hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
耐障害・省電力運用のためのＷｅｂシステム自動再構成方式の開発

大規模システム管理Webシステムの耐障害・省電力運用を実現するためには、障害が発生する前にWebシステムの構成を変更する必要がある。障害の予兆は、Webシステムのリソースの変化として現れることに着目し、以下の研究を実施した。(1)リソース使用状況にもとづいてWebシステムの障害の予兆を検出する方式の開発(2)障害の原因となる業務アプリケーションの異常を検出する方式の開発(3)耐障害性と省電力を両立するためのWebシステム運用手順の策定上記の(1)予兆検出、(2)異常検出に関しては当初予定していたシミュレーションによる評価だけでなく、平成25年度に予定していた実際のWebシステムによる評価を行っている。さらに、検出漏れを防止しつつ、実用上問題ない程度に誤検知を低減できていることを確認できている。また、(3)Webシステム運用手順の策定については、平成25年度の研究を円滑に進めるため、手順のルール化ならびに計算機への実装を終えている。以上のことから、当初の計画以上に進展している。サーバを安定稼働させつつ、省電力化を達成するための定式化を行えたこと、ならびに、定式化にもとづいて実時間内にVM配置計画を作成できたことを考慮すると、当初の計画通り順調に進んでいる。平成25年度は、開発した障害予兆検知技術を利用し、Webシステム運用手順にもとづいた自動再構成方式の開発を行う。複数の物理サーバ上に仮想マシンを配置し、仮想マシンによってWebシステムを構成する。仮想マシンの配置をライブマイグレーションによって集約、冗長化することにより、耐障害・省電力運用を実現する。Webシステムを自動で再構成するため、障害の予兆検知の確信度をパラメータとし、仮想マシンの配置を決定変数とする、仮想マシン配置問題の定式化を行う。仮想マシン配置問題をリアルタイムで運用可能な計算時間で解くアルゴリズムを開発する。計算時間によっては、複数仮想マシンをコントロールする計算用マシンを別途用意して、各サーバーと連携することを考える。平成24年度に実機で評価できる環境を小規模ながら構築できている。そこで、当初の研究計画よりも実際の規模に近い環境での評価を試みる。平成25年度は、構築済みのWebシステムを拡張し、提案方式を実装する予定である平成26年度は、平成25年度に開発予定の自動再構成方式の実適用と評価を行う。そのため、テスト用のWebアプリケーションを構築し、擬似的に消費リソースを激増させる処理を障害として発生させ、開発した運用方式で対処可能かを評価する。また、その際の消費電力を、既に購入済みの消費電力監視アプライアンスを通して計測し、評価する。運用方式においては、各種運用パターンの適用確率、仮想マシン再配置の時間間隔などのパラメータが存在する。パラメータ設定は管理者の知識に依存することが多いが、評価実験において、パラメータ設定に関する指針を構築し、マニュアルとして作成する予定である。
血漿中チオレドキシン結合蛋白の同定とその機能解析

チオレドキシンはその活性部位の2つのシステイン残基間のdithiol/disulfide交換反応により、抗酸化、抗炎症、抗アポトーシス作用を示すレドックス制御蛋白である。われわれは、遺伝子組換えヒトチオレドキシンの持続静注が、急性肺障害をはじめ種々の炎症性疾患に対して著明な抗炎症作用を示すことを報告してきた。しかしながら、この抗炎症作用のメカニズムについてはいまだ不明な点も多い。今回われわれは、チオレドキシンと結合する血漿蛋白としてapolipoprotein A-I,scavenger receptorcysteinerich domain,fibrinogen,albumin,complment factor Hの5つの蛋白を同定した。このうち、complement factor Hはその遺伝子異常が加齢黄班変性症で認められる補体活性化制御因子である。そこで加齢黄班変性症モデルとしてマウス網膜へのレーザー照射による脈絡膜血管新生モデルを用い、チオレドキシンの効果について検討した。ヒトチオレドキシンを過剰発現するトランスジェニックマウスでは、対照マウスと比較し、レーザー照射による脈絡膜血管新生は抑制された。その機序として、補体の沈着および好中球の浸潤が抑制されていた。ヒト血漿中ではチオレドキシンとcomplement factor Hが結合するほか、in vitroでは、チオレドキシンとcomplement factor Hは相加的に補体の活性化を抑制した。以上より、チオレドキシンはcomplement factor Hとともに補体活性化を抑制し、好中球浸潤や血管新生を抑制することが示唆された。これはチオレドキシンの抗炎症作用のメカニズムの一端を明らかにするとともに、チオレドキシンが加齢黄班変性症の新規治療剤としても有望である可能性を示唆するものであるチオレドキシンは105個のアミノ酸からなり、その活性部位の2つのシステイン残基間のdithiol/disulfide交換反応により、抗酸化・抗炎症・抗アポトーシス作用などを示すレドックス制御蛋白である。我々は遺伝子組み換えチオレドキシン蛋白を新規抗炎症剤として開発すべく研究をすすめている。しかしながら血漿中でのチオレドキシンの抗炎症作用の分子機構については未だに不明な点も多い。本研究では、チオレドキシンと結合する血漿蛋白を同定し、血漿中でのチオレドキシンの分子機構について解析することを目的として、チオレドキシンの活性部位のシステインのひとつをセリンに置換したC35Sチオレドキシン改変体がチオレドキシンの基質となる蛋白とdisulfide結合で結合し、還元すると分離されるという性質を利用し、血漿チオレドキシン結合蛋白を同定した。チオレドキシンの活性部位のシステインのひとつをセリンに置換したC35Sチオレドキシン改変体をCNBr-activated Sepharose-4Bに結合させたカラムを準備した。C35Sチオレドキシン改変体結合カラムにヒト血漿単独あるいはwild typeチオレドキシンを添加したヒト血漿を添加し、C35Sチオレドキシン改変体に結合した血漿蛋白を還元剤Dithiothreitol(DTT)で溶出し、二次元電気泳動をおこない、wild typeチオレドキシン添加によりC35Sチオレドキシンへの結合が阻害されて減少したspotを切り出し、プロテオミクス解析を行った。その結果、apolipoprotein A-I, scavenger receptor cysteinerichdomain, fibrinogen, albumin, complement factor Hの5つの蛋白(成分)を血漿チオレドキシン結合蛋白として同定した。現在、これらの蛋白とチオレドキシンとの関係について解析し、血漿中でのチオレドキシンの抗炎症作用の分子機構を解析中である。これはチオレドキシンの抗炎症作用のメカニズムの一端を明らかにするとともに、チオレドキシンが加齢黄班変性症の新規治療剤としても有望である可能性を示唆するものである
配位子保護金属クラスターの組成制御と機能探索

