hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胚心臓の心内膜床形成過程でおこる上皮－間葉形質転換での分泌因子Ｒｓｐｏ３の役割

しかし、心臓に発現する既知のwntは間葉形成を誘導しなかった。一方、分泌因子Rspo3はwntシグナルを活性化する可能性が指摘されている。本研究では、心内皮細胞の間葉への形質転換におけるRspo3の役割を明らかにすることを目的にしている。これまでにニワトリRspo3遺伝子の全領域をクローニングし、Rspo3 mRNAの心臓での発現局在を調べ、心内膜床に発現することを明らかにした。またRspo3タンパク質を用いた生物検定では、Rspo3単独では心内皮細胞の形質転換を誘導しないことを示した。本年度は、Rspo3タンパク質とともに働く液性分子の協調作用について調べた。心内膜床形成領域に発現し、その機能がよく分かっていないwnt11をRspo3とともに培養心内皮細胞に作用させてみたが、間葉への分化は誘導されなかった。さらに、Rspo3、wnt11、BMP2を同時に作用させてみたが、心内皮細胞の間葉分化を誘導することができなかった。一方、Rspo3のファミリーであるRspo1, -2, -4についてクローニングし、心臓発生過程での発現局在を調べた。その結果、Rspo2は心臓全体に発現していたが、Rspo1, -4は心内膜床形成期の心臓には見られなかった。発生学近年、ニワトリ胚で使われているトランスポゾンを用いたゲノムへの遺伝子導入法を検討したため計画に遅れが出た。また次年度に予定しているsiRNAによるRspo3機能阻害実験のために、エレクトロポレーション法によるsiRNA導入の条件検討をおこなった。これまでのところ、コントロール実験において適した条件が見つかっていない。当初、Rspo3遺伝子のゲノムへの導入にはレトロウイルス法を用いる予定であった。しかし、レトロウイルスによる遺伝子導入はタンパク質の発現までに時間がかかり、導入タンパク質の作用を調べたい時期に十分な活性を得られない可能性が考えられた。そのため、近年ニワトリ胚で使われているトランスポゾンを用いたゲノムへの遺伝子導入法に変更し、その準備をしている。そのため当初の予定よりやや遅れている。1.Rspo3の詳細な発現を調べるため、mRNAの局在を組織レベルで解析する。そのため、切片によるin situ hybridizationを行い、組織学的観察をおこなう。同様にRspo2の発現の詳細も明らかにしたい。2.心内膜床形成でのRspo3の関与を明らかにするため、機能阻害実験を行う。機能阻害は計画通りに合成siRNAを使用する。(1)siRNAの導入方法の検討を行う。これまでにエレクトロポレーション法による導入実験の検討をしているが、脂質系試薬を用いた導入法の検討も行う。(2)(1)の条件が決まり次第、培養液中にsiRNAを加え48時間培養し、ゲル内部の間葉の有無で形質転換を判定する。また、これらの細胞について、内皮細胞のマーカー分子(細胞接着分子[VE-カドヘリン])や間葉のマーカー分子(細胞骨格[α平滑筋アクチン]など)の増減をRT-PCR法や免疫組織化学法などにより調べる。1.Rspo3ゲノムへの遺伝子導入にはトランスポゾンを用いた遺伝子導入法を試みる。2.Rspo3のさらに詳細な発現を調べる。またRspo2の発現も明らかにしたい。同時に他のRspoファミリーに属する分子のクローニングを行いその発現を明らかにすることを計画している。3.心内膜床形成でのRspo3の関与を明らかにするため、機能阻害実験を行う。機能阻害は簡便性と有効性から、合成siRNAを使用する。培養液中にsiRNAを加え48時間培養し、ゲル内部の間葉の有無で形質転換を判定する。
馬乳酒の微生物学的研究

モンゴル国と中国内モンゴル自治区の遊牧民の家庭から採取した馬乳酒試料を供試し、通常の培養法とDGGE法(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)によって乳酸菌と酵母の微生物フローラを調べた。分離した乳酸菌と酵母には双利共生作用を示すものがあり、それらを組合せたスターターは馬乳酒などのアルコール発酵乳の効率的な製造に役立つものと考えられた。また馬乳酒起源のバクテリオシン生産乳酸菌の存在を明らかにした。伝統的な発酵食品は長い年月をかけて複数の微生物からなる安定な菌叢(フローラ)が構築されている場合が多い。その菌叢は微生物同士が共生と拮抗を経て安定的な菌叢を確立したものと考える。伝統的な発酵食品の菌叢を詳細に把握することは、その発酵食品を安定的に製造、あるいは商業的に生産する際の微生物制御において重要となる。本研究は、従来の培養法に加えDGGE法(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)を併用することによって馬乳酒を構成する微生物のうち特に乳酸菌叢を調査し、新たな特性を持った菌種やマイナーではあるが馬乳酒の特性を形づくるのに不可欠な菌種の機能を解明することを目的とする。まず、モンゴル国ならびに中国内モンゴル自治区から採取した馬乳酒の20サンプルから培養法によって合計379株の乳酸菌を分離した。それらの菌株をアピシステムおよび16SrDNA配列などによって同定したところ、乳酸球菌ではLactococcus lactis、Leuconostoc mesenteroidesが、乳酸桿菌ではLactobacillus paracasei、Lactobacillus curvatus、Lactobacillus helveticusが主要菌種であった。Streptococcusthermophilus、Lactobacillus brevisなどの乳酸菌も含まれていた。また、馬乳酒の発酵状態によって球菌が主要菌叢を占めるサンプルと桿菌が主要菌叢を占めるサンプルがあり、発酵の進んだサンプルでは桿菌が多く検出されるが、実際の発酵工程では球菌も多く関与していることが示唆された。一方、DGGE法では前述の主要菌種が同様に検出され、発酵の進んだサンプルでも球菌が検出された。モンゴル国ならびに中国内モンゴル自治区から採取した馬乳酒の菌叢を比較したところ、主要菌種についてはほぼ同様な結果が得られたが、マイナーな菌種については違いが見られた。今回分離同定した乳酸菌については、新たな機能を持った菌種・菌株の特定ならびに馬乳酒の製造に不可欠な菌種を解明することが必要である。伝統的な発酵食品は長い年月をかけて複数の微生物からなる安定なフローラ(菌叢)が構築されている場合が多い。