hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
傾斜磁区を有する高感度・超小型磁界センサ開発と局所領域の微小磁界計測への応用展開

磁性膜に高周波電流を直接通電し,磁界印加時の透磁率変化と表皮効果を利用した磁界センサの高感度・高機能・小型化について検討した.磁気異方性の方向がセンサ特性に及ぼす影響を系統的に調べ,傾斜磁区を有する素子で発生する不連続変化の要因を明らかにした.また,小型化で問題となる反磁界の影響について調べ,小型に適した形状を見出し, 30ミクロン程度まで小型化したセンサの動作を実証した.非破壊検査応用を考慮し, Crの欠乏により局所的に腐食しやすくなるとステンレス鋼やインコネル合金が強磁性化する振る舞いを明らかにした.以上から局所的に強磁性化した箇所の磁気的非破壊評価の可能性を示した.本年度は、単純磁区モデルを用いてインピーダンスの不連続が発生する磁界強度について定性的な説明を行い、また、素子端部における反磁界の影響を検討するための素子を試作し、外部磁界と素子インピーダンスとの関係について検討した。さらに応用先の一つとして検討しているインコネル600合金における強磁性化の基礎的な振る舞いについて検討を行った。以下にその成果をまとめる。容易軸の角度を変えた素子を作製し、系統的にそのインピーダンス特性について測定した。インピーダンスが最大をとる磁界強度は容易軸角度の増加とともに弱磁場側に推移し、容易軸角度90度では磁界ゼロで最大を示すようになる。この振る舞いはバイアス磁化率の理論により説明できる。印加磁界の分解能を高くすると、容易軸40-50度付近から不連続のインピーダンス特性を示す。その定性的な振る舞いを単純磁区モデルを用いて説明できることを明らかにした。また、不連続の要因としては、磁化のスイッチングによるもので、各々磁区によって、スイッチングする磁界強度の違いから、不連続点が2箇所存在することを説明できた。さらに、単純磁区モデルにより磁区構造変化の様子の見積もりが可能となった。素子の端部における反磁界分布がインピーダンスの不連続特性やインピーダンスの急峻な変化を劣化させることを実験的に明らかにした。高感度センサや不連続特性を積極的に利用するデバイスの設計において重要な項目である。インコネル600合金においては粒径を変化させた試料を用いて、熱処理温度を変えて強磁性化の熱処理時間依存性について検討した。粒径の2乗に反比例して飽和磁化が減少することを明らかにした。保磁力の変化は粒径依存性を示さず、結晶粒方向の違いにより形成される強磁性相の方位等が変化することで強磁性相の磁化過程が影響を受けることが要因として考えられる。本年度は、センサを小型化する上で重要な反磁界の影響について理論的な解析を行うとともに反磁界の影響を低減して高感度を維持した素子の作製を試みた。また、センサを高感度に駆動する条件についても検討した。一方、SUS304を熱鋭敏化した場合における磁気特性変化の振る舞いについて検討を行った。1.昨年度、反磁界の分布がセンサ特性を劣化させるという知見を得たので、本年度は素子内部の反磁界分布を抑える素子構造を提案し、感度向上を実現した。また、感度を維持したまま、素子長を0.5 mmまで小型化した素子の動作実証を可能にした。2.磁場解析を用いて反磁界係数の分布を求め、反磁界の分布を考慮してインピーダンスを算出した。素子中央部及び端部における解析結果はインピーダンス特性の実験結果と良く一致し、反磁界分布の影響を定量的に見積もることが可能となった。このことから素子形状すなわち反磁界分布の影響を考慮した素子設計を可能にした。3.素子に供給する交流電力を変化させて、センサの振る舞いの変化について実験的に明らかにした。容易軸角度が0, 60度の素子について検討を行い、特性を劣化させずに駆動するには50 MA/(m・m)以下で動作させる必要があることを明らかにした。4.数ミクロン厚の幅が狭い素子において、低周波領域で特異なインピーダンス変化を観測した。外部磁界の増加とともにインピーダンスのピークは大きくなり、ピークを示す周波数は高周波側にシフトした。低周波領域でも感度dZ/dHが高周波の値を維持するため、低周波で動作する高感度センサの実現が期待される。5. SUS304を鋭敏化すると粒界に沿って強磁性化し、マルテンサイト変態が起因していることを確認した。時効時間の増加とともに飽和磁化が増加することも明らかにした。本年度は、さらなる素子の小型化実現のために、素子構造の工夫と、素子幅減少による磁場検出方向の反磁界低減について検討した。また、非破壊検査対象材料の一つであるSUS304の熱鋭敏化についても、昨年度から引き続きその強磁性化の振る舞いについて明らかにし、内部組織変化との対応についても検討した。以下、その結果をまとめる。1.フォトリソグラフィ技術により三角形状素子を作製することで、30 μmまで素子を小型化し、そのインピーダンスの外部磁場に対する変化を実現した。2. FIBを用いて、素子幅を10 μm以下まで微細加工し、矩形状素子においても長さ30 μmの小型化に成功した。一方、加工により磁化容易軸を素子幅方向に制御できず、不連続特性が発生した。3. SUS304の熱時効後の強磁性化は、炭素濃度が高いほど顕著に現れた。保磁力は時効時間の増加とともに一度上昇した後に減少する傾向を示した。

