hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有明海異変の原因解明のための高精度懸濁物質モデルの構築

有明海異変の原因解明に役立てるための懸濁物質輸送モデルを開発した.本モデルは複数粒径分画,多層底泥に対応している.本モデルはまず鉛直1次元モデルとして開発され,その後3次元モデルとしてFVCOMに組み込まれた.完成したモデルをウェブサイトにて公開した.モデル構築と並行して諌早湾干拓調整池を含む有明海の底質の再懸濁特性のマッピングを行い,それを用いたシミュレーションを行った.計算結果は有明海の懸濁物質の挙動をよく再現した.有明海異変の原因解明に役立てるための懸濁物質輸送モデルを開発した.本モデルは複数粒径分画,多層底泥に対応している.本モデルはまず鉛直1次元モデルとして開発され,その後3次元モデルとしてFVCOMに組み込まれた.完成したモデルをウェブサイトにて公開した.モデル構築と並行して諌早湾干拓調整池を含む有明海の底質の再懸濁特性のマッピングを行い,それを用いたシミュレーションを行った.計算結果は有明海の懸濁物質の挙動をよく再現した.有明海奥部でタイラギ漁獲減少等の原因として問題となっている底質の細粒化を数値モデルによって検討するためには、出来る限り多くの粒径分画を取り扱えることが望ましい。しかし、再懸濁した粒子はフロックを形成するため、シルト、粘土の粒径ごとの沈降特性は必ずしも明らかでない。そこで本研究では、目的と現実性を勘案し、モデルとしては任意の分画に対応出来るようにしつつ、当面は砂、シルト、粘土の三分画を採用することとした。再懸濁・沈降特性は分画ごとに与えるようにしたが、特にシルト・粘土の沈降速度については共にフロックを形成して沈むものとして山本(2009)の式を採用した。三次元モデルの準備として鉛直一次元モデルを構築し、2006年2月3月に佐賀大学有明海総合研究プロジェクトによって取得された実測データとの比較を行った。実測との間に大きな開きが見られたためパラメータの最適化を行い、シルト・粘土の沈降速度を10倍とした時に実測値をもっともよく再現した。現行の沈降速度式は沈降フラックスを過小評価するとの指摘(山本、私信)があり、沈降速度の実装についてはさらに検討を進める予定である。旧佐賀大学有明海総合研究プロジェクトで実施した、有明海奥部を対象とした2006年2月から3月の係留観測(観測A)および2006年7月から2007年6月の係留観測(観測B)により有明海奥部で起こっている懸濁物質輸送の年間の変動について整理し、さらに数値モデルによる再現を試みた。観測AのSSデータにmohlet法によるウェーブレット解析を適用すると、大潮期の湾奥西部では12時間周期と6時間周期の双方にピークが現れ、筑後川河口沖では12時間周期付近に変動のピークが現れる。これは、湾奥西部では移流と再懸濁の双方によってSSの変動が起こっているのに対し、筑後川河口沖では感潮河道とその沖との間で潮流によってSSがやり取りされていることを意味する。一方、観測Bのデータからは、特に台風13号通過など強風時に無視できないSS輸送が起こっていることなどがわかる。懸濁物質の1潮汐間の変動や、大潮・小潮変動、強風による変動などは粒径分画を考慮しない懸濁物質モデルによってよく再現され、平常時には湾奥に向かうSSフラックスが存在することなどが確認された(Hamada et al.,2011)。しかし、流動モデル(FVCOM)による筑後川感潮河道の潮汐の再現性が悪く、感潮河道-沖合のSSのやり取りを正確に表現するには不足であったこと、風による再懸濁を再現するための正確な波浪推算に困難があったことなど、まず物理場の再現性を高めることにとりかからねばならず、複数分画のモデルによる現況シミュレーションの結果を得るには至らなかった。複数粒径分画,多層底泥に対応した懸濁物質計算プログラムを構築し,公開した.構築したモデルを有限体積法沿岸海洋数値モデルFVCOM(Chen et al.,2006)に組み込み,有明海奥部の懸濁物質のシミュレーションを実施した.再懸濁特性は山本ら(2009)による閾値なしの式に従うものとし,有明海奥部,諌早湾,筑後川感潮河道,有明海中央以南のそれぞれについて,山本ら(2006),Jia et al.(印刷中),横山ら(2008),近藤ら(2003)の底質実測値を用いてマッピングを行った.モデルの結果は実測とよく一致した.鉛直1次元モデルとしてのテストは多粒径分画について行ったが,上記シミュレーションでは再懸濁特性の定式化が1分画についての物であることから1分画としている.圧密による再懸濁特性の変化については十分な知見が得られていないことから,新たに堆積した場合のみナッジングによってあらかじめ与えた鉛直プロファイルに同化させる方法を採用した.波浪の影響については考慮することができなかった.プログラムは任意の数値モデルへの組み込みが容易となるよう,鉛直1次元モデルとして公開し(参考URL),また,実用性を考慮しFVCOMへの組み込みモジュールとしても公開した.再現計算の成果はウェブサイトにおいても公開する予定である.感潮河道における流動モデルの精度低下など、懸濁物質モデル以外の部分で問題が生じたこと、2010年末に潮受堤防排水門の開門を命じる判決が確定し、有明海異変の原因解明のタイムスケジュールに大きな変更が生じ、高精度のモデル完成を待たず結果を公にしていく必要に迫られたことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。

速やかに3次元モデルによる有明海奥部の年問の懸濁物質動態の再現計算に移り、その結果を年度前半期を目安に公表する。年度終了時にはソースコード、ドキュメントを公表する。現在問題となっている物理環境再現性の向上にあたっては、九州大学大学院総合理工学研究院山口創一助教(佐賀大学低平地沿岸海域研究センター客員研究員であり協力関係にある)より、FVCOMについての最新の成果の提供を受ける予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
時空間的脳神経活動パターンの翻訳手法の開発とそれを用いた脳神経系の帰納的研究

