hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
静水圧下超音波計測によるマルチバンド超伝導体の超伝導の発現機構の解明

また、超伝導の臨界磁場が40 T以上であることを超音波計測でも確認した。これは、C66の巨大なソフト化の起源はスピン由来ではなく電気四極子Ov'であることを改めて示しており、四極子相互作用が超伝導と密接に関わっていることを示唆している。本研究課題では、静水圧力下で弾性定数と超音波吸収係数を測定する超音波実験を行うことにより、マルチバンド超伝導体Ba(Fe1-xCox)2As2とA-15超伝導体V3Siにおける電気四極子や回転効果を明らかにし、マルチバンド超伝導体の超伝導の発現機構の解明を目的としている。Ba(Fe1-xCox)2As2の特徴的な性質を示す母物質、構造相転移を示す試料、構造相転移と超伝導を示す試料、超伝導だけを示す試料の常圧での超音波実験を行い、弾性定数C66の巨大なソフト化と超音波吸収係数の発散的振る舞いを観測し、解析を行い、論文で発表した。また、パルス磁場の実験の機会を得たので、強磁場中超音波実験を行い、C66の巨大なソフト化が強磁場中でもほとんど変わらないことを示し、学会で発表した。一方、静水圧力セルを用いた静水圧力下超音波実験を進めようとしたが、静水圧力のセッティング中などで試料が破損した。これは、もともとBa(Fe1-xCox)2As2は劈開しやすく壊れやすい試料であるためである。新たな試料の選定のため、量子臨界点近傍の濃度である試料をいくつか選び、まず試料の素性を明らかにするため、常圧での実験を進めている。しかしながら、低温実験のための液体ヘリウムを供給する大学のヘリウム液化機がほぼ半年ほど故障等で停止していたため、若干選定作業が遅れている。縮退したマルチバンドを持ち横波弾性定数C66が巨大なソフト化を示す正方晶系鉄ヒ素超伝導体Ba(Fe1-xCox)2As2の超伝導の発現機構を明らかにするため、量子臨界点近傍と思われる仕込み量濃度x = 0.075の試料の常圧下でのC66の測定を行った。C66は、150 Kから23 Kまで約60%の巨大なソフト化を示し、23 Kで急速にハード化した。この振る舞いは、超伝導転移によるものであると考えられ、超伝導だけを示す濃度の試料としては、x = 0.075の試料のC66は非常に大きなソフト化を示したことが分かった。四極子感受率のキュリーワイスの式により解析した結果、四極子-歪み相互作用のエネルギーが他の濃度の試料と比較して約1.5倍と突出して大きいことが分かった。この結果から、超伝導が現れる量子臨界点近傍では四極子-歪み相互作用が著しく発達すると考えられ、超伝導の発現機構に四極子が重要な役割を果たしていること強く示唆している。立方晶A-15系V3Siは、3次元的で複雑なマルチバンド構造を持ち、横波弾性定数(C11-C12)/2が巨大なソフト化を示す超伝導体で、その超伝導の発現機構を明らかにするため、試料依存性を確認するための実験を行った。以前、申請者らのグループで超音波実験を行った試料では、構造相転移点を往復させるごとに実験結果が変化し、試料の純良度を示すRRRが下がる現象が現れた。V3Siの新たな試料を作成し、電気抵抗測定と超音波実験を行った。その結果、この新たな試料では、構造相転移を何度か経てもRRRが変化しないことが分かった。また(C11-C12)/2は先行研究と同程度の巨大なソフト化を示した。これは、V3Siは欠陥などに非常に敏感であることを改めて示唆している。これらの結果を、日本物理学会などで発表を行い、現在、静水圧下超音波実験を推進している。
低次中心集落における商業集積の再編成と流通の自由化

本研究は近年の流通の自由化と小売商業政策の転換によって地域小売商業がどのように変化しつつあるかについて富山県内の低次中心集落を事例として検討した。調査で得た主要な知見は以下のとおりである。1)大店法の改正を契機として大手流通資本主導のショッピングセンターの建設が各地で活発化し、それにトナントとして参加する地元小売商が増加した。一方、流通自由化に対応して地元主導型ショッピングセンターの形態は多様化した。従来の協同組合方式の共同店舗、株式会社方式のショッピングセンターなどが移転または新規に設置されたが、とくに新しい形態として街づくり事業構想や商業集積法に基づく商業集積づくりがなされた。2)近年設置された従来のもと主導型ショッピングセンターの特徴は、行政の介入を積極的に受け入れて地域密着型であることを協調した点である。とくに、松づくり会社が関与した商業集積はコミュニケィホール等の商業基盤施設と一本化して設置されたものである。街づくり会社は第3セクター方式と株式会社帆しきとがあり、前者の例として上市町、後者の例として朝日町と福野町とがあげられる。3)大手資本主導のショッピングセンターの規模と立地の変化に対応して、従来のもと主導の各種ショッピングセンターも変化した。近年設置されたショッピングセンターはいずれも既存のそれり23倍の店舗免責を有し、モータリゼーションのさらなる進展によって中心集落からさらに隔離した農地に設置される場合が多い。そのため、中心集落内の焦点街の形態的・機能的衰退はさらに進行すると考えられる。4)街づくり的発想による商業集積のうち、中心集落からやや隔離した位置に立地した朝日町と福野町の事例では都市計画区域の大幅な変更を伴うなどの問題が生じた。
江戸幕府成立期の対外関係文書と対外政策の研究