低炭素濃度の試料では長時間の熱時効後、わずかに強磁性化することが確認された。炭素濃度が高い順に保磁力の最大値は大きな値となり、最大値に到達するまでの時効時間は短い。4. EPMAによる元素分析の結果、熱時効後の粒界に沿って炭素とクロムの高濃度領域が観測され、クロム炭化物が生成していることを確認した。さらに、長時間の熱時効を行うことで、粒界近傍にクロム欠乏部も確認した。結晶構造解析(EBSD)より、クロム濃度の低下が見られた粒界近傍でマルテンサイト相を確認し、クロム欠乏部でマルテンサイト変態が生じることを確認した。5.長時間の熱時効において粒径の小さい試料では、粒内の一部でマルテンサイト変態が確認された。長時間の熱時効で粒径の大きい試料の飽和磁化は飽和傾向を示す一方で、粒径の小さい試料では増加傾向を示した。磁性膜に高周波電流を直接通電し,磁界印加時の透磁率変化と表皮効果を利用した磁界センサの高感度・高機能・小型化について検討した.磁気異方性の方向がセンサ特性に及ぼす影響を系統的に調べ,傾斜磁区を有する素子で発生する不連続変化の要因を明らかにした.また,小型化で問題となる反磁界の影響について調べ,小型に適した形状を見出し, 30ミクロン程度まで小型化したセンサの動作を実証した.非破壊検査応用を考慮し, Crの欠乏により局所的に腐食しやすくなるとステンレス鋼やインコネル合金が強磁性化する振る舞いを明らかにした.以上から局所的に強磁性化した箇所の磁気的非破壊評価の可能性を示した.26年度に実施を計画していた高感度・超小型磁界センサ素子の設計・試作を行い、0.5 mmまで小型化した素子において高感度を実現できており、また、インコネル・ステンレスの熱鋭敏化時における磁気特性変化の挙動についても明らかになっているので、当初計画通りおおむね進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。計測工学以下の予定で研究を推進する。1.高感度・小型センサ素子の設計・作製(H27.4-6):平成26年度までに得られた知見を基に、センサ素子の設計・作製を行う。2.素子の感度・空間分解能の基礎評価(H27.7-8):1.で作製した素子を用いて磁界に対する感度と空間分解能の評価を実施する。3.発電プラント部材における鋭敏化と磁気特性挙動の対応関係:昨年度に引き続き、発電プラント細管部等に使用される材料において鋭敏化したときの磁気特性の振る舞いを明らかにし、ひび割れの危険性との定量的対応について検討する。4.非破壊検査応用のための素子・プローブ設計(H27.9)及びセンシングシステムの試作と検証(H27.10-11):2.及び3.で得られた知見を基に発電プラントの細管部のひび割れを非破壊で検査するためのセンサ素子及び素子を組み込んだプローブの設計・作製を行い、局所領域における微小磁場変化の検出が可能なセンシングシステムを構築する。模擬試験体を用いて、構成したシステムの評価を行う(H27.12)。必要に応じて改良システムを構築して実機適用可能なレベルに近づける(H28.1-2)。最後に本研究の総括を行い、局所領域における微小磁場変化の検出が可能なセンシングシステムの実機適用性の評価をまとめる(H28.1-3)。また、適宜得られた成果の学会発表・論文発表を積極的に行う。
文化的自己観の形成における社会的比較の役割-児童期から成人期にかけての横断資料による検討-

本研究計画の目的は、自分と他者とを何等かの形で比較する社会的比較が、日本文化における自己のあり方に対して果たす役割を、発達的・文化的観点から実証的に明らかにしようとすることにある。青年期を中心に児童期から成人期にわたる横断的資料の収集・分析を通じ、以下の成果を得た。1.児童期における自己認識の方途を測定する手法の妥当性を確認した。2.児童期における文化的自己観測定尺度を開発し、その信頼性・妥当性を確認した。3.児童期から成人期に至る、文化的自己観の発達的変化を測定し、日本文化に特徴的な相互協調的自己観は青年期に伸張することを明らかにした。4.児童期から成人期に至る、社会的比較の様態の発達的変化、ならびに社会的比較と文化的自己観との関連を検討し、社会的比較は青年期に最も多く生起し、その傾向は相互協調的自己観が優勢な者に著しいことを明らかにした。5.児童期から青年期に至る、自己認識方途の発達的変化、ならびに自己認識方途と文化的自己観との関連を検討し、社会的比較を用いた自己認識は青年期に最も多く生起し、その傾向は相互協調的自己観が優勢な者に著しいことを明らかにした。日本文化において自己認識が社会的に形成され発達する過程を明らかにするため、児童期から青年期にかけての横断的資料の収集を目的として研究を実施した。そのために、本年度は児童用相互独立的-相互協調的自己観尺度を開発し、さらにその信頼性と妥当性を検討した。既存の成人用尺度を基に、その内容と記述を平易にした暫定児童用尺度を作成し、小学校4.6年生児童に実施した結果を検討することにより、最終的尺度の完成をみた。また、項目分析、内的一貫性の検討、再検査法等により、本尺度の信頼性が満足すべき水準であることを確認するとともに、教師評定、児童用自己意識尺度、コンピテンス尺度等との相関に基づいて一定程度の妥当性を有することも確認された。併せて、相互独立的-相互協調的自己観の発達に関する予備資料も収集し、児童期から青年期にかけて相互独立性は減少し、相互協調性が増大するという示唆を得た。本研究計画の目的は、自分と他者とを何等かの形で比較する社会的比較が、日本文化における自己のあり方に対して果たす役割を、発達的・文化的観点から実証的に闡明することにある。2.日常事態における社会的比較の発達的変化と、文化的自己観との関連を検討した。3.自己認識方途としての社会的比較の発達的変化と、文化的自己観との関連を検討した。その結果、青年期はおいてはその前後の時期に比して、各種形態の社会的比較の生起が著しく、同時に日本文化に特徴的な相互協調的自己観もまた伸張することが確認された。
自律複製する染色体外遺伝因子の細胞内動態と細胞外排出を支配する分子機構