そのフローラは微生物同士が共生と拮抗を経て安定的な菌叢を確立したものと考える。伝統的な発酵食品の菌叢を詳細に把握することは、その発酵食品を安定的に製造あるいは商業的に生産する際の微生物制御において重要となる。本研究は、従来のプレート法に加えDCCE法(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)を併用することによって馬乳酒を構成する微生物フローラを調査し、新たな特性を持った菌種やマイナーではあるが馬乳酒の特性を形づくるのに不可欠な菌種の機能を解明することを目的とする。昨年度に引き続き、モンゴル地域(モンゴル国と中国内モンゴル自治区)から採取した馬乳酒試料を供試し、乳酸菌と酵母の分離・同定を行った。まず、プレート法によって調べた優勢な乳酸菌種としてはLactococcus lactis subsp. lactis、Lactobacillus paracaseisubsp. paracaseiなどの中温性ホモ型乳酸菌が分離され、これらはモンゴル地域において共通性を示す菌種であった。酵母菌種としては乳糖発酵性のCandida kefyr、Kluyveromyces marxianusおよび乳糖非発酵性のC.krusei、Saccharomyces cerevisiaeなどが分離された。次に、分離菌株の商業的な利用を目指した研究において、モンゴル地域の馬乳酒起源の乳酸菌と酵母を用いて微生物間相互作用を詳細に検討したところ、乳酸菌と酵母には双利共生作用を示すものがあり、それらを組合せたスターターは効率的なアルコール発酵乳の製造に寄与すると考えられる。また、GABA生産活性や抗菌活性に優れた乳酸菌も分離されており、それらを用いた機能性発酵食品の創製が期待される。そのフローラは微生物同士が共生と拮抗を経て確立したものと考えられる。伝統的な発酵食品のフローラを詳細に把握することは、その発酵食品を安定的に製造あるいは商業的に生産する際に重要となる。

本研究は、従来の培養法に加えDGGE法(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)を併用することによって馬乳酒を構成する微生物フローラを調査し、馬乳酒の特性を形づくるのに不可欠な菌種の機能を解明することを目的とする。一方で、培養法によって分離した菌株の性状把握と商業的な利用に向けた基礎的な研究を実施する。昨年度に引き続き、モンゴル地域(モンゴル国と中国内モンゴル自治区)から採取した馬乳酒試料を供試し、乳酸菌と酵母の分離・同定を行った。培養法ならびにDGGE法によって調べた優勢な乳酸菌種としてはLactococcus lactis subsp.lactis、Lactobacillus paracaseisubsp.paracasei、Lactobacillus helveticus、Leuconostoc mesenteroidesなどが同定され、これらは馬乳酒において共通性を示す菌種であった。一方、酵母菌種としては乳糖発酵性のCandida kefyr、Kluyveromyces marxianusおよび乳糖非発酵性のSaccharomyces cerevisiaeなどが分離された。馬乳酒の発酵状態によって球菌が主要なフローラを占めるサンプルと桿菌が主要なフローラを占めるサンプルがあり、発酵の進んだサンプルでは桿菌が多く検出されるが、実際の発酵工程では球菌も多く関与していることが示唆された。分離した乳酸菌と酵母を用いて微生物間相互作用を詳細に検討したところ、乳酸菌と酵母には双利共生作用を示すものがあり、それらを組合せたスターターは効率的なアルコール発酵乳の製造に寄与すると考えられた。またLeuconostoc mesenteroidesと同定された菌株の中には抗カビ作用ならびに抗菌作用を示すものがあり、馬乳酒起源のバクテリオシン生産乳酸菌の存在を明らかにした。分離した乳酸菌にはプロバイオティック効果のあるGABA高生産菌も含まれており、馬乳酒は生理機能に優れた新規乳酸菌の宝庫であることが示唆された。今後、それらを用いた機能性発酵食品の創製が期待される。
アトリットルの精度を有するナノ微粒子・ナノ材料堆積システムの開発

本研究はナノ微粒子やナノ材料を基板表面に微細に堆積加工する手法の開発である。レーザートラップ技術と電気泳動堆積法を組み合わせた全く新しい方法により、コロイドナノ微粒子をドット堆積やライン状に基板表面に堆積させる技術を実現した。また、ナノ微粒子を堆積させながらビームスポットを基板垂直方向に動かすことでナノ微粒子を立体状に積み上げ、ピラー状立体構造物を形成した。造形したピラーに関して電子顕微鏡の真空試料室内で駆動するナノマニピュレータを用いて機械物性を評価した。ばね定数が既知の原子間力顕微鏡カンチレバーを用いてピラー状構造物に既知の荷重を印加し、その際のたわみ量より、ピラー機械物性を評価した。本課題は,ナノ微粒子やナノ材料を基板表面にドット状、ライン状、アレイ状に一括で高速高精度に堆積できる微細堆積法の開発に関するものである。レーザートラップ技術と電気泳動堆積法を組み合わせた全く新しい方法により、個々のドットは1アトリットル(aL=10^<-18>L)から安定に塗布・堆積できるものであり、様々な種類のナノ微粒子の堆積加工に適用できる可能性がある。23年度は堆積条件の最適化と装置システムの構築を行った。堆積するナノ微粒子として直径数nmのAuコロイド微粒子を用いた。ナノ微粒子が堆積される導電性基板は透明導電膜(ITO)がコートされたカバーガラスを用いて溶液セルを作製し、ナノ微粒子を含むコロイド溶液を充填した。レーザートラップの光源であるレーザー光を高NA対物レンズにより液中セル内において基板表面上に集光し、基板表面上に集め,電気泳動により基板表面に堆積した。ナノ微粒子としてはまずは、Auナノコロイド溶液について、高精度な滴下量制御を実現するための電界印加法(電界印加のタイミングや,直流,交流,パルスなど印加波形)やレーザー出力を最適化し、堆積量のバラツキを最少化した。堆積されたドット形状やドット体積(堆積量)を電子顕微鏡および原子間力顕微鏡を用いて評価し、アトリットルレベルの高精度堆積量を制御する手法を実現した。レーザートラップ技術と電気泳動堆積法を組み合わせた全く新しい方法により、個々のドットは1アトリットル(aL=10-18L)から安定に塗布・堆積できるものであり、様々な種類のナノ微粒子の堆積加工に適用できる可能性がある。25年度は前年度までに開発したナノ微粒子を立体的に堆積させる技術を用いて造形した立体微細構造物に対して、機械物性を評価する手法を実現した。