hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タンパク質のミトコンドリア標的化に必要なHsc70/HSDJシャペロン系の解析

サイトソルの分子シャペロンであるhsc70は、パートナーシャペロンとしてDnsJホモログを必要とする。哺乳類のサイトソルにはdj2(HSDJ/hdj-2)、dj1(hsp40/hdj-1)、dj3(DNJ3/CPR3)が存在する。一方、真核生物のサイトソルにGrpEホモログは存在しないものと考えられてきたが、最近hsc70に直接結合する因子として同定されたRAP46/BAG1-MはATP/ADP交換活性をもつと提唱されている。昨年度、代表者はdj2の生化学的な特徴を調べるとともに、タンパク質のミトコンドリア輸送と変性させたホタル・ルシフェラーゼの巻き戻しにdj1とdj2のどちらのDnaJホモログが必要なのか検討した。その結果hsc70-dj2シャペロン系がタンパク質の巻き戻しとミトコンドリアへのタンパク質輸送を中心的に担うシャペロン系であることを明らかにした(Teradaetal.JCB1997)。今年度は、以下の実験を行った。1. hsc70-dj1系あるいはhsc70-dj2系によるATPase活性の測定を行い、いずれのDnaJホモログによってもhsc70のATPase活性の増大がみられることを確認した。2. dj1、dj2のHeLa細胞内における分布を間接蛍光抗体法によって調べた。前者は核を中心に存在し、後者はサイトソルを中心に存在していた。また、熱ストレスによって細胞内分布が変わるか調べた。3.抗体レジンを用いたdepletion-readdition系をdj3やRAP46についても確立するために、それぞれのヒトcDNAをRT-PCR法によって調製し、大腸菌あるいは昆虫細胞を用いて組換えタンパク質の発現精製を行った。現在抗体を作成中である。サイトソルの分子シャペロンであるhsc70は、通常パートナーシャペロンとしてDnaJホモログを要求する。哺乳類のサイトソルはdj2(HSDJ/hdj-2)とdj1(hsp40/hdj-1)の2つのDnaJホモログが存在する。代表者はdj2の生化学的な特徴を調べると共に、タンパク質のミトコンドリア輸送と変性させたホタル・ルシフェラーゼの巻き戻しにどちらのDnaJホモログが必要なのか検討した。1)まずhsc70、dj2、dj1に対する抗体をそれぞれ結合させた3種類のレジンを作成し、in vitroの翻訳系で用いられるウサギ網状赤血球ライセ-トから、それぞれのシャペロンを除去する系を開発した。2)オルニチントランスカルバミラーゼ(OTC)前駆体をdj2を除去したウサギ網状赤血球ライセ-トで翻訳し、ミトコンドリアへの取り込み実験を行ったところ、コントロールに対して1/3に低下した。こんの低下は、昆虫細胞で発現させたHis_6-dj2を再添加すると回復した。これに対してdj1の除去はOTC前駆体の取り込みに影響しなかった。3)次に、サイトソルでのfolding反応のモデル基質として変性させたホタル・ルシフェラーゼを用いてライセ-ト中のどのシャベロンが必要なのか検討した。変性はルシフェラーゼは未処理のライセ-ト中で効率よく再生するが、dj2やhsc70を除去すると再生効率は著しく低下した。この低下は再添加によってほぼ完全に回復した。dj1の除去は効果なかった。さらに、精製したシャペロンによる再構成系においても確認された。以上より、タンパク質のミトコンドリア輸送とタンパク質の巻き戻しには、共にhsc70-dj2シャペロン系が関与することが明かとなった。
イメージングを駆使した光免疫治療のメカニズム解明と汎用性向上へ向けた展開

光免疫治療法は、近赤外光によりがん細胞のみを特異的に殺傷する新たな手法である。免疫を活性化すること、正常細胞を傷つけないことを大きな特徴とし、治療効果も高いことから注目されている治療法である。現在、米国および日本で臨床試験が行われており、良好な結果を示している。しかし、その開発経緯から、細胞障害のメカニズムが判っていないため、より効果および汎用性の高い新規薬剤開発は阻まれている。そこで本研究では、PETおよび光音響によるインビボ分子イメージング法を用い、PITのインビボでのメカニズム解明を目指す。さらに得られた知見をもとに、PITの汎用性・有効性の向上を目指した展開を図る。
蛇篭を用いた耐震性道路擁壁と評価手法の開発

