hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種植物繊維と樹脂との組み合せにより,高耐久性を持ち環境負荷の小さい複合材料の開発を行う

これまでに求めたヒノキ材3方向の力学定数ならびに円筒LVLをモデル化した10一プライのヒノキ材の平板単板積層材(LVL)の力学的性質に関するデータを基に、有限要素法(MSC.MARC2005)によって粘弾塑性を考慮した力学モデルの構築を試みた。粘性および塑性ひずみに関するデータを求めたのち、シミュレーション実験によって、モデルの力学特性を調べた。その結果、計算値と実験値の差異は曲げヤング率の場合6.6%、曲げ強度の場合には13.4%であり、比較的高い精度で解析が可能であることを明らかにした。次に、単板のバットジョイント角度(LVL材の軸方向に対するバットジョイントの角度)とジョイントのギャップ間隔がLVLの曲げヤング率や強度に及ぼす影響をシミュレーション実験により調べた。その結果、バットジョイント角度の曲げヤング率への影響は比較的小さく、10%程度に留まるが、その値はギャップ間隔の増大に伴って低下し、最適ジョイント角度はギャップ間隔2mmから0.5mmへの減少に伴い、10度から7度へと小さくなる傾向を示すこと明らかとなった。これに対して、曲げ強度は、ギャップ間隔によって大きな影響を受ける。すなわち、ギャップ間隔1mmを標準的なものと考えると、これを0.5mmとすることによって、約40%の強度向上が見込め、さらに理想的な接合が行われた場合(ギャップ間隔0mm)、およそ2倍の強度向上が期待できることがわかった。これらの研究成果を論文(2報)に取りまとめる。本研究では新しい軸材料や面材料を開発する上での各種植物繊維や樹脂の最適な組み合わせを探り、低環境負荷で耐久性の高い木質材料の開発を行うことを最終的な目的とする。本年度は、まず新しい木質材料の開発動向の把握や問題点について精査した。その結果、単板の繊維方向を並行に揃えて積層した円筒状の単板積層材(円筒型LVL)が将来的に非常に注目されているにも関わらず、理論的解析が不十分であり、繊維補強効果についてもほとんど検討されていないことが見出された。そこで、この円筒LVLを中心に研究を進めることとし、まずシミュレーションによるモデル解析手法の確立を行うことが重要であると考えた。しかし、円筒状単板積層材のモデル解析は極めて複雑であるため、平面単板積層材を用いた解析手法の確立を試みることにした。このため、秋田県立大学木材高度加工研究所の山内秀文講師および熊本大学教育学部の楊助教授を訪ね、さらに、木材学会の年次大会に出席して、共同研究者が集まってミーティングを行い、関連する既往の研究について検討し、課題の抽出を試みた。このように共同研究者とのディスカッションを通じて、実験方法や各種力学解析ソフトの可能性を検討し、詳細な研究計画を立案した。すなわち、ヒノキ原木から切り出したブロック試料から3方向の力学定数を求め、同一原木から厚さ23mmの単板を製造し、レゾルシノール樹脂接着剤を用いて繊維方向を異にする310プライの平面単板積層材を作製して、力学的性質とその異方性を明らかにする。得られた結果に基づいてモデル解析手法の確立を目指す。さらに、三次元モデルに拡張して、円筒型LVLの応力解析を行い、最適モデルを見出して、これを検証する。本年度は、平面単板積層材(LVL)の力学特性を理論的に解析するため、ヒノキ材を用いた10層平面LVLのモデル化について検討した。まず、ヒノキ原木から厚さ23ミリのロータリーレース単板を製造した。単板は、繊維直交方向に幅150ミリに裁断し、この短冊状の単板を5枚並べて1枚の層とした。市販のレゾルシノール樹脂接着剤を用いて、各層間の繊維方向を±10°傾斜させた10層平面LVLを作製した。このLVLについて、圧縮試験、曲げ試験およびせん断試験を実施し、材料物性を明らかにした。曲げ試験に関してはNFEN408フランス規格に準じて4点曲げ試験を行った。また、立方体のブロック試験片を切り出し、T,RおよびL方向の圧縮およびせん断弾性係数を求めた。その際、変位測定にデジタルカメラによる画像解析法の導入を試みた。同様に、ヒノキ素材の力学特性は、同じ原木を用いて各種材料試験を行った。LVLの力学変化をモデル化するために、実験によって得られたLVLの材料物性値と素材の材料物性値を用い、有限要素法(MSC.MARC2005)によってモデル式の構築を行った。その結果、弾性領域内での力学変化は実験値とほぼ一致することが認められた。しかし、実測したLVLの曲げ弾性率は8599MPaであり、初期破壊ピークにおけるたわみは約9.79mm(標準偏差18.48%)で平均0.98KN(標準偏差6.16%)であったが、モデル式の結果では曲げ弾性率が8796MPaであり、同ピークでの荷重点たわみは5.94mmであった。これは、モデル化において材料の粘弾性を考慮していないことが原因であると考えられた。来年度は、粘弾性領域内でのモデル化の構築と、得られたモデル式を用いてLVLの最適条件化を検討する。

その結果、計算値と実験値の差異は曲げヤング率の場合6.6%、曲げ強度の場合には13.4%であり、比較的高い精度で解析が可能であることを明らかにした。次に、単板のバットジョイント角度(LVL材の軸方向に対するバットジョイントの角度)とジョイントのギャップ間隔がLVLの曲げヤング率や強度に及ぼす影響をシミュレーション実験により調べた。その結果、バットジョイント角度の曲げヤング率への影響は比較的小さく、10%程度に留まるが、その値はギャップ間隔の増大に伴って低下し、最適ジョイント角度はギャップ間隔2mmから0.5mmへの減少に伴い、10度から7度へと小さくなる傾向を示すこと明らかとなった。これに対して、曲げ強度は、ギャップ間隔によって大きな影響を受ける。すなわち、ギャップ間隔1mmを標準的なものと考えると、これを0.5mmとすることによって、約40%の強度向上が見込め、さらに理想的な接合が行われた場合(ギャップ間隔0mm)、およそ2倍の強度向上が期待できることがわかった。これらの研究成果を論文(2報)に取りまとめる。
乳児における物理的・心理学的因果性推論の実証的研究