本研究では堆積するナノ微粒子として直径数nmの金コロイド微粒子を用いた。レーザートラップによりナノ微粒子をビームスポットに引き寄せ、基板表面上に集め,電気泳動により基板表面に堆積する。この状態で基板にナノ微粒子を堆積させながらビームスポットを基板垂直方向に動かすことでナノ微粒子を立体状に積み上げ、ピラー状立体構造物を形成した。造形したピラー状の立体構造物に関して電子顕微鏡(SEM)の真空試料室内で稼働するナノマニピュレータを開発し、機械物性を評価した。具体的には、ばね定数が既知の原子間力顕微鏡カンチレバーを用いてピラー状構造物に既知の荷重を印加し、その際のたわみ量をSEM観察して、ピラーのばね定数を測定し、ヤング率を算出した。これらの結果より、得られたヤング率は金のバルク値と比べて低いことや、堆積中の作成条件によりヤング率が異なることが分かった。24年度は前年度に構築した装置システムを用いてナノ微粒子を立体的に堆積させる技術を構築した。堆積するナノ微粒子として直径数nmのコロイド微粒子を用いた。レーザートラップにより液中セル内において基板表面上に集光したビームスポット中心にコロイドナノ微粒子が引き寄せられ、電気泳動により基板表面に堆積した。この状態で基板にナノ微粒子を堆積させながらビームスポットを基板垂直方向に動かすことでナノ微粒子を立体状に積み上げ、ピラー状立体構造物を形成する。

高精度な滴下量制御を実現するための電界印加法(電界印加のタイミングや,直流,交流,パルスなど印加波形)やレーザー出力を最適化し、ピラー状堆積量のバラツキを最少化した。電界、ステージ速度、光強度をパラメータとすることでピラー直径を制御することが可能であることを実証した。23年度における目標としたAuナノ微粒子の堆積における条件の最適化を実現した。25年度が最終年度であるため、記入しない。24年度における目標としたAuナノ微粒子の立体造形においてピラー状構造物の堆積条件の最適化を実現した。24年度は前年度に構築した装置システムを用いてナノ微粒子を立体的に堆積させる技術を構築する。基板にナノ微粒子を堆積させながらビームスポットを基板垂直方向に動かすことでナノ微粒子を立体状に積み上げ、ピラー状立体構造物を形成する。また高精度に再現性高く堆積させるための最適化を行う。25年度は前年度に開発したナノ微粒子を立体的に堆積させる技術すなわち、基板にナノ微粒子を堆積させながらビームスポットを基板垂直方向に動かすことでナノ微粒子を立体状に積み上げ、形成したピラー状立体構造物について機械物性を評価する。評価には電子顕微鏡内で動作するマニピュレータを用いる予定である。
状態空間モデルによる動的薬剤効果推定手法の開発

薬剤投与下の細胞から得られた時系列遺伝子発現データから、直接は観測できない生体システムに対する動的薬剤効果を推定することのできる状態空間モデルに基づく統計モデルを開発した。薬剤が生体システムに対しておよぼす作用を動的統計モデリングにより時系列遺伝子発現データから抽出する方法論の研究を行った。通常、我々が観測できるのは薬剤が作用した結果としての生体の反応であるが、その原因となる薬剤が生体システムに対して、いつ、どこで、どのように影響を与えているかを網羅的に観測することは困難である。逆にそのような情報を得ることができれば、薬剤作用機序の解明や副作用を回避する新規薬剤作用点探索等への応用が大きく期待される。本研究では薬剤の作用を、時変隠れ変数として状態空間モデルの枠組みでモデル化することにより、薬剤投与・非投与群の時系列遺伝子発現データから抽出する手法の確立を目的としている。本年度は、生体システムに対する非観測動的外生制御因子としての薬剤効果を表現する数理モデル化の検討を行い、初期モデルを状態空間モデルの枠組みで構築した。モデルの構成は階層型モデルとなっており、下層の細胞システムを表現する部分と、上層の薬剤効果を生成する部分からなる。薬剤からの影響は、細胞システムの各転写モジュールに対して与えられるものとなっている。開発したモデルをヒト肺正常細胞から得られた、ケース(抗がん剤投与)・コントロール(抗がん剤非投与)時系列遺伝子発現データに対して適用し薬剤効果の推定を図った。推定された薬剤効果プロファイルおよび、予測遺伝子発現プロファイルと観測値との予測誤差の詳細な検討を行い、モデルの改良を行った。更に薬剤感受性の異なる肺がん細胞株から得られたデータの初期的な解析もすすめた。本年度は、薬剤耐性能の異なる細胞群の耐性機構の違いの解明を目指した情報抽出手法の開発・適用を二段階に分けて行った。第一段階では、薬剤耐性能の異なる細胞株に薬剤刺激を与えて得られた、それぞれの細胞株におけるケース・コントロール時系列データ(薬剤刺激有・無)に対して前年度より開発を進めてきた手法およびモデルを適用し情報抽出を行った。具体的には肺腺がん由来の抗がん剤(Geftinib)感受性細胞株および、抗がん剤長期暴露により樹立された薬剤耐性能獲得株それぞれから得られた時系列遺伝子発現データを対象とし、各細胞株における薬剤効果の推定を行った。結果、細胞株間で大きく薬剤効果プロファイルの異なる遺伝子モジュールが存在することを見いだした。このようなモジュールに所属する遺伝子群は細胞株間の薬剤耐性能の違いに深く関わることが期待される。第二段階では、上記の肺腺がん由来細胞株データを対象として、前年度に開発した手法を基に、両細胞株間の情報を統合し耐性機構に関わる情報を抽出するモデリング手法を検討し開発を進めた。ここではモデリングを行う上で、第一段階での解析のように各細胞株の情報を別個に扱うのではなく、感受性株データより推定された耐性能獲得前のシステム構造を反映したパラメータの情報を耐性能獲得株のシステム構造のパラメータおよび状態推定に利用する方法を考案し開発を進めた。
小児急性脳症において新規に発見したバイオマーカーの機能・神経病理学的探索

