hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖修飾磁性－プラズモンハイブリッドナノ粒子の創製と細胞内小胞単離技術の開発

平成28年度までに磁気分離能とイメージング機能を有する、Ag@FeCo@Agコア@シェル@シェル型ナノ粒子を創生し、哺乳動物細胞へトランスフェクションすることで、オートファゴソームに粒子を送達し、オートファゴソームの磁気分離に成功した。その際、粒子表面は親水性ポリマーで被覆されていたが、オートファゴソームの分離において粒子表面の機能化は重要ではなかった。今後、様々なオルガネラの分離に利用可能な汎用性の高い磁気分離技術の構築を考慮すると、粒子表面を任意のリガンドで修飾することが必要となる。平成29年度は粒子表面へ任意のリガンドの修飾を可能にするために、粒子表面へアビジンを修飾した。アビジンが修飾された粒子はビオチン標識された任意のリガンドを粒子表面へ修飾することが可能となり、磁気分離可能なオルガネラの種類が広がることが期待される。本研究では最終的に粒子表面へトランスフェリンを修飾した。トランスフェリンは細胞内へ鉄イオンを運搬する役割を担うタンパク質である。細胞膜上のトランスフェリン受容体に鉄イオンを保持するトランスフェリンが結合すると、細胞内の異なるオルガネラを経由して最終的に細胞外へ放出される。そこで、トランスフェリン修飾粒子を細胞へエンドサイトーシスにより取り込ませ、標的となるオルガネラへ粒子が送達されるかを調べた。その結果、トランスフェリン修飾ナノ粒子の流体力学的粒径が約170 nmと大きいため、エンドサイトーシスにより効率的に細胞内へ取り込まれなかった可能性が示された。今後の展望として、タンパク質修飾後も流体力学的流径が小さな粒子を作製する為に、粒子表面の配位子やタンパク質修飾過程を改善することが必要となるであろう。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度には、磁性ープラズモンハイブリッドAg@FeCo@Agダブルシェル型ナノ粒子の生成機構の解明に取り組んだ。ナノ粒子生成機構における重要な発見は以下の2点である。第一に、FeとCoイオンがAgナノ粒子の触媒作用により還元されFeCoシェルが形成されること、第二に、最外殻のAgシェルはFeCoシェル形成中に取り込まれたAg原子の表面偏析により形成されること、が明らかとなったことである。さらに、このナノ粒子のFeCoシェルは部分的に酸化されコバルトウスタイト相を形成していることが分かった。コバルトウスタイトは反強磁性体であるため、FeCoが酸化されるとナノ粒子の飽和磁化が急激に減少してしまうという問題があった。そのため、耐酸化性を向上すべくAg@FeCo@Agのコアへ電気陰性度の高いAuを少量合金化し、Agのプラズモン散乱特性を維持したまま電子移動効果を向上することにより、FeCoの酸化をより抑制することを試みた。このような試みから合成されたAgAu@FeCo@AgAuナノ粒子はAg@FeCo@Agナノ粒子と比較してFeCoシェルの酸化が抑制されていることを確認した。このような粒子の改良と並行して、ナノ粒子をオートファゴソームへ取り込ませる条件検討も実施した。その結果、リポフェクション法により粒子をHEK293T細胞及びCOS-1細胞内へ導入したところ、どちらの細胞でも粒子がオートファゴソーム内に局在していることを共焦点顕微鏡で確認することに成功した。磁気分離能とイメージング能を併有するAg@FeCo@Agダブルシェル型ナノ粒子の表面を正電荷を有するポリ-L-リジンで被覆した。ナノ粒子をトランスフェクションにより哺乳細胞へ導入したところ、30分以内にナノ粒子は初期エンドソームへ送達され、1時間後にはナノ粒子はオートファゴソームへ送達されることが共焦点顕微鏡観察により確認された。また、培養時間を長くすると、粒子を含むオートファゴソームの数が増加することが分かった。既存のオートファゴソームの分離法は多くの過程を要し、少なくとも2時間の超遠心が必要であったが、磁気分離を用いることで簡便且つ迅速にオートファゴソームの分離が行えると考えられる。粒子を細胞へトランスフェクションし、細胞膜を温和に破砕した後、自動磁気細胞分離装置を用いて、細胞破砕液の磁気分離を行ったところ、30分以内に磁気分離分画を取得することに成功した。オートファゴソームが分離できたかを確認するために、磁気分離分画に対しウエスタンブロットを行った。オートファゴソームのマーカータンパク質であるLC3はオートファゴソーム膜結合型のLC3-IIと遊離型のLC3-Iの二種類の状態をとることが出来る。磁気分離前後の試料を比較したところ、磁気分離後ではLC3-IIの量が増えていることが分かった。また細胞質内に局在するGAPDHをネガティブコントロールとして調べたところ、磁気分離前では検出されたGAPDHは磁気分離後では検出されなかった。このことからオートファゴソームを磁気分離することに成功したということができる。また、リソソームのマーカータンパク質であるLAMP2も磁気分離後の試料から検出されたことから、オートファゴソームはリソソームと融合したことが示唆される。今後はオートファゴソームの純度を上げ、プロテオーム解析に供しオートファゴソームの膜タンパク質を同定する予定である。本研究の目的はオートファゴソームの磁気分離及びプロテオーム解析によるオートファゴジーに関連したタンパク質の同定である。平成27年度までに磁気分離能とイメージング能を併有するAg@FeCo@Agダブルシェル型ナノ粒子とその表面のポリマーの合成に成功した。

