hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超対称ゲージ理論におけるBPSソリトン及びその有効理論の研究

1.U(1)×SU(N)ゲージ理論において両者の結合定数が異なる場合にボーテックスの内部構造を調べた。直感的には、U(1)とSU(N)フラックスのサイズは、ヒッグス真空中におけるU(1)ゲージ粒子及びSU(N)ゲージ粒子のコンプトン波長で与えられると予想される。実際には複雑な構造をもち、U(1)フラックスとSU(N)フラックスのサイズにはある種の関係があることがわかった。両者の結合定数が一致しているのは稀な場合であり、異なる場合を調べたことは今後の応用へ大きな意義がある。2.非可換ゲージ理論における特殊なボーテックスを調べた。それは、巻き付き数が1であるにも関わらず複数のエネルギー密度のピークをもつ「フラクショナルボーテックス」である。これらのボーテックスはある特殊な2種類の場合に現れる。1つは、真空のモジュライ空間が離散的研異性をもっている場合であり、場の配位が特異点に相当する場所でエネルギー密度はピークをもつ。もう1つは、真空のモジュライ空間に特異性はないもののいびつな形をしている場合である。物性物理学の分野においてもフラクショナルボーテックスは現れるため、私たちのボーテックスとの関係の解明が期待される。1.既に構成されていたドメインウォールとボーテックスから成る複合ソリトンの厳密解を利用して、その系におけるボーテックスの運動を調べた。この研究において明らかになった興味深い点は、ボーテックスの運動が荷電粒子の運動とある極限で一致しているという点である。ボーテックスはウォール上の双対有効理論においては、スカラー荷と電荷をもった荷電粒子に見える。そこで、それら荷電粒子がどのように運動をするか調べたところ、ウォールとボーテックスが十分に離れている場合における、ボーテックスの運動と一致していることがわかった。この事実は超弦理論への応用が期待される。2.異なる結合定数をもつU(1)×SU(N)ゲージ理論においてボーテックスの内部構造、つまりU(1)フラックス及びSU(N)フラックスのサイズがどのように変化するのかを調べた。U(1)とSU(N)フラックスのサイズは、ヒッグス真空中におけるU(1)ゲージ粒子及びSU(N)ゲージ粒子のコンプトン波長で与えられると予想される。しかし、実際には複雑な構造をもつことがわかった。通常の系では両者の結合定数が一致している場合は稀であり、異なる場合を調べたことは今後の応用へ大きな意義がある。3.U(1)×SU(N)ではなく、U(1)×SO(N)及びU(1)×USp(2N)ゲージ理論におけるボーテックスのモジュライ空間を調べた。この論文で明らかになった面白い点は、ボーテックスのモジュライ空間の特殊な点が、デュアル群のある表現のウェイトベクトルと一対一に対応しているということである。つまりこれは、ボーテックスはデュアル群のある表現として理解出来るということを示唆している。同様のことはモノポールで既に知られており、モノポール・ボーテックスの複合ソリトンを双対性を利用して、クウォークの閉じ込め問題へ応用することが、今後の大きな目標となる。
作業側咬頭干渉に関する研究

作業側の歯の接触に関しては、あくまでガイドまたは誘導という立場から検討を加えたものが多く干渉という立場からの報告は少ない。いずれが誘導で、いずれが干渉かは容易には判定できないが、両者の違いを明確にすることを目的として今回の実験を行った。被験者は健常咬合を有する24歳31歳の成人男子8名である。筋活動は表面電極を用いて両側の咬筋浅部(M)、側頭筋前部(AT)、側頭筋後部(PT)より導出した。被験者には犬歯が尖頭対尖頭となる側方位で、(1)作業側犬歯支持(2)作業側第2大臼歯支持(3)平衡側第2大臼歯支持となる実験咬頭干渉装置を装着して咬みしめを行わせた。咬みしめ強さは咬頭嵌合位での最大咬みしめの3050%のレベルで3回行った。下顎の変位は4組の差動変圧器を用いて測定した。標点は下顎顔弓上の左右側の犬歯と第2大臼歯の外側部とし、上顎顔弓に固定したコイルでこの標点の上下的な変位を出力し、筋活動電位と共にデータレコーダに収録した。筋活動は平衡側に対する作業側の活動指数を用いて評価した。下顎の変位は、各標点と下顎歯列との相対的な位置関係をもとに、標点の変位量を下顎左右側の犬歯遠心隅角部および第二大臼歯中心小窩部の上下的な変位量へと換算した。得られた結果の概要は以下のごとくである。1作業側のあるべき筋活動パターンは、咬筋が両側性に活動する以上側頭筋は作業側優位の方がよい。したがって、作業側犬歯は作業側第2大臼歯よりも咬頭干渉とはなりにくいことが示唆された。2作業側の犬歯支持と第2大臼歯支持を比較した場合、仕事はいずれも同じであるが、偏位量はいずれも第2大臼歯支持の方が大きかった。ここにも作業側支持の場合、犬歯の方が第2大臼歯よりも安全であり、咬頭干渉とはなりにくいことが示された。今年度は、作業側の干渉を「顎位を作業側にした時に全ての歯が接触する」という観点からとらえ実験を行った。被験者は、男性4人(平均年齢26.3歳)で、第三大臼歯を除き歯の欠損はなく、顎口腔系に異常が認められない健常有歯顎者である。被験筋は左右側咬筋浅部(M)・側頭筋前部(AT)・側頭筋後部(PT)の6筋を用い、左右側咬筋の活動量の和を咬みしめ強さの指標とし、咬頭嵌合位での最大咬みしめ時の50%の強さで各顎位での咬みしめを指示した。口外描記装置を用いて下顎の位置を規定し、描記装置上にあらかじめ描記しておいた習慣性閉口位(HP)、左右犬歯尖頭位(C-C)、HPからC-Cの中間点(1/2)、更にHPから1/2の中間点(1/4)の7つの顎位を求め、この位置でスプリントが全ての歯と接触し、高径の変化が最小限になるよう調整を行った。筋活動は電極間距離を15mmに固定した双極性表面電極にて導出した。データ処理は、サンプリングレート500μSECでAD変換後、整流化・平滑化して1.4秒間の実効値を算出し、これを用して、非対称性指数Asymmetry Index(以下、AIと略す)を算出した。下顎が片側へ偏位した場合、側頭筋前部および側頭筋後部では偏位側で活動量が大きくなり非偏位側では小さくなる傾向を示したが、咬筋の活動量にははっきりとした変化傾向は見られなかった。この活動量を用いて算出したAIの変化は、側頭筋前部と側頭筋後部では下顎が右側へ偏位するとプラス側に大きくなり、左側へ偏位するとマイナス側に大きく変化した。即ち、側頭筋前部と側頭筋後部では下顎偏位側の筋活動が対側に比べ優位となった。更にこのAIの変化は、左右側犬歯尖頭位までの1/4の位置、即ち習慣性閉口位から左右へ約2mmの範囲で顕著であった。一方、咬筋では、変化傾向がはっきりせず、AIの変化は小さい範囲にとどまった。

