hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ材料をベースとする電気二重層キャパシタの開発と燃料電池とのハイブリッド利用

活性炭をベースとする電気二重層キャパシタ(EDLC)の静電容量向上のために、ナノ材料としてのケッチェンブラックを分極性電極材料として使用した結果、高静電容量を示した。また、電極の表面改質を行った結果、EDLC単セルの静電容量は向上した。さらに、EDLCを燃料電池(FC)に並列接続し、負荷変動問題の解決に取り組んだ結果、FCとEDLCによる電力供給モードは負荷変動問題を効率的に解決することができた。本研究では、電力を貯蔵するためのエネルギー密度の高い電気二重層キャパシタ(以下EDLC)を開発し、負荷変動補償用として開発したEDLCを用い、燃料電池とのハイブリッド利用を行うことである。EDLCの電極としてのナノカーボン材料の調製を行い、エネルギー密度向上のための基礎データを得ることと、EDLCと燃料電池ハイブリッド利用のためのシミュレーション構築を目的とする。電気二重層が形成される細孔径250nmのメソ孔を多く含む材料として、電気二重層キャパシタ(EDLC)の分極性電極に配合される導電性材料にケッチェンブラック、又は、分極性電極中の活性炭の代わりとしてレゾルシノール系ナノカーボン材料を適用し、性能評価の実験を行った。また、プラズマを用いてカーボン材料の表面改質を行ったものも適用し、その静電容量を充放電特性やサイクリックボルタンメトリーにより調べた。その結果、プラズマ処理を行ったカーボン材料を用いたEDLCの静電容量はプラズマ処理なしと比較して約1.2倍高いことが分かり、内部抵抗は同等であることを明らかにした。これらの成果は英文ジャーナル“Surface and Coatings Technology"と“Vacuum"にそれぞれ“Electrochemical Properties of Modified Carbon Electrode for Donble Layer Capacitor"、“Surface Modification of Carbon Electrode using Argon Plasma"として掲載された。また、レゾルシノール系ナノカーボン材料を用いたEDLCの静電容量は、活性炭をベースとするEDLCと比較して約1.6倍高く、内部抵抗は活性炭をベースとするEDLCと同等であることを明らかにした。本研究成果は英文ジャーナル“Materials chemistry and physics"に“Performance of electric double layer capacitors using nanocarbons Producedfrom nanoParticles of resorcinol-formaldehyde Polymers"として掲載された。また、EDLCと燃料電池をハイブリッドしたシミュレーションにおいて、EDLCの内部パラメータが応答性に与える影響を明らかにした。本研究では細孔制御を行った導電性カーボンブラックを電気二重層キャパシタ(EDLC)の分極性電極に配合し、配合割合を変化させた時の静電容量と内部抵抗について検討を行った。その結果、細孔制御を行った導電性カーボンブラックを多く配合したEDLCは電荷移動抵抗の低減に効果があることを明らかにした。これらの成果は、平成23年度電気設備学会全国大会で"メソポーラスカーポンを用いた電気二重層キャパシタ用電極の評価"、第64回電気関係学会九州支部連合大会で"細孔径分布の異なるカーボン材料を用いた電気二重層キャパシタ用電極の評価"として発表した。さらに、固体高分子形燃料電池(PEFC)の膜電極接合体(MEA)作製において触媒スラリーを作製する際のスクリーンプリント回数について検討を行い、最適なスクリーンプリント回数を明らかにした。これらの成果は、平成23年度電気設備学会全国大会で"白金ナノ粒子を均一分散させたMEA作製技術の検討"、第64回電気関係学会九州支部連合大会で"固体高分子形燃料電池用MEAにおける触媒ナノ粒子均一分散の検討"として発表した。さらに、英文ジャーナル"Chemlcal Engineering Research and Design"に論文タイトル"Basic examination of membrane electrode assembly of proton exchange membrane fuel cell considering heatdet erioration"として掲載され、今後のPEFC及びEDLC開発に国内外の自動車メーカーや燃料電池メーカーが注目するものと予想される。
有明海における海苔の色落ちに関する生物無機化学的研究

2000年および2003年暮に有明海で大発生した海苔の色落ちは生産に壊滅的打撃を与えた。海苔の色落ちの原因には,赤潮プランクトンの大量発生による窒素やリンなどの栄養塩欠乏,埋め立て,干拓の影響,病原菌など諸説あるが決定的原因究明がなされていない。筆者らは2001年より色落ちの直接原因を解明するために,正常海苔と色落ち海苔の構成成分の分析を行った。その結果,色落ち海苔では光合成色素(クロロフィルとカロチノイド),光合成色素タンパク質フィコビリン類,および光合成に不可欠な微量元素(Fe,Zn,Mn,Cu)がすべて顕著な減少を示していること,さらに光合成色素と微量元素,光合成色素タンパク質と微量元素との間に,それぞれ極めて高い相関があることを見出した。このことから,色落ちは,窒素,リンに加えて微量元素欠乏が引き金になって光合成能の低下による海苔の生育量の減少と色素合成系異常によって引き起こされていることを突き止めた。この結果を踏まえて,なぜ海苔が微量元素欠乏になったか,その機構を解明することを目的として以下の項目について検討した。1)有明海の海水中の微量元素(Fe,Zn,Mn,Cu,Si)の存在量および溶存化学種の解明2)培養実験による海苔が吸収できる微量元素の化学形態の解明3)培養実験による海苔の微量元素吸収機構4)海苔と珪藻との共存培養による栄養源の分配の仕組みの解析5)栄養元素(N,P)および微量元素(Fe,Zn,Mn,Cu,Si)から見た色落ち防止策の検討その結果,色落ちは陸上植物に見られるFe欠乏と基本的に同義であることが分った。培養実験によりFe欠乏で色落ちが発現すること,ならびに発現した色落ちがFeの添加で回復することを確認できた。現在,Feの海洋中における化学形態の違いによる海苔のFe吸収速度の変化を中心にFe欠乏の原因究明を行っている。海苔の色落ちの直接原因を解明するために,2001年から2003年にかけて正常海苔と色落ち海苔を含む海苔試料(生海苔7種および乾燥海苔70種)を収集し,光合成色素(クロロフィルとカロチノイド),色素タンパク質フィコビリン(フィコエリスリン,フィコシアニン。アロフィコシアニン)および構成元素の分析を行った。その結果,色落ち海苔では,1)光合成色素クロロフィルとカロチノイドおよび色素タンパク質フィコビリンを構成する3種のタンパク質(フィコエリスリン,フィコシアニン。アロフィコシアニン)のすべての色素が正常海苔の半分以下に減っていた。可視光域の光を吸収するこれらの色素成分の減少が海苔の光合成能の低下を招き,バイオマスの減少と海苔としての色調劣化,色落ち(黒色が茶色に変色)を誘起することが示された。3)色素と微量元素の相関を求めたところ,クロロフィルやフィコビリンの量と必須元素の間に明瞭な相関が認めらた。Fe,Zn,Mn,Cu,Pは植物の光合成において必須元素であり,これらの元素は色素の生合成において不可欠の因子であることから,色落ちはこれらの元素の欠乏が色素合成を阻害した結果であると結論づけることができた。
気道粘膜下腺からの電解質分泌機序の解明

