hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
未熟心筋の細胞内pH調節機構に関する研究

未熟心臓のアシドーシスへの耐性の機序を細胞内pH調節の観点から検討した。胎仔家突より心臓を摘出し、クレブス液で潅流した。PH7.4の正常液から20%CO_2で飽和したpH6.8のアシドーシス液に変えると左心室内圧は一過性に低下したが、10分後にはコントロールの値にもどり、胎仔心臓では有意の収縮力低下は認めなかった。これに対し、成熟心臓ではコントロールの50%に低下した。未熟心臓でNa-H交換の阻害剤であるEIPAを加えると、アシドーシス時の左室内圧はコントロールの70%に低下した。成熟心臓でもEIPA投与によりアシドーシス時と左室内圧は低下しコントロールの40%となった。次に(Na)HCO^-_3-(Na)C1^-交換の阻害剤であるSITSを加えると、胎仔心臓ではアシドーシス時左室内圧がコントロールの40%となり、成熟心臓では34%となり、年令差は消失した。即ちHCO^-_3-C1^-交換がアシドーシスへの耐性となってことを示唆した。次に胎仔心臓から単一細胞をとりだし、塩化アンモニウム投与により細胞内アシドーシスを作整した。塩化アンモニウムにより作整した細胞内アシドーシスの程度には、胎仔心臓、成熟心筋細胞で差はなかった。しかし、Na-H交換阻害剤EIPAの存在下では、胎仔ではアシドーシスから回復したのに対し成熟心筋細胞では回復はみられなかった。EIPAと、SITS(HCO^-_3-C1^-交換阻害剤)の存在下では胎仔、成熟獣心ともにアシドーシスからの回復はみられなかった。以上の結果は、未熟心筋ではHCO^-_3-C1^-交換が活性であり、成熟心臓では有意のHCO^-_3-C1^-交換活性はみられないことを示す。未熟心臓ではNa-H交換に加えHCO^-_3-C1^-交換が存在するためにアシドーシスに際し細胞内pHの変動をより少なく保つことができ、その為に収縮能の低下もより少なく保つことができると考えられる。
被写体の先験情報を用いないカラー画像データからの分光反射率復元と画像再現

歴史的に貴重な絵画や美術作品などのデジタルアーカイブは人類の文化遺産を後世に残す意味で極めて重要な技術課題である。美術作品の印象は照明で大幅に変化し、多様な照明のもとで人間が観察したときの画像をコンピュータ画像処理により再現する必要がある。そのためには撮影画像データから被写体の分光反射率を復元し、視覚系の色順応を反映したカラー画像再現を行う必要性がある。この目的を達成するために、画像データから分光反射率を正確に復元するためのモデル開発が重要であり、本研究ではこの復元モデルの開発とマルチチャンネルカメラの最適化に関する研究を行い以下の成果を得た。本研究では学習サンプルを用い入カシステムのノイズ分散を推定する新たなモデルを提案し、この推定されたノイズ分散と学習サンプルの分光反射率をウィーナ推定に用いることにより、被写体の先験情報を用いずに分光反射率が正確に復元できることを明らかにした。更に、本研究成果による復元方法と既存の復元方法を比較し、被写体の分光反射率に関する先験情報を用いないとき、本モデルが最も正確に復元できることを明らかにした。次に、分光反射率の復元を目的とする入力系の評価モデルと測色値の取得を目的とする入力装置の簡潔な評価モデルを開発し、実験結果と提案モデルが極めてよく一致することを明らかにした。測色的評価モデルを用い、現実のノイズレベルで7チャンネルのマルチバンドカメラの分光感度の最適化を図り、カメラの製作を行った。最後に日本画、油絵および水彩画を撮影後、分光反射率を復元し多様な照明下における画像のカラー画像再現を行った。以上により、本研究成果により被写体の分光反射率についての先験情報を用いずに、画像データから被写体の分光反射率を正確に復元することが可能になり、今後多様な照明環境の下でのカラー画像再現において重要な役割を果たすものと思われる。平成17年度は画像データから被写体の分光反射率を正確に復元するために、入力システムのノイズ分散をより正確に推定するための研究と、測色情報取得のための最適なカメラの分光感度を求め、一部カメラに実装し、画像取得の実験を行なった。1.入力システムのノイズ分散推定精度向上のための研究既存のノイズ分散推定方法と本研究者が提案しているウィーナ推定を用いノイズ分散を求めるための2つのモデルについて推定精度に関する研究を行なった。研究結果からウィーナ推定を用い復元された分光反射率を用いる方法が最も正確で、次にウィーナ推定から基本成分ベクトルを用いる方法が正確であることが明らかになった。何故、提案モデルが既存の統計的な推定方法に比べて正確であるかに関し、考察を行なった。この研究に関連し論文2件及び国際会議で2件の報告を行なった。2.分光感度最適化に関する研究絵画の分光情報や測色情報をマルチチャンネルカメラの画像データから正確に取得するために、カメラの分光感度の最適化に関する研究を行なった。測色情報取得に関しては既に当研究者が研究発表した入力系の測色的評価モデルを用い正確な測色情報取得のために、マルチチャンネルカメラの分光感度特性に関する最適化の研究を行なった。研究結果から、画像データから逆問題を用い測色情報を推定するためにはノイズの影響を受けにくくするために、入力系のノイズレベルが高くなるにつれて各チャンネルの分光感度がシャープになり、かつそれらのピーク感度の波長間隔が等間隔になることを明らかにした。また、その理由に関する考察を行なった。分光情報取得のための分光感度の最適化のために分光情報取得のための入力系の評価モデルを開発し、実験によりこのモデルの妥当性を確認した。

