hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無電源RFIDタグを用いた物探し支援システム

本研究では、安価でメンテナンスが不要な無電池無線タグ(パッシブRFIDタグ)を、多数の日用品、家具、場所などに貼り付け、これをユーザが手にしたスマートフォンとRFIDリーダで読み取ることで、日用品の物探しを支援する手法の確立を目指している。タグ配置をタグリーダの同時読み取り回数から推定する手法について検討し、これを2次元シミュレーションにより確認する作業を行ってきたが、それに加えて、パーティクルフィルタを用いた推定手法の検討とアルゴリズムの初期実装を行なった。本手法により、スマートフォンの加速度センサによる移動方向、移動距離の情報をタグ位置推定に組み込むことができるので、より少ない読み取り回数で同程度の位置推定が可能になると期待できる。今後は、シミュレーションにより効果を確認し、フィルタリングのパラメータを調整していく予定である。また、家庭用ロボット掃除機にリーダを搭載し、これによりタグ位置情報を取得する手法を確立するために、試作システムを開発した。ロボット掃除機は直進と回転を機械的に繰り返しつつ、室内を網羅的に移動するので、人がリーダを支持してタグ探索を行う場合に比べて、より正確なタグ位置推定が可能と考えられる。今後、実際の家庭環境・オフィス環境を再現し、試作システムの有効性を確認していく予定である。さらに、タグ位置推定情報から、ユーザを探索目的タグに誘導するスマートフォンアプリケーションのユーザインタフェースに関しても考察を行った。今後は、現在実現しているスマートフォンアプリケーションにこの誘導方式を導入することで、より簡潔な指示により、もの探し作業を支援できると考えている。当初計画していた位置推定手法に加えて、パーティクルフィルタを用いた手法を新たに加えることとなり、より効率の良い手法の実現が期待できるようになった。また、家庭用ロボット掃除機を用いたタグ読み取り機の試作を進めることができた。シミュレーションによりタグ位置推定手法の効果を確認し、フィルタリングのパラメータを調整する。また、実際の家庭環境・オフィス環境を再現し、スマートフォンによる探索と、ロボット掃除機による探索システムのそれぞれの有効性を確認する。さらに、もの探しを支援するスマートフォンアプリケーションを改良し、より簡潔な指示により、もの探し作業を支援できるシステムを目指す。学会研究会などで研究成果発表を行う。読み取りシステムの試作において、既に取得していたリーダー機材、ロボット掃除機、部材などの使用が可能であったため、次年度使用額が生じた。次年度はこれをシステム改良のための部品・部材の購入費、学会発表のための諸費用などで使用する予定である。
光傷害における光化学系IIの分子応答の研究

形質転換型ラン藻(Synechocystis sp.PCC 6803)から,光感受性が高くなった突然変異体を多数単離した.このうち,光独立栄養条件でも,グルコース+弱光でも生育できるが,グルコース下で20μE/m_2/s以上の光に感受性を示した変異は,ORF1556の内部に同定された.このORFがコードする産物は鉄イオウクラスターやフラビン結合ドメインをもち,植物のフェレドキシン依存型グルタミン酸合成酵素と相同性が全体的に高い.このORF1556はフェレドキシン依存型グルタミン酸合成酵素の遺伝子であると結論した.この変異株の光感受性が,細胞内の還元力の過剰蓄積によるという作業仮説をたて,現在解説中である.低温で光感受性が高くなった株も多数得られた.これらについては,desA破壊株と比較しながら,野生型DNAによる効率的な相補の条件を検討中である.psbKを欠失させた株(psbK破壊株)は,グルコース+光で成育できない表現型を示す.光感受性においてpsbKの役割を明らかにする目的で,このpsbK破壊株から再び光グルコースで生成できるようになった疑似復帰変異株を多数得て解析した.このうち,光合成が出来なくなった株では,ctpa(D1タンパク質C末端プロセシング酵素)に欠陥があることが明らかになった.また,呼吸機能の低下した変異株や,光感受性が変化した株も得られており,現在その変異部位を解析中である.形質転換型ラン藻(Synechocystis sp.PCC 6803)から,光感受性が高くなった突然変異体を多数単離した.このうち,光独立栄養条件でも,グルコース+弱光でも生育できるが,グルコース下で20μE/m_2/s以上の光に感受性を示した変異は,ORF1556の内部に同定された.このORFがコードする産物は鉄イオウクラスターやフラビン結合ドメインをもち,植物のフェレドキシン依存型グルタミン酸合成酵素と相同性が全体的に高い.このORF1556はフェレドキシン依存型グルタミン酸合成酵素の遺伝子であると結論した.この変異株の光感受性が,細胞内の還元力の過剰蓄積によるという作業仮説をたて,現在解説中である.低温で光感受性が高くなった株も多数得られた.これらについては,desA破壊株と比較しながら,野生型DNAによる効率的な相補の条件を検討中である.psbKを欠失させた株(psbK破壊株)は,グルコース+光で成育できない表現型を示す.光感受性においてpsbKの役割を明らかにする目的で,このpsbK破壊株から再び光グルコースで生成できるようになった疑似復帰変異株を多数得て解析した.このうち,光合成が出来なくなった株では,ctpa(D1タンパク質C末端プロセシング酵素)に欠陥があることが明らかになった.また,呼吸機能の低下した変異株や,光感受性が変化した株も得られており,現在その変異部位を解析中である.
in silicoとin vitroの融合によるトリパノソーマ原虫治療薬探索

