hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大脳皮質感覚系における適応的神経表現とその二次元地図に関するモダリティ間共通性

過去の研究は、大脳皮質の一次視覚野(Vl)、さらには一次聴覚野(A1)における効率的な符号化(スパースコーディング)を示唆している、しかし、同様の符号化戦略が他の領野でも有効なのかどうか、また、皮質表面上における空間配置を同時に考慮するモデルもまた普遍的なものかどうかという課題が残されている。そこで本研究課題では、(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性、(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング、という2つの観点から、皮質感覚系モダリティ間の共通性と差異に潜む原理を探究してきた。(A)の観点からは、私の予備的な研究(Terashima & Hosoya, 2009)を拡張し、より生物学的に妥当な条件下で評価した。得られた結果は前年度末にNeurocomputing誌に発表し、今年度は学会等で成果を報告した。(B)の観点からは、A1とV1で近年発見された異なる機能的地図構造を統一的な観点から説明し、さらに神経科学的な議論を進めた。V1では反応特性が皮質表面で滑らかな変化を示すのに対し、A1では乱雑である。この違いは両領野が異なる情報処理戦略を採っている可能性を示唆するが、私は同一の適応戦略が両方の地図を生成し得るという仮説を提唱した。かつてV1向けに提唱されたトポグラフィック独立成分分析を用い、その入力として自然画像ではなく自然音を用いることで、A1に似た乱雑な地図を生成した。さらに、これまでV1でしか議論されてこなかった複雑細胞をAlで議論し、Alで知られるピッチ細胞が複雑細胞と相同である可能性を指摘した。得られた結果は前年度にNeural Information Processing Systemsで発表し、今年度は招待講演を含む学会発表で報告した。(抄録なし)過去の研究は、大脳皮質の一次視覚野(V1)、さらには一次聴覚野(A1)における効率的な符号化(スパースコーディング)を示唆している、しかし、同様の符号化戦略が他の領野でも有効なのかどうか、また、皮質表面上における空間配置を同時に考慮するモデルもまた普遍的なものかどうかという課題が残されている。そこで、(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性、(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング、という2つの観点から、皮質感覚系モダリティ間の共通性と差異に潜む原理を探究していく。(A)の観点からは、私の予備的な研究(Terashima&Hosoya 2009)を拡張し、より生物学的に妥当な条件下で評価した。この過去の研究は、サルA1のハーモニーに関連した神経反応を、元来V1向けに提案されたスパースコーディングと呼ばれる理論で説明し、両領野の情報処理戦略が共通であることを示唆した。しかし、モデルへの入力音は人工音であり、生物学的に妥当とは言えなかった。そこで、より妥当な入力音として対象動物であるマーモセットの鳴き声を用いても先行研究と同様の傾向を再現することを示した。(B)の観点からは、A1とV1で近年発見された異なる機能的地図構造を統一的な観点から説明しようとした。過去の研究は、大脳皮質の一次視覚野(V1)、さらには一次聴覚野(A1)における効率的な符号化(スパースコーディング)を示唆している、しかし、同様の符号化戦略が他の領野でも有効なのかどうか、また、皮質表面上における空間配置を同時に考慮するモデルもまた普遍的なものかどうかという課題が残されている。(A)の観点からは、私の予備的な研究(Terashima & Hosoya 2009)を拡張し、より生物学的に妥当な条件下で評価した。得られた結果をNeurocomputing誌に発表した。得られた結果をNeural Information Processing Systemsで発表した。

過去の研究は、大脳皮質の一次視覚野(Vl)、さらには一次聴覚野(A1)における効率的な符号化(スパースコーディング)を示唆している、しかし、同様の符号化戦略が他の領野でも有効なのかどうか、また、皮質表面上における空間配置を同時に考慮するモデルもまた普遍的なものかどうかという課題が残されている。そこで本研究課題では、(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性、(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング、という2つの観点から、皮質感覚系モダリティ間の共通性と差異に潜む原理を探究してきた。(A)の観点からは、私の予備的な研究(Terashima & Hosoya, 2009)を拡張し、より生物学的に妥当な条件下で評価した。得られた結果は前年度末にNeurocomputing誌に発表し、今年度は学会等で成果を報告した。(B)の観点からは、A1とV1で近年発見された異なる機能的地図構造を統一的な観点から説明し、さらに神経科学的な議論を進めた。V1では反応特性が皮質表面で滑らかな変化を示すのに対し、A1では乱雑である。この違いは両領野が異なる情報処理戦略を採っている可能性を示唆するが、私は同一の適応戦略が両方の地図を生成し得るという仮説を提唱した。かつてV1向けに提唱されたトポグラフィック独立成分分析を用い、その入力として自然画像ではなく自然音を用いることで、A1に似た乱雑な地図を生成した。さらに、これまでV1でしか議論されてこなかった複雑細胞をAlで議論し、Alで知られるピッチ細胞が複雑細胞と相同である可能性を指摘した。得られた結果は前年度にNeural Information Processing Systemsで発表し、今年度は招待講演を含む学会発表で報告した。(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性、(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング、の双方の観点から有意義な結果を出すことができたため。(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性、(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング、の双方の観点から有意義な結果を出し、学術誌に発表することができたため。観点(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性:引き続き、視聴覚以外のモダリティとの共通性を探っていく予定である。観点(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング:より詳細なモデル分析を行い、得られた知見を神経生理学へフィードバックしていく予定である。(抄録なし)
H^+-ATPaseの普遍的構造とH^+輸送/ATP合成(分解)の共役

