hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
陽子誘起フラグメンテーションの標的核依存性からの反応機構の検討

高エネルギー核反応における"フラグメンテーション"は,現在もなおその反応機構は明確になっていない。この反応機構解明のために,1)入射粒子による軽核の生成の影響,2)標的核による軽核生成の依存性,3)軽核のエネルギースペクトル及び角度依存を手がかりにしたい。以上の情報を1.オンライン実験及び2.オフライン実験で行い,お互いの不得意な部分を相補しながら検討に用いるデータを取得することが本研究の趣旨である。なお,ビーム強度優先のため入射粒子には陽子にこだわらず,400MeVα粒子を選択した。研究に本質的な違いはない。また,入射粒子による軽核の生成の影響を調べるための最大500MeVの中性子誘起核反応による^<7,10>Beの収率測定も継続した。1.オンライン実験昨年度までのテストで最も良かったDE(Si-SSD with fast-amp)-E(Si-SSD with fast-amp)-TOFを採用した。信号をデジタルストレージオシロスコープに入れてDE-E TOF測定を行う手法により,C,Al,Cu,Ag標的から30度方向に飛び出すフラグメントの核種ごとのエネルギースペクトルの測定を行った。Z=6まで,m=14までのフラグメントのエネルギースペクトルを得ることに成功した。角度分布を得るのは今後の課題である。2.オフライン実験昨年度に引き続き,400,720,920MeVα核反応,及び最大500MeVの中性子核反応における^7Be及び^<10>Beの生成断面積をγ線スペクトロメトリー及び加速器質量分析により測定した(720,920MeVα核反応の実験は本年度が初めて)。720MeV,920MeVと入射エネルギーを上げていくと生成断面積は大きくなり,重い標的ほどその増加率が高いことがわかった。しかしながら,^<10>Beと^7Beの生成断面積比はエネルギーによらないことが新しくわかった。中重標的核のハドロンによる高エネルギー核反応において質量数40位までの軽核の顕著な生成は,"フラグメンテーション"として核反応研究の初期より核反応の主要反応の一つとして知られているが,現在もなおその反応機構は明確になっておらず,様々なモデルが考案されてはいるものの,はっきりとした結論が出ていない。この反応機構解明の手がかりとして,(1)入射粒子による軽核の生成の影響,(2)標的核による軽核生成の依存性,(3)軽核のエネルギースペクトル及び角度依存を明らかにする。研究代表者らの以前の研究では,中高エネルギーの光核反応について,様々な標的核における^<7,10>Be,^<22,24>Na,^<28>Mgの生成収率を調べた。本年度,軽核のエネルギースペクトルを測定するために,新たにdE-E-TOF検出器を作製した。そして,放医研HIMACにおいて400MeVαを入射粒子とした核反応で軽核を生成し,主に検出器のテスト実験を行った。強度優先のため入射粒子には陽子にこだわらず,α粒子を選択した。C,Al,Agを標的とし,核種弁別までは出来なかったが元素ごとのエネルギースペクトルを得ることが出来た。核種弁別は今後の課題である。また,入射粒子による軽核の生成の影響を調べるために,テスト実験で使用した400MeVのαと最大500MeVの中性子誘起核反応による^<7,10>Beの収率測定を行った。標的は,C,Al,Cu,Ag,Auを用いた。中性子核反応の実験は当初計画になかったが,中性子照射コースが,本年度KEKで研究代表者らにより完成し,スペクトルが決定して利用のめどが立ったため追加した。この実験により,異なる3入射粒子による^<7,10>Be生成への違いを発見した。今後,陽子誘起反応についても調査し,また,標的核を増やし,さらに詳細な比較を行う予定である。高エネルギー核反応における"フラグメンテーション"は,現在もなおその反応機構は明確になっておらず,様々なモデルが考案されてはいるが,はっきりとした結論が出ていない。また,前年に引き続き入射粒子による軽核の生成の影響を調べるために,最大500MeVの中性子誘起核反応による^<7.10>Beの収率測定を行った。1.オンライン実験前年度に引き続き検出器システムの開発を行った。検出器システムは大別して以下の3通りである。(1)については十分な時間分解能を得ることができたが,エネルギー分解能には改善の要がある。しかし,(3)との組み合わせで測定上限粒子を増やせる可能性があるので引き続き検討を行う。(2)については,チェンバーに改造を行い散乱試料から約60cmの位置に設置した。検出器信号の読み出し系統を1GHz以上の帯域を持つ高速なものに変更し時間分解能を確保した。(3)について,DE検出器の分解能はmassを分離するには至らず,何らかのtime-pick-up検出器を併用する必要がある。

2.オフライン実験α粒子及び中性子誘起の核反応における^<7.10>Be生成断面積をγ線スペクトロメトリー及び加速器質量分析により測定した。標的は前年測定していないものを選び,既存データを補完する結果が得られた。昨年は3標的と標的数が少ないながらも見られた,α核反応は光核反応と一致し,中性子核反応より^<10>Be/^7Be生成比が小さくなる特徴が,標的核が増えたことでより明確になってきた。高エネルギー核反応における"フラグメンテーション"は,現在もなおその反応機構は明確になっていない。この反応機構解明のために,1)入射粒子による軽核の生成の影響,2)標的核による軽核生成の依存性,3)軽核のエネルギースペクトル及び角度依存を手がかりにしたい。以上の情報を1.オンライン実験及び2.オフライン実験で行い,お互いの不得意な部分を相補しながら検討に用いるデータを取得することが本研究の趣旨である。なお,ビーム強度優先のため入射粒子には陽子にこだわらず,400MeVα粒子を選択した。研究に本質的な違いはない。また,入射粒子による軽核の生成の影響を調べるための最大500MeVの中性子誘起核反応による^<7,10>Beの収率測定も継続した。1.オンライン実験昨年度までのテストで最も良かったDE(Si-SSD with fast-amp)-E(Si-SSD with fast-amp)-TOFを採用した。信号をデジタルストレージオシロスコープに入れてDE-E TOF測定を行う手法により,C,Al,Cu,Ag標的から30度方向に飛び出すフラグメントの核種ごとのエネルギースペクトルの測定を行った。Z=6まで,m=14までのフラグメントのエネルギースペクトルを得ることに成功した。角度分布を得るのは今後の課題である。2.オフライン実験昨年度に引き続き,400,720,920MeVα核反応,及び最大500MeVの中性子核反応における^7Be及び^<10>Beの生成断面積をγ線スペクトロメトリー及び加速器質量分析により測定した(720,920MeVα核反応の実験は本年度が初めて)。720MeV,920MeVと入射エネルギーを上げていくと生成断面積は大きくなり,重い標的ほどその増加率が高いことがわかった。しかしながら,^<10>Beと^7Beの生成断面積比はエネルギーによらないことが新しくわかった。
分子生物学をとり入れたサケの集団と進化の研究

