hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光ピンセットに基づく高分子重合系の時空間物性解析

サイズの小さな粒子の変位を精度よく検出できる光ピンセット装置をセットアップした。超分子ポリマー水溶液および高分子物理ゲルに分散した微粒子の熱運動を解析し、局所物性とその空間分布を評価した。その結果、それらの物性は空間的に不均一であることを明らかにした。また、ゲル化過程(固化プロセス)は、不均一性の程度ならびにサイズスケールの変化を伴うことを明らかにした。本研究では、独自にセットアップした光ピンセットを用いて、重合過程における局所領域の粘弾性関数を測定する。連鎖重合系において局所粘弾性関数の周波数依存性を評価し、緩和時間を算出する。また、リビング重合系においては、局所粘度に基づき平均分子量に関する情報を抽出する。緩和時間および分子量をそれぞれの重合系中の空間座標に対してマッピングし、重合の進行に伴い(1)高分子の絡み合いがどのように発展するのか、あるいは(2)高分子がどのように生長するのかを明らかにする。さらに、重合系中における分子量の空間的な不均一性を、最終的に生成した高分子の分子量とその分布と比較・検討し、それらの相関を明らかにする。平成25年度に実施した具体的な項目と主な研究成果を以下にまとめる。(1)光ピンセット装置の改良:サイズの小さな粒子の変位を精度よく検出するため、蛍光ユニットをセットアップし、微粒子からの蛍光を四分割フォトダイオードにて検出できるようにセットアップした。また、ステージと対物レンズにそれぞれサーモスタット制御のヒーターを付属し、温度制御が可能であることを確認した。種々の温度において、紐状ミセル水溶液のG′およびG′′を周波数の関数として測定し、緩和過程における見かけの活性化エネルギーを算出した。その結果、算出した値は、レオメーターによって求めたバルクの値とよく一致した。(2)高分子溶液のゾル-ゲル転移過程における不均一性:高分子溶液に分散した微粒子の熱運動を解析し、ゾル-ゲル転移過程(固化プロセス)における不均一性を評価した。その結果、ゾルからゲルへの過程はマイクロスケールにおける物性の不均一化を伴って進行することを明らかにした。また、蛍光ユニットと高感度カメラを用いることによって、サイズの小さな微粒子(直径50 nm程度)の熱運動を精度よく検出できることも確認した。本研究では、独自にセットアップした光ピンセットを用いて、重合系中における局所領域の物性を測定・解析し、空間的な不均一性を評価する。とくに、重合の進行に伴い(1)高分子の絡み合いがどのように発展するのか、あるいは(2)高分子がどのように生長するのかを明らかにする。平成26年度に実施した具体的な項目と主な研究成果を以下にまとめる。(1)超分子ポリマー溶液のゾルーゲル転移過程における不均一性:粒子追跡法を用いて、低分子の自己組織化によって形成される超分子ポリマーの局所物性とその空間分布を評価した。その結果、不均一性のサイズスケールは、低分子の化学構造に依存して異なることを確認した。また、ゾル-ゲル転移過程(固化プロセス)について検討した結果、ゾルからゲルへの過程はマイクロスケールにおける物性の均一化を伴って進行することを明らかにした。さらに、ゾルーゲル転移を繰り返すと、均一化に時間を要することも確認した。(2)付加重合過程における不均一性:アミン化合物とグリシジルエーテル化合物の付加重合過程における局所物性とその空間分布を評価した。異なるサイズスケールの局所物性を評価するため、直径が500、200、100および50 nmのプローブ粒子を用いた。反応直後では、系は液体であり、粒子直径にかかわらず、系は均一であった。一方、十分に反応後では、系は固体であり、直径が100および50 nmの粒子を用いた場合、不均一性が検出された。これは、不均一性のサイズスケールが100 nm程度以下であることに対応する。高分子化学、超分子化学当初の目的・実施項目として、初年度に(1)光ピンセット装置の改良、および(2)局所領域における粘弾性関数の評価、また次年度に、(3)重合過程における緩和時間および(4)分子量の空間マッピング、(5)重合系中における分子量の空間不均一性と高分子の一次構造(分子量とその分布)との相関検討を設定した。平成25年度は当初の計画に従って、実施項目(1)光ピンセット装置の改良を行った。また、実施項目(2)紐状ミセル水溶液の局所領域における粘弾性関数を評価し、セットアップを検証した。さらに、重合過程のモデル実験として、高分子溶液のゾル-ゲル転移過程に着目し、系中の異なる場所に存在する微粒子の熱運動を解析することによって、ゾル-ゲル転移過程における空間不均一性を評価した。当初の計画通りに研究を進め、期待通りの結果・知見を得ることができた。また、それに加えて、高分子溶液のゾル-ゲル転移に伴う不均一化など新たな現象を見出した。研究成果の一部は学会にて発表済みである。以上の理由により、おおむね順調に研究が進展したと判断できる。

当初の目的・実施項目として、(1)光ピンセット装置の改良、および(2)局所領域における粘弾性関数の評価、(3)重合過程における緩和時間および(4)分子量の空間マッピング、(5)重合系中における分子量の空間不均一性と高分子の一次構造(分子量とその分布)との相関検討を設定した。平成25年度は、実施項目(1)および(2)を実施した。平成26年度は、これまでの知見をもとに、実施項目(3)、(4)および(5)を重点的に行う。アクリル酸のラジカル重合およびRAFT重合過程における局所粘弾性を評価する。緩和時間や分子量を重合系中の空間座標に対してマッピングし、空間不均一性の可視化を検討する。不均一性の程度と最終的に得られた高分子の分子量およびその分布とを比較・検討し、生長反応の空間的な不均一性が最終的に生成した高分子の一次構造に及ぼす影響を明らかにする。微粒子の熱運動解析による重合系中の不均一性評価についても検討する。系中の異なる場所に存在する微粒子の熱運動を解析することによって、空間不均一性に関する知見が得られることをすでに確認しており、実験遂行に支障はない。また、この方法では、直径が数十nm程度の微粒子をプローブとして用いることも可能である。本研究課題の遂行には光ピンセットの改良が必要不可欠であり、粒子の変位を精度よく検出するため、落射型蛍光ユニットを購入する予定であった。しかしながら、現有の光学部品を組み合わせることによって、精度の良い検出が達成されたため、未使用額が生じた。未使用額は、H26年度に実施する重合過程に関する検討に必要な物品費に充てることとする。H25年度にサーモスタット制御のヒーターを光ピンセット装置に導入し、試料の温度制御が可能であることを確認した。より精度良い温度制御を達成するため、試料ステージ用の温度制御装置を購入する予定である。また、重合に必要な種々の試薬、溶媒、ガラス器具類の購入を予定している。とくに、物性の空間スケールを議論するためには、様々なサイズの蛍光プローブ粒子の購入も必要である。挑戦的な本申請課題の遂行には、高分子化学、材料科学、レオロジーなどの多角的な知見が必要不可欠である。成果発表を兼ねた情報収集や討議のため、国内外の学会参加を計画している。
ピコ真核藻類の隠れた生活史戦略：TSA-FISH法を用いた細胞の可視化による解明

