hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１３族元素含有ベンゼン配位子を有する金属錯体の合成とルイス酸点を活用した触媒開発

ベンゼンの1つのCHを他の典型元素で置き換えることで、置き換えた元素由来の性質を付与できる。13族元素で置き換えた場合は、ルイス酸性を付加でき、特に高周期元素であるアルミニウムで置き換えることで高いルイス酸性を有するベンゼンとなる。さらにアルミナベンゼンは負電荷が炭素部分に主に局在化しているため、これを遷移金属の配位子に用いると、ペンタジエニル部位で金属に配位し、アルミニウム原子をルイス酸部位として活用できると考えられる。そこで本研究では、アルミナベンゼンを配位子に有するイリジウム錯体をC-H結合ホウ素化触媒へ応用した。C-H結合ホウ素化反応は不活性な基質の直接的な官能基化の有用な手法として知られている。その位置選択性は基質の立体により左右され、立体障害が最も小さいC-H結合が優先してホウ素化される。そのため、鎖状のトリアルキルアミンのホウ素化では末端のC-H結合が優先してホウ素化される。本研究ではアルミナベンゼン-ロジウムおよびアルミナベンゼン-イリジウム錯体を合成し、それを触媒に用いてルイス塩基部位を有する基質のC-H結合ホウ素化を検討した。様々な基質を検討した結果、アルミナベンゼン-イリジウム錯体を用いると、トリエチルアミンのC-H結合ホウ素化において、アルファ位のC-Hが優先してホウ素化されることが明らかになった。この選択性は既存の触媒にルイス酸を添加しても発現せず、この触媒特有の選択性である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では高周期13族元素含有ベンゼン配位子を有する遷移金属錯体の合成とそれらを用いた反応開発を目的としている。その達成のために1.配位子のチューニングとしてのヘテロベンゼンライブラリの構築、2.ヘテロベンゼン配位子を有する後周期遷移金属錯体の合成とCH結合ホウ素化触媒の開発、3.ヘテロベンゼン配位子を持つ前周期金属錯体の合成とオレフィン重合触媒の開発の3つを行った。1については、アルミナベンゼン配位子前駆体のアルミニウム原子上にMe、ビストリメチルシリルアミド基、Bn基の導入に成功した。また新たなヘテロベンゼンとしてインジウムを骨格に含んだベンゼンの合成に成功した。2については、アルミナベンゼン-Rh(cod)、アルミナベンゼン-Ir(cod)錯体の合成に成功し、CHホウ素化の触媒反応の検討を行なった。合成した錯体を用いるとベンゼンのCH結合のホウ素化はほとんど進行しなかったが、窒素原子を分子内に持つ基質を用いた場合に収率が向上した。さらにIr錯体を触媒に、トリエチルアミンを基質に用いた場合、2級炭素のCH結合が優先的にホウ素化される反応を初めて開発した。3については、アルミナベンゼン-Zrハーフメタロセン錯体の合成に成功し、この錯体は配位子のアルミニウムのルイス酸性を活かし、Zr上のBn配位子を引き抜いたZrカチオンの構造であった。この錯体は従来のオレフィン重合触媒では必ず必要とされる助触媒を添加することなく、エチレン重合の触媒として働くことを明らかにできた。1については、アルミニウム原子上への嵩の異なる置換基導入に成功した。電子供与性置換基の導入はできているが、電子求引性置換基の導入には至っていない。また、ガラベンゼンのライブラリの構築は今後の課題である。2については、アルミナベンゼン配位子を有するRhおよびIr錯体の合成に成功し、どちらの錯体もCHホウ素化の触媒反応の活性を示すことを明らかにできた。さらに基質にトリエチルアミンを用いた場合、特異な選択性を見出だせた。ヘテロベンゼンライブラリを用いた錯体合成と触媒反応は今後の課題である。3については、アルミナベンゼン配位子を有するZrハーフメタロセン錯体の合成に成功し、その構造を明らかにした。この錯体は配位子のアルミニウムがルイル酸としてZr上の置換基を引き抜いており、助触媒無しでエチレン重合の触媒として機能したため、この触媒系のコンセプトを明示できた。

様々な基質を検討した結果、アルミナベンゼン-イリジウム錯体を用いると、トリエチルアミンのC-H結合ホウ素化において、アルファ位のC-Hが優先してホウ素化されることが明らかになった。この選択性は既存の触媒にルイス酸を添加しても発現せず、この触媒特有の選択性である。ヘテロベンゼンライブラリの拡充を行う。構築したライブラリと遷移金属との錯体を合成し、構造、理論計算、反応性からその性質を明らかにする。また、ヘテロベンゼン配位子の変更により触媒活性、触媒反応の選択性の向上を狙う。ヘテロベンゼンライブラリとして13族元素上の置換基が異なるガラベンゼンおよびインダベンゼンを合成し、それらの13族元素上の置換基も検討する。構築したライブラリと4族および9族の遷移金属との錯体を合成し、ヘテロベンゼンの違いによる性質の比較を行う。合成した9族金属錯体による、ルイス塩基性部位を持つ基質のCH結合ホウ素化触媒反応を検討し、触媒活性および選択性の向上を図る。また、合成した4族金属錯体による、オレフィン重合を検討し、重合反応や得られたポリマーの物性をメタロセン触媒と比較する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
味細胞の活動電位依存性ATP放出:超微量リアルタイム測定法の開発