本研究ではneurosecretory protein VGF precursorのペプチド断片(373-417残基目);VGFペプチド373の脳・神経細胞などに与える影響に関して基礎的な探索することを目的とし、VGF373に対する特異的抗体を作成した。その反応に対して脳組織蛋白のwestern blot法によるvalidationを行った。作成した抗体によりラット、マウスの大脳皮質、黒質、海馬の神経細胞の核が染色され、核内蛋白のwestern blotでも確認されたことよりVGF373は主に神経細胞の核内に存在していることが明らかになった。本年度はCQNALLFAEEEDGEAGAEDの配列でポリクロナール抗体を作成し、ラット脳を用いて作成した抗体の染色を検討した。2種類の抗体(542、543)ができた。1)542は神経細胞の核に特異的に染色された。核内の蛋白、ペプチドに反応している可能性がある。2)543は視床下部が染色されたが皮質は染色されなかった。辺縁系線維、視交叉近辺の室周囲核、正中隆起、扁桃体、傍室核線維が染色された。Fornix周囲では核周囲が染色された。以上より542は核内物質、543は下垂体に関係した脳内ホルモン(GH-RH, TRHなど)との関連が示唆された。本研究の研究目的は高率に後遺症を残す小児期の重篤な急性神経疾患の一つである急性脳症に対する有力な髄液マーカーとして新規に発見したneurosecretory protein VGF precursor断片ペプチド(VGFペプチド373)の脳内の生理活性ペプチドとしての脳・神経細胞などに与える影響に関して基礎的な探索生理学・病態学的意義を機能・形態学的解析を通じて明らかにすることである。本年度は免疫組織化学染色用の抗体の作成とそれを用いたVGFペプチドの脳内の局在の研究を主に行った。ラット脳の視索上核、室傍核、正中隆起において我々が作成した抗体が反応・染色されることが判明した。これらの部位は脳の内分泌代謝に関連する部位であり我々の作業仮説に一致する結果となった。上記の研究目標に対して組織切片上で反応する抗体の作成に成功したことは今後の研究にとって大きな一歩であると考えられた。一方、in situ hybridization用のdigoxigen標識のプローブは数種類作成したがうまく標識されなかった。プローブのcDNAの配列を再検討し、mRNAの発現を検討する予定である。また、髄液中のVGFペプチドの測定はウェスタン・ブロット法と凍結乾燥による髄液の濃縮(約50倍)を組み合わせることによっても検出することができなかった。VGFペプチドが4800Daと低分子であり、PVDFメンブレンを用いてもうまく膜上に固定することが難しいこと、髄液中には絶対量として微量しか存在しておらず、ウェスタン・ブロットの感度では十分でないことが考えられた。今後は他の方法での測定を検討する。合成ペプチドの脳内投与によるその生理学作用の検討は現在、全長ペプチド合成を行っている。本年度は作成した2種類の抗体を用いて、western blotと免疫組織化学染色を行った。SAJ500542:ラットの大脳皮質、黒質、海馬、脳室周囲の神経細胞の核が染色された。この結果をもとにマウスの大脳皮質、海馬、血球細胞の核を分離し、その核内蛋白を抽出、ウエスタンブロットを行ったところ、陽性コントロールのVGFペプチドと同じ分子量に大脳皮質、海馬からの核抽出蛋白が反応を示した。SAJ500543:ラットの脳では大脳皮質、脳室周囲の神経細胞の細胞質が免疫染色された。SQ2682R:マウスの脳では脳室周囲の神経細胞の細胞質が染色された。また赤血球も染色された。マウスの組織から抽出した蛋白によるウエスタンブロットではマウス血清でのみ反応が認められ、マウスの海馬、ヒトの血清では反応しなかった。SQ2682B:マウスの神経細胞の大脳皮質と黒質の細胞質に染色を認めた。現在はこれらの抗体機能に関して検討を進めている。小児科学抗体が脳組織に対して反応性を示したことから一定の進展はあった。ただし、作成した抗体のvalidationを行わなければならず、その方法に関して現在検討中である。本年度は免疫組織化学染色用の抗体の作成とそれを用いたVGFペプチドの脳内の局在の研究を行った。cDNAを用い、発現ベクターに組み込んだVGFペプチド全長を用いた抗体作成は不可能であった。従って通常の最もVGFペプチドを感度よく、かつ正確に認識でいる抗体を作成するためにいくつかの候補ペプチドをウサギに免疫をし、それから作成した抗体でラットの脳組織を染色する実験を繰り返し、抗体が適切に反応するかを判定した。結果、一つの抗体がラット脳の視索

上核、室傍核、正中隆起を染色することがわかり、現在、この抗体のvalidationを行っている。これらの部位は脳の内分泌代謝に関連する部位であり我々の仮説に一致する結果となった。一方、髄液中のVGFペプチドの測定はウェスタン・ブロット法と凍結乾燥による髄液の濃縮(約50倍)を組み合わせることによっても検出することができなかった。VGFペプチドが4800Daと低分子であること、おそらく、髄液中にはごく微量しか存在していないためにPVDFメンブレンを用いてもうまく膜上に固定することが難しいこと、ウェスタン・ブロットの感度では十分でないことが考えられた。今後、さらに高感度の方法を探索する予定である。一方、in situ hybridization用のdigoxigen標識のプローブは数種類作成したがうまく標識されなかった。プローブのcDNAの配列を再検討し、mRNAの発現を検討する予定である。抗体のValidationを行う。方法としては1)ラット脳から蛋白を抽出、ウエスタンブロットを行い、反応するバンドの分子量を測定する。2)新しい抗体を用いてヒト髄液から蛋白を抽出、同様にウエスタンブロットを行い、分子量を測定する。3)脳組織と抗体で免疫沈降反応を行い、免疫沈降物質からDNAを抽出、VGFに対するプライマーを用いてPCRを行う。これらの実験で抗体がVGFペプチドに反応することがわかったならば各種疾患(変性性の王疾患などを中心に)の脳で免疫染色を行う。同時に各種疾患の脳脊髄液でのVGF濃度が測定できる系を確立する。本研究はVGFペプチド373のマウス脳内での遺伝子発現、発現局在、蛋白発現変動を検索する。今後の研究の推進方針としては具体的には1)In vivoでの形態学的同定:ラットの脳でVGFペプチド373の遺伝子・蛋白がどのように発現しているかを免疫組織化学、in situ hybridization, RT-PCR,ウエスタンブロットで検討する。さらにVGFペプチドを放射線標識してVGFペプチドに対する受容体の局在を検討する。2)病態モデルを用いた解析;VGFペプチド373を健常マウスの脳室内に投与して変化を観察する。また脳症、脳変性性疾患マウスに投与してその治療効果を検討する。抗体のvalidationに脳組織、髄液のウエスタンブロットや免疫沈降反応を用いたPCRなどを行う。そのための実験動物、薬品が必要である。Validationができた場合には各種疾患の脳組織の免疫染色を行うため。1)In vivoでの形態学的同定のために1ラットの脳2抗体3in situhybridization用プローブ作成(現在進行中)3RT-PCR用プローブを作成する。4放射線標識したVGFペプチドも作成予定である。2)病態モデルを用いた解析;1全長VGFペプチド3732脳症、脳変性性疾患マウスを用いる。なお、繰り越しの研究費についてはこれまでに作成した抗体の反応性が脳切片の免疫組織
