hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
P進解析を用いた分岐理論の拡張

前年度からの研究で、幾何的に意味のあると思われる、曲線上の準巾単かつ過収束なisocrystalないしは、それに対応するp進微分方程式の局所的なガロア群が定義され、その構造やその上に乗るフロベニウス構造がはっきりした。本年度の研究では、それを大局的な微分方程式に応用することを考えた。特に一次元射影直線上の2点に特異点を持つ階数2の合流型超幾何微分方程式を考察し、この場合には特異点での局所的なガロア群が大局的なガロア群に単射で入ることを示し、また大局的なガロア群が、2点での局所的なガロア群で代数的に生成されるとの予想を得た。これは1進層の場合の類似の結果とも良く符合している。これにより、大局的なガロア群の構造についても明確な予想を立てることができ、その上で定義可能なフロベニウス構造も正確に捉えることができる。上の予想をきちんと示しより具体的な計算をするには、p進的な多様体の上での解析接続の計算が必要になる。これはp進解析的な関数を代数関数で近似することで計算できるはずであるが、これについては一般的な方法はまだ見つかっていない。今後の課題である。複素数体上の場合には、一次元射影直線上の3点に特異点を持つ超幾何微分方程式の微分ガロア群はモノドロミー群として捉えられ、楕円曲線のモデュライや周期と深い関係があった。上で得られた結果はp進の場合はこれらと平行する理論が合流型の場合にも見つかる可能性を示唆している。これは複素数体上の場合にはなかった現象である。まず局所的なp進微分方程式の性質についてだが、正標数の代数曲線上の準巾単かつ過収束なisocrystalの圏論的な性質について研究を進めた。その結果、この圏が巾単なもののなす部分圏に対応する加法的代数群と、エタールな、つまり有限被覆によって自明化されるような対象のなす部分圏に対応する代数群との積である代数群の表現の圏と一致することを示すことが出来た。これらはp進微分方程式のフロベニウス構造や、非正則度の計算に応用を持つ。更に、ここでエタールな方の代数群は、穏やかな分岐しか起こさないものに対応する代数群を激しい分岐を惹き起すものに対応する部分群で拡大したものになっているのであるが、この激しい分岐に対応するものの方は、古典的な局所体のガロア群の激しい分岐の部分を代数化して得られる定数代数群に一致しているとの予想も得た。これらの群には、分岐からくる自然なfiltrationも定義される。以上の結果については現在投稿中の雑誌にて発表予定である。この結果を高次元の代数多様体上にも拡張することも考えている。一方、p進円板内に、正標数に還元した時に合流するような複数の特異点を持つようなp進微分方程式の性質については、基礎となる計算を進めた。これは剛解析コホモロジーとドラムコホモロジーとで違いが現われるところであるが、Matignon氏らが進めている曲線の巡回被覆と合同変換についての研究と深く関連していることが分かり、Legendreの楕円曲線の族や古典的な超幾何微分方程式での面白い例があることを知った。これらとの結びつきについて現在考察を進めている最中である。今後の課題である。
非決定性回路を対象とする回路計算量理論の確立

計算機の進歩とともに計算機を活用して問題を解くことが広く行われるようになり多くのアルゴリズムが開発されているが,その一方,問題の本質的な難しさについては,P対NP問題をはじめとして解明されていない事が多く残されている.回路計算量は問題の本質的な難しさを証明するのに有力と考えられている手法の一つであり,30年以上に渡り広く研究が行われている.本研究では,一般の回路計算量の下界と非決定性回路との関係から非決定性回路に着目し,その研究を確立することで,難問とされている問題の難しさに関する未解決問題の解決へとつなげることを目的とする.初年度に非決定性計算がU2回路でパリティ関数を計算する場合には役に立たないことを意味する成果を得ていたが,最終年度である本年度は,反対に非決定性計算が役に立つ場合をU2回路において示した.これは,一般の回路において,決定性回路と非決定性回路の計算能力の差を証明した初めての成果である.これまでにも,他の計算モデル等で決定性計算と非決定性計算の差を示す成果は知られているが,本研究で対象とした回路モデルは一般の計算機に比較的近く,この研究は,P対NP問題のNに相当する,非決定性計算の理解を深めることにつながるものである.それ以外にも,決定性幅限定回路と非決定性幅限定回路の関係を示す事によるL/quasipolyがNLを含む事の証明,非決定性幅限定回路の下界など,多くの成果を得た.研究期間全体を通じて,非決定性回路とそれに関連する複数の成果を得ることができた.研究期間内には国内研究会での発表までであった一部の成果も,今後さらに国際会議等での発表を目指していく予定である.計算機の進歩とともに計算機を活用して問題を解くことが広く行われるようになり多くのアルゴリズムが開発されているが,その一方,問題の本質的な難しさについては,P対NP問題をはじめとして解明されていない事が多く残されている.回路計算量は問題の本質的な難しさを証明するのに有力と考えられている手法の一つであり,30年以上に渡り広く研究が行われている.本研究では,一般の回路計算量の下界と非決定性回路との関係から非決定性回路に着目し,その研究を確立することで,難問とされている問題の難しさに関する未解決問題の解決へとつなげることを目的とする.本年度はパリティ関数を計算する非決定性回路について以下の成果を得た.n変数のパリティ関数を計算する最小な一般の回路(正確にはXOR素子等は除かれU2回路と呼べれるもの)の素子数は3(n-1)であることが知られている.これは古くからよく知られた成果であり,その下界の証明は線形サイズの下界の証明によく使われる素子削除法に基づいている.非決定性回路においても素子削除法により3(n-1)の下界を証明可能であることを示した.このことは非決定性計算がU2回路でパリティ関数を計算する場合には役に立たないことを意味する.また,決定性の回路に対して有効な証明法が,非決定性回路に対しても有効な場合があることを意味している.以上の成果を中心にまとめた論文が査読付き国際会議COCOON'15に採録され発表を行った.予定していた最初の研究成果を国際会議COCOON'15において発表し,その後も特に問題なく当初の研究計画に沿って研究を進めている.計算機の進歩とともに計算機を活用して問題を解くことが広く行われるようになり多くのアルゴリズムが開発されているが,その一方,問題の本質的な難しさについては,P対NP問題をはじめとして解明されていない事が多く残されている.回路計算量は問題の本質的な難しさを証明するのに有力と考えられている手法の一つであり,30年以上に渡り広く研究が行われている.本研究では,一般の回路計算量の下界と非決定性回路との関係から非決定性回路に着目し,その研究を確立することで,難問とされている問題の難しさに関する未解決問題の解決へとつなげることを目的とする.昨年度に非決定性計算がU2回路でパリティ関数を計算する場合には役に立たないことを意味する成果を得ていたが,本年度は,非決定性計算がU2回路を含む様々な計算モデルにおいて対称関数を計算する場合に役立つかを明らかにする問題に取り組んだ.対称関数はある性質を持つ論理関数の集合であり,パリティ関数は対称関数に含まれる.計算モデルが定数段数回路,論理式,分岐プログラムの場合において成果を得ており,今後論文としてまとめる予定である.この研究は,P対NP問題のNに相当する,非決定性計算の理解を深めることにつながるものである.また,それ以外には,非決定性回路を利用するアプローチで,近年盛んに研究が行われている論理回路の充足可能性問題に取り組み,今後の研究の展開に期待が持てる知見を得た.初年度には順調に最初の研究成果を国際会議COCOON'15において発表し,その後も成果は挙がりつつあるものの,2年目となる本年度中には成果発表には至らなかったため,「やや遅れている」とした.