味細胞の一部(TT型細胞)は、味刺激に応答するにも関わらず求心性神経とのシナプス形成因子が欠落している。本研究ではII型細胞の神経伝達物質(ATP)放出能と味細胞が発する活動電位の機能を調べた。その結果、TI型細胞は発火頻度の増大に応じてATPを放出し、活動雷位の阻害で抑制され、ヘミチャネルの阻害で消失した。II型細胞の活動電位は、ヘミチャネルを介したATP放出を増幅する働きがあることが分かった。味情報はシナプスを介して味細胞から味神経へと伝達される。近年、味細胞・味神経間の主要な神経伝達物質としてATPが注目されている。味細胞は形態学的にI、II、III型および基底細胞に分類され、そのうち酸味受容体が発現するIII型細胞は味神経と古典的シナプスを形成しているが、甘味、苦味またはうま味受容体が発現するII型細胞にはない。そこで本研究では、II型およびIII型細胞のATP放出特性を調べた。単一味細胞の応答記録には、単離したマウス茸状乳頭味蕾を用い、味刺激を味孔側に限局して与えて基底外側膜側より記録電極を当てて活動電位を記録するルーズパッチ記録法を適用した。応答記録後速やかに記録電極内液を回収し、それに含まれるATPをルシフェラーゼアッセイにより定量した。II型細胞、III型細胞を同定するために、味覚関連遺伝子のプロモーターで緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現する遺伝子改変マウス(gustducin-GFP)およびノックインマウス(GAD67-GFP)をそれぞれ用い、共焦点顕微鏡下で観察しながら応答を記録した。その結果、II型味細胞にサッカリン、キニーネもしくはMSGを味孔側に投与して味細胞の応答頻度が上昇したとき、記録電極内液にATPが検出された。検出されたATP量は、発火頻度に依存して増大した。本研究では自発発火によってもATP放出が観察されたことから、II型細胞の活動電位がATP放出に重要な役割を担っていると考えられる。また、II型細胞のATP放出はヘミチャネル遮断剤・カルベノキソロンで検出限界以下となったことから、古典的シナプス非依存型のATP放出にはヘミチャネルが関与する可能性が示された。一方、HC1に応答したIII型細胞では、ATPは検出限界以下であった。これはIII型細胞のATP放出量が少なかったか、あるいは別の神経伝達物質を放出している可能性が考えられる。味覚情報が味細胞から味神経へと伝達される際、その主要な神経伝達物質はATPと考えられている。味細胞の中で、甘味、苦味またはうま味受容体が発現する味細胞にはシナプス小胞が観察されない等、味神経への情報伝達機構が不明であった。昨年度の本研究において、味応答とその神経伝達物質放出量を、同一味細胞から単一細胞レベルで記録・測定する技術を確立した。その上で、甘味、苦味もしくはうま味刺激に応答する味細胞からも、刺激に応じてATPが放出されること、その放出量は味細胞が発生する活動電位の頻度に依存すること、さらにはヘミチャネルにも依存することを明らかにした。本年度は、まず記録測定技術の改良により、同一味細胞から複数回の味応答記録およびATP放出量測定を可能にした。そこで、味細胞からの神経伝達物質・ATP放出における活動電位の機能的役割を薬理学的に解析した。その結果、ヘミチャネルのプロッカーであるカルベノキソロン存在下では、味細胞のATP放出は濃度依存的に抑制され、5μMという低濃度で検出限界以下となった。一方、電位依存性Naチャネルのブロッカーであるテトロドトキシン(TTX)存在下でも、味細胞からのATP放出は抑制されたが、活動電位が全く発生しないTTX濃度においても完全には抑制されなかった。以上の結果をこれまでの味細胞における細胞内情報伝達機構の研究と照らし合わせると、味細胞は味刺激によって生じる一過性の細胞内Ca^<2+>上昇によってヘミチャネルが開口することでATPを放出するが、味細胞が発生する活動電位はそのシグナルを増幅する役割があることと考えられる。
家兎歯槽骨,歯根膜および歯牙に対するCO_2レーザーの影響

1960年にMaimanのよって最初に発明されたレーザーは医学、歯学を含む科学のいろいろな分野の研究で使用されている。CO_2レーザーは約20年前から応用されるようになった。CO_2レーザーのビームはよく水に吸収され、それ故生体組織にもよく吸収される、in vivoでのエナメル質、象牙質、歯髄のレーザー照射の影響に関する報告はあるが、光顕的、電子顕微鏡的に歯槽骨、歯根膜に関する組織学的な報告はあまりない。本研究はレーザー処置群とレーザーの代わりに歯科用のバ-による組織欠損を作成したコントロール群との組織学的変化の差違を経時的に比較した。家兎にCO_2レーザーを照射し、歯牙に達するまでの骨欠損を作成した。組織学的方法、マイクロジオグラフィ法、蛍光ラベリング法、TUNEL法を用い、比較検討し、次の結果を得た。1)骨、歯根膜、歯牙にレーザー照射することにより、組織構造に有意な変化を生じさせた。2)組織残渣、炭化した骨組織、歯科用バ-による骨欠損作成に引き続いて形成される肉芽組織の増生の欠如が認められる。3)炭化した骨表面に対し直接の新生骨形成は認められなかった。4)腐骨形成がコントロールには認められないが、レーザー照射群では広範囲に観察された。5)歯科用バ-によるコントロール群では2週後に新生骨形成は認められたが、創傷は完全に4週には治癒していなかった。6)炭化した、変成壊死層および欠損部は4週でまだ残存していた。7)TUNEL陽性部はレーザー照射部位を中心に歯根膜腔に沿って歯軸と平行に広がっていた。これらの結果からCO_2レーザー照射は広範囲に骨、歯周組織に影響を与え、創傷治癒過程が遅延するのは残存した炭化層によると思われる。CO2レーザーを照射によるおよび機械的に直径1mmのラウンドバ-による歯槽骨を通して歯牙までおよぶ歯周組織の欠損を作成し、その治療過程を検討した、2週間までの治癒経過を比較検討した。歯槽骨を露出させCO2レーザー出力5W、照射時間10秒では象牙質に達する損傷を与えることができ、創傷の治癒を観察するには充分であった。機械的な損傷と比較すると周囲歯根膜からの線維芽細胞による修復が遅く、1週間経過後でも組織欠損は肉芽組織で補充されずに残存した状態が続いていた。CO2の影響と思われるが、歯槽骨の改造機転もレーザーの損傷部から離れた部位に破骨細胞の出現をみた。ラウンドバ-による損傷と比較すると骨の改造の開始部が明らかに遠い。さらに検索を組織計測的に行う予定である。ラウンドバ-による機械的な損傷はレーザーと比較すると肉芽組織による組織欠損の補充も早く、1週間でほぼ完全に補充されている。両者を比較するとレーザーによる熱の影響がかなり広範囲に影響し、修復も著しく遅延していることが組織学的検索で照明された.BrdUによる細胞増殖の免疫組織化学的検索では、肉芽組織の反応と同様にレーザーではBrdUによるS期細胞、すなわちDNA合成期の細胞、の同定は損傷部位より離れた細胞にラベルされた細胞が出現し、経過とともに次第に損傷部位にラベルされる傾向にあった。バ-による機械的損傷では損傷近傍にBrdUによりラベルされた細胞が出現し、組織学的検索による肉芽組織の反応と一致した。現在、レーザーによる歯槽骨の改造に関する検索はTC,カルセインによるを使用し、検討中である。また、この結果は本年の第37回歯科基礎医学会で発表準備中である。

