hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単調正規空間とD-空間の問題に関する定常集合による集合論的考察

その中の最も長い論文(42ページ)は、上記専門誌の特別号として2015年に出版されたRudin追悼集に掲載された単調積空間のサーベイにも引用されている。一方では偶然にも、D-空間も1970年代中頃に生まれた概念である。これは2000年代初めに発表されたロシアの著名な数学者ArhangelskiiとBuzyakovaの一連の論文に端を発して、多くの数学者の興味を引き付けることになった。それはD-空間に関する極めて単純な問題が未解決で、しかもその考察が集合論とも密接にかかわってきたからであろう。代表者は平田康史氏との共同研究で、無限積空間のD-空間性に関する論文を2015年にTopology and its Applicationsに発表した。その中でArhangelskiiのD-空間に関する一つの問題を解決した。この雑誌は掲載論文の読者の閲覧数を知らせてくれるが、この論文の閲覧数は異常に高い数値を示した。一流の数学者が興味を持つ単調正規空間やD-空間の論文は確かに注目度も高くなることを実感した。上記のように注目される論文を書くには、注目度の高い研究課題を選ぶことが良いことは実感した。しかし、そのような研究課題には多くの著名な数学者が関与しているだけに、極めて競争が激しい一面がある。当然のことながら、今までにない独自の視点を見つけられない限り、容易に論文を書けないことも実感した。現在は単調正規空間とD-空間からいったん離れることにして、本研究課題名の中にある定常集合の研究はそのまま継続することにしている。定常集合はもともと順序数空間の部分空間として重要な役割を演じる。そこで、2つの順序数空間の部分空間からなる積空間の研究へと移行した。このような積空間の正規性に関する研究は、1992年の家本、大田、玉野による論文に端を発している。その後、代表者も若干の研究結果はあるが、多くは家本氏の研究成果によるところが大きい。そこで、代表者は正規性の一般化であるC*-埋め込み、C-埋め込み、P-埋め込みに着目した。これらの関係は定義から「P -> C -> C*」の関係にある。平田康史氏との共同研究では、2つの順序数空間の部分空間からなる積空間において、C*-埋め込み閉部分集合がいつP-埋め込みになるかを研究した。結果として、なんとこれは無条件で成り立つことが分かった。それを研究成果として論文にしたものが、下記にある2017年の論文である。位相空間の性質として代表的なものに正規性という概念がある。一般に2つの空間からなる積空間において正規性は保存されない。それ故に積空間の正規性は1950年以前から現在に至るまで70年間もの長きにわたり研究されてきた位相空間論の中心的研究課題である。一方、単調正規空間およびD-空間は偶然にも同じ時期(1975年前後)に生まれた概念である。どちらの概念も21世紀に入るやいなや多くの著名な数学者たちが積極的に研究してきた。それは現在に位置に至るまで続いている極めて競争の激しい研究課題である。研究代表者は同僚である平田康史氏とともに2010年代の始めからこの2つの研究課題に取り組んできた。単調正規空間については、その積空間という独自の観点から多くの研究結果を出してきたが、D-空間については著名な数学者の提出した問題をひとつ解決したもののその後が続かなかった。そこで方向を変えて、積空間における(正規性の一般化であるところの)
カーボンナノ構造体創成プラズマ中の分子状、原子状ラジカルの挙動解明

カーボンナノ構造体創成プラズマ中のラジカルの挙動解明を行い、下記の成果を得た。1.カーボンナノウォール創成プラズマ中の水素ラジカルおよび炭素ラジカル計測のための真空紫外吸収分光システムを構築した。2.カーボンナノ創成プラズマにおける水素ラジカルおよび炭素ラジカルの絶対密度計測を行った。圧力13.3Paから79.8Paの範囲で、炭素ラジカル絶対密度は4.0×10^<12>[cm^<-3>]で一定であり、圧力変化により変化はなかった。3.水素ラジカル絶対密度は、圧力13.3Paから39.9Paまで1.6×10^<12>[cm^<-3>]で一定であり、圧力53.2Paから79.8Paの範囲で増加し、圧力79.8Paで2.5×10^<14>[cm^<-3>]であった。4.水素ラジカル、炭素ラジカル絶対密度計測条件においてカーボンナノウォールの合成実験を行った。圧力範囲13.3Paから79.8Paにおいてカーボンナノウォールを合成することができた。しかし、ウォールの間隔に差異があり、13.3Paから79.8Paの圧力増加に伴い、ウォールの間隔は広くなった。5.カーボンナノウォールの成長速度は、圧力の増加に伴い減少した。6.圧力範囲13.3Paから79.8Paにおける水素ラジカル、炭素ラジカル絶対密度計測結果と合成されたカーボンナノウォールのウォール間隔及び成長速度より、水素ラジカルは、カーボンナノウォール最表面のF元素を引き抜く(エッチング)効果があり、カーボンナノウォール合成および形状制御に重要な役割を担っていることが明らかになった。カーボンナノ構造体創成プラズマ中の炭素原子絶対密度計測のための大気圧マイクロ放電ホローカソード光源を用いた真空紫外吸収法の構築を行い、下記の成果を得た。1.基底状態の炭素原子絶対密度計測に波長165.7nm (2s^22p^2 ^3P-2p3s^3P^○)の共鳴線を用いることとした。大気圧マイクロ放電ホローカソード光源にヘリウムガスと二酸化炭素ガスを導入し、圧力0.1MPaで波長165.7nmの炭素原子光を得ることに成功した。2.光源の発光スペクトルの同定のため、自己吸収の低減実験を行った。光源に導入する二酸化炭素ガスの分圧を4Paから2500Paまで変化させ、一定条件の誘導結合型一酸化炭素プラズマ中の165.7nmにおける吸収率計測を行った。結果として、吸収率の二酸化炭素分圧依存性は一定値であり、この範囲において自己吸収の影響は小さいことが判明した3.光源は、大気圧程度の放電であるため、発光スペクトルには、ローレンツ拡がりの影響が考えられる。そこで、ローレンツ拡がりの影響を含めた光源の発光スペクトルの同定を行った。2項で求めた条件で光源を使用した。誘導結合型一酸化炭素プラズマにおける炭素原子の吸収率のパワー依存性と種々のローレンツ拡がりを仮定した場合の吸収率変化の理論曲線を比較することで、光源の発光スペクトルの同定を行った。結果として、光源の波長165.7nmにおける発光スペクトルは、炭素原子温度300Kのドップラー拡がりとドップラー拡がりの2.5倍のローレンツ拡がりからなるフォークトプロファイルであった。4.上記の発光スペクトルの同定結果を基に、誘導結合型一酸化炭素プラズマ中の炭素原子絶対密度計測を行った。圧力8Pa、RFパワー100Wにおいて、炭素原子絶対密度は、5×10^<11>cm^<-3>であった。
酵母におけるペルオキシソーム膜蛋白質の機能とソーティング