本研究の目的は,第一に,大脳皮質の時空間的な神経活動に含まれる情報を翻訳する手法を開発することである.すなわち,多点計測した神経信号から,既知の情報を抽出できるシステム伝達関数の推定手法を提供する.第二に,このような神経活動の翻訳が,脳神経系をダイナミックなシステムとして捉える研究手法として有効であることを実証する.時空間的な神経活動から神経情報処理機構を考察するために,ニューラルネットワークを用いた解析方法を提案した.同ネットワークでは,微小電極アレイを用いて多点同時計測した聴皮質の時空間的神経活動パターンを入力とし,それを誘発した音刺激の周波数の情報を教師情報として用いる.提案手法は,特定の中間層ニューロンの入出力関係を精査することで,神経情報処理機構を考察する.リカレント型ニューラルネットワークは,フィードフォワード型ネットワークに比べて,汎化能力に長ける.この結果は,神経細胞群が,リカレント型ネットワークのように,過去の情報を記憶しながら,それに応じて活動パターンを時間的に変化させていることを示唆する.学習したリカレント型ニューラルネットワークについて,各中間層ニューロンの情報処理の特徴と重みを調べたところ,特徴的な中間層ニューロンが現れた.これらの中間層ニューロンの入出力関係に注目したところ,周波数選択性は,すべての周波数帯域からの興奮性入力と低周波数帯域からの抑制性入力に依存していることが示唆された.このことは,従来の生理学的な知見を一致する.これらのことから,提案手法は,時空間的神経活動パターンから,情報処理機構の生理学的な特徴を抽出でき,解析手法として有望であると考える.今年度の研究成果は,(i)局所電場電位(Local field potential ; LFP)の多点計測からラットの聴皮質での音圧情報の時空間的な表現方法を明らかにしたこと,(ii)発火電位とLFPとを多点で同時計測できる実験系を構築したこと,(iii)音刺激を与えながら,聴皮質へ電気刺激を与えると,聴皮質の機能構造を再構築できることを示したことである.聴皮質の任意の部位は,特定の周波数の刺激音に選択的に反応する.この周波数を特徴周波数と呼ぶ.聴皮質上で,純音に対するLFPを多点同時計測したところ,反応の大きさ・潜時は,特徴周波数の音に対しては,音圧の絶対値ではなく,音圧の変化率に完全に依存することが分かった.一方,非特徴周波数の音に対しては,音圧の絶対値・変化率の両方に依存する.また,聴皮質の特定の領野では,音圧に応じて規則的に反応部位が変化し,空間的に音圧変化率軸が存在することを示した.さらに,時間的,および,空間的な情報表現から,音圧の絶対値と変化率とを区別できることを示した.微小電極アレイを聴皮質の500μmの深さに刺入し,発火電位とLFP、とを安定に同時計測できる実験系を構築した,同アレイには,タングステンを電極に,シリコンゴムを基板に用いた.神経系は経験に応じて情報処理方法を可塑的に変えるが,この変化は,神経細胞が活動電位を出す時刻とある刺激に関連するシナプス入力時刻との相対的な時間差に依存する.上記実験系を用いて,特定の刺激音を提示したときの聴皮質への入力時刻を予測して,その時刻の前後に電気刺激を与え,活動電位を発生させた.その結果,入力時刻の数ms後に電気刺激を与えると,神経反応はその刺激音に対して増強するが,数ms前に入力があると反応は低下するがわかった.この現象を用いて,聴皮質の任意の部位で,LFPの特徴周波数を変化させることができた.今年度の主な研究成果は,(i)聴皮質から神経活動を多点計測し,その活動を誘発した音刺激を再構成(翻訳)するアルゴリズムを構築したこと,(ii)ラットが音の捉え方を学習すると,聴皮質の情報表現も状況依存的にダイナミックに変化することを示したことである.聴皮質の時空間的神経活動パターンを入力とし,それを誘発した音刺激の周波数の情報を教師情報としてニューラルネットワークを構築した.入力パターンの時間分解能を小さくした方が,判別正解率が向上したことから,聴皮質の音情報処理では,神経活動の空間的なパターンに加え,活動パターンの時間的な変化が重要な役割を担っていることを示唆する.また,神経活動情報としてスパイクの情報を用いると,全体の判別正解率はよいが,判別できる周波数にばらつきがあった.局所電場電位の情報を用いると,全体の判別正解率は下がるが,全ての周波数の刺激音を満遍なく判別する傾向があった.この結果は,局所電場電位が様々な神経細胞の活動を反映した情報であり,スパイクは特定の周波数に関する情報をより正確に表現することを示唆する.状況依存的な物事の捉え方を学習させるために,雑音下でのみ,純音と同時に電気刺激が起こる条件付けを実施した.条件付け後,雑音下と無音下で聴皮質の神経活動の特徴を調べたところ,一次聴覚野では時間的に,腹聴覚野では空間的に情報表現が異なることがわかった.これらの結果は,一次聴覚野,腹聴覚野の情報表現が,状況に応じてそれぞれ,空間的,時間的に変化することを示唆する.また,聴覚野の各領野には,物事の捉え方において,異なる役割があることを示唆する.本研究の目的は,第一に,大脳皮質の時空間的な神経活動に含まれる情報を翻訳する手法を開発することである.すなわち,多点計測した神経信号から,既知の情報を抽出できるシステム伝達関数の推定手法を提供する.

第二に,このような神経活動の翻訳が,脳神経系をダイナミックなシステムとして捉える研究手法として有効であることを実証する.時空間的な神経活動から神経情報処理機構を考察するために,ニューラルネットワークを用いた解析方法を提案した.同ネットワークでは,微小電極アレイを用いて多点同時計測した聴皮質の時空間的神経活動パターンを入力とし,それを誘発した音刺激の周波数の情報を教師情報として用いる.提案手法は,特定の中間層ニューロンの入出力関係を精査することで,神経情報処理機構を考察する.リカレント型ニューラルネットワークは,フィードフォワード型ネットワークに比べて,汎化能力に長ける.この結果は,神経細胞群が,リカレント型ネットワークのように,過去の情報を記憶しながら,それに応じて活動パターンを時間的に変化させていることを示唆する.学習したリカレント型ニューラルネットワークについて,各中間層ニューロンの情報処理の特徴と重みを調べたところ,特徴的な中間層ニューロンが現れた.これらの中間層ニューロンの入出力関係に注目したところ,周波数選択性は,すべての周波数帯域からの興奮性入力と低周波数帯域からの抑制性入力に依存していることが示唆された.このことは,従来の生理学的な知見を一致する.これらのことから,提案手法は,時空間的神経活動パターンから,情報処理機構の生理学的な特徴を抽出でき,解析手法として有望であると考える.
Mannose-binding proteinの悪性脳腫瘍治療への応用