ATPの分解/合成と共役してH^+を輸送する膜酵素が知られておりH^+-ATPaseとして総括されている。H^+-ATPaseはATP合成酵素であるF-ATPase,リソソーム、シナプス小胞等に存在する液胞型ATPase,胃酸分泌酵素に代表されるP-ATPaseに分類される。本研究ではF-ATPaseと液胞型ATPaseに注目し、両者を比較しつつ、活性中心の構造と反応機構、プロトン輸送路と輸送機構、ATPの合成/分解とH^+輸送の共役機構に関して多くの新しい知見を得た。特筆すべき成果として、(1)F-ATPaseのβサブユニットのLys-155とThr-156残基が触媒残基であることを明らかにした。またこれら残基の周辺にGly-172,Ser-174,Glu-192,Gly-149が存在すること、および以上のβサブユニットの残基はαサブユニットとの境界面にあることを示した。(2)H^+-ATPaseにおいて最も興味ある問題は化学反応とH輸送の共役の機構である。本研究では、この共役に中心的な役割を持っているのがγサブユニットであり、このサブユニットのアミノ末端側とカルボキニル末端側の相互作用が共役に必須であると結論することができた。例えば、γサブユニットのMet-23残基をLysに変換すると、H^+-ATPaseのATPase活性は変らないが、ATP分解によってH^+の輸送は見られなかった。この欠陥は同じサブユニットのGln-269→Arg,あるいはThr-273→Serのようなカルボキン末端側の2つ目の変異によって回復した。逆にカルボキシル末端側に変異を導入すると同様にATPase反応とH^+輸送の共役に欠陥が起こり、アミノ末端側の2つめの変異で回復した。(3)ここで得られたF-ATPaseに関する成果は液胞型ATPaseにも適用できるものと考えられる知見を得た。(4)液胞型ATPaseの活性中心サブユニットとH^+輸送路サブユニットのcDNAをクローン化し、F-ATPaseの対応するサブユニットと相同性が高いことを明らかにした。(5)シナプス小胞の膜蛋白の20%が液胞型ATPaseであることを示し、その役割を明かにした。ATPの合成/分解と共役してH^+を輸送する膜酵素が知られており、プロトン輸送性ATPase(H^+ATPase)として総括されている。H^+ATPaseはATP合成酵素であるF_0F_1型H^+ATPaseとリソソ-ム、シナプス小胞等に存在する液胞型H^+ATPaseと大別される。これらの2種のH^+ATPaseは構造および反応機構において似ている点が多い。本研究では両者を対比しながら研究を進めた。以下に実績を要約する。(1)シトコンドリア、葉緑体、細菌に普遍的に存在するF_0F_1型H^+ATPaseのうち大腸菌の酵素を主に用い変異を導入しつつ解析した。βサブユニットに存在するグリシンに富む配列149ー156残基)のうちLysー155とThrー156残基が必須残基であること、これらの近傍にSerー174、Valー198、Gluー192、Lysー201残基が存在することが明らかになった。γサブユニットのMetー23残基にLysあるいはArg残基を導入するとATP合成活性はなくなり、ATPase活性はあるがH^+の輸送がなくなった。これらの結果からγサブユニットがH^+の輸送と合成/分解の共役に関与していると結論した。(2)シロイヌナズナの葉緑体H^+ATPaseのγサブユニット遺伝子をクロ-ン化し、光によって調節される部位があること、および遺伝子の転写が光によって調節されていることを明らかにした。(3)小脳のライブラリ-より液胞型H^+ATPaseのAサブユニットおよびプロテオリピドのcDNAをクロ-ン化した。AサブユニットはF_0F_1型H^+ATPaseとのβサブユニットに対応している。またプロテオリピドはF_0F_1型のCサブユニットに対応しH^+輸送路を形成していると考えられる。(4)副腎のクロマフィン顆粒およびシナプス小胞の液胞型H^+ATPaseの反応機構とATPの分解にともなって形成されるH^+の電気化学的ポテンシャルの生理的意義を詳細に検討し多くの成果を得た。(2)H^+-

ATPaseにおいて最も興味ある問題は化学反応とH輸送の共役の機構である。本研究では、この共役に中心的な役割を持っているのがγサブユニットであり、このサブユニットのアミノ末端側とカルボキニル末端側の相互作用が共役に必須であると結論することができた。例えば、γサブユニットのMet-23残基をLysに変換すると、H^+-ATPaseのATPase活性は変らないが、ATP分解によってH^+の輸送は見られなかった。この欠陥は同じサブユニットのGln-269→Arg,あるいはThr-273→Serのようなカルボキン末端側の2つ目の変異によって回復した。逆にカルボキシル末端側に変異を導入すると同様にATPase反応とH^+輸送の共役に欠陥が起こり、アミノ末端側の2つめの変異で回復した。(3)ここで得られたF-ATPaseに関する成果は液胞型ATPaseにも適用できるものと考えられる知見を得た。(4)液胞型ATPaseの活性中心サブユニットとH^+輸送路サブユニットのcDNAをクローン化し、F-ATPaseの対応するサブユニットと相同性が高いことを明らかにした。(5)シナプス小胞の膜蛋白の20%が液胞型ATPaseであることを示し、その役割を明かにした。ATPの分解/合成と共役してH^+を輸送するH^+-ATPaseはATP合成酵素であるF-ATPase、リソソーム、シナプス小胞などに存在する液胞型ATPase、胃酸分泌酵素に代表されるP-ATPaseに分類される。本研究ではF-ATPaseと液胞型ATPaseに注目し、両者を比較しつつ、活性中心の構造と反応機構、プロトン輸送機構、ATP分解/合成とH^+輸送の共役機構に関して多くの新しい知見を得た。本年度の特筆すべき成果として、(1)F-ATPaseのβサブユニットのLys-155とThr-156残基が触媒残基であること、活性中心の周辺にGly-172、r-174、Glu-192、Gly-149が存在すること、および、これら残基がαサブユニットとの境界面にあることを明らかにした。(2)H^+-ATPaseにおいて最も興味ある問題は化学反応とH^+輸送の共役の機構である。本研究では、この共役に中心的な役割を持っているのがγサブユニットであること、このサブユニットのアミノ末端側とカルボキシル末端側の相互作用が共役に必須であると結論することができた。例えばγサブユニットのMet-23残基をLysに変換するとH^+-ATPaseのATPase活性は変らないが、ATP分解によってH^+の輸送は見られなかった。この欠陥は同じサブユニットのGln-269→Arg、Thr-273→Serのようなカルボキシル末端側の二つ目の変異によって回復した。逆にカルボキシル末端側に変異を導入すると同様のことが起こり、アミノ末端側の二つ目の変換によって回復した。(2)ここで得られたF-ATPaseに関する成果は液胞型ATPaseにも適用できるものと考えられる知見を得た。(3)シナプス小胞の膜の蛋白の20%が液胞型ATPaseであることを示し、その役割を明らかにした。
放置自転車対策の費用・効果分析