現在、北太平洋で捕獲されているシロサケは、日本・ロシア・米国のいずれに回帰するサケなのかわからない状態で捕獲されていると考えられる。ミトコンドリアを用いた方法、血液の分析等で、どこの国由来のサケなのかの検定が試みられているが、決定的ではないと考えられる。我々は、最近集団の構造やサケ科魚類の進化を調べる為の従来の方法とは全く異なった新しい技法を開発することに成功した。これはレトロポゾンのDNA中への挿入を指標とするもので、PCR法を用いて、ゲノム中に一カ所しかないその箇所にレトロポゾンが挿入しているか否かを検定するものである。この技術を用い、SmaIファミリーという我々の分析しているレトロポゾンの挿入の有無を検定することにより、ロシアに生息するシロサケ・カラフトマスの集団の特異性を決定することが可能である。この技法を用いてロシアにおけるシロサケ集団の特異性を決定することができれば、その成果はきわめて大きいと考えられる。実際、我々はカムチャッカ半島の太平洋側、及びオホーツク海側にそそぐ河川、さらにアムール川流域から数多くのシロサケ・カラフトマスのサンプルを採集し、PCR法を用いて、様々な遺伝子座に関しレトロポゾンの挿入多型を調べた。その結果、シロサケにおいては、レトロポゾンの挿入は、多型状態であることが判明した。この結果とこれまでの研究によるアメリカ・カナダのシロサケでの結果を比較したところ、ロシアの河川に遡上するシロサケにおいて、いくつかの遺伝子座における頻度が、アメリカ・カナダのものと大きく異なっていた。これらの遺伝子座がロシアの河川に遡上するシロサケと、アメリカ・カナダの河川に遡上するシロサケとを区別できるマーカーになりうることが確認された。また、カムチャッカ半島のものとアムール川でもいくつかの遺伝子座における頻度での差が見られた。この差は、太平洋を回遊しカムチャッカ半島に上がるシロサケと、日本海を回遊しアムール川に遡上するもので、現在のところ交流がない表れであると考えられる。カラフトマスにおいては、現在同定されている遺伝子座すべてで、レトロポゾンの挿入は見られ、カラフトマス集団中では、その挿入が固定されているたいへん興味深い結果を得た。この結果は、カラフトマスがシロサケに比べて母川回帰率が低いため、河川特異性が失われやすく、そのためレトロポゾンの挿入が集団中に固定されるまでが、シロサケと比較すると数倍以上速かったためだと考えられる。現在のところ、レトロポゾンの挿入がシロサケ・カラフトマス2種間で共通に見られる遺伝子座は同定されておらず、種間で多型を示すことから、レトロポゾンの挿入によって2種が姉妹種であることは示されていない。今後、ベニザケを含めた3種の系統関係について詳細に研究を進め、今回の結果と合わせて研究報告する予定である。
アメロゲニン遺伝子をターゲットとする遺伝子の検討

胎生13日から生後2日のwister系ラット(正常ラット)と不全ラットの下顎M1の歯胚を観察した。その結果TGF-βのsignalは,HGFよりも早い時期,すなわちbud stage(13日)でエナメル器および歯乳頭に認めた。cap-stage(14,5日)では,強いシグナルをエナメル器および歯乳頭に認めた。bell stage(16,17日)になりHGFのsignalを歯乳頭に限局して発現を認めた。TGF-βのsignalはエナメル器の発現は弱くなっていたが,歯乳頭では強い発現が観察された。HGFのsignalは,以後咬頭部より消退し始め,20日から生後1日にかけて消失した。TGF-βのsignalも生後1-2日には徐々に消失した。歯の発生過程でTGF-β遺伝子は,アメロゲニン遺伝子,HGF遺伝子に先立って発現し,生後1-2日目まで発現を認めた。このことよりTGF-β遺伝子は歯を構成する細胞の増殖分化に深く関わっていることが示唆された。しかし正常,不全ラットにおいて特に発現の相違はなく,不全ラットの病因遺伝子は今後の研究が待たれる。
細菌の多剤耐性薬剤排出機構の共同研究

研究代表者および研究分担者は,細菌の多剤耐性をもたらす排出システムについて,臨床上重要なグラム陰性細菌であり,多剤耐性化が問題となっている緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)に焦点を絞り,その染色体上にコードされているマルチコンポーネント型多剤排出システムの多剤耐性化への寄与について研究を行い,次の結果を得た.1)緑膿菌染色体上には既に知られた2種類の排出システムに加えて,それらと類似した第3の排出システムが存在し,それらの発現はキノロン系抗菌剤間で異なる.2)排出システムの内幕コンポーネントにより基質認識が行われ,他のコンポーネントは排出を促進する役割を果たしている.3)これらの遺伝学的解析を推進する上で,染色体上の遺伝子を除去するシステムの開発が必要であったが,トランスポゾンTn3をベースに容易にかつ任意の位置の染色体遺伝子を欠失するシステムの開発に成功した.こうして,緑膿菌の多剤耐性化に多剤排出システムが大きな寄与を果たしていること,さらに排出基質の認識は内幕コンポーネントによって行われていることが明らかになった.この多剤耐性の克服は緑膿菌感染症の治療の円滑な推進のためにも必要である.このためには,排出システムのより詳細な機構の解明が望まれる.本研究グループはさらに連携を深めることにより薬剤排出の機構を分子レベルで推進することを計画している.研究代表者および研究分担者は,細菌の多剤耐性をもたらす排出システムについて,臨床上重要なグラム陰性細菌であり,多剤耐性化が問題となっている緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)に焦点を絞り,その染色体上にコードされているマルチコンポーネント型多剤排出システムの多剤耐性化への寄与について研究を行い,次の結果を得た.1)緑膿菌染色体上には既に知られた2種類の排出システムに加えて,それらと類似した第3の排出システムが存在し,それらの発現はキノロン系抗菌剤間で異なる.2)排出システムの内幕コンポーネントにより基質認識が行われ,他のコンポーネントは排出を促進する役割を果たしている.3)これらの遺伝学的解析を推進する上で,染色体上の遺伝子を除去するシステムの開発が必要であったが,トランスポゾンTn3をベースに容易にかつ任意の位置の染色体遺伝子を欠失するシステムの開発に成功した.こうして,緑膿菌の多剤耐性化に多剤排出システムが大きな寄与を果たしていること,さらに排出基質の認識は内幕コンポーネントによって行われていることが明らかになった.この多剤耐性の克服は緑膿菌感染症の治療の円滑な推進のためにも必要である.このためには,排出システムのより詳細な機構の解明が望まれる.本研究グループはさらに連携を深めることにより薬剤排出の機構を分子レベルで推進することを計画している.研究代表者および研究分担者は,細菌の多剤耐性をもたらす排出システムについて,臨床上重要なグラム陰性細菌であり,多剤耐性化が問題となっている緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)に焦点を絞り,その染色体上にコードされているマルチコンポーネント型多剤排出システムの多剤耐性化への寄与について研究を行い,次の結果を得た.1)緑膿菌染色体上には既に知られた2種類の排出システムに加えて,それらと類似した第3の排出システムが存在し,それらの発現はキノロン系抗菌剤間で異なる.2)排出システムの内膜コンポーネントにより基質認識が行われ,他のコンポーネントは排出を促進する役割を果たしている.3)これらの遺伝学的解析を推進する上で,染色体上の遺伝子を除去するシステムの開発が必要であったが,トランスポゾンTn3をベースに容易にかつ任意の位置の染色体遺伝子を欠失するシステムの開発に成功した.こうして,緑膿菌の多剤耐性化に多剤排出システムが大きな寄与を果たしていること,さらに排出基質の認識は内膜コンポーネントによって行われていることが明らかになった.この多剤耐性の克服は緑膿菌感染症の治療の円滑な推進のためにも必要である.このためには,排出システムのより詳細な機構の解明が望まれる.本研究グループはさらに連携を深めることにより薬剤排出の機構を分子レベルで推進することを計画している.
非対称性ナノチューブ構造を形成する超分子複合体の創製及び放出制御担体への応用

