hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モーションデータとビデオデータを対象としたディジタルアーカイブに関する研究

ディジタルライブラリなどの分野では,ユーザが効率的にビデオデータベースを検索するために,あらかじめ内容に基づいた索引付けを行っておく必要がある.この索引付けで重要なことは,どのようにしてビデオデータを何らかの意味的まとまりを持った部分に分割するかということである.人間が逐一ビデオデータをチェックしながらこの分割を行えば,より確実ではあるが,多大な時間と手間を要するため,処理を自動化することが望ましい.本研究では,一般的なビデオから画像の色情報,時間情報,およびテキスト情報(クローズドキャプション)を抽出し,それらを統合的に用いて意味的にまとまった部分(場面)へ自動的に分割[する手法について検討した.一方,近年の3次元CGなどでは,人間にマーカを装着して複数カメラから得られるデータを基にして,スムーズな人間の動作を表現している.これをモーションデータと呼ぶ.本研究では,モーションキャプチャシステムEVa(Motion Analysis社)によって得られる大量のモーションデータを効率良く検索するために,人間の基本動作に着目した動作認識システムを開発した.また,従来の動作認識システムで問題となっている「動きの個人差」を正規化するために、モーションデータをマルチストリームとみなし、各ストリーム間の共起関係を依存構造グラフとして表現する手法について検討した.さらに,デジタルアーカイブのようにモーションデータが大量に蓄積されている場合,その内容によって人間の動作を組織化・構造化しておかなければ検索することさえ困難になるため,モーションデータの構造化,知的検索などを効率的に行えるようなデータモデルについて検討した.ディジタルライブラリなどの分野では,ユーザが効率的にビデオデータベースを検索するために,あらかじめ内容に基づいた索引付けを行っておく必要がある.この索引付けで重要なことは,どのようにしてビデオデータを何らかの意味的まとまりを持った部分に分割するかということである.人間が逐一ビデオデータをチェックしながらこの分割を行えば,より確実ではあるが,多大な時間と手間を要するため,処理を自動化することが望ましい.本研究では,一般的なビデオから画像の色情報,時間情報,およびテキスト情報(クローズドキャプション)を抽出し,それらを統合的に用いて意味的にまとまった部分(場面)へ自動的に分割[する手法について検討した.一方,近年の3次元CGなどでは,人間にマーカを装着して複数カメラから得られるデータを基にして,スムーズな人間の動作を表現している.これをモーションデータと呼ぶ.本研究では,モーションキャプチャシステムEVa(Motion Analysis社)によって得られる大量のモーションデータを効率良く検索するために,人間の基本動作に着目した動作認識システムを開発した.また,従来の動作認識システムで問題となっている「動きの個人差」を正規化するために、モーションデータをマルチストリームとみなし、各ストリーム間の共起関係を依存構造グラフとして表現する手法について検討した.さらに,デジタルアーカイブのようにモーションデータが大量に蓄積されている場合,その内容によって人間の動作を組織化・構造化しておかなければ検索することさえ困難になるため,モーションデータの構造化,知的検索などを効率的に行えるようなデータモデルについて検討した.これまで様々な媒体上に蓄積されていたデータがデジタル化され,コンピュータ上で自由に処理・加工できるようになってきた.それに伴い,マルチメディアデータの量も飛躍的に増大し,これらをデーターベース化したいという要求が高まっている.このような大量の映像データから,ある出来事や情景といった意味情報に基づいて映像データにアクセスするためには,内容記述によるインデックス付けが必要である.本研究で提案する意味的構造とその発見メカニズムは,映像区間を意味的なまとまりを持つ連続したショット列として定義し,これに基づいてショットに分割された映像データから映像区間を見つけ出し,その内容記述を生成するものである.本手法の特徴は,従来の記述モデルのように,映像区間を記述者の手作業によって事前定義するのではなく,発見メカニズムによって映像区間とその内容記述を動的に定義できることである.ー方,映画やCGの分野では人間の動作をディジタル化して取り扱う機会が急増している.このような作品の製作では,必要な動作データを最初から用意するため,作業の手間がかるという問題が生じている.そこで,動作データをデーターベース化し,類似した動作データを取り出して再利用すれば,製作に必要な手間を削減することができる.さらに,データーベースの検索において,「内容に基づく検索」が注目されている,これは,従来の「キーワードに基づく検索」では動作データに対処しきれないためである.本研究では,分割されたデータをクラスタリングして,動作の基本パターンを抽出する方法を開発している.また,抽出された基本パターンに一意に識別できるシンボルを定義し,動作データにシンボルを付与して,動作データの内容を記述する方法を開発している.ディジタルライブラリなどの分野では,ユーザが効率的にビデオデータベースを検索するために,あらかじめ内容に基づいた索引付けを行っておく必要がある.この索引付けで重要なことは,どのようにしてビデオデータを何らかの意味的まとまりを持った部分に分割するかということである.人間が逐一ビデオデータをチェックしながらこの分割を行えば,より確実ではあるが,多大な時間と手間を要するため,処理を自動化することが望ましい.本研究では,一般的なビデオから画像の色情報,時間情報,およびテキスト情報(クローズドキャプション)を抽出し,それらを統合的に用いて意味的にまとまった部分(場面)へ自動的に分割する手法について検討した.一方,近年の3次元CGなどでは,人間にマーカを装着して複数カメラから得られるデータを基にして,スムーズな人間の動作を表現している.

これをモーションデータと呼ぶ.本研究では,モーションキャプチャシステムEVa(Motion Analysis社)によって得られる大量のモーションデータを効率良く検索するために,人間の基本動作に着目した動作認識システムを開発した.また,従来の動作認識システムで問題となっている「動きの個人差」を正規化するために、モーションデータをマルチストリームとみなし、各ストリーム間の共起関係を依存構造グラフとして表現する手法について検討した.さらに,デジタルアーカイブのようにモーションデータが大量に蓄積されている場合,その内容によって人間の動作を組織化・構造化しておかなければ検索することさえ困難になるため,モーションデータの構造化,知的検索などを効率的に行えるようなデータモデルについて検討した.
音響・磁気光学導波路型波長選択光スイッチング集積回路および交換器の研究

