hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
身体接触性の高いデバイスにおける非明示的インタラクションの研究

身体性の高いデバイスとユーザの間に埋め込まれた環境・行為に注目し、それらを理解・応用することによって利用者の生活を補助する枠組みを提案した。具体的には、以下の2つの課題に取り組んだ。1.身体性の高いデバイスとユーザの間に植えこまれた行為を理解するセンシング技術と、行為に応じて振る舞いを変えるためのプログラミング環境をツールキット化すること。2.ツールキット化された環境を用いてユーザテストを行いその使われ方を知識化すること。2013年度の実績としては、1.イヤフォン型のセンサプローブの試作・開発、2.スマートフォンとの通信方法の検討と実装を行った。1.イヤフォン型のセンサプローブの試作・開発においては、いくつかのイヤフォン型センサプローブの試作・開発を行った。実施者はこれまでにイヤフォン用のセンサユニットをいくつか施策してきた。代表的なものはイヤフォンに近接センサを内蔵し、耳の左右を判別する機能を有し、左右適切なチャネルの音声を自動的に提供するものである。実施者はこれに加えて、イヤフォンにカメラを内蔵したものを開発した。カメラから得られる映像をコンテキストの抽出に用いるとともに、その映像をイヤフォンの使われ方の分析に用いることができる。2.スマートフォンとの通信方法の検討と実装においては、OSとしてAndroidを搭載したスマートフォンを用いて、1.で開発したイヤフォン型センサプローブとの通信方法を検討・実装した。当初計画していたAOA2.0による手法を、OS側のプロトコルとSDKの開発が進んでいないことから切り替え、Bluetoothおよびマイクチャネルを用いた手法へと切り替えたことにより、計画から幾分かの遅れが生じている。本研究では、身体接触性の高いデバイスとユーザの間に埋め込まれた環境・行為に注目し、それらを理解・応用することによって利用者の生活を補助する枠組みを提案した。1.身体接触性の高いデバイスとユーザの間に埋め込まれた行為を理解するセンシング技術と、行為に応じて振る舞いを変えるためのプログラミング環境をツールキット化すること。2. 1.によってツールキット化された環境をもちいてユーザテストを行い、その使われ方を知識化すること。1.については、イヤフォンにセンサを埋め込みデバイスとユーザ間に埋め込まれた行為を検出するための技術開発を行った。具体的には、イヤフォンに近接センサや加速度センサ、カメラなどを埋め込むことを試行し、それらセンサによって抽出可能な行為について検討を行った。また、スマートフォンを用いて、それらのセンサデータを受け取り、その振る舞いに応じてスマートフォンの操作を行うための技術的検討を行った。2.については、研究の方向性をやや修正し、普段からイヤフォンを使う利用者の観察を通して、イヤフォンと利用者間のインタラクションおよび、そのインタラクションと利用状況の関係性を調査した。その結果、イヤフォンのように身体接触性が高いものの、常時身につけているわけではない、いわばハーフウェアラブルと言うべきデバイスと利用者のインタラクションを利用することで、従来よりもリッチな状況理解が可能になることが示唆された。ヒューマンコンピュータインタラクション研究実績にも記載したが、当初計画していたAndroid OSのためのアクセサリ規格であるAOA2.0による実装について、OS側のプロトコルとSDKの開発が進んでいないことから断念し、他の手法を採用することにした。この切り替えによって時間的コストが生じることとなった。現在はより安定したBluetoothによる実装を行うことによって当初の計画の通りに実装が可能であることが確かめられている。この遅滞により、当初計画で2013年度下半期に行う予定であったプログラミング環境の開発を行うことができていない。先ずは、コンセプトを確認するためのプロトタイプの実装を早急に進めるつもりである。当初計画では2013年度にデバイス及び開発環境を行ない、2014年度にはユーザ評価を主に推進する予定であった。これについて、2013年度に計画の遅滞が生じたことから計画を繰り下げ、2014年度の上半期までに、提案コンセプトを確認するためのプロトタイプの実装を行う。下半期では、ユーザテストとワークショップを平行して行うことにより、データ収集に務める。また、推進のために、研究補助員を雇用し、開発およびユーザ評価の補助を依頼する。開発が小規模なプロトタイプ作成および実験に留まったために少額となった。ハードウェアは日進月歩のため、次年度の実験に向けてはその時の最新のデバイスを購入するほうが合理的であると判断した。実装のための研究補助員を雇用しなかった(次年度雇用予定)。ユーザテストに向けて、研究で開発したデバイスを動かすための十数台のデバイスを導入する予定である。また、実装とユーザテストのために研究補助員を雇用する予定である。
β2GPI/MHCクラスIIに対する自己抗体の証明と産科異常病因解析