A:染色体外遺伝因子の、微小核への取り込みを介した細胞外排出HeLaH2B-GFP細胞を用いて集中的なタイムラプス実験を繰り返すことにより、染色体型微小核の形成機構、微小核を持つ細胞の挙動、および、微小核多様性の原因について新発見が多く得られた。また、我々はすでにDMを生細胞内で可視化したCOLO 320DM-GFP株を樹立していたが、本年度にはこの細胞を用いて周到なタイムラプス実験を行うことにより、間期核からDMが細胞質に移動して微小核を形成する過程、および微小核が細胞質膜のブレッブに取り込まれて細胞外に放出される過程、について明確な根拠を得ることができた。このことは細胞生物学上極めて重要な発見であるとともに、DMが細胞間で転移する可能性を示唆しており、重大な意味を持つ。(B;染色体外遺伝因子を介した遺伝子増幅の機構)HSRやDM内での組み替え点を極めて多数単離し、その塩基配列を決定していくことにより遺伝子増幅の分子機構に関する理解が深まった。一方、末端がヘアピン構造である直鎖状プラスミドDNAは、IRとMARの配列を持つことに依存して、染色体外で安定に維持されるようになることを前年度に見いだしていた。本年度には、その分子機構に関して明確なモデルを得ることができた。この実験系は、染色体外で複製開始を指示する配列を評価することができるため、極めて有益な系である。(C;遺伝子増幅を利用した蛋白質生産)IR/MARプラスミドとテロメア配列を組み合わせることにより、染色体外で増幅して安定に維持され、なおかつ蛋白質発現量が高くなる新規実験系を見いだした。この方法をテロメア化IR/MAR遺伝子増幅法と命名した。この方法は、細胞生物学上興味深いとともに、蛋白質生産にとっても有力な方法となることが期待された。(A)染色体外遺伝因子の細胞内動態と排出;微小注入法により導入された染色体外遺伝因子の細胞内動態と細胞外排出機構に関し、成果をとりまとめてNucleic Acids Research誌に掲載した。また、DM上の2本鎖切断が、DMの細胞内動態と排出に及ぼす影響に関して、より詳細な実験結果を得た。(B)染色体外遺伝因子からの遺伝子発現に与える細胞内位置効果;微小核内や、核内の様々な位置に局在したDMからの遺伝子発現につき、FISH法でDNAとRNAを同時検出することによる解析をおこなうとともに、ラミンや新規転写を同時検出することによる詳細な検討を行った。さらに、CFPにより可視化されたDMやHSRからYFPにより可視化された転写産物が出現する細胞株を樹立し、解析を開始した。(C)染色体外遺伝因子の安定性を支配するシス構造の解明;HSRの形成を指標として哺乳動物複製開始領域(IR)を絞り込んでいった結果、HSR形成を強く誘導する必要不可欠な最小領域を同定することができた。この領域は、全く異なる方法で示唆された複製開始配列と一致した。(D)染色体外遺伝因子によるHSRの形成機構;HSRの形成過程や、一旦形成されたHSRの安定性に、プラスミド配列での転写が重大な影響を及ぼすことを見いだした。さらに、用いるプラスミドにPalindrome配列があることの効果、および、低酸素状態(Hypoxia)が遺伝子増幅に与える影響の評価、の2点を検討して重要な知見を得た。(E)簡便に遺伝子増幅を誘導できる新規実験系を用いた有用蛋白質大量生産系の樹立;特許申請を新たに行うととともに、民間企業5社と共同研究体制を構築した。(A)染色体外遺伝因子の細胞内動態と排出に及ぼす2本鎖切断の影響;我々が開発したIR/MAR遺伝子増幅法を用いて、Lac0配列をDMに組み込み、それを生細胞で可視化した。そのようなDMとγH2AXを同時に検出することにより、DM上に2本鎖切断が生じるとDMは凝集し修復が遅れること、および、凝集したDMは分裂期に細胞質に取り残され、排出の対象になることを見いだした。さらに、この発見を様々な角度から検討してデータを固めた。これは、広く自律複製する染色体外遺伝因子に適用できるため重要であり、現在投稿準備中である。(B)染色体外遺伝因子からの遺伝子発現に与える細胞内位置効果;微小核内や、核内の様々な位置に局在したDMからの遺伝子発現を、特定のDNAとRNAを同時に検出するFISHの実験系や、生細胞内で特定のDNAとRNAを可視化する実験系を樹立し、詳細な検討を行った。得られた成果は、とりまとめて現在投稿中である。(C)染色体外遺伝因子の安定性を支配するシス構造の解明;HSRの形成を指標として哺乳動物複製開始領域(IR)を絞り込み、HSR形成を強く誘導する必要不可欠な最小領域を同定した。このような方法は、哺乳動物複製開始配列を解析するための画期的な方法となった。このような成果をとりまとめてJ.Cell.Biochem.誌に公表した。(D)染色体外遺伝因子によるHSRの形成機構;HSRの形成に、導入するプラスミドの形状、用いる細胞株の種類、培養時の酸素濃度、DNAメチル化やヒストンアセチル化等がどのように影響を与えるかを検討し、重要な知見が得られた。(E)簡便に遺伝子増幅を誘導できる新規実験系を用いた有用蛋白質大量生産系の樹立;特許申請を新たに2件行うとともに、ここまでの成果をとりまとめてJ.Cell.Biochem.誌に公表した。(A;DMの細胞内動態)

現在望み得る最高の条件でタイムラプス実験を行うための装置と技術を完成させた。それを用いて、我々独自の方法により可視化されたDMを持つ細胞(COLO 320DM-GFP株)を用いて、DMの細胞内動態、微小核形成と排出過程をタイムラプス観察により検討した。その結果、微小核の形成機構、微小核内容物の排出機構、および、微小核を持つ細胞のアポトーシス誘導に関して、新規で重要な知見が得られた。これらの研究は次年度も引き続き行ってからとりまとめる。一方、DM上の2本鎖切断がDMの凝集と微小核への取り込みの原因となることについて、Genes Chrom.Cacner誌に公表した。微小核や核内の様々な場所での遺伝子発現状況を、RNA/DNA同時FISH法や、CFPで可視化したDMやHSRからYFPで可視化されたRNAが誘導発現する細胞株を樹立し、解析を行った。得られた成果はMol.Cancer Res.誌に公表したとともに、残りの成果は投稿準備中である。(B;染色体外遺伝因子による遺伝子増幅)回文配列や高度反復配列が遺伝子増幅に与える影響を検討した結果、前者は遺伝子増幅を強く促進したのに対し、後者は影響がなかった。また、がん組織内の状況を模した低酸素状態は、遺伝子増幅を促進することを見いだした。さらに、末端がヘアピン構造であるプラスミドは、IR/MARを持つことに依存して、極めて多数の染色体外エピソームとして安定に細胞内で維持されるという重大な発見をした。さらに、HSR形成に特異的な組み換え配列を多数同定して配列決定を行った。これらの一連の成果は、遺伝子増幅の機構を考える上で極めて重要であり、順次投稿を準備中であるとともに、一部については特許申請を行った。(C;遺伝子増幅を利用した蛋白質生産)増幅配列が受けている発現抑制を解除する必要があった。そのために、様々なDNAメチル化阻害剤やヒストン脱アセチル化阻害剤を検討した結果、目的にかなった薬剤を特定することができた。A:染色体外遺伝因子の、微小核への取り込みを介した細胞外排出HeLaH2B-GFP細胞を用いて集中的なタイムラプス実験を繰り返すことにより、染色体型微小核の形成機構、微小核を持つ細胞の挙動、および、微小核多様性の原因について新発見が多く得られた。また、我々はすでにDMを生細胞内で可視化したCOLO 320DM-GFP株を樹立していたが、本年度にはこの細胞を用いて周到なタイムラプス実験を行うことにより、間期核からDMが細胞質に移動して微小核を形成する過程、および微小核が細胞質膜のブレッブに取り込まれて細胞外に放出される過程、について明確な根拠を得ることができた。このことは細胞生物学上極めて重要な発見であるとともに、DMが細胞間で転移する可能性を示唆しており、重大な意味を持つ。(B;染色体外遺伝因子を介した遺伝子増幅の機構)HSRやDM内での組み替え点を極めて多数単離し、その塩基配列を決定していくことにより遺伝子増幅の分子機構に関する理解が深まった。一方、末端がヘアピン構造である直鎖状プラスミドDNAは、IRとMARの配列を持つことに依存して、染色体外で安定に維持されるようになることを前年度に見いだしていた。本年度には、その分子機構に関して明確なモデルを得ることができた。
神経因性疼痛モデルにおけるNGFのナトリウムチャネルへの影響

