,ローレンツ力では加速力を説明できず,MPDスラスタのパラメータ領域では空力的な加速が支配的であることが示唆された.また等エントロピー流体モデルと計測したプラズマ流速の比較を行ったところおおむね良い一致を示したが,特に磁場強度が強い領域においてはモデルと実験の差異が観測された.このことから,MPDスラスタでは数種類の加速機構が同時に働いている可能性が示唆されたといえる.VASIMRスラスタでは,まずは10kW級の高周波プラズマ生成方式および追加熱方式を,数100kHz帯のインバータ電源で実現するために,パルス強磁場発生電源の整備と加熱アンテナなどの最適化を図った.その結果,効率よくイオンサイクロトロン共鳴加熱が起こる条件では,プラズマが壁面へと損失する問題点が浮上した.その問題を回避するために,プラズマ容器壁の形状を円錐状にするなどの検討を行った.またヘリコンスラスタ方式では,高効率プラズマ生成を実現するために,プラズマ源出口近傍にオリフィスを設置することでヘリコンモードジャンプを容易に起こす手法を開発することに成功した.またその物理現象を理解するために波動計測を実施し,定在波の寄与が大きいことを明らかにした.昨年度に増強した実効排気速度5000 L/sの真空排気環境下において,推力直接計測,および磁気ノズルプラズマ流の加減速機構の詳細解明に関して,各種方式を用いて広範なパラメータ領域にて実験を行った.MPDスラスタでは,ラバールノズル印加による推力性能向上がこれまでに観測されていたが,磁気ノズル下流部ではプラズマの軸方向の運動量成分は保存されていることが実験的に明らかになり,プラズマ生成部から収束磁場部の間で運動量増大が起こっている可能性が示唆された.放電電流経路と磁場配置の相互作用の問題に帰着すると予想されるため,次年度に詳細を調べる指針を得ることができた.また,ヘリコンスラスタにおいては,パルス強磁場発生法とターゲット計測を導入し,磁場強度を数kGまで増大させた際に推力が飽和すること現象を明らかにした.このことから,プラズマ損失の無い理想的な磁気ノズル環境下でのプラズマ流の加速状態を実験的に実現した.さらに大電力化を進めた際に,中性粒子枯渇や波動吸収分布に起因してプラズマ構造が変化し,運動量の輸送機構が変化する現象が観測され,今後のスラスタ開発と背景物理の理解に向けた有用なデータを得ることができたといえる.将来的な大電力電気推進機の開発に向けて,新方式であるヘリコンMPDスラスタの予備的な実験を開始したところである.推力計測やプラズマ流計測に向けての計測系を整備し,次年度における性能評価と加速機構解明・制御に向けた基盤を確立した.以上により,磁気ノズル中におけるプラズマ流運動量の増減機構に関する基盤データの大部分をそろえ,次年度以降のプラズマ運動量分布の直接計測,MHD方程式,または二流体モデルを用いた推力モデルの構築に向けた基礎データが得られたといえる.各種スラスタにおいて,磁気ノズル中のプラズマ加速機構と推力発生機構の本質に迫る基礎実験データを得ることに成功した.当初の計画通りに,ドップラーシフト分光によるプラズマ流速計測,プラズマ電流計測によるローレンツ力の同定,推力の直接計測に関して,各種方式において実験を実施し,広範なパラメータ領域において異なる加速機構が効果を及ぼしている可能性が示唆された.特に,MPDスラスタにおいては空力的な加速機構が支配的であり,ヘリコンスラスタにおいては電子反磁性加速が効果的に働いていることが明らかになってきた.またこれら二つのプラズマパラメータ領域を横断するヘリコンMPDスラスタの開発を実施し,総合的な磁気ノズル中プラズマダイナミクスの総合的理解が進みつつある.以上の理由から,研究はおおむね順調に進展しているといえる.MPDスラスタ,VASIMRスラスタ,ヘリコンスラスタに代表される磁気ノズルを利用した各種スラスタを用いて,広範なパラメータ領域における磁気ノズルプラズマ加速と推力発生に関する実験的研究,理論的な研究を総合的に推進し,下記に得られる知見を得た.1MW以上の電力を投入し,超高密度・高速プラズマ流生成が可能なMPDスラスタにラバール磁気ノズルを重畳し,放電電流がプラズマ流下流域まで染み出した際に,推力電力比が大きく向上することが実験的に明らかとなり,その放電電流分布と付随して生じる軸方向運動量増加に関して詳細な実験データを得た.その結果,放電電流と径方向磁場によるローレンツ力によってプラズマの高速回転が駆動されていることが明らかになった.

