hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高密度単分子層触媒のマイクロデバイス化

本研究では、研究代表者らがこれまでに見出した金属錯体を精密かつ高密度に単分子層として集積することにより発現する特異な触媒機能をマイクロ流路中で利用して、汎用的かつ有用な新規物質変換デバイスを開発した。特に、マイクロ流路の利用による接触効率の向上に伴う触媒性能の向上と迅速な触媒のスクリーニングを達成することを目標とした。金属錯体を集積した単分子層をマイクロ流路に組み込んだ新規物質変換デバイスを構築するための要素技術を確立することができた。重要な医薬や機能性化合物およびそれらの合成中間体の高効率合成や診断・投薬技術などで貢献し得る革新的な技術へと展開できると期待される。本研究では、研究代表者らがこれまでに見出した平滑な金属基板表面上にデザインした金属錯体を精密かつ高密度に単分子層として集積することにより発現する特異な触媒機能をマイクロ流路中で利用して、汎用的かつ有用な新規物質変換デバイスを開発している。特に、マイクロ流路の利用による接触効率の向上に伴う触媒性能の向上と迅速な触媒のスクリーニングを達成することを目標としている。本研究を通して、これまでに独自に確立した触媒調製技術を、重要な医薬や機能性化合物およびそれらの合成中間体の高効率合成や診断・投薬技術などで貢献し得る革新的な技術へと展開できると期待される。本年度は、高密度金属錯体単分子層からなるマイクロ流路の製作を開始した。研究代表者がこれまでに開発した手法により調製した単分子層触媒チップを予めチュービングを施したピーク材質のヘッド部分と貼り合わせることにより、流通系の反応システムの構築を目指した。二つの面の接合部は化学的に安定な材質のO-リングを介して密着させることとした。また、高密度に錯体を集積した触媒の開発も平行して行った。作製した触媒の構造解析は、X線光電子分光(XPS)、赤外分光法、X線吸収分光(XAS)法、原子間力顕微鏡(AFM)などを駆使して行った。このように作製・構造決定した触媒を種々の有機化合物の変換反応に応用し、触媒機能を精査した。これらの成果の一部を、学術誌や学会などにおいて発表した。当初計画した通りにおおむね実施できていると判断されるため本研究では、研究代表者らがこれまでに見出した平滑な金属基板表面上にデザインした金属錯体を精密かつ高密度に単分子層として集積することにより発現する特異な触媒機能をマイクロ流路中で利用して、汎用的かつ有用な新規物質変換デバイスを開発している。本研究を通して、これまでに独自に確立した触媒調製技術を、重要な医療や機能性化合物およびそれらの合成中間体の効率的合成や診断・投薬技術などで貢献しうる革新的な技術へと展開できると期待される。本年度は、新しいナノ構造構築の鍵となる有機分子を新たに設計し、合成を行った。さらに、活性となる金属種についても多様な種類の化学種を検討し、固定化を実施した。また、本手法で作製するデバイスを適用する触媒反応については、これまで検討を行ってきた有機合成反応に限らず、将来的に医療へも応用する可能性を考慮して、生体関連反応への適用についても検討を行った。これらの成果の一部を、国内外の学会などにおいて発表して、同分野の研究者と議論を行ない、研究遂行に関する有用な情報および意見を得た。また、国内外の研究者との共同研究に関する議論も行った。今後は、新たに作成した有機分子を介したナノ構造の作製、マイクロ流路への組み込み、生体反応を含む種々の物質変換反応を実現するデバイスとしての開発を行う予定である。当初計画した通りにおおむね実施できていると判断されるため。本研究では、研究代表者らがこれまでに見出した平滑な金属基板表面上にデザインした金属錯体を精密かつ高密度に単分子層として集積することにより発現する特異な触媒機能をマイクロ流路中で利用して、汎用的かつ有用な新規物質変換デバイスを開発した。本年度は、前年度に構築を開始した高密度金属錯体単分子層からなるマイクロ流路の製作を引き続き行った。研究代表者がこれまでに開発した手法により調製した単分子層触媒チップを予めチュービングを施したピーク材質のヘッド部分と貼り合わせることにより、流通系の反応システムの構築を行った。高密度金属錯体単分子層の構成ユニットとなる有機分子を新規に設計して合成するとともに、種々の金属種の導入を検討した。また、触媒反応を高精度かつ高効率に解析するために、低濃度試料の分析が可能なBID検出器搭載のガスクロマトグラフ装置を導入した。作製した種々の触媒を多様な有機化合物の変換反応に応用し、それらの触媒機能を精査した。研究期間全体を通じて、金属錯体を集積した単分子層をマイクロ流路に組み込んだ新規物質変換デバイスを構築するための要素技術を確立することができた。

特に、マイクロ流路の利用による接触効率の向上に伴う触媒性能の向上と迅速な触媒のスクリーニングを達成することを目標とした。金属錯体を集積した単分子層をマイクロ流路に組み込んだ新規物質変換デバイスを構築するための要素技術を確立することができた。重要な医薬や機能性化合物およびそれらの合成中間体の高効率合成や診断・投薬技術などで貢献し得る革新的な技術へと展開できると期待される。当初の研究計画に基づいて推進する。特に、マイクロ流路を利用した効率的触媒スクリーニングの実証を行う。加えて、設計した有機分子を介したナノ複合構造の構築にも注力する予定である。触媒化学、有機合成化学、表面科学研究計画の一部をすでに所持している試薬や実験器具を用いることにより遂行したため、実際の使用額が当初予定した使用額を下回り、次年度使用額が生じた。研究計画の一部を既に所有している試薬や実験器具を用いて遂行したため、実際の使用額が当初予定した使用額を下回り、次年度使用額が生じた。消耗品費200万円(試薬類100万円ガラス器具40万円実験消耗品40万円ガス類20万円)国内旅費40万円(研究代表者の成果発表、情報収集)外国旅費40万円(研究代表者の成果発表、情報収集)英文校閲10万円消耗品費160万円(試薬類90万円、ガラス器具類30万円、実験消耗品30万円、ガス代10万円)、国内旅費40万円(研究代表者の成果発表、情報収集)、国外旅費40万円(研究代表者の成果発表、情報収集)、英文校閲6万円
適応的記憶忘却メカニズムの解明―行動およびｆＭＲＩデータモデリングの活用―