実験動物(ネコイヌなど)、手術肺及び剖検肺から気道を用いて単離粘膜下腺標本を作製して実験に用いた。この気道粘膜下腺に酵素処理を行ない分散された腺房細胞を得て、これにパッチクランプ法を適用して基底外側膜上にCa^<2+>感受性K^+チャンネル(164ps)を同定した。更に、ヒト培養粘膜下腺細胞の肉腔側膜にCa^<2+>感受性Cl^-チャンネル(4ps,15ps)を同定した。受容体刺激、IP_3及びサイクックADPリボース(CAOPR)の細胞内投与による細胞膜電流応答、細胞内Ca^<2+>濃度(LCa^<2+>1i)の画像処理から次の成績を得た。ムスカリン受容体(M_3)、プリン受容体(P_2)及びタキキニン受容体(NK_1、NK_2)刺激による細胞内Ca^<2+>放出によって電解質分泌すなわちCl^-分泌が生じる。細胞内Ca^<2+>放出機構にはIP_3-induced Ca^<2+>release(IICR)とIP_3非感受性でカフェイン及びライアノジン感受性であるCa^<2+>-induced Ca^<2+>release(CICR)の2つが存在する。IP_3受容体に対するモノクロナール抗体を用いた免疫電解学的検索の結果と合せて、IICRは管腔側に存在することが示された。すなわち、基底外側膜上の受容体刺激によってIP_3が生じ管腔側にあるIICRに働いてCa^<2+>放出をもたらしCl^-チャンネルを活性化させてCl^-分泌をもたらすことが明らかにされた。一方、CICRは基底外側に存在し、CADPRによりCa^<2+>放出させてK^+チャンネルを活性化させてK^-電流を生じCl^-分泌の維持に働いている。すなわち、CADPRが内因性セカンドメッセンジャーとして働いてより、CADPRの合成酵素であるCD38がヒト気道粘膜下腺細胞に存在することをmRNAレベルで確認している.B受容体刺激などによる細胞内アデニールシクラーゼ-CAMP系の活性化は粘膜下腺細胞でのCl^-分泌を生じないが、[cAMP]iの上昇はP_2受容体刺激によるCl^-分泌を増強させることが明らかにされた。実験動物(ネコ)及びヒト手術肺の気道から粘膜下腺を単離して検索し、次のような所見を得たが、その際、実験動物とヒトでは明瞭な差異はみられなかった。1)単離粘膜下腺を酵素処理して得られた腺房細胞にパッチクランプ法を応用し、Whole cellの状態でアセチルコリン、サブスタンスp及びブラディキニンに反応して外向きのK^+チャンネルと内向きの電流のCl-チャンネルが生じた。これらの電流応答は細胞内IP_3投与によるものと類似していた。しかし、β-刺激剤、TBMX及び細胞内サイクックAMP投によっては有意の電流応答がみられなかった。カフェイン及びcyclicADPribov(CADPR)では主にK^+電流が認められた。

更に、粘膜下腺からの腺房細胞でのパッチクランプ法でLarge conductanceの,K_+チャンネル(160ps)が見い出され、ヒト肺からの粘膜下腺細胞の培養細胞の管腔側膜に3種類のCa^<++>依存性Cl^-チャンネル(3、20及び40ps)が認められた。2)[Ca^<++>]iの画像解析では[Ca^<++>]iの上昇の局在性がみられ管腔側に初期の上昇がみられた。IP_3受容体に対するモロクロナール抗体を用いた組織学的検索でIP_3受容体が管腔側の細胞内膜成分に限局していることを認めた。3)単離粘膜下腺からの膜成分を用いたレセプターアッセイを用いて、ムスカリン受容体のサブタイプを検索し、M_3が主であることを認めた。以上より、気道粘膜下腺細胞で受容体刺激によりIP_3が生成され、管腔側に局在するIP_3感受性Ca^<++>プールよりCa^<++>放出が生じてCl^-電流が生じ、K^+電流はCADPRによりカフェイン感受性のCa^<++>プールからのCa^<++>放出により生じることが推定された。2.気道粘膜下腺の電解質分泌モデルとしては、IP_3受容体が内腔側膜直下に居在し、IP_3によるCa^<2+>遊離によりCl^--channelsを活性化させ、Cl^-分泌をもたらし、一方、K^+-channelsはryanodine感受性Ca^<2+>pool(CICR)からのCa^<2+>遊離にて制御されている。ウァバインやフロセマイドの膜電流に対する効果からして、Na^+/K^+-2Cl^-共輸送系及びNa^+/K^+ポンプはCl^-分泌に必須ではないが、その維持に必要である。3.デキサメサゾン処理は電解質分泌を抑制させたが、その機序としてCl^--channels(CFTR)の膜への移動抑制が考えられた。4.オゾン暴露によりもたられた過形成を示したネコ粘膜下腺での電解質分泌機能は正常と有意の差がみられなかった。手術肺及び死後6時間以内の割検肺から得られた気管及び気管支を用いて単離粘膜下腺標本を作製した。このヒト気道粘膜下腺に酵素処理を加え分散された腺房細胞を得た。得られた細胞にパツチクランプ法を適用し、基底外側膜にCa^<2+>感受性K^+チャンネルC(64-ps)を、ヒト培養粘膜腺細胞の内腔側膜にCa^<2+>感受性Cl^-チャンネルC4ps、(5ps)を同定した。Ip_3、cyclic ADPribose(cADPR)の細胞内投与による細胞膜電流応答、細胞内Ca^<2+>([Ca^<2+>Ji)の画像処理による検査から次の成漬を得た。すなわち、電解質分泌(=Cl-分泌)は主に細胞内Ca^<2+>放出によって生じるがその放出機構にはIP_3-induced Ca^<2+> release(IICR)とIP_3非感受性のCa^<2+>-induced Ca^<2+>release(CICR)の2つが存在する。IP^3受容体に対するモノクロナール抗体を用いた電顕学検極の結果を合せて、IICRは管腔側に局左することが明らかにされた。すなわち、茎底外側膜上にある管容体刺激により産生されたIP_3が管腔側にあるIICRに働いてCa^<2+>放出をもたらし、管腔側膜上にあるCa^<2+>感受性Cl^-チャンネルを活性化させてCl^-分泌をもたらす。これがCl^-
振動刺激による新たな嚥下障害治療法確立のための神経基盤解明