不育症患者のaB2GPI/HLA-DR7(ネオセルフ)抗体と不育症との関係を明らかにすることを目的とした。不育症女性108人を対象とした。流死産歴無し生産歴ありのコントロール女性100人の99%ile(52.6 U/ml)を基準値として、対象で抗体を測定した。結果、不育症女性108人中、23人(21 %)が、ネオセルフ抗体陽性であった。陽性であった不育症女性23人中、17人は他のaPLも陰性であった。原因不明の不育症69人中12人(17 %)でネオセルフ抗体が陽性であることを初めて明らかにした。ネオセルフ抗体は、新たな不育症の原因である可能性が示された。β2GPIとMHCクラスII分子を共発現させた293T細胞を用いて、MHCクラスII分子にβ2GPI蛋白分子が提示されるかをフローサイトメトリーにて解析した。抗リン脂質抗体症候群(APS)に感受性であるHLA-DR4, DR7は、β2GPIを細胞表面に提示した。しかし、β2GPI単独を293Tに形質移入しても細胞表面にβ2GPIは発現しなかった。β2GPIとMHCクラスII分子を共発現させた293T細胞を溶解し、抗HLA-DR抗体固定化ビーズで免疫沈降したところ、β2GPIがHLA-DRと共沈降された。これらの結果より、β2GPIは分泌蛋白であるために単独で形質移入しても細胞表面に発現しないが、MHCクラスII分子と共発現させることによって、MHCクラスII分子とβ2GPIが複合体を形成して細胞表面に表出されることが分かった。APS患者の自己抗体がβ2GPとMHCクラスII分子の複合体(β2GP/MHCクラスII複合体)を認識できるかを調べた。β2GPIとMHCクラスII分子を共発現させた293T細胞にヒト抗カルジオリピン-IgMモノクローナル抗体(EY2C9)もしくは、APSの患者血清を反応させた。EY2C9およびAPS患者の自己抗体は、β2GPIのみ形質移入した293Tには結合できなかったが、β2GPIとMHCクラスII分子を共発現させた293T細胞に結合した。このことより、APS患者の自己抗体は、β2GP/MHCクラスII複合体を認識することが初めて明らかとなった。ミスフォールドβ2GPIとMHCクラスII複合体がAPSの病態と関連するかを調べた。まず、β2GPIのみを293T細胞に遺伝子導入しても細胞表面にβ2GPIは発現しなかったが、β2GPIとMHCクラスIIの両方を遺伝子導入するとβ2GPIが細胞表面に発現することを確認した。免疫沈降によって、細胞表面でMHCクラスII分子とβ2GPIが複合体を形成していることを明らかにした。また、C, N末端のそれぞれを標識したβ2GPIとMHCクラスIIを293T細胞に共発現させることによって、MHCクラスIIに結合したβ2GPIはペプチドではないことが分かった。次に、ヒト抗カルジオリピン・モノクローナル抗体(EY2C9)と患者血清中の自己抗体がリン脂質非存在下で、APS感受性アレルのMHCクラスII(HLA-DR7)とβ2GPIの複合体を認識することが分かった。APS患者の83.3% (100/120人)において、β2GPI/HLA-DR7-複合体に対する自己抗体が陽性であり、抗カルジオリピン抗体、抗β2GPI抗体のそれぞれが陰性であるAPS患者の約50%でβ2GPI /HLA-DR7複合体に対する自己抗体が陽性となった。今回、APSの病態にβ2GPI/MHCクラスII複合体とそれに対する自己抗体が関連していることを明らかにした。また、β2GPI/HLA-DR7複合体に対する自己抗体の検出はAPSの新しい診断法として有用である可能性がある。研究目的のうち、1.種々のMHCクラスII分子によるミスフォールドβ2GPIの抗原提示効果を確定する。3.生体組織でβ2GPI/MHCクラスII複合体の局在を解析する。について、ほぼ予定通りに完了した。現在、4.定量的に抗β2GPI/MHCクラスII複合体抗体を測定する新規検査法を確立する。実際の臨床上、APSや血清学的陰性APSの診断に対する検査法の有用性を調べる。の研究を行っているが、順調に進んでいる。2016年5月までに神戸大学で管理した抗リン脂質抗体症候群(APS)の臨床症状を有する女性患者から同意を得、血清中aβ2GPI/ HLA-DR7抗体(以後、ネオセルフ抗体)の抗体価を前方視的に測定した。また、従来の抗リン脂質抗体(aPL)(抗カルジオリピン抗体(aCL)IgG, aCL IgM, β2GPI依存性aCL(aCLβ2GPI)IgG,ループスアンチコアグラント(LA))も測定し、さらに、診療録より患者の臨床背景等を調べた。全対象症例は95例であり、ネオセルフ抗体価≧30Uと高値であった14例中8例でaPLのいずれかが陽性であり、残りの6例ではいずれのaPLも陰性であった。従来のaPL陰性かつネオセルフ抗体価≧30Uであった6例はいずれも原因不明不育症の既往を有する患者であった。

ネオセルフ抗体の測定は、APSの新たな診断検査法、特に、原因不明とされる不育症の原因検索に有用である可能性が示唆された。APSの病因・病態にβ2GPIが深く関与していることは、これまでの世界的な研究で明らかである。しかしながら、臨床上、aPL陽性陰性や抗体価とAPS病態に乖離があるなど、aPL測定方法について多くの問題点が指摘されていた。本研究結果は、最近発見されたMHCクラスII分子の新しい抗原提示機構によるミスフォールドβ2GPIに対する自己抗体の存在を証明したため、学術的に最新で極めて独創的である。研究目的のうち、1.種々のMHCクラスII分子によるミスフォールドβ2GPIの抗原提示効果を確定する。3.生体組織でβ2GPI/MHCクラスII複合体の局在を解析する。について、ほぼ予定通りに完了した。現在、4.定量的に抗β2GPI/MHCクラスII複合体抗体を測定する新規検査法を確立する。実際の臨床上、APSや血清学的陰性APSの診断に対する検査法の有用性を調べている。今年度の研究実績を下に記す。目的:不育症患者のaβ2GPI/HLA-DR7複合体(ネオセルフ)抗体と不育症との関係を明らかにすることを目的とした。対象と方法:2回以上の流産ないし1回以上の死産の既往がある不育症女性108人を対象とした。流死産歴無し、生産歴あり、抗リン脂質抗体(aPL)陰性、自己免疫疾患無しの女性100人をコントロールとした。コントロール女性の血清の99%ileを基準値として、対象でネオセルフ抗体価を測定した。結果:52.6 U/mlが基準値となった。不育症女性108人中、23人(21 %)が、ネオセルフ抗体陽性であった。ネオセルフ抗体陽性であった不育症女性23人中、17人(74 %)は、他のaPLも陰性であった。陽性23人中、9人(39 %)が、不育症精査で原因/リスク因子が不明であった。また、原因/リスク因子不明不育症69人中12人(17 %)でネオセルフ抗体が陽性であることが初めて明らかになった。結論:これまで原因/リスク因子不明とされていた不育症女性の17 %で陽性になったことから、aβ2GPI/HLA-DR7複合体抗体は、新たな不育症の原因である可能性が示された。前向きコホート研究や介入研究の臨床試験によって、因果関係の決定が今後期待される。不育症患者のaB2GPI/HLA-DR7(ネオセルフ)抗体と不育症との関係を明らかにすることを目的とした。不育症女性108人を対象とした。流死産歴無し生産歴ありのコントロール女性100人の99%ile(52.6 U/ml)を基準値として、対象で抗体を測定した。結果、不育症女性108人中、23人(21 %)が、ネオセルフ抗体陽性であった。陽性であった不育症女性23人中、17人は他のaPLも陰性であった。原因不明の不育症69人中12人(17 %)でネオセルフ抗体が陽性であることを初めて明らかにした。ネオセルフ抗体は、新たな不育症の原因である可能性が示された。「研究目的」のうち、1.種々のMHCクラスII分子によるミスフォールドβ2GPIの抗原提示効果を確定する。2. MHCクラスII分子に提示されたミスフォールドβ2GPI(β2GPI/MHCクラスII複合体)に対する自己抗体(抗β2GPI/MHCクラスII複合体抗体)が、APS患者血清中に存在することを証明する。現在、3.生体組織でβ2GPI/MHCクラスII複合体の局在を解析する。の段階の研究を行っているが、順調に進んでいる。
室温強磁性半導体を目指した酸化ユーロピウムの基礎研究