百個以下の原子からなる金属クラスターでは、量子サイズ効果によってバルク金属では見られない新規の物性・機能が発現する。またこれらの金属クラスターは比表面積が高いため、有機分子を表面に配位すると異種元素間での電荷移動やコア部分の構造変形が誘起され、複合系全体の物性に対して本質的な効果を及ぼすものと予想される。本研究では、チオールやホスフィンなどの有機配位子やPVPなどの高分子で表面が保護された金クラスターを、化学組成を精密に制御しながら系統的に合成する手法を開発した.さらに、それらの幾何構造および電子状態を評価し、光学特性・触媒作用などを中心としてナノクラスターに特異的な新しい機能の探索を行った。百個以下の原子からなる金属クラスターは,バルク金属では見られない新しい構造・物性・反応性を発現するのみならず,その機能は顕著な構成原子数依存性を示す.またこれらの金属クラスターは比表面積が高いため,有機配位子の結合によって電荷移動やコア部分の構造変形が誘起され,複合系全体の物性に対して相乗的な効果を及ぼすものと予想される.本研究では,金属多核錯体と金属ナノ粒子結晶(約2nm以上)の中間領域のナノ金属クラスターを,ヘテロ元素の配位効果を活用して選択的に合成する一般的な方法の確立を目指す.得られた配位子保護金属クラスターの立体構造・電子構造を解明するとともに,特異的に発現する新規の物性・反応性・触媒作用と化学組成の相関を系統的に明らかにする.異種元素を階層的に複合化することによる多元素相乗効果を利用した新しい機能性ナノ物質の創成への指針を確立する.百個以下の原子からなる金属クラスターでは、量子サイズ効果によってバルク金属では見られない新規の物性・機能が発現する。百個以下の原子からなる金属クラスターは,バルク金属では見られない新奇の構造・物性・機能を発現し,それらが構成原子数に応じて顕著な振る舞いを示すことから次世代の機能性物質の構成単位として大きな注目を集めている.本研究では,金属多核錯体と金属ナノ粒子結晶(約2nm以上)の中間サイズ領域の金属クラスターを有機配位子(チオールやホスフィンなど)で修飾した複合体を対象として,組成選択的かつ系統的な合成法の開発と構造・基礎物性の評価を行い,ボトムアップ的な複合化による機能性ナノ物質の創成に向けた指針を打ち立てることを目指している.本年度の実績は下記の通りである.1)高分子保護金クラスターの空気酸化触媒活性の起源を明らかにするために,銀をドープした合金クラスターを合成し,金クラスターの電子状態と活性の相関を調べた.その結果,電子リッチな金クラスターが分子状酸素を活性化することによって,触媒反応が進行することが明らかになった.2)リサイクルゲル浸透クロマトグラフィーと質量分析を用いて,アルカンチオール保護金クラスターの系統合成法を確立した.3)20面体構造を持つ金13量体が連結したダイマーを初めて化学的に合成した.2量化によって新たな光学吸収や発光を見出した.百個以下の原子からなる金属クラスターは,バルク金属では見られない新奇の構造・物性・機能を発現し,それらが構成原子数に応じて顕著な振る舞いを示すことから次世代の機能性物質の構成単位として大きな注目を集めている.本研究では,金属多核錯体と金属ナノ粒子結晶(約2nm以上)の中間サイズ領域の金属クラスターを有機配位子(チオールやホスフィンなど)で修飾した複合体を対象として,組成選択的かつ系統的な合成法の開発と構造・基礎物性の評価を進めている.本年度の主な実績は,下記の通りである.1.グルタチオン(GSH)で保護された25量体金クラスターAu_<25>(SG)_<18>が,周辺サイズのクラスターに比べて,エッチングなどの化学反応に対して極めて高い安定性を示すことを見いだした.2.アルカンチオール(CnSH)で保護された疎水性金クラスターをエレクトロスプレーイオン化質量分析法によって非破壊的に検出し,化学組成を決定することに初めて成功した.この方法を用いて,Au_<25>(SG)_<18>の電荷状態と安定性の関係を調べ,安定性の起源を検討した.3.アルカンチオール保護金クラスターについて,Au_<38>(SG)_<24>とAu_<144>(SG)_<59>の2種類の魔法組成を発見し,その幾何構造について考察した.気相に孤立した金クラスターの電子構造と酸素分子との反応性の間には,明確な相関があることが知られている.一方,金クラスターの電子構造は外界との相互作用によって簡単に変化するため,この相関を拠り所として実用触媒を開発することは必ずしも容易ではない.合理的な設計指針に基づいた触媒開発の第一歩として,ポリビニルピロリドン(PVP)の弱い多点配位による金クラスターの安定化に着目した.

その結果, (1)平均粒径1.3nmの金クラスターが,温和な条件で様々な空気酸化反応に対して高い活性を示すこと, (2)p-ヒドロキシベンジルアルコールの酸化反応を例としてサイズ依存性を検討し,サイズの減少とともに活性が向上することをすでに報告した.本研究では, Au : PVPのサイズ特異的な触媒活性の起源を明らかにするために,金クラスターの電子構造がサイズや保護分子に対してどのように変化するかを調べた.その結果, PVPの配位によって微小サイズの金クラスターが負電荷を帯び,このことが酸化反応に対する触媒活性と密接に関係していることを見いだした.この結果は, PVPが単に立体的な保護分子として働くだけでなく,電子状態を介してクラスターの触媒作用を制御する役割を示した初めての例と言える.気相金クラスター負イオンと酸素分子の反応をもとに, Au : PVPによる空気酸化反応の触媒機構について考察した.1)高分子保護Auクラスターにおける魔法数の発見:本研究において,PVPに埋包されたAuクラスターのコアサイズをMALDI質量分析によって評価できることを見出した.マイクロミキサーで調製したPVP保護金クラスターのMALDI質量スペクトルを統計的に解析することで,35±1,43±1,58±1,70±3,107±4,130±1,150±2が魔法数であることを明らかにした.70量体以下の魔法数は,Woods-Saxonモデルにおける閉殻電子配置に近く,小サイズのPVP保護クラスターにおいても,気相孤立系と同様に電子的な安定性が支配的であることがわかった.100量体以上については,幾何構造もしくはポテンシャルの形状がPVPの配位によって変化するためと考えられる2)チオラート保護Auクラスターにおける新しい安定組成の発見:我々は,高分子で一旦安定化した金クラスターをチオールと反応させると,従来法では得られない安定クラスター(金コアの質量数:11,26kDa程度)が得られることを見いだした.前者についてMALDI質量スペクトルの詳細な解析の結果,Au_<54>(SC_<18>H_<37>)_<30>, Au_<55>(SC_<18>H_<37>)_<31>の混合物であることを突き止めた.既知のAu:SRクラスターの組成と比較してみると,共通した傾向があることから,これらのクラスターも金クラスターコアを-SR-[Au(I)-SR-]_nが被覆した幾何構造をもつものと推定される.
顎運動データベースの開発