咀嚼時における閉口筋群筋紡錘由来の固有感覚と三叉神経系を介したこの感覚情報伝達過程が、咀嚼運動から嚥下反射への移行のタイミングを調整しているという作業仮説のもと、これを実験的に検証する目的で本研究課題を計画した。本研究はヒトを対象とした臨床神経生理学的実験と、動物を用いた実時間光計測実験を組み合わせる研究計画である。ヒトを対象とした臨床神経生理学的実験では、閉口筋である咬筋ないしは側頭筋に対して経皮的に80Hzの振動刺激を加えることにより筋紡錘を特異的に興奮させた時、咀嚼から嚥下反射に至る一連の筋活動がどのように修飾されるかについて明らかにした。筋活動の計測には咬筋および開口筋である舌骨上筋群の表面筋電図を使用した。現在、咀嚼リズムの変化や、閉口筋・開口筋の筋出力の変化などについて詳細な解析を行っている途中である。現在までに解析が進んだ点で言えば、咬筋および側頭筋の振動刺激共に、一定量のパンを自由に咀嚼・嚥下するにあたり、咀嚼回数が減少する傾向が認められた。しかし、被験者によっては咀嚼回数に顕著な変化が見られない例や、逆に咀嚼回数が増す例もあった。振動子の周波数は本課題においては80Hzに固定しており、刺激部位も定性的には概ね一定にしている。しかし振動子が皮膚に接する部位での圧は、現在までのところモニターしておらず、筋に加えられた振動の実際の周波数は不明である。これらの違いが、現在まで記録された結果にどの程度、影響しているかは今後明らかにしていかなければならない。今回の研究期間内では、ヒトを対象した実験において上記のような問題が残り、動物実験に十分移行できなかった点が反省される。今後すみやかに残された問題の解決を図り、動物実験を含めて、引き続き研究を継続していきたい。本研究は嚥下口腔相の固有感覚が咽頭相への移行に促進的に作用する可能性を明らかにすることを目的として計画された。作業仮説として、咬筋などの閉口筋群筋紡錘由来固有感覚のフィードバックが三叉神経中脳路核を介して脳幹網様体の嚥下関連ニューロン群の活動を調節していると考えた。これを実験的に検証するため、ヒトを対象にした臨床神経生理学的実験と、動物を用いた実時間光計測を行った。このうち、平成28年度は、ヒトを対象として振動刺激によって閉口筋、特に咬筋の筋紡錘を特異的に興奮させることで、その後の嚥下動態に与える影響を臨床神経生理学的手法により明らかにするための実験を中心に実施した。振動刺激による嚥下動態への影響が確認されれば、次の段階としてその神経基盤を動物実験で調べる予定である。この場合の動物モデルとしてi)成熟動物での脳摘出標本作成が可能であること、ii)膜電位感受性色素を用いた広範囲の脳機能のイメージングを行うため、同色素に感受性があること、iii)比較的小型の動物であること、が求められる。以上の条件をクリアーするものとして、本実験では動物の確保、飼育が比較的容易なアカハライモリCynops pyrrhogasterを使用し、咬筋を振動刺激した時の感覚フィードバックの経路を膜電位感受性色素を利用した脳機能画像を中心に調べる予定である。閉口筋への振動刺激によって嚥下反射惹起を促進するという新たな嚥下障害治療戦略が確立できれば、脳血管障害の急性期のリハビリテーションなど様々な臨床応用が期待できる。平成28年度は、嚥下動態評価のために、咬筋および舌骨上筋群の表面筋電図と、甲状軟骨運動をレーザー変位計の同時記録方法および解析方法を確立した。また咬筋への振動刺激のために周波数、振幅をシステマティックに変化させることの可能な振動発生器の導入を行った。振動刺激前後での嚥下動態の変化を記録解析している。これまでのところ、嚥下動態に対して効果的に影響を与える至適条件(振動周波数、振幅、刺激部位、刺激方向)を決定するに至っていない点で、当初の予定からするとやや遅れていると評価している。考えられる原因の一つは、振動子が単一のため、一方の咬筋のみを刺激するにとどまっていることである。今後この点を改善しながら研究を進めてゆく予定である。

以上の条件をクリアーするものとして、本実験では動物の確保、飼育が比較的容易なアカハライモリCynops pyrrhogasterを使用し、咬筋を振動刺激した時の感覚フィードバックの経路を膜電位感受性色素を利用した脳機能画像を中心に調べる予定である。閉口筋への振動刺激によって嚥下反射惹起を促進するという新たな嚥下障害治療戦略が確立できれば、脳血管障害の急性期のリハビリテーションなど様々な臨床応用が期待できる。平成29年度はヒトの咬筋への振動刺激効果を、下顎閉口反射を指標として確認した。実験においては、当初予想していた以上に頭部顔面の固定が結果に影響することが明らかとなったため、光学実験用器材を利用した固定装置を自作した。閉口筋への振動刺激による嚥下動態への影響を観察したところ、被験者毎、試行毎に振動刺激が必ずしも均一の刺激効果をもたらしていないことがわかった。そこで、嚥下動態よりもより簡便にに、振動刺激がどの程度均一な刺激として与えられているかを評価することが必要であると判断した。閉口筋振動刺激による筋紡錘の活動性の変化は、下顎閉口反射の反射弓の活動に影響をおよぼす筈であることに着目し、振動刺激による下顎閉口反射を指標とした振動刺激の効果測定を先行して行った。その結果、振動刺激時の頭部顔面の固定が刺激効果に大きく影響することが考えられたため、光学実験用器材を利用した固定装置を自作した。以上の結果、当初予定していたアカハライモリをモデルとした動物実験の実施が遅れている。咀嚼時における閉口筋群筋紡錘由来の固有感覚と三叉神経系を介したこの感覚情報伝達過程が、咀嚼運動から嚥下反射への移行のタイミングを調整しているという作業仮説のもと、これを実験的に検証する目的で本研究課題を計画した。本研究はヒトを対象とした臨床神経生理学的実験と、動物を用いた実時間光計測実験を組み合わせる研究計画である。ヒトを対象とした臨床神経生理学的実験では、閉口筋である咬筋ないしは側頭筋に対して経皮的に80Hzの振動刺激を加えることにより筋紡錘を特異的に興奮させた時、咀嚼から嚥下反射に至る一連の筋活動がどのように修飾されるかについて明らかにした。筋活動の計測には咬筋および開口筋である舌骨上筋群の表面筋電図を使用した。現在、咀嚼リズムの変化や、閉口筋・開口筋の筋出力の変化などについて詳細な解析を行っている途中である。現在までに解析が進んだ点で言えば、咬筋および側頭筋の振動刺激共に、一定量のパンを自由に咀嚼・嚥下するにあたり、咀嚼回数が減少する傾向が認められた。しかし、被験者によっては咀嚼回数に顕著な変化が見られない例や、逆に咀嚼回数が増す例もあった。振動子の周波数は本課題においては80Hzに固定しており、刺激部位も定性的には概ね一定にしている。しかし振動子が皮膚に接する部位での圧は、現在までのところモニターしておらず、筋に加えられた振動の実際の周波数は不明である。これらの違いが、現在まで記録された結果にどの程度、影響しているかは今後明らかにしていかなければならない。今回の研究期間内では、ヒトを対象した実験において上記のような問題が残り、動物実験に十分移行できなかった点が反省される。今後すみやかに残された問題の解決を図り、動物実験を含めて、引き続き研究を継続していきたい。平成29年度は現在の実験をさらにすすめ、至適振動刺激条件を決定してゆく。十分な刺激効果が得られない場合は、振動刺激を両側の咬筋に同時に加えられるように、刺激装置の改良を加える予定である。また状況に応じて咬筋筋紡錘同様に三叉神経第三枝を介してフィードバックを行う歯根膜受容体への振動刺激を試みる予定である。遅くとも平成29年度中に至適刺激条件を決定し、当初予定の動物標本に対する脳機能画像を用いた実験にしてゆきたいと考えている。
卵母細胞特異的な紡錘体スケーリング

