hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近世天草・寒天生産地域の社会構造に関する研究

また北摂地域においても、丹波地域においても、寒天製作地は山間村落であり、薪炭生産なども同時に盛んで、寒天釜での煮沸に必要な薪炭が隣接地域で供給可能であったこと、しかし寒天製作は原料の確保や寒天仲間としての株や製作道具、またそれらを用意する資金などを必要とし、広大な製作場所が不可欠であったため、村内の他の百姓との軋轢を生んだこと、さらに当該地域の村落は村内が小集落ごとにわかれ、なおかつ多田郷士などの多様な特権を有する階層が散在したため、各村落内での寒天製作人と百姓との対立関係は複雑化する傾向にあったこと、などが明らかとなった。
コヒーレント光ファイバ通信方式の伝送限界に関する研究

多次元パーミュテーション変調方式のコヒーレント光通信システムへの導入について検討した。パワー効率とスペクトル効率を用いて,この変調方式の性能を統一的に論じた。従来から知られていた偏波スイッチQPSK方式や偏波QAM方式は4次元パーミュテーション変調として分類できることを示したのち,パワー効率とスペクトル効率に優れた新しい4次元変調方式を見出した。さらに,次元を上げることにより,シャンノン限界に近づくことができることが示された。これまでコヒーレント光通信では,IQ軸を用いた多値直交振幅変調(QAM)と偏波軸を用いた偏波多重に基づく変調フォーマットが用いられてきた。これに対して本研究では,IQ軸の2自由度と偏波軸の2自由度を組み合わせ,四次元空間で多値信号を組み立てる方法を検討している。このような四次元変調方式は,偏波モードの直交性が保存される光ファイバ通信システムにおいて特に有効な方式と考えられる。今年度はまず,各種の変調フォーマットパワー効率と周波数利用効率との関係について検討し,シャノン限界から導かれるパワー効率と周波数利用効の限界値を定量的に評価した。次に,四次元空間においてDP-QPSKと同一のパワー効率でありながら周波数利用効率がより高い,新しい変調方式を提案し,これがDP-QPSKに比べてシャノン限界に近づき得るものであることを確認した。さらに四次元空間だけでなく,周波数や空間などの直交軸を用いて次元数を拡張することより,周波数利用効率およびパワー効率の観点からより優れた変調方式が存在することを示した。次に,四次元空間を含む多次元空間での復調法についても予備的検討を行い,変調方式によらない一般的な復調アルゴリズムを導ける見通しを得た。また,四次元空間でDP-QPSKにセット分割を3回施すことによって生成された子信号集合を用いた,8状態を有する4次元トレリス符号化光変調方式(4D-TCM)を新たに提案した。この変調方式は最小自由距離を効率よく拡大できるため,非符号化PS-QPSKに比べて周波数利用効率を維持したまま,より高感度となり得ることをシミュレーションにより示した。本研究の目的は,偏波および電界複素振幅で構成される4次元信号空間あるいはそれ以上の多次元空間を用いることにより,通信路容量(シャノン限界)に接近し得る光変復調方式を見つけ出し,その有効性を確かめることである。今年度は,4次元空間中でのセット分割を用いた変調方式として,8状態トレリス符号化光変調方式を提案し,この方式を用いた光伝送実験を世界に先駆けて行った。その結果,この方式は,少ない計算量で大きな符号化利得が得られる非常に有効性の高い方式であることが証明された。さらに外符号として誤り訂正符号を用いれば,パワー効率の高い変調方式となると考えられる。また,既存の4次元変調方式であるセット分割4次元直交振幅天頂(QAM)に対して,チェイス復号を適用することにより,高速な復号が可能となることを提案している。この方法は,セット分割4次元QAM信号がパリティーチェック機能を持つことに着目した復号方法で,従来の最尤推定法に比べて圧倒的に高速な復号を行える。今年度は、Permutation modulationを多次元空間に適用した新たな多次元変調方式を提案・解析した。多次元変調方式を評価するための指標である電力効率と周波数利用効率という2つのパラメータを定義し,これらを用いて性能比較を行った。これらのパラメータを用いると各変調方式間の性能比較のみならず,シャノン限界からの乖離の度合いも解析的に求められる。まず4次元及び8次元におけるPermutation modulationの漸近的特性を解析し、次元を上げていくことでよりシャン限界の通信路容量に接近し得る方式が存在することを明らかにした。またこの結果は,詳細な符号誤り率の計算機シミュレーションによっても,確認されている。さらに2つの8次元Permutation modulationを組み合わせた新方式を提案し,電力効率を損なわずに,周波数利用効率を2.75 [bit/s/Hz/dim]にまで拡大できることを示した。このように,変調方式と誤り訂正符号の最適設計により,現実的な信号処理の計算量によってシャンノン限界に近づき得ることを示した。次に,現在商用化が進められているディジタルコヒーレント光通信方式は,ハイゼンベルグ不確定性原理が許容する理想的な方式の一つであることを示した。すなわち,現在のディジタルコヒーレント光通信方式は,位相ダイバーシティーホモダイン受信機を用いており,この受信機は光波複素振幅のIQ両成分を測定できるが,受信感度に関して3dBのペナルティーを持つ。また,中継器として用いるエルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA)はIQ両成分を増幅できるが,雑音指数は3dBである。これらの雑音特性は,IQ両成分を用いるシステムにおいて,不確定性原理が許容する最小のものであることが分かった。4次元空間中でのセット分割を用いた新しい光変調方式として,8状態トレリス符号化光変調方式を提案した。また,既存の4次元変調方式であるセット分割4次元QAMに対して,チェイス復号を適用した新しい高速復号法を提案した。

これらは新規性,有効性が高く,国際的にも高い評価を受けている。このように4次元光変復調方式の研究は,理論面を中心にして順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。光通信4次元光変復調方式の検討をさらに進めるとともに,できる限り実験的な検証を行いたい。さらに今後,ディジタルコヒーレント光受信器に要求されるAD変換器のサンプリングレートに関する検討を進めたい。サンプリングレートを低減できれば,受信器の低消費電力,低価格化に大きく寄与し,データセンター,アクセス網など,ディジタルコヒーレント光受信器の応用分野を拡大できる。DP-QPSKと同一のパワー効率でありながら,周波数利用効率がより高い新しい四次元変調方式を提案した。理論解析と計算機シミュレーションにより,この方式がDP-QPSKに比べてよりシャノン限界に近づくことが確認できた。このように四次元変調のメリットが示されたことは,次年度以降の実験的検証に向けて大きなステップとなった。さらに四次元空間を用いたトレリス符号化変調方式を提案し,計算機シミュレーションにより受信感度が大幅に改善されることが示された。四次元変調方式の新しい展開の糸口が得られたものと考えている。今年度の理論的提案を受けて,実験的検証を進める予定である。第一に四次元空間を含む多次元空間での復調法についての検討を進め,変調方式によらない一般的な復調アルゴリズムを開発する。このアルゴリズムを実装して,実験的に多次元変調方式の有効性を実証する。ナイキストWDM信号を用いた変復調システムを構築し,スペクトル効率およびパワー効率の限界を追及する。次に,四次元空間を用いたトレリス符号化変調方式についても,復調アルゴリズムの検討を行う。信号等化やキャリア位相推定アルゴリズムと干渉しない復調アルゴリズムを模索する。
中央アジアの越境空間における宗教復興の新たな展開