ピコ真核藻類は、極微小な細胞サイズながら、単なる細胞分裂による増殖だけではなく、より複雑な生活史により生存している可能性がゲノム解析により示唆されている。しかし、未だ生活史が発見された例はなく、その実体は全く不明である。近年申請者らは、ピコ真核藻類の一グループであり、海洋で最も繁栄している珪藻と極近縁の『パルマ藻』が、珪酸質の殻を持つ「有殻細胞ステージ」と無殻で遊泳性の「鞭毛細胞ステージ」を持つことを明らかにした。これは世界初のピコ真核藻類の生活史の発見事例である。そこで本研究は、自然群集からパルマ藻が持つ両細胞ステージを蛍光顕微鏡下で識別する方法をTSAーFISH法の改良により開発する。次に、この方法を用いて、生育域である親潮域をフィールドとして現場環境でのピコ真核藻類:パルマ藻の生活史を包括した個体群動態を明らかにし、ピコ真核藻類の隠れた生活史の解明を目的とする。本年度は、主な生育海域である亜寒帯域におけるパルマ藻の生活史も含めた個体群動態を把握するため、亜寒帯域の親潮域をフィールドに季節ごとに取得した現場サンプルを5月と7月にAラインモニタリング航海において採集し、これまでに収集したサンプルの分析を進めた。さらに、室内培養実験によるパルマ藻の生活史応答の解析パルマ藻の有殻細胞から鞭毛細へのステージへの移行に伴う生活史応答をパルマ藻の培養株を用いて、培養実験により栄養条件等の環境条件の影響の検証を進めた。次に、この方法を用いて、生育域である親潮域をフィールドとして現場環境でのピコ真核藻類:パルマ藻の生活史を包括した個体群動態を明らかにし、ピコ真核藻類の隠れた生活史適応戦略の解明に挑む。具体的には、1)TSA-FISH法と珪酸質に特異的な蛍光色素を利用した、蛍光顕微鏡下でパルマ藻の生活史を識別する観察法の開発、2)開発した観察法を用いた培養実験によるパルマ藻の生活史応答の解析、3)親潮域をフィールドとしたパルマ藻の生活史の季節動態の観測、4)パルマ藻の生活史戦略の適応的意義の検証を行う。本年度は蛍光顕微鏡下でパルマ藻の生活史の各ステージを識別する観察法の開発を中心に行い、まずパルマ藻をターゲットにしたTSA-FISH法の開発を進め、さらに、珪酸質に特異的な蛍光色素を用いた生活史の識別法の開発に着手した。本年度は、パルマ藻をターゲットにしたTSA-FISH法と珪酸質に特異的な蛍光色素を用いた生活史の識別法の開発に取り組み、当初の予定であるパルマ藻の細胞ステージを蛍光顕微鏡下で識別する方法の開発を進めることができた。また、ピコ真核藻類の1グループである微小珪藻類について、初めて特異的な生活史を発見することができた。以上より、本研究は概ね順調に進展していると判断する。本年度は昨年に続き、蛍光顕微鏡下でパルマ藻の生活史の各ステージを識別する観察法の開発を中心に行い、パルマ藻をターゲットにしたTSA-FISH法の開発と珪酸質に特異的な蛍光色素を用いた生活史の識別法の開発を進めた。本年度は昨年に引き続き、パルマ藻をターゲットにしたTSA-FISH法と珪酸質に特異的な蛍光色素を用いた生活史の識別法の開発に取り組み、パルマ藻の細胞ステージを蛍光顕微鏡下で識別する方法の開発を進めた。

しかしながら、まだ確立のためにはTSA-FISH法のprobeを改良する必要がある。一方、昨年初めての発見となったピコ真核藻類の1グループである微小珪藻類の特異的な生活史については、成果を論文として公表することができた。ピコ真核藻類は、極微小な細胞サイズながら、単なる細胞分裂による増殖だけではなく、より複雑な生活史により生存している可能性がゲノム解析により示唆されている。しかし、未だ生活史が発見された例はなく、その実体は全く不明である。近年申請者らは、ピコ真核藻類の一グループであり、海洋で最も繁栄している珪藻と極近縁の『パルマ藻』が、珪酸質の殻を持つ「有殻細胞ステージ」と無殻で遊泳性の「鞭毛細胞ステージ」を持つことを明らかにした。これは世界初のピコ真核藻類の生活史の発見事例である。そこで本研究は、自然群集からパルマ藻が持つ両細胞ステージを蛍光顕微鏡下で識別する方法をTSAーFISH法の改良により開発する。次に、この方法を用いて、生育域である親潮域をフィールドとして現場環境でのピコ真核藻類:パルマ藻の生活史を包括した個体群動態を明らかにし、ピコ真核藻類の隠れた生活史適応戦略の解明に挑む。具体的には、1)TSA-FISH法と珪酸質に特異的な蛍光色素を利用した、蛍光顕微鏡下でパルマ藻の生活史を識別する観察法の開発、2)開発した観察法を用いた培養実験によるパルマ藻の生活史応答の解析、3)親潮域をフィールドとしたパルマ藻の生活史の季節動態の観測、4)パルマ藻の生活史戦略の適応的意義の検証を行う。本年度は昨年に続き、パルマ藻をターゲットにしたTSA-FISH法の開発と珪酸質に特異的な蛍光色素を用いた生活史の識別法の開発を進めた。また、親潮域をフィールドとしたパルマ藻の生活史の季節動態の現場調査を進めた。本年度は昨年に引き続き、パルマ藻をターゲットにしたTSA-FISH法と珪酸質に特異的な蛍光色素を用いた生活史の識別法の開発に取り組み、パルマ藻の細胞ステージを蛍光顕微鏡下で識別する方法の開発を進めた。この識別法を用いて、親潮域をフィールドとしたパルマ藻の生活史の季節動態の現場調査のサンプルの分析を進める必要がある。また、この識別法を用いて室内培養実験によるパルマ藻の生活史応答の解析をする必要がある。次に、この方法を用いて、生育域である親潮域をフィールドとして現場環境でのピコ真核藻類:パルマ藻の生活史を包括した個体群動態を明らかにし、ピコ真核藻類の隠れた生活史の解明を目的とする。本年度は、主な生育海域である亜寒帯域におけるパルマ藻の生活史も含めた個体群動態を把握するため、亜寒帯域の親潮域をフィールドに季節ごとに取得した現場サンプルを5月と7月にAラインモニタリング航海において採集し、これまでに収集したサンプルの分析を進めた。
統計的モデル予測制御を用いた舵減揺型オートパイロット