平成28年度では、ナノ粒子を哺乳細胞へ導入し、培養時間を変化させることで、粒子の細胞内局在の経時変化を追跡することに成功した。この結果から細胞内で粒子を含むオートファゴソームの数は1時間後から増えることが確認できた。また、磁気分離においては当初、磁気カラムへの細胞内小器官の非特異吸着により収率が低下することが懸念されていたが、得られた磁気分離分画からはオートファゴソームのマーカータンパク質であるLC3がウエスタンブロットにより顕著に検出することができ、深刻な非特異吸着の影響がないことが分かった。また、エンドソームのマーカータンパク質とリソソームのマーカータンパク質も磁気分離後の試料から検出され、これらの結果は顕微鏡画像の結果と矛盾しなかった。平成28年度までに磁気分離能とイメージング機能を有する、Ag@FeCo@Agコア@シェル@シェル型ナノ粒子を創生し、哺乳動物細胞へトランスフェクションすることで、オートファゴソームに粒子を送達し、オートファゴソームの磁気分離に成功した。その際、粒子表面は親水性ポリマーで被覆されていたが、オートファゴソームの分離において粒子表面の機能化は重要ではなかった。今後、様々なオルガネラの分離に利用可能な汎用性の高い磁気分離技術の構築を考慮すると、粒子表面を任意のリガンドで修飾することが必要となる。平成29年度は粒子表面へ任意のリガンドの修飾を可能にするために、粒子表面へアビジンを修飾した。アビジンが修飾された粒子はビオチン標識された任意のリガンドを粒子表面へ修飾することが可能となり、磁気分離可能なオルガネラの種類が広がることが期待される。本研究では最終的に粒子表面へトランスフェリンを修飾した。トランスフェリンは細胞内へ鉄イオンを運搬する役割を担うタンパク質である。細胞膜上のトランスフェリン受容体に鉄イオンを保持するトランスフェリンが結合すると、細胞内の異なるオルガネラを経由して最終的に細胞外へ放出される。そこで、トランスフェリン修飾粒子を細胞へエンドサイトーシスにより取り込ませ、標的となるオルガネラへ粒子が送達されるかを調べた。その結果、トランスフェリン修飾ナノ粒子の流体力学的粒径が約170 nmと大きいため、エンドサイトーシスにより効率的に細胞内へ取り込まれなかった可能性が示された。今後の展望として、タンパク質修飾後も流体力学的流径が小さな粒子を作製する為に、粒子表面の配位子やタンパク質修飾過程を改善することが必要となるであろう。オートファゴソームを磁気分離し、膜タンパクの同定を試みる。具体的には、粒子表面電荷の制御や、粒子と細胞の共培養時間の最適化で、オートファゴソーム内にAgAu@FeCo@AgAuナノ粒子が高効率で取り込まれる条件を探索する。最適条件を見出した後、自動磁気細胞分離装置(MACS)を用いてオートファゴソームの磁気分離を行う。オートファジーが誘導された細胞の細胞膜を温和に破砕し、内容物をMACSに供し、磁性プローブを含むオートファゴソームのみを抽出する。オートファゴソームを単離した後はプロテオーム解析に供し膜タンパク質の同定を行う。また、オートファゴソーム内に取り込まれたナノ粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)により観察する。
髄鞘形成因子が軸索成長円錐の行動に及ぼす影響に関する研究

1)軸索成長円錐の行動を抑制する成熟脊髄灰白質の作用について(Nagashima et al.,J.Neurobiol.,in prcss)伝導路を構成する軸索の成長が発生過程に従って減弱する現象に対して、標的領域の灰白質に存在する軸索の成長を促進する分子の減少か、或いは成長を抑制する分子の増加が、軸素伸長を調節している可能性が考えられる。生後1日齢のハムスターの大脳皮質知覚運動野の上肢領域を、生後1日齢から3週齢の頚髄から抽出した膜分画上で組織片培養し、異なる生体条件に対する皮質由来の神経突起の応答について、突起伸展の定量化および経時的ビデオ顕微鏡による動的行動解析により検討した。その結果、脊髄の成熟に従って皮質由来の神経突起の成長を抑制するようになる原因として、白質に局在し髄鞘に関連した分子のみならず、成熟灰白質にも抑制性の分子が存在し、皮質脊髄路軸索の成長円錐を誘導している可能性が示唆された。2)成長軸素に発現するグルタミン酸トランスポーターGLT-1について(Yamada et aI.,J.Neurosci.,1998)成熟期の星状膠細胞に発現するGLT-1について、発生過程のマウス脊髄における発現を解析した。GLT-1のmRNAは、胎仔期より成熟段階まで、脊髄外套層ないし灰白質に検出された。免疫組織化学では、胎仔期の脊髄外套層ないし白質において、横断切片で点状に、矢状断切片で線維状に、GLT-1免疫反応が認められ、電顕では成長円錐様の膨大部を形成する軸索にGLT-1免疫反応が検出され、隣接する軸素に面する軸索形質膜に限局していた。生後早期の段階でGLT-1は脊髄白質の軸索から消失し、灰白質の星状膠細胞に出現した。従ってGLT-1は、星状膠細胞に発現する前に、一過性にニューロンに発現し伸長する軸素に局在する。GLASTは放射状グリアに局在するため、発生の過程でGLT-1とGLASTの各々のグルタミン酸トランスポーターは、ニューロンの成長軸索、或いはニューロンの細胞体の移動に沿って、細胞成分の特異的な局在分布を示す。皮質脊髄路を構成する軸索の成長と発芽が、発生過程を経過するに従って減弱する現象は、成熟脊髄の中で抑制性の髄鞘関連蛋白が増加する事と相関すると考えられてきた。しかしながら、髄鞘形成の時期よりも以前から発芽が減弱し始める事実から、脊髄の灰白質に存在する成長を促進する分子が減少するか、或いは成長を抑制する分子が増加する事も、皮質脊髄路の軸索伸長を調節している可能性が考えられる。この問題を検討する目的で、生後1日齢のハムスターの大脳皮質知覚運動野の上肢領域を、生後1日齢から3週齢の頚髄から抽出した膜分画上で組織片培養した。皮質由来の神経突起は、幼若脊髄の膜分画上で活発に伸長するのに対して、成熟脊髄の白質および灰白質から抽出された膜分画上では、全く伸長しなかった。縞状に膜分画を分布させた実験系でも、皮質の神経突起は著明に幼若脊髄の方を選択した。さらに15日齢と1日齢の膜分画を混合すると神経突起の成長を阻害した事から、成熟脊髄の白質と灰白質の双方に、抑制性の分子が増加していると考えられた。皮質由来の軸索成長円錐の行動を経時的にビデオ顕微鏡で観察した実験結果も上記の解釈を支持した。すなわち神経突起の伸長を許容するラミニンまたは幼若脊髄膜分画と成熟脊髄由来の膜分画の境界領域では、成長円錐は繰り返し退縮したり、成熟脊髄の膜分画を回避するように伸長方向を変更したり、或いは成熟脊髄の膜分画上では伸長速度が著しく減速する事が判明した。これらの結果から、皮質由来の神経突起に対して、発生過程の脊髄が次第に抑制するようになる原因として、脊髄の白質に存在する髄鞘に関連した分子のみならず、灰白質にも抑制性の分子が存在し、皮質脊髄路軸索の成長円錐を誘導している可能性が示唆された。免疫組織

化学では、胎仔期の脊髄外套層ないし白質において、横断切片で点状に、矢状断切片で線維状に、GLT-1免疫反応が認められ、電顕では成長円錐様の膨大部を形成する軸索にGLT-1免疫反応が検出され、隣接する軸素に面する軸索形質膜に限局していた。生後早期の段階でGLT-1は脊髄白質の軸索から消失し、灰白質の星状膠細胞に出現した。従ってGLT-1は、星状膠細胞に発現する前に、一過性にニューロンに発現し伸長する軸素に局在する。GLASTは放射状グリアに局在するため、発生の過程でGLT-1とGLASTの各々のグルタミン酸トランスポーターは、ニューロンの成長軸索、或いはニューロンの細胞体の移動に沿って、細胞成分の特異的な局在分布を示す。
真核生物DNA修復反応におけるDNAポリメラーゼβ及びεの役割