本申請課題「in silicoとin vitroの融合によるトリパノソーマ原虫治療薬探索」では,未だ治療満足度が低く,医薬品の貢献が求められるアンメットメディカルニーズの高い疾患である,顧みられない熱帯病への貢献を目指したものである.本研究は,平成27年度から4年間で行った.平成30年度は研究計画の4年目になり,引き続きスーパーコンピュータ「TSUBAME」で,創薬研究向けデータベース「iNTRODB」で発見したスペルミジン合成酵素の機能を阻害する化合物候補約480万化合物から176化合物を選択,昨年度に報告したアッセイ試験により阻害活性を持つヒット化合物を4個(2-(2-Fluorophenyl)ethanamine, 2-[(4,6-dihydroxy-1,3,5-triazin-2-yl)amino]-4H-1,3-benzothiazin-4-one, 2-(5-Ethoxy-1-ethyl-1H-indol-3-yl)ethanamine, 4-(2-Aminoethyl)-1,2-benzenediol)について,化合物をどのようにリードまで発展させていくかを検討した.これまでに,ある化合物を入力とした時に,ほしい物性(例えば脂溶性)をルールベースで化合物を発展させていくシステムの構築を行った.シャーガス病の原因となるTrypanosomacruziのセルアッセイの系に加えて,引き続きアフリカ睡眠病の原因となるT.b.gambienseのセルアッセイの系の構築及び、セルアッセイの系を用いての抗原虫活性と細胞毒性の検証が可能となっており,化合物の物性を改善するシステムとアッセイ系を組み合わせることで,ヒット化合物をどのようにリード化合物まで繋げていくことが重要である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本申請課題「in silicoとin vitroの融合によるトリパノソーマ原虫治療薬探索」では、未だ治療満足度が低く、医薬品の貢献が求められるアンメットメディカルニーズの高い疾患である、顧みられない熱帯病への貢献を目指す。NTDsの中で、リーシュマニア症、シャーガス病、アフリカ睡眠病といった疾患を引き起こす寄生原虫に関しては、NifurtimoxとBenznidazoleが治療薬として知られるが、それぞれ40年以上前に開発された薬であり、重篤な副作用が報告されているほか、慢性期に効果が薄いなどの問題点が知られており、新規の治療薬の開発が待たれている。本研究は、平成27年度から4年間で行う。平成27年度は(1)トリパノソーマ原虫の遺伝子ネットワーク解析手法の構築と標的蛋白質の探索、(2)ドッキングシミュレーション手法の改良、(3)抗寄生原虫活性、細胞毒性評価についてデータを蓄積について研究を行った。具体的には標的蛋白質を探索するためのiNTODBに対してトリパノソーマ科寄生原虫3種の配列、蛋白質の立体構造、哺乳類のオルソログとの配列相同性、遺伝子ノックダウンのデータを遺伝子ネットワークにより結びつけ、よりシステムズバイオロジーの観点から標的蛋白質を探索することを可能にしている。また、分子動力学シミュレーションを行うことで、熱揺らぎを考慮した分子動力学シミュレーションとドッキングシミュレーションを組み合わせた手法について実施することで、熱揺らぎを反映したドッキングシミュレーションを実現した。また、抗原虫活性・細胞毒性評価について、抗寄生原虫活性の定量的評価法を確立し、インハウスの化合物についてデータ蓄積を行った。(1)現在iNTRODBに収集されているトリパノソーマ科寄生原虫3種の配列、蛋白質の立体構造、哺乳類のオルソログとの配列相同性、遺伝子ノックダウンのデータを遺伝子ネットワークにより結びつけた。ブルーストリパノソーマ、リーシュマニア、クルーズトリパノソーマに関する遺伝子(それぞれ8712, 19602, 9591)と、炭水化物代謝、エネルギー代謝、脂質代謝、ヌクレオチド代謝、アミノ酸代謝、糖鎖生合成と代謝、補因子とビタミンの代謝、テルペノイドとポリケタイドの代謝のパスウェイの関連をデータベース上で検索可能にした。(2)スーパーコンピュータTSUBAME2.5を用いて分子動力学シミュレーションを行うことで、熱揺らぎを考慮したドッキングシミュレーション手法についてある程度の確立が出来た。PDB(Protein Data Bank)に登録されているようなrigidな構造に対するドッキングシミュレーションなどでは生体内での蛋白質の熱揺らぎを考慮することは難しいが、分子動力学シミュレーションとドッキングシミュレーションなどを組み合わせることで、ある程度のエントロピックな効果も取り込むことを可能にした。(3)抗原虫活性・細胞毒性評価について、抗寄生原虫活性では、i)マウス由来のホスト細胞と1000個のクルーズトリパノソーマのトリポマスチゴート(錐鞭毛型)を4日間培養し、ii)化合物を添加し、iii)4日後、AlamarBlueを添加し、蛍光強度でトリポマスチゴートの減少度合について定量的評価法を確立し、アステラス製薬から提供されたインハウスの化合物について実験を行った。

平成28年度は研究計画の2年目になり、(1) iNTRODBに収集されているトリパノソーマ科寄生原虫3種の配列、蛋白質の立体構造、哺乳類のオルソログとの配列相同性、遺伝子ノックダウンのデータを遺伝子ネットワークにより結びつけたデータベースから求められた標的での実験支援、(2)熱揺らぎを考慮したドッキングシミュレーション手法についてこれらを実際の寄生原虫に関わる蛋白質に適用してリガンドの獲得及びFragment Molecular Orbital(FMO)による精度向上の基礎研究、(3)血液中で増殖分裂するTrypanosoma Bruceiのin vitro培養株に対する抗原虫活性値とヒト肝細胞腫瘍株に対する細胞毒性値の測定が可能な系の構築を行った。。熱揺らぎを考慮したドッキングシミュレーション手法についてこれらを実際の寄生原虫に関わる蛋白質に適用し、リガンドの獲得を行った。in silicoの基盤技術に関する検討では、分子動力学シミュレーションの高速化および化合物のプレスクリーニングに関して成果を得た。また、さらにFragment Molecular Orbital(FMO)法を組合わせることで、ドッキングシミュレーションでは十分に選別できない量子化学的相互作用を考慮した化合物についてもpreliminaryな結果を得ることが出来た。特にシャーガス病の原因となるTrypanosomacruziのポリアミン合成に関与するスペルミジン合成酵素のプトレシン結合部位を標的としたインシリコスクリーニングと酵素アッセイ、X線結晶構造解析に基づき、共結晶構造をProtein Data Bank (PDB)に登録をおこなった(5B1S, Crystal structure of Trypanosoma cruzi spermidinesynthase in complex with 2-(2-fluorophenyl)ethanamine)。また、トリパノソーマ原虫が原因となるリーシュマニア症、シャーガス病、アフリカ睡眠病に対して一剤で効果的な薬の創出を進めており、昨年度までのシャーガス用の原因となるTrypanosoma cruziのセルアッセイの系に加えて本年度はアフリカ睡眠病の原因となるT.b.gambienseのセルアッセイの系を構築出来た。創薬研究向けデータベース「iNTRODB」で,シャーガス病やリーシュマニア症などの原因となるトリパノソーマ科寄生原虫の創薬標的(スペルミジン合成酵素)に対して,スーパーコンピュータ「TSUBAME」で,スペルミジン合成酵素の機能を阻害する化合物候補約480万化合物から176化合物を選択,アッセイ試験を行い,阻害活性を持つヒット化合物を4個発見した.これは,IT創薬と生化学実験が連携する「スマート創薬」により,従来の創薬手法の20倍以上のヒット率でヒット化合物を獲得したことになる.ヒット化合物については化合物の構造情報を開示した.また,これらの化合物についてIC50を求める際に用いた用量反応曲線についても公開を行った.Fragment Molecular Orbital(FMO)法を組合わせることで,ドッキングシミュレーションでは十分に選別できない量子化学的相互作用についても考慮が可能であることを確認すると共にFMOに基づくPharmacophoreについても公開を行った.
ポテンシャル論とその応用