幼児やおとなは,目標指向性や意図性といった心理的な属性を,人間だけでなく他の動物にも付与する。このような認識の初期発達は,アニミズムや動物カテゴリ形成,さらに心の理論研究の観点からも注目されている。本年度の研究では,このような観点から,2歳児を対象とした模倣課題による実験を通じて,動物の行為の目標指向性に関する推論の初期の様相について調べた。実験は,大学内の乳幼児用実験室において,保護者の同意のもとでおこなわれた。被験児には,テレビ画面上で,動物-今回はチンパンジー-が目標指向的に対象操作をする映像が呈示された。その後,同じ対象が被験児に手渡され,被験児がその対象をいかに操作するかが評価された。映像には2種類あり,ひとつはチンパンジーが,たとえば玩具をパーツに分解するというような目標操作に成功するもの,もうひとつは,同様の目標操作に失敗するものであった。映像の呈示,制御には補助金によって購入したノート型PCを用いた。同様の手続きを用いた先行研究からは,人間が同様の操作を演じて見せた場合,1歳半児において,目標操作に失敗する事象を見たあとであっても,それに成功する事象を見たときと同様に目標操作の再生が起こることが知られている。そしてこれは,幼児が,直接目撃していない演者の行為の目標を推論したことの証左であると考えられている。今回の実験の結果,チンパンジーが対象操作に失敗する事象を目撃した被験児は,チンパンジーが同様の対象操作に成功する事象を目撃した被験児と同じ水準で,目標操作を再生することが示唆された。この結果は,2歳児が,動物の行為に人間の行為と同様に目標指向性を付与していることを意味すると考えられる。今後,このような推論の発達についてより詳細に知るために,より年少の被験児を対象にした調査をおこなうほか,チンパンジー以外の動物の行為に関する推論について問題にする必要がある。ヒトおよびチンパンジー乳児における物理的因果性の認識対象の動きの因果性,つまり,ある対象がなぜ動き始めるのかに関する認識がいかに発達するかについては,近年多くの研究がなされ,少なくとも生後半年までに,「静止した物体は,外力の作用無しでは動き始めない」という物体の動きの因果性の認識が見られることが報告されてきた。今年度の研究では,このような認識の発達の起源を探る研究として,進化的観点を導入し,ヒト乳児(平均月齢23ヶ月)とチンパンジー乳児(1個体)を対象に,同一の手法を用いた実験を行った。チンパンジー乳児の実験は,京都大学霊長類研究所内の実験ブースで,それぞれ行った。実験手法としては,見慣れた,あるいは自分の期待に沿った事象よりも,より新奇な事象に注意を向け,長く注視するという乳児の性質に依拠した選好注視法を用いた。刺激事象は,(1)静止しているボールが,接近してきたもうひとつのボールに押されて動く事象(正事象),(2)接近してきたボールが衝突する手前で停止したにも関わらず,静止していたボールが動き始める事象(違反事象),(3)ふたつのボールが衝突したにも関わらず,静止していたボールが動かない事象(違反事象),の3種類であった。これらの事象を,実験者が実演によって呈示した。補助金により購入したDVカメラとノート型PCにより,被験児の注視反応を記録,測定する装置を作成した。結果,まず,ヒト乳児においては,上の(1)の事象に比べ,(2)または(3)の事象への注視時間が長くなる傾向が見られ,これらの事象への驚きを示す表情や親への振り返りが観察された。一方,チンパンジー乳児に対しては,同じ手続きで12回の実験を行ったところ,後半の6回において,(2)の事象への注視時間が他への注視時間に比べて有意に長くなる傾向が現れた。これらの結果は,ヒト乳児だけでなく,チンパンジー乳児においても,上述のような物体の動きの因果性を認識する素地をもつ可能性を示唆するものである。1歳児における母親の行為の目標の認識近年の研究により,乳児が早期から,他者の行為の意図や目標に敏感であることが示されてきた。例えば,乳児は生後18ヶ月までに,他者がある行為に失敗するのを目撃したときでも,つまり,行為の結果を直接目撃しなくても,それを推論して自発的に再現できることが知られている。そして,これらの証拠は,社会的学習の初期の様相を知る手がかりとしても注目されている。今年度は,このような観点から,生後1422ケ月の乳児を対象に,他者の行為の目標の認識に関する実験的研究を行った。本研究ではとくに,最も身近な他者である母親の行為に関する認識を問題にした。実験は,母親の同意のもと,京都大学内の乳幼児実験室で行われた。乳児は,母親と向き合って座り,母親が対象(家庭用品)を操作する様子を目撃した。その直後,乳児が同じ対象を渡されたときに,どのような対象操作が見られるかを,補助金により購入したDVカメラで記録・分析した。母親の操作には,ティッシュを口で取る,というような不自然な行為が含まれていたが,そのような不自然な行為を,手がふさがっていて仕方なくしている条件と,手が空いているのに敢えてしている条件の2条件が設定された。実験の結果,模倣行動そのものの頻度が,高月齢になるほど多くなる傾向が見られたが,全体として,不自然な行為の模倣が見られた頻度に条件間で違いが見られた。

不自然な行為が仕方なく行われているのを目撃した乳児では,その行為の目標をより自然で合理的な方法(例;ティッシュを手で取る)で再現する傾向が見られた。一方,母親が不自然な行為を敢えてしているのを目撃した乳児では,その行為をそのまま模倣する傾向が見られた。このような模倣行動は,1歳児において,母親が何をしたいのかという目標の推論が見られること,さらに,目標の達成のための手段の合理性についての評価が見られることを示唆していると言える。幼児やおとなは,目標指向性や意図性といった心理的な属性を,人間だけでなく他の動物にも付与する。このような認識の初期発達は,アニミズムや動物カテゴリ形成,さらに心の理論研究の観点からも注目されている。本年度の研究では,このような観点から,2歳児を対象とした模倣課題による実験を通じて,動物の行為の目標指向性に関する推論の初期の様相について調べた。実験は,大学内の乳幼児用実験室において,保護者の同意のもとでおこなわれた。被験児には,テレビ画面上で,動物-今回はチンパンジー-が目標指向的に対象操作をする映像が呈示された。その後,同じ対象が被験児に手渡され,被験児がその対象をいかに操作するかが評価された。映像には2種類あり,ひとつはチンパンジーが,たとえば玩具をパーツに分解するというような目標操作に成功するもの,もうひとつは,同様の目標操作に失敗するものであった。映像の呈示,制御には補助金によって購入したノート型PCを用いた。同様の手続きを用いた先行研究からは,人間が同様の操作を演じて見せた場合,1歳半児において,目標操作に失敗する事象を見たあとであっても,それに成功する事象を見たときと同様に目標操作の再生が起こることが知られている。そしてこれは,幼児が,直接目撃していない演者の行為の目標を推論したことの証左であると考えられている。今回の実験の結果,チンパンジーが対象操作に失敗する事象を目撃した被験児は,チンパンジーが同様の対象操作に成功する事象を目撃した被験児と同じ水準で,目標操作を再生することが示唆された。この結果は,2歳児が,動物の行為に人間の行為と同様に目標指向性を付与していることを意味すると考えられる。今後,このような推論の発達についてより詳細に知るために,より年少の被験児を対象にした調査をおこなうほか,チンパンジー以外の動物の行為に関する推論について問題にする必要がある。
長期放射線被ばくの細胞影響および耐性機構解明へ向けた基礎的研究