強磁性半導体である酸化ユーロピウムEuOは,Euを過剰にしたり,2価イオンのEuを3価でイオン半径が小さいLaやGdで置換したりして格子定数や電子ドープを行うことによって,巨大磁気抵抗効果を伴った強磁性転移温度の急激な増大(約70K→150K)を示す。その起源は,Eu 4fとO 2pとの混成効果,および,伝導電子を媒介とした間接相互作用,または,空間的に局在した4f電子による磁気ポーラロン効果によるものと考えられているが,決定的な結論は得られていない。そこで本研究では,これらのうち,Eu 4f?O 2p混成と間接相互作用の起源である伝導電子数を別々にコントロールする技術を確立した。それを用いて,強磁性転移温度を高めるための知見を得た。酸化ユーロピウムは,強磁性転移温度(T_c)が70Kの強磁性半導体であるが,我々のこれまでの研究で,EuイオンをLaイオンに置換して電子のドープと格子定数を小さくする相乗効果によって,T_cを200Kまで上げることが出来ることが知られている。しかしながら,そのメカニズムは定量的にはわからないことが多い。そのために,ドーピングによる効果を正確に見積もることができるように,試料を数原子層まで薄くした系の作成を試みた。我々は従来バッファー層にBaOを使ってきたが,BaOとEuOの格子ミスマッチが大きく,この方法では数原子層の膜を作ることは困難であった。そこで,格子ミスマッチが小さいSrOをバッファー層として用いることで,均一な数原子層のEuO薄膜を作ることに成功した。実際に膜厚の減少に伴ってT_cが減少すること,ユーロピウム4f準位と酸素2pバンドとの混成強度が減少するという従来の予想を再現する結果が得られた。このようによく定義できた薄膜試料をつくることができたため,それを用いて次年度以降に電子ドープおよび格子定数とT_cの関係を定量的に決定し,T_cがどこまで上がるか実験的に予測していきたい。その他,磁気転移温度が従来の予想に比べて高い系であるCeOs_2Al_<10>の磁気転移の起源となる電子状態を偏光赤外分光で調べ,電荷密度波が原因であることを突き止めた。また,磁性と超伝導の関係が注目されている鉄系超伝導体A_xFe_2Se_2(A=K,Cs)の電子構造を角度分解光電子分光で決定し,超伝導の対称性についての知見を得た。酸化ユーロピウムEuOは,強磁性転移温度(Tc)が70Kの強磁性半導体であるが,我々のこれまでの研究で,EuイオンをLaイオンに置換して電子をドープし,かつ,格子定数を小さくすることによる混成強度の増加の相乗効果によって,Tcを200Kまで上げることが出来ることが知られている。そこで,今年度は,電子ドープ効果のみを引き出すために,昨年度に作成に成功したEuO超薄膜試料(Tc40K)にカリウムを蒸着しながらの電子構造変化の観測を行った。その結果,カリウムによって電子をドープすることだけでも,Tcが120Kまで上昇するのが見られた。また,電子のドープ量がある値を超えると,強磁性が抑制される効果も観測された。この結果は,最適ドープ量が存在することを示している。つまり,Tcを上げるためには,最適ドープ量を決定し,その際にどのような電子構造が現れるかを調べる必要がある。電子構造を放射光3次元角度分解光電子分光で調べたところ,カリウムからの電子はリジッドバンド的にEu5dバンドにドープされるのではないことがわかった。このことは,電子占有状態の変化のみを追跡するのではなく,電子非占有状態の変化も調べることが重要であることを示している。そこで本年度は,電子非占有状態の情報を得るために,新たに逆光電子分光装置を立ち上げた。現在調整中であるが,次年度以降,EuO超薄膜作成チャンバーに接続し,電子非占有状態の情報も得る予定である。酸化ユーロピウムEuOは,強磁性転移温度(TC)が約70Kの強磁性半導体である。この物質に,Euを過剰にしたりEuをランタンLaやガドリニウムGdで置換することによって,TCが最大200K程度まで上昇することが我々を含めたいくつかのグループで調べられている。しかしながら,その起源は未だに解明されていないため,世界中で研究が進められているところである。

我々は,その起源を,1電子ドープによるd-f間接相互作用の増加,2格子定数の減少による超交換相互作用の増加,3局所ひずみによる磁気ポーラロンのどれかが主に効いているものと考え,それらの効果を分離してTCに対する効果を調べ,室温での強磁性半導体の実現を目指している。これまでのEuO超薄膜試料(TC40K)の作成の成功とその電子構造の膜厚依存性の観測(22年度),及びカリウムを共蒸着することによる電子ドープとTCの電子ドープ量依存性と電子構造変化の観測(23年度)に引き続き,今年度は局所ひずみと電子ドープを一緒に行う系としてGdをドープした超薄膜の作成を試みた。その結果,多結晶超薄膜の作成には成功したが,単結晶を得るまでには至らなかった。しかしながら,厚膜のGdドープEuOの作成には成功しているという他のグループからの報告はあるため,引き続き,超薄膜の作成を行ない,局所ひずみの影響について調べていく方針である。一方で,電子非専有状態の情報を引き出すために開発を進めてきた逆光電子分光装置は,さらなる高効率検出化を行うために,発光する真空紫外光を集めるための楕円面鏡の開発を行い,逆光電子分光装置に組み込んだ。また,高分解能化するために,真空紫外分光器と一次元アレー検出器を組み合わせた分光システムを設置し,テストを開始した。磁性半導体酸化ユーロピウムEuOの強磁性転移温度を上げるために,強磁性の起源と考えられるEu 4fとO 2p電子間の超交換相互作用(混成効果)とEu 4fとEu 5d電子間の間接交換相互作用(電子ドープ効果)を分けて調べる必要があった。今年度は,電子ドープ効果について調べることができたため,おおむね順調に進んでいると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後,電子ドープや混成効果を変化させた際の電子構造変化を調べるため,放射光を用いた3次元角度分解光電子分光だけではなく,逆光電子分光を取り入れた研究を行なっていく。また,このことで,EuOの強磁性転移の起源が明確になり,室温での強磁性半導体を実現できるかどうかがわかるものと考えられる。
亜ヒ酸酸化細菌を用いた地下水からの新規ヒ素除去装置の開発