標点は下顎顔弓上の左右側の犬歯と第2大臼歯の外側部とし、上顎顔弓に固定したコイルでこの標点の上下的な変位を出力し、筋活動電位と共にデータレコーダに収録した。筋活動は平衡側に対する作業側の活動指数を用いて評価した。下顎の変位は、各標点と下顎歯列との相対的な位置関係をもとに、標点の変位量を下顎左右側の犬歯遠心隅角部および第二大臼歯中心小窩部の上下的な変位量へと換算した。得られた結果の概要は以下のごとくである。1作業側のあるべき筋活動パターンは、咬筋が両側性に活動する以上側頭筋は作業側優位の方がよい。したがって、作業側犬歯は作業側第2大臼歯よりも咬頭干渉とはなりにくいことが示唆された。2作業側の犬歯支持と第2大臼歯支持を比較した場合、仕事はいずれも同じであるが、偏位量はいずれも第2大臼歯支持の方が大きかった。ここにも作業側支持の場合、犬歯の方が第2大臼歯よりも安全であり、咬頭干渉とはなりにくいことが示された。作業側の歯の接触に関しては、あくまでガイドまたは誘導という立場から検討を加えたものが多く干渉という立場からの報告は少ない。いずれが誘導で、いずれが干渉かは容易には判定できないが、両者の違いを明確にすることを目的として今回の実験を行った。被験者は健常咬合を有する24歳31歳の成人男子8名である。筋活動は表面電極を用いて両側の咬筋浅部(M)、側頭筋前部(AT)、側頭筋後部(PT)より導出した。被験者には犬歯が尖頭対尖頭となる側方位で、(1)作業側犬歯支持(2)作業側第2大臼歯支持(3)平衡側第2大臼歯支持となる実験咬頭干渉装置を装着して咬みしめを行わせた。咬みしめ強さは咬頭嵌合位での最大咬みしめの3050%のレベルで3回行った。下顎の変位は4組の差動変圧器を用いて測定した。1.作業側のあるべき筋活動パターンは、咬筋が両側性に活動する以上側頭筋は作業側優位の方がよい。2.作業側の犬歯支持と第2大臼歯支持を比較した場合、仕事はいずれも同じであるが、偏位量はいずれも第2大臼歯支持の方が大きかった。ここにも犬歯の方が咬頭干渉とはなりにくいことが示された。
白髪予防薬剤の作製に有効なモデル動物の開発および薬物選別の実践

白髪は老化の象徴であり、ストレスや健康状態を反映するバロメータでもある。白髪を予防できれば、若々しく活動的な生活を送る事ができる。しかし、これまでに画期的な白髪予防剤は開発されていない。そこで、培養細胞(in vitro)およびマウス(in vivo)試験系を用いて、約3000種類の植物エキス及び植物由来化合物から、白髪予防・治療剤スクリーニングを行った。その結果、ある構造的特徴をもつ化合物およびそれを含む植物抽出液を塗布したマウスで白髪予防効果がみられることが分かった。白髪予防薬剤を開発するために、毛色をつくるメラニン産生細胞(色素細胞)の生存・増殖に必須な遺伝子をターゲットに、その発現を上げるような薬剤選別法の検討および実践を行った。1.培養細胞による薬剤選別(1)薬剤選別法の確立:色素細胞株に、白髪予防遺伝子のプロモータ下にルシフェラーゼをつないだコンストラクトを導入し、ルシフェラーゼの蛍光強度を測定することで白髪予防遺伝子の活性を定量できる試験系を確立した。(2)薬剤選別の結果:試験した化合物のうち、現時点で白髪予防遺伝子の活性を上げる薬剤は約20%、下げるもの約10%、変化しないものは約70%であった。2.マウスによる薬剤選別(1)上記の細胞試験において、特に高い活性を示した3種類の薬剤について、実際にマウスに発症する白髪を予防できるかどうか検証中である。現在、最も効果的なマウスへの薬剤投与濃度、溶媒、投与時期、投与期間等を検討中である。(2)白髪予防効果の評価法の確立(白髪レベルの評価)色彩色差計(コニカミノルタCR-400)を用いて、白髪レベルの評価を行った。明度指数であるL*値を白髪レベルの指標として計測した。マウス個体に直接色差計のプローブ(直径8mm)を当てて測定する方法と、マウス全体から回収した毛髪の固まりにプローブを当てて測定する方法を検討した。白髪発症に部位差がみとめられる個体もいるため、体毛全体を集めて測定する方法を採用した。L*値27.4における白髪率は13.5%であった。(分子解析)薬剤により色素細胞のメラニン産生活性が上がれば白髪を予防できる。色素細胞のメラニン産生活性に関わる遺伝子(Dct,TRP1,チロシナーゼ等)の発現変化を調べるために、成長期抜毛毛包からの遺伝子抽出法およびReal-time PCR法を用いた遺伝子定量法を確立した。
鳥類のZW型性決定機構のゲノム生物学的アプローチによる解析

生殖腺分化前のニワトリ初期胚(25日胚)から作成した雌マイナス雄サブトラクションcDNAマイクロアレイから雌特異的発現の著しいクローンを網羅的に検索し,それらの中からW染色体由来のクローンを特定し,遺伝情報ならびに発現特異性の解析を進めた.W染色体上の遺伝子由来と考えられる4種類のcDNAクローンのうち未知の遺伝子に由来すると推定された新規遺伝子2d-2D9,2d-2F9について,性決定,性分化初期過程における役割を追求した.FISH解析の結果,両遺伝子はW染色体短腕のSspI-family反復配列より末端側の非反復配列領域に存在していた.この領域には,ASW/PKCI-W, SPIN-W, EFT-1遺伝子が存在し,W染色体上で活性遺伝子が集中している領域であることから,両遺伝子は機能を持つ遺伝子と考えられた.2.2d-2D9,2d-2F9の塩基配列情報の解析2d-2D9の塩基配列はデーターベース上には有意な相同生を示す遺伝子配列は見いだせず,染色体リンケージ未知のContig5115.3と高い相同生を示し,これまでに知られていない遺伝子と推定された.2d-2F9は染色体リンケージ未知のContig1279.1の配列と高い相同生を示し,さらにBLAST検索により哺乳類で保存性の高いVCP(valosin-containing Protein)の3'側1kbと高い相同生を示した.これまで鳥類におけるVCP関連遺伝子の報告はなく,この遺伝子機能,タンパク質機能を性決定,性分化の観点から解析する事が重要である.総括生殖腺分化前のニワトリ初期胚(25日胚)から作成した雌マイナス雄サブトラクションcDNAマイクロアレイから雌特異的発現の著しいクローンを網羅的に検索し,それらの中からW染色体由来のクローンを特定し,遺伝情報ならびに発現特異性の解析を進めた.W染色体上の遺伝子由来と考えられる4種類のcDNAクローンのうち未知の遺伝子に由来すると推定された新規遺伝子2d-2D9,2d-2F9について,性決定,性分化初期過程における役割を追求した.FISH解析の結果,両遺伝子はW染色体短腕のSspI-family反復配列より末端側の非反復配列領域に存在していた.この領域には,ASW/PKCI-W, SPIN-W, EFT-1遺伝子が存在し,W染色体上で活性遺伝子が集中している領域であることから,両遺伝子は機能を持つ遺伝子と考えられた.2.2d-2D9,2d-2F9の塩基配列情報の解析2d-2D9の塩基配列はデーターベース上には有意な相同生を示す遺伝子配列は見いだせず,染色体リンケージ未知のContig5115.3と高い相同生を示し,これまでに知られていない遺伝子と推定された.2d-2F9は染色体リンケージ未知のContig1279.1の配列と高い相同生を示し,さらにBLAST検索により哺乳類で保存性の高いVCP(valosin-containing Protein)の3'側1kbと高い相同生を示した.これまで鳥類におけるVCP関連遺伝子の報告はなく,この遺伝子機能,タンパク質機能を性決定,性分化の観点から解析する事が重要である.総括
大脳皮質神経系前駆細胞の発生時期依存的なニューロンタイプの転換機構