本研究では、駅単位で集計されたデータを利用して1駐輪料金の引き下げ、2撤去率の引き上げ、3駐輪場増設による混雑緩和が駅前の違法駐輪台数に与える影響を分析し、その結果に基づいて経済効率性の観点から最も望ましい政策の提言をおこなった。計量分析では、通常の最小2乗法に加えて集計ロジットとトービットモデルも用いた。違法駐輪率が高かった2001年のデータを用いると、3変数はすべて有意であった。しかし、違法駐輪が激減した最近のデータでは、実質的には駐輪場空き割合のみが、有意な結果をもたらした。すなわち以上の分析から、駐輪場建設が最も効果のある違法置自転車対策であることがわかった。本研究は、自転車放置行動に、撤去率、駐輪所の混雑率、および駐輪料金がどのように影響しているかを示す自動車放置需要式を導出し、その推定式に基づいてそれぞれの対策の費用対効果を分析することを目的としている。平成23年度においては、自転車放置行動に関する数量分析の文献のサーベイを行うとともに、分析の枠組みを検討した。当初は駐輪所に関する個別情報を整理するため、フィールドワークを行う予定だったが、平成13年については、東京都の中央線と山手線沿線の各駅における違法駐輪についてのデータがあるだけでなく、駐輪所に関するデータを得ることができたので、このデータを用いてパイロットモデルによる計量分析を行い、成果をディスカッション・ペーパー「違法駐輪に対する政策効果分析」(唐渡広志,八田達夫,佐々木芙美子)にまとめた。さらに都市の混雑制御における価格メカニズム活用の重要性を指摘する論文を学術雑誌「都市計画」に掲載した。この分析では構造分析を行っていないが、それぞれの違法駐輪対策の効果に関する優位な統計的結果を得た。また、この分析によって当初予定していなかったトービットモデルでの分析と集計ロジットモデルの分析を行うことができた。より最新の自転車の実態調査を用いて24年度以降に分析する際に、どのような補完的なデータが必要か判明した。パイロットモデルでのかなり具体的な成果が出たため、放置自転車に対する視察は行わず、むしろ推定のパイロットモデルの計算に今年度の資源を投入した。本研究は、駅単位で集計されたデータを利用して自治体の制御可能な政策変数である1駐輪料金、2撤去率、3駐輪場空き割合が駅前の違法駐輪台数に与える影響を分析することと、その結果に基づいて3政策変数の費用対効果分析を行うことを目的としている。平成25年度には、第1に、24年に構築したデータベース構築の成果を利用して、実駐輪需要を決定するメカニズムを定式化する構造化された計量経済モデルを完成させ、上記3政策変数の効果分析を測定した。さらに、実証モデルの成果を利用して、放置自転車対策のシミュレーション分析を行い、経済効率性の観点から最も望ましい政策の提言を行った。計量分析では、いくつかの推定方法を用いたが、通常の最小2乗法だけでなく、被説明変数である違法駐輪率の値域が0と1の間に限定されるため、集計ロジットとトービットモデルも用いた。違法駐輪率が高かった2001年のデーターを用いると、3変数はすべて有意であったが、違法駐輪が激減した最近のデータでは、駐輪料金は、いずれの推定方法でも、有意な結果をもたらさず、撤去率と駐輪場空き割合とのみが、有意な結果をもたらした。しかし撤去率の効果は小さかった。1000万円の費用をかけて撤去率を上げる場合、集計ロジットモデルでも、トービットモデルでも、自発的な違法駐輪の低下は一日あたり1台かそれ未満である。1000万円の投入によって一日平均7台の撤去が増えること自体が、その違法駐輪減少の効果のほとんどすべてである。それに対して、同額の追加費用を駐輪場の増設に投下したときの自発的な違法駐輪抑制効果は極めて高い。例として、高円寺で、1000万円分駐輪場を増設すれば、集計ロジットモデルの場合910台(公共用地を利用すれば1889台)放置自転車が減ることが予測できた。以上の分析から、駐輪場建設が最も効果のある違法置自転車対策であることがわかった。平成24年度においては、東京都の各区および、多摩地区の各市における鉄道各駅周辺における駐輪場の地図、駐輪場ごとの混雑度と駐輪料金、さらにはその駅周辺の撤去率などの調査を行い、詳細なデータ収集をした。これは、23年度に構築したパイロットモデルの分析の結果、必要性が明らかになった全てのデータの項目を含んでいる。またデータの信頼度を高めるために、必要に応じて各市区役所の担当者からヒアリングを行った。

駐輪場と駅からの距離、契約期間による駐輪、駐輪料金の差、撤去頻度の違いなど、実証分析において横断的中立性を担保するために必要なデータをできる限り多く収集した。このデータを用いることにより放置自転車のいくつかの計量経済モデルの構築を試行した。特に駅前に乗り入れる自転車のうち違法駐輪される割合を集計ロジットモデルおよびトービットモデルによって推定した。自治体が用意すべき駐輪スペースはその駅前に乗り入れる自転車台数との比量に大きく依存している。しかし、駐輪場空き割合は,違法駐輪台数と合法駐輪台数の同時決定によって決まるので,違法駐輪割合の推定において内生性バイアスが生じている可能性がある。これに関しては操作変数を利用してこれに対処したが、新データーにより結果が改善した。一方、自転車が社会問題になっているため、直近では、都心居住の進展の結果、ビジネス地区の駅付近での放置が問題になっているので、コンパクトシティについても研究を行った。(1)自転車放置行動に関する理論的枠組みを整理した上で定量分析の基礎を作った。(2)東京都においてフィールドワークを行い、駐輪場に関する個別情報を整理した。(3)基本モデルに平成13年のデータを適用して、パイロットモデルによる台数決定のメカニズムを解明した。(4)放置自転車に対する海外視察は行わず、むしろ推定のパイロットモデルの計算に今年度の資源を集中して投入した。25年度が最終年度であるため、記入しない。1自転車放置行動に関する理論的枠組みを整理した上で定量分析の基礎を作った。2平成13年のデータを適用して、パイロットモデルによる台数決定のメカニズムを解明した。3東京都においてフィールドワークを行い、駐輪場に関する個別情報を周到に収集し、整理した。4新データを用いて構造化した計量経済モデルが完成に近づいた。平成24年度には、平成23年度に行った基本モデル構築とデータベース開発の成果を利用して、さらなる計量経済分析を行い、実駐輪需要を決定するメカニズムを定式化する。次に、この実駐輪需要関数を基礎にして、駅の乗り入れ利用者数を支配する外生的な地域や社会の要因を考慮して、構造化された計量経済モデルを構築する。平成25年度には、実証モデルの成果を利用して、放置自転車対策のシミュレーション分析を行い、経済効率性の観点から最も望ましい政策の提言を行う。結果を大学・自治体等で発表し、そのコメントを反映させてさらなる改善を行う。平成25年度には、平成23年度に試算したパイロットモデルと24年に構築したデータベース構築の成果を利用して、実駐輪需要を決定するメカニズムを定式化する構造化された計量経済モデルを完成させる。さらに、実証モデルの成果を利用して、放置自転車対策のシミュレーション分析を行い、経済効率性の観点から最も望ましい政策の提言を行う。
RNA-Seq解析を用いた高齢マウスにおける歯周炎関連骨吸収因子の同定