この回転エネルギーが磁気ノズルによって軸方向の流れのエネルギーへと変換される可能性が示唆された.すなわち電流駆動型推進機においては放電電流によるプラズマ加速過程が重要な役割であることが示された.また低気圧領域にてMPD放電を誘起可能なヘリコンMPDスラスタにおける基礎実験では,中性粒子枯渇が生じることでプラズマ流へのドラッグ力が軽減され加速機構が維持されていることが明らかになった.一方で無電極型のヘリコンスラスタにおいては,プラズマ中に自発的に生じる電子反磁性ドリフト電流と径方向磁場によるローレンツ力で推力が増加することが示された.すなわち当該方式では高周波電力と強く結合する電子エネルギーが,反磁性加速過程を経てプラズマの流れのエネルギーへと変換されることが示されたといえる.また比較的イオン温度が高いとされるVASIMR方式においては,周方向電流へのイオンの流れの効果が影響すると考えらえるため,現在二流体方程式を用いた詳細な解析を進めている.以上の結果により最終年度において総合的な理解を達成するための基礎データが揃いつつあるといえる.パラメータ領域が大きく異なる異種スラスタに磁気ノズルを重畳し,それぞれの方式において支配的となる加速過程の解明が着実に進んでいる.最終年度において,これらの実験データを統合し,系統的な物理モデルを構築することが可能であると考えており,これらの状況を踏まえて,当該課題の研究はおおむね順調に進展しているといえる.最終年度である平成29年度は,大電力プラズマスラスタへの研究展開を目的として,プラズマ生成・加速電力を増大させ,その際に流速・推力計測を行った.MPDスラスタでは,ラバールノズルおよび発散磁場を形成した際の放電電流分布の計測と推力発生領域の検討を行い,スラスタ下流部への放電電流の染み出しの効果について明らかにした.とくにラバールノズル印加時においては下流域への電流染み出しが顕著になり,同時に推力が増大することが明らかになった.また放電領域が下流部へと移動することで,スラスタ内壁におけるエネルギー損失が抑制された可能性が高く,大電力スラスタで問題となるエネルギー損失の抑制に対して一つのアプローチ法の可能性を与えた.二段加速型スラスタやVASIMRスラスタに関しては,高周波によるプラズマ生成と加速機構を独立して制御できるため,それらの効果に関して調べた.プラズマ生成部においては効率よく高周波電力が吸収される一方で,加速部でのエネルギー結合効率に課題があることが分かり,将来的な大電力化へ向けた課題を明確にした.ヘリコンスラスタにおいては,高エネルギー電子の空間的な挙動を明らかにし,高周波アンテナ近傍で生成された高エネルギー電子が磁力線に沿ってプラズマ源内壁へと損失していることが示唆された.この知見を基に絶縁管形状を変更し壁面損失の抑制を試みたところ,約15-20%程度の推力増強が可能であることが分かり,スラスタ構造へのエネルギー損失抑制につながる知見が得られ,大電力化へ向けた性能改善の指針が明らかになった.