このモデルを用い分光感度の最適化を今後実施予定である。これ等に研究に関し論文3件により報告をしている。平成18年度は、測色情報取得のための最適なカメラの分光感度を求め、最適なカメラを試作し、画像取得実験を行なった。また、既存の分光反射率復元モデルと本研究による復元モデルの復元精度を比較した。その結果本研究によるモデルが、最も正確であることが判明した。1.測色情報取得のための最適な7チャンネルカメラの試作絵画の測色情報をマルチチャンネルカメラの画像データから正確に取得するために、前年度の研究成果である測色評価モデルを用い、現実の入力系のノイズレベルである35dBで、7チャンネルの分光感度の最適化を行った。この求められた理論値の分光感度に近い干渉フィルタと16ビットAD変換器を持つCCDカメラを組み合わせ最適なカメラを試作した。この試作されたカメラを用いた画像入力により、分光反射率の復元を行った。2.ノイズ分散推定モデルと推定値を用いた分光反射率復元ウィーナ推定による画像データからの分光反射率復元は、その復元精度が推定時に用いるノイズ分散に大きく依存する。従って、本年度は復元時に用いるノイズ分散が入力システムのノイズ分散に等しい時に最も高精度に復元されることを理論的に明らかにし、このシステムノイズ分散を正確に推定するモデルを提案した。また、分光反射率推定時に既存の色票の分光反射率を用い分光反射率の自己相関行列に用いた時、実験によりこの推定されたノイズ分散を用いたとき分光反射率が正確に復元できることを明らかにし、論文により報告した。本研究による復元モデルと既存の復元モデル(線形、ダイレクトマッピング、Imai-Berns, Shi-Healy)と比較し、被写体の先験情報を用いない場合、本モデルが最も復元精度が高いことが判明し、論文を投稿した。平成19年度は、本研究成果である、先験情報を用いない分光反射率の復元モデルと既存の復元モデルとの復元精度比較を行い、本成果による復元精度が高いことを明らかにした。また既に提案している分光反射率の復元を目的とした入力系の品質を入力装置の分光感度や撮影光源の特性並びに入力系のノイズを推定することなく求める方法を新たに提案した。1.分光反射率復元精度比較本研究成果である学習サンプルを用い、入力系のノイズ分散を推定し、その推定値と学習サンプルの分光反射率を用い、テストサンプルの分光反射率をウィーナ推定により復元する方法と既存の分光反射率復元モデルとの復元精度を比較した。その結果、学習サンプルとテストサンプルが異なる現実的な復元方法において、本研究成果による復元方法の方が、線形、重回帰分析法、Imai-BernsおよびShi-Healyモデルと比較して復元精度が高いことを明らかにした。2.分光反射率復元を目的とする画像入力系の品質評価モデル既に提案している分光反射率復元を目的とする画像入力系の品質評価モデルを入力系の分光感度分布や撮影光源の分光放射分布の特性を用いない分光反射復元方法として用いられている重回帰分析法とImai-Bernsモデルに適用し、評価モデルがこれ等のモデルについても適用できることを実験並びに理論的に明らかにした。
アポトーシス阻害タンパク、XIAPによるカスペース阻害メカニズムの研究

強力なアポトーシス阻害因子であるヒトIAPファミリータンパク、XIAPはN末端側にIAPの特徴であるBIRモチーフを3回繰り返す構造を、C末端にRINGフィンガーモチーフを持っている。申請者らはXIAPがアポトーシスの実行因子であるカスペース3,7の阻害因子であり、その阻害作用はBIR2モチーフに担われていることを明らかにした。本年度の研究で行った酵素学的な解析により、XIAPはカスペース-3に対しては競合的阻害因子、カスペース-7に対しては非競合的阻害因子として作用することが明らかになった。XIAPの構造機能解析によって、148番目のアスパラギン酸(D148)がカスペース-3/7の競合的阻害に、またBIR2モチーフがカスペース-7の非競合的阻害に必要であることが示された。(J Biol Chem,2001)。一方RINGフィンガーの役割は不明であったが、最近、RINGフィンガータンパクがユビキチン・プロテアソームたんぱく質分解経路で重要な役割を果たすユビキチンリガーゼ(E3)であることがわかった。E3はユビキチン化される基質蛋白を特異的に認識する酵素である我々は、XIAPがRINGタイプE3としてカスペース3をユビキチン化する作用があることを見いだした。我々は活性型の立体構造をとるカスペース3の人工変異体(リバースカスペース3)を用いて、XIAPがin vitro及びin vivoで活性型カスペース3に結合した後、E3活性によってカスペース3をユビキチン化し、プロテアソームによる分解へと導くことを見いだした。さらにこのE3活性がXIAPによるFasを介するアポトーシス防御作用を増強する作用のあることを明らかにした(PNAS,2001)。さらにXIAPに結合し、その活性を阻害するミトコンドリア由来の細胞死誘導作用を持つセリンプロテアーゼ、HtrA2を同定した(Mol Cell,2001)。X染色体連鎖アポトーシス阻害タンパク(XIAP)はアポトーシスの実行において中心的な役割を果たす蛋白質分解酵素、カスペース-3,7,9の選択的な阻害因子である。XIAPはBIRという約70アミノ酸からなる特徴的なモチーフを3個(BIR1,2,3)繰り返し構造としてN末側に有するが、我々はそのうち、BIR2とよばれる領域がカスペース-3,-7を阻害するのに必要かつ十分であることを見いだした。カスペース-3,-7は配列上のホモロジーが高く、基質特異性も大変よく似ていることから、XIAPがこの二つの酵素を阻害する仕組みも同じと予想された。ところが本研究で行った酵素学的な解析によって、XIAPはカスペース-3に対しては競合的阻害剤として、またカスペース-7に対しては非競合的阻害剤として作用することが明らかになった。XIAPの構造機能解析によって、148番目のアスパラギン酸(D148)がカスペース-3の競合的阻害に、またBIR2モチーフがカスペース-7の非競合的阻害に必要であることが示された。またカスペース-7側ではN末領域の一部がBIR2モチーフと結合し、非競合的阻害が起こることがわかった。D148をアラニンに変異させたXIAP(XIAP-D148A)はカスペース-3は全く阻害しないが、カスペース-7を特異的に阻害することも判明した(論文投稿中)。この変異体を用いて、さまざまな生理的および病理的条件におけるカスペース-7の役割を調べることがはじめて可能になった。アポトーシス阻害タンパク(IAP)は昆虫からヒトに至るまでその構造と機能が良く保存されているアポトーシス抑制因子である。

ヒトのIAPの一種で、既知のIAPの中で最も強力なアポトーシス阻害効果を示すXIAPはアポトーシスの実行に中心的な役割を果たすプロテアーゼ、カスペース3、7、9の阻害因子である。XIAPの構造上の特徴は、N末端側に3個繰り返しで存在し、IAPに特有の約70アミノ酸のbaculovirus IAP repeat(BIR)と呼ばれるモチーフと、C末端のRINGフィンガーモチーフの2つのモチーフである。以前我々はXIAPがカスペース3/7を阻害するのに必要な最小領域が2番目のBIRドメイン(BIR2)とその周辺であることを明らかにした。本研究費による研究によって我々はXIAPのBIR2とその周辺の領域によってカスペース3が活性中心依存的に、カスペース7が活性中心依存的・非依存的の混合型で阻害されることを見出した。一方RINGフィンガーモチーフの生理学的意義は長く不明であったが、最近、c-CblなどRINGファンガーモチーフを有する多くの蛋白質がユビキチンリガーゼであることが判明した。ユビキチンリガーゼは基質となる蛋白質と特異的に結合し、ユビキチン結合酵素と協力して、基質蛋白質をユビキチン化する酵素である。ユビキチン化された基質蛋白質はプロテアソームによって分解される。我々はXIAPがRINGファンガーでユビキチン結合酵素と相互作用し、BIR領域に結合したカスペース3をユビキチン化し、カスペース3の分解を促進するユビキチンリガーゼであることを示した。さらにこのユビキチンリガーゼ作用はXIAPがFas刺激による細胞死を抑制する作用を増強することを明らかにした。
「あかり」中間赤外線全天地図で探る惑星と生命の物質の起源

