hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケイ酸塩ペロフスカイト相のX線その場観察と、それに基づいた下部マントル組成の解明

本研究は、下部マントルの主要構成鉱物と考えられている珪酸塩ペロフスカイトの状態方程式を精密に測定し、その結果をもとに下部マントルの化学組成を明らかにすることを目的とした。そのために、当初計画していた焼結タイヤモンドをアンビル材として用いた新しい超高圧高温発生装置の開発が予期された以上に進展し、下部マントル上部の条件下でX線その場観察実験を繰り返して、いくつかの質の高い研究成果をまとめることが出来た。当初はドリッカマ-型装置を用いた先駆的な実験を行ったが、発生圧力に一軸圧縮成分が比較的大きいことから精密な実験には問題のあることが明らかになり、その後はキュービックアンビル型装置、および2段式の超高圧高温発生装置を用いて実験が行われた。これらの装置を用いて、MgSiO_3の状態方程式を29GPa2000Kまでの温度圧力領域で精密に測定することに成功し、下部マントルの化学組成について議論する場合に不可欠となる、高圧下の熱膨張や圧縮率に関して重要な知見を得た。また、鉄を含んだ系の実験では、酸素分圧の正確な制御が極めて重要になることも明らかにされた。得られた結果を解析すると、まず得られた状態方程式の精度に関して、従来のものより飛躍的に測定精度は向上したものの、さまざまな系統的誤差の可能性を考慮すると、まだ従来考えられていたものよりも大きな不確定性が存在することが明らかにされた。しかし最確値を用いて考察すると、下部マントルは上部マントルに比べて少しSiに富んでいそうだという、地球科学的に極めて重要な結論が得られた。今後この結論をさらに確実なものにするために、一層広い温度圧力領域での実験を行っていく予定である。本年度は、当研究室で開発された焼結ダイヤモンドアンビルを用いたドリッカマー型高温高圧発生装置や多段式高温高圧発生装置と強力X線源を組み合わせ、下部マントルと同等の温度圧力条件下におけるX線回折実験を行なった。配分された研究費のうち設備備品費の大半は、当研究室に既存の高温高圧X線回折実験装置を本研究に適した形に改良するのに用いられた。実験はまず物性研の高温高圧発生装置を用いて、実験に適した試料構成や圧媒体の開発を行なった。これらの予備実験を通して確立された最適な試料構成を用いて、筑波の高エネルギー物理学研究所のフォトンファクトリーに設置されているMAX80装置を使い、50μm角に絞った超高輝度のX線を高圧高温下の試料に照射した。その結果、従来多くのグループを試みてうまく行かなかったエンスタタイトのペロフスカイト相に転移していく様子のその場観察にはじめて成功した。さらに、下部マントル最上部に相当する温度領域まで加熱し、その結晶構造変化と熱膨張に関するデータを取ることにも成功した。こうして得られた状態方程式のデータをもとに、下部マントル条件下におけるペロフスカイトの密度を求めたところ、鉄の量が10%程度とすればペロフスカイトの単一相で地震波の解析から得られる密度のプロファイルとかなりよい一致をすることが明らかにされた。しかし下部マントルの化学組成を正確に求めるにはさらに、鉄の含有量変化の影響、および共存する可能性のあるマグネシオウスタイトの状態方程式の精密決定などをおこなう必要のあることが明らかになった。当初計画していた焼結タイヤモンドをアンビル材として用いた新しい超高圧高温発生装置の開発が予期された以上に進展し、下部マントル上部の条件下でX線その場観察実験を繰り返して、いくつかの質の高い研究成果をまとめることが出来た。

これらの装置を用いて、MgSiO_3の状態方程式を29GPa2000Kまでの温度圧力領域で精密に測定することに成功し、下部マントルの化学組成について議論する場合に不可欠となる、高圧下の熱膨張や圧縮率に関して重要な知見を得た。また、鉄を含んだ系の実験では、酸素分圧の正確な制御が極めて重要になることも明らかにされた。得られた結果を解析すると、まず得られた状態方程式の精度に関して、従来のものより飛躍的に測定精度は向上したものの、さまざまな系統的誤差の可能性を考慮すると、まだ従来考えられていたものよりも大きな不確定性が存在することが明らかにされた。しかし最確値を用いて考察すると、下部マントルは上部マントルに比べて少しSiに富んでいそうだという、地球科学的に極めて重要な結論が得られた。
顔面・口腔領域の血流と脳血流との関係

両側頸部迷走神経および交感神経を切断した25匹のネコを用いて片側の舌神経切断部中枢側および顔面神経根末梢側(頭蓋内)の電気刺激を行い、その時の血流変化を同側の下唇、口蓋、脳皮質、総頸動脈ではレーザードップラー血流計で、総頸動脈では電磁血流計で測定した。全身麻酔はα-クロラロース・ウレタンで行い、経気管切開口孔挿管し筋弛緩にパンクロニウムを用いて空気50%酸素50%で調節呼吸を行った。実験結果は下唇、口蓋、総頸動脈の血管運動反応はよく似ており、舌および顔面神経刺激によって血流の増加がみられた。しかし前脳皮質では舌神経刺激で血流の増加がみられないにもかかわらず顔面神経刺激でわずかながら増加がみられた。このことは前脳皮質には体性副交感神経反射性血管拡張のメカニズムは存在しないことを暗示している。そしてまた総頸動脈の血流の変化は脳皮質の血流の変化に対応していないことから総頸動脈血流の変化は脳皮質の血流の変化の指標にはならない考えられた。ウレタン-α-クロラロース麻酔下のネコにおいて舌神経、顔面神経(第7脳神経)、視床下部等の電気刺激を行い、舌唇・口蓋・脳皮質・総頸動脈の血流を測定した。実験にあたっては両側頸部交感神経および迷走神経を切断して行った。舌神経および顔面神経(第7脳神経)刺激によりともに下唇・口蓋の血流増加が見られ、同様の副交感神経を介する血管運動反応が生じていると考えられた。総頸動脈の血流も増加したが、この増加は下唇・口蓋の血流増加をおこした血管運動反応とは異なっているように思われる。なぜならば同側の総頸動脈を結紮しても下唇・口蓋の血流増加が同様に見られるからである。脳皮質の血流は舌神経刺激では変化が見られなかった。顔面神経(第7脳神経)刺激では変化がないか、軽度の増加・減少が見られた。脳血流の増加は血流が増加するときには体血圧も上昇しており、体血圧の影響が大きく現れてしまうため、第7脳神経を介した脳血管拡張は明らかではない。さらに視床下部及びその周囲を刺激したが、脳血流にはやはり体血圧の影響が大きく現れてしまっている。刺激による体血圧の変動が少なく脳血流の増加が現れる刺激部位がみられているが、いつでもみられるわけではなくまだその位置は同定できていない。今後、頸動脈の血流と下唇・口蓋の結流増加の関係を明らかにするとともに、もう少し脳血流と下唇・口蓋の血流との相関関係、および脳血管拡張が見られる脳刺激部位の同定等をおこなう予定でいる。本年度はウレタン-α-クロラロース麻酔下のネコにおいて、顔面神経根(第7脳神経)末梢側刺激による下唇・口蓋・脳皮質・総頚動脈の血流の測定を中心に行った。実験にあたっては両側頚部交感神経および迷走神経を切断して行った。顔面神経(第7脳神経)刺激によりともに下唇・口蓋の血流増加が見られ、舌神経刺激時と同様の副交感神経を介する血管運動反応が生じた。また顔面神経(第7脳神経)刺激では体血圧の影響がほぼみられない状態で変化がないか軽度の増加が見られた。このことは前脳皮質には体性副交感神経反射性血管拡張のメカニズムは存在しないことを暗示していた。
ブタ卵母細胞のガラス化保存後の体外成熟と精子注入(ICSI)による胚発生