導波路型波長選択光スイッチング集積回路、交換器に関し検討を行い、良好な成果が得られた。1.弾性表面波(SAW)-光相互作用による集積型スイッチ素子の検討1.5μm帯の素子としてTi02およびプロトン交換を光導波路とした素子構成について素子設計および波長選択スイッチング特性を評価した。プロトン交換導波路としてアニールした導波路を用いた場合、SAW周波数の光波長依存性が大きくなり、狭帯域フィルタの実現が期待できる。波長選択スイッチングにおいて、相互作用領域における音響効果の重みづけによりサイドローブを低減する方法を示した。スイッチング速度を高速化するため、SAW伝搬速度の速い基板による、SAW周波数2GHz以上を用いる素子を理論的に検討した。また、A0光分波素子のFDTDシミュレーションを検討し、通信波長帯で設計した素子における波長分波・時間応答特性を示した。さらに、コリニア音響光学素子集積回路によるWDM光交換システムおよび光交換器を構成するための波長選択マトリクススイッチについて検討した。2.マイクロ波静磁表面波(MSSW)-光相互作用による高速スイッチ素子の検討MSSWによる磁気光学効果を用いたスイッチング素子として、GGG基板上にCeドープYIG単結晶薄膜を作製し、膜の結晶性およびファラデー回転角等の基礎特性を評価した。Ceを添加することによりスイッチ素子長が1/3に小型化できることを明らかにした。また、新しい構造の高速スイッチ素子として、3次元導波路による素子構成について理論解析を行った。GGG基板上に成長CeYIGとBiYIGの多層構造を利用することにより、MSSWパワー密度25mW/mm、相互作用長88mmにおいて100%の光モード変換が可能であることを明らかにした。また、MSSWによって誘起される光位相シフトを利用した光スイッチ素子について検討を行った。解析結果より、光スイッチ素子の開発が十分期待できる、0.8rad/mmの評価が得られた。3.増幅素子の広帯域化とスイッチ素子・交換器との集積化の検討Er-Yb共添加ガーネット結晶薄膜を用いた導波路型光増幅素子の静的増幅特性の理論解析により、単位長さあたりで高い増幅利得が示され、素子の小型化・高利得化が実現できることを明らかにした。また、入力矩形パルスに対する動的増幅特性の理論解析結果、ナノ、ピコ秒オーダの入力パルスでは、出力パルス波形が変形せずに増幅可能であることを示した。WDM波長選択スイッチングの高効率化、小型化、集積化について、今後さらに検討する必要があるが、この成果をもとに、さらに高度な研究開発展開が可能となった。
ゲノム工学技術への応用をめざした人工レアカッター酵素の開発と分子設計原理の解明

LAGLIDADG型ホーミングエンドヌクレアーゼ(HEase)は1440bpの長いDNA配列牽認識するレアカッター酵素である。本年度はHEaseの標的DNA配列認識に関わる機能構造を特定する目的で,超好熱古細菌由来のHEase, I-ApeIIの遺伝子にランダム変異を導入し,その変異表現型の包括的な解析を行った.その結果,野生型に比べて認識配列の長さが短縮した変異体の取得に成功した.野生型I-ApeIIは5'-CTGACTCTC^TTAA*GGTAGCCAA(*および^はそれぞれtop strand, bottom strandの切断部位を示す)の偽回文配列をもつ22bpの二本鎖DNAを特異的に認識する.I-ApeII遺伝子にerror-prone PCRによりランダム変異を導入後,DNAシャッフリング法により変異体ライブラリーを多様化した.22bpの認識配列の両端の5bpずつを欠失したDNA配列(12bp)を含む基質RS14を用いて約750変異体からスクリーニングした結果,6個の変異体において二本鎖DNA切断活性をもつことを見い出した.変異体のDNA切断部位は,野生型のそれと同一であった.その中でRS14に対する最大の比活性を示した変異体PL02-07Dは,Val1からGly101までの領域にアミノ酸残基置換はなかったものの,Phe102以降の66アミノ酸残基(すなわちC末端部分の約1/3)が欠失していた.PL02-07Dのアミノ酸配列から立体構造モデルを構築したところ,LAGLIDADG型HEaseに共通するコア構造αββαββαを含むと予測された.PL02-07Dにおける欠失部位は,DNA結合面であるβサドルの裏打ち構造となる3本のαヘリックスの領域に相当する.上記の変異によりβサドルの辺縁部の構造柔軟性が高まり,標的DNA配列の認識機能に差異が生じたものと考えられた.LAGLIDADG型ホーミングエンドヌクレアーゼ(HEase)は1440bpの長いDNA配列牽認識するレアカッター酵素である。本年度はHEaseの標的DNA配列認識に関わる機能構造を特定する目的で,超好熱古細菌由来のHEase, I-ApeIIの遺伝子にランダム変異を導入し,その変異表現型の包括的な解析を行った.その結果,野生型に比べて認識配列の長さが短縮した変異体の取得に成功した.野生型I-ApeIIは5'-CTGACTCTC^TTAA*GGTAGCCAA(*および^はそれぞれtop strand, bottom strandの切断部位を示す)の偽回文配列をもつ22bpの二本鎖DNAを特異的に認識する.I-ApeII遺伝子にerror-prone PCRによりランダム変異を導入後,DNAシャッフリング法により変異体ライブラリーを多様化した.22bpの認識配列の両端の5bpずつを欠失したDNA配列(12bp)を含む基質RS14を用いて約750変異体からスクリーニングした結果,6個の変異体において二本鎖DNA切断活性をもつことを見い出した.変異体のDNA切断部位は,野生型のそれと同一であった.その中でRS14に対する最大の比活性を示した変異体PL02-07Dは,Val1からGly101までの領域にアミノ酸残基置換はなかったものの,Phe102以降の66アミノ酸残基(すなわちC末端部分の約1/3)が欠失していた.PL02-07Dのアミノ酸配列から立体構造モデルを構築したところ,LAGLIDADG型HEaseに共通するコア構造αββαββαを含むと予測された.PL02-07Dにおける欠失部位は,DNA結合面であるβサドルの裏打ち構造となる3本のαヘリックスの領域に相当する.上記の変異によりβサドルの辺縁部の構造柔軟性が高まり,標的DNA配列の認識機能に差異が生じたものと考えられた.
自律応答性グラフト鎖を有する可変物性微粒子の合成と有機物の水相吸着分離

N-イソプロピルアクリルアミドモノマー(感温性高分子のモノマー)を真空下でシリカゲル粒子に含浸させた。本粒子間隙に残留するモノマー溶液を吸引濾過し、モノマーを細孔内に含浸した粒子を調製した。この粒子に2.5kGy/hのγ線を24時間照射し、感温性高分子を粒子にグラフト重合により固定した。感温性高分子をグラフトした粒子の表面特性を、疎水性有機分子の吸着特性から評価した。種々の温度におけるフェノール、安息香酸、アニリン(それぞれ中性、酸性、塩基性の疎水性有機分子のモデル)の吸着量を紫外分光光度計により測定した。その結果、感温性ポリマーが脱水和により疎水化すると疎水性有機分子を吸着し、水和により親水化すると疎水性有機分子を脱着することが分かった。グラフト鎖を有するゲル粒子をガラスカラムに充填したクロマトグラフを構築した。この際、ガラスカラムは全体を恒温水槽中に投入し温度制御した。溶離液として蒸留水のみを用い、定量ポンプを用いてカラム内に導入した。所定濃度の疎水性有機分子をカラム内にパルス状に注入し、保持時間を測定した。感温性高分子のグラフト鎖を有する粒子を用いることによって、温度制御のみで疎水性有機分子の分離が可能であると分かった。疎水性有機分子の分子構造と保持時間の相関性、保持時間に及ぼす操作条件(温度、カラム長さ、流速、ゲル粒子径、グラフト鎖の長さ、ゲル粒子の面積あたりのグラフト鎖占有率)の影響を明らかにした。
聴覚障害生徒を対象とする数学指導におけるテクノロジー活用の効果分析