ペルオキシソームは全ての真核生物に存在する細胞内小器官で脂肪酸、コレステロール、アミノ酸代謝などの重要な代謝機能が知られている。最近、ペルオキシソーム膜タンパク質(PMP)がペルオキシソーム形成やペルオキシソーム酵素の活性に重要な役割を果たし、その欠陥が重篤な遺伝病を引き起こすことなどが指摘されている。またペルオキシソームへのツ-ティングシグナルでは、マトリクス酵素のC-末端に存在するPTS1とN-末端に存在するPTS2が明らかにされているが、PMPについては既知のPTSは機能していない。そこで本研究では、PMPの生化学的機能とペルオキシソーム形成との関連性、およびペルオキシソームへのソーティング機構を解明することを最終目標として、そのモデル生物としてメタノール資化性酵母を用いた実験系により生化学的、細胞生物学的な解析を行った。この研究成果は、PMPが遺伝病の病因遺伝子となっていることから、基礎医学への貢献も期待でき、さらに、酵母での実験系は真核生物におけるPMP機能とソーティングの保存性を知り、ヒトPMPを解析するための実験的基盤を与える。まず、メタノール資化性酵母Candida boidiniiのPmp47、Pmp20についてノザン、ウェスタン解析及びそれぞれのプロモーターをレポーター遺伝子に連結し、mRNA及びタンパク質レベルでの制御機構を解析し、マトリクス酵素の解析結果と比較することにより検定した結果、マトリクス酵素の発現に先んじてPMPの発現が観察され、これらの発現制御がプロモーターレベルで行われていることを明らかにした。またPMP20、PMP30、PMP47遺伝子をクローニング、これらの遺伝子破壊株を作成し、ペルオキシソームマトリクス酵素にその代謝が依存するメタノール・オレイン酸・_<D->アラニンでの生育特性を観察した。PMP30破壊株(pmp30Δ),PMP47破壊株(pmp47Δ)に関しては、その発現パターンから得られた情報とは異なってメタノールでの生育のみが不能となっていた。pmp30Δ株の電子顕微鏡観察により、Pmp30がペルオキシソームの増殖や分裂・形態保持に関わっていることが明らかになった。またSaccharomyces cerevisiae PMP27遺伝子と真にホモログ遺伝子であることを両宿主を用いた相補性試験により確認した。pmp47Δ株については、メタノールで誘導したところ、マトリクス酵素のうち、アルコールオキシダーゼおよびカタラーゼは野生株と同様にペルオキシソームに局在していたが、ジヒドロキシアセトンシンターゼ(DHAS)が細胞質で不活性型の凝集体を形成していたことから、Pmp47はDHASのペルオキシソームへの輸送あるいはフォールディングに関与していることが示唆された。さらに、ペルオキシソームを形成しない変異株でPMP47遺伝子を破壊した株について解析したところ、DHASは細胞質に活性型で存在しており、Pmp47がミトコンドリアのADP/ATPエクスチェンジャーと相同性を持つことと併せて考えると、DHASのペルオキシソームへの輸送と活性発現にはPmp47が輸送する何らかの因子が必須の役割を演じていることがわかった。つづいて、Pmp47のペルオキシソームへのソーティングシグナルについて解析した。Pmp47はペルオキシソーム膜内在性で膜貫通領域を6カ所持ち、4回目の貫通領域から5回目の貫通領域までの部分がソーティングシグナルとしてはたらきうることが示されてきた。そこでさらにソーティングシクナルを特定するために、Pmp47のアミノ酸配列の一部をレポータータンパク質としてchloramphenicol acetyltransferase及びgreen fluorescent proteinなどと融合させ、その局在性を観察したところ、Pmp47アミノ酸配列でマトリクス側に面している225244番目までの20アミノ酸からなる親水性のループが、ペルオキシソームへのソーティングシクナルであることを見いだし、ペルオキシソーム膜内在性タンパク質のソーティングシグナル(mPTS)であることをはじめて明らかにした。

またPMP20、PMP30、PMP47遺伝子をクローニング、これらの遺伝子破壊株を作成し、ペルオキシソームマトリクス酵素にその代謝が依存するメタノール・オレイン酸・_<D->アラニンでの生育特性を観察した。PMP30破壊株(pmp30Δ),PMP47破壊株(pmp47Δ)に関しては、その発現パターンから得られた情報とは異なってメタノールでの生育のみが不能となっていた。pmp30Δ株の電子顕微鏡観察により、Pmp30がペルオキシソームの増殖や分裂・形態保持に関わっていることが明らかになった。またSaccharomyces cerevisiae PMP27遺伝子と真にホモログ遺伝子であることを両宿主を用いた相補性試験により確認した。pmp47Δ株については、メタノールで誘導したところ、マトリクス酵素のうち、アルコールオキシダーゼおよびカタラーゼは野生株と同様にペルオキシソームに局在していたが、ジヒドロキシアセトンシンターゼ(DHAS)が細胞質で不活性型の凝集体を形成していたことから、Pmp47はDHASのペルオキシソームへの輸送あるいはフォールディングに関与していることが示唆された。さらに、ペルオキシソームを形成しない変異株でPMP47遺伝子を破壊した株について解析したところ、DHASは細胞質に活性型で存在しており、Pmp47がミトコンドリアのADP/ATPエクスチェンジャーと相同性を持つことと併せて考えると、DHASのペルオキシソームへの輸送と活性発現にはPmp47が輸送する何らかの因子が必須の役割を演じていることがわかった。つづいて、Pmp47のペルオキシソームへのソーティングシグナルについて解析した。Pmp47はペルオキシソーム膜内在性で膜貫通領域を6カ所持ち、4回目の貫通領域から5回目の貫通領域までの部分がソーティングシグナルとしてはたらきうることが示されてきた。そこでさらにソーティングシクナルを特定するために、Pmp47のアミノ酸配列の一部をレポータータンパク質としてchloramphenicol acetyltransferase及びgreen fluorescent proteinなどと融合させ、その局在性を観察したところ、Pmp47アミノ酸配列でマトリクス側に面している225244番目までの20アミノ酸からなる親水性のループが、ペルオキシソームへのソーティングシクナルであることを見いだし、ペルオキシソーム膜内在性タンパク質のソーティングシグナル(mPTS)であることをはじめて明らかにした。ペルオキシソームは全ての真核生物に存在する細胞内小器官で脂肪酸・コレステロール・アミノ酸代謝など重要な代謝機能が知られている。ペルオキシソーム膜蛋白質(PMP)の機能及びそのペルオキシソームへのソーティング機構を解明する事を最終目標として、モデル生物として酵母を用いた実験系により生化学的・細胞生物学的な解析を行った。まず、Pmp47及びPmp20についてNothern・Western解析及びプロモーターをレポーター遺伝子に連結し、mRNA及びタンパク質レベルでの制御機構をマトリクス酵素の解析結果と比較することにより検定した結果、マトリクス酵素の発現に先んじて、PMPの発現が観察され、この発現制御がプロモーターレベルで行われていることを明らかにした。
デジタルバイオ分子デバイスの創成と展開