本研究では、1)ブタ卵母細胞(未成熟卵子)の体外成熟用限定培地におけるcysteamineまたはβ-mercaptoethanolの添加効果,2)ブタ未成熟卵子のガラス化法の確立,3)ブタ体外成熟卵子への顕微授精(ICSI : Novel法)の確立と無血清限定培地を用いた体外培養によるブタ胚盤胞の作出,4)血清不含のガラス化液を用いたブタ未成熟卵子のガラス化法の検討し、以下の成果が得られた。1)体外成熟用限定培地に100μM cysteamine(37%)または100μMβ-mercaptoethano1(27%)を添加することにより、ICSI後の胚盤胞率を無添加区(PVA区:16%)よりも有意に向上させ、かつ卵胞液添加区(31%)と同様の結果が得られた。2)ブタの体外受精に卵子細胞質内精子注入(lntracytoplasmic sperm injection : ICSI),特にYongら(2003年)が開発したNovel法が有効であり、これまでのように通常の体外受精による高い多精子侵入率の危惧もなく、体外受精と差異のない胚発生率胚盤胞率(3、0%以上)が得られた。3)ブタ未成熟卵子のガラス化に、30% ethylene glycol (EG)+0.5M sucrose液を用いたクライオトップ法で、加温後の体外成熟培養で37%の成熟率,およびICSI後の14%の胚盤胞率を得た。4)ブタ未成熟卵子のガラス化において、加温後の卵子の正常形態率は、ガラス化平衡時間と卵丘細胞の有無に有意な相関関係が見られた。即ち、卵丘細胞が付着した卵子では4分の平衡時間が、卵丘細胞除去した卵子では、1分の平衡時間が有効であった。5)微小環境下での培養系[The Well of the Well (WOW:直径1mmのホールに5個の卵子または胚を培養)]をブタ未成熟卵子の体外成熟培養および限定培地を用いた胚の体外培養において、WOWが有効である事を示した。6)血清不含のガラス化溶液でガラス化され、加温後タンパク質不含の限定培地で体外成熟培養された卵子は低率であったが成熟する事が示された。今後さらに、血清不含のガラス化溶液の改善が必要である。本年度は、主に3つの実験を行った。実験1は、ブタ体外成熟卵子への顕微授精(卵細胞質内精子注入:ICSI)における5mM dithiothreitol(DTT)処理(0、10,30,60分)と3頭の雄豚の影響を検討した。その結果、1)30分間のDTTにより正常受精率および胚盤胞率が有意に向上すること、2)ICSI後の胚盤胞率は精子を提供した雄豚により差異がある、ことを示した。実験2では、体外成熟用限定培地におけるcysteamine(Cys)またはβ-mercaptoethanol(β-ME)の添加効果を検討した。その結果、卵子成熟率および正常受精率に有意差は認められなかった。

ICSI後のβ-ME区の分割率(56.3%)は、Cys区(72.8%)と卵胞液添加区(72.2%)と比較して、有意に(P<0.05)低かったが、胚盤胞への発生率は、Cys区で36.7%、β-ME区で27.1%と、卵胞液添加区(31.4%)と同等であり、対照(無添加)区(15.6%)に比べ有意に(P<0.05)高かった。また、得られた胚盤胞の平均細胞数に有意差は認められなかった。以上の結果から、ブタ体外成熟用限定培地に100μM cysteamineまたは100μM β-mercaptoethanolを添加することにより、ICSI後の胚盤胞率を無添加区よりも有意に向上させ、かつ卵胞液添加区と同様の結果が得られた。実験3として、ブタ体外成熟卵子のガラス化保存における卵丘細胞の有無、平衡時間(1分または4分)、およびTaxol(0,0.5,1.0,5.0μM)前処理の効果について検討した。ガラス化には、30% ethylene glycol(EG)+0.5M sucrose液を用いて、クライオトップ法で行った。その結果、加温後の卵子の正常形態率は、平衡時間と卵丘細胞の有無において、有意な(P<0.05)相関関係が見られた。即ち、卵丘細胞が付着した卵子では4分の平衡時間が、卵丘細胞除去した卵子では、1分の平衡時間が有効であった。ガラス化卵子のICSI後の胚発生率は、7.18.2%と新鮮卵子の30.6%に比べて有意に(P<0.05)低率であった。一方、Taxolの前処理の効果は認められず、胚盤胞率(1.48.8%)は新鮮卵子区の37.5%より有意に低率であった。本年度は、主にブタ卵母細胞(未成熟卵子)の体外成熟用および顕教授精後の体外培養に限定培地を用いて、胚発生への影響を検討した。さらに、ガラス化保存されたブタ未成熟卵子を無血清限定培地による体外成熟を試みた。得られた成果は以下のとおりである。1)実験1:培養液および培養法の違いによる分割率に有意差ほ見られなかったが、mPZM-3はmPZM-4と比較して有意に(P<0.01)高い胚盤胞率を示した(20.1%,9.4%)。また、mPZM-3では分割卵子に対する胚盤胞率(51.8%,16.9%)および発生した胚盤胞に対する孵化胚盤胞率(12.3%,2.2%)がmPZM-4より有意に(P<0.01)高かった。培養法では、WOWは胚盤胞形成率や胚盤胞の細胞数を改善しなかったが、培養液x培養法に有意な(P<0.05)相互作用が見られ、mPZM-3を用いたWOWで他法よりも有意に(P<0.05)高い孵化胚盤胞率(20.3%)が得られた。2)実験2:インスリン添加効果はmPZM-4において胚盤胞率が倍増する傾向が見られたが、有意差認められなかった。また、限定培地であるmPZM-4はさらに改善する必要があること、WOWはmPZM-3を用いた場合、体外成熟、ICSI後のブタ胚盤胞発生に有効であることが示唆された。3)実験3:ガラス化卵子の加温後の体外成熟率(8-24%)は新鮮卵子(88-90%)(血清添加および無添加区)よりも有意に(P<0.05)低かった。ガラス化された卵子では、血清添加のガラス化溶液でガラス化され、血清無添加の限定培地で成熟培養を行った区で,最高の成熟率(24%)が得られた。血清不含のガラス化溶液でガラス化および体外成熟培養された卵子の成熟率は10%以下と低率であったが。血清不含のガラス化溶液を用いてガラス化された卵子を無血清の限定培地で成熟培養して、体外成熟卵子を得ることができた。
水酸化プロテオーム解析を基軸とした酸素応答システムの統合的理解