活性汚泥から亜ヒ酸酸化能を有する細菌を無機培地を用いて集積培養し,16S rRNA遺伝子解析より,亜ヒ酸の酸化に関与する細菌は,Rhizobium sp.であることが示唆された.また,細菌群の亜ヒ酸の酸化に及ぼすDO,pH,水温による影響を明らかにした.次に,集積培養したスポンジ担体に固定化し、無曝気条件下でAs(III)とFe(II)を流入させ,AsとFeの連続酸化とFeによるAs共沈除去について検討した.その結果,滞留時間2時間で流入Fe(II)濃度が25 mg/Lの場合、平均95.1%のAsを除去することができ,水道水質基準値付近まで除去することができた.活性汚泥から亜ヒ酸酸化能を有する細菌を無機培地を用いて集積培養し,16S rRNA遺伝子解析より,亜ヒ酸の酸化に関与する細菌は,Rhizobium sp.であることが示唆された.また,細菌群の亜ヒ酸の酸化に及ぼすDO,pH,水温による影響を明らかにした.次に,集積培養したスポンジ担体に固定化し、無曝気条件下でAs(III)とFe(II)を流入させ,AsとFeの連続酸化とFeによるAs共沈除去について検討した.その結果,滞留時間2時間で流入Fe(II)濃度が25 mg/Lの場合、平均95.1%のAsを除去することができ,水道水質基準値付近まで除去することができた.地下水に含まれる亜ヒ酸は、酸化剤を用いて亜ヒ酸をヒ酸に酸化後、鉄やアルミニウムの加水分解生成物との共沈によって除去されている。しかしながら、経済的に処理するためには薬品によらない手法の開発が望まれている。本研究は、独立栄養の亜ヒ酸酸化細菌を用いて亜ヒ酸をヒ酸に酸化するための装置の開発を主目的とする。本年度は、ポリビニールアルコール製あるいはスポンジ製の担体に亜ヒ酸酸化細菌を担持し、連続的に亜ヒ酸をヒ酸に酸化出来るかを検討した。まず、円筒形の反応容器(内径4cm、長さ1m)に亜ヒ酸酸化細菌をポリビニールアルコール製の担体(直径約4mm)内部に担持し、下部から空気と模擬地下水を連続的に流入させた。流入亜ヒ酸濃度は1mg/Lとし、水理学的滞留時間を変化させた。その結果、担体内部に10^<11>cell以上保持でき、滞留時間が4時間以上であれば、亜ヒ酸を95%以上安定して酸化できることが分かった。さらに、流入亜ヒ酸濃度が5mg/Lでも95%程度の酸化率を得ることが出来、7日間程度流入を停止しても、曝気を行っていれば亜ヒ酸酸化能には影響しないことが分かった。また、この方法では酸素の供給と担体の浮遊のため曝気が必要であるが、さらに経済的手法を目指し、亜ヒ酸酸化細菌の付着担体として、円筒形のスポンジ(直径約3cm、長さ約3cm、空隙率約0.5)を用いた。このスポンジ27個を釣り糸でぶら下げ、上部から模擬地下水を自然流下で流して底部から流出させた。その結果、流入亜ヒ酸A濃度が1mg/Lのとき、滞留時間が0,7時間以上であれば95%以上連続的に酸化処理可能であり、スポンジ担体は流入部から10個程度までで十分に酸化が行われていることがわかった。これより、本装置により曝気を行わなくても亜ヒ酸酸化細菌をスポンジに固定することにより連続酸化処理が可能であることがわかった。仙台市の秋保温泉浄化センターで採取した活性汚泥を亜ヒ酸と栄養塩類のみを含む培地で継代培養し、亜ヒ酸酸化能を有する細菌を集積培養した。スポンジ担体(直径3cm、長さ3cm)を25個吊り下げた反応槽を2つ作製した。集積培養した細菌を担体に固定化し、25°Cの恒温室内で亜ヒ酸0.5mg/L、第1鉄5及び25mg/L、微量無機塩類を含む人工地下水を滞留時間を2時間となるように流量を設定して連続的に上部から滴下し、52日間運転した。測定は、流入及び流出水中のヒ素と鉄濃度を形態別に行った。さらに、運転最終日には流下方向の鉄とヒ素濃度を形態別に測定した。その結果、鉄を添加しない場合は、亜ヒ酸はほぼヒ酸に酸化されて流出し、ヒ素としての除去は行われなかった。しかし、第1鉄5mg/Lを含む人工地下水を添加した条件では、運転開始から40日以降では平均85%、25mg/L添加では95%亜ヒ酸を除去できた。さらに、52日目では亜ヒ酸は両反応槽とも上部の2個目の担体でほぼヒ酸に酸化されており、ヒ酸濃度は流下方向に徐々に低下していた。また、流入第1鉄濃度が5mg/Lでは最下部の担体まで第1鉄は0.9-0.5mg/Lに緩やかに減少したのに対して、25mg/Lでは2つ目のスポンジから17mg/L前後で一定となった。この第1鉄の除去量の違いが亜ヒ酸の除去率に影響を与えたと考えられた。さらに、流入したヒ素と鉄は15番目までの担体でほぼ除去されていた。

以上のように、反応槽に流入した亜ヒ酸は担体に固定化された亜ヒ酸酸化菌によってヒ酸に酸化され、第1鉄は空気酸化されて第2鉄になり、ヒ酸が生成された水酸化第2鉄と共沈して担体に保持されて除去できたと考えられ、地下水からのヒ酸の除去装置の開発がなされた。秋保温泉浄化センターより採取した活性汚泥を、有機物を含まず、亜ヒ酸を100mg/L含む培地(25°C、120rpm)で継代培養し、亜ヒ酸耐性を有する菌を分離した。電子顕微鏡の観察結果より、桿菌が主要な細菌であることが分かった。さらに、16S rRNA遺伝子に基づく分子系統解析を行った。また、分離した細菌群の亜ヒ酸酸化速度は、単一基質の酵素反応速度式であるMichaelis-Mentenの式に従うことが分かった。次に、亜ヒ酸酸化細菌の固定化担体として、円筒形のスポンジ(直径約3cm、長さ約3cm、体積約21cm3、空隙率約0.98)を15個吊り下げた装置を作製し、上部から亜ヒ酸を含む人工地下水を滴下し、自然流下によりリアクター底部より流出させた。流入亜ヒ酸濃度は1mg/L及び0.5mg/Lとし、各濃度で水理学的滞留時間を3hから0.5hまで各滞留時間で定常状態になるまで運転した。その結果、滞留時間0.5hまでは各流入亜ヒ酸濃度で95%以上連続酸化処理が可能であることがわかった。また、亜ヒ酸濃度の流下方向の濃度分布より、流入亜ヒ酸濃度0.5mg/Lの場合、滞留時間3hおよび2hでは5個目、1hでは10個目、0.5hでは15個目までにはAs(III)がほぼ酸化されていた。1.0mg/Lの場合、滞留時間3hおよび2hでは5個目、1hでは10個目まででAs(III)がほぼ酸化されており、0.5hでは25個目までで徐々に酸化されていた。さらに、スポンジに付着した細菌数は、上部で8E9、下部で5E8個/スポンジ程度であり、この分布は亜ヒ酸濃度の低下と良く対応しており、亜ヒ酸の酸化が単体に付着した細菌によって行われていることを確認した。特に、本研究で採用した装置は無曝気で、特別な運転操作を必要とせず亜ヒ酸の酸化が充分に行われることに優位性があることを明らかにした。平成23年3月11日の震災の影響で、当初予定していた国交省管轄のダム湖の底泥及び仙台市管轄の浄化センターからの活性汚泥の採取が遅れたため、新規の亜ヒ酸酸化細菌の分離・同定が出来なかった。しかしながら、既に活性汚泥から分離同定して研究室で培養している亜ヒ酸酸化細菌をポリビニールアルコール製の単体やスポンジ担体に担持した連続酸化実験を行った。その結果、提案する装置によって滞留時間を1時間程度確保すれば連続的に亜ヒ酸をヒ酸に酸化できることを明らかにし、後に示すように論文として発表した。25年度が最終年度であるため、記入しない。亜ヒ酸酸化能を有する細菌については、秋保温泉浄化センターから採取した活性汚泥を有機物を含まない培地で継代培養を繰り返し、数種の細菌を分離し、分子系統解析を行っている。また、亜ヒ酸酸化能を有する細菌を用いた連続酸化に関しては、スポンジ担体を用いた装置を作成し、流入水中の亜ヒ酸濃度を0.5及び1.0mg/Lとして、水理学的滞留時間を3時間から0.5時間まで低下させた実験を行い、滞留時間が1時間以上であれば、流入亜ヒ酸の95%以上がヒ酸に酸化されることを明らかにした。以上のように、本研究は概ね順調に進展していると判断した。11で述べたように、当初予定していて出来なかったヒ素濃度が高いダム湖の底泥と高濃度のヒ素が流入する下水処理場の活性汚泥からの亜ヒ酸酸化細菌の分離・同定とその細菌の亜ヒ酸酸化速度に及ぼす亜ヒ酸濃度、pH、水温、有機物濃度、栄養塩濃度及び鉄(II)濃度の影響を回分実験により明らかにする。さらに、スポンジ担体を用いた亜ヒ酸の連続酸化に関しては、スポンジ数を増加させ、さらに滞留時間を短くした場合や流入亜ヒ酸濃度を0.5mg伍に低下した場合の亜ヒ酸酸化効率を検討する。1亜ヒ酸酸化能を有する細菌の系統解析
音声・音響信号に備わる寸法恒常性による音脈分凝と音色知覚の時間追随性