本研究は,蛇籠現地調査に始まり,室内における変形特性および実大実験を通じ,抗土圧構造物として,蛇籠ならではの設計手法を提案することを目的とする。過去2か年の研究では,蛇篭の中詰土の変形・強度特性の把握,ミニチュア蛇籠模型実験による金網の拘束効果・結合方法の違いの確認,実大規模蛇籠擁壁の加振実験による異なる擁壁構造毎の耐震性検証,および実大規模実験結果を対象に安定計算とFEMによる再現解析を実施した。ここまでの成果は,背後地盤の安定性に関し試行くさび法により検討が可能であること,またFEM解析のモデル化に際し,通常扱うソリッド要素として蛇籠擁壁を扱うことが可能なことを示し,蛇籠擁壁の耐震設計手法の基礎的な部分を構築できたことである。最終年である今年度は,過去2ヵ年を含めためと研究テーマ全体のとりまとめを行った。現地調査結果,室内要素試験から実大規模模型実験を経て数値解析に至るまでをまとめ,耐震性蛇籠擁壁の開発と耐震性評価手法を提案した。具体的には以下の項目を実施した。1.文献調査および調査結果の技術者向けアーカイブを作製するとともに、室内要素試験から実大規模模型実験,数値解析までの検討結果を一連でまとめた。2.蛇籠擁壁の地震時挙動の評価の為,小型模型実験および実大模型実験結果を対象とした安定計算および数値解析を実施した。本検討により,蛇籠の解析パラメタの設定および安定計算手法と解析モデル作成方法を検討した。3.上記2項目を考慮した蛇籠擁壁の具体的な地震時耐震性の検証と評価手法の構築を行った。本検討で,耐震性蛇籠擁壁の開発と耐震性評価手法に関する基本的な設計手法あるいは施工方法の確立・提案に至った。4,一連の研究成果について,最終的に「防災力向上のための有効的な蛇籠の利活用に関するワークショップー蛇籠の現状と未来の活用に向けてー」を平成31年3月に開催し,広報活動を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。蛇籠を用いた耐震性擁壁の開発を目的に、中詰土の粒子配列、蛇籠の変形性能に着目し、H28年度は以下に示す5項目について研究を実施した。(1)蛇篭の利活用と地震被害に関する調査では、国内外における蛇籠の利用実態と斜面崩壊等に伴う道路擁壁被害に関する文献調査と現地調査を行った。対象は、2004年新潟県中越地震において、斜面崩壊等が顕著であった新潟県内の利用実態および2015年ネパールゴルカ地震における利用あるいは被害および被災原因等を把握し、直立に蛇籠を配置した擁壁に被害が多いことを確認した。(2)室内要素試験による中詰土のせん断特性の評価において、蛇篭の中詰土に対する室内要素試験を行い、粒子形状と粒子配列等の違いによるせん断特性を調べた。角礫と円礫による三軸試験の結果、円礫による粒子構造の方がせん断抵抗が大きく、また、角礫は、せん断時に角が取れる粒子破砕が発生し、間隙に詰まることで透水性を損なう可能性があることを把握した。(3)小型模型実験による蛇篭擁壁の変形特性評価では、ミニチュア蛇篭を作製し、変形拘束効果と蛇籠同士の緊結効果の検証を行った。その結果、緊結有かつ密詰めの方が水平抵抗が大きいこと、緊結部が破断すると水平抵抗は著しく減少すること、および密詰めの方が粒子破砕が多いことを確認した。(4)解析モデルの構築では、要素試験および小型模型実験結果に基づき、粒子配列とせん断抵抗をパラメタとするミニチュア蛇籠の再現数値解析をFEMにより実施・検証した。再現解析の結果、番線の拘束効果を考慮した解析モデルを提案することができた。(5)H29年度に向けての予備実大実験を行い、三段直壁による蛇籠擁壁の地震時挙動を把握した。ネパールで確認された被災後残留変形の再現と評価を行い、実大規模模型実験に向けて、必要な計測・調査項目を確認した。H28年度の計画に関し、(1)蛇籠の利活用と地震被害調査、(2)室内要素試験による中詰土および蛇籠単体のせん断特性の評価、および(3)室内蛇籠擁壁実験による地震時耐震性の検証の3項目について計画されていた。(1)については、海外被災事例調査は詳細に行うことができたが、国内における蛇籠の利用実態に関しては、新潟県の事例に関する資料調査に手間取り冬季に差し掛かったため、現地調査が困難となった。また、(2)、(3)については、当初の想像以上に進展し、蛇籠のせん断特性を詳細に把握し、数値解析モデルを構築でき、H29年度に向けて、予備的に実大規模模型実験を実施することができた。上記を総合的に見て、当初の計画以上に進展していると判断できる。本研究は、蛇籠擁壁を対象に、文献や現地調査に始まり、実大規模模型実験による耐震性検証を経て、耐震設計手法の確立を目的としている。この目標を達成するため、平成29年度は、以下の項目を実施し、耐震解析手法確立の基礎を構築することができた。(1)蛇篭の中詰土の変形・強度特性を把握するため、粒子径を調整した粗粒材を用い、粒子形状と粒子破砕性に着目した中詰土の排水せん断試験および繰返し排水せん断試験を行った。一連の試験から、粒子形状が丸い方がよりせん断抵抗が大きいことを明らかにした。

(2)複数のミニチュア蛇篭模型により、水平載荷実験を実施した。供試体のせん断変形による番線の拘束効果を確認し、結合方法の違いにより変形抑制効果が異なることを明らかにした。(3)実大規模の蛇籠擁壁と背後地盤を作製し、現場で施工可能な2種類の蛇籠擁壁構造についての加振実験を実施し、地震時挙動把握および耐震性検証を行った。擁壁構造は、階段状のもたれ式擁壁および蛇籠の個数を増やした重力式とし、いずれも擁壁高さを3m、背後地盤の奥行きは8m程度とした。模型の施工にあたり現場での設計・施工を念頭においたサウンディング調査および加振前後に3Dレーザー測量を行い、残留変形の把握を行った。前年度に実施した直立蛇籠擁壁の実験結果と比較し、上記2ケースは変形も少なく、より安定した耐震性を有する構造であることを把握した。(4)実大規模実験結果を対象とした安定計算とFEMによる再現解析を実施した。使用するパラメタについては、(1)および(2)における試験・実験結果に基づき設定した。背後地盤の安定性に関し、試行くさび法により検討が可能であること、また、FEM解析のモデル化に際し、通常扱うソリッド要素として蛇籠擁壁を扱っても、変形の再現が可能であることを示し、蛇籠擁壁のための耐震設計手法の基礎的な部分の検証をすることができた。H29年度の当初の計画に関し、(1)室内要素試験による中詰土のせん断特性の評価、(2)ミニチュア蛇篭模型実験、(3)実大規模模型実験による地震時耐震性の検証、および(4)数値解析による被害の再現の4項目について計画されていた。(1)について、現場で判断が難しい中詰め材形状の良し悪しについて、せん断メカニズムの把握を通じて判定材料とすることができ、(2)については蛇籠擁壁被害の様相を最も左右する緊結の有無について、定量的な把握をすることができた。(3)については、前年度実施分と合わせ3ケースの実大実験を実施し、コスト縮減による耐震化策の検証をすることができ、ここまでは、当初の想像した以上に研究成果が得られ、進展した。(4)に関しては、蛇籠擁壁のFEMモデルの検討までで、今後、耐震設計手法の確立に向けては、解析の精度を検討する必要がある。しかし、肝心の実大規模模型実験を完遂することができており、FEMに関しては、H30年度に検討を終えるための十分なデータの蓄積ができている。上記を総合的に見て、当初の計画以上に進展していると判断できる。本研究は,蛇籠現地調査に始まり,室内における変形特性および実大実験を通じ,抗土圧構造物として,蛇籠ならではの設計手法を提案することを目的とする。過去2か年の研究では,蛇篭の中詰土の変形・強度特性の把握,ミニチュア蛇籠模型実験による金網の拘束効果・結合方法の違いの確認,実大規模蛇籠擁壁の加振実験による異なる擁壁構造毎の耐震性検証,および実大規模実験結果を対象に安定計算とFEMによる再現解析を実施した。ここまでの成果は,背後地盤の安定性に関し試行くさび法により検討が可能であること,またFEM解析のモデル化に際し,通常扱うソリッド要素として蛇籠擁壁を扱うことが可能なことを示し,蛇籠擁壁の耐震設計手法の基礎的な部分を構築できたことである。最終年である今年度は,過去2ヵ年を含めためと研究テーマ全体のとりまとめを行った。現地調査結果,室内要素試験から実大規模模型実験を経て数値解析に至るまでをまとめ,耐震性蛇籠擁壁の開発と耐震性評価手法を提案した。具体的には以下の項目を実施した。
がん患者の心理的サポートに対する援助要請行動の促進の実現に関する研究

