hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
良質再石灰化エナメル質の獲得-ストロンチウムによるナノレベルでのメカニズムの解明

酸蝕は酸の作用によって脱灰される現象であるが、細菌が関与していないという点で切削による修復処置は望まれない。またOsteoblastの活動誘発という特性から骨粗鬆症の治療に用いられているストロンチウム(Sr)は、エナメル質応用の報告は少ない。今回、最も効果的に再石灰化エナメル質獲得に関与するSr-F水溶液濃度は10ppm Sr水溶液+ 0. 05ppm Fであること、イオン半径の大きいSrを併用することにより、良質な再石灰化エナメル質獲得が確認された。酸蝕は現代の食生活習慣の多様化、健康志向、ストレスの多い社会生活環境の中にあって、むし歯、歯周病に続く第三の疾患として増加の一途にあり、メタボリックシンドロームと並ぶ生活習慣病である。故に、酸蝕に対する良質再石灰化エナメル質の獲得を目的とし、ストロンチウム(Sr)-フッ素(F)化合物を用い、ハイドロキシアパタイトとの化学的反応に着目し、ナノ・レベルでの解析を行うこととした。本年度はSr-F化合物とエナメル質構成主成分であり、X線光電子分光分析装置(XPS)測定上より正確なデータを得ることを目的に厚さ、表面粗さ等均一であるハイドロキシアパタイトプレートとの化学的反応について、ナノ・レベルでの表面解析を行った。さらにヒト新鮮抜去歯(広島大学倫理委員会承認済み)を用い、同様の表面分析を行った。ハイドロキシアパタイトプレート表面を人工カリエス液により脱灰、Sr+F水溶液浸漬、超純粋中にて超音波洗浄30分間後、XPS測定を行った。その結果、XPSワイドスキャンにおいてハイドロキシアパタイト由来の元素であるCa、P、O以外にSrおよびFが検出され、化学的に結合していることが確認された。さらに、10ppmSr水溶液と1 ppm、0.1 ppmおよびO.O5 ppm F水溶液の併用において、10 ppm Sr水溶液+0.05ppmFが最も効果的に再石灰化エナメル質獲得に関与することが示唆された。また、ヒト新鮮抜去歯において同様の解析を検討した結果、先述の結果と同様であった。次年度はその再石灰化エナメル質層をマイクロCTスキャンを用い"質"の評価を検討する。酸蝕は現代の食生活習慣の多様化、緯康志向、ストレスの多い社会生活環境の中にあって、むし歯、歯周病に続く第三の疾患として増加の一途にあり、メタボリックシンドロームと並ぶ生活習慣病である。故に、酸蝕に対する良質再石灰化エナメル質の獲得を目的とし、ストロンチウム(Sr)-フッ素(F)化合物を用い、ハイドロキシアパタイトとの化学的反応に着目し、ナノ・レベルでの解析を行う。前年度は最も効果的に再石灰化エナメル質獲得に関与するSr-F水溶液濃度は10ppm Sr水溶液+0.05ppm Fであることを確認した。本年度はこの最適Sr-F水溶液濃度およびマイクロCTスキャンを用い、再石灰化エナメル質の"質"の評価をミネラル量および厚さで評価検討した。前年度同様、ハイドロキシアパタイトプレートで基礎的知見集積後、ヒト新鮮抜去歯エナメル質を用い検討した。最適Sr-F水溶液濃度以外の再石化エナメル質には構造上欠陥が生じた。最表層はハイドロキシアパタイトの他に、本来は歯の表面に無かったフルオロアパタイトCa_<10>(PO_4)_6F_2、フォトロカイトCa_3(PO_4)_2、ブラシャイトCaHPO_4・2H_2Oといった他のリン酸カルシウム系の結晶の沈着が認められた。しかし、表層下層には再石灰化されてない結晶がありエナメル質白斑の原因の1つであり、非常に脆弱な層であった。一方、10ppm Sr水溶液+0.05ppm Fはイオン半径の大きいSrを併用することにより、Fの浸透を助け、欠陥再石灰化エナメル質結晶を減じ、良質な再石灰化エナメル質獲得が確認された。
Biomimetic Hybrid Artificial Liverの研究

生体の物質代謝の中枢である肝臓は、極めて複雑多岐にわたる機能を有する。この機能を人工的に再現するには、現段階では生体肝素材を用いる以外に方法はない。この場合、生体肝素材としては、遊離肝細胞を用いるのが好都合である。このハイブリッド型人工肝臓を完成するには、生体材料である肝細胞と人工材料とがお互いにその機能を最大限に引き出す様な関係を作り出す必要がある。このような観点から、本研究では、肝細胞に良い環境を提供すると思われる基質について検討を加え、ハイブリッド型人工肝臓の基礎資料を得ることを目的とした。1.各種人工材料の検討・・・天然基質としては、コラ-ゲン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、バイオマトリックスなどを、人工基質としては、ポリスチレン誘導体、マイクロキャリア-、アルギン酸カルシウムゲル被包化肝細胞などについて、静置培養法、浮遊培養法などの方法を用いて、細胞接着動態を形態学的に、また、肝細胞の代謝機能を生化学的に検討した。2.成績・・・天然基質は、いずれも肝細胞の良好な接着を示し、代謝機能の再現と維持も良く、コ-ティング材料として優れていることが判明した。人工基質は、細胞を表面に接着させることにより、浮遊培養系のモジュ-ル化に有用と考えられたが、接着法の検討が必要と判断された。アルギン酸カルシウムに肝細胞を被包化することにより、細胞のviabilityを長時間維持することが可能であるが、物質移動効率を良くする方法の検討が今後の課題と考えられた。3、以上、肝細胞の良好な接着基質、あるいは材料の選択により、生体模倣的な手法によるハイブリッド型人工肝臓の開発の可能性が見出された。肝臓は生体の物質代謝の中枢であり、生命維持に最も重要な役割を担う臓器である。したがって、ひとたび重篤な機能不全に至れば、その予後は極めて不良である。しかしながら、肝臓は極めて再生力の旺盛な臓器であるので。この不全状態を何らかの方法で補助し、乗り切ることができれば救命の可能性がある。この人工的な手段が人工肝臓である。従来の人工肝臓は、肝の解毒機能の一部しか補助できないという限界がある。そこでわれわれは、肝のもうひとつの機能である代謝機能をも補助する人工肝臓の開発を生体材料によるorganの再構成をblomimeticなアプローチにより達成させることを目的とした。1.肝細胞の接着・進展に適した材料の選択:ハイブリッド人工肝臓のリアクターとして遊離肝細胞を利用するが、この場合肝細胞の機能を良好な状態で長時間維持する必要がある。そこで、その基質として、天然素材のバイオマトリックスやコラーゲンを、合成基質として、ポリスチレン誘導体を検討した。2.各種基質における肝細胞の機能の検討:形態学的に光顕で、また代謝機能状態は肝細胞の生化学、エネルギー代謝などを比較した。3.成績:細胞の静置培養の状態をみると、バイオマトリックスやコラーゲンでは、細胞は時間経過とともに接着扁平化するが、PVLAではほぼ球形のまま接着生存していた。アンモニアの除去能、グルコース産生能、エネルギー代謝状態は、ほぼ同様な成績であった。遊離肝細胞を代謝のリアクタ-とするハイブリッド型人工肝臓を作製する場合、最も重要な解決要素として、生物材料側としては、高度な機能を発現する細胞をいつでも大量に入手可能であること、人工材料側としては、細胞が機能を高度に長時間発現しうる環境を提供することなどがあげられる。本年度は、この細胞と材料の相互関連の観点から、天然材料としてのコラ-ゲン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、バイオマトリックスなどを、人工材料として、ポリスチレン誘導体、Cytodex、アルギン酸カルシウムゲルなどの基質としての有用性を検討した。1.静置培養法による各種細胞接着基質の検討・・・天然基質としてのコラ-ゲン、フィブロネクチン、ビトロネクチンは、ほぼ同様の細胞接着動態を示し、バイオマトリックスでは、扁平化は軽度であった。