1江戸幕府成立期の対外関係文書・記録の調査・収集を実施した。主な調査機関は、九州大学文学部九州文化史研究所・長崎県立長崎図書館郷土史料室・大阪府立中之島図書館・堺市立中央図書館、その他.2江戸幕府成立期の対外関係文書・記録に関するデータベースを作成した。中山伸一教授と共同開発したマルチ年表作成システムを用いて、対外関係の書簡・幕府の対外関係法令・対外関係の事件等についての約1,000件の年表データベースを作成した。3上記のデータベースを利用して、(1)幕府成立期の対外関係書簡、(2)幕府成立期の対外関係法令等についての整理・検討を行った。幕府成立期の対外関係書簡の伝来状況については、数の上では、家康の支配時代のものが最も多く、秀忠、家光の支配時代になると、目立つて数が減少している実態が明らかになった。このような書簡の伝来(残存)の状況は、外国との交渉の頻度を示すものである。すなわち、秀忠、家光の支配時代になると、家康の時のような活発な外国との交渉が見られなくなる。そして、外国からの書簡の内容で特に注目されるのは、日本船・日本人との間で起きている紛争に関する抗議である。このような事態から、例えば、いわゆる寛永の「鎖国令」にみられる日本船・日本人の異国渡海禁止の措置等を考えなくてはならないと思われる。幕府による対外関係の法令は、かなりの数にのぼるが、その正文(原本)の伝来は殆ど無く、現時点では、転写されたものを見るよりない状況である。しかし、転写のもの相互の比較検討を行ってみると、文言に微妙な相違も見られる場合があり、また、法令の宛先がだれであるのかなど、微視的に検討を必要とする実態が明らかになって来た。1今年度は、長崎県立長崎図書館郷土史料室、長崎大学付属図書館経済学部分館武藤文庫、大村市立史料館、平戸松浦史料博物館、島原市立図書館松平文庫、対馬歴史民俗資料館、大阪府立中之島図書館等における関係史料の調査・収集を実施したが、幕府初期の関係文書・記録類は極めて僅少であることが再確認された。2上記1でし収集した史料の内、大阪府立中之島図書館所蔵の「長崎商賈人割符由緒之事」を翻刻した(『歴史情報』4号)。3平成68年度科学研究費助成金(基盤研究(C)「コンピュータによる総合情報処理的長崎貿易史の研究」で開発した「マルチ年表システム」をさらに改良し、幕初の対外関係事項および対外関係文書を入力し、データベースの作成を進めている。4いわゆる「鎖国」に関わる明治以降の文献(目下約200点余)を収集し、「鎖国」に関する研究史のまとめを進めている。この作業の中で、気に掛かっていることは、いわゆる「鎖国令」について、最も基礎的な課題であるのに、法令としての検討が不十分ではないか、ということである。特に、いわゆる寛永12年令などは、詳細な検討が必要とされる法令のように思われる。一般的に、割合無批判に「鎖国令」などと称して便利に使用しているが、当令状自体は見い出されておらず、全て転写された形のものを使用している現状であるが、転写された当令の比較検討さえ行われていない現状である。検討を実行したい。(1)「鎖国」に関する基礎的な考察を中心に実施した。「「寛永十年二月二十八日鎖国形成令」の検討」(「歴史情報」No5)を発表した。「鎖国」研究の最も基礎となる史料として注目されてきたのが、いわゆる「鎖国令」であるが、その正本は見い出されておらず、転写伝来したものが使用されてきた。しかし、転写伝来されたものの詳細な検討がなされていないので、収集した6本の比較検討をおこなった。

「寛永十年二月二十八日鎖国形成令」は、正本は見い出されていない。6本中、同文のものは1点もなく、全てどこかに相違のある実態が判明した。使用にはこの実態を踏まえる必要がある。「「寛永十一年五月十八日鎖国形成令」の検討」(「歴史情報」No6)を発表した。従来、当令は、「寛永十年二月十八日鎖国形成令」の再令で、同文とされてきたので、収集した2種の「「寛永十一年五月二十八日鎖国形成令」と6種の「寛永十年二月二十八日鎖国形成令」の比較検討をおこなった。結果、同文とは言えず、寛永十年二月二十八日鎖国形成令」の発令結果を見て、別の内容を加味している実態が判明した。(2)「異国往来」(大阪府立中之島図書館所蔵)を翻刻・紹介した(「歴史情報」No5)。(3)金地院崇伝の「異国日記」を電子化し終えた。分析を進めている。(4)電算機による情報処理を行うため、以前に開発した「マルチ年表システム」の改良を行った。(5)香川大学附属図書館・堺市立図書館・大阪府立中之島図書館、その他の史料調査・収集を実施した。(1)朱印船貿易に関する史料の分析朱印船貿易に関する基本史料である「異国御朱印帳」と「異国渡海御朱印帳」の分析を試みた。すなわち、この両史料は異国渡海朱印状の交付台帳と称すべき書物であるが、これに基づいた異国朱印状の交付状況について考察した先学の研究が見られるが、朱印状の交付数などに相違が見られるので、真偽を検討した。結果は「家康支配期の異国渡海朱印状交付に関する統計的検討」(竹内誠編『徳川幕府と巨大都市江戸』東京堂出版)を発表した。(2)「鎖国」に関する史料の基礎的検討「鎖国」に関する最も基礎となる史料は、いわゆる寛永の「鎖国令」であるが、この正文はいまだ明らかになっておらず、転写されて伝来したものが利用されてきた。しかし、転写伝来のものでは、条文・文言などに相違が見られる状況である。そこで、基礎的な作業として、平成13年度に、いわゆる「寛永十年鎖国令」についての諸本に見られる同令の校合・条文の意味解釈等を試み、「「寛永十年二月二十八日鎖国形成令」の検討」を発表し(「歴史情報」No5)、同様に、翌14年度には「「寛永十一年五月二十八日鎖国形成令」の検討」を発表した。(「歴史情報」No6)。今年度はこれに次いで「「寛永十二年鎖国形成令」の検討」(「歴史情報」No7)を発表した。(3)糸割符関係史料の検討慶長9年(1604)に始まる糸割符制度に関する基礎的な史料、由緒書類二十数点、長崎旧記類六十数点について検討した。結果は、近時発表する予定である。(4)幕府初期の対外関係に関する史料調査・収集「永青文庫」(熊本大学附属図書館)の調査を実施し、鎖国に関する史料を収集した。また、相国寺所蔵(承天閣美術館)の異国渡海朱印状の正文を調査し、写真撮影した。その他、長崎県立長崎図書館。堺市立中央図書館等で関係史料の調査・収集を実施した。1江戸時代成立期の対外関係文書・記録の調査・収集→(1)九州大学文学部九州文化史研究所所蔵の関係文書・記録.(2)長崎県立長崎図書館郷土史料室所蔵の関係文書・記録.(3)大阪府立中之島図書館所蔵の関係文書・記録.(4)堺市立中央図書館所蔵の関係文書・記録の調査・収集を実施した。
マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触生体認証技術

本研究の目的は、非接触で計測可能な生体情報を使った新たな生体認証方式の実現である。特に、心臓の拍動に着目し、心筋の厚みや柔軟性、電気刺激の伝わり方、血管の弾性等に起因する個人差を非接触で計測する手法としてマイクロ波ドップラーセンサを用いた検討を行う。本年度はマイクロ波ドップラーセンサの送受信アンテナ特性、被験者とアンテナとの距離、計測部位等が計測信号へ与える影響を評価した。また、最終的な精度に悪影響を及ぼすノイズについて詳細な検討を行った。マイクロ波ドップラーセンサに混入するノイズとしては。主に体動ノイズ、周辺環境からの反射波の影響、及びセンサ自体の振動と電気的なノイズが存在していた。周辺環境からのノイズに対してはアンテナ素子数の増加とビームフォーミングが有効であり、現在の想定環境ではセンサ自体の振動と電気的なノイズは十分に抑制可能であることがわかったが、体動ノイズは結果に大きく影響を与えており、今後の対策が必要である。また、ARモデルを用いた周波数解析に着目し、その高効率実装手法についても検討を行った。ドップラーセンサ出力に対して短時間のウィンドウで時間周波数解析を行うことで個人差を強調できることを予備検討において確認していたが、計算量の多さが課題であった。そこで、解析時の次数やウィンドウ長等のパラメータが計測精度に与える影響を調査し、本研究の目的に合ったパラメータ調整を検討した。さらに、その専用ハードウェア化を検討している。計測条件の検討とアルゴリズム開発は予定よりも順調に進行しているが、被験者数を増やした実験は予定よりもやや遅れている。トータルでは順調に進展していると考えられる。今後は被験者数を30名40名まで増やし、体格や性差が結果に与える影響をより詳細に評価する。また、体動ノイズへの対策としてノイズ耐性の高いアルゴリズムの開発を行う。現在は時間周波数解析と単純な学習で判別を行っているが、SVMやランダムフォレスト、ニューラルネットワーク等の機械学習アルゴリズムを検討する。当初は被験者数を増やしたフィールド試験を行う予定であったが、計測条件によるセンサ出力への影響を重点的に評価するため、実験を最小限の被験者で実施した。被験者数を増やした試験は次年度使用額を用いて平成31年度に実施する。
血流の流体力学的構造と血管内皮細胞の立体的形状の相互関連性の解析

