hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨床検体、iPS細胞、マウスモデルを用いたメバロン酸キナーゼ欠損症の病態解明

3名のMKD患者および2名の健常者から由来のiPS細胞からCD14陽性血球を作製した。血球よりlysateを作製しMK活性を測定したところ、患者血球は健常者の2%未満と著明に低下しており、末梢血血球と同様の病態が再現された。次に血球を刺激してIL-1b分泌を比較したところ、末梢血単球で見られた差が再現されなかった。CRISPR/CAS9システムを用いて変異MVK遺伝子をヘテロに発現するマウスを作製し、これを交配することによって変異MVKをホモに有するマウスを作製した。また研究期間中に新たに診断した症例を含めて国内で10例の患者が同定されたので、臨床および検査所見をまとめて論文投稿中である。A)PBMCを用いた血球間の相互作用の解明に関して、2015年に新規症例1例、既知症例1例の血液を解析する機会を得て実験を行った。その結果、2例いずれにおいても単球単独をLPSで刺激した際にはIL-1beta分泌の亢進が見られたが、PBMC全体を刺激した時にさらなるIL-1beta分泌の亢進は認められなかった。2014年に血球間相互作用の見られた患者は発熱発作期にあった一方、2015年に血液を採取した患者の一方は発熱発作期、もう一方は間欠期にあった。2015年の実験で血球間の相互作用が再現されなかった原因については不明である。B)患者iPS細胞由来単球では、健常者由来の単球に比べて、MK活性が低下しており、末梢血単球と同様の状態が再現されていることを確認した。その後、このiPS細胞由来単球を用いて、LPS刺激時のIL-1beta分泌を評価したところ、健常者と差が見られなかった。原因を明らかにするために、iPS細胞由来単球の形態、サイトカイン分泌、網羅的遺伝子発現を評価した。その結果、網羅的遺伝子発現については現在解析中であるが、iPS細胞由来単球は形態、サイトカイン分泌のパターンにおいては、末梢血由来単球より、単球からin vitroで分化させて作製したマクロファージに近いことが分かった。患者iPS細胞由来単球でIL-1beta分泌において健常者と差が見られなかった原因として、1つはiPS細胞由来単球の分化段階が末梢血単球とぴったり同じではなく血球としての機能に差があること、もう1つはin vitroの培養では期間が短いことからMK活性低下による単球への影響が限定的になっていること、が考えられた。C)マウスモデルの開発については、ヘテロマウスの作製に成功した。A)末梢血PBMCの相互作用を見る実験では、2人の患者検体を用いても相互作用が確認されなかった。個人差や同一患者でも炎症の状態が異なるなど、検体の状況が異なることが原因と考えられる。B)iPS細胞由来単球を用いた実験では、健常者との差が認められなかった。計画A:炎症発作中ではない3名のメバロン酸キナーゼ欠損症の患者細胞を用いてサイトカイン分泌を比較するアッセイを行った。その結果、PBMC全体からのIL-1b分泌は健常者に比べて2倍に亢進していたが、単球からのIL-1b分泌も2倍程度に亢進しており、MKD患者でのIL-1b分泌は主に単球からの分泌亢進によると考えられ、最初の患者で見られたPBMCからのIL-1b過剰産生は炎症発作期のために見られた現象と考えられた。計画B:3名のMKD患者および2名の健常者から由来のiPS細胞からCD14陽性血球を作製した。作製した細胞は表面抗原の発現で成熟した血球であることを確認した。作製した血球よりlysateを作製しMK活性を測定したところ、患者血球は健常者の2%未満と著明に低下しており、末梢血血球と同様の病態が再現された。次のこの血球をLPSやATPで刺激してIL-1b分泌を比較したところ、患者由来、健常者由来とも同程度にIL-1bを分泌し、末梢血単球で見られた差が再現されなかった。原因を明らかにするために細胞の分化段階を評価したところ、細胞の形態、サイトカイン分泌パターン、遺伝子発現パターンの3点において、iPS細胞由来CD14陽性血球は、末梢血由来マクロファージに近いことが明らかとなった。計画C:CRISPR/CAS9システムを用いて変異MVK遺伝子をヘテロに発現するマウスを作製し、これを交配することによって変異MVKをホモに有するマウスを作製した。現在このマウスを経過観察中であり、今後血球のサイトカイン産生能やMK活性低下の有無を評価する予定である。

血球よりlysateを作製しMK活性を測定したところ、患者血球は健常者の2%未満と著明に低下しており、末梢血血球と同様の病態が再現された。次に血球を刺激してIL-1b分泌を比較したところ、末梢血単球で見られた差が再現されなかった。CRISPR/CAS9システムを用いて変異MVK遺伝子をヘテロに発現するマウスを作製し、これを交配することによって変異MVKをホモに有するマウスを作製した。また研究期間中に新たに診断した症例を含めて国内で10例の患者が同定されたので、臨床および検査所見をまとめて論文投稿中である。A)末梢血PBMCの相互作用を見る実験では、違う検体では血球間の相互作用が再現される可能性もあるため、本年度も患者検体を得る機会があれば、同様の実験を繰り返して行う。B)iPS細胞由来単球を用いた実験では、まもなく網羅的遺伝子解析の結果が得られるので、その結果を見たうえで、iPS細胞由来単球の分化段階を少し戻す、あるいは進める必要があれば、添加するサイトカインや分化にかける日数などを調整して分化段階を調節する。またメバロン酸経路を軽く阻害することで、患者末梢血で見られる過剰なIL-1beta分泌を再現することができないか、pamidronateやGGTIなどの阻害剤を用いた上で、iPS細胞由来単球からのIL-1beta分泌を評価する実験も行う。C)マウスモデル作製については、ヘテロマウスを交配してホモ欠損マウスの作製を進める。免疫学患者検体を用いた実験、およびマウスモデル作製の実験においては当初の予定通りの研究費を使用した。iPS細胞を用いて行う実験において、iPS細胞から作製した単球で患者由来細胞とコントロールで差が見られなかった。そこで、患者細胞からの異常なサイトカイン分泌を抑制する化合物をスクリーニングする実験を始めることができなかった。そのために平成27年度に使用した研究費が当初の予定よりも少なくなった。また研究の進展がまだ途中の段階であったために学会発表が国内学会にとどまった。そのために旅費が少なくなった。iPS細胞を用いた実験において、作製された単球を単にLPSやATPで刺激するだけではなく、メバロン酸経路の阻害剤を併用しながら、LPSなどで刺激する実験を行う。これにより患者細胞ではメバロン酸経路が阻害されている影響がより目立つようになり、異常なサイトカイン分泌が見られやすくなると想定される。その後、化合物のスクリーニングへ進む。スクリーニングの際も刺激物、候補化合物に加えて、一つ一つのウェルへメバロン酸経路の阻害剤を添加することが必要になるので、平成28年度に使用する研究費は当初の予定より多くなると想定される。
体操競技の跳馬における助走の修正トレーニングプログラムの作成