酸素応答は酸素を利用する生命システムにおいて最も重要な環境適応機構の一つである。脊椎動物における低酸素応答の分子機構はそのマスター転写因子であるHypoxia inducible factor (HIF-)を中心に研究が展開されてきた。酸素応答がすべてHIF-の制御のみで説明できないことや、酸素分子が関わる生命現象の多様性から、酸素応答に関わる生命システムには未知の領域が多く残されていることが推定され、その全体像の解明が重要な課題である。本研究では、独自に構築した様々なプロテオーム解析技術やロボット実験技術を駆使して、主にタンパク質水酸化に着目した解析を行うことで、低酸素応答の全体像解明を目指す。まず、水酸化ターゲットタンパク質の候補を情報生物学的手法により選択し、エピトープタグを付加した候補タンパク質を発現させ、高精度質量分析法にて詳細な翻訳後修飾の解析を実施する、Target Hydroxylome Scan法を構築した。本方法をヒト型ロボットを用いて大規模に実施する系を構築した。しかしながら、質量分析計による水酸化ペプチドの同定には試料調製過程で生じる不均一なメチオニン酸化反応が大きな障害となることが判明したため、すべてのメチオニンを強制的に酸化させる手法を開発し、プロリンなどの水酸化の同定確度が改善した。また、水酸化ペプチドを定量するための、ターゲットメソッドも構築した。また、各種水酸化酵素と相互作用するタンパク質を同定するための手法として、Biotin-tagの導入による相互作用解析法やBioID法による一過的相互作用検出法を確立した。さらに、独自に開発した次世代型定量プロテオミクスiMPAQT法を駆使して低酸素応答時の代謝酵素の変化を網羅的に精密定量することに成功した。28年度が最終年度であるため、記入しない。これまで、脊椎動物における低酸素応答の分子機構はそのマスター転写因子であるHypoxia inducible factor (HIF-)を中心に研究が展開されてきた。その一方で、酸素応答がすべてHIF-の制御のみで説明できないことや、酸素分子が関わる生命現象の多様性から、酸素応答に関わる生命システムには未知の領域が多く残されていることが明らかになっており、より包括的な酸素応答機構の探索とその理解が重要な課題となっている。本研究課題では、申請者らが考案したタンパク質水酸化のシステマティクな同定法であるTarget Hydoxylome Scan法を構築し、酸素応答に重要な役割を担っているタンパク質水酸化の同定を試みる。さらに、これまでに開発しているペプチドの精密定量法を利用して、低酸素応答における水酸化の変化を経時的に計測する。これに加えて、酸素応答が代謝システムに与える影響をプロテオーム・メタボロームの二つの階層から定量的に計測し、得られたデータを用いて多変量解析やネットワーク解析を実施することで、酸素応答の全体像を浮き彫りにする。平成27年度は、水酸化ターゲットタンパク質の候補を情報生物学的手法により選択し、候補タンパク質cDNAセットを作製した。これらのcDNAセットに精製用タグを付加し、培養細胞に発現させ・各基質候補タンパク質を発現させる系を確立した(Target Hydroxylome Scan法)。さらに、酸素濃度変化に伴う細胞状態の変化を、ターゲットプロテオミクスによる全代謝酵素の絶対定量や、主要代謝物のメタボローム解析を実施した。本年度は水酸化を受けるタンパク質候補を水酸化酵素の認識部位を指標にバイオインフォマティクスの手法で抽出し、これらのcDNAを含む発現ベクターを構築した。約200遺伝子をすでに取得しており、順次ヒト培養細胞に発現させ、当該遺伝子産物の精製を進めている。精製されたものから順次質量分析計による測定を実施しており、ほぼ予定通りに進んでいる。また、ヒト培養細胞を低酸素や低栄養を組み合わせた条件で培養し、酸素環境変化で生じる代謝システムの変化を精密に定量することに成功している。このように概ね当初の計画どおり進んでおり、大きな問題は生じていない。

さらに、独自に開発した次世代型定量プロテオミクスiMPAQT法を駆使して低酸素応答時の代謝酵素の変化を網羅的に精密定量することに成功した。平成28年度は、前年度に引き続き、水酸化タンパク質の同定を進める。さらに、得られた水酸化候補タンパク質に関して、水酸化標的部位を対象としたターゲット定量プロテオミクスメソッドを構築し、酸素濃度依存的にこれらの水酸化が応答するかを検証する。また、各種水酸化酵素をbaitにした相互作用解析によって新規基質の同定も試みる。得られた同定情報や定量情報を統合し、水酸化基質候補データベースを作成し、蓄積した情報を元に、統計的手法、多変量解析、さらにはネットワーク解析によって、細胞システムの酸素応答機構の全体像解明や重要因子の絞り込みを実施する。28年度が最終年度であるため、記入しない。iMPAQT法の情報が格納されたデータベース
スクラップ鉄用トランプエレメント検出器の開発