統計的決定理論に立脚し、記憶情報もしくは知覚情報に基づく意思決定の成立基盤を明らかにするべく研究を実施した。また、自分自身が下した意思決定についての自己認識、すなわちメタ認知を実現する情報処理の実態を明らかにするため、行動実験およびコンピュータシミュレーションを行った。今年度の前半は、自分自身の記憶の確かさについての信念(メタ記憶)に焦点を当てた研究を行った。メタ記憶を実現する心的情報処理を明らかにすべく、統計的意思決定理論(信号検出理論)に立脚する心理実験を考案・実施した。ここで得られた主な成果はJournal of Memory and Language誌に掲載されたほか、追加の研究結果についても他誌に投稿中である。今年度の後半からは、研究拠点を香港大学に移しHakwan Lau教授と共に意思決定及びメタ認知の研究を行った。メタ認知の計算過程についてのコンピュータシミュレーションを中心に行い、これまでの信号検出理論に基づく意思決定行動の評価体系を大きく改定する発見を得た。過去の理論が暗黙のうちに置いていた仮定・制約を取り外し、より現実的な状況設定のもとで生じる複雑なパターンを精査し、その中に現れる単純な法則性を見出した。これにより、従来的には説明不能もしくは理論的限界値を超えていると考えられていた様々な現象を、特別な仮定を加えることなく説明した。さらに、潜在記憶、閾下知覚、盲視といった「意識状態」に特徴づけられる現象の背景にある数理を節約的に示した。本研究成果はPsyArXivにて公開済みであり、学術雑誌への投稿を進めている。記憶情報に基づく意思決定およびメタ認知の数理基盤を明らかにし、当初の予定通り分野のトップ誌であるJournal of Memory and Language誌にて成果を発表した。これに加え、研究の対象を、知覚情報に基づく意思決定や盲視現象などにおいてみられる無意識的認知へと拡張した。信号検出理論に基づく従来的議論をより一般の場合へと拡張し、以上の諸現象を統一的に説明する理論的枠組みを構築した。このように、当初の計画の枠を超え、メタ認知や意識の問題全般に関わる理論的貢献を成し遂げた。次年度からはカリフォルニア大学ロサンゼルス校にて、Hakwan Lau教授と共に意思決定やメタ認知の研究を進める。特に、今までに得られている理論的予測を実験を通じて確かめることが中心となる。再認記憶現象について、信号検出理論やエビデンス蓄積理論に基づくモデリングを通じて検討するという基本方針に沿いつつ、必要に応じて研究計画の軌道修正を行った。当初は忘却によりメタ記憶がどのように変容するかを検討する予定であったが、まずはメタ記憶の計算論そのものに焦点を当てた研究を行った。すなわち、「自身の再認記憶判断が正しい確率についての信念」が如何に形成されるかについて、信号検出理論モデルに基づく推論を行った。この計算論については明確なエビデンスが得られたため、学会で報告するとともに、国際誌に研究成果を投稿した。今後は、エビデンス蓄積理論の立場から確信度計算のダイナミクスを明らかにすべく研究を発展させる予定である。以上の研究に加え、再認記憶場面における既視感の空間的生起パターンについての研究を進め、その成果をQuarterly Journal of Experimental Psychology誌にて報告した。研究計画をやや修正し、意思決定・メタ記憶に焦点を当てて研究を実施した。精神物理学モデルに基づき、メタ記憶の計算論について確固たる成果を得たが、当初予定していた忘却現象についての研究ではいまだ十分な成果を得られていない。昨年度はメタ記憶の計算論そのものに焦点を当てた研究を行った。

今後は、この研究を発展させつつ、忘却によりメタ記憶がどのように変容するかを検討する予定である。次年度からはカリフォルニア大学ロサンゼルス校にて、Hakwan Lau教授と共に意思決定やメタ認知の研究を進める。特に、今までに得られている理論的予測を実験を通じて確かめることが中心となる。
社会動向を反映した日本語研究のための課題設定に関する基礎的研究

1.研究の目的現代日本語研究に望まれるのは,その時々の社会状況の変動を敏感に察知し,適切な課題設定のもとに実施することである。本研究の目的は,このような観点から,優先的に扱うべき研究課題の設定に資する「基盤情報の整備」を行うとともに,問題の所在を明らかにするための「言語問題の見取り図」を作成し,そこから見出だされた二,三の重要な課題について,基礎的な「事例研究」を行うことにある。2.研究の成果(1)「基盤情報の整備」については,研究分担者(池田・江川)が,(独)国立国語研究所の作成してきた「新聞記事データベース」(約11万件を収載)をさらに充実させ,その活用によって日本語をめぐる状況についての詳細な動向分析ができるようにした。また,動向分析の事例も報告した(池田)。(2)「言語問題の見取り図」については,研究代表者(相澤)が,日本語コミュニケーションの立場から言語間題の分類・整理を行い,全体を見渡せる見取り図の試案を作成した。また,この枠組みに言葉の専門誌『言語生活』(筑摩書房刊,1951年88年),『日本語学』(明治書院刊,1982年現在)のこれまでの特集テーマを当てはめ,言葉に対する関心事項の分布傾向を把握できるようにした(未完)。(3)「事例研究」については,日本社会の国際化,高度情報化を背景とするコミュニケーション上の問題を中心に検討し,「外来語使用」(相澤),「携帯メイル」(研究分担者,田中),「電子化辞書」(相澤)について報告した。なお,予定していた「今後の研究課題の明確化」については,引き続き検討することにしたい。【目的】社会動向を反映した日本語研究のための課題設定に資する基盤情報を整備するとともに,次の(1)(2)(3)に関する調査研究を行い,その成果を活用して最終的に(4)を達成する。(1)20世紀後半,すなわち過去50年間に蓄積された「言語」及び「言語生活」に関連する情報を新聞・雑誌等から広く収集し,一定の試案的な枠組みのもとに整理する。(2)重要な言語問題の所在を確認し,事例としてそれに対する国民の意識や世論の動向を探る。(3)一定の展望のもとに,問題相互の関係を整理した見取り図を作成する。(4)日本語研究の分野で,今後優先的に取り組むべき研究課題を明らかにする。【研究経過・研究成果】平成15年度は,第1年次として次の(ア)を主たる対象とし,(イ)を参考にしながら,(1)「基盤情報の収集・整理」を継続した。(ア)「新聞切抜きデータベース」(国語研作成)の記事(約11万件)。(イ)『言語生活』(月刊雑誌,筑摩書房刊,1951年88年)の特集記事。また,(1)の作業と並行して,これに,次の(ウ)(エ)(オ)等から得られた知見を加味しながら,(2)「事例研究」を実施した。具体的には「外来語問題」を取り上げた。また,(3)「言語問題の見取り図の作成」にも一部着手した。(ウ)「国語に関する世論調査」(総理府,文化庁国語課調査)の調査項目・調査結果。(エ)『国語年鑑』(国語研作成)の収録論文,展望記事。(オ)『国語学』(国語学会機関誌)の学界展望記事。【目的】社会動向を反映した日本語研究のための課題設定に資する基盤情報を整備するとともに,次の1,2,3に関する調査研究を行い,その成果を活用して最終的に4を達成する。1 20世紀後半,すなわち過去50年間に蓄積された「言語」及び「言語生活」に関連する情報を新聞・雑誌等から広く収集し,一定の試案的な枠組みのもとに整理する。