本研究では、卵母細胞における紡錘体スケーリングの機構および役割を解明することを目指した。細胞質量を人為的に増減させたマウス卵母細胞をライブイメージングし、減数第一分裂における紡錘体動態を4D解析したところ、卵母細胞の細胞質量とともに紡錘体体積が変化することが分かった。これらの紡錘体の機能性について詳細に調べたところ、細胞質が大きいほど紡錘体の機能性が低下し、染色体分配エラーが起きやすくなることが分かった。これらの結果は、卵母細胞で染色体分配エラーが起きやすい理由の一つはその大きな細胞質にあることを示唆した(Kyogoku & Kitajima 2017 Dev Cell)。卵母細胞における紡錘体スケーリングの機構を解明することを目指し、計画通り平成26年度においては以下のことを行った。まず、卵母細胞の細胞質量を自在に増減できる系を確立した。細胞質量を減らすために、GV (Germinal vesicle)期にあるマウス卵母細胞の細胞質をマイクロピペットで定量的に吸引した。また、細胞質を増加させるために、GV期の卵母細胞と、GV核を除去した卵母細胞を電気融合させた。これら細胞質量を増減させた卵母細胞は、減数第一分裂をほぼ正常に進行することを確認した。次に、これら細胞質量を増減させた卵母細胞について、紡錘体の形状パラメーターを経時的に定量できる系を確立した。染色体マーカーH2B-mCherryと紡錘体マーカーEGFP-MAP4を顕微注入し、共焦点顕微鏡でライブイメージングを行った。得られた画像を三次元再構築し、紡錘体の体積、長軸の長さ、幅について、時間を追って測定した。その結果、二倍細胞質を持つ卵母細胞では紡錘体体積がほぼ2倍になり、半量細胞質を持つ卵母細胞では紡錘体体積がほぼ半分になることが明らかになった。この細胞質量と紡錘体体積の比例関係は、減数第一分裂を通してほぼ変わらなかった。紡錘体の長軸の長さと幅の比率は細胞質量に依存して変化しなかった。さらに、受精卵においても同様に細胞質量を変化させたところ、第一分裂における紡錘体の体積が変化した。この受精卵における観察結果はこれまでの報告とは異なるものであり、細胞質量を変化させるタイミングを検討することで新しい知見が得られる可能性が考えられた。また、本研究にて確立した卵母細胞の融合技術を用い、減数第一分裂と第二分裂の卵母細胞を融合させることで、動原体のリン酸化制御に第一分裂特異的な染色体の性質が関わることを示した(Yoshida et al, 2015 Dev Cell)。本研究では、卵母細胞における紡錘体スケーリングの機構を解明することを目指した。まず、卵母細胞の細胞質量を自在に増減させ、減数第一分裂の過程をライブイメージングする系を確立した。得られた画像を三次元再構築し、紡錘体の体積および形状について定量的な解析を行ったところ、卵母細胞の細胞質量にほぼ比例して紡錘体体積が変化し、その形状は保たれることが分かった。このときの紡錘体サイズの変化は、核/細胞質の比率の変化や紡錘体から細胞表層までの距離よりもむしろ、主に細胞質量の変化によってもたらされていた。また、受精卵においても、細胞質量を変化させるとそれに応じて紡錘体体積が変化することを見出した。このことはこれまでの報告とは異なる結果であり、さらなる詳細な検討が必要である。さらに、細胞質量を変化させた際の紡錘体スケーリングにともない、卵母細胞の機能性が変化することを示唆するデータを得た。このことは、これまで指摘されてこなかった、細胞内スケーリングがもたらす細胞内機能へのネガティブな影響を示唆しているのかもしれない。これらの点についてさらに解析を進めることで、卵母細胞における細胞内スケーリングの生理的意義を総合的に理解する必要がある。また、本研究で確立した細胞融合の系を用い、減数第一分裂と第二分裂の卵母細胞を融合させることで、動原体のリン酸化制御に第一分裂特異的な染色体の性質が関わることを示した(Yoshida et al, 2015 Dev Cell)。平成26年度の研究で示したマウス卵母細胞における紡錘体スケーリングについて、平成27年度ではその背後にある分子機構を検討した。まず、核/細胞質の比率に応じて紡錘体サイズが変化する可能性について検討した。その結果、核/細胞質の比率よりもむしろ細胞質の量によって紡錘体サイズが大きく変化することを見出した。そこで、量依存的に紡錘体サイズを変化させる因子が細胞質に存在すると考え、そのような因子のスクリーニングを行った。また、細胞サイズによって変化する細胞内構造およびイベントは、紡錘体サイズのみではないことが示唆された。本研究では、卵母細胞において細胞質サイズに応じて紡錘体のサイズが変化する「紡錘体スケーリング」の機構を、マウス卵母細胞を用いて解明することを目指した。