フォロワー視点によるリーダーシップに対する期待・失望のメカニズムの解明

Routledgeより刊行されたR. E. Riggio(ed.)What'swrong withleadershipの7章"Are Leadership Theories Western-centric?Transcending Cognitive Differences between the East and the West"として,リーダー個人およびリーダーシップという現象に対する期待が,東西で異なることを論じた。物事の原因は実のところさまざまであるが,特に原因を個人に求めようとすることは,「基本的帰属の誤り」と呼ばれ,西洋の方が東洋に比べ顕著であることが明らかにされている。つまり,リーダーシップに対する期待は西洋社会の方が強いと言える。これは,期間中に数度参加した研究会での成果でもある。また,リーダーシップの成果である戦略への過剰期待について,富士フイルムの2000年から2017年ごろまでの事業構造の変遷を事例に考察した。結果は,日本経営学会で「富士フイルムは言われている意味で戦略的だったか?」というタイトルで報告した。同社は,卓越したリーダーシップの結果,主力事業の消失から事業転換を成し遂げたように見えるが,実際のところは,有効な戦略を見いだせずに蓄積された豊富な現預金が,計画的戦略ではなく幸運の賜物の富士ゼロックスの買収を可能にし,財務的混乱を回避することに役立った。化粧品のような新事業の勃興は主力事業の消失には遅すぎるのである。新たに,ドイツ・ケムニッツ工科大学のマイケル・ノールが主導する国際比較研究に参加し,組織における沈黙について,データの収集を行った。延長期間を含め4年の間に,リーダーシップに対する過剰な期待が生じるメカニズムが,認知メカニズムに基づき,文化及び,おそらくは制度的期待の影響を受けることを明らかにした。1.リーダーの自己犠牲的行動が,フォロワーによるリーダーのビジョンと能力の有無の知覚に与える影響について,ショートケースを用いた実験的手法による研究を行っている。自己犠牲的であれば,ビジョンや能力を欠いていてもそれらを持っているように見える,というのが主要な発見事実であるが,「リーダーの自己犠牲的行動とフォロワーの錯誤」として,海外査読誌への投稿のために,執筆を進めた。2.人びとが組織の成功・失敗を,リーダーに帰属させる傾向をリーダーシップの幻想(理論)(romance of leadership)と呼ぶが,これが,特に組織の失敗の際にどのように見られるのかについて検討を行った。実際の組織の失敗を例に,参加者がこの結果をリーダーに帰属させるか否かについて,質問紙を用いた定量研究を実施した。従来の研究では,この現象が生じる理由を認知資源の制約に求めていたが,人びとは意識的に帰属や評価を行っていることが明らかにされた。結果は,平成28年度5月にメキシコで開催されるIFSAM2016大会において報告する予定である。3.以上のフォロワーの認知の視点からのリーダーシップに関する定量研究以外に,組織におけるフォロワーのコミットメントのエスカレーションについて,共同研究の形で(本課題の研究分担者や協力者ではないが)論文の執筆を行った。調査と基礎理論サーベイは共同研究者が行い,英文論文の執筆やディスカッションパートの充実を担当した。平成27年度初頭に終了するはずであった翻訳書の計画が,共訳者の分担部分の問題から平成27年度後半まで大幅にずれ込んだため(平成28年度に同文舘から刊行予定)。平成27年度夏より,監訳者の健康上の問題などから,急遽参加を求められた翻訳書の手直しの仕事が避けられなかったため(平成28年度に晃洋書房から刊行予定)。モチベーションに対するリーダーシップの影響について,古典的研究と関連づけて探究するべくハーズバーグの二要因説を援用し,臨界事象法を用いてデータを収集し「動機づけ・衛生要因再訪:方法論上の転回による実証的再検討」『駒大経営研究』第48巻3/4号(2017年3月発行)に発表した。発見事実からはフォロワーから期待されることがリーダー自身の動機づけになっていることが示唆される。また,2016年5月にメキシコ・メリダで行われたIFSAM(International Federation of Scholarly Associations of Management)第13回大会において,リーダーシップ幻想についてRomance of leadership as a symbol of organizationと題する研究報告を行った。リーダーシップを結果の原因と考えるリーダーシップ幻想は,従来認知資源の節約ゆえに生じると考えられてきたが,この現象の原因についてはリーダーを組織のシンボルとしてとらえるためだという視点を持つべきであろう。