hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ超音波研削加工に関する研究

これまでに超音波振動を援用した小径軸付き砥石による研削における研削機構の解明を行い,加工条件の最適化と機能性インターフェースへの応用を目標として研究を進めてきた.その上で,マイクロ超音波援用研削に関して砥石円筒面研削と砥石端面研削の両面を検討していたが,まず円筒面研削にのみ絞って検討を行ってきた.研削加工における仕上げ面粗さや研削抵抗に関して,これまでに報告されていた統計的手法による研削面粗さの解析手法に対して"有効切削痕候補"という新たな概念を導入し,従来法よりもいっそう一般性を高めた理論解析手法を構築した.これは昨年度において報告したスラント研削における研削面粗さのほか,振動数の小さいオシレーション研削や振動数の大きい超音波援用研削を統一的に扱うことを可能としたものであり,当初の予定では超音波援用研削のみに焦点を当てて行ってきたものから,砥石を軸方向に振動させる研削法全般について理論解析を行うことを可能にするという成果を上げた.また機能性インターフェースの創成という観点においては超音波振動とスラントフィードを組み合わせた振動重畳研削により,材料表面にサブマイクロメートルオーダの微細構造を創成することが円筒面による加工において可能であることを示した.超音波振動を援用した研削加工によって微細形状を創成することは,申請書において端面加工によって達成可能であることを示していたが,今回は砥石円筒面における加工であり,これにより3次元的表面に対して微細形状を創成する技術を展開することが可能になった.本年度は超音波援用マイクロ研削における加工面創生のメカニズムに関して統計的手法を用いることで明らかにした.統計的手法とは砥石表面の砥粒分布をはじめ,砥石周速や工作物などの研削条件から研削断面の形状を推定する手法である.超音波援用による研削面粗さ改善の定性的報告は他の先行研究において既になされているが,超音波援用研削に対して数学的モデルを示して定量的に効果を推定することが可能とした例はなく,本研究独自の成果である.また本研究で提案したモデルを応用することで,超音波援用マイクロ研削のみならず超音波振動と比較して振動周波数の小さいオシレーション研削や周波数を0とすることで工作物を斜めに送るスラント研削にいたるまで,砥石に対して振動を付加する研削加工全般に関して定量的に効果を推定することを可能とした.また超音波振動とオシレーション研削・スラント研削を重畳した重畳振動研削に関する検討を行い,実験結果からモデルの妥当性を示した.さらに3軸超音波振動援用が可能な超音波振動装置を開発した.本装置は振動モードが軸方向とたわみ2軸の振動の同期が可能である.多軸振動を同期させて研削加工を行った例はこれまでになく世界初の試みといえる.本装置は来年度から本格的に使用し,多軸超音波振動援用研削によるマイクロメートルオーダの3次元構造を有する機能性表面の創生を検討,およびボールエンド砥石による3次元成形研削の検討を行う予定である.これまでに超音波振動を援用した小径軸付き砥石による研削における研削機構の解明を行い,加工条件の最適化と機能性インターフェースへの応用を目標として研究を進めてきた.その上で,マイクロ超音波援用研削に関して砥石円筒面研削と砥石端面研削の両面を検討していたが,まず円筒面研削にのみ絞って検討を行ってきた.研削加工における仕上げ面粗さや研削抵抗に関して,これまでに報告されていた統計的手法による研削面粗さの解析手法に対して"有効切削痕候補"という新たな概念を導入し,従来法よりもいっそう一般性を高めた理論解析手法を構築した.これは昨年度において報告したスラント研削における研削面粗さのほか,振動数の小さいオシレーション研削や振動数の大きい超音波援用研削を統一的に扱うことを可能としたものであり,当初の予定では超音波援用研削のみに焦点を当てて行ってきたものから,砥石を軸方向に振動させる研削法全般について理論解析を行うことを可能にするという成果を上げた.また機能性インターフェースの創成という観点においては超音波振動とスラントフィードを組み合わせた振動重畳研削により,材料表面にサブマイクロメートルオーダの微細構造を創成することが円筒面による加工において可能であることを示した.超音波振動を援用した研削加工によって微細形状を創成することは,申請書において端面加工によって達成可能であることを示していたが,今回は砥石円筒面における加工であり,これにより3次元的表面に対して微細形状を創成する技術を展開することが可能になった.
有機超伝導体の開発

1)既知有機超伝導体、類縁体の研究:【(TMTSF)_2】Cl【O_4】の超伝導状態が、フェルミ面上の或る部分でギャップが消失しているheavy Fermion系と類似の異方性を持つことを見出した。又、この超伝導体の磁場誘起SDW状態において、7.5テスラ以上で非線型電導が現れ、14テスラでは印加電流の小さな領域で横磁気抵抗にシュブニコフ・ドハースではない小さな周期振動を発見した。【pF_6】塩ではSDW相転移点以下の3.5Kで新しい相転移を見出した。以上のように、TMTSF系の超伝導状態の性格はかなり明確になった。Β-【(BEDT-TTF)_2】【I_3】のlow Tc相とhigh Tc相の違いを構造、電子状態の両面から研究した。低温常圧のlowTc相のエチレン基(【I(_3^-)】の近傍の)の配向にはsiteAとsiteBが等しく共存するが、2kbarの加圧ではsiteAのみの配向となる。これは、high Tc相では185Kの不整合超格子がsuppressされていることと、その変化にBEDT-TTF六負環のエチレンが重要な役割をなしていることを示す。high Tc相の超伝導臨界磁場は3Kで約10テスラであり、low Tc相(0.5Kで1テスラ)とは大きく異なる。Β-【I_3】、【IBr_2】塩のESRではダイソン形の線形が観測され、スピン拡数定数は約0.3【cm^2】/secである。新しいBEDT-TTF錯体として、低温まで金属的な錯体を三種、半導体的なものを六種合成し、構造解析、物性測定を行なった。又解析途中のものが他に五種ある。2)新しい有機超伝導体を作る試み:以下の五つのテーマについて、合成を基盤とした研究を行ない、各テーマについて有機超伝導体の設計指針を検討した。次元性向上によりPeierls転移を抑えるための化学修飾法の開発(TY【C_1】-TTF錯体、azaTCNQ錯体、BTDA-TCNQ錯体)、単一成分電導体の合成(TTCn-TTF,TTe【C_1】-TTF)、交互積層型高次元電導体(T TE【C_1】-TTF・TCNQ錯体)、高電導LB膜の合成(TMTTF・octadecyl TCNQ錯体、semicapped【C_6】【S_8】錯体)、分子間水素結合の振動と電子状態のカップリングの研究(キンヒドロン系)。
遣伝子組換え植物性食品の安全性の指標としてのタンパク質発現の解析