計算機の進歩とともに計算機を活用して問題を解くことが広く行われるようになり多くのアルゴリズムが開発されているが,その一方,問題の本質的な難しさについては,P対NP問題をはじめとして解明されていない事が多く残されている.回路計算量は問題の本質的な難しさを証明するのに有力と考えられている手法の一つであり,30年以上に渡り広く研究が行われている.本研究では,一般の回路計算量の下界と非決定性回路との関係から非決定性回路に着目し,その研究を確立することで,難問とされている問題の難しさに関する未解決問題の解決へとつなげることを目的とする.初年度に非決定性計算がU2回路でパリティ関数を計算する場合には役に立たないことを意味する成果を得ていたが,本年度は,逆に非決定性計算が役に立つ場合をU2回路を含む様々な計算モデルにおいて明らかにする事に取り組んだ.一定の成果を得ており,今後論文としてまとめる予定である.この研究は,P対NP問題のNに相当する,非決定性計算の理解を深めることにつながるものである.また,論理回路を計算モデルとして非決定性について考えるのが本研究の主目的であるが,その過程で積み重ねられた知見を応用して,計算モデル上で零抑制について考える事にも取り組んだ.零抑制は近年注目されているデータ構造ZDDの核となる要素である.その成果は,本年度中に投稿した国際会議IWOCA'18に採録され,次年度に発表を行う事が決定している.研究成果は挙がりつつあるものの,全体的に研究目的の達成はやや遅れ,補助事業期間を1年延長することとなったため,「やや遅れている」とした.計算機の進歩とともに計算機を活用して問題を解くことが広く行われるようになり多くのアルゴリズムが開発されているが,その一方,問題の本質的な難しさについては,P対NP問題をはじめとして解明されていない事が多く残されている.回路計算量は問題の本質的な難しさを証明するのに有力と考えられている手法の一つであり,30年以上に渡り広く研究が行われている.本研究では,一般の回路計算量の下界と非決定性回路との関係から非決定性回路に着目し,その研究を確立することで,難問とされている問題の難しさに関する未解決問題の解決へとつなげることを目的とする.初年度に非決定性計算がU2回路でパリティ関数を計算する場合には役に立たないことを意味する成果を得ていたが,最終年度である本年度は,反対に非決定性計算が役に立つ場合をU2回路において示した.これは,一般の回路において,決定性回路と非決定性回路の計算能力の差を証明した初めての成果である.これまでにも,他の計算モデル等で決定性計算と非決定性計算の差を示す成果は知られているが,本研究で対象とした回路モデルは一般の計算機に比較的近く,この研究は,P対NP問題のNに相当する,非決定性計算の理解を深めることにつながるものである.それ以外にも,決定性幅限定回路と非決定性幅限定回路の関係を示す事によるL/quasipolyがNLを含む事の証明,非決定性幅限定回路の下界など,多くの成果を得た.研究期間全体を通じて,非決定性回路とそれに関連する複数の成果を得ることができた.研究期間内には国内研究会での発表までであった一部の成果も,今後さらに国際会議等での発表を目指していく予定である.当初の予定に特に問題は生じておらず,研究計画に沿って研究を推進する.やや遅れていることを除けば研究計画の遂行に支障は生じておらず,計画に沿って研究を推進する.やや遅れていることを除けば研究計画の遂行に支障は生じておらず,計画に沿って研究を推進する.
官民連携型の「ものづくり人材」育成支援:タイ・マレーシア裾野産業の事例