人工基質としてのポリスチレン誘導体ては細胞の扁平化は示さず、Cytodexではその表面に軽度き扁平化をもって接着した。アルギン酸カルシウムゲルに細胞を固定化すると、浮遊培養系でも良くそのviabilityが維持された。2.浮遊培養系による接着基質の検討・・・バイオマトリックスやCytodexの表面に接着させて浮遊培養を行うと、20時間程度の培養に良く耐えた。3.アルギン酸カルシウムゲル固定化肝細胞・・・ゲルに細胞を被包化することによる、そのviabilityを長期間維持する事が可能であり、リアクタ-として有用であった。親脂性膜との併用によるモジュ-ルの検討により、phenolの代謝除去が認められた。
フォンビルブラント因子の構造解析を中心とした血小板凝集に関する研究

1)精製ボトロセチンの性質と構造:昨年に引続き、in vitroでフォンビルブラント因子(vWF)による血小板凝集を惹起するボトロセチンの蛇毒(Bothrops jararaca)よりの精製法を確立し(IgGの粗毒より約5ー10mg)、それがvWFの存在下血小板膜GPIIb/IIIaを欠くGlanzmann血小板無力症患者の血小板は凝集するが、GPIbを欠くBernardーSoulier症候群のそれは凝集しない、vWFやGPIbに対する種々の単クロ-ン抗体を用いた抑制実験の結果からボトロセチンとリストセチンの反応機序に相違のあることなど種々興味深い結果を得た(論文投稿中)。さらにボトロセチンに多数含まれるシステイン残基はすべてジスルフィド結合を形成していることを明らかにした上で、現在その一次構造を決定中である。2)vWFの機能ドメインの発現に既に合成ペプチドを用いた実験から、vWFの血小板膜GPIIb/IIIaとの接着活性中心であると推定されているArgーGlyーAspーSerを中心とした14残基からなるアミノ酸配列をコ-ドする合成DNAを細胞接着活性のないIgG結合タンパク質プロテインAの発現ベクタ-(pRIT2T)に挿入し、大腸菌で発現させたところ、有意の細胞接着活性を示す人工タンパク質が得られた(論文準備中)。現在その他の機能ドメインの発現も試みている。3)vWFのアスパラギン結合糖鎖:昨年に引続きvWFの糖鎖構造の決定を進めているが、その過程で約10%のアスパラギン結合糖鎖の非還元末端のガラクト-スのαーフコ-スの結合していることが明かとなった。さらにvWFがH型糖鎖に特異的なレクチンと反応し、それがフコ-スにより阻害されるので、その一部にH型糖鎖構造Fucα1ー2 Gal βー1ー4GlcNAcーが存在することはほぼ確実である。既にvWFに血液型糖鎖の存在することが示唆されていたが、その実体が明らかになったのは初めてである(論文準備中)。1.大量精製法の改良:ヒトフォンビルブラント因子(VWF)の従来の精製法に検討を加え,抗体カラムを用いた迅速かつ高収量の精製法を確立した.2.糖鎖構造の決定:全アミノ酸配列決定の結果,ヒトVWFにはサブコニット当り12個のアスパラギン結合糖鎖と10個のトレオニン/セリン結合糖鎖の存在することが判明した.本年度はヒトVWFをヒドラジンで分解してアスパラギン糖鎖を遊離させ, 3Hで標識したのち,レクチンカラム,エキソゴリコシダーゼ,ゲル濾過法などを用いて解析した.その結果,既に報告されている2本鎖, 4本鎖複合型糖鎖の他に,新たに3本鎖複合型糖鎖,混成型糖鎖, bisectーGlcNAcを持つ糖鎖などが見つかり,かなり複雑なミクロヘテロゲナイティーの存在することが明らかになった.3.機能ドメインの同定:VWF血小板膜糖タンパク質(GP)Ib,同IIb/IIIa,コラーゲン,ヘパリン,血液凝固第VIII因子などと結合する多機能タンパク質である.