本研究は微細な流れの構造や局所的な血行力学的因子を詳細に検討し、血管壁細胞の形態や機能などに与える影響を総合的に解析して、動脈硬化病変の局在化の機構、および進展の機序を解明することを目的とした。昨年度には、動脈硬化の初期病変が生じやすい腎動脈分枝入口頭側の局所血流動態が、相対的低ずり速度、流れの剥離と時間的振動性を示すことを確認した。そして本年度は、このような特徴を示す分岐血管内皮細胞の形態的・機能的分布を共焦点型レーザ走査顕微鏡を用いて明らかするため、Fアクチンと細胞核内DNAをそれぞれ蛍光染色剤であるローダミン・ファロイディンとビスベンジマイドにより選択的に染色し、観測、解析を行った。その結果、腎動脈分枝入口頭側、すなわち低ずり速度、流れの剥離と時間的振動性が特徴的である部位においては、細胞形状は歪であり、その中の核の形状は円形に近く、また細胞内にはストレスファイバはあまり観測されなかった。三次元的には、ストレスファイバは内皮細胞の血管腔側よりも血管壁基底膜側に多く観測された。一方、腎動脈分枝入口尾側あるいは腎動脈分岐末梢部などずり速度が大きい部位においては、細胞形状は流れに添って細長く配列し、核の形状は楕円形を呈してかつ流れの方向に添って配向していた。また、ストレスファイバは流れの方向に沿った走行を示し、かつ細胞内に多く存在していた。このように、局所的な血行力学的因子と内皮細胞の形態が密接に関連していることが明かとなり、局所血流動態が動脈硬化の局所的な発生・進展に密接に関連することが窺われた。今後、内皮細胞の核および弾性繊維の形状と流れの特徴についての定量的解析を進めるとともに、動脈硬化発症進展と密接に関連している脂質の沈着、透過状況についての計測評価を併せて推進する。
CD26に基づく自己免疫病、免疫不全症の治療を目指した分子標的療法の基礎的研究

CD26分子は分子量110kDaの膜糖蛋白であり、dipeptidyl peptidase IV (DPPIV)酵素活性を含み,ヒトT細胞の共刺激分子である。ケモカインのRANTES,SDF-1αなどはDPPIV酵素の基質である。CD26は細胞内ドメインが小さく、シグナル伝達のためには他のシグナル伝達分子との会合を必要とし,CD45がその候補であることや、組み換え可溶性CD26はin vitroで抗原特異的T細胞メモリー反応を増強することを報告してきた。CD26はヒトCD4メモリーT細胞に選択的に発現し、炎症部位に最も遊走しやすく,関節リウマチ等での炎症局所での集積が報告され、炎症のエフェクターT細胞と言われている。我々はCD26単クローン抗体開発、cDNAクローニングを世界に先駆けて行い、様々な機能を確立してきた。さらにCD26の共刺激シグナルに重要な結合蛋白としてマンノース6リン酸/インスリン様増殖因子II受容体を同定し、CD26はLipid RaftでCD45と結合し、可溶性CD26のT細胞特異免疫反応亢進のメカニズムとして、マクロファージ(Mφ)上での、CD86の発現誘導も明らかにした。このような背景から本研究ではCD26分子の構造と機能の関係をさらに深めることで、免疫病治療を目的とした分子標的療法の確立を目指すことを目的としたが、(1)臍帯血T細胞では、CD26はラフトには動員されずとCD26とCD45RAがラフト外で会合すること、(2)sCD26の抗原特異的T細胞増殖反応亢進のメカニズムとしてsCD26が抗原を取り込んだMφに働きCD28共刺激リガンドであるCD86の発現をMφ上に亢進させ、このプロセスとして、CD26の新たな結合蛋白としてcaveolin-1との結合及びそのリン酸化を介して行われることを明らかとした。D26は成人ではメモリーT細胞に選択的に発現され、CD28分子同様に共刺激分子で、dipeptidyl peptidase IV (DPPIV)酵素活性を持つT細胞活性化抗原であり、アデノシンデアミナーゼ(ADA)の結合蛋白でもある。リピッドラフトという言葉で知られる膜マイクロドメインはT細胞シグナル伝達の鍵となる役割を果たしている。我々はCD26分子の臍帯血T細胞活性化及びシグナル伝達機構への役割を検討した。臍帯血T細胞(CBTCs)と成人末梢血T細胞(PBTCs)でのCD26発現は異なっており、また、同じ表現型であるCD45RA+CBTCsとCD45RA+PBTCsとは機能的にも異なっていることが明らかとなった。さらにCD26由来共刺激能はPBTCsでは強く誘導できるのに対してCBTCsではほとんど誘導できないことが判明した。しかし両者ともCD28由来共刺激は同程度に誘導できた。さらにCBTCsではCD26分子の抗体によるクロスリンクにより、T細胞シグナル分子であるLck, ZAP-70, TCR-zetaやLATはPBTCsのそれと比してリン酸化がわずかしか誘導されなかった。さらにCD26分子はPBTCsと異なり、CBTCsではラフトにリクルートされず、CD45RAとラフトの外で会合していることが明らかとなった。

我々の結果からCD26とCD45RA分子とのラフト外での強い物理的結合はCBTCsのCD26によるT細胞シグナル伝達の欠陥に関与していることが推測され、またこのことが臍帯血T細胞の免疫的未熟性及び臍帯血移植での重症移植片vs宿主病(GVHD)の発生が低頻度である原因の一つであると考えられた。CD26はT細胞の共刺激分子である。しかし、CD26の共刺激に関与するリガンドは不明であった。組み換え可溶性CD26(sCD26)を作製し、そのリガンド探しを行ってきた。その結果として、sCD26はTetanus Toxoid (TT)抗原刺激に対するT細胞増殖反応を亢進させること、さらにsCD26の標的はMφであり、sCD26はMφ上のCD86の発現を亢進させることを報告した。sCD26はMφ系細胞株のTHP-1に結合することを利用してMALD-TOF MSにより、caveolin-1が新たなCD26結合蛋白であることを同定した。さらにCD26及びcaveolin変異体を用いた方法で、caveolin-1の82-101アミノ酸残基(scafloding domain)がCD26のDPPIV酵素活性のポケット構造部位201-211アミノ酸残基(caveolin-1 binding motif)と630のセリン残基を介して結合することを明らかにした。
実験的中心性脈絡網膜症における網脈絡膜循環の動的解析