遺伝子組換え食品が、わが国でも認可され始めたが、消費者の漠然たる不安感をぬぐいさるのは困難である。この不安感の一つに予期せぬ未知タンパク質の混入があげられる。ここでは、組換えタバコおよびリンゴを取り上げ、予期せぬ新たなタンパク質がどの程度できるかをコントロールの植物体と比較し、安全性に対する基礎的知見を提供することを目的とする。具体的には、抗生物質を選択マーカーとして、植物の遺伝子組換えに最もよく用いられているAgrobacterium法を用い、組換えタバコシュートおよびリンゴシュートを複数作製する。そして、それらの組換え体とコントロールの再生植物体のタンパク質をSDS-PAGEで比べ、新たなタンパク質がどの程度出現するか、また、しないかを調べる。平成10年度はまず複数の組換え植物体を作製し、安定して生育するカナマイシン耐性タバコおよびリンゴを数株得た。平成11年度は、このタバコ組換え体からタンパク質を抽出し、SDS-PAGEで比較した。平成12年、度は、リンゴ組換え体も分析した。その結果、発現パターンに顕著な差は認められなかった。また、2次代謝産物に影響がないかを調べるため、フェノール類のHPLC分析も行った。その結果、新たな成分は現れなかった。遺伝子組み換え食品が、わが国でも認可され始めたが、消費者の漠然たる不安感をぬぐいさるのは困難である。実際には上市される組み換え体に対する個々の評価があればよいと考えられるが、ここでは、組み換えタバコ及びリンゴ植物体を取り上げ、予期せぬ新たなタンパク質がどの程度できるかをコントロールの植物体と比較し、安全性に対する基礎的知見を提供することを目的とする。具体的には、抗生物質を選択マーカーとして、植物の遺伝子組み換えに最もよく用いれれているAgrobacteriumを用い、組み換えタバコ及びリンゴを複数作製する。そして、それらの組み換え体とコントロールの再生植物体とを電気泳動によりDNA及びタンパク質レベルで比べ、新たなタンパク質がどの程度出現するか、また、しないかを調べる。本年度はまず複数の組み換え植物体を作製した。pBl121(カナマイシン耐性およびGUSの遺伝子をマーカーとして持っている)を三親接合法によりAgrobacterium tumefaciensへ導入した後、リーフディスク法によりタバコ及びリンゴに感染させた。NAA及びBAを含むMS培地にカルベニシリン(Agrobacteriumを除く)とカナマイシンを加えた選択培地で数カ月培養を繰り返し、カナマイシン耐性(光照射し、カナマイシン存在下で生育する)を指標に組み換えタバコを選択した。その結果、安定して生育するカナマイシン耐性タバコを1株得た。この耐性植物をGUS活性で染色し(組み換え体では基質を加えると青く発色する)組み換え体であることを確認した。コントロール植物として非組み換え体の再生タバコも取得した。今後これら植物体の蛋白質を電気泳動で分析する。この不安感を一つに予期せぬ未知タンパク質の混入があげられる。ここでは、組み換えタバコを取り上げ、予期せぬ新たなタンパク質がどの程度できるかをコントロールの植物体と比較し、安全性に対する基礎的知見を提供することを目的とする。具体的には、抗生物質を選択マーカーとして、植物の遺伝子組み換えに最もよく用いれれているAgrobacteriumを用い、組み換えタバコ複数作製する。そして、それらの組み換え体とコントロールの再生植物体のタンパク質を電気泳動で比べ、新たなタンパク質がどの程度出現するか、また、しないかを調べる。昨年度はまず複数の組み換え植物体を作製し、安定して生育するカナマイシン耐性タバコを数株得た。本年度は、このタバコ組み換え体からタンパク質を抽出し、SDS-PAGEで比較した。全体をSDSを入れて加熱抽出するとバンドが多すぎてはっきりしなかった。そこで、段階抽出により3画分に分けた後、分析した。タバコ葉から塩類緩衝液で抽出後、70%エタノール、0.5Nアンモニア水を用いて抽出した。各画分は透析後凍結乾燥した。ゲルの染色は、CBB染色と銀染色を用いた。

CBB染色は蛋白量の多い画分の分析に、高感度の銀染色は微量画分の検出に用いた。その結果、いずれの画分も対照の再生タバコと組替えタバコの間に顕著な差は認められなかった。ODSカラムを用いた蛋白分析も行ったが差は認められなかった。来年度は、2次代謝産物に影響がないかを調べる。遺伝子組換え食品が、わが国でも認可され始めたが、消費者の漠然たる不安感をぬぐいさるのは困難である。この不安感の一つに予期せぬ未知タンパク質の混入があげられる。ここでは、組換えタバコおよびリンゴを取り上げ、予期せぬ新たなタンパク質がどの程度できるかをコントロールの植物体と比較し、安全性に対する基礎的知見を提供することを目的とする。具体的には、抗生物質を選択マーカーとして、植物の遺伝子組換えに最もよく用いられているAgrobacterium法を用い、組換えタバコおよびリンゴシュートを複数作製する。そして、それらの組換え体とコントロールの再生植物体のタンパク質をSDS-PAGEで比べ、新たなタンパク質がどの程度出現するか、また、しないかを調べる。一昨年度はまず複数の組換え植物体を作製し、安定して生育するカナマイシン耐性タバコおよびリンゴを数株得た。昨年度は、このタバコ組換え体からタンパク質を抽出し、SDS-PAGEで比較した。本年度は、同様にリンゴ組換え体も分析した。その結果、組換え体と非組換え体の間に、タンパク質の発現パターンの顕著な差は認められなかった。また、2次代謝産物に影響がないかを調べるため、溶媒抽出後、フェノール類の3次元HPLC分析も行った。その結果、クロマトパターンに変化はなく、新たな成分は現れなかった。
中世仏教的観点から見た室町物語本文の総合的研究

