hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
赤外分光法とケモメトリックス法による薄膜中の有機分子集合機構の解析

直鎖ポリエチレンイミン(LPEI,[-CH_2CH_2NH-]_n)は,約60°C以上では水に溶解するが,その水溶液を冷却すると約40°Cを境にゲル状相分離して水に不溶になる.この現象は,Jinらが論文として初めて報告した.しかし,水溶液系でのLPEI鎖の凝集構造の温度依存性や,分子(LPEIや水分子)間の相互作用の詳細はよくわかっていなかった.そこで,本研究では,水溶系でLPEIが示す相分離環象の機構解明のため,温度変化に伴う水中のLPEIの分子構造を赤外および近赤外分光法により解析した.室温でゲル状態のLPEI試料中では,2水和体結晶構造が形成されていることが,Jjnらにより報告されている.そこで,同様のLPEI試料の赤外および近赤外スペクトルを測定したところ,CH_2逆対称伸縮振動(v_aCH_2)およびNH伸縮振動・vCH_2の倍音(各々2vNH・2vCH_2)バンドが各々2912および6409・5788cm^<-1>に現れた.さらに,このゲルを加熱すると,上記のv_aCH_2・2vNH・2vCH_2バンドの強度が小さくなり,70°C以上でほぼ完全に消失した.一方,これらのバンドと入れ替わるように,新たにv_aCH_2・2vNH・2vCH_2バンドが各々2925・6464・5817cm^<-1>に現れた.70°C以上で現れた赤外・近赤外領域のバンドは,室温のものに比べてブロードであり,また,v_aCH_2・2vCH_2バンドは室温のものより高波数側にシフト(各々13・29cm^<-1>)していた.これは,LPEI鎖の購造が70°C以上で無秩序になっていることを示唆する.ここで,水溶液中で無秩序構造を持つLPEI鎖と水分子の相互作用の詳細を検討するために,水溶液と乾燥状態で融解させた試料(非晶に対応)の赤外・近赤外スペクトルを比較した.すると,水溶液でのv_aCH_2・2vCH_2バンドの波数は,乾燥状態で非晶状態にあるものより各々41・77cm^<-1>も高かった.この高波数シフトは,CH_2基に隣接するMH基が水分子と水素結合することによる効果だと考えると,合理的に解釈できた.以上のことから,LPEI試料が加熱によりゲルから水溶液となる過程で,試料中のLPEI鎖が水分子と常に水素結合した状態のまま,2水和結晶構造から無秩序構造へと変化することがわかった.転移温度を境に水溶性を大きく変える高分子には,転移温度以下で可溶となる下限臨界溶解温度(LCST)型と,これとは逆に,転移温度以上で可溶となる上限臨界溶解温度(UCST)型の2種類がある.報告例の多いLCST型高分子の水溶機構は,水和が相転移機構を支配しているという明確な分子モデルがあるが,報告例の少ないUCST型の水溶機構は,LCST型と同様の水和モデルでの説明が試みられているものの,満足な説明はできていない.本研究では,高分子鎖の水和ではなく,融解がUCST型転移の引き金となる新たなモデルを想定し,このモデルの検証のため,乾燥状態の直鎖ポリエチレンイミン(LPEI, UCSTは昇・降温過程で各々60°C・34°C)を温度依存赤外透過分光法で解析した.室温で測定したLPEI乾燥膜の赤外スペクトルには,非晶性・結晶性N-H伸縮振動(ν(N-H))バンドが,各々3305・3221cm^<-1>に現れた.この膜を加熱すると,結晶性ν(N-H)バンド強度が小さくなり,約60°Cでほぼ完全に消失した.また,これに伴って非晶性ν(N-H)バンド強度は大きくなり,2つのバンド間には等吸収点が確認できた.この変化は,LPEI鎖の融解現象に対応する.同様の変化は,CH伸縮振動領域でも見られた.スペクトルの強度変化を定量的に議論するために,CLS回帰法によるスペクトル解析を行った結果,秩序相が加熱により徐々に減り,無秩序相が増え,この転移(融解)が約60°Cで完了することが明確になった.この融解温度60°Cは,LPEI水溶液のUCSTにほぼ等しい.LPEI膜の降温過程でも同様の測定を行ったところ,結晶化温度(約33°C)と降温過程でのUCSTがほぼ一致した.この融解(結晶化)温度とUCSTの相関は,LPEIのUCST現象がLPEI鎖の融解が引き金となるモデルを支持する.直鎖ポリエチレンイミン(LPEI)の結晶構造は,過去に茶谷・橋田らがX線回折法を用いて詳しく解析している.それによると,LPEIが完全に乾燥すると,NH基間の水素結合により二重らせん構造が安定となり,一方,LPEI鎖が水和すると,LPEI鎖間の水分子の架橋により,LPEI鎖が伸長した構造が安定となる.しかし,これらの結晶構造が膜中で形成された時のLPEI鎖の分子配向は,これまでに議論されたことがない.本研究では,乾燥または水和したLPEI鎖の膜中での分子配向を解析するため,乾燥・水和状態の各LPEI膜を赤外多角入射分解分光(MAIRS)法で解析した.