本研究は,がん患者の心理社会的サポートサービスに対する援助要請行動の促進要因・阻害要因を把握し,心理社会的サポートサービスの利用を促進するためのサービス開発を目的とした。これまでの研究の結果より,各利用ステージで心理社会的サポートサービスの利用に影響する要因が異なることがわかった。したがって,例えば,利用ステージごと合ったメッセージ,つまり,テーラードメッセージを用いて重要他者からの勧めがあると,効果的に問題を抱えるがん患者を心理社会的サポートサービスの利用につなぐことができると考えた。そこで,がん患者の心理社会的サポートサービスの利用を促進するためのサービスとして, 3つの利用ステージ(無関心期(適応),無関心期(適応障害・大うつ病),関心期)に対してそれぞれテーラードメッセージを用いたチラシを作成し,その効果を検討することを目的とした。外来通院中のがん患者を対象とし,インターネット調査を実施した。Time1の調査において,各利用ステージに対して,チラシなし群,チラシ(コントロールデザイン)群,チラシ(テーラードデザイン)群を設け,対象者をランダムに振り分けて,医療スタッフまたは家族から渡されたと教示した上で,チラシを提示した。約1ヶ月後に追跡調査を行った。各利用ステージにおけるチラシの効果を検討するためにχ2検定を行った。その結果、いずれのステージにおいても、利用者数とチラシの種類との間に有意な関連は見られなかった。しかしながら,関心期においてのみ,有意ではないものの,テーラードデザインのチラシ群の利用者数が他の群より多かった。これらの結果の背景には,特に無関心期においてメッセージが利用ステージに合っていなかったこと,Time2のデータ収集時期がTime1から約1ヶ月後と早かったこと,実際の他者からの利用勧奨の影響の強さがあると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。(サービスの内容及び名称に基づき「心理的サポート」から「心理社会的サポートサービス」とした。)平成27年度は,まずがん患者の心理社会的サポートサービスの利用に対する態度尺度を作成し,それを用いて心理社会的サポートサービスに対する援助要請行動の促進要因・阻害要因を検討した。インターネット調査会社を利用して,外来通院中のがん患者を対象にアンケート調査を行った。作成した尺度は,利用後のポジティブな結果期待,主観的規範,スティグマに対する抵抗感,利用後のネガティブな結果に対する懸念,援助要請に対する抵抗感の5因子32項目からなり,信頼性および妥当性が確認された。次に,上記の調査(Time1)から約半年後に,Time1時点で心理社会的サポートサービスを利用したことのない者(以下,非利用者)を対象に追跡調査(Time2)を行った。行動変容理論のひとつであるトランスセオレティカルモデルを参考に,がん患者の問題の認識と心理社会的サポートサービスの利用について非利用者の行動変容のステージを,無関心期(適応),無関心期(適応障害・大うつ病),そして関心期の3つに分類した(以下,利用ステージと呼ぶ)。そして,利用ステージごとに,実際の心理社会的サポートサービスの利用への促進要因・阻害要因を検討した。その結果,無関心期(適応)では,Time1時における援助要請に対する抵抗感,医療スタッフまたは家族からの勧め,そしてTime1時の将来に対する心配が,無関心期(適応障害・大うつ病)では,医療スタッフまたは家族からの勧めが,関心期ではTime1時における社会や対人関係に関する心配が影響することがわかった。同一サンプルに対して半年の期間をあけてインターネット調査を計画していたところ(time1, time2)、平成27年6月末に当初依頼予定であった調査会社に必要サンプル数が存在しないことが発覚した。その後,必要サンプル数を満たすコホートを所持する調査会社を見つけたが,予算を考慮した質問数への大幅な再調整が必要があった。さらに,調査会社の保持するコホートの最新パネルが利用できる時期および予算執行時期,そして対象者の回答時期を考慮し,年度をまたいだ計画へ修正したため。

これらの結果の背景には,特に無関心期においてメッセージが利用ステージに合っていなかったこと,Time2のデータ収集時期がTime1から約1ヶ月後と早かったこと,実際の他者からの利用勧奨の影響の強さがあると考えられる。平成27度に計画していた調査が遅れたため,次年度に予定している調査時期を早めることや,調査期間を短縮すること,予備調査をなくし,またインタビュー調査を自由記述に変更するなどして対応する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
斬新なリポソ-ム複合体(プロテオリポソ-ム)の調製と機能に関する研究

本研究では、チャネルタンパク質のモデルとした、αーヘリックスペプチド分子の片側面のみに酸性基あるいは塩基性基を有する両親媒性シ-クエンシャルポリペプチドを斬新な手法により調製し、これを脂質二分子膜に埋め込こんで生体膜のモデル膜を構築した。加えて同膜系の構造およびイオン輸送機能を、ポリペプチドー二分子膜系の相互作用という観点から基礎的に検討した。具体的には側鎖極性基を保護したポリ(_γーメチルLーグルタメ-ト)(PMg)およびポリ(N^εートリフルオロアセチルLーリジン)(PTL)を用い、気ー水界面に両ポリペプチド単分子膜を形成した。同単分子膜をそれぞれ膜が固体凝集状態となる表面圧まで圧縮し、水相側に配向した保護基のみを選択的に脱保護した。得られたポリペプチドは分子の片側3分の1面(総残基の34%)のみに酸性のLーグルタミン酸残基(ama.ー66/34 MG/GA)あるいは塩基性のLーリジン残基(amb.ー66/34 TL/L)が集中した両親媒性シ-ケンシャルポリペプチドであった。また同ポリペプチド調製の際に水相にN.Nージメチルホルムアミドを添加することによりLーグルタミン酸残基含率を51%まで高めることやポリ(nーヘキシルLーグルタメ-ト)(PHeLG)を出発物質として同含率を27%に抑制することも可能になった。これら両親媒性シ-ケンシャルポリペプチドは水溶液中でミセル状会合体を形成する一方、二分子膜中では同ポリペプチドの疎水面を膜側に、親水面を互いに向けあう様に逆ミセル状会合体を形成した。この構造は天然のイオンチャネルの構造に非常に類似したものであり、膜のイオン透過性を著しく向上させ、人工イオンチャネルとして有効に作用することがわかった。またこの両親媒性シ-ケンシャルポリペプチドにより形成されるイオンチャネルは透過イオンをその水和イオン半径で認識し、水和イオン半径の比較的小さなナトリウムやセシウムに対して有効なイオンチャネルとして機能した。水面に展開したポリ(γ-メチルLグルタメ-ト)(PMLG)単分子膜を固体状態の表面圧を示すまで圧縮して回転、併進などの分子運動を抑え、この状態でPMLG分子の下方の側面のみを鹸化反応して特異な両親媒性シ-クエンシャルポリアミノ酸を得た。この調製において、単分子膜表面圧力測定装置(日本レ-ザ電子(株)製)を設備として購入し、鹸化反応時のPMLG単分子固体膜の表面圧力を高精度で調整することにより、純度の高い両親媒性シ-クエンシャルポリアミノ酸(am.-MG/GA)を得ることに成功した。得られた同ポリアミノ酸のシ-クエンスは、V8プロテア-ゼを用いた酵素分解と、それにより得られたオリゴマ-のゲルフィルトレ-ションクロマトグラフィ-に基づく分子種分析によって確認され、am.-MG/GAヘリックス分子の片側面1/3のみにグルタミン酸残基が存在することが裏付けられた。またam.-MG/GAはは各種有機溶媒をはじめ中性pHの水溶液にも可溶であることからその両親媒性が確認され、その負の溶解熱(-3.14Kcal/mol)やネガティブ染色法を用いた電子顕微鏡観察により、am.-MG/GA分子は水溶液中で安定なミセル状の会合体を形成して存在することを明らかにした。