アーサー跡公式の幾何サイドの研究と明示的跡公式への応用

保型形式とはリー群の算術商上のラプラシアン固有関数のことをいう。保型形式は長い研究の歴史を持っており、整数論において中心的な役割を担ってきた。本研究では、特に重要な保型形式の一種である正則ジーゲル保型形式の研究を行った。そして、それらの存在の量を知ることができる一般的かつ明示的な次元公式を得ることに成功した。また次元公式や保型形式の研究に必要とされる跡公式の理論においても研究を行い、成果を得ることができた。本研究の目的は、階数が2以上の連結簡約代数群に関するアーサー跡公式の幾何サイドと概均質ゼータ関数との関係を明らかにし、さらにその研究を多変数正則カスプ形式の空間の明示的次元公式やヘッケ作用素の明示的跡公式に応用することである。今年度の本研究では次の2つの成果を得ることができた。1、アーサー跡公式の幾何サイドの研究では、一般階数の一般線型代数群および斜交群のサブレギュラークラスのユニポテント元の寄与を主な研究対象とした。その研究成果として、アーサー跡公式の幾何サイドのサブレギュラークラスの寄与とそれに関連する概均質ベクトル空間のゼータ積分との関係を具体的に記述することに成功した。そして、サブレギュラークラスのユニポテント元の寄与を重み付き軌道積分で展開して、それらの係数を概均質ゼータ関数で説明するためには、まだ現段階での手法だけでは不十分であり、新たな手法を見つける必要があることが判明した。2、正則保型形式の空間の明示的次元公式の研究では、レベルが3以上の主合同部分群に関する一般次数の正則ジーゲルカスプ形式の空間の次元公式の予想の解決への一つの道筋をつけることに成功した。まだ証明および計算過程の詳細を精密にする必要があったり、その過程においてジーゲルカスプ形式のウェイトを非常に大きくする必要があったりするので、まだ完全な解決には時間がかかると考えられるが、予想の証明の方針と過程が明確かつ具体的になったことは非常に大きな進展である。またこの方法はジーゲルカスプ形式以外の多変数正則カスプ形式にも適用できると考えられるので、さらなる応用が期待される。階数が2以上の連結簡約代数群に関するアーサー跡公式の幾何サイドと概均質ゼータ関数との関係を明らかにすることと、その幾何サイドの研究を用いて多変数正則カスプ形式の空間の明示的次元公式やヘッケ作用素の明示的跡公式を研究することが本研究の主な目的である。今年度の研究における大きな成果として次の2つを得ることができた。1、アーサー跡公式の幾何サイドの研究では、分割数によるリー環の冪零軌道の分類を用いることで古典群に関する冪零軌道と付随する概均質ベクトル空間との間の関係を明示的に記述した。その結果、各幾何学的ユニポテント共役類の寄与ごとの性質が分割数の値から明らかとなり、解決すべき問題点を明確にすることに成功した。2、正則保型形式の空間の明示的次元公式の研究では、レベルが3以上の主合同部分群に関する一般次数の正則ジーゲルカスプ形式の空間の次元公式の予想を完全に証明することに成功した。証明においては、上述1のシンプレクティック群のユニポテント軌道の分類と対称行列の空間に関する新谷ゼータ関数の諸性質を用いた以外は、一般的な状況でも適用できる議論になっている。そのため、他の多変数正則カスプ形式の空間に対しても、おそらく類似の次元公式を与えることができると思われる。目標の一つである正則ジーゲルカスプ形式の空間の次元公式の予想を解決し、さらに他の場合にも適用できるような証明で解決することができた。そのため、アーサー跡公式の幾何サイド、明示的次元公式、明示的跡公式の三つが本研究の目的であるが、そのうちの一つの明示的次元公式の研究目標がほぼ達成できた。そして、この次元公式の研究で用いた技術は明示的跡公式の研究にも部分的に応用できる。アーサー跡公式の幾何サイドの研究についても着実に問題点を洗い出し、研究成果が具体的に見え始めている。保型形式とはリー群の離散商上に定義される固有関数のことであり、整数論において中心的な役割を担う。そして、跡公式は保型形式の研究において最も重要な理論の一つである。本研究では一般的な代数群に対して定式化されているアーサー跡公式について研究を行い、さらにその研究を多変数保型形式の性質を調べることに応用することが目的であった。より正確に書くと、連結簡約代数群に関するアーサー跡公式の幾何サイドと概均質ゼータ関数を関係付けることと、その関係付けと概均質ゼータ関数の性質を用いることで多変数保型形式の空間の明示的次元公式やヘッケ作用素の明示的跡公式を研究することが本研究の具体的な目的である。今年度の大きな成果として、アーサー跡公式と概均質ゼータ関数の関連付けについて二つの研究成果を得ることができた。一つは階数2の例外型単純代数群G_2の跡公式の幾何サイドと概均質ゼータ関数を関係付けることに成功した。特に興味深いこととして、サイドの準正則ユニポテント寄与は、概均質ゼータ関数の一種であり数論的にも重要である2元3次形式の空間の新谷ゼータ関数と関連付けられる。もう一つは階数3の連結簡約代数群のうちで最も重要であるGL(4)の幾何サイドとゼータ関数の関連付けに成功した。この群については準正則ユニポテント寄与のみが未解決であった。今回、既知の方法とは異なる手法で解決に成功した。そのため、この方法が一般的な定式化に向けての重要な例となると考えられる。

前年度に明示的次元公式に関する目的をほぼ達成することが出来たので、今年度はもう一つの大きな目的である跡公式の幾何サイドに重点をおいて研究を行った。そして、目標である跡公式の幾何サイドと概均質ゼータ関数を関連付けることを、いくつかの主要な場合に達成することができた。この成果とその研究過程によって最終的な解決に向けての具体的な問題点が明らかになった。そのため、今後の研究への重要なステップを踏むことができている。保型形式とはリー群の算術商上に定義されるラプラシアン固有関数のことをいう.保型形式は長い研究の歴史を持っており,様々な興味深い性質を持つことが知られている.特に整数論において中心的な役割を担ってきた.そのため,保型形式の諸性質を一般的に明らかにしていくことは整数論の発展において極めて重要である.そして,その保型形式を研究する上で最も重要な理論の一つが跡公式の理論である.本研究では一般的な代数群に対して定式化されているアーサー跡公式について研究を行い,さらに多変数保型形式の性質を調べることにその研究を応用することが目的であった.