その結果,乾燥LPEI膜では,CH_2対称・逆対称伸縮振動(各々v_sCH_2・v_aCH_2)バンドが,それぞれ面内・面外スペクトルにより強く現れた.これは,LPEI二重らせんモデルを考慮すると,LPEI二重らせんが概ね膜面に立った状態で形成されていることを示唆する.また,結晶性のvNHバンドが,面内・面外スペクトルにそれぞれ3221・3214cm^<-1>にシングルピークとして現れた.このシフトは,垂直配向したLPEI二重らせん中でのDavydov分裂を考えると,vCH領域での議論と矛盾なく理解することができた.一方,水和状態にあるLPEI膜の赤外MAIRSスペクトルでは,v_sCH_2・v_aCH_2・vNHバンドが,いずれも面内スペクトルに強く現れた.これら3つの振動遷移モーメントは,水和により伸長したLPEI鎖の軸方向にいずれも垂直である.このことから,3つのバンドの面内・面外強度比は,伸長したLPEI鎖が,膜面からほぼ垂直に立って配向していることを示唆する.このように,乾燥または水和したLPEI膜の赤外MAIRS解析により,膜中でLPEI鎖が,水和の程度にかかわらず,膜面外方向に立って配向することが明らかとなった.直鎖ポリエチレンイミン(LPEI,[-CH_2CH_2NH-]_n)は,約60°C以上では水に溶解するが,その水溶液を冷却すると約40°Cを境にゲル状相分離して水に不溶になる.この現象は,Jinらが論文として初めて報告した.しかし,水溶液系でのLPEI鎖の凝集構造の温度依存性や,分子(LPEIや水分子)間の相互作用の詳細はよくわかっていなかった.そこで,本研究では,水溶系でLPEIが示す相分離環象の機構解明のため,温度変化に伴う水中のLPEIの分子構造を赤外および近赤外分光法により解析した.室温でゲル状態のLPEI試料中では,2水和体結晶構造が形成されていることが,Jjnらにより報告されている.そこで,同様のLPEI試料の赤外および近赤外スペクトルを測定したところ,CH_2逆対称伸縮振動(v_aCH_2)およびNH伸縮振動・vCH_2の倍音(各々2vNH・2vCH_2)バンドが各々2912および6409・5788cm^<-1>に現れた.さらに,このゲルを加熱すると,上記のv_aCH_2・2vNH・2vCH_2バンドの強度が小さくなり,70°C以上でほぼ完全に消失した.一方,これらのバンドと入れ替わるように,新たにv_aCH_2・2vNH・2vCH_2バンドが各々2925・6464・5817cm^<-1>に現れた.70°C以上で現れた赤外・近赤外領域のバンドは,室温のものに比べてブロードであり,また,v_aCH_2・2vCH_2バンドは室温のものより高波数側にシフト(各々13・29cm^<-1>)していた.これは,LPEI鎖の購造が70°C以上で無秩序になっていることを示唆する.ここで,水溶液中で無秩序構造を持つLPEI鎖と水分子の相互作用の詳細を検討するために,水溶液と乾燥状態で融解させた試料(非晶に対応)の赤外・近赤外スペクトルを比較した.すると,水溶液でのv_aCH_2・2vCH_2バンドの波数は,乾燥状態で非晶状態にあるものより各々41・77cm^<-1>も高かった.この高波数シフトは,CH_2基に隣接するMH基が水分子と水素結合することによる効果だと考えると,合理的に解釈できた.以上のことから,LPEI試料が加熱によりゲルから水溶液となる過程で,試料中のLPEI鎖が水分子と常に水素結合した状態のまま,2水和結晶構造から無秩序構造へと変化することがわかった.
生体肝移殖における、映像媒体を用いた、患者教育改善のための臨床的研究

生体肝移植は、他の治療ほど未だ多くの人に周知されているものではないため、患者家族の意志決定に際して誤った情報や誤解があったり、手術や術後ケアの中で混乱をきたすことがドナー、レシピエント双方に見られている。ドナー、レシピエントの総合的患者教育用ビデオを作成し、口頭では伝わりにくい具体的情報を映像媒体による補助を加えて伝える試みを行った。購入したビデオテープを用いて教育用教材を完成した。内容は、生体肝移植における、ドナー、レシピエント双方の手術内容とそのリスク、レシピエントの集中治療室での様子など周術期管理に関すること、術後の免疫抑制剤の意義と服薬指導、感染対策や食事を含めた退院指導など術後の生活指導、などである。補助金にて購入したプロジェクターとパソコンを利用して個別に患者に提示し、初診紹介時の説明、術前説明、術後安定した時期、ならびに退院前に、それぞれ相当する部分を患者に供覧し、その認識度を解析した。症例がまだ少数でその効果は客観的数値としては表示しにくいが、術前説明では、患者が初めて接する肝移植医療内容の具体的把握に貢献している。また、レシピエントが術直後に入室する集中治療室での術後せん妄に陥る患者が非常に減少した。患者の想像が術前から具体的となり、集中治療室の異空間性が弱められた効果と考えられる。ドナーが、そのリスク説明をより理解しやすくなったという感想も得ている。熊本のような地方都市では、まだ大都市ほどこの医療に対する認識が不十分であり、初診紹介時におけるこのような映像媒体を用いた説明は、患者家族の理解に大きく貢献し、効率的で、かつ症例ごとに普遍的な説明、教育が可能となる点も有益である。今後、さらに音声情報も追加して、自動的に説明が可能となるようなシステム構成を考慮する方針である。生体肝移植は、ほかの医療と異なり、特にドナー選定において自発意志が重要であるが、候補者が医療者にその実施を依頼する上で、手術の内容、周術期の管理がどのようなものであるかを具体的に知ることが重要である。また、この治療は他の治療ほど未だ多くの人に周知されているものではないため、謝った情報や誤解に基づいて手術や術後ケアに遭遇し、混乱をきたすことが、ドナー、レシピエント双方に見られている。この理解を促すため、ドナー、レシピエントの術前管理、手術内容、術後の集中治療室管理、免疫抑制剤を中心とした服薬指導、退院前に行われる日常生活上の注意、などを含めた総合的患者教育用ビデオを作成し、口頭では伝わりにくい具体的情報を映像媒体による補助を加えて伝える試みを行いつつある。現在、手術から術後の集中治療室に至る部分と、服薬指導の部分が作成され、補助金にて購入したプロジェクターを病棟へ持参して、カンファレンスルームにて個別患者に提示してその認識度を解析しているところである。既実施者がまだ3名と少数であるため、その客観的評価は困難であるが、実施前まで、成人患者では高率に生じていた集中治療室における術後拘禁症状がほとんど見られなくなり、想像と不安から来る精神的ストレスを軽減することに意義があるものと判断している。また、ドナー手術の提示は未完成であるが、ドナーが、周術期のレシピエントケアに関する理解を共に深めることで、臓器提供意義を再認識し、レシピエントに共感をもって手術に臨むことができるという感想も得ている。次年度は、さらにビデオ内容を充実するとともに、供覧者を増やして、内容の改良や、実施効果の客観的評価を行う予定である。申請研究2年目に入り、購入したビデオテープを用いて編集作成した教育用教材を完成した。

内容は、生体肝移植における、ドナー、レシピエント双方の手術内容とそのリスク、レシピエントの集中治療室での様子など周術期管理に関すること、術後の免疫抑制剤の意義と服薬指導、感染対策や食事を含めた退院指導など術後の生活指導、など広範にわたるものである。これを昨年度申請して購入したプロジェクターを用いて、初診紹介時の説明、術前説明、術後安定した時期、ならびに退院前に、それぞれ相当する部分を患者に供覧して指導教材として利用してきた。その効果は客観的数値としては表示できにくいが、術前説明では、患者が初めて接する肝移植医療内容の具体的把握に大きく貢献している、との感触を得ている。また、昨年度以降、レシピエントが術直後に入室する集中治療室での術後せん妄に陥る患者が非常に減少した。患者の想像が術前から具体的となって、集中治療室の異空間性が相対的に弱められた効果と考えられる。平成16年から、成人生体肝移植の多くが健康保険適応となり、経済的障壁が低くなって肝移植希望者が大きく増加する傾向にある。そのような症例の増加の中で、本研究機関が存在する熊本のような地方都市では、まだ大都市ほどこの医療に対する認識が不十分であり、初診紹介時におけるこのような映像媒体を用いた説明は、患者家族の理解に大きく貢献し、効率的で、かつ症例ごとに普遍的な説明、教育が可能となる点も有益である。今後、さらに音声情報も追加して、自動的に説明が可能となるようなシステム構成を考慮する方針である。
食道癌Tumor supressor KMT2DのTarget gene 解明