日本初の赤外線天文衛星「あかり」による中間赤外線全天サーベイ観測データから、空間的に広がった放射成分の強度分布を精確に解析する方法を確立し、我々の銀河系内の星間空間に存在する有機物および固体粒子の性質・分布を研究した。さらに、観測的された有機物の分子形状や電離度を手掛かりに、その領域の物理状態(付近の大質量星による加熱や、衝撃波の通過履歴等)を推定する方法を新しく確立した。今後、星形成領域や超新星残骸など天文学の様々な分野の研究へ応用してゆく。また、データ解析を通じて装置特性に対する新たな発見があり、次世代の赤外線天文衛星の開発にフィードバックすべき技術的情報も取得した。本年度は、昨年度に引き続き「あかり」中間赤外線全天サーベイから波長9ミクロン帯および18ミクロン帯のdiffuseマップを作成するための、解析手法の確立が更に進んだ。昨年度積み残した課題である、光応答のノンリニアリティの補正、リセット直後の出力のアノマリの補正、カメラ内で生じる散乱光の補正、黄道光差し引き精度の改善、について取り組み、マップの精度をさらに向上することに成功した。また、マップをサイエンス利用するために必要な、表面輝度や位置の較正、およびこれらの精度評価についても進んでいる。精度が良くなったdiffuseマップに基づいて、新しいサイエンスが可能になった。「あかり」中間赤外線全天サーベイデータからdiffuseマップを作成する方法の開発が進んだ。本年度の成果は主に以下の4点である。それぞれ前例の無いユニークな解析であり、diffuseマップの精度・信頼性が向上することによってマップを使った新しいサイエンスが可能になっている。また、解析から得た装置設計に関する情報を、今後の赤外線天文衛星開発にもフィードバックしている。(1)新しい黄道光分離方法の開発。銀河内空間からの放射を評価するには、「あかり」中間赤外線データから、太陽系内空間塵の熱放射である黄道光成分を分離しなければならない。過去のIRASやCOBEの全天マップでは、黄道光差し引き残渣としてあきらめていた成分についても、空間周波数で切り分け、残渣の少ないマップの作成に取り組んだ。概ね良好な結果が得られたが、黄道光と似た空間周波数をもつ銀河面成分の分離に苦労しているのと、分離後のマップの表面輝度の精度評価が今後の課題である。(2)月の迷光の補正。月離隔数十度に渡って影響を及ぼす迷光成分の補正方法を確立し、これまで捨てていた多くの領域のデータが使用可能になった。また、この迷光の原因を設計とつき合わせて追求し、次世代赤外線望遠鏡SPICAの設計にもフィードバックしている。(3)明るい天体の迷光の補正。明るい天体の周囲に現れる迷光の原理を推定し、補正する方法を確立した。(4)フラット補正の改善。「あかり」のように、散乱光の影響を多く受けている光学系では、一様な強度の空(スカイ)の観測によるフラットは精度が悪い。全天サーベイ中に、検出器中の異なる素子で複数回観測している星の観測結果を利用し、統計的に素子間感度ムラを求め、フラット補正の精度を数%上げることに成功した。本年度も、昨年度に引き続き「あかり」中間赤外線全天サーベイから波長9ミクロン帯および18ミクロン帯のdiffuseマップ作成のための、解析手法の確立を進めた。これまで顕著であった偽信号を除去できたことで、銀河面など輝度の高い領域ではサイエンス利用が可能になった一方、輝度の低い領域では、感度の経年変化・カメラの視野外の天体に起因する迷光の補正・明るい天体を見た直後の感度変化の補正など、さらならる課題が明らかになった。これらの補正に取り組んだ結果、輝度の高い銀河面のみならず、輝度の低い高銀緯クラウドに付随するdiffuse放射の構造も、議論できるようになってきた。本年度は、これに関連する成果10本を、Oxford大学(英国)で行われた研究会「3rd AKARI conference; THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes」にて報告した。赤外線天文学「あかり」中間赤外線全天サーベイデータからdiffuseマップを作成するにあたり、課題として挙げていた解析上の問題をクリアし、本研究の当初の目的はほぼ達成した。先行研究である、IRAS衛星やCOBE衛星の中間赤外線波長帯でのマップよりも、精度良いマップを作成する手法を確立できた。しかし、マップの精度を上げることによって、これまで黄道光や比較的強度の強いartifactsに隠されていた他のartifactsの影響が明らかになり、さらなる課題も確認した。精度良いdiffuseマップを作成できるようになったため、これまで明るい黄道光やartifactsに隠されていた、淡く拡がった銀河面放射成分の議論が可能になった。

宇宙空間の有機物(芳香族炭化水素;PAH)からの輝線放射を捉えている波長9ミクロン帯において、銀河中心方向に大規模な放射構造を発見し、この構造の物理状態と起源について議論を始めた。また、黄道光の差し引き精度を上げる過程で、我々太陽系内の惑星間塵の分布と性質に関してもより精確な情報が得られ、これらの物理状態と起源についても議論を始めた。「あかり」中間赤外線全天diffuseマップの作成方法の確立については、順調に進んでおり、オリジナルのピクセルスケール(4.56")では、人工的偽信号(artifacts)をノイズレベル以下に抑えることができている。解析の内容・解析により可能になったサイエンスについては、査読付き雑誌で報告している。ただし、本研究の最終目的の、銀河系内の物質循環の議論のためには、マップをスムージングしたり空間分解能を落としたりしてS/Nを上げ、数十度スケールに渡る広域の淡い放射成分も評価する必要があり、これには次年度に取り組む、さらに高度な解析が必要である。本研究により、「あかり」中間赤外線全天サーベイデータから、精度良いdiffuseマップが作成できるようになった。これにより、淡く拡がったdiffuse成分の議論が可能になったが、データ解析上の更なる課題も明らかになってきた。この現状を踏まえ、今後以下の方策で研究を展開する。(1)精確なdiffuseマップの完成と公開。本研究によって、他の強烈なartifactsに隠れていた新たなartifactsが明らかになってきた。これらの原因を追求し補正することで、さらに精度の良いマップ作成を目指す。また、本研究の成果であるデータ解析の手法を、全天データのマスプロセス処理に実装し、全天マップを完成し、全世界に公開する。(2)本研究の結果、可能になったサイエンスを遂行する。精確な中間赤外線diffuseマップが得られるようになった結果、とくに淡く空間的に拡がった、銀河系内の星間空間の有機物(芳香族炭化水素;PAH)の輝線放射の研究が可能になった。一方、黄道光差し引きの精度を上げる過程で、太陽系内の惑星間塵の分布と性質も明らかになってきた。これらの議論は、申請者の次の研究(課題番号26707008)にて発展させる。(3)本研究の結果を次世代の観測装置開発へ応用する。「あかり」打ち上げ前・運用期間中には調べきれなかった観測装置の特性が、本研究にて半導体検出器の物理や装置の光学に基づきデータの解析を行うことにより、新たに明らかになってきた。これらの知識を、次期赤外線天文衛星の設計と地上試験計画に生かしてゆく。次年度は、(1)「あかり」中間赤外線全天diffuseマップの作成に於いて、残っている課題(リニアリティ補正の改善、カメラ内散乱光補正、黄道光差し引きのさらなる改善)に取り組む。また、(2)マップをサイエンスに使うために汎用的に必要となる、表面輝度・積分強度・位置などの精度の系統的な評価方法を確立する。(3)完成したマップを利用し、宇宙の物質循環について議論する。
パルボウイルスB19非構造蛋白NS1を用いた慢性関節リウマチのモデルマウスの樹立