2重要な言語問題の所在を確認し,事例としてそれに対する国民の意識や世論の動向を探る。3一定の展望のもとに,問題相互の関係を整理した見取り図を作成する。4日本語研究の分野で,今後優先的に取り組むべき研究課題を明らかにする。【研究経過・研究成果】平成16年度は,第2年次として前年度に引き続き,次の(1)を主たる対象とし,(2)を参考にしながら,1「基盤情報の収集・整理」を継続した。(1)「新聞切抜きデータベース」(国語研作成)の記事(約11万件)。(2)『言語生活』(月刊雑誌,筑摩書房刊,1951年88年)の特集記事。また,1の作業と並行して,これに,次の(3)(4)(5)等から得られた知見を加味しながら,2「事例研究」を実施した。具体的には「外来語」「コミュニケーション手段」を取り上げた。また,3「言語問題の見取り図の作成」を継続した。(3)「国語に関する世論調査」(総理府,文化庁国語課調査)の調査項目・調査結果。(4)『国語年鑑』(国語研作成)の収録論文,展望記事。(5)『国語学』(国語学会機関誌)の学界展望記事。【目的】社会動向を反映した日本語研究のための課題設定に資する基盤情報を整備するとともに,次の1,2,3に関する調査研究を行い,その成果を活用して最終的に4を達成する。1 20世紀後半,すなわち過去50年間に蓄積された「言語」及び「言語生活」に関連する情報を新聞・雑誌等から広く収集し,一定の試案的な枠組みのもとに整理する。【研究経過・研究成果】平成17年度は,第3年次(最終年次)として,既に実施した下記の(1)(2)に基づく「1基盤情報の収集・整理」の成果を利用して,「2事例研究」を実施した。具体的には,下記の(3)(4)(5)等を参照しつつ,「外来語」「敬語」等を中心に検討した。また,「3言語問題の見取り図の作成」を行いながら,国際化,高度情報化社会の進展に対応する「4今後の研究課題の明確化」を試みた。
IgA腎症の発症の病因解明に関する研究(IgA腎症扁桃リンパ球のHaemophilus parainfluenzae抗原に対する特異的抗体産生について)

lgA腎症の発症の病因としてのlgA型免疫複合体の原因抗原として、Heamophilus parainfluenzae(HP)の外膜成分に焦点を絞り、本症患者の扁桃組織中リンパ球(TL細胞)の、HP抗原に対する特異的IgA1抗体の産生機序の解明と治療法の確立のための動物モデルの開発を目的とし、研究を遂行した。研究実施計画に沿って、lgA腎症例と腎機能正常な慢性扁桃炎例(対照群)において、患者のTL細胞のHP抗原に対する特異的lgA1産生の解析を、リンパ球培養上清中のHP抗原特異的lgA1値および各種サイトカイン濃度を測定して、以下に示す新たな知見を得た。(1)lgA腎症患者および対照群のTL細胞を、HP抗原にて刺激し、ELISAによる培養上清中1gA1型抗HP抗体価の検討を行った結果、lgA腎症群は対照群に比して、有意なlgA1抗体の産生亢進を示した.(2)培養上清中1gA2型抗HP抗体価は、両群間において、有意な差は認められなかった.(3)HP抗原刺激によるIL-10とTGF-βの有意な産生亢進が、両群において認められた.(4)HP抗原刺激によるlgGおよびIgM型抗HP抗体価、IL-4とIL-6の産生は、両群間において有意な差は認められなかった。(5)lgA腎症群は、対照群に比して、HP抗原刺激によるIFN-γおよびtotalIgA産生の有意な亢進を示した。(6)IgA腎症群は、抗原刺激なしでも、IFN-γとtotalIgA産生の有意な亢進を示した。(7)両群とも、刺激の有無にかかわらず、IFN-γおよびtotalIgA産生の間に、有意な正の相関を示した。(8)lgA腎症群においては、HP抗原刺激によるHP特異的IgAの有意な産生亢進を認めたが、対照群においては認められなかった。一方、動物モデル作製を目的として、C3H/HeNマウスにHP抗原を投与した結果、(9)腹腔内投与により10週後より糸球体IgAとC3沈着、糸球体病変の出現を、経口投与により30週後より同様の病変の出現、(10)20週後より両群において、IgA型抗HP抗体価の上昇、が認められた。(11)経口投与群では30週後をピークとしてIgA型抗HP抗体価が対照と比べて有意に上昇を示し、一方(12)腹腔内投与群では、経口投与群に比べてIgG型、IgM型抗HP抗体価の上昇が有意に認められ、(13)腎組織変化では、両群で3040週よりIgAの糸球体沈着とメサンギウム基質の増加が認められた。以上より、IgA腎症の発症機序において、HP菌体外膜抗原が扁桃組織リンパ球を中心とした局所免疫機構と共に重要な役割を果していることが示唆された。また、C3H/HeNマウスにHP菌体外膜抗原を投与することにより、ヒトIgA腎症に類似した糸球体病変を惹起できること明らかとなり、治療法の確立を目指すための動物モデルとしての可能性が示唆された。