癌の放射線療法は機能温存の面で優れているため、手術適応のない症例や補助療法として重要であり、適応は拡大している。放射線治療後の局所再発が予後を決定する大きな因子であるため、腫瘍の再発する可能性が治療前に予測できれば、治療法の決定への寄与は画期的である。さらに、二次癌発症の可能性などの問題も浮上してきている。本研究は、放射線耐性と局所再発に関する分子マーカーと、放射線療法の分子標的を探索することを最終目標としている。我々は5年半以上にわたってヒト肝癌細胞株HepG2に0.5Gy/12hrのX線照射を行い、1,900Gy以上の集積線量となった亜株を3系統樹立した。そのうちのHepG2-89株から耐性株89-60株を樹立した。マイコプラズマ感染が発覚したため、除菌、再実験を行っている。さらにHepG2細胞は免疫不全マウスに可移植性でないため、新たに口腔癌であるSAS細胞についても同様の実験を始め、SASからも放射線耐性細胞を樹立し、HepG2-89-60とともに2Gy/day照射で維持している。その結果以下の知見を得た。1.放射線耐性を検出するために、毎日X線2Gy照射によって30日後にも生残するか否かで検討する方法を確立した。2.SAS細胞では、癌抑制遺伝子p53に変異のある方が放射線耐性であるが、上記のような耐性細胞の樹立には変異の有無は無関係であった。3.昨年クローニングしたCDDP耐性に関与した遺伝子を導入した細胞を作製した。CDDPと放射線交差耐性が存在するか、すればこの遺伝子が寄与しているかの解析を始める。4.GeneFishing法を用い、長期X線被ばくによって発現亢進・低下している遺伝子断片を5個ずつクローニングした。メチル化特異的PCR法によって、メチル化の変化したゲノムDNA断片を17個クローニングした。今後、放射線長期被ばくとこれらがどう関係するかを解析する。癌の治療法として外科治療、化学療法と並んで放射線治療がある。放射線療法は、機能温存の面で優れているため、手術適応のない症例や補助療法として重要であり、その適応は拡大している。放射線治療後の局所再発が予後を決定する大きな因子であるため、臨床病理学的な所見に加えて、腫瘍の再発する可能性が治療前に予測できれば、治療法の決定への寄与は画期的である。さらに、二次癌発症の可能性などの問題も浮上してきた。そのために、本研究は、放射線耐性と局所再発に関する分子マーカーと、放射線療法の分子標的を探索することを最終目標とした入り口に当る基礎研究である。我々は4年半以上にわたってヒト肝癌細胞株HepG2に毎日0.5Gyずつ2回X線照射を行い、1,600Gy以上の集積線量となった亜株を3系統樹立した。それらは変異原物質NMMGで一回処理した400株、α線を一回照射したA株、X線照射のみの89株である。現在までに明らかになった事象は以下である。1.放射線感受性を検討する、今までのコロニー法では各亜株間に有意差はみられない。しかし、毎日2Gyずつ照射し、計60Gyに達した時点で89およびA株のみ増殖を続けているが他の細胞株は死滅した。現行のコロニー法では放射線耐性の記載に適切ではなく、新たなアッセイ法を考案中である。2.コメットアッセイによる放射線による傷害DNAの修復能を検討したが、すべての細胞株間で、有意差を認めなかった。3.染色体分析をGバンド法で行ったところ、長期にわたって照射されたにも拘わらず、親株に比して染色体異常は大きくなかった。4.マイクロアレイCGHによって染色体の増幅・欠失を検討したところ、1pに増幅を認めた。5.ディファレンシャルディスプレイ法によって長期被ばく3株と親株間で発現の異なる遺伝子を解析し2遺伝子をクローニングした。うち1遺伝子はCDDP耐性に関係した分子をコードしていた。6.放射線被ばくによる細胞死の機構を観察したところ、老化による死が優勢であったが、400株は老化死に陥りにくいことが明らかとなった。以上より、長期被ばくによって、ある一定線量以下では放射線耐性形質を獲得した細胞株を樹立した。しかし、耐性であることを示すために、現行法では不適切であり、新たな放射線感受性のアッセイ法を早急に提案する必要がある。

その結果以下の知見を得た。1.放射線耐性を検出するために、毎日X線2Gy照射によって30日後にも生残するか否かで検討する方法を確立した。2.SAS細胞では、癌抑制遺伝子p53に変異のある方が放射線耐性であるが、上記のような耐性細胞の樹立には変異の有無は無関係であった。3.昨年クローニングしたCDDP耐性に関与した遺伝子を導入した細胞を作製した。CDDPと放射線交差耐性が存在するか、すればこの遺伝子が寄与しているかの解析を始める。4.GeneFishing法を用い、長期X線被ばくによって発現亢進・低下している遺伝子断片を5個ずつクローニングした。メチル化特異的PCR法によって、メチル化の変化したゲノムDNA断片を17個クローニングした。今後、放射線長期被ばくとこれらがどう関係するかを解析する。
神経リモデリング仮説に基づく脳損傷の回復過程とヒトの情動・思考の変化に関する研究