本年度はトリプシンによる限定分解が得られ, GPIbおよびコラーゲンとの結合部位を含むことが明らかにされた52/48kDaフラグメント(残量449ー728)がさらに強いヘパリン結合能を持つこと,又同じくトリプシンにより限定分解で得られる30kDaフラグメント(残基1ー272)に血液凝固第VIII因子との結合部位の存在することを明らかにした.4.ジスルヒド結合の決定:2050残基から構成されるVWFサブユニットは169残基の半シスチンを含み,それらは全てサブユニット内ないしサブユニット間ジスルヒド結合に関与している.本年度はそれらジスルヒド結合位置の約半数を決定し, 3次構造に関する有益な知見を得た.5.今後の課題:上記3.の知見に基づき, VWFの各種機能ドメインをcDNA発現ベクターを用いて大腸菌あるいは動物細胞で発現させ,それらの生理活性を解析する.1)ボトロセチンの精製と性質:リストセチン同様フォンビルブラント因子(vWF)による血小板凝集を惹起するタンパク質性因子として知られる蛇(Brthrops jararaca)毒中のボトロセチンを数種の液体クロマトグラフィーを用いてほぼ純粋な状態にまで精製した。精製標品は単一のアミノ末端アミノ酸配列を示し、SDSーPAGEで非還元で28kDa、還元で31kDaとほぼ同一の分子量を示すことからモノメリックな1本のポリペプチド鎖から構成されていることがわかった。又等電点pH4以下の異常に酸性の強いタンパク質で、ジスルヒド結合を多く含み、それを切断しない状態ではトリプシン、キモトリプシン、V8プロテアーゼなどに対し著るしい抵抗性を示す。現在その作用機作について検討中である。2)抗vWFモノクロナール抗体NMCー4のエピトープ解析:vWFと血小板膜GPIbとの結合様式を解析するため、リストセチン血小板凝集を抑制するNMCー4の固相化カラムを作成し、vWFのトリプシン消化物を抗体精製したところ97kDaフラグメントが得られた。これは既にvWFのGPIb結合ドメインとして知られたペプチド領域Val^<449>ーLys^<728>のホモダイマーであることがわかった。ウェスタンブロット法でNMCー4は非還元のもの同様還元で得られる52/48kDaのものも認識したが、還元後カルボキシメチル化したものは認識しなかった。現在同じペプチド領域を認識する他のモノクロナール抗体とのエピトープの相異について検討中である。3)アスパラギン結合糖鎖:昨年に引続きサブユニット当り12ケのAsnに結合している糖鎖の構造を決定しているが、高マンノース型糖鎖、複合型糖鎖、混成型糖鎖などの存在がわかった他、さらに少くとも7種類の糖鎖構造が存在することが明らかとなり、現在これらのものの解析を続行中である。1)精製ボトロセチンの性質と構造:昨年に引続き、in vitroでフォンビルブラント因子(vWF)による血小板凝集を惹起するボトロセチンの蛇毒(Bothrops jararaca)よりの精製法を確立し(IgGの粗毒より約5ー10mg)、それがvWFの存在下血小板膜GPIIb/IIIaを欠くGlanzmann血小板無力症患者の血小板は凝集するが、GPIbを欠くBernard-Soulier症候群のそれは凝集しない、vWFやGPIbに対する種々の単クロ-ン抗体を用いた抑制実験の結果からボトロセチンとリストセチンの反応機序に相違のあることなど種々興味深い結果を得た(論文投稿中)。さらにボトロセチンに多数含まれるシステイン残基はすべてジスルフィド結合を形成していることを明らかにした上で、現在その一次構造を決定中である。
沖縄先史時代の基層文化の研究III

本研究の目的の一つは、先史時代におけるヒトの島への適応を理解することである。この目的を達成するための重要なアプローチは古代民族植物学的なアプローチである。そのため、過去2年間および今年度、沖縄県伊江村に所在するナガラ原東貝塚(68世紀)から土壌サンプルを回収し、植物遺体の分析を試みた。その結果、沖縄諸島および琉球列島において最古のイネおよびコムギを検出することが出来た。しかしながら、これらの栽培植物は伊江島で栽培されたのではなく、他地域から交易などによってもたらされたものであったと考えられる。すなわち、沖縄諸島においてはおそらく68世紀頃までは狩猟採集の時代で、810世紀頃になってはじめて農耕が開始されたようである。ナガラ原東貝塚の植物遺体分析に加えて、今年度は長田遺跡(鹿児島県:古墳時代)、中島遺跡(長崎県:縄文後期)、およびアラフ貝塚(宮古島:無土器時代)から得られた植物遺体を分析する機会を得た。それぞれ、沖縄諸島における植物利用およびヒトの適応過程を理解するうえで意義のあるサンプルである。鹿児島県長田遺跡では、雑穀農耕の可能性もあると予測されたが、同定された植物遺体はイネであった。長崎県中島遺跡からは、ドングリッピット等から回収された植物遺体であったが、ドングリや食糧となる植物遺体は多くはなかった。また、この遺跡からは1点のみであったが、モモとアズキがそれぞれ回収された。宮古島に所在するアラフ貝塚は、先島諸島の先史時代を理解するため、さらに柳田国男の「海上の道」説を検証するためには大変重要な遺跡である。現在、回収されたライト・フラクション(浮遊物)の分析中であるが、今日まで植物遺体は回収されていない。
「持続可能な開発のための教育の10年」に留意した国際理解教育のカリキュラム開発

本研究では,まずESDの概念および,ESDのカリキュラム開発の手順を理解するための教育研修を行い,実態を把握することを最初の目的とした。そのために研修テキストを作成し,国立民族学博物館との連携により平成18年度と同様,平成19年8月67日に大規模な教育研修を行った。その際作成したテキストは,国際理解教育の理念,ESDの理念,具体的な学習プログラム,教材開発およびカリキュラム開発の手順を習得できるものとして好評を博し,学校からも問い合わせがあり,全300部が配布済みとなった。19年度の費用のうち,このテキストの作成代が大部分を占めたが,配布終了後も多くの先生方からコピーの希望を受けたため,急遽50部増刷して追加配布を行った。このワークショップ研修の成果は,日本国際理解教育学会の年次大会での発表とともに,同学会紀要にも掲載された。また,ESDの具体的なカリキュラムとしては,博物館アウトリーチ教材のコンセプトを応用し,ESDアウトリーチ教材を開発した。18年度は文教大学の学生と奈良県香芝西中学校との連携による共同開発であったが,19年度は同校区の鎌田小学校も実践に参加,小学校におけるESDに留意した博物館アウトリーチ教材を開発した。これらの教材は香芝市の小・中学校の文化祭で展示され,高い評価を受けた。この研究成果は,日本教材学会でも発表,論文投稿も行い,平成20年3月現在「査読の結果、掲載」(掲載頁も明記)の通知が届いている。さらに,開発したESDアウトリーチ教材を評価するために,マレーシア工科大学人材開発学部講師のクマラグル・ラマヤ氏に送付して,マレーシアで現地の中学生に対する授業を行い,高い評価を得ることができた。この研究は今後も,日本とマレーシアの中学生および小学生が,互いの国の文化と風土を紹介するアウトリーチ教材を作成し,国際交流をすることでより発展的な展開をしていく。ESDは,「持続可能な開発のための教育の10年」というタイトルに教育が入っているにもかかわらず,学校教育における知名度はまだまだ低いものがある。そのため,本研究ではまずはこのESDの概念およびそのためのカリキュラム開発の手順を理解するための教育研修を行い,実態を把握することを研究の最初の目的とした。そのためのテキストを作成し,国立民族学博物館との連携により平成18年8月に33名を対象とした教員研修を行った。その際,作成したテキストは,国際理解教育の理念,ESDの理念,具体的な学習プログラム,教材開発およびカリキュラム開発の手順を習得できるものとして好評を博し,学校からの問い合わせもあり,全300部すべてが配布済みとなった。これは文教大学の学生と,奈良県香芝西中学校との連携による共同開発で,中学生およぶ大学生の感性を重視したものを開発することができた。開発したESDアウトリーチ教材は,まずは香芝市の小・中学校の文化祭で展示され,様々な評価を受けることもできた。これらの成果は,日本教材学会でも発表した。また,この開発したESDアウトリーチ教材は,マレーシアでの実践を想定した日本文化紹介の視点が入っていることで学習者の学ぶ意欲を高め,取り組む必然性を実感できる状況の設定がうまく機能したことがポイントであった。この教材は,来年度実際にマレーシアで実践を行うために,マレーシア工科大学人間開発部講師のクマラグル氏とのその計画と打ち合わせを行い,来年度の研究が潤滑に進むように準備を行った。本研究では、まずこのESDの概念および、そのためのカリキュラム開発の手順を理解するための教育研修を行い、実態を把握することを研究の最初の目的とした。