一方、am.-MG/GA-二分子膜系からなるリポソ-ム複合体においては、同ポリアミノ酸分子は親水性側面を互いに向け会った逆ミセルとして存在し、分子6本が会合してイオンチャネル様の集合体を形成することを、電子顕微鏡観察より確認するに至った。これらの結果は、本研究の当初の主たる目的が達成された状況にあることを示すものである。さらにこの両親媒性シ-クエンシャルポリアミノ酸の6本会合体は、実際にイオンの透過通路として有効であるとの基礎的知見も既に得ており、“ミサイルドラッグ"等の応用分野に対する同リポソ-ム複合体の有用性が期待される。昨年度に引き続き単分子膜法を用いて、両親媒性シ-クエンシャルポリペプチドを調製した。また調製条件を変えることにより、親水性残基含率の制御を試みた。さらに得られた両親媒性シ-クエンシャルポリペプチドの水溶液中における構造形成を熱力学的、分光学的に検討し、電子顕微鏡で直接観察した。出発物質として用いたポリペプチドは、ポリ(γーメチルLーグルタメ-ト)(PMG)、PMGより疎水性が強いポリ(nーヘキシルLーグルタメ-ト)(PHeG)、二本のPMG分子をフレキシブルなスペ-サ-で連結したポリペプチドMPrMの3種類である。水面上に形成したPMG単分子固体膜を、分子の片側面のみ選択的に加水分解し、グルタミン酸残基含率34mol%の両親媒性シ-クエンシャルポリペプチド(ama.ー66/34MG/GA)を調製した。さらにDMFを含む水溶液の上に形成したPMG単分子膜を同様に加水分解することにより親水性残基の割合が高い両親媒性シ-クエンシャルポリペプチドを調製した。この親水性残基含率は液相のDMF濃度3vol%の場合、51mol%であった。またPMGより疎水性が強いPHeGを出発物質として用いることにより、親水性残基含率が少ない(27mol%)両親媒性シ-クエンシャルポリペプチドを調製した。加えてフレキシブルなスペ-サ-を含むMPrMについても片面加水分解反応が可能であり、その加水分解率は1本のPMG分子を加水分解して得られたポリペプチドのそれとほぼ等しかった(35mol%)。得られた両親媒性シ-クエンシャルポリペプチドは、中性、弱塩基性の水および有機溶媒に可溶であった。特に水への溶解は発熱的であり、水溶液中においては疎水性相互作用により自己会合し、水に可溶化していることが示唆された。さらにこの可溶化するpH領域は、ポリペプチドの親水性残基含率に依存した。電子顕微鏡観察より水溶液中におけるこのポリペプチドの会合構造を直接確認した。
インスリン受容体基質のユビキチン修飾の制御機構とその生理的・病態的意義の解明

インスリン様成長因子(IGF)-Iの長期刺激によってインスリン受容体基質(IRS)-1はプロテアソーム依存的に分解されることから、IRS-1をユビキチン化するE3ユビキチンリガーゼを探索した。プロテオミクス解析により、IRS-1結合タンパク質として、SCF構成因子のうち基質の認識に関わっているF-boxタンパク質のひとつ、β-TRCPを同定した。L6細胞のβ-TRCPを発現抑制したところ、IGF-I長期刺激によって誘導されるIRS-1の分解が抑制された。IGF-I刺激に応答してβ-TRCPがmTORC1経路の活性化依存的にIRS-1と結合することも併せ、mTORC1経路の活性化によって誘導されるIRS-1の分解にはSCFβ-TRCP複合体が必要と考えられた。続いて、mTORC1経路の活性化に応答して起こるSCFβ-TRCP複合体によるIRS-1分解に必要なリン酸化されるSer/Thr残基を決定した。β-TRCPはリン酸化されたSer/Thr残基を含むコンセンサス配列を介して基質を認識することが知られているが、IRS-1の422番目のSer残基をアラニン残基に置換すると、IGF-I刺激によるIRS-1の分解が抑制されることを見出した。更に、この変異型IRS-1(S422A)はIGF-I刺激に応答したβ-TRCPとの相互作用が完全に消失した。以上の結果より、mTORC1経路の活性化によってIRS-1の422番目のSer残基がリン酸化され、これを認識してSCFβ-TRCP複合体がIRS-1にリクルートされるとIRS-1がユビキチン化、プロテアソームを介した分解が誘導されると結論した。現在、IRSを認識して相互作用するユビキチンリガーゼや脱ユビキチン化酵素の同定を進めている。IRS-1の分解、ひいてはインスリン様シグナルを修飾する分子を新しく同定し、IRSとその分子の相互作用機構の解明にも成功した。この点は、高く評価でき、更に、複数の修飾因子の同定に成功しつつある。これまでの計画通り、現在、IRSを認識して相互作用するユビキチンリガーゼや脱ユビキチン化酵素の同定を進め、これらが疾患で果たす役割、動物の一生に果たす役割を検討する。
Tympanic border cellにおける内耳幹細胞の性質の解明