中央アジアでは社会主義体制の改革と終焉を経て、宗教(特にイスラーム)が社会的に重要性を増す現象が広く生じた。この現象はソ連成立以前の宗教実践の単なる復興ではなく、旧ソ連国境を越えた移動の増大とますます緊密に結びつくようになっている。本研究では、中央アジアの地域大国であるカザフスタンを中心に、近代化の過程で分断された周辺諸国のカザフ人マイノリティや中東諸国との関係に着目し、宗教の再構築過程にみられる越境性と地域性を明らかにした。中央アジアの多文化社会における宗教復興メカニズムを、人類学的視点から明らかにするという全体構想に基づき、現地調査、文献調査、フィールド資料(映像含む)の分析を実施した。1.モダニティと宗教の歴史的動態に関しては、19世紀から20世紀初頭にかけての中央アジア史料集成『トルキスタン集成』の調査を行い、社会主義的近代化をへた今日の宗教実践と比較検討して口頭発表した。さらに、現代のカザフ村落社会に生きる人々が、口頭伝承による近代化以前の祖先の歴史および宗教実践を、死者儀礼をとおして表象する過程を分析し、英語論文として発表した。2.中央アジア多文化社会のエスニシティと宗教実践に関して、多民族都市アルマトゥとカザフ村落を対比させつつ、子どもの誕生と成長にともなう宗教的儀礼の実践を分析した。その結果、社会主義経験の差異がエスニシティと宗教実践の意味づけに大きな影響を与えていることが明らかとなった。この成果の一部は、図書(ブックレット)として一般向けに刊行した。3.越境空間の拡大にともなう宗教復興のローカル/グローバルな展開に関して、ソ連崩壊前後からのイスラーム政策、地域社会に生きる人々の宗教実践、中東のイスラームとの関係性を分析した。その結果として、旧ソ連の反宗教的政策下におかれていた中央アジアが、中東はじめイスラーム世界と広く接続されたことは、世界規模のイスラーム復興を加速させたかにみえるが、実際にはローカルな信仰実践をイスラームの文脈により理解し正統性を主張するプロセスでもあることが明らかとなった。この成果はCentral Eurasian Studies Societyおよび民博共同研究会で口頭発表しており、論文発表予定である。以上の研究成果は、社会主義的近代化と現代におけるイスラーム復興の関係性、多文化社会における他者との共生、国民国家の枠組みを越えて再編される宗教・民族・地域の連関の解明に寄与する意義をもつ。中央アジアでは、社会主義体制から移行後20年間に、旧ソ連国境を越えた人・モノ・知識の移動が急速に増大した。その範囲は近隣諸国のみならず、東アジアから中東まで広がっている。越境の拡大の中で宗教が復興していくメカニズムを人類学的視点から解明する全体構想に基づき、現地調査・データ分析・成果発表を行った。1.国境による地域社会の分断と、国境を越える展開するイスラーム:モンゴル西部で現地調査を行い、ソ連・中国・モンゴルなど近代国家の成立によるカザフ人ディアスポラの成立、カザフスタン独立後のディアスポラの「帰還」、カザフ人の移動とイスラーム動態の関係性について、データを収集・分析した。中東諸国との関係構築について複数の国家のカザフ社会を比較検討した結果、政府機関及び民間団体による関係構築のあり方に国による相違が見られる一方、伝統をイスラームの教義に照らして再解釈しローカルな宗教実践の正当性を主張する現象は共通することが明らかになった。この成果は、アメリカ人類学会で報告し英語論文を投稿中である。2.宗教復興にみられる越境性と地域性:シャマニズムや仏教など他宗教の事例と対比させつつ、社会主義を経験した地域における宗教動態を分析した。その結果、越境性と地域性という相反する要素が、宗教復興に重要な役割を担っていることが示された。この成果は、民博共同研究会で報告し、単著にまとめた。また、第46回日本文化人類学会に分科会「社会主義をへた宗教の再構築」地域社会の分断/再編と越境からのアプローチ」として申請し採択された。本研究は、国境を越えて展開する中央アジアの社会・文化動態を、宗教実践を中心に明らかにしたものである。その意義は、社会主義的近代化とイスラーム復興の関係性、国民国家の枠を越えて再編される地域社会の動態、グローバル化が進展する現代における宗教の再構築メカニズムの解明に寄与する点にある。
がん細胞におけるアポトーシスの誘因と機構並びにその制御に関する研究

放射線、化学療法剤並びにキラー細胞などの宿主免疫因子によるがん細胞死におけるアポトーシスの細胞内分子機構並びにその制御遺伝子を明かにすることを目的とし、正常の神経細胞及びリンパ球、好中球などにおけるアポトーシスの機構の解明も加えて、アポトーシスの本態とがん細胞におけるアポトーシスの特徴を捉えるための研究を遂行し、以下の成果を得た。1)アポトーシス制御遺伝子とその役割:a)s-Mycによるアポトーシスが誘導機構が解明し、s-myc遺伝子を利用した脳腫瘍の治療法を開発した。b)アポトーシス誘導を支配する細胞表面蛋白、Fasに対応するリガンドを発見し、その遺伝子構造を明かにした。c)アポトーシス抑制遺伝子として知られているbcl-2のBリンパ球アポトーシス抑制機構並びにマウスでの自己抗原による腹腔B細胞のアポトーシス抑制を明らかにした。2)マウス悪性Tリンパ腫のアポトーシスの機構とその支配分子を明かにした。3)ヒト好中球のアポトーシスはTNF-αによって促進され、逆にインターフエロンγ、GM-CSFによって抑制されること、また生体内の好中球ではその起源によりこれらのサイトカインに対するアポトーシス感受性が異なることを明かにした。4)脳・神経系細胞のアポトーシス誘導:酸素によって誘導されるニューロン死が細胞内に備わる自殺メカニズムを介したアポトーシスであり、ニューロン内に存在する自殺カスケードを活性化することによって誘導されるものであること、また虚血により脳の一定領域の海馬細胞にアポトーシスが誘導されることが明かにされた。5)各種キラー細胞による標的細胞のアポトーシスを調節する薬剤の作用について検討された。
特許権が経済成長や社会厚生に与える影響の動学的分析－防衛特許を中心として－