CO2レーザーの照射による、およびコントロールとして機械的に直径3mmのラウンドバ-による歯槽骨を通して歯牙までおよび歯周組織の欠損を作成し、その治療過程を比較検討した。さらに2週間の経過観察し、4週間までの治癒経過を比較検討した。歯槽骨を露出させCO2レーザー出力5W、照射時間10秒で象牙質に達する損傷を与え、創傷の治癒の観察をおこなった。機械的な損傷と比較すると周囲歯根膜からの線維芽細胞による修復が遅く、4週間経過後でも炭化層が認められた。組織欠損は肉芽組織で補充されずに残存した状態が続いた。CO2レーザーの影響と思われる所見が認められ、レーザーの損傷部から離れた部位に破骨細胞の出現をみた。レーザー照射された歯槽骨の周囲の骨は核が消失し、腐骨の状態を示し、線維性組織が介在し、腐骨分離の所見が認められた。ラウンドバ-による損傷と比較すると骨の改造の開始部が明らかに離れていた。コントロールとしてのラウンドバ-による機械的な損傷はレーザーと比較すると肉眼的に損傷の直後では黒変していたが、1週後では黒変は認められず、4週では創傷部の識別が困難であった。肉芽組織による組織欠損の補充も早く、1週間でほぼ完全に補充されている。両者を比較するとレーザーによる熱の影響がかなり広範囲に影響し、修復も著しく遅延していることが組織学的検索で証明された。以上の結果はCO_2レーザー照射群では治癒が遅延し、生じた炭化物が治癒を妨げていることが考えられ、臨床応用にあたっては充分な考慮が必要である。この結果は、本年2月第14回東日本歯学会学術大会で発表した。
生体内高精度細胞機能制御のためのナノ複合体の創製

生命現象の解明を目指した高精度な細胞機能制御技術の開発は、生命科学研究における究極の目的の一つである。なかでも光を活用した細胞機能制御技術は、簡便性や細胞応答性の高さから注目を集めている。しかし、従来技術は、生体透過性の低い光を利用するため生体深部領域の細胞機能を制御することはできない。また、安全性の低いウイルスを利用するため医療応用が難しい。従って、本研究では、生体透過性の高い近赤外光によって機能するナノ複合体を新規合成・活用することで、ウイルスフリーで、かつ生体深部の細胞機能をナノメーターレベルで光により制御する技術の開発に取り組んだ。本研究は、とりわけガンや神経変性疾患に対する新しい分子標的医薬や先進医療技術のための普遍的な技術となる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。従って、本研究では、生体透過性の高い近赤外光によって機能するナノ複合体を新規合成・活用することで、ウイルスフリーで、かつ生体深部の細胞機能をナノメーターレベルで光により制御する技術の開発する。本研究では、最終構想にマウス生体中の細胞内酵素反応制御が可能な機能性ナノ複合体の開発を掲げており、本最終構想を達成するために、本年度は、作製した機能性ナノ複合体を細胞内に導入し、800 nmの近赤外レーザーを照射することで酵素反応制御効果を検証し、最大の蛍光強度変化量が得られる最適条件を探索した。本年度の目標に掲げた機能性ナノ複合体を細胞内に導入し、800 nmの近赤外レーザーを照射することで酵素反応制御効果を検証し、最大の蛍光強度変化量が得られる最適条件を探索することに成功した。従って、本研究目的では、生体透過性の高い近赤外光によって発熱可能なカーボンナノチューブと特定の温度で内包分子を放出する温度感受性リポソームを組み合せることで、ウイルスフリーで、かつ生体深部の細胞機能をナノメーターレベルで光により制御する技術を構築する。本研究では、最終構想にマウス生体中の細胞内酵素反応制御が可能な機能性ナノ複合体の開発を掲げており、本最終構想を達成するために、本年度は、まず、コア技術となる細胞・組織集積能を強化したナノ複合体の開発を目指した。ナノ材料の合成ならびに物性解析を実施し、おおむね予想通りの結果が得られているため。合成したナノ複合体をマウス静脈に注入し、レーザー照射に伴う血管内での細胞機能制御効果を検討する。作製した機能性ナノ複合体を細胞内に導入し、800 nmの近赤外レーザーを照射することで酵素反応制御効果を検証し、最大の蛍光強度変化量が得られる最適条件を探索する。
乳酸菌をベクターとして利用する経口ワクチン系に関する研究

近年、全身性免疫(体内に侵入してきた病原体に有効な免疫)と粘膜免疫(病原体の体内への侵入を阻止する免疫)の両方を活性化できる「飲むワクチン」が注目されている。本研究は、安全かつ効率的に粘膜免疫を活性化できる組換え乳酸菌をベクターとして用いた飲むワクチン「乳酸菌ワクチン系」の開発を目指したもので、これまでの研究から明らかになってきた乳酸菌ワクチン系の課題克服を目的とした研究を行う。
ミャンマーの家畜・家禽の節足動物媒介性寄生虫の生活環の解明とベクターの解析