本研究の目的は,聴覚障害生徒を対象とした数学指導におけるテクノロジー活用の効果を分析し,テクノロジー活用による指導法の試案を作成することである.そのために平成11年度は,目標の(4)である「開発された指導法の可能性と限界についての実証的検討」と,目標の(5)である「テクノロジー活用による指導法の試案作成」を行ってきた.目標(4)については,Step-by-StepアプローチとVisualizationアプローチという2つのアプローチに着目し,筑波技術短期大学と宮城県立ろう学校における数学指導の実践研究により検討してきた.その成果の一部は,ろう教育科学会の学会誌にて公表し,広く意見を求めた.また,目標(5)については,一部の単元についてではあるが,テクノロジー活用による指導法の試案を作成した.その成果については,2000年の夏にシドニーで開催される世界ろう教育会議にて発表することが決まっている.2年間の本研究を通して,聴児がその有用性を最大限に活用できる音声を媒介とした手段の欠落を,テクノロジーの有効な活用によって補える部分があることが明らかにされてきた.今後は,聴覚障害児の数学的概念の形成を,動的メディアがいかに支援できるかという新たな研究課題について検討をすすめる.本研究の目的は,聴覚障害生徒を対象とする数学指導におけるテクノロジー活用の効果を分析し,テクノロジーを活用した指導法の試案を作成することである.そのために平成10年度は(1)聴覚障害生徒による数学的意味の構成に伴う困難性の記述方法の開発,と(2)記述された過程に伴う困難性の分析方法の開発,及び(3)困難性の克服を支援するためのテクノロジー活用による指導法の開発,に取り組んできた.目標(1),(2)については,数学的概念の構造的意味の構成に伴う困難性に着目し,その記述方法と分析方法を検討した.目標(3)については,構造的意味の構成に伴う困難性の克服を支援するために,グラフ電卓をはじめとするテクノロジーを活用した指導法について検討した.特に, Step-by-stepアプローチとVisualizationアプローチという2つのアプローチについて,筑波技術短期大学と宮城県立ろう学校における実践研究を通して検討し,その研究成果の一部は国際会議で報告された.次年度は(4)開発された指導法の可能性と限界についての実証的検討と,(5)テクノロジー活用による指導法の試案作成を行うことが課題である.本研究の目的は,聴覚障害生徒を対象とした数学指導におけるテクノロジー活用の効果を分析し,テクノロジー活用による指導法の試案を作成することである.そのために平成11年度は,目標の(4)である「開発された指導法の可能性と限界についての実証的検討」と,目標の(5)である「テクノロジー活用による指導法の試案作成」を行ってきた.目標(4)については,Step-by-StepアプローチとVisualizationアプローチという2つのアプローチに着目し,筑波技術短期大学と宮城県立ろう学校における数学指導の実践研究により検討してきた.その成果の一部は,ろう教育科学会の学会誌にて公表し,広く意見を求めた.また,目標(5)については,一部の単元についてではあるが,テクノロジー活用による指導法の試案を作成した.その成果については,2000年の夏にシドニーで開催される世界ろう教育会議にて発表することが決まっている.2年間の本研究を通して,聴児がその有用性を最大限に活用できる音声を媒介とした手段の欠落を,テクノロジーの有効な活用によって補える部分があることが明らかにされてきた.今後は,聴覚障害児の数学的概念の形成を,動的メディアがいかに支援できるかという新たな研究課題について検討をすすめる.
歴史意識と政治思想――マキァヴェッリの「画期性」再考

本年度の研究実績は、大別して以下の三点に纏められる。第一に、東京大学で開催された政治理論研究会において、「マキァヴェッリの歴史叙述」という表題の下、自身の研究成果を発表する機会を得た。その準備過程では、マキァヴェッリの『フィレンツェ史』という著作に対する本邦初の本格的な検討という修士論文に結実した自身の従来の研究を再検討し、その精度を向上させることに努めた。第二に、当初の研究計画に従って、マキァヴェッリの『君主論』という著作を、一般に「君主の鑑」と総称される同一のジャンルに属する先行する伝統との対抗関係を意識して読解する作業を進めた。その結果、当時のイタリアが陥っていた前代未聞の危機的状況を意識するが故に、過去の歴史の事例から目の前の現実に対して有効な処方箋を引き出すことの難しさを強烈に自覚しながらも、敢えて果敢にこれを試みた点にマキァヴェッリの画期性の原点を見出し得ることが判明した。第三に、ローマへの海外出張を実施して、研究関係の資料調査を遂行すると同時に、海外のマキァヴェッリ研究者との交流を図った。具体的には、Biblioteca Nazionale Centrale di Romaを中心とした図書館や文書館に足を運び、国内では入手困難な資料を収集した。また、La Sapienza大学を訪れて、Giorgio IngleseやGennaro Sassoといった研究者と面会する機会を得た。この出張を通じて、イタリアにおいても『フィレンツェ史』に関する研究が未だ充分に進められていないことを実際に見聞することができ、歴史叙述という観点からマキァヴェッリの画期性を再考する自身の研究の有効性を再確認することができた。上述した研究実績に対応する形で、現在までの進捗状況を確認する。第一に関しては、様々な専門の研究者から受けた活発かつ有意義な質疑にも恵まれて、充実した研究報告の機会となった。ここで得られた成果は、更なる修正を施した上で『国家学会雑誌』に論文として掲載されることが既に決定している。第二に関しては、当初の予定通り『君主論』の読解を進める傍ら、学内の若手研究者と共に勉強会を組織して、定期的に『ディスコルシ』を会読する場を設けた。これを通じて得られた知見の一部は、早稲田大学で開催されるイタリア言語・文化研究会の例会において報告することが既に決定している。第三に関しては、近年刊行された『マキァヴェッリ事典』の監修者を務めるなど、マキァヴェッリ研究の世界的な権威として不動の地位を誇るGennaro Sassoから個人的に研究上の助言を受ける僥倖に恵まれたことは、望外の成果であったと言える。マキァヴェッリの全著作に目配りしながらも、特に『フィレンツェ史』に重点を置いて研究を進めることが有効な指針となるとの見通しを得たことは、今後の研究推進にとっても重要であった。マキァヴェッリにおける歴史意識と政治思想との関係という大枠の問題意識に基づいて、関係する諸テクストの読解および比較検討を進める。具体的には、当初の計画に従って、まず『ディスコルシ』を中心としたマキァヴェッリの著作を読解する作業を進めていく。とりわけ、マキァヴェッリが古代ローマ史を如何に解釈したのかを詳細に吟味することを目指す。これに際して、先行するLeonardo BruniやFlavio Biondo、更にGiovanni Pontanoといった人文主義者が示す態度との相違に着目することが有効であろう。また、政治理論研究会での報告に続く質疑応答にも刺激されて、マキァヴェッリとの比較という観点からグィッチャルディーニの著作の分析にも着手しており、これも継続して進めていく予定である。この両者の間に歴史、特に古代ローマ史から得られる教訓の有効性に関して対照的な立場が見出されることは、既に研究上では広く指摘されている。しかし、こうした歴史意識の相違が両者の政治的な見解、更には両者の歴史叙述の性格の相違に如何に関係していたのかという問題は、これまで充分に検討が加えられてきたとは言い難く、自身の研究にとっても重要な視座を提供し得る。なかでも、マキァヴェッリが最終的に『フィレンツェ史』という都市を基準点に置いた歴史叙述を執筆したのに対して、グィッチャルディーニが『イタリア史』という都市を越えた視点からの歴史叙述に着手するに至ったという事実は、その史料批判の方法の違いや実務経験の相違なども踏まえた上で、改めて検討するに値する。