統計的モデル予測制御による舵減揺型オートパイロットを開発するために、以下の項目について、数値実験、模型船実験および実船実験に基づいて検討する。(1)舵減揺型オートパイロットのためのRBF-ARXモデルに関してRBFに取り込む最適な変数(2)同定したRBF-ARXモデルを用いたモデル予測制御を実時間処理で実現するための粒子数(3)モデル予測制御における最適な予測区間(4)提案する方法の適用限界このような目的のもと、今年度は次の5項目に関して研究を実施した。(1)モデルのパラメータ同定法としてマルコフ連鎖モンテカルロ法に着目し、漁業調査船の横揺れの時系列データを用いた検証により、その有効性を確認した。この成果は国際会議で発表した。その後、RBF-ARXモデルのパラメータ同定を実現するためのプログラムに改良を行った。(2)昨年度の研究において、操舵による横揺れが応答モデルで記述できることを明らかにした。今年度は操縦運動時のおける横揺れ応答モデルに関して数学的・物理的な観点からより詳細に検討した。この成果は、日本船舶海洋工学会推進・運動性能研究会において発表し、研究会参加者と種々の討論を行った。そこでの議論を踏まえて、論文としてまとめたものを日本船舶海洋工学会論文集に投稿した。(3)RBF-ARXモデルは非線形横揺れの予測に対して有効であることを過去に示したが、振動現象の周波数特性はモデルのパラメータ同定のための重要な情報を与えることから、同モデルを周波数領域で表現するための方法について検討を行った。(4)模型船実験を実施するためのシステムの構築を行った。(5)円滑な実船実験を行うために、東京海洋大学海洋工学部付属練習船「汐路丸」にて予備実験を実施した。予備実験においては、データのサンプリング間隔などについて調査した。日本船舶海洋工学会推進・運動性能研究会における種々の討論を通して、多くの課題を解決することができた。また、模型船実験および実船実験を実施するための予備実験を順調に行うことができた。模型船実験および実船実験に基づき、提案する方法の有効性を検証する。モデルとしては、ARXモデルおよびRBF-ARXモデルをそれぞれ用いる予定である。統計的モデル予測制御による舵減揺型オートパイロットを開発するために、先ずは、針路と横揺れ角速度を被制御変数、舵角を制御入力とするRBF-ARXモデルの同定プログラムのコーディングを行う。次に、以下の項目について、数値実験、模型船実験および実船実験に基づいて検討する。(1)舵減揺型オートパイロットのためのRBF-ARXモデルに関してRBFに取り込む最適な変数(2)同定したRBF-ARXモデルを用いたモデル予測制御を実時間処理で実現するための粒子数(3)モデル予測制御における最適な予測区間(制御区間と一致区間の組み合わせ)(4)提案する方法の適用限界このような目的のもと、今年度は次の3項目に関して研究を実施した。(1)RBF-ARモデルのパラメータ同定のプログラムを作成し、高速小型船の縦運動の時系列データを用いた検証により、その有効性を確認した。この成果は国際ワークショップで発表した。(2)横揺れの連成影響を考慮した4自由度操縦運動予測モデルを用いた数値計算コードを構築するとともに、逐次データ同化を用いて、実験では計測できないモデルパラメータの推定を行う方法を提案した。この成果は日本船舶海洋工学会秋季講演会にて発表した。(3)横揺れの運動方程式中に含まれるパラメータの同定について検討を進める過程で、操舵による横揺れが応答モデルで記述できることを明らかにした。これによって、これまでに提案された舵減揺型オートパイロットで用いられた時系列モデルと物理モデルとの関係についてより深い考察を行うことができた。これを取りまとめ、横揺れの操縦応答モデルを時系列モデルで近似する方法を提案した。この成果は平成30年度日本船舶海洋工学会春季講演会で発表する予定である。当初はRBF-ARXモデルを積極的に活用する予定であったが、線形ARXモデルでも現象をよく近似できることが明らかとなった。このことから今後は、線形ARXモデルおよびRBF-ARXモデルの双方を用いて、より良い制御系設計の検討を進める。

(3)RBF-ARXモデルは非線形横揺れの予測に対して有効であることを過去に示したが、振動現象の周波数特性はモデルのパラメータ同定のための重要な情報を与えることから、同モデルを周波数領域で表現するための方法について検討を行った。(4)模型船実験を実施するためのシステムの構築を行った。(5)円滑な実船実験を行うために、東京海洋大学海洋工学部付属練習船「汐路丸」にて予備実験を実施した。予備実験においては、データのサンプリング間隔などについて調査した。日本船舶海洋工学会推進・運動性能研究会における種々の討論を通して、多くの課題を解決することができた。また、模型船実験および実船実験を実施するための予備実験を順調に行うことができた。FORTRAN言語を用いて開発したプログラムをC言語に移植し、模型船実験および実船実験による検証を行う。模型船実験に関しては水産工学研究所、実船実験に関しては東京海洋大学海洋工学部「汐路丸」および神戸大学海事科学部「深江丸」にてそれぞれ実施する予定である。模型船実験および実船実験に基づき、提案する方法の有効性を検証する。モデルとしては、ARXモデルおよびRBF-ARXモデルをそれぞれ用いる予定である。物品購入の手続きに時間を要したため、当初予定していた物品が購入できなかったことによる。当初、出席を予定していた国際会議に、公務の都合上、参加できなかったため。
最適性理論に基づく句構造の類型論的研究