前年度までの研究結果から、1細胞質量にほぼ比例して紡錘体体積が変化し、その形状は保たれること、2紡錘体体積の変化は、核/細胞質の比や紡錘体から細胞表層までの距離よりもむしろ、細胞質量の変化によってもたらされていること、を示すとともに、3細胞質量に依存して紡錘体の機能性が変化する可能性を示唆するデータを得てきた。本年度では、細胞質量に依存した紡錘体の機能性の変化について焦点をあてた研究を行った。まず、細胞質量を人為的に増加させた卵母細胞では、紡錘体が染色体を赤道面に整列させる効率が低下していた。逆に、細胞質量を減少させた卵母細胞では、紡錘体は染色体をより効率よく赤道面に整列させることができた。細胞質量を増加させた卵母細胞の紡錘体は、その極において微小管重合中心の分布が通常よりも非対称的に広がっており、動原体に接続する微小管の安定性が低かった。細胞質量を減少させた卵母細胞の紡錘体では、逆の効果が見られた。これらの実験結果は、細胞質サイズを大きくするほど紡錘体の機能性が低くなることを示している。実際に、細胞質量を増加させた卵母細胞の紡錘体は、染色体分配の誤りの頻度が上昇していた。本研究では、卵母細胞における紡錘体スケーリングの機構および役割を解明することを目指した。細胞質量を人為的に増減させたマウス卵母細胞をライブイメージングし、減数第一分裂における紡錘体動態を4D解析したところ、卵母細胞の細胞質量とともに紡錘体体積が変化することが分かった。これらの紡錘体の機能性について詳細に調べたところ、細胞質が大きいほど紡錘体の機能性が低下し、染色体分配エラーが起きやすくなることが分かった。これらの結果は、卵母細胞で染色体分配エラーが起きやすい理由の一つはその大きな細胞質にあることを示唆した(Kyogoku & Kitajima 2017 Dev Cell)。平成26年度に予定したすべての計画を遂行し、かつ受精卵における紡錘体スケーリングについてこれまでの報告とは異なる予想外の結果が得られた。さらに、本研究によって確立された技術を用い、動原体のリン酸化制御に第一分裂特異的な染色体の性質が関わることを示した(Yoshida et al, 2015 Dev Cell)。これまでの研究から、卵母細胞における紡錘体スケーリングの機構について一定の答えを得ることができた。さらに、紡錘体サイズ以外にも細胞サイズによって制御される細胞内構造とイベントを定量的に解析し、スケーリングの生理的意義を総合的に理解する必要がある。細胞生物学卵母細胞の減数第一分裂における紡錘体スケーリングの機構について、複数の仮説を立てこれらを検証していく。核/細胞質の比率に応じて紡錘体サイズが変化する可能性について調べるため、2倍の核を持つ卵母細胞を作出し、減数第一分裂における紡錘体サイズを定量する。2倍の核を持つ卵母細胞で紡錘体サイズが減少した場合には、核内に紡錘体サイズを減少させる分子があると考え、その候補因子について解析する。2倍の核を持つ卵母細胞で紡錘体サイズが変化しなかった場合には、細胞表層から紡錘体サイズを抑制させる分子シグナルが存在すると考え、その候補分子について解析する。また、受精卵についても同様の実験を行う。これまでの研究から、紡錘体スケーリングの分子機構について、一定の答えを得ることができた。さらに、その生理的意義について調べたところ、予想外にも、卵母細胞の細胞サイズによって制御される細胞内構造およびイベントは、紡錘体サイズのみではないことが示唆された。そこで、卵母細胞スケーリングの生理的意義を総合的に理解するために、次年度まで計画を延長して実験を行う必要があると判断した。卵母細胞の細胞サイズを変化させたときの紡錘体の機能性についてより詳細な解析を行う。特に、紡錘体の安定性と正確な染色体分配を行う能力について検討を行う。
ボルバキアによる雄殺しの分子機構の解明

共生細菌であるボルバキアは、宿主である昆虫の性を操作することが知られている。本研究では、チョウ目昆虫であるアワノメイガを用いて、ボルバキアによる「雄殺し」現象の分子メカニズムの解明を試みた。RNA-seq解析の結果、遺伝子量補償とオス化の二役を担う遺伝子であるMascのmRNA量がボルバキア感染胚子において低下していること、および遺伝子量補償が破綻していることが判明した。さらに、Masc cRNAのインジェクション実験により、Masc mRNA量の低下が「雄殺し」の原因であることが示唆された。微生物による宿主操作は、自然界ではよく見られる現象である。細菌の一種であるボルバキアは、宿主昆虫の性分化や生殖システムを操作することが知られているが、その分子メカニズムは全く解明されていない。申請者は、カイコを用いた研究で、初期胚における遺伝子量補正システムを破壊すると雄特異的胚致死が引き起こされることを発見した。申請者はこの現象が、ボルバキアに感染したオストリニア属昆虫が引き起こす“雄殺し"のフェノコピーであると考えている。すなわち、ボルバキアは自身の遺伝子を用いて、宿主の遺伝子量補正カスケードをハイジャックし、そのシステムを破壊することで“雄殺し"を達成しているのではないだろうか。本研究は、“雄殺し"を行うオストリニア属昆虫を材料として、ボルバキアの性操作と宿主の遺伝子量補正の関係を分子レベルで明らかにすることを目的とするものである。平成27年度はボルバキア感染・非感染アワノメイガ胚子を用いて、トランスクリプトーム解析を行い、カイコにおいて遺伝子量補償を司るMasc遺伝子のオーソログを同定し、その発現がボルバキア感染によって顕著に低下していることを見出した。インフォマティクス解析の結果、アワノメイガのオス殺しは遺伝子量補償の破綻によるものであることが明らかになった。また、ボルバキア感染胚子に人工的に合成したMasc cRNAをインジェクションすることで、オス殺しを回避できることが判明した。ボルバキアによるオス殺し機構の一端を解明し、論文発表することができたため。細菌の一種であるボルバキアは、宿主昆虫の性分化や生殖システムを操作することが知られているが、その分子メカニズムはほとんど解明されていない。本研究は、雄殺しを行うアワノメイガを材料として、ボルバキアの性操作と宿主の遺伝子量補正の関係を分子レベルで明らかにすることを目的とするものである。前年度の研究において、カイコにおいて遺伝子量補償を司るMasc遺伝子のアワノメイガオーソログを同定し、その発現がボルバキア感染によって顕著に低下していること、およびアワノメイガのオス殺しは遺伝子量補償の破綻によるものであることを明らかにしている。本年度は引き続き雄殺しメカニズムの解明に取り組み、下記の結果を得た。1.遺伝子量補償の解析に用いたRNA-seqデータはpoly(A)+ RNAを用いたものであったため、ボルバキア由来mRNAはほとんど含まれていなかった。そのため、イルミナ社のRibo-zeroキットを用いて、できる限りrRNAを取り除いたRNAライブラリーを作製し、それをRNA-seqに供した。プレリミナリーな解析から、Ribo-zero処理したRNAを用いれば、ボルバキア感染胚子からボルバキア由来の転写産物を確実に得ることができることがわかった。2.野外で採集したアズキノメイガから、次代がメスに偏る“メスバイアス系統"を発見した。PCRや抗生物質処理実験の結果、このメスバイアス現象は共生細菌によるものではなく、遺伝的要因によるものであることがわかった。今後はMasc遺伝子の発現を低下させているボルバキア因子の同定を推進する。具体的には、Masc遺伝子の発現が低下している初期胚において、ボルバキア感染・非感染、抗生物質処理時のトランスクリプトーム解析を行い、候補遺伝子の絞り込みを行う。昆虫分子生物学・病理学サンプリングの都合で、当初予定していたRNA-seqが実施できなかったため。サンプリングは終了しているので、できるだけ早くRNA-seqを実施する。
原子爆弾投下による被ばくの長期的影響分析