本研究では、ゲスト薬物を各種ホスト担体(有機ナノチューブとシクロデキストリンポリシュードロタキサン)に封入した複合体中のゲスト薬物の分子状態と溶出性の関連性を明らかとした。そして、ホスト担体の性質に応じてゲスト薬物の分子状態を変化させることで、ゲスト薬物の封入率及び溶出性をコントロール出来ることが示された。本研究で得られた分子レベルの知見は、今後の各種ホスト担体の製剤分野への更なる応用を促進するための一助になると期待される。そして、治療薬や治療目的に合わせて使える新しい薬物放出制御担体の開発が期待される。平成25年度は、チューブ構造を形成する超分子複合体のうち2種類(1有機ナノチューブ(ONT)、2シクロデキストリンーポリシュードロタキサン(CDーPPRX))について薬物封入を行った。また得られた複合体からの薬物溶出性を評価した。1有機溶媒を用いた溶媒留去法により、有機ナノチューブ(ONT)へ各種難水溶性薬物の封入を検討した。ここでは、ONTの構造が安定に保たれる有機溶媒のスクリーニング検討を行ったのち、ONTへの薬物封入及びそれからの薬物溶解性を検討した。アセトンを用いた溶媒留去により、難水溶性薬物であるヒドロコルチゾン及びフェニトインをONTへ封入することに成功した。またONTに封入された薬物は、高い溶解特性を示した。これまでに「難水溶性薬物のONT封入」に関する報告は皆無であり、本研究で得られた知見は今後のONTの製剤学的応用に有用な指針となると期待される。211種類の薬物を用いて、CDーPPRXとの複合体形成をスクリーニング検討した。粉末X線回折測定、溶液・固体NMR測定の結果、薬物とCDーPPRXとの複合体は、ゲストの分子サイズ依存で量論比的に形成されることが明らかとなった。また、CDーPPRXに封入された難水溶性薬物(ナプロキセン)の溶解特性が、有意に改善されることが示された。本研究は、CDーPPRXの製剤担体としての有用性を示すものであり、CDーPPRXの医薬品分野への応用性を拡大する指針になるものである。平成26年度は、平成25年度で検討したチューブ構造を形成する超分子複合体のうち2種類1有機ナノチューブ(ONT),2シクロデキストリンーポリシュードロタキサン(CD-PPRX)についてさらに詳しい検討を行った。1細孔径が同じで内側及び外側表面の官能基が異なる2種類のONT-1及びONT-2へイブプロフェン(IBU)を封入し、各ONTからのIBUの溶出性を評価した。各種物性測定の結果、ONT-2はONT-1と比較して約20%多くのIBUを細孔内に封入可能と考えられた。溶出試験の結果、ONT-1とONT-2からのIBUの溶出は有意に異なることが示された。ここで認められた薬物封入量及び溶出性の相違は、有機ナノチューブ内側表面の官能基とIBUとの相互作用の違いに由来すると推察された。本研究で見出した知見は今後のONTの製剤学的応用に有用な指針となると期待される。2モデル薬物としてサリチル酸(SA)を用い、3種類のSA/(PEG/γ-CD-PPRX)複合体多形を調製した。そして、複合体多形の結晶構造及びSA分子状態の違いが複合体からのSAの溶解特性に及ぼす影響について評価した。その結果、複合体多形中のSA溶出速度及びSA運動性及び配向秩序の相関性を明らかにした。本複合体の多形調製により薬物溶解特性の制御が可能となることが示され、本研究で得られた知見は薬物/(PEG/CD-PPRX)複合体の更なる製剤的応用に寄与すると期待される。平成27年度は、2種類のチューブ構造を有する超分子複合体(下記1及び2)について検討を行った。1イブプロフェン(IBU)封入有機ナノチューブ(ONT):平成25年度及び26年度に検討した2種類のIBU封入ONT(IBU/ONT-1及びIBU/ONT-2)について、各種固体NMR測定により詳細な分子状態評価を行った。その結果、IBUはONT空洞内のみならずONT同士で形成される空間にも封入されていることが明らかとなった。ONT空洞内に封入されたIBUはONT同士で封入されたIBUに比べて高い運動性を示した。ONT空洞内に対するONT同士で形成される空間に封入されたIBUの比率はIBU/ONT-1及びIBU/ONT-2でそれぞれ1:1 and 2:1であり、ONT同士で形成される空間にも多くのIBUが封入されていることが見出された。IBUとの相互作用の強さはONT-1とONT-2で異なっており、これがONT-1及びONT-2間でのIBUの封入量及び溶出速度の相違を与えていることが説明できた。22種類の薬物を含有した3成分シクロデキストリン(CD)複合体:CD空洞内及びCD同士で形成される空間に異なる2種類の薬物を封入した3成分CD複合体の溶出性評価を行った。各種スクリーニング検討により、CD空洞内及びCD同士の薬物を変化させた数種類の3成分CD複合体の調製に成功した。溶出試験の結果、3成分CD複合体からの溶出速度は、CD包接化合物及びCD同士で形成される空間に封入された薬物の溶解度に依存して変化することが明らかとなった。