今年度の主な研究成果は、論文“Effects of a blocking patent on R&D with endogenous survival activities"にまとめられている。本研究ではFurukawa (2013, Economics Letters)で分析された、特許権を持つ企業が、その権利を維持して生き残るために投資活動をするvariety-expansion型の内生成長モデルを用いている。このモデルにChu, Cozzi and Galli (2012, European Economic Review)で用いられた、既存企業と新規参入企業との間でのprofit-division ruleを導入して、特許権保護の強化(ここでは既存企業の新規企業に対する防衛の強化・独占力の強化を意味している)が、経済成長に及ぼす影響を分析した。結果、これまでの研究では経済成長にとって負の効果を及ぼすと考えられてきた防衛特許の効果が、企業の生存競争ための投資活動を通じて、成長率に対して正の効果を及ぼしうることを明らかにした。これは既存研究と比較して新しい結果であり、学術的に十分に意義のあるものと考えている。さらに、R&Dに対する補助金政策が経済成長に及ぼす影響についても分析を行った。結果、補助金が企業の生存競争に及ぼす負の効果が、新規参入企業による新しい財の開発に及ぼす正の効果を上回る場合、補助金政策が経済成長に対して負の効果を持ちうることを示すことができた。この結果は、補助金政策がイノベーションや成長率に正の効果を持つと考えてきた多くの先行研究と異なるものであり、Furukawa (2013)において分析された補助金政策の内容を拡張するものである。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は以下の2つの研究を行った。1.垂直方向と水平方向の2つのR&D部門で防衛特許が発生するモデルを構築し、特許権の保護が強化された場合、経済成長や社会厚生に及ぼす効果について分析を行った。2.新しい特許政策の手法である特許の「距離」を導入して、防衛特許の程度が技術の類似性に依存するというメカニズムをモデル化した。1の成果であるNiwa(2016)はEconomic Modellingに採択・掲載された。2については来年度中に論文にまとめ、国際学術誌に投稿予定である。まず1の研究では防衛特許が垂直方向と水平方向の2つのR&D部門で発生するモデルを用いて、これら2つの防衛特許がそれぞれ強化されたとき、すなわち最先端の技術を持つ企業の特許権が強化され、後発企業から支払われるライセンス料が増加した場合に、経済成長や社会厚生に及ぼす効果について分析を行った。結果(1)垂直的な防衛特許と水平的な防衛特許は、イノベーションに対して正反対の影響を及ぼすことを理論的に明らかにした。またこれらの効果を用いて(2)二つのタイプの防衛特許を組み合わせることによって、各R&D部門でのイノベーションを制御できること(3)社会的に望ましい資源配分を達成できること、という結果をそれぞれ示すことができた。次に2の研究では、新しい特許政策の手法である特許の「距離」を導入して、防衛特許の程度が企業間の技術の類似性によって内生的に決まるようなモデルを構築した。新規参入企業にとっては距離が離れているほど、既存の技術との類似性が低く、支払うライセンス料が低くなる。この設定のもとでは、既存企業の権利を守るために保護が強化された場合、新規企業にはより距離の遠い財を発明して支払うライセンス料を減らそうというインセンティブが働くが、一方で距離が遠いほど新しく財が発明される確率は低くなるという効果も含まれている。今年度は当初の計画通り、上記1の防衛特許に関する研究を行い、各種セミナーやコンファレンスで報告を重ね、その成果を国際学術誌Economic Modellingに発表することができた。続く研究にもすでに取り組んでおり、上記2の研究について引き続き分析を行い、論文としてまとめ次第、国際学術誌に投稿予定である。以上の理由から、当初の計画以上に進展していると考えている。今後の研究では以下の内容を中心に行う予定である。1.上記2の研究について、引き続き分析を行いワーキングペーパーとしてまとめる。その後、国際学術誌に投稿する。

2.すでに取得された大量の特許権が新たなイノベーションを阻害するモデルを作り、既存研究で行われている防衛特許とは異なる、より現実を反映させた新しい防衛特許の分析を行う。3.各種セミナーやコンファレンス等で報告し、得られたアドバイスやコメントをもとに、論文を洗練させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
糖尿病関連ヘパトカインを制御する新規鍵転写因子の同定