ヒトパルボウイルスB19は伝染性紅斑の原因ウイルスであることが知られている。また赤芽球系細胞への感染により、再生不良性貧血のcrisisや非免疫性胎児水腫の原因になっていることも知られている。さらに、B19ウイルス感染と慢性関節リウマチ(RA)との因果関係も疑われている。我々はB19ウイルスの非構造蛋白質NS-1が、B19ウイルス感染によるこれら疾患の発症機構において重要な役割を演じている可能性を想定し、NS-1の遺伝子導入マウスを作成した。先ず、赤芽球系細胞特異的プロモーターを用い、NS-1トランスジェニック(Tg)マウスを作成したところ、1系統のTgマウスでは胎仔期6.5日までに全てのマウスがに死亡した。また、別の系統のマウスの一部の固体において、赤血球の著明な減少が観察され、B19感染による胎児水腫に相当する異常が確認された。これらの結果は、B19ウイルス感染による非免疫性胎児水腫の発症機構にNS-1が重要に関わっていることを裏付ける結果である。また、NS1・Tgマウスが非免疫性胎児水腫のモデル動物として有用であるものと考えられる。他方、我々はRAのモデルマウスを作出することを目的とし、リンパ球系細胞特異的プロモーターの制御下にNS1遺伝子を挿入したTgマウスを作出した。同マウスにおいては40週令までに明らかな関節炎の所見は得られていない。しかしながら、全てのTg系統においてNS1の発現レベルが極めて低いことから、NS1機能発現が十分でない可能性も否定できない。ヒトパルボウイルスB19は伝染性紅斑、再生不良性貧血crisis、非免疫性胎児水腫の原因ウイルスである。近年、B19ウイルス感染と慢性関節リウマ(RA)の因果関係も疑われている。我々は、上記B19ウイルス感染症の発症機構において、B19ウイルスが有する転写活性化能と細胞障害性が重要であると推察している。本研究では、先ず、LACリプレッサー・オペレーターの制御下にNS1を発現誘導する実験系を用いて、B19ウイルス感染による細胞障害がNS1によるアポトーシスであることを明らかにした。赤芽球系細胞株であるK562ならびにUT7にLACプレッサーを発現させ、それら細胞にLACオペレーターに繋いだNS1遺伝子を導入する。これら細胞にIPTGを作用させると、リプレッサーが阻害され、NS1発現が誘導される。こようなNS1発現誘導に伴って、生細胞数が減少すると共に、DNAの断片化がみられた。すなわち、NS1発現によって細胞のアポトーシスが誘導されたことが分かる。これらのアポトーシスはBcl-2の過剰発現によって阻止された。しかし、従来知られているアポトーシスに働くcaspase1やcaspase3の阻害剤を作用させてもNS1誘導アポトーシスは阻害されなかった。従って、NS1誘導アポトーシスはcaspase1やcaspase3を介する経路とは異なる経路によるアポトーシスと考えられた。NS1の332番目のスレオニンをグルタミン酸に置換したK332E変異体や334番目のリジンをグルタミン酸に置換したK334E変異体はアポトーシス誘導活性を消失していたが、IL-6遺伝子転写活性化能は保持していた。従って、NS1によるアポトーシス誘導にはNS1の転写活性化能は必須ではないことが分かった。次に、NS1トランスジェニックマウスの作出を試み、Igプロモーターに繋いだNS1遺伝子を導入したマウスを作成できた。今後、同遺伝子導入マウスを観察し、免疫異常やRA様症状の有無を調べ、NS1とB19ウイルス感染症、特に、RAとの関係を追求する。

また赤芽球系細胞への感染により、再生不良性貧血のcrisisや非免疫性胎児水腫の原因になっていることも知られている。さらに、B19ウイルス感染と慢性関節リウマチ(RA)との因果関係も疑われている。我々はB19ウイルスの非構造蛋白質NS-1が、B19ウイルス感染によるこれら疾患の発症機構において重要な役割を演じている可能性を想定し、NS-1の遺伝子導入マウスを作成した。先ず、赤芽球系細胞特異的プロモーターを用い、NS-1トランスジェニック(TG)マウスを作成したところ、1系統のTGマウスでは胎仔期9.5日までに全てのマウスがに死亡した。また、別の系統のマウスの一部の個体においても赤血球の著明な減少が観察され、B19感染による胎児水腫に相当する異常が確認された。これらの結果は、B19ウイルス感染による非免疫性胎児水腫の発症機構にNS-1が重要であることを裏付けるものである。他方、我々は慢性関節リウマチのモデルマウスを作出することを目的とし、リンパ球系細胞特異的プロモーターの制御下にNS-1遺伝子を挿入したTGマウスを作成した。同マウスにおいては40週令までに明らかな関節炎の所見は得られていない。しかしながら、全てのTG系統においてNS1の発現レベルが極めて低いことから、NS1機能の発現が十分でない可能性も否定できない。現在、NS-1高発現TGマウスを得るための準備をしている。
シナプス形成に関与する遺伝子と可塑性

ショジョウバエにおける可塑性モデルの確立のために、形成初期の神経筋シナプスを調べた。グルタミン酸受容体のシナプス形成時における動態ハエの神経筋シナプスの伝達物質はグルタミン酸であり、その受容体の一つのサブユニットは既にクローンされている。そこで塩基配列からアミノ酸配列を推定し、C-末端の15個のアミノ酸からなるペプチドを合成した。このペプチドを抗原としてウサギで抗体を作り、その一つがハエのグルタミン酸受容体と結合することをWestern blottingにより確認した。ついで蛍光色素のついた二次抗体を用い、細胞表面における受容体を可視化した。その結果野性型幼生において次のようなことが分かった。1)細胞融合前の筋芽細胞の表面にも受容体が既に発現している。2)シナプス形成前の多核筋管の表面には受容体密度の高い部分がパッチ状にあり、その一部は位置ならびに形態が核と一致している。3)これらのシナプス外膜における受容体のかたまり、hot apotはシナプスが形成されるにしたがって消失した。4)受精後22時間になると神経の終末に一致して受容体の集積が見られた。温度感受性Nachannel欠失株における受容体の動態神経活動がこのような受容体の動態にどのような影響を与えるかを調べるために変異株para^<tsl>を用いた。この変異株においては高温(30-34°C)でNa channelが働かなくなるために麻痺がおこる。この性質を利用してシナプス形成時のどの時期に神経活動が必要かを調べた。受精後12時間、成長錘が筋に到着する前から温度を上げて神経活動をおさえても、形態学的には正常なシナプスができるが、シナプス外膜にあるhot spotは消失せず、シナプス下膜への受容体の集積もおこらない。ところが受精後13時間から30°Cにするとシナプス外膜のhot spotは消失するがシナプスにおける受容体集積はおこらない。このように神経の興奮活動が受容体の動態に深く関わっていることがわかった。
新型半導体光センサーを用いたDOI検出器の開発とウエアラブルPET装置等への応用