本研究は、ミャンマーにおける節足動物媒介性寄生虫に焦点をあて、タイレリア、バベシア、犬糸状虫、鶏マラリア原虫、鶏ロイコチトゾーンおよび鶏のヤドリダニ類について、ミャンマー各地で調査すること、ならびに、各種ベクターのミトコンドリア全ゲノム(ミトゲノム)と保有微生物叢(マイクロビオーム)の解析によって、それらの遺伝学的多様性と生物学的特性を明らかにすることを目的として計画された。平成30年度は以下の成果を得た。1)ヤンゴン周辺、ネピドー周辺およびモン州のモーラミャインにおける庭先飼育鶏やアヒルの調査において、マラリア原虫、ロイコチトゾーンおよびトリサシダニ種を検出した。2)プタオおよびネピドーのヤギからのTheileria luwenshuniDNA検出に関する論文を公表した。3)ネピドーのヤギから反芻類のマラリア原虫であるPlasmodium capraeのDNAを検出したことに関する論文を公表した。4)タウンジー、マンダレー、ピンウールインの採卵鶏およびピンウールインの庭先飼育鶏から検出したトリサシダニ類についての論文を公表した。5)選択的全ゲノム増幅によるマダニ・ミトコンドリアゲノム解析法を開発した。6)機械学習によるマダニの形態学的種鑑別システムを開発した。7)マダニに共生するリケッチア類細菌解析法の有用性について日本産マダニを用いて実証した。8)マダニに共生するリケッチア類細菌の細胞培養と株化に成功した。9)ネピドー周辺に生息する蚊の形態学的分類を行い、蚊の種類と季節的変動に関する基礎データを得ることができた。ミャンマー獣医科学大学(University of Veterinary Science)、畜産獣医局(Livestock Breeding and Veterinary Department, LBVD)およびミャンマー獣医師会(Myanmar Veterinary Association)などとの協力のもとに、1)ミャンマーではこれまで報告のなかったタイレリアやマラリア原虫の検出に関する論文を公表することができた。2)採卵鶏および庭先飼育鶏から検出したトリサシダニ種の論文を公表することができた。3)マダニに共生するリケッチア類の細胞培養と株化に成功した。4)選択的全ゲノム増幅によるマダニ・ミトコンドリアゲノム解析法を開発することができた。5)機械学習によるマダニの形態学的種鑑別システムを開発することができた。6)ミャンマーに生息する蚊の種類を現地において同定できる見通しが立った。1)検出した住血原虫類の遺伝的多様性について引き続き解析を進める。2)ミャンマーに生息するマダニ類のミトゲノムならびにマイクロビオーム解析を継続する。3)機械学習によるマダニの形態学的種鑑別システムをミャンマーのマダニ類について検証する。4)PCR法を用いて、鶏マラリア原虫、鶏ロイコチトゾーンのベクターを同定する。5)調査時期と調査場所については、これまでのデータを分析結果とカウンターパートの都合をふまえて、適切に判断する。本研究は、ミャンマーにおける節足動物媒介性寄生虫に焦点をあて、タイレリア、バベシア、犬糸状虫、鶏マラリア原虫、鶏ロイコチトゾーンおよび鶏のヤドリダニ類について、ミャンマー各地で調査することを目的とする。また、各種ベクターのミトコンドリア全ゲノム(ミトゲノム)と保有微生物叢(マイクロビオーム)の解析によって、それらの遺伝学的多様性と生物学的特性を明らかにする。平成29年度は以下の成果を得た。1)ミャンマー北部のプタオの牛の血液からTheileria orientalisのDNAを検出した。北部の寒冷山岳地帯においても本種が分布することが分かった。2)プタオの牛と水牛の血液からTheileria veriferaのDNAを検出した。本種はアフリカでの報告があるのみであったが、ミャンマーでの分布が実証された。3)プタオおよびネピドーのヤギの血液からTheileria luwenshuniのDNAを検出した。本種は中国に広く分布することから、家畜や媒介マダニの越境移動によってミャンマーに侵入した可能性が考えられた。4)ネピドーのヤギの血液から反芻類のマラリア原虫であるPlasmodium capraeのDNAを検出した。本種はアフリカのヤギから発見されたものであるが、近年、タイでも検出されており、アフリカからアジアに分布を拡大した可能性が考えられた。5)バガンとピンウールインの庭先飼育鶏およびタウンジーの養鶏場の採卵鶏の血液塗抹から鶏ロイコチトゾーンを検出した。6)ピンウールインの庭先飼育鶏の血液から鶏マラリアのDNAを検出した。7)タウンジー、マンダレー、ピンウールインの採卵鶏およびピンウールインの庭先飼育鶏からトリサシダニを検出した。8)マダニに共生するCoxiella属とSpiroplasma属細菌の解析を行った。9)ミトゲノム解析によるマダニ系統分類法を開発した。ミャンマー獣医科学大学および畜産獣医局との協力のもとに、1)アジアではこれまで報告の少ない住血原虫類のタイレリアやマラリア原虫のDNAを反芻類(ウシ、スイギュウ、ヤギ)から検出することができた。2)採卵鶏および庭先飼育鶏からの採材も順調に進んでおり、鶏ロイコチトゾーン、マラリア原虫、ヤドリダニ類の検出をすることができた。

本研究は、ミャンマーにおける節足動物媒介性寄生虫に焦点をあて、タイレリア、バベシア、犬糸状虫、鶏マラリア原虫、鶏ロイコチトゾーンおよび鶏のヤドリダニ類について、ミャンマー各地で調査すること、ならびに、各種ベクターのミトコンドリア全ゲノム(ミトゲノム)と保有微生物叢(マイクロビオーム)の解析によって、それらの遺伝学的多様性と生物学的特性を明らかにすることを目的として計画された。平成30年度は以下の成果を得た。1)ヤンゴン周辺、ネピドー周辺およびモン州のモーラミャインにおける庭先飼育鶏やアヒルの調査において、マラリア原虫、ロイコチトゾーンおよびトリサシダニ種を検出した。2)プタオおよびネピドーのヤギからのTheileria luwenshuniDNA検出に関する論文を公表した。3)ネピドーのヤギから反芻類のマラリア原虫であるPlasmodium capraeのDNAを検出したことに関する論文を公表した。4)タウンジー、マンダレー、ピンウールインの採卵鶏およびピンウールインの庭先飼育鶏から検出したトリサシダニ類についての論文を公表した。5)選択的全ゲノム増幅によるマダニ・ミトコンドリアゲノム解析法を開発した。6)機械学習によるマダニの形態学的種鑑別システムを開発した。7)マダニに共生するリケッチア類細菌解析法の有用性について日本産マダニを用いて実証した。8)マダニに共生するリケッチア類細菌の細胞培養と株化に成功した。9)ネピドー周辺に生息する蚊の形態学的分類を行い、蚊の種類と季節的変動に関する基礎データを得ることができた。ミャンマー獣医科学大学(University of Veterinary Science)、畜産獣医局(Livestock Breeding and Veterinary Department, LBVD)およびミャンマー獣医師会(Myanmar Veterinary Association)などとの協力のもとに、1)ミャンマーではこれまで報告のなかったタイレリアやマラリア原虫の検出に関する論文を公表することができた。2)採卵鶏および庭先飼育鶏から検出したトリサシダニ種の論文を公表することができた。3)マダニに共生するリケッチア類の細胞培養と株化に成功した。4)選択的全ゲノム増幅によるマダニ・ミトコンドリアゲノム解析法を開発することができた。5)機械学習によるマダニの形態学的種鑑別システムを開発することができた。6)ミャンマーに生息する蚊の種類を現地において同定できる見通しが立った。1)検出した住血原虫類の遺伝的多様性について引き続き解析を進める。2)ミャンマー各地におけるマダニ類や蚊類の採取数を増加させる。3)マダニ類のミトゲノムならびにマイクロビオーム解析に着手する。4)画像データの蓄積と解析によるダニ特定法の開発を試みる。5)調査時期と調査場所については、調査時期とカウンターパートの都合をふまえて、適切に判断する。2)ミャンマーに生息するマダニ類のミトゲノムならびにマイクロビオーム解析を継続する。3)機械学習によるマダニの形態学的種鑑別システムをミャンマーのマダニ類について検証する。4)PCR法を用いて、鶏マラリア原虫、鶏ロイコチトゾーンのベクターを同定する。
スイッチトリラクタンスモータの高効率・低トルク脈動駆動と最適自動制御に関する研究