申請者はこれまでに、肝由来分泌タンパクであるセレノプロテインP(SeP)およびLECT2が、それぞれインスリン抵抗性を誘導し高血糖を発症させる“ヘパトカイン"であることを報告した(Cell Metabolism 2010、Diabetes 2014)。その後、SePが受容体LRP1を介して筋に作用することで、運動の効果発現が減弱するという運動抵抗性を惹起することを報告した(Nature Medicine 2017)。本研究では、肝細胞でSePとLECT2の両者の遺伝子発現を制御しうる新たな鍵転写因子を同定・機能解析し、この転写因子を標的とした肥満2型糖尿病に対する治療を開発するための研究基盤を確立する。これまでの研究において、ヒト肝臓遺伝子情報を用いて候補転写因子KLF16を同定した。このKLF16がSePのプロモーターのどこに結合するかを解析した。SePプロモーターのdeletion mutantを作成し、プロモーター領域のおおむねどこに結合するかまでは同定できた。また、肝特異的KLF16欠損マウスの解析を開始した。Albプロモーター下Cre発現マウスとfloxマウスを交配することで作成されたこのマウスは、realtime PCRによって解析した結果、確かに肝組織のみでKLF16の遺伝子発現の低下を認めた。このマウスに高脂肪食を負荷して肥満糖尿病を惹起したが、耐糖能やインスリン感受性に差を認めなかった。今後、Cre発現アデノウイルスを使用してアダルトマウスでKLF16をノックダウンする実験を計画している。肝特異的KLF16欠損マウスを作成したが、耐糖能やインスリン感受性に関するフェノタイプの有意差を認めなかった。肝特異的KLF16欠損マウスは、生下時から標的遺伝子が欠損しているため、何等かの代償機構が働いたためにフェノタイプが消失したものと推察した。Cre発現アデノウイルスを用いて、アダルトマウスになってからKLF16の発現を抑制する手法を用いて、追加の動物実験をおこなうこととした。申請者はこれまでに、インスリン抵抗性を誘導することで高血糖を発症させる“ヘパトカイン"としてセレノプロテインP (SeP)とLECT2を同定した(Misu et al. Cell Metabolism 2010、Lan, Misu et al. Diabetes 2014)。さらに最近、骨格筋でのSePの受容体を同定し、SePがこの受容体を介して運動療法の感受性を劇的に低下させることを見出した(Misu et al. Nature Medicine 2017)。このように申請者は、新たな機能が同定された肝由来分泌タンパクをヘパトカインと総称することを提唱するとともに、実験動物および培養細胞実験を用いてヘパトカインであるSePとLECT2の肝臓での過剰産生が2型糖尿病の有望な新規治療標的であることを明らかとしてきた。しかしながら、肥満症や2型糖尿病において肝臓でSePとLECT2が過剰に産生される分子機序は完全には解明されていない。その後申請者は、抗糖尿病薬メトホルミンが転写因子Foxo3の不活化を介して肝細胞でのSeP発現を抑制することを報告した(Takayama, Misu et al. JBC 2014)。この結果から申請者は、肝細胞にはSePとLECT2の両者の産生を制御する新規の鍵転写因子が発現しており、この鍵因子の過剰な活性化が2型糖尿病でのヘパトカイン異常分泌の原因となると仮説を立てた。本研究では、このような肝細胞においてヘパトカインSePとLECT2の両者の発現を制御する新規鍵転写因子を同定し、その機能解析をおこなうことで、“肝臓でのヘパトカイン異常分泌を是正する"という新たな2型糖尿病治療の開発にむけた、基盤的な研究をおこなう。これまでに数年にわたって蓄積してきた2型糖尿病患者の肝臓の包括的な発現遺伝子情報(H.Misu et al. Diabetologia 2007)を用いて、SePおよびLECT2の両者の肝遺伝子発現と発現が正相関する転写因子を網羅的に探索した結果、候補となる転写因子Xを同定した。2型糖尿病患者の肝での転写因子Xの発現量は、患者のインスリン抵抗性指数と正相関していた。マウス肝細胞AML12においてアデノウイルスベクターを用いて候補となっている転写因子Xを過剰発現すると、SePとLECT2の両者の遺伝子発現および転写活性は有意に上昇した。一方、マウス肝細胞AML12においてsiRNA導入法を用いて候補となっている転写因子Xをノックダウンすると、realtime PCR法によって評価したSePとLECT2の両者の遺伝子発現は有意に低下した。これまでの研究において、ヒト肝臓遺伝子情報を用いて候補転写因子Xを同定した。本年は、この転写因子XがSePのプロモーターのどこに結合するかを解析した。

SePプロモーターのdeletion mutantを作成し、プロモーター領域のおおむねどこに結合するかまでは同定できた。また、肝特異的転写因子欠損マウスの解析を開始した。Albプロモーター下Cre発現マウスとfloxマウスを交配することで作成されたこのマウスは、realtime PCRによって解析した結果、確かに肝組織のみで転写因子Xの遺伝子発現の低下を認めた。正常食飼育状態においてこのマウスの血糖値、インスリン値、体重を評価したが、有意差を認めなかった。さらに、糖負荷試験およびインスリン負荷試験によって評価した耐糖能およびインスリン感受性に関しても、対照マウスとの間に有意な差を認めなかった。今後、高脂肪食や高ショ糖食を負荷した際の実験を計画している。アルブミンプロモーターCre発現マウスを用いて、肝特異的転写因子X欠損マウスを作製できた。realtime PCR解析は、肝のみでこの転写因子の遺伝子発現が低下していることを示した。また、プロモーター解析に関しては、転写因子XがSePプロモーターのどの領域に結合するかはおおむね決定できた。申請者はこれまでに、肝由来分泌タンパクであるセレノプロテインP(SeP)およびLECT2が、それぞれインスリン抵抗性を誘導し高血糖を発症させる“ヘパトカイン"であることを報告した(Cell Metabolism 2010、Diabetes 2014)。その後、SePが受容体LRP1を介して筋に作用することで、運動の効果発現が減弱するという運動抵抗性を惹起することを報告した(Nature Medicine 2017)。本研究では、肝細胞でSePとLECT2の両者の遺伝子発現を制御しうる新たな鍵転写因子を同定・機能解析し、この転写因子を標的とした肥満2型糖尿病に対する治療を開発するための研究基盤を確立する。これまでの研究において、ヒト肝臓遺伝子情報を用いて候補転写因子KLF16を同定した。このKLF16がSePのプロモーターのどこに結合するかを解析した。また、肝特異的KLF16欠損マウスの解析を開始した。Albプロモーター下Cre発現マウスとfloxマウスを交配することで作成されたこのマウスは、realtime PCRによって解析した結果、確かに肝組織のみでKLF16の遺伝子発現の低下を認めた。このマウスに高脂肪食を負荷して肥満糖尿病を惹起したが、耐糖能やインスリン感受性に差を認めなかった。今後、Cre発現アデノウイルスを使用してアダルトマウスでKLF16をノックダウンする実験を計画している。肝特異的KLF16欠損マウスを作成したが、耐糖能やインスリン感受性に関するフェノタイプの有意差を認めなかった。まず、培養肝細胞を用いて転写因子XによるSeP・LECT2の遺伝子発現制御機構の詳細を明らかにする。具体的には、プロモーターのどの領域に結合するか、DNA上の応答配列が何であるかをルシフェラーゼアッセイで明らかにする。次に、肝臓特異的な転写因子Xの遺伝子欠損マウスを作成することで、転写因子Xの糖代謝およびインスリン感受性におよぼす作用をin vivoで検討する。
光励起半導体表面プラズマ移動境界における電磁波散乱による周波数変換法の研究