インドシアニングリーン(ICG)色素を用いたビデオ赤外螢光眼底造影装置を用い、有色家兎にストレッサーとしてのアドレナリン(交感神経刺激)を静脈内注射し、実験的中心性脈絡網膜症を発症させ、発症直後の網脈絡膜循環(特に脈絡膜細動脈・細静脈)をICGビデオ赤外螢光眼底造影装置を用いた動的解析を行った結果、1)脈絡膜細動脈の強い収縮によると思われる脈絡膜細動脈の狭小化、2)脈絡膜細静脈からと思われるICG色素の脈絡膜への漏出がみられた。ただし、2)については実験モデルにおいて、脈絡膜出血が多かったことと、脈絡膜毛細血管からのICG色素の漏出との鑑別が非常に難しく、はっきりと断定できるものではなかった。今後、アドレナリンの投与量の検討、ならびにICGビデオ赤外螢光眼底造影装置の画像解析能力の向上が望まれる。また、有色家兎に交感神経遮断薬を前投与した後、アドレナリン(交感神経刺激)を静脈内注射した時の網脈絡膜循環をICGビデオ赤外螢光眼底造影装置で動的解析した結果、脈絡膜細動脈の狭小化は少なく、また脈絡膜細静脈からと思われるICG色素の脈絡膜への漏出はほとんどみられなかった。以上より、以前我々が報告した実験的中心性脈絡網膜症の病理組織学的所見(日本眼科学会雑誌96:74-84, 1992)が間接的ではあるが証明されたものと考える。しかし、今後、前述の問題点を克服し、さらにより精度の高い証明が必要であると考えている。
人工花序を用いた実験による、花序を訪れる訪花昆虫行動の解析

ある種の植物を訪れたポリネーター個体が次にどの種の植物を選択するのか、というポリネーターの意思決定は、同種間授粉/異種間授粉の割合を決める大きな要因となる。本研究では、2色(青と黄)の人工花序を2種の植物に見立て、Display size(その時点で開花している花の数)がポリネーター(エゾオオマルハナバチ)の植物選択に及ぼす影響を調べた。その結果、エゾオオマルハナバチは、大きいDisplay sizeの人工花序を訪れたときほど、次にも同じ色の人工花序を選ぶ傾向が観察された。興味深いことに、異なるDisplay size間で花序あたりの総蜜量を等しくしても同様の結果が得られた。では何故、大きいDisplay sizeの花序を訪問した後には、同じ色の花序を選ぶ傾向があるのだろうか?まず考えられるのは、大きいDisplay sizeでは花序あたりの総蜜量が多いため、ハチが学習のよって、蜜量を花の色を関連づけるというものである。しかし、花序あたりの総蜜量を等しくして実験しても結果は変わらなかった。一方、Display sizeが大きいときほど花序あたり滞在時間は長かった。ということはDisplay sizeは、蜜量よりも花序での滞在時間を通じて、エゾオオマルハナバチの植物選択に影響しているのかもしれない。今日までDisplay sizeに関しては、花序への誘因効果と花序内連続訪花ばかりが数多く議論されてきた。本研究は、新たな意義<ポリネーターの植物種選択への影響>を提唱したものと言える。マルハナバチは各個体ごとに、好みの花(主専攻花)をもつことが多い。このような「花選好性」は植物の繁殖に大きな影響を持つことが指摘されている。例えば、ハチの花選好性が強いと、主専攻花間の、「同種間飛行」が増え「花粉が異種に運ばれてしまう」などといった具合である。このように、ハチの「花選好性」と「同種間飛行」は同じ現象の両面であるかのように扱われてきた。しかし、「同種間飛行の頻度」は「花選好性の度合い」を正確に反映していない。例えば、花選好性の度合いが同程度であっても、訪問順序が[A:●●○●●○●●]なのか[B:●●●○○●●●]なのかで、同種間移動の頻度は(特に副専攻花=○にとって)、大きく異なる。そこで、各ハチ個体の訪問順序が[A]なのか[B]なのかを調べた。ここでは、2種類の人工花序(青花花序と黄花花序)を交互に配置した採餌揚を用意し、そこを一匹のハチが自由に採餌できるようにした。また、ハチ個体がコロニーと採餌場の間を2往復するごとに花序の密度を変えた。ハチ(エゾオオマルハナバチ)コロニーは、春に野外で採取してきた女王を人工巣箱に営巣させることで得た。この実験で以下の結果が得られた。(1)各個体の花選好性は数往復にわたり維持された。(例:青花を好む個体はコロニーに一度戻った後でも青を好む)。(2)花序密度が小さい時の訪問順序は[A]になるが、花序密度が大きい時は[B]になる傾向があった。その結果、(3)花序密度が大きい時は副専攻花序間でも同種間移動の頻度が高くなり、(4)花選好性が弱いハチ(青花も黄花も同程度訪問したハチ)でも、花序密度が大きい時は同種間移動の頻度が高かった。これらの結果から、花序密度が大きい時は、副専攻花にとってさえもハチの訪問パターンが都合の良いものであることが示唆された。このような訪問パターンには、ハチの「階層的な記憶メカニズム」が関与していることが予想される。ポリネーターの行動様式は、植物とポリネーターの組み合わせごとに異なる。この違いは、「花の寿命」や「花の性比」を始めとする、花や花序の進化に大きく影響する。しかし、違いの原因を体系的に説明できる研究はこれまでなかった。これは、訪花昆虫の行動様式に影響すると思われる様々な要因(ポリネーターの種類、花序タイプ、花の形態、蜜量、花の形、花序の密度、等々)が植物と昆虫の組み合わせごとに異なるため、個別に行われてきたこれまでの研究の比較からでは、各要因の影響力を個別に抽出するのが困難であるからと思われる。そこで人工花序を用いた実験を行い、各要因が訪花昆虫の行動様式にどれだけ影響しているかを直接評価した。これまでの実験から、以下の4要因「花序タイプ(総状花序,円錐花序,散型花序の3タイプで実験)」「花序間距離(8cm,16cm,24cm,36cmの4パターンで実験)」「花序サイズ(7花-花序,13花-花序の2サイズで実験)」「蜜量や花序内の蜜分布パターン(一様分布・ランダム分布・傾斜分布の3タイプで実験)」と、これらの要因の組み合わせが、花序の誘引効果や花序内連続訪花数にどう影響しているのかが明らかになつできた。例えば「花序サイズが大きいと花序の誘引効果が増すが、その傾向は花序タイプごとに異なる」「花序間距離が長いほど花序内連続訪花数が多くなるが、その傾向も花序タイプごとに異なる」