本研究は研究の蓄積が少ない被爆の長期的悪影響の包括的・定量的評価を行った。実証分析によると、被爆者グループとそれ以外のグループの間では、結婚率や教育水準に有意な差がみられないが、従業上の地位、精神的健康、生存確率の点で被爆者グループは不利であり、被爆者同士で結婚する割合が高い。次に、幼少期のショックとして低体重の影響をみると、全般的に高齢期のアウトカムには有意な悪影響は見られないものの、被爆者の場合は、高齢期のうつ状態が高く、生活満足度が低い。また、寿命の予測尺度として用いられる握力についても、被爆者は低い。このように被爆者は長年の間、苦しみ続けてきたことが定量的に明らかになった。本研究は原子爆弾のひばくによる社会的差別の実態を定量的に明らかにすることを目的としている。初年度の平成27年度は基本的なデータセットとして、広島市及びその対照自治体としての仙台市の中高年から、健康状態、経済状態、就業状態、家族関係、社会参加活動といった生活全般にわたる包括的な情報を、面接調査(CAPI)を通じて収集した。CAPI(コンピュータによる面接調査)は、プログラム化された質問票をあらかじめインストールされたコンピュータを用いて面接を実施するもので、回答者負担の軽減、矛盾回答の減少に加え、認知力テスト(ランダムに10個の単語を提示する)や所得・消費・資産額の幅を持った回答を得るためのunfolding bracketの導入といった技術的なメリットがある。実査の結果、各自治体からの協力も得て、高い回収を得ることができた。さらに、市役所との交渉の上、健康関係の正確なデータを得るために、対象者から同意を得た場合に限り、市役所が保有する国民健康保険、介護保険、特定健診のデータ情報との突合が可能となった。また、被爆の度合いのVariationとして、原爆手帳の有無のほか、面接調査と並んで実施された留置調査(自記式)において、1945年8月6日に対象者あるいはその両親がどこにいたかを質問した。今後データのクリーニング作業を進めていかなければならないが、これまでのところ、当初の予定通り質の高いデータセットを得ることができたと考えており、今後はこのデータを有効に活用し、被爆のよる社会的差別の実態を明らかにしていく予定である。これまでのところ、交付申請書に書かれた通り、基本となるデータの収集を無事終えており、その点で予定通り順調に進展している。当初予期していない状況は発生していない。さらに、広島市役所やほかの関係機関との議論を通じて、すでに過去に収集されたデータで、本研究の目的に資するデータセットの提供を検討していただいており、それらのデータセットが入手できれば、研究は今後想定以上に進展する可能性がある。平成28年度は、前年度に収集した、本研究の主要なデータベースのクリーニング作業を行った。本データベースは、広島市及びその対照自治体として仙台市在住の中高年から、健康状態、経済状態、就業状態、家族関係、社会参加活動といった生活全般にわたる包括的な情報を、コンピュータを利用した面接調査(CAPI)を通じて集めた。回収率も高く、質の高いデータセットが得られたが、データセットの質を高めるため、回答の矛盾あるいは無回答の項目についてのImputationの方法について検討し、順次クリーニングを行った。同時に、論文作成のため、改めて関連文献の収集、検討を行い、それらを踏まえ、具体的な分析方法についての検討を行った。また、かつて行われた被爆者についての調査を、1960年代にさかのぼって、データや文献の在処を含め、研究者に幅広くインタビューを行った。特に、広島市にある放射線影響研究所や、慶応大学の研究者とのディスカッションを通じて、本研究の新規性と歴史的な価値を再確認することができた。すなわち、被ばくによる社会的差別の研究は昭和40年に実施された厚生省(当時)の調査に対しての反論という形で、昭和40年代に集中的に研究がなされたものの、無作為された観察データによる定量的解析という点では、研究がなされていないことが明らかになった。最終年度である平成29年度は、具体的な論文の執筆に取り掛かり、被爆による社会的差別の実態について、初めて包括的かつ定量的な実証分析を完成させる予定である。これまでのところ、繰越申請書に書かれた通り、おおむね研究は順調に進展している。本研究の主要な目的は、十分取り上げられてこなかった被爆の長期的・社会経済的悪影響の定量的評価である。平成30年度は、最終年度として、収集・整理したデータセットの解析を集中的に行い、3本の英語論文にとりまとめ、現在査読中である。まず"Long-term Consequences of the Atomic Bombing in Hiroshima"は、被爆の長期的影響に関する包括的な解析を行い、被爆者グループとそれ以外のグループの間では、結婚率や教育水準の平均値に有意な差がみられないが、従業上の地位、精神的健康、生存確率の点で被爆者グループは不利であり、また被爆者同士で結婚する割合が有意に高いことを明らかにした。管見の限り、被爆の長期的・社会経済的影響を定量的に明らかにしたのは世界で初めてで、福島の原発事故へのインプリケーションとしても重要な科学的知見が得られた。このように本研究は被爆の長期的影響を包括的なアウトカムにおいて総合的かつ定量的に明らかにした。

次に、幼少期のショックとして低体重の影響をみると、全般的に高齢期のアウトカムには有意な悪影響は見られないものの、被爆者の場合は、高齢期のうつ状態が高く、生活満足度が低い。また、寿命の予測尺度として用いられる握力についても、被爆者は低い。このように被爆者は長年の間、苦しみ続けてきたことが定量的に明らかになった。平成28年度は、データのクリーニングと予備的な解析を行いつつ、関係機関、有識者(海外も含む)との議論を通じて、当初の成果が得られるように、研究を進展させていく予定である。平成29年度は、完成されたデータセットを利用しながら、具体的な論文執筆に取り掛かる予定である。論文は英語で執筆し、査読付きの学術雑誌に投稿する予定である。平成28年度における関係機関、有識者との議論を通じて、場合によっては、簡単な追加的な調査を行うことにより、本研究の価値を飛躍的に高められる可能性があり、その点の検討も進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。日本経済論、ミクロ実証分析29年度が最終年度であるため、記入しない。
古代ギリシアにおけるカロス・タナトスの研究