本年度は主としてスイッチトリラクタンスモータ(SRM)のトルク脈動抑制制御のための電流波形制御法の実験による検証および可変速制御のための基礎特性の検討を行った。1.SRMのトルク脈動低減のための電流波形制御法の実験による検証SRMのトルクはリラクタンスを利用しているため,トルク特性は電動機電流や回転子の位置に対し,非線形である。そのため,従来の変換器で出力される方形波電流や正弦波電流では瞬時トルクを一定にすることはできなない。ここでは,前年度に導出した瞬時トルクを一定にする理想電流波形の有効性を実験により検証した。二重ヒステリシスバンド制御により,理想電流波形によく追従した固定子電流が得られた。トルク脈動抑制効果に関しては,現在市販されているトルク計側窓値は瞬時トルクの計測が不可能であるため,発生トルクの周波数解析により評価を行った。これにより,従来から一般的に行われているワンパルス方式に比べ,回転数,負荷の大きさによらず,平均で約120ptのトルク脈動抑制効果が得られた。2.SRMの高性能可変速制御に関する基礎的検討一般に電動機制御では,電流制御系と速度制御系で構成され,それぞれフィードバック値に対し,比例積分(PI)制御によって高性能な可変速制御を実現している。しかし,SRMは非線形性が強く,従来の制御法を適用しても高性能な速度制御系を構成できなかった。そこで,フィードバックゲインを可変にする適応制御を適用し,速度制御系を構成した。この結果,従来のPI制御による速度制御系に比べ,良好な特性が得られ,実験によりこれを確認した。本年度は主としてトルク脈動抑制制御のための駆動回路の開発および駆動回路の制御法の確立に重点を置いた。1.SRMのトルク脈動低滅および高効率駆動のための電流波形の導出SRMのトルクはリラクタンスを利用しているため,トルク特性は電動機電流や回転子の位置に対し,非綿形である。そのため,従来の変換器で出力される方形波電流や正弦波電流では瞬時トルクを一定にすることはできない。ここでは,理論解析,磁界解析およびコンピュータシミュレーションにより瞬時トルクを一定にする電流波形を導出した。瞬時トルクを一定にする電流波形は,本研究で対象としている固定子突極数6,回転子突極数4のSRMの場合,非正弦波形かつ非方形波形の独特の波形であることが明らかになった。さらに,回転子および固定子突極数が多くなれば,台形波電流に近づくが,指令トルクや回転子位置に対して非緯形特牲を持つことが確認された。2.(1)を実現する駆動回路の開発一般に用いられている非対称Hブリッジ形駆動回路によりSRMを駆動する場合,誘起電圧の影響で高速回転時に固定子巻線電流の波形制御性能が悪くなることが分かった。そこで,高速回転時にも(1)で導出した電流波形を実現できる駆動回路の開発を行った。3.(2)の回路の基本的な制御法の確立(2)で開発した駆動回路の基本的な制御法や駆動回路の効率などの検討を理論解析およびコンピュータシミュレーションにより行った。4.駆動回路の試作および実験による検証現在,(1)(3)で確認された点を実機を試作して検証・評価を行っている。
階数2のシンプレクティック群とユニタリー群の保型エル函数の研究

階数2のシンプレクティック群GSp(4)に付随した次数4のオイラー積を持つスピノル・エル函数及びそれを楕円モジュラー保型形式でひねった次数8のオイラー積を持つエル函数を研究対象とした.前者については,相対跡公式によって,その函数等式の中心における特殊値を,ベッセル・モデルの絶対値の二乗で表示しようというプロジェクトを推進した.相対跡公式成立の鍵を握る基本補題のヘッケ環全体への拡張については,マクドナルド多項式の理論を用いることによって,単位元に関する退化した軌道積分とベッセル・モデルに関する一般化されたコシュトカ数を求めることに帰着されることが解った.また,エル函数の特殊値を相対跡公式の一辺として拾い上げる方法として,ノボドボルスキーの積分表示に基づく別の軌道積分を用いる可能性についても考察した.この軌道積分自体の計算は他の軌道積分よりも容易であり,上述のマクドナルド多項式の理論ともうまく整合していることが解った.また,特殊値の明示公式としては,これまでの二つの相対跡公式よりも有用と思われることも解った.しかし,ディストリビューションの具体的な対応については解明することが出来なかった.これを解決することを直近の重要な課題として研究を継続している.後者に関しては,階数3の準分裂ユニタリー群のアイゼンシュタイン級数を用いた積分表示について考察した.次数8のオイラー積を持つエル函数については,特殊値のピリオド部分が,ジーゲル保型形式と楕円保型形式の重さの相対的な関係によって,大きく変わると予想されている.我々の積分表示は,その事象を説明できる可能性を秘めていることを確認した.また,局所函数等式はベッセル・モデルの一意性と深く関連しているのだが,現在までのところ公刊された完全な証明は無いと思われるので,これを与える作業も開始した.階数2のシンプレクティック群GSp(4)に付随した次数4のオイラー積を持つスピノル・エル函数及びそれを楕円モジュラー保型形式でひねった次数8のオイラー積を持つエル函数を研究対象とした.前者については,相対跡公式によって,その函数等式の中心における特殊値を,ベッセル・モデルの絶対値の二乗で表示しようというプロジェクトを推進した.相対跡公式成立の鍵を握る基本補題のヘッケ環全体への拡張については,マクドナルド多項式の理論を用いることによって,単位元に関する退化した軌道積分とベッセル・モデルに関する一般化されたコシュトカ数を求めることに帰着されることが解った.また,エル函数の特殊値を相対跡公式の一辺として拾い上げる方法として,ノボドボルスキーの積分表示に基づく別の軌道積分を用いる可能性についても考察した.この軌道積分自体の計算は他の軌道積分よりも容易であり,上述のマクドナルド多項式の理論ともうまく整合していることが解った.また,特殊値の明示公式としては,これまでの二つの相対跡公式よりも有用と思われることも解った.しかし,ディストリビューションの具体的な対応については解明することが出来なかった.これを解決することを直近の重要な課題として研究を継続している.後者に関しては,階数3の準分裂ユニタリー群のアイゼンシュタイン級数を用いた積分表示について考察した.次数8のオイラー積を持つエル函数については,特殊値のピリオド部分が,ジーゲル保型形式と楕円保型形式の重さの相対的な関係によって,大きく変わると予想されている.我々の積分表示は,その事象を説明できる可能性を秘めていることを確認した.また,局所函数等式はベッセル・モデルの一意性と深く関連しているのだが,現在までのところ公刊された完全な証明は無いと思われるので,これを与える作業も開始した.階数2のシンプレクティック群GSp(4)に付随した保型エル函数としては,次数4のオイラー積を持つスピノル・エル函数及びそれを楕円モジュラー保型形式でトゥイストした次数8のオイラー積を持つエル函数について研究した。前者については,相対跡公式によって,その函数等式の中心における特殊値を,ベッセル・モデルの絶対値の二乗で表示しようという従来からの計画をさらに推進した。具体的には,基本補題をプランチュレル測度を用いてヘッケ環の単位元から一般の元に拡張することを検討した。そのためには,ベッセル模型の明示公式をマクドナルド多項式を用いて表示することが有効であることが判明した。後者に関しては,その積分表示として階数3の準分裂ユニタリー群のアイゼンシュタイン級数を用いた積分表示を昨年度,市野との共同研究によって発見した。これについての研究をさらに推進した。局所函数等式においては,ベッセル模型の一意性が重要な役割を果たすことがはっきりしてきた。アルキメデス素点を含めた統一的に整理された証明を与えることを開始した。これら二つに関しては,まもなく論文を執筆開始する予定である。上記の二つの問題は,いずれも一般化されたベッセル・モデルと呼ばれるフーリエ展開と関連している。これは,有限体上の代数群の,一般化されたゲルファント-グラエフ・モデルの一つの場合を,局所体及びアデール上の代数群に一般化したものである。これらの代数群の表現論には,理論的に並行する部分が多くある。表現論的な手法の重要性と有用性は益々増大しており,表現論の専門家である,津島,兼田,谷崎,河田とこの面に関しての討論を定期的に重ねた。次数2のジーゲル保型形式に付随した,次数4のEuler積で与えられるスピノルL函数の函数等式の中心における特殊値の明示公式を与える,相対跡公式についての研究を引き続き行った。

