hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルツハイマー病のミトコンドリア機能とアミロイド、糖代謝、タウとの病態関連研究

FDG-PET、タウ病変、アポEとの関連を評価するとともに、ミトコンドリア機能の低下とアミロイド病変、糖代謝、臨床症状に与える役割を明らかにしていく。アルツハイマー病(AD)症例の臨床評価、PET撮像はほぼ完了している。データ解析に関しては、[18F]BCPPに関して、standardized uptake value ratio(SUVR)法を用いた、Binding Potential(BPND)の推定方法の条件設定を行った。これに伴い、統計画像解析ソフトstatistical parametric mapping(SPM)による統計画像解析とregion of interest(ROI法)(参照領域法)によるSUVR値の比較検討が可能となった。さらに、健常対照群の[18F]BCPPとのSUVR画像の比較を行った。結果、ROI法では、AD症例群では、海馬における集積低下が明らかであり、SPM法では、前頭葉、頭頂葉、側頭葉、帯状回におよぶ領域で集積の低下が明らかであった。また、[18F]BCPPの集積は、CDR0.5相当に認知症を呈するAD群では側頭葉から頭頂にかけて軽度に低下していたが、CDR1相当に認知症を呈するAD群では、集積低下がさらに広がり、前頭葉にも及んでいた。また、Mini-Mental State Examinationの点数と側頭葉から頭頂葉の、[18F]BCPPの集積低下とには有意な相関関係を示した。同部位のミトコンドリア機能の低下を示唆するとともに、[18F]FDG-PETによる糖代謝の低下とは異なる分布領域を示した。さらに、認知症の進展とミトコンドリア機能の低下には相関を示すことが示唆された。研究成果は、第59回神経学会学術大会にて英語にて口頭発表予定である。アルツハイマー病(AD)は認知症の中で最も多い疾患であり、ADの病態解明と治療法の確立は重要な課題である。ADの主要病理は、アミロイドの蓄積によって引き起こされたタウの沈着とそれにともなう神経細胞死であるが、神経細胞死には、ミトコンドリア機能障害が関わっているとされている。そこで、新たに開発されたミトコンドリア電子伝達系酵素複合体1(MC-1)の活性を評価できる薬剤[18F]BCPPを用いてミトコンドリア機能障害の分布・程度をポジトロン断層法(PET)で撮像し、認知機能障害、アミロイド沈着、糖代謝、タウ病変、脳萎縮、ADの危険因子であるアポリポタンパクE多型との関連を検討することで、網羅的にミトコンドリア機能障害のAD病理と病態への関わりを明らかにすることを目指す。AD症例の[18F]BCPP SUVRの低下は、側頭葉、前頭葉、頭頂葉、特に海馬傍回で明らかであった。この分布は、[18F]FDGにて評価される、後部帯状回から楔前部の糖代謝の低下といった特徴と明らかに異なるものであった。さらに[18F]BCPPの集積低下は早期AD群でも明らかであったが、早期ADでは、[18F]FDGの低下はごく限定された脳部位のみに認められた。以上より、[18F]BCPPによるミトコンドリア機能障害の評価は、ADの早期診断に臨床応用できる可能性が示唆された。AD症例の全般的認知機能を評価するMini Mental State Examination(MMSE)の低下は、内側・外側側頭葉の[18F]BCPPの集積低下と関連を認めた。
15世紀のブルゴーニュ宮廷美術における肖像の「ブランド」をめぐる総合的研究

まず1分析の基盤として、板絵・彫刻・写本などの媒体に描かれたフィリップ善良公の肖像の基本情報の整理を行い、表現の次元を肖像・祈祷者像・広義における公の表象(扮装肖像)に分類する。2肖像表現を分析し、写実性と装飾性、および象徴性を合わせ持つ表現コードを「ブルゴーニュ・ブランド」として規定する。つぎに3肖像の機能の比較を通して、フィリップ善良公が意識的に媒体を使い分けていたことを示す。そして4公の肖像(コピーも含む)とその表現コードが、公の後継者や他の宮廷に受容され、普及する様子をたどる。
公的助成による技術普及と波及効果：構造推定を用いた太陽光発電と電力市場の分析