本研究では、タイ・マレーシア裾野産業への官民連携型の「ものづくり人材」育成支援の事例を対象とした国際・産業間比較を通じて、効果的な支援のあり方や官民の役割分担について包括的な分析を行った。分析に当たっては、人材育成・技術移転論を核として、主に効率性の観点から産業政策・援助政策論、また妥当性の観点から経営戦略・組織論ベースの技術経営論の議論を援用することで、より体系的な形で支援の効果を検討し、政策提言することを目的とした。タイ自動車産業・金型産業、マレーシア自動車産業の各事例における地元資本サプライヤーへの人材育成支援について、以下の点を明らかにした。1)分析枠組みの精緻化のための定量・定性指標の検討:ものづくり能力の構成要素、技術の受け手(transferee)に対する研修の効果、技術の出し手(transferor)としての日本人専門家の業務実施状況の評価、官民連携型ODAプロジェクトの評価の各項目について既存研究や実務における指標の妥当性を検討し、対象事例の特性に応じた改善の方向性を示した。2)サブプロジェクト・レベルの実施過程と効果(人的資源開発・技術移転論):各サブプロジェクトに関して現地でのインタビューを行い、実施過程についての情報を入手した。全般に学習効果は十分に上がっているものの、学習した内容をどのように実際の仕事に反映させるかが課題となっていることが分かった。タイの金型技術・技能研修講師については、1)で作成した指標を用いて研修効果に関する質問票調査を実施した。3)各プロジェクトの制度設計と実施状況(産業政策・援助政策論):各事例について日本と現地双方の民間企業、業界団体、政府の役割・関与を中心として比較検討を実施した。その結果、日本企業のプレゼンスおよび当該産業の国際競争力が制度設計、実施状況のいずれにおいても強い影響を及ぼしていることが明らかになった。これらの成果は、タイ・マレーシアの研究協力者を含む各研究参画者により2011年3月にタイ・タマサート大学で開催したワークショップで報告済みであり、5月までに論文集として取りまとめる予定である。平成23年度は、各事例における地元資本サプライヤーへの人材育成支援について、以下の点を明らかにすることを目的として研究を実施した。1)サブプロジェクト・レベルの実施過程と効果(人材育成・技術移転論)個人・組織特性、支援内容の満足度、学習、職場での行動変容、ビジネス上の成果に加え、職場での上司や同僚の支援を多面的にみることによって客観性を高める形でデータを収集・分析した。2)研修・移転内容と企業戦略・組織の適合(経営戦略・組織論ベースの技術経営論)文献調査に基づいて、エンジニアリングへの展開が進んでいる当該産業においては、製品アーキテクチャ論の観点から「摺り合わせ」型の人材がより求められるようになっていることを示した。3)各事例の包括的効果(産業政策論・援助政策論を含む3分野の分析結果の統合)産業政策・援助政策の観点を中心に、包括的な効果の評価にかかわる手法の開発を進めた。これらの研究では、タイ・マレーシア裾野産業への官民連携型の「ものづくり人材」育成支援の事例を対象とした国際・産業間比較を通じて、効果的な支援のあり方や官民の役割分担についての包括的な分析に向けた整理を行った。3つの分野の知見を融合することで、従来必ずしも十分に分析されていなかった外部要因が人材育成支援プログラムに及ぼす影響を包括的に把握することができた。これらの成果は、後述の査読付き論文等として刊行済みであるほか、タイ・マレーシアの研究協力者を含む各研究参画者により2011年3月に名城大学で開催したワークショップでも報告し、論文集として取りまとめ済みである。さらに2012年度中に学会報告、雑誌論文として発表する予定である。なお、タイにおいては、当該研究対象であったTAHRDP(タイ自動車産業人材育成プログラム)の続編であるTAHRDIP(タイ自動車人材育成インスティテュートプログラム)が2012年度より5カ年計画で実施予定であるが、そのプログラム立案において、本研究課題の成果の一部が参照された。本年度は4回の現地調査を実施し、各事例における地元資本サプライヤーへの人材育成支援について、以下の点を明らかにした(( )内は関連する研究分野)。1)サブプロジェクト・レベルの実施過程と効果のフォローアップ調査(人材育成・技術移転論)、2)各事例の包括的効果、3)事例間の比較検討、4)各ステークホルダーへの政策提言(以上、経営戦略・組織論ベースの技術経営論、産業政策論・援助政策論を含む3分野の分析結果の統合)

現地調査の結果、タイ・マレーシアの両国で運営の現地化、とくにタイでは生産分野からエンジニアリング・開発分野への高度化が進んでいることが分かった。研究成果は、ASIALICS International Conferenceほかの国際学会や3月に東京で実施した当科研プロジェクトの第3回ワークショップで報告した。今後、学術誌への投稿を行う計画である。海外の研究協力者を含め、それぞれ計画した研究内容に沿った形で分析を実施し、結果も論文の形で取りまとめ済みである。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでのところ研究はおおむね順調に進展しているため、引き続き当初計画に沿う形で、研究分担者および海外の研究協力者が個別の研究を進める。さらに、平成24年度は本研究課題の最終年度に当たるため、全体取りまとめの観点からインターネット会議などの方法も利用して相互の意見交換をより頻繁に行うように努める。
トランスジェニックマウスを用いた学習時に活動する神経回路の可視化と解析

動物の行動時に活動する神経細胞を同定する手法として、最初期遺伝子産物c-Fosの免疫組織化学的解析を用いる方法がある。行動実験を行った動物の脳でc-Fosの発現を解析することにより、活動した神経細胞の核を同定することができる。しかし、神経系は軸索、樹状突起を介したネットワークとして機能しているので、活動している神経細胞の核の所在を明らかにするだけでは不十分であり、その樹状突起、軸索によって展開されるネットワークを解明することが不可欠である。本研究は、学習時に活動する神経ネットワークを組織学的に可視化して解析することを目的とした。そのために、c-Fosを発現している神経細胞の軸索および樹状突起が可視化されるようなトランスジェニックマウスを作成した。具体的には、軸索、樹状突起に輸送されるように改編したマーカー遺伝子(tau-lacZ)がc-fos遺伝子のプロモーターによって発現誘導されるようにコンストラクトを作成し、トランスジェニックマウスを作成した。得られたマウスにおいて、カイニン酸によって神経細胞を刺激して強力にc-Fosの発現を誘導したところ、脳内の多くの部位で導入遺伝子の発現が認められ、神経細胞の軸索、樹状突起がβ-gal酵素活性により可視化された。ただし、通常の行動実験に利用するにはマーカータンパク質の発現量が不十分であるため、現在、さらに強力にマーカータンパク質を発現するようにコンストラクトを改編してトランスジェニックマウスを作成している。同時に本研究ではマウスを用いた行動実験系の確立を目指してきた。現在までに、視聴覚弁別課題装置とパターン運動課題装置が実用レベルになっており、Fosの発現を指標に行動時に活動した脳領域の解析を行っている。本研究は、活動する神経細胞に特異的に発現するc-Fosタンパク質の遺伝子のプロモーターを利用して神経線維を可視化するトランスジェニックマウスの作成と、マウスを用いての行動実験装置の開発を目的としている。そのために平成12年度は、以下の1-5を行った。1.トランスジェニックマウス作成のためのDNAコンストラクション2.トランスジェニックマウス作成3.遺伝子が導入されたマウスの同定とトランスジェニックマウス系統の確立4.トランスジェニックマウスにおける導入遺伝子の発現の確認軸索に輸送されるように改編したマーカー遺伝子(tau-lazZ)をc-fos遺伝子のプロモーターによって発現誘導されるようにコンストラクトを作成し、トランスジェニックマウスを作成した。得られたマウスにおいて、カイニン酸によって神経細胞を刺激して強力にc-Fos遺伝子を活性化したところ、脳内の多くの部位で導入遺伝子の発現が認められ、神経細胞の軸索、樹状突起がβ-gal酵素活性により可視化された。しかしながら、行動実験を行ったマウスの脳ではマーカーの発現は認められなかった。これは、通常の行動実験条件でのc-Fosタンパク質の発現はカイニン酸刺激によるものよりも弱いことが原因であると思われる。本研究では行動実験条件でマーカーを観察できることが求められるので、今後コンストラクトの改良などにより行動実験条件下でマーカーの発現が観察できるように改善していく必要がある。5.マウス視聴覚弁別課題装置のセットアップ視聴覚弁別課題プログラムを作成し、マウスをトレーニング中である。われわれはすでにラットで同課題を用いて解析を行ってきたが、マウスでも弁別課題が学習可能であることが確認された。
AIRE陽性胸腺髄質上皮細胞におけるクローディンの機能解析