出芽酵母内には染色体DNA複製に関与している三つのDNAポリメラーゼ(I,II及びIII)の他に、DNAポリメラーゼIV,Rev3DNAポリメラーゼ及びミトコンドリア内に存在するDNAポリメラーゼが知られている。最近の酵母ゲノムプロジェクトの結果から酵母染色体DNA上に新たなDNAポリメラーゼ様の蛋白をコードするORFが明らかになった(YEL055C)。本年度はこのORFが実際、新たなDNAポリメラーゼをコードしており、このDNAポリメラーゼのDNA修復反応への関与を検討した。先ずYEL055CをGALプロモーターの下流に挿入しガラクトースによる誘導により蛋白の多量発現を試みた。その結果、ORFより予想される分子量の約120kDa蛋白の特異的な誘導がSDSゲル電気泳動により検出された。次にこの蛋白がDNAポリメラーゼ活性を有するかどうかをactivity gel assayを行なった。その結果新しい誘導された約120kDa蛋白にDNAポリメラーゼ活性が存在することが証明できた。最後に、この新しく同定されたDNAポリメラーゼの修復に於ける役割を検討する目的でこの遺伝子の欠損株を作成し、現在解析を行なっている。
細胞骨格系の滑り運動による細胞膜タンパク質の輸送機構の研究

「細胞骨格系のアクチン線維と結合した細胞膜の膜貫通型蛋白質が、アクチン線維間の滑り運動によって細胞膜上を輸送されている」という仮説を検証することが本研究の目的である。そのために、前年度に開発した2光子励起蛍光顕微鏡を用いた光褪色法を用いて、膜骨格系のアクチンフィラメントの運動を測定し、膜タンパク質の運動との相関を求めることを計画した。本年度は、前年に名古屋大学から大阪大学へ移動したため、新たに、大阪大学において2光子励起蛍光顕微鏡の立ち上げをおこなった。極超短パルスのTiサファイアレーザーを光源とし、市販の共焦点顕微鏡スキャナーを改造して倒立顕微鏡に接続し、2光子励起蛍光顕微鏡とした。この装置が以前に使用していた装置と、空間分解能、S/N等において同程度の性能を持つことを確かめた。細胞内のアクチン線維を蛍光標識するために、化学標識したアクチンモノマーを顕微注入する予定であったが、より効率よく、細胞に対するダメージもなく実験をおこなうため、GFP融合アクチン遺伝子を培養細胞に発現させることとし、クローニングによってGFP-アクチンを安定に発現する細胞株を得ることができた。この細胞を2光子励起蛍光顕微鏡で観察し、ドーサル面の細胞膜直下約1μm程度の厚さの断層像で、膜骨格系と思われるアクチン線維のネットワークを見ることができた。このように、光褪色法でアクチン線維の動きを測定する準備が整ったので、今後は当初の計画通り実験を進めていく。「細胞骨格系のアクチン線維と結合した細胞膜の膜貫通型蛋白質が、アクチン線維間の滑り運動によって細胞膜上を輸送されている」という仮説を検証するのが、本研究の目的である。この目的を達成するため、αC1と名付けられた細胞間接着分子E-カドヘリンの人工変異体を用いて、以下のような実験を行なった。αC1分子の細胞膜上での運動を、金コロイド粒子標識による一粒子追跡法で測定した。その結果、分子が間欠的に方向性のある運動を行うことが分かった。方向性運動が、細胞内のATPに依存することが確かめられた。また、野生型のE-カドヘリン分子においても同様の運動が起こることが分かった。上のような間欠的な方向性運動が、1分子測定で常に問題となる統計的な揺らぎによる見かけの運動でないことを明らかにするため、一粒子の運動軌跡から、統計的に有為な方向性運動を取り出すためのデータ処理法を開発した。これは、1運動軌跡内の微小時間範囲における粒子位置の2乗変位、運動軌跡のgyration parameter、進行方向の角度変化の分散の各パラメータを、ランダムウォークにおける同じパラメータの分布と比較することによるものである。細胞膜骨格のアクチン線維の運動を直接測定するために、2光子励起法を応用した蛍光褪色回復法を開発した。この法は、深さ方向に約1μmの空間分解能をもっており、細胞膜直下のアクチン線維についた蛍光色素だけを選択的に光褪色することができる。
実部材に基づく既存建物の耐震性能評価に関する研究

本研究は既存建物の耐震性能を精度よく評価するために既存建物の実部材の性能と評価式の関係やコンクリートそのものの性能を明らかにすることを目的としている。既存建物から実部材や材料を取り出し載荷実験を行い,その結果を既往の評価式と比較することによって施工精度や経年劣化の影響を定量的に把握した。その結果、コンクリートの弾性係数が従来の評価式より23程度低くなる。一方、部材レベルではせん断ひび割れは評価式よる耐力より早期に発生する傾向がみられたが、せん断強度自体は従来の下限式に低強度の低減率等を考慮することで評価できることが分かった。エポキシ樹脂の補強効果も確認した。既存建物の耐震性能評価で問題についてこれまで申請者が蓄積してきた研究成果をまとめて国内外に情報発信するとともに本研究課題に関する資料を収集した.25年度に解体されたA市市民ホールの渡り廊下より長さ5mの梁を3本入手し、この梁の載荷試験を実施した.試験体の大きさから福山大学の大型載荷装置を使用し、シアスパン比および補修の有無を変数にして集中加力方式で実験を実施した.曲げ耐力ついては既往の評価式で評価できること確認した.せん断耐力についてはシアスパン比が小さくなると整合性が低下することが分かった.この結果は日本コンクリート工学会の論文集に投稿し掲載予定となっている.代表研究者が所属する大学の4階建てクラブハウスおよび小学校校舎の解体に伴い、柱3本、梁2本を入手した.2014年度載荷予定である.部材の切り出しと同時にその他の構造部材からコンクリートコアを採取し圧縮試験を実施した.圧縮試験では応力度ひずみ度曲線を計測し、圧縮強度、ヤング係数、ポストピーク後のひずみ度を抽出した.その結果はこれまで収集したデータと比較検討し、国際会議に投稿中である.既存建物の耐震性能評価で問題についてこれまで申請者が蓄積してきた研究成果をまとめて国内外に情報発信するとともに本研究課題に関する資料を収集した。25年度に解体された築50年のB市小学校より梁を2本および柱1本入手し,このうち梁の載荷試験を実施した。取り出した梁の両端に加力用コンクリートスタブを新設し,代表申請者が所属する大学の2軸載荷装置を使用し,逆対称曲げ加力方式で実験を実施した。試験体はせん断破壊型になるよう梁のスパン長を調整している。当該建物のコンクリートは軽量コンクリートが使用され,かつ低強度コンクリートであることが事前の調査で明らかになっている。せん断耐力についてはこの2つの影響を考慮することにより,既往の評価式が適用可能であること確認した。また既存梁はジャンカやコールドジョイントなどの施工不良が散見され2体のうち1体にエポキシ樹脂を注入して補強効果につて検討した。その結果,剛性,耐力,靭性が著しく向上することが分かった。特に最大耐力はエポキシ樹脂を注入しないものに比べ1.5倍上昇することがわかった。この結果は日本コンクリート工学会の論文集に投稿し条件付き採用となっている。また,同様の内容について国際会議SMAR2015Antalya(Turkey)に投稿中である。これまでに収集した既存建物からのコンクリートの力学的特性についてはIABSE2014Madridで発表した。平成25年度に実施した実大梁の曲げ試験については国内ではJCI2014に投稿・発表し,国外ではFib2015Copenhagenで発表予定である。既存建物の耐震性能評価で問題についてこれまで申請者が蓄積してきた研究成果をまとめて国内外に情報発信するとともに本研究課題に関する資料を収集した。26年度に解体された築50年のB市小学校より梁を2本および柱1本入手し,平成27年度は柱の載荷試験を実施した。取り出した柱の両端に加力用コンクリートスタブを新設し,代表申請者が所属する2軸載荷装置を使用し,0.1FcbDの軸力下で逆対称曲げ加力方式で実験を実施した。試験体はせん断破壊型になるよう柱のスパン長を調整している。実験では早期にせん断ひび割れが発生し、曲げひび割れはほとんどなく最終的には想定した通りにせん断破壊した。平成26年度実施の梁試験体ではエポキシ樹脂注入によって大幅に耐力、靭性能向上が見られたため、本年度も載荷後の柱試験体をエポキシ樹脂注入で補修し再加力した。耐力は1.3倍程度向上したものの初期加力試験体と同じ変形角でせん断破壊し軸力があると靭性能は向上しないことが分かった。この結果は2016年の本コンクリート工学会の年次論文集に投稿し条件付き採用となっている。平成25年度に実施した実大梁の曲げ試験についてはFib2015Copenhagenで発表した。平成26年度実施した梁のせん断試験はJCI2016(千葉)及びSMAR2015/Antalya(Turkey)で発表した。平成25年に体育館から採取したコンクリートの物性についてはSCMT4/Las Vegas(USA)で発表予定である。また,本年度の結果に平成26年の梁のせん断試験結果を加えて総合的な検討を加えて国際会議16WCEE/Santiago(Chili)に投稿中である。