本研究期間中に減圧レーザー誘起プラズマ発光スペクトル測定用の減圧チャンバーを製作し、また試料のサンプリングと励起を行うための高出力パルスレーザー光の伝送を誘電体多層膜ミラーを組み合わせた光学系と、光ファイバー(コア径:1mm)を使った場合について比較を行った。その結果、誘体電多層膜ミラーを組み合わせた光学系を使用した場合に試料上にレーザー誘起プラズマが生成でき、試料原子の発光スペクトルを観測することができた。そこで、緑及び灰色に塗装された鉄板やトタン板をスクラップ鉄のモデルとして使用しモデル実験を行った所、緑色の塗料中にはCrが含まれ、灰色の塗料中にはTiが含まれること、また、パルスレーザー光の照射回数を制御することにより深さ方向分析が可能であり、塗装膜及びバルクの元素分析が区別して行えることが確かめられた。この結果については論文、学会講演、及び国際会議において公表した。光ファイバーを使用した高出力レーザー光の伝送も試みたが、光ファイバーが破壊されてしまうため現時点では成功していない。そこで、中ぐらいのピーク出力のレーザー光を光ファイバーで伝送し、レーザーアブレーションにより試料のサンプリングを行い、試料原子の励起にはヘリウムグロー放電を用いる新しい励起源(トランプエレメント検出器)を開発した。この励起源と特性について調べ、論文、学会講演、及び国際会議において公表した。平成14年度はトランプエレメント検出器の製作を行つた。トランプエレメント検出器の原理は低圧レーザー誘起プラズマ発光分光法である。測定子となる小型の減圧チャンバーと試料板との気密性を保つため特殊なシリコンゲルシート((株)ジェルテックΘ-5)をパッキングとして用いたところ、試料板の表面が荒れていたり波打っていても、シリコンゲルシートが試料表面の形状に適合するためチャンバーの真空を保つことができた。スクラップ鉄の表面は平滑ではないことが予想されるので、今回製作した減圧チャンバーが実際のスクラップ鉄試料にも使用できるものと思われる。そこで、緑及び灰色に塗装された鉄板やトタン板をスクラップ鉄のモデルとして使用し、今回製作した減圧チャンバーを用いて低圧レーザー誘起プラズマ発光スペクトルを測定した。雰囲気としてはAr及びHeを用い、Nd : YAGレーザー光の伝送及び集光は誘電多層膜ミラーと平凸レンズを用いた。その結果、緑色の塗料中にはCrが含まれ、灰色の塗料中にはTiが含まれること、また、パルスレーザー光の照射回数を制御することにより深さ方向分析が可能であり、塗装膜及びバルクの元素分析が区別して行えることが確かめられた。この結果は学会講演及び論文により公表した。また、減圧Ar、Ne及びHe雰囲気中でトランプエレメントであるSn及びZnの発光特性を調べたところ、試料原子と雰囲気ガスとの衝突により第一種の衝突励起が起こること、またNe雰囲気中では特定のZnイオンの発光強度が選択的に増加し、それはNeイオンとZn原子の共鳴的電荷移動衝突により起こっていることがわかつた。この結果は学会講演により公表した。平成15年度は、前年開発したトランプエレメント検出器のNd:YAGレーザー光伝送部分を、レーザー伝送用光ファイバー(三菱電線工業STU-1200I,コア径1.2mmφ,3m)に変更して実験を行った。フラッシュランプ励起高出力パルスレーザー光(波長532nm,50mJ/pulse,パルス幅10ns)を光ファイバーに導入し、また光ファイバーから出射したレーザー光を平行ビームに戻すためのコリメーターは、同社製D85-THLのレンズ部分を、1064nm用反射防止コーティング無しの石英製レンズに変更した物を用いた。レーザー光を光ファイバーに通したところレーザービームの質が劣化し、焦点距離200mmの石英レンズで試料表面に絞り込んでも小さなスポットは得られなかった。その状態で入射レーザー光の出力を上げて行き、試料表面でレーザー誘起プラズマを発生させようとしたところ、光ファイバーの入射口でブレークダウンが起き光ファイバーは破壊されてしまった。光ファイバーを通して試料表面にレーザー誘起プラズマを発生させようとする場合には、光ファイバーへのレーザー光の導入方法を工夫する必要があることが分かった。そこでトランプエレメント検出器において、試料のサンプリングと励起を高出力パルスレーザー光だけで行うのではなく、サンプリングは光ファイバーを破壊せずに通過することが保証されている、ピーク出力の小さなレーザーダイオード励起Qスイッチ

Nd:YAGレーザー(波長1064nm)を用いたレーザーアブレーションにより行い、試料原子の励起は、高周波又は直流ヘリウムグロー放電により行うことにした。本実験で使用したレーザーのピーク出力は大きくないため(40kW以下)レーザー光伝送用の光ファイバーは、コア径が400μmφ、長さ100mの物(三菱電線工業ST-400E-SY)を使用した。この光ファイバーをレーザー光は約70%透過したが、レーザービームの質が劣化したため、焦点距離100mm以下のレンズを使って集光した場合、色の付いた試料上でのみレーザーアブレーションが起き、金属ではレーザーアブレーションが起きなかった。しかし、光ファイバーによりレーザー光を伝送してもレーザーアブレーションは起きることが確認できたので、今回使用したものよりピーク出力の大きなレーザーダイオード励起YAGレーザーを用いれば、鉄鋼試料などの金属材料でもレーザーアブレーションによるサンプリングは可能になるものと思われる。この、金属試料のサンプリングは光ファイバーを通さないでレーザーアブレーションにより行い、試料原子の励起はヘリウムのグロープラズマにより行うトランプエレメント検出器についてその特性を調べ、その結果は論文、学会講演、及び国際会議において公表した。
地球深部物質及び高圧物質の合成と物性及び組成解析に関する学際的共同研究