胸腺内自己寛容の成立に寄与する胸腺上皮細胞に特異的に発現するクローディン(Cld)-3,4の機能を明らかにするために、まずCld3とCld4各々の単独ノックアウト(KO)マウスを作製した。両マウスに異常を認めなかったためダブルKOマウスの作製に着手した。両遺伝子はゲノム上で40Kbpしか離れていないため、Cld4KOのES細胞にCld3KOベクターを導入する手法にて行ったところ、ダブルKOマウスを得ることが出来た。現在解析を行っている。胸腺はT細胞の正常な分化選択に必須の中枢リンパ組織であり、胸腺ストローマである胸腺上皮細胞は胸腺細胞と密に相互作用することによりその発生と選択を支持する。申請者はこれまでに、通常の上皮細胞においてタイトジャンクション(TJ)を構成する膜タンパク質クローディン(Cld)3,4が、上皮バリア機能を有さない成熟胸腺上皮細胞の一部に発現を認めること、またこのCld陽性細胞が末梢自己抗原に対する免疫寛容に重要な役割を果たすAutoimmune regulator(Aire)遺伝子を発現する特殊に機能分化した髄質上皮細胞であることを見出した。さらにCld3,4の発現を指標にすることで、Aire陽性上皮細胞の前駆細胞を発生初期の胸腺原基から同定することに成功した(Nat Immunol. 2007 Mar;8(3):304-311)。しかしながら、Aire陽性の特殊な髄質上皮細胞のみが通常の上皮細胞と同様に上皮特異的接着分子であるCldを発現する生理的意義については明らかでない。本研究では、胸腺上皮細胞に発現するCldの機能を明らかにし、胸腺上皮細胞が関与する免疫寛容と自己形成の分子メカニズムの理解に新たな分子基盤を与えることを目的とした。今年度は、Cld3,4ダブルノックアウトの作製を行った。Cld3とCld4はゲノム上で数40Kbpしか離れておらず掛け合わせによりDKOを得ることが困難であるため、Cld4KO ES細胞にCld3のターゲティングベクターをさらにエレクトロポレーションするという手順にて行っている。現在、Cld4KOに加えてCld3のターゲティングベクターが入ったESを取得し、キメラマウスを作製する段階まで進行した。胸腺はT細胞の正常な分化選択に必須の中枢リンパ組織である。申請者はこれまでに、通常の上皮細胞においてタイトジャンクション(TJ)を構成する膜タンパク質クローディン(Cld)3,4が、TJを形成しない成熟胸腺上皮細胞の一部に発現を認めること、またこのCld陽性細胞が末梢自己抗原に対する免疫寛容に重要な役割を果たすAutoimmune regulator (Aire)遺伝子を発現する特殊に機能分化した髄質上皮細胞であることを見出した。さらにCld3,4の発現を指標にすることで、Aire陽性上皮細胞の前駆細胞を発生初期の胸腺原基から同定することに成功した(Nat Immunol. 2007)。本研究では、胸腺上皮細胞に発現するCldの機能を明らかにし、胸腺上皮細胞が関与する免疫寛容と自己形成の分子メカニズムの理解に新たな分子基盤を与えることを主目的とした。胸腺上皮に発現するCld3とCld4の単独KOマウスでは、胸腺構造およびT細胞分化に顕著な異常は認められなかった。そこでダブルKOマウスを作製を行った。両遺伝子間の距離はきわめて近く、掛け合わせによる作製はほぼ不可能と考えられたたため、Cld3KOのES細胞にCld4KO用のベクターを導入する方法によって行った。この研究期間中に、DKOを無事得ることができた。23年度が最終年度であるため、記入しない。
粗子化分子動力学シミュレーションによる相変化ダイナミクス