本研究の目的は、tympanic border cellの遺伝子発現解析により、蝸牛基底膜下に局在する内耳前駆細胞(slow cycling細胞)の維持と制御機構を解明することである。これらは蝸牛有毛細胞の再生につながると期待される。本研究では新生仔マウス蝸牛を用いた2つの手法によって遂行された。まず内耳凍結切片からレーザーマイクロダイセクションによる選択的な細胞集団の採取法の検討、そして蝸牛コルチ器単離細胞から作製したOtosphereの遺伝子発現解析およびコルチ器・幹細胞(ES細胞)との比較解析である。後者により発見された複数の幹細胞マーカーの一部がこの目的部位に局在することが確認された。cDNAマイクロアレイに必要なRNAの質についての解析中であるが、実験結果が安定せず、解析が不十分である。さらにどのくらいの切片を用いれば、cDNAマイクロアレイを行うことができる量のRNAを採取できるかの検討をする必要がある。本研究の目的は、tympanic bordercell近傍の内耳幹細胞の遺伝子発現を解析し、その制御メカニズムの解明することにより内耳再生による感音難聴治療法の開発を行うことである。昨年度の検討で、マウス内耳蝸牛凍結サンプルを用いたLCM(Laser captured microdissection)法によるRNAサンプル抽出が質・量ともに改善されたものの、cDNAマイクロアレイ解析に使える値(増幅ありで最低10 ngのRNAかつRIN値が7以上)には到達できなかった。さらに、細胞種の特定のための染色法の改良も必要と考えられた。これらについては、今後も継続して検討を行う予定である。一方、限られた研究期間で本研究の目的を果たすべく、上記の検討に並行して、本年度より新たな切り口での取り組みも始めた。すなわち、当科で得られたマイクロアレイデータ(伊木ら、投稿中)から内耳幹細胞の候補となる遺伝子をいくつか抽出し、そのキャラクタリゼーションを行うというものである。このデータは細胞種ごとの個別解析でなく、生後0日齢の蝸牛感覚上皮・otosphere・ES細胞、の発現比較解析により得られた。具体的には、蝸牛感覚上皮に比べ、otosphereやES細胞で発現が有意に上昇していた遺伝子について、その検証を行うものである。まず、週齢の異なる(胎生期成獣期)マウス内耳について染色による発現確認を行った結果、胎生期新生仔期にかけて、tympanic bordercell近傍でシグナルの確認された遺伝子があった。LCM法によるRNAサンプル抽出が質・量ともに改善されたものの、cDNAマイクロアレイ解析に使える値には到達できなかった。これらについてはここ2年間検討しており、今後も継続して検討を行う予定ではあるが、急速に改善できるものではないと思われる。限られた研究期間で本研究の目的を果たすため、上記の検討に並行して、本年度より新たな切り口での取り組みも始めた。既に当科にて別の手法で得られたマイクロアレイデータ(伊木ら、投稿中)から内耳幹細胞の候補となる遺伝子をいくつか抽出し、そのキャラクタリゼーションを行うというものである。本研究の「目的」および「研究実施計画」は、tympanic border cell近傍の内耳幹細胞の遺伝子発現を解析し、その制御メカニズムを解明することにより、内耳再生による感音難聴治療法の開発を行うことである。研究期間(4年)を通じて、何度も実験に行き詰ったが、最終的に以下の知見を得ることができた。1)内耳サンプルのLCM(Laser captured microdissection)法の確立:抽出されたRNAサンプルの質および量をマイクロアレイレベル(最低10 ngのRNAかつRIN値が7以上)にするための改良を行った。結果得られた知見は以下の通りであった。まず、固定(脱灰)サンプルよりも未固定サンプルが良かった。次に、未固定だと切片の形状がかなり悪いため、tympanic border cellを特定するためのレポーターマウスの使用が必要であった。細胞種特定のための染色法には限界があった。さらに、採取細胞は少なくとも100個必要であると考えられた。2)内耳幹細胞の遺伝子発現の解析:1)の確立に時間を要したため、LCMを用いない方法にてtympanic bordercell近傍の内耳幹細胞の発現遺伝子の確認を試みた。当科で得られたマイクロアレイデータ(伊木ら、PLoS One. 2017;12:e0179901.)から、内耳幹細胞の候補となる遺伝子をいくつか抽出し、抗体による内耳切片の免疫組織染色を行った。その結果、tympanic bordercell近傍で染まった分子が見つかった。本研究で得られた成果の一部は新たな知見であり、今後の内耳研究における発展を願う。cDNAマイクロアレイに必要なRNAの質についての解析が不十分である。

さらにどのくらいの切片を用いれば、cDNAマイクロアレイを行うことができる量のRNAを採取できるかの検討をする必要がある。マウス内耳の凍結切片からLCMの技術を用いて採取したRNAについて、cDNAマイクロアレイの解析に適した質および量を採取できているか、引き続き、検証する。内耳幹細胞を含むtympanic border cellに特異的に発現する遺伝子を発見するため、cDNAマイクロアレイを行い、その結果の解析を行う。新たな切り口である「マイクロアレイデータから得られた内耳幹細胞の候補遺伝子のキャラクタリゼーション」は、生後0日齢マウスの内耳サンプルの解析である。この日齢において、本研究課題で検討対象のtympanic bordercell近傍のslow-cycling cellが検出されていることから、研究目的も合致していると思われる。これら2本立ての検討により、今後研究が推進するものと考えられる。耳科学マウス内耳の凍結切片からLCMの技術を用いて採取したRNAについて、cDNAマイクロアレイの解析に適した質および量を採取できているか、検証する。平成26年度、27年度研究経費では、マイクロアレイの実験データの蓄積・解析に用いるコンピュータを計上していたが、内耳のサンプリングや固定などの条件検討に十分な時間をかけたため、研究に遅延が生じ、マイクロアレイの準備については次年度に行うこととした。また、国内学会にて本研究成果についても次年度以降に行う予定とした。平成26年度研究経費では、マイクロアレイの実験データの蓄積・解析に用いるコンピュータを計上していたが、内耳のサンプリングや固定などの条件検討に十分な時間をかけたため、研究に遅延が生じ、マイクロアレイの準備については次年度に行うこととした。また、国内学会にて本研究成果についても次年度に行う予定とした。平成28年度からマイクアレイの解析を開始する予定である。消耗品費については、動物の経費に加え、マイクロアレイに必要な試薬などを計上している。平成28年度以降は前年度の結果を含めた成果の公表の増加を考え、国際学会、国内学会、論文投稿などに関連する諸費用を旅費、謝金、その他に計上している。前年度の未使用額はこれらの経費に充てることとする。平成27年度からマイクロアレイの解析を開始する。平成27年度以降は前年度の結果を含めた成果の公表の増加を考え、国際学会、国内学会、論文投稿などに関連する諸費用を旅費、謝金、その他に計上している。
新規二次元物質複合体の微細構造と物性を関連付けるその場測定の研究

昨年度までに多くの低次元物質のその場観察測定を行ない、物性との関連を調べる研究を行なった。とくに高温観察は試料汚染を軽減し、正確なデータ取得に有益であった。新規二次元物質は興味深い性質を示すことが明らかになった。例えば、PdSe2層状物質はSe原子空孔を通して、予想されていないPd2Se3層に変化することがわかった。またBN層に成長したNbS2はスーパセル再構成を示した。二次元アモルファスカーボン物質においては原子ごとに異なるK吸収端の測定に成功した。これらの成果はPRL誌などに発表された。また低温観察においては、0次元物質である量子ドットのバンドギャップの粒子形やサイズ依存性を調べることに成功した。これらの成果は現在投稿中である。
韓国電子産業の基盤形成期におけるアメリカ政府及びバテル記念研究所の関与とその実態

韓国における電子産業の発展については、特定産業の育成政策が重要な役割を果たしたということが社会的に定説となっている。しかし研究代表者は、韓国の電子産業の実態について、韓国政府によるマスタープラン策定、電子部門の研究開発等に対して、その形成期から米政府の関与があることを指摘している。なかでも米国「バテル記念研究所」を通じたKISTへの関与は、韓国政府が果たしたとされる役割との関連において解明されるべき課題を残している。本研究は、韓国電子産業の基盤形成に果たした米国政府の関与を、韓国の産業政策の実態調査と分析を通じて明らかにし、定説とされてきた発展メカニズムを再検討しようとするものである。
集団間葛藤と同調行動がもたらす「文化」生成の検討