生体分子を高感度に測定できるデバイスとして、まず高密度にホットスポットを持つSERS基板を開発した。そのために熱ナノインプリント法を利用し、ナノ細孔形成が容易な陽極酸化アルミナをモールドとし、陽極酸化条件の検討により、ナノピラーの径、ピラー長などを制御し、ホットスポットを形成させた。感度評価のため、50nmのAg層をスパッタにより付与したのち、4ーATPモデル分子を指標に検証したところ、nMレベルの高感度な検出を可能とした。さらに、バイオセンシング応用として、ヌクレオチド4種とオリゴDNA2種の計測を行ったところ、塩基数変化に伴うラマンピーク変化をとらえることに成功し、DNA塩基配列解析への可能性を示した。また、昨年度開発した電気化学発光システムを用いて血清中の糖化アルブミンの測定を行なった。ここでは、タンパク分解酵素により糖化アルブミンを分解し、生成する糖化アミノ酸を酸化酵素を用いて過酸化水素を生成させ、電気化学発光により計測した。その結果、血清中の糖化アルブミンを検出下限100nMで検出できた。これは、従来法と比較して100倍程度の感度向上を達成できた。また、高感度であることから唾液中の糖化アルブミンの測定も可能であることも示された。こうした成果を背景にデジタル分子分析行うために電極上にマイクロチャンバーアレイ構造を作成し、高感度に電気化学発光を測定できるバイオシステムの検討も行った。カタラーゼ酵素による活性酸素の消去活性を指標とした電気化学発光クエンチングイメージ解析システムの開発に世界で初めて成功した。これにより高感度なバイオセンシングとデジタル分子分析のための基礎を確立することができた。LSPRナノ構造を有するチップにマイクロチャンバーアレイ構造とリンクさせたデジタルバイオデバイスの設計とその特性についても評価した。熱ナノインプリント法を用いて作成したナノ構造を有するSERSチップや印刷電極を用いた電気化学発光システムにより高感度にバイオセンシングできることを示すことができ、予想以上の成果を得ている。マイクロチャンバーを用いたデジタル分析デバイスに関しても順調に進行している。デジタル分子分析に向けたバイオデバイス設計の基盤が整ってきており、今後実際の生体反応系への適用を進める。まず、ナノ構造およびそのセンサチップ化を同時に実現するプラズモニックセンサチップの作成及び同時イメージング装置について検討した。ナノポーラス構造を有する薄膜シート状PDMSモールドを作製し、レジストに接触させるのみで、ナノ突起構造を転写成型可能な大気圧常温ナノインプリントによるプラズモン構造基板作製法を開発した。さらに、スパッタにより金層を付与しLSPRイムノアッセイへの応用を検討し、免疫指標マーカーであるIgA特異的検出を達成した。LSPR信号をチップ上で同時に計測するためにハイパースペクトル方式を用いたLSPRイメージング装置の開発に成功し、これを用いたバイオ解析について検討を行った。また、電気化学及び電気化学発光に着目したバイオセンシングシステムの開発を行った。特に、ルミノールを用いた電気化学発光に着目し、電極電位により発光基質の生成を制御できることを明らかにした。負電位では酸素活性種が、正電位ではルミノール活性種の生成を制御でき、両方の電位を走査することにより、発光反応を制御できることが示された。また、空間的に発光制御するために電極上にマイクロチャンバーを多数形成させ、発光イメージング解析を検討した。その結果、マルチチャンバー構造を用いることで、生成された活性酸素種のマイクロチャンバー内における局在化と濃縮効果をイメージング解析により明らかにした。また、レーザー集光によるナノ金属粒子をチップ上に作成し、これを用いたSERS基板の作成と生体分子の計測の検討を行った。印刷電極デバイスを用いた活性酸素のモニタリング、遠心回転型マイクロ流体デバイスを用いた感染性微生物のモニタリングなどの応用についても進めた。電気化学発光とマイクロチャンバーアレイを結合させたデバイスの設計と作成に初めて成功した。またナノインプリントを用いたナノピラー型の局在プラズモン共鳴デバイスの開発にも成功し、これを用いたイムノセンシングの高感度も実現した。これらによりデジタルバイオ分析へと進めるための基礎を構築でき、計画通りに進めることができた。

カタラーゼ酵素による活性酸素の消去活性を指標とした電気化学発光クエンチングイメージ解析システムの開発に世界で初めて成功した。これにより高感度なバイオセンシングとデジタル分子分析のための基礎を確立することができた。LSPRナノ構造を有するチップにマイクロチャンバーアレイ構造とリンクさせたデジタルバイオデバイスの設計とその特性についても評価した。熱ナノインプリント法を用いて作成したナノ構造を有するSERSチップや印刷電極を用いた電気化学発光システムにより高感度にバイオセンシングできることを示すことができ、予想以上の成果を得ている。マイクロチャンバーを用いたデジタル分析デバイスに関しても順調に進行している。特に問題はなく、予定通りに進んでいる。デジタル分子分析に向けたバイオデバイス設計の基盤が整ってきており、今後実際の生体反応系への適用を進める。
音楽の新古典主義の歴史的展開

本年度はとりわけ1920年代のドイツおよびフランスの音楽雑誌の調査に研究の重心を置いた。その結果、以下の四点を明らかにすることが出来た。1.ドイツでは新古典主義の音楽は、ロマン派およびその帰結としての表現主義の音楽への反動であった。意外なことに、後世から見るのとは逆であるが、当時は新古典主義こそが“流行の最先端"の音楽とこれ、シェーンベルワラの表現主義は“時代遅れ"と考えられていた。2.フランスの新古典主義はシュールレアリズム運動およびイタリアの未来主義と密接な関連を持っていた。このことは特に、いわゆるフランス六人組(ミヨー、プーランクら)にあてはまる。この主題についてはこれまでほとんど研究が行われておらず、さらなる調査の必要があると考えられる。3.新古典主義の音楽の潮流は1920年代において、音楽演奏のパラダイム転換を引きおこした。即ちフルトヴェングラーに代表される十九世紀的な“ロマンティックな"スタイルから、トスカニーニやシェルヘンを頭領とする“乾いた"即物的な演奏法である。後者は一般に“新即物主義"と形容されるもので、テンポの過剰なゆれや奏者の感情移入を避けた端正で正確な演奏を理想とする。新古典主義の音楽が同時代の演奏スタイルにおよぼしたこの影響は、今後の重要な研究課題である。
中国東南方言資料による「文法化」に関する記述的研究