住宅用太陽光発電への補助金および余剰電力買取制度がクリーンテクノロジーの普及に与えた影響を構造推定モデルを利用して分析した。また、温室効果ガスの排出量の削減を含めた社会余剰の観点から費用対効果を計算した。この結果、これら制度は太陽光発電の普及に大きく寄与したものの、その費用対効果は温室効果ガスの削減効果の経済価値を市場取引価格や社会的費用よりも大きく見積もらない限り正当化されないことが分かった。1.太陽光発電の普及に関して実施された補助金制度や余剰電力買取制度がどのような影響をもたらすのか、特に住宅用の太陽光発電の普及と家庭の電力消費に与える影響を分析するための経済モデルの構築をおこなった。住宅用太陽光発電への補助金制度(1994年)は、一般家庭が太陽光発電システムを導入する際に設置容量(kW)に応じて一定額が給付される制度である。また余剰電力買取制度(2009年11月)は既設及び新規導入される太陽光発電システムについて、余剰電力を従来の2倍となる48円/kWhにて10年間買取ることを保証する制度である。これら制度のもとで、消費者は太陽光発電の導入にかかる初期の経済負担と将来的な電力消費や売電収入のトレード・オフを考慮して意思決定するものと考えられる。この点を踏まえて太陽光発電を入れるか、入れないかという離散的な意思決定と、電力をどれだけ消費するか(売電するか)という連続的な意思決定を同時に説明する消費者行動モデルを考案した。また、このモデルを使った実証分析を行うために必要な太陽光発電の導入量、価格、売電量などのデータ収集も併せて行った。2.上記の理論的な内容については、2013年9月に行われた日本経済学会秋季大会の特別セッション「構造型と誘導型」にて研究報告を行った。3.太陽光発電に関してこれまでに行った補助金政策の普及効果と社会厚生についての研究内容をまとめたものを含めて書籍を出版した(『プロダクト・イノベーションの経済分析』、大橋弘(編)、東京大学出版会、2014年2月)。3.太陽光発電とともにクリーンエネルギーとしての普及が期待されている都市ガスについて、都市ガス産業でこれまでに行われた段階的な規制緩和が民間事業者の市場参入に与える影響の分析を行った。この研究成果については東京ガスが主催するガス事業研究会の報告書(『都市ガスの新規参入に関する地域格差の分析』および、『都市ガス事業者の地域別参入格差に関する考察』)にまとめている。なお、この論文は今後、都市エネルギー協会のWebサイトで公開される予定である。産業組織論分析フレームワークの構築についてはおおむね順調に進捗したと言える。ある家庭が太陽光発電を導入するかの意思決定は、太陽光発電の導入にかかる初期の経済負担と、将来的な電力消費および売電収入に関してトレード・オフが存在する。消費者行動をモデル化する際に問題となるのは、太陽光発電を導入する家庭と導入しない家庭では節電や売電に対する意識にかなり差があると考えられる点である。これは太陽光発電を導入する家庭は電力不足に対する危機意識が高いというだけでなく、節電によって売電収入が増加するため、より節電する経済的なインセンティブが働くためである。したがって家庭の太陽光発電導入と電力消費の関係を正しく分析するには、互いに関連した2つの意思決定を同時に説明する経済モデルが必要となる。この点については、先行研究にあげられるMarketing Science掲載のNair, Dube, Chintagunta (2005)が特に参考になった。この研究では互いに関連をもった離散的な選択と連続的な意思決定を1つの効用関数で説明する。このモデルを修正することで、太陽光発電の導入と電力消費に関する意思決定をうまく表現することが可能となった。今後の方策については、まず構築した経済モデルを使って分析を行うためのプログラムを作成する。プログラミング作成では主としてC++言語を使う予定である。また分析の進捗に合わせて論文執筆を進めるとともに学会報告を予定している。研究報告では日本経済学会、European Association for Researches in Industrial Economics, American Econometric Society等を計画している。
フレキシブルマイクロマシニングにおけるナノインプロセス計測に関する研究

マイクロメカニズムを高い加工精度、信頼性、生産性をもってフレキシブルに制作するためにはナノメートルオーダ測定分解能を有し、加工状態をリアルタイムで監視することが可能なナノインプロセス計測技術が必要不可欠となる。本研究は、物体表面で回折、散乱したレーザ光の位相情報を回復することによって数μmから数mmの微小物体形状をナノメートルオーダの分解能をもって3次元的に再生できる逆散乱位相法を確立し、ナノインプロセス計測へ適用することを目的としたものである。本年度は、前年度に構築した光学的フーリエ変換に基づく逆散乱位相情報抽出アルゴリズムおよびシミュレーションに基づき、微細3次元形状測定システムの製作および検証実験を行った。当該年度の成果をまとめると以下のようになる。(1)逆散乱位相法に基づく微細3次元形状測定システムの構築短波長のArイオンレーザ(波長488nm,160mw)を光源に用い、物体からの直接光と指数減少フィルタを通して得られる変調光を測定する逆散乱位相光学系を製作した。光学系の構成は、Arイオンレーザの平行平面波を拡大および縮小する光学系、シュミレータによって決定した測定に最適な指数係数を有する指数フィルタおよび広範囲のフーリエ変換像を検出出来る走査可能なCCDエリアセンサなどから成っている。さらに、回折光から微小物体3次元形状を再生するためのデータ処理ソフトウエアをEWS上に構築した。