食道扁平上皮癌患者においてエピジェネティック制御因子のKMT2D遺伝子の機能や、そのターゲット遺伝子やその相互作用の解明は進んでいない。食道癌切除検体の免疫染色からKMT2Dの発現低下は予後不良と化学療法感受性の低下との関連が示された。食道癌細胞株にKMT2Dの発現低下および過剰亢進を導入し、腫瘍増殖や化学療法薬感受性の変化について検証する。ターゲット遺伝子の検索を目的として抗KMT2D抗体を用いたChIP-sequenceを行い、癌抑制遺伝子の役割を有する遺伝子を見出し検証する。本研究の結果は食道癌の治療標的のひとつとしてエピジェネティック制御因子を視野にいれることが可能となる研究である。
2'5'-オリゴA合成酵素遺伝子はインターフェロン系で何をしているか

2',5'-オリゴアデニル酸合成酵素(OAS)はインターフェロン誘導酵素の一つで、二本鎖RNAと複合体を形成して、ATPから2',5'-オリゴアデニル酸(2-5A)を合成する。本補助金を受けて行われたOASに関する研究によって主に次のような成果を得た。1.OASの活性部位モチーフとしてP-ループ、D-ボックス、KR-rich領域があるが、それぞれに変異を導入すると酵素活性が失われた。このうちD-ボックスはMg^<2+>結合部位であった。P-ループおよびKR-rich領域はATP結合部位であると推論とされた。2.ニワトリのOAS遺伝子は6個のエキソンと5個のイントロンから構成されていた。第6エキソンはユビキチン様(UbL)ドメインを、第1から第5エキソンは触媒ドメインをコードしていた。ニワトリOAS遺伝子には2つの対立遺伝子(OAS^*AとOAS^*B)の存在が認められているが、B酵素のUbLドメインから32アミノ酸が欠失していた。様々な系統のニワトリの中でB遺伝子はレグホン種にだけ見い出され、赤血球中のB酵素のレベルは生育に伴い低下した。3.A酵素およびB酵素の性状を比較したところ、B酵素は容易に熱変性して二本鎖RNAへの結合能を失い、2-5A合成活性を失った。また、B酵素は不安定で、細胞内プロテアーゼによって速やかに分解された。このことは、UbLドメインが触媒ドメインのコンホメーションを安定化していることを示している。さらに、B酵素をトリプシン処理すると触媒ドメインが出現するが、そのものは2-5A合成活性を有していた。これらの結果はUbLドメインが分子内シャペロンとして機能していることを示している。4.以上の研究成果の他、IFNによるOASの誘導を指標して、IFNの肝臓組織内における作用部位を決定することができた。また、様々な型の白血球のIFNの作用をOAS誘導を検討することで評価することができた。2',5'-オリゴアデニル酸合成酵素(OAS)はインターフェロン誘導酵素の一つで、二本鎖RNAと複合体を形成して、ATPから2',5'-オリゴアデニル酸を合成する。われわれはニワトリOAS遺伝子が6個のエキソンと5個のイントロンからなり、2つの対立遺伝子(OAS*AとOAS*B)が存在することを明らかにした。第6エキソンはユビキチン様ドメインをコードしており、A酵素のこのドメインにある32アミノ酸がB酵素から欠失していた。第1から第5エキソンは酵素ドメインをコードしていた。White LeghornのOAS遺伝子の多くはA/Aホモで、A/Bへテロはごくわずかしか存在しなかった。そこでまず、A/Bどうしのかけ合わせからA/AおよびB/Bホモを作出した。A/Aどうし、あるいはB/Bどうしのかけ合わせから生まれた卵の観察から、B/B卵の胚発生がA/A卵に比べ異常の生じやすいことが分かった。つぎに、A/AとB/Bヒナの赤血球あるいは胚繊維芽細胞を用いてA酵素およびB酵素の性状を解析した。その結果、B酵素はA酵素に比べて不安定で、細胞内プロテアーゼによって速やかに分解された。

また、B酵素は容易に熱変性して二本鎖RNAへの結合能を失い、酵素活性を失った。このことは、ニワトリOASのC末端のユビキチン様ドメインが酵素ドメインのコンホメーションの安定化に寄与していることを示している。現在、ユビキチン様ドメインをもつタンパクがいろいろ知られるようになったが、本研究はこのドメインの機能を明らかにした最初の例となった。2',5'-オリゴアデニル酸合成酵素(OAS)はインターフェロン誘導酵素の一つで、二本鎖RNAと複合体を形成して、ATPから2',5'-オリゴアデニル酸(2-5A)を合成する。OASの活性部位モチーフとしてP-ループ、D-ボックス、KR-rich領域があるが、それぞれに変異を導入すると酵素活性が失われた。このうちD-ボックスはMg^<2+>結合部位であった。P-ループおよびKR-rich領域はATP結合部位であると推論された。一方、ニワトリのOAS遺伝子には6個のエキソンと5個のイントロンがあるが、第6エキソンはユビキチン様(UbL)ドメインを、第1から第5エキソンは触媒ドメインをそれぞれコードしていた。ニワトリOAS遺伝子には2つの対立遺伝子(OAS^*AとOAS^*B)の存在が認められているが、B酵素のUbLドメインからは32アミノ酸が欠失していた。A酵素およびB酵素の性状を解析したところ、B酵素はA酵素に比べて容易に熱変性して二本鎖RNAへの結合能を失い、2-5A合成活性を失った。また、B酵素はA酵素に比べて不安定で、細胞内プロテアーゼによって速やかに分解された。このことは、C末端にあるUbLドメインが触媒ドメインのコンホメーションを安定化していることを示している。さらに、B酵素をトリプシン処理すると触媒ドメインが出現するが、そのものは2-5A合成活性を有していた。これらの結果はUbLドメインが分子内シャペロンとして機能していることを示している。現在、UbLドメインをもつタンパクがいろいろ知られるようになったが、本研究はこのドメインの機能を明らかにした最初の例となった。
分子不斉に基づく結晶工学を利用した高温有機弱強磁性体の構築