リン脂質代謝マーカーであるポジトロン標識ジアシルグリセロール(C-11 diacylglycerol)とポジトロンCTをもちいた研究では、脳に起こった損傷が遠隔領域の大脳皮質連合野に局所的なイノシトールリン脂質シグナルの増強を誘発したことから、この増強現象は大脳皮質の失った神経回路に対する連合野の代償的な修復過程での現象ではないかと考えられた.そこで本特定領域研究では脳損傷やアルツハイマー病の症例を対象とし連合野を介する高次脳機能の回復メカニズムを検討した.(1)イノシトールリン脂質シグナルの増強現象と高次脳機能の改善程度との関連を調べた。改善程度との関連では、脳卒中や脳損傷における中枢神経系損傷において増強現象は亜急性期、すなわち修復期と考えられる2週から1ケ月の間で、確率(75%)で出現した。また慢性期すなわち症状固定期では出現しないことが判った.前方連合野と後方連合野などの可塑的機能の強い領域に増強現象が出現した症例では、記銘力の向上や集中力の改善が認められた.(2)limbictypeやcortical typeのアルツハイマー病症例においてイノシトールリン脂質シグナルの増強現象と高次脳機能の改善程度との関連を調べた.前頭連合野にトレーサの高集積を示すradioactive spot現象を認めた.これはアルツハイマー病患者の前頭連合野に何らかの可塑的変化が存在する事が示唆された.しかし本来アルツハイマー病はregion-specificな破壊性病変が後方連合野に生じ,それに伴う臨床症状が病期に沿って進行するという解釈がこれまでの神経学の常識であった.しかしアルツハイマー病は臨床像が多様であり,後方連合野の機能低下だけでは説明しきれなかったことも確かである.そこで本結果から,後方連合野の機能低下に対し前頭連合野に何らかの代償性変化が生じ,それが臨床像を修飾しているのではないかと考えられた.すなわち破壊性病変のみならず,代償性変化もアルツハイマー病患者の病態を考える上では重要な因子である可能性があることを示した.リン脂質代謝マーカーであるポジトロン標識ジアシルグリセロール(C-11 diacylglycerol)とポジトロンCTをもちいた研究では、脳に起こった損傷が遠隔領域の大脳皮質連合野に局所的なイノシトールリン脂質シグナルの増強を誘発したことから、この増強現象は大脳皮質の失った神経回路に対する連合野の代償的な修復過程での現象ではないかと考えられた.そこで本特定領域研究では脳損傷やアルツハイマー病の症例を対象とし連合野を介する高次脳機能の回復メカニズムを検討した.(1)イノシトールリン脂質シグナルの増強現象と高次脳機能の改善程度との関連を調べた。また慢性期すなわち症状固定期では出現しないことが判った.前方連合野と後方連合野などの可塑的機能の強い領域に増強現象が出現した症例では、記銘力の向上や集中力の改善が認められた.(2)limbictypeやcortical typeのアルツハイマー病症例においてイノシトールリン脂質シグナルの増強現象と高次脳機能の改善程度との関連を調べた.前頭連合野にトレーサの高集積を示すradioactive spot現象を認めた.これはアルツハイマー病患者の前頭連合野に何らかの可塑的変化が存在する事が示唆された.しかし本来アルツハイマー病はregion-specificな破壊性病変が後方連合野に生じ,それに伴う臨床症状が病期に沿って進行するという解釈がこれまでの神経学の常識であった.しかしアルツハイマー病は臨床像が多様であり,後方連合野の機能低下だけでは説明しきれなかったことも確かである.そこで本結果から,後方連合野の機能低下に対し前頭連合野に何らかの代償性変化が生じ,それが臨床像を修飾しているのではないかと考えられた.すなわち破壊性病変のみならず,代償性変化もアルツハイマー病患者の病態を考える上では重要な因子である可能性があることを示した.
遅い中性子捕獲反応による重元素合成過程の研究

1.遅い中性子捕獲反応過程(s過程)による元素合成計算を行い、r+s星と分類される星の組成パターンについて研究した。r+s星ではs過程で主に合成されるSr, Y, ZrやBa, La, Ce, Nd、そしてPbなどの元素が観測されている。また、Euの量がs過程で予想される合成量に比べて非常に多いという特徴がある。本研究では、多くの中性子捕獲元素が観測されている12天体の組成パターンと計算結果とを比較することにより、過剰なEuの起源と組成パターンの特徴を調べた。その結果、Euの過剰さはEuやSmの中性子捕獲反応率の不確定性に起因するものではなく、Euなどの重元素を多く含むガスとの混合に因るものであることを明らかにした。そして、Euの過剰さを超新星爆発に起源をもつr過程に因るものであると仮定すると、観測された組成パターンを極めて良く再現できることを示した。また、r過程元素を含むガスとの混合による影響が顕著に現れる元素としてEuの他にOs, Ir, Ptや原子番号Z=41-55の元素があり、r+s星やs-rich星においてこれらの元素の分光観測の重要性を指摘した。2.捕獲反応率依存性を調べるために、Bao,et.al. (2000)とJENDL-3.3を使用してそれぞれの組成パターンを計算し比較した。その結果、パターンの違いはごく僅かであることを明らかにした。3.金属欠乏AGB星のモデル計算からリンまでの軽元素の結果を用いて、AGB星表面からこれらの元素の放出量を計算し、伴星の表面組成に与える影響を調べた。その結果、18倍の太陽質量のモデルのほとんどでLiを大量に合成し、伴星でのLi量がビッグバン元素合成で予測される量よりも多くなる可能性を初めて指摘した。また、AGB星から伴星への質量移動により出来たと考えられる星の組成パターン(Li-Si)をこれらのモデルが非常に良く再現できることを示し、観測の無かったF, Naや炭素同位体比の予測を与えた。本研究は、中小質量星の進化の終末期にある漸近巨星分枝(AGB)段階での、ヘリウム殻燃焼の不安定性に起因する熱パルスの発達や遅い中性子捕獲による重元素の合成過程(s過程)が、星の質量や金属量に対してどのような依存性を持つかを解明することを目的としている。今年度は、重元素合成過程を調べるための前段階として、AGB段階の進化による星内部の元素組成分布および温度・密度分布の時間発展をデータベース化した。計算した星は太陽の110倍の質量範囲にあり、金属量(ここでは水素・ヘリウム以外の重い元素の含有量(Z)で表す)は、Z=0(宇宙誕生直後の組成)、0.00001、0.0001、0.02(太陽金属量)とした。その結果、低金属量の小質量星には、熱パルス中にヘリウム対流殻が水素外層の底部を侵蝕するものがあることを示した。また、核反応ネットワークについては、上記の水素外層への侵蝕現象により、対流殻での中性子数密度が10^<11>/ccを超えるため、重元素の合成経路がベータ安定線から中性子過剰側へシフトするので、より中性子過剰な不安定核を考慮したコードを開発した。これにより、中性子数密度が10^<15>/ccという環境での元素合成計算が可能となった。さらに、核データ評価に基づく汎用評価済核データライブラリーであるJENDL-3.3の中性子捕獲反応断面積を核反応ネットワークに高速で入力できるように、温度範囲が1000万100億度に対してテーブル形式から解析的な形式へデータを整形し直し、データベース化した。これにより、断面積の呼び出し時間を大幅に短縮できた。さらに他グループから提供されている断面積データも容易に組み込めるようにコードを拡張した。本研究は、太陽の110倍の質量を持つ星の進化末期にあたる漸近巨星分枝(AGB)段階での熱パルス現象に伴って起こる遅い中性子捕獲反応過程(s過程)による鉄より重い元素の合成機構を解明することを目的としている。s過程は、ヘリウム層でのC-12(p,γ)N-13(β)C-13(α,n)O-16反応により供給される中性子を基にして起こる。しかし、陽子の存在しないヘリウム層へ熱パルス後の短期間に陽子を上部の水素層から運ばなければならないという問題がある。この研究では、水素層からヘリウム層への陽子混合を拡散近似で計算し、拡散スピードの違いにより、形成されるC-13分布や合成される重元素の組成分布がどのような影響を受けるか調べた。その結果、拡散スピードが変わっても、ヘリウム層中へ輸送された水素の量が同じである層ではほぼ同じ組成分布となるが、水素分布が異なるためにヘリウム層全体での組成分布は僅かに変化することを示した。始原隕石中のAGB星起源とされる微粒子に含まれるKr、SrやMo等の同位体比の詳細な解析データと比較した結果、同位体比はよく再現されることを示した。また、中性子捕獲とベータ崩壊に対するタイムスケールがほぼ同程度の核種から中性子捕獲またはベータ崩壊を通じて合成される核種の同位体比は、短期間に高い中性子量が実現する熱パルス時の環境(温度や中性子密度等)に強く依存することを示した。元素合成経路の途中にある中性子捕獲とベータ崩壊が競合している不安定核の捕獲断面積には、理論モデルから求められているものが多くある。Se-79やKr-85等のマックスウェル平均