神経系前駆細胞(神経幹細胞)は多分化能を有するが、その分化方向は発生過程の時期によって大きく変化する。大脳新皮質において神経系前駆細胞は、時間を追って順次各種のニューロン(6層→5層→4層→2/3層)を産生し、その後にアストロサイトなどのグリア細胞を産生する。この分化運命の変化のタイミングは、各種ニューロンやグリアの数の決定に重要である。運命変化の制御において、幹細胞は細胞自律的な要素により発生における「時間」を計っていると考えられているが、そのメカニズムについては多くが明らかになっていない。前年度までに、5、6層のニューロンが産生されている時期からRing1Bを欠損させると、その時産生されていた早期ニューロン(5、6層)が増え、後期ニューロン(2/3/4層)が減ることを見出した。これは、Polycombはニューロン分化期からグリア分化期への転換だけでなく、ニューロン分化期内での時期依存的な運命転換(産み出すニューロンの種類の転換)においても重要な役割を果たすことを示唆している。そこで、本年度は「polycomb構成因子ノックアウトによる早期ニューロンの増加と後期ニューロンの減少はどのようなメカニズムによるのか」を中心に検討を進めた。その結果、早期ニューロンの増加は、早期ニューロン産生時期の延長によることが明らかになった。さらにこの分子メカニズムについても検討を行ったところ、Fezf2プロモーターにおけるhistoneH3K27のトリメチル化量がin vitro、in vivoどちらにおいても発生時期依存的に上昇していた。この時複数のpolycomb複合体構成因子の発現が発生時期依存的に上昇していた。従って、polycomb複合体構成因子の発現制御こそが、大脳皮質神経幹細胞の発生時期依存的な運命変化のきっかけとなっている可能性が考えられる。そこで、本年度は「Polycomb構成因子ノックアウトによる早期ニューロンの増加と後期ニューロンの減少はどのようなメカニズムによるのか」を中心に検討を進めた。
沿岸生態系インフラを活用した英国防潮堤建設減災事業におけるリスク受容と合意形成

本事業の目的は、沿岸湿地再生と気候変動による海面上昇や洪水減災の複合目的を持つ生態系インフラストラクチャー事業を世界でリードする英国において実施されている内陸への防潮堤移動建設の事業者及び住民間のリスク受容と合意形成の過程を解明することである。沿岸環境開発・再生に関する住民の意思決定参画については、特に東日本大震災以降、国内でも議論の重要性が高まっている。「未知・破壊性環境リスク」に対する事業者及び住民の受容パターンと、合意形成過程の鍵となる要素を、英国で行われた55全事業の文献調査と聞き取り、及び5つのケーススタディーを通じ明らかにする。本事業では、日本の国交省と環境省が合わさった業務を行う「環境食糧省・環境局(DEFRA/EA)に常勤している「コミュニケーション・オフィサー」にも着目し、その合意形成手法についても調査を行う。研究計画の整理、及びイギリスへ渡航をし、資料収集を行った。また、以前、類似の研究を行った英国研究者にインタビューを行い、情報収集の壁やコンタクトをとるべき人や研究機関などの助言を受けた。交付申請が1月に行われたため、実質初年度は2ヵ月弱の研究期間となった。初年度は日本にて英国メディア分析(地方・州・全英メディアにおける事業報告を可能な限り全て閲覧、意見衝突・合意事例や要素の下調べ)、地図作成開始を目標にしていた。全てのメディア分析などはできていないが、意見衝突があった事例や、合意事例の要素の下調べについては進んできている。今後はそれらを英国全土に拡大させていきたい。1)英国において住民との意見衝突により一時、又は完全停止となった沿岸湿地再生・減災事業と実施された全事業を網羅的に示した地図の作成(文献調査、及び、行政機関・研究所・コンサルタント・NGOからの聞き取り)、同時にリスク受容や合意形成過程の課題についても事業毎にまとめる、2)5つのケーススタディーサイトを選択し、以下を考察する:2ー1環境リスク・コミュニケーション実践、2ー2合意形成過程に行われた会議内容分析、2ー3政府・NGO担当者及び住民のフォーカスグループ・インタビュー、2ー4簡易質問表調査、3)ケーススタディーで得られた分析を大学及び研究所セミナーで発表し、内容を精査する。内定年度:2017本事業の目的は、沿岸湿地再生と気候変動による海面上昇や洪水減災の複合目的を持つ生態系インフラストラクチャー事業を世界でリードする英国において実施されている内陸への防潮堤移動建設の事業者及び住民間のリスク受容と合意形成の過程を解明することである。
核DNA及びミトコンドリアDNAから見た肺吸虫属の分子系統樹作成の試み

本研究では、アジアに生息する肺吸虫のミトコンドリアDNAのCOI領域と核DNAのITS2領域をPCR法にて増幅し、塩基配列を決定して、コンピューター解析により系統類縁分析を行なった。解析した肺吸虫は、ウエステルマン肺吸虫2倍体(日本産、中国産、台湾産、フィリピン産、マレーシア産)、ベルツ肺吸虫(日本産、韓国産)、宮崎肺吸虫、大平肺吸虫、小型大平肺吸虫、佐渡肺吸虫、ヒロクチ肺吸虫、ケリコット肺吸虫、メキシコ肺吸虫の9種14集団である。コンピューターソフトClustl Vを用いて、COI領域393塩基対、ITS2領域363塩基対のalignment解析を行なった結果、まず日本産のウエステルマン肺吸虫とベルツ肺吸虫の間では、COI、ITS2ともほとんど差は見られなかった。しかし、日本産ウエステルマン肺吸虫と他の3つのアジア産(フィリピン産、タイ産、マレーシア産)ウエステルマン肺吸虫の間では、COI領域で36-46塩基対またITS2領域で6-8塩基対の違いが見られた。これは、別種間の違いに相当すると考えられる。次に、大平肺吸虫、小型大平肺吸虫、佐渡肺吸虫の3種の間では、COI領域で1-2塩基対のみ、またITS2領域ではまったく違いが見られなかった。この結果は、これら3種がsynonymであることを示している。PhylipとPaupの2つのコンピューターソフトを用いて、近隣結合法により系統分析を行なった結果、1)日本産では、ウエステルマン肺吸虫グループと大平肺吸虫グループはそれぞれ1つのクラスターを形成する、2)宮崎肺吸虫と大平肺吸虫グループは近縁であり、ウエステルマン肺吸虫グループはそのベースに結合する、3)ヒロクチ肺吸虫は、宮崎肺吸虫か大平肺吸虫グループに近縁であるが、どちらであるかはまだ不明である、4)ケリコット肺吸虫はメキシコ肺吸虫に近縁であり、アジア産の肺吸虫とは、遠縁である。
小児てんかんの痙攣準備性に関する基礎的研究