それぞれがヨーロッパの一言語に匹敵する規模と個性を備えた中国東南地域の諸方言について,詳細な記述的研究を行うことによって,その文法体系を明らかにした。また,その過程において明らかとなった,受動文,使役文,処置文,受益文などヴォイスに関わる様々な言語現象に関して,「文法化」の観点から分析を行った。これによって,北京語のみを研究対象とする従来の研究が看過してきた新たな言語事実を発掘し,中国語における「文法化」のプロセスについて新たな知見を得た。本研究は、中国東南地域のさまざまな方言の文法を詳細に記述・分析することによって、北京語のみを研究対象とする従来の中国語学が看過してきた新たな言語事実を発掘し、「文法化」のプロセスを解明する試みである。今年度の研究成果は大きく二つに分けられる。一つは、台湾桃園県の客家語の記述的研究である。『東南方言比較文法研究-寧波語・福州語・厦門語の分析-』(好文出版,2002年)で整理した31の文法項目に基づいて用例を収集するとともに、近隣の福州語や厦門語との共通点と相違点を明らかにした。もう一つは、授与動詞を用いた受動文の構文的性質の解明である。東南地域では授与動詞を用いた受動文が広く観察されるが、この種の受動文がなぜ北方地域に少なく、東南地域に多いのかという問題について、文法化の観点から理由付けを試みた。東南地域のさまざまな方言データを基に、授与動詞から使役標識、そして受動標識へという文法化のプロセスが最も有力であることを示した上で、このような文法化が東南方言に集中している原因は、放任使役を表す使役標識の不在にあることを指摘した。本研究は、中国東南地域のさまざまな方言の文法を詳細に記述・分析することによって、北京語のみを研究対象としがちな従来の研究が看過してきた新たな言語事実を発掘し、「文法化」のプロセスを解明する試みである。今年度の研究成果は主に次の4点である。(1)授与動詞を用いた使役文と受益文の構文的関連の解明東南方言の言語資料を基に、授与動詞を用いた使役文の文法的性質には地域によって違いが見られることを指摘し、そのような違いが生じるに至ったプロセスを文法化の観点から明らかにした。(2)授与動詞を用いた受益文と受動文の構文的関連の解明東南地域では授与動詞を用いた受益文が広く観察されるが、与格後置型の受益文から使役文が成立し、そこから受動文が成立するプロセスを文法化の観点から明らかにした。(3)与格後置型二重目的語文の分析東南地域の諸方言では、与格を対格の後ろに表示する形式の二重目的語文が成立するが、それらが与格後置型受益文から使役文を経由して成立した構文である可能性が高いことを提示した。この成果は、北京大学で開催された「中日理論言語フォーラム」において発表した。(4)台湾桃園県の客家語の記述的研究『東南方言比較文法研究-寧波語・福州語・厦門語の分析-』(好文出版,2002年)で整理した31の文法項目に基づいて用例を収集し、分析を行った。モダリティやダイクシスに関わる文法事項を中心に記述した「会話編」については、整理がほぼ完了したので、まもなく発表する予定である。今年度の研究成果は主に次の3点に集約される。(1)受益構文に関する日本語と中国語の対照研究授与動詞を補助動詞として用いる受益構文に関して、日本語と中国語の共通点と相違点を文法化の観点から考察した。その成果は、2008年10月に北京・清華大学で開催された日本学国際シンポジウムで発表した。また、その内容をまとめた論文「授与動詞を含む複合動詞の文法化-"V給"と"Vテヤル"の対照から-」は現在印刷中である。(2)台湾桃園県の客家語の記述的研究台湾桃園県の客家語について、『東南方言比較文法研究一寧波語・福州語・厦門語の分析一』(好文出版,2002年)で整理した31の文法項目に基づいて用例を収集し、分析を行った。文法事項を中心に記述した「文法編」の整理がほぼ完了したので、近く発表する予定である。(3)中国東南方言と東南アジア諸語との比較研究2008年5月にバンコクチュラロンコン大学で開催された言語学シンポジウムへの参加等を通して、中国東南地域の諸方言とタイ語をはじめとする東南アジア諸言語との関連を検討した。
新奇Ｃａ２＋シグナル分子およびその作用機序の解明と不妊治療への展開

受精は生命誕生に必須である。しかし不妊に悩む人々は多い。そこで、不妊治療の一助になることを目指して受精に関わる因子のメカニズムの解明した。結果として、ほ乳類モデル生物のマウスにおいて新規に受精に関わるCitrate Synthase-likeという分子を見出した。この分子は、受精時に精子から卵に導入されることで卵内でCa2+濃度上昇を引き起こし、卵の発生を開始させた。また、Citrate Synthase-likeの酵素活性または他の分子との相互作用によりCa2+濃度上昇が起こると考え、さらに研究を進めているところである。受精は生命誕生の最初の一歩である。しかし、排卵時、ヒトを含めた哺乳類卵は減数分裂の途中(第二減数分裂中期;MII)で停止しており、眠った状態(休止状態)である。したがって、卵は発生を開始するためこの休止状態から脱し、卵子と精子それぞれの染色体からなる受精核を形成しなければならない。これら一連の過程を卵活性化と言い、精子により卵子が活性化することで受精は成立する。この卵子を活性化するために最も重要な鍵となる刺激が、卵内で起こるCa2+濃度の上昇である。これまで、私の研究においてこの卵内でのCa2+濃度上昇を引き起こす精子由来の分子として、両生類アカハライモリにおいて精子尾部に局在するクエン酸合成酵素(CS)が機能することを示していた。さらに平成24年度までの研究においてほ乳類マウス精子にもクエン酸合成酵素がミトコンドリア以外にも存在していること、マウスCS-mRNAによってマウス卵の活性化が引き起こされることを示してきた。そこで、平成25年度はこのクエン酸合成酵素(CS)によるCa2+濃度上昇のシグナル伝達経路を明らかにすることを目的として研究を進めた。まず、マウス精子由来のクエン酸合成酵素の受精時の必要性を確かめるために、抗CS抗体を用いてマウス精子抽出物のCSを除去してマウス卵に注入したところ、抽出物の卵活性化の活性が大きく減少した。次に、このCSの酵素活性に着目し、通常のCSの酵素反応で生成されるクエン酸、アセチルCoA、オキサロ酢酸をマウス未受精卵に注入した。しかし、これらの生成物ではマウス卵は活性化しなかった。さらにCSの酵素活性を抑える阻害剤を用いて精子抽出物とこの阻害剤を同時にマウス卵に注入したが、この阻害剤では卵活性化を抑えることはできなかった。これらの結果から、マウスの卵活性化におけるCSのシグナル伝達経路の詳細についてさらに検証が必要である。ヒトを含めた哺乳類卵は排卵されたとき減数分裂の途中(第二減数分裂中期;MII)で停止している。したがって、卵は発生を開始するため減数分裂から脱し、卵子と精子それぞれの染色体からなる受精核を形成しなければならない。私は、この卵内Ca2+濃度上昇を引き起こす分子である精子ファクターとしてクエン酸合成酵素が働いていることをこれまで両生類イモリの卵子を用いて示してきた。一方で、哺乳類では精子ファクターの候補としてPLCzが報告されているが、両生類イモリとマウスは共に精子ファクターによって受精時に卵を活性化する点において共通していることから、マウスにおいてもクエン酸合成酵素が精子ファクターとして機能している可能性は十分に考えられる。そこで、マウス精子でのクエン酸合成酵素の分布と哺乳類卵でのクエン酸合成酵素による卵活性化を検証することを試みた。その結果、これまでにマウス精子でもイモリ同様にクエン酸合成酵素がマウス精子のミトコンドリア以外の部位に多く存在していることを突き止めた。さらこの酵素(タンパク質)によってマウス卵でのCa2+濃度上昇を誘起できることを見出し、またマウスクエン酸合成酵素のmRNAを合成しマウス卵に注入したところマウスの正常受精時と同様なCa2+濃度上昇が引き起こされ、卵は減数分裂を終了した。これらの結果から、マウスにおいてもクエン酸合成酵素が卵の活性化に必要な精子ファクターとしての機能を十分に有していると考えられる。今後さらにそのシグナル経路についての検討をおこなう予定である。ヒトを含む生命にとって、受精は個体発生の第一歩である。しかし、ほとんどの脊椎動物の卵は排卵時、減数分裂の途中(第二減数分裂中期)で停止している。卵は精子と接着・融合したのち卵内のCa2+濃度が上昇し、これが引き金となり卵は減数分裂を再開し第二極体を放出して減数分裂を完了する。これを卵活性化と言い、卵活性化には卵内Ca2+濃度の上昇が必要である。この卵活性化は卵と精子が接着・融合したのちに卵へと伝達されるシグナル(精子由来卵活性化因子;精子ファクター)によって引き起こされる。この精子ファクターとして、これまでにほ乳類ではPLCzが報告されており、両生類イモリにおいては私がクエン酸合成酵素が精子ファクターであることを報告している。これまで、私はクエン酸合成酵素がマウス卵においても精子ファクターとして機能している可能性を示唆してきた。そこで、さらにマウスのクエン酸合成酵素について詳細に調べた結果、興味深いことにマウスにはこのクエン酸合成酵素と相同性の極めて高いタンパク質があることがデータベースより判明した。それはCitrate Synthase-Like(CSLike)と呼ばれるタンパク質である。そこで、実際にこのCSLikeがマウス成体に発現しているのかを解析した。