「すべての花序タイプにおいて一様に、花序あたりの蜜量が同じでも蜜分布が一様でないほうが花序内連続訪花数が少ない」こと等が明らかになった。この結果は、どのような条件の時に大きな花序をつくることが進化的に有利なのか?や、どのような環境でどのような花序形態が有利なのか?等を予測する上で大変重要である。ある種の植物を訪れたポリネーター個体が次にどの種の植物を選択するのか、というポリネーターの意思決定は、同種間授粉/異種間授粉の割合を決める大きな要因となる。本研究では、2色(青と黄)の人工花序を2種の植物に見立て、Display size(その時点で開花している花の数)がポリネーター(エゾオオマルハナバチ)の植物選択に及ぼす影響を調べた。その結果、エゾオオマルハナバチは、大きいDisplay sizeの人工花序を訪れたときほど、次にも同じ色の人工花序を選ぶ傾向が観察された。興味深いことに、異なるDisplay size間で花序あたりの総蜜量を等しくしても同様の結果が得られた。では何故、大きいDisplay sizeの花序を訪問した後には、同じ色の花序を選ぶ傾向があるのだろうか?まず考えられるのは、大きいDisplay sizeでは花序あたりの総蜜量が多いため、ハチが学習のよって、蜜量を花の色を関連づけるというものである。しかし、花序あたりの総蜜量を等しくして実験しても結果は変わらなかった。一方、Display sizeが大きいときほど花序あたり滞在時間は長かった。ということはDisplay sizeは、蜜量よりも花序での滞在時間を通じて、エゾオオマルハナバチの植物選択に影響しているのかもしれない。今日までDisplay sizeに関しては、花序への誘因効果と花序内連続訪花ばかりが数多く議論されてきた。本研究は、新たな意義<ポリネーターの植物種選択への影響>を提唱したものと言える。
ストレス環境における翻訳開始因子eIF2Bの活性阻害機構の解明

eIF2BによるeIF2のリン酸化状態の識別機構の解明を目的として、eIF2B-リン酸化eIF2α複合体とeIF2B-非リン酸化eIF2α複合体との構造比較を行った。また、重要と思われる残基については変異体を作製し、マイクロスケール熱泳動を用いた解離定数の測定によって、生化学的側面からの検証を行った。これらのデータから、eIF2αのリン酸化残基自体はeIF2Bに直接的には認識されておらず、リン酸化に伴うeIF2α内の残基間相互作用の変化がeIF2Bによって認識されていることが示唆された。また、eIF2のリン酸化がeIF2Bの交換活性の阻害をもたらす機構の解明を目的として、eIF2とeIF2Bの複合体についてクライオ電子顕微鏡による構造解析を試みた。非リン酸化eIF2とeIF2Bの複合体、リン酸化eIF2とeIF2Bの複合体の双方について、単粒子解析によって4Å台の分解能で構造解析に成功した。非リン酸化eIF2とeIF2Bの複合体の構造では、eIF2Bによるヌクレオチド交換反応の中間状態が捉えられていると考えられ、反応機構についての知見が得られた。一方、リン酸化eIF2とeIF2Bの複合体の構造からは、リン酸化eIF2が非リン酸化eIF2とは全く異なる部位に結合することが明らかにされた。このリン酸化eIF2の結合状態からは、リン酸化eIF2自身に対する交換反応が阻害されるだけでなく、他の非リン酸化eIF2分子がeIF2Bへの結合することまでも阻害されていることが示唆された。これらの結果をもとに論文を執筆し、投稿を行った。eIF2Bに対するクライオ電子顕微鏡解析の条件検討から、eIF2-eIF2B複合体の構造解析まで到達することができた。その結果、eIF2のリン酸化に伴うeIF2Bへの相互作用の変化を構造レベルでの知見が得られた。このことから、当初の計画以上に進展していると判断した。また、eIF2-eIF5複合体に対するヌクレオチド交換反応の機構の解明のため、eIF2-eIF5-eIF2B複合体の調製法を確立し、構造解析を試みる。また、eIF2のリン酸化による阻害の解除機構について、ホスファターゼとの複合体の解析も標的とする。X線回折・クライオ電子顕微鏡のデータ処理と解析、そして論文執筆作業に大半を費やしたため、次年度使用額が生じた。次年度以降、新規構造解析標的の調製法の検討のための物品費、そして学会発表のための経費に充てる予定である。
水素吸蔵アモルファス・ナノ合金の探索と特性評価

本研究の目的は,主として液体急冷法(LQ法)によって作製できるアモルファス合金や,その合金を結晶化して生成されるナノ合金について,水素吸蔵特性を詳しく調べると共に,それらの特性と非平衡合金の構造或は微細組織との関係を明らかにすることである。また,スパッタ法で作製した多層膜の界面反応や固相アモルファス化などの構造変化に及ぼす水素吸蔵の影響に関する研究も行った。1.アモルファス合金の水素吸蔵。遷移金属と希土類からなる2元及び3元系合金について研究した。Ndを5-30at.%含むNd-Fe,Nd-Fe-B及びNd-Co-B系について調べ,水素吸蔵能や吸蔵放出速度と合金構造の関係を検討した。次いでZrを25-35at.%含むZr-Ni-V及びZr-Ni-Nb系合金について研究し,V及びNbを5-20at.%添加することによって,吸蔵能や吸放出速度が改善されるか否かについて調べた。これらの研究の結果,高い水素吸蔵能を有する合金が得られたが,吸放出速度には問題点が残った。2.ナノ構造合金。Mg-Ni,Mg-Ni-Ls及びMg-Ni-Nd系について研究した。LQ法でアモルファス化した合金を結晶化温度直上で熱処理することにより,ナノ構造組織の2相(Mg+Mg_2Ni)或は3相(Mg+Mg_2Ni+La_2Mg_<17>またはNdMg_<12>)合金を得た。これらのナノ組織を有する合金は水素吸蔵能が高く,平坦なプラトー特性を有する上に,鋳造合金と比べて活性化が容易で,水素吸蔵放出特性が優れていることがわかった。3.スパッタ法で作製したPd/Ti,Ni/Ti及びFe/Ti系多層膜の熱処理による構造変化のプロセスを調べた。Pb/TiやNi/Ti系では比較的低い温度の真空焼鈍で相互拡散が進行し,組成が均一化すると同時にアモルファス構造となることが分かった。一方Fe/Ti系ではアモルファス化が起らず,平衡相のFeTiが形成される。しかしこれらの多層膜を1-10気圧の水素中で焼鈍すると相互拡散は完全に阻止され,構造変化が起らなくなることが分かった。即ち多層膜構造が水素によって安定化される現象を見出した。本科研費でPCT(水素圧-組成-等温線)測定装置,及び超高真空焼鈍装置を製作した。これらを用いて以下の研究を行った。1.Nd-Fe-B及びNd-Co-B系アモルファス合金による水素吸蔵特性とその構造,及び結晶化過程の研究1530at.%Nd,015at.%Bを含む上記3元系アモルファス合金の水素吸蔵放出特性を調べた。これらの系では広い組成範囲でアモルファス相を形成する。これらの系では393423K,10atmH2のもとで,H/M0.8の水素吸蔵能をもつ合金が得られまたその水素放出ピークも400K近傍であった。結晶化温度は組成に依存するが600K800Kと高く,水素吸蔵速度も速いので,今後表面処理等を工夫すればさらによい特性の材料が得られる見込みである。Bを含む合金は含まないものに比べ吸蔵能が若干低下するが,アモルファス相が安定化するため,実用上利点が多い。X線構造解析の結果,これらのアモルファス合金ではBを中心とする3角プリズム構造が存在し,アモルファス相を安定化させていることが明らかになった。現在これら合金のPCT特性を測定している。1525at.%Zr,1030at.%Nbを有するZr-Ni-Nb系アモルファス合金の水素吸蔵放出特性を研究した。423K463K,30atmH2,でH/M0.6の吸蔵能が得られたが,その温度に置ける水素放出量はH/M0.3であり,残りの水素はより高温で放出した。Nbの添加はアモルファス合金の形成能を高めるが,一方水素を安定化し,その放出を遅らせる効果があることが分かった。従って今後実用的な合金開発には,30at.%Zr-60at.%Ni-10at.%Nb(またはV)の組成近傍を探索する必要があると言える。2.ナノ構造合金。