ヒト乳幼児期のてんかん研究に最も適したモデルのひとつである幼若ラットキンドリングモデルを用いて、生理学的には扁桃核電気制激による嗅内野での誘発電位の生後発達の変化、生化学的にはラット扁桃核と海馬におけるイノシトールリン脂質(PI)代謝を検討した。その結果嗅内野での誘発反応の接続時間(半値幅)の生後発達は、過去に報告されているNMDA受容体の認識部位の生後発達を同様の傾向を示していることがわかった。さらに脳の発達途上期にあるラットにおける嗅内野誘発反応の半値幅の延長と後発射の有無で表されたキンドリング現象の形成が密接に関係していることが示された。次に半値幅の延長の成因を調べる目的で嗅内野での誘発電位に及ぼすNMDA拮抗剤の効果を検討し、NMDA受容体の活性化が関与していることが明かとなった。PI代謝に関しては、Berridgeらの方法を応用して、グルタミン酸のアナログであるイボテン酸による刺激を行った。イボテン酸によって刺激されたPI代謝の生後発達は、過去に報告されている興奮性アミノ酸受容体のmetabotropic receptorの生後発達と同様の傾向を示した。また、キンドリング刺激を行ったラットの扁桃核及び海馬でのPI代謝はキンドリング非形成群に比べ有意に上昇することが明かとなり、幼若期のキンドリング現象におけるPI代謝の重要性が示された。これまでの実験では、細胞内伝達機構としてのイノシト-ルリン脂質代謝(PI)の潜在活性は、生後1週から2週目に強く、3週から4週目には低下することがわかり、この反応の変化はnonーNMDA受容体の生後発達を反映しているものと考えられた。また、嗅内野での誘発電位の検討による興奮性反応の持続時間を表すと考えられる半値幅も、生後1週から2週目に大きく3週から4週目には減少することがわかり、この半値幅の増大は、神経線維の興奮伝達の同期性のちがいを反映している可能性と、NMDA受容体の生後発達を反映している可能性が考えられた。誘発電位の半値幅に関しては、さらにNMDA受容体の拮抗剤を投与して検討していく予定である。以上のようなキンドリング刺激を加えていない状態での興奮性伝達機構の生後発達を明かにしたうえで、PI turnoverと誘発電位に及ぼすキンドリング刺激の影響を検討する。一方、上記の実験以外に、成熱ラットの扁桃核キンドリンクモデルにおける嗅内野での誘発電位の変化に及ぼすNMDA受容体の拮抗剤の効果と検討し、キンドリングを形成するために用いられる頻固刺激中の誘発電位にNMDA受容体に依存する成分が存在し、後発射の発現と密接に関係している事を明らかにした。今後、抑制系との関係も含め、さらに研究していく予定である。生後第3週頃の幼若ラットを用いた扁桃核刺激のキンドリングモデルにおいては、成熟ラットに比べて、嗅内野興奮性シナプス伝達の長期増強作用を生じやすく、生後第3週頃の幼若ラットは更にてんかん原性を獲得しやすいことが知られている。しかし、嗅内野で生じる興奮性誘発反応と脳の成熟過程との関係、あるいは、キンドリング刺激中の誘発反応の変化については殆ど知られていない。今年度の研究では、幼若ラットを用い、扁桃核との間に単シナプス連絡のある嗅内野において誘発反応を記録し、日令による変化についてまず検討した。次にキンドリングトレイン刺激による興奮性シナプス伝達の促進現象および刺激直後の短則増強現象について、キンドリング形成過程の1つの指標である脳波上後発射の有無との関連性を検討した。その結果、脳の発達途上期にあるラットにおいて扁桃核刺激で生じた嗅内野の誘発反応で観察された現象より、キンドリング形成過程の興奮性シナプス伝達の変化において、誘発電位の持続時間(半値幅)の増大と後電射の有無で表されたキンドリング現象の形成とが密接な関係があると結論された。
オオトビモンシャチホコの集合の効果及び集合が固体群変動に果たす役割

オオトビモンシャチホコは森林害虫として知られ、長野県下でもコナラなどの樹木に大害を与える。しかし、突然固体数が減少し全く見られなくなるという発生型を示す。本種は幼虫期に強い集団生活を行うが、生活の基本単位である集団のもつ適応的意義と集団が本種固体数変動に及ぼす影響について研究を行った。従来から担当者らが行ってきた研究の結果と本年の解析結果をまとめて次のような成果を得た。1.集団の生存に対する適応的意義飼育実験によって、幼虫の集団が大きいほど生存率や発育に有利となることがわかった。また野外でも、集団が小さいほど若齢期に風雨の攻撃を受けて全滅してしまうことが明らかになった。しかし、集団が大きすぎると餌の食い尽くしによる移動の際の死亡及び老齢期における病気による死亡の増加を招き、集団に最適サイズがあることも示された。2.集団サイズが固体数変動に及ぼす影響野外における生命表解析により、主死亡要因の検出と集団サイズ別の主死亡要因の働き方を解析したところ、集団サイズのちがいによって死亡要因と幼虫期の死亡過程にちがいが見られた。すなわち、小集団では、若齢期に気象条件が働き急激に固体数を減少させること、中集団では、アリやクモなどによる捕食、餌食場所間の移動の際の死亡がみられるが、固体数の減少はさほど多くはなかった。次に大集団では、中齢期までは中集団とほぼ同じ死亡要因によって同じような死亡過程をたどり、固体数もさほど減少しないが、中齢老齢期にかけて餌食場所の移動の際の死亡と病気による死亡が多くみられ固体数が激減した。このように集団サイズごとに異なった死亡要因が集団単位に働くことによって本主固体数の変動は律せられているものと考えられる。
放射線誘発口腔粘膜炎に対するスタチン系薬剤の治療効果の機序解明