1。ポテンシャル論的視点での複素関数論へのアプロ-チを前年に続き継続し,フラグマンーリンデレ-フ型の定理の拡張を得た。この結果はu≧0の場合は,得られた調和優関数が最少な調和優関数となり,ク-ラン(1970)の結果の拡張になっている。得られた結果を利用して開領域と非有界関数に関する古典的なディリクレ問題の解の一意性に関して,コ-ンとシリンダ-の場合に,肯定的解答を与えた。これらは前年に得られた結果と一諸に論文として出版される。2。ポテンシャル論を他の分野に応用した結果,幾何学で次の成果を得た。Mをn次元ジェネラルタイプのミニマルヴァラエティとし,このM上にポテンシャル論を用いて,アインスタインーケ-ラ-計量を構成し,その応用として,特異点解消の際の重要な不等式を得た。結果は論文として公表された。また、葉層構造をもつリ-マン多様体上で、ラプラスーベルトラミ-演算子を分解する定理が証明され、これによって、リ-マン多様体上に調和形式が存在しないための一つの十分条件が得られ、論文として公表された。3。有限群へポテンシャル論的思考を適用し、モジュラ-表現のブラウア-対応に関して10年前の越谷の結果(1981)について、係数体上の多元環として同型であるための決定を行い、結果を完全なものとして完成した。また、モジュラ-表現に関しての他の結果は、8月筑波大学での「多元環の表現論に関する国際シンポジウム」において講演され、報告集に発表される。4。関数解析への応用として、II_1型因子環とそのシフト準同型写像の分類に関して、将来への手がかりとなる貴重な手段がみつかり、論文として公表されることになっている。1。2。3。4。1.ポテンシヤル論的視点での複素変数関数論へのアプロ-チの結果として、半平面上の複素変数関数を含む半空間上の劣調和関数、もっと一般にしたコ-ン上の劣調和関数について、その境界挙動が取り上げられ、関連して、非有界領域でのディリクレ問題の未解決な多くの問題に取り組んだ。現時点での得られた結果は、論文としてまとめて投稿され出版が決まっている。2.私共の多変数関数論への取り組みから、ツェ-タ-関数の値について、特にS(3)が代数的数であるかどうかを解決する手がかりが得られた。これらは学会及び数理解析研究所での研究集会で報告済みである。それに関連して、超球上のアイゼンシュタイン級数と保型関数についても研究され、その結果はまた数理研の研究集会で発表された。3.ポテンシヤル論を他の研究分野に応用しようとの試みの結果として、常微分方程式論の研究対象である差分方程式について、数々の新しい結果が得られた。これらは分担当の柳原の研究の延長上にあるもので、現時点での結果をまとめて、英国のロングマンからの著書の一部に入れられる予定である。5.関数解析的視点と合わせて、システム理論の代数幾何的取扱いを試み、無限次元へ有限次元で得られている結果の拡張を試み、予想された成果を得、まとめて論文として発表される。6.ポテンシャル論と確率論の平行的研究と、相互の補完的研究についても試みられている。また、得られた確率論の結果について、その統計学的検討がなされている。これらについては現在のところ、発表するほどの成果は得られていない。今後に期待される。1。

この結果はUZOの場合は,得られた調和優関数が最小な調和優関数となり,ク-ラン(1970)の結果は拡張になっている。得られた結果を利用して開領域と非有界関数に関する古典的なデイリクレ問題の解の一意性に関して,コ-ンとシリンダ-の場合に,肯定的解答を与えた。これらは前年に得られた結果と一緒に論文として出版される。2。ポテンシャル論を他の分野に応用した結果,幾何学で次の成果を得た。Mをn次元ジエネラルタイプのミニマルヴァラエティとし,このM上にポテンシャル論を用いて,アインスタインーケェ-ラ-計量を構成し,その応用として,特異点解消の際の重要な不等式を得た。結果は論文として公表された。また,葉層構造をもつリ-マン多様体上で,ラプラス-ベルトラミ-演算子を分解する定理が証明され,これによってリ-マン多様体上に調和形式が存在しないための一つの十分条件が得られ論文として公表された。3。有限群ヘポテンシャ論的思考を適用し,モジュラ-表現のブラウァ-対応に関しての10年前の越谷(1981)の結果について,係数体上の多元環として同型であるための決定を行い、結果を完全なものとして定成した。また,モジュラ-表現に関しての他の結果は,8月筑波大学での「多元環の表現論に関する国際シンポジウム」において溝演され,報告集に発表される。4。関数解析への応用として、II_1型因子環とそのシフト準同型写像の分類に関して、将来への手がかりとなる貴重な手段がみつかり,論文として公表されることになっている。
光学活性2-ピリドンを共役酸・塩基触媒に用いた新規カスケード反応の開発と応用

2-ピリドンは、ジエンに共役した環状アミド構造を有し、NHは、カルボニル酸素と水素結合を形成し、C=Oは、水素結合受容体として作用する。研究代表者らは、2-ピリドンを共役ブレンステッド酸・塩基触媒として利用することを独自に発想し、これまでに、3,5,6-トリフルオロ-2-ピリドンがアルデヒドとイソシアニド、水を用いたPasserini型三成分連結反応を触媒し、効率的にα-ヒドロキシアミド体を与えることを見出している。本研究期間中では、本反応の立体選択性を制御する光学活性2-ピリドンの創出、ならびに、本反応の中間体であるニトリリウムカチオンの分子内求核性官能基による捕捉を計画した。本年度は、前年度に引き続き、3位にイソシアノエチル基を有するインドールと各種アルデヒドの付加・環化カスケード反応を検討した。本反応の生成物は、不安定であり単離できなかったが、各種検討の結果、生成物に含まれるイミン構造がその不安定性の原因であることを突き止めた。すなわち、3,5,6-トリフルオロ-2-ピリドンを触媒に用いた2-イソシアノエチルインドールとピバルアルデヒドの付加・環化カスケード反応後、水素化ホウ素ナトリウムで処理することにより、73%と良好な収率で3位にスピロ環を有するインドリンが得られることを見いだした。さらに、生成物のイミンは、Ugi反応にも適用することができ、上記付加・環化カスケード反応後に、酢酸とtert-オクチルイソシアニドを添加することで、1ポットで4成分が連結したインドリンを44%収率で得ることができた。設計した光学活性2-ピリドンの合成が容易でなかったこと、また、イソシアニドとアルデヒドの付加・環化カスケード反応の生成物が不安定であり、単離・構造決定に予定以上に時間を要したため。イソシアニドとアルデヒドの付加・環化カスケード反応の基質一般性を調査する。さらに、これまでの2-ピリドンの構造・触媒活性相関の知見を基に、新規光学活性2-ピリドン触媒を合成する。このように開発する新規触媒は、上記付加・環化カスケード反応も良好に触媒すると期待される。初年度は、光学活性ピリドン型触媒の設計と合成に取り組んだ。まず、比較的調製容易な二環性2-アミノピリジン触媒を設計・合成した。しかしながら、本化合物群は反応性が乏しく、60°Cに加熱しても10%未満の収率であった。そこで、反応性を指標にした2-ピリドンの構造・触媒活性相関を調べることとした。3位、4位、5位にそれぞれ、電子吸引基、電子供与基を有する2-ピリドンを調製し、その触媒活性を評価した。その結果、5位に電子供与基を導入した2-ピリドンが最も高い触媒活性を示すことが分かった。現在、さらなる構造・触媒活性相関を調査しているところである。また、3,5,6-トリフルオロ-2-ピリドンを触媒に用いて、3位にイソシアノエチル基を有するインドールとピバルアルデヒドの付加反応を検討した。その結果、ベンゼン中0°Cで撹拌した後、水素化ホウ素ナトリウムで反応を停止させることで、20%と低収率ではあるが、ニトリリウムカチオン中間体をインドールの3位で補足したスピロ体が得られることを見いだした。今後、触媒を含む反応条件を精査し、収率の向上に目指す。研究代表者は、2017年度4月より、所属研究機関を異動している。異動に係る雑務、新しい所属機関の新規業務のため、研究活動に当てる時間が当初の予定よりも減少した。そのため、研究が遅れている。すなわち、3,5,6-トリフルオロ-2-ピリドンを触媒に用いた2-イソシアノエチルインドールとピバルアルデヒドの付加・環化