一方、動物モデル作製を目的として、C3H/HeNマウスにHP抗原を投与した結果、(9)腹腔内投与により10週後より糸球体IgAとC3沈着、糸球体病変の出現を、経口投与により30週後より同様の病変の出現、(10)20週後より両群において、IgA型抗HP抗体価の上昇、が認められた。(11)経口投与群では30週後をピークとしてIgA型抗HP抗体価が対照と比べて有意に上昇を示し、一方(12)腹腔内投与群では、経口投与群に比べてIgG型、IgM型抗HP抗体価の上昇が有意に認められ、(13)腎組織変化では、両群で3040週よりIgAの糸球体沈着とメサンギウム基質の増加が認められた。以上より、IgA腎症の発症機序において、HP菌体外膜抗原が扁桃組織リンパ球を中心とした局所免疫機構と共に重要な役割を果していることが示唆された。また、C3H/HeNマウスにHP菌体外膜抗原を投与することにより、ヒトIgA腎症に類似した糸球体病変を惹起できること明らかとなり、治療法の確立を目指すための動物モデルとしての可能性が示唆された。IgA腎症の発症の病因としてのIgA型免疫複合体の原因抗原として、Haemophilus parainfluenzae(HP)の外膜成分に焦点を絞り、本症患者の扁桃組織中リンパ球(TL細胞)の、HPの外膜抗原に対する特異的IgA1抗体の産生機序を解明することを、さらに、病因解明と治療法の確立を目指した動物モデルの開発を目的とし、研究を遂行した。研究実施計画に沿って、IgA腎症例と腎機能正常な慢性扁桃炎例(対照群)において、HPの外膜構成成分に対する、患者のTL細胞のHP抗原に対する特異的免疫グロブリン産生の解析を、リンパ球培養上清中のIgA1およびIgA2型抗HP抗体価、およびサイトカインを測定することにより、以下に示す新たな知見を得た。(1)IgA腎症患者および対照群のTL細胞を、HP抗原にて刺激し、ELISAによる培養上清IgA1型抗HP抗体価の検討を行った結果、IgA腎症群は対照群に比して、有意なIgA1抗体の産生亢進を示した。(2)培養上清中IgA2型抗HP抗体価は、両群間において、有意な差は認められなかった。(3)HP抗原刺激によるIL-10とTGF-βの有意な産生亢進が、両群において認められた。(4)HP抗原刺激によるIgGおよびIgM型抗HP抗体価、IL-4とIL-6の産生は、両群間において有意な差は認められなかった。一方、動物モデル作製を目的として、C3H/HeNマウスにHP抗原を投与した結果、(5)腹腔内投与により10週後より糸球体IgAとC3沈着、糸球体病変の出現を、経口投与により30週後より同様の病変の出現、(6)20週後より両群において、IgA型抗HP抗体価の上昇、が認められた。IgA腎症の発症の原因としてのIgA型免疫複合体の原因抗原として、Haemophilus parainfluenzae(HP)の外膜成分に焦点を絞り、本症患者の扁桃組織中リンパ球(TL細胞)の、HPの外膜抗原に対する特異的IgA抗体の産生機序を解明することを、さらに、病因解明と治療法の確立を目指した動物モデルの開発を目的とし、研究を遂行した。研究実施計画に沿って、IgA腎症例と腎機能正常な慢性扁桃炎例(対照群)において、患者のTL細胞のHP抗原に対する特異的IgA産生の解析を、リンパ球培養上清中のtotal IgA値、HP抗原特異的IgA値およびサイトカイン(interferon-γ:IFN-γ)を測定することにより、以下に示す新たな知見を得た。
マグネターの年齢および生成率の見直しとその観測的な検証

前年度は、マグネター1E 2259+586と超新星残骸CTB109の年齢齟齬の問題に取り組んだ。この年齢齟齬がマグネター1E 2259+586の磁場が徐々に減衰してきたことで、自転周期とその伸展率から計算される特性年齢が見かけ上大きく見積もられるためだと結論した。今年度は、マグネター1E 2259+586がどのような恒星の超新星爆発から作られたかという、本研究のより根本的な問題について取り組んだ。これまでの結果を一度見直し「すざく」によるCTB109の観測データをより詳細に調べた。その結果、CTB109は温度がおよそ0.25keVと68keVの低温プラズマと高温プラズマから成るというこれまでの結果を追認した。これに加え、低温成分がシェル構造を成し、その内側に高温成分が閉じ込められていることが分かった。このことから低温成分が爆発によって掃き集められた周辺の星間物質で、高温成分が親星由来の噴出物であることがより確かとなった。X線スペクトルの強度からプラズマの平均密度、イメージから体積を見積もり、プラズマの総質量を求めると、星間物質からなる低温成分はおよそ140太陽質量、親星から噴出物からなる高温成分は40太陽質量になることが分かった。この結果からマグネター1E 2259+586はひじょうに大質量の恒星の超新星爆発によって作られたことが明らかとなった。噴出物(高温成分)に比べて掃き集められた周辺物質(低温成分)の質量が十分に大きく、放射によるエネルギー損失も小さいことから、CTB109は断熱膨張期にあると考えられる。CTB109を作るプラズマの温度と総質量から、もととなった超新星爆発のエネルギーは1E+51 ergほど見積もられ、重力崩壊型としては典型的な爆発規模であったことが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。2011年に「すざく」衛星で行ったマグネターに付随する超新星残骸CTB109の広範囲観測のデータ解析を行った。CTB109の広範囲から作った典型的X線スペクトルはおよそ0.25keVと0.6keVの2温度プラズマで説明することができた。これは以前に行った解析を追認する形となり、やはりCTB109はおおよそ一万年ほどの超新星残骸であることがより強固となった。また注目していた、半月境界でのスペクトルから、電子温度や電離状態に際立った変化は見つからなかった。そこで境界周辺での表面輝度を慎重に調べると、表面輝度の半分に変化する領域があることがわかった。これは超新星残骸に分子雲が食い込むように存在するために、超新星残骸のシェルの手前と奥の両方が見える領域と、分子雲の陰となり手前のみが見える領域の違いということがわかった。これに関して、2012年秋天文学会にて発表を行った。大型放射光施設SPring-8にてASTRO-H搭載の硬X線撮像検出器の両面ストリップSi半導体検出器と硬X線望遠鏡を組み合わせた試験を行った。Spring-8の大強度を生かし、平行なX線を硬X線望遠鏡により集光、それをSi半導体検で受けることで有効面積を測定した。実際にASTRO-H搭載の集光系と検出系を組み合わせた初の試験となった。また同試験で両面ストリップSi半導体検出器の広い範囲にx線を照射し、検出器応答構築のためのデータを取得した。通常の電波パルサーの2桁以上も超強力な磁場(>4.4e+15ガウス)を持つ中性子星、マグネターがどのように生まれたかを、それらに付随する超新星残骸の観測から調べることが本研究の目的である。前年に引き続き、私は「すざく」衛星を用いて過去に行なった、マグネター1E 2259+586に付随する超新星残骸CTB109のX線観測データの解析を行った。その結果、CTB109はおよそ450km/sで膨張していると推定された。半径(15パーセク)と膨張速度からCTB109の年齢を計算すると1.3万年となることが分かった。いっぽうで1E 2259+586の特性年齢は自転によるパルス周期とその減速率から24万年と計算され、超新星残骸の推定年齢よりも20倍ちかく大きい。マグネターと超新星残骸の年齢齟齬が露になった。これは両者が同一の超新星爆発を起源にもつかどうか、疑念をもたらす重大な問題であった。私はこの問題が、マグネターの強力な磁場が徐々に減衰していくために特性年齢が過大に評価されたと考えた。磁場の減衰過程をモデル化し、特性年齢を補正し計算しなおすと年齢齟齬が解消されることが分かった。この結果を中心に、2014年3月にイタリアで行なわれた国際会議にて、口頭発表を行なった。また、パルス周期が6時間とひじょうに長いX線パルサー1E 161348-5055を中心にもつ超新星残骸RCW103の「すざく」による観測データの解析を行なった。この結果、RCW103のスペクトルはCTB109のものと多くの類似点をもつことが分かってきた。