【目的】がん放射線治療は、臓器あるいは感覚器などの機能・形態を維持することが可能で、がん根治療法としての役割が増大している。一方、副作用の一つである口腔粘膜炎は頭頸部放射線療法時の殆どに発症し、口腔内から咽頭に至るまで重篤な粘膜障害を引き起こす。口腔粘膜炎に対する有効な治療薬剤はなく、臨床では局所麻酔薬や鎮痛・抗炎症薬による対症療法が行われている。現在、脂質異常症に使用されているスタチン系薬剤は抗炎症作用を有することが報告されており、炎症が深く関与する口腔粘膜炎に対する予防・治療効果が期待できる。そこで、我々は口腔粘膜炎用薬の開発・開拓を目的とし、がん放射線療法時の口腔粘膜炎に対するスタチン系薬剤の効果について動物モデルを用いて評価した。【方法】6週齢の雄性Syrian hamsterのチークポーチに35Gyの放射線を照射し、口腔粘膜炎モデルを作製した。放射線照射当日(day0)より、スタチン系薬剤投与群(プラバスタチン、ピタバスタチン、ロスバスタチン)とvehicle投与群の4群に群分けし、day13まで経口にて薬剤の投与を行った。口腔粘膜炎の重症度は0-5の6段階にて肉眼的なスコアリングを行った。観察期間最終日のday14にチークポーチをサンプリングし、炎症の指標として好中球ミエロペルオキシダーゼ(MPO)活性を測定した。組織学的な評価としてはH&E染色を行った。【成果】day14の肉眼的な口腔粘膜炎スコアはプラバスタチン投与群でvehicle投与群と比較し有意に低下した。また、炎症の指標であるMPO活性はスタチン投与群の全群でvehicle投与群と比較し有意に低下した。H&E染色の結果においても、スタチン投与群では上皮の剥離がvehicle投与群と比較し軽微であった。以上の結果より、スタチン系薬剤の持つ抗炎症作用により、放射線誘発口腔粘膜炎の悪化予防効果が期待できる。
ケイ素を含むパイ共役電子系の構造修飾による機能開拓

ラダー型π電子系は,強固で平面性の高い骨格に由来して,強い発光や高い電荷輸送性といった物性が期待できる.本研究ではこれまで,固体構造の修飾を目的に,架橋元素としてケイ素を用いたラダー型π電子系の固体状態での構造・配向の制御について検討してきた.また,特異な電子構造をもつ新たなラダー型π電子系の開発にも取り組み,ホスホニウムおよびボラートという双性イオンで架橋したスチルベンの合成を達成してきた.本年度は,この双性イオン架橋ラダーπ電子系について,基本骨格としての潜在性を示すことを目的として,二光子吸収特性の評価を行った.双性イオン架橋ラダーπ電子系は,双性イオン構造の効果により大きく分極した電子構造を有していることから,二光子吸収材料として期待できる骨格である.一連の双性イオン架橋ジスチリルベンゼン誘導体を前年度に開発した連続型カスケード反応により新たに合成し,それらの二光子吸収特性について,架橋元素の位置が及ぼす効果の解明,および長波長領域での優れた二光子吸収特性を示す誘導体の創製という二点に焦点を当てて検討した.前者においては,何れの誘導体も,ホスホニウムおよびボラートの架橋構造の順番によらず,850nmにおいて大きな二光子吸収断面積を示し,この骨格の有用性が明らかとなった.また,後者においては,ジスチリルベンゼンの両端のベンゼン環をチオフェン環に置き換えた誘導体が,1200nmにおいて784GMという大きな値を示した.これらは,双性イオン架橋修飾が,優れた二光子吸収材料を得るための手法として有用であることを示す結果である.ケイ素架橋ラダー型π電子系は,架橋元素上の置換基がπ平面の上下に位置するという構造的特徴を有している.本研究は,この構造特性を利用し,この骨格の固体状態での構造・配向を制御することにより,新規な物性・機能を有する構造体を構築することを目的としている.例えば,置換基としてアルキル基を導入し,アルキル鎖間の疎水的相互作用を利用して自己組織化させることにより,特異な機能を有する構造体の構築が可能になると考えられる.本年度は,標的化合物としてアルキル基を導入したケイ素・炭素架橋ビス(スチリル)ベンゼンおよびケイ素架橋スチルベン三量体を設計し,その固体状態での構造・配向の制御について検討した.プロピル基置換ケイ素・炭素架橋ビス(スチリル)ベンゼンおよびヘキシル基置換ケイ素架橋スチルベン三量体を新たに合成しX線結晶構造解析を行ったところ,期待した通りプロピル基あるいはヘキシル基がπ平面に対し垂直方向に立った立体配座をとっていることがわかった.さらに,ヘキシル基置換ケイ素架橋スチルベン三量体については,ヘキシル基同士の分子間疎水的相互作用により,π平面が等間隔に並んだ自己組織化構造を形成することが明らかとなった.また,プロピル基置換ケイ素・炭素架橋ビス(スチリル)ベンゼンについても,プロピル基が垂直方向に立つことにより,分子の長軸方向のそろったパッキング構造を形成することがわかった.今後は,より構造の制御された構造体の構築を目指して,π電子系の上下で異なる置換基を有する非対称置換ケイ素架橋ラダー型π電子系を設計し,その合成および固体状態での構造・物性について検討を行う.また,この非対称置換ケイ素ラダー型π電子系はケイ素上に不斉中心を有するため,効率的な光学分割の手法の検討も併せて行う.ラダー型π電子系は,強固で平面性の高い骨格に由来して,強い発光や高い電荷輸送性といった物性が期待できるこの骨格の固体状態での物性制御には,典型元素の利用等による電子構造の修飾,および置換基による固体構造の修飾の2つが重要である.本研究においてこれまで,固体構造の修飾に焦点を当て,架橋元素としてケイ素を用いたラダー型π電子系の固体状態での構造・配向の制御について検討してきた.その結果,π平面の上下に位置する置換基ヘアルキル基を導入した誘導体が,結晶状態でアルキル基間の疎水的相互作用によりπ平面が等間隔に並んだ構造体を形成すること,およびこの分子配向の制御が光物性に影響を及ぼすことを見いだしている.本年度は,電子構造の修飾と固体構造の修飾の両方を可能にする新規π電子系の創製を目的として,ホスホニウムおよびボレートで架橋した双極性架橋オリゴ(p-フェニレンビニレン)を設計した.このπ電子系は,双極性架橋による特徴的な電子構造に由来する特異な物性が期待でき,かつホスホニウムおよびボレート上の置換基による固体構造の修飾を行うことのできる骨格である.実際に,この骨格の合成について検討したところ,リンおよびホウ素置換基を導入したジフェニルアセチレン誘導体からのカスケード環化反応により,双極性架橋スチルベンが得られることがわかった.さらにこの環化反応は,ジスチリルベンゼンの長さまでπ共役を拡張したものやチオフェン縮環したものにも適用できることがわかった,また,得られた一連の双極性架橋ラダー型π電子系は,長波長シフトした発光等の双極性架橋に由来する特異な物性を有していることが明らかとなった.今後は,この双極性架橋ラダー型π電子系について,構造修飾による固体状態での新規な物性・機能の開拓について検討していく予定である.