本研究の目的は、集団間葛藤状況が同調行動を促進させるとの仮説の妥当性を検討すること、そして、促進された同調行動が「文化」の生成を促すか否かを検討することに遭った。実験室実験および進化シミュレーションを実施した結果、1)集団間葛藤状況において少数派同調にも適応価が見られた、2)実験の結果、集団間葛藤時において多数派同調傾向は観測されなかった。ただし、協力傾向に男女差が見られた。成果1)は社会心理学研究に掲載され、成果2)は国内の諸学会にて発表された。昨年度は、神戸大学にて実験室実験を実施した。参加者は約80名ほどであった。また、株式会社マクロミルに調査を依頼し、500名のモニターを対象としたデータを取得した。これらの成果は、the 16th annualmeeting of the Society for Personality and Social Psychologyや日本行動進化学会第7回大会、日本心理学会第78回大会、日本社会心理学会第55回大会などで発表された。高知工科大学の三船恒裕氏、広島大学の杉浦仁美氏、応用社会心理学研究所の坪井翔氏、北海道大学の李楊氏、William and Marry大学のJoanna Schug氏、慶應義塾大学の増井啓太氏、広島修道大学の中西大輔氏との共同研究も継続している。特に、中西氏との共同プロジェクトである実験プログラムの開発は、商品が完成し、現在、バグ取りを行いながら、ソースコードの公開を準備している最中である。論文は、第2著者として、社会心理学研究において「実在集団を用いた社会的アイデンティティ理論および閉ざされた一般互酬仮説の妥当性の検討:広島東洋カープファンを対象とした場面想定法実験」が公刊された。その他にも、得られた成果を論文として投稿する準備を行っている。神戸大学、広島修道大学、高知工科大学にて実験室実験を実施した。神戸大学および広島修道大学での実験の成果は、The 16th annual meeting of the Society for Personality and Social Psychology,日本行動進化学会第8回大会、日本社会心理学会第56回大会、日本心理学会第79回大会などで発表された。そして、中西大輔氏との共同プロジェクトである実験プログラムの開発は、いくつかの試行を重ねて、ほとんどのバグを排除することに成功した。論文は、第2著者として「集団間葛藤における内集団協力と頻度依存傾向:少数派同調を導入した進化シミュレーションによる思考実験」が公刊された。現在、昨年度に行った実験の論文化を行っており、神戸大学での研究成果は、Journal of Evolutionary PsychologyやJournal of Experimental Social Psychologyに投稿中である。実験を実施するために必要なソフトウェアがほぼ完成したことから、今年度から行動を測定する実験を実施することができる。また、神戸大学で採りつづけてきたデータがほぼ集まり、成果を論文化する段階に来ている。社会心理学今年度の前期において、行動実験を実施する。5月にパイロットテストを行い、6月には本実験を実施する。その後、改良を加えて、後期にデータの収集を行う。実験計画では、実験プログラムを用いた実験室実験を計画していた。しかし、プログラムの開発が遅れたこと、実験を実施する広島修道大学の実験参加者プールが枯渇してしまったことから、実験を実施することができなかった。実験プログラムのバグ確認がほぼ完了したため、今年度の前期に実験を実施する。そのための旅費、謝金、人件費などに使用する予定である。
ラット視床下部における虚血後再潅流障害過程の神経生理学的、病理学的、生化学的解析

4動脈閉塞全脳虚血後再潅流モデルラットを用い、視床下部及び側坐核について、全脳虚血後再潅流による神経細胞障害過程を、脳内微小透析膜法による生理学的方法、病理学的方法を用いて研究した。再潅流4日後の時点で、組織学的には、視床下部及び側坐核の両者において、pycnotic neuronal change、浮腫等の虚血性変化の進展を認めた。免疫組織化学的にはGFAP染色陽性所見を認めた。脳内微小透析膜法によっては、全脳虚血後再潅流モデルラット群の視床下部細胞外液中のドパミン放出の基底レベルは、sham-control群と差異が認められなかった。それに対して、側坐核のドパミン放出の基底レベルは低下していた。セロトニン放出の基底レベルについては、両者において変化が認められなかった。カリウムイオン刺激によるドパミンの放出増加については、モデル群において、視床下部については放出増加が抑制されていた。側坐核については、逆に増強された放出増加が認められた。一方、カリウムイオン刺激によるセロトニンの放出増加については、視床下部及び側坐核のいずれにおいても、変化が認められなかった。したがって、視床下部及び側坐核のいずれにおいても、モノアミン放出能からみたモノアミン作動性神経細胞の機能は、全脳虚血後再潅流に対し強い抵抗性を持つと考えられた。更に、セロトニン作動性神経細胞の方が、ドパミン作動性神経細胞と比較し、より強い抵抗性を持っていると考えられた。また、ドパミン作動性神経細胞の機能については、視床下部と側坐核との間で、機能保持の態様に差異があることがわかった。視床下部及び側坐核のいずれにおいても、形態学的変化に比し、モノアミン放出能が比較的保持されていた以上の結果は、形態変化に先行して機能が喪失するとする、従来の常識的理解に反するものであった。4動脈閉塞全脳虚血後再潅流モデルラットを用い、視床下部と側坐核について、全脳虚血後再潅流による神経細胞障害を、脳内徹小透析膜法による生理学的方法、病理学的方法及び生化学的方法を併用して検討した。本年度は、第1段階として、再潅流後4日の時点での生理学的及び病理学的検討を行った。その結果、組織学的には、視床下部と側坐核の両者において、神経細胞のpycnotic neural change、浮腫等の虚血による神経の変性所見を認めた。免疫組織化学的には、GFAP染色にて、陽性反応を認めた。脳内微小透析膜法による検討において、側坐核細胞外液中へのドパミン放出の基底レベルが低下しているのに対して、視床下部のドパミン放出の基底レベルには、コントロールと差がなかった。セロトニンの放出の基底レベルには、視床下部と側坐核のいずれにおいても、コントロールと差が認められなかった。他方、カリウムイオン刺激によるドパミン放出増加については、側坐核では、コントロールに比し、増強された放出増加が認められたが、視床下部では、コントロールに比し放出増加が抑制されていた。セロトニンの放出増加については、視床下部と側坐核のいずれにおいても、コントロールと差が認められなかった。従って、視床下部と側坐核のいずれにおいても、モノアミン放出能よりみたドパミン及びセロトニン作働性神経細胞の機能は、全脳虚血後再潅流に対し強い抵抗性を持っていると考えられた。