今年度は、研究実施計画にあげた2つのトピック、(1)研究書や公刊された論文に基づく関連データの収集、(2)文法理論の検討、に沿って研究を進めた。他の作業((3)内外の学会での研究成果の発表、(4)研究計画のリビュー)については、研究の進捗状況を考慮して見合わせた。まず、(1)については、様々な語族に属する言語の句構造木の形状に関連するデータ(例:代名詞同一指示、かき混ぜの有無、項機能が形態論により同定されるか、統語論において同定されるか)を、研究文献から収集し、句構造木の形状を決定する3つの主要なパラメーター、(1)階層的⇔非階層的、(2)従属部マーキング⇔主要部マーキング、(3)内心構造⇔外心構造、に基づいて、言語を分類した。その結果、例えば、オーストラリア原住民語に属するウォルビリ語は、非階層的・主要部マーキング・外心構造として分類され、一方、バントゥー諸語の多く(例:チチェワ語、セソト語)は階層的・主要部マーキング・外心構造として分類される。ただし、数は多くはないものの、2つの句構造木の形状が共存する言語が存在することが、文献調査の過程で明らかになった。(2)については、ミニマリスト・プログラム、主要部駆動句構造文法、一般化句構造文法について句構造木の取り扱いを中心に検討したが、(1)(3)のパラメーターが生みだす句構造木のヴァリエーションを収容できる文法理論として、語彙機能文法が最も柔軟なモデルであることが判明した。
混合導電性ペロブスカイト型希土類酸化物の配位設計

イオン導電性と電子導電性を併せ持つ混合導電性ペロブスカイト型酸化物の精密な機能制御のためには、希土類の種類、組成が希土類の酸素配位に及ぼす影響を、詳細に解明することが重要である。ペロブスカイト型構造には、陽イオンの入り得るサイトが、12配位のAサイトと6配位のBサイトの2種類ある。同一の希土類金属Yを含むもので、Yが相対的に大きくなるY-Cr、及びYが相対的に小さくなるY-Laの2種類の組み合わせでペロブスカイト型結晶を、酸化イットリウムと酸化クロムあるいは酸化ランタンを用いて焼成した。粉末XRD測定を行い、リ-トベルト法による結晶構造解析を行った。また、本学超強力X線回折実験室において、EXAFSの測定を行った、解析の結果、YCrO_3では、Yが全てAサイトを占めるのに対し、YLaO_3では、Yが全てBサイトを占めるという結果が得られた。以上の結果より、同じ希土類イオンであっても、その半径が相対的に大きい場合はAサイトを占め、逆に相対的に小さくなるとBサイトを占めることが明らかになった。よって、種々のイオン半径を持つ希土類イオンを組み合わせ、同じ希土類イオンが同時に異なるサイトを占める構造を作ることができれば、格子のランダム性に影響し、イオン導電性等に興味深い特性が現れることが期待できる。焼成原料作成のため、インキュベータ-、蒸留水製造装置、並びに酸素分圧の調整が可能な電気炉を使用した。また、大型単結晶により分光するインシデントモノクロメーターを設置した粉末X線装置を本学超強力X線回折実験室において製作し、Kα_1線単独による精度の高い回折図形を測定し、精密なリ-トベルト解析を可能とした。
複合金属酸化物ナノ粒子／半導体コンポジットの光化学的合成と光触媒としての応用

Crを含む複合酸化物ナノ粒子は、光触媒による水分解反応の助触媒として注目されている。チタン酸ストロンチウムを半導体光触媒として、Crとの同時光析出を可能とする遷移金属種を探索した結果、新たにAuやPdなどでもCrとの同時析出法が可能なことを見出した。Au/Cr及びPd/Crナノ粒子は、水素生成の促進剤となることがわかった。さらにPd/Cr系について詳細な検討を行い、Cr前駆体濃度などの調製条件を変えた場合のPd/Crナノ粒子の電子状態、形態の変化と、その結果としてもたらされる水素生成の助触媒能との関係を明らかとした。また、Pd/Crナノ粒子が光析出するメカニズムを種々の実験結果から考察した。本研究では、半導体粉末上に2種の金属成分を含むナノ粒子を光化学的に析出させたコンポジット材料を調製し、未だ解明されていない(1)複合金属成分ナノ粒子の光化学的合成に関する基礎的知見の取得、(2)水素/酸素生成光触媒としての応用、(3)走査型プローブ顕微鏡を用いたコンポジットの電荷分離状態の直接観察を目的としている。当初の研究計画に従い、本年度は光析出法によってクロムとの複合体形成が可能な金属種を見つけ出す目的で、種々の遷移金属とクロム種の光化学的共担持を試みた。半導体としては、固相法で調製したチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を用いた。また我々は、n型半導体であるルチル型酸化チタン粉末に白金などの金属ナノ粒子を少量添加すると、400nm以下の紫外光を吸収して水を水素と酸素に分解する光触媒として働くことを新たな知見として見出した。本系は単純組成の金属酸化物半導体(TiO2)と担持金属からなる複合体であり、本研究の骨子のひとつである走査型プローブ顕微鏡を用いた電荷分離状態の観察を行う上で良いモデルケースになると考えられる。本年度においては、白金以外の金属担持効果について検討を進め、水の完全分解活性との相関を明らかとした。結果として、適量の白金ナノ粒子を高分散担持することが高活性化に繋がると結論した。当グループでは、以前にロジウムとクロムを組み合わせた助触媒を種々の半導体光触媒上へ同時析出法によって担持させることに成功している。本年度は、固相法で調製したチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を半導体光触媒として、Crとの同時光析出を可能とする遷移金属種の集中的探索を行った。その結果、新たにAuやPdなどでもCrとの同時析出が可能であることを見出した。さらには、水分解活性や助触媒を構成する金属の電子状態が、助触媒作成時におけるCr前駆体の濃度によって異なることを明らかにした。AuあるいはPdを担持したSrTiO3は水分解にほとんど活性を示さなかった。しかし、Au-CrあるいはPd-Cr種を助触媒として担持したSrTiO3は水分解に活性となった。特に、Pd-Cr種に関しては、従来知られている逐次光析出を用いて合成したPd/Cr2O3コアシェル型ナノ粒子助触媒よりも高い活性を与えることがわかった。平成2526年度の研究で、固相法で調製したチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を半導体光触媒として、Crとの同時光析出を可能とする遷移金属種の集中的探索を行った結果、新たにAuやPdなどでもCrとの同時析出法が可能なことを見出した。本年度は、特異的な挙動を示したPd/Cr系について詳細な検討を行い、Cr前駆体濃度などの調製条件を変えた場合のPd/Crナノ粒子の電子状態、形態の変化と、その結果としてもたらされる水素生成の助触媒能との関係を明らかとした。さらに本年度においては、これまで検討してきた水素生成系助触媒に加えて、水の酸化による酸素生成を促進する助触媒の探索研究も行った。その結果、同様な同時光析出法を用いて得たFe/Cr系ナノ粒子が水の酸化反応を促進する助触媒となることを明らかとした。Fe、あるいはCr単独では反応促進効果は得られず、FeとCrを複合化することが重要であると結論した。