断面積には理論モデル間に大きな違いがあるために、これらの核種を経由して合成された核種の合成量に大きな不確定性を与えてしまうので、s過程の環境を調べる上で問題となることを示した。1.遅い中性子捕獲反応過程(s過程)による元素合成計算を行い、r+s星と分類される星の組成パターンについて研究した。r+s星ではs過程で主に合成されるSr, Y, ZrやBa, La, Ce, Nd、そしてPbなどの元素が観測されている。また、Euの量がs過程で予想される合成量に比べて非常に多いという特徴がある。本研究では、多くの中性子捕獲元素が観測されている12天体の組成パターンと計算結果とを比較することにより、過剰なEuの起源と組成パターンの特徴を調べた。その結果、Euの過剰さはEuやSmの中性子捕獲反応率の不確定性に起因するものではなく、Euなどの重元素を多く含むガスとの混合に因るものであることを明らかにした。そして、Euの過剰さを超新星爆発に起源をもつr過程に因るものであると仮定すると、観測された組成パターンを極めて良く再現できることを示した。また、r過程元素を含むガスとの混合による影響が顕著に現れる元素としてEuの他にOs, Ir, Ptや原子番号Z=41-55の元素があり、r+s星やs-rich星においてこれらの元素の分光観測の重要性を指摘した。2.捕獲反応率依存性を調べるために、Bao,et.al. (2000)とJENDL-3.3を使用してそれぞれの組成パターンを計算し比較した。その結果、パターンの違いはごく僅かであることを明らかにした。3.金属欠乏AGB星のモデル計算からリンまでの軽元素の結果を用いて、AGB星表面からこれらの元素の放出量を計算し、伴星の表面組成に与える影響を調べた。その結果、18倍の太陽質量のモデルのほとんどでLiを大量に合成し、伴星でのLi量がビッグバン元素合成で予測される量よりも多くなる可能性を初めて指摘した。また、AGB星から伴星への質量移動により出来たと考えられる星の組成パターン(Li-Si)をこれらのモデルが非常に良く再現できることを示し、観測の無かったF, Naや炭素同位体比の予測を与えた。
グラフの距離構造と連結構造の研究

グラフの距離構造と連結構造に関して研究し、とくに連結構造について臨界的なグラフおよび両構造に関わるワイド直径について研究した。連結構造に関して臨界的な5-連結グラフの次数5の頂点の分布を確定し、その平均次数に関して最良の評価を得ることに成功した。また、連結構造に関して臨界的な6-連結グラフの構造に関して新しい知見を得ることに成功した。グラフの距離構造と連結構造に関して研究する。とくに両構造について臨界的なグラフおよび両構造に関わるワイド直径について研究する。グラフを計算機ネットワークの数学的モデルと見なすとき、ネットワークの切断を引き起こす故障計算機群の最小数に対応するグラフの連結度はネットワークの頑強性を表す最も基本的パラメータである。グラフの2頂点間の距離が大きいほど対応する計算機の間の情報伝達の遅れが大きくなる。よって、2頂点間の最大距離であるグラフの直径はネットワークにおける情報伝達遅延に関わる基本パラメータである。また、計算機群の故障はネットワークの切断を引き起こさなくとも、ネットワークにおける情報伝達遅延に影響を及ぼす。直径概念の一般化であるワイド直径は故障計算機群数を指定した場合のネットワークにおける情報伝達遅延を評価するパラメータである。グラフのワイド直径はグラフの直径のみを含む式では上から評価できない。本研究ではグラフのワイド直径をとグラフの直径と最大次数を含む式で上から評価することに成功した。その辺の縮約が連結度を保存するとき、その辺を可縮辺と呼ぶ。グラフの連結構造の研究においては可縮辺の存在および分布の研究は基本的である。頂点数5以上の3-連結グラフには可縮辺が存在することを示したTutteの結果はこの分野の研究の嚆矢である。可縮辺を持たない4-連結グラフは無数に存在するが、4-連結グラフが可縮辺を持たなければ、それは4-正則で任意の辺が三角形に含まれることが知られている。本研究では4-連結グラフの非可縮辺の周辺の特異的な部分構造を探求し、4-連結グラフには次数5以上の頂点の数に比例して可縮辺が存在すること、また4-連結グラフには三角形に含まれない辺の数に比例して可縮辺が存在することを示した。さらにいずれの場合にも最良の比例定数を確定することに成功した。また、可縮辺を持たない5-連結グラフの次数5の頂点数の分布についても結果を得た。また、計算機群の最障はネットワークの切断を引き起こさなくとも、ネットワークにおける情報伝達遅延に影響を及ぼす。本研究では可縮辺を持たない5-連結グラフ次数5の頂点数の分布については、グラフの位数に比例する程度存在することが知られていたが、その比例定数の最良値を求めることに成功した。直径概念の一般化であるワイド直径は故障計算機群数を指定した場合のネットワークにおげる情報伝達遅延を評価するパラメータである。