本研究では、多数の遺伝子発現を同時に検知できるRNAシークエンシング(RNA-Seq)を利用して、歯周炎により歯槽骨吸収を起こした組織に発現している遺伝子を網羅的に解析し、高齢マウスと若齢マウスとで比較検討を行う。本研究により得られる結果は、加齢により影響を受ける歯周炎関連骨吸収因子を明らかにし、歯周炎による歯槽骨吸収の分子メカニズムの一端を解明するものである。
情報伝達因子としての分泌型ホスホリパーゼA_2の糸球体腎炎における役割

腎臓病学において慢性糸球体腎炎の進展過程を明らかにすることが急務となっている。われわれは炎症反応と密接な関係がある分泌型(II群)ホスホリパーゼA_2の慢性糸球体腎炎における役割について研究をおこなった。本年度の研究ではインターロイキン1の刺激によって糸球体メサンギウム細胞から分泌されるII群ホスホリパーゼA_2の細胞増殖に対する効果の機序を明らかにした。ラット脾臓より精製したII群ホスホリパーゼA_2は血小板由来増殖因子と協調的にメサンギウム細胞の細胞増殖を促進した。またインターロイキン1の細胞増殖作用はII群ホスホリパーゼA_2に対する特異的な抗体により阻害され、II群ホスホリパーゼA_2はメサンギウム細胞のautocrine/paracrine的な増殖因子となることが明らかとなった。またII群ホスホリパーゼA_2の酵素反応生成物であるリゾリン脂質もメサンギウム細胞の増殖を促進することからII群ホスホリパーゼA_2は細胞膜に作用して生じたリゾンリン脂質を介して働くことが示唆された。つぎにII群ホスホリパーゼA_2は細胞内情報伝達系の1つであるmitogen-activated protein(MAP)キナーゼを活性化することを見いだした。MAPキナーゼはインターロイキン1により2相性に活性化されるが、刺激後数時間でみられる接続的な遅い相はII群ホスホリパーゼA_2に対する抗体によって阻害される。このMAPキナーゼの活性化が細胞増殖のシグナルになると知られていることから、II群ホスホリパーゼA_2によるメサンギウム細胞増殖促進効果が細胞内においてMAPキナーゼを介すると考えられた。さらに腎炎におけるII群ホスホリパーゼA_2の役割をin vivoにおいて検討するため、ヒト腎炎患者の尿中のII群ホスホリパーゼA_2排泄を検討した。腎炎患者の尿中II群ホスホリパーゼA_2排泄は健常人に比較して有意に増加しており、排泄量は糸球体の増殖性変化と相関することを見いだした。以上の研究結果によりII群ホスホリパーゼA_2が従来より知られているプロスタグランディンの合成のみならず細胞増殖の情報伝達物質として働き、糸球体腎炎の発症進展に関与することを明らかにした。(日本腎臓学会第37回学術総会にて発表、現在論文投稿中)現在、ラットThy1腎炎モデルを用いてII群ホスホリパーゼA_2が糸球体に局在することを免疫組織化学的に確認しており、さらに阻害剤を用いた実験を計画している。
アジア地域に広がる薬剤耐性三日熱マラリア原虫の起源と拡散に関する研究

アジアの三日熱マラリア原虫のクロロキン耐性原因遺伝子とその近くの遺伝的な多型を調べた。その結果、臨床的なクロロキン耐性の報告がないフィリピンの原虫で、耐性型と考えられる遺伝子型のみが観察された。一方、耐性の報告がある韓国から、感受性型と考えられる遺伝子型のみが観察された。今回解析した原因遺伝子の多型は、もともと各流行地域の原虫集団に存在する多型で、薬剤耐性との関連は不明瞭であると推定された。近年、三日熱マラリア原虫の薬剤耐性が報告されはじめ、その対策の重要度が増している。本研究では三日熱マラリアの治療、並びに予防薬として、広く用いられているクロロキン(CQ)に対する耐性三日熱マラリアの分布状況の把握、並びにその起源と拡散様式を推定することを目的として研究を行った。三日熱マラリア原虫(Pv)のCQ耐性獲得の機序は不明な点も多いが、同原虫のpvmdr1のコドン976番目のアミノ酸置換(チロシン→フェニルアラニン)が耐性獲得に関与していると報告されている(Suwanarusk et al, 2007)。そこで平成23年度は、研究代表者の所属研究部、並びに海外協力研究者らが採取・保管していたPv 104株(西太平洋、アジア、アフリカ、南米、計21カ国)について、同コドンの変異の有無を解析した。平成24年度は、アジア諸国で拡散しはじめたCQ耐性Pvの起源と拡散様式のメカニズムを解明するために、pvmdr1近傍(20Kb以内)のマイクロサテライト(MS)DNA 4座位を同定し、前年度に解析した104株のうち58株(CQ感受性33株、CQ耐性25株)について、MS DNA多型解析を行った。その結果、MS DNA 4座位中3座位に多型が認められたが、耐性型原虫と感受性型原虫との間にMS DNA多型のパターンに違いが観察されなかった。一方、多型が多く観察された株は、パプアニューギニアとインドの株であり、これらの国は患者数が多く、原虫集団のサイズも大きいと推定された。耐性型原虫が特定のMS DNAアリルを持っておらず、それぞれの地域の感受性型現原虫と類似していたことから、各流行地域で耐性型変異が出現している可能性が示唆された。平成24年度は、得られた研究成果を国内外の学会で発表し、現在、国際的な医学専門誌に投稿する学術論文を作成中である。マラリアの効果的な対策を行うためには薬剤耐性マラリアの起源と拡散のメカニズムを詳細に解明することが重要である。これまでは熱帯熱マラリア原虫の薬剤耐性に関する研究が中心であったが、近年、三日熱マラリア原虫の薬剤耐性も徐々に報告されはじめ、その重要度が増している。本研究では三日熱マラリアの治療、並びに予防薬として、広く用いられているクロロキン(CQ)に対する耐性三日熱マラリアの分布状況の把握、並びにその起源と拡散を推定することを目的として研究を行った。CQ耐性獲得機序は不明な点も多いが、同原虫のpvmdr1のコドン976番目のアミノ酸置換(チロシン→フェニルアラニン)がCQ耐性獲得に関与していると報告されている(Suwanarusk et al, 2008)。平成23年度は、pvmdr1の変異の有無について、国立国際医療研究センター(NCGM)研究所(33株)、韓国インジェ大学医学部(56株)、並びにフィリピン大学公衆衛生学部(15株)で保管されていた三日熱マラリア原虫分離株(合計104株)を用いて解析を行った。その結果、NCGM株は、パプアニューギニア4株、マレーシア、タイ、インド、ウガンダ、ルワンダ、スーダン、モーリタニア、ニジェール、コモロスの13株が変異型(CQ耐性型)で、他の20株は野生型(CQ感受性型)であった。すでにCQ耐性三日熱マラリアの報告がある国の他に、まだほとんどCQ耐性が報告されていないアフリカ諸国にも変異型原虫の分布が広がっていることが示唆された。一方、韓国株は56株全てが野生型であったのに対し、フィリピン株は15株全てが変異型であった。韓国ではすでに2例の臨床的なCQ耐性が報告されているが、フィリピンからの報告はまだない。今後アフリカ諸国、並びにフィリピンからも臨床的なCQ耐性が発生すると予想されるので注意が必要である。当初の研究計画通り、平成23年度は三日熱マリラア原虫のクロロキン耐性関連遺伝子(pvmdr1)の変異の有無について、研究代表者の研究部で保管する株を用いて解析を行った。具体的には、国立国際医療研究センター(NCGM)研究所(33株)、韓国インジェ大学医学部(56株)、並びにフィリピン大学公衆衛生学部(15株)で採取されたPv分離株(合計104株)を用いた。上記の三日熱マラリア原虫104株について、DNAの抽出、PCR法による標的DNA領域の増幅、並びにDNA塩基配列の決定に成功した。