その結果、逆転写PCRによりmRNAはマウス精巣においてのみ高い発現を示し、さらにCSLikeに対する抗体を作成し、CSLikeタンパク質での発現を確認したところ、これも精巣にのみ発現が見られた。またクエン酸合成酵素とCSLikeのアミノ酸配列の比較の結果では、その機能ドメインに配列の違いはほぼないことから、タンパク質としての機能にも差はないと考えられた。そこで、このCSLikeが精巣特異的であることからCSLikeノックアウトマウスを用いて卵活性化への影響の解析を進めている。受精は、ヒトをはじめとする生物全体において生命の連続性を確かにするために必須なプロセスである。そのため、受精プロセスは厳密なコントロールがなされている。そのコントロールは卵と精子などの配偶子同士の接着・融合から始まり、卵活性化、受精核の融合、そして初期細胞分裂(卵割)までの多段階において多岐に渡る。これらの多くのコントロールにより、正常な生命の連続性が保障されている。ヒトを含む多くの脊椎動物の卵は排卵時、第二減数分裂の中期で停止している。減数分裂の停止している卵が精子との受精時刺激により分裂を再開する。これを卵活性化と言い、この卵活性化を引き起こす精子由来因子を精子ファクターと言う。精子ファクターが卵内に導入されることで卵ではCa2+濃度上昇が引き起こされる。このCa2+濃度上昇が卵の活性化には不可欠である。私は昨年度までの研究から哺乳類のマウスにおいて、この精子ファクターと候補と考えられるCitrate Synthase-like(CSlike)を見出した。それを検証するために、CSlikeを欠失したノックアウトマウスを作製し、その機能解析をおこなっている。その結果、これまでにCSlikeノックアウトマウスの精巣は正常なマウスと比較して有意に小さくなっていた。しかし、CSlikeノックアウトマウスの精子の運動性やこの精子による人工受精率に問題はなく、ノックアウトマウス同士の交配は産仔に異常は見られなかった。一方でCSlikeノックアウトマウス精子の受精時の卵内Ca2+濃度上昇を観察した。すると、ノックアウトマウスの精子は、正常精子と異なりCa2+濃度上昇開始が大きく遅れることが見出された。このことから、マウス精子のCSlikeはマウス受精におけるCa2+濃度上昇の開始に重要であることが考えられた。受精は生命誕生に必須である。しかし不妊に悩む人々は多い。そこで、不妊治療の一助になることを目指して受精に関わる因子のメカニズムの解明した。結果として、ほ乳類モデル生物のマウスにおいて新規に受精に関わるCitrate Synthase-likeという分子を見出した。この分子は、受精時に精子から卵に導入されることで卵内でCa2+濃度上昇を引き起こし、卵の発生を開始させた。また、Citrate Synthase-likeの酵素活性または他の分子との相互作用によりCa2+濃度上昇が起こると考え、さらに研究を進めているところである。
金属イオン-非イオン界面活性剤によるRNAの位置特異的切断反応

一般にRNA酵素はRNA分子が金属イオンと複合体を形成し、基質となるRNAを位置特異的に切断反応をすることが知られている。最近我々はRNA酵素とは全く異なる新しいタイプの位置特異的RNAの切断反応を見い出した。この切断反応系は一価のカチオンまたは二価の金属のイオンと非イオン界面活性剤を要求する。そして、そのRNAの切断部位はU-A、C-A間で起り、切断末端は2'、3'-cyclic phosphateと5'-OHを有するRNA断片である。本研究ではRNAの位置特異的切断反応に要求される切断要素を検討するために、切断部位のアデニン塩基とピリミジン塩基を修飾塩基に変換させた変異RNAを構築し、それを用いて切断反応を試みた。すなわち、DAP、G、I、m6A、(m6)2A、Tu、2-AP、br8A、dAをAのかわりに導入し、切断反応を試みたところ、dA、A、Tuらに切断反応が認められた。このことからアデノシン6位のアミノ基が切断反応に必須であることが明らかとなった。しかし、アデノシンの2'-OHはこの切断反応には要求されることがないことから、RNA酵素とは異なる切断メカニズムによりその切断反応が進行しているものと思われる。また、特に興味ある事実としては、切断部位に導入したbr8Aが切断反応を阻害することから、RNAの切断部位のアデノシンはanti型構造が要求されることが明らかとなった。さらに、ピリミジン-A切断部位のピリミジンC、Uの代わりに5br-U、ψ、5-mC、5-brCを導入した切断反応を試みたところ、U、Cより5brC、5-mC、5-brCは切断活性が低下した。一方、ψではほとんど切断活性は見られなかった。この結果から本切断活性に立体的に障害を与える基を有するピリミジン塩基は、その活性を低下させることが明らかとなった。
ノルエピネフリントランスポータを標的とする心筋の神経機能核医学診断薬の開発