より正確に書くと,連結簡約代数群に関するアーサー跡公式の幾何サイドの大域係数と概均質ゼータ関数を関係付けることが具体的な目的となっている.さらに,その関係付けから概均質ゼータ関数の性質を跡公式に反映させることで,多変数保型形式の空間の明示的次元公式やヘッケ作用素の明示的跡公式を研究することが本研究の具体的な目的となっている.最終年度の大きな成果は,Chaudouard氏の研究を基にして,一般のユニタリ群に関するアーサー跡公式の幾何サイドの研究に新たな道筋を得ることに成功したことである.前年度までの研究によって階数2の単純代数群の幾何サイドに関しては,ほぼ完全に解決するに到った.さらに本研究では,一般階数の斜交群に関する正則ジーゲルカスプ形式の明示的次元公式を得ることに成功した.よって,これらの成果の先にある重要な課題は,一般階数の簡約代数群の跡公式の幾何サイドと概均質ゼータ関数を関連付けることになる.そのため,最終年度における我々の成果は,その今後の課題の研究につながるものとなっている.保型形式とはリー群の算術商上のラプラシアン固有関数のことをいう。保型形式は長い研究の歴史を持っており、整数論において中心的な役割を担ってきた。本研究では、特に重要な保型形式の一種である正則ジーゲル保型形式の研究を行った。そして、それらの存在の量を知ることができる一般的かつ明示的な次元公式を得ることに成功した。また次元公式や保型形式の研究に必要とされる跡公式の理論においても研究を行い、成果を得ることができた。今年度のアーサー跡公式の幾何サイドの研究については期待していたほど進展させることが出来なかったが、その一方で多変数正則カスプ形式の明示的次元公式の研究については期待していた以上の成果を得ることができた。アーサー跡公式の研究と明示的次元公式の研究は密接に関係しているため、明示的次元公式の研究の進展がアーサー跡公式の研究の遅れを十分にカバーしていると考えられる。明示的次元公式の研究がほぼ達成できたので、アーサー跡公式の幾何サイドの研究およびヘッケ作用素の明示的跡公式の研究を行う。まずは明示的次元公式における研究手法を基にすることによって、どちらの研究も出来るところまで推し進めたい。
航空機からの電磁波走査記録による土地被覆精密分類法の研究

土地被覆状態の実状ならびに変動箇所の把握は、地域の各種の計画立案に当たっての基礎資料を与えるものであるから、目的に応じて必要とするデータの内容と精度が異なる。したがって、土地被覆調査法も目的に応じて異なることになる。その中での一般方針は、地上データとリモートセンシングとを巧みに組合せることである。つぎには、わが国のように、すでに基礎的な調査資料が集まっているようなところでは、調査頻度が少ないことが欠点であることが多い。これを改善する方法は、変動箇所を早く発見することである。変動したことがわかれば、変動の内容を正しく把握することは容易である。以上のような考えから、電磁波のディジタル記録を用いて、計算機処理によって土地被覆変化箇所抽出作業のかなりの部分を自動的に実行できる方法を考察した。自動化には作業システム全体について考察が必要であるが、ここでは部分的な事項のみしか研究の対象としていない。その主要点は、地上測量データの特徴をとり入れて位置合わせを行うこと、計算機による記録同士の対応点のマッチング方法を改善すること、異なった時期の記録から地表被覆の変化した場所のみの抽出をなるべく箇潔に実施する方法を案出することなどである。当初に予定した良好な電磁波記録が予想以上に取得困難であったので、実証が少し不十分であるが、基本的な部分についての改良は得られた。航空機あるいは人工衛星からの走査記録のデータから土地被覆分類を行うための基本的事項として、今年度はつぎのことに重点を置いて研究を進めた。1.基本データとしては、これまでは既に写された写真を画像分解したものを用いていたが、今回はCCDカメラを購入し、これにより直接デイジタルデータを取得することにした。そのために必要となるCCDカメラの特性の調査を行った。取得画素数は2,000×3,000であって、位置測定のための素子の安定性は良く、予備実験データによれば、位置測定誤差は、カメラの画面上において1画素程度に収まる見込みである。カメラの内部標定要素の検定値に三次元座標の測定精度,ならびに標定方法と誤差との関係については、現在データを解析中である。2.位置の測定ならびに土地被覆の決定を画面全面において行うことは手数の観点から実行不可能であって、一部の画素についてのみ同定が行われる。画像同定の方法としては、濃度相関またはエッジ対応のいずれかの方法を用いる予定であるが、いずれの方法を用いるにしても、既知データの間の内挿を効果的に行う必要がある。そこでまずエッジ対応を推定するためならびに定まったエッジ間の間を推定するための内挿法を検討し、多段階内挿法が有効なことと平面に近い内挿面を用いるのがよいことを明らかにした。以上に基づいて、62年度は時期の異なるデータのマッチングと土地被覆分類実行に直接関連する問題の検討を行う。航空機あるいは人工衛星からの走査記録のデータから,土地被覆分類をできるだけ自動的に行うための基本的課題を明らかにし,課題の主要部分についての解決策を明らかにしようとするのが,本研究の目的である.昨年度中には,実験室でシミュレーションデータを取得できるようなCCDカメラの基本性能を明らかにしたので,本年度はこれを用いた実験と人工衛星データの利用法について,以下のような研究を行った.1.設備したラインスキャン式カメラの標定ならびに位置測定法について工夫を加え,実用上の精度を調査した結果通常のアマチュアカメラ以上の精度で座標測定のできることが明らかになった.2.上記カメラを使用して空中写真のデイジタル化及び直接デイジタルデータを取得して,ステレオマッチングによる自動位置測定法の実際的な精度を求めつつある.なお,これらのデータ以外に,最近はSPOT(フランス)及びMOSー1(日本)などの人工衛星のデータが利用できるようになったので,これらのデータの利用法も研究中である.3.土地被覆分類には必ず経時変化調査が必要である.ステレオマッチング手法は,この目的を遂行するために重要であり,かつ画素ごとの位置を精密に定めるためにも有効に利用できる.雑音のある実際のデータによって,陸地及び水域の表面状況の区分を行ってかなりよい結果を得た.上記の2,について最終的なデータをとりまとめ中であり,成果の一部は7月頃に発表される予定である.これらのとりまとめと発表されたものを総合して最終報告とする予定である.