2008年から2017年の世界選手権とオリンピックの種目別跳馬ファイナリスト35名を対象に助走フォームの分析を行った.競技決勝の競技において第2空中局面において2回宙返りを伴う技を2種類実施した群Group1(12名),1種類実施した群をGroup2(12名),実施しなかった群をGroup3(11名)とした.有効なキック動作の評価基準は,支持期中の膝関節角度変位が小さいこと,身体重心に近い位置で接地すること,上肢の動作に関する評価項目は,腕振りの度合い,肘関節角度,腕振りの方向(平行or交差)とした.Group 3の1名を除く34名が有効なキック動作を行なっている.後ろ方向への腕振りが前方向の腕振りと比較して明らかに小さい選手の割合は,Group 1が75%,Group 2が25%,Group 3が27.3%であった.前方向の腕振りにおける肘関節は,94.1%の選手が,およそ45°から90°の屈曲を示した.Group 1の1名を除く34名が,前方向よりも後ろ方向の腕振りにおいて明らかに肘関節が伸展していた.脇の左右方向への開きが確認できた選手は,Group 1が1名,Group 2が2名,Group 3が2名で,全体の14.3%に止まった.各グループの1名ずつを除く91.4%(32名)は,腕振りが交差していた.現代の世界トップ選手の助走フォームは陸上選手のような大きい腕振りを行う選手が大半であった.腕振りが交差する選手が大半を占めた要因として,安静時直立位における肩甲骨の外転および前傾傾向が認められる男子シニア選手の体格要因が考えられる.腕振りの交差の度合いが大きくなるにつれて,大きな後ろ振りは体幹部のねじれにつながり,ピッチ速度の低下を招く.Group 1の選手の助走における小さい後ろ振りは,腕振りの交差を前提とした場合,助走速度を高めることに有利であると考えられる.本研究の目的は,体操競技の跳馬における助走の修正トレーニングプログラムの作成である.跳馬の助走においては踏み切りの他に着手の先取りが必要であり,これらの投企に対する成否の確認なしに助走を加速することはできないのであり先取り技術は加速技術の上位技術である.こうした事情を踏まえれば,跳馬の理想的な助走フォームと陸上競技における短距離種目のフォームとは必ずしも一致するとは限らない.そこで,本年度は,助走修正トレーニングの詳細なメニューを構築する前段階として,世界トップランクの選手の助走フォームの特徴に関する分析を行い,類型化するに至った.分析対象としたのは直近10年の世界選手権とオリンピック大会における種目別跳馬の決勝進出者である.キックの評価方法に関しては(谷川ほか,2009)の理論を採用し,支持期中の膝関節角度変位が小さいこと,身体重心に近い位置で接地することと設定した.トップランクの選手の場合,97.1%が有効なキック動作を行なっていることが明らかとなった.腕振りの特徴としては,91.4%の選手の腕振り方向が左右方向であること,75%の選手が後ろ方向への腕振りが前方向の腕振りよりも明らかに小さいということを抽出した.腕振りの方向に関しては,安静時直立位における肩甲骨の外転傾向にある男子シニア選手の体格的特徴が影響しており,左右方向に腕振りを行うことを前提にすれば,大きなback-swingは体幹部のねじれを引き起こし,ピッチ速度を低下させることになるため,小さくback-swingを行うことで合理的には助走速度を高めることができる.一見風変わりな体操選手の助走フォームは,体操選手の体格を考えれば極めて合理的であることが明らかとなった.トップランクの選手の助走フォームを類型化し,修正目標像となるフォームの大枠を掴めたという点においては順調といえるが,ここで得られた情報をトレーニングの内容構築のレベレまで落とし込めていないという点においては,進度が若干遅れていると言わざるをえない.2008年から2017年の世界選手権とオリンピックの種目別跳馬ファイナリスト35名を対象に助走フォームの分析を行った.競技決勝の競技において第2空中局面において2回宙返りを伴う技を2種類実施した群Group1(12名),1種類実施した群をGroup2(12名),実施しなかった群をGroup3(11名)とした.有効なキック動作の評価基準は,支持期中の膝関節角度変位が小さいこと,身体重心に近い位置で接地すること,上肢の動作に関する評価項目は,腕振りの度合い,肘関節角度,腕振りの方向(平行or交差)とした.Group 3の1名を除く34名が有効なキック動作を行なっている.後ろ方向への腕振りが前方向の腕振りと比較して明らかに小さい選手の割合は,Group 1が75%,Group 2が25%,Group 3が27.3%であった.前方向の腕振りにおける肘関節は,94.1%の選手が,およそ45°から90°の屈曲を示した.Group 1の1名を除く34名が,前方向よりも後ろ方向の腕振りにおいて明らかに肘関節が伸展していた.脇の左右方向への開きが確認できた選手は,Group 1が1名,Group 2が2名,Group 3が2名で,全体の14.3%に止まった.各グループの1名ずつを除く91.4%(32名)は,腕振りが交差していた.現代の世界トップ選手の助走フォームは陸上選手のような大きい腕振りを行う選手が大半であった.

腕振りが交差する選手が大半を占めた要因として,安静時直立位における肩甲骨の外転および前傾傾向が認められる男子シニア選手の体格要因が考えられる.腕振りの交差の度合いが大きくなるにつれて,大きな後ろ振りは体幹部のねじれにつながり,ピッチ速度の低下を招く.Group 1の選手の助走における小さい後ろ振りは,腕振りの交差を前提とした場合,助走速度を高めることに有利であると考えられる.コーチング実践の点において遅れをとっているので,所属先の学生先週を中心に,実践を進めていきたい.また,その他の所属の選手に関しては,秋期を目処にコーチングを行えるように準備を進めたい.校務のため,予定していた学会を欠席したため.
糸球体濾過バリアー構成分子アクチニン4と相互作用する因子と情報伝達における意義