Mg-Ni,Mg-Ni-Ls及びMg-Ni-Nd系について研究した。LQ法でアモルファス化した合金を結晶化温度直上で熱処理することにより,ナノ構造組織の2相(Mg+Mg_2Ni)或は3相(Mg+Mg_2Ni+La_2Mg_<17>またはNdMg_<12>)合金を得た。これらのナノ組織を有する合金は水素吸蔵能が高く,平坦なプラトー特性を有する上に,鋳造合金と比べて活性化が容易で,水素吸蔵放出特性が優れていることがわかった。3.スパッタ法で作製したPd/Ti,Ni/Ti及びFe/Ti系多層膜の熱処理による構造変化のプロセスを調べた。Pb/TiやNi/Ti系では比較的低い温度の真空焼鈍で相互拡散が進行し,組成が均一化すると同時にアモルファス構造となることが分かった。一方Fe/Ti系ではアモルファス化が起らず,平衡相のFeTiが形成される。しかしこれらの多層膜を1-10気圧の水素中で焼鈍すると相互拡散は完全に阻止され,構造変化が起らなくなることが分かった。即ち多層膜構造が水素によって安定化される現象を見出した。本年度は以下の課題について研究した。(1)液体急冷法で作製したMg-Ni-RE系微細組織水素吸蔵合金の研究純MgやMg_2Ni合金は軽量で質量当たりの水素吸蔵能が優れているが,初期活性化が困難で,吸蔵速度も遅い。Mg-(11-25at.%)Ni合金は液体急冷法で容易にアモルファス化し,それを573Kで結晶化させると数10nmサイズのナノ結晶となる。またLa,Ndを5at.%添加した合金でも微細組織となる。これらの合金は活性化が容易で吸蔵速度が速く,PCT曲線は優れたプラトー特性を示した。合金の組織をTEM観察で調べ,微細組織が吸蔵速度を高めていることを明らかにした。(2)アモルファスNd-Fe-B,Nd-Fe-Al合金の水素吸蔵特性の研究アモルファスNd_<20>Fe_<80>合金は水素吸蔵能が高い(H/M=0.8)が,熱安定性が低い。しかしB,Alを5-15%添加により,結晶化温度を高めることができる。これら3元系アモルファス合金の水素吸蔵放出特性を調べ,またX線回折によりその結晶化過程を明らかにした。(3)アモルファスZr-Ni-V合金の水素吸蔵特性の研究アモルファスZr_<30>Ni_<70-X>V_X(X=5-15)合金はアモルファス形成能が高く,結晶化温度も高い(800K以上)。この合金は343-423Kで容易に水素を吸蔵する(H/M=0.7)。この合金の水素吸蔵放出量(及び速度)とV濃度の関係を調べた。NdNi_5金属間化合物はLaNi_5と同様に高い水素吸蔵能を有すると考えられるが,その特性は殆ど研究されていない。本研究ではNdNi_<5-X>Al_XのPCTを測定し,253-293Kの温度で優れたプラトー特性を示すことが明らかになった。またその結晶構造を明らかにした。Mg基合金は軽量でかつ水素吸蔵能も高いため,実用的な水素吸蔵合金として注目されているが,初期活性化が困難で,573K以下温度では吸蔵速度が極めて遅いのが欠点である。この欠点を克服するために,合金をナノ構造化することを試みた。まず,Mg-18at%Ni-5at%La(またはNd)合金を液体急冷法によって均質なアモルファス合金リボンとした後,結晶化温度直上で焼鈍することによって,ナノ結晶組織の合金とした。この試料の水素吸蔵速度(活性化温度)を測定した所,従来の鋳造法による合金に比べ数倍数10倍早い吸蔵速度を得ることに成功した。
膵癌におけるシグナル伝達からの神経浸潤機構の解明と治療への応用