具体的には、Biblioteca Nazionale Centrale di Romaを中心とした図書館や文書館に足を運び、国内では入手困難な資料を収集した。また、La Sapienza大学を訪れて、Giorgio IngleseやGennaro Sassoといった研究者と面会する機会を得た。この出張を通じて、イタリアにおいても『フィレンツェ史』に関する研究が未だ充分に進められていないことを実際に見聞することができ、歴史叙述という観点からマキァヴェッリの画期性を再考する自身の研究の有効性を再確認することができた。上述した研究実績に対応する形で、現在までの進捗状況を確認する。第一に関しては、様々な専門の研究者から受けた活発かつ有意義な質疑にも恵まれて、充実した研究報告の機会となった。ここで得られた成果は、更なる修正を施した上で『国家学会雑誌』に論文として掲載されることが既に決定している。第二に関しては、当初の予定通り『君主論』の読解を進める傍ら、学内の若手研究者と共に勉強会を組織して、定期的に『ディスコルシ』を会読する場を設けた。これを通じて得られた知見の一部は、早稲田大学で開催されるイタリア言語・文化研究会の例会において報告することが既に決定している。第三に関しては、近年刊行された『マキァヴェッリ事典』の監修者を務めるなど、マキァヴェッリ研究の世界的な権威として不動の地位を誇るGennaro Sassoから個人的に研究上の助言を受ける僥倖に恵まれたことは、望外の成果であったと言える。マキァヴェッリの全著作に目配りしながらも、特に『フィレンツェ史』に重点を置いて研究を進めることが有効な指針となるとの見通しを得たことは、今後の研究推進にとっても重要であった。マキァヴェッリにおける歴史意識と政治思想との関係という大枠の問題意識に基づいて、関係する諸テクストの読解および比較検討を進める。具体的には、当初の計画に従って、まず『ディスコルシ』を中心としたマキァヴェッリの著作を読解する作業を進めていく。とりわけ、マキァヴェッリが古代ローマ史を如何に解釈したのかを詳細に吟味することを目指す。これに際して、先行するLeonardo BruniやFlavio Biondo、更にGiovanni Pontanoといった人文主義者が示す態度との相違に着目することが有効であろう。また、政治理論研究会での報告に続く質疑応答にも刺激されて、マキァヴェッリとの比較という観点からグィッチャルディーニの著作の分析にも着手しており、これも継続して進めていく予定である。この両者の間に歴史、特に古代ローマ史から得られる教訓の有効性に関して対照的な立場が見出されることは、既に研究上では広く指摘されている。しかし、こうした歴史意識の相違が両者の政治的な見解、更には両者の歴史叙述の性格の相違に如何に関係していたのかという問題は、これまで充分に検討が加えられてきたとは言い難く、自身の研究にとっても重要な視座を提供し得る。なかでも、マキァヴェッリが最終的に『フィレンツェ史』という都市を基準点に置いた歴史叙述を執筆したのに対して、グィッチャルディーニが『イタリア史』という都市を越えた視点からの歴史叙述に着手するに至ったという事実は、その史料批判の方法の違いや実務経験の相違なども踏まえた上で、改めて検討するに値する。
肝集積性を高めたアロ白血球投与法による免疫寛容の誘導

現在臓器移植に用いられている免疫抑制剤は拒絶反応を十分制御できないばかりか、感染症や悪性腫瘍の発生など種々の合併症を生じる危険性をもっている。移植臓器に対してのみ特異的に免疫応答の低下、消失した状態は免疫寛容と呼ばれ、この状態が誘導できれば拒絶反応は起こりにくく、免疫抑制剤も中止、減量が可能となる。免疫寛容を生じさせる一法として、抗原の門脈内投与(門注)が知られているが、そのメカニズムはほとんど解明されていない。本研究では門注したドナー脾細胞の肝内残存率と免疫応答の指標としてのリンパ球混合培養反応(MLR)抑制について経時的に検討し、それらの相関をみた。また門注と似た投与経路として、経口トレランスが臓器移植に応用可能かについても研究した。蛍光標識したドナー脾細胞を門注あるいは静注し、経時的に肝組織凍結切片を蛍光顕微鏡にて観察した。肝小葉の主として門脈域の類洞に蛍光陽性細胞を観察し、3,7日後には肝小葉に数個2,3個の陽性細胞を認め、門注の方が静注群よりも多く観察された。分離した肝非実質細胞をフローサイトメーターで定量的に解析すると、門注3日目で蛍光陽性細胞が非実質細胞中3.0%と静注0.9%より有意に多く、7日目では共に0.7%程度と減少した。MLRは門注3,7日で78、57%と有意に抑制され、静注は3日目のみ52%の抑制をみたのみであった。以上より投与したドナー細胞の肝内残存は門注3日目で有意に高く、残存率が高いほどMLRも抑制され、両者間に相関性のあることが示唆された。ドナー脾細胞の空腸内投与と非投与(Sham手術)について比較したところ、遅延型過敏反応の指標であるFoot pad反応とMLR共に非投与に比べ空腸内投与においてドナー特異的これらの抑制が観察された。またラット胃所性心移植においても生着日数で非投与9.9±1.7日に対し、空腸内投与18.7±7.3日に有意な生着延長効果を認めた。前期実験同様Gd投与によるこれらのドナー特異的免疫応答抑制は消失した。したがって臓器移植への経口トレランス誘導の可能性が示されたばかりでなく、経口トレランス誘導に関してもKupffer細胞が主たる役割を演じていることがわかった。アロ抗原の門柱により免疫寛容状態が誘導されることについてmicrochimerismの観点より、門柱後のアロ細胞の動態について細胞蛍光標識法により研究を行った。動物はドナーにBrown-Norway(BN、RT-1^n)、レシピエントにLewis(LEW,RT1^1)雄性ラットを用いた。この組み合わせは門柱により移植腎の生着延長効果が確認されている。ドナー脾細胞を細胞膜脂質親和性を利用した細胞蛍光標識法(PKH26)により染色し、1×10^8個を門脈内投与(PV群)および末梢静脈投与(IV群)を行った。