平成2527年度に行った検討より、様々なチューブ構造に封入された薬物の分子状態と溶解特性の関連性を明らかとすることができた。本研究で得られた知見はより高品質の薬物封入担体の設計に向けた有用な知見になると期待される。本研究では、ゲスト薬物を各種ホスト担体(有機ナノチューブとシクロデキストリンポリシュードロタキサン)に封入した複合体中のゲスト薬物の分子状態と溶出性の関連性を明らかとした。そして、ホスト担体の性質に応じてゲスト薬物の分子状態を変化させることで、ゲスト薬物の封入率及び溶出性をコントロール出来ることが示された。本研究で得られた分子レベルの知見は、今後の各種ホスト担体の製剤分野への更なる応用を促進するための一助になると期待される。そして、治療薬や治療目的に合わせて使える新しい薬物放出制御担体の開発が期待される。平成26年度に実施予定であった、チューブ構造を形成する超分子複合体の2種類について詳細な検討を行った。いずれも目標としていた、複合体の分子状態と溶解特性の関連性まで明らかにすることが出来た。物理薬剤学平成27年度は、新たに、チューブ構造を形成する超分子複合体の2種類について検討を行う予定である。具体的には、1PEG脂質誘導体とアスコルビン酸誘導体を組み合わせたナノチューブ、及び22種類の薬物を含有した3成分CD複合体の分子状態評価及び溶解特性評価を行う。平成25年度に実施予定であった、「チューブ構造を形成する超分子複合体調製及びそのためのスクリーニング検討」を計画通り行った。さらに、スクリーニング検討の結果から選択した2種類の超分子複合体の系については、薬物封入及びそれからの薬物溶解性まで検討することが出来た。平成26年度は平成25年度で検討した、チューブ構造を形成する超分子複合体のうち2種類1有機ナノチューブ(ONT)、2シクロデキストリンーポリシュードロタキサン(CDーPPRX))について、さらに詳しい検討を行う予定である。具体的には、1超分子複合体の組成検討による薬物放出性制御、2固体NMR測定による超分子複合体中の薬物の分子状態の評価、を予定している。
ASEANとアジアNIESにおける社会変動の比較研究ー都市・農村関係を中心にー

本年度は、昨年のシンポジウムをふまえて、第三世界におけるNIES的発展の特殊性をあきらかにする検討作業を行った。第1には韓国とタイを中心として、両国の基本的統計データを収集し分析を行なうことによって、農村から都市への労働力移動および都市における労働市場、就業構造の特徴をあきらかにすることにつとめた。また第2には、両国の急速な資本主義化と社会変動に関して、当該国の研究者たちがどのように認識しているかを、資本主義論争の流れを追うことによって把握するようつとめた。今年度は両国の資本主義論争を代表する論文を翻訳し、資料として刊行する運びである。第1の労働力移動および都市の就業構造については、かつて従属理論の論者たちが主張したような中心と対比しての周辺諸国の労働力の全般的周辺化の事態にはない。むしろ工業化によって本来的賃労働者が形成され、その比率もまた徐々に増加の傾向にある。しかし他方では、農村から都市へ移動した労働力が都市部においてインフォーマル・セクターを構成し、それを再生産する事態も続いている。この移動労働力の本来的賃労働者への移行の複雑なプロセスを今後より詳細に検討する必要がある。第2の当該国の研究者たちの資本主義発展に関する認識は、工業化の進展とともにかつての封建遺制の残存を強調するものから資本主義の発展を容認するものへと変化しつつある。現在の外国資本・技術・市場依存型の発展に批判的な立場からは民衆的小生産者に立脚した自立的発展を展望する「もうひとつの発展」が対置されている。また自由な市場メカニズムによる発展という見解に批判的な立場からは、とくに韓国においては、国家独占資本主義の形成が主張されている。
外界刺激に対する骨髄間葉系幹細胞の応答メカニズムの解明と汎用型再生医療への応用

我々は骨髄間葉系幹細胞が外界の組織損傷シグナルに対してどのように応答しているのかを生体レベルで明らかにする手がかりとして、損傷に応じて細胞から放出されて骨髄間葉系幹細胞動員因子として働くことが知られているHMGB1の受容体同定を試みた。in vitro実験では、予備実験により既に得られていた候補受容体とHMGB1の結合を複数の方法により確認し、さらにその受容体はMSCマーカーとして知られているPDGFRαの発現パターンと非造血系細胞においてはほぼ一致していることを明らかにした。しかし、この受容体遺伝子をノックアウトした骨髄間葉系幹細胞を用いたscratch assayを行ったことろ、予想に反してHMGB1による細胞遊走活性が完全には抑制されなかった。in vivo実験に関しては、マウスに皮膚損傷を作製すると血中のHMGB1濃度の上昇とともに間葉系幹細胞の有意な増加を認めること、さらにこのモデルに受容体アンタゴニストを前投与したところ、検出される間葉系幹細胞数は有意に抑制されることが明らかになった。この結果より、損傷に応じて幹細胞が血中に動員される現象は候補受容体に依存している可能性が示唆された。一方でHMGB1タンパクそのものの投与によって末梢血中へ動員される幹細胞自体が非常に少なく、さらに幹細胞検出のピークのタイミングは個体によってばらつきが大きかったため、HMGB1による特定の受容体を介した幹細胞動員活性の評価法を研究期間内では確立することができなかった。今後は末梢血中幹細胞検出実験の最適化を更に進めるとともに、in vitroでの幹細胞動員活性評価系の再検討と本受容体以外の関与も念頭に置く必要がある。まず、予備実験により既に得られていた候補受容体とHMGB1の結合をsolid phase bindingassayとBiacoreで検討したところ、いずれも特異的な結合が観察された。また、未標識HMGB1由来ペプチドを過剰量添加する競合実験の結果より、HMGB1と受容体間の結合に重要な最小単位のアミノ酸配列候補をいくつか得ることができた。HMGB1の骨髄間葉系幹細胞に対する動員活性を評価するため、株化されたマウス骨髄間葉系幹細胞を用いてBoyden chamber assayとscratch wound assayを行ったところ、HMGB1による細胞遊走活性を観察することができた。この反応が受容体依存的な反応であるかを確認するため、候補受容体遺伝子のsiRNAによるノックダウンを試みた。ノックダウン後の遺伝子発現量をリアルタイムPCRで定量したところ、約80%程度の抑制を観察できた。同時に、さらに厳密な遺伝子制御を行うため、CRISPR/Cas9システムを使って候補受容体遺伝子のノックアウト細胞を作製した。最後に、受容体の骨髄内での局在を観察するために非脱灰骨髄組織での免疫染色を行ったところ、候補受容体は非造血系細胞においてはMSCマーカーとして知られているPDGFRaの発現とほぼ一致した。このことは大腿骨からフラッシュして回収した骨髄細胞によるFACS解析でも同様の結果であった。今後はこの候補遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスを作製して、骨髄間葉系幹細胞の動員や損傷治癒にどのような影響があるのかを詳細に検討する予定である。予備実験で得られていた候補受容体がHMGB1と特異的に結合することが複数の実験系で確認され、さらにscratch wound assayやBoyden chamberassayがin vitroにおけるHMGB1の細胞遊走活性を評価する方法として使えることを確認することができた。今回、候補受容体遺伝子をsiRNAによってノックダウンした細胞やCRISPR/Cas9を用いたゲノム編集技術で遺伝子ノックアウト細胞をいくつか得ることができたため、今後はこれらの細胞を用いることで候補受容体を介したHMGB1による間葉系幹細胞への作用機序の詳細が明らかになってくることが期待される。さらに候補受容体が生体における再生プロセスにどのように寄与しているかを確認するためには候補遺伝子のコンディショナルノックアウトマウスを作製する必要があるが、今年度の結果から本候補遺伝子をターゲットとした動物実験に来年度から予定通り進むことが可能になった。受容体遺伝子を骨髄間葉系幹細胞でのみ欠損させたコンディショナルノックアウトマウスを作製するため、受容体遺伝子のfloxマウスとPrx1-cre, LepR-cre, PDGFRa-creとを交配させた。作製したマウスの骨髄を抗受容体抗体を用いたフローサイトメーター解析を行ったところ、期待通り間葉系幹細胞で当該受容体の発現が欠失していることを確認した。さらにこれらのマウスの骨髄組織免疫染色においても同様に受容体の発現が欠失していることを確認した。前年度まで確立したscratch assayまたはboyden chamber assayを用いたHMGB1による間葉系幹細胞動員活性のin vitro評価法を用いて、間葉系幹細胞の受容体をsiRNAで一過性にノックダウンした場合のHMGB1による細胞遊走活性を野生型の細胞と比較した。その結果、受容体遺伝子ノックダウン細胞において著明な遊走活性の抑制を認めた。さらにCRISPR/Cas9を用いて恒常的に受容体遺伝子発現をノックアウトした骨髄間葉系幹細胞のクローンを複数得ることができ、完全ノックアウトされていることをサンガーシーケンス、細胞免疫染色、ウエスタンブロットによって確認した。これらの細胞を用いて同様にHMGB1による細胞遊走活性を評価したところ、受容体遺伝子ノックアウト細胞では部分的な遊走抑制しか認めなかった。