加えて,2017年2月にかねてより懸案のMary HatchによるOrganization Theoryの翻訳を『Hatch組織論:3つのパースペクティブ』(同文舘出版)として刊行した。同書のシンボリック・パースペクティブは,リーダーシップに対する期待や失望を説明する有効な枠組みたり得る。2016年7月にドイツより来日の研究者を迎え研究会を駒澤大学で開催し,8月には,アメリカ・クレアモント大学院で行われたに参加し,認知科学アプローチによるリーダーシップ研究について情報収集,意見交換を行った。新たな研究動向および学術誌の採択傾向を踏まえ,従属変数を二時点で収集するようなリサーチデザインを検討するのに時間がかかっている(充分な時間が確保できない)ため。Are Leadership Theories Western-centric?Transcending Cognitive Differences Between the East and the Westを執筆した。リーダーに注目する傾向が,物事との説明を個人の資質や行動によって行おうとする傾向,つまり「基本的認知の誤り」の一種であることを示し,この傾向が弱い東アジアでは,リーダーシップをそもそもリーダーフォロワーの関係と捉え勝ちであることを示した。文化によって,どのようなリーダー行動が好まれるのかはすでに明らかにされているとおりであるが,何をリーダーシップと見なすのかについての研究としてユニークな論考だと考えている。クレアモント大学のRonald Riggioが編集するWhat' wrong with

leadershipの一章となる予定である,また,自己犠牲とリーダーシップ需要に関する査読論文の査読対応を行った。査読者のコメントが合わせて30項目以上にのぼり,想像以上に時間がかかった上に,投稿していたJournal of Applied Social Psychology誌からrejectの結果を受け取り,今後の対応を考えているとことである。2つの原稿は,どちらも当該年度中に活字になるところまで行かなかったが,研究成果を国際的に発表するという当初の目的を達成しつつある。自己犠牲とリーダーシップ需要に関する査読論文の査読対応に4ヶ月程度を費やすことになり,春の講義のない期間を調査の準備に充てることができなかった。Routledgeより刊行されたR. E. Riggio(ed.)What'swrong withleadershipの7章"Are Leadership Theories Western-centric?Transcending Cognitive Differences between the East and the West"として,リーダー個人およびリーダーシップという現象に対する期待が,東西で異なることを論じた。物事の原因は実のところさまざまであるが,特に原因を個人に求めようとすることは,「基本的帰属の誤り」と呼ばれ,西洋の方が東洋に比べ顕著であることが明らかにされている。つまり,リーダーシップに対する期待は西洋社会の方が強いと言える。これは,期間中に数度参加した研究会での成果でもある。また,リーダーシップの成果である戦略への過剰期待について,富士フイルムの2000年から2017年ごろまでの事業構造の変遷を事例に考察した。結果は,日本経営学会で「富士フイルムは言われている意味で戦略的だったか?」というタイトルで報告した。同社は,卓越したリーダーシップの結果,主力事業の消失から事業転換を成し遂げたように見えるが,実際のところは,有効な戦略を見いだせずに蓄積された豊富な現預金が,計画的戦略ではなく幸運の賜物の富士ゼロックスの買収を可能にし,財務的混乱を回避することに役立った。化粧品のような新事業の勃興は主力事業の消失には遅すぎるのである。
バイオ・コミュニケ-ションと膜構造

生体膜上でのバイオ・コミュニケ-ションの分子機構を解明するため、下記の総合研究を行った。まず、バイオ・コミュニケ-ション研究における顕微鏡技術の新展開を行った。これに関しては、中西が共焦点紫外レ-ザ-顕微鏡を開発し、免疫細胞の機能解析をする新しい手法の確立に成功した。また、同時に、免疫細胞の抗原刺激に伴い、カルシウムシグナルが細胞質だけでなく核にまで伝達していることを示した。また、木下はDualーview顕微鏡を始めとする各種の顕微鏡の新技術を開発し、それらの手法を用いて、バイオ・コミュニケ-ションと膜構造に関する新発見を行った。また、楠見は蛍光寿命イメ-ジングの方法を確立し、時間分解顕微測光により、これまでの時間平均した顕微鏡画像とは異質の情報が得られることを示した。また、細胞間コミュニケ-ションのダイナミックスとして、北河は膜流動性を測定できる各種の蛍光色素の誘導体を開発し、血小板の細胞間相互作用のダイナミックスを膜の非対称性と関連して論じた。また、小林はプラスマロ-ゲン型リン脂質の機能と生合成の立場から、バイオ・コミュニケ-ションの実体を明らかにした。