可縮辺を持たない4-連結グラフは無数に存在するが、4-連結グラフが可縮辺を持たなければ、それは4-正則で任意の辺が三角形に含まれることが知られている。本研究では除去可能辺も可縮辺を持たない5-連結グラフの平均次数の最良値を求めることに成功した。グラフを計算機ネットワークの数学的モデルと見なすとき、ネットワークの切断を引き起こす故障計算機群の最小数に対応するグラフの連結度はネットワークの頑強性を表す最も基本的パラメータである。グラフの2頂点間の距離が大きいほど対応する計算機の間の情報伝達の遅れが大きくなる。よって、2頂点間の最大距離であるグラフの直径はネットワークにおける情報伝達遅延に関わる基本パラメータである。また、計算機群の故障はネットワークの切断を引き起こさなくとも、ネットワークにおける情報伝達遅延に影響を及ぼす。直径概念の一般化であるワイド直径は故障計算機群数を指定した場合のネットワークにおける情報伝達遅延を評価するパラメータである。グラフのワイド直径はグラフの直径のみを含む式では上から評価できない。本研究ではグラフのワイド直径をとグラフの直径と最大次数を含む式で上から評価することに成功した。その辺の縮約が連結度を保存するとき、その辺を可縮辺と呼ぶ。グラフの連結構造の研究においては可縮辺の存在および分布の研究は基本的である。頂点数5以上の3-連結グラフには可縮辺が存在することを示したTutteの結果はこの分野の研究の嚆矢である。本研究では可縮辺を持たない6-連結グラフの平均次数の上限の大幅な改良に成功した。
アラビア海における中国陶磁貿易の考古学調査

インド洋西域(アラビア海)沿岸の遺跡から発見される中国陶磁器の種類や器種,量,生産地,年代などを調べることによって,中世の中国と西アジア・アフリカとの海上貿易の実態と変遷を明らかにし,同時に出土する多くのイスラム陶器との比較研究によって,中国陶磁器が西方世界に及ぼした技術的な影響の程度についても研究する.訪問国は7国である.いずれの国でも,博物館,関係政府部局と遺跡を訪れた.遺物を採集できた国は5国である.調査の許可を得た国も5国であるが,調査条件が最もよく,来年度の発掘を行うことにしたのはバハレンである.バハレンでは12のイスラム時代遺跡を訪れた.地表に散乱する陶磁器片を採集し,遺跡の年代を推定し,遺跡の堆積の厚さ,保存の状況,調査環境などを観察した.その結果,海上貿易を示す遺物を研究するうえで最も重要な遺跡を選定し,バハレン政府考古局長から来年度に始める発掘調査の許可を得た.スリランカでは, 910世紀の港町マンタイ出土の中国・イスラム陶器を中心に,アヌラダプラ,シギリア,ポロンナルワの都市遺跡から出土した中陶磁器を調査し,国立博物館所蔵品もあわせて研究した.アラブ首長国連邦では,ドバイの910世紀の隊商都市ジュメール遺跡,ラッセルハイマの1417世紀の港湾都市ジュルファ遺跡出土品の調査を行った.オマーンではいくつかの城跡から,オマーンで生産したと推定できる釉陶を採集した.北イエメンでは,カナダ人が発掘を始めたザビード遺跡出土品を見た.インドでは南部の海岸地帯を訪れ,港町遺跡を見学し, 3カ所の港湾遺跡から中国陶磁器を採集した.モルディブではラーム・アトールに属する島の十数カ所の遺跡を訪れた.中国陶磁器を発見することはできなかったが,首都のマレ島ではいくつかの中国陶磁器を採集した.広範囲にわたる遺跡調査により,類似する製品を出土する遺跡の広がりを捉えることができた.各時代の貿易のネットワークを推行できた.今後は,一遺跡における詳細な発掘品の検討と,広い地域の比較検討の両方を組み合わせて,中世海上貿易の実体をさらに具体的に捉えていきたい.インド洋西域(アラビア海)沿岸の遺跡から発見される中国陶磁器の種類や器種,量,生産地,年代などを調べることによって,中世の中国と西アジア・アフリカとの海上貿易の実態と変遷を明らかにし,同時に出土する多くのイスラム陶器との比較研究によって,中国陶磁器が西方世界に及ぼした技術的な影響の程度についても研究する.訪問国は7国である.いずれの国でも,博物館,関係政府部局と遺跡を訪れた.遺物を採集できた国は5国である.調査の許可を得た国も5国であるが,調査条件が最もよく,来年度の発掘を行うことにしたのはバハレンである.バハレンでは12のイスラム時代遺跡を訪れた.地表に散乱する陶磁器片を採集し,遺跡の年代を推定し,遺跡の堆積の厚さ,保存の状況,調査環境などを観察した.その結果,海上貿易を示す遺物を研究するうえで最も重要な遺跡を選定し,バハレン政府考古局長から来年度に始める発掘調査の許可を得た.スリランカでは, 910世紀の港町マンタイ出土の中国・イスラム陶器を中心に,アヌラダプラ,シギリア,ポロンナルワの都市遺跡から出土した中陶磁器を調査し,国立博物館所蔵品もあわせて研究した.アラブ首長国連邦では,ドバイの910世紀の隊商都市ジュメール遺跡,ラッセルハイマの1417世紀の港湾都市ジュルファ遺跡出土品の調査を行った.オマーンではいくつかの城跡から,オマーンで生産したと推定できる釉陶を採集した.北イエメンでは,カナダ人が発掘を始めたザビード遺跡出土品を見た.インドでは南部の海岸地帯を訪れ,港町遺跡を見学し, 3カ所の港湾遺跡から中国陶磁器を採集した.モルディブではラーム・アトールに属する島の十数カ所の遺跡を訪れた.中国陶磁器を発見することはできなかったが,首都のマレ島ではいくつかの中国陶磁器を採集した.広範囲にわたる遺跡調査により,類似する製品を出土する遺跡の広がりを捉えることができた.各時代の貿易のネットワークを推行できた.今後は,一遺跡における詳細な発掘品の検討と,広い地域の比較検討の両方を組み合わせて,中世海上貿易の実体をさらに具体的に捉えていきたい.
マラリア原虫における非メバロン酸経路の解明