一方、部材レベルではせん断ひび割れは評価式よる耐力より早期に発生する傾向がみられたが、せん断強度自体は従来の下限式に低強度の低減率等を考慮することで評価できることが分かった。エポキシ樹脂の補強効果も確認した。申請書中25年度実施計画にある1)建築物関係の実構造物実験についての資料収集については行われた研究そのものが少なく,実験事例の収集は数例に留まったため,代表研究者が一昨年実施した実部材の性能評価について再度見直しを行うとともに,既存建物の耐震性能評価の問題点を過去の実験結果から抽出した。一方,2)実部材の入手,3)実験実施については,25年度に曲げ試験を実施し,26年度にその成果を国内外に情報発信している。26年度は梁のせん断試験を実施し,既往の評価式との整合性や補強の無による相違点などを主たる検討項目としてデータを分析している。現在その成果を国内外に情報発信中である。27年度は既存建物のコンクリートについては追加収集予定である。また、部材については入手済みの柱部材の耐震性能把握実験およびその結果分析を実施する予定であり申請時に計画した内容についてほぼ予定通りの進捗状況である。27年度が最終年度であるため、記入しない。耐震工学25年度入手した柱部材の載荷試験を実施する予定である。入手した部材のうち1体は昨年度実施した部材とほぼ同じで代表研究者が所属する大学の2軸載荷装置で加力可能であり,逆対称曲げ加力方式を採用する予定である。現在実部材を加力用に整形中である。他の2本の柱は本学の加力装置では軸力の載荷が能力を超えているため他の施設(福山大学のハイテクリサーチセンター)を借用して実験実施する予定である。実験においてはせん断性能を主たる検討項目とし,既往の評価式と比較する。また,可能な限り解体建物から実部材やコンクリートを入手し,データを蓄積することで研究成果の妥当性を高めてゆく予定である。最終的に得られた成果を総括し,既往の鉄筋コンクリート造建物の診断精度を向上させるための提案を行い,建物の長寿命化に資する成果を提出したいと考えている。申請書中25年度実施計画にある1)建築物関係の実構造物実験についての資料収集については行われた研究そのものが少なく、実験事例の収集は数例に留まったため、代表研究者が一昨年実施した実部材の性能評価について再度見直しを行うとともに、既存建物の耐震性能評価の問題点を過去の実験結果から抽出した.一方、2)地域自治体A市より実部材の入手、3)実験実施については、部材の耐震性能把握実験およびその結果分析についてはほぼ予定通りの進捗状況である.また2014年度に実施予定の実部材も先行入手できたことは予定外の成果であった.27年度が最終年度であるため、記入しない。実部材の実験費用を高く見積もりすぎていたが本学の学生等の協力により実費のみとなったことなどによる。また、26年度実施予定の柱部材の実験を27年度に実施することとしたため予算を繰り越すよう予算使用したためである。25年度入手した実部材の載荷試験を実施する予定である.入手した部材は昨年度実施した部材より小さく、代表研究者が所属する大学の施設で載荷可能である.
モノクローン抗体を用いた神経結合因子のスクリーニング

視神経と視覚中枢との特異的な神経結合の規定因子を同定する目的で、アフリカツメガエル幼生の視蓋(最も主要な視中枢)の細胞を抗原にしてモノクローナル抗体を多数作製した。前年度までの研究により、視中枢と特に強く結合するモノクローナル抗体(MAb-A5)を得、この抗体が認識する抗原分子(A5分子)が細胞表面の分子量が約14万ダルトンの蛋白質分子であることが明らかにされた。今年度は、A5分子の性質ならびにその生理機能を明らかにするため、次の解析を行った。1.眼球移植実験:免疫組織化学的な解析により、A5分子が視中枢以外にも、脳のごく限られた領域で発現していることが明らかにされた。脊髄と延髄ではGeneral Somatic Sensory Tract(GSST)と呼ばれる神経路にのみ発現している。そこで、アフリカツメガエルの発生早期に眼球の原基を脊髄の近傍に移植する実験を行ったところ、この移植眼球から伸び出した視神経は全てA5分子を発現しているGSSTに選択的に侵入することが明らかになった。このような眼球移植の結果は、視神経がA5分子を手掛りにして自己の標的を(正常な位置の眼球からの視神経は視中枢を、移植眼球からの視神経はGSSTを)識別していることを強く示唆している。2.血清抗体の作成:アフィニティークロマトと電気泳動を併用し、約3万匹のアフリカツメガエル幼生脳からA5分子を精製し、これを抗原としてラットを感作し、A5分子に対する特異血清抗体を作成することに成功した。現在、この血清抗体を用いて次の二点の解析を行っている。a.血清抗体による視覚神経回路の形成阻害の検討。b.A5分子をコードする遺伝子(cDNA)のクローニング。
異なる温度で生合成される二種類の光受容分子一次構造差と機能変化の解析