本年度は、この標識化合物を用いてラットにおける体内分布実験を行ったところ、本化合物は投与早期には心臓に高く集積し、その後のクリアランスがはやいことが認められた。さらに(R)-[^<123>I]MIPPを合成し、ラットにおけるSPECT撮像を行ったところ、画像診断上問題となる隣接臓器である肺および肝臓への集積は低く、投与30分という短時間で心臓の明瞭な画像が得られた。さらに、心臓における代謝物の検討を行ったところ、投与30分の時点でほぼ未代謝の状態であることが認められた。また、心臓への集積がNET選択的であるかどうかを様々な阻害剤を用いたインビボ阻害実験により検討した結果、本化合物はインビボでもNET選択的に心臓へ集積していることが認められた。これらの検討をもとに、NETの分布密度が変化している糖尿病モデルラットに本化合物を投与して、心臓での集積を検討した。その結果、本化合物の集積とNETの分布密度は相関していることが認められた。以上の結果より、(R)-[^<123>I]MIPPは心筋のNET標識放射性薬剤としての基本的な性質を有しており、NETが変化している心疾患の診断に有用な薬剤であることが示唆された。心臓交感神経終末のプレシナプス部に存在するnorepinephrine transporter(NET)を標的部位として、心臓交感神経機能診断放射性薬剤の開発を計画した。母体化合物としてNETへの親和性が報告されているnisoxetineを選択し、そのphnoxy基の2位にヨウ素を導入した化合物、(R)-N-methyl-3-(2-iodophenoxy)-3-phenylpropamine((R)-MIPP)を設計した。(R)-MIPPの合成は(S)-3-chloro-1-phenylpropanolと2-iodophenolをMitsunobu反応により立体選択的に(R)-1-chloro-3-(2-iodophenoxy)-3-phenylpropaneを収率68%で得、これに過剰量のmethylamineを加えて(R)-MIPPを収率70%で得た。この化合物のNETへの親和性をラットの心臓の膜画分で[^3H]desipramineを用いた阻害実験により検討した。その結果、(R)-MIPPはNETに高い親和性を示し、従来のNET阻害剤であるnisoxetineよりも約5倍高い親和性を示した。(R)-MIPPの放射性ヨウ素標識は(R)-MIPPのヨウ素を臭素に置換した化合物を合成し、これを前駆物質として臭素-放射性ヨウ素交換反応を行うことにより(R)-[^<125>I]MIPPを放射化学的収率60%以上、放射化学的純度95%以上で得ることに成功した。次いで交感神経系の以上が報告されている糖尿病をモデル疾患として選択し、心臓におけるNETの発現の変化を検討した。その結果、糖尿病モデルラットでは下壁における密度が正常ラットの下壁よりも有意に減少していた。以上のことより、様々な心疾患でNETの発現が変化している可能性があり、NETを標的とする核医学診断の可能性が示唆された。
肺癌術後再発の克服を目指した網羅的遺伝子発現解析と再発予測アルゴリズムの確立

本研究は、肺癌の外科的切除後再発の主な原因とされる微小転移を早期発見し、外科的切除術後の根治を目指すものである。肺癌原発巣に存在しうる微小転移のポテンシャルを有する細胞が引き起こす遺伝子発現異常に着目し、手術検体を用いて再発予測アルゴリズムを確立する。さらには、術前の生検材料から再発リスク予測を目指す研究である。すなわち、肺癌の遺伝子発現解析から再発予測バイオマーカーを同定し、再発リスクに応じた層別化、術前の再発リスク評価によって、個別化治療の実践、不必要な薬物療法を避け、新たな治療法の開発につながる可能性を秘めた研究である。
磁気的相互作用の弱いウラン三元系化合物の核磁気共鳴

この研究の目的は、Uを含むアクチナイド化合物が示す近藤効果、重い電子状態をミクロな立場から調べるため、磁気的相互作用の小さいU化合物を探索するとともに、NMRの手段を用いて研究することである。研究代表者の小島は、UPt_2Sn、U_3Pt_3Sn_4のNMR測定を行った。UPt_2Snでは帯磁率や比熱の温度変化に明瞭な磁気転移が現れなかったが、^<195>PtのNMR信号が60Kで消失し、この温度がネール点であることを確認できた。また^<119>Snの信号は4.2Kでも観測され、この物質の磁気構造は、Snの位置で内部磁場を打ち消すような構造であることが示唆された。U_3Pt_3Sn_4について^<195>Pt、^<119>Snのナイトシフトの測定を4.2Kから室温まで行い、温度の低下とともに増加するナイトシフトの値がHe温度付近では飽和することを見いだした。これは、値が飽和する温度領域で5f電子が遍歴的になっていることを示唆している。当初予定していた緩和時間の測定はナイトシフトの測定に手間取り開始が遅れたが、本年8月にアムステルダムで開催される強相関電子系の国際会議でナイトシフトの結果とともに公表する予定である。この研究の目的はUを含むアクチナイド化合物の示す近藤効果や重い電子状態をミクロな立場から調べるため、磁気的相互作用の弱いウラン三元系を対象に核磁気共鳴の測定を行うことである。平成4年度の研究計画は、U_3Ni_3Sn_4、U_3Pt_3Sn_4の試料を作製し、NMR測定を行うとともに、U-T-X系(T=Cu、Pt X=Sn、In、AI)について磁気転移温度が低く、かつ重い電子系を探索することであった。またs/n比向上のためオートデジタイザを購入し、T_1の測定の効率化を計ることも計画した。これらの計画のうち、U_3Pt_3Sn_4のNMR測定では、^<119>Snのナイトシフトを4.2Kから200K付近まで測定し、一応の成果得ることが出来たが、^<113>Snのナイトシフトのみの測定であり、またその温度領域も十分でない。これは測定装置のS/Nがまだ十分なものでないことを意味しており来年度はこの面の改善に取り組む。またPtの信号も4.2Kでは観測出来たが、信号強号が弱い。高畠によればU_3Ni_3Sn_4に比ベてU_3Pt_3Sn_4は作製が困難ということであるが、NMRの測定装置を改善することがこの点でも先決と思われる。T_1の測定に関してはオートデジタイザの購入により体制が整ったので装置の改善により、平成5年度には結果を得ることが出来る。またU_3Pt_3Sn_4のNMRと比較するためUPt_2Sn(Tn=64K)中のPtおよびSnのナイトシフトの測定も行い論文として発表することが出来た。物質探索としては、U-T_2-X系を作製したが、重い電子系ではあっても低温で秩序状態が出現し、NMR測定に適した系は見いだせなかった。研究代表者の小島は、U_3Pt_3Sn_4について^<195>Pt、^<119>Snのナイトシフトの測定を4.2Kから室温まで行い、温度の低下とともに増加するナイトシフトの値が、He温度付近では飽和することを見いだした。これは帯磁率の測定では見られなかったもので、ナイトシフトは不純物相の影響を受けにくいので、値が飽和する温度領域で5f電子が遍歴的になっていることを示唆している。この結果は、本年8月にアムステルダムで開催される強相関電子系の国際会議で発表する予定である。当初予定していた緩和時間の測定はナイトシフトの測定に手間取り開始が遅れたが、アムステルダムでナイトシフトの結果とともに公表する予定である。
藤田嗣治の絵画技法に関する基礎的研究:晩年のアトリエ内資料を対象として