さらにPd/Cr系について詳細な検討を行い、Cr前駆体濃度などの調製条件を変えた場合のPd/Crナノ粒子の電子状態、形態の変化と、その結果としてもたらされる水素生成の助触媒能との関係を明らかとした。また、Pd/Crナノ粒子が光析出するメカニズムを種々の実験結果から考察した。同時析出法に関する多くの基礎的知見が得られたこと、そして従来の逐次光析出を用いて合成したPd/Cr2O3コアシェル型ナノ粒子よりも高い活性を与えるPd-Cr系助触媒の開発に成功したことから、研究は順調に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。光触媒新規に水分解光触媒系としての有用性が明らかとなったAu-Cr/SrTiO3及びPd-Cr/SrTiO3に関しては、より詳細なキャラクタリゼーションを試みるとともに、走査型プローブ顕微鏡を用いた電荷分離状態の直接観察を試みる。特に、担持するPdとCrの量により水の完全分解の活性が著しく変化することに着目し、電荷分離挙動との相関を調べる。全体の研究計画に照らし合わせると必ずしも計画通りに進んではいないものの、研究目標達成の観点からは、順調に進展していると考えている。派遣業務の支払いに見積もっていた分を、別予算で支払うことができたため、次年度に繰り越すこととなった。前年度に調製した複合体のキャラクタリゼーションを行い、複合金属成分ナノ粒子の光化学的合成に関する基礎的知見を取得するとともに、水の分解に対する光触媒活性を調べ、応用研究へと展開していく。光触媒活性試験の結果を担持金属の種類、サイズ、形状、酸化状態などをパラメータとして比較し、材料の構造と光触媒活性との相関を明らかとする。金属担持ルチル型酸化チタンの系では、走査型プローブ顕微鏡を用いた電荷分離状態の直接観察を試みる。特に、担持金属の種類と量により水の完全分解の活性が著しく変化することに着目し、電荷分離挙動との相関を調べる。当該年度において、主に派遣業務の支払いに充てる予定である。実験装置をやや割安で購入することができたため。また、旅費(国内出張)を他の予算から工面することができたため。実験の性質上、使用頻度が高くなっている光触媒活性試験用キセノン光源の補充予算として使用する予定である。
音声生成解析モデルを用いた発声障害診断技術の開発

喉頭がんなどの声帯付近に発生する疾患では,発声障害が初期症状として現れる.このような疾患に対する現状の音声検査法(GRBAS尺度)は客観性に乏しいという問題がある.音声検査において,病変に近い声帯の流速変動波形(声帯音源波形)を知ることができれば,より正確に疾患の状態を知ることができる.本研究では,声道内の空気をばね・質点系で構成される集中系でモデル化し,測定した音声データから声帯音源波形を逆解析する手法の確立を目的とする.30年度は,本研究で提案する声帯音源逆解析手法の妥当性を確認するために,人間の発声器官を模した実験装置を製作した.30年度以前の実験装置は,加振器を用いて声帯振動を機械的に模擬するものであったが,30年度に製作した装置は,声帯部を気流により自励振動を行うウレタンエラストマー製の人工声帯弁とした.この人工声帯弁とアクリル製声道模型を組み合わせ,弁に圧力を加えることで音声を生成する,より人間に近い条件を模擬する実験装置を製作した.この実験装置で測定した音声から逆解析した声帯音源と,レーザードップラー流速計で測定した声帯音源は概ね一致しており,提案法による発声障害診断の見通しが立った.また,声帯部の病変による声帯音源波形変化の物理的メカニズムを明らかにすることができれば,疾患の程度や治療後の変化など,診断に有用な知見を得ることができる.30年度は声帯振動モデルを作成し,既存の声道解析モデルと組み合わせた,音声生成解析モデルを作成した.このモデルを用いて,声帯に擬似的な病変パラメータを与えてシミュレーションにより生成した声帯音源波形は,実際の病的音声を提案法により逆解析した波形と似た傾向を示した.30年度は自励振動を行う人工声帯弁を備えた実験装置を製作し,提案法の妥当性を確認する予定であった.実際に30年度は実験装置を製作し,実験装置で測定した音声から逆解析した声帯音源波形と,レーザードップラー流速計で測定した音源波形が概ね一致することを確認した.また,30年度は当初の予定通り,声帯振動をモデル化し,声道解析モデルと連成された音声生成解析モデルを作成した.本モデルに病的パラメータを与え,シミュレーションにより生成した声帯音源波形は,実際の病的音声を提案法により逆解析した波形と似た傾向を示した.これにより,本研究課題はほぼ計画通りに進展している.30年度は声帯自励振動を含めた発声機構のモデル化を行ったが,声帯振動解析モデルの妥当性は実験的に確認されていない.30年度に作成した声帯振動解析モデルはishizakaらの2質量モデルに基づいているが,本モデルの妥当性確認と改良のためには,30年度に製作した実験装置による測定結果との比較が必要である.また,シミュレーションにより生成した病的音源波形と逆解析された病的音源波形が似た形状を示すことを確認したが,波形の比較にとどまっており,病変が発声障害に及ぼす影響の物理的メカニズムは未だ明らかでない.これらの課題に取り組むため,31年度は30年度に製作した実験装置を用いて,音声生成解析モデルの改良を行う.改良にあたっては実験装置を用いた各種測定を行う.実験装置の声帯流速はレーザードップラー流速計により測定され,人工声帯弁の挙動はハイスピードカメラで測定される.また,弁前後の流体解析を行うため,補助的にCFDを用いる.音声生成解析モデルの妥当性を実験により検証しながら,解析モデルの剛性・質量を変化させることで擬似的な病変を付与し,病変と発声障害の物理的因果関係を明らかにする.声帯振動は声帯同士の衝突など非線形性を持つ振動であるため,線形固有値解析に加えて,シューティング法を用いた非線形振動解析を行う.これらの検討を通して,病変と声帯振動の間の物理的メカニズムを明らかにし,疾患の程度や治療後の変化など,診断に有用な知見を得る.以上の内容を整理し,音声測定条件(測定する母音の種類や声の高さ)を最適化した上で,音声診断手法としての確立を目指す.喉頭がんなどの声帯付近に発生する疾患では,発声障害が初期症状として現れる.このような疾患に対する現状の音声検査法(GRBAS尺度)は客観性に乏しいという問題がある.音声検査において,病変に近い声帯の流速変動波形(声帯音源波形)を知ることができれば,より正確に疾患の状態を知ることができる.本研究では,声道内の空気をばね・質点系で構成される集中系でモデル化し,測定した音声データから声帯音源波形を逆解析する手法の確立を目的とする.30年度は,本研究で提案する声帯音源逆解析手法の妥当性を確認するために,人間の発声器官を模した実験装置を製作した.30年度以前の実験装置は,加振器を用いて声帯振動を機械的に模擬するものであったが,30年度に製作した装置は,声帯部を気流により自励振動を行うウレタンエラストマー製の人工声帯弁とした.この人工声帯弁とアクリル製声道模型を組み合わせ,弁に圧力を加えることで音声を生成する,より人間に近い条件を模擬する実験装置を製作した.