この年齢齟齬がマグネター1E 2259+586の磁場が徐々に減衰してきたことで、自転周期とその伸展率から計算される特性年齢が見かけ上大きく見積もられるためだと結論した。今年度は、マグネター1E 2259+586がどのような恒星の超新星爆発から作られたかという、本研究のより根本的な問題について取り組んだ。これまでの結果を一度見直し「すざく」によるCTB109の観測データをより詳細に調べた。その結果、CTB109は温度がおよそ0.25keVと68keVの低温プラズマと高温プラズマから成るというこれまでの結果を追認した。これに加え、低温成分がシェル構造を成し、その内側に高温成分が閉じ込められていることが分かった。このことから低温成分が爆発によって掃き集められた周辺の星間物質で、高温成分が親星由来の噴出物であることがより確かとなった。X線スペクトルの強度からプラズマの平均密度、イメージから体積を見積もり、プラズマの総質量を求めると、星間物質からなる低温成分はおよそ140太陽質量、親星から噴出物からなる高温成分は40太陽質量になることが分かった。この結果からマグネター1E 2259+586はひじょうに大質量の恒星の超新星爆発によって作られたことが明らかとなった。噴出物(高温成分)に比べて掃き集められた周辺物質(低温成分)の質量が十分に大きく、放射によるエネルギー損失も小さいことから、CTB109は断熱膨張期にあると考えられる。CTB109を作るプラズマの温度と総質量から、もととなった超新星爆発のエネルギーは1E+51 ergほど見積もられ、重力崩壊型としては典型的な爆発規模であったことが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。前年に引き続き、「すざく」によるマグネター1E 2259+586に付随すり超新星残骸CTB109の観測データ解析を行なった。マグネターと超新星残骸の年齢齟齬は従来から知られていたため、この解決に重点的に取り組み、それがマグネター磁場の減衰によることが分かった。これが論文として投稿することができたため、順調に進展したと考えている。年齢齟齬が解消されたので、マグネター1E 2259+586と超新星残骸CTB109は同一の超新星爆発で生まれたと考えてほぼ間違いない。そこでより詳細にCTB109を調べることで、マグネター1E 2259+586がどのような親星から作られたのか、また爆発の規模などを明らかにしていく。当初予定されていたASTRO-H衛星の打ち上げが2015年に変更された。このため地上検証モデルを用いた十分な検証はできていない。マグネターの磁場進化に重要な、超新星残骸CTB109の広範囲観測データを用いた年齢の再確認、半月境界の詳細解析などおおむね計画通りに進展した。ASTRO-H衛星の打ち上げの延期にともない、現存観測データのみで本研究を完結させる必要が出てきた。対策としてXMM-Newton衛星やChandra衛星などの海外の衛星、もしくはASCA衛星などの過去の衛星の観測データも組み合わせていく。またこれらのデータを効率良く扱うためのデータベースの構築を行う。
塑性域締結されたねじ締結体の疲労強度向上に関する研究

ねじ締結体に静的あるいは動的荷重が作用する場合,外力の一部がねじに追加軸力として作用する.塑性域締結されたねじ締結体の疲労強度の推定に重要なねじの追加軸力に対する挙動について,解析的な検討を行い,実験結果とも比較し,締結体の外力負荷における設計基準となることを示した.塑性域締付けにより得られるボルト軸力,すなわち降伏締付け軸力は,締付けにより生じる軸力およびねじ部トルクの組合せ応力により決定され,全断面降伏を考慮した剛塑性体問題の解に基づき推定することが可能であり,推定値はボルト・ナットの塑性域締付け試験の実験結果と良い一致を示した.締付け後の外力により追加軸力が作用する場合の挙動も降伏締付け軸力の場合と同様に軸力と残留ねじ部トルクの組合せ応力に支配される.円柱に軸方向ひずみとねじりが同時に作用することによる全断面降伏を初期条件として,ねじり角一定で軸方向ひずみが増大する弾塑性問題について,ひずみ増分理論に基づく解析解を求めた.これにより円柱のひずみと軸力の関係が与えられる.ボルトのねじ部を円柱にモデル化し,上記の解をねじに適用した.M10強度区分10.9のボルトについて解析結果と実験結果を比較検討した.追加軸力の勾配は締付け終了後に残留するねじ部トルクに影響され,締付け後のねじ部トルクの減少が少ない程勾配は減少する実験結果が得られた.解析はねじ部トルクの減少がない場合に相当し,実験結果とも良い一致を示した.最も厳しい条件で得られた本解析結果は追加軸力による追加塑性伸びを評価するための設計基準となる.ねじ締結体に静的あるいは動的荷重が作用する場合,外力の一部がねじに追加軸力として作用する.塑性域締結されたねじ締結体の疲労強度の推定に重要なねじの追加軸力に対する挙動について,解析的な検討を行い,実験結果とも比較し,締結体の外力負荷における設計基準となることを示した.塑性域締付けにより得られるボルト軸力,すなわち降伏締付け軸力は,締付けにより生じる軸力およびねじ部トルクの組合せ応力により決定され,全断面降伏を考慮した剛塑性体問題の解に基づき推定することが可能であり,推定値はボルト・ナットの塑性域締付け試験の実験結果と良い一致を示した.締付け後の外力により追加軸力が作用する場合の挙動も降伏締付け軸力の場合と同様に軸力と残留ねじ部トルクの組合せ応力に支配される.円柱に軸方向ひずみとねじりが同時に作用することによる全断面降伏を初期条件として,ねじり角一定で軸方向ひずみが増大する弾塑性問題について,ひずみ増分理論に基づく解析解を求めた.これにより円柱のひずみと軸力の関係が与えられる.ボルトのねじ部を円柱にモデル化し,上記の解をねじに適用した.M10強度区分10.9のボルトについて解析結果と実験結果を比較検討した.追加軸力の勾配は締付け終了後に残留するねじ部トルクに影響され,締付け後のねじ部トルクの減少が少ない程勾配は減少する実験結果が得られた.解析はねじ部トルクの減少がない場合に相当し,実験結果とも良い一致を示した.最も厳しい条件で得られた本解析結果は追加軸力による追加塑性伸びを評価するための設計基準となる.
機能性π電子系の多様性指向合成