【方法】・ヒトグリオーマ株細胞へのMBPの結合:6種類のヒトグリオーマ株細胞を用い、MBPの結合をflow cytometryにて検討した。・MASPの結合:腫瘍細胞に結合したMBPへのMASPの反応性を^<125>Iを標識したMASP(以外^<125>I-MASP)を用いて検討した。・C4の活性化:溶血反応を利用した消費試験にて検討した。腫瘍細胞に種々の濃度のMBP-MASP complex(以下MBP-MASP)を反応させ洗浄後、C4を加えその上清中の残存C4活性をEA・C4Dを用いた溶血試験にて測定した。・C3の活性化:C4消費試験とほぼ同様に、腫瘍細胞にMBP^MASP・C4・C2を反応させた後、C3を加えて上清中の残存C3活性をEAC14・C5・C6-9Rを用いた溶血試験にて測定した。・グリオーマ株細胞における補体抑制因子の発現:DAFおよびHRF20の腫瘍細胞における発現を、各々に特異的なモノクロナル抗体(1C6・1F5)を用いてflow cytometryにて検討した。【結果】検討した6種類全てのグリオーマ株細胞においてMBPの結合が認められ、その結合は糖に対して特異的で且つMBPの濃度に依存していた。^<125>I-MASPはMBPを反応させたグリオーマ株細胞で有意に高い結合性を示した。C4・C3の消費試験は2種類の株細胞で行なったが、C4は両者で消費が認められたのに対し、C3では一方でのみ確認された。そこでグリオーマ細胞上における補体制御因子の発現を検討したところ、腫瘍細胞の種類によって差があるものの発現が認められた。【結論】本研究でヒトグリオーマ株細胞におけるMBPの結合及びリクチン経路によるC3までの補体の活性化が確認された。またグリオーマ株細胞において補体制御因子の発現が認められたことから、生体内グリオーマ細胞においても自己補体からの防御機構が保たれている可能性が示唆された。今後はレクチン経路の補体活性化による殺細胞作用及びオプソニン効果を検討したいと考えているが、これらの防御因子への対応も必要であると考えられた。
高次染色体構造変化の可視化によるゲノムの機能と構築の解析-ES細胞分化過程の検討

ゲノムの様々な機能と動態との関連を理解するためには、染色体クロマチンのエピゲノム情報及び高次構造を解析する必要がある。特に後者については未知の点が多いので、3D-FISHの画像データを演算処理し、立体的な染色体の核内配置、凝縮度についてのデータを蓄積する必要があると考えられる。本研究では主に2つの解析対象を用いた。第一の解析対象は、ドキシサイクリン(テトラサイクリン誘導体)依存性の転写ユニットの繰り返し挿入配列である。この系ではドキシサイクリンが存在しても、必ずしも100%の確率で転写が活性化されるわけではない。実は、挿入配列領域の染色体が脱凝縮していることが転写活性化に必要であり、脱凝縮する頻度は確率的なものであることがわかった。第二の解析対象は胚性細胞の分化の全能性維持に必須とされるOct-3/4遺伝子を含むゲノムの領域である。胚が全能性を獲得している時期は分化過程において限定されており、Oct-3/4遺伝子の遺伝子発現も厳密に制御されている。そこでES細胞の分化系を用いて、Oct-3/4遺伝子を含む染色体領域の高次構造変化とOct-3/4遺伝子調節領域のエピゲノム状態の変化を解析した。その結果、Oct-3/4遺伝子を含む染色体領域の凝縮度は分化によりやや高くなるが、ヘテロクロマチンとの距離には変化が見られず、高次構造変化は顕著ではなかった。一方、Oct-3/4遺伝子調節領域のエピゲノム状態の主要な変化は、ヒストンH3K9,K14の脱アセチル化、H3K4の脱メチル化およびシトシンのメチル化であることがわかった。Oct-3/4遺伝子のサイレンシングには、シトシンのメチル化が最も重要と考えられるが、Oct-3/4の転写抑制因子GCNFがDNAメチル化酵素と相互作用することを新たに見いだしたため、本研究によってさらに新たな展開へと実験を進めることができた。染色体クロマチン構造の最小単位となるヌクレオソーム構成状態の変化、すなわちDNAのメチル化、構成ヒストンの入れ替わり、及びヒストン修飾は、転写や修復、複製といった染色体機能に関与するタンパク質群の何をどこに作用させるかを決定する際の重要な目印となる。さらにこのクロマチン上の目印は、染色体が核内に詰め込まれる際の高次構造を規定する上でも重要と考えられている。このようなクロマチン目印の情報を含むゲノム情報は総括してエピゲノム情報と呼ばれるが、初期の胚発生過程ではこのエピゲノム情報が劇的に変化する。そこで胚発生をmimicできるマウスES細胞のin vitro分化系を用いてOct-3/4遺伝子領域を含む約100kbのクロマチンの構造状態の変化を調べている。Oct-3/4遺伝子の発現は、分化の全能性をもった細胞に限局しており、その発現活性化は体細胞核移植の際の核の初期化の指標とされている。従って分化の全能性の獲得、逆にまた分化の全能性の喪失の際に、どのような染色体のクロマチン高次構造の変化を伴いOct-3/4遺伝子の発現がOn/Offされるのかを解明することが本研究の目的である。本年度はES細胞から高率にβIII-tubulin陽性神経細胞に分化誘導する系を確立し、Oct-3/4遺伝子領域クロマチンのde novoのDNAメチル化進行のタイミングを調べた。その結果、ES細胞の分化誘導後6日目以降にde novo DNAメチル化が検出された。このタイミングは胚の着床後の時期に相当する。