ラダー型π電子系は,強固で平面性の高い骨格に由来して,強い発光や高い電荷輸送性といった物性が期待できる.本研究ではこれまで,固体構造の修飾を目的に,架橋元素としてケイ素を用いたラダー型π電子系の固体状態での構造・配向の制御について検討してきた.また,特異な電子構造をもつ新たなラダー型π電子系の開発にも取り組み,ホスホニウムおよびボラートという双性イオンで架橋したスチルベンの合成を達成してきた.本年度は,この双性イオン架橋ラダーπ電子系について,基本骨格としての潜在性を示すことを目的として,二光子吸収特性の評価を行った.双性イオン架橋ラダーπ電子系は,双性イオン構造の効果により大きく分極した電子構造を有していることから,二光子吸収材料として期待できる骨格である.一連の双性イオン架橋ジスチリルベンゼン誘導体を前年度に開発した連続型カスケード反応により新たに合成し,それらの二光子吸収特性について,架橋元素の位置が及ぼす効果の解明,および長波長領域での優れた二光子吸収特性を示す誘導体の創製という二点に焦点を当てて検討した.前者においては,何れの誘導体も,ホスホニウムおよびボラートの架橋構造の順番によらず,850nmにおいて大きな二光子吸収断面積を示し,この骨格の有用性が明らかとなった.また,後者においては,ジスチリルベンゼンの両端のベンゼン環をチオフェン環に置き換えた誘導体が,1200nmにおいて784GMという大きな値を示した.これらは,双性イオン架橋修飾が,優れた二光子吸収材料を得るための手法として有用であることを示す結果である.
歯科受診患者の不安の解析および不安抑制のためのプロトコール作成の試み

1、歯科治療に対する不安・恐怖が堅調なものは、心理テストで顕在性不安が高値を示すものが多数を占めた。また歯科治療における不安・恐怖の中核をなす処置としては切削器具の出す音、局所麻酔、抜歯および歯の切削であった。この中でも抜歯と局所麻酔は最も多数を占めた。これらの患者ではCMI深町法で神経症傾向の認められるものが多数を占めた。2、プロトコールの作成については現在作成のためのアンケートを終了し臨床試用する段階である。3、歯科治療に対する不安を推測できる心理テストに関しても作成中である。。4、昨年度歯科治療に対する不安・恐怖を抑制する可能性が考えられた自律訓練法(以下AT)の有効性について検討を行った結果、第2公式までの習得により口腔内への疼痛刺激が抑制されることが示唆された。症例によっては第3公式以後の指導が必要な場合も考えられた。5、不安・恐怖時の身体反応として容易に測定できる可能性のあるものについて検討を行った。心理ストレスを負荷しその前後で血中ノルアドレナリンを測定し、同時に15分間の安静時唾液の分泌量の相関が-0.6と周囲に相関が認められた。これは歯科治療時の唾液分泌量を測定することで歯科治療時の身体的な不安を推測できる可能性が示唆された。本研究は第46回日本心身医学会にて発表を行った。6、研究の総括歯科治療にたいする不安・恐怖は多くの患者が抱いていることが分かり、その対応にもある程度指摘することができたと考える。今回の研究の結果から、歯科治療に対する不安を測定することにより、患者への対応の検討を行うことができると考えられる心理テストの作成を試みた。これは試行してもらった患者が少なく、更なる検討が必要と考える。今後完成度の高い心理テストにしてゆく予定である。。(1)歯科受診をする患者の心理ストレスの測定心理テストについては顕在性不安を測定するMASおよびCMI, Y-G性格検査等について行った。結果はMASでは高不安を呈する者は少なく、中等度あるいは低不安を示し者が多数を占めた。またCMIでは正常と考えられる者が多数を占め、Y-G性格検査ではD系統やA系統、C系統を示すものが多数を占めた。(2)歯科治療恐怖を有する患者の心理的、身体的状態の検討これらの患者に対しては、歯科治療の内で不安の強いものについての記載を行ってもらった。不快感の強いものとしては、切削器具による音、印象、局所麻酔注射のどが多数を占めた。また歯の切削を上げた者も見られた。心理テストでは、MASで高不安を示すものが多く、自律神経機能の測定では指尖容積脈波波高の低下、心拍の増加など交感神経機能の亢進が考えられた。また内分泌機能ではnoradrenalineが高値を示した。なお免疫学的な検討においては顕著な傾向は認められなかった。(3)一般内科を受診する患者における心理テストに関しては、心療内科にて行った。結果は心療内科を受診する患者であり、何らかの心理的な影響が存在すると考えられ、MASでは高不安を呈する者が多く、CMIにおいても神経症傾向を示すと考えられる深町法III、IV領域を示すものが多い傾向を示した。以上より、歯科治療に不安・恐怖を抱くものは心理的にも不安が強く、身体的にも交感神経機能の亢進が出現し様々な身体症状を出現させる可能性が考えられた。今後はこれらの身体症状や心理的な不安状態の軽減について検討を行う予定である。1、歯科に受診する患者の心理特性の検討ついて、前年度より継続しているが、昨年度の報告と同様の傾向を示した。

また歯科治療に対する不安・恐怖が顕著な者でも、昨年度報告したごとく心理テストでは顕在性不安が高値を示すものが多数を占めた。また歯科治療における不安・恐怖の中核をなす処置についての調査では、やはり昨年度の報告と同様、切削器具の出す音、局所麻酔、抜歯および歯の切削を上げたものが多数を占めた。これらの最も多数を占めた処置は抜歯、局所麻酔であった。自律神経機能、内分泌機能の検討も昨年と同様の傾向を示した。交感神経の緊張が生じやすく、血液中のnoradrenalineの高値を示す者が多数認められた。2、歯科治療に対し、恐怖の強い患者の治療法のプロトコール作成に関してであるが、現在作成中である。特に重要なことは初診時の歯科医師側の患者に対する態度であることが考えられた。患者の訴えを傾聴することにより、歯科治療に対する不安・恐怖がどのようなものであるかを患者と共に確認する作業が重要であると考えられた。更に不安・恐怖が強くなってきた場合の対応としては、我慢をさせず患者の不安が強くなった場合、治療を直ちに中止する約束などが重要である。歯科治療恐怖に対する様々な技法が報告されているが、本研究では前述の点が重要であると考えられた。3、心療内科を受診する患者の心理傾向については、心理ストレスが顕著な場合と、身体症状は顕著であるが、心理的ストレスを自覚していない場合が認められた。また歯科治療恐怖も範疇に入ると考えられる不安障害の患者では不安が顕著で心理テストでは歯科治療恐怖症患者と同様の傾向を示した。4、最後に不安の軽減についてであるが、自律訓練法の指導が有効である可能性が考えられた。1、歯科治療に対する不安・恐怖が顕著な者は、心理テストでは顕在性不安が高値を示すものが多数を占めた。またCMIでは深町法で神経症傾向が疑われる者が多数をしめた。2、プロトコールの作成については、現在プロトコール作成のためのアンケート作成を終了し、臨床に試用する段階である。3、歯科治療に対する不安を推測できる心理テストについても2と同様である。4、昨年度歯科治療に対する不安・恐怖の抑制に関し自律訓練法(以下AT)の有効性について言及したが、本年度は具体的にATの有効性について検討を行った。結果、AT第2公式までの習得により口腔内への疼痛刺激が抑制されることが示唆された。5、不安・恐怖時の身体反応として容易に側的できる可能性のあるものについても検討を行った。心理ストレスを負荷しその前後で血中ノルアドレナリンを測定、同時に15分間安静時唾液の分泌量との間に-0.6の相関が認められた。これは、歯科治療時の安静時唾液を測定することにより、歯科治療に対する身体的不安を推測できる可能性が考えられた。本研究は第46回日本心身医学会総会にて発表した。6、研究の総括歯科治療に対する不安・恐怖は多くの患者が抱いていることが分かり、その対応についてもある程度指摘することができたと考える。
エジプト・コプトの染織品とインド更紗の制作年代および制作地の特定に関する研究