本研究の目的は、π電子系における効率的多様性創出を可能にする新しい合成方法論を開発し、機能を有する新規な拡張π電子系を見出すことである。本研究では、コアとなるπ電子系プラットホームの特定の位置に置換基を段階的に導入する手法(プラットホーム型合成)を用いた拡張π電子系の構築に焦点を当て、検討を行った。1.多置換オレフィンの一般的合成法の確立ビニルシラン、ビニルボラン、ビニルスルフィドなどのビニル元素化合物に対する結合選択的な置換基導入反応(Pd触媒反応)を開発した。これらの反応を逐次的に集積化することで、これまで困難とされてきた多置換オレフィンの一般的合成法を確立した。2.多置換オレフィン骨格を基盤とする拡張π電子系の合成と機能評価上述の合成法を用いて、多置換オレフィン型拡張π電子系ライブラリーを構築し、これが蛍光性化合物のライブラリーであることを見出した。さらにこの中から、幅広い発光色の実現、非常に高い蛍光量子収率を有する化合物の発見、光特性に及ぼす特異な置換様式効果の発見、新しい蛍光性ナノ粒子や蛍光性高分子の創製にも成功した。3.トリアリールエテン骨格を枝分かれ単位にもつ新しい共役デンドリマーの合成と機能評価独自に開発したオレフィン合成法を駆使して、トリアリールエテン骨格を枝分かれ単位にもつ新しい共役デンドリマーの合成に成功した。また、これが高い溶解性、高い蛍光効率、幅広い発光色を実現する新しい蛍光材料であることを明らかにした。4.ピリミジンをコアにもつ拡張π電子系の合成と機能評価その高い電子受容性から有機材料の骨格として注目を集めているピリミジンをコアにもつ拡張π電子系の一般的合成法を確立することに成功した。さらに、電子供与性芳香環と電子求引性芳香環が適切な位置に導入されたピリミジン誘導体が強いソルバトフルオロクロミズムを示すことを見出した。特にコアとなるπ電子系プラットホームの特定の位置に置換基を段階的に導入することで、多様な拡張π電子系の構築を目指した。炭素-炭素二重結合はπ電子系における最小ユニットである。よって、これを基盤とするπ電子系(多置換オレフィン)の構築は極めて重要であり、その一般性の高い合成法の開発が望まれていた。平成16年度は、配位制御基を有するビニル元素化合物(CH_2=CHE)をプラットホームに用い、これが有する4つの化学的に非等価な結合に対する結合選択的なπユニット導入反応を開発し、これらを集積化することで多置換オレフィン骨格を基盤とした拡張π電子系の自由度の高い合成法を確立した。さらに、ここで確立した方法を用いて、比較的短期間で130種類以上の拡張π電子系を選択的に合成することができた。興味深いことに、その多くは可視領域に蛍光を有しており、蛍光性有機化合物のライブラリーが構築できたこととなった。幅広い発光色の実現のみならず、非常に高い蛍光量子収率を有するものを見出すことにも成功した。さらに、ライブラリー情報からの構造物性相関の解明を目指した研究の過程から、興味深いいくつかの蛍光特性(蛍光波長や蛍光量子収率における特異な置換基効果や溶媒効果)を見出すこともでき、物性の予測が困難な蛍光の化学における本手法の有効性を示すことができた。
航空機を利用した超新星残骸からの高エネルギ-ガンマ線の観測

この研究の目的は、これまで観測されていない数十GeV領域のガンマ線を、高度10kmで飛行する商用貨物機を利用して測定しようとするもので、世界で初めての試みである。1989年6月7日に成田・シドニ-(オ-ストラリア)間を飛行する日本航空のB747貨物飛行機にVEGA(Volant Energetic GAmma ray=空を駆けるガンマ線)検出器を搭載して初めての観測を行った。VEGAガンマ線検出器は大気内で発生した電磁シャワ-中の電子・陽電子を鉛ガラスチェレンコフカウンタなどで検出するもので、有効面積が約1、4平方メ-トルで2ラジアンの大きな立体角を持っており、40GeV以上のエネルギ-のガンマ線を1度以下の角度分解能で測定することができる。初観測の結果を纒めると次のようになる。まず、第一にこの方法の有用性が実証された事で、今年1月に行われた宇宙線国際会議でも今後進めるべき観測方法のひとつに挙げられている。次に、銀河面に沿ってこのエネルギ-領域のガンマを放出している天体また領域がありそうだ、という事を示した事である。統計が充分でないため、このガンマ線が点源から来ているのか、比較的広い領域から来ているのかをまだ決定するには至っていないが、この観測を続けることで銀河の形成と進化の研究に大きな貢献が期待されている。さらに、銀河中心の近傍などにガンマ線点源の候補をいくつか発見した。これらの候補については、周期解析なども試みているが、次の観測により明確に確認できると考えている。また、10kmの高度での宇宙線の方向と強度の基本的なデ-タが得られた事も挙げることができる。これらの詳細の解析は現在進行中である。
口腔扁平上皮癌リンパ節転移とVEGF 発現との関連の基礎的研究

ヒト口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2, HSC-4を通常培養条件(20%O_2, 5%CO_2, 37°C、低酸素培養条件(5%O_2, 5%CO_2, 37°C)で培養しVEGFの発現を免疫染色、RT-PCRにて比較した。免疫染色において低酸素状態でVEGF-Cの発現の増大を認めた。RT-PCRにて低酸素条件でVEGF-CとMMP-9の発現の増大を認めた。以上より低酸素状態により誘導されるVEGF-Cが口腔癌扁平上皮癌の転移能を増大させる可能性が示唆された。口腔扁平上皮癌細胞株の培養細胞を行い血管内皮細胞増殖因子の発現を確認した。(3) OSC-19、KONでVEGF-Cの強発現を認めた。今後は低酸素培養条件(5%O_2, 5%CO2, 37°C)でも同様の実験を行いさらに培養細胞のtotal RNAを抽出し、RT-PCR法にてVEGF-A/Cの発現を確認する。in vitroでの浸潤能の確認のため培養したヒト由来口腔扁平上皮癌細胞株をヌードマウスの舌に移植し、頸部リンパ節を摘出、転移リンパ節を数えることでVEGF-A/Cの発現と転移能の関連性を調べる予定である。口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2, HSC-4について通常培養条件(37°C, CO_2, 5% O_2, 20%),低酸素条件(37°C, CO_2, 5%, O_2 1%)で48時間培養、total RNAを抽出し、VEGF-A, C, D, MMP-2,9の発現をRT-PCR法にて比較した。HSC-2ではVEGFの発規に差を認めなかったがMMP-9の発現が低酸素条件で優位に上昇した。HSC-4では低酸素条件でVEGF-C,MMP-9の発現が優位に上昇した。癌のリンパ節転移には周囲組織への浸潤、リンパ管内への浸潤が必要であり、VEGF, MMPはその課程で重要な役割を果たす。癌組織ではその旺盛な増殖能のため栄養血管の新生が間に合わず、低酸素の領域が多くあり、癌細胞がその状態を脱却するため種の因子を産生、そのことが癌の悪性化に関連しているのではないかと考えられている。今回の我々の結果からHSC-4ではリンパ管新生を促すVEGF-Cの発現が増加、また両細胞株で基底膜を破壊するMMP-9の発現が増加したことから低酸素状態による癌の悪性化のメカニズムの一端を示唆する結果が得られたと考える。今後はさらに関連因子の検索を行い、癌の浸潤、転移機構を明らかにしていきたいと考えている。
過膨張燃料インジェクタによる圧縮天然ガスの超低Nox成層燃焼