投与後8週まで経時的に肝臓、胸線および脾臓の各凍結切片を作成し、蛍光顕微鏡下に観察した。ドナー細胞投与後1週目の肝臓では、蛍光陽性細胞は主として肝小葉の門脈域類洞内に観察される傾向があった。IV群に比べ、PV群は約6倍と多く、胸線では主として脾髄境界部に蛍光陽性細胞を認め,IV群に比べやはりPV群に多く観察された。その後経時的に肝臓と胸線では蛍光陽性細胞は減少し、IV・PVの両群での差がなくなったが、8週目においても観察された。一方脾臓ではわずかに減少するものの8週までも多数の蛍光陽性細胞が観察された。ドナーとレシピエント間のMLRも併せて行った。刺激細胞はMMC処理したBNラットPBL 3×10^5個、反応細胞はPVあるいはIV群のLEWラットPBL 3×10^5個を用いた。4日間培養後,^3H-thymidineの取り込みを測定し、stimulation indexを算出した。その結果はアロ脾細胞投与後1週目においてPV群ではMLR抑制を認め、2、4週に投与前のレベルに戻った。各臓器で観察された蛍光陽性細胞は形態的に樹状細胞様であった。さらにその同定をすべく、凍結切片での蛍光抗体法による細胞表面マーカーの検索を行っている。この手法は宿主体内のキメリズムの解析に有効であり、今後は移入細胞の定着した微小環境におけるレシピエント免疫担当細胞の特性を検討する予定である。ドナー細胞の門脈内投与(PV)による免疫寛容の誘導に関する基礎的研究とその効果とドナー細胞の肝集積性の関係について研究した。ドナーBNラット、レシピエントLewisラットの組み合わせにおいて、ドナー脾細胞を1×10^8に調製し、PVあるいは末梢静脈投与(IV)した。免疫寛容の指標にはリンパ球混合培養反応(MLR)と異所性心移植を用いた。MLRによれば1週目においてPVでのみその抑制効果が観察され、IVやPVの2週目以降には認められなかった。螢光色素で標識した脾細胞投与実験では、肝臓の凍結切片による蛍光顕微鏡観察では1週目までIVよりもPV群により多くの蛍光陽性細胞を観察した。この細胞は大型で樹状の突起をもち、クラスII抗原が強陽性であることより樹状細胞であることが示唆された。また投与した細胞の集積性を定量化するため肝臓をコラゲナーゼ処理後、比重遠沈法により肝非実質細胞を遊離し、これをFACS解析した。蛍光陰性、軽度陽性および投与細胞に相当する蛍光強陽性の3群の細胞に分けることが可能であった。3日目では蛍光強陽性細胞数はIV1%に比してPV3%と多かったが、7日目以降はさらに減少し、差は認めなかった。また異所性心移植において非投与に比べ、PVのみでは軽度の生着延長を見たが(7.8→11.7日)、生着延長をもたらさない少量のシクロスポリン投与の併用により著しい生着延長が得られた(21.7日)。現在少量のシクロスポリンなどの免疫抑制剤の投与によるドナー細胞の肝集積性の増強効果と、FACS解析における2種類の蛍光陽性細胞の機能についても解析中である。
共生細菌Symbiobacterium thermophilumのゲノム構造決定

内槽の底面に透析膜を装着し外槽の内部に設置する様式の2重槽式透析ジャーファーメンターを設計、製作した。外槽に2.1L、内槽に0.9Lの培地を準備し、それぞれにBacillus S株とS. thermophilumの純粋菌体を接種することで透析培養を確立した。このシステムを用いてS. thermophilumの培養に伴う環境変化モニタリングが可能になった。この装置によって大量に回収したS. thermophilumの菌体から抽出したゲノムDNAのパルスフィールド電気泳動法によるフラグメント解析により、この菌のゲノムサイズを約3.3Mbと算定した。また、得られたゲノムDNAをもちいたクローンライブラリを作成し、ランダムなシークエンス作業を開始した。同時に、2槽式培養・酵母エキスによる単独培養(嫌気/好気)の各条件における培養菌体抽出蛋白質について2次元電気泳動による解析を行い、顕著な変動を示すスポットを複数特定し、それらの一部についてはN-末端アミノ酸配列を決定した。生育支持因子についてはBacillus S株培養上清ならびに酵母エキス中の活性成分に関する詳細な解析を行った。その結果、低分子性の活性成分には少なくとも性質の異なる2種類が存在し、一つは短鎖ペプチドと考えられる活性炭吸着性物質、もう一つは特定の濃度範囲のカリウムイオンによって置き換えることができる活性炭非吸着性物質であることを明らかにした。さらにこの低分子2成分について、Bacillus S株は両成分を、枯草菌は前者を、大腸菌は後者のみを生産する可能性が示された。Bacillus S株蛋白質抽出液中の高分子画分における活性は、前者の低分子成分の生産に関与しているものと予想される。
がん細胞運動とマトリックスメタロプロテアーゼ活性発現の協調的制御機構の解析