音の物理的媒介物は大気圧の局所的な時間変動であるが,その発生には多くの場合何らかの音源すなわち物理的な実体が存在している.これらの物体は空間内で一定の寸法を持っており,それが安定していることが各音源に対応した音脈の形成に繋がると想定される.この研究では音源の寸法の変化に対応した共鳴スケールの時間変動が音脈分凝を中心とした音の知覚的体制化に与える影響について調べた.その結果,寸法情報の抽出がかなり高速に可能であり,その急激な時間変化によって系統的に音脈分凝ができることが分かった.音の物理的媒介物は大気圧の局所的な時間変動であるが,その発生には多くの場合何らかの音源すなわち物理的な実体が存在している.これらの物体は空間内で一定の寸法を持っており,それが安定していることが各音源に対応した音脈の形成に繋がると想定される.この研究では音源の寸法の変化に対応した共鳴スケールの時間変動が音脈分凝を中心とした音の知覚的体制化に与える影響について調べた.その結果,寸法情報の抽出がかなり高速に可能であり,その急激な時間変化によって系統的に音脈分凝ができることが分かった.研究の目的は,音響信号によって伝えられる寸法情報によって音脈分凝,即ち,耳に到達した段階では混在している信号を外界の音源に対応する成分にいかに仕分けて聞くことができるかについて,その機構を解明することにあった。本年度には,寸法に対応して変化する音源の物理的特性として,励振源の基本周波数と共鳴体の共鳴周波数の間の相互作用の有無についてまず検討した。その結果,この二つの属性は論理的には独立な制御要素として考えることが出来るのに対して,知覚上は自然界に存在する組み合わせの軸に沿って変化した方が分凝を引き起こしやすいことを明らかにした。この自然な組み合わせの変化と不自然な組み合わせの変化の間には.興奮パターンと呼ばれる聴覚的なスペクトルの上では有意な差が存在しないことから,自然界に存在しやすい組み合わせの場合に対する特別な神経結合が介在した後に,音源の仕分けが行われている機構の存在を示唆する結果と考えられる。上記の実験以外に,共振特性上で共鳴体寸法の大小関係のみが異なる2つのインパルス応答を交互に呈示する母音音刺激を作成して試聴を行った。その場合,2つのインパルス応答の組を1周期としたピッチで聞こえ,さらにその音の寸法については曖昧な情報しか抽出できないにもかかわらず,音韻性については本来のものが聞こえるという予備的結果が得られた。音韻性の情報抽出に対して正確な寸法情報の分離が本当に必要であるかどうかを問う試金右としての可能性がある。研究の目的は,音響信号によって伝えられる寸法情報によって音脈分凝,即ち,耳に到達した段階では混在している信号を外界の音源に対応する成分にいかに仕分けて聞くことができるかについて,その機構を解明することにあった。本年度には,先導共振特性の違いに基づく寸法弁別の際に持続時間ならびに駆動音源の周期性の有無の影響について調べた。持続時間が16msのオーダーになる弁別精度の低下が観察される一方で,それ以上では特に持続時間の増大に伴う目立った精度の向上はなかった。駆動音源の周期線に関しては予想に反して雑音駆動に対する周期駆動の優位性は観察されなかった。寸法変化を知覚するための時間積分過程にとって必ずしも周期性は必須とは言えないことが示唆された。また,これと平行して実施した共振特性上で其鳴体寸法の大小関係のみが異なる2つのインパルス応答を交互に呈示する母音音刺激を用いた実験についてはピッチが1オクターブ下がって聞こえる場合に,知覚処理上で寸法操作が異なるものとして扱われていると見なせる。これを基準とした閾値を図ったところ,従来より若干小さい値で弁別可能であることが示唆された。平成22年度までの研究成果として,共鳴体の寸法の違いの手掛かりが音源分離にとって有効であること,共鳴体の寸法とは独立に音源の寸法に関係すると考えられる駆動周期(基本周波数)と寸法要因の間には知覚的な依存関係が存在することが主に分かってきた。本年度は各周期ごとに重畳加算されるインパルス応答がその都度寸法が異なったものとなるという刺激を用いて,その際に何が知覚されるかを系統的に調べた。その結果として,交替する寸法変化が一定のレベルを越えるとピッチの1オクターブ下への変位が生じることが確認された。つまり本来の2周期を1周期として知覚的に取扱い,単独のインパルス応答に備わる寸法の違いでは強固な音脈分凝手がかりにはなりにくいことを示唆する結果である。この際に特徴的なことは,ピッチは1オクターブの間を他のクローマを経過せずに変化すると言うことである。基本周波数の変化によってはこのような知覚的軌跡を作り出すことはできない。このようなクローマが固定したままのピッチの変化は調波複合音の奇数次高調波を減衰することによって産み出されることが先行研究によって知られていることから,このような刺激を比較刺激としてピッチマッチングを行った結果,基本周波数の連続体上では離散的な分布を示したマッチング結果が連続的な分布をすることが分かった。つまり聴取者は単に基本周波数の違いと次元に加えて,主たる周期性のピークがどこに生じるかについての連続的な感覚を持ちうることが示唆された。
農業機械データベースに関する研究