17年度,18年度に引き続き液晶の粗子化分子動力学シミュレーションおよび原始レベルでの分子動力学シミュレーションを行った.粗子化分子動力学シミュレーションについては,平板間に挟まれた液晶の振る舞い,拡散係数などについてシステムサイズ依存性について大規模計算を行った.また,粗子化シミュレーションとの対応を見るために,昨年度からの続きで原始レベルでの分子動力学シミュレーションを行った.特に今年度は,5CBを用いて,当方相と液晶相の間の相転移現象について計算を行った.既存の研究では,分子数が少なく,また長時間シミュレーションが行われていなかったため,粗子化シミュレーションとの比較も難しかった.本研究では,分子動力学専用計算機MDGPAPE-3を用い,500分子程度の系において, 0. lMPaにおける様々な温度で,約100nsほどのシミュレーションを行い,相転移現象を計算した.計算に汎用機を用いた場合には数十年かかることが予想されるが,本研究ではMDGRAPE-3を用いることで1年弱で計算を行うことができた.分子モデルとしてOPLS-UAモデルを用いたが,計算系を大きくし,計算時間を長く取ったことで,周期境界条件の影響が少なくなり,相転移の際のヒステリシスが小さくなったことで,転移点をより正確に見積もることが可能となった.転移点は実験結果より3%ほど小さくなった.また粗子化シミュレーションで得られた値とほぼ一致した.分子動力学シミュレーションの利点を生かし,かつ分子固有の特徴を失わずに粗子化することで,下記の現象の解明を行うことを目的とする.特に(1)近年注目されている自己組織化(温度変化のみによって相変化を起こし,電場や磁場などの外場によらずに系が組織化する)が起こるような液晶分子において,ランダムな相(アイソトロピック相)から組織化された相(ネマティック相,スメティック相)への相変化ダイナミクスの解明(2)界面吸着分子(長鎖アルコールなど)の気液界面への吸着・脱着の非平衡ダイナミクスと吸着面内の2次元的相変化ダイナミクスの解明を目的としている.本年度は,主に目的の(1)について行い,液晶の粗子化分子動力学シミュレーションを行った.分子を回転楕円体として近似するゲイバーン粒子を用いてシミュレーションを行い,平板間に挟まれた液晶の振る舞いを観察した.また拡散係数を算出し平板間に挟まれた効果を検討した.さらに,回転楕円体を用いる粗子化分子動力学法より計算効率が良いと考えられる散逸粒子動力学シミュレーション(Dissipative Particle Dynamics : DPD)法を用いてシミュレーションを行うことを検討しているので,DPD法を用いたプログラムを作成し,DPD法の特徴の妥当性について検証した.DPD法で用いるポテンシャルの形が時間刻みを大きくする効果があることを見いだしたので,今後液晶分子に用いることができるDPD粒子を作製することが必要である.17年度は,液晶の粗子化分子動力学シミュレーションを行った.分子を回転楕円体として近似するゲイバーン粒子を用いてシミュレーションを行い,平板間に挟まれた液晶の振る舞いを観察した.また拡散係数を算出し平板間に挟まれた効果を検討した.18年度はゲイバーン粒子を用いたシミュレーションを引き続き行い、液晶分子としてよく用いられている5CBを例として計算を行った.一般にゲイバーン粒子を用いる計算の場合は、物質固有の情報は入らず縦に長い分子として液晶相が確認できることが報告されている.本研究では分子の情報を含むゲイバーン粒子を作成し,それを用いてバルクの液晶についての計算と平行平板問にはさまれた液晶分子についてのシミュレーションを行った.これらの結果を比較するために原子レベルでの分子動力学シミュレーションを行なった.計算には分子動力学専用計算機MDGPAPE-3を用いた.MDGRAPE-3は理化学研究所で開発されたもので,本研究の研究代表者も開発に加わったMDGRAPE-2の後継機種である.計算速度は汎用機の約百倍である.この計算機を用いるために特別にソフトウエアを作成する必要があるので,液晶分子のシミュレーションができるためのソフトウエアを開発した.このソフトを用いて液晶分子の分子動力学シミュレーションを行った.原子レベルでの計算は粗子化モデルと比較して汎用計算機で行う場合は数百倍計算が遅くなるため,計算時間としては粗子化の方が有利である.分子動力学専用計算機を用いることで百倍近く加速され,粗子化モテルの結果と原子モデルの結果を比較することが可能となった.分子レベルでの計算においても5CBを例としてバルクの系について拡散係数などを計算することに成功した.17年度,18年度に引き続き液晶の粗子化分子動力学シミュレーションおよび原始レベルでの分子動力学シミュレーションを行った.粗子化分子動力学シミュレーションについては,平板間に挟まれた液晶の振る舞い,拡散係数などについてシステムサイズ依存性について大規模計算を行った.また,粗子化シミュレーションとの対応を見るために,昨年度からの続きで原始レベルでの分子動力学シミュレーションを行った.特に今年度は,5CBを用いて,当方相と液晶相の間の相転移現象について計算を行った.既存の研究では,分子数が少なく,また長時間シミュレーションが行われていなかったため,粗子化シミュレーションとの比較も難しかった.本研究では,分子動力学専用計算機MDGPAPE-3を用い,500分子程度の系において, 0. lMPaにおける様々な温度で,約100nsほどのシミュレーションを行い,相転移現象を計算した.

計算に汎用機を用いた場合には数十年かかることが予想されるが,本研究ではMDGRAPE-3を用いることで1年弱で計算を行うことができた.分子モデルとしてOPLS-UAモデルを用いたが,計算系を大きくし,計算時間を長く取ったことで,周期境界条件の影響が少なくなり,相転移の際のヒステリシスが小さくなったことで,転移点をより正確に見積もることが可能となった.転移点は実験結果より3%ほど小さくなった.また粗子化シミュレーションで得られた値とほぼ一致した.
Single-cell RNA-seqによる全身性強皮症の病原的免疫細胞の探索

これまでも既報から全身性強皮症の炎症、皮膚硬化病態に関わることが示唆されており、実際に全身性強皮症患者の末梢血において特徴的な炎症性の遺伝子発現変化を認めたことから、単球に着目した。再現性、網羅性の高いsingle-cell RNA-seqの解析系の検討を行い、最終的に約1600細胞のsingle cellのトランスクリプトーム解析を同時に実施可能であるICELL8を本研究のプラットフォームとして選択した。細胞回収条件、保存条件の最適化を行ったのち強皮症単球集団のシングルセルRNA-seq解析を行った。その結果、強皮症単球はシングルセルレベルの発現情報に基づいて亜集団に分類できることが明らかになった。更に、うち一つの単球亜集団は、全身性強皮症患者単球のバルク解析において、発現差解析、WGCNA解析によって同定された炎症性の遺伝子群を特徴的に発現していた。つまり、バルク解析において強皮症患者の単球に認める炎症性の発現変化の一部は、共通した遺伝子発現制御機構を有する遺伝子ネットワーク(パスウェイ)を形成しており、末梢血の単球のうち、ごく一部の炎症性の単球亜集団によって生じていることが示唆された。シングルセルRNA-seqによって同定されたこの炎症性の単球亜集団は、全身性強皮症の病態に関わる可能性があり、特徴的な発現遺伝子群は全身性強皮症の病態に関わる新規のバイオマーカーや治療標的となる可能性があるものと考えられた。まず再現性、網羅性の高いsingle-cell RNA-seqの解析系の検討を行った。Smart-seq v4を用いて、CD4陽性T細胞single cellのmRNAのcDNA、ライブラリーを作成し、Miseqでシーケンシングを行った。結果、既報に合致した遺伝子数の網羅的な発現解析ができることを確認した。また、それぞれのsingle cellのT細胞受容体配列を同定することで、発現内容がsingle cell由来であることを改めて確認した。しかしながらSmart-seq v4による解析では、同時に解析出来る細胞数の限界から、細胞集団中の少数サブセットの同定や比較検討が困難であった。そのため、最終的に約1600細胞のsingle cellのトランスクリプトーム解析が可能なICELL8を本研究のプラットフォームとして選択した。全身性強皮症の炎症、皮膚硬化病態に関わることが既報からも示唆されており、実際に全身性強皮症患者において強い発現変化を認めたことから全身性強皮症患者末梢血の単球に着目した。細胞回収条件、保存条件の最適化を行ったのち、ICELL8によるライブラリー作成を行った。全身性強皮症患者及び健常コントロール由来の1587細胞の生細胞がsingle cellに分離し、かつ生細胞マーカー陽性、死細胞マーカー陰性であることを確認した。今後シーケンシング、データ解析を予定している。single cell RNA-seqの手法の検討を行い、最終的に解析プラットフォームのICELL8への変更を行った。そのため、より多くのsngle cellの網羅的な解析を予定することができた。しかし、初年度に予定した末梢血免疫細胞分画のデータ解析に遅れを認めた。初年度に作成した約1600細胞の単球single cellライブラリーのシーケンシング、データ解析を予定している。単球の亜集団の同定を行い、そのうち全身性強皮症病態と関わる亜集団の同定を目指す。同時に、同集団のマーカー遺伝子の同定を試みる。全身性強皮症病態と関わる単球の亜集団の同定は、新規の治療標的候補となるものと考えられる。また、本解析結果と末梢血の単球、また患者皮膚局所の単球細胞のトランスクリプトームとの対比を目標とする予定である。
熱ショック蛋白による成熟チャンネル増加機序の解明とその慢性心房細動治療への応用