これらの事実を踏まえ、今後はマウスを用いたin vivoでの評価を予定通り進めていく一方で、in vitroでの幹細胞動員活性評価系の再検討と本受容体以外の関与も念頭に置く必要があると思われた。前年度までの実験によってHMGB1との結合が複数の方法で確認された受容体遺伝子について、骨髄間葉系幹細胞におけるコンディショナルノックアウトマウスを予定通り作製することができ、受容体発現の欠損をフローサイトメーター解析と組織免疫染色で確認できた。さらにCRISPR/Cas9を用いた受容体遺伝子のノックアウト細胞クローンを複数得ることに成功した。我々は骨髄間葉系幹細胞が外界の組織損傷シグナルに対してどのように応答しているのかを生体レベルで明らかにする手がかりとして、損傷に応じて細胞から放出されて骨髄間葉系幹細胞動員因子として働くことが知られているHMGB1の受容体同定を試みた。in vitro実験では、予備実験により既に得られていた候補受容体とHMGB1の結合を複数の方法により確認し、さらにその受容体はMSCマーカーとして知られているPDGFRαの発現パターンと非造血系細胞においてはほぼ一致していることを明らかにした。しかし、この受容体遺伝子をノックアウトした骨髄間葉系幹細胞を用いたscratch assayを行ったことろ、予想に反してHMGB1による細胞遊走活性が完全には抑制されなかった。in vivo実験に関しては、マウスに皮膚損傷を作製すると血中のHMGB1濃度の上昇とともに間葉系幹細胞の有意な増加を認めること、さらにこのモデルに受容体アンタゴニストを前投与したところ、検出される間葉系幹細胞数は有意に抑制されることが明らかになった。この結果より、損傷に応じて幹細胞が血中に動員される現象は候補受容体に依存している可能性が示唆された。一方でHMGB1タンパクそのものの投与によって末梢血中へ動員される幹細胞自体が非常に少なく、さらに幹細胞検出のピークのタイミングは個体によってばらつきが大きかったため、HMGB1による特定の受容体を介した幹細胞動員活性の評価法を研究期間内では確立することができなかった。今後は末梢血中幹細胞検出実験の最適化を更に進めるとともに、in vitroでの幹細胞動員活性評価系の再検討と本受容体以外の関与も念頭に置く必要がある。HMGB1が候補受容体に結合して細胞遊走活性を持つことが分かったため、in vitroではすでに作製ずみのノックアウト細胞等を用いた際にはHMGB1による細胞遊走活性が抑制されるかを確認するとともに、そのシグナル伝達経路の解析を行う。またin vivoの実験では該当する受容体遺伝子のfloxマウスが購入可能であったため、これを入手して種々のCreマウスと掛け合わせることでコンディショナルノックアウトマウスを作製し、生体内での骨髄間葉系幹細胞の機能やHMGB1への応答性を詳細に検討する。
オープン・アクセスに関する地域間比較-アジア境域世界における資源利用の動態