(2)三角形微細溝形状の形状回復実験本測定装置を研究室のクリーンルーム(クラス10以下)内に設置し、刃先角170度の単結晶ダイヤモンドバイトを用いて作成した、ピッチ10μm,深さ0.4μmの三角形微細溝形状の形状回復実験を行った。この実験において、サブミクロンオーダの微細形状が物体光と指数型光減少フィルタを通して得られた変調光から再生できることを明らかにし、提案する逆散乱位相法の有効性を定量的に示した。大きさが数mm以下の微小な機械であるマイクロメカニズムを高い加工精度・信頼性・生産性をもって製作するためにはナノインプロセス計測が必要不可欠である。そこで本研究は,3次元物体形状からのレーザ散乱光の位相情報を回復することによって,微細加工形状をナノメートル(nm)の分解能で高速に再生することが可能な光学的フーリエ変換に基づく光逆散乱位相法を構築することである。当該年度の研究成果をまとめると以下のとうりである。(1)光学的フーリエ変換理論に基づいて位相回復理論の展開を行い,境界条件を考慮した場合の近似解に対する計算機処理のための位相回復アルゴリズムを構築した。すなわち,平行平面波を指数関数減少フィルタに通した場合と通さない場合に得られる微小物体の2つのフーリエ変換像から,位相を抽出し画像を回復するアルゴリズムをC言語を用いてワークステーションに構築した。(2)上記の位相回復アルゴリズムを用いて三角形,台形,非対称三角形の代表的な微細溝形状の位相回復の実験を計算機で行うことによって,本測定法の誤差特性を解析した。その結果,誤差特性は形状の代表値であるピッチpと高さHに密接に関係しており,微細形状を高精度に位相回復するためには,最適な指数関数減少フィルタの係数YCが存在し,形状によってYCは異なることが分かった。(3)高さH,ピッチP,フィルタ係数YCからなる特性値YC(P/H)から,誤差が最小になる指数関数減少フィルタの係数を求めることができ,このフィルタ係数を用いることによって,光逆散乱位相法はナノメートルオーダの分解能で微細溝形状の位相回復を可能にすることが明らかになった。(4)レーザ光の可

干渉な平行平面波を拡大および縮小できる光学系,指数関数減少フィルタの係数を自由に制御できる液晶素子,広範囲にフーリエ変換像を検出できる移動可能なCCDエリアセンサなどからなる光逆散乱位相光学系の設計を行った。一層精密化、微細化する微小な機械であるマイクロメカニズムをフレキシブルにしかも高い加工精度、信頼性、生産性をもって製作するためにはナノメータオーダの測定分解能を有し,加工状態をリアルタイムで監視することが可能なナノインプロセス計測技術が必要不可欠となる。そこで本研究は、物体表面で回折、散乱したレーザ光の位相情報を回復することによって数μmから数mmの微小物体形状をナノメータオーダの分解能をもって3次元的に再生することができる逆散乱位相法を確立し、ナノインプロセス計測へ適用することを目的としたものである。すなわち光波動位相情報の伝播特性を解析することによって位相回復理論を構築し、また物体光と変調光から微小物体形状の位相分布を抽出できる逆散乱位相光学系を製作し、得られた位相情報から3次元物体形状を再生することによって本測定法の有効性を検証する。前年度の光学的フーリエ変換に基づく逆散乱位相情報抽出アルゴリズムの構築と逆散乱位相法の適用範囲の検討によって、測定精度に影響をおよぼす主な因子は、微細形状のピッチ(幅)w、高さh、レーザスポットサイズd、指数減少フィルタの係数c、サンプリング数nであることを明らかにした。本年度はこれらの成果に基づき微細3次元形状測定システムを製作し逆散乱位相法の検証実験を行った。当該年度の研究成果をまとめると以下のようになる.(1)逆散乱位相法に基づく微細3次元形状測定システムの構築短波長レーザとしてArイオンレーザ(波長488nm,160mw)を光源に用い,物体からの直接光と指数減少フィルタを通して得られる変調光を測定する逆散乱位相光学系を製作した.光学系の構成は、Arイオンレーザの平行平面波を拡大および縮小する光学系,シュミレータによって測定に最適な指数係数を決定しその濃淡画像を表示したモニタ画像を撮影することによって作成した指数フィルタおよび広範囲のフーリエ変換像を検出できる走査可能なCCDエリアセンサなどから成っている.さらに,測定によって得られた位相情報から微小物体3次元形状を再生するためのデータ処理ソフトウェアをエンジニアリングワークステーション上に構築した。(2)三角形微細溝形状の形状回復実験本測定装置を研究室のクリーンルーム(クラス10以下)内に設置し、刃先角170度の単結晶ダイヤモンドバイトを用いて作成した。ピッチ10μm,深さ0.4μmの三角形微細溝形状の形状回復実験を行った.この実験において、サブミクロンオーダの微細形状が物体光と指数型光減少フィルタを通して得られた変調光から再生できることを明らかにし,提案する逆散乱位相法の有効性を定量的に示した.