カロス・タナトスという概念が、テュルタイオスによって規定された意味を基本として保ちながらも、古典期へと時代が下るに従って様々な意味に用いられるようになり、この言葉の深い意味は、特に悲劇においてもっとも活発に探求されたことを明らかにした。そこには古代ギリシア人の死生観、ヒロイズム、倫理観の発展の核心を見ることができる。平成20年度の該当期間は半年しかなかったが、カロス・タナトス概念を取り巻くコンテクストとして、ギリシア文学において、カロスという語を使うことなく死がよきものとされたさまざまなケースを探った。カロスと評する以外の形で、死をよきものとして積極的に肯定する態度は、生を悪しきものとする所謂グリーク・ペシミズムから死を肉体的束縛からの魂の解放と捉えるオルフェウス教・プラトン哲学に至る系譜があるだけで、それ以外は死を絶対的によきものと語ることは皆無である。『イリアス』においては、「祖国のための戦死は悪いものではない」という消極的な肯定が見受けられるにとどまる。ただし、戦死が若木の倒れる様に例えられている場合は、死が痛々しく惜しまれる事態であるものの材木として有効利用されることが含意され、無駄な損失ではないという肯定的な示唆を与えるものとなっている。『オデュッセイア』においてみられるのは、目標の達成を見た後に死ぬことをよしとする思想が見受けられる。ただし、それは死自体をよきものとして形容するのではなく、そういう事態への願望表現として現れる。また、ホメロスにおいては、苦境よりはましな事態として死が願望されることもある。また、いかなる死に方をした死でも、適正な葬礼を受けることにより、受容しうるものないしはよきものとなる。このように、すでにホメロスにおいて、死に対する多様な肯定的評価がみられ、後の時代へと続く。このほか、古典期には生に執着しないことをよしとする思想から「潔い死」を促すケースも散見されるようになる。また、アリストテレスはカロスという語で評することになるが、他人のためになされる行為をよしとし、その結果として起こる死をも肯定評価するということは、古典期には広く見られることであった。このようにカロス・タナトス概念の歴史との関係から概観することによって、ギリシア人における良き死の思想について多くの新たな知見を見出すことが出来た。なお、21年度への繰越金により21年9月にブリストル大学に赴き、Buxton教授に研究執筆計画のレビューを受けた。それをもって20年度分の研究は完了した。平成21年度は、まずカロスという概念を使わずに描かれた「良き死」のいろいろを、(1)死を状態として捉える場合、(2)死ぬこと自体が良き自称として捉えられる場合、(3)死に付与される特定の意味によりそれがよしと評価される場合、(4)修辞や葬礼にかかわるその他の場合に分けてまとめた。次に、ホメロスにおけるカロス概念の外貌性を、Vernant, Adkins, Cairnsらの説と対照しながら論じ、イリアス22.72や15.496や「倒れる木のシミリ」に現れている戦死評価をテユルタイオス以降のカロス・タナトス概念との比較においてまとめた。次に、古典期においてカロス・タナトス概念のテュルタイオス的伝統が続く一方で、その原型から乖離した6つのパタンにおいてカロス・タナトスが主張されたことをまとめるとともに、また同時期におけるカロス概念の多様化を(1)相対化、(2)内面化、(3)社会階層意識化という側面から捉え、カロス・タナトス概念に、「人生の恙ない終わり」やaltruisticな死、あるいは「潔い死」を表す新たな系譜が生まれたことをまとめた。作品研究としては、エウリピデスの悲劇『ヒケティデス』783において、戦死者たちの死体の光景が「カロン・テアマ」(美しい光景)と称されていることの様々な意味を明らかにし、決して美しいとはいえない戦死遺体が見る者たちの心を揺さぶるものとして劇の中で大きなインパクトを与え、かつ作者の戦争に関するメッセージを伝える道具となっていることを指摘する論文を、『西洋古典学論集』に発表した。平成22年度も、古代ギリシアのカロス・タナトスという概念を説き明かす本の完成を目指して研究が進んだ。アルカイック時代までは戦中死という意味しか表さなかったこの言葉が、古典期にはカロスという意味の多様性に触発されて、戦死以外の様々な形の死にも適用されるという典型例を、二つのギリシア悲劇の中に探った。まず、ソポクレス『アイアス』は、侮辱を受けた英雄がそれをそれを唾棄するべくスペクタクル性の高い自刃をすることがカロス(賛嘆に値する)であると思わせながらも、その死によって彼が家族を災いの中に捨て去るという死にかたは、貴人にとってカロスなる(相応しい)ものとは言えないということを示唆している。この論考は名古屋大学文学部紀要に発表された。いっぽう、エウリピデス『オレステス』では、死刑を宣告された主人公が、最悪の場合でもカロスな死は確実に得られるという見込みをもってヘレネ誅殺に勇み立つ。

そのカロスな死とは最初は、「義憤を晴らすことがかなわないという状態を唾棄する」という形で潔く命を捨てるという英雄的な死を意味しているが、計略が進んでいくうちに、それは「貴族の名を汚さない自決」でしかないものとなる。この論考は2011年4月に京都大学で発表することになっている。また、戦死を称賛した葬礼演説のイデオロギーについての私の論考を、古典期アテナイの戦争と社会を集めた英書(War, Culture and Democracy in Classical Athens)に載せた。アテナイの現実社会において称えられる戦死は、テュルタイオスが称えたような果敢な死である必要はなかったという趣旨である。
遺伝子発現パターンに基づく急性白血病のヒエラルキーの解明