GaAs基板上に製作されたスロット線路上を伝搬する周波数90GHzから100GHzのミリ波を、相対論的速度で移動する光励起半導体プラズマ境界で反射させ、ドップラー効果により0.3THz帯のテラヘルツ波へ、最大周波数増倍率4.2で周波数変換することに成功した。一方、その出力振幅は理論的な値より一桁以上小さく、その原因究明が今後の課題となった。また、本研究課題を通して、金属導波管を用いた周期的静電場ーTHz波変換法を新たに提案し、その動作原理の実験的に検証し、中心周波数が0.2THzから0.6THzまでの周期的THz波発生に成功した。研究初年度である本年度は、周波数変換実験のための準備期間とし、テラヘルツ時間領域分光計測システムの改修と評価、GaAs変換回路およびその入出力ポートとなる導波管回路の設計・製作・評価、伝送損失低減のためのサンドイッチ構造を持つテラヘルツ伝送線路特性の理論解析、入力源となる高出力電力合成型ガンダイオード発振器出力部モード変換器の製作・評価を、当初計画に従って進めた。先ず、Ti:サファイヤレーザーの改良(連続動作型励起グリーンレーザー、Ti:サファイヤ結晶、及び光学反射鏡の交換)により、従来の約2倍のファムト秒パルス出力増強に成功した。次に、ミリ波励起源となる高出力電力合成型ガンダイオード発振器の出力モード変換回路(TE30ーTE10モード変換)の開発を行った結果、周波数55GHzにおいて、ほぼ100%に近い高い変換を得た。しかし、周波数帯域が狭いという問題点も明らかになった。最後に、透過型周波数変換動作用の導波管回路および幅30μmのスロット線路を持つGaAs周波数変換器を設計・製作し、そのテラヘルツ帯における基本特性を実験的に明らかにした。上記の結果より、当初予想通り変換器における放射損失によるテラヘルツ波の減衰が、約5dB/mmと大きいことが分かった。この対策法として、先ず、石英基板をGaAs基板に貼り付けたサンドイッチ型周波数変換器について、理論的に解析を進め、100μm厚の石英基板上に20μm以下の厚さのGaAs基板を貼り合わせた線路が、周波数1THzにおいて減衰を2dB/mm以下に低減できるとの知見を得た。次に、発想を転換し、従来損失と考えてきた変換器の線路からの放射そのものを出力として取り出す新たな周波数変換回路構成を考案し、理論的にその有用性を確認した。今後、上記2つの方法について実験的に検討を進めることとした。先ず、周波数変換回路として半絶縁性GaAs基板にかえて、時間応答特性が優れている低温成長GaAs基板を用いたスロットおよびコプレーナ・ストリップ線路の製作を完了した。次に、透過型導波管回路を用いたミリ波ーテラヘルツ(THz)波変換実験を実施した。しかし、有用なTHz波出力信号を観測出来なかった。その原因は、出力THz波の観測で用いた光伝導アンテナによる時間領域分光法式にあった。この検出方式では、入力ミリ波位相と精密に同期したフェムト秒レーザー励起を必要とするが、現有のレーザー装置性能ではその要求を十分に満足できないためである。この問題を回避するため、検出系に精密な時間同期を必要としない高感度ショットキ・バリア・ダイオード(SBD)検出器を用いる方式に変更し、最初の出力周波数に設定した0.3THz帯で動作するInPーSBDとスロットアンテナを用いた検出器の開発を実施した。その結果、4000V/Wという高い感度を持つ検出器開発に成功した。但し、ミリ波ーテラヘルツ波変換の実験は、次年度課題として残された。最後に、上記入力ミリ波位相とレーザー光との同期問題を解決し、高出力THz波出力を得る新たな方法として、入力波としてミリ波の替わりに空間的に周期的に配置された静電場をテラヘルツ波と変換する新たなドップラー効果型テラヘルツ波発生法を提案し、その動作を実験的に検証した。この方式では、従来損失となるGaAs回路からの大きな放射波そのものを、金属導波管を通して出力として取り出すことにより、THz波伝搬損失問題も合わせて解決する。この実験結果より、0.3THz帯でのTHz発生に成功すると共に、伝搬損失4dB/mm以下の良好な特性を得、周期的静電場ーTHz波変換方式の有効性を実証した。前年度計画では、1GaAs周波数変換回路および導波管回路の改良、2周波数変換実験の実施、3周波数変換理論の立証とその精密化、をそれぞれ実施するとした。1は、GaAs回路の製作は終了した。導波管回路に関しては、昨年度理論的に考案したGaAs回路からの主な損失要因である放射波そのものを金属導波管を通して取り出す方式について検討を進め、その過程で、周期的な静電場をTHz波へと変換する新たなドップラー効果型THz波発生方式の着想を得、その回路設計、製作、そして実験的な評価を行い、0.3THz帯でのTHz波発生に成功して。2及び3に関しては、実験を実施した結果、当初研究計画では予想していなかった時間領域分光方式によるTHz波検出系の問題が明らかとなり、THz波出力信号の観測が出来なかった。その解決策として、時間領域分光法は用いず、高感度ショットキ・バリア・ダイオードを用いることとし、0.3THz帯での検出器開発を実施し、その製作を完了した。但し、変換実験自体は次年度に持ち越された。

以上の通り、当初の計画にはなかった問題は発生したが、その事から、新たな周期的静電場ーテラヘルツ波変換法の考案とTHz波発生成功に繋げることが出来た。そのことを考慮し、目標達成度は65%とする。研究最終年度は、周期的静電場ーテラヘルツ(THz)波変換及びミリ波ーTHz波周波数変換、それぞれの詳細な実験的観測を実施した。その結果得られた成果とその達成度は以下の通りである。(1)伝送路としてJバンド金属導波管(動作周波数0.22THz0.325THz)を用いた周期的静電場ーTHz波変換実験を実施し、間隔0.56mm、周期数11の光伝導アンテナアレイを用いて、中心周波数0.2THzから0.42THzまで可変な周期的なTHz波の発生に成功した。この測定周波数が、ドップラー効果に基づく理論値とよく一致することも確認できた。この実験を通して、より高い動作周波数をもつ金属導波管を用いることで、0.5THz以上の周期的THz波発生が可能との知見を得た。(2)新たに反射型導波管型変換器を製作し、そのTHz波伝搬特性を詳細に測定した。その結果に基づき、透過型よりTHz波の伝搬損失が小さい反射型導波管を用いて、再度ミリ波ーTHz波変換実験を実施した。その結果、周波数0.1THzのミリ波を0.3THz帯のTHz波への変換を、前年度開発した0.3THz帯ショットキ・ダイオード検出器を用いて実験的に確認することに成功した。しかし、その検出出力は、当初の理論的に予想された値に比較し、一桁以上小さかった。(3)上記(2)の実験を通して、相対論的に移動する光励起半導体プラズマ境界面でのミリ波の反射率(変換効率)決定において、GaAs半導体でのキャリア密度、その移動度、光の浸透深さ、の各パラメータを、サブピコ秒からピコ秒の時間領域における局所的なレーザー加熱に伴うダイナミックな変化を考慮し、理論に導入する必要があるとの知見を得た。この効果により、当初予測より変換効率が低下したと考えられ、今後のドップラー型周波数変換法開発に対する問題点を明らかにした。GaAs基板上に製作されたスロット線路上を伝搬する周波数90GHzから100GHzのミリ波を、相対論的速度で移動する光励起半導体プラズマ境界で反射させ、ドップラー効果により0.3THz帯のテラヘルツ波へ、最大周波数増倍率4.2で周波数変換することに成功した。一方、その出力振幅は理論的な値より一桁以上小さく、その原因究明が今後の課題となった。また、本研究課題を通して、金属導波管を用いた周期的静電場ーTHz波変換法を新たに提案し、その動作原理の実験的に検証し、中心周波数が0.2THzから0.6THzまでの周期的THz波発生に成功した。当初研究計画では、1GaAs周波数変換回路の設計、製作、そして評価、2ミリ波入力テラヘルツ出力用の導波管回路の設計、製作、そして評価、3フェムト秒レーザーシステムの更新と波面傾斜装置の実験的確認、4高出力ミリ波発振器の準備と調整、をそれぞれ実施するとした。1に対し、GaAsスロット線路について実施し、テラヘルツ波伝搬特性を明らかにした。その結果に基づき、線路での放射損失を低減するサンドイッチ構成の線路の詳細解析、さらに発想転換による放射損失部を逆に出力として取り出す新たな周波数変換回路を発案し、その有効性を理論的に示した。但し、当初計画したコプレーナ・スロット線路との比較は、次年度に持ち越した。2に対し、透過型導波管回路についてほぼ当初目標を達成した。
顎骨および四肢骨由来骨肉腫培養細胞株の浸潤・転移能の比較検討