具体的には,ヘッケ環の単位元に関して示した「基本補題」をどうやってヘッケ環の任意の元に拡張するかについての研究を行った。これに関しては下記のような大きな進展を得ることができた。「基本補題」に現れる軌道積分は,ヘッケ環の元の函数として見たとき,明らかに線型である。したがって,「基本補題」をヘッケ環の適当な基底について示せばよいことになる。一方,ヘッケ環は佐武同型によって,対称式の理論と深く関わっていることがよく知られている。対称式の理論において,近年発展の目覚ましい理論はMacdonald多項式の理論であった。Jacquet, Mao-Rallis, Offenといった人々は最近,相対跡公式の基本補題の単位元からヘッケ環全体への拡張に関して,Macdonald多項式の理論を用いて成功を収めた。これらの仕事に触発されて,我々の考察している相対跡公式にも同様のことができないかと考えてみた。我々の軌道積分はベッセル模型とよばれる次数2の一般斜交群の表現の模型に深く関係している。このベッセル模型の値の明示公式はWeyl群不変な有理式であり,パラメーターを適当にとると本質的に,Macdonald多項式になっている。これからベッセル変換に関するPlancherel測度を直ちに得ることができる。そして,これによるFourier反転公式を用いると,軌道積分が退化した軌道積分の,Schur多項式をMacdonald多項式の間の関係を表す組み合わせ的量(一般化されたKostka数)を係数とする一次結合で表されることが解った。退化した軌道積分の計算は終了しており,Kostka数についても明示式が得られている。したがって,残りの作業としては,場合分けされた各場合について,これらの一次結合を計算することが残っている。これを平成18年度の早い時期に完成させる予定である。階数2のシンプレクティック群GSp(4)に付随した次数4のオイラー積を持つスピノル・エル函数及びそれを楕円モジュラー保型形式でトゥイストした次数8のオイラー積を持つエル函数を主たる研究対象とした。前者については、相対跡公式によって、その函数等式の中心における特殊値を、ベッセル・モデルの絶対値の二乗で表示しようというプロジェクトをさらに推進した。昨年度の成果として、基本補題のヘッケ環全体への拡張については、マクドナルド多項式の理論を用いることによって、単位元に関する退化した軌道積分とべッセル・モデルに関する一般化されたコシュトカ数を求めることに帰着されることが解った。今年度はその具体的な計算を推進した。また、エル函数の特殊値を相対跡公式の一辺として拾い上げる方法として、ノボドボルスキーの積分表示に基づく別の軌道積分を用いる可能性についても考察した。その結果として、この軌道積分自体の計算は他の軌道積分よりも容易であり、上述のマクドナルド多項式の理論ともうまく整合していることが解った。また、特殊値の明示公式としては、これまでの二つの相対跡公式よりも有用と思われることも解った。しかし、ディストリビューションの具体的な対応については解明することが出来なかった。これを解決することは直近の重要な課題であると認識している。
ナノ粒子プラズモンによる超回折限界精度での熱励起を用いた微細構造の選択的駆動

光の回折限界を超える極微小領域(10nm1um)の選択的な機械駆動を実現する技術の構築を目標として、金属ナノ粒子をヒータとして用いた熱駆動型アクチュエータを提案した。楕円体など、等方的でない形状のナノ粒子は、照射光の偏光方向に対して光吸収が100倍以上異なる。これを生かし、複数のナノ粒子を異なる向きで配置し、特定の偏光を持つ光を照射することで、特定のナノ粒子だけを選択加熱することができ、局所加熱によるマイクロ構造の選択駆動が可能である。本提案では、ナノ粒子の構造と入射光の波長、偏光による発熱量の変化について理論解析し、局所加熱により3軸駆動を実現するMEMS構造の設計と試作に取り組んだ。本研究は、光の回折限界を超える極微小領域(10nm1μm)の選択的な機械駆動を実現するために、金属ナノ粒子をヒータとして用いた熱駆動型アクチュエータを提案する。これを生かし、複数のナノ粒子を異なる向きで配置し、特定の偏光を持つ光を照射することで、特定のナノ粒子だけを選択加熱することができる。この方法では、光吸収による加熱領域が光スポットには依存しないため、光回折限界以下の局所加熱が可能となる。この局所加熱方式をMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)によるバイメタル型カンチレバーアレイに統合することで、照射光の波長・偏光方向による特定カンチレバーの選択アクチュエーションを実現することが、本研究の最終的な目標である。本年はナノ粒子の基本特性として、ナノ粒子の光学応答のシミュレーション、および実験的な光学応答計測に取り組んだ。短軸長さ200nm、厚さ45nm、長軸長さ1400nmの矩形の金粒子に対して、離散双極子近似法で散乱計算を行ったところ、粒子の長軸と入射線偏光がなす角度によって、吸収断面率が10倍の変化幅を持つことがわかった。また、実際にこの寸法と同じ設計の金ナノ粒子を、SOI(Silicon on Insulator)基板上に試作した。また、熱アクチュエーションを行ったときの、好適なMEMS構造の探索にも取り組んだ。計画ではバイメタル型を検討していたが、製作プロセスの簡易さやシンプルさを重視して、シリコン単一層でのマイクロ熱アクチュエータの設計を検討した。熱膨張による、両持梁構造の座屈を利用することで、基板の面外・面内方向の両方に駆動可能な設計が可能であることがわかった。本研究は、光の回折限界を超える超微小領域(10nm1um)の選択的な駆動を実現するために、金属ナノ粒子をヒータとして用いた熱駆動型アクチュエータを提案する。楕円体など、等方的でない形状のナノ粒子は、照射光の偏光方向に対して光粒子が100倍以上異なる。本年は、実際にMEMSバイメタル構造を試作し、実際に光照射によって熱駆動可能かどうかを検証する実験検証を進めた。リフトオフ法により波長約1.5umの光が表面プラズモンに結合可能な、ピッチ3.2umの金一次元回折格子を試作した。この構造を光吸収層として備える、厚さ20umのMEMSカンチレバー構造を実際に試作した。まず、MEMS構造に波長1550nmのTM光を照射して表面プラズモン共鳴による吸収促進が生じることを確認した。その結果、MEMSカンチレバー上でも表面プラズモン共鳴による吸収点がみられ、問題なく吸収層が実現できていることを確認した。しかし、この表面プラズモン条件で光照射を続けても、構造の変形は計測できなかった。この問題として、利用したレーザ光源の出力が10mWと小さく、発熱量を十分確保できなかったことが原因と考えられる。そこで、断熱構造や、レーザ強度を高めた場合の駆動の実現性を確認するために、繰り越しを行い、平成28年度も継続して研究を進めることとした。熱駆動のためのMEMS構造の試作を行ったが、基板からの熱の逃げ等の要因により、想定した駆動が得られていないため。本研究は、光の回折限界を超える超微小領域(10nm1&micro;m)の選択的な機械駆動を実現するために、金属ナノ粒子をヒータにして用いた熱駆動型アクチュエータを提案する。この局所加熱方式をMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)によるバイメタル型カンチレバーアレイに統合することにより、照射光の波長・偏光方向による特定カンチレバーの選択アクチュエーションを実現することが、本研究の最終的な目標である。