そのためのテキストを作成し、国立民族学博物館との連携により平成18年度と同様、平成19年8月に6日と7日の2日間にわたっておおがかりな教育研修を行った。その際、作成したテキストは、国際理解教育の理念、ESDの理念、具体的な学習プログラム、教材開発およびカリキュラム開発の手順を習得できるものとして好評を博し、学校からの問い合わせもあり、全300部すべてが配布済みとなった。そのため、本年度の費用のうち、このテキストの作成代が多くを占めたが、とても好評で多くの先生方から後日コピーによる配布を希望された。そのため、急遽30部をコピーし、配布した状況である。このワークショップの成果は、日本国際理解教育学会の年次大会で発表するとともに、同学会誌の研究論文として掲載された。また、ESDの具体的なカリキュラムとしては、博物館アウトリーチ教材のコンセプトを応用し、ESDアウトリーチ教材を開発した。昨年度は、文教大学の学生と、奈良県香芝西中学校との連携による共同開発であったが、それを同じ校区の鎌田小学校も実践に参加し、小学校なりのESDに留意した博物館アウトリーチ教材を開発した。これらの教材は、香芝市の小・中学校の文化祭で展示され、高い評価を受けることもできた。これらの成果は、日本教材学会でも発表し、論文も投稿した。現在査読の結果により、掲載の通知が届いている。また、この開発したESDアウトリーチ教材は、マレーシア工科大学人間開発部講師のクマラグル氏に送るとともに、マレーシアでの中学生に対しての実践と評価を得ることができた。今後この研究は、日本とマレーシアの中学生および小学生が交流しながら互いの国の文化と風土を紹介するアウトリーチ教材を作成し、交流することで発展的に展開している。
慢性関節リウマチの細胞周期制御療法の開発と実用化の検討

関節リウマチ(RA)モデルに細胞増殖を抑制するサイクリン依存性キナーゼ阻害因子(CDKI)p16^<INK4a>とp21^<Cip1>関節内遺伝子治療を行い著効した。そこで、細胞周期制御療法の実用化にむけて研究を行った。1)CDKI療法の効果発現機序の詳細な解析:CDKIがCDK抑制依存的および非依存的に炎症や組織破壊にかかわる分子の発現を抑制することも見出し、その分子機構を明らかにした。2)関節炎治療用ウイルスベクターの開発:アデノウイルスベクターによる遺伝子治療における死亡事故をうけ、投与量や免疫原性を軽減するため、5型ウイルスのファイバー部分をDNA組換えにより35型ファイバーやRGD配列を含むものに改変することで、滑膜細胞への遺伝子導入効率を上昇させ、より少量のウイルス量で同等の治療効果を得られることができた。3)生物学的製剤によるCDKI療法の開発:ウイルスベクターによらずに細胞内にCDKI分子を直接導入するため、CDKI分子にHIV transmembrane domain(TAT)配列を加えた組替え蛋白を滑膜細胞内に導入する方法を開発し、発現、細胞増殖抑制機能を確認した。4)CDK阻害性低分子化合物の探索:低分子CDK4阻害剤のうち、免疫系を抑制することなくRA動物モデルの増殖性滑膜炎に治療効果を示す薬剤を探索し、その結果、2つの化合物について用法特許を申請した。5)滑膜細胞での選択的p16^<INK4a>誘導機序の解析:滑膜細胞においてp21を強制発現させるとp16が発現誘導され、その分子経路を検討した。蛍光ディファレンシャル・ディスプレー法やGeneChip法により得た候補遺伝子群から、p16^<INK4a>プロモーター活性を亢進させるものを絞り込むことにより、妊婦血清中に多く存在する蛋白一つが最終候補となった。本研究における慢性関節リウマチ新規治療法のひとつが遺伝子治療である。ところが我々を含め多くのグループが、アデノウイルスベクターを関節腔内へ投与する際の問題点として大量のウイルス粒子自体が関節炎を惹起することを報告している。そこで我々はこの副作用を軽減する方法として、低ウイルス量で効果的に標的細胞へ遺伝子導入可能なアデノウイルスベクターの作成を試みた。すなわち、滑膜線維芽細胞(FLS)がアデノウイルスに対する特異的レセプターを持たないことに着目し、アデノウイルスのウイルスファイバーに改変を加え、感染効率が増加するかにつき検討した。現在広く使われている古典的アデノウイルスベクターは5型をもとにしたものであるが、このファイバーの中のHIループに細胞表面上のインテグリンと結合するArg-Gly-Asp(RGD)ペプチドをコードする遺伝子を組み込んだ変異体を作成し、またファイバーをアデノウイルス35型のファイバーへと改変した変異体も作成した。これらのアデノウイルスベクターに、green fluorescent protein (GFP)遺伝子を導入し、FLSへ感染させ、GFP発光をレポーターとしてその発現をフローサイトメーターで測定した。その結果、各ウイルスを1細胞あたり同じウイルス粒子数で感染させた場合において、2つのファイバー変異体ともGFP陽性細胞の比率が古典的アデノウイルスベクターに比べ顕著に増加していた。さらに、転写制御配列を至適化させて遺伝子導入細胞での導入遺伝子発現を向上させることも可能であった。したがって、ウイルスファイバーの改変、転写配列の適正化によりFLSへの感染効率を劇的に向上させうることが明らかとなり、より少量で標的細胞に効果的に遺伝子導入可能な関節炎の副作用を軽減しうるベクターの開発が可能であると考えられた。関節リウマチの遺伝子治療に用いるのに、現時点で、最も有用なベクターはアデノウイルスである。しかし、アデノウイルスベクターを用いた遺伝子療法の問題点として、ウイルス粒子自体が炎症を惹起することがある。