腎の糸球体濾過バリアー機能に情報伝達系が重要であり、微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)の病因にバリアー破綻因子が想定されている。本研究で、バリアー構成分子アクチニン4と相互作用するOK/SW-CL.16蛋白を同定した。構造上の特徴から情報伝達系蛋白の可能性が高く、この相互作用はバリアー機能維持に重要と考えられた。また、MCNS症例の末梢血でTh2サイトカインの優位性を認め、バリアー破綻因子の同定に示唆を与えた。I.アクチニン4のR1ドメインと相互作用するOK/SW-CL.16蛋白についてヒト腎cDNAライブリーのスクリーニングの結果、アクチニン4のR1ドメインを含むフラグメントと相互作用するOK/SW-CL.16蛋白を同定した。このアミノ酸配列には、1)既知のアクチニン結合蛋白に共通して存在するセグメントに類似した配列、2)情報伝達分子との相互作用を示唆する1型PXXPモチーフ、3)複数の分子と相互作用し、これらを連結する機能を有するRIM1蛋白の一部と類似するフラグメントを認めた。アクチニン4のR1および腎から抽出した全長アクチニン4とOK/SW-CL.16蛋白との結合性を確認した。アクチニン4を発現する糸球体濾過バリアー上皮細胞内に、OK/SW-CL.16 mRNAの発現を観察した。新規のアクチニン4結合分子として、OK/SW-CL.16蛋白を同定した。この蛋白の構造上の特徴から、糸球体濾過バリアーの情報伝達系での重要な意義が示唆される。以上の研究結果を英文原稿にまとめ、腎臓専門の国際誌に投稿中である(追加実験を求められている段階である)。II.アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する分子についてヒト腎cDNAライブリーのスクリーニングの結果、アクチニン4のCH2ドメインと相互作する分子を同定した。この分子は種々の情報伝達系蛋白との相互作用が知られている。In vitro結合実験で、両者の結合性を確認した。さらに、腎由来細胞を成長因子等の生理活性物質で刺激した際に、両者の共局在が観察された。この分子との相互作用の意義について、更なる検討を進めているところである。1.アクチニン4のR1ドメインと相互作用するOK/SW-CL.16蛋白についてアクチニン4のR1ドメインを含むフラグメントと相互作用するOK/SW-CL.16蛋白について、腎臓専門の国際誌(Nephron Experimental Nephrology)に投稿したところ評価を得たが、腎以外の組織の発現様式に関する追加実験を求められた。組織cDNAパネルスクリーニングの結果、OK/SW-CL.16蛋白は腎以外にも全身の主要な組織に広く発現していることを明らかにした。この知見を加えた修正原稿が受理され、本論文は掲載された。OK/SW-CL.16蛋白の構造上の特徴から、糸球体濾過バリアーの情報伝達系での重要な意義が示唆される。2.アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する分子について大腸菌two-hybrid法でヒト腎cDNAライブリーをスクリーニングした結果、アクチニン4のCH2ドメインと相互作する分子R(種々の情報伝達系蛋白との相互作用が知られている)を同定している。In vitroでの両者の結合性と、腎由来細胞を成長因子等の生理活性物質で刺激した際の両者の共局在を顕微鏡で観察している。本年度は培養細胞内での両者の結合性を確認する免疫沈降実験に必要な発現ベクターを作製した。免疫沈降実験の条件設定(バッファー組成や成長因子等の生理活性物質での刺激方法)を予備的に検討した。また、アクチニン4のCH2ドメインにヒト症例で報告されたアミノ酸変異を導入したリコンビナント蛋白質を大腸菌に発現し精製した。これを用いて、分子Rとの結合性の変化についても検討を加えているところである。1.アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する分子について大腸菌two-hybrid法でヒト腎cDNAライブラリーをスクリーニングした結果、アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する分子R(種々の情報伝達系分子との相互作用が知られている)を同定している。両者の相互作用について、in vitroおよびin vivoでの実験系で情報伝達系作動分子の添加の有無による影響の解析を継続している。微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)での分子Rの局在変化の検討も加え、論文を投稿予定である。2. MCNSでの糸球体濾過バリアー機能破綻分子についてMCNSの発症に糸球体濾過バリアー構成分子の機能を破綻させる液性因子の関与が想定されており、末梢血単核球との関連性が示唆されている。この因子の同定の手掛かりを得る目的で、MCNS症例での末梢血単核球Th1/Th2サイトカイン不均衡についても検討した。Th1特異的転写因子T-bet、Th1サイトカインIFN-γ、Th2特異的転写因子GATA-3、Th2サイトカインIL-13などのmRNAの発現をreal-timePCRで定量化した。

GATA-3とIL-13のmRNAがMCNS症例のネフローゼ期で寛解期に比して有意に高発現しており、これらの高発現は膜性腎症のネフローゼ期および健常人と比しても有意であった。一方、T-betとIFN-γのmRNAの発現量は各グループ間で有意差を認めなかった。以上より、MCNSの発症にTh2サイトカインの優位性が重要であり、糸球体濾過バリアー構成分子の機能を破綻させる液性因子を検索する上で示唆を与える成果である(Clinical Nephrologvに掲載が受理された)。
新規な光学活性スルフィニル化合物の合成と不斉反応への応用

beta位にキラルなスルフィニル基を有する共役ニトロアルケン類をジェノフィルとする種々の条件下でのDiels-Alder反応について詳細に検討を行なった。これにより反応の際の立体選択性ならびに不斉発現の機構に関して以下に述べるような知見を得た。1)1-アルキルスルフィニル-2-ニトロアルケンとシクロペンタジエンのジアステレオ選択的Diels-Alder反応は、ルイス酸としてハロゲン化亜鉛を用いることにより良好な結果が得られた。特にZ体スルフィニル化合物との反応では単一の成績体のみを与え、キラルジエノフィルとしての有用性を示すことができた。2)本系スルフィニル化合物と低反応性ジエンとのジアステレオ選択的Diels-Alder反応は、通常の条件下では進行しない。しかし高圧条件下では室温においても反応が進行し高い立体選択性で環化成績体を得ることができた。これにより種々のジエン類とのジアステレオ選択的Diels-Alder反応が可能となった。3)一連の反応により生じる環化成績体の絶対構造を決定し、更に反応における立体選択性発現の機構を考察した。以上、Z体のスルフィニルニトロアルケンが新しいキラルジエノフィルとして極めて有望であることを示すことができた。また本系化合物は既に、付加-脱離型置換反応による不斉ニトロオレフィン化のためのキラル反応剤として優れていることも報告されており、本化合物は幅広い用途が可能な、有機合成上重要な化合物であると結論づけられる。
ウェッブ上の古典俳句を用いた英・伊両語による日本語学習コースの開発研究