本年は、昨年度までに実験的に熱による変形を計測することができなかったため、改めてナノ粒子による光応答を計算的に解析することに取り組んだ。具体的には、これまで離散双極子近似法で散乱計算を行っていたものを、基板の影響を考慮した有限要素法計算による計算に切り替えて解析を進めた。これまで、散乱によるモデル内の乱反射により、有限要素計算ではうまくナノ粒子の計算を扱えていなかったが、境界条件を見直すことにより、乱反射の影響を受けることなく計算を進めることが可能になった。その結果、特定の偏光及び波長に対して吸収特性のよい構造の探索方法を確立でき、今後、本研究成果をさらに進展するための技術的な基礎を構築できた。光の回折限界を超える極微小領域(10nm1um)の選択的な機械駆動を実現する技術の構築を目標として、金属ナノ粒子をヒータとして用いた熱駆動型アクチュエータを提案した。楕円体など、等方的でない形状のナノ粒子は、照射光の偏光方向に対して光吸収が100倍以上異なる。これを生かし、複数のナノ粒子を異なる向きで配置し、特定の偏光を持つ光を照射することで、特定のナノ粒子だけを選択加熱することができ、局所加熱によるマイクロ構造の選択駆動が可能である。本提案では、ナノ粒子の構造と入射光の波長、偏光による発熱量の変化について理論解析し、局所加熱により3軸駆動を実現するMEMS構造の設計と試作に取り組んだ。当初予定していた、ナノ粒子の光学応答の検証、および、MEMS構造を熱で駆動する際の設計についての検討が順調に進んでいるため。本年度は、実際にMEMS構造上に金属ナノ構造による吸収体を構成して、実際に光を照射して駆動実験を行った。結果として、駆動には成功しなかったものの、金属ナノ構造吸収体とMEMSカンチレバー構造が共存して構成可能なプロセスを確立したといえる。今後は、有限要素法などにシミュレーションを利用して、基板からの熱の逃げを少なくする断熱に適したカンチレバー構造や、光吸収に適した金属ナノ構造の設計、および、空気など周辺環境からの熱の逃げなどを考慮して、実際に試作可能なMEMS構造の設計指針を獲得する計画である。今後は、ナノ粒子の実験的な光学応答の測定を進めることと、これまでに検討した要素技術を統合することに取り組む。ナノ粒子の光学応答の測定として、散乱スペクトルの実測、および発熱量の測定が課題である。このうち、発熱量に関しては、サーモグラフィなどの熱評価装置の光学的な空間分解能および温度分解能が、今回のようなマイクロ構造を評価するうえでは不十分な可能性があるので、シミュレーションによる評価を進めつつ、異なる実験的評価方法の検討も進める予定である。要素技術の統合については、MEMS構造上に金ナノ構造の吸収体を配置することで、当初の予定にあるような熱駆動アクチュエーションが実際に可能であるかについて、実験的な評価を進める予定である。高い断熱性と構造の熱容量低減を進めることが、実証における重要な要素であるので、これらの点を中心に検証を進めていく予定である。本年度は、提案内容の実験的な検証として、MEMS構造を試作し、現有のレーザ装置によって加熱実験を行った。それらの光学実験を行う際の光学素子や実験消耗品などは、前年度までに購入したものを利用した。
日本の教育における常識と非常識をめぐる比較文化的研究

本研究では、日本の教育において常識とされる問題や事象を諸外国との比較によって、あらためて常識-非常識の対抗軸の中でとらえ直し、そうした常識が世界では必ずしも常識ではないという例が少なくないことを明らかにした。1)異文化理解と国家へのアイデンティティ形成を両立させるという課題は世界各国の教育において重要な関心事とされてきたが、日本では一方において国家を介在させない異文化理解教育の推進と、他方において教育のナショナリズムに対する相反するとらえ方がそれぞれ別個の問題として議論されてきた。2)入学式に代表される学校行事は、集団への帰属意識の形成と結びついて日本の学校では行事の文化が格別に発達した。日本の学校のもつ集団性をこの点から解明する試みが重要である。3)教員研修の文化においても、アメリカでは個々の教員の教育的力量形成、キャリア向上が研修の目的であるが、日本では、教員の集団による学校全体の改善に重きが置かれ、研修は学校単位で行われる。4)歴史教育は、その国の歴史の「影の部分」にどのように触れるのかという問題を避けて通れない。イギリスと日本を比較すると、前者では異なる歴史認識が交錯する中で、共通認識形成と妥協の努力が見られるのに対して、日本では異なる歴史認識に基づいて体系的に記述された異なる教科書が出され、共通認識形成の努力が必ずしも教科書に反映していない。5)戦後日本の大学における「大学の自治」の問題も大学の非軍事化、非ナチ化が不徹底に終わったドイツの大学の例と関連づけて考えてみることによって新たな視点が得られる。本研究は、教育システムにおいて制度や慣行として成立している諸事象を、日本と諸外国の場合とを対照させ、そこでの対応の仕方の違いを明らかにして、我が国の教育で常識とされてきたことを疑い、他方、非常識と片づけられてきたことを再考してみるという意図をもって始められた。今年度は、研究会ならびに通信によって研究代表者、研究分担者ならびに協力者相互の研究交流を図り、学校カリキュラムにおける宗教の扱い、ジェンダーやナショナルアイデンティティ形成問題の扱い、総合学習に関する扱い、入学をめぐる儀礼、学習成果の認定などについて、諸外国との比較を通して日本の場合の特質を常識・非常識という点から浮き彫りにしてきた。研究の中間的な成果として明らかになったことは以下の通り。1)諸外国において宗教教育が重視されたり、宗教教育が行われない場合でも宗教に対する格別の配慮が教育において行われている実情と比較すると、我が国の場合、宗教および宗教的なものを教育において遠ざける傾向がきわめて強く、その帰結として宗教に対する配慮に欠けたり、逆に信教の自由との矛盾が生じるケースがある。2)ナショナル・アイデンティティの形成についても、諸外国と対比すれば、我が国の教育においては重要な課題として正面に据えられていないことに伴ってグローバルな意識とナショナルな意識との葛藤に折り合いを付けるという課題が教育において避けられている。3)我が国では学校教育における行事が儀式として伝統的に重視されてきたが、それは、前述の問題やジェンダー意識の問い直しといった現代的な教育課題と有効に結びつくというよりも、学校という集団社会の一員としてのアイデンティティ形成を強めることを主要な働きとしている。1.本研究は、教育システムにおいて制度や慣行として成立している諸事象を、諸外国の場合と比較・対照させ、そこでの対応や考え方の違いを明らかにして、我が国の教育で常識とされてきたことを疑い、逆に非常識とされてきたことを再考することによって、日本の教育の姿を柔軟でとらわれない視点から見るという試みである。2.平成14年度は本研究の最終年度として、3度にわたる研究会を開催し、それまでの研究を引き続き発展させるとともに、研究成果のまとめに向けて、研究者相互の研究交流の緊密化・活発化にとくに留意した。3.本年度の研究により得られた知見はおよそ以下の通りである。(1)生涯学習社会への移行を課題とする西欧においては、人々の生涯学習活動が学校を中心にして行われ、新しい資格の取得や職業・生活能力の獲得に重点があることに対して、日本の生涯学習は学校外の、文化的活動という性格が今なお濃厚である。