東南アジアと日本の島嶼社会を包摂するアジア海域において、人口とモノ、資本、情報がはげしく越境する社会を「境域世界」としてとらえ、なかでもマグロ類、ハタ類、ナマコ類といった希少生態資源の採取と流通・消費に着目して、境域世界圏の生成過程に関する歴史的展開を文献と口承史から明らかにするとともに、ワシントン条約や生物多様性条約に代表される環境保護をうたう国際条約の浸透の結果、無形文化でもある島嶼社会における漁撈文化の多様性が失われつつある現状を記述した。グローバル・コモンズとして生物多様性があげられ、その保全が急務の課題となっている。しかし、同様に生物多様性を維持させてきた文化多様性も保全されねばならい。本研究は、種や遺伝子レベルの保全ばかりが強調されかねない環境主義下の時代において、(少数)民族の稀少生態資源利用の歴史をふまえ、その今日的保全策を模索するものである。代表者の赤嶺は、東南アジアから日本において300400年ほど利用されてきた乾燥ナマコが、2002年以来、野生生物の商業取引を規制するワシントン条約(CITES)で議論の対象となったことを契機とし、これまでインドネシア、フィリピン、日本におけるみずからのフィールドワーク経験をふまえ、コミュニティー主導の資源管理策を提案してきた。本研究において、ナマコが同条約の俎上にのぼるにいたった経緯を調査し、1990年代末に米国(クリントン政権時代)がうちだした「サンゴ礁保全に関する国家計画」(CRTF)が深く関与していることをあきらかにした。このことは、資源管理が科学的妥当性とは別の次元-政治的要因-によって左右されることを意味している。また、ナマコがCITESの俎上にのぼって以来、香港の乾燥ナマコ輸入商らが、資源管理にも積極的にコミットしようとする活動を調査し、ナマコなどのように市場が特定でき、かつ広域に流通する商品の資源管理には、流通業者らをまじえた関係者の協力が必要であることを指摘した。分担者の長津は、スラウェシ海とジャワ海におけるバジャウ人社会でのフィールドワークをふまえ、バジャウ人たちが「伝統」的に漁獲対象としてきたナマコやフカヒレにくわえ、積極的にハタやシャコ、マグロといった、活魚・鮮魚に対象魚種を変化させている現象を指摘し、外部経済社会の変容に適応してバジャウ人の経済活動が領域・質ともに変化したことをあきらかにした。この柔軟性こそが海域世界にいきる人びとの「文化資源」であり、インドネシアが1990年代後半に経験した経済危機の最中に、むしろ、バジャウ人たちは経済活動を活発化した事例を報告した。このことから多様な生業活動を可能とする生態環境の維持のみみならず、生業活動を変化させつづけるためのネットワークの絶えまない組み替えが社会の存続には必要である、ということが指摘できる。日本とインドネシア、マレーシアの境域世界において「希少生態資源利用の動態と人口移動」に関する臨地研究を実施するとともに、代表者の赤嶺は、「希少生態資源の保全とめぐるエコポリティクス」の実態調査として国連食糧農業機関(FAO)やワシントン条約(CITES)事務局が主催したサメとナマコの持続的利用に関するワークショップに参加し、エコポリティクスが生起する現場の参与観察をおこなった。野生生物保全に関しては、これまでも利用か保護かをめぐり、さまざまな議論がかわされてきた。しかし、昨今では、動物福祉や動物権思想にもとづく動物保護の立場からの発言が政治力を増しており、科学的見地にもとづく資源管理をも否定しかねない傾向にある。こうした状況を招く一因としては、これらの資源管理を検証する国際機関や国際条約の会合に、さまざまな思想背景をもつNGOがオブザーバーとして参加し、かれらの主張を積極的に発言することが指摘できる。たしかに国際政治課題ともいえる稀少生態資源利用に関する会議へのNGOの参加自体は、政策決定プロセスの民主化ともいえ、評価すべきことである。しかし、ゾウやクジラ、サメをはじめとした大型野生動物の管理に関する議論においては、あいまいなデータにもとづく発言をくりかえしたり、科学的冷静さをうしなった議論を展開したりするNGOも少なからず存在し、効率的な議事運営の障害ともなりうる点が問題視されてもいる。たとえば、CITESが成立した1970年代初頭とはことなり、近年の保全生態学では、野生生物保全にとっての脅威は、同条約が想定する国際貿易ではなく、むしろ生息地の破壊・崩壊とされている。この見地に立った場合、動物権思想にもとつくNGOの議論はもとより、CITESでの科学論争自体に意味をみいだせない、という科学者もいるほどである。今後は、資源利用者の経験にもとつく、個別生態系の把握やそれらの資源利用者の文化・生活も包摂する生態資源の持続性を模索することがもとめられるし、そういった社会環境を国際的に創造していくことが必要となる。

研究代表者の赤嶺は、2002年以来、野生生物の保護を議論するワシントン条約の俎上にあるナマコ類についておこなわれた議論のレビューをおこなうとともに、「食糧の安全保障」(food security)の観点から商業魚種についての持続的利用を推進する国連食糧農業機関(FAO)におけるナマコ類の位置づけについてレビューを実施した。これらの作業の過程で、国際政治課題ともなった生物多様性保全をめぐる議論において、環境保護/動物権論者の視点と人類の基本的ニーズでもある食糧の保障サイドからの視点とにズレが生じていることが明確となった。なお、近年、ワシントン条約では、生態資源利用者らの生計(livelihoods)の保障が着目されているが、この議論の過程で重視されているのは象牙を念頭にした狩猟採集民であるが、こうした生活保障には、漁撈文化の保障も必須であることを、東南アジア海域世界の事例から指摘した。研究分担者の長津は、インドネシア東部のウォーラセア海域を中心に、ハタ類とマグロ類に着目して、稀少海産物利用の歴史的変遷、稀少海産物をめぐる移住の過程、ならびにそれらの政治経済的背景について調査をおこなった。具体的には、8月に東ジャワ州カンゲアン諸島、南東スラウェシ州クンダリ周辺、中スラウェシ州サラバンカ諸島で調査を実施した。これらの希少海産物は、1990年代以降、島嶼部東南アジアの小規模海民の経済生活や社会生活にきわめて大きなインパクトを与えてきたグローバル・コモディティであり、近年、ワシントン条約が着目する資源である。調査では、これらの資源利用の変遷を、移住ネットワークおよび海域生活圏の生成過程に関連づけ、また過去半世紀の「開発の時代」および「地方分権・民主化の時代」の歴史的文脈に定位して理解しようとした。
公共調達結果の科学的モニタリング体系構築に関する研究