細胞外マトリックス分解と細胞運動の協調的制御が癌の浸潤・転移の成立するに必須である。しかし、その協調的制御機構については未だよくわかっていない。本研究では癌浸潤・転移に重要な役割を担うMT1-MMPの細胞運動における役割を解析した。MT1-MMPを発現しているHT1080細胞をI型コラーゲン上に接着させるとERK活性化、MMP-2活性化、MT1-MMP活性発現、細胞運動が誘導される。MT1-MMP遺伝子導入はコラーゲンにより誘導される細胞運動およびERK活性化を亢進した。MMP阻害剤とMEK阻害剤はコラーゲン上の細胞運動とERK活性化を抑制し、活性型MEK遺伝子導入により誘導される細胞運動とMMP-2の活性化はMMP阻害剤で抑制された。また、MT1-MMPのヘモペキシンドメインの過剰発現はコラーゲン上でのERK活性化、MMP-2活性化、細胞運動を抑制した。以上の結果からI型コラーゲンによるERK活性化とMT1-MMP活性発現誘導間の正のフィードバック機構の存在が考えられた。また、本研究では4回膜貫通型分子CD63がMT1-MMPと結合し、MT1-MMPのリソゾームでの分解を促進することでMT1-MMP活性を負に制御することも報告した。さらに、本研究ではインテグリン/FAK/p130^<cas>による細胞運動誘導情報伝達機構におけるアダプター分子Crkの役割も解析した。CrkIIは221番チロシンがリン酸化されるとSH2ドメインを介して分子内結合し、アダプター分子としての活性を失う。この221番リン酸化チロシンを脱リン酸化酵素の一つPTP1Bが脱リン酸化することが細胞運動亢進に重要であることを証明した。また、221番チロシンが存在しないCrkIIのスプライシング変異体であるCrkIの発現が脳腫瘍組織で亢進しており、細胞におけるCrkI発現がp130^<cas>のリン酸化、Akt活性化を誘導する結果、グリオーマの細胞運動・浸潤能を増強させることも明らかにした。4回膜貫通型蛋白はインテグリン等と細胞表面で結合し細胞分化・運動を制御していると考えられている。その中でCD63は転移性メラノーマでその発現が低下し、CD63の過剰発現がメラノーマ細胞の転移能を抑制することから悪性腫瘍の転移に対し抑制的に働くと考えられていた。我々はCD63がMT1-MMPと結合し、細胞表面のMT1-MMPインターナリゼーションとライソゾームへの移動・分解を促進することを見出した。CD63の発現は細胞表面のMT1-MMPを低下させることでMMP-2の活性化を抑制した。CD63による転移抑制機構を解明した。また、がん抑制遺伝子産物であるKiSS-1 protein/MetastinがMT1-MMPにより切断されることも報告した。Focaladhesion kinase (FAK)によるMAPK活性化は細胞増殖、細胞分化、細胞運動の制御に必須である。FAKを介したシグナル伝達系におけるMAPKの足場蛋白であるJNK/SAPK-associated protein 1(JSAP1)の役割を検討した。JSAP1はFAKと結合し、FAK-Src複合体のSrcによりチロシンリン酸化された。JSAP1発現細胞はファイブロネクチン上でJSAP1のチロシンリン酸化の亢進とともにcell spreadingが亢進した。FAKはJSAP1を細胞接着斑に誘導することで選択的にMAPKを制御し、細胞増殖・運動などの機能を調節している可能性が示された。細胞外マトリックスで誘導されるJNKの活性化に深く関与するアダプター分子CrkIおよびCrkIIのグリオーマにおける発現と細胞運動・浸潤に対する役割を検討した。crkIのmRNA発現はグリオーマ組織の非腫瘍部位、腫瘍部位で発現していたのに対し、そのスプライシングバリアントであるcrkI mRNAは腫瘍部位特異的に発現していた。CrkI遺伝子導入細胞は高い細胞運動能、浸潤能を示した。グリオーマにおけるcrkI mRNA発現は細胞運動能の亢進、細胞間接着の減弱、N-カドヘリン非依存的Akt活性化を誘導することで悪性度と深く関連していると考えられた。また、本研究では4回膜貫通型分子

CD63がMT1-MMPと結合し、MT1-MMPのリソゾームでの分解を促進することでMT1-MMP活性を負に制御することも報告した。さらに、本研究ではインテグリン/FAK/p130^<cas>による細胞運動誘導情報伝達機構におけるアダプター分子Crkの役割も解析した。CrkIIは221番チロシンがリン酸化されるとSH2ドメインを介して分子内結合し、アダプター分子としての活性を失う。この221番リン酸化チロシンを脱リン酸化酵素の一つPTP1Bが脱リン酸化することが細胞運動亢進に重要であることを証明した。また、221番チロシンが存在しないCrkIIのスプライシング変異体であるCrkIの発現が脳腫瘍組織で亢進しており、細胞におけるCrkI発現がp130^<cas>のリン酸化、Akt活性化を誘導する結果、グリオーマの細胞運動・浸潤能を増強させることも明らかにした。
ゲルマニウムを含む有機超伝導体ドナーの合成とその物性研究

本研究では,有機超伝導体分野での新規軸を開拓すべく,全く新しいタイプのドナー合成を試みる.具体的には,中心の不飽和結合として,炭素の代わりに,ゲルマニウム(Ge=Ge)を含み,カルコゲン元素として,セレン,硫黄,またはテルルをもつドナーを合成する.この様な系では, π電子の広がりが大きいのでオービタル同志の重なりが大きく,電子供与性の増大とともに,アクセプターとの相互作用も増幅され,機能性材料として新奇な性質の発現が期待される.本年度はまず,セレンを含むドナー合成を行うに当たり,セレンユニットとして光学活性2, 2'-ジセレノシアナトー1, 1'-ビナフタレン(1)(新規化合物)の合成とX線構造解析を行った.種々の方法を試みた結果,対応する光学活性ジアミンを原料にして1の合成に成功した.微妙な制御条件下で再結晶した単結晶のX線解析の結果,以下に述べるように,ナフタレンの環の捻れ角が非常に小さい(83度:通常2および2'位に置換基のあるビナフチル系では90°以上捻れる)こと,セレン原子が一次元状にvan der Waals半径内で接触し, atomic wireを形成していること,および2このセレン原子はそれぞれ, 5配位の超原子価的性質を有しており,ナフタリン環のπ電子と強く分子間相互作用していることがわかった. c-軸に沿ってセレン原子が右巻らせん状に接触一次元鎖を形成しており,各々の原子はvan der Waals半径以内で接近していることが判明した.また,結合している原子を含めて, Se(1)のまわりにはvan der Waals半径の和以内で5この原子(C(2), C(6'), Se(21), C(12), Se(21')が一定の幾何学配置をとって(この場合にはtrigonal bipyramid)を接触している.一方Se(2)はsquare pyramid型の超原子価配位状態をとっていることが判明した.このような配位状態は2価のセレンとしてはこれまでに例がなく,その電気的性質が期待される.本研究では,有機超伝導体分野での新規軸を開拓すべく,全く新しいタイプのドナー合成を試みる.具体的には,中心の不飽和結合として,炭素の代わりに,ゲルマニウム(Ge=Ge)を含み,カルコゲン元素として,セレン,硫黄,またはテルルをもつドナーを合成する.この様な系では, π電子の広がりが大きいのでオービタル同志の重なりが大きく,電子供与性の増大とともに,アクセプターとの相互作用も増幅され,機能性材料として新奇な性質の発現が期待される.本年度はまず,セレンを含むドナー合成を行うに当たり,セレンユニットとして光学活性2, 2'-ジセレノシアナトー1, 1'-ビナフタレン(1)(新規化合物)の合成とX線構造解析を行った.種々の方法を試みた結果,対応する光学活性ジアミンを原料にして1の合成に成功した.微妙な制御条件下で再結晶した単結晶のX線解析の結果,以下に述べるように,ナフタレンの環の捻れ角が非常に小さい(83度:通常2および2'位に置換基のあるビナフチル系では90°以上捻れる)こと,セレン原子が一次元状にvan der Waals半径内で接触し, atomic wireを形成していること,および2このセレン原子はそれぞれ, 5配位の超原子価的性質を有しており,ナフタリン環のπ電子と強く分子間相互作用していることがわかった. c-軸に沿ってセレン原子が右巻らせん状に接触一次元鎖を形成しており,各々の原子はvan der Waals半径以内で接近していることが判明した.また,結合している原子を含めて, Se(1)のまわりにはvan der Waals半径の和以内で5この原子(C(2), C(6'), Se(21), C(12), Se(21')が一定の幾何学配置をとって(この場合にはtrigonal bipyramid)を接触している.一方Se(2)はsquare pyramid型の超原子価配位状態をとっていることが判明した.このような配位状態は2価のセレンとしてはこれまでに例がなく,その電気的性質が期待される.
集合的・公共的利益に対する私法上の権利の基礎的考察:環境権の議論を起点として