[目的]心臓Kv1.5チャンネルは抗不整脈薬の標的分子として重要である。我々はKv1.5チャンネル蛋白の安定性に関与する熱ショック蛋白(HSP)の作用に関して検討した。[方法]我々はHSPのKv1.5チャンネル蛋白安定化作用を検討するためにCOS7細胞にKv1.5チャンネルと種々のHSPを安定的または一過性に発現させ、Western blot法、免疫沈降法、パルスチェイス法、ならびに免疫染色法とパッチクランプ法を組み合わせて検討した。[結果]安定発現系細胞ではHsp70とHSF-1はKv1.5チャンネル蛋白を増加させるが、Hsp40,27およびKv1.5チャンネル蛋白に影響しない。一過性発現系細胞ではHsp70はKv1.5チャンネル蛋白の半減期を延長することで蛋白を増加するが、Hsp90はその作用はない。免疫沈降法によりHsp70はKv1.5チャンネル蛋白に物理的に会合している。免疫染色法を用いた検討からHsp70を発現させると、Hsp70の過剰発現はKv1.5チャンネル蛋白の小胞体とゴルジ体での蓄積を起こし、結果的には細胞膜でKv1.5蛋白が増加してくる。さらにパッチクランプ法を用いるとHsp70の過剰発現はI_<Kur>電流の増加に繋がる。そこでHsp70の誘導剤であるゲラニールゲラニールアセトン(GGA)を低濃度作用させると、Hsp70の発現増加に伴って遺伝子導入したKv1.5蛋白の増加とその半減期の延長をならびにI_<Kur>電流が増加した。そこでラットの心房筋にGGAを処理することでHsp70の増加とKv1.5蛋白の増加を確認できた。[考察]本研究では心房細動の発生とその治療に重要なKv1.5チャンネル蛋白がHsp70の発現により安定化し増加することが培養細胞のみならず心房筋でも観察できた。この現象が人の心房細動治療に結びつくかに関しては明らかではないが、心房細動ではKv1.5チャンネル蛋白の減少が薬剤抵抗性の原因となる心房リモデリングという病態が明らかとなり、本研究でのGGAのHsp70誘導を介したKv1.5蛋白の増加はリモデリング治療の可能性を示唆する。心房細動の慢性化に伴うリモデリングにより減少するKv1.5チャンネルは薬剤抵抗性心房細動の発生に重要であるためにこのチャンネルを増加させる方法を見出すことが重要である。我々はチャンネル蛋白のプロセッシングの過程を制御することでKv1.5を増加させる方法を探索してきた。電位依存性Kチャンネルのプロセッシングには分子シャペロンの関与が重要であると推定されている。そこで本年度は研究の目的ならびに実施計画に基づき以下の成果を得た。HSPファミリーの安定発現Hela細胞にKv1.5を遺伝子導入することでHSF-1ならびにHSP70の発現細胞にてKv1.5の蛋白量の増加を認めたが、HSP27, HSP40ではその増加作用は認められなかった。次にHSP70とKv1.5を共発現させるとHSP70の発現に伴ってKv1.5が増加した。

このKv1.5増加作用がKv1.5の分解の抑制の可能性を検討するためにHSP70のKv1.5ユビキチン化に及ぼす作用を見たがHSP70はそのユビキチン化を促進することない所見からHSP70はプロテアソームによるKv1.5の分解には影響していない。Kv1.5は細胞内でのKv1.5はHSP70の発現によってゴルジ体ならびに小胞体でその局在が増加した。HSP70の発現はIkur電流を増加させ、colhichineやbreferdineの投与によりHSP70のIkur増加作用は消失することからHSP70はKv1.5チャンネル蛋白のゴルジ体ならびに小胞体での蛋白の安定化を介してIkurを増加させることが明らかとなった。即ち、分子シャペロンの中でもHSP70はKv1.5と結合して小胞体での蛋白の安定化を起こす。しかし一方でHSP70はE3 ligase CHIPと相互作用して蛋白の品質管理を行っていると考えられており、蛋白の安定化と品質管理による蛋白の分解の両方の経路をどのように使い分けるのかに関しての機序は明らかではない。以上から次年度はKv1.5の細胞内プロセッシングには分子シャペロンとHSP依存性E3リガーゼCHIPとの相互関連をその過剰発現ならびにノックダウンの研究を中心に検討を行う予定である。【目的】心臓Kv1.5チャンネルは抗不整脈薬の標的分子として重要である。我々はKv1.5チャンネル蛋白の安定性に関与する熱ショック蛋白(HSP)の作用に関して検討した。【方法】我々はHSPのKv1.5チャンネル蛋白安定化作用を検討するためにCOS7細胞にKv1.5チャンネルと種々のHSPを安定的または一過性に発現させ、Western blot法、免疫沈降法、パルスチェイス法、ならびに免疫染色法とパッチクランプ法を組み合わせて検討した。【結果】安定発現系細胞ではHsp70とHSF-1はKv1.5チャンネル蛋白を増加させるが、Hsp40,27およびKv1.5チャンネル蛋白に影響しない。一過性発現系細胞ではHsp70はKv1.5チャンネル蛋白の半減期を延長することで蛋白を増加するが、Hsp90はその作用はない。免疫沈降法によりHsp70はKv1.5チャンネル蛋白に物理的に会合している。免疫染色法を用いた検討からHsp70を発現させると、Hsp70の過剰発現はKv1.5チャンネル蛋白の小胞体とゴルジ体での蓄積を起こし、結果的には細胞膜でKv1.5蛋白が増加してくる。さらにパッチクランプ法を用いるとHsp70の過剰発現はI_<Kur>電流の増加に繋がる。そこでHsp70の誘導剤であるゲラニールゲラニールアセトン(GGA)を低濃度作用させると、Hsp70の発現増加に伴って遺伝子導入したKv1.5蛋白の増加とその半減期の延長をならびにI_<Kur>電流が増加した。そこでラットの心房筋にGGAを処理することでHsp70の増加とKv1.5蛋白の増加を確認できた。【考察】本研究では心房細動の発生とその治療に重要なKv1.5チャンネル蛋白がHsp70の発現により安定化し増加することが培養細胞のみならず心房筋でも観察できた。この現象が人の心房細動治療に結びつくかに関しては明らかではないが、心房細動ではKv1.5チャンネル蛋白の減少が薬剤抵抗性の原因となる心房リモデリングという病態が明らかとなり、本研究でのGGAのHsp70誘導を介したKv1.5蛋白の増加はリモデリング治療の可能性を示唆する。
大学主催のサイエンスカフェにおける持続可能な運営システムの検討