またES細胞からは様々な種類の細胞系統が分化誘導されるが、特に神経系への分化誘導の割合が高くなるほどde novoのDNAメチル化進行のタイミングが遅延した。このタイミングのずれは2日程度であり、postmitotic neuronとなった状態では高率にDNAメチル化がおこっていた。3D-FISHによりクロマチン高次構造を検出し、未分化なES細胞と、post mitotic neuronの細胞における差異を検討しているが、未分化状態に比べ分化した細胞ではOct-3/4遺伝子領域を含むクロマチンがより凝縮していることがわかった。ES細胞のin vitro分化系は、胚初期発生期に劇的に変化するエピゲノム情報を解析するのによいモデル系である。この系を用いてOct-3/4遺伝子サイレンシング機構について、核内配置制御とエピジェネティック制御の2つの観点で検討した。核内配置については、抑制される遺伝子領域が核内三次元空間においてヘテロクロマチンに近接する構造的な制御を受ける場合が知られている。Oct-3/4領域もこのような制御を受けているかどうかを検討するため、未分化状態(day0)と神経系分化誘導後10日目のβIII-tubulin陽性細胞(day10)を用いて3D-FISHによりOct-3/4領域とヘテロクロマチンとの最短距離を推測し、その変化を検討した。その結果、day0で0.73±0.50μm(n=100),day10で0.71±0.46μm(n=100)であった。一方Oct-3/4遺伝子のプロモーター領域では、神経分化誘導後6日目からシトシンのメチル化が高度に進行することは昨年示した。しかし、このシトシンメチル化の制御機構はまだ明らかでない。分化過程に伴うヒストン修飾変化について検討した結果、転写活性と相関のあるヒストンH3K9,K14のアセチル化やH3K4メチル化の程度はOct-3/4の発現抑制と同時に低下するが、抑制制御に関わるH3K9,H3K27のメチル化の程度には変化がみられなかった。ところが、分化誘導によって発現が一過性に上昇する転写抑制因子GCNFはDNAメチル化酵素Dnmt3と直接相互作用することを発見した。さらに、GCNFとDnmt3の過剰発現がOct-3/4プロモーター領域のDNAメチル化を促進することを見いだした。従って、GCNFが直接DNAメチル化酵素をリクルートしてシトシンメチル化を誘導し、Oct-3/4遺伝子サイレンシングを制御すると考えられた。哺乳動物では、胚の着床後にDNAメチル化酵素、Dnmt3a/bによりDNAメチル化が誘導され(新生DNAメチル化)、全ゲノムのメチル化模様が確立される。このとき、Dnmt3aおよびDnmt3b自体にはユウクロマチンのDNA配列を特異的に認識する特性がないにも関わらず、ゲノム上に誘導されるメチル化は部位特異的である。胚の分化の全能性(pluripotency)維持に必須であるOct-3/4遺伝子は、新生DNAメチル化の標的遺伝子の一つである。そのプロモーター領域にはdensityは低いがCpGが存在し、細胞分化の進行に伴い高頻度にメチル化される。マウスES細胞を分化させて、Oct-3/4遺伝子のプロモーター領域のDNAメチル化及びヒストン修飾が継時的にどのように誘導されるか検討した。その結果、ピストンH3K9K14の脱アセチル化及びH3K4の脱メチル化に引き続き、DNAのメチル化が誘導されることがわかった。
新材料ゲートスタック構造に向けた超高速一斉デバイス特性評価手法の開発

本研究課題では、MOS-FETの核心部である新材料ゲートスタック構造の探索に向けて、効率的にプロセス変数を変え、超高速に材料・構造の最適化・フィルタリングを行う手法(コンビナトリアル手法)を、デバイスのトランジスタ特性評価にまで発展させることを目的とした。具体的には、約10mm×10mmの中に、約400個のトランジスタをアレイ状に配置した基板をテンプレートとして制作し、トランジスタ作製フローにコンビナトリアル手法による組成傾斜膜を適用した。特にゲート金属としてこれまで研究を行ってきたRu-Mo合金を用いてプロセス適合性を検討した。Moはbcc構造、Ruはfcc構造をとるためにRu-Mo合金はRu濃度約50%で結晶の相変化をおこす。この結晶性の変化と仕事関数の相関をXPS及び電気特性の評価によって比較した結果、仕事関数の変化率は結晶構造に大きく依存する事がわかった。さらに、Ru濃度60-95%において、絶縁膜と金属電極の間にMoが偏析する事がわかり、それによりhigh-k絶縁膜上で問題になっている実効仕事関数の制御(フェルミレベルピニング)に関して新しい制御の方法を見いだすことが出来た。開発したトランジスタ作製プロセスにおいても、Ru偏析による実効仕事関数の変化が観測され、これまでのキャパシタによる実験と矛盾しない結果が得られた。今後は新しい材料系に対して、この手法を適用していく予定である。
国際標準モデル表現言語に基づく次世代細胞シミュレーション基盤研究

プロジェクト全体にわたるソフトウエアプラットフォームの研究開発が当グループのミッションである。一定の水準に達している細胞レベルのモデル化を基盤に、多階層生体モデルを実現する記述言語(PHML)とソフトウエア(PhysioDesigner)、シミュレーションエンジン(Flint)を開発した。同時に、細胞内の分子ネットワークの各々の分子に対する候補化合物との高精度ドッキングシミュレーションを機械学習を利用し実現した。さらに国際的コミュニティーを組織し、Garuda Platformの標準規約を設定し、正式版のリリースを達成した。これらの成果は国内外の製薬企業などにも利用され国際的普及が進んでいる。当該年度においては、心臓モデルと全身代謝循環モデルの実装と統合を可能とするソフトウエアプラットフォームの開発を行った。このプラトフォームは、GarudaPlatformと呼ばれる多くのソフトウエアを連動することを可能とする基盤部分と実際のモデルを構築するアプリケーションに分かれる。アプリケーションとしては、多階層モデルを実装することが可能なPhysio Designerを開発し、その第一版をリリースした。このPhysio Designerは、研究協力者であるSamik Ghoshらの開発する細胞レベルのモデル構築での国際的標準ソフトウエアであるCell Designerとの一貫性を高めCell Designerで開発したモデルをその一部のモジュールとして取りこむことが可能である。さらに、これの結果を共有する枠組みであるPayaoや大規模計算機を用いてシミュレーションを可能とするソフトウエアFLINTの開発も継続している。さらにGaruda Platformは、これらのソフトウエア群を国際標準として普及し、さらに国内外の有用なソフトウエアをいち早く本プロジェクトに活用すると同時に、当プロジェクトの成果を国際標準として普及する一連の施策も実施している。さらに、Cell DesignerやPhsyio Designerで構築したモデルに対して、各種薬剤がどのように相互作用するかの推定を可能とするソフトウエアを開発し、そのプロトタイプが稼働した。これは、計算構造生物学の手法と相互作用ネットワークの手法を融合し、薬剤が想定されるターゲット以外にどのように相互作用するのかをより正確に予測し、実際の薬効、副作用の推定精度を高める手法である。これら一連のソフトウエア基盤の第一版が完成し、今後は、その機能拡張とモデル構築をへた効果の実証をおこなっていく。プロジェクト全体にわたるソフトウエアプラットフォームの研究開発が、当グループのミッションである。この目標を実現するために、多階層モデリングを可能とするソフトウエアプラットフォームであるPhysioDesignerの開発、CellDesignerの拡張として多様な化合物がネットワーク上で想定しているターゲット以外の分子と相互作用し、ネットワーク全体にどのような影響をあたるかを推定するソフトウエア、PhysioDesignerならびにCellDesignerのモデルをクラウド上で、高速シミュレーションするソフトウエアFLINT、さらには開発したモデルをプロジェクトで共有しより精度を上げるプロセスをサポートするソフトウエアPayaoなどを開発した。これらの一群のソフトウエアは、連動しプロジェクトの技術基盤を支える。さらに、これらのソフトウエアといろいろな研究グループで開発されているソフトウエアを効率的に連動することができる標準化を推進した。これは、The Garuda allianceと命名され、当プロジェクト以外で開発されたソフトウエアも包含してソフトウエア間の相互運用性を向上させる規格である。すでに、南カリフォルニア大学、EMBL、エジンバラ大学、マンチェスター大学、モナッシュ大学(豪)、ルクセンブルグシステムバイメディシンセンターなど、国際的に十数機関の共同プロジェクトとして発展を始めている。当プロジェクトが、このイニシアティブを提案し、リーダシップを握ることで、当該分野での技術基盤に関するリーダシップを確立しようと考えている。実際、多階層統合を実際に実現しているソフトウエアは、PhysioDesignerとCellDesignerの連動以外には存在せず、Garuda Allianceなどを通じて幅広いソフトウエアとの連動性を高めることで、この分野のハブとなりデファクトの地位を確立できると考えている。プロジェクト全体にわたるソフトウェアプラットフォームの研究開発が、当グループのミッションである。この目標を実現するために、多階層モデリングを可能とするソフウェアプラットフォームであるPhysioDesignerの開発、CellDesignerの拡張として多様な化合物がネットワーク上で想定しているターゲット以外の分子と相互作用し、ネットワーク全体にどのような影響をあたるかを推定するソフトウェア、PhysioDesignerならびにCellDesignerのモデルをクラウド上で、高速シミュレーションするソフトウェアFLINT、さらには開発したモデルをプロジェクトで共有しより精度を上げるプロセスをサポートするソフトウェアPayaoならびにiPathways+などを開発した。これらの一群のソフトウェアは、当プロジェクトで提唱する国際連携プロジェクトであるThe Garuda Allianceで提供されるGaruda API/Garuda Coreに準拠し、スムーズに連動する例を見ないソフトウェア群に仕上がっている。The Garuda Allianceは、すでに、南カリフォルニア大学、EMBL、エジンバラ大学、マンチェスター大学、モナッシュ大学(豪)、ルクセンブルグシステムバイメディシンセンターなど、国際的に十数機関の共同プロジェクトとして発展を始めている。さらに米国Food and Drug Administration (FDA)もこのプラットフォームならびにそこで可能となる多階層モデル化技術に興味を持ち、実際に一部の研究をこのソフトウェア群を用いて開始している。