カスケード反応後、水素化ホウ素ナトリウムで処理することにより、73%と良好な収率で3位にスピロ環を有するインドリンが得られることを見いだした。さらに、生成物のイミンは、Ugi反応にも適用することができ、上記付加・環化カスケード反応後に、酢酸とtert-オクチルイソシアニドを添加することで、1ポットで4成分が連結したインドリンを44%収率で得ることができた。設計した光学活性2-ピリドンの合成が容易でなかったこと、また、イソシアニドとアルデヒドの付加・環化カスケード反応の生成物が不安定であり、単離・構造決定に予定以上に時間を要したため。2-ピリドンに不斉環境を導入すると反応性が低下するなど課題があった。そこで、新規触媒の開発を目指し、2-ピリドンの構造・触媒活性相関の調査に取り組む。本知見を基に光学活性新規2-ピリドン型触媒の開発に取り組む。このように開発する新規触媒は、ニトリリウムカチオン中間体の分子内求核性官能基による捕捉の際も有効に働くと期待される。イソシアニドとアルデヒドの付加・環化カスケード反応の基質一般性を調査する。さらに、これまでの2-ピリドンの構造・触媒活性相関の知見を基に、新規光学活性2-ピリドン触媒を合成する。このように開発する新規触媒は、上記付加・環化カスケード反応も良好に触媒すると期待される。おおよそ計画通り、初年度の助成額を使用した。初年度の残額2288円では、必要な物品の購入には不足しているため、次年度に合わせて使用することにした。研究代表者の異動により、当初の予定より研究の進捗が遅れ、学会発表等に見積もっていた旅費分が次年度に繰り越される形となった。その他の研究経費は、概ね予定通り執行した。
コロイド系の移流誘起自己組織化による多様な粒子膜形態発生とその包括的モデル化

自己組織化プロセスを利用した親水性基板へのストライプ構造形成過程について検討を行った。用いたのは移流集積法と呼ばれる方法で,一定温度条件下で,基板を垂直にサスペンションに浸漬すると,溶媒の蒸発に誘起された流れによって,粒子はメニスカス先端部に集積する。極めて低い粒子濃度条件で実験を行うと,液面に平行な向きに,非常に規則性の高いストライプ構造が自発的に基板上に形成する。ストライプ構造の粒子堆積部の幅は粒子濃度に依存するが,非堆積部幅は堆積部の厚みに依存する。さらに,堆積部の幅は,そのすぐ隣に形成する非堆積部の幅と明確な相関関係を示したことから,堆積部と非堆積部はそれぞれ別々に形成しているのではなく,両者の形成は同時に協同的に進行しているものと考えられる。これらの結果を基に,ストライプ構造の形成メカニズムを提案し,その定量的な妥当性を確認した。さらに塩添加が与える影響について検討し,低イオン濃度領域ではフィンガリング不安定性が支配的となるため液面に垂直なストライプ構造が発現することを見出した。一方で,高イオン濃度領域では,イオンの潤滑効果が支配的となり,粒子-基板間の摩擦力が低減されることによってガスケット構造が形成することを示した。本研究では,移流集積過程を利用したストライプ状やネットワーク状といった多様なパターン状粒子膜構造の形成に着目している。移流集積法は有力な粒子膜形成手法で,蒸発が誘起する溶媒の流れによって粒子をメニスカス先端に移流させ,先端部の蒸発に伴って最密に充填した粒子膜を形成することができる。本研究の目的は, i)実験条件と粒子集積構造との相関を詳細に検討し,非平衡相図を完成させること, ii)その相図を操作条件から予測可能なモデル式を構築することである。本年度は実験的検討を主体に行い,得られた結果を以下に示す。1)粒子集積構造と操作因子の関係温度が制御されたインキュベータ内に懸濁液を入れたビーカーを設置し親水性基板(シリコンウェファー,ガラス)を垂直に浸し粒子膜の形成実験を行った。その結果,塩濃度が低いときにはストライプ状の粒子膜がに成するが,塩濃度が高くなるとガスケット状の粒子膜が得られた。そして,ガスケット構造が形成する条件として, 1)NaイオンもしくはLiイオンの存在2)マイカ基板の使用が不可欠であることを見出した。マイカ基板が有するイオン交換能により,表面近傍でのイオン濃度が増加し,イオンがもたらす潤滑効果によってガスケット構造が形成されるものと考えられる。2)パターン状粒子膜形成過程の直接観察直方体の透明なガラスセルを用い,その壁面にガラス基板をクリップで固定した。ガラス基板上に粒子膜が形成される過程を, CCDカメラで観察した。その結果,ストライプ構造形成時には,メニスカス先端部は固定され動かないが,ガスケットが形成するときには,先端部が変にする様子を確認した。すなわち,メニスカス先端部の挙動が形成粒子膜の形状を決定付けるものと考えられる。本研究の目的は,実験条件と粒子集積構造との相関を詳細に検討し,移流集積過程における非平衡相図を完成させることにある。本年度得られた成果について以下に示す。(1) 2価イオンが粒子膜に与える影響塩を加えない条件では,基板には液面と並行な横向きのストライプ状の堆積膜が形成する粒子濃度条件で,塩としてMgCl_2, CaCl_2, BaCl_2を加えて実験を行った。イオン濃度が5×10^<-7>Mでは,塩を加えない場合と同様に横のストライプ構造が形成したが,5×10^<-6>Mでは縦向きのストライプ構造が形成した。この現象はイオン種,基板の種類によらずに観察されたことから,特定のイオン濃度領域で発現する普遍的なものであると考えられる。