これまで我々は膵癌周囲に広く存在する神経組織と膵癌との相互作用について注目しており、神経組織から分泌される神経栄養因子(GDNF)が膵癌の神経浸潤に対し重要であるとの報告を行ってきた。また、以前より当科では接着因子integrinが膵癌細胞の肝転移、神経浸潤に大きな影響を与えていることを見出してきた。今回の研究の目的は、神経栄養因子が膵癌の転移・浸潤能にどのように関与しているかを基礎的検討から明らかにすることである。平成17年度は膵癌細胞においてGDNF刺激により、細胞内の各種シグナル伝達の活性化が見られるかどうかを検討し、ERK-1/2,PI3-Kのリン酸化が確認され、またさらにはNF-kBの活性化も見られた。平成18年度には膵癌細胞におけるGDNFによる各integrin subunitの発現変化、接着能・浸潤能変化についての検討した結果、GDNF刺激により接着・浸潤能に大きく関与するintegrinの発現が増強し、それに伴って細胞外マトリックスに対する接着・浸潤能は有意に増強した。また、ERK-1/2のinhibitorを用いることで、膵癌細胞の接着能・浸潤能は有意に抑制された。さらに、GDNFにより活性化されるNF-kBのspecific Inhibitorを用いて、転写因子を不活化することによって膵癌細胞の増殖・浸潤能を有意に抑制することがわかった。今回の研究では神経浸潤に関するシグナル伝達経路を解明するとともに神経栄養因子であるGDNFの神経浸潤に関するメカニズムを解明し、これらを制御することによって膵癌の神経浸潤を抑制し治癒率を高めるという可能性を示唆するものである。以前より我々は膵臓周囲に広く存在する神経組織と膵癌との相互作用について注目しており、神経組織から分泌される神経栄養因子が膵癌の神経浸潤に対し重要であるとの報告を行ってきた。今回の研究は、膵癌の神経浸潤に関するシグナル伝達経路を解明し、その経路を制御することにより膵癌の神経浸潤を抑制することが可能かどうかを明らかにすることを目的としている。平成17年度の研究計画としては、膵癌細胞における細胞内シグナルの活性化の有無を明らかにすることであった。膵癌細胞をGDNFで刺激を行い、細胞内シグナルの代表としてERK-1/2,PI3-K,p38を選び、それぞれのリン酸化が起こるかどうかをwestern blotを使用して実験を行った。MIA PaCa-2を用いた実験ではGDNFによる刺激によりERK-1/2,PI3-Kのリン酸化が濃度依存的に確認された。しかしP38については明らかなリン酸化は見られなかった。また細胞内リン酸化抗体を用いたELISAにおいてもGDNFにより明らかなリン酸化が出現しており、膵癌細胞においてはGDNFにより細胞内シグナルの活性化が生じていることが明らかになった。続いて我々はその細胞内シグナルが転写因子であるNF-kBの活性化に注目して、Double Luciferase Assayを用いてNF-kBの活性化を測定した。それによるとGDNFからの刺激は確かにNF-kBの活性化まで連続しており、細胞内シグナル伝達経路が明らかになった。平成18年度は本年の結果を基にして治療的な側面から研究を進めていく予定である。前年度に引き続き、神経栄養因子が膵癌の転移・浸潤能にどのように関与しているかにつき、基礎的検討を加えた。

平成18年度には膵癌細胞におけるGDNFによる各integrinsubunitの発現変化、接着能・浸潤能変化についての検討した結果、GDNF刺激により接着・浸潤能に大きく関与するintegrinの発現が増強し、それに伴って細胞外マトリックスに対する接着・浸潤能は有意に増強した。また、ERK-1/2のinhibitorを用いることで、膵癌細胞のi接着能・浸潤能は有意に抑制された。さらに、GDNFにより活性化されるNF-kBのspecificinhibitorを用いて、転写因子を不活化することによって膵癌細胞の増殖・浸潤能を有意に抑制することがわかった。今回の研究では神経浸潤に関するシグナル伝達経路を解明するとともに神経栄養因子であるGDNFの神経浸潤に関するメカニズムを解明し、これらを制御することによって膵癌の神経浸潤を抑制し治癒率を高めるという可能性を示唆するものである。
主辞駆動句構造文法のための統計同期文法による機械翻訳

本研究では言語学的文法に基づく機械翻訳を実現するために、主辞駆動句構造文法(HPSG)のための同期文法(二言語のための対文法)のモデル化、同期HPSG文法の作成、HPSG構文木付きの英日テキストデータの作成、および同期HPSG文法による機械翻訳の実験を行った。また、機械翻訳のための基礎研究として、HPSGのための決定性構文解析の研究、学習時間が短くかつ高精度なオンライン学習理論の研究、自動的に難しい英単語を予測し、その訳を表示する英文読解支援の研究を行った。2007年度は、研究計画に沿って、1)機械翻訳研究の調査、2)統計同期HPSG文法、3)英語HPSG文法を導出するためのHPSGツリーバンクの研究を行った。[機械翻訳研究の調査]第7回日中自然言語処理共同研究促進会議、および、JSTの科学技術振興調整費による「日中・中日言語処理技術の開発研究」のプロジェクト会議に参加し、最新の機械翻訳研究について調査した。特に黒橋らによる構造的アライメントに基づく用例ベースは同期文法の一種と考えられ、アライメントの精度など、同期HPSG文法でも重要となる技術の性能について知見を得ることができた。[統計同期HPSG文法]統計同期HPSG文法は、LTAGのための同期文法とほぼ同様の手法で理論化が可能である。同期LTAGや同期HPSGにおいて翻訳対応は主に語彙項目の対応に還元されるため、より性能の高い翻訳を実現するためには、精度の高い語彙項目選択モデルが重要な技術要素となる。2007年度はスーパータグ確率モデルと呼ばれる非常に高い次元の静的な語彙素性を持つ語彙項目選択確率モデルを最大エントロピー法の参照分布に組み込む手法を提案し、構文解析のタスクにおいて、非常に高い精度を達成することを実験により確認した。[HPSGツリーバンクの開発]同期HPSGを作成するためには、同期HPSGツリーバンクの存在が望ましいが、自動的に導出される英語HPSGツリーバンクは完全形のHPSG構文木集合であり、各構文木ノードには非常に多くの情報が付与されるため、このツリーバンクに対し同期HPSGツリーバンクを作成することは難しい。演繹操作により完全形のHPSG構文木が復元可能なツリーバンクの開発を目標とし、その開発を容易にする軽量素性構造ライブラリを開発中である。平成20年度および平成21年度(繰越)は、研究計画に沿って、1)対訳テキストの入手と拡充、2)機械翻訳システムのための基礎システム、3)構文解析の性能向上を行った。[対訳テキストの入手と拡充]機械翻訳システムの作成において対訳テキストが必要不可欠であるが、入手予定の対訳テキストが想定していた量の半分しか得られないことが計画申請後に判明した。不十分な量の対訳テキストでは十分な精度の機械翻訳システムを実現することが困難であるため、対訳テキストの開発を行い、対訳テキストの量を拡充した。このため研究計画に遅延が生じたが、繰越申請を行い、この作業は平成21年度にも継続して行われた。[基礎システム]演繹操作によるHPSG構文木データの開発を目標とし、その開発を容易にする軽量素性構造ライブラリを開発中であり、型システムの演繹部を完成した。また、統計的モデルの学習のために、オンライン学習の研究および開発を行った。オンライン学習はデータを逐次的に受け取る高速かつ省メモリの優れた学習手法であるが、従来は精度の面で問題があった。本研究で開発した手法は精度面の問題を克服し、機械学習において最も性能が高いと考えられているSVMや最大エントロピー法に匹敵する精度を達成した。また、機械翻訳に関連し対訳表示による英文読解支援の研究も行い、この成果は主要な国際会議であるIUIにおいて発表した。[構文解析]機械翻訳システムの基幹エンジンとなる構文解析システムの性能を向上させることは非常に重要なタスクである。昨年度に引き続き構文解析性能の改良を行った。従来の構文解析手法では動的計画法に基づく手法が主に使われていたが、動的計画法による素性の局所的制限を克服するために、動的計画法を用いない構文解析手法を開発し、実験によりその有効性を確認した。この成果は主要な国際会議であるEACLにおいて発表した。平成21年度および平成22年度(繰越)は、研究計画に沿って、対訳テキストの開発、機械翻訳のための基盤システムの開発、主辞駆動句構造文法(HPSG)のための同期文法の開発を行った。[対訳テキストの開発]本課題は、英字新聞ウォール・ストリート・ジャーナルに付与されたHPSG構文構造から自動的に同期文法を得ることを目標としているが、そのためにはこの新聞の英日対訳テキストが必要となる。本課題では、ウォール・ストリート・ジャーナルの英日対訳を約1万1千文開発した。本課題で翻訳したウォール・ストリート・ジャーナルのテキストは、自然言語処理で最もよく用いられるデータであり、この対訳テキストは自然言語処理全般で有用なデータとして用いられることが期待される。