本来は神経因性疼痛モデルによりNa channelの影響を見る予定であったが、Na channelの免疫学的染色が困難であった。そのため、まずフォルマリンテストという炎症性侵害刺激におけるNa channelの関与をしらべた。その際、Na channel blockerにはフグ毒であるテトロドトキシン(TTX)を使用した。さらにその効果判定に脊髄後角のc-FOS免疫陽性細胞の発現数を調べた。方法:150280gのラットを用い、ペントバルビタール麻酔下で右坐骨神経を露出し、TTX(30μM)をガラスピペットで局所投与した。投与して10分後に同側の足底部にホルマリン150μlを皮下注した。ホルマリン注射2時間後、深麻酔下でパラホルムアルデヒドを用いて灌流固定し、脊髄をL2-S1まで切り出し、蔗糖溶液に一晩浸透した。50μmの連続凍結切片を作製し、c-FOSポリクロナール抗体を用いて免疫組織化学染色を施行した。L3-L5レベルの後角におけるFOS陽性細胞を顕微鏡下で観察し、dataは平均値±標準偏差で示し、統計はunpaired t-testで行った。[結果]ホルマリン注射により、脊髄後角I/II層でc-FOS陽性細胞が発現した。第4腰髄レベルでのc-FOS陽性細胞は、後角I/II(内側)23.8±13.6、(mean±SD)、I/II層(total)41.68±22.3、V/VI層14.6±5.1が、TTX投与により後角I/II(内側)12.6±12.9、I/II層(total)27.1±17.1、V/VI層10.2±5.6と有意に抑制された。[総括]TTXはホルマリンによるc-FOSの発現を抑制した。テトロドトキシンは急性炎症性の疼痛では痛みのマーカーであるc-FOS陽性細胞の発現をある程度抑制可能であり、炎症性の疼痛をある程度、抑えることができるかもしれない。神経成長因子投与による神経因性疼痛の軽減がナトリウムチャネルの関与によるのかどうかを調べるために、ラットのCCIモデルでNGFの長期投与を行い、疼痛行動テストと電気生理学的実験を行い、次の段階では抗ナトリウムチャネル抗体を用いて免疫染色を行い、その局在を調べるという目標であった。しかし、実際の電気生理実験において坐骨神経の活動電位を得ることが困難であったため、当初の実験計画を変更し、疼痛刺激により発現するといわれているC-fos蛋白の発現を坐骨神経結紮モデルで免疫組織化学染色を用いて調べた。さらに来年度でのナトリウムチャネル拮抗薬の投与によるC-fosの発現形式の変化を見るつもりである。結果1:疼痛行動テストプランターテスト装置(UGO BASILE社製)での熱刺激を測定に与え、足を引っ込めるまでの時間を潜時として測定した。またアロデニアを調べるためにvon Freifilamentで足底を圧迫し、足を引っ込める動作をすれば、その圧力を機械的侵害閾値とした。結果は両テストとも(患側-健側)をdifferential scoreとして示し、術前、1週間後で比較検討した。その結果、熱刺激におけるDS(mean±S.E)は術前0.2±0.3(sec)、1週間後-3.5±0.5(sec)となった。また圧刺激では術前0.5±0.3(g)、1週間後-1.8±0.5(g)となった。結果2:C-fosの発現形式の変化sham手術をおこなったラットと坐骨神経結紮モデルのラットにおけるC-Fos発現形式を比較した。sham群と比較して坐骨神経結紮ラットでC-Fosの発現が増加していた。以上より、坐骨神経結紮ラットでのC-Fos発現は疼痛行動の一つの指標として利用できる。第4腰髄レベルでのc-FOS陽性細胞は、後角I/II(内側)23.8±13.6、(mean±SD)、I/II層(total)

41.68±22.3、V/VI層14.6±5.1が、TTX投与により後角I/II(内側)12.6±12.9、I/II層(total)27.1±17.1、V/VI層10.2±5.6と有意に抑制された。[総括]TTXはホルマリンによるc-FOSの発現を抑制した。テトロドトキシンは急性炎症性の疼痛では痛みのマーカーであるc-FOS陽性細胞の発現をある程度抑制可能であり、炎症性の疼痛をある程度、抑えることができるかもしれない。
希土類-鉄-窒素系高性能磁石の直接製造法の開発

Sm_2Fe_<17>N_3系合金は,従来の磁石の性能を大幅に上回る可能性のある新高性能磁石材料として注目を集めている.しかしながら,その秀でた可能性にもかかわらず,実用に耐える特性を有する磁石を得るには至っていない.この最大の原因は,この合金の合成法にある.本研究ではSm_2Fe_<17>N_3合金の直接合成を目標に研究を進めた平成5年度の研究では,当初,スッパタリング法を用いて研究を進めた.しかしながら,窒素分圧の可変範囲が狭く,良好な結果が得られなかった.そこで,新たに気相成長に適したレーザディポジション法を導入し,ターゲット組成,窒化ガスの種類と圧力,基板温度,ディポジション後の熱処理条件等を変化させて研究を進めた.その結果は以下のように要約される.1.窒化雰囲気中でディポジションすることによ窒素をSm-Fe膜中に取り込むことはできるが,膜中の窒素はSm_2Fe_<17>N_3の形ではなく,SmN等の形で存在する.2.基板温度(室温-400°C),窒化ガス(窒素,アンモニア),ターゲット組成(1014at.%Sm),窒化ガス圧(0100mTorr)を変化させて実験を繰り返したが,ディポジションしたままではSm_2Fe_<17>N_3を合成することはできなかった.3.真空中あるいは5mTorr程度のアンモニア分圧中で作製した膜を熱処理後窒化すればSm_2Fe_<17>N_3を合成でき,保磁力を得ることができるが今後析出α-Feを抑制する努力が必要である.Sm_2Fe_<17>N_3系合金は,従来の磁石の性能を大幅に上回る可能性のある新高性能磁石材料として注目を集めている.しかしながら,その秀でた可能性にもかかわらず,実用に耐える特性を有する磁石を得るには至っていない.この最大の原因は,この合金の合成法にある.本研究ではSm_2Fe_<17>N_3合金の直接合成を目標に研究を進めた平成5年度の研究では,当初,スッパタリング法を用いて研究を進めた.しかしながら,窒素分圧の可変範囲が狭く,良好な結果が得られなかった.そこで,新たに気相成長に適したレーザディポジション法を導入し,ターゲット組成,窒化ガスの種類と圧力,基板温度,ディポジション後の熱処理条件等を変化させて研究を進めた.その結果は以下のように要約される.1.窒化雰囲気中でディポジションすることによ窒素をSm-Fe膜中に取り込むことはできるが,膜中の窒素はSm_2Fe_<17>N_3の形ではなく,SmN等の形で存在する.2.基板温度(室温-400°C),窒化ガス(窒素,アンモニア),ターゲット組成(1014at.%Sm),窒化ガス圧(0100mTorr)を変化させて実験を繰り返したが,ディポジションしたままではSm_2Fe_<17>N_3を合成することはできなかった.3.真空中あるいは5mTorr程度のアンモニア分圧中で作製した膜を熱処理後窒化すればSm_2Fe_<17>N_3を合成でき,保磁力を得ることができるが今後析出α-Feを抑制する努力が必要である.本年度の研究では、まずスッパタリング装置を用いての作製を試みたが、窒素分圧の可変範囲が狭いためSm_2Fe_<17>を十分に窒化させることができなっかった。そこで、成膜条件をより広範囲に変化させることができるレーザディポジッション装置を取り入れ,広い範囲の窒素圧中でSm_2Fe_<17>をディポッジッションした.その結果窒素圧20mTorr以下でディポジッションした際には強磁性Sm-Fe非晶質膜が得られる.この膜を400°C以上で熱処理することにより,SmFe_9膜が得られる.この膜を窒化すればある程度の保磁力が得られる.窒素圧20mTorr程度でディポジッションした際にはSm_2Fe_<17>と非晶質が共存した膜ができる.この膜を熱処理すると磁気的には単相状態となるが生成物のキュリー温度は熱処理時間と共に徐々に増加していく.この生成物が何であるかは現在のところ明確になっていない。窒素圧30mTorr以上では窒素を含むSm-Fe-N膜が得られるが,この膜は非晶質状態となり磁石特性を示さない.この膜を500°C程度で結晶させるとSmFe_9が得られる.が明かとなった.SmFe_9およびSm_2Fe_<17>を窒化すれば,磁石特性が得られると考えられる。しかしながら,本研究の目的は直接製造法の開発であるので,磁石特性を有するSm-Fe-N膜を直接得るための、最適ディポジッションの条件と結晶化条件を更に検討中である。特に、基板温度と窒化の程度の関係および結晶化条件を今後重点的に検討する予定である。昨年度の研究で、スッパタリング法では窒素分圧の可変範囲が狭いためSm_2Fe_<17>を十分に窒化させることができず,レーザディポジッション法を取り入れる必要があることが明らかとなっていた.そこで本年度は,窒化ガスの種類,基板温度,ディポジッション後の熱処理条件等を変化させてSm-Fe-N薄膜を作製し,その磁気特性を調べた.