この縦ストライプの形成には,メニスカス先端部でのイオン濃度差が誘起するマランゴニ対流が寄与しているものと考えられる。2)理論的検討:物質収支をベースにしたストライプ形成の動的過程の計算横ストライプが形成する過程のモデル化を試みた。メニスカスの形状が時間とともに湾曲していく過程を数式で表現し,メニスカスと基板との距離に比例して粒子流束が減少するように設定した。計算で得られた,層数と体積分率の関係は実験と良好に一致し,提案モデルの妥当性を確認した。
歯周病菌の病原因子分泌機構の解明と制御

代表的な歯周病細菌Porphyromonas gingivalisの病原タンパク質分泌装置(Type IX secretion system: T9SS)はバクテロイデスフィラムに属する他の歯周病細菌にも保存される。T9SSからは数十のタンパク質が分泌されるため、T9SS構成分子欠損株では病原性が著しく低下することが報告される。分泌装置を構築する個々の因子について構造・機能解析をおこなうとともに、分泌されるタンパク質がどのような共通性を持ち、分泌機構に認識されて内膜・外膜を通過し、菌体表層にアンカーするのか、T9SSの全貌を明らかにする。また、T9SS制御に向けた基礎研究を行う。
単一遺伝子座のエピジェネティック動態解析を指向した生細胞イメージング手法の開発

ヒストンの翻訳後修飾は、DNAのメチル化と並んで、エピジェネティック制御の中核をなす分子機構である。その制御メカニズムの動的側面を理解するためには、「どのタイミングで」「どの細胞において」「どの種類の修飾が」「ゲノム上のどの位置で」生じるのかを調べることが必要不可欠である。しかし、現時点においてこれらすべての情報要素を同時に取り出すことのできる手法は存在しない。本研究は、既存手法の限界を克服することを目指し、CRISPR/Cas9システム、ヒストン修飾認識ドメイン、Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC)を組み合わせて利用することで、上記の情報要素すべてを同時に取り出すことのできる、すなわち、「特定の遺伝子座」での「ヒストン修飾の変化」を「単一の生細胞内で検出する」ことのできる独自のイメージング手法を開発することを目的とするものである。今年度は特に、単一遺伝子座におけるヒストン修飾の変化を可視化することを指向したBiFCの高度化に注力した。出芽酵母のセントロメア特異的なヒストンH3バリアントであるCse4タンパク質間のBiFC系をモデルとして用いた。GFP結合タンパク質の同時発現によって、BiFCフラグメント間の相互作用を安定化することでBiFC効率を高めることを試みた。その結果、Cse4-Cse4 BiFC系と共にGFP結合タンパク質を発現させることによって、Cse4-Cse4 BiFCシグナルの中央値を約5倍上昇させることができた。今後は、GFP結合タンパク質によるBiFC効率の上昇に加えて、BiFC系をマルチマー化することによってさらにシグナル強度を高めていくことを試みる予定である。単一遺伝子座におけるBiFCシグナルを検出可能な程度まで増強するためには、タンパク質ペアひとつに由来するBiFCシグナルを増大させることが必要不可欠である。しかしながら、これまでBiFCの効率を上昇させる方法は開発されてこなかった。今年度は、BiFC効率を向上させることを試み、その結果、GFP結合タンパク質の同時発現という比較的シンプルな方法によって、出芽酵母Cse4間相互作用を利用したモデル系においては、BiFC効率を高めることができる可能性を示すことができた。一過性のタンパク質-タンパク質近接イベントをより高効率に検出できるようにすることを企図して、BiFCフラグメント間の相互作用を補助するタンパク質ドメインを追加する。hiFRET (helper-interaction FRET)法において使用された、WW-WpペアおよびSH3-Spペアを用いる。同時に、BiFCを生じるタンパク質ペア一組に由来する蛍光シグナルを大きくすることを企図して、RNAとRNA結合タンパク質を介したBiFCのマルチマー化を試みる。具体的には、gRNAに複数のMS2ステムループを挿入するとともに、MS2コートタンパク質-N末側BiFCフラグメントを発現させる。ヒストン修飾認識ドメインとU1Apの融合タンパク質、U1Ap認識ステムループと複数のPP7ステムループをもつRNA、PP7コートタンパク質-C末側BiFCフラグメントの三者を同時に発現させる。これによって、タンパク質ペア一組によって再構成される蛍光タンパク質の分子数を増大させる。ここにさらにGFP結合タンパク質を発現させることで個々のBiFC効率を上昇させることで、得られるBiFCシグナルを最大化することを試みる。

同時に、BiFCを生じるタンパク質ペア一組に由来する蛍光シグナルを大きくすることを企図して、RNAとRNA結合タンパク質を介したBiFCのマルチマー化を試みる。具体的には、gRNAに複数のMS2ステムループを挿入するとともに、MS2コートタンパク質-N末側BiFCフラグメントを発現させる。ヒストン修飾認識ドメインとU1Apの融合タンパク質、U1Ap認識ステムループと複数のPP7ステムループをもつRNA、PP7コートタンパク質-C末側BiFCフラグメントの三者を同時に発現させる。これによって、タンパク質ペア一組によって再構成される蛍光タンパク質の分子数を増大させる。ここにさらにGFP結合タンパク質を発現させることで個々のBiFC効率を上昇させることで、得られるBiFCシグナルを最大化することを試みる。研究代表者の所属する研究室に高感度EMCCDカメラが導入され、部局共通機器室の共焦点顕微鏡を使用する必要がなくなり、共通機器利用料の支払い経費分のコストを削減できたため。
音響を利用したシート複数枚誤送検出センサに関する研究