室町物語(お伽草子)は、室町時代を中心とした時期の短編小説を指すが、物語の本筋から逸脱するほどに様々な故事因縁や知識を盛り込むという一面を持っており、当時の教養・文化・知識などがちりばめられた貴重な資料と言える。本研究は、当時の思想基盤とも言える仏教的観点から、書籍や文言の引用について室町物語群を横断的に調査・研究し、室町物語研究の深化を目指すものである。研究実施計画に示した主要な3点の課題について、本年度の成果は以下のとおりである。(1)室町物語の校訂本文・引用句データベースについては、引き続き作業を行っている。(2)仏教的知識・思想を視点とした室町物語本文の研究については、数点の作品について伝本比較をしつつ分析している。国際日本文化研究センター共同研究「投企する古典性ー視覚/大衆/現代」の平成30年度第6回共同研究会(2019年2月16日)において、「お伽草子と古典の投企」と題する口頭発表を行った。お伽草子への古典の投企という視点から、申し子譚や殺生罪業観の諸相と変容を検討した。(3)室町物語と関連文献(仏書・説話集)の研究成果としては、説話文学会4月例会(2018年4月28日)において、「金剛寺蔵『能生諸仏経釈』に見る平安後期の法華経講説」と題する口頭発表を行った。発表自体は平安後期の法華経講説に関するものであるが、法華経信仰を背景に持つ表現や逸話を多く持つ室町物語においても、その表現や思想的基盤を探っていくために必要な視界と考える。本研究は、(1)室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成、(2)仏教的知識・思想を視点とした室町物語本文の研究、(3)室町物語と関連文献(仏書・説話集)の研究の3点を主なテーマとしているが、(1)を公表できる形に纏める方法がまだ見いだせていない。(2)(3)については、論文本数が不足しているため。データベースの纏め方について適切な方法を模索する。各作品の分析・研究を推進する。室町物語(お伽草子)は、室町時代を中心とした時期の短編小説であるが、物語の本筋から外れるほどに、様々な故事因縁や知識を盛り込むという一面を持っており、当時の教養・文化・知識などがちりばめられた貴重な資料と言える。本研究は、当時の思想を支えた仏教的観点から、書籍や文言の引用について室町物語群を横断的に調査・研究し、室町物語研究の深化を目指すものである。初年度の研究成果としては、子を授かるように祈る「申し子」譚において前世の因縁が語られる室町物語についての考察し(「お伽草子における過去世の夢告」他)、前世の因縁譚の多くが霊験譚の延長線上にあり、必ずしも女性の罪業観を強調するものではないことや、それらが説経の因縁譚とは異なる位相にあることを論じた。また、大谷大学真宗総合研究所ベトナム仏教研究班の公開研究会の発題者として、「日本における仏伝文学の変容ーベトナム仏教における「釈迦雪山苦行」信仰を考えるためにー」と題する発表を行い、「本地物」(お伽草子や説話における神仏の前生譚)における菩薩行の比重について考察した。なお、間接的に関わる研究成果として、「本地物」説話を収録する天野金剛寺蔵「佚名孝養説話集」の翻刻と解題(後藤昭雄監修『天野山金剛寺善本叢刊第一期第二巻因縁・教化』勉誠出版、2017年2月)を執筆した。また、「菩薩の霊験譚と要文の集成ー金剛寺蔵〈佚名諸菩薩感応抄〉の方法ー」(『同朋文化』12、2017年3月)を執筆した。これは、平安時代の霊験譚と経文の親近性を示すものであるが、物語における経文引用とも対比して捉えたい。本研究は、1室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成、2仏教的知識・思想を視点とした室町物語本文の研究、3室町物語と関連文献(仏書・説話集)の研究の三点を主なテーマとしているが、基礎作業である1が不十分である。しかし、本地物・申し子についての研究成果を発表できた。室町物語(お伽草子)は、室町時代を中心とした時期の短編小説を指すが、物語の本筋から外れるほどに様々な故事因縁や知識を盛り込むという一面を持っており、当時の教養・文化・知識などがちりばめられた貴重な資料と言える。本年度は、室町物語そのものについての研究成果として公開できたものはなかった。研究実施計画に示した3点の課題の進捗状況は以下のとおりである。(1)室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成については、作業は行っているが、対象とすべき量が多くなかなか整わない。(3)室町物語に関連する文献(仏書・説話集)の研究成果としては、後藤昭雄監修、箕浦尚美編『天野山金剛寺善本叢刊第二期第四巻要文・経釈』(勉誠出版、2018年2月)を出版した。

翻刻・解題を担当した金剛寺蔵『諸菩薩感応抄』、『捌釈』、『能生諸仏経釈』は、いずれも平安末期から鎌倉初期にかけての仏教説話の貴重資料である。これらは、室町物語とは時代も性質も異なるが、挿入説話が長くなった場合に、当初のテーマが見えづらくなる点は同じである。また、経典には見られない独自の興味深い説話が含まれており、そのような形に構成される仏書は、室町物語の饒舌な語りを解明する手がかりになると考えられる。説話の利用方法という視点から検討を続けたい。本研究は、(1)室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成、(2)仏教的知識・思想を視点とした室町物語本文の研究、(3)室町物語と関連文献(仏書・説話集)の研究の三点を主なテーマとしている。(3)については考察を進めているが、(1)(2)の基礎作業が不十分である。室町物語(お伽草子)は、室町時代を中心とした時期の短編小説を指すが、物語の本筋から逸脱するほどに様々な故事因縁や知識を盛り込むという一面を持っており、当時の教養・文化・知識などがちりばめられた貴重な資料と言える。本研究は、当時の思想基盤とも言える仏教的観点から、書籍や文言の引用について室町物語群を横断的に調査・研究し、室町物語研究の深化を目指すものである。研究実施計画に示した主要な3点の課題について、本年度の成果は以下のとおりである。(1)室町物語の校訂本文・引用句データベースについては、引き続き作業を行っている。(2)仏教的知識・思想を視点とした室町物語本文の研究については、数点の作品について伝本比較をしつつ分析している。国際日本文化研究センター共同研究「投企する古典性ー視覚/大衆/現代」の平成30年度第6回共同研究会(2019年2月16日)において、「お伽草子と古典の投企」と題する口頭発表を行った。お伽草子への古典の投企という視点から、申し子譚や殺生罪業観の諸相と変容を検討した。(3)室町物語と関連文献(仏書・説話集)の研究成果としては、説話文学会4月例会(2018年4月28日)において、「金剛寺蔵『能生諸仏経釈』に見る平安後期の法華経講説」と題する口頭発表を行った。発表自体は平安後期の法華経講説に関するものであるが、法華経信仰を背景に持つ表現や逸話を多く持つ室町物語においても、その表現や思想的基盤を探っていくために必要な視界と考える。本研究は、(1)室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成、(2)仏教的知識・思想を視点とした室町物語本文の研究、(3)室町物語と関連文献(仏書・説話集)の研究の3点を主なテーマとしているが、(1)を公表できる形に纏める方法がまだ見いだせていない。(2)(3)については、論文本数が不足しているため。前年度の研究実績を踏まえて研究を深める。また、作業の滞っている室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成作業を推進する。校訂本文については、過去に研究対象とした作品を中心に、仏教的観点から見て重要と思われる作品を優先する。仏教関連引用語句のデータベースは引き続き作成する。最終年度までに『室町時代物語大成』所収の全作品を確認する計画であるが、分析・研究を同時進行するために、優先順位の高い物を見極めて作業を進める。室町物語と関連文献の研究については引き続き行う。作業の滞っている室町物語の校訂本文・引用句データベースの作成作業については集中して行うことによって効率の良い方法を見いだす。データベースの纏め方について適切な方法を模索する。各作品の分析・研究を推進する。
ヒト極性網膜色素上皮細胞を用いた上皮間葉転換早期の病態解明