本研究は、画家・藤田嗣治(1886-1968)の絵画技法に関する基礎的データを得るため、晩年のアトリエに残る画材などの調査と整理、一部の科学的分析を目指した。明治半ばの日本に生まれ、80数年の生涯の半分以上をおもにフランスで暮らしたこの画家は、西洋の油彩画技法に日本固有の画材や技法を融合することで1920年代のパリでの大きな成功をつかんだが、その技法の詳細はこれまで不明な点が多かった。晩年を過ごしたパリ郊外のアトリエ兼住宅には、生前の画家が使った画材や道具が残されている。研究代表者らはすでに平成14年度にこのアトリエに残る日本関係の所蔵品調査をフランスの修復家らと協力して実施し、総量の半分程度のリスト化を行った。あらたに科研費を得て現地に出向き、未調査分の調査を行い、その後、調査成果(所蔵品)のリスト化[日仏英]と、入手した画材などの科学的分析を続けた。完成したリストと画材などの科学的分析結果を総合的に検討することで、藤田が工夫した独自の画面の構成素材とアトリエに残る材料との関連性の一端が明らかとなった。なかでも、彼の描く乳白色の肌を表出する地塗りの白色が、西洋由来の白色で構成されていると判明したことは、科学的分析の成果である。アトリエで確認された白色試料は、炭酸カルシウム(胡粉ではなく西洋の白亜)、クレー、石膏、半水石膏(plasters of Paris)などであった。また、タルクーや雲母なども検出されており、染料を含む有彩色の同定結果と共に藤田作品の今後の保存修復や美術史研究に役立つ情報を獲得できた。画材も墨や面相筆、付立て用の筆など日本画関係だけでなく、水刷毛や染料など日本の染色用のものを多数確認できたが、戦後の制作とこうした染色画材・技法の具体的な関係性の検討は今後の課題である。なお、作成したリストや考察を仏語などに翻訳し、フランス側の協力機関・研究者にも提供した。本研究は、画家・藤田嗣治(1886-1968)の絵画技法に関する基礎的データを得るために、晩年のアトリエに残る資料の調査と整理、ならびに画材などの科学的分析を目指す。明治半ばの日本に生まれながら、80数年の生涯の半分以上を海外(おもにフランス)で暮らしたこの画家は、西洋の油彩画技法に日本固有の画材や技法を融合することで1920年代のパリでの大きな成功をつかんだが、その技法の詳細はいまだ不明な点が多い。藤田が晩年を過ごしたアトリエ兼住宅である「メゾン・アトリエ・フジタ」[パリ郊外のエッソンヌ県]には、生前の画家が使った画材や道具が残されている。申請者2名はすでに平成14年度にこのアトリエの所蔵品調査を(財)文化財保護振興財団より助成金を受け、フランスの修復家らと協力して実施したが、予算と時間の関係から総量の半分程度しか終えることが出来なかった。平成16年度にはあらたに科研費を得て、9月期に約1週間の現地調査を行い、未調査分の調査とそのリスト化「日本語・仏語・英語」と、入手した画材などの科学的分析を続けた。科学的分析を外部研究機関に委託した場合、結果が出るまでにかなり時間を要するため、研究期間を平成17年度までの二カ年計画としており、次年度には完成したリストと画材などの科学的分析結果、ならびに平成14年度の成果[リストと分析結果]を総合的に検討することで、今後の藤田作品の保存修復や美術史研究に基礎的な情報を提供することを目指している。

また、成果をフランス語・英語にも翻訳することで、メゾン・アトリエ・フジタやフランスの修復家や研究者にも提供していく予定である。本研究は、画家・藤田嗣治(1886-1968)の絵画技法に関する基礎的データを得るため、晩年のアトリエに残る画材などの調査と整理、一部の科学的分析を目指した。明治半ばの日本に生まれながら、80数年の生涯の半分以上を海外(おもにフランス)で暮らしたこの画家は、西洋の油彩画技法に日本固有の画材や技法を融合することで1920年代のパリでの大きな成功をつかんだが、その技法の詳細はこれまで不明な点が多かった。晩年を過ごしたアトリエ兼住宅である「メゾン・アトリエ・フジタ」[パリ郊外]には、生前の画家が使った画材や道具が残されている。申請者2名はすでに平成14年度にこのアトリエに残る日本関係の所蔵品調査をフランスの修復家らと協力して実施し、総量の半分程度のリスト化を行った。平成16年度にはあらたに科研費を得て現地に出向き、未調査分の調査を行った。平成16年度後半と平成17年度をかけて調査成果(所蔵品)のリスト化[日本語・仏語・英語]と、入手した画材などの科学的分析を続けた。完成したリストと画材などの科学的分析結果を総合的に検討することで、藤田が工夫した独自の画面の構成素材とアトリエに残る材料との関連性が明らかとなった。なかでも、彼の描く乳白色の肌を表出する地塗りの白色が、西洋由来の白色で構成されていると判明したことは、科学的分析の成果である。アトリエで確認された白色試料は、炭酸カルシウム(胡粉ではなく西洋の白亜)、クレー、石膏、半水石膏(plasters of Paris)などであった。また、タルクや雲母なども検出されており、染料を含む有彩色の同定結果と共に藤田作品の今後の保存修復や美術史研究に役立つ情報を獲得できた。画材についても墨や面相筆、付立て用の筆など日本画関係だけでなく、水刷毛や染料など日本の染色用のものを多数確認できたが、戦後の制作とこうした染色画材・技法の具体的な関係性の検討は今後の課題である。なお、とりまとめたリストや考察については、仏語などに翻訳し、フランス側の協力機関・研究者にも提供した。
凍結食品におけるマイナス温度域でのダイナミックな相変化に伴う氷結晶形態の変化