骨塩量規定遺伝子を用いた骨粗鬆症スクリーニング法開発に関する研究

I.対象:関東在住の56組の双生児(一卵性、二卵性)および一般健康女性118名。姉妹16組。CII.方法:生活習慣を調査票により収集し、遺伝子マーカーとしてビタミンD受容体(VDR)遺伝子多型(BsmI、ApaIおよびTaqI)、エストロゲン受容体遺伝子多型(PvuII、XbaI、繰り返し配列)およびオステオカルシン(OC)遺伝子多型を観察した。III.結果:一卵性双生児間の骨密度の一致率は二卵性双生児間の一致率に比べて有意に高かく、骨密度に対する遺伝要因の関与を支持した。遺伝子マーカーに関してはANOVA分析により骨密度はVDR遺伝子多型と有意な関係を示した。BBの骨密度がbbの骨密度より低く、Bbはその中間の値であった。骨密度変化率はBB、Bb、bbの順に減少率が大きく、有意差を認めた。PvuII-遺伝子多型は有意差はないもののPPの骨密度が高値で、Pp、ppの順に骨密度が低くなっていた。また、VDR遺伝子多型や体重、年齢などで調整した骨密度では有意にその関連を認めた。XbaIではXXが他の遺伝子型に比べて骨密度が高く、ANOVAで有意差を示した。さらに、ハプロタイプではPPXX型が他の遺伝子型に比べて有為に骨密度が高くなっていた。OC遺伝子はHindIIIによる制限酵素断片長多型を観察し、骨密度との関連を検討した結果、allele Hをもつ群ともたない群で骨密度のZscoreを比較するとHをもつ群が有意に骨密度が低くなっており、OC遺伝子も骨密度に関連していることが示唆された。また、罹患同胞対法による分析は症例数が足らず意味のある結果を見出せなかった。IV.結論:遺伝子マーカーは骨粗髭症のリスクを評価する上で重要であるが、その寄与は数%である。しかし、遺伝子の組み合わせで、骨粗髭症予知のマーカーになる可能性がある。姉妹16組。I.対象の収集:関東在住の5年前の骨塩量測走に参加した50組の双生児(一卵性、二卵性)に対して生活習慣等のアンケート調査を実施し、現在集計中である。また、山梨県在住の新たな双生児50組の収集を目指して募集中であるが、現在のところ数組が登録されているのみである。II.ゲノムDNAの抽出:収集した対象者の末梢血白血球よりフェノール抽出法によりPCRの鋳型としてのゲノムDNAを拙出は終了した。III.遺伝子多型の観察:今回は関連分析の結果を示す。エストロゲン受容体遺伝子多型(PvuII,XbaI.繰り返し配列)、ビタミンD遺伝子多型(BsmI,ApaIおよびTaqI)を観察した。結果はANOVA分析により1992年、1993年ともに骨密度はVDR遺伝子多型と有意な関係を示した。両測定ともに対立遺伝子Bのホモ接合体の骨密度が対立遺伝子bのホモ接合体の骨密度より低く、ヘテロ接合体はその中間の値であった。PvuII遺伝子多型は有意差はないもののPPの骨密度が高値で、Pp、ppの順に骨密度が低くなっていった。また、ビタミンD受容体遺伝子多型や体重、年齢などで調整した骨密度では有意にその関連を認めた(図2-1)。

XbaIではXXが他の遺伝子型に比べて骨密度が高く、ANOVAで有意差を示した(ビタミンD受容体遺伝子多型、体重、年齢での補正した骨密度との関連は図2-2)。さらに、ハプロタイプではPPXX型が他の遺伝子型に比べて有為に骨密度が高くなっていた。オステオカルシン遺伝子はその遺伝子を約300bpに分けた断片によるPCR-SSCP方により見いだした遺伝子多型(奈良県立医大土肥祥子先生)を用い、骨密度との関連を検討した。オステオカルシン遺伝子多型と骨密度との関連は見いだせなかった。さらに対象を集め、連鎖分析を行う予定である。I.対象:関東在住の56組の双生児(一卵性、二卵性)および一般健康女性118名。姉妹16組。II.