本研究の目的は、強い反強磁性的相互作用を持つ有機ラジカルの結晶に分子不斉を導入することにより、高い転移温度を持つ有機弱強磁性体を構築することにある。分子設計の方針としては、有機ドナー分子やアクセプター分子母体とし、その酸化・還元によって生じるイオンラジカルを用いることとした。このアプローチには、不安定な不対電子をあらわに扱うことなく、最後に電解法により結晶化と同時に発生させられるという合成上のメリットと、これまでの有機導電性物質の研究により開拓された合成手法を利用できるため誘導化が容易であるという2つの利点がある。そのなかでも特に、ピオローゲンは、4,4′-ビピリジンがらハロゲンがアルキルを用いた4級化反応により容易に調製することが出来る。そこで、不斉置換基として2-メチルブチル基を導入した2-メチルブチルビオローゲン、及び、N-メチル-N′-(2-メチルブチル)-ビオローゲンを合成した。これらの分子はメチルビオローゲンとほとんど同じ酸化還元電位を持ち、良好なアクセプター分子であることがわかった。しがしながら、これらの分子のラジカルイオン塩を調製する目的で、アセトニトリル中、テトラブチルアンモニウム過塩素酸塩を電解質として電解結晶化を試みたものの、結晶は得られなかった。この結果は、比較的長いアルキル鎖の導入による溶解度の向上と、不斉の導入により分子の対称性が低下したために結晶化しづらくなった両方の原因によるものと考えられる。現在、より確実に電解結晶化可能な分子として、TTFに2-メチルブチルチオ基を導入した3種類の分子の調製を行っている。これらの分子は、一電子酸化により目的とする不斉ラジカル分子結晶を与えるとともに、部分酸化されて混合原子価状態が生成された場合、不斉な環境を有する導電性物質を与えると考えられ、磁性にとどまらず、興味深い新規物性の発現が期待される。
抗うつ薬の新しい中枢作用-モノアミン線維に対する再生効果

1.ノルアドレナリン線維に対するmianserinとfluoxetineの再生効果大脳皮質の両側対称部位に,6-hydroxydopamine(2 μg/μl)を局所注入し局所のノルアドレナリン線維を変性させた後,一側の同部位に抗うつ薬を他側に生食を浸透圧ミニポンプで約18日間投与した。その後,glyoxylic acid法でノルアドレナリン線維の再生を蛍光顕微鏡下で確認した。その結果mianserinは有効だったが,fluoxetineでは効果を認めなかった。2.セロトニン線維に対するfluoxetineの再生効果について大脳皮質の両側対称部位に,5,7-dihydroxytryptamine(2 μg/0.5μl)を局所注入した後に,その同部位の一側にfluoxetineを,他側に生食を浸透圧ミニポンプを用いて2週間以上注入した。その後,セロトニン抗体による免疫組織化学的方法を用いて,皮質のセロトニン線維の再生の有無を顕微鏡下で観察した。その結果,fluoxetineがセロトニン線維の再生を起こすという明かな結果は得られなかった。3.抗うつ薬によるノルアドレナリン線維の再生機序にβ-receptorが関与するかどうかの検討方法としては,上記1と同様にまず皮質の両側対称部位に6-ヒドロキシドーパミンを注入した。その後,一側の同一部位にdesipramineを,他側にdesipramineとβ-blockerのpropranololを浸透圧ミニポンプで2週間以上注入した。ノルアドレナリン線維の再生に対するpropranololの効果は,dopamine-β-hydroxylaseの抗体を用いた免疫組織化学的方法で確認した。その結果,propranololはdesipramineの効果を弱める作用がある事がわかった。平成3年度において、申請者は以下の研究結果を得た。1.desipramineやmaprotilineのようなノルアドレナリン(NA)再取込阻害作用の強い抗うつ薬と同様に、再取込阻害作用のほとんどないmianserinも大脳皮質のカテコ-ルアミン線維の再生効果を有することを実験的に示めした(NeuroReport,2:525ー528,1991;Prog Brain Res.88:587ー598,1991)。2.NAの再取込作用は無いがセロトニンの再取込作用の強いfluoxetineには、カテコ-ルアミン線維の再生効果を認めなかった(Neuro Report,2:525ー528,1991)。以上の結果から,次のような示唆を得ることができた。mianserineは、品質ノルアドレナリン性線維終末に存在するαzーアドレナリン性受容体を阻害することにより神経終末部でのNA量を増大させることがわかっている。従って、NAの再取込作用のある抗うつ薬とfluoxetineの結果を考慮すると、抗うつ薬による皮質カテコ-ルアミン線維の再生には、少くとも、神経終末部でのNA量の増大が重要な役割を果している可能性がある。今年度に予定していた実験について以下の結果を得た。1.セロトニン線維に対するFluoxetineの再生効果について大脳皮質の両側対称部位に、5,7-dihydroxytryptamine(2μg/0.5μl)を局所注入し局所のセロトニン線維を変性させておく。1-2週間後に、その同部位の一側にFluoxetineを、他側に生食を浸透圧ミニポンプを用いて2週間以上注入した。その後、セロトニン抗体による免疫組織化学的方法を用いて、皮質のセロトニン線維の再生の有無を顕微鏡下で観察した。その結果、Flouxetineがセロトニン線維の再生を起こすという明かな結果は得られなかった。

2.全身投与による実験抗うつ薬の全身投与による再生効果を検討するために、ノルアドレナリン線維の選択的毒素であるDSP4を腹腔内投与(50mg/kg)し、皮質のノルアドレナリン線維を変性させた。この段階で、DSP4によるノルアドレナリン線維の変性効果を確認するために電気生理学的実験をした。その結果、多くの例において変性を認めたが一部の動物ではまったく変性を確認できなかった。この理由として、DSP4の腹腔内投与がうまくいってなかったことが考えられる。従って、この実験はこの段階で中断している。今年度の実施計画にないが、本研究に関連し以下の実験を行った。抗うつ薬によるノルアドレナリン線維の再生機序にβ-receptorが関与するかどうかを検討した。方法としては、上記1と同様にまず皮質の両側対称部位に6-ヒドロキシドーパミンを注入しノルアドレナリン線維を変性させる。その後、一側の同一部位にdesipramineを、他側にdesipramineとβ-blockerのpropranololを浸透圧ミニポンプで2週間以上注入した。ノルアドレナリン線維の再生に対するpropranololの効果は、dopamine-β-hydroxylaseの抗体を用いた免疫組織化学的方法で確認した。その結果、propranololはdesipramineの効果を弱める作用がある事がわかった。この事は、抗うつ薬によるノルアドレナリン線維の再生機序の少なくとも一部にはβ-receptorが関与している事を示唆する。
任意形状磁性粒子分散系によって形成されるクラスター構造とその熱特性解析