本研究の目的は、地球深部造岩物質を主とする無機物資についての高温高圧状態下における振舞いを研究し、地球内部の物質移動における結晶構造と化学組成の変化を読み取り、地球の生成と変化の過程について諸問題の解明に役立てることにある。研究に際しては、筑波大学及びニューヨーク州立大学ストーニ-ブルック校(SUNY-SB)間の20年間に渉る緊密な協力体制とで研究実績の基に、両校がそれぞれ得意とする合成及び分析などの実験技術、野外調査で協力しつつ、広い学問分野からの理論考察を統合して学際的に結晶構造と結晶組織・安定領域、相転移、組成変化・メルト-結晶間の元素分配などの観点から研究するものである。高温高圧下における物質の挙動の詳細は物性物理学的にも、材料科学上の新物質の探索と開発でも重要な問題であり、火山や地震についてもこれらの物質の高温高圧における諸性質を熟知しないと理解できない問題が累積している現在では、本研究のような総合的研究は重要な意義がある。本年度の研究内容としては、地球科学的に重要な地球深部における水の存在に関する研究とダイヤモンドその他の炭素各相の研究を行ない、地球深部における水素の存在量の推定とその形態について詳細と、工業的にもまた地球科学的にも重要な炭素の物質科学的振舞いを明らかにすることを試みた。また、高温高圧下で合成された試料のおける微量化学成分の分配の解明のために高エネルギーイオン線を利用した微量元素分析法の開発に精力を注いだ。本年度は本研究の最終年度でもあり、これまでの3年間に渉る本共同研究で得た成果について、代表者及び両校の分担者及び研究協力者が全員が集まって議論する合宿制の合同研究会を開催することは、問題点を明確にする上でも、また今後の共同研究の推進のためにも重要なことである。合同研究会は、(1)両大学からの距離、(2)経済面、(3)ハワイ大学の協力(宿舎・会議室など)などの利点を考慮して、12月中旬にハワイ島ヒロ市で開催した。またハワイ島は、地球の深部からのマグマが湧き出るホットスポットにあたり、深部物質の試料採集と溶岩の観測も行える利点がある。研究会での、講演者とその内容は次の通りである。12月10日(21:00-22:00)12月11日(9:00-12:00)鄭貞仁(筑波大学・研究協力者):水を含有した場合の深部物質の溶融温度変化末野重穂(研究代表者):高エネルギーイオン線による微量元素分析法12月11日(14:00-17:00)高野薫(筑波大学・分担者):サファイヤアンビルによる高圧下分光研究近藤忠(東大・研究協力者):ダイヤモンドアンビルによる高圧物質研究山本一樹(筑波大学・研究協力者):極超短波長X線による結晶構造解析大嶋建一(筑波大学・分担者):X線散漫散乱による物質研究王五一(筑波大学・研究協力者):ダイヤモンド中の包有物による地球深部研究田浦弘史(筑波大学・研究協力者):高圧下でのメルト-結晶間元素分配研究栗田敬(筑波大学・分担者):地球深部物質研究への新しい提案12月11日(20:00-21:00)C.T.Prewitt(招待研究者:カ-ネギ-地球物理学研究所所長):高圧力研究の将来以上の研究発表会の前後に火山研究所の訪問、マントル物質試料の採集、火山巡検を行ったが、12月12日には火山の溶岩が噴出するという事態が発生し、火山研究所所長の特別許可を得て、間近で溶岩を観測するという絶好の機会に恵まれた。研究自体の成果も大きかったが、両校の若手研究者が互いに理解し合い、今後の協力態勢が生まれたことは素晴らしいことであった。

合同研究会は、(1)両大学からの距離、(2)経済面、(3)ハワイ大学の協力(宿舎・会議室など)などの利点を考慮して、12月中旬にハワイ島ヒロ市で開催した。またハワイ島は、地球の深部からのマグマが湧き出るホットスポットにあたり、深部物質の試料採集と溶岩の観測も行える利点がある。研究会での、講演者とその内容は次の通りである。12月10日(21:00-22:00)12月11日(9:00-12:00)鄭貞仁(筑波大学・研究協力者):水を含有した場合の深部物質の溶融温度変化末野重穂(研究代表者):高エネルギーイオン線による微量元素分析法12月11日(14:00-17:00)高野薫(筑波大学・分担者):サファイヤアンビルによる高圧下分光研究近藤忠(東大・研究協力者):ダイヤモンドアンビルによる高圧物質研究山本一樹(筑波大学・研究協力者):極超短波長X線による結晶構造解析大嶋建一(筑波大学・分担者):X線散漫散乱による物質研究王五一(筑波大学・研究協力者):ダイヤモンド中の包有物による地球深部研究田浦弘史(筑波大学・研究協力者):高圧下でのメルト-結晶間元素分配研究栗田敬(筑波大学・分担者):地球深部物質研究への新しい提案12月11日(20:00-21:00)C.T.Prewitt(招待研究者:カ-ネギ-地球物理学研究所所長):高圧力研究の将来以上の研究発表会の前後に火山研究所の訪問、マントル物質試料の採集、火山巡検を行ったが、12月12日には火山の溶岩が噴出するという事態が発生し、火山研究所所長の特別許可を得て、間近で溶岩を観測するという絶好の機会に恵まれた。研究自体の成果も大きかったが、両校の若手研究者が互いに理解し合い、今後の協力態勢が生まれたことは素晴らしいことであった。4年度は、地球深部中の水素の存在量とその存在形態についての研究を重点的に行なった。筑波大学側では世界各地から集めた地球深部岩石のゼノリス中に含まれるマントル鉱物の水素の定量分析をSIMSにより行ない、精度の良い成果を得ることが出来た。又、これらの鉱物中の水素含有量と温度圧力との相関や、高温高圧下での各種鉱物間の水素の分配係数など重要なデータを得た。本学から派遣した圦本と研究協力者の大学院5年次黒沢はSB校において水素を含むマントル物質の標準試料の物質の合成実験を行なった。また両名はSB校の協力を得て、コロラド州その他に産出する地球深部物質の調査を行なった。持ち帰った試料中の鉱物の水素含有量は来年度に筑波大学において測定する予定である。この天然における結果と実験で求められる結果を比較することにより、地球深部の水素を始めとする軽元素の分布様式が初めて明らかになるであろう。ダイヤモンド関連の研究も3月には鍵助手がSB校を訪問し、H_2O存在下でのダイヤモンド合成実験を行なっている。SB校からは、9月にWeidner教授が京都における国際会議の後で筑波に来訪し、今後の研究計画を討議した。11月にはVaughan教授、Parise教授が若手研究者3名を率いて来日し、本学側と高エネルギー物理学研究所でMg珪酸塩の相転移のその場観察を行なった。このデータはSB校において現在解析中である。SB校側では、高圧相Mg珪酸塩の単結晶合成を行ない、この結晶は筑波大学で現在水素および微量元素について分析中である。また、MgSiO_3ペロブスカイト単結晶の合成にも成功し、この結晶は11月にSB側が筑波を訪問した際に持参し、共同で分析実験を行なった。
ジェネリック構成法の研究