ただし、ドパミン作働性神経細胞の機能は、視床下部と側坐核とでは上記のように機能の保持の態様に差があることもわかった。視床下部と側坐核のいずれにおいても、形態学的変化にも関わらず、モノアミン放出能が保たれていた以上の結果は、形態の変化に先行して機能は喪失されるとする従来の常識的理解に反するものであった。4動脈閉塞全脳虚血後再潅流モデルラットを用い、視床下部及び側坐核について、全脳虚血後再潅流による神経細胞障害過程を、脳内微小透析膜法による生理学的方法、病理学的方法を用いて研究した。再潅流4日後の時点で、組織学的には、視床下部および側坐核の両者において、pycnotic neuronal change、浮腫等の虚血性変化の進展を認めた。免疫組織化学的にはGFAP染色陽性所見を認めた。脳内微小透析膜法によっては、全脳虚血後再潅流モデルラット群の視床下部細胞外液中へのドパミン放出の基底レベルは、sham-control群と差異が認められなかった。それに対して、側坐核のドパミン放出の基底レベルは低下していた。セロトニン放出の基底レベルについては、両者において変化が認められなかった。カリウムイオン刺激によるドパミンの放出増加については、モデル群において、視床下部については放出増加が抑制されていた。側坐核については、逆に増強された放出増加が認められた。一方、カリウムイオン刺激によるセロトニンの放出増加については、視床下部及び側坐核のいずれにおいても、変化が認められなかった。したがって、視床下部及び側坐核のいずれにおいても、モノアミン放出能からみたモノアミン作動性神経細胞の機能は、全脳虚血後再潅流に対し強い抵抗性を持つと考えられた。更に、セロトニン作動性神経細胞の方が、ドパミン作動性神経細胞と比較し、より強い抵抗性を持っていると考えられた。また、ドパミン作動性神経細胞の機能については、視床下部と側坐核との間で、機能保持の態様に差異があることがわかった。視床下部及び側坐核のいずれにおいても、形態学的変化に比し、モノアミン放出能が比較的保持されていた以上の結果は、形態変化に先行して機能が喪失するとする、従来の常識的理解に反するものであった。
湿式法による機能性無機材料の合成とキャラクタリゼ-ション

高イオン誘電性、インタ-カレ-ション、高温超伝導性などの高い機能を示す無機材料の合成においては、組成の最適化と同時に微細構造の制御が重要である。本研究は、高い機能性を示す無機材料の湿式合成プロセスの開発と、反応過程の解明、微細構造の解析、および生成する材料の特性評価を行ったものであり、以下のような成果を得た。1.各金属の硝酸塩水溶液を出発原料とする噴霧熱分解法により、酸化物高温超伝導微粒子が直接合成できることを見いだした。Y-Ba-Cu-O系では、1000°C付近で斜方晶YBa_2Cu_3O_<7-x>微粒子がまたBi-Ca-Sr-Cu-O系では、800°C付近でBi_2CaSr_2Cu_2Ox微粒子が得られた。2.アルカノ-ルアミン類で安定化した金属アルコキシドのアルコ-ル溶液を用いて、ディップコ-ティング法により、YBa_2Cu_3O_<7-x>およびBi_2Ca_2Sr_2Cu_3Ox超伝導薄膜を作製した。薄膜は、それぞれ90Kと86KでTc(zero)を示した。3.ゾル-ゲル法によるB_2O_3-SiO_2およびMO-B_2O_3-SiO_2(M=Mg、Zn)薄膜の作製においては、コ-ティング雰囲気の制御が重要であることを示した。4.ゾル-ゲル法によって各種鋼板にZrO_2やSiO_2膜をコ-ティングすることが、鋼板の耐熱性や耐候性の向上に効果的であることを明らかにした。さらに、これらの膜にメチル基を導入して構造を柔軟にすることは、薄膜形成後の鋼板に加工性をもたらすことを見いだした。5.ゾル溶液にポリエチレングリコ-ルなどの適当な有機高分子を添加することによって、生成するゲル膜を柔軟にし、スタンパ-を用いてサブミクロンオ-ダ-の微細加工が可能なプロセスを開発した。6.ゾル-ゲル法により、H_3PMo_<12>O_<40>・29H_2Oを最大40%まで含むSiO_2膜を作製した。これらの膜では導電率の対数値が湿度に対してほぼ直線的に変化し、湿度センサ-への応用が期待できることを明らかにした。高イオン導電性、触媒能、高温超伝導性などの極めて高い機能性を有する無機材料の合成においてはは、組成の最適化とともに微細構造の厳密な制御が必要である。このような材料の合成法として水溶液やアルコール溶液から出発する湿式法は、得られる材料の均質性、計上の多様性、量産性などの点で優れている。しかしながら現在のところ、湿式合成法では出発物質の選択や、その反応過程が充分に解明されていないという問題点もある。本研究では、高い機能性を有する無機材料を合成するプロセスを確立することを目的として、目的物質に適した合成プロセスの開発と反応過程の解明、微細構造の解析、および得られる材料の特性評価を行ったものである。主な成果は次の通りである。

1.種々の配位子により安定化させた銅、イットリウム、バリウムのアルコキシドを出発原料として、塗膜熱分解法によりY-Ba-Cu-O系複合酸化物薄膜を作製した。これらの薄膜の作製条件が超伝導特性などに与える影響について検討したところ、エタノールアミン類で安定化させた金属アルコキシドを用いることにより絶対温度91Kにおいて超伝導転移を示す薄膜を作製することに成功した。また同様の方法を120Kで超伝導転移を示すBi-Sr-Ca-Cu-O系に応用したところ、860°Cで20時間焼成することにより基板と垂直方向に強くC軸配向した膜が得られることを見出した。2.銅、イットリウム、バリウムの各硝酸塩水溶液を超音波噴蒸して発生させた微小液的を熱分解する噴霧熱分解法を用いて、Y-Ba-Cu-O系複合酸化物の微粒子を作製した。反応温度またはキャリアガス流量と作製した粒子の構造について検討したところ、本合成法において粒子の生成は反応温度には大きく左右されるが、炉内での滞留時間にはあまり影響されないことがわかった。また得られた微粒子は、平均粒径0.5μm程度の非常に均質の球状粒子であり、焼結性に優れていることを見出した。適当な化合物の水溶液あるいはアルコ-ル溶液を出発原料とする湿式法は、高イオン伝導体、超伝導体、強誘電体などの機能性無機材料の合成法として、均質性、合成温度などの点で固相法よりも優れている。本研究は、高い機能性を示す各種無機材料の合成プロセスの開発と、生成する材料の特性評価を行ったものであり、以下のような成果を得た。1.各金属の硝酸塩水溶液を出発原料とし、これを噴霧熱分解する方法により、Bi_2CaSr_2Cu_2O_x超伝導微粒子を直接合成することに成功した。これらの微粒子の生成に対しては、分解温度の他、雰囲気も大きな影響を及ぼすことを見いだした。2.ゾルーゲル法を用いることにより、H_3PM_<012>O_<40>・29H_2Oを最大40%まで含むSiO_2膜を作製し、プロトン導電率の湿度に対する可逆的な応答性より、湿度センサ-への応用の可能性のあることを示した。3.ホウ素のアルコキシドを出発原料に用いる、B_2O_3ーSiO_2系あるいはMOーB_2O_3ーSiO_2(M=Mg、Zn)系パッシベ-ション膜の作製においては、コ-ティング雰囲気の制御が重要であることを明らかにした。4.ゾルーゲル法により各種鋼板上にZrO_2やSiO_2膜をコ-ティングすることが、鋼板の耐熱性や耐候性の向上に効果的であることを明らかにした。さらに、これらの膜にメチル基を導入して膜の構造を柔軟にすることにより、薄膜形成後の鋼板の加工性が向上することを見いだした。5.金属アルコキシドを加水分解して得られるゾル溶液に、ポリエチレングリコ-ルなどの適当な有機高分子を添加することによって、生成するゲル膜の硬化速度や構造を制御できることを明らかにした。また、このような硬化速度を制御したゲル膜にスタンパ-で微細加工を施し、後に熱処理することによって、ガラス基板上にサブミクロンオ-ダ-のパタ-ンを形成できることを示した。
日本における「同一労働同一賃金」の法政策に関する基礎的研究