その結果は以下のように要約される.1.ディポジッション中の雰囲気ガスを,窒素からNH_3+H_2ガスに置き換えて昨年と同様な実験を行ったが,窒素ガス中でのディポジッションで得られた結果と大きな差異は観測されず,Sm_2Fe_<17>N_3を得ることはできなかった.2.基板温度を,室温-400°Cまで変化させて膜を作製したところ,200°Cを越える温度では,膜中に取り込まれる窒素の量が室温より減少した.また,室温に比べて高温では,膜の酸化を防止するのが困難であった.これらの理由から,基板温度をあげて作製した膜では,本研究の実験条件の範囲では,良好な結果は得られなかった.3.真空中あるいは20mTorr程度のNH_3+H_2ガス中で作製された膜を500°C以下の温度で熱処理後,窒化処理を施すとSm_2Fe_<17>N_3相が得られる.しかしながら,熱処理の過程で多量のα-Feが析出するため,その保磁力は低い.以上のように,本研究の範囲では,高性能Sm-Fe-N薄膜磁石を作製するには至らなかった.今後はSm_2Fe_<17>N_3合金と同等な磁気特性を有し,熱的にも安定ではあるが,通常のプロセスでは作製に困難の多いSm-Fe-C系の材料の直接製造を目指す予定である.
ドライバの特定とそのドライバの特性に基づく運転支援・経路案内情報の提示・表示方式

1.ドライバの特定および運転時の状態検知・監視技術(1)インナーミラー内蔵カメラで撮像した画像から,運転中のドライバの運転状態(意識低下状態,携帯通話に伴う意識集中状態,脇見状態)を検知・監視する基本技術を開発した.(2)意識低下状態の推定技術では,個人に対応できる意識低下状態の推定に開発の見通しが得られた.(3)携帯通話に伴う意識集中状態の検知についても,個人に対応できる意識集中状態の開発に見通しが得られた.(4)脇見についても,個人に対応できる脇見状態を推定する方法の開発に目途が得られた.(5)眼鏡・サングラス装着ドライバのまばたき検出の開発に目途が立った.上記(1)(4)は国内の主要な自動車メーカ,自動車部品メーカに技術提供され,この12年内にその一部が実用化される見通し.2.運転支援・経路案内情報の提示・表示技術(1)走行状態だけでなく,上記の運転状態の検知の必要性も理解され,上記技術と組み合わせこの12年に車載システムとして実用化される見通し.3.個体差,個人差対応技術(1)以上の技術を組み込んだドライビングシミュレータを開発した.(2)さらに,この研究の延長として高齢ドライバの運転視力(視野,動体視力,深視力)を測定するシステムを試作した.(1年後,愛知県警を通し,運転免許試験場で試行できるシステムを開発する.)以上の技術を国内の代表的自動車メーカ(トヨタ,日産,三菱自工,ダイハツなど),自動車部品メーカ(デンソー,アイシン,アイシン・エイ・ダブリュ東海理化,日立,日電,オムロンなど)に公開した(平成18年2月22日).1.ドライバの特定および運転時の状態検知・監視技術(1)インナーミラー内蔵カメラで撮像した画像から,運転中のドライバの運転状態(意識低下状態,携帯通話に伴う意識集中状態,脇見状態)を検知・監視する基本技術を開発した.(2)意識低下状態の推定技術では,個人に対応できる意識低下状態の推定に開発の見通しが得られた.(3)携帯通話に伴う意識集中状態の検知についても,個人に対応できる意識集中状態の開発に見通しが得られた.(4)脇見についても,個人に対応できる脇見状態を推定する方法の開発に目途が得られた.(5)眼鏡・サングラス装着ドライバのまばたき検出の開発に目途が立った.上記(1)(4)は国内の主要な自動車メーカ,自動車部品メーカに技術提供され,この12年内にその一部が実用化される見通し.2.運転支援・経路案内情報の提示・表示技術(1)走行状態だけでなく,上記の運転状態の検知の必要性も理解され,上記技術と組み合わせこの12年に車載システムとして実用化される見通し.3.個体差,個人差対応技術(1)以上の技術を組み込んだドライビングシミュレータを開発した.(2)さらに,この研究の延長として高齢ドライバの運転視力(視野,動体視力,深視力)を測定するシステムを試作した.(1年後,愛知県警を通し,運転免許試験場で試行できるシステムを開発する.)以上の技術を国内の代表的自動車メーカ(トヨタ,日産,三菱自工,ダイハツなど),自動車部品メーカ(デンソー,アイシン,アイシン・エイ・ダブリュ東海理化,日立,日電,オムロンなど)に公開した(平成18年2月22日).1.ドライバの特定および運転時の状態検知・監視技術(1)インナミラー装着の撮像システムから顔・眼領域を検出する技術を開発した.(2)インナミラー装着撮像システムからドライバの視線(顔の向きと眼球の向きを同時検出)を検出する技術を開発し,これを用いて脇見検出の基本システムを構築した.(3)(1),(2)の技術を基にした車載型のドライバモニターシステムを開発し,その機能と性能を明らかにした.(4)ドライバの個人識別の基本方式および表情変化の基本方式の開発の見直しを得た.2.運転支援提示および経路案内表示技術(1)走行状態(車間距離)に加えドライバの運転時の状態(意識低下と脇見)を検知した新規の警報提示方法を提案し,ドライビングシミュレータによってその有効性を検証した.(2)高齢者向きの警報提示方法と経路案内表示方法の基本方式の検討を行い,その開発の見通しを得た.3.個体差および個人差対応の提示・表示技術(1)男女の空間認知特性の違いを実験的に明らかにし,ナビゲーションシステムとして実現する女性向けの経路案内方法の基本的方法を固めた.(2)高齢者の視聴覚特性を文献と実験によって調査・検討し,高齢者向けの提示方法に開発の見通しを得た.4.システムとしての総合評価(1)ドライバモニターシステムと情報提示システムおよび画像生成システムからなる新規のドライビングシミュレータを開発し,その性能を明らかにした.(2)開発した上記の警報の視聴覚提示方法や高齢者向き表示方法の有効性をこのドライビングシミュレータによって検証した.1.ドライバの特定および運転時の状態検知・監視技術(1)車載可能なインナミラー内蔵カメラを開発し,車載実験によってその有効性を検証した.このカメラは国内有数の自動車メーカと部品メーカなど5社で評価・検証中である.(2)同カメラで撮像した顔画像から,意識低下を推定する基本アルゴリズムを開発した.このアルゴリズムは,上記5社で評価中である.(3)同カメラで撮像した顔画像から,脇見を検知する基本アルゴリズムを開発した.(4)同カメラで撮像した顔画像から,運転中の携帯通話による思考集中を検出する基本アルゴリズムの開発に見通しが得られた.2.運転支援,経路案内情報の提示・表示技術