(1)口腔扁平上皮癌からわれわれが樹立した培養細胞株HNOS株5×10^5個をヌードマウス尾静脈内に投与すると2週間後には肺表面に100個以上の転移結節を形成し,肺湿重量が正常肺の3-4倍に増加した。この転移系にフッ化ピリミジン系抗癌剤の一つである5'-DFURを60,300,600mg/kg連日経口投与すると,明かな肺転移抑制効果が認められた。600mg/kg投与群では肺湿重量が正常肺のそれと同等であり,実体顕微鏡による観察でも肺転移巣が全く認められなくなった。(2)さらにHNOS株2×10^5個をヌードマウス皮下に移植し2週間後から5'-DFURを60,300mg/kg連日経口投与(2W)し,その後の腫瘍体積の変動を薬剤非投与群と比較して,5'-DFURによるHNOS株の腫瘍増殖抑制効果を検討した。その結果60mg/kg投与群では腫瘍増殖抑制効果は認められず,300mg/kgで明かな増殖抑制効果が認められた。以上の結果から5'-DFURはHNOS細胞に対して未だ腫瘍増殖抑制効果の認められない投与量(60mg/kg)で,既に肺転移抑制効果を示すことが明かとなった。その過剰発現がいくつかの腫瘍において転移や予後と関連していると報告がなされている接着分子の一つである変異型CD44分子のうちCD44v6に関して,免疫組織化学的に臨床生検材料を用いて検索した。その結果,正常口腔粘膜では有棘層を中心として強く認められる陽性染色所見が扁平上皮癌では著しく減弱しており,しかも減弱の程度の強い腫瘍ほどリンパ節転移を生じ易い傾向が認められた。口腔がんの前癌病変と考えられている上皮異形成生検材料においても上記CD44v6の発現が正常上皮減弱していることが認められた。さらに,p53,PCNAについては免疫組織化学的検討の結果異型上皮のみに発現が認められた。
屋根積雪ハザードマップ構築へのリモートセンシング技術応用に関する研究

積雪地域での屋根の雪下ろし作業は,同時期の短期間に集中する.しかし,昨今は高齢化が進み屋根の雪下ろしが困難になっている家庭が増えているのが現状である.従って,積雪による家屋倒壊への警告や,種々の雪害対策への対応を迅速に行い被害を最小限に留める手立てが必要となる.現在,積雪地域の積雪深は,Amedasデータとして市町村内の1数箇所で観測しているだけである.従って,観測地域全体での積雪量の目安にはなるが,各家屋毎の屋根の積雪状態は情報として得る手段が無いのが現状である.そこで,行政側や関係機関への詳細な積雪状況データの提供は,計測対象領域の危険度を把握するハザードマップとして有効な情報と考えられる.以上のような背景に基づいて研究を進めてきた.本研究では米沢市内の屋根の積雪を対象に,積雪深の計測を行い雪害危険箇所の抽出を試みた.実際の計測対象領域は,山形大学工学部9号棟の1階クリーンルームの屋根の積雪深を6階の窓からステレオデジタルカメラで3次元復元用画像データとして撮影を行った.また,同時にレーザー距離計を用いて,雪面に出来た風雪紋等の特徴点に注目して積雪深を計測し,3次元再構成データの補間データや検証用データの基準値として用いた.実際には,リモートセンシングデータとして得たステレオ画像データから画像処理手法を用いて3次元データの構築を行った.その際レーザー距離計で測定したデータを用いて再構成した積雪深の検証を行い,ハザードマップ構築への有効性を確かめた.今回定期的に撮影した画像データの中には,積雪の状況や撮影環境等により画像処理を行う特徴点を得ることが難しいデータが存在し,今後の課題として検討が必要となった.また,有効な結果を得た対象についてはさらに検証を行い,有用なハザードマップとして関係機関に提供できるように今後も研究を進めて行きたい.積雪地域での屋根の雪下ろし作業は,同時期の短期間に集中する.しかし,昨今は高齢化が進み屋根の雪下ろしが困難になっている家庭が増えているのが現状である.従って,積雪による家屋倒壊への警告や,種々の雪害対策への対応を迅速に行い被害を最小限に留める手立てが必要となる.現在,積雪地域の積雪深は,Amedasデータとして市町村内の1数箇所で観測しているだけである.従って,観測地域全体での積雪量の目安にはなるが,各家屋毎の屋根の積雪状態は情報として得る手段が無いのが現状である.そこで,行政側や関係機関への詳細な積雪状況データの提供は,計測対象領域の危険度を把握するハザードマップとして有効な情報と考えられる.以上のような背景に基づいて研究を進めてきた.本研究では米沢市内の屋根の積雪を対象に,積雪深の計測を行い雪害危険箇所の抽出を試みた.実際の計測対象領域は,山形大学工学部9号棟の1階クリーンルームの屋根の積雪深を6階の窓からステレオデジタルカメラで3次元復元用画像データとして撮影を行った.また,同時にレーザー距離計を用いて,雪面に出来た風雪紋等の特徴点に注目して積雪深を計測し,3次元再構成データの補間データや検証用データの基準値として用いた.実際には,リモートセンシングデータとして得たステレオ画像データから画像処理手法を用いて3次元データの構築を行った.その際レーザー距離計で測定したデータを用いて再構成した積雪深の検証を行い,ハザードマップ構築への有効性を確かめた.今回定期的に撮影した画像データの中には,積雪の状況や撮影環境等により画像処理を行う特徴点を得ることが難しいデータが存在し,今後の課題として検討が必要となった.また,有効な結果を得た対象についてはさらに検証を行い,有用なハザードマップとして関係機関に提供できるように今後も研究を進めて行きたい.
銅型亜硝酸還元酵素の構造と機能に関する生物無期化学的研究