この研究は、正規労働者と非正規労働者との待遇格差の是正をどのような法理論によって実現することが可能であるかを検討するものである。「働き方改革」のなかでは、「同一労働同一賃金」という考え方が、正規労働者と非正規労働者の間の待遇格差を是正する法理論的基礎を提供するものとされている。しかし、「同一労働同一賃金」論は、これまで多様な意味で持ちられてきた用語であり、それが非正規労働者の待遇改善にどのように寄与できる理論と言えるかは、必ずしも明らかではない。そこで、(1)日本における「同一労働同一賃金」原則の歴史研究および比較法研究を通じて、その規範的基礎構造を明らかにすることを目的としている。
多層膜X線結像光学システムの開発研究

極端紫外線からX線領域(波長300-0.1A,エネルギー40eV-100keV)における結像光学システムは多層膜反射鏡の開発によって著しく性能が向上する。それは宇宙観測、生体観察等に用いられ、それぞれの研究分野の先端を押し進め、革新をもたらすものと期待される。波長域130-140Aと170-180Aに感度を持つMo/Si多層膜球面鏡(口径20cm,焦点距離30cm)からなる直入射望遠鏡を製作し、ロケットに搭載して天体観測を行なった。これは太陽以外の天体の初めての狭帯域撮像観測であり、見事に成功した。従来の斜入射望遠鏡に比べて、遙かに優れた性能を有しており、その有用性が実証された。斜入射望遠鏡に応用するために多層膜スーパーミラーの設計・製作を進めている。X線天文衛星「あすか」に搭載されたX線望遠鏡にこの反射鏡を用いれば、10-60keVの領域でも高い感度を持つことがシミュレーション計算によって明らかにされた。試作された多層膜スーパーミラーを特性X線で評価したところ、ほぼ期待される性能が得られた。回転放物面と双曲面の金属鏡からなるウオルターI型X線望遠鏡を試作した。そのサンプルミラーの表面粗さをSTM、Wyko粗さ計及びA1-Kα特性X線の散乱で測定した。その結果、切削加工のみでは十分でなく、研磨することによって必要とする面が得られることが明らかになった。円筒内面スパッタ装置は納入され、立ち上げを行なっている。
高能力鉄酸化細菌の分子育種に関する研究

鉄酸化細菌を利用したバイオリーチングは、既存の乾式製錬プロセスと比較して環境への負荷が小さいため、今後21世紀型金属製錬プロセスに発展していくことが期待されており、高いバイオリーチング能力を有する鉄酸化細菌を作製し、バイオリーチング反応装置をコンパクトにすることができれば、浮選精鉱などの高品位鉱の処理にもバイオリーチングの適用範囲が拡大可能となる。そこで本研究においては、鉄酸化細菌の能力を抜本的に改善するための基礎研究として、第一鉄イオン酸化能力が既存の菌株と比べ数倍程度高い鉄酸化細菌を分子生物学的手法で作製・育種するとともに,その遺伝子組換え体の野生株に対する競争力を評価することを目的とした。遺伝子組み換え体の選択マーカーとして水銀耐性遺伝子が連結されたベクターDNAを用い、エレクトロポレーションの条件を検討し、比較的効率よく形質転換が起こる条件を見いだした。鉄酸化酵素遺伝子を連結した遺伝子組換え体について、その鉄酸化速度を測定したが、酸化速度の有為な向上は見られなかった。ベクターDNAの安定性の検討を行い、純粋培養系では水銀イオンが存在しない状態で10回以上植え継ぎを行っても、ベクターDNAは安定して存在することが確認された。遺伝子組換え体と野生株との競合関係を解析するため、両者を混合して2種培養を行ったが、水銀イオンの選択圧をかけない場合には、培養液中の遺伝子組換え体の比率は速やかに減少し、野生株のみが残存した。水銀耐性遺伝子以外の選択マーカーとして、銀耐性遺伝子に着目し、極めて高い銀耐性を示す菌株E-24株について、その耐性機構の検討を行い、銀イオンを積極的に体外に排出している可能性を見いだした。銀耐性遺伝子の大腸菌へのクローニングを試みたが、目的のクローンは得られなかった。鉄酸化細菌を利用したバイオリーチングは,既存の乾式製錬プロセスと比較して環境への負荷が小さいため,今後21世紀型金属製錬プロセスに発展していくことが期待されており,高いバイオリーチング能力を有する鉄酸化細菌を作製し,バイオリーチング反応装置をコンパクトにすることができれば,浮選精鉱などの高品位鉱の処理にもバイオリーチングの適用範囲が拡大可能となる。そこで本研究においては,鉄酸化細菌の能力を抜本的に改善するための基礎研究として,第一鉄イオン酸化能力が既存の菌株と比べ数倍程度高い鉄酸化細菌を分子生物学的手法で作製・育種するとともに,その遺伝子組換え体の野生株に対する競争力を評価することを目的とした。鉄酸化細菌の遺伝子組み換え体の選択マーカーとして,鉄酸化細菌由来の水銀耐性遺伝子を連結させたベクターDNAを作成した。当研究室保有株の中から,増殖が速く,かつ選択マーカーの水銀イオンに感受性を示す鉄酸化細菌(宿主)を数株選抜し,エレクトロポレーション法によりベクターDNAの導入を試みたが,形質転換効率の高いものは見いだせなかった。また,鉄酸化細菌の遺伝子組み換え体の選択マーカーとして,既存の水銀耐性遺伝子以外のものとして銀耐性遺伝子に着目し,それを保有する鉄酸化細菌の探索を行った。当研究室保有株の中から,高い銀耐性を示す菌株数株を選抜し,Salmonellaで見つかっている銀耐性遺伝子との相同性を検討中である。さらに,当研究室保有の鉄酸化速度の速い鉄酸化細菌の単離株から染色体DNAを抽出・精製し,鉄酸化細菌Fel株由来の鉄酸化酵素遺伝子をプローブとして用いて,それらの菌株の鉄酸化酵素遺伝子をサザンハイブリダイゼーション法により大腸菌プラスミドにクローニングした。鉄酸化細菌を利用したバイオリーチングは、既存の乾式製錬プロセスと比較して環境への負荷が小さいため、今後21世紀型金属製錬プロセスに発展していくことが期持されており、高いバイオリーチング能力を有する鉄酸化細菌を作製し、バイオリーチング反応装置をコンパクトにすることができれば、浮選精鉱などの高品位鉱の処理にもバイオリーチングの適用範囲が拡大可能となる。