円状、三角形状および四角形状の均一な磁性粒子を微細加工技術と電気メッキにより作製し、外部磁場中のそれらの粒子によって形成されるクラスター構造解析を行った。形成されたクラスター構造は粒子の形状や構成粒子数に依存して変化することが明らかとなった。また、これらのクラスター構造が形成される理由を明らかにするため、数値計算を行った。その結果、三角形および四角形状粒子は頂点同士が結合しやすいことが明らかとなった。平成25年度は、1.ニッケルから成るディスク状および三角形状の磁性粒子の作製、2.作製した磁性粒子を用いた外部磁場中でのクラスター構造評価に関する実験を行った。1.磁性粒子の作製では、既に成功しているディスク状の磁性粒子の作製手順を元に実験を進めた。三角形状のフォトマスクを電子線描画装置によって作製した。電気メッキにより粒子を作製するため、基板にチタン、銅をスパッタによってコーティングした。そこに基板とレジストの剥離を容易に行えるようオムニコート、レジストの順で塗布し、作製したフォトマスクを通してUV光を照射することにより、三角形状のパターンを作製した。過去に成功したディスク状粒子の場合、パターンが円状だったため容易にレジストの現像、剥離が行えたが、三角形状になったことにより、それが困難となった。そこでプラズマ照射を行うことにより濡れ性を改善し、レジストの現像、剥離、電気メッキの精度が向上した。作製した三角形状の粒子は大きさ、厚みともほぼ均一な物を作製することが出来た。2.クラスター構造評価を行うに当たり、粒子を水中に混合し、ポリジメチルシロキサンで作製したウェルを用いた。そしてそこにヘキサデンカン溶液を加え、その上に粒子を含んだ水を静かに滴下した。これにより溶媒の油液界面に粒子が二次元的に分散した状態を作り出した。そして、ここに外部磁場を印加し、クラスター構造を顕微鏡で観察した。磁場を印加すると、磁場方向にクラスターが形成されることを確認した。その後、無磁場の状態にしても、クラスター構造が維持されることが明らかになった。これは粒子の残留磁化が影響していると推測される。本研究では、(1)微細加工技術によりニッケルなどの任意形状の磁性粒子を作製し、クラスター構造の粒子形状依存性を明らかにすること、および(2)金属磁性粒子のクラスター構造および粒子の形状と系の熱伝導特性の依存性を明らかにし、任意形状磁性粒子分散系の熱伝導流体としての応用検討を行うことを目的とした。前者については、リソグラフィー技術と電気メッキを用いて円、三角形、四角形状のニッケルからなる磁性ディスクを作製した。走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、これらのディスクは厚み、大きさ共に均一な物であることを確認した。超伝導量子干渉素子磁束計による磁気特性評価では、ディスクの形状に依存せず、強磁性を示した。作製した三角形および四角形状の磁性ディスクによって形成される二次元的なクラスター構造を調べるために、油-液界面上にそれを滴下し、外部磁場を印加した。そして、二および三粒子から成るクラスターにおいて、ディスク同士がどのように結合するか解析した。その結果、磁性ディスクによって形成されるクラスター構造は、ディスクの形状および構成粒子数により、変化することが明らかとなった。この現象をより詳細に明らかにするため、磁場中にある磁性ディスク周りに形成されるポテンシャルエネルギーを数値計算したところ、実験結果と定性的に一致することが確認できた。後者の実験に関しては、作製した磁性ディスクに金をコーティングすることにより、ディスクの水への分散性の向上を図った。しかし、十分に分散しなかったため、今後ディスク両面に金修飾を行い、より分散性の高い磁性ディスクの開発を試みる。上記で得られた研究結果は、三角形および四角形状強磁性ディスクのクラスター形成メカニズムの一端を明らかにした。これは、非球状磁性粒子によって形成されるクラスター構造を用いた応用技術の開発に寄与すると考えられる。工学当初予定していた計画では、様々な形状の磁性粒子の作製を目指していた。しかし、ディスク状、三角形しか成功していない。この理由は二点ある。まず第一に、三角形状の粒子作製条件が非常にシビアだった点がある。作製の際、わずかな条件の違いにより、三角形の頂点部分がつぶれてしまい、円状のパターンになってしまう現象が発生した。この問題を解決するのに時間を要した。第二に、任意形状の磁性粒子を作製する上で非常に重要な装置である、電子線描画装置の度重なる不具合があった。そのため、他の形状の磁性粒子作製に取り組めなかった。しかし、現時点で上述の問題は解決済みである。本年度は早急に他の形状の磁性粒子を作製し、クラスター構造の粒子形状依存性の解析や、熱伝導流体としての応用検討を進める。平成26年度は、1.四角形や多角形の形状磁性粒子の作製、2.磁性粒子の形状とクラスター構造の依存性の調査、3.任意形状磁性粒子分散系の熱伝導流体としての応用検討を行う。1.平成25年度までに三角形状の粒子の作製には成功している。

四角形や多角形の場合、三角形の形状と比較して、頂点部に現像液などが浸透しやすい。したがって、今年度予定している多角形などは容易に作成可能であると考えられるため、早急に取り組む。作製した粒子の形状のばらつきを確認するため、走査型電子顕微鏡により画像解析を行う。また、作製した粒子の磁気特性を超伝導量子干渉素子磁力計で評価する。2.クラスター構造の粒子形状依存性に関しては、これまでと同様に油液界面において粒子を二次元的に分散させる。そこに外部磁場を印加し、その際に形成されるクラスター構造を光学顕微鏡で観察する。形状が異なることによって粒子同士の結合面が変化することが推測される。その際に、どのようなクラスター構造が形成されるか明らかにする。また、磁性粒子の上下面に金をコーティングし、より水などの溶媒に分散しやすい粒子の作製を目指す。3.本研究で作製する磁性粒子分散系の熱伝導流体としての応用検討実験のために、それを評価するための装置を作製し、上記研究で作製した磁性粒子を混合した溶液の熱伝導率などを調べる。また、磁場の影響、粒子の形状によって熱伝導率の変化などがあるか解析する。任意形状の磁性粒子を作製する上で非常に重要な装置である、電子線描画装置の度重なる不具合があった。そのため、他の形状の磁性粒子作製に取り組めなかった期間が長かったため、消耗品費の使用が滞った。平成25年度は800000円の経費の内、549349円の支出であった。未使用金が発生した主な理由は、既に述べているように実験装置の不具合があり、実験が円滑に進まなかったためである。平成26年度は、引き続き様々な形状の磁性粒子を作製し、そのクラスター構造について解析を行う。それに伴い、粒子作製に必要なニッケルメッキ液などの試薬を購入する。さらに、任意形状磁性粒子分散溶液の熱伝導流体としての応用化を検討するため、新たに実験装置を構築する。それに伴い、機器備品として温度制御装置やマルチ入力データ収集システムを購入する。実験装置の材料も消耗品で購入する予定である。また、学会発表のための旅費にも使用する。25年度の未使用額は、フォトマスクやレジストなどの消耗品の購入に充てる。
真核・原核両細胞でエンハンサーとして機能するプロモーターの基礎的解析とその活用