今後はアジア諸国で拡散しはじめたクロロキン耐性三日熱マラリア原虫の起源と拡散のメカニズムを解明するために、クロロキン耐性関連遺伝子pvmdr1近傍のマイクロサテライトDNAを複数座位(10座位程度)同定し、これまでに解析した104株について、マイクロサテライトDNA多型解析を行う。具体的には、GenBankデータベースに登録されている三日熱マラリア原虫Salvador-1株の全ゲノム情報を用いて、pvmdr1近傍(上流・下流の50Kb程度)のDNA塩基配列からマイクロサテライトDNAを探索する。次に同定したマイクロサテライトDNAを特異的に増幅するプライマーセットを設計し、これまでに解析した全ての三日熱マラリア原虫株についてpvmdr1近傍のマイクロサテライトDNAを解析する。その後、得られたマイクロサテライトDNAのアリルデータを用いて各種集団遺伝学的解析を行い、各原虫株pvmdr1近傍の遺伝的な類似点や相違点を推定し、クロロキン耐性三日熱マラリア原虫(変異型pvmdr1)の起源と拡散のメカニズムを解明する。特にアジア諸国の三日熱マラリア原虫集団間で、変異型pvmdr1とその近傍マイクロサテライトDNA多型の比較解析を行い、耐性型変異がアジア諸国間でどのように拡散しているのか、あるいは拡散せずに、それぞれの流行地域で出現しているのかを推定する。また平成24年度中に得られた成果を国内外の学会等で発表すると同時に、国際的にインパクトのある専門誌に研究成果を発表する。平成24年度は、三日熱マラリア原虫pvmdr1遺伝子の近傍のマイクロサテライトDNAの解析を行う。具体的には蛍光修飾を施したプライマーを作成し、これを用いて標的領域をPCR法で増幅し、ABI Genetic Analyzerを用いてフラグメント解析を行う。研究費の約半分は、この解析に必要な試薬類に用いる。また残りの約半分は、研究成果の国内外の学会等での発表のための旅費、並びに論文の投稿に用いる予定である。
(p,np)反応による原子核のアイソバリック・アナログ状態の微細構造の研究

原子核の巨大共鳴状態は、原子核に於いて陽子、中性子が集団運動を行うことの直接の証であり、その研究は核物理学の重要な位置を占めてきた。アイソバリック・アナログ状態(IAS)は、多数の中性子(空孔)と陽子対がスピン・パリテイー:J^π=0^÷、アイソスピン:T=1に組んで集団運動を行うものである。最近の関心は、(1)この状態の根源を探る微細構造の研究であり、(2)IASのアイソスピン純度を観測することによって原子核における荷電独立・荷電対称性を検証しようとするものであり、(3)未だ確認されていないアイソベクトル・モノポール状態の研究等である。^<140>Ce、^<172>Yb並びに^<208>Pbを標的とした(p,n)反応によってIASを励起しこの状態の状態巾を測定し、更にこの巨大共鳴状態が陽子を崩壊する過程を測定した。本学のAVFサイクロトロンによって加速された35MeVの陽子ビームと過去5回にわたる科学研究費補助金によって整備されてきたTOF装置を使い中性子のエネルギー分析を行ってIASを同定した。更に今回整備された荷電粒子カウンターテレスコープによって崩壊陽子を検出し、世界で始めてIAS生成中性子とIAS崩壊陽子との同時計数測定に成功した。^<208>Pbを標的とした研究において、54%の全陽子放出分岐比を得、又各軌道への微細分岐比も得て、過去のデータならびに理論計算との合理的な比較を行った。^<140>Ceを標的とした研究において、22.8%の全陽子放出分岐比を得、理論計算との合理的な比較を行ったが、^<172>Ybを標的とした研究とともに全く新しいデータである。これらの研究成果は、平成8年物理学会秋の分科会で発表した。更に平成9年1月開催のRIKEN Symposium on Giant Resonanceで招待講演を行い、また7月開催予定の第3回日中合同原子核物理シンポジウムでも招待講演を行うことになっている。本研究においては、一粒子一空孔対がスピン・パリティJ^π=0^+、アイソスピンT=1に組んで核内で集団運動をするアイソバリックアナログ状態と言われるフェルミ型の巨大共鳴の研究を目指す。質量数が100以上の比較的重い原子核において、(p,n)反応によってアイソバリック・アナログ状態を励起し、引き続いて陽子放出によって起こるこの巨大共鳴状態の崩壊を、陽子のエネルギー分析を行って終状態を同定しながら行う。この陽子強度分布によって、巨大共鳴状態の微細構造が明らかにされる。エネルギー35MeVの陽子ビームは東北大学のK=50MeVAVFサイクロトロンによって加速し、標的核を衝撃し発生した中性子の運動量分析を12mの飛行管で行い、中性子の検出は液体シンチレーターを充填した検出器群によって行った。続いて起こる陽子放出によるIASの崩壊の観測は、半導体検出器のテレスコープによって粒子識別し入射子や膨大な数のガンマー線や中性子のバックグラウンドを低減して行った。^<208>Pb(p,n)^<208>Bi→^<207>Pb+p反応による崩壊陽子のエネルギースペクトルの観測に成功し、最終残留核の^<207>Pbの一粒子状態に対応するピークが観測された。中間状態であるIASの微細構造はこのスペクトルから構築される。