この実験装置で測定した音声から逆解析した声帯音源と,レーザードップラー流速計で測定した声帯音源は概ね一致しており,提案法による発声障害診断の見通しが立った.また,声帯部の病変による声帯音源波形変化の物理的メカニズムを明らかにすることができれば,疾患の程度や治療後の変化など,診断に有用な知見を得ることができる.30年度は声帯振動モデルを作成し,既存の声道解析モデルと組み合わせた,音声生成解析モデルを作成した.このモデルを用いて,声帯に擬似的な病変パラメータを与えてシミュレーションにより生成した声帯音源波形は,実際の病的音声を提案法により逆解析した波形と似た傾向を示した.30年度は自励振動を行う人工声帯弁を備えた実験装置を製作し,提案法の妥当性を確認する予定であった.実際に30年度は実験装置を製作し,実験装置で測定した音声から逆解析した声帯音源波形と,レーザードップラー流速計で測定した音源波形が概ね一致することを確認した.また,30年度は当初の予定通り,声帯振動をモデル化し,声道解析モデルと連成された音声生成解析モデルを作成した.本モデルに病的パラメータを与え,シミュレーションにより生成した声帯音源波形は,実際の病的音声を提案法により逆解析した波形と似た傾向を示した.これにより,本研究課題はほぼ計画通りに進展している.30年度は声帯自励振動を含めた発声機構のモデル化を行ったが,声帯振動解析モデルの妥当性は実験的に確認されていない.30年度に作成した声帯振動解析モデルはishizakaらの2質量モデルに基づいているが,本モデルの妥当性確認と改良のためには,30年度に製作した実験装置による測定結果との比較が必要である.また,シミュレーションにより生成した病的音源波形と逆解析された病的音源波形が似た形状を示すことを確認したが,波形の比較にとどまっており,病変が発声障害に及ぼす影響の物理的メカニズムは未だ明らかでない.これらの課題に取り組むため,31年度は30年度に製作した実験装置を用いて,音声生成解析モデルの改良を行う.改良にあたっては実験装置を用いた各種測定を行う.実験装置の声帯流速はレーザードップラー流速計により測定され,人工声帯弁の挙動はハイスピードカメラで測定される.また,弁前後の流体解析を行うため,補助的にCFDを用いる.音声生成解析モデルの妥当性を実験により検証しながら,解析モデルの剛性・質量を変化させることで擬似的な病変を付与し,病変と発声障害の物理的因果関係を明らかにする.声帯振動は声帯同士の衝突など非線形性を持つ振動であるため,線形固有値解析に加えて,シューティング法を用いた非線形振動解析を行う.これらの検討を通して,病変と声帯振動の間の物理的メカニズムを明らかにし,疾患の程度や治療後の変化など,診断に有用な知見を得る.以上の内容を整理し,音声測定条件(測定する母音の種類や声の高さ)を最適化した上で,音声診断手法としての確立を目指す.
金ナノ粒子による局所温熱効果を利用した末梢動脈疾患治療の効果検証

金ナノロッドに近赤外線光を照射すると、フォトサーマル効果により金ナノロッドが熱を帯びることが知られている。我々はこの効果を利用して、局所の温熱療法が出来るシステムを構築しようとしている。またさらに金ナノロッドをドラッグデリバリーの手段の一つとしても活用できるように検討中である。静脈注射した金ナノロッドがどの程度炎症部位に集積するかをまず検証した。炎症のモデルとしては心不全マウスを用い、尾静脈から金ナノロッドを注入して、体内での分布を調べた。その結果、肝臓や脾臓など網内系に多く集積するが、炎症モデルマウスでは、コントロールマウスと比べて、心筋組織の炎症部位に金ナノロッドが3倍以上、有意に集積することが分かった。このことは、2019年3月に日本循環器学会学術集会で報告し、論文発表を行った(Accumulation of gold nano-rods in the failing heart of transgenic mice with the cardiac-specific expression of TNF-α. Heart and Vessels. 34:538-544, 2019)。この結果から、金ナノロッドを使用した炎症部位への温熱療法とドラッグデリバリーの可能性が示唆された。下肢虚血モデルでも同様のことを確認しようとしている。このモデルの場合は、血流が途絶していることから、静脈注射では、金ナノロッドを病変部位まで送達できない可能性があり、虚血部位の組織に直接投与する方法で検討中である。近赤外線と金ナノロッドを組み合わせた温熱治療の条件設定を行っている最中だが、局所的な温熱療法によって、虚血部位の血管新生促進を目標としている。下肢虚血モデル作成に時間を要している。金ナノロッドを虚血部位に注入し、近赤外線を当てることで、注入部位局所での温熱治療を目指しているが、その条件決めに時間を要している。通常の温熱治療に比べて血管新生を誘導する近赤外線の当て方、金ナノロッドを注入する量や、場所などを検討している。また現在は作成したモデルの効果をサーモグラフィーを使って評価しているが、これは体温を測ることが出来るものである。しかし、レーザードップラーを使用したほうがより正確に血流の過多を評価できることが知られている。今回の研究費にて購入できるレーザードップラーを検討している。以上のようにやや遅れている点もあるが、マウスに静脈注射した金ナノロッドは炎症部位に集積することが確認でき、その結果を学会報告と論文として発表することができた。静脈注射で金ナノロッドを使用することで、炎症部位にドラッグをデリバーすることもできることが証明でき、このことは一定の進捗があったと考えている。現在は、金ナノロッドと近赤外線による温熱療法の組み合わせで、局所の血管新生療法を検討中である。条件決めを行い、その後は血管新生を促すようなドラッグを金ナノロッドに結合させ、静脈注射もしくは局所注射にて金ナノロッドだけでなく、ドラッグも送達させたいと考えている。血流の測定を当施設にあるサーモグラフィーで行っているが、レーザードップラーを使用することで、正確な血流測定が出来ると考えている。レーザードップラーは、当施設では所持しておらず、金額的に可能な範囲での購入もしくは、他施設のものを一時的に使用させてもらうことなどを検討している。また金ナノロッドを使用したマウスの下肢を回収し、免疫染色ではCD31抗体を用いて内皮細胞の増加を病理標本からも評価する。さらに摘出した検体から蛋白やmRNAを回収し、発現している蛋白やmRNAを解析して生化学的にもサポートできるデータを集める。