我々が発見したアルカン生育酵母の細胞内小器官ペルオキシソーム内に存在する高発現誘導酵素群をコードする核遺伝子の構造解析を行っている時に、高発現誘導に関わるプロモーターが、酵母だけではなく、大腸菌でも同じ炭素源(ここでは低級脂肪酸)により誘導を受けて真核・原核の両細胞でいわゆるエンハンサーとして働きうることを発見した。真核細胞である酵母と原核細胞のどちらの細胞でも栄養源などによりON・OFFの誘導のかかるプロモーターはこれまで知られていないことから、このプロモーターの構造解析を行い、その塩基配列や制御因子などの種を越えた共通性や機能などを明らかにし、さらに、従来からのプロモーターから安価な酢酸などの低級脂肪酸を誘導剤とするプロモーターによる低コスト有用生理活性タンパク生産系を開拓することを目的とした。本年度得られた成果は下記の通りである。1.酢酸などの低級脂肪酸で誘導のかかるエンハンサーとして新規に発見したペルオキシソーム酵素のイソクエン酸リアーゼのプロモーターについて、酵母と大腸菌両方で働くための必須の領域の配列を、遺伝子欠失とその改変遺伝子の発現系により明らかにできた。2.他のベルオキシソーム酵素であるリンゴ酸シンターゼについてもプロモーター活性の誘導を調べ、上記と同様の実験系により必須のプロモーター領域を明かにでき、イソクエン酸リアーゼのそれと比較検討が行えるようになった。3.必須領域の遺伝子配列のコンピューター解析により、いくつかの制御因子の認識配列とホモロジーのある配列を明かにでき、今後の研究の展開に興味が増した。4.大腸菌のβ-ガラクトシダーゼや脳内神経伝達物質調製のためのグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)の活性発現産物の大量調製に成功し、これまで微量のために解析できなかった後者の酵素の諸性質の検討が可能となった。
芳香族アミン類の電子的励起状態におけるアミノ基の構造変化と緩和過程

一連の4-置換1-アミノナフタレン,4-置換N,N-ジメチル-1-アミノナフタレンを用いて励起状態緩和過程を詳細に検討し,N,N-ジメチル-1-アミノナフタレン類の無輻射遷移機構について検討した。その結果,速い内部変換は,ジメチルアミノ基を有する化合物においてのみ見られ,しかもS_1,S_2準位が近接すると加速されることが判明した。N,N-ジメチル-1-アミノナフタレン類のジメチルアミノ基はペリ位の水素原子との反発のため,基底状態ではナフタレン環に対してねじれた構造を有する。しかし,励起一重項状態ではより平面的な構造が安定になるため,アミノ基の構造変化が起こる。S_1,S_2準位が近接したN,N-ジメチル-1-アミノナフタレン類では,擬ヤーン-テラー効果によってS_1準位のポテンシャルが広がり,しかもS_0,S_1状態間でアミノ基の安定構造が異なるため,フランク-コンドン因子が増加し,異常に速い内部変換が誘起されるものと考えられる。芳香環オルト位にメチル基を有するアニリン及びN,N-ジメチルアニリン誘導体を用いて,基底状態においてねじれたアミノ基を有する化合物の励起状態緩和過程について時間分解光音響測定および時間分解けい光測定によって検討した。その結果,N,N-ジメチルキシリジンのようなアミノ基が大きくねじれた化合物では,内部変換および項間交差の速度が大きく増加することが判明した。このような傾向は,上記アミノナフタレン類の場合と同様であり,芳香族アミン類に共通した光物理的性質として興味が持たれる。アミノナフタレン類のようにS_1,S_2準位間の近接効果が同時に関与しているかどうかについては,今後の研究課題である。本年度は、N,N-dimethy1-aminonaphthalene(DMAN)の4-位に異なる置換基を導入した化合物を用いて,S^1ーS^2状態間の振電相互作用が無幅射遷移(内部変換)速度に及ぼす影響について検討した。実験として,時間相関単一光子計数法に基づくピコ秒けい光寿命測定を中心に行った。その結果,内部変革速度は,置換基の導入によって著しく変化することが判明した。すなわち,メトキシ基,メチル基のような電子供与性置換基は内部変換速度を減少させ,シアノ基のような電子吸引性置換基を導入すると,DMANに比べてさらに内部変換速度が増加することが分かった。吸収スペクトル,MCDスペクトルの測定結果に基づいて、その原因を考察したところ,DMANの4-位に電子吸引性置換基が置換するとS_1ーS_2状態間のエネルギー差がさらに減少し,逆にDMANの4-位に電子供与性置換基が置換するとS_1ーS_2状態間のエネルギー差が増加することが分かった。すなわち,S_1-S_2状態間の振電相互作用によるFranck-Condon因子の増加が,DMANの以上に速い内部変換を引き起こしていることが明らかにされた。また,けい光寿命の温度効果実験から,内部変換過程の活性化エネルギーを各化合物について決定することができた。その結果も上記の結果と同様に電子吸引性置換基が置換すると活性化エネルギーが減少し、逆に電子供与性置換基が置換すると活性化エネルギーが増加する傾向を示した。さらに,極性溶媒中で内部変換速度が著しく減少する理由について明らかにすることができた。

その結果,速い内部変換は,ジメチルアミノ基を有する化合物においてのみ見られ,しかもS_1,S_2準位が近接すると加速されることが判明した。N,N-ジメチル-1-アミノナフタレン類のジメチルアミノ基はペリ位の水素原子との反発のため,基底状態ではナフタレン環に対してねじれた構造を有する。しかし,励起一重項状態ではより平面的な構造が安定になるため,アミノ基の構造変化が起こる。S_1,S_2準位が近接したN,N-ジメチル-1-アミノナフタレン類では,擬ヤーン-テラー効果によってS_1準位のポテンシャルが広がり,しかもS_0,S_1状態間でアミノ基の安定構造が異なるため,フランクーコンドン因子が増加し,異常に速い内部変換が誘起されるものと考えられる。芳香環オルト位にメチル基を有するアニリン及びN,N-ジメチルアニリン誘導体を用いて,基底状態においてねじれたアミノ基を有する化合物の励起状態緩和過程について時間分解光音響測定および時間分解けい光測定によって検討した。その結果,N,N-ジメチルキシリジンのようなアミノ基が大きくねじれた化合物では,内部変換および項間交差の速度が大きく増加することが判明した。このような傾向は,上記アミノナフタレン類の場合と同様であり,芳香族アミン類に共通した光物理的性質として興味が持たれる。アミノナフタレン類のようにS_1,S_2準位間の近接効果が同時に関与しているかどうかについては,今後の研究課題である。
ソノプラズマによる単結晶ダイヤモンドの形成