非メバロン酸経路はマラリア原虫がイソペンテニル二リン酸(IPP)を生合成する唯一の経路である.IPPはコレステロールに代表されるテルペノイドの前駆物質であり,ヒトやマラリア原虫にとって重要な化合物である.ヒトはIPPをメバロン酸経路で生合成するため.この差異を利用した新たな抗マラリア薬の開発が有望視されている.昨年度までの研究により,マラリア原虫の非メバロン酸経路を構成する遺伝子のクローニングを終え,第二段階および第五段階をそれぞれ触媒する酵素PfIspCおよびPfIspFの発現・精製に成功している.本年度はPfIspCの酵素反応速度解析を実施し,その性状を解析した.PHspCは二量体酵素であり,これまでに報告されている他生物由来のIspCよりも低いんk_<cat>(0.2s^<-1>)と,補酵素NADPHに対する低いK_m(1μM未満)を示すことを明らかにした.さらに,それに続く反応を触媒するPfIspDおよびPfIspEを得ることにも成功した.これらはコドンバイアスが問題となって大腸菌に作らせることができなかったものである.今回,酵母および昆虫細胞の系でも発現を試みたが,いずれでも目的タンパクを得ることはできなかった.そこで,コドン使用頻度を大腸菌に合わせた塩基配列を設計し,PfIspDで2.2kb, PflspEで1.6kbのDNAを人工合成することで,大腸菌でのタンパク産生に成功した.精製したPfIspDを用いて,2C-メチルエリスリトール4リン酸シチジリルトランスフェラーゼ活性を測定したものの,有意な活性は検出されなかった.PfIspDが活性を発揮するのに必要な条件を明らかにすることで,マラリア原虫酵素の特徴が解明され,新規抗マラリア薬の開発に有用な知見が得られると期待される.イソペンテニル二リン酸は,ビタミンやホルモンの前駆体であり,生物に必須の化合物である。この化合物の生合成経路は,ヒトとマラリア原虫で全く異なっているため,副作用の少ない抗マラリア薬を開発するのに格好の標的と考えられている。熱帯熱マラリア原虫の場合,その生合成経路は非メバロン酸経路と呼ばれ,七段階の酵素反応で成り立っているが,各々の酵素の性状(これは薬物開発に有用な情報である)はよく分かっていない。そこで,本研究ではRT-PCR法で各々の酵素遺伝子をクローニングし,異種細胞での発現系構築を目指した。また,酵素活性測定に必要な基質を酵素的に合成するために,大腸菌由来の同様の酵素についてもクローニングと発現系構築を行った。その結果,合わせて14種類の遺伝子を増幅し,発現プラスミドにクローニングすることに成功した。これにより,熱帯熱マラリア原虫の非メバロン酸経路を構成する酵素遺伝子が偽遺伝子で無く,予測されたシークエンスで発現していることが確実になった。また,マラリア原虫酵素については,IspFが既に報告されているように発現・精製できることを確認した。さらに,従来は人工的に設計し直した遺伝子を用いてのみタンパクレベルでの発現が確認されていた酵素が,オリジナルの遺伝子配列(マラリア原虫に特徴的な高いAT含量)からでも大腸菌発現系を用いて産生でき,数mgの精製酵素を得られることを新たに見出した。これを用いて未だ報告されていない酵素の性状を解析することに成功した。非メバロン酸経路はマラリア原虫がイソペンテニル二リン酸(IPP)を生合成する唯一の経路である.IPPはコレステロールに代表されるテルペノイドの前駆物質であり,ヒトやマラリア原虫にとって重要な化合物である.ヒトはIPPをメバロン酸経路で生合成するため.この差異を利用した新たな抗マラリア薬の開発が有望視されている.昨年度までの研究により,マラリア原虫の非メバロン酸経路を構成する遺伝子のクローニングを終え,第二段階および第五段階をそれぞれ触媒する酵素PfIspCおよびPfIspFの発現・精製に成功している.本年度はPfIspCの酵素反応速度解析を実施し,その性状を解析した.PHspCは二量体酵素であり,これまでに報告されている他生物由来のIspCよりも低いんk_<cat>(0.2s^<-1>)と,補酵素NADPHに対する低いK_m(1μM未満)を示すことを明らかにした.さらに,それに続く反応を触媒するPfIspDおよびPfIspEを得ることにも成功した.これらはコドンバイアスが問題となって大腸菌に作らせることができなかったものである.今回,酵母および昆虫細胞の系でも発現を試みたが,いずれでも目的タンパクを得ることはできなかった.そこで,コドン使用頻度を大腸菌に合わせた塩基配列を設計し,PfIspDで2.2kb, PflspEで1.6kbのDNAを人工合成することで,大腸菌でのタンパク産生に成功した.精製したPfIspDを用いて,2C-メチルエリスリトール4リン酸シチジリルトランスフェラーゼ活性を測定したものの,有意な活性は検出されなかった.PfIspDが活性を発揮するのに必要な条件を明らかにすることで,マラリア原虫酵素の特徴が解明され,新規抗マラリア薬の開発に有用な知見が得られると期待される.
ハンドウイルカにおける社会的知性に関する比較認知科学的研究

本研究の最終目標はハンドウイルカ属を対象に環境の認識と社会的ふるまいと行動観察と実験検証から明らかにし、それを他種と比較することでその進化的要因を検討することである。2年目の本年度は、ハンドウイルカを対象とした行動観察と実験、ミナミハンドウイルカを対象とした行動観察を行った。ハンドウイルカがどのように自種とそれ以外の刺激を弁別できるか検討するために、写真を使った弁別課題を行った。正解の刺激をハンドウイルカ、不正解の刺激を水中環境や魚、ハンドウイルカと同じ小型ハクジラ類とした弁別課題を実施し、現在も継続中である。テストでは写真を正立、倒立、位相スクランブルで呈示した。これらの結果を陸上動物のものと比較し、生息環境の違いによって視覚による認識がどのように異なるか検討した。ハンドウイルカがどのように他者の注意状態を認識し利用できるかについての実験を、昨年度に引き続き実施した。競争相手が存在する条件で注意の種類を様々に変化させ、ハンドウイルカが人のどのような注意状態を認識できるか検討した。協力相手が存在する条件での課題も実施中である。ハンドウイルカの他者の注意の認識の仕方が、ヒトなどとどのように異なるか、競争・協力といった社会的状況がどのように影響を与えるか考察した。飼育下のハンドウイルカを対象に社会行動を観察し、複数種類の親和行動がどのような場面に依存して発生するか検討した。錦江湾に生息するミナミハンドウイルカを対象に行なった陸上、船上調査では、陸上からのカメラやドローンを用いて社会行動や群れ状態を撮影した。親和行動の一種とされている近接した同調浮上に着目し、群れの中のサブグループの存在などを検討した。計画2年目は2つの実験と、野外・飼育での行動観察を行うことができた。特に種弁別課題と野外での観察のデータを順調に収集することができた。解析は予定通り行え、論文投稿もできたことから、おおむね順調であると考える。今年度は昨年度までのデータ収集が多少不足していた飼育下での行動観察を積極的に行うと同時に、これまで行ってきた実験も継続する。得られたデータを解析し、結果をまとめ、精力的に論文を投稿したい。本研究の最終目的は、ハンドウイルカを対象に環境の認識と社会的ふるまいを行動観察と実験検証から明らかにし、それを他種と比較することでその進化的要因を検討することである。計画初年度である本年度は、ハンドウイルカを対象とした行動観察と実験を行うとともに、比較対象種であるヒトの実験を行った。ハンドウイルカとヒト潜水者を対象に、円サイズの弁別課題を実施した。これらの結果を陸上動物と比較し、生息環境が視覚能力に与える影響について検討した。また、ハンドウイルカが自種とそれ以外の刺激をどのように弁別できるかを検討するため、写真を用いた種弁別課題を実施中である。ハンドウイルカがどのように他者の注意状態を認識し利用できるか、このような認識に他者の性質(競争相手もしくは協力相手)がどのように影響を与えるか検討した。競争相手が存在する条件では注意の種類を様々に変化させ、ハンドウイルカが他者のどのような注意状態を理解できるか検討した。協力相手が存在する条件も同様に実施したが、実験手続きの複雑さがイルカの理解を妨げている可能性が指摘されたため、手続きを改良していく。ハンドウイルカのコドモを対象とした模倣能力の発達を検討した。訓練されていない特定の技の模倣に、成長・経験や母親の存在がどのように影響を与えるか検討した。さらに、技の模倣や合図の観察などの経験から、どのように技と合図の関係を学習していくかも調べた。行動観察は、飼育下と野生下の両フィールドで実施した。飼育ハンドウイルカを対象に攻撃的や親和的交渉の発生条件、遊び道具の有無における行動の変化などを記録した。優劣関係などの個体関係、道具に対する交代制や先有権といったルールの存在を検討していく。野生下のミナミハンドウイルカを対象に行なった調査では、水中カメラやドローンを用いて社会行動や群れ状態の撮影に成功した。計画初年度で、3つの実験と野外・飼育での行動観察を行うことができた。それぞれ着実にデータが収集でき、解析も行えているため、おおむね順調に進展していると考える。