本研究の目的は,ジェネリック構成法を用いて,Lachlan予想の反例(に近い構造)を作ることにある.2018年度はこの目的に対する中間目標として,真に安定で可算範疇的でないジェネリック構造を構成することを試みた.まず,2018年5月に仙台国際センターで開催された研究集会JCCA2018において,確率論的手法とジェネリック構造の関係について研究発表を行った.その後,Hrushovski擬平面を改良して目的としている構造を作るという着想を得て,2018年9月に東海大学山中湖セミナーハウスで開催されたモデル理論サマースクールにおいて研究発表を行った.そして,この研究集会参加者からのコメントを踏まえ,2019年9月に岡山大学で開催された日本数学会総合分科会において研究発表を行った.真に安定で可算範疇的でないジェネリック構造を作るという中間目標に対して,この時点では証明の一部にギャップがあったが,その後,そのギャップは解消され,2018年12月に京都大学数理解析研究所で開催されたRIMS研究集会において,目標とする構造の構成法についての研究発表を行った.この発表の内容をまとめた論文はRIMS講究録に掲載予定である.Lachlan予想の反例に近い構造を構成する目標に対して,2018年度の中間目標である,真に安定で可算範疇的でないジェネリック構造を構成することができた.この中間目標は2018年度になって設定した目標であり,最終目標である「反例に近い構造」にどの程度近づいているかについては議論の余地がある.しかし,この分野の研究成果が近年ほとんどない状況を考えると,研究代表者はこの結果におおむね満足している.本研究の最終目標である,Lachlan予想の反例に近い構造を作ることを試みる.Lachlan予想は約50年間,未解決である予想であり,反例そのものを作ることは難しい.そこで具体的目標として,重さ無限である真に安定な理論を作ることを試みる.このために,国内研究集会および研究打合せなどで,桔梗宏孝氏,坪井明人氏と協力し研究を進めていきたい.さらには国外研究集会において,本研究に詳しいAnand Pillay氏,Sergey Sudoplatov氏とも協力し,最終目標の達成に努めたい.本研究の目標は,Lachlan予想の反例(安定なEhrenfeucht理論)の存在を検討することにある.もし安定なEhrenfeucht理論が存在するならば,そのような理論はspecial typeをもたなければならないことがわかった.この結果を,2017年5月に復旦大学(中国)で開催された研究集会「Model theory workshop in Shanghai」で発表した.その際に研究集会参加者より,発表内容に対する示唆があり,結果をさらに改良したものを,2017年7月にNIMS(韓国)で開催された研究集会「15th Asian Logic Conference」,さらには2017年8月にストックホルム大学(スウェーデン)で開催された研究集会「Logic colloquium 2017」で発表した.両研究集会においては,本研究内容に詳しい参加者と議論を行い,special typeをもつ可算安定な理論の例がすでに存在することがわかった.これらのことを踏まえ,まとめて結果を2017年9月に開催された日本数学会秋季総合分科会,さらには2017年12月に開催されたRIMS研究集会「モデル理論における独立概念と次元の研究」において発表した.以上の結果をまとめた論文はRIMS講究録に掲載予定である.本研究の目標は,Lachlan予想の反例,すなわち,安定なEhrenfeucht理論の存在を検討することにある.この目標に対して1年目は,もし安定なEhrenfeucht理論が存在するならばもつべき性質として,special typeをもつ理論を解析した.その結果,可算安定理論でspecial typeをもつ理論が存在することがわかった.本来はpowerful typeをもつ安定理論の存在を示したかったが,それに近い性質をもつ理論の存在が示すことができた.よって本研究はおおむね順調に進展していると考えられる.本研究の目的は,ジェネリック構成法を用いて,Lachlan予想の反例(に近い構造)を作ることにある.2018年度はこの目的に対する中間目標として,真に安定で可算範疇的でないジェネリック構造を構成することを試みた.まず,2018年5月に仙台国際センターで開催された研究集会JCCA2018において,確率論的手法とジェネリック構造の関係について研究発表を行った.その後,Hrushovski擬平面を改良して目的としている構造を作るという着想を得て,2018年9月に東海大学山中湖セミナーハウスで開催されたモデル理論サマースクールにおいて研究発表を行った.そして,この研究集会参加者からのコメントを踏まえ,2019年9月に岡山大学で開催された日本数学会総合分科会において研究発表を行った.真に安定で可算範疇的でないジェネリック構造を作るという中間目標に対して,この時点では証明の一部にギャップがあったが,その後,そのギャップは解消され,2018年12月に京都大学数理解析研究所で開催されたRIMS研究集会において,目標とする構造の構成法についての研究発表を行った.この発表の内容をまとめた論文はRIMS講究録に掲載予定である.Lachlan予想の反例に近い構造を構成する目標に対して,2018年度の中間目標である,真に安定で可算範疇的でないジェネリック構造を構成することができた.

この中間目標は2018年度になって設定した目標であり,最終目標である「反例に近い構造」にどの程度近づいているかについては議論の余地がある.しかし,この分野の研究成果が近年ほとんどない状況を考えると,研究代表者はこの結果におおむね満足している.今年度は,tree propertyをもつ安定理論の存在を示したい.これが示せることで,次の目標である,powerful typeをもつ安定理論の存在,そしてうまくいけば,安定なEhrenfeucht理論の存在が示すことができる可能性がある.そのために,1年目と同様,海外の研究者の協力が必要となる.よって研究打合せを頻繁に行うなどして研究を進めていきたい.なお,研究の最終目標であるEhrenfeucht理論の存在が示すことができなくとも,いくつかの中間目標が設定されており,研究の進度に合わせ柔軟に対応できる研究計画になっている.本研究の最終目標である,Lachlan予想の反例に近い構造を作ることを試みる.Lachlan予想は約50年間,未解決である予想であり,反例そのものを作ることは難しい.そこで具体的目標として,重さ無限である真に安定な理論を作ることを試みる.このために,国内研究集会および研究打合せなどで,桔梗宏孝氏,坪井明人氏と協力し研究を進めていきたい.さらには国外研究集会において,本研究に詳しいAnand Pillay氏,Sergey Sudoplatov氏とも協力し,最終目標の達成に努めたい.研究打合せで2回,神戸大学の桔梗氏のところに行く予定であったが,実際は桔梗氏が法政大学に来ることで国内旅費を使用しなかった.今年度はこちらから神戸大学に研究打合せに数回行く予定である.2018年度に予定していたパソコンの購入が年度末になってしまい,本体に関連する周辺機器の購入ができなかった.よって今年度にそれらを購入する予定である.
形質細胞様樹状細胞の遊走・活性化を制御する分子機構の解明