本年度は,液中プラズマで2通りの方法を用いてダイヤモンド単結晶の形成を試み,以下の成果を得た.[1]アルコール水溶液中プラズマを用いたダイヤモンド形成実験この実験では,炭素ラジカル供給源のアルコールを水に溶かして,液体で水素ラジカルリッチなC_2ラジカルプラズマを形成し,ダイヤモンドの形成を試みた.アルコールとしては,メタノールおよびエタノールを用い,水素供給源として純水を使用して,炭化水素と純水の混合比を変化させて,形成物の走査電子顕微鏡写真およびラマンスペクトル分析を行った.また,各実験条件下でのプラズマの発光スペクトルを測定し,形成物の炭素の結合状態と発光スペクトルの関連を調べた.当初,水は水素ラジカルのみ供給して,非晶質炭素のエッチングを行うと予想していたが,水酸基ラジカルや酸素ラジカルも多量に発生させるため,結晶のダイヤモンドの成長も阻害することがわかった.液体中でダイヤモンドを高速に成長させるためには,水素のみのラジカルを多量に供給できる方法が必須であることがわかった.[2]ダイヤモンド空間形成実験超音波と電磁波の場の解析により音響気泡の形状と位置を制御しながら,形成されたダイヤモンドを常に空間中に滞在させ,超高温・高圧力の場をダイヤモンド表面に常に滞在するようにしながら,ダイヤモンド単結晶の形成(ホモエピタキシャル成長)を行う装置の製作を行った.空間中に超音波により捕捉させた気泡中に電磁波を照射すると液中プラズマが発生したが,ハイスピードカメラによる撮影と,気泡の運動の数値計算解析より,プラズマは,超音波の振動よりもかなり遅い周期で振動することが判明した.超音波の振動とプラズマの振動を同期させるためには,更なる高パワーの超音波を使用する必要があることがわかった.そのプラズマにより空間形成された粒子はナノチューブであることがわかった.本年度は研究計画1年目として,液中でプラズマを発生させるための基礎技術の開発を行った.具体的には局所高エネルギー電磁場の制御と発生装置の製作,実験で必要とされる装置の制作と,液体中で音場と電磁場の相互作用を最適な状態に維持するための条件を調べた.[1]超音波照射水槽の最適設計(担当:野村)液中で強力音場を形成させるために,集速方向変換型音源の開発と音源の位置を考慮した超音波音場解析を行い,音場解析から見た最適な水槽形状を決定した.さらに、液体中の任意の場所に強力キャビテーション核を自由に生成する方法を考察した.超音波照射周波数局所的に強力なキャビテーション気泡を発生させる実験水槽の制作を行った.[2]局所高エネルギー電磁場の制御と発生装置の製作(担当:豊田)局所的に集中した高エネルギー電磁場を発生させるための,電磁波発生装置および電磁波共振装置の設計を行う.特に超音波と重畳して瞬間的に高いエネルギー密度が得られるよう,短時間パルス電磁波の制御を行うため、以上の原理を利用した装置の製作を行った.[3]超音波と電磁波の重畳による局所高エネルギープラズマ発生実験(担当:豊田)前年度に開発した強力音場の発生装置と電磁場発生装置を結合し,水槽内の炭化水素系液体中で局所的な高エネルギー場を作り,プラズマの発生を試みた.局所高エネルギープラズマ発生実験実験を行い,プラズマ分光による局所温度・圧力測定を行い,ダイヤモンド形成条件への適合について調べた.灯油中で炭素の最小単位ラジカルが観測されダイヤモンド形成の指針が得られた.本年度は,液中プラズマで2通りの方法を用いてダイヤモンド単結晶の形成を試み,以下の成果を得た.[1]アルコール水溶液中プラズマを用いたダイヤモンド形成実験この実験では,炭素ラジカル供給源のアルコールを水に溶かして,液体で水素ラジカルリッチなC_2ラジカルプラズマを形成し,ダイヤモンドの形成を試みた.アルコールとしては,メタノールおよびエタノールを用い,水素供給源として純水を使用して,炭化水素と純水の混合比を変化させて,形成物の走査電子顕微鏡写真およびラマンスペクトル分析を行った.また,各実験条件下でのプラズマの発光スペクトルを測定し,形成物の炭素の結合状態と発光スペクトルの関連を調べた.当初,水は水素ラジカルのみ供給して,非晶質炭素のエッチングを行うと予想していたが,水酸基ラジカルや酸素ラジカルも多量に発生させるため,結晶のダイヤモンドの成長も阻害することがわかった.液体中でダイヤモンドを高速に成長させるためには,水素のみのラジカルを多量に供給できる方法が必須であることがわかった.[2]ダイヤモンド空間形成実験超音波と電磁波の場の解析により音響気泡の形状と位置を制御しながら,形成されたダイヤモンドを常に空間中に滞在させ,超高温・高圧力の場をダイヤモンド表面に常に滞在するようにしながら,ダイヤモンド単結晶の形成(ホモエピタキシャル成長)を行う装置の製作を行った.空間中に超音波により捕捉させた気泡中に電磁波を照射すると液中プラズマが発生したが,ハイスピードカメラによる撮影と,気泡の運動の数値計算解析より,プラズマは,超音波の振動よりもかなり遅い周期で振動することが判明した.超音波の振動とプラズマの振動を同期させるためには,更なる高パワーの超音波を使用する必要があることがわかった.そのプラズマにより空間形成された粒子はナノチューブであることがわかった.
大規模ＤＮＳトラフィックの統計的解析と異常検出