本研究では、脱窒菌から単離される銅型亜硝酸還元酵素(亜硝酸イオンの-酸化窒素への還元を触媒する)の構造と機能の研究に焦点を絞り、研究を行なうことを目的とした。1) Achromobacter cycloclastes IAM 1013, Alcaligenes sp., Achromobacter xylosoxidans GIFU1051の3種の亜硝酸還元酵素を単離し、化学的処理によりタイプ2銅のみを選択的に除去した酵素(T2D-酵素)を調製した。2) T2D-酵素の吸収、CD、EPRスペクトルを測定し、native酵素のものと詳細に比較検討を行なった結果、可視領域におけるタイプ2銅の寄与は極めて小さいことが分かった。3)亜硝酸還元酵素の酵素活性測定法を確立し、T2D-酵素にも応用して低活性であるけれども正確に見積もることができた。4) T2D-酵素の基質存在下のパルスラジオリシスにより、この酵素の活性を確認した。また、native酵素のパルス実験から、それらの酵素内電子移動速度定数(1, 400-1, 900s^<-1>)を得ることができた。さらに、基質である亜硝酸イオンの存在下では、全ての酵素においてタンパク質内電子移動速度が遅くなる(150-600s^<-1>)という知見が得られた。これらの結果は、亜硝酸イオンがタイプ2銅に配位し、その酸化還元電位を変えるためと考えられた。5) GIFU 543、GIFU 1048、GIFU 1055、GIFU1746の4種類のGIFU菌株から単離される亜硝酸還元酵素は、いずれも分子中にタイプ1銅とタイプ2銅を含み、594nmに吸収極大を持った青色のものであった。これらは前述のNCIB 11015とGIFU 1051からの酵素と極めて類似したものであった。6) GIFU 543、GIFU 1048の菌株からのアズリンは、NCIB 11015とGIFU 1051と同様にアズリン-1とアズリン-2の2つが単離された。それらのCDスペクトルも互いによく類似していた。これに対して、GIFU 1055、GIFU 1764の菌体からはアズリン-1のみ得られた。本研究では、脱窒菌から単離される銅型亜硝酸還元酵素(亜硝酸イオンの一酸化窒素への還元を触媒する)の構造と機能の研究に焦点を絞り、重点的に研究を行なうことを目的とした。そして、初年度(7年度)は次の基礎的な成果を得ることが出来た。1)Achromobacter cycloclastes,Alcaligenes sp., Achromobacter xylosoxidans GIFU1051の亜硝酸還元酵素を単離し、化学的処理(フェロシアン化カリでタイプ2銅を還元し、嫌気下でキレート剤であるエチレンジアミン四酢酸とジメチルグリオキシムで除去)によりタイプ2銅のみを選択的に除去した酵素(T2D-酵素)を調製する方法を確立した。

2)T2D-酵素の吸収、CD、EPRスペクトルを測定し、holo-酵素(native)のものと詳細に比較検討を行ない、可視領域におけるタイプ2銅の寄与は極めて小さいことが分かった。3)本研究により亜硝酸還元酵素の酵素活性測定法を確立できたため、T2D-酵素にも応用して低活性であるけれども正確に見積もることができた。4)3)の実験と共に、T2D-酵素の基質存在下のパルスラジオリシスにより、この酵素の活性を確認した。また、3種類のholo-酵素のパルス実験から、それらの酵素内電子移動速度定数(1,400-1,900s^<-1>)、2つのタイプ銅の酸化還元電位(240-280mV)の物理定数を得ることができた。さらに、基質である亜硝酸イオンの存在下では、全ての酵素においてタンパク質内電子移動速度が遅くなる(150-600s^<-1>)という知見が得られた。これは、亜硝酸イオンがタイプ2銅に配位し、その酸化還元電位を変えるために分子内電子移動速度が変化するものと考えられた。本年度では、今まで研究が全く行なわれていない脱窒菌Achromobacter xylosoxidans GIFU strain(GIFU 543、GIFU 1048、GIFU 1055、GIFU 1764)の4株が、銅含有亜硝酸還元酵素を含むか、またそれらはどのような性質であるかを検討し、さらに同時に単離されるブルー銅タンパク質アズリンについても、どのような分光学的性質を持つかを調べた。最近の我々の研究によると、上記のGIFU strainに類似したAchromobacter xylosoxidans sp.NCIB 11015とAchromobacter xylosoxidans GIFU1051では、それらの菌株から同時に2種類のアズリン(いずれも620nmに吸収極大を持つ)が単離され、円偏光二色性(CD)スペクトルのパターンからのみ識別することができることがわかっている。ここで、アズリンを陽イオン交換樹脂に吸着後、緩衝溶液により早く溶離するアズリンをアズリン-1、遅く溶離りして来るものをアズリン-2と呼んだ。1)亜硝酸還元酵素:GIFU 543、GIFU 1048、GIFU 1055、GIFU 1764の4種類の菌株から単離される亜硝酸還元酵素は、いずれも分子中にタイプ1銅とタイプ2銅を含み、594nmに吸収極大を持った青色のものであった。これらはNCIB 11015とGIFU 1051からの酵素と極めて類似したものであった。2)アズリン:GIFU 543、GIFU1048の2種類に菌株からは、NCIB 11015とGIFU 1051と同様にアズリン-1とアズリン-2の2つが単離された。それらのCDスペクトルも互いによく類似していた。これに対して、GIFU 1055、GIFU 1764からはアズリン-1のみであった。これらの菌体からは、亜酸化窒素還元酵素も単離されなかった。この事実は、アズリン-1が亜硝酸還元酵素の電子供与体である可能性を示唆しているかもしれない。
凝集塊は老廃物か、生理活性物質か? 重合型オステオポンチンの生態解明