本研究では、これまで欧米諸国に対して決定的に遅れをとっている公共調達結果の科学的モニタリングに関する基礎的研究の蓄積を目指した。3年間の研究活動を通して、多時点調査ならびに英米研究との比較を可能とする日本建設業者の入札意識に関するアンケート調査方法、公共調達結果と建設業者の経営状況との関係性を分析する方法、地方建設業を想定した仮想的な入札・契約・経営シミュレーションモデル、積算方式と入札結果の関係を分析する方法、等々を提案することができた。目標1(入札監視の視点)では、欧米諸国における文献調査を行った結果、入札戦略に関ずる論文は、大きく分けて、モデル分析等を行うAnalytical approachとアンケート調査等によるEmpirical studiesの2つに分類できること、また前者では、自社積算コストが最も重要な説明変数とされる場合が多く、その推定・検証は、企業の内部データの提供を受ける形で行われることが多いことが明らかとなってきている。目標2・3(応札企業の入札戦略に関ずる視点、品質確保の視点)では、上記目標1の結果、及び現状での我が国における業界文化、研究環境等を鑑みれば、欧米研究のような自社積算コストベースの前者に基づく研究プロセスを短期間のうちに進めることは困難と判断し、Empirical studies論文群を参考としたアンケート調査を企画した。なお、この企画は、平成21年度土木学会重点研究課題として調査が実施された。本研究では、この調査結果を活用し、大手建設企業の入札戦略の国際比較分析を行い。我が国の特徴を明らかとした。また、徳島県を対象に入札結果の統計分析を行い、発注ロット及びJV運用の推移モニタリングや総合評価方式導入の経緯と工事成績評定点の推移動向、及び災害対応等社会貢献活動と受注実績との関係分析を行った。さらに、以上の二つの調査・分析結果に基づいた公共調達シミュレーションモデル構築の可能性を探り、マルチエージェントシミユレーションをベースとした基本モデルの構築という方針を固めることができた。次年度より、この方針づくりに際して多くの知見を提供いただいた専門家2名を分担研究者及び連携研究者として迎えた体制へ展開予定である。目標3(契約制度改革の視点)では、出来高部分払い制度の試行案件の抽出調査を行い、影響分析のためのデータベース構築作業をほぼ完了させることができた。目標1では、米国で生まれた州発注のハイウェイ・運輸関連工事の入札監視システムの中核ソフトウェアであるBAMSの調査を行った。一昨年度、遠藤が訪米の際にヒアリングを実施した結果を活用し、BAMSの開発経緯、導入経緯、運用・改善体制等の把握に加え、各BAMSモジュールの機能を把握することができた。目標2、3では、一昨年度、土木学会重点研究課題として、我が国では初の試みとして実施された「日本建設企業を対象とした公共工事の入札戦略に関する調査研究」におけるアンケート調査結果の提供をうけ、この結果を活用した詳細分析を実施した。その結果、建設企業は、まず標準積算に基づく官積算である予定価格と調査基準価格を高精度に推定する。そこから自社積算を行った上で調査基準価格で利益を確保できるよう調査基準価格と自社積算価格の比較・調整を行い入札参加を検討する。そして入札を行う場合には他社との競争に勝つための技術提案を作成するという入札行動が、最も典型的なパターンとなっていることがわかった。このパターンには、標準積算に基づく価格形成と技術提案内容との論理性、連結性の乖離が顕著に現れているといえる。以上の分析からの知見を確率分布等に反映・内包したマルチエージェントシミュレーションによる公共調達シミュレーションのベースモデルを構築し、低入札対策の表現可能をテストし良好な結果を得た。目標4では、出来高部分払い適用案件の判別が困難であることが判明したため、分析対象をユニットプライス型積算適用案件に絞り、そのデータベース化と概略的分析を行った。次年度において詳細分析を行い成果取り纏める予定である。
木星大気の渦を想定した地衡流乱流中の渦の非対称発展に関する理論的研究

2次元系の乱流の研究は今まで高気圧性回転,低気圧性回転する渦が対称的に発展する系が取り扱われてきた.しかしながら,地球の海洋や木星大気中では,低気圧性回転の渦に比べて高気圧性回転の渦がより長寿命であることが知られている.そこで本年度の研究は,高気圧性渦と低気圧性渦が非対称発展する事が知られている2次元乱流系のひとつで,Cushman-Roision and Tang(1991)によって提唱された一般化地衡流方程式の減衰性乱流実験を行い,彼らが提唱した渦の平衡理論の追試を試みた.Cushman-Roision and Tang(1991)によると,物理空間を渦と背景場に分類し,平衡状態における渦のスケールおよび振幅は,それぞれRhinesスケール,および適当な無次元化スケールで1,また背景場は変形半径程度のスケールできわめて弱い振幅を持つと仮定されている.この仮定のもとで,彼らの理論は系の保存量のみから平衡状態における渦の占有面積を予測できる.彼らが行った数値実験の解像度ではこの仮定は満足されるが,より高解像度の場合には渦の強さは彼らの仮定に比べて大きく,したがって平衡状態における渦の占有面積は彼らの理論よりももっと狭くなり,したがって彼らの提出した平衡理論は修正が必要であることがわかった.これらの研究成果は2000年1月27日に日本学術会議で開催された理論応用力学講演会オーガナイズドセッション「不安定性と乱流」において公表された.2次元系の乱流の研究は今まで高気圧性回転,低気圧性回転する渦が対称的に発展する系が取り扱われてきた.しかしながら,地球の海洋や木星大気中では,低気圧性回転の渦に比べて高気圧性回転の渦がより長寿命であることが知られている.そこで本年度の研究は,高気圧性渦と低気圧性渦が非対称発展する事が知られている2次元乱流系のひとつで,Cushman-Roision and Tang(1991)によって提唱された一般化地衡流方程式の減衰性乱流実験を行い,彼らが提唱した渦の平衡理論の追試を試みた.Cushman-Roision and Tang(1991)によると,物理空間を渦と背景場に分類し,平衡状態における渦のスケールおよび振幅は,それぞれRhinesスケール,および適当な無次元化スケールで1,また背景場は変形半径程度のスケールできわめて弱い振幅を持つと仮定されている.この仮定のもとで,彼らの理論は系の保存量のみから平衡状態における渦の占有面積を予測できる.彼らが行った数値実験の解像度ではこの仮定は満足されるが,より高解像度の場合には渦の強さは彼らの仮定に比べて大きく,したがって平衡状態における渦の占有面積は彼らの理論よりももっと狭くなり,したがって彼らの提出した平衡理論は修正が必要であることがわかった.これらの研究成果は2000年1月27日に日本学術会議で開催された理論応用力学講演会オーガナイズドセッション「不安定性と乱流」において公表された.
強度の圧縮加工による層状材料の形成と巨大磁気抵抗効果

ナイスケールを有するFe/AgあるいはFe/Cu系積層構造バルク材を、それと相似な関係にあるマクロ材料から機械加工(圧縮・圧延)により作成した。従来、気相成長法でのみ作成可能であったナノスケール多層構造材料を大量に生産する技術を開発することが出来た。得られた材料は、大きな巨大磁気抵抗効果(GMR)や高い強度など優れた性質を示し機能材料のみならず、バルクの利点を生かした高強度材料としての応用も考えられる。具体的には、厚さ50μmのFe箔と30μmのAgまたはCu箔を交互に100枚重ね合わせ、873Kで熱間圧縮した後、573Kで熱間圧延をした試料を適当な大きさに切断したのち重ね合せ、再び同じ条件で圧縮・圧延を施し、以下、所定の超微細組織が得られるまでこの操作を繰り返した。従来、GMR効果は蒸着薄膜でのみ確認されていたため、試料面に平行に電流を流した結果(CIP-MR)が主に報告されているが、本研究ではバルク材料である点を利用してこれに加えて試料面に垂直方向にも電流を流して測定(CPP-MR)する事にも成功した。CPP-MRは従来測られているCIP-MRの約5倍の大きな磁気抵抗効果を示すことが見い出された。多層構造体は5-10nmの厚さのAgとFeよりなる完全なエピタキシャル関係を示した。試料全体の積層数は数万枚にも及ぶ。本研究ではバルク材が得られるため引張試験を容易に行うことが出来るようになった。Fe-Cu系では、160kgf/mm^2の引張強度と0.75%の伸びを示した。ナノスケールを有するFe/AgあるいはFe/Cu系積層構造バルク材を、それと相似な関係にあるマクロ材料から機械加工(圧縮・圧延)により作成した。具体的には、厚さ50μmのFe箔と30μmのAgまたはCu箔を交互に100枚重ね合わせ、873Kで熱間圧縮した後、573Kで熱間圧延をした試料を適当な大きさに切断したのち重ね合せ、再び同じ条件で圧縮・圧延を施し、以下、所定の超微細組織を得られるまでこの捜査を繰り返した。