アメリカザリガニの網膜にはレチナ-ルと3-デヒドロレチナ-ルが含まれその含有率は年周期に伴い変化する。特に夏期にはレチナ-ルのみとなる。この変化は主に温度環境によるものであり、実験室内で再現できる。細胞内記録法により、各視細胞のスペクトル応答を記録すると、夏期には一種類の視細胞(λmax=600nm)のみが確認され、夏期以外の季節には(以下冬期)、四種類の応答を示す視細胞(λmax=560と600nmの半値幅の狭い曲線、及びλmax=600と640nmの半値幅の広い曲線)が確認された。夏期の応答曲線に比べて冬期には短波長側に応答極大を持つものが見いだされたが、単波長光照射実験により、短波長光はレチナ-ルが多く吸収し、長波長光はは3-デヒドロレチナ-ルが多く吸収することが確認された。これらの結果から冬期には、新たなオプシンが少なくとも一つ生合成され、二種類のオプシンと二種類の発色団とのそれぞれの組合わせによる四種の視物質が存在している事が考察された。この事を証明するためにまずモノクロ-ナル抗体を、ラブド-ムから界面活性剤で抽出した膜蛋白等を抗原とし、マウスを用いて作成した。モノクロ-ナル抗体は、全てのラブド-ムと結合する抗体、近位視細胞のラブド-ムと結合するもの、ラブド-ムの一部と結合するもの等が得られた。これらの抗体は約3.5kdalの蛋白と結合した。これにより、二種の異なる光受容分子が独立して光受容細胞内に存在していることが強く示唆された。その後、1,000個のザリガニ網膜から始めて、網膜のmRNAの採取に成功しcDNAを作成し、ライブラリ-を作成した。これらのライブラリ-作成には上記のモノクロ-ナル抗体によるスクリ-ニングを行い、現在までに3個の抗体ポジティブなコロニ-を得ており、スクリ-ニングを続行すると同時に、一次構造の解明に努力している。
酵母遺伝子欠損株を用いた網羅的解析によるスフィンゴシン1-リン酸の作用機構解明

酵母では、フィトスフィンゴシン(PHS)のリン酸化体であるフィトスフィンゴシン1-リン酸(PHS1P)が動物細胞でのスフィンゴシン1-リン酸と同様に生理活性を有し、熱ショック応答、ジオーキシックシフトなどの作用に関わっていることが知られている。私は前年度のPHS耐性遺伝子のスクリーニングで、PHS1Pの生成調節機構に関わる因子として、HEM14、HMG1、KES1、ERG5遺伝子を同定した。これらの遺伝子の変異株では、酵母スフィンゴシンキナーゼLdb4pのリン酸化が低下していた。また、Δhem14、Δhmg1変異株においては、Lcb4pの発現も低下していた。まず、これらの因子のすべてに共通して、エルゴステロール合成に関わることが知られているので、直接エルゴステロール生合成に関わる遺伝子(ERG2、ERG3、ERG5、ERG6)の欠損株を作成し、Lcb4pのリン酸化状態について調べた。その結果、作成したすべてのエルゴステロール合成変異株において、リン酸化の低下が認められた。一方、Lcb4pの量には影響を受けなかった。次にLcb4pの発現について検討を行った。最もLcb4pの発現が低下していたΔhem14変異株を用いて、パルスチェイス実験を行ったところ、Lcb4pの発現は翻訳レベルで低下していることが示唆された。HEM14、HMG1遺伝子はヘム合成に関わることが知られるので、ヘムの異常によってLcb4pの発現が低下した可能性が考えられる。そこで、ヘムによって活性化する転写因子として、Hap1pが知られているので、Δhap1変異株を作成し、Lcb4pの発現について調べた。その結果、Δhap1変異株において、Lcb4pの発現の低下が認められた。これらの結果は、Lcb4pのリン酸化と発現は、エルゴステロールとヘムによって調節されていることを示唆する。動物細胞において、スフィンゴシン1-リン酸(S1P)は細胞増殖作用、アポトーシス抑制などの作用を持つ生理活性脂質である。酵母では、フィトスフィンゴシン(PHS)のリン酸化体であるフィトスフィンゴシン1-リン酸(PHS1P)が動物細胞でのS1Pと同様に生理活性を有し、熱ショック応答、ジオーキシックシフトなどの作用に関わっていることが知られている。PHS1P分解酵素DPL1及びPHS1P脱リン酸化酵素LCB3を欠損した株(Δdpl1Δ1cb3)は、培地中のPHSに対する感受性が高まっている。これは培地中から取り込まれたPHSがPHS1Pに変換し毒性を示すからである。この現象を利用し、酵母のゲノムへトランスポゾンをランダムに挿入させることにより、培地中のPHSに耐性となった株を単離した。得られたPHS耐性酵母変異株の原因遺伝子を同定し、LCB4、PBP1、HEM14、UFD4、HMG1、TPS1、PDR5、WHI2、KES1、ERG5の10種の遺伝子であることを明らかにした。得られた変異株がPHS耐性を獲得するためには、(1)PHSの取り込み低下、(2)PHS1P生成低下、(3)PHS1Pシグナル低下の3つが考えられる。まず、PHSの取り込みに影響がある変異株があるかどうかについて調べ、Δpdr5において取り込みの減少が確認された。次に、スフィンゴシンキナーゼLcb4pの発現、リン酸化が減少した変異株があるかどうかについて調べ、Δhem14、Δhmg1、Δkes1、Δerg5において、Lcb4pの発現、またはリン酸化の減少が確認された。これらの結果から(1)PHSの輸送にはPDR5、(2)PHS1Pの生成調節機構にはHEM14、HMG1、KES1、ERG5、(3)PHS1PシグナルにはTPS1、PBP1、WHI2、(4)その他としてUFD4が関わっていることが示唆された。

そこで、ヘムによって活性化する転写因子として、Hap1pが知られているので、Δhap1変異株を作成し、Lcb4pの発現について調べた。その結果、Δhap1変異株において、Lcb4pの発現の低下が認められた。これらの結果は、Lcb4pのリン酸化と発現は、エルゴステロールとヘムによって調節されていることを示唆する。
RLGS法を用いたマウスインプリント遺伝子の系統的探索

本年度はメチル化インプリント座位のスクリーニングを行った。前年度までに報告した結果に加え、更にlandmark座位にNotI,Bss-II,EagIを、C57BL/6JとPWK(Mus musculus musculus)の交配を用いて全CpG islandの約35%まで範囲を拡げスクリーニングを行った。その結果、新たな5つのcandidate imprintedspotsを同定した。また、これまでにスクリーニングの結果を報告したcandidatespotsの内、マウス第9染色体にマップされたIrlgs3よりインプリント遺伝子cdc25Mmを同定した。Irlgs3は母方由来で脱メチル化し父方由来でメチル化するNotI座位であった。Irlgs3に相当するゲノムDNA断片をRLGSゲルからクローニングし、この領域を含むcosmid,P1クローンを単離し転写単位の検索を行った。exon trapの結果ras activatorであるマウスcdc25Mm遺伝子を同定し、その発現が父方由来の染色体特異的であることを示した。また、Irlgs3のNotI座位の近傍には41bp単位のtandem repeatが40回見出され、U2afbp-rsと共通構造としてメチル化インプリント座位近傍のくり返し配列がインプリントの制御に重要であると示唆された。このRLGS法を用いた系統的探索により、これまで2つマウスインプリント遺伝子を同定しており有効なストラテジーと考えられる。
運動による骨格筋由来エクソソームの制御および機能変化の解明