前者が生涯学習に社会的統合の役割を期待していることに比べると、日本の生涯学習は個人の自己実現のための活動であり、社会的連帯の形成という視点は弱い。(2)多文化主義とナショナル・アイデンティティの形成を両立させるという教育的課題は我が国においてはややもすれば対立的にとらえられる傾向があり、欧米と比べると、日本の教育では異なる文化への関心や寛容を促す教育の中でナショナル・アイデンティティの形成という課題があまり意識されていない。(3)現代日本の学校に定着している制度や慣行の中には、外国の例と対照的で、日本固有のあり方が見られるものも少なくない。そうした例として、スクールカウンセラーの制度や宿題などに注目し、それらをめぐる違いを教育と福祉の関係、学校と家庭の関係のとらえ方の相違に基づくものである。
ＴＤＰ－４３による神経変性メカニズムの解明とＴＤＰ－４３異常蓄積阻害薬の検索

本研究では、TDP-43凝集体形成による神経細胞毒性メカニズムについて検討した。その結果、全長TDP-43は、アポトーシスによる細胞死を誘導し、一方で、TDP-43凝集体形成細胞では、細胞増殖が著しく抑制され、また、RNAポリメラーゼIIやいくつかの基本転写因子が凝集体内に巻き込まれており、その転写活性も阻害されていた。さらに、実際にFTLD患者脳でもTDP-43陽性dystrophic neuritesにおけるRNAポリメラーゼIIの共局在が観察された。これらのことより、TDP-43は複数のメカニズムにより神経細胞機能の異常を引き起こすことが明らかとなった。<目的>TDP-43は筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis:ALS)および前頭側頭葉変性症(frontotemporal lobar d egeneration with ubiquitinated inclusions:FTLD-U)などの神経変性疾患において出現するユビキチン陽性細胞内凝集体の主要構成成分として同定された。本研究では、TDP-43の部分欠損変異体を導入することにより培養細胞株内においてTDP-43凝集体を形成する細胞モデルを用いて、TDP-43凝集体形成と神経変性の関係について検討した。<結果・考察>患者脳においてその蓄積が確認されているTDP-43のC末断片と、正常TDP-43について、それぞれ新たにレンチウイルス発現用のコンストラクトを作製し、レンチウイルスを使った細胞モデル系を新たに確立した。このシステムを使ってTDP-43の神経細胞について検討した結果、正常TDP-43を強制発現させるとアポトーシス誘導による著しい細胞毒性が誘導されることを明らかとした。一方で、C末断片を発現させた細胞では、正常TDP-43強制発現ほどの強い毒性ではないが、次第に細胞増殖が抑制されることが明らかとなった。そこで、GFPタグがついた各種TDP-43コンストラクトを使って、詳細を解析した結果、TDP-43凝集体形成細胞では細胞周期の異常は確認されなかったが、DNA合成がほぼ完全に阻害されていた。また、これらの細胞では遺伝子の転写に関与するRNAポリメラーゼIIやその他いくつかの基本転写因子が凝集体中に巻き込まれている様子が観察され、また実際に、これら転写因子の転写活性が抑制されていることも確認できた。さらに、患者脳においても細胞モデルと同様に、上記転写因子が封入体中に共局在している様子が観察された。このことより、TDP-43凝集体形成は細胞増殖の停止あるいは遺伝子転写の抑制を通じて、神経細胞の変性を引き起こしている可能性が示唆された。<結果・考察>患者脳においてその蓄積が確認されているTDP-43のC末断片を、新たにレンチウイルス発現用のベクターに組換え、レンチウイルスを使った細胞モデル系を新たに確立した。このシステムを使ってTDP-43の神経細胞について検討した結果、C末断片を発現させた細胞では、正常TDP-43強制発現ほどの強い毒性ではないが、次第に細胞増殖が抑制されることが明らかとなった。【目的】TDP-43は筋萎縮性側索硬化症および前頭側頭葉変性症などの神経変性疾患において出現するユビキチン陽性細胞内凝集体の主要構成成分として同定された。これら疾患の病変局所では、TDP-43の蓄積と同時に著しい神経脱落がみられ、その病変の拡大と臨床症状の進行は非常によく一致しており、TDP-43の異常が神経変性に関与していると予想されるが、その詳細については明らかになっていない。そこで、本研究では、TDP-43凝集体形成細胞モデルを用いて、TDP-43による神経細胞毒性のメカニズムについて検討した。【方法・結果】本研究では、患者脳においてその蓄積が確認されているTDP-43のC末端断片と正常TDP-43について、それぞれ新たにレンチウイルス発現用のコンストラクトを作製し、レンチウイルスを使った細胞モデル系を確立した。このシステムを使ってTDP-43の神経細胞について検討した結果、正常TDP-43を強制発現させるとアポトーシス誘導による著しい細胞毒性が誘導された。