凍結食品は,輸送・保存中に起こる温度変動によって絶えず熱的なショックを受けている.食品の融点は,その成分にもよるが0 oCよりも低いため,温度変動がマイナス温度域に限定されていても,その状態はダイナミックに変化している.特にその表面付近における一時的な解凍は,再凍結時に核形成をコントロールできないため,著しい品質低下を引き起こす.実際の凍結食品を考える場合,温度変化に敏感な“表面"付近はダイナミックに相状態を変化させていると予測できる.食品の融点がマイナス温度にあることを考慮すれば,一般的に言われる0°C以上の温度域における解凍の概念をはずし,実際の融点に着目をして検討を行うことは,凍結食品の品質維持・向上のため必要である.本研究では、凍結食品における解凍・再凍結に伴う氷結晶形態の変化を検討することを目的に、アイスクリーム溶液を用いて、再凍結後の氷結晶形態を観察した.DSCにて融点を確認したアイスクリームミックス中の氷結晶を光学顕微鏡にて観察した。凍結させたアイスクリームを所定の解凍温度で解凍させた後,再び,-30 °Cまで温度を降下,再凍結させた、光学顕微鏡にて氷結晶形態を観察した.得られた画像より,氷結晶輪郭形態のフラクタル次元(D)を求めた.その結果、0.2と0.4°Cにて一旦解凍された試料中には、円形の氷結晶(D=1)が多く観察された.また,凝集によって形成された氷結晶(D=2)にも存在した.一方,-0.6,-0.1°Cにて解凍したアイスクリームミックス中には,円形の氷結晶は少なく、複雑な表面構造を持つデンドライト様の氷結晶が形成していた.各試料内に存在するD= 1で示される氷結晶の数を計測し,解凍温度との関係を検討した.その結果,解凍温度の低下に伴い円形の結晶の数は減少することが確認され,解凍温度が再凍結後の氷結晶形態に影響を与えることが示された.凍結食品は,輸送・保存中に起こる温度変動によって絶えず熱的なショックを受けている.食品の融点は,その成分にもよるが0 oCよりも低いため,温度変動がマイナス温度域に限定されていても,その状態はダイナミックに変化している.特にその表面付近における一時的な解凍は,再凍結時に核形成をコントロールできないため,著しい品質低下を引き起こす.実際の凍結食品を考える場合,温度変化に敏感な“表面"付近はダイナミックに相状態を変化させていると予測できる.食品の融点がマイナス温度にあることを考慮すれば,一般的に言われる0°C以上の温度域における解凍の概念をはずし,実際の融点に着目をして検討を行うことは,凍結食品の品質維持・向上のため必要である.本研究では、凍結食品における解凍・再凍結に伴う氷結晶形態の変化を検討することを目的に、アイスクリーム溶液を用いて、再凍結後の氷結晶形態を観察した.DSCにて融点を確認したアイスクリームミックス中の氷結晶を光学顕微鏡にて観察した。凍結させたアイスクリームを所定の解凍温度で解凍させた後,再び,-30 °Cまで温度を降下,再凍結させた、光学顕微鏡にて氷結晶形態を観察した.得られた画像より,氷結晶輪郭形態のフラクタル次元(D)を求めた.その結果、0.2と0.4°Cにて一旦解凍された試料中には、円形の氷結晶(D=1)が多く観察された.また,凝集によって形成された氷結晶(D=2)にも存在した.一方,-0.6,-0.1°Cにて解凍したアイスクリームミックス中には,円形の氷結晶は少なく、複雑な表面構造を持つデンドライト様の氷結晶が形成していた.各試料内に存在するD= 1で示される氷結晶の数を計測し,解凍温度との関係を検討した.その結果,解凍温度の低下に伴い円形の結晶の数は減少することが確認され,解凍温度が再凍結後の氷結晶形態に影響を与えることが示された.
IL-6阻害によるヘプシジン発現抑制による炎症性貧血改善機構の解明と臨床応用探索

鉄代謝制御因子hepcidinの転写は主にIL-6/STAT3とBMP/SMADの2大経路によって制御されることが知られているが,転写機序の詳細は不明な点が多い。また、他の炎症性サイトカインがどのような転写機序を介してhepcidinの発現に関与するかについても全く解明されていない。1.我々は既に肝細胞株を用いたreal-time RT-PCR方法で、IL-6或はBMPによるhepcidin mRNAの発現が、TNFαの刺激により抑制されることを示した。今回は同様の方法で解析し、IL-22がhepcidinを誘導しその発現も、TNFαの刺激により抑制されたことを示した。2.IL-6によるhepcidin mRNAの発現はanti-IL-6R抗体によって完全に抑制される一方、MAPK阻害剤( PD98095,U0126等)では、逆に増強されることを示した。MAPK経路のどの因子がhepcidinの抑制に関与するかを明確にするため、hepcidinプロモータールシフエラーベクター(pGL3-hepc624)を用いて、STAT3強制発現の系において、C/EBPβplasmidの強制共発現によって、ルシフェラーゼ活性が50%抑制された。一方、C/EBPα及びNFkBでは抑制は示されなかった。すなわち、IL-6刺激後gp130下流に位置するMAPK/C/EBPβシグナル伝達は負に,Jak2/STAT3シグナル伝達は正にhepcidin発現を制御することを明らかにした。3. TNFαシグナルもMAPK/C/EBPβを介して負に制御すると考えられた。今回は、肝細胞内在性hepcidin mRNAの発現はTNFα刺激によって抑制され同時に、C/EBPβmRNA発現の増加を示し、C/EBPαmRNAの減少を示した。従って、C/EBPαとC/EBPβはそれぞれ相反機序でTNFαによるhepcidinの制御に関与することを示唆した。4.EPOとGDF15はhepcidinの抑制因子としても知られている,ELISA実験ではリウマチ患者血中EPOの上昇が明らかになったが、GDF15の上昇は認められなかった。以上,本年度結果により炎症性貧血の新たな機構解明を示すと共に新たな治療法の開発に役に立ていることができると考えられる。
非線型放物型方程式の解の漸近挙動について

非線型偏微分方程式の解の漸近挙動を調べるのに有限次元力学系の安定性の理論と比較して調べる方法は、最近幾つかの分野で見られる。非線型放物型方程式に対してはHenryらの研究が、Navier-Stokes方程式に対してはFoias-Temam,Babin-Vishik,Ladyzhenskaya,Il ́yashenko等の研究がある。これらの文献調査については、岩橋、宮原、梅田、岡野各氏に協力ねがった。又その数値解析を行うに当って、Z=f(x,y)の等高線、透視図、3個の非線型常微分方程式系の解の表示、熱方程式の数値解法とその表示等が必要で、大型機でのプログラムの開発とPC-Fortranへの移植を行った。その際に小島、山本(浩)両氏に担当していただき、又アルバイトも依頼した。以上の結果に基づき11月21日(金)、22日(土)に名市大で名大偏微分方程式セミーと合同で研究集会を開催し、追手門学院大の朝倉、筑波大の梶谷、名大の森本、一橋大の真島の各氏、橋本が講演した。そのとき入門、動機、歴史等を詳しく話してもらうため予稿集を作りそのためアルバイトを依頼した。この集会は小人数で時間もゆったりとれたため、比較的自由に討論出来たと思っている。上の集会で橋本はLorenz方程式のアトラクターのHausdorff次元を調べるFoias-Temamの結果を紹介したが、Navier-Stokes方程式に対する解の漸近挙動を調べるために、その特別な場合としてCouittc流をとりあげて、転移点をもつ特異摂動問題との関連をO'Malley,Ackerbergらの特殊関数を用いる方法でまとめ、数値実験の結果とともに名市大の紀要に発表予定である。今後の問題としてはFoias-Temamの結果をCouitte流、熱対流のある流体の方程式、磁気流体の方程式等に適用し、そのアトラクターのHausdorff次元が物理定数(Reynolds数等)のどの様な巾で評価されるかを調べることである。