本年度においては、まず、「公共哲学」を、集合的・公共的利益の維持に対する私法上の権利の思想的・哲学的な基礎とする可能性について考察を加えた。「公共哲学」では、「公」と「私」とを媒介する第三項として「公共性」を捉え直すというモデルが提示され、この論理は「公私共媒・活私開公」と表現されている。また、公共哲学においては、この論理を基礎として、「公共性」の概念、人間像、そして思考方法が、それぞれ提示されている。このような内容を持つ公共哲学における「公共性」および「活私」という概念を思想的・哲学的な基礎として、集合的・公共的利益についての規範の形成に対する私法上の権利、および集合的・公共的利益についての規範の維持に対する私法上の権利が認められうる、との結論を導き出した。このような私法上の権利の目的となる集合的・公共的利益は、(1)広中俊雄の示す市民社会論において認められている「競争秩序」または「生活利益秩序」に含まれると考えられる集合的・公共的利益に限定される。また、「公共性」および「活私」という概念を基礎として私法上の権利を認める場合には、(2)「公共性」を基礎とする民法上の集合的・公共的利益とは、当該集合的・公共的利益から一定の市民に対して個別に利益が割り当てられている、という意味において市民個人の私的利益の個別性が維持されているという性質を持つ集合的・公共的利益であること、(3)私人に、「公共性」を基礎とする集合的・公共的利益についての規範に関して一定の活動を行う地位としての私法上の権利を認めるにあたっては、当該私人が、当該集合的・公共的利益に含まれている個別の利益を保持していること、(4)「公共性」を基礎とする集合的・公共的利益に対する規範に関して一定の活動を行う地位としての私法上の権利を認められる私人は、当該集合的・公共的利益に対する規範を自らも遵守していること、もそれぞれ求められる。このような公共哲学を基礎とする集合的・公共的利益についての規範の維持に対する私法上の権利に関して、さらに、現在、私法学において示されている債権及び物権の法的構成を基礎におき、それぞれで示されている内容との比較のもとにその構造を考察するという方法を通じて、その構造についての私見を導き出した。以上のような本研究の詳細については、次年度以降に研究論文として公表する予定である。本年度は、研究計画に従い、従来の環境権の議論の整理・検討、及び集合的・公共的利益に対する私法上の権利を論じる必要性の考察を行った。従来の環境権の議論の整理・検討については、まず現在の議論において私権としての環境権が判例・通説に受け入れられていない理由を検討した。そしてその理由が、従来の議論において主張されている私権としての環境権は、集合的・公共的利益としての環境利益を対象とするという点において各個人の私益を対象とする古典的私権と異なる内容を備えていることが主張されているにもかかわらず、その論理が古典的私権の法的構成の枠内で組み立てられていることにあると結論づけた。これを基礎として、民法学だけではなく行政法学における議論をも含めて整理・検討を加え、本研究においては「集合的・公共的利益に対する私権」を「私人による民事訴訟を通じた秩序維持の実現を基礎づける私権」という意味を持つ権利として解釈論的考察を進める、との結論を得た。このような「集合的・公共的利益に対する私権」を考察するに際しては、現在の議論において集合的・公共的利益に関する秩序の維持は国家、そのなかでも行政が中心的な役割を果たすとされているために、国家又は地方公共団体に対する行政訴訟を通じての私人の働きかけのみでは集合的・公共的利益を実現するのに不十分であることを示すことが求められる。この点に関して、現在の行政法における議論の検討を通じて、2004年に行われた行政事件訴訟法の改正が違法な行政作用の是正について重要な意義が認められているがなお更なる改革の必要性が説かれていること、及び行政の実効性の確保という観点からの議論において行政上の強制執行制度に機能不全が存在していることが示されること、を根拠として「集合的・公共的利益に対する私権」を論じる必要があるとの結論に至った。また、「公共性」および「活私」という概念を基礎として私法上の権利を認める場合には、(2)「公共性」を基礎とする民法上の集合的・公共的利益とは、当該集合的・

公共的利益から一定の市民に対して個別に利益が割り当てられている、という意味において市民個人の私的利益の個別性が維持されているという性質を持つ集合的・公共的利益であること、(3)私人に、「公共性」を基礎とする集合的・公共的利益についての規範に関して一定の活動を行う地位としての私法上の権利を認めるにあたっては、当該私人が、当該集合的・公共的利益に含まれている個別の利益を保持していること、(4)「公共性」を基礎とする集合的・公共的利益に対する規範に関して一定の活動を行う地位としての私法上の権利を認められる私人は、当該集合的・公共的利益に対する規範を自らも遵守していること、もそれぞれ求められる。このような公共哲学を基礎とする集合的・公共的利益についての規範の維持に対する私法上の権利に関して、さらに、現在、私法学において示されている債権及び物権の法的構成を基礎におき、それぞれで示されている内容との比較のもとにその構造を考察するという方法を通じて、その構造についての私見を導き出した。以上のような本研究の詳細については、次年度以降に研究論文として公表する予定である。
翻訳終結制御機構の解明