この副作用を軽減するには低ウイルス量で遺伝子導入する必要がある。我々はウイルスファイバーに改変を加え滑膜細胞への感染効率の向上を試み、滑膜細胞にて高い発現効率が得られる転写制御配列、について検討した。方法としては、ファイバー改変アデノウイルスベクターの滑膜細胞への感染効率をGFPをレポーターとして検討した。また、各種転写制御配列を組み合わせたルシフェレース遺伝子カセットを持つプラスミドを滑膜細胞に導入し、ルシフェレース発現効率を検討した。その結果、ファイバーおよび転写制御配列の改変により、遺伝子の滑膜細胞への導入効率と発現効率とを向上しえた。これらの改変の組合せにより、より低ウイルス量で遺伝子導入が可能と考えられる。さらに、未来のベクターの候補として、センダイウイルス・エンベロープ(HVJ-E)の検討も行った。HVJ-EにLacZ遺伝子を持つ蛋白発現プラスミドを封入し、培養滑膜細胞に遺伝子導入を試みたが、数%の細胞にしかLacZ遺伝子の発現が認めらなかった。さらに、in vivoでも試みた有意な発現は認められなかった。関節リウマチ(RA)のモデル動物においてサイクリン依存性キナーゼインヒビター(CDKI)p16^<INK4a>細胞周期制御療法は関節炎に著効し、滑膜組織特異的なp16^<INK4a>発現誘導はRAの治療の一つの鍵になりうると考えられる。RA滑膜由来滑膜線維芽細胞(RSF)においては放射線照射、高密度培養、低血清培地などの細胞増殖を抑制するような条件におくとp16^<INK4a>が発現誘導されやすいが、その機構は不明である。同じ条件においては、CDKIのp21^<Cipl>も発現誘導されたが、RSF以外の線維芽細胞においても発現誘導された。そこで、RSFにおけるp16^<INK4a>の発現機構を解析した。【方法】RSFにp21^<Cipl>アデノウイルスもしくは挿入遺伝子のないコントロールアデノウイルスを感染させた。その後、経時的にサンプル調製し、RT-PCR, western blot,蛍光デイファレンシャルデイスプレイ(FDD)、Gene Chip(Affimetrix社)などを行った。【結果】RSFにp21を強制発現させると、p16の発現誘導を認めた。このp21によるp16発現誘導は変形性関節症由来滑膜線維芽細胞やWI-38などの培養線維芽細胞株では認めなかった。また、活性型Rasの強制発現や細胞老化などによるp16発現に関与することが既に知られているERK, Ets-1,Ets-2,Id-1,Sp-1などやp16プロモーターのメチル化、アセチル化などの明らかな関与は認められなかった。そこで、p16の発現誘導に関与する未知の遺伝子を探索するため、FDD法やGeneChip解析を行うと、p16が誘導されたRSF特異的に発現が変化した遺伝子群を認めた。【結語】これらの遺伝子がp21によるRSF
細胞死を誘導するウシ初乳新規ペプチドの生物作用発現機構

ウシ初乳中に、マウス線維芽細胞LMの増殖を抑制するペプチド性物質が含まれていることを申請者は報告している。しかし、その生物作用については全く明らかにされていない。そこで、LM細胞を用いて、細胞増殖抑制機構の検討を行った。1.トリパンブルー排除法により細胞数を計数した結果、細胞増殖抑制因子の濃度依存性に生細胞数が減少した。この画分の処理により細胞の形態が変化し、核の凝縮が認められた。さらに、処理した細胞のDNAを抽出しアガロース電気泳動により解析したところ、DNAの断片化が観察された。以上の結果から、この因子はLM細胞の細胞死を誘導しその作用はアポトーシスによるものであることが明らかになった。2.この因子の精製を進めた結果、この画分には高濃度のIGF-Iが含まれていたところから、IGF-IのLM細胞に対する影響を検討したところ、驚くべきことにIGF-IはLM細胞のアポトーシスを誘導した。また、初乳由来の活性fractionを、IGF-I抗体固定アフィニティーカラムに繰り返し通したところ、細胞増殖抑制活性が低下したことから、初乳中に含まれるLM細胞増殖抑制活性は初乳中に含まれるIGF-Iによるものであることが明らかになった。3.LM細胞に対するIGF-Iの作用について検討した。まず、IGF-Iレセプターについて検討した結果、LM細胞には高親和性及び低親和性のIGF-Iレセプターが存在し、その数は他の細胞(Balb/c 3T3,L6細胞)と同程度であった。また、チロシンキナーゼ阻害剤であるハービマイシンAはIGF-Iの細胞死誘導作用を阻害した。以上の結果から、初乳中に大量に含まれるIGF-IはLM細胞のアポトーシスを誘導し、その作用にチロシンキナーゼの関与することが示された。そこで、LM細胞を用いて、細胞増殖抑制機構を行った。1.トリパンブルー及びエリスロイシンBを用いた色素排除法によって、生細胞数と死細胞数を計数した結果、細胞増殖抑制因子の濃度依存性に生細胞数が減少した。死細胞数は、各濃度で殆ど差がなかった。生細胞数が減少したのに対し死細胞数は差がなかったので、各点における生細胞/死細胞の割合を見たところ、増殖抑制因子の濃度依存性に死細胞の割合が増加し、最も高濃度の100μg protein/ml添加区では、処理3日目に死細胞の割合が90%にまで達した。このことから、この細胞増殖抑制効果は、細胞死誘導によるものである可能性が考えられる。2.この画分処理後の細胞の形態について、それぞれ、位相差顕微鏡による生細胞の観察およびヘマトキシリン染色した細胞の観察を行った。その結果、処理により生細胞の形態が変化し、核の凝縮が認められた。今後は、アポトーシスを引き起こすメカニズムの検討と、細胞増殖抑制因子の精製をさらに進め、アミノ酸配列の決定を行う予定である。平成8年度までの研究により、申請者は、ウシ初乳中にマウスLM線維芽細胞の増殖を仰制する因子が存在し、その作用はアポトーシスによるものであることを明らかにした。

1平成9年度はまずこの因子の精製を限外濾過、イオン交換クロマトグラフィー、逆そうクロマトグラフィーを用いて行った。その結果、この画分には高濃度のIGF-Iが含まれていた。そこでIGF-IのLM細胞に対する影響を検討したところ、驚くべきことにIGF-IはLM細胞のアポトーシスを誘導した。また、初乳由来の活性fractionを、IGF-I抗体固定アフィニティーカラムに繰り返し通したところ、細胞増殖抑制活性が低下したことから、初乳中に含まれるLM細胞増殖抑制活性は初乳中に含まれるIGF-Iによるものであることが明らかになった。2 LM細胞に対するIGF-Iの作用について検討した。まず、IGF-Iレセプターについて検討した結果、LM細胞には高親和性及び低親和性のIGF-Iレセプターが存在し、その数は他の細胞(Balb/c3T3,L6細胞)と同程度であった。また、チロシンキナーゼ阻害剤であるハービマイシンAはIGF-Iの細胞死誘導作用えお阻害した。以上の結果から、初乳中に大量に含まれるIGF-IはLM細胞のアポトーシスを誘導し、その作用にチロシンキナーゼの関与することが示された。
ファジィグラフを応用した教材構造分析システムの研究