(1)走行状態に加え,ドライバの運転時の状態(意識状態)を検知することでドライバに信頼される警報提示が可能であることを示した.この技術は,自動車部品メーカで評価中である.3.個体差および個人差対応の定時・表示技術(1)高齢者の視覚・聴覚機能低下を考慮したディスプレイ表示と警報提示方式を開発した.この技術は自動車部品メーカで評価中である.(2)ディスプレイの表示情報量について検討し,高齢者に対しては認知情報量からの検討が必要であることを示した.4.システムとしての評価(1)ドライバ状態モニターと情報提示方式をもつ新機能のドライビングシミュレータを開発した.ITS世界会議・愛知・名古屋2004に出展し,関係者(マスコミ含む)から高い評価を得た.1.ドライバの特定および運転時の状態検知・監視技術(1)インナーミラー内蔵カメラで撮像した画像から,運転中のドライバの運転状態(意識低下状態,携帯通話に伴う意識集中状態,脇見状態)を検知・監視する基本技術を開発した.(2)意識低下状態の推定技術では,個人に対応できる意識低下状態の推定に開発の見通しが得られた.(3)携帯通話に伴う意識集中状態の検知についても,個人に対応できる意識集中状態の開発に見通しが得られた.(4)脇見についても,個人に対応できる脇見状態を推定する方法の開発に目途が得られた.(5)インナーミラー内蔵カメラから高齢者(60歳以上)を識別する方法の基本技術を開発した.(6)眼鏡・サングラス装着ドライバのまばたき検出の開発に目途が立った.上記(1)(4)は国内の主要な自動車メーカ,自動車部品メーカに技術提供され,この12年内にその一部が実用化される見通し.2.運転支援・経路案内情報の提示・表示技術(1)走行状態だけでなく,上記の運転状態の検知の必要性も理解され,上記技術と組合わせこの12年に車載システムとして実用化される見通し.3.個体差,個人差対応技術(1)以上の技術を組み込んだドライビングシミュレータを開発した.(2)さらに,この研究の延長として高齢ドライバの運転視力(視野,動体視力,深視力)を測定するシステムを試作した.(1年後,愛知県警を通し,運転免許試験場で試行できるシステムを開発する.)以上の技術を国内の代表的自動車メーカ(トヨタ,日産,三菱自工,ダイハツなど),自動車部品メーカ(デンソー,アイシン,アイシン・エイ・ダブリュ,東海理化,日立,日電,オムロンなど)に公開した(平成18年2月22日).
選択的オートファジーによる不溶性タンパク質凝集体の分解機構

選択的オートファジーのアダプター因子であるp62/SQSTM1がリン酸化されることを見いだし、その生物学的意義について詳細な解析を行った。その結果、p62タンパク質は、ポリユビキチン鎖と結合するUBAドメインをもつが、そのUBAドメインへのリン酸化によりポリユビキチン鎖との親和性が増大することがわかった。p62はリン酸化状態になることで、ポリユビキチン化タンパク質を選択的にオートファジーで分解することができるようになると考えられる。タンパク質の分解は主としてプロテアソームが行っているが、老化や外因性または内因性のストレス等により、プロテアソームの機能が低下してしまうと、本来分解されるべき変性タンパク質等が分解されずに細胞内に蓄積してしまう。変性タンパク質は、異常なタンパク質間相互作用をすることで、細胞のタンパク質の恒常性を乱してしまう。そのため、細胞はアグリソームと呼ばれる細胞内構造を作り、その中に変性タンパク質を隔離する。本研究では、アグリソームのなかに隔離されたタンパク質が、どのようにして最終的に分解処理されているのかについて、研究を行った。我々は選択的オートファジーのアダプター因子であるp62/SQSTM1がプロテアソーム阻害時にアグリソームの構成因子として機能していることを見いだした。p62はアグリソーム内でユビキチン化タンパク質を結合し、不溶性の凝集体となることで、ユビキチン化タンパク質を細胞質内から隔離していると考えられる。さらに、我々はこのp62タンパク質がアグリソームに蓄えられているタンパク質をオートファジーにより分解しているのではないかと考え、実験を行った。可逆性のプロテアソーム阻害剤で細胞を24時間処理し、アグリソームの形成を誘導した後、プロテアソーム阻害剤を除去した後のp62とユビキチン化タンパク質の挙動をモニターした。その結果、プロテアソームの活性回復に伴い、不溶性p62とユビキチン化タンパク質は分解・除去された。この分解・除去の過程はオートファジーの阻害剤で阻害されることから、アグリソームに蓄えられたユビキチン化タンパク質はp62ともに不溶性の状態のまま、オートファゴソームヘターゲティングされ、リソソームで分解されていると考えられる。変性タンパク質は、異常なタンパク質間相互作用をすることで細胞のタンパク質の恒常性を乱すため、細胞毒性を持つ。本研究では、選択的オートファジーのアダプター因子であるp62/SQSTM1がリン酸化されることを見いだし、その生物学的意義について詳細な解析を行った。p62は、N末端部分のPB1ドメインにより多量体を形成し、それによりp62は細胞内ではシクエストソームと呼ばれる構造体を形成することが知られている。このシクエストソームは、p62により構成され、膜構造をもたない。我々は、このシクエストソームを隔離膜が囲むことによりオートファゴソームとなり、リソソームで分解されるという過程をたどることを見いだした。また、リン酸化されたp62はポリユビキチン鎖との結合によりシクエストソーム内に安定に存在することができるため、ポリユビキチン鎖をもつタンパク質を安定にシクエストソーム内に隔離し、オートファゴソームになりやすくしていると考えられる。つまり、p62はリン酸化状態になることで、ポリユビキチン化タンパク質を選択的にオートファジーで分解することができるようになると考えられる。
高次元特徴空間の埋め込みと次元縮小に基づく知識発見基盤の構築