この目標を実現するために、多階層モデリングを可能とするソフトウエアプラットフォームであるPhysioDesignerの開発、CellDesignerの拡張として多様な化合物がネットワーク上で想定しているターゲット以外の分子と相互作用し、ネットワーク全体にどのような影響をあたるかを推定するソフトウエア、PhysioDesignerならびにCellDesignerのモデルをクラウド上で、高速シミュレーションするソフトウエアFLINT、さらには開発したモデルをプロジェクトで共有しより精度を上げるプロセスをサポートするソフトウエアPayaoならびにiPathways+などを開発してきた。今年度は、これらのソフトウエアをユーザの評価などを含めたフィードバックを反映させる形で強化を行った。さらに高精度ドッキングシミュレーションシステムは、実際の化合物を利用した実験結果との比較評価において、精度の高さを実証するなど、その成果の有用性が確認されつつある。これらの一群のソフトウエアは、当プロジェクトで提唱する国際連携プロジェクトであるThe Garuda Allianceで提供されるGaruda API/Garuda Coreに準拠し、スムーズに連動する例を見ないソフトウエア群に仕上がっている。国内外の製薬会社、食品メーカー、化粧品メーカーから問い合わせが相次ぎ、一部は、試験的な導入を開始している。また、欧州の産学プロジェクトであるInnovative Medicine Initiative (IMI)などとの連携が進み、製薬プラットフォームとの連動が開始されている。今後、より機能の拡充、使いやすさの向上、さらなる連動性の向上などを進めていく。プロジェクト全体にわたるソフトウエアプラットフォームの研究開発が、当グループのミッションである。
マヨラナフェルミオン描像に基づいた量子スピン系に対する数値的研究