本研究計画の主題は、運動効果が全身で発現する機序を理解するため、運動による骨格筋由来エクソソームの制御および機能変化を明らかにすることにある。具体的には、骨格筋細胞から直接放出されるエクソソームを精製し、運動による量的あるいは質的な変化を解明、さらに、その変化が骨格筋自体、あるいは皮膚、血管などの近傍組織/器官を構成する細胞にどのような影響を与えるかを調べる。本研究によって、骨格筋で発生する運動シグナルが他組織/器官に波及するための新規メカニズムが明らかになる。
積極的な安全運転支援のための環境・状況認識および危険構造の抽出

本研究は,環境・状況認識および潜在的危険の自動抽出による予測型安全運転支援システムの構築を提案するものである.その中核技術として,自車前方にある他の動的障害(主として歩行者)の検出・認識・追跡について取り組み,オブジェクトの2次元画像特徴と,スパース・マッチングにより得られた3次元奥行き情報をマルチキューモデルの下で統合する,高速で効率的な検出手法を開発した.本研究は,環境・状況認識および潜在的危険の自動抽出による予測型安全運転支援システムの構築を提案するものである.その中核技術として,自車前方にある他の動的障害(主として歩行者)の検出・認識・追跡について取り組み,オブジェクトの2次元画像特徴と,スパース・マッチングにより得られた3次元奥行き情報をマルチキューモデルの下で統合する,高速で効率的な検出手法を開発した.本研究では,環境・状況認識および潜在的危険の自動抽出機構を備えた予測型安全運転支援システムの構築を目的とする.21年度は主に,(1)状況認識のための自車前方にある動的障害(歩行者)の検出・認識手法の研究開発,また,(2)交差点における自車追従型仮想視点映像の自動生成を行った.自車前方にある動的障害(主に歩行者)の検出・認識に関しては,我々はオブジェクトの2次元画像特徴および3次元奥行き情報をグラフィッカルモデルの下で統合する,効率的な検出手法を開発した.実験では,開発手法は現在最も優れたディテクターの一つとして認められているUoCTTIディテクターと比べて,平均精度(Averaqe Precision)はわずかに及ばないが,処理時間は5分の1まで短縮した.その成果は国際,国内学術会議で4篇の論文を発表した.今後実時間処理を目指してシステムの最適化やGPUプログラミングを取り入れる予定である.交差点における自車追従型仮想視点映像の自動生成については,スパース・マッチングに基づくビュー・モーフィングの手法を開発し,研究室環境での実験を行い,自然な中間視点映像の生成に成功している.これに関する成果は学術論文誌および国際会議でそれぞれ1篇の論文を発表した.来年度以降は,障害の検出だけでなく,危険の予測,対応措置の判断・提示も含めた安全運転支援を検討する.本研究は,予測型安全運転支援システムを実現するために必要となる基盤技術の確立を目指すものである.実現する技術内容は,(1)環境認識(静的障害の検出),(2)状況認識(自車周囲の動的障害の検出・認識・追跡),(3)静的・動的障害に関する情報の統合による危険予測と対応措置の判断,(4)運転者への情報提供の4層(4つの課題)からなる.平成22年度は,主に状況認識層について研究開発を行った.得られた成果状況認識層の中核になる技術は,自車前方にある動的障害(主に歩行者)の検出・認識である.これに関して,我々は,オブジェクトの2次元画像特徴と,スパース・マッチングにより得られた3次元奥行き情報をマルチキューモデルの下で統合し,高速で効率的な検出手法を開発した.この研究で開発した手法を,現在最も優れているとされるシカゴ大学の手法と比較すると,平均精度はほぼ互角のところ,処理時間を5分の1に短縮した.また,動的障害の追跡において,移動物体領域には空間的連続性および時間的連続性があるという特徴に注目し,それらをそれぞれマルコフ確率場(MRF),隠れマルコフモデル(HMM)を用いてモデル化することにより,追跡の安定性(ロバスト性)を大幅に向上させることができた.その研究成果は,国際学術論文誌ICIC Express Letters,国内会議MIRU2010等で発表した.また,国際会議MVA2011で発表する予定である.電子情報通信学会英文誌にも投稿した.今後,実時間処理を目指して手法の高速化・最適化を実施する予定である.本研究開発では,予測型安全運転支援システムを実現するために必要となる基盤技術の確立を目指した.開発技術内容には,(1)環境認識(静的障害の検出),(2)状況認識(自車周囲の動的障害の検出・認識・追跡),(3)静的・動的障害に関する情報の統合による危険予測と対応措置の判断,(4)運転者への情報提供の4層(4つの課題)が含まれる.平成23年度も22年度の成果をベースに,主に状況認識層について研究開発を行った.得られた成果状況認識層の中核技術は,自車前方にある動的障害(主に歩行者)の検出・認識である.我々は平成22年度までに,オブジェクトの2次元画像特徴と,スパース・マッチングにより得られた3次元奥行き情報をマルチキューモデルの下で統合し,非常に高速で安定性も高い認識手法を開発した.平成23年度は,同手法に領域分割を用いた「顕著性マップ」を導入し,人間が注意すべき特定の画像領域に集中して状況認識を行う手法を開発した。これにより,瞬時の判断が必要な場合に,より高速に状況を判断し,また,多数の歩行者が存在する等,複雑な状況においても,危険度に応じた状況認識を実現することが可能となった.また、状況認識手法の実用化を目指し,さらなる高速化・安定性向上に取り組んだ。研究成果は,電子情報通信学会英文誌,国内会議MVA'11等で発表している.なお,本研究開発では,障害の検出,特に動的障害の検出については計画を上回る成果を挙げたが,危険予測・対応措置の判断方式については検討レベルにとどまり今後の課題となった.
代数多様体の構造の研究