当教室が所有する顎運動データベースに対し、より統括的な処理を可能とする顎運動データベースを開発することと、市販されているMM-JI型顎運動測定器のための標準データフォーマットを検討し、データの蓄積を図ることを目的として以下の研究を行った。1.データベースの仕様:顎運動測定データの仕様については、対象とする顎運動を各種基準値を求めるのに必要な基本限界運動(矢状面内限界運動、左右側方限界開口路)とし、基本限界運動から算出された各種解析値に加え、解析に使用したデータファイル名、生体標点データ等の諸データを測定データとは別にRDBによりデータベース化することにした。また各データの格納については,当大学が所有する顎機能診断システム上の光磁気ディスク装置を使用し、被験者ごとに階層化したディレクトリを作成することとした。2.標準データフォーマット:測定データ、生態標点データ、測定器個々の諸係数やキャリブレーション値から顎運動を計算する時の中間処理形態である4行4列方向余弦マトリックスを標準型とし、このデータファイルの先頭にコード化した情報を組み込んだものを標準データフォーマットとした。解析の際にはこのファイルを使用することで測定データのファイル形式や測定機種の違いにとらわれることなく全ての運動データを一元的に扱うことが可能となる.さらにこれによって研究者間の情報交換もより容易に行うことが可能となる。3:現在、各処理ルーチンの整備とデータベースの構築を行っているところであるが、現時点までに構築されたデータベースと既存の処理システムを応用し、データベース中の下顎欠損患者データを抽出,解析して、結果を学術雑誌に発表した。
材質の健全性に関与する遺伝因子と環境因子の分子生物学的・樹木病理学的解明

樹木の生理状態が、健全な状態から"ずれる"と材質劣化の引き金となる。材質の「健全な」形成には、多様な遺伝因子が関与する。材質指標としての遺伝因子を考えるうえで、本研究で用いた方法論は網羅的な遺伝子解析とは対局をなすものであった。すなわち、標的遺伝因子を定め、これを単離することからはじめて、最終的に、その機能の解明をめざした。材質の健全性因子のなかで、比較的少数を研究対象とせざるを得ないもどかしさを感じながら、二次代謝関連遺伝因子(1章)と耐寒性遺伝因子(3章)の研究をスタートさせた。前者は、耐腐朽性や耐病性を通じて材質の健全性に関与する。後者は、温帯から亜寒帯の樹木が越冬して、健全に肥大成長を続けるために必須の因子である。最終的に、このような遺伝因子を単離したうえで、その機能を分子レベルや形質転換植物を用いて解明できた。対象とした遺伝因子の数こそ少ないが、材質の健全性指標として、これらの遺伝因子の応用に、充分信頼のおける科学的基盤・根拠が提示できた。培養系を用いた研究では、主として環境ストレスとして、温度と重金属を扱った。環境ストレスを培養系に与えた結果は、細胞の生理状態が健全な状態から"ずれて"、二次代謝産物を産生するのではなかった。細胞は、できるだけ健全な状態からの"ずれ"を少なくするために、二次代謝産物を産生していることが明確に示された(2章)。さらに、二次代謝産物生成の生理的な意味が、耐病性などだけでなく、活性酸素の消去や重金属不活性化にも重要な役割を果たしていることが推定された。亜寒帯から温帯まで、幅広く林地の現地調査をこなし、その原因を、現場での現象論にとどめないで、組織観察と物理的手段(アコースティックエミッション)を駆使して解析した結果、二次木部の水分通導が正常に機能していることが、材質の健全性を維持するために、非常に重要であることが明らかにされた(4章)。この研究は、ともすると要素還元的に陥りがちな研究の流れを、現実の「材質の健全性」に引き戻す牽引役をはたしてくれた。材質に関与すると考えられる遺伝的因子として、水関連因子および二次代謝関連因子に焦点をあてた。初年度は、特に、遺伝因子の単離・機能解明と樹木枯損の原因究明に力を注いだ。1)ストレス誘導性二次代謝関連遺伝子、ピノシルビン合成酵素遺伝子3種類をアカマツから単離し、大腸菌で発現させて酵素活性を解析した。その結果、3種類の遺伝子は98%前後のホモロジーをもつ近縁種であるが、酵素活性が大きく異なり、アカマツ中での機能分担が予測される。2)いくつかの材質指標となる遺伝子を決定するために、DNAアレーヤーを試作するとともに、アカマツのcDNAクローンをランダムに約2000個単離して塩基配列解析を進めている。3)木本植物が水ストレスや低温ストレスに順応する仕組みを知るため、水ストレス誘導性遺伝子デハイドリンをウンシュウミカンから単離し、その機能を明らかにした。ウンシュウミカンのデハイドリンは低温でのみ誘導され、凍結失活しやすい酵素(カタラーゼや乳酸脱水素酵素)を保護したので、低温ストレスによる植物細胞の機能