ハンドウイルカの他者の注意の認識の仕方が、ヒトなどとどのように異なるか、競争・協力といった社会的状況がどのように影響を与えるか考察した。飼育下のハンドウイルカを対象に社会行動を観察し、複数種類の親和行動がどのような場面に依存して発生するか検討した。錦江湾に生息するミナミハンドウイルカを対象に行なった陸上、船上調査では、陸上からのカメラやドローンを用いて社会行動や群れ状態を撮影した。親和行動の一種とされている近接した同調浮上に着目し、群れの中のサブグループの存在などを検討した。計画2年目は2つの実験と、野外・飼育での行動観察を行うことができた。特に種弁別課題と野外での観察のデータを順調に収集することができた。解析は予定通り行え、論文投稿もできたことから、おおむね順調であると考える。実験、行動観察ともに順調に実施できている。今年度は、実験・観察ともに継続し、さらなるデータを収集することに加え、精力的に結果を取りまとめたい。研究成果を学会で発表し、論文の投稿を目指す。今年度は昨年度までのデータ収集が多少不足していた飼育下での行動観察を積極的に行うと同時に、これまで行ってきた実験も継続する。得られたデータを解析し、結果をまとめ、精力的に論文を投稿したい。
エストロジェン受容体の発現とその共役因子の活性の制御による新規骨疾患治療法の確立

昨年度、マウス骨芽細胞株MC3T3-E1においてエストロジェン受容体ERα、ERβの遺伝子発現を制御する物質の検索のための評価系を確立した。今回、それを用いて数十種類の物質について調べた結果、BMP-2やビタミンD3を含むいくつかの物質がERαのプロモーター活性を有為に上昇させることが明らかになった。そこで、特に顕著な上昇を示したBMP-2についてさらなる解析を行ったところ、BMP-2は実際にMC3T3-E1においてERαのmRNAレベルを減少させるが、その作用は一過性であることが明らかとなった。興味あることに、このような一過性の減少は、ERβのmRNAレベルについても同様に認められた。また、ルシフェラーゼアッセイにより、BMP-2で前処理したMC3T3-E1を用いてエストロジェンによるEREを介した転写活性を調べた結果、BMP-2で処理していない細胞の場合と比較して明らかな転写誘導の抑制が認められた。したがって、BMP-2は実際に蛋白質レベルにおいても両受容体のレベルを減少させていることが示唆された。BMP-2同様、Cキナーゼ活性化剤であるフォルボールエステルも同様に両受容体のmRNAを減少し、両者の場合とも作用は新規蛋白質合成を介するものであった。さらに、Cキナーゼ阻害剤の存在下では上記のBMP-2の作用は消失したことから、BMP-2は一般的に考えられているSmadを活性化させる系とは異なり、直接Cキナーゼを活性化させさらに何らかの蛋白質の合成促進を介してエストロジェン受容体レベルを減少させることが明らかとなった。以前にエストロジェンが骨芽細胞においてアポトーシス抑制に関わることが報告されていることから、BMP-2とエストロジェン依存性アポトーシス抑制の関係の検討とともに、今回の結果がin vivoにおいても当てはまるか否かの検討が課題として残った。1.ヒトERα、ERβ遺伝子プロモーターの活性調節を行う物質や因子の検索ヒトの両ER遺伝子プロモーター配列のPCRによる単離については、増幅条件の最適化が予想外に困難であり、現在も進行中である。そこで、マウスの同遺伝子プロモーターの増幅も同時に試みた。既知のマウスERα遺伝子プロモーターの部分配列をPCR増幅することで得た断片をプローブとして用い、約2.8kbpの断片を得た。また、マウスERβ遺伝子プロモーターについては、mERβcDNAの5'-末端領域断片をプローブとして同様にスクリーニングを行い、プロモーター領域を含む約1.2 kbpの断片を単離した。次に、得られた各ERサブタイプの遺伝子プロモーターの下流にルシフェラーゼ遺伝子を連結し、さらにneo^r遺伝子を組み入れたレポータープラスミドを構築した。これらを骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1に安定的に導入した。これらの細胞に各種ホルモンや薬剤およびフレクサーセルを用いて機械的刺激を加え、細胞を回収した後ルシフェラーゼ活性を測定した。その結果、BMP2、EGF、およびTPAなどは両遺伝子プロモーターを有意に抑制し、実際これらの薬剤はMC3T3-E1細胞において両ERサブタイプmRNAの発現も減弱することが明らかになった。一方機械的刺激の効果は今回の条件設定では認められなかった。この中で、BMP2は骨芽細胞の分化や機能に特異的に関与する因子であるため、さらなる解析を進めた。その結果、BMP2は新規蛋白質合成を介して両ER遺伝子の発現を抑制するが、ERα、ERβ各遺伝子発現の抑制は、それぞれCキナーゼ依存的、非依存的にもたらされることが示された。2.骨組織特異的なER共役因子の検索酵母ツーハイブリッドの実験系により、現在までにいくつかのER結合蛋白質の候補遺伝子を得ている。現在これらについてさらなる解析を進めている。

以前にエストロジェンが骨芽細胞においてアポトーシス抑制に関わることが報告されていることから、BMP-2とエストロジェン依存性アポトーシス抑制の関係の検討とともに、今回の結果がin vivoにおいても当てはまるか否かの検討が課題として残った。