ガイガーモードアバランシェフォトダイオードはシリコンフォトマルとも呼ばれ(以下Si-PMという)、高分解能PET用光センサーとして注目されている。またSi-PMは静磁場の影響を受けにくいためMRI中で測定可能なPET用検出器としても注目されている。そこでSi-PMを用いた小動物用PET装置の開発を行い、性能評価を行った。検出器ブロックとして、4x4に配置されたSi-PMアレーに11x9に配置した2種のCe濃度のLGSO(0.75mol%:decay time : 45ns:1.1mm x 1.2mm x 5mmと0.025 mol% Ce : decay time : 31ns:1.1mm x 1.2mm x 6mm)を組み合わせ、DOIブロック検出器を開発した。2種のLGSOは波形解析により弁別する。このブロック検出器を16個作成し、68mm直径の円周上に配置し、検出器リングを構成した。開発したSi-PM PET装置の性能を評価したところ、視野中心において、空間分解能は1.5mmFWHM程度であった。感度は体軸方向視野中心において0.8%程度であった。ラットの撮像で良好な画像が得られた。またMRIとの同時測定では多少の信号雑音比(S/N)が低下したが小動物の撮像に成功した。ガイガーモードアバランシェフォトダイオードはシリコンフォトマルとも呼ばれるが(以下Si-PMという)、検出部サイズが、3mm程度と小さいため、これを用いたPET装置も検出器リング径が小さく、高分解能なPET装置となることが予想され、深さ方向の検出(DOI)の効果が顕著であると考えられる。そこで波形解析を用いたDOI検出器が、Si-PMを用いて開発可能かどうかの検討を行った。Si-PM(浜松ホトニクス社製MPPC:S10362-33-025C)に1.5mol%Ce濃度のGSO(decay time of 35ns)と0.5mol%Ce濃度のGSO(50ns,)を深さ方向に積層したものを光学結合した。2積分法で波形解析を行ったところ2種の発光減衰時間の違いで生じる2つのピークを明確に得ることができた。この結果より、Si-PMにより、波形解析によるDOI検出器は可能であることが明らかになった。さらに4x4に配置されたSi-PMアレー(浜松ホトニクス社製S11065-025P)に11x9に配置した2種のCe濃度のLGSO(0.75mol%:decay time:45nsと0.025mol%Ce:decay time:31ns)を組み合わせ、DOIブロック検出器を作成し、性能評価を行った。その結果、すべてのLGSOを明確の弁別できた上に、波形解析による2種のLGSOの弁別も行うことが出来た。これらの結果より、Si-PMを用いたDOI-PET装置の開発は十分に可能であると結論された。新型半導体検出器である、ガイガーモードアバランシェフォトダイオードはシリコンフォトマルとも呼ばれ(以下Si-PMという)、高分解能PET用光センサーとして注目されている。そこでSi-PMを用いた小動物用PET装置の開発を行った。まず、検出器ブロックとして、4x4に配置されたSi-PMアレー(浜松ホトニクス社製S11065-025P)に11x9に配置した2種のCe濃度のLGSO(0.75mol% : decay time : 45ns : 1.1mm x 1.2mm x 5mmと0.025mol% Ce : decay time : 31ns : 1.1mm x 1.2mm x 6mm)を組み合わせ、DOIブロック検出器を開発した。この検出器の性能を評価したところ、2次元位置ヒストグラムにおいて、十分な余裕を持って分解できることが明らかになった。

また波形解析により、2種のLGSOの弁別を行うことができ、深さ方向の情報(Deoth-of-interaction : DOI)を得ることができることが明らかになった。このブロック検出器を16個作成し、68mm直径の円周上に配置し、検出器リングを構成した。開発したPET装置の性能を評価したところ、視野中心において、空間分解能は1.5mmFWHM、感度は0.8%が得られた。またラットやマウスの撮像を行い、良好な画像を得ることが出来た。以上の結果より、Si-PMは高分解能PET用検出器として有望であることが明らかになった。現状のPET装置は高さ、幅、奥行き、重量とも大きいため被検者の特定部位に近接して配置することが困難であり、新しい概念のPET装置を開発することの妨げとなっている。本研究では,新型光センサー,ガイガーモードAPD(Si-PM)を用いたPET用検出器を開発し、その特長を生かして小型軽量なウエアラブルPET装置、小動物用PET装置,PET/MRI装置として展開する。まずSi-PMを用いた動物用PET装置を開発し,その性能評価を行った。その結果,空間分解能:1.6mmFWHM、点線源に対する感度:0.6%、計数鞠性等は20kcps以上が得られ、安定性は1.5°Cの温度変化に対し9%程度であることが明らかになった。ラット,マウスの撮像を行い良好な画像を得ることができた。またSi-PMに対する温度依存性補正回路の開発を行い、1.5°Cの温度変化で9%あった感度の変化を3%程度にまで減少させることができた。さらに開発したsi-PM-PET装置と0.3Tの小動物用MRI中の同時撮像実験も行った。その結果,多少のMRI画像の信号雑音比(S/N)の低下はあるものの良好な同時測定画像を得ることができた。si-PM-PET装置とMRIの影響に関しても定量的な実験を行い,si-PM-PETとMRIに関する相互影響のメカニズムを明らかにすることができた。
血管における内皮依存性NO生成酵素誘導の機構

本研究では、血管を構成する細胞のうち内皮細胞および平滑筋細胞につき、誘導型NO生成酵素(iNOS)の発現条件を検討した。ラット大動脈内皮細胞および平滑筋細胞を継代培養した。内皮細胞では、ラットインターフェロン-gamma(IEN-gamma)、ヒト腫瘍壊死因子(TNF-alpha)、LPSの組み合わせで48時間まで刺激し、上清中の硝酸イオンおよび亜硝酸イオン(NOx)濃度をグリース法を用いて定量した。平滑筋細胞では、ヒト腫瘍壊死因子(TNF-alpha)、ヒトインターロイキン1alpha(IL-1alpha)あるいはIL-1beta、LPSで刺激した。細胞収集後、mRNAを抽出し、ラット肝iNOScDNAの700bp断片をプローブとしてノーザンブロットを行なった。細胞培養液、添加試薬は実験前にLPS濃度を測定した。全ての実験で実験系に混入したLPS濃度は20pg/ml未満であった。平滑筋細胞においては、TNF-alpha、IL-1alpha、LPS単独処置では、48時間までNOx産生を示さなかった。IL-1beta単独処置でわずかにNOx産生がみられた。LPSおよびTNF-alpha、TNF-alphaおよびIL-1alpha、あるいはTNF-alphaおよびIL-1beta同時処置で時間依存性にNOx産生がみられた。内皮細胞とは異なり、サイトカインの組み合わせ(TNF-alphaおよびIL-1beta)で誘導されたNOx産生はLPSをさらに添加してもそれ以上の誘導は起きなかった。
近代日本精神病者監護政策にみる受容と排除の論理構造