高次元特徴空間の埋め込みと次元縮小に基づく知識発見基盤の構築として,本研究では,まず,最小コストが木編集距離の変種と対応するTaiマッピングがなす階層を数理的に特徴付け,木編集距離の変種の計算に対する時間計算量を解明し,その階層に基づきさまざまな成果を得た.また,カテゴリカルデータに対する無矛盾性に基づく世界最速の特徴選択アルゴリズムであるSuper-CWCおよびSuper-LCCを設計し実装した.さらに,高次元特徴空間の近似検索に有用なヒルベルト整列に基づく索引付けを考案した.平成24年度は,(1)離散構造データの埋め込み,(2)本質的な高次元データの次元縮小,(3)離散構造データの高次元ベクトル表現,および,埋め込みと次元縮小という3つの研究目的について,研究目的(1)に対する「(A)離散構造間距離とアルゴリズム」,研究目的(2)に対する「(B)SimpleMap法の歪みの解析と拡張」の研究を進めた.「(A)離散構造間距離のアルゴリズム」では,離散構造間距離の一つである木編集距離に対して,その変種である木の断片距離を新たに定式化し,順序木における二乗時間アルゴリズムを開発した.この断片距離は,既存の木編集距離の変種に対して新たな階層を与えている.また,無順序木の次数2木包含問題を孤立部分木包含問題にまで拡張し,その問題を解く多項式時間アルゴリズムを開発した.離散構造間距離の応用として,塩基配列の位置の関係を比較する手法として進化系統樹に基づいた位置間の剪定距離を新たに導入した.また,バズマーケティングサイトから木編集距離を用いてコミュニティを抽出する手法を開発した.さらに木以外の離散構造としては,超グラフのベルジュ非巡回部分超グラフに対する効率よい列挙問題に取り組んでいる.「(B)SimpleMap法の歪みの解析と拡張」に対しては,主に動画像検索のためのSimpleMap法の拡張に取り組んだ.特に,ヒルベルトR木を用いた検索高速化手法,階層的空間索引構造R-treeを用いたSketch検索の高速化,階層的空間索引を用いた検索高速化のための局所次元縮小射影などを開発した.平成25年度は,研究目的(1)「離散構造データの埋め込み」を達成するために,研究計画(A)「離散構造間距離のアルゴリズム」の一環として,根付き木に対して木マッピングの階層を明らかにし,木マッピングの最小コストである木編集距離を木マッピングの階層ごとに計算量を明らかにし,新たなアルゴリズムを設計した.また,無順序木編集距離の超グラフ間の距離と列挙に関する研究にも取り組み始めた.さらに,研究計画(D)「離散構造間距離の低次元距離空間への埋め込み」の一環として,薬剤感受性検査データのアンチバイオグラムからのグラフ抽出に取り組み始めた.研究目的(2)「本質的な高次元データの次元縮小」を達成するために,研究計画(B)「SimpleMap法の歪みの解析と拡張」の一環として,主にSimpleMapとHilbert R-treeに基づき,画像・動画・音声のデータ検索における効率化を図った.これらの成果は,今後,研究計画(E)「本質的な高次元データの局所性依存ハッシング」へと展開する予定である.研究目的(3)「離散構造データの高次元ベクトル表現,および,埋め込みと次元縮小」を達成するために,研究計画(C)「離散構造データの高次元ベクトル表現」の一環として,一般に計算困難である根付き無順序木のカーネルに対して,それを進化系統樹(根付き葉ラベル二分木)に制限した上で多項式時間で計算できる合致部分木マッピングカーネルを設計し,それを高次元データであるインフルエンザウイルスの塩基配列に適用することで有用性を確認した.また,これまでの順序木のマッピングカーネルに対するデータ指向の選択指標を設計した.さらに,研究計画(F)「高次元ベクトル表現の埋め込みと次元縮小」の一環として,高次元ベクトルデータからの特徴抽出の研究にも取り組み始めた.研究目的(1)「離散構造データの埋め込み」を達成するために,研究計画(A)「離散構造間距離のアルゴリズム」の一環として,特に木アライメント距離の研究を進め,順序木より制限が弱く無順序木より制限が強い巡回的順序木に対するアライメント距離を多項式時間で計算するアルゴリズムを設計した.また,これまでの研究成果に基づき,無順序木編集距離の多項式時間計算可能性の境界,および,断片距離の性質について明らかにした.さらに,研究計画(D)「離散構造間距離の低次元距離空間への埋め込み」の一環として,アンカーを利用した木アライメントの線形時間アルゴリズムを設計した.研究目的(2)「本質的な高次元データの次元縮小」を達成するために,研究計画(B)「SimpleMap法の歪みの解析と拡張」の一環として,SimpleMapとヒルベルト曲線を利用した高次元類似検索における一括質問処理手法を考案した.研究目的(3)「離散構造データの高次元ベクトル表現,および,埋め込みと次元縮小」を達成するために,研究計画(C)「離散構造データの高次元ベクトル表現」の一環として,一般に計算困難である根付き無順序木のカーネルに対して,それを進化系統樹(根付き葉ラベル二分木)に制限した上で多項式時間で計算できる合致部分木マッピングカーネルと葉間パスカーネルを設計し,それをインフルエンザウイルスの塩基配列に適用することで有用性を確認した.