具体的には、厚さ50μmのFe箔と30μmのAgまたはCu箔を交互に100枚重ね合わせ、873Kで熱間圧縮した後、573Kで熱間圧延をした試料を適当な大きさに切断したのち重ね合せ、再び同じ条件で圧縮・圧延を施し、以下、所定の超微細組織が得られるまでこの操作を繰り返した。従来、GMR効果は蒸着薄膜でのみ確認されていたため、試料面に平行に電流を流した結果(CIP-MR)が主に報告されているが、本研究ではバルク材料である点を利用してこれに加えて試料面に垂直方向にも電流を流して測定(CPP-MR)する事にも成功した。CPP-MRは従来測られているCIP-MRの約5倍の大きな磁気抵抗効果を示すことが見い出された。多層構造体は5-10nmの厚さのAgとFeよりなる完全なエピタキシャル関係を示した。試料全体の積層数は数万枚にも及ぶ。本研究ではバルク材が得られるため引張試験を容易に行うことが出来るようになった。Fe-Cu系では、160kgf/mm_2の引張強度と0.75%の伸びを示した。
金属ポルフィリン錯体によるC-H結合の活性化を利用する高立体選択的分子変換

本研究は、生体内金属酵素の一種と類似の基本構造を有する金属ポルフィリン錯体(1__)を触媒として用い、様々なタイプのC-H結合を活性化することにより、反応の立体化学等が厳密に規制された新しい合成反応を開発することを目的としている。これに関して、我々はすでにアルミニウムのポルフィリン錯体によりアルコールのカルビノールC-H結合が活性化され、系にアルデヒドやケトン等のカルボニル化合物が存在すると、それらが効率よく還元されることを見いだしていた。本年度は、この知見を基に、不斉炭素を有するケトンの還元反応を検討したところ、相当するアルコールが、高ジアステレオ選択的に生成することが明らかとなった。たとえば、イソプロパノールを水素源として2-メチシクロヘキサノンの還元反応を30°Cで行なうと、反応は18分で93%進行し、シス含有93%で2-メチルシクロヘキサノールを与えた。また、この反応をさらに継続すると、一度生成したシスアルコールがトランス体に異性化し、5時間後にはトランス体含有量が95%に達した。以上のように。本系では、反応時間を変えることにより、シスアルコール、トランスアルコールをそれぞれ高収率・高選択的に得ることができる。また、上記の反応において、不斉なアルコールを水素源として用いプロキラルなケトンの還元反応を行なうと、相当するアルコールがかなり高い光学純度で得られるとの知見も得た。以上のように。
正・逆共鳴光電子分光によるV_2O_3の研究

1.共鳴光電子分光;V2p-3d共鳴を行うためには530540eV程度、3p-3d共鳴を行うには4050eV程度までの可変の励起エネルギーが必要である。実験はV2p-3d共鳴は文部省高エネルギー研究所フォトンファクトリーBL-19Bで、3p-3d共鳴は同所BL-18Aで行う。2.共鳴逆光電子分光;励起源としてはキンボール社のBaOカソードタイプ、及びVG社のフィラメントカソードタイプの電子銃を用いて行う。実験は、現在高エネルギー研BL-19Bに設置してある物性研発光分光器を用いて行う。実験はいずれの場合も1×10^<-10>Torr以下の超高真空下で行う。又、清浄表面はダイアモンドやすりにより、超高真空下でやすりがけを行い得る。データはコンピュータによってとり込まれ、解析する。得られた実験結果に対して全員で議論、検討を行い、理論解析までを行う。
歯根膜の恒常性の維持や再生に関わる細胞機能に関係する新規遺伝子の同定

本年度は培養ヒト歯根膜細胞の骨芽細胞様分化におけるBMP-2/4の関与と、リコンビナントBMPアンタゴニストであるGremlinとFollistatinがこの細胞の骨芽細胞様分化に及ぼす作用の検討を行い、以下に示す結果を得た。(2)BMPアンタゴニストであるGremlin (10μg/ml)とFollistatin (10μg/ml)のリコンビナント蛋白それぞれの同時刺激は共に、ODMが誘導するALP活性と石灰化結節の形成の促進を有意に抑制した。これらの結果から、ODMはHPL cellsの骨芽細胞様分化を促進するが、これには内因性のBMP-2/4が部分的に関与しており、一方BMPアンタゴニストであるGremlinとFollistatinはODMが促進する骨芽細胞様分化を抑制的に制御することが明らかになった。したがって、前年度の研究成果と併せて考えると、歯根膜細胞は、恒常的にTwistとBMPアンタゴニストであるGremlinとFollistatinを産生して自らの骨芽細胞様分化を抑制的に制御していると考えられる。また、この細胞の骨芽細胞様分化誘導過程でTwistとこれらのBMPアンタゴニストの発現はそれぞれ促進・抑制され、この分化を調節している可能性がある。歯根膜組織の恒常性の維持や再生に関与する細胞機能を担う既知および未知の分子を明確にすることを目的として、本年度は培養ヒト歯根膜細胞の骨分化誘導過程における各種BMPアンタゴニストの発現動態と、BMP-2,PDGF-BB刺激による発現制御の検討を行い、以下に示す結果を得た。(2)HPL cellsをBMP-2で(0-72時間)刺激すると、骨マーカーとBMP-4のmRNA発現が上昇した。また、各種BMPアンタゴニストのうちTwistのみmRNA発現が上昇したが、Gremlin, Follistatin, Chordinは変化しなかった。(3)HPL cellsをPDGF-BBで(0-72時間)刺激すると、ALPとBMP-4のmRNA発現は抑制され、Osterix, Osteopontinの遺伝子発現は認められなかった。さらに、各種BMPアンタゴニストのうちChordinのみmRNA発現が減少し、Twist, Gremli1, Follistatinは変化しなかった。