1900年に成立した精神病者監護法(以下、監護法)立法の政策過程では、内務省・民法学者・精神医学者の力動関係があった。(1)内務省は監護を、不法監禁予防のための監護義務者の監視とし、(2)民法学者は明治民法の不備を補うために身体保護規定を要し、(3)精神医学者は監護に治療の意味を含むことを求めた。結果として(3)の治療の視点は抜け落ちた。精神病者監護政策の特徴は、政策的に意図的に形成された理念としての「保護」と、方法としての「権威的取締」という両価性から始まった。そして1910年から1930年代にかけては戦時体制に向かう「国力増強」の圧力のもと精神病者監護政策は保護から公安へと傾いていく。本研究は明治・大正期日本の「精神病者」監護政策を分析対象とし、(1)精神病者監護法制定の社会政策的意図、(2)「精神病者」に対する認識、(3)監護義務者及び本人の生活状況、の3つの視点から、当該時代における「精神病者」に対する受容と排除の社会的構造を明らかにすることを目的とする。本研究期間内に主に以下の5つの調査・分析等を行う。(1)明治民法親族編にみる扶養義務と監護義務の関連の分析、(2)内務省実施の農村保健衛生実地調査にみる「精神病者」の状況分析、(3)明治期の「精神病者」関連新聞報道にみる政策転換が市民の意識に与えた影響の分析、(4)看護(保護)と社会防衛という「精神病者」を取り巻く両価性の分析、(5)公文書館等に保管されている投書・陳情書等にみる監護法下における市民の意識、当事者・家族の生活状況の分析、である。平成25年度は、上記5つの調査等のうち、主に(2)(3)(4)に関する研究を進めた。(2)については内務省が行った9か村および同省指導のもと各地方庁に行わせた134か村のうち、現存する32か村の調査報告書を入手し、当該調査の実施過程を分析し、大正期における精神病者の生活及び認識を明らかにした。その成果を鋭意執筆中である。(3)については、中宮病院(現大阪府精神医療センター)の看護部長の協力のもと必要資料の収集を行った。現在資料を整理している。また、その成果は鋭意執筆中である。(4)については、「保健衛生調査会報告書」を基礎資料としながら、精神病者対策の当該時代的意味を検討し、第61回日本社会福祉学会で報告し、関係者からの示唆を得た。(「保健衛生調査会における精神病者対策の検討過程分析」於:北星学園大学)またその成果を執筆し、学術誌に投稿した(掲載予定)。平成24年度は、上記5つの調査等のうち、主に(1)(2)(3)に関する研究を進めた。(1)についてはすでに内務省、精神医学者、民法学者の3者による立案意図とその限界について検証を行ったので、本年は「民法の不備」との関連性を明らかにし、その成果を報告した。(「精神病者監護法案審議過程における『民法の不備』論の検証」『精神医学史研究』16(2)、PP.2-13)(2)については、内務省が行った9か村および同省指導のもと各地方庁に行わせた134か村のうち、現存する32か村の調査報告書を入手した。当該調査の実施過程を分析し、大正期における精神病者の生活及び認識を明らかにした。その成果を口頭発表し、関係者から研究の示唆を得た。(「農村保健衛生実地調査にみる「精神病」「癩」「結核」に関する調査項目の差異」

第60回日本社会福祉学会)(3)については、中宮病院(現大阪府精神医療センター)の看護部長の協力のもと必要資料の収集を行っている。継続中である。本研究の目的は、明治・大正期日本の「精神病者」監護政策を分析対象とし、1.精神病者監護法制定の社会政策的意図、2.「精神病者」に対する認識、3.監護義務者および本人の生活状況、の3つの視点から、当該時代における「精神病者」に対する受容と排除の社会的構造を明らかにすることにある。本研究期間内に、主に以下の5つの調査分析等を行う。すなわち、(1)明治民法親族編にみる扶養義務と監護義務の関連の分析、(2)内務省実施の農村保健衛生実地調査にみる「精神病者」の状況分析、(3)明治期の「精神病者」関連新聞報道に見る政策転換が市民の意識に与えた影響の分析、(4)「看護(保護)」と「患害予防」という「精神病者」を取り巻く「監護」概念の両価性の分析、(5)公文書館等に保管されている投書・陳情書等にみる監護法下における市民の意識、当事者・家族の生活状況の分析、である。平成26年度は、上記5つの調査等のうち、主に(2)(3)(5)に関する研究を進めると同時に、3つの研究目的にてらして研究総括を行った。(2)に関しては「保健衛生調査会報告書」を基礎資料としながら精神病者対策の当該時代的意味を検討した。その成果は学術誌に掲載された。また内務省が行った9か村および同省指導のもと各地方庁に行わせた「農村保健衛生実地調査」の報告書のうち現存する32か村の報告書を入手し、農村保健衛生実地調査において慢性3疾患を特に詳細に調査した経緯および大正期における精神病者に対する認識、3疾病の政策課題の違いを明らかにした。その研究成果は紀要に掲載された。(3)に関しては1919年の精神病院法によって建設された中宮病院(現大阪府精神医療センター)を取り巻く状況に関する資料を分析した。その成果は学会で報告予定である。(5)の調査については、資料収集にさらなる時間を要する。未発掘資料の発見収集は今後の継続課題となる。精神保健福祉論(1)大正期に実施された農村保健衛生実地調査に関する先行研究は網羅的に収集し、また現存する調査報告書の多くが収集できた。その分析から、精神病に対する当該時代の内務省の認識が1慢性的な不治の病であり、2遺伝(内因)および酒(外因)にその特性を求めており、3全体の罹患者がきわめて多いという認識であったことを鋭意執筆中であり、紀要に投稿予定である。(2)第二次世界大戦前の制度政策が精神病院での看護にどのような影響を及ぼしていたかを明らかにするために、証言記録等を収集し、現在鋭意分析中であり、学会誌に投稿予定である。(3)保健衛生調査会第5部会に「精神病」が設置された経緯、その活動、精神病者対策に関する検討過程を分析し、学会で報告し、成果を執筆し、学会誌に投稿した。学会誌に掲載予定である。(1)精神病者監護法案審議過程の分析を通して、同法の立法趣旨の一つである「民法の不備」論の具体化を試み、監護法案審議中、民法関連の議論を抽出したところ、1禁治産・準禁治産者、2精神病の夫を持つ妻の行為能力、3心神喪失者による不法行為、4禁治産者の後見人、5禁治産者の貢献の事務、6扶養の義務の6点に集約できた。民法の不備論とは、1監護法の対象を拡大するための議論、2監護義務者には社会防衛の役割があるという解釈を加えるための議論、3監護の手続き方法と罰則規定の明文化に関する議論であった。(2)明治初年から中期における内務省衛生局の課題は防疫・検疫にあり、伝染病予防法(明治30年法律第36号)、海港検疫法(明治32年法律第19号)等を制定し、内外の防疫体制を整備した。
分子遺伝情報の育種活用を目指したマーカーフリーの迅速遺伝子編集法