代数多様体が非特異トーリック曲面を含み、しかもその法束が豊富であって、かつ、その法束がある種の分裂条件を満たすならば、この代数多様体は単有理的になることが、研究代表者によってすでに示されている。証明の手法は、代数多様体内にある非特異有理曲線の近傍を精密に調べることによっている。非特異曲線の形式的近傍の貼りあわせ関数にあらわれる係数によって作られる半群の形によって、代数多様体の単有理性が示されるという鍵となる補題を用意したが、この補題は、単有理性を示すための一つの十分条件にすぎない。トーリック曲面の法束が、豊富であって、しかし、それほど強い分裂条件を満たさない時、(それは、今年度の研究によって、トーリック曲面が、部分多様体として、形式的に完全交叉でない時に対応することが明らかになった)先に用意した補題のみによっては結果は得られない。そこで、まず、具体的なトーリック曲面と、具体的なベクトル束を用意して、そのベクトル束が法束となるような高次元代数多様体が単有理的であるかどうかを調べている。その際、有理曲線の形式的近傍を、より精密に調べる必要がある。先の補題をより精密なものに一般化することにより、結果を精密化することは可能であると考えられ、徐々に結果は出てきている。法束が強い分裂条件を満たさない場合、以前とは本質的に異なった形式的近傍が現れることが明らかになりつつある。すなわち、より種数の高い曲線の形式的近傍によって支配される、有理曲線の形式的近傍が現れてくる。
高塩濃度・高二酸化炭素濃度地殻流体の起源と同流体の状態および誘電率の解析

これまでに報告されている塩水中の石英の溶解度実験結果から,0.5kb(300-500°C),1kb(200-500°C)および2kb(350-500°C)における1molal NaCl溶液の実効誘電率を求め,それぞれ350°C,400°Cおよび450°C付近で急変することが明らかとなった。本年度は、高温型変成作用に伴う地殻流体の把握と、流体の状態方程式を求める目的のため、以下の研究を実施した。1.山口県柳井地方および長野県北部木曽地方の領家変成帯の調査および試料採集。2.同変成帯中の石英脈と泥質片岩中の流体・固相包有物および炭質物のラマン測定。3.上記2の結果から、炭質物のラマンシフトを用いた地質温度計は、変成流体の温度推定に極めて有効であり、尚且つ変成鉱物相により示される変成温度より、短期間の熱履歴を詳細に記録していることが示された。4.柳井地方領家変成帯の炭質物のラマン分析結果から、同地方では後退変成期に最高変成温度より高温の二酸化炭素に富む流体が浸透したことが示された。5.以上の結果をまとめ、次ページに記す学会発表を行い、また、論文として発表した。6.ペルー国パルカ鉱山のベルリンおよびクレブラ鉱床の関係火成岩中の流体包有物の観察から、塩と二酸化炭素に富む流体を見出した。7.水-塩-二酸化炭素系地殻流体の状態方程式を求めるため、東北大にて水単成分の予察的な高温・高圧実験を行った。8.高温の水-塩-二酸化炭素系流体の誘電率を、石英の飽和度から見積もるアルゴリズムを開発し地震予知研究集会で発表した。以上の成果を踏まえて、次年度では、深成岩の固結に関連したマグマ性の高塩濃度・高二酸化炭素濃度流体の分析、水-塩系流体の高温・高圧実験および同系の誘電率の解析を進める予定である。本年度は,主として鉱化作用を伴う高温濃度流体の解析と,水-塩系地殻流体の誘電率の解析方法の検討を行った。1.ペルー国パルカ鉛-亜鉛鉱床の鉱化作用に関係したと考えられる花崗岩類より,塩濃度とガス成分の異なる幾つかの流体包有物のトレイルを見いだした。ラマン分光分析による各トレイルの流体包有物の組成の詳細な検討により,塩相当濃度が6070重量パーセントに及ぶ極めて高塩濃度の流体の存在を明らかにし,更に鉱化流体が沸騰した可能性を示した。また,直接鉱化作用に関係した流体包有物のトレイルを確認することが出来た。以上の成果を,平成21年度地球惑星科学連合大会(5月,千葉),資源地質学会(6月,東京)及びGoldschmidt-2009(6月,スイス)にて発表する予定である。2.高温・高圧の水-塩化ナトリウム系地殻流体の誘電率を,石英の溶解度から求めることが出来ることを,理論的に明らかにした。この理論に基づき,これまで報告されている圧が0.52キロバール,温度が300500度の範囲の様々な塩濃度流体中の石英の溶解度測定実験の約200件の結果から,1モルの塩化ナトリウム濃度の流体の誘電率を外・内挿により求めた。その結果,0.5,1及び2キロバールの塩水の誘電率は,温度降下に伴い,それぞれ350,400及び420度付近で急激に上昇することを明らかにした。また,この塩水の誘電率の上昇は,高温から低温にかけての塩化ナトリウムの電離によるものである可能性が示された。以上の成果を,平成21年度地球惑星科学連合大会(5月,千葉)及びGoldschmidt-2009(6月,スイス)にて発表する予定である。高温・高圧のH2O-NaCl系溶媒中の石英の溶解度から,地質学的解析に最も広く用いられているSUPCRT92 (Johnson et al., 1992)の熱力学的データに整合的な溶媒の実効誘電率を見積もるアルゴリズムを開発した。これに基づき,これまで報告されている実験データからの内・外挿により,0.5kb, 1kbおよび2kbでの300500°Cにおける1規定のNaCl溶液の実効誘電率を求めた。その結果,溶媒の誘電率はNaClの溶存種がNaCl(aq)からNa++Cl-に解離する温度付近で急激に変化することが示された。MIX99 (Hoshino et al, 2000)にこの誘電率を組み込んだ水-岩石相互作用のシミュレーションにより,今回の研究で求めた実効誘電率が既存の熱力学的データと整合的であることが確認された。以上の結果を,地球惑星科学連合2009年度大会(千葉県幕張市)およびGoldschmidt 2009 (Davos, Switzerland)で発表し,解析手法の正しさとユニークさを確認した。

更に,この誘電率を組み込んだMIX99により,1kbにおける流体の温度降下に伴う水市岩石相互作用のシミュレーションを行ったところ,石英に飽和した岩石では350°C付近で急激に岩石中の割れ目が充填されることが示された。一方,石英に不飽和な岩石ではこのような急激な割れ目充填は生じない。このことは,裂かを充填する鉱物としては石英が圧倒的に多いことと,脈の形成温度が300-400°C付近に集中する事実と調和的である。
共感的コミュニケーションの基礎を成す身体的同調の脳神経基盤の解明