教育情報の分析についてのITメデイアは、近年、数多く開発されてはいるが、その評価は主に人間が行うため、通常の教育評価には少なからずあいまいさが存在すると考えられる。このようなあいまいといえる教育判断を客観的に行うには、通常、ファジイ理論でのあいまい情報に関する解析手法を応用すると判断される。本研究では、ファジイグラフ理論を応用した教材/認知構造分析を研究する共もに、関連する教育情報分析システムを開発することを目標とした。具体的には、ファジイグラフの近時表現法、T-ノルムを応用したファジイノードファジイグラフの解析法の研究と、それを応用した認知構造分析法とシステム化を進め、実践的な適用事例なども研究した。近年,教育情報分析に関する種々のメディアが開発されてはいるが,その評価は主に人間がおこなうため,通常の教育評価には,少なからずあいまいさが存在する.このようにあいまいといえる教育判断を客観的に行なうには,ファジィ理論を応用すると有効であると考えられる.本研究は,ファジィ理論を応用した教材/認知構造分析法とそのコンピュータによる教育情報分析システムを開発し,このような状態を解決するものである.本年度は,(1)ファジィグラフを応用した認知構造分析法,(2)関連する教育情報分析支援システムの設計などをテーマとした研究を行なった.具体的には,ファジィグラフの近似表現法,T-ノルムを応用したファジィノードファジィグラフの解析法,積演算(論理積,代数積,限界積,準論理積,激烈積)などを応用した認知構造分析法,その情報分析支援システムの設計などを研究した.教育情報の分析についてのITメデイアは、近年、数多く開発されてはいるが、その評価は主に人間が行うため、通常の教育評価には少なからずあいまいさが存在すると考えられる。近年,CAIをはじめ種々のITシステムが開発されてはいるが,教育情報の分析や評価はおもに人間がおこなうため,少なからずあいまいさが存在する.このようにあいまいさを含む教育情報を客観的に判断するには,ファジィ理論を応用すると有効であると考えられる.本年は,ファジィ理論を応用した教材/認知構造分析法の研究と,関連するコンピュータによる教育情報分析システムの開発を目指した.主には,(1)ファジィグラフを応用した認知構造分析法,(2)関連する教育情報分析支援システムの開発などをテーマとした種々の研究を行なった,具体的には,ファジィグラフの辺似表現法,T-ノルムとS-ノルムを応用したファジィノードファジィグラフの解析法,積演算族の連結構造分析法などを応用した認知構造分析法,その情報分析支援システムの開発などを研究した.教育情報の分析に関する種々のITメデアが開発されてはいるが,その評価は主に人間が行なうために,通常の教育評価には少なからずあいまいさが存在する.このようなあいまいといえる教育判断を客観的に行なうには,ファジィ理論を応用すると有効であると考えられる.本研究は,ファジィ理論を応用した教材/認知構造分析の研究と,関連する教育情報分析システムの開発を目標としている.具体的には,ファジィグラフの近似表現法,T-ノルム族を応用したファジィノードファジィグラフの解析法,ファジィ数空間上の級数展開法などを応用し認知構造分析システムの研究と実践を行なった.
「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論の開発

実世界に根ざした知識を得るためには,机上での学びにとどまらず,実世界の中で行動を通して学ぶ実世界学習が重要である.本研究課題は,このような実世界学習において,その「学び方」を学習させるための学習分析方法論(learning analytics)を開発するものである.このことを踏まえ,平成30年度は,以下の研究を行ったことを報告する.(1)状況論的知能の計算論的理解のための構成・実践型研究手法の開発(2)会話場が持つ文脈的行動生成構造のモデル化・評価に関する研究(3)実世界学習行動の意味情報の推定のための計算論的アナリティクスの開発平成30年度は,これまでの開発技術を発展させて,実際の実験における評価に応用することによって,「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論の有効性を検証した.具体的には,これまでの開発技術および構成的・実践的な研究メソドロジーを,京都大学フィールド科学教育研究センター里域ステーション上賀茂試験地において一般被験者(30名;男女;成人)を対象として実践した.そして,人の知能発現状況に関して生態学的妥当性を有する実験環境において,学び方の学習の形成的プロセスを評価した.さらには,実世界学習行動の意味情報をマルチモーダル・ウェアラブルセンサのデータから推定し,「実世界における学び方」を計算論的に理解する研究を実施した.なお,これらの研究活動に関する成果について,学会での発表を行い,研究成果を公開した.実世界に根ざした知識を得るためには,机上での学びにとどまらず,実世界の中で行動を通して学ぶ実世界学習が重要である.本研究課題は,このような実世界学習において,その学び方を学習させるための学習分析方法論(learning analytics)を開発するものである.このことを踏まえ,平成28年度は,以下の研究を行ったことを報告する.(1)「学習者の方略が,実世界からの情報取得行動をどのように駆動し,また,学習者がもつ知識空間の状態変化に対してどのように作用するか」をモデル化した.(2)(1)に基づき,実世界における学習方略の時系列生起情報をコーディングするためのマルチモーダル分析技術を開発した.(3)学習者のマルチモーダルインタラクションを計測したデータから,学習の進展状況を構造化記述するためのデータ分析方法を開発した.(4)(2)(3)に基づき,実世界学習における方略の実行と学習の進展の関係について,分析的知見を取得した.具体的には,データ分析を通して,学習方略が,実世界における探索行動の生成にさまざまに関係していることについて,初期的な知見を得た.例えば,学習者が実世界を具体的にあるいは抽象的に理解するために観察を行う際,あるいは,学習者が観察結果や概念モデルに基づき議論をする際に,学習者の方略が寄与することが示唆された.このことは,「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論による,基礎知見である.平成28年度,“「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論の開発"の基盤となる基礎研究を行い,その成果を,国際会議や国内学会で発表するなど,研究の目的の達成に対して順調に研究を進展させたと考える.実世界に根ざした知識を得るためには,机上での学びにとどまらず,実世界の中で行動を通して学ぶ実世界学習が重要である.本研究課題は,このような実世界学習において,その「学び方」を学習させるための学習分析方法論(learning analytics)を開発するものである.このことを踏まえ,平成29年度は,以下の研究を行ったことを報告する.(1)実世界学習におけるインタラクションを,情報要求行為,仮説の提出,観察情報の報告行為などの,複数のパラメータで記述し,構造化する手法の開発.(2)協調学習の現場も含め,会話を通した共理解を成立させる「場」に関して,そのセマンティクス(意味構造)を構造化・推定する技術の開発.(3)状況の関数として発現する知能を計算論的に理解するために必要となる,構成的・実践的な研究メソドロジーの開発.特に,顕著な成果としては,人による状況論的知能の学習を,「状況」の関数として発現する「行動」に関しての関数関係を適応的に学習する問題であると考えて,その研究メソドロジーを整理した点にある.具体的には,状況論的知能の発現の計算構造を明らかにするために,人の知能発現状況に関して生態学的妥当性を有する実験環境において,(1)実世界における人の知能について,行動と状況の視点で確率・数理モデルを構成すること,(2)そのモデルを実践的に検証して得られた知見から新たな仮説を生成すること,の二点を繰り返す研究方法を提案した.そして,このフレームワークを基盤にして,実際に,状況論的知能についての計算論的な理解を深める研究を進めた.平成29年度,“「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論の開発"の基盤となる基礎研究を行い,その成果を,学会で発表するなど,研究目的の達成に対して順調に研究を進展させたと考える.