新規組換え育種技術の開発と育種の推進を目指し、イネ遺伝子ターゲティング法の技術革新を進める。特に、ポジティブ選抜マーカーとトランスポゾンAc/Dsを組合わせたターゲティングベクターを構築し、相同組換えによる標的遺伝子編集後に継続してAc/Ds脱離誘導によりポジティブ選抜マーカーの自律的削除を行い、1回の形質転換で標的遺伝子の編集と不要配列の削除を行った変異イネを作出できる迅速育種法を確立する。標的遺伝子として耐病性制御のOsRac1GEF1とフロリゲンのRFT1の遺伝子編集を進め、耐病性強化及び種子収量の改良イネ系統の作出を進める。遺伝子ターゲティング編集後のトランスポゾンAc/Ds脱離を介したポジティブマーカー等不要配列の削除システムではAc強化型酵素遺伝子とイネに最適化したコドンによるAcTPase4x遺伝子を用いる。ターゲティング完了後にAc/Ds脱離を誘導するためpLP2及びヒートショック(pHS)それぞれのプロモーター機能をGUS発現検出ベクターにより確認し、Ac/Ds脱離誘導条件と削除頻度のデータを得る。Ac/Ds脱離後の配列を完全に野生型ゲノム配列に戻すため、Ac/Ds脱離配列の隣接塩基配列をあらかじめ相補鎖側の塩基に置換しAc/Ds脱離後配列が野生型ゲノム配列となることを確認する。次いで不要配列を自律的に削除するターゲティング遺伝子編集法の確立を進める。Ac/Ds脱離によるポジティブ選抜マーカー削除システムを組込んだ遺伝子ターゲティング基本ベクターを構築して耐病性制御遺伝子OsRac1GEF1(S549D)変異誘導および花成誘導のフロリゲン遺伝子RFT1 (R63G, R131A)変異誘導を進め、遺伝子編集イネの耐病性、種子収量の変化を解析する。有用系統が得られた場合は、共同研究者と連携して隔離圃場での育成調査の展開や有用系統の実用性評価の準備も検討する。遺伝子ターゲティング編集後にポジティブマーカー等不要配列をAc/Ds脱離により自律的に削除するシステムの基本ベクターを構築して、GUS遺伝子を用いてAc/Ds脱離の効率を確認した。イネのコドンに最適化した強化型AcTPase4x遺伝子を構築した。ターゲティング完了後にAcTPase4xを発現誘導するプロモーターの確認を進めた。pLP2プロモーターは再分化緑化組織で、ヒートショック(pHS)プロモーターは42°C条件及び生殖細胞特異的に活性化される。pLP2、pHSPプロモーター活性化によるAc/Ds脱離で35SプロモーターとGUSPlusが連結し形質転換カルスで青色GUS発色を検出するベクターを構築して形質転換カルスを作成しAc/Ds脱離条件を決定した。さらにAc/Ds脱離後のフットプリントPCRで複数カルス系統の青色部分を統計的に解析した。pHSプロモーターについては形質転換カルスを60分又は90分間、42°Cで処理してAc/Ds脱離条件を検討した。この実験ではカルスの褐変化やアルビノ系統も観察されたため、すべての結果をまとめて最適条件を決定した。標的遺伝子編集後にAc/Ds脱離後の痕跡配列を野生型ゲノム配列に完全に戻すため、ターゲティングベクターのAc/Ds配列に隣接する相同組換え配列側の1塩基をあらかじめ相補鎖側の塩基に置換した遺伝子編集ターゲティングベクターを構築した。さらに耐病性制御遺伝子OsRac1GEF1のアミノ酸置換(S549D)配列改変となる相同組換え配列領域を組み込むことで、OsRac1GEF1(S549D)変異誘導および花成誘導のフロリゲン遺伝子RFT1 (R63G, R131A)変異誘導の自律的マーカー削除のターゲティングベクターの構築もすべて完了した。OsRac1GEF1変異誘導と自律的マーカー削除のターゲティングを進めるため、金南風品種由来のカルスにOsRac1GEF1変異誘導と自律的マーカー削除型のターゲティングベクターを形質転換する。ポジティブ・ネガティブ選抜後の生存カルスについてPCRおよびDNAシークエンス解析を行い、OsRac1GEF1アミノ酸置換(S549D)の配列改変に成功したターゲティングカルスを選抜する。Ac/Ds脱離の可視化システムのデータより、ターゲティングカルスを再分化して、自律的マーカー削除の誘導組織と再分化を経由させることで、OsRac1GEF1のアミノ酸置換(S549D)配列のみ改変された変異イネをPCRおよびDNAシークエンス解析により確認する。その際にカルスでピンク発色するAsRed2目視マーカーをポジティブマーカーに連結したOsRac1GEF1変異誘導後自律的マーカー削除のターゲティングベクターも構築して、pHSPプロモーターの42°C処理による自律的マーカー削除の追跡をカルスのピンク発色の消失による顕微鏡観察も併用して確認する。Ac/Ds脱離による自律的マーカー削除配列がゲノム上の他領域に再挿入されていないことをPCR解析により確認した上で、T0植物体を誘導する。次いでP1植物育成室にて促成栽培し、自殖を経てT1世代の植物体を展開し、S549D改変ホモ型固定イネを選抜する。OsRacGEF1改変体は、qPCR等により恒常活性型OsRacGEF1の発現を確認した上で、マイクロアレイ解析によりシグナル伝達経路下流の関連遺伝子群の発現変化を確認する。