また,巡回的順序木に対するマッピングカーネルを設計した.さらに,(F)「高次元ベクトル表現の埋め込みと次元縮小」の一環として,高次元ベクトルデータからの特徴抽出の研究にも取り組み始めた.本年度は,離散構造距離の低次元距離空間への埋め込みの一環として,根付きラベル付き木の木アライメントをアンカーを用いて効率よく求めるアンカーアライメントのアルゴリズムの設計と実装,効率よく計算可能な根付きラベル付き順序木カーネルの無順序木への拡張とそれらが多項式時間で計算できる場合のアルゴリズムの設計とそうでない場合の多項式時間計算不可能性(#P完全性),根付きラベル付き木の主成分抽出の形式化とそのアルゴリズムの設計についての研究を進めた.また,高次元ベクトル表現の次元縮小として,高次元特徴空間における次元縮小法であるSimpleMapにおける高速外れ値検出法を利用した中心点探索,高次元特徴空間における情報検索のためにオブジェクトをHilbert曲線順に並べるような分割統治法に基づくHilbert整列,次元縮小Sketchのためのデータ中央値を基準とする基礎分割関数の研究などに取り組んだ.さらに,高次元ベクトル空間からデータの特徴を保存する次元軸を抽出するという観点からの次元縮小である特徴選択に取り組み,世界最速のカテゴリカルデータの特徴選択アルゴリズムであるSuper-CWCおよびSuper-LCCを提案・設計し,実装した.このアルゴリズムを,大量のTwitterデータからの特徴語抽出に適用し,有効性を示した.また,高次元ベクトル空間からの知識発見の例として,100以上の薬剤の感受性検査結果が報告されている薬剤感受性検査データから,伝搬パターンを抽出するアルゴリズムを設計し,実装すると共に,医学的に有意なパターンを抽出した.高次元特徴空間の埋め込みと次元縮小に基づく知識発見基盤の構築として,本研究では,まず,最小コストが木編集距離の変種と対応するTaiマッピングがなす階層を数理的に特徴付け,木編集距離の変種の計算に対する時間計算量を解明し,その階層に基づきさまざまな成果を得た.また,カテゴリカルデータに対する無矛盾性に基づく世界最速の特徴選択アルゴリズムであるSuper-CWCおよびSuper-LCCを設計し実装した.さらに,高次元特徴空間の近似検索に有用なヒルベルト整列に基づく索引付けを考案した.当初設定した研究計画(A)-(F)に対して,これまでに取り組んでいない(E)以外に対しては順調に研究成果を挙げている.特に,(A)「離散構造間距離のアルゴリズム」については,木の編集距離とマッピングに対するこれまでの既存研究をも総括する研究となりつつある.また,(C)「離散構造データの高次元ベクトル表現」についても,これまでに計算困難性から研究の進展がほとんど見られなかった無順序木マッピングカーネルに対して,自然な制限であり無順序木の一部の性質を保存する巡回的順序木を導入することで新たな進展が見られた.27年度が最終年度であるため、記入しない。知能情報学当初設定した研究計画(A)-(F)のうち,最終年度に当たる平成27年度は,(A)「離散構造間距離のアルゴリズム」や(C)「離散構造データの高次元ベクトル表現」については,離散構造としての木を,応用範囲を考慮しつつ,より一般的な構造へ拡張することに取り組む.また,(B)「SimpleMap法の歪みの解析と拡張」や(F)「高次元ベクトル表現の埋め込みと次元縮小」については,SimpleMapに加えて新たな射影手法を導入することで,画像や音データの低次元空間への効率的かつ歪みを保証した埋め込み手法と次元縮小手法の開発に取り組む.(D)
小腸上皮における脂肪酸結合蛋白ファミリーの発現と局在の研究

哺乳動物のほとんどの組織に分子量15kDa前後の細胞質可溶性蛋白質が存在し、脂肪酸との結合能があるため脂肪酸結合蛋白質(FABP)と呼ばれる。FABPは近似配列をもつ多数の分子種からなるファミリーを形成し、組織特異的に異なる型の蛋白質が発現している。このうち最近新潟大学小野輝夫博士の研究室でラット小腸上皮から分離された新しいFABPである腸15kDa蛋白質(I-15P)について、ラット組織における発現と局在を詳細に検討した。まずラット小腸からI-15PのcDNAをクローニングし、塩基配列を決定した。この配列の一部に相補的な合成DNAをプローブとして、in situハイブリダイゼーション法によりラット全身におけるI-15PのmRNA発現部位を検索し、同時に抗I-15P抗体(小野博士提供)を用いた免疫組織化学により、I-15Pの組織内・細胞内局在を光顕および電顕レベルで解析した。免疫反応性およびmRNAシグナルとも、小腸のうち特に回腸の吸収上皮細胞に局在した。電顕的には反応性は主に細胞質基質に局在した。そのほか、副腎のステロイド産生細胞の一部と、卵巣の黄体細胞にも免疫反応およびmRNAシグナルが局在した。以上の結果は、I-15Pが回腸吸収上皮細胞による胆汁酸吸収に関与する可能性とともに、一部のステロイド性内分秘細胞のホルモン代謝に関与する可能性を示唆した。卵巣ではI-15P以外に別のタイプのFABPとして心臓型FABP(H-FABP)が発現している。卵巣の生後発達および排卵過程におけるH-FABPとI-15Pの免疫反応性の発現を調べたところ、I-15Pの反応は生後2週から3週にかけて一過性に卵胞膜・間質腺細胞の一部に陽性となった後に4週でいったん消失し、排卵開始する5週以後には黄体細胞に局在した。未成熟ラットにゴナドトロピンを投与して排卵を誘導すると、胞状卵胞の顆粒膜細胞に、その黄体化にともなって次第に強くI-15Pが発現した。一方、H-FABPの反応は生後3日から2週にかけて一過性に卵胞上皮細胞に陽性で、2週以降成獣にいたるまでは常に卵胞膜・間質腺細胞に局在した。以上の結果は、2種のFABPがラット卵巣の異なる細胞種に発現し、それぞれ特異的なステロイド産生に関与する可能性を示唆した。小腸上皮由来の脂肪酸結合蛋白(FABP)ファミリーの発現、局在と機能を追求するため、本年度は次のような実験を行なっていくつかの知見を得た。1)in vivoでの研究:新潟大学小野輝夫教授らがラット小腸から抽出したFABPファミリーのひとつであるラット小腸15KDa蛋白質(I-15P)について、特異抗体を用いた免疫組織化学によりラット全身を検索した。胃から近位結腸にいたる消化管の表層上皮に免疫活性がみとめられ、特に回腸に強かった。反応は絨毛の吸収