本開発研究」は、インターネット上に、日本近世の俳句を題材にした日本語教育コースウェアを、英語とイタリア語の2言語によって、文字、音声、画像、映像を用いるマルチメディアで開発し、その利用効果を検証することを目的とした。そのコースは、誰でもがアクセスできるオープン・ウエッブサイトと、LMS(ラーニング・マネージメント・システム)を用いて限られた大学の学生のみがアクセスできるコースウェアの2種類とした。日本語学習コースの材料は、与謝蕪村(1716-1784)の俳句とした。イタリア語のサイトは、句の日伊対照の表記と音声ストリーミングによる句の読み、イタリア語による句の翻訳と解説を配置した一連のユニットを基本に、蕪村の絵画作品等のギャラリーから成るウェッブサイトを完成させた。また、ビデオ・ストリーミング用のビデオ教材を自作した。英語によるサイトは、英語訳の句と日本語の原句を対照させたファイルを基礎に、パワーポイントによる1句1ページのスライドを並べたファイルを制作した。また、日本語の原句を録音した音声ファイルを作成し、この2つのファイルをマイクロソフト・プロデューサを用いて、音声にスライドを同期させたファイルとして完成させた。また、英語による参考テキストをHTML化し、導入のページからリンクさせた。その後に、イタリア語、英語の順でLMSによるオンライン・コースウェアを開発した。LMSには、研究代表者の所属機関がすでに利用していたMoodleを採用した。この段階では、オープン・ウェッブサイトで開発した各ページとページ内の文字、音声、画像等の要素を、系統的な学習のためのコースウェア用に、いかに配置し直すかが主な課題になった。「ウェッブ上の古典俳句を用いた英・伊両語による日本語学習コースの開発研究」は、インターネット上に、日本近世の俳句を題材にした日本語教育コースを、英語とイタリア語の2言語によって、文字、音声、画像、映像を用いるマルチメディアで開発し、その利用効果を検証することを目的とした。そのコースは、誰でもがアクセスできるオープン・ウェッブサイトによる開発を基本とする。日本語学習コースの材料は、与謝蕪村(1716-1784)の俳句とする。蕪村は芭蕉亡きあとの近世中興期の代表的な俳人であるとともに、日本文人画の卓越した画家でもあったため、コースのウェッブページにその絵画作品等の画像を配置することによって、コース・サイトをより魅力的にすることができる。3年計画の初年度である17年度はイタリア語による開発を先行させることとし、英語による開発の準備期間に当てた。コースの対象は、与謝蕪村の俳句及びその関連作品とし、選定した句の日伊対照の表記と音声ストリーミングによる句の読み、イタリア語による句の翻訳と解説を配置した一連のユニットを基本に、蕪村の絵画作品等のギャラリーから成るウェッブサイトをほぼ完成させた。なお、音声ストリーミングにはMP3を採用、ビデオ・ストリーミング用のビデオ教材は素材の撮影を終了し、編集に入る段階である。英語のコースについては、すでに英訳されている蕪村の句の調査を完了し、それらの句のローマ字表記と英訳のテキスト化を終了した。以上により、当初の目的を十分に達成した。3年計画の2年次である18年度はイタリア語による開発を完成させることとし、英語による開発は引き続き準備期間に当てた。

コースの対象は、与謝蕪村の俳句及びその関連作品とし、選定した句の日伊対照の表記と音声ストリーミングによる句の読み、イタリア語による句の翻訳と解説を配置した一連のユニットを基本に、蕪村の絵画作品等のギャラリーから成るウェッブサイトを完成させ、ウェッブ上に公開した。なお、音声ストリーミングにはMP3を採用、ビデオ・ストリーミング用のビデオ教材は素材の撮影を終了し、編集に入る段階である。英語のコースについては、すでに英訳されている蕪村の句の調査を完了し、それらの句のローマ字表記と英訳のテキスト化、及び、日本語の原句との対照テキスト化を終了した。以上により、当初の目的を十分に達成した。本開発研究は、インターネット上に、日本近世の俳句を題材にした日本語教育コースを、英語とイタリア語の2言語によって、文字、音声、画像、映像を用いるマルチメディアで開発し、その利用効果を検証することを目的とした。そのコースは、誰でもがアクセスできるオープンサイトによった。コースの材料は、与謝蕪村(1716-1784)の俳句とした。蕪村は近世中興期の代表的な俳人であるとともに、日本文人画の卓越した画家でもあったため、コースのウェッブページにその絵画作品等の画像を配置することによって、サイトをより魅力的にすることができた。平成19年度においては、イタリア語のサイトは開発がすでに終了したので、その形成的評価を行った。また、英語によるサイトについては、昨年度に英訳版の句に日本語の原句を対応させたテキストを完成させたので、それによるウェッブページの開発を進め、併せて、研究報告書を作成した。開発したイタリア語サイトに関し、イタリア人の日本語専攻学生に対し、実際、サイトを体験してもらったうえで、インタビュー調査を実施した。その結果、句のイタリア語と日本語の原句表記、日本語による原句の音声ストリーミング、原句集の読みのフレーム等は、十分に興味深く、分量も適切で、通常の日本語学習コースに付加することによって、より魅力的な学習環境を提供できることが明らかとなった。英語のサイトに関しては、英語訳の句と日本語の原句を対照させたテキスト・ファイルを基礎に、パワーポイントによる1句1ページのスライドをアルファベット順に並べたファイルを制作した。また、日本語の原句を録音した音声ファイルを作成し、この2つのファイルをマイクロソフト・プロデューサを用いて、音声にスライドを同期させたファイルとして完成させ、サーバーにアップロードした。また、英語による参考テキストをHTML化し、導入のページからリンクさせた。
ハイブリッドフォトニック結晶ファイバによる広帯域光波の創成制御