さらに、葉への接種試験により"いもち病"や"紋枯病"等の病原菌に対する抵抗性を評価し、良好な結果が得られた場合は系統として展開する。OsRacGEF1へのS549D変異導入後のAc/Ds脱離によるポジティブ選抜マーカー削除を行った遺伝子編集系統を多数準備して目的の遺伝子編集イネ系統を確実に得るために、多数のターゲティングカルス系統を確保を目指す目的で、2017年度の消耗品と試薬類を当初の予定より多く購入して、ターゲティング形質転換実験の回数を増加して研究推進を行う。新規組換え育種技術の開発と育種の推進を目指し、イネ遺伝子ターゲティング法の技術革新を進める。特に、ポジティブ選抜マーカーとトランスポゾンAc/Dsを組合わせたターゲティングベクターを構築し、相同組換えによる標的遺伝子編集後に継続してAc/Ds脱離誘導によりポジティブ選抜マーカーの自律的削除を行い、1回の形質転換で標的遺伝子の編集と不要配列の削除を行った変異イネを作出できる迅速育種法を確立する。標的遺伝子として耐病性制御のOsRac1GEF1とフロリゲンのRFT1の遺伝子編集を進め、耐病性強化及び種子収量の改良イネ系統の作出を進める。遺伝子ターゲティング編集後のトランスポゾンAc/Ds脱離を介したポジティブマーカー等不要配列の削除システムではAc強化型酵素遺伝子とイネに最適化したコドンによるAcTPase4x遺伝子を用いる。ターゲティング完了後にAc/Ds脱離を誘導するためpLP2及びヒートショック(pHS)それぞれのプロモーター機能をGUS発現検出ベクターにより確認し、Ac/Ds脱離誘導条件と削除頻度のデータを得る。Ac/Ds脱離後の配列を完全に野生型ゲノム配列に戻すため、Ac/Ds脱離配列の隣接塩基配列をあらかじめ相補鎖側の塩基に置換しAc/Ds脱離後配列が野生型ゲノム配列となることを確認する。次いで不要配列を自律的に削除するターゲティング遺伝子編集法の確立を進める。Ac/Ds脱離によるポジティブ選抜マーカー削除システムを組込んだ遺伝子ターゲティング基本ベクターを構築して耐病性制御遺伝子OsRac1GEF1(S549D)変異誘導および花成誘導のフロリゲン遺伝子RFT1 (R63G, R131A)変異誘導を進め、遺伝子編集イネの耐病性、種子収量の変化を解析する。有用系統が得られた場合は、共同研究者と連携して隔離圃場での育成調査の展開や有用系統の実用性評価の準備も検討する。遺伝子ターゲティング編集後にポジティブマーカー等不要配列をAc/Ds脱離により自律的に削除するシステムの基本ベクターを構築して、GUS遺伝子を用いてAc/Ds脱離の効率を確認した。イネのコドンに最適化した強化型AcTPase4x遺伝子を構築した。ターゲティング完了後にAcTPase4xを発現誘導するプロモーターの確認を進めた。pLP2プロモーターは再分化緑化組織で、ヒートショック(pHS)プロモーターは42°C条件及び生殖細胞特異的に活性化される。pLP2、pHSPプロモーター活性化によるAc/Ds脱離で35SプロモーターとGUSPlusが連結し形質転換カルスで青色GUS発色を検出するベクターを構築して形質転換カルスを作成しAc/Ds脱離条件を決定した。さらにAc/Ds脱離後のフットプリントPCRで複数カルス系統の青色部分を統計的に解析した。
摂動QCDにおける3ループ輻射補正の解析的評価及びクォーク質量の高精度決定

3ループ摂動QCDポテンシャルの評価に現れる多重和を評価するための2つのアルゴリズムを構築し、コードを公開した。QCDポテンシャルはマスター積分をMellin-Barnes積分に帰着させた後、留数定理を用いて多重和に変換される。これらの多重和はガンマ関数およびその微分を含む無限級数となるが、このうち、(a)r関数がキャンセルする多重和、(b)特定の形のみのΓが残る(和のindexの入り方が同じrが分子分母にペアで現れ、かつ、引数の差が微小パラメータを除いて半整数となるペアが1つ以下、それ以外のペアは差が整数)2重和については既に一般的な和について評価ができる。その計算のプログラムを改良、高速化し、Mathematica 8のパッケージとして実装、一般に公開した。特に(a)のタイプの和に関しては、有理式の多重和であれば任意の和に適用できるため、QCDポテンシャルの計算を超えた広い分野に応用可能であり、様々な計算の解析的評価が可能になると期待される。また、数学としても興味深い研究対象であり、Multiple Zeta ValueやZ-Sumの研究に深く結びついている。実際、このアルゴリズムの応用として、今までに知られていなかったMultiple Zeta Value同士の関係式が導出された。さらに、多重無限和と多重積分を互いに変換することで、Log(x),Log(1±x),Log(1±ix),Log(1-xy),Log(1-x/y)などを含んだ多重積分の評価法としても利用できる。Master積分の評価については、既存の結果の確認、一部の新しい値の解析的評価を行い、既知の解析的な値や数値的な結果とよい一致を見たが、最も複雑な3つのMaster積分に関しては未だに計算が完了していない。これらのMaster積分はεの一次までの展開係数が必要となるが、それらに現れる和はいずれも今回構築したアルゴリズムでは計算不可能な複雑なものであることが確認された。その計算のため、アルゴリズムの拡張(ガンマ関数を含む和に対する評価法や、一般化された超幾何関数を扱う方法)の研究を行った。まず、3ループQCDポテンシャルのMaster積分をMullin-Barnes積分表示を経由し、解析的評価するためのアルゴリズムの一部を構築した。具体的には、(i)Mellin-Barnes表示されたMaster積分を、留数定理を用いて多重和に直す部分の改良結果ができるだけ簡単になるように、contourの適切な選択や、微小パラメータによる微分から得られる式を用いた和の簡単なreductionなど行う。(ii)各無限級数を評価するアルゴリズム最終的に評価すべきものは、有理式、Γ関数、その微分を含む多重無限和であるが、(a)Γ関数がキャンセルする多重和、(b)特定の形のみのΓが残る(和のindexの入り方が同じΓが分子分母にペアで現れ、かつ、引数の差が微小パラメータを除いて半整数となるペアが1つ以下、それ以外のペアは差が整数)2重和では一般的な和が評価可能となった。3重和以上についてもいくつかの場合に評価可能である。このアルゴリズムにより、必要な多重和の多くが計算可能となった。また、有理式とΓ関数の微分のみを含む多重和の評価法では原理的に任意の多重和が評価できるため、QCDポテンシャルの計算を超えた広い分野に応用可能であり、様々な計算の解析的評価が可能になると期待される。次に、Master積分のうちいくつかを具体的に評価し、今までに知られている結果の再現を通したアルゴリズムのチェックと、まだ知られいていない値の計算を行った。分母に現れる因子が少ない積分は比較的容易に評価可能であり、既知の解析的な値や数値的な結果ともよく一致していることを確認した。また、解析的結果が完全には知られていないMaster積分のうち最も困難なものの一つである、分母に10種類の因子が現れるMaster積分に対し、構築したアルゴリズムを適用した。このMaster積分では、εでの展開係数は1次まで必要であるが、0次までは解析的な結果が知られており、その値を再現することができた。1次の係数は未だ知られておらず、現在その評価をしながら、高速化のための改良を緯けている。