本研究では,大学主催のサイエンスカフェに対し,実施背景や実施形態,抱えてきた課題と解決方法について調査を行った.その結果、各サイエンスカフェは,実施背景・目的から,(1)<大学広報>モデル,(2)<研究者自己研鑚>モデル,(3)<架け橋デザイン>モデルという3つのタイプに分けることができた.さらに,このモデルごとに,抱えてきた課題・解決方法が異なっていることも明らかになった.サイエンスカフェは、サイエンスコミュニケーション及び科学教育の手法として、近年日本でも注目されている。中村(2008)は、日本でサイエンスカフェが広く知られる契機となったのは『平成16年版科学技術白書』であると述べ、大学としての取り組みは2005年の東北大学による全学的な実践が最初であるとしている。同2005年、北海道大学科学技術コミュニケーター養成ユニットでは、実習授業の一環としてサイエンスカフェの企画・運営が取り入れられている。大学が主催するサイエンスカフェの場合、研究者と一般参加者との対話型学習環境をデザインすることにその特色がある。社会的なニーズの高まりに対応するため、サイエンスカフェの企画・運営に関する実態調査と実践者育成に関する知見の提出が急務である。サイエンスコミュニケーターは多く輩出されており、サイエンスカフェの実践現場でも活躍している。しかし、サイエンスカフェを大学で継続的に実践していくためには、人材育成と同時にカフェ運営そのものの持続可能なエコシステムを確立していく必要がある。現状では人材育成についての取り組みに偏っており、サイエンスカフェのエコシステムについて、十分な検討がなされていない。また、カフェイベントの企画及び運営について、その実践知を体系的に調査した知見は無い。現状では、実践事例の報告やケースごとの評価などは行われているものの、実践者育成において片手落ちの状態である。2014年度は、国内におけるサイエンスカフェの実施状況を調査した。具体的には、「サイエンスポータル」(http://scienceportal.jp/)を活用して調べた。対象期間は、2013年10月2014年6月までである。主催情報を整理し大学が主催しているものを絞り込んだ。2015年度は、サイエンスカフェを主催している大学の機関に、質問紙を郵送し調査を行う予定である。サイエンスカフェは、サイエンスコミュニケーション及び科学教育の手法として、近年日本でも注目されている。本研究の目的は、「大学主催のサイエンスカフェにおける実践者および実践団体の抱える課題を明らかにし、持続可能なサイエンスカフェ運営のためのエコシステムを検討すること」である。具体的には、全国の大学が主催するサイエンスカフェについて、企画者・運営者にインタビュー調査を実施し、サイエンスカフェを大学主催で継続的に実施する際の問題点を抽出し、今後、実践を開始するおよび継続する上で配慮すべきことは何か、総合的に検討した。具体的なインタビュー調査の手続きは下記の通りである。(1)「サイエンスポータル」(http://scienceportal.jp/)に2013年10月2015年8月までの間に告知情報が掲載されたサイエンスカフェを選出した。データ収集の基礎にこのサイトを使うことに決めた理由は、「サイエンスポータル」が独立行政法人科学技術振興機構によって運営されており、日本国内のサイエンスカフェ実施状況を広く収集・共有していると考えられるからである。(2)(1)で選出されたサイエンスカフェのうち主催が大学である場合を抽出した。(3)(1)で抽出された全ての実践団体に対し電子メールにてインタビュー依頼を行った。インタビュー内容は、1実践開始年月、2実践の開催周期、3企画・運営者人数、4企画・運営者の大学との関係性、5ボランティアの有無、6サイエンスカフェの対象層、7サイエンスカフェ実施の目的、8開催に至る経緯、9運営体制の変化、10企画・運営上抱えた問題、11企画・運営上抱えた問題の解決方法、12実践者育成の方法、等を中心として1時間程度で行った。本研究では,大学主催のサイエンスカフェに対し,実施背景や実施形態,抱えてきた課題と解決方法について調査を行った.その結果、各サイエンスカフェは,実施背景・目的から,(1)<大学広報>モデル,(2)<研究者自己研鑚>モデル,(3)<架け橋デザイン>モデルという3つのタイプに分けることができた.さらに,このモデルごとに,抱えてきた課題・解決方法が異なっていることも明らかになった.2014年度は、サイエンスポータルを活用し対象大学を絞り込むところまでを行った。しかし、研究代表者は所属を9月に変わったことで、インターネットへのアクセスを含む環境が整わず研究活動が転任後停滞した。方法上の躓きは無いため、2015年度に計画通り進めていきたいと考えている。教育方法学(1)「サイエンスポータル」(http://scienceportal.jp/)から選出されたサイエンスカフェのうち主催が大学である場合を抽出済みである。これら全ての実践団体に対し、電話及び電子メールにて質問紙送付に関する事前連絡を行う。その際、企画・運営に関与する実践者の数を確認する。(質問内容:1実践開始年月、2実践の開催周期、3企画・運営者人数、4企画・運営者の大学との関係性、5ボランティアの有無、6サイエンスカフェの対象層、7サイエンスカフェ実施の目的、8開催に至る経緯、9運営体制の変化、10企画・運営上抱えた問題、11企画・運営上抱えた問題の解決方法、12実践者育成の方法)(2)実践団体宛に、実践者の人数分と予備も含めた質問紙を郵送する。

(3)実践団体からの質問紙返送が遅い場合には、電話及び電子メールにて改めて調査協力を依頼する。(4)質問紙調査の結果からモデルごとに特異な事例を対象にサイエンスカフェの実践団体を選定し、その実践団体に参与する実践者に対しインタビュー調査を行う。質問紙調査(郵送)が2014年度に実施できなかったため、使用金額が変わった。2015年度に質問紙調査(郵送)を行うことで使用する。
多次元パルスESRによる光反応中間体の電子相関の解明