平成30年度の研究実績として、国内調査を女子美術大学で実施した。約50点のコプトの染織品と40点のインド更紗(コプトの遺跡から発掘されたと考えられている作品)の調査を終えた。またこれらのインド更紗のうち8点については、放射性炭素年代測定(AMS-14C法)を実施し、各作品の制作年代を検討した。その結果、それぞれ15世紀が6点、13-14世紀が1点、8世紀が1点の3群に分類できるような結果が出た。8世紀と制作の可能性が指摘された作品は、藍で染色された作品であり、染料の影響を慎重に評価する必要があるが、相当量の染料成分が残留しないと年代をずらすことは難しいので、8世紀頃に制作された作品と考えることができる。本調査の結果はイギリス・オックスフォード大学アシュモリアン博物館が永年行ってきたコプトの染織品に含まれるインド更紗の制作年代に関する研究に照らし合わせても、妥当な結果と考えられる。平成29年度の調査研究の成果として『大妻女子大学家政系研究紀要』第55号に「Report on Coptic Textiles in the Collection of Ashmolean Museum」を発表した。また放射性炭素年代測定の結果を踏まえた報告は、『月刊考古学ジャーナル』No.725,2019に「エジプト・コプトの染織品とインド更紗の制作年代および制作地の特定に関する研究」として2019年5月に発表した。今後はコプトの染織品と日本のコレクターとの関係について『文化資源学』への投稿を考えている。現在までに、国外3か所、国内1か所の作人調査を実施し、今年度は研究概要にもあるように、放射性炭素年代測定も実施することができた。今後の研究の進め方として、研究内容と研究結果に関わる論文を発表する予定である。平成28年度の研究実績では、国内調査、国外調査を行った。国内調査では、女子美術大学が所蔵するコプトの染織品約200点の調査を終了した。福岡市美術館では、約100点のコプトの染織品調査を終えた。福岡市美術館のコレクションは旧長尾美術館が所蔵していたもので、女子美術大学のコレクションとの関連を調査する必要がでてきた。また国外調査ではイギリス・ロンドンのヴィクトリア&アルバートミュージアムにおいて、コプトの染織品6点と中世イギリスの刺繍作品の調査を行った。コプト染織品では、文様の多様性を中心に年代に幅を持たせた作品を選別し調査を行った。中世のイギリスの刺繍作品と比較することで、織りの技法と刺繍技法との比較調査を行うことができた。国外調査の2回目はペルー・リマの天野テキスタイルミュージアムに調査に赴いた。天野ミュージアムでは600年頃のパラカス文化の染織品から1500年頃までのインカ文化までの染織品を調査した。アンデスはアジア・ヨーロッパ大陸との交流が断絶していたため、独自の文化が発達し、文字を持たない人々にとっては、文様がコミュニケーションツールとして重要な役割をはたしていた。一方コプトの染織品は、ギリシャ文明の土壌に初期キリスト教、イスラム教など異文化や異民族が融合して発展した染織品である。しかしながら遠く離れた2つの染織品には同じ織技術が使われ、同じような図像も認められるため、つぶさに調査をすることで、影響しあわずとも人類が共通して持つ知恵の一端が表現されているのではないかと考え、両者の比較調査を実行した。分析と研究は引き続き行うが、コプトにおけるインド文化の影響とともに、大変興味深い分析ができると考えている。国内、国外調査はおおむね順調に進んでいるが、放射性炭素年代測定が実施できていない。その理由として、国内の分析対象の作品調査の時期が年度末になってしまい、測定に至ることができなかったためである。平成29年度の研究実績では国外調査2箇所、国内調査1か所と国内でその成果を公開した。国内調査では女子美術大学美術館が所蔵するコプトの染織品約150点の調査を終了した。引き続き調査を継続して行う。国外調査では、オックスフォード大学にあるアシュモリアン博物館、ロンドンヴィクトリア&アルバート美術館のコプトの染織品を調査した。アシュモリアン博物館では約100点を調査した。これらはコプトの遺跡から発掘されたインド更紗の遺物で、放射性炭素年代測定により、14-16世紀の遺物だということが分かっている。平成30年度には、女子美染織コレクションのコプト裂に含まれるインド更紗の遺物と比較調査を実施する予定である。ヴィクトリア&アルバート美術館では9点のコプトの染織品を調査した。このうち3点がインド更紗であったが、こちらの遺物は年代測定が行われておらず、目視による調査から16-17世紀の制作ではないかと判断した。コプト裂に含まれるインド更紗の制作年代は比較的新しく、アシュモリアン博物館の分析により、14世紀以降の遺物と確認されているので、女子美染織コレクション、ヴィクトリア&アルバート美術館のコレクションをこのアシュモリアン博物館の遺物と比較しながら、今後の調査を行いたいと考えている。調査内容の公開では、『大妻女子大学家政系研究紀要』第54号に、平成28年度の調査報告を行った。またコプト裂の研究成果の一部を姫路市立美術館で開催された「イメージを織る」展の展覧会カタログの中で、「日本で蒐集されたコプトの染織品について」と題して発表を行った。国外・国内の作品調査は進んでいるが、今年度実施する予定であった放射性炭素年代測定が実現できていない。調査対象の作品選定に時間を要していることと、分析にいたる準備ができなかったためである。

研究の成果や調査報告は順調に進めている。平成30年度の研究実績として、国内調査を女子美術大学で実施した。約50点のコプトの染織品と40点のインド更紗(コプトの遺跡から発掘されたと考えられている作品)の調査を終えた。またこれらのインド更紗のうち8点については、放射性炭素年代測定(AMS-14C法)を実施し、各作品の制作年代を検討した。その結果、それぞれ15世紀が6点、13-14世紀が1点、8世紀が1点の3群に分類できるような結果が出た。8世紀と制作の可能性が指摘された作品は、藍で染色された作品であり、染料の影響を慎重に評価する必要があるが、相当量の染料成分が残留しないと年代をずらすことは難しいので、8世紀頃に制作された作品と考えることができる。本調査の結果はイギリス・オックスフォード大学アシュモリアン博物館が永年行ってきたコプトの染織品に含まれるインド更紗の制作年代に関する研究に照らし合わせても、妥当な結果と考えられる。平成29年度の調査研究の成果として『大妻女子大学家政系研究紀要』第55号に「Report on Coptic Textiles in the Collection of Ashmolean Museum」を発表した。また放射性炭素年代測定の結果を踏まえた報告は、『月刊考古学ジャーナル』No.725,2019に「エジプト・コプトの染織品とインド更紗の制作年代および制作地の特定に関する研究」として2019年5月に発表した。今後はコプトの染織品と日本のコレクターとの関係について『文化資源学』への投稿を考えている。現在までに、国外3か所、国内1か所の作人調査を実施し、今年度は研究概要にもあるように、放射性炭素年代測定も実施することができた。今後の調査は国内調査を引き続き継続し、放射性炭素年代測定法での分析を実施する。国外調査では2か所程度の調査地を予定している。平成30年度は研究協力者と共同で、女子美染織コレクションにおけるコプト裂に含まれるインド更紗の遺物に対して、素材の同定と放射性炭素年代測定を実施する。また調査の報告と研究成果を発表する。今後の研究の進め方として、研究内容と研究結果に関わる論文を発表する予定である。放射性炭素年代測定が実施できなかったため、次年度での使用を計画している。放射性炭素年代測定が実施できなかったため、平成30年度で実施する。また平成30年度にも海外調査を実施し、調査研究の最終年度としての成果を公表するため、予算を使用する。研究成果の公開のために、投稿論文の投稿料、投稿論文の翻訳料などが生じたため、次年度に使用する予算が発生したため。約10点の作品について、放射性炭素年代測定を実施する。
ブロック共重合体ミクロ相分離を利用したモノドメイン液晶エラストマーの新規調製法