形質細胞様樹状細胞(pDC)は大量のI型インターフェロン(IFN)を産生することにより、抗ウイルス免疫において重要な役割を演じているのみならず、ある種の自己免疫疾患の原因となっているpDCの活性化は核酸を認識するtoll様受容体(TLR)7と9の結合が引き金となるが、加えてIkB kinase(IKK)αに依存したIFN regulatory factor(IRF)7の活性化がI型IFNの誘導に必須である。しかしながら、IKK-αの活性化を介するシグナル経路は不明である。我々は非定型のRac活性化分子であるDOCK2がpDCにおいてTLR7、9を介するIFN-αの誘導に必須であることを明らかとした。我々は核酸リガンドにpDCが曝露されるとTLR非依存的にDOCK2依存的メカニズムを介してRacの活性化が誘導されることを見出した。Racの活性化は炎症性サイトカインの誘導に必ずしも必要でないにもかかわらず、DOCK2欠損pDCにおいてIKK-αのリン酸化とIRF-7の核移行が障害されており、結果としてIFN-αの誘導のみが選択的に低下していた。同様の結果が野生型pDCにドミナントネガティブRac変異体を発現させた時にも認められた。このように、DOCK2-Racシグナル経路はI型IFN誘導のためIKK-αを制御し、TLR結合と並行して機能する。造血細胞特異的に発現するため、DOCK2はI型IFN関連自己免疫疾患の治療ターゲットとして役立つ可能性がある。
体調把握機能が付いた光電脈波による2D/3D映像酔い度推定モジュールの開発

1.研究目的映像のハードウエア発展や様々なコンテンツ普及が進む一方、生体影響が社会問題化している。本研究では、2D/3D映像酔いに着目し、光電容積脈波センサを用いて2D/3D映像酔いを常時・客観的かつ簡便に計測し、映像酔い度を推定する手法について研究し、体調把握機能が付いた映像酔い度推定モジュールを開発することを目的とした。2.研究方法脈波センサによる2D/3D映像酔い度推定実験システムを構築し、計測脈波からの映像酔い度推定手法について研究し、映像酔い度推定モジュールを開発する。具体的には、(1)実験システムにおいて動きの早い映像コンテンツを視聴し、主観的に映像酔い有、無と評価した時、無視聴時の指尖脈波を計測・保存し、低域周波数成分(LF)、高域周波数成分(HF)等を抽出し、2D/3D映像酔いの度合いを表す評価関数を導出し評価する。(2)評価関数を組込んだ映像酔い度推定システムを製作し、無視聴時、映像酔い無、2D/3D映像酔い有について評価値を各々算出し評価する。(3)既開発の体調把握機能を付加し、システムのコア部分をマイコンに組み込みモジュール化する。3.研究成果以上の計画に従って脈波センサによる体調把握機能付き2D/3D映像酔い度推定モジュールを設計した。市販のデータ集録・解析システムLabVIEW、MATLABを用いた2D/3D映像酔い度推定実験システムを構築した。市販BD映画の動きの速い部分を評価対象映像として46インチ液晶テレビで視聴し、主観的に不快、普通と評価した時及び無視聴時に得られた指尖脈波データに離散フーリエ解析等を適用し、LF、HF等から映像酔いの度合いを示す新指標を定義した。実験で得られたデータに新指標を適用した結果、2D/3D映像酔いの度合いを推定することができた。今後はモジュールの実装が課題である。
北アイルランドの歴史・社会・文化とシェイマス・ヒーニーの詩の関連についての研究

平成15年度から17年度までの3年間の研究助成期間の最大の目標は、アイルランド並びに北アイルランドの歴史・文化・社会を扱った単著を出すことであり、それが最終年度に『異邦のふるさと「アイルランド」--国境を越えて』(新評論、総ページ343)として結実をみた。補助金助成を受け、北アイルランドでの現地調査を、短期間ながら、複数回こなし、紛争地を実際に訪れてはプロテスタントとカトリック両宗派のコミュニティを特徴付けるミューラル(政治的プロパガンダのための壁絵)やグラフィティ(落書き的な檄文)を記録・調査し、また一方、シェイマス・ヒーニーをはじめとする北アイルランド詩人の作品となった舞台を訪れることによって、これまで主に書物を通して知っていた「北アイルランド」を、文字通り、肌で実感することができた。この数回にわたる体験は、民族や国家、宗教、さらには言語などの要素が複雑に絡みあう北アイルランド社会の実相を深く知る契機となったばかりでなく、論文を書く新たな動機付けとなった。したがってこの3年間は、調査・研究と著述が相互に影響しあった、まことに有意義な3年間であった。本書では、上記、北アイルランドのフィールドワークの調査結果だけではなく、われわれ日本の現代人にとってアイルランドとは何かという問題、あるいは故郷という普遍的な問題、そして、アイルランド島に固有の大飢饉、移民といった歴史的な側面、さらには、言語や民族の問題まで多岐に扱うことができた。これ以外に、この20年ほど続けているT.S.エリオット研究も継続した。これは「研究課題」と結びついていないように見えるかもしれないが、英米文学史的観点から見て英語で書かれる現代詩がエリオット(とくに『荒地』)から始まる点、そして、アイルランドの詩人といえども、エリオットの詩や批評の影響を大きく受けている点、さらには、エリオット詩の持つモダニズムという特性がアイルランド及び北アイルランド出身の詩人の作品にさまざまな形で継承・応用されている点などにおいて、この二つの研究は深く結びついている。とくにヒーニーの場合、`Learning From Eliot'という一文を書いているように、彼自身の著述(とくに評論)の随所にエリオットの影響、ないしは、エリオットを意識した形跡がうかがわれる。こうした特徴を踏まえ、この3年間継続したシェイマス・ヒーニー研究とエリオット研究を統合する形で、2006年秋開催予定の日本T.S.エリオット協会年次大会において、シンポジウム(「T.S.エリオットとシェイマス・ヒーニー」)を企画・準備している最中である。2003年度は来年度、新評論より出版予定の著書『異邦のふるさと-アイルランドをめぐる12章』(仮題)の原稿作成と、翻訳シェイマス・デイーン『アイルランド文学小史』(国文社)の訳稿作成に多くの時間を当てた。翻訳のほうは初校の段階で、あとは、訳注を作成する予定である。一方、著書のほうは、12章分の第一稿を仕上げた。うち、「オンファロス、オンファロス、オンファロス-吉田文憲とシェイマス・ヒーニー」を『論集』(44号)に、そして、「『ダニーボーイ』変奏」を『文学空間』(4巻、10号)にそれぞれ寄稿した。また、北アイルランドのミューラルに関する論考「北アイルランドの政治的風景-ミューラルを見ながら」を新たに書いた。