失活を緩和していると思われた。4)北海道釧路地域で70年生トドマツ人工林に集団枯損が発生した。その原因は、昆虫や微生物などの生物被害ではなく、気象害であると判断された。被害発生年の3月頃、樹幹内の木部樹液が凍結している時期に特異的な気温上昇および葉面温度上昇があり、蒸散が活発になった可能性が高い。その結果樹液上昇が阻害され、梢端部から下方向に組織内の水分が失われた。通導阻害がある期間継続すると、その後に水分供給があっても樹液流の回復は困難であり枯損につながることが明らかになった。本年度は、材質に影響する因子の中から、抗菌性、耐寒性、樹幹凍結による傷害などに着目して、それぞれの立場で検討した。1)スチルベン合成酵素(STS)遺伝子は、抗菌性二次代謝産物産生を通じて材質劣化防止に寄与している。昨年度クローン化した3種類のSTS遺伝子を大腸菌で異種発現させ、STSの酵素的性質を精製後詳しく調べた。3種類のSTSのアミノ酸配列は高度に保存されているにも関わらず、抗菌性二次代謝産物の産生能力に大きな差が認められた。このうち1種類は従来報告されている裸子植物STSの中で最も高い抗菌性二次代謝産物の産生能力を備えていた。2)温帯果樹の温州ミカンから、低温に応答する遺伝子デハイドリンを単離した。デハイドリン遺伝子をタバコに導入して高発現させるとタバコの低温耐性が向上した。ミカンのデハイドリンは、形質転換タバコの細胞質とミトコンドリアに局在する上、ラジカルスカベンジャーとしての活性があったので、低温ストレスによって細胞質やミトコンドリアで生じた過剰の活性酸素を除去してタバコの低温耐性を高めた可能性がある。3)チャ樹のやぶきた(中国種)とPKS47(アッサム種)の培養細胞の高・低温の生育特性を比べた。前者は低温(15°C)に強く、後者は高温(35°C)で強かった。どちらの細胞も低温によってエピカテキンの濃度が増加し、逆に高温ではカフェイン濃度が増加した。ただし、やぶきたの方がPKS47より、低温でのエピカテキンの濃度が1.5倍多く高温でのカフェイン濃度が1.5倍少なかった。どちらの物質も活性酸素の消去機能があるので、これらの応答は温度耐性の原因である可能性がある。4)近年,高樹齢の人工林で集団枯損が増加傾向にある。1999年6月に北海道阿寒町のトドマツ壮齢林で発生した集団枯損の原因解明のため調査を行った。枝への傷害組織形成は特定の年度に多発しており,気象要因によることは明らかであるが,枝の凍結死に起因するものではない。被害地での温度等の側定により,冬季でも気温が0°Cを越えると梢端部で蒸散が起こること,樹幹の樹液は最低気温がプラスに転じる3月下旬まで凍結していることが確認された。過去の気象データによると1999年は早春の気温変動が大きく,91,96年も類似の傾向があった。以上の結果から,同地域の集団枯損は,早春の樹幹凍結時期の気温上昇により蒸散が起こり,枝から下方に向かって脱水が進行したためと推側された。以上を総合すると、病害や気象害による材質の劣化とそれらの現象に深く関わる可能性を持った因子や遺伝子の性質が少しずつ明らかにされつつある。さまざまな環境ストレスと相互作用しながら、木が健全な木質を蓄積するための遺伝要因として、二次代謝産物の役割と耐寒性の分子・細胞レベルでの役割を明確に示すことができた。また、林分の枯損調査からは、樹幹における水分通導の重要性が指摘された。以下にテーマ毎の成果を示す。
都市域での流出抑制施設形式とその効果の比較研究

近年、都市河川においては内水氾濫と水質悪化という環境問題が深刻化している。これらは、都市化により地表が舗装され流出率が高くなり、さらに流出のスピードが早くなることにより直接流出分が多く浸水被害を起こすと同時に低水流出分への供給が少なくなり平常時の流量がきわめて少なくなることによる。水質悪化はもちろん下水道・下水処理施設の整備の遅れによる部分が多いが、低水流量の減少による希釈・自浄能力の低下も大きな要因となっている。これら浸水問題・水環境問題いずれにとっても、都市化により流域の自然が失ってきた能力・機能が原因となっているということが出来る。これらの機能を回復する施策として、(1)一時的に貯留しゆっくり流出させる、(2)雨水をできるだけ地中に浸透させる、といった方法がとられつつある。本研究では(1)については、各戸貯留を対象にし、流しながら貯留できる施設として、三角ぜきを有する貯留施設と底部にオリフィスを有する円柱形の貯留施設について、モデル流域を想定し数値計算を行いその流出抑制効果を比較した。その結果、三角ぜきの方が効果は大きいが、オリフィスタイプの効果も大きく、設置のための用地を考えると有望な施設であることが確かめられた。(2)に関しては、浸透施設の能力評価の基礎として、浸透能の試験を行い、自然の森林地と人工的土地(大学構内)とを比較し、さらに植生との関係について検討した。その結果、人工地は自然林地の1/30に浸透能が落ちること、孤立した樹木では、樹木からの距離が離れるに従い、浸透能が増加するという興味深い結果を得た。自然林地でも樹木の根元では低下するが、その他の地点では樹木の効果が互いに相殺しあいほぼ一様になるという結果を得た。
糖類の酸素酸化反応における『コンフォーメーション支配』概念の確立

アルディトール類やグリコシド類は、官能基としては酸素と活性なものを分子中に有しない。したがって、これらの化合物が酸素酸化されるためには、共酸化機構(反応系内に酸素と活性な物質が存在し、それと酸素との反応によって生成した活性酸素種が糖を酸化する)か連鎖的な自動酸化機構が考えられる。他に酸素と反応して活性酸素種を生成する物質が反応系に含まれていない場合の、酸素による酸化分解の容易さを比較すると次のようになった。キシリトール>イノシトール》メチル-β-D-キシロシド≒メチル-β-D-リボシド>メチル-β-D-グルコシド単純なアルディトール類や環状アルディトール類に比べて、グリコシド類の酸化分解は遅い。グリコシド類の中でも、約120°Cほどの温度で酸化分解が進行するメチルキシロシド、メチルリボシドに比べると、メチルグリコシドの分解はさらに遅い。しかも、メチルグルコシドの場合は、自動酸化の場合に見られる反応の誘導期が見られない。これらのことから、メチルグルコシドのアルカリ中での酸素酸化は、自動酸化反応が長く連鎖的に続くのではなく、グリコシド結合がアルカリ加水分解することによって生成したグルコースが酸素と反応して活性酸素種が生成し、それが他のメチルグルコシドを酸化分解するものであり、反応機構的には一種の共酸化であると結論した。アルディトール類、あるいは、グリコシド類といった官能基としては同種のもののみからなる化合物類の中でも、酸素酸化反応の反応性が大きく異なる化合物が存在することから、糖類の酸素酸化反応は分子の立体的な形態に大きく影響されることが示唆された。一方、上記の糖の酸化分解には共通して、反応後期に分解が明らかに遅くなることが確認された。これは、酸化反応の主体である活性酸素種が、すでに反応系内に蓄積している糖の酸化分解物によって効果的に消費されるためであると考えられた。このことは、酸素漂白における糖の分解を抑制する方法に示唆を与えるものである。標記のタイトルにおいて、糖のコンフォーメーションの違いが、酸化反応の進行に著しい相違をもたらす現象について研究を行っている。今年度は、まず最初に、同種の官能基を有するキシリトール、リビトール、アラビニトール、イノシトール等を、他に活性酸素種を生成させる物質を含まない系で酸素酸化し、反応性に著しい差異があることを見出した。最も酸化分解速度の大きいキシリトールについて、種々の解析を行ったところ、キシリトール分子中には酸素と直接反応し得るようなカルボアニオンがアルカリ性下でも生成しないこと、酸化分解の初期には誘導期が観察されこの誘導期は抗酸化剤となり得るものの添加により長くなること、等が明らかになり、キシリトールの酸化分解は自動酸化機構によるものであると結論した。ついで、自動酸化機構が糖の分解に作用していると一般的に考えられている酸素・アルカリ漂白条件でのセルロース中間位の酸化分解の機構を調べるため、メチル-β-D-グルコシドの自動酸化の解析を行った。メチル-β-D-キシロシドやリボシドは比較的穏やかな条件で自動酸化が進行するが、メチル-β-D-グルコシドの酸素・アルカリ条件での分解は、漂白条件よりもはるかに厳しい条件でなくては観測されず、それも速度論的には、自動酸化というよりはグリコシド結合の分子内求核置換反応によるアルカリ加水分解で還元末端が生成し、それと酸素との反応で生じた活性酸素種により他のメチル-β-D-グルコシドも分解した、と解釈されるレベルの分解量であった。これらのことから、糖のコンフォーメーションの違いが自動酸化の進行に著しい影響を与えていることが示唆された。
身体障害者における生活環境整備に関する研究