紙幣の自動支払機等、シート状物体を扱う機械において、シートの複数枚誤送の検出は非常に重要である。自動支払機や縫製機械等では旧態依然とした接触式が主流であり、非接触式の開発が待たれている。平成7年度は、特定周波数における伝達関数の位相差を利用した検出法を可能にすることが主な目的であった。以下に今年度の成果を具体的に記す。◎枚数とセンサと伝達関数の位相との関係から、最適周波数を求めた。◎枚数による、特定周波数のセンサ入出力位相差=時間間隔が明らかになった。◎シートの移動がセンサ出力の時間波形に及ぼす影響が明らかになった。◎上記から、シート移動時の枚数による時間間隔の変化が明らかになった。◎伝達関数法により布などの種々の材質のシートの特性インピーダンスの実測に目処がついた。以上から、当該年度の目的は達成され、位相差による測定が可能であることが明らかとなった。論文等の実績に関しては、音響系の伝達関数を利用したセンサの研究において、移動中の紙および静止状態の布について得られた成果の一部が日本機械学会論文集に1編掲載された。(裏面[雑誌論文]の筆頭)また、本研究に関連した樹脂シートを扱った論文が国際会議で発表済みである。(裏面[雑誌論文]の2番目)さらに、本研究を行った研究代表者に対して平成7年度日本機械学会研究奨励賞が授与された。
概日リズムの時刻情報変換に関わる神経回路動作原理の理解

概日時計中枢である視交叉上核からの出力経路を同定するため、視交叉上核特異的に蛍光タンパク質であるhrGFPを発現させ、軸索が密にみられる領域を確認した。Gad67-CreマウスにAAVを用い、CMV-flex-hrGFPを発現させた。3週間後に還流固定を行い脳を取り出し、クライオスタットにて脳切片を作成し、蛍光顕微鏡を用いて観察を行った。その結果複数の領域に軸索が確認された。その中から室傍核に着目した。室傍核には様々な神経細胞がみられるが、その中でもストレス応答に関わるCRF神経に着目した。次にCRF-Creマウスの室傍核にAAVを用いて、ChR2-EYFPを発現させ、脳波・筋電図計測用の電極およびプローブを装着させた。同時に光ファイバーを室傍核直上に挿入した。手術後2週間の回復期間を得たのち、睡眠計測を行うと同時に10Hzでの光照射を行った。その結果、室傍核CRF神経の光照射により、覚醒の割合が増加した。この結果は、室傍核CRF神経は覚醒に関わる神経細胞群の一つと言える。発光を用いた光イメージングツールの開発も進めた。沖縄産発光タンパク質を用い、スプリット型カルシウムプローブを開発した。これをHEK細胞に発現させ、カルバコールの投与により発光輝度が変化する事を確認した。また光遺伝学ツールとの併用も可能である事を確認した。さらにcAMPを計測できるスプリット型発光プローブの作成も行い、HEK細胞に発現させ、フォルスコリン投与により発光輝度が上昇する事を確認した。概日時計からの出力経路の一つを同定できている点、発光を用いたイメージングが出来ている点、さらに視交叉上核への入力の可能性を示すデータが得られている点で計画以上の進展があると言ってよい。室傍核CRF神経の下流領域を同定する。軸索終末の脳領域を確認すると同時に、光ファイバーを挿入し光照射で覚醒が誘導される領域を同定する。電気生理学的に特定の細胞への入力を確認する。逆行性の神経トレーシング技術を導入する。ファイバーフォトメトリーを用いて特定細胞の細胞活動を計測する。発光プローブ開発に関しては、BRETを用いてより高輝度プローブを開発する。人工基質を用いさらに長波長にシフトするツールを開発する。
共通の歌詞を用いた「日本の『声の音楽』」の学習テキスト(CD)制作の試み-邦・洋楽の歌唱表現法の比較-

「日本語をどのように"うたう"か?」-この問いが本研究の究極の目的である。そのためには、現在、邦・洋楽において日本語がどのように"歌・唄・謡"われているかを知り、各々のジャンルでの歌唱表現法を比較することが先決であり、不可欠と考えた。およそ何かを比較するためには、ある要素を共通にした、しかも多数の音声試料が必要である。しかしながら、世の中には、邦・洋楽の名演・名唱はカセットテープやCDで数多く存在するが、それらは演目がそれぞれ異なるが故に、今回の目的には合致しなかった。そこで、歌唱要素の一つである「歌詞」を共通にして、その共通詞を邦・洋楽の78名(うち、人間国宝18名)が、それぞれのジャンルの典型的な歌唱表現法で"うたい分け"を行った。その結果として発刊したのが、今回の「声のテキスト」であるCD18枚組『日本語を歌・唄・謡う』である(全900トラック/18時間59分54秒。172ページの解説書添付)。本CDの発刊は、研究テーマの「制作の試み」を遙かに凌駕し、その教育的・文化的意義は極めて大きいものと期待できる。(冊子体での研究成果報告書の提出は、学術振興会との間で「CD完成体の提出でよい」との合意を得ていますので、本CDの提出をもって報告書に換えさせていただきます。研究の全過程が詳細に述べられています。)「日本語をどのように"うたう"か?」-この問いが本研究の究極の目的である。)近年、日本の伝統音楽(邦楽)に対する関心が急速に高まっている。この傾向は小・中・高等学校の音楽教育においても当然みられ、既に、(中・高においては)2002年度から「邦楽を教授するように」、との決定がなされている。しかしながら教育現場においては、深刻な問題が生ずることは想像に難くない。即ち、殆ど洋楽のみで教育されてきた教師が邦楽を生徒に教授できるのか、という問題であり、これは、邦楽をどのように教授するのかの方法論の欠如や、邦楽を理解させるための、一貫した方針に基づいた適切な「音のテキスト」が存在しない、という現状の反映であると考えられる。このような背景のもとに本研究では、邦楽において中心をなす「声の音楽」を対象として、共通の歌詞(共通詞)を、邦楽と洋楽の最高クラスの演者(発声者)が、各ジャンルでの典型的な歌唱表現法で"歌(唄、謡)い分ける"という、一貫した方針に基づいた、系統的に邦楽の各ジャンル間の差異が把握でき、また、洋楽的法唱との比較も可能な、平易、かつ高品質な「声のテキスト(CD)」を試作することを目的とする。この目的に従って、本年度は次の成果を得た。1.邦楽の(殆ど)全てのジャンル、及び洋楽の、合計65名(うち、人間国宝16名)にも及ぶ発声者の共通詞の"うたい分け"の音声収録を(一応)終了した(延べ約100時間)。収録は無響室内で、周波数平坦の収録系を用いて行った。なお、今年度中に収録できなかったジャンル、及び発声者については、次年度に行う予定である。2.収録した全音声試料の「タイム・テーブル」の作成は既に終了し、CD試作のための編集作業の基本的な準備は整った。なお、音声分析は、一部の試料については既に行った。このように、CDの試作、及び将来のCD作成のための体制は既に整った。(1行40字)近年、日本の伝統音楽(邦楽)に対する関心が急速に高まっている。この傾向は一般社会は言うに及ばず、小、中、高等学校の音楽教育においても当然みられ、中、高等学校においては、2002年度から「邦楽」の授業がスタートする。即ち、殆ど洋楽のみで教育されてきた教師が邦楽を生徒に教授できるのか、という問題であり、このことは、邦楽をどのように教授するのかの方法論の欠如や、邦楽を理解させるための、一貫した方針に基づいた適切な「音のテキスト」が存在しない、という現状の反映であると考えられる。