1年目に実施した実験結果から、非極性網膜色素上皮細胞(RPE)に対してはTGF-betaの濃度:5-10ng/mlで上皮間葉転換のマーカー蛋白の発現の変化が確認できたので、極性RPEに対してもまずはTGF-beta5ng/mlで48時間培養を行った。その結果、本条件では現在の所、顕微鏡下では明らかな形態的な変化は確認できなかった。また、TUNEL染色で細胞毒性を評価したが、TUNEL陽性細胞数はコントロール、TGF-beta刺激群で差はなく今回の条件では、細胞死を誘導しないことが分かった。バリア機能を反映する経上皮電気抵抗値の値も、現在までの予備実験の結果ではコントロール・TGF刺激群で有意差はなかった。今後、TGF-betaの濃度を変化させて結果を比較することや、RPEが分泌する蛋白(血管内皮増殖因子など)の変化をELISA法で検証予定である。尚、当科で以前より注目していたβA3/A1-crystallinという蛋白が極性のあるRPEにおいて発現が非常に高く、RPEの上皮間葉転換に重要な蛋白であることが、ピッツバーグ大学・ジョンスホプキンス大学との共同研究で証明され、本年のInvestigative Ophthalmology and Visual Science誌の萎縮型加齢黄斑変性特集号に採択された。今後は、βA3/A1-crystallinの発現が上皮間葉転換においてどのような変化を示すか実験を計画予定である。当初、予想していたよりも極性RPEのTGF-betaに対する反応がコントロールと比較して大きくなかった。今後、条件を変更するか・比較的反応の大きかった非極性RPE細胞を中心とした実験を行い結果をまとめるか検討している。極性RPEを中心とした研究を継続する場合、コントロールと大きく差がつくような実験条件を調べる予備実験を追加で行うか、まずは比較的反応の大きかった非極性RPE細胞を中心とした実験を行い結果をまとめるか検討している。また、上記の通りβA3/A1-crystallinの発現の変化を調べることも検討したい。非極性網膜色素上皮細胞に関しては最適な実験条件が見つかり、初の試みである極性RPEに対する上皮間葉転換の誘発の条件も見つかりつつあり、おおむね順調に経過していると考える。平成30年度は、非極性RPEと極性RPEにおける上皮間葉転換におけるメカニズムに違いがあるのかどうかを研究する予定である。しかしながら、極性RPEは、遺伝子発現の調整が困難であることが予備実験で分かっており(siRNAやプラスミドが入りにくい)、この問題点をいかに乗り切るかを検討する。実験がうまくいかない場合には、我々が既に発見している極性RPEと非極性RPEにて発現が大きく異なっている分子の中から、上皮間葉転換に重要な分子がないか調べる。次年度に予定している実験に費用がよりかかる事が予測されたため。物品費が想定額を下回ったのが、次年度の国際学会出張と試薬・細胞関連の購入に使用を予定している。
水の結晶化ダイナミクスの統一的理解、反応経路の分岐と選択性

氷は、温度・圧力に応じて、16種類の結晶を形成する。これまでの研究では、氷I以外の結晶化過程は明らかになっていなかった。本研究は、氷I以外の結晶化過程を分子シミュレーションで再現し、そのメカニズムを明らかにする事を目的とした。本年度は、氷VIIの結晶化過程の詳細を明らかにすることができた。氷VIIは、相図の最も広い面積を占め、液体領域と接している。酸素位置は、体心立方構造配置をし、水素は二つの独立な水素結合ネットワークを形成する。均一環境下において、乱雑な液体が、この非常に複雑な結晶構造を探し出す分子機構は、明らかではなかった。本研究は、10GPa, 425Kにおける氷VIIの均質核生成を分子動力学シミュレーション(温度・圧力一定、分子数15000)で再現した。水のポテンシャルは、TIP5Pモデルを用いた。初期配置・運動量が異なる40本の結晶化トラジェクトリを得て、解析を行った。エンタルピーの時間変化を調べたところ、氷VIIの結晶化が直接起こる場合と、段階的に起こる場合(オストワルド則)がある事を明らかにした。さらに、平均二乗変位と回転の自己相関関数の解析から、この準安定状態が結晶と液体の中間であるプラスチック相である事が分かった。プラスチック相では、酸素位置は固定されているが、水分子は自由に回転する事ができ水素位置は乱雑である。酸素だけに注目し構造解析を行った所、準安定氷の単位格子は21分子で構成されており、これまで報告されていない新しい氷である事が分かった。以上、本研究は、氷VIIの結晶化経路には多様性があり、段階的に進む場合は、準安定氷を経由し、酸素位置の秩序化が起こったあと、水素結合ネットワークの形成が起こる事を明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。
ペルオキシソーム膜ＡＢＣトランスポーターによる種子発芽制御機構の解明

PED3はペルオキシソーム膜に局在するABCトランスポーターである。種子のオイルボディに蓄積している種子貯蔵脂肪から切り出された脂肪酸は、PED3によってペルオキシソームへ輸送され、種子発芽に必要なエネルギー源であるスクロースに変換される。本研究では、種子発芽における炭素代謝の制御機構に関わる遺伝子の網羅的同定をめざしてped3サプレッサー変異体の単離と分子遺伝学的解析を行った。これまでに6系統の変異体を同定し、表現型解析を行った。その中の1系統はプラスチド型ホリルポリグルタミン酸合成酵素を欠損しており、暗所発芽時にデンプン合成能を有することが明らかになった。種子発芽に伴って、オイルボディに蓄積しているトリアシルグリセロールから切り出された脂肪酸は、PED3によってペルオキシソームへ輸送され、種子発芽に必要なエネルギー源であるスクロースに変換される。PED3を欠損するped3変異体は種子発芽率が極端に低下する。申請者はped3変異体の解析からPED3が脂質からの糖新生だけでなく、アブシジン酸情報伝達や種子ムシラゲの分解を介して種子発芽を制御するという新しい概念を提唱しているが、その詳細な分子メカニズムは分かっていない。本年度はped3サプレッサー変異体の同定とその遺伝的解析に注力した。ped3サプレッサー変異体とはped3変異体を再度変異源処理することで、種子発芽率が回復する変異体のことである。これまでにM2世代の植物約20,000個をスクリーニングし、約20個体のped3サプレッサー変異体候補株を単離した。そのうちの1つは、種子発芽に際して野生型と同程度のムシラゲ分解能を有し、発芽率が80%に復帰していた。ped3変異体はスクロースを含まない培地では発芽しないことが分かっているが、このped3サプレッサー変異体は発芽に際してスクロースを必要としないことが分かった。現在、原因遺伝子座の特定をめざしてマッピングを行っている。他の変異体候補についても詳細な表現型解析を行っている。いくつかの変異体候補は優性形質を示すなど現在解析中の変異体とは明らかに異なる遺伝子が変異していると考えられる。現在、これらの変異体候補について戻し交雑を行っており、それが終了次第コンプリメンテーションテストを行う予定である。平行してスクリーニングの目標を達成するためにより多くのM2種子取得を進めている。また、得られた新規のM2種子については順次スクリーニングを行っている。初年度の計画で重点を置いていた一次スクリーニングは今のところ目標の約半分を達成するに留まっている。十分な数のM2種子確保が間に合わなかったからである。現在、目標数のM2種子の確保に向けて努力している。一次スクリーニングでは、低濃度のスクロース培地で発芽したものを変異体候補としているが、M3世代の種子について発芽率を調べてみると、発芽率が回復していないものがあった。現在、二次スクリーニングによって実際に発芽率が回復したped3サプレッサー変異体の絞り込みを行っている。この絞り込みには世代を跨がった解析が必要で、予想以上に時間がかかっている。また、確定したped3サプレッサー変異体をさらに戻し交雑してから詳細な表現型解析を行っており、こちらも予想以上に時間がかかっている。そこで、複数個体得られているped3サプレッサー変異体候補のうちの一つに焦点を絞り、予定していたルテニウムレッド染色や走査型電子顕微鏡による種子表面の構造解析や発芽に対するスクロースの影響などの表現型解析を行った。その一方で、次年度以降に予定していた原因遺伝子のマッピングについては予定を早めて本年度から開始している。ただし、現在はまだマッピングのための条件検討をしている段階である。この遺伝子が破壊されたped3変異体は種子発芽率が極端に低下する。我々はPED3が脂質からの糖新生だけでなく、アブシジン酸情報伝達や種子ムシラゲの分解を介して種子発芽を制御するという新しい概念を提唱しているが、その詳細な分子メカニズムは分かっていない。そこで、ペルオキシソームが介在する種子発芽の制御機構に関わる遺伝子の網羅的同定をめざしてped3サプレッサー変異体の単離と分子遺伝学的解析を行っている。ped3サプレッサー変異体とは、ped3変異体を再度変異源処理することで発芽率が回復した変異体である。これまでに、ped3変異体の変異源処理、ped3サプレッサー変異体候補の一次スクリーニング、二次スクリーニングによるped3サプレッサー変異体の同定をほぼ終了した。さらに、同定した変異体の表現型解析を順次行っており、その中で有望な表現系を示す変異体から順に原因遺伝子の同定を進めている。そのうちの1系統の変異体については原因遺伝子の特定が終わり、変異体の詳細な表現型解析や遺伝子産物の生化学的解析などを元に遺伝子の機能解析を進めている。得られたデータをまとめ、早急に論文発表を行う予定である。残りの変異体については、原因遺伝子ごとにグルーピングした上で、グループごとに順次解析を進めている。初年度から続けているped3サプレッサー変異体の一次スクリーニングは終了し、多数の変異体候補株を得ることができた。