高齢化社会では握力が低下した人の指先の動きなど多種多様な人体の動作を支援する細やかかつしなやかに動作する機器の需要が見込まれています.このような機器への応用を視野に活発に研究されている材料の1つにモノドメイン液晶エラストマー(MDLCE)があります.MDLCEは,液晶⇔液体相転移に伴う高分子鎖の形態変化によって試料形状が液晶配向方向に大きく変化します.ところが,今のところ,液晶性高分子に普遍的に適用可能なMDLCEの調製法は見当たりません.本研究は液晶⇔液体相転移で一方向に可逆に伸縮するMDLCEを既存の液晶性高分子を用いて調製する新しい方法を確立します.高齢化社会では握力が低下した人の指先の動きなど多種多様な人体の動作を支援する細やかかつしなやかに動作する機器の需要が見込まれています.このような機器への応用を視野に活発に研究されている材料の1つにモノドメイン液晶エラストマー(MDLCE)があります.MDLCEは,液晶⇔液体相転移に伴う高分子鎖の形態変化によって試料形状が液晶配向方向に大きく変化します.ところが,今のところ,液晶性高分子に普遍的に適用可能なMDLCEの調製法は見当たりません.本研究は液晶⇔液体相転移で一方向に可逆に伸縮するMDLCEを既存の液晶性高分子を用いて調製する新しい方法を確立します.
ＴＯＲキナーゼ複合体ＴＯＲＣ２のグルコース応答分子機構

酵母からヒトまで進化上保存されているTORC2 (TOR complex 2)-Akt経路は、ヒトではインシュリン刺激に反応し、分裂酵母では細胞外環境のグルコースを直接認識し反応する。研究代表者はこれまでに、自身が以前に同定したTORC2活性化因子Ryh1を通じて、分裂酵母TORC2-Akt経路がグルコースに応答していることを見出していた。本研究では新たに、Ryh1に依存しない未知の分子機構によってもグルコースに応答した活性化制御をTORC2が受けるという事実を見出した。また、グルコースに応答したTORC2がAktを活性化する鍵分子機構について新たな知見を得た。平成25年度は以下の点を中心に解析し結果を得た。細胞外環境グルコースを感知するGタンパク質共役受容体Git3とその下流で活性化する3量体Gタンパク質αサブユニットGpa2、Gpa2により活性化されるアデニル酸シクラーゼCyr1、活性化Cyr1が産生するcAMPにより活性化されるcAMP依存的タンパク質キナーゼ(PKA)触媒サブユニットPka1は、グルコースに応答したRyh1活性化を担う分子機構である可能性が十分に考えられる。そこで始めに、これら因子の遺伝子破壊分裂酵母株においてTORキナーゼ複合体TORC2によるGad8キナーゼリン酸化の程度を検討した。これら因子がRyh1活性に影響を与えている場合はTORC2活性にも影響が及び、ひいてはGad8リン酸化の程度に影響を及ぼすことが予想される。これら因子の遺伝子破壊株を分裂酵母の標準的な完全培地であるYES培地(3%グルコースを含む)で培養したところ、グルコースにより活性化したPKA依存的にRyh1の活性化が引き起こされるという当初の予想に全く反し、Gad8リン酸化レベルの低下は全く認められなかった。また、分裂酵母細胞をYES培地で対数増殖期まで培養した後グルコースを全く含まないYES培地に急速に移すと、野生型では5分以内にGad8リン酸化レベルの著しい低下が認められるが、これら因子の遺伝子破壊株ではGad8リン酸化レベルの低下は20分以上経過した後初めて認められた。平成26年度は以下の点を中心に解析し結果を得た。我々は分裂酵母において、Rab低分子量Gタンパク質Ryh1(ヒトRab6相同タンパク質)がTORキナーゼ複合体TORC2を活性化することを以前に報告している(Tatebe et al., 2010)。またこれまでに予備的な結果として、培地中のグルコースを除去するとRyh1活性が急速に低下することを見出していた。さらにまた、TORC2によりリン酸化を受けるGad8のリン酸化状態を指標に検討したところ、ryh1遺伝子機能欠損変異体やryh1恒常活性型変異体ではTORC2活性がグルコースに応答しないことを見出していた。以上の結果から、分裂酵母では細胞外環境のグルコースに応答したRyh1の活性化・不活性化を通じてTORC2活性が制御されていることが明らかとなってきていた。そこで、当該年度はRyh1によるTORC2活性化におけるグルコースの影響をさらに検討した。その結果、当初より存在を予期していたRyh1に依存的な機構に加えて新たに、Ryh1に依存しない未知の分子機構によっても細胞外環境のグルコースに応答した制御をTORC2が受けるという予想外の事実が判明してきた。これら結果を詳細に解析しCell Cycle誌(Taylor & Francis)に発表した(Hatano et al., 2015, DOI:10.1080/15384101.2014.1000215)。平成27年度は以下のような解析を行った。我々は分裂酵母を材料とした研究から以前に、TORキナーゼ複合体TORC2の活性化因子としてRab低分子量Gタンパク質Ryh1(ヒトRab6相同タンパク質)を同定している(Tatebe et al., 2010)。GTPと結合した活性型Ryh1は直接相互作用を通じてTORC2を活性化し、GDPと結合した不活性型Ryh1はTORC2活性を促進することはない。Ryh1活性は細胞外環境のグルコースに応答しており、グルコースを豊富に含む培地で培養した分裂酵母細胞ではGTP結合活性型Ryh1が高レベルに存在しTORC2活性も高い。一方、培地中のグルコースを枯渇させるとGTP結合活性型Ryh1レベルが急速に低下すると共にTORC2活性も低下する。しかしながら、グルコース枯渇条件下で活性化するRyh1とは異なる未知の因子により、グルコース枯渇条件下であっても分裂酵母TORC2は再度の活性化を示す事が明らかとなってきた(Hatano et al., 2015, DOI:10.1080/15384101.2014.1000215)。そこで、当該年度は、Ryh1制御因子群の同定、解明を試みると共に、Ryh1とは異なる新奇TORC2活性化因子の遺伝学的探索に着手することにした。分裂酵母TORC2の恒常機能欠損変異体を用いた遺伝学的探索からは、多コピーでTORC2欠損表現型を相補する分裂酵母ゲノムクローンが複数単離され、これらの中に新奇TORC2活性化因子をコードする遺伝子が含まれるのかどうかを解析中である。また、さらなる遺伝学的探索のためTORC2部分欠損変異体の創出も行った。分裂酵母でのTORC