さらに、葛西と桐野はイオンチャネルの実体を追究し、筋収縮の制御に関連したイオンチャネルや、平面再構成膜でのカルシウムATPaseの機能を解明した。また、稲垣と遠藤はバイオコミュニケ-ションに関与する蛋白質の構造決定とメカニズムの解析において多くの面期的成果を得た。さらに、八田と美宅は生体膜中での脂質と蛋白質の、物性と構築原理を追究し、バイオ・コミュニケ-ションとの関連を論じた。そしてこれらの研究成果を総合し、バイオ・コミュニケ-ションと膜構造の関連を多角的に論じ、統一的な描像を打ち立てた。研究代表者を中心として、数回の研究打ち合せを行い、研究の総合的進展を図った。また、研究班会議を開催し、研究成果に対する討論と打ち合せを行い、来期の研究班としての方針を打ち立てた。まず、共焦点レ-ザ顕微鏡とマイクロマニュピュレ-ション技術を組み合せ、免疫細胞でのカルシウムシグナルの研究を行い、免疫系での自己寛容の成立とシグナル伝達との関連を明らかにした(中西)。また、マルチショットパルスレ-ザ顕微鏡を開発し、ウニの細胞膜とリポソ-ム膜での、バイオコミュニケ-ションの基本的性質を明らかにした(木下)。また、機能性ペプチドと膜構造のコミュニケ-ションの追究のため、ミトコンドリアのチトクロ-ムCの輸送機構を追究し、蛋白質の行く先指令のシグナルが、どのように因子に因って制御されているかを解明した(遠藤)。さらに、全重水素化リン脂質を用いて、NMR法により、メリチンとミセル分子の相互作用の分子機構を明らかにした(稲垣)。また、巨大ベジクルにチャネル蛋白質を再構成する方法を確立し、イオンチャネルの制御機構とコミュニケ-ションとの関連を明らかにした(桐野)。さらに、筋小胞体のクロライドチャネルの抗体を作製し、クロライドチャネルの性質を明らかにした(葛西)。また、血小板の流動性の変動を位置特異的に測定する蛍光試薬を開発し、細胞間接着におけるコミュニケ-ションを明らかにした(北河)。また、金コロイドの光学顕微鏡による観察により、膜の高次構造の追究できることを明らかにした(楠見)。さらに、膜の相転移の物理則をサブゲル状態の観測により追究した(八田)。また、膜蛋白質の変性キネテックスの追究から、バイオコミュニケ-ションにおける膜蛋白質の役割の基本原理を追究した(美宅)。蛍光リン脂質ハプテンに対するスイッチバリアント抗体の利用により、膜抗原のダイナミックな性質を明らかにした(広瀬)。

生体膜上でのバイオ・コミュニケ-ションの分子機構を解明するため、下記の総合研究を行った。まず、バイオ・コミュニケ-ション研究における顕微鏡技術の新展開を行った。これに関しては、中西が共焦点紫外レ-ザ-顕微鏡を開発し、免疫細胞の機能解析をする新しい手法の確立に成功した。また、同時に、免疫細胞の抗原刺激に伴い、カルシウムシグナルが細胞質だけでなく核にまで伝達していることを示した。また、木下はDualーview顕微鏡を始めとする各種の顕微鏡の新技術を開発し、それらの手法を用いて、バイオ・コミュニケ-ションと膜構造に関する新発見を行った。また、楠見は蛍光寿命イメ-ジングの方法を確立し、時間分解顕微測光により、これまでの時間平均した顕微鏡画像とは異質の情報が得られることを示した。また、細胞間コミュニケ-ションのダイナミックスとして、北河は膜流動性を測定できる各種の蛍光色素の誘導体を開発し,血小板の細胞間相互作用のダイナミックスを膜の非対称性と関連して論じた。また、小林はプラスマロ-ゲン型リン脂質の機能と生合成の立場から、バイオ・コミュニケ-ションの実体を明らかにした。さらに、葛西と桐野はイオンチャネルの実体を追究し、筋収縮の制御に関連したイオンチャネルや、平面再構成膜でのカルシウムATPaseの機能を解明した。また、稲垣と遠藤はバイオコミュニケ-ションに関与する蛋白質の構造決定とメカニズムの解析において多くの画期的成果を得た。さらに、八田と美宅は生体膜中での脂質と蛋白質の、物性と構築原理を追究し、バイオ・コミュニケ-ションとの関連を論じた。そしてこれらの研究成果を総合し、バイオ・コミュニケ-ションと膜構造の関連を多角的に論じ、統一的な描像を打ち立てた。
iNKT細胞消失マウスの発見に基づくiNKT細胞分化の新規分子機構の解析

我々はインバリアントナチュラルキラーT (iNKT)細胞のみが消失するシグナル分子欠損マウスを見出した。また、プロテオミクス解析により、この分子の基質候補分子の1つとして、リンパ球分化に寄与することが知られている転写因子が同定された。この独自の知見に基づき、当該シグナル分子の上流・下流を同定し消失のメカニズムを解明することにより、iNKT細胞分化に至る未解明な分子機構を明らかにする。また、以前我々の研究室で初めて樹立した末梢T細胞特異的Cre発現マウスを用いて当該分子を欠損させたマウスを解析することで、iNKT細胞の分化と末梢での維持・活性化におけるシグナルが異なるか否かを明らかにする。