さらに、候補株M3世代の種子を採種し、二次スクリーニングがほぼ終了した。これまでに、21株が二次スクリーニングで再度高い発芽率を示しており、これらをped3サプレッサー変異体として同定している。同定した変異体については、発芽率以外にも種子ムシラゲや発芽後の植物体の形態など表現型解析を行った。この結果、種子ムシラゲの有無や発芽に対するスクロースの応答などが異常な変異体が存在することが明らかになった。そこで、これら変異体の原因遺伝子を同定するべく、変異体の遺伝学的解析を進めている。最初に発芽に対するスクロースの応答が異常な変異体について遺伝学的解析を始めた。この変異体についてはすでに遺伝子が葉酸合成酵素をコードすることを明らかにしており、現在は遺伝子機能の解明をめざして変異体表現型の詳細な解析や遺伝子産物の機能解析を行っている。それとは別に種子ムシラゲが異常な変異体についても分子遺伝学的手法による原因遺伝子の同定を進めている。PED3はペルオキシソーム膜に局在するABCトランスポーターである。種子発芽に伴って、オイルボディに蓄積しているトリアシルグリセロールから切り出された脂肪酸は、PED3によってペルオキシソームへ輸送され、種子発芽に必要なエネルギー源であるスクロースに変換される。この遺伝子が破壊されたped3変異体は種子発芽率が極端に低下する。種子貯蔵脂肪からスクロースを合成できないからである。本研究では、種子発芽における炭素代謝の制御機構に関わる遺伝子の網羅的同定をめざしてped3サプレッサー変異体の単離と分子遺伝学的解析を行った。ped3サプレッサー変異体とは、ped3変異体を再度変異源処理することで発芽率が回復した変異体である。これまでに6系統の変異体を同定し、表現型解析を行った。その中の1系統は発芽に際してデンプンを合成する能力を有することが明らかになった。本変異体はプラスチド型ホリルポリグルタミン酸合成酵素を欠損しており、野生型植物と比較してアデニン量が増加していた。そこで、メトトレキサートや5フルオロウラシルなどの葉酸代謝拮抗剤やアデニンを投与したところ、野生型植物にデンプンの蓄積が誘導されたことから、葉酸によるデンプンの蓄積制御という新しい概念を提唱した。これらの結果は、掲載雑誌のResearch Highlightに選ばれたり、NHK「ガッテン」で取り上げられるなど注目を浴びた。現在は、プラスチドにおける葉酸の作用機作について解析を続けている。他の変異体については、引き続き原因遺伝子の同定などを継続中である。種子のオイルボディに蓄積している種子貯蔵脂肪から切り出された脂肪酸は、PED3によってペルオキシソームへ輸送され、種子発芽に必要なエネルギー源であるスクロースに変換される。
西欧近代における観念の図像化運動、あるいはイメージ思考の研究