伊藤担当分:これまでに明らかにしたX線結晶構造に基づき、真核生物ペプチド鎖解離因子eRF3のN末端領域が様々な相互作用因子群との相互作用を介し機能性を制御するというモデルを提案し検証を進めた。結合因子とeRF3の機能性の相関を評価する新規な活性想定系を構築し検証を行った。その結果、eRF3に結合する因子群のうち、N末端部位に結合する二つのタンパク質、リングフィンガー様蛋白質Ittlp、および、細胞骨格結合蛋白質Slalpに関してeRF3の機能性・蛋白質安定性に、それぞれが正負に寄与する因子である事を実証することに成功した。本成果は、様々な細胞内mRNAの動態を制御する翻訳終結機能が、細胞内でのタンパク質分解系と共役していることを報告した最初の知見である。濡木担当分:核酸に刻まれた遺伝情報は、極めて特異性の高い酵素化学反応の集積により正確にアミノ酸配列に変換され、機能を持つタンパク質として発現する。遺伝暗号の翻訳に働く酵素群は、タンパク質、RNAのダイナミックな構造変化を伴いながら、高精度・高特異的な化学反応を触媒し、タンパク質を合成する。本研究では、まず遺伝暗号翻訳のアダプター分子として働くトランスファーRNA(tRNA)のプロセシングおよび転写後化学修飾の過程に注目し、それぞれの過程で働くCCA付加酵素(RNAポリメラーゼ)およびMnmAチオ化ウリジン合成酵素とtRNA(前駆体)との複合体について、各反応ステップの複数の結晶構造(スナップショット)を決定することで、高精度・高特異的な化学反応を触媒する動的なメカニズムをムービーとして原子分解能で明らかにした(Nature 2006, Nature 2006)。さらに、真核細胞やその祖先となる古細菌の翻訳系酵素は、複数のタンパク質が(超分子)複合体を形成し、統合された化学反応(チャネリング反応)を触媒すると考えられる。本研究では、第2に、tRNAの化学修飾に働くチャネリング複合体(TusE・tRNA・MnmA、TYW1-4、box C/D snoRNP)、アミノアシルtRNA合成酵素(aaRS)超分子複合体(MARS)の再構成と予備的な結晶化に成功し、構造研究を推進している。また、古細菌において3つの連続した化学反応を触媒してGln-tRNAGlnを合成するGatDEアミド基転移酵素とtRNAGlnとの複合体のX線結晶構造解析を行い、統合された連鎖反応の触媒機構、さらにアンモニア分子を輸送する分子トンネルを明らかにした(Science 200伊藤担当分:これまでに明らかにしたX線結晶構造に基づき、真核生物ペプチド鎖解離因子eRF3のN末端領域が様々な相互作用因子群との相互作用を介し機能性を制御するというモデルを提案し検証を進めた。また、古細菌において3つの連続した化学反応を触媒してGln-tRNAGlnを合成するGatDEアミド基転移酵素とtRNAGlnとの複合体のX線結晶構造解析を行い、統合された連鎖反応の触媒機構、さらにアンモニア分子を輸送する分子トンネルを明らかにした(Science 200全ての大腸菌翻訳因子・リボソームタンパク質遺伝子オペロン発現ユニットの構築を完了した。現在これらをもとに、大腸菌発現調節ベクターシリーズの構築を概ね完了した。また、出芽酵母における全翻訳関連タンパク質の発現ユニット、発現ベクターシリーズの構築に着手した。これらの発現ベクターシリーズを用いた応用研究として、大腸菌ペプチド鎖解離因子および、リボソーム再生因子に対する相互作用因子の検索、及び機能ドメインの推定実験を開始した。現在までに、ペプチド鎖解離因子に対して、翻訳伸長因子EF-Tuおよび、リボソームのGTPaseセンタードメインを構成するリボソームタンパク質変異体群を分離した。

新たに、系統的に分離されたリボソーム変異群の示す表現型は、既知のものとは明らかに異なるタイプのものであった。これまで詳細が不明であった、翻訳終結反応における、解離因子とリボソームの相互作用の機能解明に大きな手がかりになるものと期待される。一方、同様の系を用いて、リボソーム再生因子に対して、翻訳伸長因子EF-Gの変異体群を分離した。分離された変異体を解析の手がかりとし、遺伝学的手法による詳細な解析を行うことで、リボソーム再生因子と伸長因子EF-Gの相互作用部位の詳細なマッピングを行い、さらに、これを生化学的に実証した。これらの新知見と、それぞれの因子の立体構造情報を基にして、リボソーム再生反応における、リボソーム再生因子、および、EF-Gの作用モデルを構築した。全ての大腸菌翻訳因子・リボソームタンパク質遺伝子オペロン発現ユニットの構築に加え、出芽酵母の全翻訳関連遺伝子の発現ユニットの構築および、発現調節ベクターシリーズの構築を開始し、ほぼ半数について完了した。これらの発現ベクターシリーズを用いた応用研究として、原核生物(大腸菌)および、真核生物(出芽酵母)のペプチド鎖解離因子および、リボソーム再生因子に対する相互作用因子の検索、及び機能ドメインの推定実験を進行中である。翻訳終結機能に関与し、ペプチド鎖解離因子との相互作用が期待される、翻訳伸長因子EF-Tuおよび、リボソームのGTPaseセンタードメインを構成するリボソームタンパク質変異体群の機能解析を開始した。この変異体は機能性の異なる2つのカテゴリーに分離された。考案された新たな機能モデルの実証によりこれまで詳細が不明であった、翻訳終結反応における、解離因子とリボソームの相互作用の機能性発現機構解明に大きな手がかりが得られるものと期待される。また、超好熱細菌Aquifexaeolicus由来リボソーム再生因子の大腸菌での発現系を応用し、翻訳終結後複合体における機能性に関わる新規なリボソーム再生因子(RRF)変異群の分離に成功した。これらの変異体は、RRFの立体構造上特定の領域に局在し、かつ、この局在部位は、これまでに我々が分離した様々な機能ドメインに対応する変異体とも異なる部位であった。この知見をもとに新たなリボソーム再生機構モデルを考案した。本プロジェクトで構築中の原核・真核生物翻訳系の網羅的解析システムを応用し、翻訳因子間の機能ネットワーク解析を目的とした研究で、以下の成果を得た。真核生物ペプチド鎖解離因子eRF3のX線構造決定と高次構造に基づく機能検証を行った。真核生物ペプチド鎖解離因子eRF3は、tRNA擬態性タンパク質であるペプチド鎖解離因子eRF1と結合することで、協調的に翻訳終結反応を遂行するGTP結合タンパク質であり、かつ一方で翻訳終結効率の制御と、細胞内での様々な生理機構を担う因子群とのネットワークのハブとして位置づけられる要分子である。
二機能性触媒を超臨界CO2-イオン液体二相系で活用するバイオマスの選択的水素化

本研究では、第一段階として触媒開発、第二段階として反応系デザインを行うことでバイオマス関連成分を水素化し、フラン・ラクトンとする効率的なグリーン化学プロセスを開発する。バイオマス関連化合物の選択的水素化を可能とする遷移金属二機能性触媒の一段階調製法を開発する。水素ガスを用いず、生成物分離が容易なワンポットでのバイオマス関連化合物の選択的水素化を可能とする反応系を開発する。反応系は、超臨界CO2-イオン液体(IL)2相系とする。