1.文献データベースは、農業機械学会誌を中心に過去の文献データとしては、1989年以降のデータもほぼ入力を完了した。データの検索方法としては、dBASEやdbXLでコマンドあるいはプログラムを用いて検索する方法等を作成した。2.土壌物性および植物物性については、データ項目に関するアンケート調査を行い、その結果にもとずき、今後の発展の方向をまとめた。3.情報通信については、パソコン通信NIFTY-Serveによって分担者との意見交換、データやプログラムの交換等を試行し、その結課をまとめた。4.農機学会ACTY,ACTY会員名簿、農業機械関係の博士取得者名と博士論文の所在、ならびに農業機械関係の博士取得者名のDBを作成し、その利用についてDBXLを使ったソフトを作成した。5.農業機械関連のデータベース:農業諸元を広く収集整理するとともに型式検査成績(公表分)と生研機構のカタログのデータベース等を紹介した。また、画像情報データの利用方法について、光ファイルファイリングシステムを用いて検討した。6.以上の結果を報告書「農業機械データベースに関する研究」として印刷した。1.文献デ-タベ-スの整理は、農業機械学会誌を中心に過去の文献デ-タと最近の文献デ-タに分けて入力作業を継続中である。過去の文献としては、1950年代のデ-タはほぼ入力を完了した。1991年度のデ-タについては、ロ-マ字表記の著者氏名、英文タイトル(サブ・タイトルを含む)、英文アブストラクト、巻・号・ペ-ジ、キ-ワ-ドからなる英文アブストラクト専用デ-タベ-スを作成した。デ-タの検索方法としては、dBASEやdbXLでコマンドあるいはプログラムを用いて検索する方法等を検討している。2.土壌物性および植物物性については、デ-タ項目に関するアンケ-ト調査を行ない、その結果を発表した。3.情報通信については、パソコン通信NIFTYーServeによって分担者との意見交換、デ-タやプログラムの交換等を試行した。4.研究教育情報の項目とフォ-マットの利用法:農機学会ACTY、ACTY会員名簿を作成した。農業機械関係の博士取得者名と博士論文の所在、ならびに農業機械関係の博士取得者名のDBを作成するため、DBXLを使ったソフトを作成した。5.農業機械関連のデ-タベ-ス:農機諸元を広く収集整理するとすれば、型式検査成績(公表分)と生研機構のカタログが有力な情報源になりうるが、上記カタログデ-タベ-スの内容で間に合うかどうか、検討を行っている。6.その他:農業水産省関係の研究者による農業機械分野の文献のデ-タベ-ス化のため、農業研究センタ-をはじめ北海道から九州までの各試験場の研究報告について調査を開始した。日本農業学文献記事索引により各場所の研究報告の検索ができることを確認した。3.情報通信については、パソコン通信NIFTY-Serveによって分担者との意見交換、データやプログラムの交換等を試行し、その結果をまとめた。4.農機学会ACTTY,ACTY会員名簿、農業機械関係の博士取得者名と博士論文の所在、ならびに農業機械関係の博士取得者名のDBを作成し、その利用についてDBXLを使ったソフトを作成した。5.農業機械関連のデータベース:農機諸元を広く収集整理するとともに型式検査成績(公表分)と生研機構のカタログのデータベース等を紹介した。また、画像情報データの利用方法についてバ光ファイルトファイリングシステムを用いて検討した。
自動車排出ガス中の微小粒子が小児の気道過敏性に及ぼす影響に関する疫学的研究

千葉県内の自動車交通量の多い地区に位置する小学校の4年生のうち,保護者の承諾が得られたものを対象に,ピークフローおよび1秒量の自己測定とともに血清IgE,ダニ特異的IgE抗体の測定,さらに血清中の好酸球特異顆粒蛋白であるECP, EDN濃度の測定を行い,自動車排出ガスの影響を疫学的に検討した。肺機能測定は,学佼ごとに2123日間,起床時と就寝前に自己測定を実施し,検査前72時間平均の大気中噌浮遊粒子状物質及び二酸化窒素濃度との関連を検討した。平成1113年度の3年間で,ピークフロー・1秒量の自己測定は549名,採決は580名について実施し両者の結果が得られたものは480名である。ピークフロー値および1秒量の自己測定は,気道閉塞の客観的に評価する上で有用な方法であることが示された。特に,喘息・喘鳴症状を有するもの,血清総IgEまたはEDN高値のもの,ダニ持異的IgE抗体陽性のものは,大気汚染レベルの増加により肺機能値が有意に低下するものの割合が高かった。特に,喘息,喘鳴及びアレルギー症状がなくても血清IgE値・EDN値が高いものは大気汚染濃度と肺機能値との有意な関連を示すものが多く,観察期間中の喘息発症率も高かったことから,大気汚染物質に対する感受性が高いことが示唆された。以上より,喘息・喘鳴症状を有するもの,血清IgE, EDNが高値のものは自動車排出ガス大気汚染物質であるSPM及びNO_2への曝露により気道閉塞が起こりやすいことが明らかとなり,気道過敏性に影響を与える可能性が示唆された。今後は,ディーゼル排気微粒子を含めた微小粒子の影響とアレルギー素因との関連性についてさらに検討を進める必要がある。自動車交通量の多い幹線道路沿道に位置する小学校の4年生のうち,保護者の承諾が得られたものを対象に,ピークフローおよび1秒量の自己測定,血清総IgE,ダニ特異的IgE抗体の測定を行った。肺機能測定は,各校ごとに22日間,起床時と就寝前に実施し,検査前72時間平均の大気汚染物質濃度との関連を検討した。ピークフロー1秒量の自己測定は175名,採血は168名について実施し,両者の結果が得られたのは146名である。ピークフロー値と二酸化窒素(NO_2)の検査前72時間平均濃度との関連は,起床時11名,就寝前5名で有意な負の相関が認められ,大気汚染レベルの増加により肺機能値が低下することが示された。浮遊粒子状物質(SPM)濃度との関連は,起床時11名,就寝前4名で有意な負の相関が認められた。1秒量は,NO_2濃度との間に起床時10名,就寝前6名,SPM濃度との間に起床時10名,就寝前8名で有意な負の相関が認められた。喘息・喘鳴症状を有するものは51名であり,このうち起床時の肺機能値がNO_2濃度の増加により有意に低下したものは21.6%,SPM濃度の増加により有意に低下したものは19.6%であり,症状のないもの(それぞれ8.1%,8.9%)に比して有意に高率であった。また,血清総IgE高値のもの,ダニ特異的IgE抗体陽性のものも,起床時の肺機能値が大気汚染レベルの増加により有意に低下するものの割合が高かった。就寝前の肺機能値の変化と喘息・喘鳴症状の有無,血清lgE値との関連は認められなかった。以上より,喘息・喘鳴症状を有するもの,血清lgE高値のものは自動車排出ガス由来の大気汚染物質への曝露により気道閉塞が起こりやすいことが示唆された。対象数を増やすとともに,これらの変化とアレルギー素因,気道過敏性との関連を検討する予定である。