・As2Se3ガラスをコア,AsSe2ガラスを第一クラッド、As2S5を第2クラッドとしたダブルクラッド光ファイバによるSC光の発生を検討し,2から14μmに亘る高コヒーレントSC光の発生を確認した.中赤外域で高コヒーレントSC光を発生できることを実証したのは世界で初めてである.・スタック&ドロー法を用いて全固体フォトニックバンドギャップファイバの作製に成功し,光カー効果によって全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させる事で,最大20 dBの強度変調を実現できる可能性を初めて明らかにし,応答速度10ピコ秒以下の高速光強度変調ができることを初めて実証した.・カルコゲナイドガラスのフィラメンテーションによるSC光発生の検証を行った.試料はAs2Se3ガラスを用いた.励起波長は9100 nm,パルス幅は180 fsであり,パルスの繰り返し周波数は1 kHzであった.励起波長が9100nmの時,6500から13000nmに亘りSC光が発生することが確認できた.As2Se3ガラスは19μmに及ぶ光透過域をもつ.波長分散を制御することにより,低いパワーの励起光によってより長波長のSC光の発生が可能であることが示唆される結果を得た.・AsSe2ガラスをコア,As2S5ガラスをクラッドとしたハイブリッド微細構造光ファイバによる波長分散制御を検討し,零分散波長を2.5μmまで低減できることを明らかにした.また,AsSe2ガラスをコア,As2S5ガラスをクラッドとしたハイブリッド微細構造光ファイバの試作に成功し,6μmを超える波長域にまでSC光を拡大させることに成功した.さらにAs2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバにより10μmに及ぶSC光の発生を確認に成功した.・コアおよびクラッドにテルライトガラスTeO2-ZnO-Li2O-Bi2Oを高屈折率ロッドにカルコゲナイドガラスGe15Ga3Sb12S70を使用し,全固体PBGFを構成し光カー効果を利用した光制御により,バンドギャップを265nmもシフト可能であることを初めて明らかにし,この全個体PBGFの実現に初めて成功した.・テルライトガラスのハイブリッドMOF構造により,石英ファイバでは実現不可能な1.29から2.49μmに亘る超広帯域な増幅帯域が実現できることを初めて明らかにした.また,1560nmに零分散波長をもつテルライトMOFにより104dBの高利得を確認することに成功した.また石英光ファイバでは実現できない300nmを超える増幅帯域が見込まれることを初めて実証した.・カルコゲナイドガラスおよびファイバを用いて波長10μmを超えるスーパーコンティニューム光の発生を確認でき今後の研究推進にとって重要な結果を得た.・全固体PBGFの設計を進めて,その実現が可能であることを明らかにした.さらにコアおよびクラッドにテルライトガラスTeO2-ZnO-Li2O-Bi2Oを高屈折率ロッドにカルコゲナイドガラスGe15Ga3Sb12S70を使用し,全固体PBGFを構成し光カー効果を利用した光制御により,バンドギャップを265nmもシフト可能であることを初めて明らかにし,この全個体PBGFの実現に初めて成功した.・テルライトガラスのハイブリッドMOF構造により,石英ファイバでは実現不可能な1.29から2.49μmに亘る超広帯域な増幅帯域が実現できることを初めて明らかにした.また,1560nmに零分散波長をもつテルライトMOFにより104dBの高利得を確認することに成功した.また石英光ファイバでは実現できない300nmを超える増幅帯域が見込まれることを初めて実証した.以上の結果を得ており、研究は順調に進展している.・全固体フォトニックバンドギャップファイバのフォトニックバンドギャップの特性を光カー効果により制御して,全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させ,光変調への応用を検討した.光カー効果は非線形光学効果の一種で媒質の屈折率が光強度に依存して変化する現象である.その応答時間は最短10 fs程であり,超高速動作が期待できる.スタック&ドロー法を用いて全固体フォトニックバンドギャップファイバを作製に成功し,光カー効果によって全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させる事で,最大20 dBの強度変調を実現できる可能性を初めて明らかにし,光制御による光強度変調ができることを実証した.・ステップインデックス型光ファイバによるSC光発生を検証するため,As2Se3ガラスをコア,AsSe2ガラスをクラッドとしたステップインデックス型光ファイバによるSC光の発生を検討した.励起波長を9.8μmとしたとき,2から15.1μmに亘るSC光の発生を確認することができた.15μmを超える波長域にまでSC光を拡大させることに初めて成功した.・カルコゲナイドファイバは光損傷を受けやすく,大きな光パルスの発生によりファイバの破壊が起きやすい.そこで,スーパーコンティニューム光発生時の各種ノイズに起因する巨大パルスの発生可能性を解析した.その結果,励起光振幅揺らぎにより,巨大パルスは発生しやすく励起光の安定性を確保することが,スーパーコンティニューム光のコヒーレンス確保に重要であることを明らかにした.・フォトニック結晶ファイバに作製に必要な超音波加工機を導入して,立ち上げを行った.・作製時のフォトニック結晶ファイバ径の変動による波長分散特性の揺らぎをコアの周囲にコアより屈折率の低い層を付与することにより抑制できることを見出し,波長分散ゆらぎの抑制効果の定量化を進めた.

・ステップインデックス型カルコゲナイド光ファイバにより15μmを超える波長のスーパーコンティニューム光の発生に世界で初めて成功した.さらにスタック&ドロー法を用いて全固体フォトニックバンドギャップファイバを作製に成功し,光カー効果によって全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させる事で,最大20 dBの強度変調を実現できる可能性を初めて明らかにし,光制御による光強度変調ができることを実証した.・カルコゲナイドファイバは光損傷を受けやすく,大きな光パルスの発生によりファイバの破壊が起きやすいため,スーパーコンティニューム光発生時の各種ノイズに起因する巨大パルスの発生可能性を解析した.その結果,励起光振幅揺らぎにより,巨大パルスは発生しやすく励起光の安定性を確保することが,スーパーコンティニューム光のコヒーレンス確保に重要であることを明らかにした.以上の大きな研究進展があったので計画以上に進展している.・全固体フォトニックバンドギャップファイバのフォトニックバンドギャップの特性を光カー効果により制御して,全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させ,光変調への応用を検討した.光カー効果は非線形光学効果の一種で媒質の屈折率が光強度に依存して変化する現象であり,超高速動作が期待できる.スタック&ドロー法を用いて全固体フォトニックバンドギャップファイバの作製に成功し,光カー効果によって全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させる事で,最大20 dBの強度変調を実現できる可能性を初めて明らかにし,応答速度10ピコ秒以下の高速光強度変調ができることを初めて明らかにした.・ステップインデックス型光ファイバによるSC光発生を検証するため,As2Se3ガラスをコア,AsSe2ガラスを第一クラッド、As2S5を第2クラッドとしたダブルクラッド光ファイバによるSC光の発生を検討し,2から14μmに亘る高コヒーレントSC光の発生を確認した.中赤外域で高コヒーレントSC光を発生できることを実証したのは世界で初めてである.また,この成果はこれまで困難であった光ファイバによる中赤外域での光周波数コムの発生が可能になったことを示すものである.・AsSe2ガラスをコア,As2S5ガラスをクラッドとしたテーパーカルコゲナイドファイバにより,短波長励起による1.5から14.5μmに亘るエネルギー変換効率が30%に及ぶSC光の発生が可能であることを初めて明らかにした.・ファイバ作製時のフォトニック結晶ファイバ径の変動による波長分散特性の揺らぎをコアの周囲にコアより屈折率の低い層を付与することにより抑制できることを見出し,カルコゲナイド光ファイバの波長分散ゆらぎに起因する中赤外パラメトリック増幅特性の劣化を抑制できることを明らかにした.・As2Se3ガラスをコア,AsSe2ガラスを第一クラッド、As2S5を第2クラッドとしたダブルクラッド光ファイバによるSC光の発生を検討し,2から14μmに亘る高コヒーレントSC光の発生を確認した.中赤外域で高コヒーレントSC光を発生できることを実証したのは世界で初めてである.
キャラクター・アナリシスによるトマス・ピンチョンの小説研究