パルスESR法の最大の利点である多次元法を発展させ、他の方法では得られない電子相関に関する情報を得ることが本研究の目的である。本年度は、昨年来行っている溶液中の光化学反応における多次元法の有用性の追及を進めるとともに、固体中の励起多重項の同定への応用を試み、多次元法の適用範囲の拡大を図った。今年度の成果は以下の通りである。1) CTACミセル中の亜鉛ポルフィリン-デュロキノン光誘起電子移動反応系の反応中間体・ラジカル対に対して、二次元ニューテーション法による詳細な解析を行った。その結果、スペクトルのシミュレーション、ラジカル対の決定的な同定、ラジカル間の相互作用パラメータJの決定に成功した。2)同じ系に、ESRでは初めてJ分光法を適用し、スペクトルのシミュレーションを行ない、Jの最大値を決定して、その有用性を示した。3) 1)のような全励起に相当する系ではなく、固体で部分励起に相当する系に二次元ニューテーション法を適用した。この系は、C_<60>フラーレンにラジカルが結合した系で、励起状態としてこれまでの一重項や三重項とはことなり、四重項、二重項などの多重項が期待される系である。予想通り一次元では種々の多重項状態の信号が重なっていたが、ニューテーション法によりそれぞれが分離され、同定された。4) 3)の系に関する溶液中の実験・解析が進行中であり、最終報告には少しの猶予を願いたい。アセトン/2-プロパノールの光誘起プロトン移動系と金属ポルフィリン・キノン/ミセルの光誘起電子移動系に、2種類の二次元パルスESR法を適用して、反応中間体ラジカル対の最終的な同定と交換相互作用の大きさJの決定を行った。1.ニューテーション法アセトン系のでケチルラジカルの二次元ニューテーションスペクトルを観測した。スペクトルは時間変化を示し、レーザー照射後8μsの信号はラジカルのニューテーション周波数(ωa)を持つことがわかった。一方、0.5μsの信号はωa±ωbのニューテーション周波数をもち、明らかに前者の信号とは異なることがわかった。密度行列を用いた理論式の導出を行い、ωa±ωbの周波数がラジカル対信号に由来することを見い出した。これらの実験によって、ラジカル対の存在が初めて分光学的に証明された。ポルフィリン・キノン系では二次元ニューテーション信号がすべてωa±ωbの周波数をもつことがわかり、信号がほとんどラジカル対によると同定された。スペクトルのシミュレーションからJが0>J>-0.3と求められた。2.J分光法スピンエコー法における第1パルスと第2パルスの間隔(t_1 )をかえてFID(自由誘導減衰;t_2)を観測し、t_1とt_2の両方に関して複素フーリエ変換を行う二次元Jスペクトル分光法を開発した。この方法によって、溶液中におけるJの分布が求められ、溶液中のイオン対の反応およびスピンダイナミクスとイオン間距離の相関が明らかになると期待される。ポルフィリン・キノンの系に適用したが、この系ではJが小さいため分布幅が広がり有意義な結果は得られなかった。今後、もう少しJの大きい系に適用する予定である。
骨格筋由来のマイオカイン「Ｉｒｉｓｉｎ」を活かした抗肥満・糖尿病に有効な運動処方

本研究課題では、骨格筋由来のマイオカインである「Irisin」やその関連因子に着目し、Irisinの分泌増大に効果的な運動条件を明らかにすることを目的とした。平成28年度は、運動を取り巻く環境を含めた検討、すなわち高温環境や寒冷環境を利用することで運動強度の高い運動をせずともIrisinおよびIrisinと同様に白色脂肪細胞の褐色化を促す「FGF21 (繊維芽細胞増殖因子21)」の産生量を効率的に増加させることができるか否かを検証した。また、Irisinに関連するこれまでの研究ではあまり検討されてこなかった運動後の血液濃縮の影響も考慮し、解析を行った。運動前後の血漿Irisin濃度は、各温度条件(高温: 34 °C、通常温: 24 °Cおよび低温環境下: 15-19 °C)で有意な変化は認められなかった。血漿FGF21濃度は運動終了1時間後にいずれの条件でも有意に上昇したものの、運動後における血漿FGF21濃度の上昇の程度には条件間に有意な差は認められなかった。運動前から運動終了3時間後までの濃度曲線下面積(AUC: Area under the curve)値は、高温条件が低温条件に比べ高値を示す傾向がみられたものの、有意な高値を示すまでには至らなかった。以上の結果は、血漿IrisinおよびFGF21濃度が、発汗量の増加するような高温環境下や震えの生じない程度の低温環境下での運動では上昇しないことを示唆するものである。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、運動習慣をもたない一般者、肥満者や2型糖尿病患者に対する脂肪燃焼効果のある骨格筋由来の新規マイオカイン「Irisin」の分泌を効果的に増大させる運動プログラムの作成である。本年度(平成27年度)の目的は、様々な一過性の運動に対するIrisinの分泌応答を、運動実施時の環境温度をも含めた検討により、Irisin分泌を効果的に増大させる運動を明らかにすることであった。【課題1-1】筋の収縮様式の相違の影響有酸素性運動時の筋の収縮様式(1水平面での走運動と2伸張性筋収縮が強調される下り勾配での走運動)の違いがイリシンの分泌応答に及ぼす影響を検討した。その結果、運動後における血中Irisinの濃度曲線下面積(運動直後運動3時間後)は、下り勾配での走運動群が水平面での走運動群に比べ有意に高値を示した。上述の結果は、伸張性筋収縮を強調した下り勾配での走運動が水平面での走運動に比べイリシンの分泌応答を増大させることを示唆するものである。【課題1-2】温度環境の相違の影響有酸素性運動時の環境温度の違い(1高温、2通常温、3低温)がIrisinの分泌応答に及ぼす影響を検討した。現在は、得られたデータの解析を進めている段階である。測定項目としては、エネルギー消費に関するマイオカインであるIrisin、Interleukin-6 (IL-6)を、糖および脂質代謝関連因子であるグリセロール、コルチゾール、クレアチンキナーゼ、インスリンの血中濃度を測定する予定である。併せて、呼気ガスの採気(酸素摂取量および二酸化炭素産生量、呼吸交換比、換気量等)および体温測定(鼓膜温、直腸温)の解析も行う。平成27年度は、予定していた2つの実験を完遂することができ、研究課題1に関しては仮説に近い結果を得ることができた。また平成28年度には研究課題1の結果を学会発表にて成果報告することも決定している。以上のことから、研究の進捗状況を、概ね順調であると判断した。平成27年度は、抗肥満・抗糖尿病に効果的な運動を、マイオカインであるIrisinに着目して検討した。次年度は骨格筋における分子生物学的な手法を取り入れることにより、Irisinを中心としたマイオカインの分泌メカニズム解明を目指す。