今後は,ディーゼル排気微粒子を含めた微小粒子の影響とアレルギー素因との関連性についてさらに検討を進める必要がある。平成11年度に引きつづき,千葉県内の自動車交通量の多い地区に位置する小学校の4年生のうち,保護者の承諾が得られたものを対象に,ピークフローおよび1秒量の自己測定,血清総IgE,ダニ特異的IgE抗体の測定を行った。肺機能測定は,各学校ごとに2123日間,起床時と就寝前に実施し,検査前72時間平均の大気中浮遊粒子状物質(SPM)及び二酸化窒素(NO_2)濃度との関連を検討した。2年間合わせて,ピークフロー・1秒量の自己測定は361名,採血は373名について実施し,両者の結果が得られたものは308名である。SPMの検査前72時間平均濃度とピークフロー値との関連は,起床時18名,就寝前18名で有意な負の相関,1秒量とは起床時14名,就寝前14名で有意な負の相関が認められ,大気汚染濃度の増加により肺機能値が低下することが示された。NO_2濃度とピークフロー値との関連は起床時17名,就寝前14名,1秒量とは起床時14名,就寝前10名で有意な負の相関が認められた。喘息・喘鳴症状を有するものは111名であり,このうち起床時の肺機能値がSPM濃度の増加により有意に低下したものは13.5%,NO_2濃度の増加により有意に低下したものは12.6%であり,症状のないもの(それぞれ6.1%,7.0%)に比して有意に高率であった。血清総IgE高値のもの,ダニ特異的IgE抗体陽性のものも,起床時の肺機能値が大気汚染レベルの増加により有意に低下するものの割合が高かった。就寝前の肺機能値の変化と喘息・喘鳴症状の有無,血清IgE値との関連は認められなかった。以上より,喘息・喘鳴症状を有するもの,血清IgE高値のものは自動車排出ガス由来の大気汚染物質であるSPM及びNO_2への曝露により気道閉塞が起こりやすいことが示唆された。これらの変化とアレルギー素因,気道過敏性との関連をさらに詳細に検討する予定である。平成11,12年度に引きつづき,千葉県内の自動車交通量の多い地区に位置する小学校の4年生のうち,保護者の承諾が得られたものを対象に,ピークフローおよび1秒量の自己測定とともに,血清総IgE,ダニ特異的IgE抗体の測定,さらに血清中の好酸球由来蛋白であるECP,EDNの測定を行った。肺機能測定は,学校ごとに2123日間,起床時と就寝前に自己測定を実施し,検査前72時間平均の大気中浮遊粒子状物質(SPM)及び二酸化窒素(NO_2)濃度との関連を検討した。3年間合わせて,ピークフロー・1秒量の自己測定は549名,採血は580名について実施し,両者の結果が得られたものは480名である。SPMの検査前72時間平均濃度とピークフロー値との関連は,起床時23名,就寝前26名で有意な負の相関,1秒量とは起床時22名,就寝前17名で有意な負の相関が認められ,大気汚染濃度の増加により肺機能値が低下することが示された。NO_2濃度とピークフロー値との関連は起床時22名,就寝前18名,1秒量とは起床時19名,就寝前18名で有意な負の相関が認められた。特に,喘息・喘鳴症状を有するもの,血清総IgE高値のもの,ダニ特異的IgE抗体陽性のものは,起床時の肺機能値が大気汚染レベルの増加により有意に低下するものの割合が高かった。喘息・喘鳴症状がなく血清IgEまたはEDNが高値のものは大気中NO_2濃度の増加により就寝前の肺機能値が有意に低下するものが高率であった。以上より,喘息・喘鳴症状を有するもの,血清IgE,EDNが高値のものは自動車排出ガス
赤外ラマンスペクトルのシミュレーションを含めた薬物の分子力場計算法の研究

分子力場計算法は薬物の構造活性相関の新しい研究法として近年注目を集めているが、複雑な極性分子については孤立状態の熱力学データや構造が得られないため、実験との比較による計算精度の評価は困難であった。本研究はこの点を克服するため、液体は結晶の赤外ラマンスペクトルの強度と振動数の情報を直接利用することを目的として実施された。これまでに計算法の主要部分の開発とコーディングを終了して、下記の結果を得た。1.力場および強度パラメーターの共通利用:従来赤外吸収強度パラメーターとして用いられてきた有効原子電荷の流束を、同時に力場パラメーターとしても用いることにより、安定構造、生成熱、双極子モーメントおよび赤外ラマンスペクトルの統一的な計算の可能性が示された。飽和炭化水素、エーテル、ケトンおよびアルデヒドについて、モデル力場の設定と最適パラメーターの探索を行い、液体のスペクトルの再現に成功した。2.分子力場計算の結晶への拡張:分子間力の効果を加えた分子力場計算を安息香酸ーbーフルオロ安息香酸混晶に適用し、両成分の純粋結晶と異なる固溶体型の混晶が安定となる実験事実を裏付ける結果を得た。3.水素結合系への適応:さきに安息香酸およびアスピリンの基準振動解析に用いた力場モデルを若干改変して、飽和脂肪酸二量体の構造、解離熱およびスペクトル強度を矛盾なく説明できるパラメーターを得た。このモデルは単量体が二量化する際の赤外スペクトル変化をも精度良く再現できる。4.複雑な分子性結晶の赤外ラマンスペクトルと弾性定数:本計算法を分子量の大きな薬物分子に適用するため、赤外ラマン活性振動の中から任意個の柔軟なモードを分離して弾性定数計算に繰入れるアルゴリズムを開発し、αーグリシン結晶に適用した。その結果、特定の弾性定数と振動モード間の密接な関係が明らかとなった。1)分子力場計算の結晶への拡張:分子力場計算に分子間力の効果を加えて結晶性薬物の構造および諸物性をシミュレートすることを目的として,さきに開発した分子性結晶の格子エネルギー,弾性定数および赤外ラマン活性基準振動数計算用プログラムのパラメーター調節機能を拡張整備した.本プログラムの性能テストのため,当研究室でX線解析により構造を決定した安息香酸-p-フルオロ安息香酸混晶をとり上げ,各成分の純粋結晶および混晶の格子エネルギーを計算した.その結果,各結晶の構造はよく再現され,かつ混晶がエネルギー的に安定であることが確かめられた.主要な結晶面についての表面エネルギーの計算結果からも同様な結論が得られた.水素をフッ素で置換しても分子間相互作用の様相があまり変化しないことは含フッ素薬物の生理機能を追究するうえで畄意すべき点と言える.2)力場パラメーターおよび強度パラメーターの整備:当初の方針ではプログラムの複雑化を避けるため,これらのパラメーターの転用性を重視する立場をとってきたが,それでは双極子モーメント,分極率およびスペクトル強度の実験値を同時に再現できないことが明かとなった.そこでまず飽和炭化水素についてメチル,メチレン,メチン基の力の定数,有効電荷およびその流束を独立に評価した力場を用いたところ,自由エネルギーの温度変化に対して信頼すべき計算値が得られ,液体窒素温度における固体および常温における液体の赤外ラマンスペクトルが精度よくシミュレートできることがわかった.さらに混合物のスペクトルシミュレーションを目的として, n-ヘキサンージエチルエーテル混合試料の赤外スペクトルを測定したところ,隣接したバンドのピーク強度に対して大きな非加成性が認められ,これまでのシミュレーションで均等と假定してきた各バンドの半値巾について情報が得られる可能性が示唆された.