昨年度に引き続き、トマス・ピンチョン研究、ならびにそれに伴う周辺的な研究の成果を、論文の投稿、ならびに学会での口頭発表というかたちで発表した。とりわけ初期のピンチョン作品を、キャラクター・アナリシスという手法によって論じるにあたって重要となる、戦争と人間性というテーマに着目しつつ、『V.』を(第二次世界大)戦後小説として論じた口頭発表は、本研究のひとつの到達点であり、かつ他のピンチョン作品への論考へと開かれうる、本研究の最大の成果といえる(次頁「学会発表」2番)。またヘミングウェイの第一次世界大戦小説、ティム・オブライエンのベトナム戦争小説を扱った論文をそれぞれ発表し、その過程で、ピンチョンにおける戦争の扱いをアメリカ文学のゆたかな戦争文学の系譜に位置づけ、歴史的に相対化しつつ捉える視座も得られた。本研究は今後、戦争(文学)研究という新たな、そしてより大きいトピックへと発展してゆくことになるだろう。またピンチョンの小説研究を中心的な課題とする本研究は、第2年度目より戦争研究という領域へとコミットすることになったが、その結果として比較文学的な手法の必要性が生じ(戦争文学を一国の視点だけで考察するには限界がある)、ハーヴァード大学の比較文学科が主催するThe Institute for World Literatureのサマースクールにも参加し、講義の聴講や口頭発表をつうじて、世界中から集まった多くの研究者と有意義な意見交換を行った。今後は引きつづき比較文学的なアプローチを援用しつつ、アメリカを中心とした20世紀の戦争文学という大きな見取り図のなかにピンチョン作品を位置づけることが課題になるだろう。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の26年度における成果は、(1)論文の執筆・掲載と(2)資料の収集・整理の2点に大きく分類される。(1)東京大学英文研究室「ストラータ同人会」が発行する『ストラータ』(28号、2015年1月23日)に『自然主義の臨界とユートピアーフランク・ノリス『オクトパス』論』と題する論文を掲載した。本論文において扱ったノリスは、本研究が主な研究対象としているトマス・ピンチョン研究者もしばしば言及する、世紀転換期アメリカにおける自然主義作家である。自然主義文学はしばしば文学作品を「実験室」にみたて、キャラクターを何らかの(しばしば苦しい)状況へと放り込み、そこでキャラクターの心理や行動に生じる現象を冷徹に観察するという手法を採用するため、いきおい、キャラクターの人間性や自由意志といったものは剥奪される傾向にあり、また彼らは多くの場合、死ぬ。しかし『オクトパス』は、そういったいかにも「自然主義的」プロットを内包しているものの、いっぽうでは「人間性」を無視するような「実験性」という自然主義の方法には、ある矛盾が含まれているのではないか、といった自己言及的な反省といったものが、あるキャラクターの視点を通して書き込まれている。そこで本作を「自然主義の臨界」であると見做すといった作品分析を行った。以上のような「自然主義文学」は、時代は異なれど、キャラクターの人間性や主体性の扱いにおいてポストモダニズム文学と大きな共通点を持つ。それゆえ、キャラクター造形を通じてポストモダン(前期ピンチョン)からポスト・ポストモダン(後期ピンチョン)へと移行したピンチョンの作品分析という本研究の関心とパラレルなものと捉えられるのである。(2)国内で入手可能な資料を取り寄せ、またニューヨーク大学・ハーヴァード大学に赴き入手困難となっている博士論文などのコピーを取得した。本研究の研究対象はアメリカのポストモダニズム文学において最も重要な作家であるトマス・ピンチョンの小説とそのキャラクター造形・表象であるが、本年度は、ピンチョンの作品中もっとも難解とされる『重力の虹』(1973)を扱う準備的な作業を行い、その過程において成果が得られた。というのは、『重力の虹』は第2次世界大戦を部隊に、ヨーロッパ各地を移動する男性キャラクターを主人公に据えた長大な群像劇なのだが、これを多角的に論じるにあたっては、まず第一に、アメリカ文学史における戦争文学の系譜に位置づける必要があるように思われたため、時代を遡って(あるいは21世紀まで下って)アメリカ戦争文学を渉猟する作業を行った結果、おのずから「戦争」というテーマそのものの重要性に思い至らざるを得なかったのである。今年度の研究成果に該当する具体的な研究成果は、自然主義文学の始祖とされるスティーヴン・クレインによる、南北戦争を描いた『赤い武功章』(1795)に関する論文であるが、他にも来年度にその成果を発表できる予定のものを複数準備することができた。クレインの『赤い武功章』論においては、個人(キャラクター)の個別性(あるいは生命)が無視される戦争という場にあって、個人がいかに振る舞うか、あるいは個別性を(作家が)どのように表象するか、さらには、あからさまな戦争反対を訴える以外の方法で如何にして文学作品は戦争や暴力を批判的に扱うかーといった重層的な問題を、自然主義と戦争の関係に着目しつつ、クレイン作品の個別性を論じた。クレイン論、ならびに来年度に発表できる予定の研究成果によって、時代的なパースペクティヴと戦争という重要なファクターを手にすることが出来たと言える。今年度の研究発表については、トマス・ピンチョンの作品研究とキャラクターというファクター、という本研究の二大要素にくわえて、ピンチョンの諸作品が戦争というテーマと、アメリカ文学史における戦争文学の系譜という時代的なパースペクティヴを得ることに成功し、その過程でスティーヴン・クレインの『赤い武功章』を扱った論文を発表することができた。

来年度に発表できる予定のものも今年度中に複数準備することができ、この点に関しては順調な進展が見られたと言ってよい。いっぽう、資料収集に関しては、所属する東京大学が予告なしに本年度の学事暦を大幅に変更したため(具体的には夏季の長期休暇が8月のみとなった)、夏に予定していた海外での資料収集が不可能になってしまった。そのため、やむを得ず国内での資料収集に専念することとし、当初想定していなかった資料収集の充実ぶりが見られたことも確かだが、研究計画通りに進展したわけではなかった。以上の理由により、本年度の進捗状況は「おおむね順調」と言えるように思われる。昨年度に引き続き、トマス・ピンチョン研究、ならびにそれに伴う周辺的な研究の成果を、論文の投稿、ならびに学会での口頭発表というかたちで発表した。とりわけ初期のピンチョン作品を、キャラクター・アナリシスという手法によって論じるにあたって重要となる、戦争と人間性というテーマに着目しつつ、『V.』を(第二次世界大)戦後小説として論じた口頭発表は、本研究のひとつの到達点であり、かつ他のピンチョン作品への論考へと開かれうる、本研究の最大の成果といえる(次頁「学会発表」2番)。またヘミングウェイの第一次世界大戦小説、ティム・オブライエンのベトナム戦争小説を扱った論文をそれぞれ発表し、その過程で、ピンチョンにおける戦争の扱いをアメリカ文学のゆたかな戦争文学の系譜に位置づけ、歴史的に相対化しつつ捉える視座も得られた。本研究は今後、戦争(文学)研究という新たな、そしてより大きいトピックへと発展してゆくことになるだろう。またピンチョンの小説研究を中心的な課題とする本研究は、第2年度目より戦争研究という領域へとコミットすることになったが、その結果として比較文学的な手法の必要性が生じ(戦争文学を一国の視点だけで考察するには限界がある)、ハーヴァード大学の比較文学科が主催するThe Institute for World Literatureのサマースクールにも参加し、講義の聴講や口頭発表をつうじて、世界中から集まった多くの研究者と有意義な意見交換を行った。今後は引きつづき比較文学的なアプローチを援用しつつ、アメリカを中心とした20世紀の戦争文学という大きな見取り図のなかにピンチョン作品を位置づけることが課題になるだろう。論文の発表に関しては、ピンチョンの作品を直接扱うことはなかったものの、上記のような関心に基づき、おなじアメリカ文学において生じた相似的な現象を分析することで、今後の研究の糧となる成果と経験が得られ、また新たな問題意識や関心も養うことができた。資料の収集・整理に関しては、国内で入手可能な研究書の収集・整理につとめ、また国外で入手すべき資料もある程度は収集し、国外で入手すべき残りの資料の整理も終え、またさらに国外でもアクセスの難しい資料の特定も済ませるなど、おおむね達成された。すでに本年度発表できるはずの論文は複数用意できており、これらを順次投稿してゆく予定である。また、4月と9月には学会における口頭発表も決定している。
RNA修飾の欠損と自己免疫疾患発症の分子機構