本調査研究は、肢体不自由者の移動能力を独立歩行群・自立歩行群・車椅子自立群・車椅子介助群に分けて、独立歩行群から車椅子介助群まで順々にそれぞれにおける住要求の共通点と相違点を分析し、その住要求を満たす環境整備のあり方を探るための基礎的資料を得ることを目的としている。調査は郵送によるアンケート調査で、405名の肢体不自由者を対象とし外出行動と住まい方について分析した。その結果、(1)歩行可能者は約7割で車椅子使用者より多く、全国的にも「歩ける」肢体不自由者が多いことがいえる。(2)外出時には7割以上が躊躇しており、その理由として心理的な問題が注目すべき点で具体的には横断歩道上の問題や人混みでの精神的疲労が多くいずれも歩行可能者の方が高い値を示した。(3)住まい方では玄関部分など外出に関わる内容の住宅改造は実際には改造率は低いがニーズは高く、また来客時において車椅子介助群は6割以上が不都合を感じていることが解った。本報では、肢体不自由者をその移動・移乗能力から4群に分けてその住要求を分析し、健常者独立歩行群自立歩行群車椅子自立群車椅子介助群と順々に共通するニーズと異なるニーズとを把握することの有用性を確認した。今後、さらにノーマライゼーション理念に基づいた住環境整備の重要性が高まると考えられ、肢体不自由者=車椅子というイメージを見直し、健常者に近いと考えられる独立歩行群など『歩ける』肢体不自由者の存在も認識した住環境づくりが必要となる。
弱い噛み締めと顎関節症症状との関連性に関する研究

現在,顎関節症における多因子概念は世界的に認められていることから,さまさまな因子についての検討が行われている.その中で,睡眠時ブラキジズムや日中のクレンチングなどの過大な咬合力の影響についても数多く報告されてきた.本研究ではその中でも従来のクレンチングよりもさらに弱い力での咬合接触状態,すなわち上下歯列接触癖に着目し,弱いかみ締め強度における影響を検討することを目的としている.まず,有痛性顎関節症患者に対して行ったアンケート調査に基づくデータベースを用いて検討を行った結果,上下歯列接触癖の保有率が5070%であることが明らかになった.また,患者年代に関係なく保有していることも分かった.さらに,睡眠時ブラキシズムとの関連において,上下歯列接触癖保有者は睡眠時ブラキシズム発生確立が増加すること,ならびに,睡眠時ブラキシズムに伴うと予想される起床時症状(顎部の疲労感,開口困難等)も増加することが示唆されるに至った.これらの結果から,従来考えられてきたクレンチング強度よりもさらに弱いかみ締め強度であっても,顎口腔系にさまざまな影響を及ぼす可能性が明らかになった.現在,実際にこの弱いかみ締めの持続により咀嚼筋の疲労状況やそめ回復過程に及ぼす影響について計測中である.また,この上下歯列接触癖は顎関節症だけではなく,咬合違和感,長期にわたる義歯性疼痛,舌痛などにも影響していることが考えられ,これらの症状との関連性についても今後研究を続けてゆく予定である.顎関節症(以下TMD)は多因子性の疾患といわれ,今日まで様々な可能性の因子が報告されてきた.その因子の一つとして夜間のブラキシズムや日中の強い噛み締め(クレンチング)があげられる.しかし,最近になって,ブラキシズムやクレンチングといった大きな咬合力が働くような異常機能がなく,咬合状態にも特に問題が無いにもかかわらずTMD症状やTMD様症状を訴える患者に対し,さらに詳しく調べてみると,咬頭嵌合位で軽く上下歯列を接触させている癖がある場合が多いことから,上下の歯を絶えず接触させている習癖(Teeth Contacting Habit:以下TCH)とTMD症状との関連性が示唆されている.この考えはまだ新しく,疫学的な調査にとどまっており,TCHと顎関節症あるいは顎関節様症状との具体的な関連性を示す研究はあまり見あたらない.また,どの程度の力で上下の歯を接触させるとTCHでどこからがクレンチングであるのか,両者の境界も明確でなく,定量化されていないのが現状である.さらに,TCHの持続時間との関連についても不明である.そこで今回,様々な持続時間で弱い噛み締めを行わせ,その際の咀嚼筋(咬筋)の組織酸素飽和度を測定することにより,筋の代謝に及ぼす影響を調査することを企画した.今年度は,そのための準備期間として,筋の組織酸素飽和度測定システムと,その分析システムを構築し,さらに,噛み締め強さ,噛み締め持続時間の決定のための予備的測定を行った.その結果から現在,最終的な測定条件を模索しており,次年度からは本実験に入る予定である.顎関節症(以下TMD)は多因子性の疾患といわれ,今日まで様々な可能性の因子が報告されてきた.その因子の一つとして夜間のブラキシズムや日中の強い噛み締め(クレンチング)があげられる.しかし,最近になって,ブラキシズムやクレンチングといった大きな咬合力が働くような異常機能がなく,咬合状態にも特に問題が無いにもかかわらずTMD症状やTMD様症状を訴える患者に対し,さらに詳しく調べてみると,咬頭嵌合位で軽く上下歯列を接触させている癖がある場合が多いことから,上下の歯を絶えず接触させている習癖(Teeth Contacting Habit:以下TCH)とTMD症状との関連性が示唆されている.この考えはまだ新しく,疫学的な調査にとどまっており,TCHと顎関節症あるいは顎関節様症状との具体的な関連性を示す研究はあまり見あたらない.また,どの程度のカで上下の歯を接触させるとTCHでどこからがクレンチングであるのか,両者の境界も明確でなく,定量化されていないのが現状である.さらに,TCHの持続時間との関連についても不明である.そこで今回,様々な持続時間で弱い噛み締めを行わせ,その際の咀嚼筋(咬筋)の組織酸素飽和度を測定することにより,筋の代謝に及ぼす影響を調査することを企画した.また,近年欧米を中心とした短縮歯列(SDA)の概念が我が国にも紹介され,さまざまな議論がされているが決着を見るにはいたっていない.SDAとそうでない場合とで,TCHが行われた場合の影響もいまだ不明である.今年度は,被験者(健常者)に対し,実際にさまざまな持続時間の弱い噛みしめを行わせた際の咬筋組織酸素飽和度を測定し,そのデータを収集,分析中である.また,SDA患者に関するデータ収集も同時に行った.現在,顎関節症における多因子概念は世界的に認められていることから,さまさまな因子についての検討が行われている.その中で,睡眠時ブラキジズムや日中のクレンチングなどの過大な咬合力の影響についても数多く報告されてきた.本研究ではその中でも従来のクレンチングよりもさらに弱い力での咬合接触状態,すなわち上下歯列接触癖に着目し,弱いかみ締め強度における影響を検討することを目的としている.