ルネサンス以降の観念の図像化という視点を引き続き精査した。2001年度は、ワーグナー協会7月例会にて、ワーグナーの総合芸術作品の光学性を説明した。1800年前後の光学劇場の図版から、バイロイト祝祭劇場の構造にいたる線上においてである。この線上には、ゲルマン風景の発明者フリードリヒと、擬古典主義者として古代を再現しようとしたシンケルがいる。特にシンケルについてひきつづき精査をおこなった結果、個々の図像の意味に加えて、この時代の光学的な質的変動が明らかとなった。これを著作にすることが年来の課題であったが、これについては、近代の始まりである図像運動としてののシンケル研究としてすでに脱稿し、近日、月兎社から刊行予定である。またフリードリヒについても科研成果報告書に論じた。このように、年度の変わり目とともに、発表の形になる過程から、収穫の時期に移りつつある。さらに、年来の研究テーマであったFigurengedichteに関する研究発表の目処がついていることが新たな展開である。すなわち、現在、月刊誌「現代詩手帳」において「詩は絵のように」という通しタイトルで「絵と文学の照応(エクプラシス)」論の連載を始めている。第一回「蛇行」論、第二回「行とは?」、第三回「入れ子詩法」を論じている。古代からバロック、現代にいたる図像メディアを徹底的に論ずる予定である。そのほか舞台美術論もひとつに纏める予定である。さらに、図像解読の手本を紹介するのも重要な仕事と考え、ブレーデカンブ著『カルチョの図像学』を選び翻訳を進めている(現在ゲラ刷り、法政大学出版局)。さらに新しい試みとして、研究発表のスピードをあげるために小冊子を特別に随時出していこうと思い、さし当たって2003年の1月にはワールブルク論を中心にした印刷物を出版した。本年度も図像の組み合わせの実験を行なってみた。オペラ・トゥーランドット論「愛のグランド・オペラ2」では、ヤコブと天使が格闘する旧約聖書の不思議な場面と、主人公ふたりのなぞなぞのやりとりに共通性を見るために、ドラクロワ、ゴーギャンの図版とルネサンスの「タンクレディもの」の図版を組み合わせてみた。これを普遍して、男と女の対決が基本的に天使との格闘による相互命名の構造をもつことを明らかに出来たと思う。一方、ワーグナー論「観光ロマン主義のリアル」においてもまた、19世紀の熱帯図版、グロッタ図版、パノラマ図版遊園地図版、王侯の庭園図版を組み合わせる試みを行なった。神話的な意味解釈の深みにはまってきた従来のワーグナー論とはまったく違う、光学上のワーグナーという新しい局面が図像研究によって開かれたものと自負している。特に本年度は、2001年度ワーグナー協会7月例会にて図版資料を映写しつつ発表したように、1800年前後の光学劇場ディオラマなどの図版から始まって、バイロイト祝祭劇場の構造に至る線上で、ワーグナーの総合芸術作品の光学性を説明した。またこれを小手調べに、ゲルマン風景の発明者フリードリヒと擬古典主義者として古代を再現しようとしたシンケルを中心に、図像の意味だけでなく、この時代の重要なキー・ポイントとして光学的な質的変動を描いてみる準備を整えた。またファシズムの様式の一環としてどのように群集が表現化されたかを、プッチーニ論で論じた。そこでは、ワールブルク学派風の図像研究に始まって、最後には寓意解釈から一歩出て、オペラととその舞台そのものが舞台外の群集をあらかじめ計算しているして成り立つものであることを指摘してある。

それは視覚がワーグナーのときと同じような光学的変性を遂げていることによるものである。そこではムッソリーニの活動、およびファシストのポスターと建築デザインをプッチーニの舞台図に併置して比較検討されている。さらに、1600年代のFigurengedichteが圧倒的な開花をみる現象から、バロックの文芸協会に至るころを中心に、古代から現代のデジタルなヴィジュアル詩に至る図像詩の資料を収集しつつある。
ラグーンにおける干潟の底質のかたさの変化の機構に関する研究

1干潟底面のかたさは貫入試験器の先端を直径6cmの円盤に替え、表面から3cm沈む間の最大支持力で表現した。2干潟上に8定点を設定し、18回の測定を行ったところ、支持力は、最大1.64kg/cm^2、最小最大0.21kg/cm^2の範囲で時間的に変化しており、測点によって支持力は異なった。3支持力の変化の様相は2つに分類できた。1つは位置が主流に近く干潟の中央部に近い測点で、高さが高く、底質が砂質系になっている7つの測点がこれに属する。また、もうひとつは、位置が主流から外れ、干潟の縁にある測点で、底質が砂泥質になっている1測点である。4砂質系の測点では、支持力は大きく、変動が激しく、かつ夏期に大きくなった。一方、砂泥質の測点では、支持力は小さく、変動が小さく、かつ冬期に大きくなった。5干潟底面が露出した状態のときの方が、水没したときより、支持力は大きい傾向があった。6干潟底面の底質は鉛直方向に変化しており、季節的にも変化した。底生生物の存在により支持力が低下する場合と影響が少ない場合があった。1底質のかたさを表すため、干潟表面の支持力を用いた。市販されている先端が円錐形の貫入試験器の先端に代わりに厚さ10mmの塩化ビニルの円盤を取り付け、種々の直径で支持力の試験を行った結果、安定した値が得られた直径60mmの円盤を採用し、3cm沈下する間の最大の支持値を用いることにした。低質試料は上層、中層および下層に3分割し、土質試験で分析した。2購入した砂面計は、蒲生ラグーンの導流堤から140m地点の低潮時に干潟が生ずる地点に設置し、1時間毎の底面の高さを平成4年6月から自動連続観測した。その結果、流水による底質の移動によって、流速が大きくなる上げ潮時に浸食がおこり干潟底面は低下し、下げ潮時に堆積が起こり上昇することが多かったが、必ずしもこのパターンにはならなかった。長期的には平成4年6月から平成5年2月まで140m地点の干潟表面は結果的に堆積が生じ、およそ10cm上昇した。3干潟表面の支持力は、干潟の中央部で比較的高く、干潟の縁を巡る澪に近い地点で低かった。その値は、11.0-2.5kg/cm^2の範囲で、9回の測定から予想通り干潟表面のかたさは時間的に変化していることがわかった。支持力の低い地点では、比重、50%粒径およびシルトクレイ含有率が小さく、支持力の高い地点では、これらの量の値は大きかった。4間隙比は、ふつうの土質では1以下になるが、干潟表面では1以上になることも多く、0.7-1.7の範囲になった。支持力と間隙比の関係は逆比例する関係が得られた。5 D.C.Rhoadsなどによると、限界せん応力はLong IslandSoundでは夏期に減少し冬期に増加するとされているが、蒲生ラグーンの支持力は、夏期より冬期で減少する反対の結果になった。【.encircled1.】底質のかたさを表すため、干潟表面の支持力を用い、市販の貫入試験器を利用した。指示力の測定、底質試料の採取は8定点で8回、追加した12点で1回行った。底質試料は上層、中層および下層に3分割し、土質試験で分析した。また、水位、流速、水温、および七北田川河口の砂州の観測も行った。【.encircled2.】砂面計は、蒲生ラグーンの導流堤から140m地点の低潮時に干潟が生ずる地点に設置し、1時間毎の底面の高さを平成4年度に引き続いて自動連続観測した。また、別の1台を200m地点に設置して、地形変化の相違を調べた。【.encircled3.】支持力の低い地点では、比重、50%粒径、シルトクレイ含有率が小さく、支持力の高い地点では、間隙比は低くなる特性は4年度と同様であった。【.encircled4.】

干潟表面の支持力は、4年度では、夏期より冬期で減少する傾向がみられたが、5年度では、逆に夏期に減少する傾向になった。これは、4年度には夏期に七北田川河口が閉塞気味であったため、蒲生ラグーンの流速が夏期大きくならなかったのに対して、5年度では河口の疎通が比較的よく、ラグーンの流速が大きくなり、表面のシルトクレイが巻き上げられ、砂質に近くなったためであると考えられる。【.encircled5.】干潟の地形変化の小さい200m地点とこれより地形変化の大きい140m地点の支持力を比較してみると、地形変化の小さい200m地点のほうが支持力が大きいことがわかった。【.encircled6.】干潟が水没しているときと露出しているときを比べるてみると、露出しているときのほうが支持力が大きい傾向がみられた。【.encircled7.】バイオターベーション(生物攪乱)による支持力の変化については、巣穴の数や大きさ、巣穴の存在による干潟表面の攪乱などのみられるところは明らかに支持力が低いことがわかった。
重力波天文学で探る宇宙初期からの連星進化