1.複雑な分子性結晶の赤外ラマンスペクトルと弾性定数:薬物や生体成分分子の構造に関するデータは多くの場合、分子間力の影響の大きい結晶中の環境で得られるので、分子力場計算の結果をこれらのデータと直接比較するには、分子間力の効果を正しく考慮した格子力学の手法を取り入れなければならない。そのため、分子力場計算プログラムに赤外ラマン活性基準振動数計算機能および弾性定数計算機能を追加し、分子の内部歪みによる微視的変形を考慮に入れつつ、結晶の安定構造を探索できるようにした。分子量の大きな薬物分子、生理活性分子にも適用できるようにするため、微視的変形として分子の並進回転のみを考慮する剛体近似のオプションを加えた。内部自由度のうち、とくに柔軟なモードのみを考慮に入れた計算も可能である。計算の妥当性を調べるために、さきに単結晶の赤外ラマンスペクトルを測定したαーグリシン結晶を取り上げ、剛体近似から出発して次々に内部自由度を導入した場合の弾性定数の変化を調べた。剛体近似における弾性定数は、1分子あたり24個の全振動自由度を取り入れた場合と比較して5%以上大きくなることが分かった。このような解析は分子性結晶の安定性や硬さと内部自由度との関係を追求するのに有用である。2.極性原子団および水素結合系への適用:代表的な極性原子団であるカルボニル基およびカルボキシル基の力場パラメーターを評価した。有効原子電荷およびその流束を力場と赤外吸収強度に共通のパラメーターとして用いることにより、カルボン酸の二量化に伴う大きなスペクトル変化を説明することができた。水素結合の力場パラメーターとして、以前に安息香酸およびアスピリンの赤外ラマンスペクトルの解析に用いたものを採用したところ、二量体の振動数のみならず、吸収強度、平衡構造、生成熟なども精度良く再現できることが分かった。
造血前駆細胞のアポトーシスを制御する新規細胞死誘導因子Bimβの機能解析

造血前駆細胞の生存維持システムの異常は白血病の発症に直接・間接に関与するという立場から、当研究費では特にBcl-2スーパーファミリーに属するBimやその関連因子Bimβに焦点を当て研究をおこなった。BimはBH3細胞死誘導因子のメンバーであり、サイトカインによってその発現が抑制される。またBim欠損マウスは慢性骨髄性白血病(CML)様の症状を示すことから、われわれはBimのCML発症に対する関与を検討した。Bimはサイトカイン受容体からの古典的なRas/Raf/MAPK経路と、Ras/PI3-K/mTOR経路の双方により発現が制御されているが、Bcr-Ablは双方の経路を活性化することが知られているため、このキメラがBimの発現を抑制する可能性を検討した。Bcr-Ablをサイトカイン依存性細胞内で強制発現させるとサイトカイン非存在下でも細胞は増殖を続け、この際Bimの発現はほぼ完全に抑制された。ヒトCMLの急性転化由来細胞株やPh^1染色体陽性ALL由来細胞株ではPh^1染色体陰性AMLやALLに比べてBimの発現が抑制されていた。またこれらの細胞に対し、Abl特異的チロシンキナーゼ阻害剤STI571を用いてアポトーシスを誘導したところ、Bimの発現誘導が認められた。またCMLを必発するBcr-Ablトランスジェニックマウスを用いた検討を行った。このマウスは寛徐にCMLに酷似した症状を呈するモデルマウスである。正常マウス由来の骨髄細胞をサイトカイン存在下で短期培養し、幼若な造血前駆細胞を単離しサイトカイン非存在下で培養すると速やかにアポトーシスを起こすが、この際Bimの発現が誘導された。方、Bcr-Ablトランスジェニックマウス由来の細胞はサイトカイン除去によるアポトーシスに抵抗するが、この際Bimの発現誘導は抑制されていた。以上の結果よりBcr-AblによるCML発症にBimの発現抑制が関与している可能性が示された。
急性心筋梗塞後のMDCT遅延造影による心筋バイアビリティと予後予測精度の検証

心筋梗塞の急性期に治療として行う経皮的冠動脈形成術(PCI)中に冠動脈に注入した造影剤を利用して、PCI終了直後に心電図同期下に非造影でMDCTを撮像することでMRIと同様に遅延造影像が得られる。本研究では、急性心筋梗塞患者においてこの手法を用いて得られたMDCTの遅延造影所見がMRIの遅延造影と同様に慢性期の心筋バイアビリティや急性期および慢性期の予後を評価しうるかを明らかにする。
葉緑体形成に関わる新規の膜内在型亜鉛プロテアーゼファミリーの機能解析

葉緑体は植物にとって非常に重要なオルガネラであり、その正常な発達は植物の生育を左右する。申請者は、葉緑体の正常な発達に必須であると思われるCh5遺伝子を同定し、この遺伝子がコードするプロテアーゼが葉緑体形成においてどのような機能を担っているのかを明らかにしようと試みている。申請者が、シロイヌナズナch5変異体を生育したところ、若い葉での葉緑体はほとんど野生型と区別がつかず、古い葉では、葉緑体の構造に異常が見られることが明らかになった。主な異常は、グラナスタッキングの現象とチラコイド配向性の異常である。クロロフィルの蓄積量もch5変異体では古い葉ほど大きく減少していることが明らかになった。しかし、クロロフィルa/b比を調べてみると、クロロフィルa/b比は若い葉でも既に、野生型よりも上昇していることがわかった。この結果は、ch5変異の影響が既に若い葉でも見られることを示している。ch5変異体のタンパク質プロファイルを電気泳動、および、western blottingで調べてみると、cytochrome b/f複合体の蓄積量が野生型よりも上昇していることが明らかになった。また、Ch5遺伝子の発現相関解析を行った結果、Ch5はFtsHやDegPといった、他の葉緑体プロテアーゼの遺伝子と高い相関を持っていることが明らかになった。これらの結果から、Ch5プロテアーゼはチラコイド膜の不要なタンパク質の除去などの広範な機能をもっているのではないかと推測される。申請者は、葉緑体の正常な発達に必須であるとおもわれるCh5遺伝子を同定し、Ch5遺伝子のコードするプロテアーゼが葉緑体形成においてどのような機能を担っているのかを明らかにしようと試みている。申請者は、まず、Ch5タンパク質に対する抗体を作成し、Ch5タンパク質の細胞内における局在を調べた。その結果、Ch5タンパク質は葉緑体のチラコイド膜に局在することが明らかになった。また、Ch5タンパク質は葉などの光合成器官で強く発現しており、根などの非光合成器官においてもわずかに発現していることが明らかになった。この結果は、Ch5タンパク質が光合成に関与するタンパク質の分解を担っている可能性を示唆しているが、同時に、光合成関連タンパク質のみがCh5プロテアーゼの基質となっているわけではないことを示唆している。次に、申請者は、ch5変異体における葉緑体の構造を詳細に調べた。その結果、ch5変異体の葉緑体は、発達の初期の頃は正常な形をしているが、葉が成長するにつれ、チラコイド膜のスタッキングが減少し、チラコイド膜の配向性に異常が出てくることが明らかになった。申請者の調べた限りでは、これとまったく同様の形状を示す、変異体は見つからなかった。さらに、申請者はCh5タンパク質が葉緑体のシグマ因子を標的にしている可能性があると考え、ch5変異体における、Sig1,Sig2,Sig3タンパク質の蓄積をウエスタンブロッティングで調べてみた。しかし、用いた抗体によって非特異的なシグナルが多数検出されたため、ch5変異によるシグマ因子への影響を明らかにすることはできなかった。