このような背景のもとに本研究では、邦楽において中心をなす「声の音楽」を対象として、共通の歌詞(共通詞)を、邦楽と洋楽の最高クラスの演者(発声者)が、各ジャンルでの典型的な歌唱表現法で"歌(唄、謡)い分ける"という、一貫した方針に基づいた、系統的に邦楽の各ジャンル間の差異が把握でき、また、洋楽的法唱との比較も可能な、平易、かつ高品質な「日本の『声の音楽』の学習テキスト(CD)」を試作することを目的とする。この目的に従って、本年度は次の成果を得た。1.1996年度から開始した、邦楽の(殆ど)全てのジャンル、及び洋楽の、人間国宝16名を含む合計77名(邦楽63名/洋楽14名)にも及ぶ発声者の共通詞の"うたい分け"の音声収録を完了した。収録時間は約100時間であり、収録は無響室内で、周波数平坦の収録系を用いて行った。2.収録した全音声試料のデータベース化を目的として、CDブック『日本語を歌・唄・謡う』(CD18枚組/約150ページの「解説書」を添付)を刊行(自費出版)すべく、現在、音声試料、及び「解説書」の編集を行っている(2002年3月31日発行(予定))。本CDが刊行されることによる教育的、文化的、学術的意義は大きいと、期待できる。
越境犯罪と刑罰適用

国際犯罪に対する刑法の適用について、研究を進めた。この問題については特に、EU圏内での取組みが参照に価するため、ヨーロッパ諸国、とりわけドイツにおける取り組みを、刑法的側面からのみならず、刑事手続上の観点からも検討した。特にこの問題について実効性を持たせるためには、刑事司法協力が非常に重要な課題であるがゆえに、EU諸国のような越境的な組織協力を発展させていくことが益々重要になる。そのための理論的な共通基盤を構築することが前提作業として重要であり、法適用に関する基準やそれに関する制度・組織の関連を明らかにした。2013年度は、EU圏内の越境犯罪に対する法的整備、組織的連携等について検討するため、特にこの点で議論の蓄積があるドイツ国内での資料収集、調査を行った。国境を越えるような犯罪の場合、刑法のみならず手続法上の整備が効果的な対策を講じる上で非常に重要となるため、刑法学者も、非常に手続的な制度の構築に関心を抱いている。そこで次年度以降も、その点を踏まえて研究を進めていく予定である。また他のEU諸国の動きも重要であることから、フランス刑法を専門とされている九州大学の井上宜裕准教授より、フランスの現状についてもうかがい、特に、実体法に関する専門的知識の提供を受けた。フランスでは近時、国外犯に対する共犯について、従来の共犯論と整合性を持ちうるのかとされるような規定が置かれることとなり、このことは、EUレベルでの議論と国内法の整備との調整の困難性を窺わせる、とのことであった。3月には、従来より連携して研究活動をしているDr. Liane Woerner(ギーセン大学助教)を招聘し、香川大学などで、越境犯罪の裁判管轄、テロ行為等、本研究課題に関連するテーマについて、講演会を実施した。特に越境犯罪の場合の複数国の裁判管轄が問題となる事例をどのように調整していくのかが喫緊の課題であって、国内法については理論的な基礎付けを進めつつ規定の再検討をすべきであると当時に、国外の組織(欧州警察機構、欧州検察機構等)との連携を整備すべきであるとのことであった。以上の研究成果は、今後刊行される紀要等に順次掲載していく予定である。越境犯罪の範囲は、現在のように人とモノの流れが流動化し、瞬時に国境を越えられるような状況では、国境の意義は相対化しており、何気ない行為が自分の知らない第三国で犯罪行為になりうる、といった一般の市民が巻き込まれる事例も実際に生じている。こうした中で、刑罰が適用される領域とその限界を明確にしておくことは、その基準が客観的に全ての者にとって明らかになることであり、これは、市民の側からすれば、自己の利益を確保し、自由を保障することになる。企業にとっても、経済活動が処罰の対象となるか否かの範囲が明確にされることは、不要なリスクを回避するために大きな意義がある。そこで、本研究では、越境犯罪に対する刑法の適用範囲の問題を中心的に検討したが、この点、先進的な取り組みを行っているEU圏の議論を参考にしながら、日本刑法の刑罰適用の問題に対する示唆を得た。また、この問題は、手続法、国際法も密接に関連する分野となるため、これらの分野の研究者との交流も視野に入れつつ、研究を進めた。この国際犯罪に関わる問題は、特に進展が著しい領域であることから、文献から得られる情報はもちろんのこと、EU圏の研究者との協力が非常に重要な意義を有するために、国外の共同シンポジウムへの参加(ドイツ、ポーランド等)によって、最新の知見を得るように努めた。また、この問題について業績のあるドイツ・ギーセン大学のDr.LianeWoerner氏を招聘し、研究会を開催することによって密接なコミュニケーションを図りつつ、最新の情報を得られるよう努めた。こうした点は研究成果にも結実している。こうした研究から、グローバル化に伴う犯罪領域の拡大と、それに対する各国立法の対応について評価し、今後の展望について一定の方向性を示した。刑法当初の計画通り、研究課題について議論が進んでいるドイツの状況をある程度明らかにすることが出来たのみならず、フランスについてもある程度の知識を得ることができた。また、ドイツの研究者を招聘して、実際にこの問題について深く議論し、今後の国外の研究者との協力関係についても示唆を得られたため。従来の研究方針を基本的に継続しつつ、国外の研究者との連携を上手く取りながら、最新の議論の成果を得られるようにつとめたい。ドイツからの研究者招聘が当初予定(2014年度)されていたよりも早まったため、前倒し請求を実施したが、当該研究者が3月末4月上旬までの日本滞在となったため、4月滞在と旅費の費用を、次年度分に繰り越した。繰り越し分の10万円は、研究課題のために招聘したドイツ研究者の4月上旬の日本での滞在および旅費として使用した。
機能表面の幾何形状がすべり接触特性に及ぼす影響