急性巨核芽球性白血病(AMKL)は、形態学的に,未分化型,細胞質にブレブ形成をみる中間型,成熟傾向のある異常巨核球の増加を伴う成熟型に分類可能であった.また,ダウン症関連のAMKL(DS-AMKL)では好塩基性の強い細胞質を有し赤芽球に類似した芽球が特徴的であった.これらの形態分類が分子学的なレベルでの分化段階を反映しているのかを検討するため,巨核球,赤血球の分化に関連する11種類の転写因子の発現量を解析した結果、AMKLの形態的異質性には分子学的な根拠があることが証明された。1.研究計画の概要1)急性巨核芽球性白血病(AMKL)患者50例を対象として初診時の芽球からRNAを抽出し、real-time RT-PCR法により造血系転写因子のmRNAの発現量を測定した。2)AMKL発症に関わる遺伝子変異(GATA1,JAK2,JAK3)を、初診時の芽球から抽出したDNAを用いて、遺伝子のコード領域をPCR法により増幅し、直接塩基配列決定法により変異の有無を解析した。2.研究の進捗状況AMKL50例に対する解析は1)、2)ともに終了し、現在、論文作成中である。3.今後の研究の推進方策さらに症例数を増やして解析を行い、予後との関連を明らかにする。AMKL発症に関する新たな遺伝子異常を探索する。【背景】急性巨核芽球性白血病(AMKL)はCD41,CD42などの血小板関連抗原の発現が特徴的とされている。自験例45例の検討ではAMKLの芽球は形態学的に未分化型、細胞質にブレブ形成をみる中間型、成熟傾向のある異常巨核球の増加を伴う成熟型に細分類可能であった。また、ダウン症関連AMKL(DS-AMKL)では好塩基性の強い細胞質を有し、赤芽球に類似した芽球がみられた。これらの形態分類が芽球の分化段階を反映しているのかを検討するため、巨核球、赤血球の分化に関連する11種類の転写因子の発現量を解析した。【対象/方法】DS-AMKL:11例および非DS-AMKL:8例。患者骨髄あるいは末梢血からFACSを用いて芽球のみを分離し、RNAを抽出した。RT-PCR法でcDNAを合成した後、real-time PCR法により、GATA1、GATA2、FOG-1、NFE2、SCL、PU.1、C/EBPα、c-mp1、Epo-R、CD41b、βglobinの発現量を測定し、GAPDH発現量との比を解析した。【結果】DS-AMKLは非DS-AMKLと比較してGATA1およびβglobinが有意に高値であった。また、中間型は未分化型と比較してCD41bが有意に低値であり、GATA2,C/ZBPαが有意に高値であった。成熟型はその他と比較してGATA1,NFE2,Epo-Rが有意に低値であった。【結論】未分化型および中間型ではGATA1、GATA2に加えてNFE2などの巨核球関連因子とEpo-Rなどの赤芽球関連因子の発現が確認され,芽球はmegakaryo-erythrocyteprogenitor由来と考えられた。とりわけDS-AMKLでは、成熟した赤芽球に発現するβglobinの発現量が有意に高く、より赤血球系に分化した芽球であることが推測された。一方で、非DS-AMKLではEpo-Rの発現量が有意に低下しており、より純粋な巨核球系芽球であると考えられた。本研究により、AMKLの中にも分化段階のヒエラルキーが存在することを分子生物学的に証明することができた。本年度はこれらの確認の追加実験及び論文の作成を行い、現在論文投稿中である。
新しいポリグルタミン病SCA17(TBP病)のモデル動物系の作成と分子病態解析

(1)トランスジェニック線虫の作成初期の実験で作成したトランスジェニック線虫は効率よく表現型を示さなかったので、実験法に改良を加えた。具体的には線虫の神経細胞特異的に発現するH20プロモータ下流に全長ヒトTBP遺伝子を繋いだコンストラクトPpD49.26(H20)-TBP_Q37、Q56、Q93、Q168、Q199をマーカー遺伝子dpy-20とともにdumpy mutantにトランスフェクションし、dpy表現型がrescueされる事を利用してトランスジェニック線虫を作成した。dpy-20のみ、各Q37、Q56、Q93、Q168、Q199とdpy-20をトランスフェクションしたtransgenic lineを各12ラインづつ得た。幼若線虫(L1L4)、成虫早期には各ライン間には行動異常・形態異常は認められなかった。しかしながらその後の解析により、低頻度(15%)ながらQ93Q199ラインにおいて、非常に強いlocomotion障害およびegg laying defectの表現型が観察される事を確認した。Nose touchtestでは明らかに後退しない個体を認めた。現在Dye filling test(ASH neuron assay)、化学走性(chemotaxis assay)に関して検討を行っている。一方抗ヒトTBPN末モノクローナル抗体を用いた免疫組織化学的検討では、dpyラインでは線虫のauthentic TBPは染色されず、Q37ラインでは発現したヒトTBPにより神経細胞核が瀰漫性に染色された。これに対してQ199ラインでは神経細胞核の瀰漫性染色性は失われ、核内あるいは核近傍の細胞質内に凝集体を認めた。以上よりQ93特異的に核内あるいは細胞質内凝集体を有し、強い運動障害表現型を呈するポリグルタミン病モデルを作成したものと考えた。上記の結果を32th Annual meeting of Society for Neuroscience,2002(USA)にて発表した。(2)コンディショナルトランスジェニックマウスの作成Q199transgenicマウスを現在5株樹立した。現在これらのマウスの胚細胞導入を確認中である。Q37ransgenicマウスに関しては初回のinjectionにてtransgeneが確認できなかったので再度iinjectionを行ったところである。一方これらのtransgenicマウスと交配する予定のTet-Offマウスはジャクソン研究所より購入し、外注施設内にて現在継代繁殖中である。今後Q199/37 transgenicラインのSouthernblotを行い、全長のhuman TBPが確実にintegradeされている事およびtransgeneのコピー数の確認を行った後、Tet-Offマウスと交配し、表現型を確認する予定である。
メゾスケールを考慮した傾斜機能材料の破壊力学

2100Kにも耐える超高温耐熱材料として熱応力緩和型傾斜機能材料の研究が行われている。そのため、熱応力緩和型傾斜機能材料の最適設計、材料強度、破壊力学の観点から数多くの研究がなされてきたが、マクロの立場からしか取り扱われてこなかった。しかし、傾斜機能材料は、粒子の大きさの違い、局所的な機能のばらつき等が存在するため、ミクロの立場からの解析が必要であるが、取り扱いが困難さのため、ミクロの立場からの研究は行われてこなかったそのため、微視構造を考慮した傾斜機能材料の破壊力学に関する研究を共同で実施し、微視構造が熱応力緩和型傾斜機能材料の最適設計、材料強度に及ぼす影響を明らかにする。本年度は、任意の傾斜組成を有する傾斜機能平板の破壊力学的研究を実施している。即ち、局所的な機能のばらつきを評価する研究として、局所的傾斜組成を有するき裂を持つ傾斜機能平板の理論解析を行っている。局所的な機能のばらつきをマクロの傾斜組成の中に局所的傾斜組成を有する傾斜機能材料とモデル化する。具体的にはき裂の先端近傍に局所的傾斜機能層がある場合を取り扱う。その解析手法として、新しい「局所的傾斜機能層モデル」を提案し、き裂長さに対し、傾斜組成がの変化が大きいき裂先端の応力解析を行い、モデルの妥当性、局所的傾斜組成の影響についての研究を行っている。き裂長さ内で傾斜機能層が変化する場合に対し、き裂面で内の傾斜層の物性値が指数関数的に変化させ、層の界面で物性値が連続するようにした。このモデルを使用して、静定問題、動的問題、熱応力問題を解析した。各種問題に対し数値計算を行い、組成の変化、き裂長さが応力拡大係数に及ぼす影響を明らかにした。その成果の一部は、2007年6月3日-8日に台湾の台北で開かれたSeventh International Congress on Thermal Stressesで表題[Themmal stress intensity factors for a crack inafunctionallygraded coating-substrate structUre]で講演を行った。しかし、傾斜機能材料は、粒子の大きさの違い、局所的な機能のばらつき等が存在するため、ミクロの立場からの解析が必要であるが、取り扱いが困難さのため、ミクロの立場からの研究は行われてこなかつたそのため、微視構造を考慮した傾斜機能材料の破壊力学に関する研究を共同で実施し、微視構造が熱応力緩和型傾斜機能材料の最適設計、材料強度に及ぼす影響を明らかにする。