具体的には,今年度開発した「実世界学習におけるインタラクションを,複数のパラメータで記述して構造化する手法」,「会話を通した共理解を成立させる「場」のセマンティクス(意味構造)を構造化・推定する技術」は,「実世界における学び方」がどのようであるかを理解・モデル化・可視化する際の工学的道具立てとして基礎的有効性が期待できるため,また,状況論的知能の発現メカニズムを理解するための研究フレームワークを整理できたため,研究はおおむね順調な進捗を行っていると考えられる.実世界に根ざした知識を得るためには,机上での学びにとどまらず,実世界の中で行動を通して学ぶ実世界学習が重要である.本研究課題は,このような実世界学習において,その「学び方」を学習させるための学習分析方法論(learning analytics)を開発するものである.このことを踏まえ,平成30年度は,以下の研究を行ったことを報告する.(1)状況論的知能の計算論的理解のための構成・実践型研究手法の開発(2)会話場が持つ文脈的行動生成構造のモデル化・評価に関する研究(3)実世界学習行動の意味情報の推定のための計算論的アナリティクスの開発平成30年度は,これまでの開発技術を発展させて,実際の実験における評価に応用することによって,「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論の有効性を検証した.具体的には,これまでの開発技術および構成的・実践的な研究メソドロジーを,京都大学フィールド科学教育研究センター里域ステーション上賀茂試験地において一般被験者(30名;男女;成人)を対象として実践した.そして,人の知能発現状況に関して生態学的妥当性を有する実験環境において,学び方の学習の形成的プロセスを評価した.さらには,実世界学習行動の意味情報をマルチモーダル・ウェアラブルセンサのデータから推定し,「実世界における学び方」を計算論的に理解する研究を実施した.なお,これらの研究活動に関する成果について,学会での発表を行い,研究成果を公開した.平成28年度の研究成果を発展させて,今後,次の研究を行う.(1)実世界学習における方略生起情報を中心としたデータアーカイブ技術の開発・評価.(2)(1)を基盤とした学習分析方法論の開発.平成29年度の研究成果を発展させて,今後,次の研究を行う.・これまでの開発技術を発展させて,実際の実験における評価に応用することによって,「実世界における学び方」の学習のための学習分析方法論の有効性を検証する.具体的には,これまでの開発技術および構成的・実践的な研究メソドロジーを,京都大学フィールド科学教育研究センター里域ステーション上賀茂試験地において実践することによって,「実世界における学び方」という状況の関数として発現する知能を計算論的に理解する研究活動を進める.また,これまでの開発技術を同試験地における実験の中で実践的に検討することによって,今回提案の研究の効果(人の知能発現状況に関して生態学的妥当性を有する実験環境における,学び方の学習に関する効果)を測定する.分担研究機関において,支出書類の遅延のため,予算執行が次年度に持ち越されたため.次年度使用額は早々に執行されるため,使用計画に大幅な変更はない.
糖尿病患者の大腸癌発生・進展におけるグルカゴンの意義に関する基礎的・臨床的検討

近年、糖尿病患者における癌罹患リスクが新たな問題として提起されている。糖尿病患者における癌罹患リスク因子として「高グルカゴン血症」に注目し研究を開始した。グルカゴンは、細胞増殖に関連した細胞内シグナルを活性化することが報告されており、本研究ではグルカゴンの大腸がん細胞増殖へ及ぼす影響について研究を行った。ヒト大腸がん細胞株(HCT116,SW480)、マウス大腸がん細胞株(CMT93,CT26)よりmRNA、蛋白を抽出しPCR,Western blot法を用いてグルカゴン受容体(Gcgr)の発現を検討した。positive controlとして、グルカゴン受容体の発現が一般的に知られている肝細胞を用いたところ、ヒト、マウス大腸がん細胞株でも同様に、グルカゴン受容体の発現していることが確認された。さらにヒト大腸癌組織切片の免疫染色により大腸癌におけるGcgrの発現についても同様に確認された。次にこれらの細胞株に、グルカゴン(1uM)を添加し培養、グルカゴン刺激による細胞増殖活性の影響を検討した。72時間培養したところ、グルカゴン刺激によりヒト、マウス大腸がん細胞は、コントロールと比較し、有意に細胞増殖が促進されていることが確認された。そしてsiRNA1を用いてGcgrを約70%ノックダウンし同様の実験を行った。グルカゴン刺激による細胞増殖促進作用は、gcgrノックダウン細胞では消失しているのが確認された。これらのことから、グルカゴンはグルカゴン受容体を介して大腸がん細胞の増殖を促進させていることが示唆された。予定していた、グルカゴン受容体shRNA発現ベクターを用いた、グルカゴン受容体knockdown細胞株については現在実験を行っている段階であるため。今後は、グルカゴン受容体knockdown細胞株の樹立と、その細胞株の評価を行う。さらに、グルカゴン分泌細胞株を用いて、常にグルカゴン濃度が維持される状況下で樹立したグルカゴン受容体knockdown細胞と共培養を行い、グルカゴンによる細胞増殖への影響を検討する。そして、グルカゴン刺激による細胞内シグナル伝達系への影響について解析を行う予定である。今年度実験予定であった共培養実験など、一部の実験は次年度に予定しているため、次年度への繰り越しが生じた。
グリーンネットワークに向けた超低消費電力ウェイクアップインタフェースの研究