・超低金属量星による連星の進化計算コードの作成を共同研究者と行った。本成果を用いた計算及び論文執筆を今後行う予定である。・位置天文衛星GAIAによって観測されうるブラックホール-主系列連星(BH-MS連星)を連星進化計算によって予想した。また、GAIAで発見されたBH-MS連星を4m級望遠鏡で追観測することで伴星の主系列星の金属量を図れることを明らかにした。これにより、ブラックホールの特徴と形成環境の金属量との関係を調べることを示した。・高赤方偏移で起こるガンマ線バーストの発生率を初代星の連星合体計算から算出した。ガンマ線バーストは星が燃え尽きた後の重力崩壊時に付随して起こると考えられおり、高赤方偏移では初代星によるガンマ線バーストが起こっていると考えられる。このガンマ線バーストを起こすには星が速く回転している必要があるが、初代星の自転についてはまだわかっていない。そこで、初代星連星が燃え尽きる前に合体してできた星は軌道から角運動量をもらうため、高速回転することに着目し、連星合体を起こしてガンマ線バーストを起こしうるほど早く回転する星の数を見積もることで高赤方偏移のガンマ線バーストの数を見積もった。・指導学生に連星進化の計算手法を教え、Ultra striped supernova(USSN)の発生率及び発生チャンネルを見積もった。USSNは連星中性子星の形成に重要な役割をすることが知られており、今後の観測と本研究を照らし合わせることで連星中性子星形成に制限を加えられる。当初の予定である極低金属精錬性の進化計算コードがほぼ完成していることに加え、高赤方偏移でのガンマ線バースト観測率や、位置観測衛星GAIAにおけるブラックホール連星観測での金属量星依存性を明らかにする論文を執筆し、重力波以外への周辺分野への連星の寄与を明らかにしているため。・極低金属量連星の計算コードを完成させ、金属量ごとの星の進化の違いを明らかにする論文を執筆する。・上記の計算コードを用い、重力波における連星ブラックホールの質量分布や合体率と金属量の依存性を調べ、観測との比較を行う。・連星中性子星の合体位置と超新星爆発での反作用によるkickとの相関を求める。
新規ナノカーボン材料(PAH)の電子物性と高容量新型リチウムイオンへの応用

ナノカーボン材料PAHの理論計算PAHの理論計算用のモデルとして、多縮合環芳香族化合物の2分子系を考え、密度汎関数法を用いた量子化学的計算を行った。まずLiが層間に入った時の最適構造は2分子面の中央にLiが位置し、面間隔がほぼ4Åのものであることが明らかとなった。さらに表面や端は多量のLiが付着することが示され、これにより、PAHに多量のLiが含まれることが示唆された。また、Liが入ることによってPAHはLiからの電子を受け取り系は負になるが、この時の電子物性を調べるために、種々のPAHの電子物性特に振電相互作用について検討し、特異な電子物性の発現の可能性を示した。PAHの生成PAHは電気炉を用いて石油系ピッチ(粉末)を不活性ガス(窒素ガス)中、550°Cおよび650°Cの-定温度でそれぞれ4時間熱反応させて得られた。ピッチを加熱すると350°C前後でタール成分を含む黄金のガスが大量に発生するので、電池の活物質として最適なPAHを得るためには、室温から一定温度まで上昇させる昇温プロセスは特に重要であり考慮が必要であった。熱反応前後の質量から得られる収率は550°C、650°Cのいずれも43.5%であり、反応温度による差は認められなかった。PAHの基礎物性得られたPAHの基礎物性を調べるために、走査電子顕微鏡と高分解能透過電子顕微鏡(TEM)による観察と構造解析、X線回折装置による(002)面間隔や結晶子サイズなど結晶性の解析、元素分析装置による[H]/[C]モル比の測定、電気伝導度の測定などを行った。特にTEMによるPAHの格子像は貴重な写真である。C軸方向の結晶子サイズは3.2nmであり、約10層の(002)面の積層が認められた。これらの詳細な基礎物性については生成方法も含めて論文として発表した[掲載誌:Synthetic Matals 145(2004)31-36]。PAHを活物質に用いたリチウムイオン二次電池の試作リチウムイオン二次電池の電極に金属リチウムと生成したPAHを用いた電池セルを組み立て充放電特性を測定した。その結果、充電時の電気容量が850mAh/g、放電時の電気容量が520mAh/g、効率61%の高容量電池が得られた。グラファイトの炭素平面の一部であるグラフェンシートの大きさがナノオーダー(13nm)であり、端が水素で終端されたものの集合体で、炭素に対する水素の比(H/C)が平均0.050.5のものをナノカーボン材料(PAH)という。本研究では新しい物性を有する新規ナノカーボン材料を分子設計し、それを作製することにある。本年度はまず種々のアセン状グラフェンの電子物性に関係するバンドギャップΔE(HOMO-LUMO)を求めるとともに、温度の影響を考慮して、振電相互作用も調べた。いくつかのアセン分子については分子性超伝導を示す可能性を指摘し、それらの超伝導温度Tcを理論的に見積もった。

また、Li、H2との相互作用について検討しLiがインターカレートした新規ナノカーボン材料にはH2がよく吸収されることを見出した(山邊)。この分子設計を参考にキシレン樹脂やピッチを原料としてこの新規ナノカーボン材料の作製を行った。この材料にLiでインターカレートさせることによって、高容量化を試み、従来のものより格別に多い容量をもつことを見出した。さらにこの材料の構造を明らかにするために種々の物性測定を行ったが、特にTEM写真をとり、鮮明な画像が得られた。これは世界で初めて。アモルファスナノカーボンの部分的規則性を直後の観測によって見出したものである(藤井)。さらにホトニツクス材料用の新規カーボン材料の分子設計と物性測定も行った(吉野)また、異原子注入として、Beが特別にこれらナノカーボンによくインターカレートすることを見出すとともに、このC-Be系がH2吸着には極めて有効な電子状態と構造を持つことを理論的に予測し、これについての実験的検討も考慮中である。ナノカーボン材料PAHの理論計算PAHの理論計算用のモデルとして、多縮合環芳香族化合物の2分子系を考え、密度汎関数法を用いた量子化学的計算を行った。まずLiが層間に入った時の最適構造は2分子面の中央にLiが位置し、面間隔がほぼ4Åのものであることが明らかとなった。さらに表面や端は多量のLiが付着することが示され、これにより、PAHに多量のLiが含まれることが示唆された。また、Liが入ることによってPAHはLiからの電子を受けとり系は負になるが、この時の電子物性を調べるために、種々のPAHの電子物性特に振電相互作用について検討し、特異な電子物性の発現の可能性を示した。PAHの生成PAHは電気炉を用いて石油系ピッチ(粉末)を不活性ガス(窒素ガス)中、550°Cおよび650°Cの一定温度でそれぞれ4時間熱反応させて得られた。ピッチを加熱すると350°C前後でタール成分を含む黄色のガスが大量に発生するので、電池の活物質として最適なPAHを得るためには、室温から一定温度まで上昇させる昇温プロセスは特に重要であり考慮が必要であった。熱反応前後の質量から得られる収率は550°C、650°Cのいずれも43.5%であり、反応温度による差は認められなかった。PAHの墓礎物性得られたPAHの基礎物性を調べるために、走査電子顕微鏡と高分解能透過電子顕微鏡(TEM)による観察と構造解析、X線回折装置による(002)面間隔や結晶子サイズなど結晶性の解析、元素分析装置による[H]/[C]モル比の測定、電気伝導度の測定などを行った。特にTEMによるPAHの格子像は貴重な写真である。C軸方向の結晶子サイズは3.2nmであり、約10層の(002)面の積層が認められた。これらの詳細な基礎物性については生成方法も含めて論文として発表した[掲載誌:Synthetic Metals 145(2004)31-36]。PAHを活物質に用いたリチウムイオン二次電池の試作リチウムイオン二次電池の電極に金属リチウムと生成したPAHを用いた電池セルを組み立て充放電特性を測定した。その結果、充電時の電気容量が850mAh/g、放電時の電気容量が520mAh/g、効率61%の高容量電池が得られた。
糸球体スリット膜を中心とした上皮細胞間接着装置構成分子の解明