本研究では、磁性体に現れる奇妙な量子状態である量子スピン液体の性質を解明する目的で、新しい数値計算手法の開発を行った。キタエフ模型と呼ばれる理論モデルの厳密解で用いられるマヨラナフェルミオン描像に基づいて、新しい量子モンテカルロ法、動的平均場法、および連続時間量子モンテカルロ法を開発した。それらを用いて、様々な物理量の温度依存性やエネルギー依存性を明らかにし、キタエフ模型に対する候補物質における最新の実験結果との定量的な比較を行うことで、これらの物質において量子スピン液体が発現している強い証拠を与えることに成功した。研究実施計画に沿って研究を進め、以下の研究成果を得た。(1)計算機環境の構築:本研究計画をスムーズに遂行するために、新しい計算機システムを導入し、代表者と分担車で共有して使用できる計算機環境を構築した。(2)計算プログラムの開発・整備:ダイナミクスの計算のために、マヨラナフェルミオン表示に基づいた新しい動的平均場法と連続時間量子モンテカルロ法を開発した。(3)蜂の巣格子状のキタエフモデルにおけるスピンの分数化:申請者らが開発した量子モンテカルロ法を用いて、比熱や同時刻スピン相関などの熱力学的な物理量に、量子スピン液体の特徴のひとつであるスピンの分数化がどのように現れるかを明らかにした。(4)拡張蜂の巣格子上のキタエフモデルにおけるスピンの分数化:量子モンテカルロ法を用いてカイラルスピン液体への有限温度相転移の様子を調べ、トポロジカルに自明な相と非自明な相を含む複雑な相図を明らかにした。(5)蜂の巣格子状のキタエフモデルに対するスピンダイナミクスの計算:上記(2)で開発した手法を用いて、動的スピン構造因子、核磁気緩和率、磁化率など、動的な物理量に計算を行い、スピンの分数化がどのように現れるかを明らかにした。当初の計画にあった研究内容について着実に成果が得られている(上記「研究実績の概要の(1)-(4))にとどまらず、新しく開発したクラスター動的平均場法と連続時間量子モンテカルロ法を組み合わせた研究を遂行し、キタエフモデルにおけるスピンダイナミクスの有限温度での振る舞いを世界で初めて明らかにしたため(「研究実績の概要の(5))。また、これらの研究成果に関して、学術論文を発表するだけでなく、国内外の学会や国際会議等において精力的な成果発表を行い、そこでの参加者との積極的な議論を通じて、さらに新しい研究展開にもつながっているため。前年度の進捗状況をふまえて研究を推進し、以下の研究成果を得た。(1)計算プログラムの改良:スピンダイナミクスの計算のために前年度に開発した計算手法を改良し、プログラムの効率化・高速化と計算精度の向上を行った。具体的には、連続時間量子モンテカルロ法におけるアップデートの効率化と、実振動数への解析接続に用いている最大エントロピー法の実行方法の見直しを行った。(2)スピンダイナミクスの新しい計算手法の開発:(1)で改良した手法と、マヨラナフェルミオン表示を用いた実空間量子モンテカルロ法を組み合わせることで、新しいスピンダイナミクスの計算手法を開発した。これは、前年度に開発したクラスター動的平均場法と連続時間量子モンテカルロ法を組み合わせた手法が、平均場近似による人工的な相転移をもたらしてしまうという問題点を克服し、低温を含む全温度領域をカバーできる手法となっている。現在、この新しい手法を適用して、2次元・3次元の両方の場合について、最低温までのスピンダイナミクスの温度変化を計算している。(3)磁気ラマン散乱の計算:マヨラナフェルミオンの特徴が直接現れる物理量として磁気ラマン散乱に着目し、量子モンテカルロ法を用いた有限温度の計算を行った。計算結果と実験結果の温度依存性を定量的に比較することで、現実の物質でマヨラナフェルミオンが捉えられている可能性を論じた。ここでは、当初より予定していた通り、国外の研究協力者との国際共同研究を行なった。これらの他にも、伝導性パイロクロア酸化物におけるリング構造を形成する磁気モノポールの集団励起の発見や、第二種ワイル半金属のカイラル異常、2次元的カイラルp波超伝導体の渦糸相におけるマヨラナゼロモードとワイル半金属状態の関係を明らかにした。当初計画していた研究内容について着実に成果が得られているだけでなく、前年度の成果をさらに発展させた新しいスピンダイナミクスの計算手法の開発に成功したため(「研究実績の概要の(2))。また、新しい物理量として磁気ラマン散乱に着目し、実験結果との良い一致を示すことで、現実の物質中にマヨラナフェルミオンが存在する証拠を提示した成果は、Nature Physics誌に掲載され、世界的な注目を集めている(「研究実績の概要の(3))。さらに、研究計画の副産物として、周辺の物理に関する新しい知見も得た。これらの研究成果に関して、学術論文を発表するだけでなく、国内外の学会や国際会議等において精力的な成果発表を行い、そこでの参加者との積極的な議論を通じて、さらに新しい研究展開にもつながっている。前年度の進捗状況を踏まえて研究を推進し、以下の研究成果を得た。(1)マヨラナ表示による量子モンテカルロ法の改良その1:グリーン関数多項式展開法を用いたアルゴリズムを実装することで、計算速度の大幅な向上を実現した。これまでの厳密対角化を用いた手法では、全体の計算コストがシステムサイズの4乗にスケールしていたところを、新しい本手法では2乗にまで短縮できることを示した。(2)3次元キタエフ模型が示す気液相転移:(1)で開発した新しい計算手法を用いて、ハイパーオクタゴン格子と呼ばれる

3次元格子上のキタエフ模型が示す有限温度相転移の様子を明らかにした。さらに、(8,3)c, (9,3)aと呼ばれる格子についても計算を進め、新しいタイプの相転移やクロスオーバーに関する知見を得ている。(3)マヨラナ表示による量子モンテカルロ法の改良その2:機械学習の手法を取り込んだ改良を試みている。具体的には、self-learningモンテカルロ法と呼ばれる手法を参考に、キタエフ模型に適した新しいアルゴリズム開発を行なっている。テスト計算を行い、十分なパフォーマンスが出ることを確認している。(4)磁場中のキタエフ模型に対する新しい数値計算手法の開発:近年注目を集めている磁場効果を明らかにする目的で、磁場中のキタエフ模型に適用可能な連続時間量子モンテカルロ法の開発を行なった。具体的には、マヨラナ表示によるアルゴリズムと、元のスピン表示によるアルゴリズムの両方を実装し、磁場の方向によって両手法の実効性を調べた。これらの手法により、磁化、スピン相関、核磁気共鳴におけるスピン緩和率の温度・磁場依存性を明らかにした。本研究では、磁性体に現れる奇妙な量子状態である量子スピン液体の性質を解明する目的で、新しい数値計算手法の開発を行った。キタエフ模型と呼ばれる理論モデルの厳密解で用いられるマヨラナフェルミオン描像に基づいて、新しい量子モンテカルロ法、動的平均場法、および連続時間量子モンテカルロ法を開発した。それらを用いて、様々な物理量の温度依存性やエネルギー依存性を明らかにし、キタエフ模型に対する候補物質における最新の実験結果との定量的な比較を行うことで、これらの物質において量子スピン液体が発現している強い証拠を与えることに成功した。これまでの順調な研究の進捗を踏まえて、予定通り平成28年度の研究計画を遂行する。その一部は前倒して得ることができているため、さらに積極的な研究を先取りして遂行する。また、学会や国際会議等の参加者との議論を通じてさらに新しい問題も着想しているため、それらについても発展・進化を図る。これまでの順調な研究の進捗を踏まえて、予定通り平成29年度の研究計画を遂行する。その一部は前倒して得ることができているため、さらに野心的な研究展開を探る。最終年度として、これまでの研究をとりまとめる。物性理論研究分担者が繰り越したため。次年度に研究分担者が使用する。
口腔前癌病変における各種癌抑制遺伝子の検索

1.DNAの抽出ホルマリン固定後にパラフィン包埋された標本を薄切(4-5μm)、yleneにて脱パラ後粉砕し、proteinaseKに溶解してDNAを抽出した。3.結果1.DNAの抽出ホルマリン固定後にパラフィン包埋された標本を薄切(4-5μm)、yleneにて脱パラ後粉砕し、proteinaseKに溶解してDNAを抽出した。3.結果
イオ火山活動に対する木星磁気圏の応答