本研究では、蛋白架橋酵素トランスグルタミナーゼ2により重合したオステオポンチンの生態解明を目的に実験した。はじめに本分子の受容体であるインテグリンα9β1認識領域を絞り込んだ。続いて、炎症モデルマウスを用いて生体内における本分子の存在とその存在意義を検証し、炎症により出現、増加する分子であり、病態形成に関与している可能性が考えられた。オステオポンチンは免疫応答、炎症応答や創傷治癒等に作用するインテグリン結合性サイトカインである。オステオポンチンは様々な翻訳後修飾を受けて活性を変化させるが、中でもトロンビンによる切断や淡白架橋酵素トランスグルタミナーゼ2による重合は本蛋白質の隠れた機能を出現させる。本研究者は特に重合に着目して機能解析を進め、その過程で重合型オステオポンチンがインテグリンα9β1新規結合部位を形成して好中球遊走能を発揮することを試験管内及びマウス生体内で示した。これら結果は、オステオポンチン重合体が単なる老廃物ではなく生理活性物質であることを示唆する。平成23年度本補助事業において、炎症時における重合オステオポンチンの重要性が示唆されたことから、平成24年度では計画を一部変更し、実際の炎症モデルマウスにおける重合体の検出やその存在意義について検証し、以下の結果を得た。1.敗血症モデルマウスにおける重合型オステオポンチン存在の意義・・・高濃度のLPS腹腔内投与による敗血症モデルマウスを作製し、本マウスに重合阻害抗体BOP1を投与して非投与群と生存率を比較したところ抗体の投与量依存的に生存率が著明に上昇していた。2.肝炎モデルマウスにおける重合型(オリゴマー型)オステオポンチンの検出・・・エタノール過剰摂取による肝炎モデルマウスを作製し、ウェスタンブロッティングによりオステオポンチン検出を試みた。その結果、正常マウスと比較して肝障害モデルマウスではオステオポンチンが有意に増加しており、その形状は試験管内で見られるスメアー状ではなく24量体からなるオリゴマーであった。本結果より、オステオポンチンは生体内では不規則に重合するのではなく、ある条件下においては規則的なオリゴマー構造を形成することが判明した。オステオポンチンは免疫応答、炎症応答や創傷治、腫瘍の転移等に作用するインテグリン結合性サイトカインである。研究代表者は特に重合に着目して機能解析を進め、その過程で重合型オステオポンチンがインテグリンα9β1新規結合部位を形成して機能発揮することを試験管内及びマウス生体内で示した。これらの結果はオステオポンチン重合体が単なる老廃物ではなく生理活性物質であることを示唆するが、その新規活性部位、生体分布、ダイナミクス等基本的な性質が全く不明である。そこで本研究は重合型オステオポンチンの生物活性の理解に不可欠な生態を明らかにして提示することを目的として、該当年度では以下解明を試みた。(1)重合の結果出現した新規活性部位(インテグリンα9β1結合部位)の同定・・・新規活性部位の領域がオステオポンチンのC末端側に存在し、この領域がインテグリンα9β1結合部位も含んでいることを突き止めた。(2)重合型オステオポンチン特異的抗体の選抜・・・既に所持していたオステオポンチンモノクローナル抗体群から該当抗体の選抜に成功し、さらに本抗体の機能向上にも成功した。(3)炎症応答時における重合型オステオポンチン存在の意義・・・全身炎症モデルマウスを作製し、同マウス生体内においてオステオポンチンが重合し病態の形成に一役を買っていることを証明した。重合の結果形成される新規活性部位の同定を試みた。オステオポンチンの部分欠損変異体を多数作製、トランスグルタミナーゼにより重合し、重合型オステオポンチンの活性指標である好中球の遊走能を細胞遊走試験により検証した結果、C末端側に該当部位が存在することを突き止めた。さらにこの領域がインテグリンα9β1認識部位も含んでいることをインテグリンα9発現細胞株を用いた細胞接着試験により確認した。現在、活性発揮に最も重要なアミノ酸をアミノ酸変異導入したオステオポンチンを用いて決定中である。研究代表者がこれまで作製したオステオポンチン特異的モノクローナル抗体群から重合オステオポンチン特異的クローンの選抜に成功した。選抜した抗体は重合体への特異性は確認できたがその反応性は不十分であり、その結果免疫組織科学染色による正確な組織分布の決定が困難であった。そこで本抗体のアミノ酸配列に変異を導入して反応性向上を試みた結果、あるアミノ酸に変異を入れた変異抗体にて反応性の向上が確認できた。今後この改変抗体を用いて組織分布を検証していく。オステオポンチンは炎症時に重合が誘導されるのか、炎症に関与する物質なのか検証した。当初の予定ではLPSによる全身傷害マウス各種組織及び血液中の重合体を上記抗体を用いて検出し、正常時の組織および血液における結果と比較する予定であったが、その時点での抗体の活性が不十分であったため、一部実施計画を変更した。

すなわち、本研究者が樹立していたオステオポンチン重合阻害抗体を上記傷害モデルマウスに投与し、障害時に産生する炎症性サイトカイン量や生存率を比較して重合オステオポンチンの病態への関与を検証した。その結果、抗体投与群で炎症性サイトカインの顕著な減少とそれに伴う死亡の遅延が確認され、検証方法は変更になったが炎症時におけるオステオポンチン重合の重要性が証明できた。まずは重合後の活性部位の最終同定を急ぐ。また、重合オステオポンチン特異抗体の改変版を用いて組織分布を明確にしていきたい。上記結果を基にして、生体内での全オステオポンチン中に占める重合体の割合を算出する。重合型オステオポンチン特異的ELISAに加えて、野生型オステオポンチン及びトロンビン切断型オステオポンチン特異的ELISAを構築することにより生体内での各種オステオポンチンをそれぞれ定量して全オステオポンチンフォームに占める重合型オステオポンチンの存在比率を算出する。またその比率は正常時と炎症時では異なるのか、LPS投与マウスでも同様に定量して比較する。生体内の重合型オステオポンチンはどの分子量の重合体(オリゴマー)が活性型として機能しているのか確認する。得られた生体内重合体をウェスタンブロッティング、量的に可能であればゲル濾過クロマトグラフィーにより分画してサイズを確かめた後、各分画体を用いて細胞接着および遊走試験を実施して活性体の分子量を同定する。アミロイド-βやα-シヌクレイン等のトランスグルタミナーゼにより重合するアミロイド蛋白群は、それら自身はアミノ酸相同性を有していないにも関わらず共通のエピトープを形成していることが報告されている。この現象は同じトランスグルタミナーゼの基質であるオステオポンチンにも共通しているのか検証する。アミロイド-βやα-シヌクレインをトランスグルタミナーゼにより重合化した後、作製した重合型オステオポンチン特異抗体がこれら他の重合体を認識可能か、ELISAまたはウェスタンブロッティングにより検証する。次年度ではELISAやウェスタンブロットなど抗体をメインに用いた実験が増える予定である。よって、これら実験に必要な試薬、消耗品の購入額は増加すると予想される。また、オステオポンチン以外にもアミロイド-βやα-シヌクレインといった重合に使用するタンパク質の作製頻度は本年度を大きく上回る予定である。よって、タンパク質の発現に必要な試薬、細胞、精製に必要な試薬、消耗品の購入額の占める割合が大きくなると予想される。上記実験には特別な実験装置は必要なく、機器等の購入予定は無い。