陽子検出系を磁気分析器から半導体検出器のテレスコープに変更したが、結果として平成7年度の目標とした崩壊陽子のエネルギースペクトルの測定に成功した。本センターのAVFサイクロトロンのビームタイムの割り当てが大変に厳しく、前項の掲げたスペクトルに見られるように未だ統計精度の点から問題が有り、また^<208>Pb標的の厚さによって分解能に問題がある。平成8年度は、中性子検出系の検出量を増やすなどの工夫をして、分解能の向上を計りつつ統計精度を上げていくようにしなければならない。原子核の巨大共鳴状態は、原子核に於いて陽子、中性子が集団運動を行うことの直接の証であり、その研究は核物理学の重要な位置を占めてきた。アイソバリック・アナログ状態(IAS)は、多数の中性子(空孔)と陽子対がスピン・パリティー: J^π=0^+、アイソスピン: T=1に組んで集団運動を行うものである。最近の関心は、(1)この状態の根源を探る微細構造の研究であり、(2)IASのアイソスピン純度を観測することによって原子核における荷電独立・荷電対称性を検証しようとするものであり、(3)未だ確認されていないアイソベクトル・モノポール状態の研究等である。^<140>Ce、^<172>Yb並びに^<208>Pbを標的とした(p, n)反応によってIASを励起しこの状態の状態巾を測定し、更にこの巨大共鳴状態が陽子を崩壊する過程を測定した。本学のAVFサイクロトロンによって加速された35MeVの陽子ビームと過去5回にわたる科学研究費補助金によって整備されてきたTOF装置を使い中性子のエネルギー分析を行ってIASを同定した。更に今回整備された荷電粒子カウンターテレスコープによって崩壊陽子を検出し、世界で始めてIAS生成中性子とIAS崩壊陽子との同時計数測定に成功した。^<208>Pbを標的とした研究において、54%の全陽子放出分岐比を得、又各軌道への微細分岐比も得て、過去のデータならびに理論計算との合理的な比較を行った。^<140>Ceを標的とした研究において、22.8%の全陽子放出分岐比を得、理論計算との合理的な比較を行ったが、^<172>Ybを標的とした研究とともに全く新しいデータである。これらの研究成果は、平成8年物理学会秋の分科会で発表した。更に平成9年1月開催のRIKEN Symposium on Giant Resonanceで招待講演を行い、また7月開催予定の第3回日中合同原子核物理シンポジウムでも招待講演を行なうことになっている。
非線形微分方程式の解の力学的、摂動論的な縮約理論に関する基礎研究

本年度は、昨年度に引き続いて、微分方程式の漸近挙動を調べる方法としての繰り込み群の理論を研究したChen-Goldenfeld-Oonoによって提唱された摂動論的繰り込みの方法と、Bricmont-Kupiainenによって提唱された構成論的な繰り込みの方法との関係を、簡単な2変数の常微分方程式系を例にして、ある程度明らかにすることができた。繰り込みの方法には、スケーリングと座標の任意性が内在的に含まれているので、一般的な枠組みを与えることは困難であると思われるが、その構造を示す例は挙げられる。これらの成果は、論文A perspective of renormalization group approachesまとめ、Japan Journal of Industrial and Applied Mathematicsへ投稿した。また、熱対流によりロールパターンが形成されて、空間的な周期構造が発生するプロセスを記述するSwift-Hohenberg方程式と、生物の形態形成を記述するActivator-Inhibitor reaction-diffusion方程式に共通する数学的構造を、東京大学数理科学研究科の柳田英二先生と共同で研究した。これらの方程式は、空間的な周期構造が発生するプロセスを記述するものであるが、両者に共通するのはskew-gradient構造とよばれるものである。この研究の成果は、応用数学合同研究集会(平成11年12月20日から22日、龍谷大学理工学部)で発表した。本年度は、微分方程式の漸近挙動を調べる上で新しい方法になると期待されているくりこみの方法について、簡単な常微分方程式を通して考察した。Chen-Golednfeld-Oono等によって提唱された摂動論的くりこみによる方法と、Bricmont-Kupiainen等によって提唱された構成論的くり込みによる方法を比較して、その特徴をある程度わかりやすく整理することができた。その成果は、第20回若手発展方程式セミナー報告集pp.1-20で発表した。それから予想されることは、以下のように要約される。観測者の都合に応じて導入された時間スケールに応じて、摂動論的くりこみの方法を形式的に適用することによって解の漸近挙動を記述していると思われる方程式の候補者を得ることができる。それらの方程式は、対応する時間スケールの下で構成論的くりこみの方法によっても作られるが、その方程式に対応するくりこみ写像が、安定な固定点を持つ場合には解の漸近挙動を記述していると思われる。しかしながら、この方法がどんな場合に正しい結果を与えるのかということはまだ完全には理解できていない。彼らがこの方法を適用している際に、前提としている普遍性の概念、つまり、漸近挙動は解の初期状態の詳細に依存しないということを数学的に表現することが重要であると思われる。以上述べた成果を踏まえて、11年度は、中心多様体の理論の観点からくりこみの方法を研究していく予定である。
テーブル駆動系の非線形摩擦モデリングと適応オブザーバによる摩擦補償に関する研究