木星内部磁気圏には、多数の火山を持つ衛星イオが存在する。イオでは、多量の火山性ガス発生し、電離したガスはイオ重力圏を脱出し、木星磁気圏プラズマとなる。太陽風によってプラズマが供給される地球の磁気圏とは異なり、「イオ山→イオ大気→イオ電離圏→木星内部磁気圏→木星中間・外部磁気圏」というプロセスが存在することが予想されるが、このプロセスが定量的に示されたことは未だかつてない。本特別研究員は、ウィーンで行われた国際学会EGUや、幕張で行われた日本地球科学連合学会で情報収集を行い、ハッブル宇宙望遠鏡で得られた、木星磁気圏の重要な現象である、木星オーロラのデータを得た。これらの情報を踏まえた上で、チリ・東京大学アタカマ天文台に於いて、中間赤外線観測でイオの火山活動度を測定し、所属研究室のハレアカラ高高度無人観測所で、イオ電離圏イオンが流出再中性化して生じるナトリウム雲の観測を昨年度より継続して行った。これらのデータや海外学会で得たデータ、及び本人が解析した木星オーロラ性の電波強度の結果より、イオの火山活動の変化に応じて、木星磁気圏のプラズマの量、木星オーロラの形状や明るさが変化している様子がとらえられた。本特別研究員は、シンガポールで行われた国際学会AOGSや、幕張で行われた日本地球科学連合学会、金沢での地球電磁気・地球惑星圏学会で、情報収集を行い、木星磁気圏についての最新の研究結果を得た。これらの情報を踏まえた上で、チリ・東京大学アタカマ天文台に於いて、中間赤外線観測でイオの火山活動度を測定し、所属研究室のハレアカラ高高度無人観測所で、イオ電離圏イオンが流出再中性化して生じるナトリウム雲の観測を行った。観測機器の不調などの困難もありながら、国内グループとしては初めて、イオの火山活動の変化の検出に成功し、また、火山活動による温度変化についてもデータを得ることができた。イオの火山活動に応じて、ナトリウム雲の規模が変化していることも突き止め、磁気圏へのプラズマ供給がイオの火山活動に敏感に反応することを示唆した。これは、木星磁気圏環境が、地球のように太陽風だけに依存するものではない、複雑なものであることを示す新しい結菓である。また、所属研究室で過去10年に渡って得られている木星磁気圏の光学観測データを解析し、過去の研究では見られていないような、イオの火山が原因と思われる短期変動を見出した。この詳細についてついて論文を執筆し、現在投稿・審査中である。
中小企業の社会的責任論：ソーシャル・キャピタルからのパフォーマンス評価

従来のCSR研究では,大企業を主な分析対象とし,ステークホルダー理論によってパフォーマンスへの影響が説明されてきた.しかし,この枠組では,中小企業のCSR活動は慈善活動やコストとして把握され,パフォーマンスへの影響を捉えにくかった.近年,中小企業のCSR活動にはソーシャル・キャピタルへの投資という側面があるとの有力仮説があり,ソーシャル・キャピタル理論からの説明の必要性が指摘されている.本研究では,ソーシャル・キャピタル理論を分析フレームワークとして,定性・定量調査による包括的研究を実施することで,中小企業のCSR活動がパフォーマンスに及ぼす正および負の影響とその発生メカニズムを検討する.従来のCSR研究では,大企業を主な分析対象とし,ステークホルダー理論によってパフォーマンスへの影響が説明されてきた.しかし,この枠組では,中小企業のCSR活動は慈善活動やコストとして把握され,パフォーマンスへの影響を捉えにくかった.近年,中小企業のCSR活動にはソーシャル・キャピタルへの投資という側面があるとの有力仮説があり,ソーシャル・キャピタル理論からの説明の必要性が指摘されている.本研究では,ソーシャル・キャピタル理論を分析フレームワークとして,定性・定量調査による包括的研究を実施することで,中小企業のCSR活動がパフォーマンスに及ぼす正および負の影響とその発生メカニズムを検討する.
障害児を持つ家族の障害受容～近親者の理解・受容と両親の受容との関連～

障害児に対する支援においては、障害児本人のみならず、その家族に対する支援の重要性が明らかとなっている。これまで障害児の家族研究においては、母親が主な研究対象となってきた。しかし、家族の受容や心理、それらが障害児にどのような影響を及ぼすかを明らかにするためには、母親のみならず、父親や祖父母、また他の近親者の受容状況や心理を明らかにすることも重要である。そのため本研究においては、質問紙調査及び面接調査を通して、障害児をもつ両親、祖父母、他の近親者の受容や心理を明らかにすることを目標とした。25年度においては、質問紙を作成するため、「障害受容」研究においての理論的背景を詳細に調査し、質問紙で具体的にどのようなことを問うのかを研究した。本研究は、障害児をもつ祖父母および他の近親者の障害受容過程や受容の程度、障害に対する理解が両親の受容の程度とどのように関連しているかを明らかにするものである。そのための方法として、障害児をもつ祖父母、他の親戚、両親に対する質問紙調査さらには面接調査を行うこととする。当初の研究計画では、24年度において障害児をもつ祖父母に対する質問紙調査、障害児をもつ両親に対する質問紙調査、それに基づき祖父母の受容と両親の受容との関連を分析する予定であった。しかし障害児をもつ家族の研究において、これまで行われてきた研究の多くは、母親を対象としたものであり、障害児を孫にもつ祖父母の受容を取り上げた研究は極めて少なく、他の近親者の受容や理解を取り上げた研究は現在のところ他に見当たらない。そのため、24年度においては質問紙調査実施に向けて、その内容の検討を行うため障害受容を取り上げた国内および海外の先行研究の調査を主に行った。「障害受容」という長い年月にわた複雑な心理過程を研究するにあたっては、倫理的な側面からも含め、質問紙の内容を充分検討する必要があるためである。さらに、「障害受容」という用語の使用の是非、また本研究における「障害観」を明らかにするため、「障害認識」の概念についても文献を通し、研究を行った。質問紙を作成するにあたっては、研究者自身の「障害観」を確立させておく必要があり、その立場・捉え方が質問紙に直接影響するためである。以上のように、24年度においては文献研究を通し、今後の研究への展望を開いた。本研究における「障害の捉え方」を構築するため、当初の計画以上に文献研究に時間を割く必要が生じた。しかし調査対象者の心理を的確に捉え、質の高い質問紙を作成するためには重要な研究でもあった。障害児をもつ祖父母に対する質問紙調査、また障害児をもつ両親に対する質問紙調査を実施する。さらにそれらを受けて、祖父母の受容と両親の受容の関連を分析する。併せて面接調査として祖父母、他の近親者、両親への半構造化面接を行うこととする。主な必要経費として、通信費、調査協力者への謝金、データ処理に係る謝金が必要となる。その他質問紙の印刷費、文献購入費が必要となる。
腟液特異発現タンパク質を指標とした新規腟液証明法の開発