まず,有痛性顎関節症患者に対して行ったアンケート調査に基づくデータベースを用いて検討を行った結果,上下歯列接触癖の保有率が5070%であることが明らかになった.また,患者年代に関係なく保有していることも分かった.さらに,睡眠時ブラキシズムとの関連において,上下歯列接触癖保有者は睡眠時ブラキシズム発生確立が増加すること,ならびに,睡眠時ブラキシズムに伴うと予想される起床時症状(顎部の疲労感,開口困難等)も増加することが示唆されるに至った.これらの結果から,従来考えられてきたクレンチング強度よりもさらに弱いかみ締め強度であっても,顎口腔系にさまざまな影響を及ぼす可能性が明らかになった.現在,実際にこの弱いかみ締めの持続により咀嚼筋の疲労状況やそめ回復過程に及ぼす影響について計測中である.また,この上下歯列接触癖は顎関節症だけではなく,咬合違和感,長期にわたる義歯性疼痛,舌痛などにも影響していることが考えられ,これらの症状との関連性についても今後研究を続けてゆく予定である.
アカパンカビのDNA除去修復機構の解明

縮重PCR法により単離したアカパンカビFEN1遺伝子は394アミノ酸からなる44.8kDaのポリペプチドをコードしており出芽酵母のRAD27および分裂酵母のRAD2蛋白質とそれぞれ55.5%、59.7%のホモロジーを示した。ヒトFEN1とは52.8%のホモロジーであった。RFLPによるアカパンカビEFN1遺伝子のマッピングを行ったところ第7連鎖群のun-10遺伝子座と連鎖しており、この領域には、変異原感受性突然変異遺伝子としてmus-10、mus-25、mus-33の遺伝子が報告されている。既に、mus-25遺伝子は我々が以前にRAD54のホモログであることを確認しているためmus-25はFEN1ではない。他の二つについてもこれらは表現型の点でFEN1とは異なるため、我々はFEN1遺伝子を欠く変異株はこれまでに単離されていないものと判断した。酵母のFEN1ホモログはDNA複製にかかわる蛋白質として知られているが、分裂酵母では、RAD2変異との二重変異株でエピスタティクな関係がみられ、FEN1が除去修復においても働いていることが明らかにされている。アカパンカビのFEN1遺伝子がどのような修復系に属しているかを明らかにするため、アカパンカビFEN1欠損株をrepeat induced pointmutation(RIP)現象を用いて作成中である。
時間分解多探針SNOMを用いた光励起キャリア伝搬の観察

半導体量子井戸中に生成された光励起キャリアが量子井戸中を伝搬・拡散するメカニズムを明らかにすることを目的に、実験と理論の両面から研究を行った。実験面では、空間・時間の両面における高分解能測定を可能とする時間分解多探針近接場光学顕微鏡の開発を行い、InGaN量子井戸中における光励起キャリアの拡散の様子を詳細に観察した。理論面では、拡散方程式へ局所的な励起・発光過程を取り入れた現象論的解析モデルを構築し、実験結果との比較からキャリア拡散において重要なパラメタを同定した。本研究では、半導体量子井戸中に生成された光励起キャリアが井戸中を伝搬するようすを、空間・時間の両面における高分解能観察によって明らかにすることを目的としている。我々は、ナノスケールでキャリアの生成と観察を独立に行うことが可能な多探針近接場光学顕微鏡(多探針SNOM)の開発を進めており、本研究では新たに時間分解測定法を組み合わせることで、時間分解多探針SNOMシステムの構築を目指す。この新しいシステムを駆使することで、半導体量子構造中の光励起キャリアの伝搬を実験的に可視化すると共に、理論計算との比較によって伝搬メカニズムにおける重要な要素を明らかにする計画である。初年度である平成27年度は、2本の探針(プローブ)での高空間・時間分解能測定の実現に向けて、開口型光ファイバプローブ作製におけるテーパ構造形成条件の最適化を行った。光ファイバは、復数の候補の中から最終的に市販の純粋石英コア型のシングルモードファイバを選定し、メニスカスエッチングにおけるHF濃度、温度、シリコンオイル量、等の条件出しを丁寧に行うことで、測定に適したテーパー形状を有する光プローブを作製した。続いて、光ファイバプローブへの光の導入/取り出しを行う光学系についても検討を進めたが、真空チャンバ内にセットされた光ファイバの応力が予想より大きくプローブ走査測定への影響が無視できないことが明らかになったため、光ファイバプローブの真空チャンバ内でのレイアウト及び真空チャンバ外部の光学系については、次年度も継続して進める。平成27年度は、時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムの構築を進めることが年度目標であり、中でも最も重要な課題であった開口型光ファイバプローブの作製手法(メニスカスエッチングの作製条件)の確立については、予定通り完了することができた。光学系の構築についてはまだ完成には至っていないもののすでに着手しており、平成28年度の時間分解測定に向けて順調に進展している。我々は、ナノスケールでキャリアの生成と観察を独立に行うことが可能な多探針近接場光学顕微鏡(多探針SNOM)の開発を進めており、本研究では新たに時間分解測定法を組み合わせることで、時間分解多探針SNOMシステムの構築を目指している。平成28年度は、平成27年度に引き続き高空間・時間分解能測定に向けた開口型光ファイバプローブの最適化を行うと共に、時間分解多探針SNOMシステムが納まる真空チャンバ内外の光学系の構築を行った。時間相関単一光子計数測定を取り入れた光学系を構築し、実際に半導体量子井戸材料における発光の局所時間分解測定を行った。次年度は、高空間・時間分解能測定結果を蓄積を進め、理論グループにおいて詳細な解析を行う。平成28年度の年度目標は、時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムの最後の課題であった時間分解測定の光学系を構築しシステムを確立することであり、これについては予定通り完了した。年度末に発生した装置の故障により、現時点では半導体量子井戸試料の時間分解測定の測定データの十分な蓄積には至っていないが、平成29年度初めに装置の修復を行い、引き続き時間分解測定を行う予定である。本研究では、半導体量子井戸中に生成された光励起キャリアが井戸中を伝搬する様子を空間・時間の両面における高分解能測定によって詳細に観察すると共に、理論計算との比較によって伝搬メカニズムにおける重要な要素を明らかにすることを目的に、実験と理論の両面から研究を進めた。実験面では、ナノスケールでキャリアの生成と観察を独立に行うことが可能な多探針近接場光学顕微鏡(多探針SNOM)に新たに時間分解測定法を組み合わせることで時間分解多探針SNOMシステムを構築し、半導体量子井戸材料における発光の局所時間分解測定を行った。平成28年度までに、高空間・時間分解能測定に向けた開口型光ファイバプローブの最適化、時間分解多探針SNOMシステムが納まる真空チャンバ内外の光学系の構築、及びそれらの動作確認を行った。最終年度である平成29年度は、実際に窒化インジウムガリウム多重量子井戸を試料として用いて、高分解能イメージング分光測定及び発光の局所時間分解測定を実施し、良好な結果を得た。一方、理論面では、半導体量子井戸中に生成された非平衡状態にある励起子キャリアが量子井戸のポテンシャル揺らぎの中を拡散する様子について、現象論的な拡散方程式を発展させることで空間と時間の両面から考察を行い、半導体量子井戸中における光励起キャリアの時空間ダイナミクスの正確な記述を目指した。計算機シミュレーションによる数値計算結果と実験結果の比較により、光励起キャリアの拡散は密度分布の立ち上がり時間に強く反映されることを確認した。