低コストナノギャップ電極作製手法と単一分子ガスセンサの開発

本研究は独自のナノギャップ電極作製手法について、その低コスト化と作製した電極活用法の一つとして分子センサーの実現を目指す。低コスト化については、平成28年度にある程度達成している。平成29年度は、独自の作製手法で作製したナノギャップ電極についてギャップサイズの検証を行った。作製後の電流-電圧カーブからフィッティングにより算出されるギャップ幅は約1nmであるが、ギャップ幅が小さすぎて電子顕微鏡などで直接構造を観察することは難しかった。そこで分子長0.9nmの分子を作製ナノギャップ間に展開し、電流-電圧カーブを測定することで評価した。その結果、作製時の条件によって電極間に分子の架橋非架橋を制御できた。すなわちギャップ幅が分子長以下、以上であることを示しており、約1nmのギャップ幅を有していることが明らかとなった。また特記すべき点として、分子が片方の電極にのみ吸着した状態でも、吸着前後でトンネル抵抗として変化を検出している点である。この点は、ナノギャップ長が約1nmで常にトンネル電流が流れるほど電極間隔が漸近していることを示しており、分子の状態密度に依存したトンネル電流を計測できていることを示している。この点を利用し、ギャップ間に用意した分子の状態密度の変化を利用した分子センサーのデモンストレーションを行った。この計でセンシング感度を評価すると、集合体としてセンサー分子を構成していたものと比べ約100倍の感度向上が明らかとなった。今後は、前述の分子センサーなど分子の特徴を活かしたデバイス研究に本技術を役立てたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度については、低コストナノギャップ電極作製を実現するめ、電極作製に対する作製装置の選定も含めてコストダウンの可否について検討した。その中で、高額な装置を必要とする光露光や電子ビームリソグラフィーと言ったパターニング装置、研究用で少量作製にしか向かない抵抗加熱蒸着機や電子ビーム蒸着機など、これまでナノギャップ電極作製で実績のある装置群を利用せずに作製することを探求した。また、光露光や電子ビーム露光装置を利用した場合、有機レジストの塗布や剥離を行うために、有機溶媒を使うプロセスを必要とするが、この工程もコストがかかるうえ、有機溶媒に耐性がある基板・電極材料しか利用できないという制約がある。これらを踏まえ、ナノギャップ作製の低コスト化を検討した。まずパターンニングプロセスについてはメタルマスクや、10万円程度で購入できる廉価レーザー加工機によるパターンニングを行い、蒸着については、広くライン工程などで用いられ、研究用としても安価なマグネトロンスパッタ装置を用いた。その結果、ナノギャップ形成のための装置導入を含めたコストを極めて軽減できることが分かった。具体的には約100万円程度の出資でsub1nm幅のナノギャップ電極を作製可能であることがわかった。この低コスト化の成果は、微細化装置にあまり触れないような分子合成の研究者などにも、分子エレクトロニクスに関する研究の裾野を広げることができるのではないかと期待している。ナノギャップ作製の低コスト化については、当初パターンニングはメタルマスクで実施する予定であったが、その箇所にナノギャップ形成のためのプロセス電圧が漏電し、うまくギャップ形成ができない問題があったが、新たにレーザー可能機を導入することで、メタルマスクのパターンを絶縁性有機フィルム(カプトンフィルムもしくは薬包紙)に転写し、メタルマスクの代わりにパターンニングに用いることで漏電の問題を解決させた。また、作製したナノギャップに合成分子を展開し、特定ガスを検出する分子センサーとする予定であったが、ターゲットとなるガスの納期が間に合わず一部の研究を次年度に持ち越した。今回開発性ナノギャップ作製手法およびそれに付随するノウハウは、新学術領域内で宣伝を行い分子エレクトロニクス研究に利用した頂けるようにアピールを行う。また、今年度先送りしたこのナノギャップ電極を用いた分子センサーについては、次年度に繰り越す予定である。
公平分割問題に対する顕示選好に基づいた分析

本研究の目的は「ある配分が観察されたとき、それがどのような条件を満たせば、適当な選好の下での公平な配分とみなせるのか」という問いに答えることである。2018年度は、本基金申請当初の計画である「配分すべき財が分割不可能なケース」の分析と並行して、2017年度の研究成果から新たに着想を得た「分割可能なケース」での分析も継続して行なった。具体的には、2017年度には公平性の概念を「無羨望性」に限定して分析を進めたのに対し、2018年度には「均等分割下限性」も分析の対象に加えた。また、新たにシミュレーションの手法を用い、単に「どのような条件を満たせば公平な配分とみなせるのか」のみならず、「その条件はどの程度満たされやすいものなのか」という点にまで分析の内容を深化させた。今後実験等により実際の配分データが得られた際、本研究成果を適用し、理論予測と実際の配分決定行動との間にどの程度の差があるのかを理解する上で有用となる。これらの成果はゲーム理論の国際学会であるEuropean Meeting on Game Theory (SING14)や、国内で開催されたセミナー(早稲田大学現代政治経済研究所)、ワークショップ(関西大学)にて報告をした。報告を通じて多くの有益なコメントを得ることができ、本研究をより精緻化するきっかけとなった。現在は得られたコメント内容を研究成果に反映させるべく、追加の分析を進めた。当初の計画では、単年度ごとに一つずつ成果を国際学術誌に発表する予定であった。2017年度内に論文を一編投稿したが、掲載には至らなかった。この意味では当初計画よりもやや遅れているともいえるかもしれない。しかしながら、査読者により、研究をより精緻化するアイデアを得ることができ、またこれを採用すべきであるという判断に至った。得られたアイデアを研究に取り入れることは概ね成功しており、国際学術誌に掲載が採択されうるレベルになるものとの見通しが立っている。よって、当初の計画を達成できるだけの進展が得られていると判断できる。本基金申請時に計画した研究内容はほぼ完遂できている。