研究目的犯罪現場等から採取される様々なヒトの体液についてその由来を同定することは、主要な個人識別手法であるDNA型鑑定に先立って行われており、犯罪捜査において極めて重要である。腟液は特に性犯罪現場に多く遺留される重要な体液種の一つであるが、その証明法は確立されていない。本研究では、腟液に特徴的に発現している2つのタンパク質を利用した新規証明法の開発を目的とした。研究方法ELISA及び逆転写(RT)リアルタイムPCR法により、(1)体液種特異性、(2)検出限界、(3)斑痕試料に対する適用性等について検討した。研究成果ELISAでは、2つの指標タンパク質は他の体液種と比較して生理周期に寄らず、高い吸光度を示した。陳旧化した腟液斑においても高い検出率を示し、ELISAによる法科学的な腟液識別が可能と考えられた。RTリアルタイムPCR法では、2つの指標の内の1つは十分な体液種特異性を示さなかった。残りの1つは一部の唾液試料からも検出されたが、全ての腟液試料から検出された。そこで、唾液に特異的なHistatin3と組み合わせた同時検出を試みたところ、生理周期に寄らず、腟液の識別が可能であった。陳旧化した腟液斑痕においては検出感度の低下が認められたものの、高い検出率を示した。一方、腟液と唾液が混合している場合には識別が困難となる可能性が考えられた。本研究において、2種類の手法による新たな腟液証明法を開発することができた。前者は検出感度、陳旧試料及び混合体液試料に対する適用性においてより有用であると考えられるが、RTリアルタイムPCR法では迅速な検査が可能である。試料の状態に応じて2つの検査手法を使い分けることで、より効率的な鑑定が可能になると考えられた。
視床下部Sirt1によるエネルギーバランス制御の分子機構の解明

NAD^+依存性脱アセチル化酵素Sirt1のエネルギーバランス調節への役割を検討するために、POMCもしくはAgRPニューロンでのコンディショナルノックイン(KI)マウスを作製・解析した。その結果、POMCニューロンのSirt1は交感神経系を介してエネルギー消費を刺激し、AgRPニューロンのSirt1は摂食を抑制し、エネルギーバランスを負に制御する。食事性肥満は視床下部Sirt1による抗肥満効果を抑制することが明らかになった。加齢や摂取エネルギーの過剰は肥満を惹起するが、摂取カロリー制限は健康長寿をもたらし、この効果にNAD+依存性タンパク脱アセチル化酵素であるSirt1は重要である。視床下部弓状核にあるPOMCニューロン及びAgRPニューロンは全身のエネルギーバランスを制御する。他方、弓状核のSirt1は加齢とともに減少する。そこで、我々はPOMCニューロンおよびAgRPニューロンでのSirt1過剰発現を行い、加齢に伴う体重増加への影響を検討した。POMCニューロンでの野生型Sirt1の過剰発現は、摂食量の変化を伴わず基礎代謝亢進により加齢に伴う体重増加を抑制した。基礎代謝の亢進は脂肪組織への交感神経活性の上昇を伴い、褐色脂肪細胞のミトコンドリア関連遺伝子の発現亢進、寒冷刺激時の体温維持および白色皮下脂肪の褐色化の亢進、および脂質分解の亢進が認められた。それに対しAgRPニューロンでの野生型Sirt1の過剰発現は、基礎代謝の変化を伴わず摂食量の抑制により加齢に伴う体重増加を抑制した。これらの表現型はオスでのみ認められた。レプチンシグナルの表現型はオスで強く出るが、これらのマウスでは若齢時からレプチン感受性の亢進を認めた。しかし、高脂肪高ショ糖食負荷による食事性肥満に対しては抵抗性を示さず、Sirt1過剰発現による体重増加抑制効果は完全に消失した。食事性肥満では視床下部弓状核でのSirt1過剰発現の減弱および視床下部NAD+含量の減少が認められ、Sirt1の機能が阻害されたことが表現型の消失を引き起こしたと考えられた。POMCニューロンのSirt1は交感神経系を介してエネルギー消費を刺激し、AgRPニューロンのSirt1は摂食を抑制し、エネルギーバランスを負に制御する。これらの効果にはレプチン感受性の亢進を伴う。食事性肥満は視床下部Sirt1機能を阻害し、エネルギーバランス制御機構を破綻させる。Pomc陽性神経細胞でのSirt1の強制発現は、脂肪組織への交感神経性入力を増やしてエネルギー消費を上げることで抗肥満効果を示すことが分かった。具体的には、オスのPomc-Sirt1-KIマウスは普通食飼育下でコントロールに比べて体重が有意に低下しており、精巣周囲白色脂肪は軽く、脂肪細胞が小型化していた。摂食量は変わらなかったが、基礎代謝亢進と血漿甲状腺ホルモン(T4)の有意な上昇を認めた。しかし、T3負荷試験では有意な抑制は認められず、視床下部ー下垂体ー甲状腺系の機能亢進は軽微であることが分かった。そこで、脂肪組織への交感神経活動を測定する解析を行った。その結果、褐色脂肪組織ではPGC-1α、Tfam、Ucp1、Ucp2の発現亢進を認めた。また、脂質分解の亢進及び寒冷刺激時の体温上昇を認めた。しかし、食事性肥満モデルではこれらの抗肥満効果が消失した。Agrp陽性神経細胞でのSirt1の強制発現は、エネルギー消費への影響はなしに摂食量を抑制することで抗肥満効果を示すことが分かった。具体的には、オスのAgrp-Sirt1-KIマウスでは、基礎代謝と自発運動に変化はなく、摂食量の抑制による体重減少を認めた。これらのマウスの雌では有意な変化は認められなかった。一方、酵素不活性型のSirt1(H355Y)を発現するメスのAgrp-Sirt1(H355Y)-KIマウスは、摂食量の増加を伴った体重増加を認めた。しかし、食事性肥満モデルではこちらも抗肥満効果が消失した。当初はAgRP陽性神経細胞でのSirt1強制発現の影響を平成24年度に解析する予定であったが、マウスの交配がうまく進み、平成23年度に解析することができた。平成23年度の研究結果より、視床下部弓状核のAgrpおよびPomc陽性神経細胞でのSirt1強制発現による抗肥満効果が、食事性肥満モデルで消失することが分かった。そこで、平成24年度にはこの抗肥満効果消失の分子メカニズムを追求する。全て消耗品に使う予定です。1,400,000千円(その内訳)実験用動物・飼育費400,000千円分子生物学実験用試薬700,000千円

呼吸代謝行動量解析システム消耗品300,000千円H23年度に交付申請した際のH24年度の費目内訳では、物品費、旅費、その他の費目に予算が計上されていましたが、今回は消耗品費のみに使用する予定に変更しました。