[基盤システム]演繹操作によるHPSG構文構造データの開発を目標とし、その開発を容易にするライブラリを開発した。また、統計的モデルの学習のために、オンライン学習の研究および開発を行った。本研究で開発した手法はオンライン学習における精度面の問題を克服し、機械学習において最も性能が高いと考えられているSVMに匹敵する精度を達成した。また、機械翻訳に関連し対訳表示による英文読解支援の研究も行った。[HPSG同期文法の開発]HPSG同期文法を開発するために、本課題において開発した対訳テキストと、GIZA++と呼ばれる単語対応付けソフトウェアを用いて、単語レベルで対応付けされたウォール・ストリート・ジャーナルの対訳テキストを開発した。この対訳テキストにはHPSG構文構造が付与されているため、これらのHPSG構文構造と単語対応に対しコーパスベースの帰納的文法開発手法を適用することにより、英語文法と日本語文法が対応付けされたHPSG同期文法を獲得することに成功した。
脂質メディエーターに着目したペルオキシソーム病発症機構の解明

1.脂質メディエーターを産生すると報告されている網膜色素上皮細胞ARPE19を用いて脂質メディエーター検出系の確立を目指した。ARPE19をカルシウムイオノフォアで処理しPLA2を活性化することにより、アラキドン酸やドコサヘキサエン酸が減少するとともに、これらの脂肪酸を前駆体とする数種の脂質メディエーターの産生が増加した。以上の結果から、脂質メディエーター検出系を確立することができたと判断した。2.ペルオキシソーム形成不全を呈するPEX遺伝子ノックアウトマウスの脳を形態学的に観察し、大脳皮質での神経細胞遊走障害に加え、炎症や細胞死などの病態を呈することを見出した。3.ペルオキシソーム形成不全マウスの脳における脂質メディエーターを検討した。その結果、炎症性脂質メディエーターの増加と抗炎症性脂質メディエーターの減少を見出し、これらの脂質メディエーターの動態変化によって炎症を起こしたものと推察した。4.中程度のプラスマローゲン合成障害を有する肢根型点状軟骨異形成症患者由来細胞を解析し、プラスマローゲン合成酵素ADAPSの機能障害の原因である未報告のアミノ酸置換を明らかにした。さらに、ADAPSの構造的解析と組み合わせることで、点変異によって新たに置換されたアミノ酸のbulkyな側鎖が基質の挿入を妨げることによってプラスマローゲン合成反応が低下・抑制されるものと推察した(Noguchi, M.,(他8名)and*Fujiki, Y. J. Human Genet., 59, 387-392,, 2014)。本成果は、正常量に比して中程度のプラスマローゲン減少でもプラスマローゲン欠損症と同程度の病態を呈することを明らかにしたものであり、プラスマローゲンのホメオスタシスの重要性を示す重要な知見である。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.Zellweger患者由来線維芽細胞pex2およびpex3 CHO mutantsにおいてプラスマローゲンPEやDHA含有リン脂質が著しく減少することを見出すとともに、高度不飽和極長鎖脂肪酸を有するホスファチジルコリンが蓄積することを見出した(Abe, Y., Honsho, M.,2.ペルオキシソーム形成不全ノックアウトマウスの脳におけるリン脂質の詳細な解析を行ない、プラスマローゲンPEの著減とDHA含有リン脂質の減少、高度不飽和極長鎖脂肪酸を有するホスファチジルコリンの蓄積など、ペルオキシソーム形成不全患者由来線維芽細胞と同様のリン脂質分子種の異常を見出した。本結果は、脂質メディエーターの供給源であるDHA含有リン脂質の生合成にペルオキシソームの代謝機能が重要であることを示す成果である。3.プラスマローゲンの生合成律速酵素であるFattyacyl-CoA reductase 1 (Far1)がPex19p依存的にペルオキシソームに輸送され、機能ドメインを細胞質側に配向したC末アンカータンパク質としてペルオキシソームに局在することを示した(Honsho, M., Asaoku,S., Fukumoto,K.,and *Fujiki,Y., J.Biol.Chem. 288: 34588-34598,2013)。また、Far1のアイソフォームであるFar2がヒト乳腺癌由来培養細胞MCF7に発現していること、ついでMCF7細胞はプラスマローゲン合成不全であることも見出した(Honsho et al.,J.Biol.Chem., 2013)。この特徴を活用し細胞内プラスマローゲン量依存的にFar1のみが分解されることも示した。これらの成果は、脂質メディエーターの供給源と目されるプラスマローゲンのホメオスタシス解明に貢献するものである。

26年度が最終年度であるため、記入しない。Zellweger患者由来線維芽細胞に加え、ペルオキシソーム形成不全ノックアウトマウスの脳の多様なグリセロリン脂質を定量的に解析し、脂質メディエーターの供給源であるDHA含有リン脂質の減少などを新たに見出した。また、独自に脂質メディエーターを解析する研究体制が整いつつある状況であり、初年度の研究はおおむね順調に進展したと判断している。1.脂質メディエーターを産生することが報告されている培養細胞をモデルとし、脂質メディエーター産生におけるペルオキシソームの機能を解明する。ペルオキシソームの形成不全およびプラスマローゲンの合成不全を誘導するコンストラクトの構築は成功している。これらのコンストラクトを安定発現する細胞株を樹立する。また、脂肪酸β-酸化を担う酵素やカタラーゼの発現抑制により、ペルオキシソームの機能と脂質メディエーター産生とくにニューロプロテクチン産生に与える影響を検討する。2.ペルオキシソーム形成不全を呈するノックアウトマウスの脳における脂質メディエーターの産生および炎症性サイトカインTNF-αの発現を検討する。これらの成果を統合し、ペルオキシソーム形成不全にともなうリン脂質代謝異常が脂質メディエーター産生へ与える影響を培養細胞および個体レベルで明らかにし、ペルオキシソーム形成不全症の脳内炎症発症機構を解明する。