さらには、これまでに書いた9章分の改稿を重ねた。著書は、来年夏の出版を予定している。また、12月のクリスマスの時期に一週間ほど、北アイルランドに行き、現地で紛争地区を中心に調査した。特に、これまで足を運ばなかったベルファスト北部とデリーのウォーターフロント地区を回り、北アイルランド社会の対立と分断を改めて目の当たりにした。出張時期は、偶然にも北アイルランド選挙の一ヵ月後にあたり、プロテスタント系強硬派政党の大勝に終わった選挙結果について現地の人と、しかも、文化的背景や階層の異なる人と、議論する機会を得たのは北アイルランドの歴史・社会・文化を考える上で一つの契機となった。他には、シェイマス・ヒーニーの故郷を訪れ、詩と歴史の資料館「ベラーヒボーン」の新任者パット・ブレナン氏と会見する機会を得た。本年は『異邦のふるさと「アイルランド」』(新評論、2005年5月出版予定)出版準備に多くの時間を費やした。本著はこの10年ほどに書いた論文と書き下ろしの論文から成るものだが、出版に当たりなるべく多くの読者に読んでもらいたいという編集者と私の願いが一致し、過去のものを大幅に改稿し、また、それにあわせて新しいものを追加し、さらに現地で撮影した200枚ぐらいの写真を添えたものである。年表を含め、400字詰め原稿用紙で1000枚ほどになる予定である。この作業を進めながら、研究課題である「北アイルランドの歴史・社会・文化とシェイマス・ヒーニーの詩の関連について」のうち、北アイルランドの置かれた状況が、支配・被支配の関係、中央と地方などの観点において、日本の東北地方と大いに共通点があることに気づき、また、ヒーニーの詩の一節に触発されて詩作した秋田出身の現代詩人吉田文憲の詩の研究ならびに詩の背景としての故郷(北秋田)を調査するなかでその関係の深さを確信するに至った。具体的な共通点は北アイルランドにおけるゲール語地名の英語化と、北東北におけるアイヌ語地名の和名化などである。ヒーニーと吉田の比較を通し、土地(歴史・社会・文化を含む)と詩の問題を、北アイルランドに限らず、東北を含め、地域を越え、また地域を横断して研究する指針を得た。そのうち、とくに詩と故郷の問題は、現代人の故郷喪失と回復という視点から捉えることができ、民俗学者の宮本常一や柳田國男の著作は大いに示唆的である。目下のところは、日本の民俗学の成果を踏まえ、土地と詩の問題の研究基盤を耕しているところである。以上のようなことを踏まえ、本年度は日本アイルランド協会年次大会のシンポジウム「ジョイス以後のアイルランド文学」で研究発表を行い、また、年度末には福島市で開催された「ことばとアイデンティティに関する国際シンポジウム」(「『東北』のことばから地域アイデンティティを考える--北東スコットランドと日本の東北」)に参加した。
次世代シーケンサーを利用した高速ゲノム編集マウスでの老化の不妊症原因遺伝子の解明

日本を始めとする先進国で少子高齢化が進行し、高齢出産が増加している。高齢者は卵巣に卵子があるにも関わらず不妊になっており、老化による排卵障害の解明が不妊症対策になることは間違いない。申請者らが老齢マウスの卵巣での全遺伝子発現を性周期毎に解析した結果、排卵ホルモン応答初期に活性化される酸化還元酵素経路が大幅に低下していることが明らかになった。そこで、このデータを基に老化マウスの卵巣細胞プロファイリング分析を行い、排卵障害を引き起こす遺伝子・細胞の解明を試みた。若齢と老齢マウスの排卵刺激後の卵巣の全遺伝子発現の時間経過を解析し、老化による変動遺伝子約2万種類のビッグデータを主成分解析した。その結果、老齢マウスの卵巣では、排卵誘発ホルモンの応答初期で顕著な遺伝子群の発現変動が観察された。ホルモン応答初期に変動した遺伝子群をパスウエイ解析した結果、性染色体由来のオーファン受容体で活性化される酸化還元酵素が大幅に低下していることが明らかになった。また、第2位で低下が確認された経路として、PI3キナーゼによる細胞骨格タンパク質を介する排卵経路が検出され、臨床データと一致していた。GONAD法でのゲノム編集技術を用いて、酸化還元酵素を始めとする排卵障害の候補遺伝子群を欠失したマウスを作製している。現在、欠損領域が異なるKOマウスのヘテロが3系列作出され、それぞれのマウスを掛け合わせホモマウスの作出を行っている。概ね順調に推移しており、計画通りに進んでいる。今後は、遺伝子の欠損領域の異なるKOマウスが3系列誕生しているので、これらのマウスを交配させてそれぞれヘテロマウスを作出し、ホモマウスにする。ホモマウスを増やして、卵巣の老化の進行を観察する。さらに、それぞれのKOマウスの卵巣を摘出し、in vitroでホルモン刺激後の排卵を観察し、卵巣老化と排卵低下の原因遺伝子であるかどうかを判別する。また、次世代シーケンサーでシングルセル全遺伝子解析を行い、排卵障害に関与する遺伝子を検討する。マウスの作出は順調に作製できたが、動物飼育施設で大規模な蟯虫汚染事故が発生し、全てのマウスを処分しなければならなくなった。このため、実験が停止し予算の執行が不可能になった。未使用分については作製したKOマウスの卵巣機能の測定や全遺伝子解析などの試薬に充当する。
発生工学を基礎とした細胞分化機構の研究

標的遺伝子組み換えによる遺伝子のノックアウト、外来遺伝子の導入によるトランスジェニックマウスの作成を行い、下記に列記すうような成果を既ににあげており、その技術の確立と普及に努めてきた。さらに基礎となるリコンビネース遺伝子とその認識配列の構築、培養細胞を用いた予備実験、対象遺伝子の分離とターゲッティングベクターの構築を行っている。1)筋分化制御因子myogenin遺伝子の標的組み換えによるノックアウトとその変異表現型の解析を行い、Myogeninが筋細胞分化を制御していることを証明した。また、ノックアウトマウスより調製した初代筋芽細胞の性質の解析、ノックアウトマウス個体における筋分化制御遺伝子の発現を解析することにより筋細胞系譜の細胞には幾つかのポピュレーションが存在し、特にMyogeninが欠失していてもMRF4が発現することにより筋管細胞へと分化することをしめした。2)Na^+/H^+アンチポーター遺伝子を強く発現するトランスジェニックマウスを作成し、このマウスが食塩負荷により高血圧となることを証明した。3)loxP配列を両端にもつNeo-TKカセット、核移行シグナルをN端にもつリコンビネースを発現するベクターを作成した。また、リコンビネースを筋特異的にあるいは神経細胞特異的に発現するプロモーターの下流につなぎ、発現ベクターを作成し、トランスジェニックマウスを作成している。