圧縮天然ガス(CNG)を筒内直接噴射火花点火機関に適用する場合,NOx排出が問題である.成層化によって燃料濃度の高い領域が形成され,温度が上昇するためである.本研究では,気体燃料の特徴である圧縮性に着目し,燃料全圧と雰囲気圧力の圧力比が臨界値以上であることを利用する.すなわち,過膨張流れにおける超音速流に伴う圧力低下によって雰囲気空気を燃料噴流に強制的に導入・混合させ,混合比分布の平坦化をねらう.一次元圧縮性流体力学解析による見積りを行い,圧力比-マッハ数平面上にて,過膨張によって形成される衝撃波の形態を検討した.急速圧縮機(RCM)の圧縮比をε=5.8とした条件においては,燃焼による圧力上昇の最大値にノズル直径,燃料噴射時期の影響は現れず,過膨張流れの形成が示唆された.過膨張燃料インジェクタの顕著な効果はCO濃度,燃焼効率に現れた.直径2.5mmの過膨張ノズルを用いた場合,CO濃度は大きく低下し,燃焼効率が上昇した.これは,過膨張による負圧によって導入された空気と燃料が混合し,混合比分布が平坦化したためと考えられる.しかしながら,過膨張ノズルの効果は比較的小さく,NOxレベルに影響するほどのものでないこと,また,圧縮比を低下することによってしかこの効果が得られないことなどの問題点も示された.次に亜音速条件における空気導入効果を実現する方法のひとつとして,乱流混合による空気エントレインメント効果,すなわちブンゼンバーナメカニズムの適用可能性を検討した.大気雰囲気における定常のリグ実験においては,顕著な空気導入を実証することができた.しかしながら,急速圧縮機で実現した高温高圧雰囲気における燃焼実験においては,あらゆる燃焼パラメータに有意な差として検出できる効果を得ることはできなかった.さらに,圧縮天然ガスの筒内直接噴射コンセプトの実機関への適用を考慮すると,技術的制約から噴射弁はシリンダヘッドに装着せざるを得ず,噴射弁位置の影響は重要である.そこで,シリンダ側面およびヘッド中心の二つの位置について,位置の影響を調べた.その結果,噴射弁位置の影響は顕著で,中心噴射とすることで高当量比においてはCO,HCが低下して燃焼効率が増大し,低当量比では著しく燃焼効率が低下することが示された.これらは,燃料噴流とピストン壁面との相互干渉によって混合が著しく促進されたことに基づくことが燃焼解析から明らかとなり,燃料噴流と壁面との相互干渉という新たな要因解析の重要性が示された.圧縮天然ガス(CNG)を筒内直接噴射火花点火機関に適用する場合,NOx排出が問題である.成層化によって燃料濃度の高い領域が形成され,温度が上昇するためである.本研究では,気体燃料の特徴である圧縮性に着目し,燃料全圧と雰囲気圧力の圧力比が臨界値以上であることを利用する.すなわち,過膨張流れにおける超音速流に伴う圧力低下によって雰囲気空気を燃料噴流に強制的に導入・混合させ,混合比分布の平坦化をねらう.一次元圧縮性流体力学解析による見積りを行い,圧力比-マッハ数平面上にて,過膨張によって形成される衝撃波の形態を検討した.急速圧縮機(RCM)の圧縮比をε=5.8とした条件においては,燃焼による圧力上昇の最大値にノズル直径,燃料噴射時期の影響は現れず,過膨張流れの形成が示唆された.過膨張燃料インジェクタの顕著な効果はCO濃度,燃焼効率に現れた.直径2.5mmの過膨張ノズルを用いた場合,CO濃度は大きく低下し,燃焼効率が上昇した.これは,過膨張による負圧によって導入された空気と燃料が混合し,混合比分布が平坦化したためと考えられる.しかしながら,過膨張ノズルの効果は比較的小さく,NOxレベルに影響するほどのものでないこと,また,圧縮比を低下することによってしかこの効果が得られないことなどの問題点も示された.次に亜音速条件における空気導入効果を実現する方法のひとつとして,乱流混合による空気エントレインメント効果,すなわちブンゼンバーナメカニズムの適用可能性を検討した.大気雰囲気における定常のリグ実験においては,顕著な空気導入を実証することができた.しかしながら,急速圧縮機で実現した高温高圧雰囲気における燃焼実験においては,あらゆる燃焼パラメータに有意な差として検出できる効果を得ることはできなかった.さらに,圧縮天然ガスの筒内直接噴射コンセプトの実機関への適用を考慮すると,技術的制約から噴射弁はシリンダヘッドに装着せざるを得ず,噴射弁位置の影響は重要である.そこで,シリンダ側面およびヘッド中心の二つの位置について,位置の影響を調べた.その結果,噴射弁位置の影響は顕著で,中心噴射とすることで高当量比においてはCO,HCが低下して燃焼効率が増大し,低当量比では著しく燃焼効率が低下することが示された.これらは,燃料噴流とピストン壁面との相互干渉によって混合が著しく促進されたことに基づくことが燃焼解析から明らかとなり,燃料噴流と壁面との相互干渉という新たな要因解析の重要性が示された.自動車用機関の燃料として圧縮天然ガス(CNG)が注目されている.CNGには、単位CO_2排出量当たりの発熱最が大きい,硫黄などの不純物を含まないといった利点がある.しかしながら,CNGを筒内直接噴射火花点火機関に適用する場合,NOxの排出の問題が残る.成層化によって燃料濃度の高い領域が形成され,温度が上昇するためである.本研究では,気体燃料の特徴である圧縮性に着目する.