タンパク質をコードしていないRNA (ncRNA)が多数発見され、生体システムにおける重要性が明らかになりつつある。一方、これらのRNAは通常種々の修飾を受けているが、その意義は全く不明である。RNA修飾と自己免疫疾患との関連を明らかにするために、本年度は、SLE患者で自己抗原となるrRNAに対する人工抗体の作製を行うとともに、ゼブラフィッシュにおいてRNA修飾に働く核小体の低分子RNA(snoRNA)の機能を阻害し、生体におけるRNA修飾の役割を検討した。1.人工抗体ライブラリーを用いた抗RNA抗体の作製ファージディスプレイ型の人工抗体ライブラリーから、28SrRNAの自己抗体結合部位を認識する抗体クローンを8種類単離した。得られた人工抗体のrRNAに対する特異性はELISA法にて確認した。抗体クローンの塩基配列を決定しデータベースを解析した結果、新規の抗体であることが明らかになった。2.ゼブラフィッシュにおけるsnoRNAの機能阻害とRNA修飾snoRNAは通常イントロンにコードされている。そこで、U22、U26、U44、U78の各snoRNAについて、ゼブラフィッシュにおいてこれらsnoRNAがコードされているイントロンのスプライシングを阻害した。その結果、ゼブラフィッシュ胚に共通した表現型として、発育遅滞、頭部の形成不全、色素沈着の遅れなどが観察された。また、いずれも約1週間で致死となった。一方、U26のノックダウン胚から抽出したrRNAを用いて修飾の状態を質量分析計で調べたところ、U26が標的とする部位の修飾が低減していた。これらの結果より、ゼブラフィッシュの初期発生においてRNA修飾が重要な役割を果たしていることが初めて明らかになった。RNA修飾と自己免疫疾患との関連を明らかにするために、本年度は、RNA修飾因子の機能阻害と抗RNA抗体の作製を行い、以下の成果をあげた。1.ゼブラフィッシュを用いたRNA修飾の阻害ゼブラフィッシュを用いて修飾に働くタンパク質(フィブリラリン、ディスケリン)遺伝子のノックダウン(翻訳阻害)を行った。それぞれの修飾酵素のmRNAに対するモルフォリノアンチセンスオリゴを受精卵に注入し、顕微鏡下で初期発生を観擦した結果、脳構造の異常、浮腫の形成、血球形成の遅延、器官原基・色素細胞(黒色細胞・虹色細胞)の形成不全などの表現型が得られた。ノックダウン胚は約1週間で致死となることから、これらのRNA修飾酵素は個体発生に必須であることが明らかになった。また、ディスケリンのノックダウン胚では、ヘモグロビン染色による血球数の減少も勧擦されたことから、骨髄不全を主症状とする先天性角化不全症のモデルとして有効であると考えられる。2.人工抗体ライブラリーからの抗RNA抗体の単離ファージディスプレイ型の人工抗体ライブラリーからRNAを認識する抗体(抗RNA抗体)の単離を試みた。抗原としてrRNAの自己抗体認識部位を用いてスクリーニングを行った結果、有望なクローンを複数単離することに成功した。通常の動物を免役する方法でRNA抗体を得ることは難しいと考えられるため、本手法はRNA抗体を作製するための有効な手段となり得る。また、RNA抗体はRNAの機能解析のための強力なツールになることが期待される。
血液・脳関門の有機アニオン透過の分子機序の解明 -モノアミン代謝物及び薬物抱合体排出のメカニズム-