本研究では,国内ccTLDサーバ(jp DNSサーバ)へ送信された全てのクエリデータの収集・解析することで,以下に示す研究成果を得た.(1) DNSキャッシュリゾルバによるDNSサーバ選択アルゴリズムのマクロレベル効率性解析.(2) DNSSEC検証を行うキャッシュリゾルバの推定アルゴリズムの開発.(3)キャッシュリゾルバでのDNSソフトウエア推定アルゴリズムの開発.(4) DNSSEC検証失敗時の影響評価.本研究では,国内ccTLDサーバ(jp DNSサーバ)へ送信された全てのクエリデータの収集・解析することで,以下に示す研究成果を得た.(1) DNSキャッシュリゾルバによるDNSサーバ選択アルゴリズムのマクロレベル効率性解析.(2) DNSSEC検証を行うキャッシュリゾルバの推定アルゴリズムの開発.(3)キャッシュリゾルバでのDNSソフトウエア推定アルゴリズムの開発.(4) DNSSEC検証失敗時の影響評価.DNS (Domain Name Service)は現在のインターネットにおいて必要不可欠な分散データベースであるが,その高い分散性ゆえマクロな挙動についてはほとんどわかっていない.本研究では世界中から送信されるccTLD(日本国)レベルの全DNSサーバ(jpサーバ)へのパッシブトラフィック測定および統計的解析を通して,ccTLDレベルのDNSのマクロおよびミクロな挙動を明らかにし,DNSサーバの負荷分散,最適配置,そして異常な振る舞いについての知見を得る.また,本年度より本格的に稼働するDNSSECを用いたクエリに対するデータを収集・解析することで,DNSSEC普及の効果および問題点を明らかにする.本年度は,大規模DNSトラフィックの振る舞いを同定するために,".jp"を管理するDNSサーバ群(jpサーバ)の基本的なトラフィック傾向について解析をおこなった.データセットとしては,2009, 2010年に全jpサーバで収集された48時間データを用いた.また,DNSのセキュリティ拡張であるDNSSECの故障時の影響について解析を行った.想定する故障として,全てのjpサーバでDNSSEC検証に失敗する場合,および単一のサーバで検証に失敗する場合を考慮し,上記トラフィックデータから,各クライアントキャッシュリゾルバのサーバへのアクセスパターンを抽出し,それにより,検証失敗時の各AS,キャッシュリゾルバ単位での,検証失敗の影響度をシミュレーションにより明らかにした.DNS (Domain Name Service)は現在のインターネットにおいて必要不可欠な分散データベースであるが,その高い分散性ゆえマクロな挙動についてはほとんどわかっていない.本研究では世界中から送信されるccTLD(日本国)レベルの全DNSサーバ(jpサーバ)へのパッシブトラフィック測定および統計的解析を通して,ccTLDレベルのDNSのマクロおよびミクロな挙動を明らかにし,DNSサーバの負荷分散,最適配置,そして異常な振る舞いについての知見を得る.また,平成25年度より本格的に稼働するDNSSECを用いたクエリに対するデータを収集・解析することで,DNSSEC普及の効果および問題点を明らかにした.平成25年度は,DNSサーバの配置の効率性を調査するために,DNSクライアントおよびJPサーバ間のRTTに基づく評価を行った.実際にはRTTを計測することが困難であることから,主要な国際光ファイバ地図およびランドマークとなる主要都市を中継点として用いる測地線距離をRTTの代替として評価した.また,評価にあたり効率を表す二つの指標を提案し,これら指標において,現実のjpサーバの配置の効率および改善の可能性について評価を行った.本研究結果は査読付国際会議に採録された.また,上記トピックから派生したトピックとして,パッシブトラフィックデータより,DNSクライアントの使用ソフトウエアを推定するpassive finger print技術を提案・評価した.これは,DNSクライアントが送信するクエリの実装上の違いをもとに使用ソフトウエアを推定するものであり,評価の結果,高い精度でソフトウエアを推定することができた.この結果もまた,査読付国際会議として採録された.DNS (Domain Name Service)は現在のインターネットにおいて必要不可欠な分散データベースであるが,その高い分散性ゆえマクロな挙動についてはほとんどわかっていない.本研究では世界中から送信されるccTLD(日本国)レベルの全DNSサーバ(jpサーバ)へのパッシブトラフィック測定および統計的解析を通して,ccTLDレベルのDNSのマクロおよびミクロな挙動を明らかにし,DNSサーバの負荷分散,最適配置,そして異常な振る舞いについての知見を得る.また,本年度より本格的に稼働するDNSSECを用いたクエリに対するデータを収集・解析することで,DNSSEC普及の効果および問題点を明らかにする.本年度は,昨年度に引き続きDNSSECに関する調査および,IPv4/IPv6の違いによるDNSクエリのクエリパターンの違いに着目した.成果の一つ目としては,トラフィックデータ中のDNSSECクエリおよびその関連クエリから実際にDNSSEC検証を行うホストの推定方法を確立した点である.二番目の成果としては,DNSアクティブ計測によって得られたDNS探索グラフを用いてDNS委譲の構造を解析した.とりわけ,IPv4およびIPv6の異なるトランスポートによるAレコードおよびAAAAレコードの名前解決における探索経路の傾向分析を行うことで,IPv6普及におけるDNSに関する問題点を明らかにした.トラフィックデータの収集に関して,遅れが出たものの,過去のトラフィックデータを使用して研究を進めたため,おおむね順調に進展していると考えている.25年度が最終年度であるため、記入しない。データ収集・解析ともに当初の予定どおり順調に進展している.基礎的なトラフィックの振る舞いについては知見が得られたため,今後はサブトピックの各項目について研究を進めていく予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度はDNSトラフィックパターンの解析の他にクエリ内のデータを解析することによって,異常パターンの特定を目指す.
トレーニング効果を最大にするトレーニング方法の開発

前年度に得られたトレーニングの適応過程に関する時系列データを用い、トレーニング期に加えトレーニング中止後を含めた適応現象にみられる個人差を数学的モデルにより検証し、トレーニング中とトレーニング中止後での適応現象の比較を行った。トレーニングは、年齢から推定した最高心拍数の75%に相当する負荷(以下、PWC75%HRmax)で1回につき60分間、週5回、1ヶ月間行われた。得られたデータは、日々のトレーニング前に行う形態計測、安静時および運動時の心拍応答.(PWC75%HRmaxを含む)であった。各測定項目のトレーニング期1ヶ月分およびトレーニング中止後1ヶ自分の時系列データを1次回帰モデルにより評価したところ、得られた適応過程のトレンドに個人差がみられた。特に全身持久力の指標とされるPWC75%Hrmaxは、トレーニング期において、すべての被検者でトレーニング経過に伴う有意な増加がみられたのに対し、トレーニング中止後では被検者によって有意な増加および減少、あるいは変化がみられないといった異なる変化を示した。次に、得られた時系列データのうちトレーニング量(その日の運動時心拍数)を入力、トレーニング期間中の各測定項目を出力とした数学的モデル(Mortonetal,1990)を用いて、両者の関係をモデル化した。このモデルは、各測定項目の変化をトレーニングによるブラスの影響とマイナスの影響の2つの拮抗する関数の差とするものであった。その結果、トレーニング中のブラスおよびマイナスの影響の時定数は328日で、両者の大小関係は被検者によって異なっていた。またトレーニング中止後を含めたデータから求めた両指標の大小関係は、トレーニング期のみから求めたものと違う傾向を示したことから、トレーニング期とトレーニング中止期の適応現象は異なる時間特性をもち、個人において、それらの関係が一様でない可能性が示唆された。健常な女子大学生5名を対象に、年齢から推定した最高心拍数の75%に相当する負荷(以下、PWC75%HRmax)でのトレーニングを1回につき60分間、週5回、1ヶ月間行った。日々のトレーニング前に行う形態計測、安静時および運動時の心拍応答から、トレーニングによる適応過程を調査した。トレーニング期間中の測定項目としては、体重、インビーダンス法および2点の皮下脂肪厚から推定した体脂肪率、安静時心拍数を調べた。またトレーニング強度であるPWC75%HRmax(その測定は最大下運動負荷試験により行われるで疲労の影響は少ない)の日々の変化も調査した。コントロール群4名については、トレーニングは行わず同様の測定を1ヶ月継続した。本年度はデータ取得を中心に行い、その一部を解析したところ以下のような知見が得られた。各測定項目の1ヶ月分のデータ、すなわち20点の時系列データを1次回帰モデルにより評価したところ、得られた適応過程のトレンドに個人差がみられ、1カ月という短期間のトレーニングにおいても、有酸素性作業能力の指標であるPWC75%HRmaxの変化率に差が生じた。次に、得られた時系列データのうちトレーニング量(その日の運動時心拍数)を入力、トレーニング期間中の各測定項目を出力とした数学的モデル(Morton et al.1990)を用いて、両者の関係をモデル化した。このモデルは、各測定項目の変化をトレーニングによるプラスの影響とマイナスの影響の2つの拮抗する関数の差とするものであった。その結果、プラスの影響の時定数は628日、マイナスの影響の時定数は328日で、両者の大小関係は被検者によって異なっていた。これらから、1カ月という短期間のトレーニングにおいても、1次回帰モデルによる評価で示された適応過程の個人差が、モデルの時定数という数値として評価することが可能であることが示唆された。