燃料全圧と雰囲気圧力の圧力比が臨界値以上であることを利用する.すなわち,過膨張流れにおける超音速流に伴う圧力低下によって雰囲気空気を燃料噴流に強制的に導入・混合させ,混合比分布の平坦化をねらう.一次元圧縮性流体力学解析による見横りを行い,圧力比・マッハ数平面上にて,過膨張によって形成される衝撃波の形態を検討した.これより,過膨張ノズルの直径、急速圧縮機(RCM)の圧縮比を決定した.RCMの圧縮比をε=10とした条件においては,過膨張燃料インジェクタを用いることにより、燃焼による圧力上昇の低下、燃焼効率の低下、CO, HC排出の増大が見られた.これは、過膨張流れが形成されなかったことによる.一方,RCMの圧縮比をε=5.8とした条件においては,燃焼による圧力上昇の最大値にノズル直径,燃料噴射時期の影響は現れず,過膨張流れの形成が示唆された.過膨張燃料インジェクタの顕著な効果はCO濃度,燃焼効率に現れた.直径2.5mmの過膨張ノズルを用いた場合,CO濃度は大きく低下し,燃焼効率が上昇した.これは,過膨張による負圧によって導入された空気と燃料が混合し,混合比分布が平坦化したためと考えられる.しかしながら,過膨張ノズルの効果は比較的小さく,また,圧縮比を低下することによってしかこの効果が得られないことなどの問題点も示された.自動車用機関の燃料として圧縮天然ガス(CNG)が注目されている.CNGには,単位CO_2排出量当たりの発熱量が大きい,硫黄などの不純物を含まないといった利点がある.しかしながら,CNGを筒内直接噴射火花点火機関に適用する場合,NOxの排出の問題が残る.成層化によって燃料濃度の高い領域が形成され,温度が上昇するためである.本研究では,気体燃料の特徴である圧縮性に着目する.燃料全圧と雰囲気圧力の圧力比が臨界値以上であることを利用する.すなわち,過膨張流れにおける超音速流に伴う圧力低下によって雰囲気空気を燃料憤流に強制的に導入,混合させ,混合比分布の平坦化をねらう.一次元圧縮性流体力学解析による見積りを行い,圧力比・マッハ数平面上にて,過膨張によって形成される衝撃波の形態を検討した.RCMの圧縮比をε=10とした条件においては,過膨張燃料インジェクタを用いることにより,燃焼による圧力上昇の低下,燃焼効率の低下,CO,HC排出の増大が見られた.これは,過膨張流れが形成されなかったことによる.一方,RCMの圧縮比をε=5.8とした条件においては,燃焼による圧力上昇の最大値にノズル直径,燃料噴射時期の影響は現れず,過膨張流れの形成が示唆された.過膨張燃料インジェクタの顕著な効果はCO濃度,燃焼効率に現れた.直径2.5mmの過膨張ノズルを用いた場合,CO濃度は大きく低下し,燃焼効率が上昇した.これは,過膨張による負圧によって導入された空気と燃料が混合し,混合比分布が平坦化したためと考えられる.しかしながら,過膨張ノズルの効果は比較的小さく,また,圧縮比を低下することによってしかしこの効果が得られないことなどの問題点も示された.
新規のタンパク質発現量調節システムを応用した造血幹細胞の生体内運命決定の制御

研究計画に従い、degradation domain(DD)-融合タンパクを発現するレトロウイルスベクターの構築を開始し、いくつかのprototype vectorの作製に成功した。造血幹細胞中で発現量を調節する分子としてSirt-1を選択し、cDNAを入手してDD-Sirt-1ベクターの構築を行った。コントロールとしてDD-onlyベクター、Sirt-1恒常発現ベクターの作製も完了した。これらのベクターを計画通りに293GPGレトロウイルスパッケージング細胞に導入し、安定ウイルス産生株を樹立した。この細胞を用いてVSV-Gシュードタイプのレトロウイルスベクターを産生し、Jurkat細胞を標的としてタイターの測定を行ったところ、造血幹細胞の感染に十分な能力を有するウイルス上清が得られた。モデル細胞として血球系細胞株、Ba/F3細胞、32D細胞を選択し、これらに前述のウイルス液を感染させ、標的タンパクの発現を解析した。発現の解析にはWestern blotを用いるが、本計画の目的にはポピュレーション内での発現量の分布を知ることも重要であるため、新たに細胞内フローサイトメトリー解析法の至適化を行った。結果、固定法の工夫により、市販のモノクローナル抗体での細胞内染色およびフローサイトメトリー解析が可能となった。現在、この解析方法を利用し、DD-システムの確認を行っているが、システムのbaseline leakがしばしば問題となることが明らかになっており、転写レベルでの発現調節とDDシステムを組み合わせることでこの問題を解決することが可能と考え、改良版ベクターの構築を開始している。前年度からの試行を継続し、研究計画の中核をなすタンパク発現調節システムのさらなるcharacterizationを行った。結果として、さまざまにdegradation-domain(DD)とマーカー蛋白の位置関係およびヒンジ配列を変化させても、誘導因子Shield-1非添加条件において無視できないレベルの発現リークが不可避であることが明らかとなった。このことは本研究計画の完遂の前に大きな障害となるため、計画に変更を加えた。すなわち、backbone vectorとしてレンチウイルスベクターを使用することとし、Tet OFFシステムとの統合を図った。ドキシサイクリンの添加によって、転写レベルで目的分子の発現をONにするエレメントを全て含んだレンチウイルスベクター骨格が既に当研究室で構築されており(All-in-One LV)、まずこのベクター骨格のうち、(r)tTAエレメントをtTAと交換してAll-in-OneLVのTet OFF versionへと改築した。このベクター骨格にDD-蛋白融合遺伝子をクローニングし、二つの誘導型システムを組み合わせることによって、発現リークの問題を解決できる目処がたった。現在、マーカーとしてEGFP蛍光蛋白を導入し、より一層の至適化を血球系細胞株(U937, D32, Ba/F3細胞)を用いて行っており、最適のコンストラクト構造が決定し次第、造血幹細胞への遺伝子導入を開始する予定としている。計画に従いタンパク質発現誘導を生体内で可能にするシステムの構築を進めた。研究初期において、本計画の中核を成すdegradation-domain(DD)/Shield-1システムにおける発現リークの問題に直面し、ベクター骨格に改変を加える等で克服を目指したが、結果的に当システムの系としての限界が明らかとなった。次年度から計画を変更し、Bujardらによる遺伝子発現誘導系、Tetracycline-inducibleシステムとDD-システムとの融合系の構築を検討した。backbonevectorとして当研究室の開発による、「ドキシサイクリン添加によって目的遺伝子の発現をONにする全ての必要エレメントを含んだレンチウイルスベクター(All-in-OneLV)」を使用した。このベクター中の(r)tTAエレメントをtTAと交換してAll-in-OneLVのTet OFF versionを構築し、それぞれAIO-On、AIO-Offと命名した。この両ベクターに、DD-赤色蛍光タンパク融合遺伝子をクローニングし、産生ウイルスによって血球系がん細胞株へと導入を行った。得られた安定細胞株を用いてドキシサイクリンによる転写調節とShield-1による翻訳後発現調節の組み合わせを試み、FACS解析により定量的に目的蛍光タンパクの発現量評価を行った。結果、発現リークの抑制および発現調節特性の面で、AIO-OnとDD-システムの組み合わせが得に優れていることが明らかとなった。DD-システム系の欠陥を補完するために計画を余儀なく変更するに至り、当初の予定に遅れることとなったが、結果的には目的の達成が期待できる新たなタンパク発現誘導ベクター系の構築に成功した。今後、他の研究資金により研究を継続し、本研究において得られた成果を生かすことで、当初の計画を完遂する予定である。