本研究では、二者間で行うジャンケンを課題として用い、対戦相手の手の運動に同調する行動が起こるか否かを検討した。実験の結果は、イギリスで実施された先行研究の結果とは異なり、戦略的な勝利が求められる状況下では、無意識的な同調(模倣)は生じないことが明らかになった。また、ジャンケン課題では無意識的な同調が起こらないことが確かめられたため、ジャンケン課題とは別に、fNIRSを用いて、キーを順に人差し指で押していく課題中の脳活動を計測する生理実験を実施した。その結果、行動の抑制的コントロールに関与すると考えらえる前頭前野における脳活動の高まりが自動的模倣の抑制を求められた際に生じることが確認された。本年度は主に、2者間で行うジャンケンを実験課題として用い、ジャンケンで対戦相手の出した手の運動(グー、ジョキ、パー)への無意識的な同調の心的メカニズムと、そのメカニズムに関与する脳神経基盤を調べた。研究の具体的な内容を以下に示す。1)運動への同調を調べるために、2者間で行うジャンケン課題を用いた実験(N=43)を実施した。この課題では、実験参加者2名が対面してジャンケンを行い、対戦相手の手の運動に同調する行動が起こるか否かを検討した。その際に、目隠しの有無を操作した。両者が目隠しをしてジャンケンを行えば、偶然「あいこ」になる確率は約33%になると予測される。これに対して、一方の参加者が目隠しをして、もう一方の参加者のみが対戦相手の運動を見ることができる条件では、見えている参加者は思わず無意識的に相手の手に同調してしまい「あいこ」になる確率が偶然よりも高くなると予測された。実験の結果、イギリスで実施された先行研究の結果とは異なり、戦略的な勝利が求められる状況下では、無意識的な同調(模倣)は生じないことが明らかになった。この実験結果は2016年9月の日本認知科学会および2017年1月の国際応用記憶認知学会の年次総会にて報告した。2)身体的な同調が起こることが確認された課題として指定されたキーを順に人差し指で押していく課題を用いた。その課題を行っている時の実験参加者の脳活動をfNIRSを用いて計測する予備的実験(N=15)を2017年1月に実施した。実験結果は現在分析中であり、今後、日本心理学会の年次総会および国際fNIRS学会で報告予定である。当初の研究計画書において平成28年度に実施予定だった2者間でのジャンケン課題を用いた行動実験と、指でキーを順に押していく動作を模倣する課題中の脳活動を計測するfNIRS実験を予定通り実施した。よって、研究は概ね順調に進展していると考えられる。ただし、計画の段階で自動的模倣が生じると考えられていたジャンケン課題では、先行研究で報告されている結果が再現されなかったため、別課題を用いる必要が生じた。本年度は主に、2者間で行うジャンケンを実験課題として用い、ジャンケンで対戦相手の出した手の運動(グー、ジョキ、パー)への無意識的な同調の心的メカニズムについて得られた知見を論文にまとめた。また、上肢の系列動作を模倣するメカニズムに関与する脳神経基盤を調べた。1)昨年度に引き続き、身体運動への無意識的な同調を調べるために、2者間で行うジャンケン課題を用いた実験(N=10)を実施した。この実験結果はを昨年度までの実験データと合わせて論文としてまとめ、Psychologia誌に掲載予定である(印刷中)。2)ジャンケン課題とは別に、身体運動の無意識的な同調が起こることが確認された課題として指定されたキーを順に人差し指で押していく課題を用いた。その課題を行っている時の実験参加者の脳活動をfNIRSを用いて計測する本実験(N=19)を2018年1月に実施した。実験結果は現在分析中であり、今後、日本認知心理学会の年次総会および国際fNIRS学会で報告予定である。

平成29年度以降の計画は、2名の同調中の脳活動をfNIRSを用いて同時計測(同時計測の本実験)を行うことである。平成29年度には、愛知大学において前年度に検討した無意識的模倣が生じる課題を用いて、fNIRS装置の計測チャンネルを2名の頭部に分割して配置し、2者間で同調している時の脳活動を同時計測する。同時計測によって、単独の脳活動では知ることが難しい複数人の脳の同期活動を背景とした同調の脳神経基盤を検討できる。平成29年度後期には、運動への同調のメカニズムとその脳神経基盤の整理と研究の総括を行う予定である。認知心理学当該年度に実施したfNIRS実験において、fNIRS装置一式(脳機能イメージング装置本体、計測用ホルダ、三次元位置計測システム)のレンタル費用が当初予定額よりも値上がりし、レンタル期間を2週間から1週間に短縮してレンタルしたため結果的に当初計画予算を下回ることになった。次年度は、当該年度の未使用額をfNIRS装置のレンタル費用に充てることで、当初計画のレンタル期間(2週間)を確保し、fNIRS実験を実施する予定である。
人腫瘍におけるmenin遺伝子異常

副甲状腺機能亢進症の原因として副甲状腺の過形成と腫瘍が知られているが,その区別は容易ではない。そこで腎不全を原因とする二次性副甲状腺機能亢進症20例の摘出副甲状腺組織を用い,MENIの原因遺伝子として同定されているmenin遺伝子の変異についてエクソン210についてPCR-SSCP解析を行った。その結果すべての症例において変異は認められなかった。Zollinger-Ellison syndromeを併発したMENIの1症例でエクソン3にW198Xの突然変異が認められた。また,menin遺伝子座のある11q13のLOH解析を行ったがこの領域の欠損はまったく認められなかった。さらに,アンドロゲン受容体遺伝子とPGK遺伝子のヘテロ接合性を利用し,クロナリティー解析を行ったところ,75%の症例でクロナリティーが認められた。これらのクロナリティーとc-PTHレベル。腫瘍レベル,及び病理学的特徴との間に相関性は見られなかった。以上の結果より二次性甲状腺機能亢進症の発症には,副甲状腺の過形成から腫瘍への移行がモノクローナルに起こるが,menin遺伝子の異常は、腫瘍化の初期には関与していないことが推測された。副甲状腺機能亢進症の原因として副甲状腺の過形成と腫瘍(腺腫、癌)が知られているが、その区別は容易ではない。そこで今年度は、腎不全を原因とする二次性副甲状腺機能亢進症患者20例の摘出副甲状腺組織を用いmeninの点突然変異の有無についてエクソン210についてPCR増幅しSSCP解析を行った。ところで全ての症例において、突然変異は認められなかった。又、menin遺伝子座のある11q13のLOH解析をD11S4941,D11S4945,D11S4946マーカーを用いて行ったところ、16例中12例でヘテロ接合性が末梢血、副甲状腺組織DNAで見られたが、allelic lossは全く認められなかった。更に、X染色体上の遺伝子であるアンドロゲン受容体遺伝子とPhosphoglcyce-rate Kinase(PGK)遺伝子のヘテロ接合性を利用し、クロナリティー解析を行った。その結果75%の症例でクロナリティーが認められた。以上より、二次性甲状腺機能亢進症発症には、副甲状腺の過形成から腫瘍への移行がすみやかに起こるが、menin遺伝子の異常は、腫瘍化の初期には関与していないことが考えられる。昨年度に引き続き腎不全を原因とする二次性副甲状腺機能亢進症患者20例の摘出副甲状腺組織を用い,クロナリティーとC末端-PTH(c-PTH)レベル,腫瘍の重量,及び病理学的特徴との関係について調べた.この結果75%の症例にクロナリティーが認められたものの上記3項目との相関性は見られなかった.以上の結果より,二次性副甲状腺機能亢進症のほとんどは単一細胞由来でありこれらの形態はc-PTHレベルや病理学的特徴によって多細胞由来のものとの鑑別は困難であることが明らかとなった.また、Zollinger-Ellison syndoromeを併発したMEN1症例1例についてmenin遺伝子の異常を検索したとこと,エクソン3にW198Xの突然変異が認められた.