テーブル駆動装置の滑り摺動面に発生する非線形摩擦は,テーブル起動時のスティック・スリップモーションやテーブル精密軌跡制御時のトラッキングエラー等の原因となり,最終位置決め精度の低下を招くことが知られている。本研究では,特にテーブル駆動時の滑らかな運動方向逆転や微小送り動作に対して,システム外乱と見なすことのできる非線形摩擦の補償に焦点を絞り,摩擦外乱に対してロバストなモーションコントローラを構築することを研究目的としてきた。平成9年度から2年間に亘って行われた本研究では,精密摩擦モデルの導出と適応オブザーバの構築及びその基礎的実験検証を実施した平成9年度に引き続き,平成10年度では提案の適応オブザーバを用いた制御系の評価を供試テーブル駆動システムを用いた特性試験によって評価した。その研究実績は,以下の通りである。1.本研究で提案する摩擦補償制御系は,テーブル速度符号関数を含めた適応外乱オブザーバを併用したフィードフォワード制御系である。その適応外乱オブザーバは,ブラシによるたわみを有する摩擦摺動面モデルから導出された摩擦精密モデルに立脚して構成された推定器であり,非線形摩擦をリアルタイムに推定・補償可能とするものである。2.本提案制御系は,実際のCNC旋盤に用いられているテーブル駆動システムに対する軌跡制御系に搭載され,軌跡制御特性試験と特性解析によってその有効性が検証された。供試テーブルシステムには,本研究費で設備備品として購入したリニアスケールを設置し,テーブル位置のサブミクロンオーダでの検出が可能となっている。3.実機検証の結果,旋盤に通常与えられるテーブル駆動軌跡を模擬した正弦波位置指令に対して,誤差2μm以下の軌跡制御精度による滑らかな速度方向反転が達成できることが示された。テーブル駆動装置の滑り摺動面に発生する非線形摩擦は,起動時のジャーキングモーションや軌跡制御時のトラッキングエラー等の原因となり,テーブル最終位置決め精度の低下を招く。本研究では,各種の非線形摩擦の中でも,運転状況に依存してなめらかな運動方向逆転や微小送り動作時に速度・位置制御特性に影響を与える,Stribeck効果を有する非線形摩擦の補償に焦点を絞り,摩擦外乱に対してロバストなモーションコントローラを構築することを研究目的とする。平成9年度では,精密摩擦モデルの導出と適応オブザ-バの構築及びその基礎的実験検証を行った。その研究実績は以下の通りである。1.テーブル駆動システムに発生する非線形摩擦に対して,ブラシによるたわみを有する摺動面モデルを導入し,摩擦摺動面の相対変位と摩擦力に関する微分方程式を導出した。その係数を実験的に同定することによって摩擦精密モデルを明かにした。2.上記摩擦モデルによれば,高速トルク応答を伴う始動・逆転時には,摩擦は良く知られたクーロン摩擦モデルと同等な特性を示すことが結論付けられる。その結果,速度符号関数を含めた適応外乱オブザ-バによって,本非線形摩擦をリアルタイム推定・補償可能であることを理論的に示した。3.本提案手法の有効性は,CNC旋盤に用いられているテーブル駆動システムによる実験と特性解析によって検証され,微小正弦波位置指令に対して,誤差2μm以下の軌跡制御精度による滑らかな速度方向反転が達成できた。
アクティブラーニングに活用できる教室用音声環境の開発

近年、行動主義から構成主義への流れの中で、学習者の能動的活動を重視するアクティブラーニングが推奨され、学習現場でもグループ活動等が盛んに行われるようになってきた。この時、同一室内の複数グループで異なる映像や音声を活用したり、各グループで遠隔交流学習を行う場合、隣のグループの音声に邪魔され聞き取りが難しかったり、妨害を与える機会も多くなってきた。そこで、本研究では、教室内等を複数の音響空間として、グループや個人単位に分離可能とし、グループ活動や多言語学習に対応できる音響環境を開発、身体に与える影響等を調査すると共に、その効果を検証することを目的としている。研究2年目にあたる平成30年度は、前年から行なっている、学習現場における音響設備の状況や利用方法、指向性音響システム等音声を限定した空間に届ける技術開発動向についての調査を継続すると共に、超音波を空間に送出する電子音響回路を用いて身体に与える影響等を検討した。さらに、超音波を搬送波として音声を伝送するための周波数や変調方式について検討を行ない、音声変調を行なった超音波を任意の空間・方向に向けて送出することが可能となるような制御装置を開発、撮像カメラ等と連動させて伝送する方法等について検討を進めた。この過程で、音声変調を行なった超音波環境に違和感を感じる内耳手術経験者が見つかったことから、超音波を搬送波として連続送出する方法以外についても考慮することとし、音波の進行を揃える平面波の活用等についても詳細な検討を加えることとした。これまでに、超音波を搬送波とする伝送方式についてさまざまな実験を行ない、任意の空間・方向に向けて送出することが可能となってきた。また、音声変調超音波の身体に与える影響について調査を行ない、課題が明らかとなってきた。これらの成果から、研究は概ね順調に推移していると考える。これまでの調査や実験の結果を受け、開発を行なっている音響設備が身体に与える影響などの検証を進め、改善を計画している。また、音響設備を天井や壁面に分散配置することにより、教室内や科学館等の学習現場で各々独立した音響空間が実現できるように開発を進める予定である。さらに、超音波は反射した壁面等が新たな音源として機能するため、反射音の影響を減少させるための方策や音響特性に優れた設備・材質に関する研究を進めると共に、平面波の活用等、空間への連続した超音波搬送波の送出を避ける方法についても実験を行ない、学習現場等で音響空間の分離状態の確認や効果の検証を進める予定である。また、研究成果について発表を行いたいと考えている。近年、行動主義から構成主義への流れの中で、学習者の能動的活動を重視するアクティブラーニングが推奨され、教室内でもグループ活動等が盛んに行われるようになってきた。この時、教室内の複数グループで異なる映像や音声を活用したり、各グループで遠隔交流学習を行う場合、隣のグループの音声に邪魔され聞き取りが難しかったり、妨害を与える機会も多くなってきた。そこで本研究では、教室内を複数の音響空間として、グループや個人単位に分離可能とし、グループ活動や多言語学習に対応できる教室用音声環境を開発、身体に与える影響等を調査すると共に、その効果を検証することを目的としている。研究初年度の平成29年度は、学習環境における音響設備の現状やアクティブラーニング時の利用方法、指向性音響システム等音声を限定した空間に届ける技術開発動向について調査を進めた。その中には、音波の進行を揃える平面波や、超音波や電磁波を搬送波として振幅変調や周波数変調、パルス変調等をおこない、人体近傍や人体内で可聴音を再生するParametric Acoustic ArrayやFrey効果等を含んでいる。さらに、超音波を搬送波とする伝送方法について、複数の周波数や変調方式等を用いた電子回路を作成し、多様な環境における音響効果について、検討を開始した。また、空間超音波検出装置を作成して、自然音やスピーカ再生音、高周波点灯、電動機音など、空間における超音波帯域に至る多様な音源の影響について分析する準備を進めた。これまでに、指向性音響システム等、音声を限定した空間に届ける技術開発動向の調査を進めると共に、超音波を搬送波とする伝送方式について、複数の周波数や変調方法を用いた電子回路を作成して音響効果について検討を進めており、研究は概ね順調に進展していると考える。