半導体量子井戸中に生成された光励起キャリアが量子井戸中を伝搬・拡散するメカニズムを明らかにすることを目的に、実験と理論の両面から研究を行った。実験面では、空間・時間の両面における高分解能測定を可能とする時間分解多探針近接場光学顕微鏡の開発を行い、InGaN量子井戸中における光励起キャリアの拡散の様子を詳細に観察した。理論面では、拡散方程式へ局所的な励起・発光過程を取り入れた現象論的解析モデルを構築し、実験結果との比較からキャリア拡散において重要なパラメタを同定した。本研究課題は、当初の研究実施計画に沿っておおむね順調に進展しており、平成28年度以降も基本的には実施計画に沿って進める。平成28年度は、前年度から継続して光学系の構築を行う。時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムにおける光ファイバプローブへの光の導入/取り出しを行う光学系では、平成27年度に明らかとなった光ファイバの応力が走査測定に与える影響を解決すると共に、時間分解測定系の構築を行う。システム構築が完了次第、高空間・時間分解測定に取り組む。測定データが得られるようになってきたら(平成2829年度)、測定結果は速やかに理論グループと共有して、半導体中の光励起キャリア拡散の時空間キャリアダイナミクスについて新しい知見を得ることを目指す。本研究課題は、当初の研究実施計画に沿っておおむね順調に進展しており、平成29年度も基本的には実施計画に沿って進める。平成29年度は、前年度から継続して時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムを利用した半導体量子井戸材料の高空間・時間分解測定を行う。測定データの蓄積が進んできたら、測定結果を速やかに理論グループと共有して、半導体中の光励起キャリア拡散の時空間キャリアダイナミクスについて新しい知見を得ることを目指す。ナノフォトニクス時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムの光学系構築を進める過程で、ホルダに固定した開口型光ファイバプローブの光ファイバ部分の応力が走査ステージに与える影響が無視できないことが明らかとなり、光ファイバのレイアウトを当初計画から変更する必要が生じた。そこで、当初平成27年度に予定していた真空チャンバ外側の光学系の構築を次年度以降に延期する判断を行ったことから、次年度使用額が発生した。年度末に、時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムの一部の部品に故障が発生したため、予定していた測定の一部をやむを得ず次年度に延期することになったことから、若干の次年度使用額が発生した。時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムの光学系構築に必要となる光学部品(光ファイバポート、コリメートレンズ、多軸ホルダー、ミラー、低損失光ファイバ、等)、及びプローブ用光ファイバを購入する。また、これまでの実績に基いて、実験に必要な試薬、寒剤等を購入する。また、研究の進捗状況に合わせて研究の外部発表を計画しており、出張旅費や英文校閲料、論文掲載料としても使用する。時間分解多探針近接場光学顕微鏡システムの光学系の改良に必要となる光学部品(光ファイバ、コリメートレンズ、ミラー、低損失光ファイバ、等)、及びプローブ用光ファイバを購入する。また、プローブ作製に必要な試薬、分光検出器冷却用の寒剤等を購入する。
遺伝子異常における消化管運動の生理形態学的検討

【背景】c-kit遺伝子は、消化管平滑筋細胞相互のネットワークを構成しペースメーカー機能を有するカハール間質細胞の発達において不可欠である。臨床学的には慢性特発性偽性腸閉塞症、先天性肥厚性幽門狭窄症、ヒルシュスプルング病でその異常が報告されている。【目的】臨床的な異常が確認されているこれらの疾患における運動異常の背景にいかなる基礎的な変化があるかを検討する。【方法】c-kit遺伝子のチロシンキナーゼ領域に12塩基の欠失を有する突然変異ラットであるWs/Wsラットおよびコントロールラットを用いて、胃体部輪状筋方向に筋条片を懸垂し400mA、1msecの矩形波を用い電気刺激を行い、c-kit遺伝子異常における胃の収縮、弛緩の特徴およびnitergic neuronの関与につき検討した。さらにNOのnegative feedbackについて、NO donorを用い検討した。また、免疫組織化学的手法により各種ニューロンの組織学的変化についても検討した。【成績】弛緩、収縮とも周波数依存性に増強した。収縮、弛緩ともコントロールに比しWs/Wsラットで有意に増強していた(p<0.03)。また、NANC弛緩は有意差は無いが、Ws/Wsラットで増強している傾向を示した。NOSの阻害剤であるL-NAMEを緩の抑制率が高かった(p<0.03)。また、コントロールに比しWs/WsラットでL-NAMEによる抑制率は有意に低かった(p<0.03)。NO donorであるsodium nitroprussideによりNANC弛緩は濃度依存性に抑制されたが、その抑制率はコントロールに比しWs/Wsラットで有意に低かった(p<0.03)。免疫組織化学を用いた検討では両群間でcGRP、substanceP、VIP含有神経の分布に差は認められなかったが、NOSの分布はコントロールに比しWs/Wsでより密に分布していた。【結論】c-kit遺伝子異常を呈する病態では、協調運動の障害があっても、刺激に対する筋の収縮、弛緩については増強する。また、組織学的な変化ではNOSの活性は増強しているが、nitergic neurotransmissionは障害される【背景】c-kit遺伝子は、消化管平滑筋細胞相互のネットワークを構成しペースメーカー機能を有するカハール間質細胞の発達において不可欠である。また、組織学的な変化ではNOSの活性は増強しているが、nitergic neurotransmissionは障害されるc-kit異常動物であるWs/Wsラットを用いてmusclc stripを作成し、電気刺激、カルバコール、5hydoroxytriptamine(5HT)など種々の薬剤を用いて、胃の収縮および弛緩について検討した。muscle stripは胃の輪状筋方向に作製し、電気刺激は1msec.400mAの矩形波を用い1、2.5、5、10Hzで30秒間実施した。本条件による収縮および弛緩はテトロドトキシンにより完全に消失した。収縮および弛緩はcontrol ratsに比しWs/Wsラットで有意に増強していた。NOの関与を検討する目的でアトロピンおよびグアネチジンで前処置し収縮および弛緩について検討した。非アドレナリン作動性非コリン作動性弛緩はcontrol ratsとWs/Ws ratsで差はなかった。