しかし、レーザードップラーを使用したほうがより正確に血流の過多を評価できることが知られている。今回の研究費にて購入できるレーザードップラーを検討している。以上のようにやや遅れている点もあるが、マウスに静脈注射した金ナノロッドは炎症部位に集積することが確認でき、その結果を学会報告と論文として発表することができた。静脈注射で金ナノロッドを使用することで、炎症部位にドラッグをデリバーすることもできることが証明でき、このことは一定の進捗があったと考えている。現在は、金ナノロッドと近赤外線による温熱療法の組み合わせで、局所の血管新生療法を検討中である。条件決めを行い、その後は血管新生を促すようなドラッグを金ナノロッドに結合させ、静脈注射もしくは局所注射にて金ナノロッドだけでなく、ドラッグも送達させたいと考えている。血流の測定を当施設にあるサーモグラフィーで行っているが、レーザードップラーを使用することで、正確な血流測定が出来ると考えている。レーザードップラーは、当施設では所持しておらず、金額的に可能な範囲での購入もしくは、他施設のものを一時的に使用させてもらうことなどを検討している。また金ナノロッドを使用したマウスの下肢を回収し、免疫染色ではCD31抗体を用いて内皮細胞の増加を病理標本からも評価する。さらに摘出した検体から蛋白やmRNAを回収し、発現している蛋白やmRNAを解析して生化学的にもサポートできるデータを集める。マウスの下肢虚血モデルを作成し、血管新生の進行具合をサーモグラフィーで評価している。血流の評価は特に今回の実験で重きを置くところであるが、レーザードップラーの方が、血流を正確に測定でき、これまでの論文報告でも一般的である。しかし、当施設ではレーザードップラーを所持していない。そのため、今回の研究費の範囲で購入可能なレーザードップラーを探したが、高額であるため、次年度の費用と合算して改めて購入を検討したいと考えている。
横隔膜筋電位による笑いの定量化システムの構築とそれを用いた応用健康科学的研究

健康に寄与するとされる「笑い」が人間の身体にどのような影響を及ぼすのかを具体的に明らかにするため、人間の笑いを客観的・数量的に捉える手法を構築するとともに、笑いの発生量と唾液中コルチゾール値の変遷の関連について検討することから、笑いと健康との対応関係を調べた。笑いの量とコルチゾール値の変化との間に有意な相関は見出せなかったが、笑いと健康との関連を数量的に分析する手法を確立することができた。本研究では、横隔膜近傍で取得される筋電信号を用いて笑いを高精度に認識し定量化するアルゴリズムを構築し、さらに、それを応用健康科学領域で活用することをめざしている。平成23年度は、笑い測定の基礎的実験や先行研究の収集・整理を通して、腹部で検出される筋電波形の解析手法と定量化手法の検討をおこなった。とくに、以下の3点を検討した。(1)生体信号処理分野における先行研究の収集・整理をおこないながら、横隔膜近傍の筋電位の波形データから笑い特有の波形のみをより高精度に認識するためのアルゴリズムを検討した。笑いや咳など、横隔膜反応を伴う動作の筋電信号には周波数特性に共通点が見られたため、笑い特有の一連の波形発生のタイミングという時間軸を加味した解析アルゴリズムが必要であることがわかった。(2)横隔膜近傍で取得される筋電波形の振幅は、被験者の体脂肪率の影響を受けることがわかった。体脂肪率と波形の振幅の分析から、身体的差異に起因する波形の個体差を標準化する手がかりを得た。(3)横隔膜近傍と腹筋部位における笑い発生時の皮膚表面筋電位データの比較をおこなった。両条件での筋電データには類似性が見られたが、波形の振幅は横隔膜近傍での方が大きかった。笑いの筋電波形データの取得には、横隔膜近傍がより適していることがわかった。以上の成果をまとめ、「横隔膜式笑い測定システム」の今後の検討課題についても考察した論文を板村英典・池田資尚・池信敬子・森下伸也の共著で執筆し、「筋電計を用いた『笑い』の分類と定量化システムの検討-『横隔膜式笑い測定システム』の展望と課題」(『人間健康学研究』第4号、2012年3月)として発表した。本研究の目的は、1.人間の笑いの量を計測するための定量化システムの構築をおこない、2.それを用いて笑いの心身の健康への影響を客観的・定量的に明らかにすることである。最終年度にあたる平成25年度は、笑いの客観的把握とその数量化を果たすため、まず、「横隔膜式笑い測定システム」の精緻化に取り組んだ。笑った際に腹部で取得された筋電図に見出される波形のピークを笑いとして認識することによって、笑いを客観的に把握する方法を構築した。さらに、波形におけるピーク数が笑いの生起頻度としてあらわされることから、これを笑いの数量化の指標として用いることとした。上記の研究成果をふまえ、笑いが健康に及ぼす効果・影響を明らかにするため、笑いの発生頻度とストレスホルモンとよばれる唾液中コルチゾール値の変遷を比較する計測実験を実施した。結果、笑いによってストレス状態が緩和される効果があるという現象は見出されるものの、多く笑うほどストレス軽減に効果があるという正の相関は得られなかった。本研究の意義は、人間の笑いを客観的・数量的に把握するための手法を構築したこと、および笑いの数量化の指標を用いて健康指標との対応関係を明らかにするための手法を提示したことの2点に集約される。従来、笑いの心身への影響・効果について言及する際には、その影響・効果があらわれた身体側の医学的指標に関心が寄せられていた。刺激となった笑いそのものの量や強さといった数量的指標が客観的に示されなければ、どれくらいの笑いがどのように身体に影響を与えているのかという関係性を明らかにすることはできない。笑いの数量化・指標化が可能になることで、唾液中コルチゾール値に限らず血中のNK細胞の活性化の度合いなど、従来の研究において医学的指標として用いられてきたものとの比較・検討を重ねていくことで、笑いと健康との関係をより具体的に分析することができるだろう。本研究では、横隔膜近傍で取得される筋電信号を用いて笑いを高精度に認識し定量化する独自のアルゴリズムの構築を行い、さらに、それを応用健康科学領域で活用することを目的としている。平成24年度では、横隔膜近傍において取得されたさまざまな身体反応の筋電データをもとに、笑いと笑い以外の動きを弁別するために、周波数解析の手法を用いて笑いに特有の筋電波形の特徴の把握を試みた。また、それらと並行し、研究会等への参加・報告を通して医学・生体信号処理等、各専門領域に関わる専門家からの助言を受け、各関連領域の資料収集に努めた。以上で得られた知見の下、本研究の課題遂行に必要となる波形解析用のソフトウェア・プログラムの構築を行った。