血液・脳関門は、体循環系と脳組織との間の障壁として血液から脳への親水性物質の移行を制限し脳組織を体循環系から隔離する役割を果たすとともに、輸送体(トランスポーター)を有し、物質の選択的な透過を可能にしている。本研究は、血液・脳関門のアニオン輸送系及びアミノ酸の輸送系の実体を明らかにすることを目的として行われた。アニオン輸送系に関しては、腎由来の多選択性有機アニオントランスポーターOAT1の類縁トランスポーターを探索し、新規タンパク質OAT2、OAT3、OAT4を同定し、有機アニオントランスポー夕ーファミリーを確立した。OAT1は脳毛細血管を囲むアストロサイトの突起に存在し、アストロサイトから、血液・脳関門を形成する毛細血管内皮細胞への有機アニオンの受け渡しを担当すると思われる。OAT3は脳に強発現し、抱合体化合物の輸送能が高いことから、血液・脳関門の有機アニオン排出系との関わりで興味が持たれる。アミノ酸の輸送系に関しては、血液・脳関門のアミノ酸透過経路としての役割が想定されていた輸送系Lを同定し、それがヘテロダイマー型トランスポーターであることを明らかにした。さらに類縁タンパク質の探索により、新規アミノ酸トランスポーターファミリーを確立した。ラット脳における免疫組織学的検討により、輸送系LトランスポーターLAT1、LAT2及びその機能発現に必要な補助因子4F2hcは、血液・脳関門の主要構成要素である脳毛細血管内皮細胞に存在することが明らかになった。これらは、管腔側及び脳側ともに存在が認められることから、LAT1、LAT2ともに、脳毛細血管内皮細胞を介する経細胞輸送(血液・脳関門の透過)において重要な役割を果たすと考えられる。血液・脳関門の有機アニオン輸送系の分子的実体を明らかにすることを目的とし、ラット腎由来の多選択性有機アニオントランスポーターOAT1の塩基配列を基にしたホモロジークローニングを行った。有機アニオントランスポーターOAT1とそれと相同性のある有機カチオントランスポーターOCT1の相同部位から変性オリゴDNAプライマーを作製し、ラット脳、ラット脳毛細血管内皮細胞培養細胞株、ラット脳毛細血管内皮細胞初代培養を材料にして逆転写PCRを行い、2種の新規塩基配列を得、その全長cDNAを単離した。ラット全脳から得られたPCR産物は、Xenopus卵母細胞に発現させることにより、OAT1と相同性を有する新規有機アニオントランスポーターであることが明らかになり、OAT3(organic anion transporter 3)と命名した。OAT3は脳に強発現し、estron sulfateをはじめとする抱合体化合物を基質とする点に特徴がある。ラット脳毛細血管内皮細胞初代培養から得られたPCR産物は、同様にXenopus卵母細胞に発現させることにより、カルニチンを基質とするトランスポーターであることが明らかになりCT1(carnitine transporter 1)と命名した。CT1は、脳をはじめとして生体内に広く分布するトランスポーターであり、β-酸化の基質となる脂肪酸の輸送に必須なカルニチンを細胞に供給する役割を果たしていると考えられる。CT1は、構造的にも有機アニオントランスポーターと有機カチオントランスポーターの中間に位置し、有機イオントランスポーターファミリーの構造・機能相関の研究にも重要な役割を果たすことが期待される。次年度は、上記トランスポーターの中枢神経での局在を決定すると同時に、発現クローニングにより、血管側の有機アニオン排出トランスポーターをクローニングを試みる計画である。血液・脳関門の有機アニオン輸送系の分子的実体を明らかにする目的で、ラット腎由来の多選択性有機アニオントランスポーターOAT1及び多選択性中性アミノ酸トランスポーターLAT1の塩基配列を基にしたホモロジークローニングを行った。EST(expressed sequence tag)データーベースから得られた塩基配列を基に、有機アニオントランスポーターOAT1と相同姓のある新規トランスポーターOAT4を同定した。OAT4は、OAT1、OAT2、OAT3と3844%の相同性を有し、腎及び胎盤に発現が見られた。

アフリカツメガエル卵母細胞に発現されることにより、OAT4はestron sulfate(Km:1.01 μM)及びdehydroepiandrosterone sulfate(Km:0.63 μM)を高親和性に輸送することが明らかになった。OAT4は、さらに種々の化合物の硫酸抱合体を受け入れ、硫酸抱合を受けた内因性物質あるいは薬物や外来性異物の細胞膜透過に重要な役割を果たすと考えられる。多選択性中性アミノ酸トランスポーターLAT1の塩基配列を基にしてホモロジークローニングにより、各種新規トランスポーターすなわち中性アミノ酸トランスポーターLAT2、中性及び塩基性アミノ酸を基質とするBAT1、小型の中性アミノ酸を輸送するAsc-1を同定した。このうちLAT2とAsc-1が脳に強く発現していた。特異抗体の得られた、LAT1、LAT2、BAT1、Asc-1及びそれらの機能発現に必須な補助因子4F2hcについて、血液・脳関門の構成要素である脳毛細血管内皮細胞における発現を検討したところLAT1、LAT2、及び4F2hcが脳毛細血管内皮細胞に存在することが明らかになった。各種有機アニオントランスポーターOAT1、OAT2、OAT3、及びOAT4の特異抗体を用いた脳組織の免疫組織化学的検討が現在進行中である。
血管内皮細胞のタイト結合蛋白7H6とがん細胞の血管外脱出の抑制

1.目的血管内皮細胞間にはタイト結合が存在し、イオンや蛋白のみならず炎症細胞や癌細胞のintra-およびextra-vasationに関与していると考えられている。したがって、タイト結合の機能(バリア機能)を調節するごとにより癌細胞の血管への出入りを制御できる可能性がある。我々が発見したタイト結合蛋白のひとつ、7H6蛋白(barmotin)の発現はバリア機能と相関するため、barmotinのcDNA発現クローニング、シークエンスを行い、barmotinの機能を明らかにすると共に、タイト結合の機能調節機構を明かにする。2.方法と結果タイト結合を構成する分子は、ZO-1,ZO-2,cingulin,barmotin,symplekinなどが報告されているが、タイト結合の発達した脳の毛細血管内皮細胞では、他の内皮細胞に比べてoccludinの発現が高く、occludinがタイト結合の機能や構造に重要な役割を果たしていると考えられている。そこで、ラット肺毛細血管内皮細胞(RLE)にラットoccludinを強制発現させるために、ラットoccludinをクローニングし、pEF-BOS vecterを用いてRLEに導入した。得られたtransfectantを用いてnorthern blot,western blot,免疫組織化学、免疫電顕、フリーズフラクチャー、細胞電気抵抗、分子透過性などを検討した。その結果、多量のoccludin蛋白が作られ細胞膜に局在したが、タイト結合のバリア機能(電気抵抗値、透過性)に変化は認められなかった。以上から、タイト結合機能発現には、occludinのほかに必須の因子の存在が示唆された。
非線形光学酸化物結晶のナノクリスタル化と近接場ナノ光学プローブへの応用

本研究で取り上げたニオブ酸リチウム(LiNbO_3)は、圧電性を利用した表面弾性波素子や光導波路などの光学結晶として重要であるだけでなく、入射光強度に応じて屈折率が変化したり、波長変換を伴う光高調波発生などの優れた非線形光学特性を有しており、将来の光デバイスのキ-マテリアルとして注目されている。本研究では、我々が開発したパルスレーザー蒸着法をベースとする酸化物薄膜原子層制御技術を駆使して、LiNbO_3などの光学結晶におけるナノメーターサイズの微結晶ドット形成過程について原子レベルで検討し、さらに近接場走査光学顕微鏡への応用の観点からナノドット光学結晶の非線形光学特性を調べ、下記のような研究成果を得た。(1)超平坦サファイア基板上へのLiNbO3ナノクリスタルの合成成膜用基板として光透過性、および安定性に優れたサファイア(単結晶アルミナ)基板を用い、熱化学処理を施して分子層ステップ(0.2nm10nm)と原子レベルで超平坦なテラス面からなる表面を形成することができた。マルチ分子層ステップを有する超平坦サファイア基板上への堆積により、ステップ端に沿った形でのLiNbO3ナノクリスタルの合成に成功した。(2)LiNbO3ナノクリスタルの光学的特性の評価得られたLiNbO3ナノクリスタル薄膜の光学特性として、室温での可視発光(PL)特性を調べた。励起光源は、He-Cdレーザー(325nm、6.5mW)を用いた。図2に示すように、500nm付近にピークをもつPL発光が観測された。次に、SNOMにより40nmサイズのLiNbO3ナノクリスタルの非線形光学特性を評価したところ、2次の非線形光学効果を観測することができた。