また、NOの関与を検討する目的でNO合成阻害剤であるL-NAMEを用いてそれぞれの電気刺激による条件下で、NANC弛緩の抑制率を検討した。周波数が低いほどL-NAMEの抑制率は高かった。また、control ratsに比しWs/Ws ratsではL-NAMEの抑制率は低く、NANC弛緩におけるNOの関与が少ないことが示唆された。また、現在NOSおよびAch-Eを免疫組織化学染色により検討している。これまでの検討ではWs/Ws ratsとcontrol rats間で差は認められなかった。【背景】c-kit遺伝子は、消化管平滑筋細胞相互のネットワークを構成しペースメーカー機能を有するカハール間質細胞の発達において不可欠である。臨床学的には慢性特発性偽性腸閉塞症、先天性肥厚性幽門狭窄症、ヒルシュスプルング病でその異常が報告されている。【目的】臨床的な異常が確認されているこれらの疾患における運動異常の背景にいかなる基礎的な変化があるかを検討する。【方法】c-kit遺伝子のチロシンキナーゼ領域に12塩基の欠失を有する突然変異ラットであるWs/Wsラットおよびコントロールラットを用いて、胃体部輪状筋方向に筋条片を懸垂し400mA、1msecの矩形波を用い電気刺激を行い、c-kit遺伝子異常における胃の収縮、弛緩の特徴およびnitergic neuronの関与につき検討した。さらにNOのnegative feedbackについて、NO donorを用い検討した。また、免疫組織化学的手法により各種ニューロンの組織学的変化についても検討した。【成績】弛緩、収縮とも周波数依存性に増強した。収縮、弛緩ともコントロールに比しWs/Wsラットで有意に増強していた(p<0.03)。また、NANC弛緩は有意差は無いが、Ws/Wsラットで増強している傾向を示した。NOSの阻害剤であるL-NAMEを前投与すると周波数が低いほど弛緩の抑制率が高かった(p<0.03)。また、コントロールに比しWs/WsラットでL-NAMEによる抑制率は有意に低かった(p<0.03)。NO donorであるsodium nitroprussideによりNANC弛緩は濃度依存性に抑制されたが、その抑制率はコントロールに比しWs/Wsラットで有意に低かった(p<0.03)。免疫組織化学を用いた検討では両群間でcGRP、substanceP、VIP含有神経の分布に差は認められなかったが、NOSの分布はコントロールに比しWs/Wsでより密に分布していた。【結論】c-kit遺伝子異常を呈する病態では、協調運動の障害があっても、刺激に対する筋の収縮、弛緩については増強する。また、組織学的な変化ではNOSの活性は増強しているが、nitergic neurotransmissionは障害される
ビタミンＣ代謝物の生理的意義の解明

"研究実績の概要"で述べたように、細胞内のビタミンCの代謝が様々な細胞で異なること、更に、当初の研究計画に遅れをとることなく新しい発見があることから、おおむね順調に進展しているといえる。ただし、細胞実験などにおいて研究の要領の悪さから、時間を多く費やしてしまった作業があり、来年度以降はより徹底して自己管理する。"研究実績の概要"で述べたように、今後、細胞へのビタミンC代謝物のそれぞれの細胞取り込み、時間、細胞内で生まれる代謝物について、それらの関係を更に検討する。
ポストコッホ微生物資源の基盤整備

この新学術領域研究の成果として生まれる微生物のリソースを、一般の研究者が利活用できるように整備する。本領域研究で分離培養・解析される難培養微生物を含む多数の微生物を受け入れて、保存・維持・品質管理を実施する。微生物リソースについての関連情報を整備して学術上に貢献にするとともに、利活用いただくことで研究コミュニティーや産業界も含めた社会に貢献することをめざす。難培養微生物のシングルセルゲノム解析や高度の培養技術により他の計画研究の支援も行う。
異常フィブリノゲンMatsumoto VIIの血小板結合機能と病因解析

フィブリノゲンを構成するポリペプチド鎖の1つであるγ鎖の387番目のアミノ酸イソロイシンはフィブリノゲンの組み立て・分泌に重要な役割を果たしていることがすでに報告されており、387番アミノ酸をコードする7702番塩基が1塩基欠失してフレームシフトによりそれ以降のアミノ酸がすべて変異しているフィブリノゲン異常症Matsumoto VII症例ではフィブリノゲン産生量が著減していた。そのためMatsumoto VII症例におけるフィブリノゲン量低下の原因検索をしたいと考えた。また、γ鎖C末端領域は血小板が結合する部位であり、正常でも認められるγ鎖、γ'鎖の合成比により血小板結合機能も変わるという論文が出ているためMatsumoto VII症例におけるγ鎖、γ'鎖の合成比の検索を試みた。Matsumoto VIIではN-Glu Fを用いたウエスタンブロッティングにより糖鎖が正常に比べて1個多く結合していることが証明されているため糖鎖結合がフィブリノゲン産生低下に大きく関わっていると予想しMatsumoto VIIと同様の変異にさらにNグリコシド結合を引き起こす配列である399401番アミノ酸配列を変異させた変異γ鎖発現ベクターを作成し、すでに正常Aα鎖、Bβ鎖を産生しているCHO細胞に導入して異常フィブリノゲンを発現させた。この異常フィブリノゲンをELISA法により定量した。γ鎖、γ'鎖の合成比の解析はMatsumoto VII症例のγ鎖遺伝子を導入したCHO細胞よりRNAを抽出して産生されたγ鎖、γ',鎖をリアルタイムPCR法で定量した。ELISA法の結果、糖鎖の結合に関わらずMatsumoto VII症例ではフィブリノゲン産生量が低下しており、糖鎖の付加は原因ではないことが明らかとなった。リアルタイムPCRはRNA抽出時にデータに影響を及ぼすDNAを除去しきれず、未だ検討段階である。