今後は、研究の過程で予期せず得られたアイデア、コメント、提案に従いより研究を精緻化していく。具体的には、当初予定していなかった実験を行い、実際の配分データに研究成果を適用することを計画している。また、これまでの研究を通じでも明らかになったが、学会報告等を通じて隣接分野の専門家からのコメントを求めることが極めて重要である。実際、現段階で2019年7月開催のEuropean Meeting on Game Theory (SING15)での報告を行う予定である(報告に必要な査読は通過済み)。得られたコメントを反映させる形で論文を改訂することで、より上位の国際学術誌へ投稿できる論文を執筆することができると期待できる。当初の研究計画に従い、2017年度は分配すべき資源がすべて分割可能財であるケースを考察した。特に「公平性」の概念として「無羨望性」を採用した分析では予定していた成果が得られた。この成果は次の二つの意義を持つ。一つ目の意義は実際のデータへ応用し、モデルの適用可能性を判定できることである。近年の経済、ゲーム理論実験の研究においては、被験者が単に自己の利益のみに関心があるのではなく、一定程度公平性を考慮している可能性を示唆する結果が得られている。こうした実験データに本研究による成果を応用することで、人々の配分決定行為をモデル化する際に無羨望性の概念が採用できるのか否かが判定できるようになる。二つ目の意義公平分割問題における無羨望性が反証可能であるかを明らかにしたことである。特に無羨望性を採用してモデル分析を行う研究は多くあるが、もし無羨望性が反証不可能な概念であれば、これらの研究の意義は無くなってしまう。本研究を通じて、無羨望性が反証可能な概念であることが確認できた。本研究の成果は現在国際学術誌Journal of Mathematical Economic誌に投稿し、査読結果を待っているところである。また「公平性」の概念を「無羨望性」に限らず、公平分割問題の先行研究において用いられる種々の概念にまで拡張した研究にも着手しており、既に一定の成果が得られている。この結果は2018年度7月に行われるEuropean Meeting on Game Theory (SING14)にて報告予定である(報告のための査読は通過済み)。報告を通じて得られたコメントを元に論文の改定を進め、年内に国際学術誌へ投稿ができる状態になるものと期待される。上述の通り、既に「無羨望性」に関しての研究では成果をあげて、国際学術誌に論文を投稿している。無羨望性以外の公平配分についても分析が進んでおり現段階で得られている成果を2018年度7月に行われるEuropean Meeting on Game Theory (SING14)にて報告予定である(報告のための査読は通過済み)。報告を通じて得られたコメントを元に論文の改定を進め、年内に国際学術誌へ投稿ができる状態になるものとの見通しを持っている。また、当初2年目(2018年度)の計画として述べた「配分すべき財が非分割財」であるケースについても分析に着手しており、計画通り年度内に論文を国際学術誌へ掲載させることを目指している。

当初の計画は「分配すべき資源が分割可能財であるケース」と「分配すべき資源が非分割財であるケース」をそれぞれ単年度ごとの研究課題とし、別個の論文としてまとめ、計2本の論文を国際学術誌へ掲載させることであった。上述の通り、無羨望性の研究はすでに査読段階に入っている。また、無羨望性の研究を通じての気づきがあり、交付2年目にも「分配すべき資源が分割可能財であるケース」を取り扱っている。しかしながら、当初の2年目研究計画であった「分配すべき資源が非分割財であるケース」も並行して分析を進めている。よって本科研費交付終了時には3本の論文が発表できるものとの見通しがある。以上から、本研究は当初の計画以上に進行していると判断できる。本研究の目的は「ある配分が観察されたとき、それがどのような条件を満たせば、適当な選好の下での公平な配分とみなせるのか」という問いに答えることである。2018年度は、本基金申請当初の計画である「配分すべき財が分割不可能なケース」の分析と並行して、2017年度の研究成果から新たに着想を得た「分割可能なケース」での分析も継続して行なった。具体的には、2017年度には公平性の概念を「無羨望性」に限定して分析を進めたのに対し、2018年度には「均等分割下限性」も分析の対象に加えた。また、新たにシミュレーションの手法を用い、単に「どのような条件を満たせば公平な配分とみなせるのか」のみならず、「その条件はどの程度満たされやすいものなのか」という点にまで分析の内容を深化させた。今後実験等により実際の配分データが得られた際、本研究成果を適用し、理論予測と実際の配分決定行動との間にどの程度の差があるのかを理解する上で有用となる。これらの成果はゲーム理論の国際学会であるEuropean Meeting on Game Theory (SING14)や、国内で開催されたセミナー(早稲田大学現代政治経済研究所)、ワークショップ(関西大学)にて報告をした。報告を通じて多くの有益なコメントを得ることができ、本研究をより精緻化するきっかけとなった。現在は得られたコメント内容を研究成果に反映させるべく、追加の分析を進めた。当初の計画では、単年度ごとに一つずつ成果を国際学術誌に発表する予定であった。2017年度内に論文を一編投稿したが、掲載には至らなかった。この意味では当初計画よりもやや遅れているともいえるかもしれない。しかしながら、査読者により、研究をより精緻化するアイデアを得ることができ、またこれを採用すべきであるという判断に至った。得られたアイデアを研究に取り入れることは概ね成功しており、国際学術誌に掲載が採択されうるレベルになるものとの見通しが立っている。よって、当初の計画を達成できるだけの進展が得られていると判断できる。本研究の科研費申請の段階で計画した推進方策に基づいて研究を行なった結果、これまで望み通りの成果を得られている。よって、今後の研究推進方策についても、これまでのものを踏襲することで、予定通りの成果をあげられる見通しがある。具体的には「モデル分析」、「結果のワーキングペーパー化」、「成果報告」、「コメントを元に論文改定」の手順を経て最終目標「国際学術誌への論文掲載」を達成する。