本研究ではネットワークの低消費電力化に向けて,ブルームフィルタをIDマッチングに用いる,ウェイクアップインタフェースの研究を行った.本機構は,通信デバイスの受信待機電力の削減に効果を発揮するものであり,現行の省電力無線通信デバイスを想定したシミュレーションにより,デバイス数が数個から10個程度の場合において,有効に機能することが確認できた.本研究ではネットワークの低消費電力化に向けて,ブルームフィルタをIDマッチングに用いる,ウェイクアップインタフェースの研究を行った.本機構は,通信デバイスの受信待機電力の削減に効果を発揮するものであり,現行の省電力無線通信デバイスを想定したシミュレーションにより,デバイス数が数個から10個程度の場合において,有効に機能することが確認できた.本研究では必要なときに通信相手を起こすことで,受信待機電力の大幅な削減を目的とし,これを実現するためのウェイクアップインタフェースの設計と実装を目指した.ウェイクアップインタフェースは,消費電力が大きく,高速に通信できる通信モジュールと組み合わせて使用することを想定しており,通常はウェイクアップインタフェースのみを必要最小限の電力で動作させる.自端末宛の通信はウェイクアップインタフェースで受信されるIDにより識別され,IDが一致すれば,通信モジュールを起動して,高速通信を行う.この際,IDマッチング機構が低消費電力化における一つのポイントとなる.これに向け,本年度は,確率的データ構造を用いたIDマッチング機構,複数IDに対応するIDマッチング機構,およびアナログ回路までを含めたウェイクアップ機構の評価までを行った.具体的にはIDマッチング機構に検索技術で用いられるブルーム・フィルタを適用し,複数IDを単一のIDに縮退させつつ,高速にIDマッチングを行うことができる機構を設計した.また,設計した機構の消費電力を,回路レベルのシミュレーションにより評価した.この結果,IDマッチングに単純なID比較回路を用いる場合に比べ,ブルーム・フィルタを適用したIDマッチング回路の方が,ウェイクアップ機能の実現において低消費電力であることが確認できた.ブルーム・フィルタは確率的データ構造であるため,誤ウェイクアップが問題となるが,これを考慮した上で,通信系全体の評価を行ったところ,通信モジュールの消費電力が低くなればなるほど,本研究の方式が有利となる傾向が得られた.最終年度である平成23年度は,ウェイクアップ機構の評価を継続的に行うとともに,特に応用分野を意識した研究を進めた.ウェイクアップ機構の評価については,今後の普及が期待されるディジタルヘルスに向け,ヘルスモニタリングのアプリケーションにおいてどの程度の省電力化が見込めるかについて,数値シミュレーションにより評価を行った.この結果,現在市販されている無線通信モジュールの消費電力を仮定した場合には,数個10個程度のセンサノード数であれば,従来方式である単純なIDマッチングに比べて,本研究の方式が消費電力的に優位となることが明らかとなった一般に,ヘルスモニタリングのようなアプリケーションであれば,10個程度のセンサノード数を想定するシナリオは考えられるため,本研究で開発した方式は現状想定されている応用に適用可能であることが分かった.また,将来的に見た場合には,無線通信モジュールの消費電力は低下していくことが予想されるが,本研究の方式は,無線通信モジュールの消費電力が低下すればするほど効果が高くなる結果となっている.したがって,将来的な応用においても,本方式は有効に機能するものと予想される.一方,研究実施計画においては,ウェイクアップ機構を有線ネットワークの省電力化に適用することも視野に入れた.しかしながら,無線センサネットワークのような応用分野が明確な対象に比べ,有線ネットワークの省電力化はその目的や応用サービスが依然として明確ではなく,また,それらを明確にすることも十分にはできなかった.このため,TCP/IPとの親和性などを含め,有線ネットワークへのウェイクアップ機構の適用については,研究を見送った,
ＧＨｚ音速法とブリリュアン散乱法の併用によるマントル鉱物のその場弾性測定

GHz音速法の基礎的技術開発を行った。まず、ZnO圧電素子をダイヤモンドアンビル背面にスパッタリングで装着し、GHzの発信を確認した。一個のダイヤモンドアンビルにガラスやアルミニウム等の試料を押し当て、良好なシグナルの取得に成功した。また、GHz法の測定精度も検討し、50ns程度のトラベルタイムを0.1%の精度で決定できることを示した。期間中に実際の測定結果を出すとこまではできなかったが、後一歩のところまで来ており、近い将来に具体的データの取得を行えるはずである。DACにZnO圧電素子をスパッタリングで付着させ、GHz音速法を展開できる目途を2年間の期間で達成できた。具体的データの取得は今後の課題である。本年度は、1GHz近辺の周波数を4GHz近辺に向上させるための布石、ZnO圧電素子に同軸ケーブルを接触させる手順の合理化、音速データの精度評価などを行った。前項目は、まだ完全に解決できておらず、今後のデータ取得の過程で、改良を加えていくことになる。50nsのトラベルタイムに対し0.1%での音速測定が可能であることを確認できた。この精度は予想以上であり、今後の研究展開に弾みをつけるものである。センター設置のスパッタリング装置を用いて自作ZnO圧電膜の作成に成功し、GHzシグナルの測定が可能になった。フィルター、アンプ、結合器その他を組み合わせ、良好なシグナルを取りことにも成功した。観測方法、解析方法も鋭意考察中である。すでにDACと組み合わせたテスト測定にも成功しており、後は、実際のデータを得るばかりの段階まで、一年で進展した。申請書記載の通りに、最初の一年で、DAC中のサンプルからのシグナル検出に成功している。その他、解析法やシグナルの向上も進展しており、これ以上はないぐらい、順調である。これまでの方針通り、DAC中のサンプルからの、地球科学に役立つデータを取得する。次年度の予算はあまり多くなく、学会参加、研究打ち合わせ等の旅費が主な経費となる。シグナルの向上には、アッテネーターその他電子回路機器が必要であり、これらは、それほど高額でないので、本予算でかなりの手当てが可能と考えている。
渦鞭毛藻のSTX中間体輸送と生合成の微細機構

サキシトキシンは神経伝達に重要なナトリウムチャネルの阻害剤であり、海産渦鞭毛藻というプランクトンが生産する。有毒渦鞭毛藻を摂取した二枚貝に蓄積し、毒化二枚貝を食べたヒトに麻痺性の中毒をひきおこす。近年海洋の開発や温暖化によりこの有毒プランクトンの出現海域が拡大傾向にあり、環境変化に応じて渦鞭毛藻のサキシトキシン生合成にも変化がみられる。生合成前駆体であるアミノ酸や中間体の細胞内での輸送に環境変化が影響を及ぼすのではないかと思われるがこれまでに研究例がない。そこで輸送体や生合成マシナリーを探索し、それらの機能と微細な構造を解明することで、環境変化による毒性の変化を予測する基礎的情報を収集する。