従来,粗さを持つ表面の接触に関する研究では考慮されていないが,接触状態に大きな影響を与えると考えられる2つの効果,すなわち,なじみにより表面粗さ突起の先端が平滑化(トランケーション)することによる効果,および,接触部において接線方向力が作用する効果について,理論計算による推定と実験による計算結果の検証を試みた.初年度は,トランケーションの影響について検討を行った.具体的には,まず数値的にトランケーションされた粗さ面を生成し,そのデータを基に接触解析を行って粗さパラメータが接触状態に与える影響を調べた.この理論解析から,なじみにより生成される平滑部分の粗さの影響が支配的であり,残った谷部はほとんど影響を与えない事がわかった.続いて,この理論接触解析の妥当性評価のために,全反射を利用した真実接触面積観察試験機を製作し,球面上の粗さと平滑面の接触における接触荷重やなじみパラメータが真実接触面積に与える影響について観察実験を行った.この観察結果は粗さパラメータと荷重の影響に関して理論推定結果と定性的に一致したが,理論による定量的な接触状態の推定には真実接触部の塑性変形モデルの高精度化が必要であることがわかった.続く年度では,接触部に働く接線力が接触状態に与える影響を,従来広く用いられてきている統計手法を用いた接触理論に組み込むために,突起接触モデルの修正を行った.すなわち,突起接触部において接線力が加わった際に,それがない場合と比してより低い垂直荷重下で内部の降伏が始まることに着目して接触部の接線力を考慮した接触モデルの提案を行い,接線力と真実接触面積の関係を導いた.同時に,前年度に製作した観察試験機に,すべり方向変位を与える機構を付加する改良を施して観察試験を行ったが,理論と比較し得るだけの観察精度を得るには至らなかった.機能表面の例として,ISOでプラトー部粗さ,谷部粗さ,およびプラトー率からなる3つのパラメータによって規定される二層構造の特徴を持ち,多くの実働機械のすべり接触面に形成されるトランケーション面を対象として,接触特性との関係を明らかにすることを目的に,数値計算による直接的な接触解析,及び全反射光を利用した真実接触部観察実験を行った.数値接触解析では,プラトー部粗さ,谷部粗さ,プラトー率が真実接触面積に及ぼす影響を検討するために,これらのパラメータを任意に定めてトランケーション面を模擬生成する手法を開発し,生成した表面輪郭を用いて数値計算による3次元弾性接触解析を行った.結果として,プラトー率の増加に対して真実接触面積は,本解析の条件においては,プラトー率が20%程度に増加するまでに大きく増加し,その後なだらかに増加して,60%以上ではプラトー率にかかわらずほぼ一定になることが分かった.さらに,トランケーション面接触時の真実接触面積に対してはプラトー部粗さが大きく影響し,プラトー部粗さがトランケーション面の接触特性を考える上で有効なパラメータである可能性を示した.接触部観察実験では,プラトー率が真実接触面積に与える影響について調べるために,プラトー率の異なる粗さをつけた試験片を製作して,真実接触面積の測定を行った.本実験より,プラトー率がある程度まで大きくなるとプラトー率は真実接触面積に影響しないことを示す結果が得られ,数値接触解析により得られた知見の信頼性を確認した.従来,粗さを持つ表面の接触に関する研究では考慮されていないが,接触状態に大きな影響を与えると考えられる2つの効果,すなわち,なじみにより表面粗さ突起の先端が平滑化(トランケーション)することによる効果,および,接触部において接線方向力が作用する効果について,理論計算による推定と実験による計算結果の検証を試みた.初年度は,トランケーションの影響について検討を行った.具体的には,まず数値的にトランケーションされた粗さ面を生成し,そのデータを基に接触解析を行って粗さパラメータが接触状態に与える影響を調べた.この理論解析から,なじみにより生成される平滑部分の粗さの影響が支配的であり,残った谷部はほとんど影響を与えない事がわかった.続いて,この理論接触解析の妥当性評価のために,全反射を利用した真実接触面積観察試験機を製作し,球面上の粗さと平滑面の接触における接触荷重やなじみパラメータが真実接触面積に与える影響について観察実験を行った.この観察結果は粗さパラメータと荷重の影響に関して理論推定結果と定性的に一致したが,理論による定量的な接触状態の推定には真実接触部の塑性変形モデルの高精度化が必要であることがわかった.続く年度では,接触部に働く接線力が接触状態に与える影響を,従来広く用いられてきている統計手法を用いた接触理論に組み込むために,突起接触モデルの修正を行った.すなわち,突起接触部において接線力が加わった際に,それがない場合と比してより低い垂直荷重下で内部の降伏が始まることに着目して接触部の接線力を考慮した接触モデルの提案を行い,接線力と真実接触面積の関係を導いた.同時に,前年度に製作した観察試験機に,すべり方向変位を与える機構を付加する改良を施して観察試験を行ったが,理論と比較し得るだけの観察精度を得るには至らなかった.
食道癌のNM23-H1の発現に基づいた化学療法の開発

抗癌剤シスプラチンの感受性に深く関わるnm23-H1/NDP kinase Aの発現を検討し、以下の諸点を明らかにした。(1)対象は食道偏平上皮癌50例で、癌部をnm23-H1に特異的なモノクローナル抗体H1-229 (生化学工業)を用いてLAB法に準じて染色した。nm23-H1陽性症例は23/50(46%)、nm23-H1陰性症例は27/50(54%)であった。両群間の背景因子に差はなく、リンパ節転移との関連性も認められなかった。しかし、nm23-H1陽性群とnm23-H1陰性群の1,3,5生率は91.3%vs63.0%,67.9%vs36.7%,62.2%vs32.6%であり、明らかにnm23-H1陽性群の予後が良好であった(P<0.05)。このnm23-H1発現による予後の差はリンパ節転移(+)30例で認められたが(P<0.01)、リンパ節転移(-)20例では認められなかった。また、多変量解析により、術後EFP(VP-16,5-FU,CDDP)療法を受けた32例において、nm23-H1の発現が最も予後に関連のある因子であることが判明した(P<0.001)。(2)アンチセンス遺伝子移入により、nm23-H1タンパク発現の異なる細胞を作製し、これらの細胞を用いてVP-16,5-FU,CDDPとの感受性を検討した。MTTassayによりnm23-H1の発現はCDDPの感受性と逆相関したが(r=-0.935,P<0.02)、VP-16、5-FUとの感受性とは関連がなかった。さらに、CDDPによるミトコンドリア膜電位差(ΔΨm)の消失率はnm23-H1低下クローンにおいて、コントロール細胞に比し明らかに低率であり、DNAフラグメンテーションの結果からもnm23-H1低下クローンはCDDPによるアポトーシスに抵抗性を示すことが判明した。これらの結果は、個々の症例におけるCDDP感受性を判定する上で、nm23-H1の発現解析が重要であるばかりか、CDDPの抗腫瘍効果を増強するという観点から、nm23-H1/NDP kinase Aをターゲットとした新薬開発の臨床的有用性を示唆するものである。さらに、ガンマリノレン酸が食道癌細胞のnm23-H1タンパクの発現を誘導することが判明しつつあり、本研究の結果は、今後、nm23-H1の発現に基づいた化学療法開発の進展に大いに貢献するものと考えられた。