この過程で、音声変調を行なった超音波環境に違和感を感じる内耳手術経験者が見つかったことから、超音波を搬送波として連続送出する方法以外についても考慮することとし、音波の進行を揃える平面波の活用等についても詳細な検討を加えることとした。これまでに、超音波を搬送波とする伝送方式についてさまざまな実験を行ない、任意の空間・方向に向けて送出することが可能となってきた。また、音声変調超音波の身体に与える影響について調査を行ない、課題が明らかとなってきた。これらの成果から、研究は概ね順調に推移していると考える。これまでの調査や開発の結果を受け、新たな音響設備が身体に与える影響や、明瞭度と音量の関係などの検証を進める予定である。また、天井や壁面に当該音響設備を分散配置することで、各場所で分離した音響空間が実現できるように、開発や改善をおこなうことを計画している。さらに、搬送波に超音波を利用する場合、超音波の直進性が高く、反射した壁面等が新たな音源として機能するため、吸音特性を高め反射音の影響を減少させるための方策や設備について、検討を進めたいと考えている。そして、複数言語を用いた映像視聴やグループによるアクティブラーニング、遠隔交流学習の場面等で、音響空間の分離状態の確認や効果の検証を進める予定である。これまでの調査や実験の結果を受け、開発を行なっている音響設備が身体に与える影響などの検証を進め、改善を計画している。また、音響設備を天井や壁面に分散配置することにより、教室内や科学館等の学習現場で各々独立した音響空間が実現できるように開発を進める予定である。さらに、超音波は反射した壁面等が新たな音源として機能するため、反射音の影響を減少させるための方策や音響特性に優れた設備・材質に関する研究を進めると共に、平面波の活用等、空間への連続した超音波搬送波の送出を避ける方法についても実験を行ない、学習現場等で音響空間の分離状態の確認や効果の検証を進める予定である。また、研究成果について発表を行いたいと考えている。研究分担者(教科横断や遠隔学習環境に対応した開発を分担)の長期海外出張開始と研究スタートの時期(初年度のため時期が遅かった)が重なったことと、利用予定の電子部品(IoT通信関連)の性能向上が予想され、研究の一層の進展が見込めることから、次年度に合わせて使用したいとの希望があり繰越した。
新興出血熱ウイルスの細胞内侵入受容体の探索と抗ウイルス薬への応用

出血熱ウイルス感染症は致死率が高く重篤な疾患を引き起こすため、ウイルス感染そのものを阻止することが重要であり、感染初期の吸着・侵入機構を解明することが急務である。本研究では、ラッサウイルスの新規細胞侵入受容体であるリソソーム関連膜タンパク質1の関与および重症熱性血小板減少症候群ウイルス(SFTSV)の細胞侵入に関与するウイルス側エンベロープ蛋白質および宿主側因子の性状解析を行った。その結果、SFTSVの細胞侵入時に細胞融合に関与するエンベロープ蛋白質のアミノ酸を同定することができた。また、宿主側因子として細胞侵入の際に活性化されるシグナル分子も同定することができた。本研究では、こうしたウイルスの新たな細胞侵入受容体の存在を明らかにすることを目的としている。本年度は、最近、ラッサウイルスで新たに報告された新規細胞内侵入受容体であるリソソーム関連膜タンパク質1(LAMP-1)のラッサウイルスおよび近縁のルジョウイルスでの関与について検討を行った。LAMP-1は、通常リソソーム内に発現しており細胞表面にはほとんど発現していないため、この残留シグナルを欠損させた、もしくは変異を入れた変異体を作製した。この発現プラスミドを用いて、細胞内でLAMP-1およびLAMP-1変異体を発現させて、ラッサウイルスおよびルジョウイルスのエンベロープ蛋白質(GP)の発現細胞と供培養し、酸性条件下で処理後の膜融合活性を、同じくT7ポリメラーゼ発現プラスミドとT7ルシフェラーゼプラスミドの高感度リポーターアッセイ系を用いて検証した。その結果、LAMP-1の発現は免疫蛍光抗体法を用いて確認できたものの、LAMP-1と変異体とで発現局在が変わらず、リポーター活性もほぼ同等の値を呈した。この解析とは別に、重症熱性血小板減少症候群ウイルス(SFTSV)の細胞侵入に関与する分子を、キナーゼ阻害剤ライブラリーを用いてスクリーニングを行った。その結果、特異性の高いいくつかの候補阻害剤が、得られており現在解析を進めている。LAMP-1変異体の発現プラスミドの構築は出来ており、細胞内での局在についてはもう少し解析する必要があると考えている。細胞融合に関しては既報の論文通りにLAMP-1が関与していれば、簡単に解析可能なはずがなかなか手間取っており、来年度以降の課題である。SFTSVの細胞侵入に関する阻害剤に関しては、有用なものが得られており、十分に研究が進展していると思われる。本年度は、重症熱性血小板減少症候群ウイルス(SFTSV)の細胞侵入とそれに関与するエンベロープ蛋白質(GP)の性状について検討を行った。はじめにSFTSVのHB29株(中国株)とYG1株(日本株)を細胞に感染させ、膜融合がどのように生じるか、またそれぞれのGPを細胞に発現させて、同様に実験を行った。その結果、HB29株はYG1株に比べ、膜融合が起こりにくいことが明らかになった。そのため、2株でGPのアミノ酸配列を比較し、膜融合の活性に変化を与えるようなアミノ酸を人為的に置き換えた遺伝子配列のGPの変異体を細胞に発現させ、膜融合の程度をルシフェラーゼを用いたレポーターアッセイで評価した。その結果、HB29株のGPの962番目のアルギニン(R)をセリン(S)に変化させた変異体(R962S)で膜融合が起こりやすくなるという結果を得た。この実験結果を確かめるためにGPの962番目のアミノ酸に注目し、YG1株のアミノ酸(S)をHB29株のアミノ酸(R)に変異させて同様の実験を行ったところ、逆に膜融合を起こしにくくなった。加えてVSVシュードタイプウイルスを用いた感染性の測定ではR962Sの変異体で感染性が高まり、962番目のアミノ酸はウイルスの感染にも関与することが示唆された。年度途中で所属変更を行ったため、実験のセットアップにも時間がかかり、思うようには進めなかった。しかしながら、SFTSVの膜融合に関して新たな知見が得られ、エンベロープ蛋白質側の起因となるアミノ酸を同定できたことは進展していると考えられる。研究課題に挙げている他のウイルスについても同様に解析を行っており、新たな知見が得られることに期待したい。本年度は、前年度までにキナーゼ阻害剤ライブラリーを用いたスクリーニングにより得られた重症熱性血小板減少症候群ウイルス(SFTSV)の細胞侵入に関与する分子の解析を行った。いくつかの阻害剤でSFTSVの感染阻害効果が認められたため、それぞれの阻害剤でターゲットとなる分子の50%阻害濃度の解析から、共通のターゲット分子となっていたのが、血小板由来増殖因子受容体(PDGFR)であった。まず、この分子がSFTSV増殖のどの過程に関与しているのかを調べるために、細胞侵入を解析できる一過性の感染システムであるSFTSV外被タンパク質を外套したシュードタイプVSV(SFTSVpv)を用いて感染性を調べたところ、感染阻害が認められた。