その結果、笑いの発生時に腹部から取得された筋電波形から笑いとそれ以外の動作の周波数特性の違いをより明瞭な形で比較できるようになり、笑いの量を定量的に把握するための端緒を見出すことができた。以上に示したように、筋電計をもちいて笑いと笑い以外の身体動作を弁別し、笑いに特有の筋電位波形に見出される周波数帯域を特定したこと、さらに、それを手がかりとして笑いの量を客観的・定量的に把握する手法に関する端緒が得られたことは、応用健康科学領域において、従来、無意識のうちに表出されてはその場で消失・忘却されていたために捉えがたかった笑いと心身の健康との関連性を探る上で、きわめて重要な意義を持つものであるといえる。本研究において、笑いと健康との具体的な対応関係を明らかにするための知見を得られたことが本年度の成果である。平成23年度には、笑いの筋電波形による笑いの定量化には横隔膜近傍での測定が有効であることをはっきりさせることができた。しかし、本年度は筋電位の波形データから笑いの反応のみを高精度に認識するためのアルゴリズムの模索に重点をおいて分析を進めたため、当初計画していた多量のサンプル収集をおこなうには至らなかった。今後、データ収集と解析をさらに進めていきたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、笑いと健康指標との対応関係を客観的・定量的に明らかにすることである。従来、笑いを定量的に把握する手法については、笑った際の1)表情、2)笑い声、3)腹部の反応に着目するものがいくつか試みられている。これらのうち、われわれは腹の底から起こる「おかしみ」や「面白さ」をともなう笑いが発生している際に動くと考えられる横隔膜の反応を筋電計を用いて把握する手法を用いて、笑いに関するさまざまな予備的実験を行ってきた。その結果、1)と2)の笑いは「おかしみ」や「面白さ」をともなわずとも意図的に発することができるのに対し、3)腹部において検出される笑いには、それらの感情がともなうことが見出された。この視座に基づき、本研究では、3)腹部に反応が見られる大きな笑いが心身の健康に影響を与えるものと想定し、同部位において検出される笑いを定量的に把握する手法を構築することを最初の研究課題として設定し、次いで、笑いと心身における各種健康指標との対応関係を客観的・定量的な観点から比較・分析することを通じて、本研究の目的の達成を目指した。本年度では、笑いを定量的に把握する手法を構築するにあたり、信号処理を専門とする技術者との意見交換の場を適宜設けながら、笑いとそれ以外の身体動作から生じる生体信号波形を比較・検討するため、独自の波形解析用ソフトウェア・プログラムの構築を行った。この波形解析ソフトを用いることで、従来、煩雑な手続きが求められていた波形の分析作業の効率化が図られ、本研究の目的のひとつである笑いの定量的な把握を実現可能とする手法を見出すことができた。笑いと健康指標との客観的な対応関係を検討することが次の課題となることから、全体の進捗状況から鑑みるに、おおむね順調に進展しているといえる。今後は、前年度に知見として得られた笑いの高精度認識・定量的算出を可能とする波形解析アルゴリズムを、ソフトウェア・プログラムに反映させて、それを用いたデータ収集と解析をおこなっていく。本研究で主な分析対象とする「自然発生的な笑い」は被験者が意識的に発生させることのできない種類のものであるため、限られた実験時間内でその筋電波形を多量に収集することはなかなか困難なことである。
癌細胞運動とマトリックスメタロプロテアーゼ活性発現調節機構の解明

(結果)既知の4回膜貫通型分子とアクチン結合分子が同定された。培養細胞を用いた過剰発現系にて4回膜貫通型分子、アクチン結合分子とPTENの結合が免疫沈降法により確認された。この4回膜貫通型分子はC-末端の細胞内ドメインを介してPTENと結合することがわかった。また、アクチン結合分子はアクチン結合部位とは異なる部位でPTENと結合することがわかった。PTENのPI3-K/Akt経路抑制作用に対する4回膜貫通型分子ととアクチン結合分子の効果を抗リン酸化Akt抗体によるウエスタンプロッティングにて検討した。その結果、PTENによるAktのリン酸化抑制は4回膜貫通型分子と共発現することで増強された。(考察)インテグリン/FAK経路は細胞増殖、細胞分化、細胞運動を制御していおり、癌細胞浸潤機構解明の鍵であると考えられる。PTENはこのFAKの397番目チロシンを直接脱リン酸化することでFAKの活性を抑制し、PIP3を脱リン酸化することでも細胞運動を抑制する。最近、PTENのカルボキシル末端は膜への移行と安定性を制御していることが明らかになり、PTENのカルボキシル末端結合タンパクがPTENの活性を制御していると考えられる。今回PTEN結合分子として同定された4回膜貫通型分子はインテグリンと結合し細胞運動を制御していること、アクチン結合分子は細胞骨格形成に関与していることが報告されている。これらの経路にPTENがどの様に関与しているのか、FAKのリン酸化、MMPの活性発現に関与しているのかを今後検討する予定である。(結果)(考察)Focal Adhesion Kinase(FAK)は細胞増殖、細胞分化だけでなく細胞運動も制御している。ファイブロネクチンからの細胞運動誘導シグナルはFAKの397番目チロシンの自己リン酸化を引き起こす。この自己リン酸化はSrcとの複合体形成だけでなく、PI3-k活性化にも必須である。PTENはこのFAKの397番目チロシンを直接脱リン酸化することでFAKの活性を抑制し、PIP3を脱リン酸化することで細胞運動を抑制する。最近、PTENのC-末端は膜への移行と安定性を制御していることが明らかになり、PTENのC-末端結合タンパクがPTENの活性および安定性を制御していると考えられる。今回PTEN結合分子として同定された4回膜貫通型分子はインテグリンと結合し、細胞運動を制御していることが報告されている。この経路にPTENがどの様に関与しているのか、FAKのリン酸化、MMPの活性発現に関与しているのかを今後検討する予定である。