腎糸球体上皮細胞間接着装置のカドヘリンスーパーファミリーを同定するため、各種力ドヘリン間に共通する共通のアミノ酸配列よりdegenerate primerを作製しRT-PCRを行った。増幅された130bpのシークエンスを行った結果、プロトカドヘリンに属する多くのクローンが得られたことが分かった。これらをプローブとして用い、ribonuclease protection assay(RPA)にて、糸球体、腎皮質、腎髄質におけるmRNAの量を比較し、糸球体に特異的に多く存在するクローンを選別した。その結果、8種類のクローンが同定され、この中で、メッセージ量が多いクローンについて解析を進めた。このcDNAは、human FAT proteinにhomologyが高く、アミノ酸レベルで90%の一致を示し、rat FAT proteinに相当するものであることが分かった。細胞内領域のprimarを用いたPCRでは、C末端のアミノ酸配列はヒトと100%一致することがわかった。C末端のアミノ酸配列に相当するオリゴペプチドに対するアフィニティー精製抗体を作製し、糸球体のhomogenate及びexpression vectorをもつ大腸菌のWesternblottingより、この抗体の特異性を確認した。またこの抗体は、NRK培養上皮細胞の細胞同志が接する部位を強く染め出した。以上のFATに対するcDNA、特異抗体を用いて、ラット正常及びPAN腎症の腎、新生児腎を検討した。RPAでは、ラットの系統間でシグナルの強さに差はあるものの、正常腎糸球体に有意に発現していることが示され、in situ hybridizationでは糸球体上皮細胞に陽性所見がみられた。免疫染色では基底膜にそって、上皮側に有意な染色が観察され、スリット膜に対する抗体(5.1.6)との二重蛍光抗体法では、両者は一致することが確かめられた。またPAN腎症においては、RPAにて糸球体の発現は有意に上昇し、in situ hybridization、免疫染色においても糸球体上皮細胞における染色性の増大が示された。糸球体の発生過程においては、初期より未分化な上皮細胞間に観察され、分化を通じて消失することはなかった。以上より、FATは、生理的な状態ではスリット膜の構成要素である可能性が高く、病的状態、幼弱な糸球体上皮細胞間にもみられることから、糸球体上皮細胞の基本的な細胞接着に関わっていることが推測された。ラット腎臓より糸球体を単離、RNA分離後cDNAを合成し、カドヘリンのEC-3からEC-4までの部位を増幅するdegenerateprimerを用いてRT-PCRを行った。これらをプローブとして用い、ribonuclease protection assayにて、糸球体、腎皮質、腎髄質におけるmRNAの量を比較し、糸球体に特異的に多く存在するクローンを選別した。その結果、8種類のクローンが同定された。この中で、メッセージ量が多く、human FAT proteinにhomologyの高いクローンについてさらに検索を進めた。このcDNAの5'および3'方向に各々約500bpほど解析を進めた結果、アミノ酸レベルでhuman FAT proteinと8090%の一致を示し、rat FAT proteinに相当するものであることが分かった。そこですでに報告されているhuman

FAT proteinのアミノ酸配列をもとに、そのC端末に相当するオリゴペプチドを作り、家兎に免疫、得られた抗血清に対しaffinity purificationを行った。この抗体でヒト腎組織を免疫組織学的に検討したところ、成人の腎糸球体には存在せず、発達途上の未分化な糸球体上皮細胞間に染色が観察された。また、古典的カドヘリン、およびデスモゾームのマーカーのデスモプラキンに対する抗体を用いた二重蛍光抗体法にて、FAT proteinとの位置関係をみた。その結果、デスモプラキンとも、カドヘリンとも重ならない染色がしばしば存在し、デスモゾームおよびadherens junctionに対応しない細胞間接着を形成している可能性が示された。今後は、FAT proteinの未分化糸球体上皮細胞におけるより詳細な分布の検討、病的状態における変化等を追求していきたい。また、他のプロトカドヘリンのクローンについても同様の検索を行っていきたい。腎糸球体上皮細胞間接着装置のカドヘリンスーパーファミリーを同定するため、各種カドヘリン間に共通する共通のアミノ酸配列よりdegenerate primerを作製しRT-PCRを行った。増幅された130bpのシークエンスを行った結果、プロトカドヘリンに属する多くのクローンが得られたことが分かった。これらをプローブとして用い、ribonuclease protection assay(RPA)にて、糸球体、腎皮質、腎髄質におけるmRNAの量を比較し、糸球体に特異的に多く存在するクローンを選別した。その結果、8種類のクローンが同定され、この中で、メッセージ量が多いクローンについて解析を進めた。このcDNAは、human FAT proteinにhomologyが高く、アミノ酸レベルで90%の一致を示し、rat FAT proteinに相当するものであることが分かった。細胞内領域のprimarを用いたPCRでは、C末端のアミノ酸配列はヒトと100%一致することがわかった。C末端のアミノ酸配列に相当するオリゴペプチドに対するアフィニティー精製抗体を作製し、糸球体のhomogenate及びexpression vectorをもつ大腸菌のWesternblottingより、この抗体の特異性を確認した。またこの抗体は、NRK培養上皮細胞の細胞同志が接する部位を強く染め出した。以上のFATに対するcDNA、特異抗体を用いて、ラット正常及びPAN腎症の腎、新生児腎を検討した。RPAでは、ラットの系統間でシグナルの強さに差はあるものの、正常腎糸球体に有意に発現していることが示され、in situ hybridizationでは糸球体上皮細胞に陽性所見がみられた。