方法:生活習慣を調査票により収集し、遺伝子マーカーとしてビタミンD受容体(VDR)遺伝子多型(BsmI.ApaIおよびTaqI)、エストロゲン受容体遺伝子多型(PvuII、XbaI、繰り返し配列)およびオステオカルシン(OC)遺伝子多型を観察した。III.結果:一卵性双生児間の骨密度の一致率は二卵性双生児間の一致率に比べて有意に高かく、骨密度に対する遺伝要因の関与を支持した。遺伝子マーカーに関しては,ANOVA分析により骨密度はVDR遺伝子多型と有意な関係を示した。BBの骨密度がbbの骨密度より低く、Bbはその中間の値であった。骨密度変化率はBB、Bb、bbの順に減少率が大きく、有意差を認めた。PvuII遺伝子多型は有意差はないもののPPの骨密度が高値で、Pp、ppの順に骨密度が低くなっていた。また、VDR遺伝子多型や体重、年齢などで調整した骨密度では有意にその関連を認めた。XbaIではXXが他の遺伝子型に比べて骨密度が高く、ANOVAで有意差を示した。OC遺伝子はHindIIIによる制限酵素断片長多型を観察し、骨密度との関連を検討した結果、allele Hをもつ群ともたない群で骨密度のZ scoreを比較するとHをもつ群が有意に骨密度が低くなっており、OC遺伝子も骨密度に関連していることが示唆された。また、罹患同胞対法による分析は症例数が足らず意味のある結果を見出せなかった。IV.結論:遺伝子マーカーは骨粗鬆症のリスクを評価する上で重要であるが、その寄与は数%である。しかし、遺伝子の組み合わせで、骨粗鬆症予知のマーカーになる可能性がある。
近世和泉国における「かわた」村の村落構造に関する研究

近世畿内における「かわた」(穢多)集団は、百姓村の中に小規模に集住する関東とは異なり、人数の多いかわた村として存在していた。これまでかわたの研究は、身分的な側面(皮革・草場・差別など)にのみ注目する傾向があったが、本研究ではさらに彼らの畿内における存在形態、すなわち「村」の側面から検討することで、集団としてのあり方を総合的に捉えなおすことを目指している。今年度はこれまでの研究をとりまとめ、学位申請論文「近世和泉国におけるかわた村の研究-泉郡南王子村を中心に-」を提出した。その内容は、(1)和泉国泉郡南王子村についての実証研究と、(2)先行研究整理と本研究の位置づけからなる。09年度の取り組みとの関係について以下述べる。(1)は17世紀から19世紀後期にいたるかわた集団の成立・展開、ならびに地域社会との関係を明らかにすることを目的とする。このうち地域社会との関係について重点をおき、08年度に検討を行った信太郷七ヶ村と南王子村との争論を論文化するとともに、その原因の一つである南王子村における人口増加と周辺村での人口停滞、それに由来する耕作請負についても分析した。また、かわた身分特有の斃牛馬処理権と草場についても、場先の村々との関係や南王子村内での権利関係に注目して検討を行った。(2)では、これまでの先行研究を整理した上で、南王子村の個別分析を通じて、a行政的な存在形態がかわた村の内部構造を規定すること、b村政レベルと生活共同体レベルの統一的把握の重要性、c周辺地域社会との生活関係に応じた諸レベルの分別の3点について成果と課題をとりまとめた。本課題の目的は、これまで差別などの身分に関わる面から研究されることの多かった「かわた」(穢多)を、畿内では村という存在形態をとる点に注目しながら捉え直すことである。ほぼ村落構造と一致する形で展開する彼らの集団としてのあり様を、和泉の事例を中心に検討し、畿内のかわた全体に広げようとする試みである。今年度はその第一段階として、(1)泉州南王子村が村請制村化する経緯、(2)18世紀後期における内部構造の転換、(3)史料調査、(4)かわたをめぐる先行研究、について主な検討を行った。以下順に述べる。(1)王子村内に居住していたかわたが、南王子村という村請制村となる経緯は、当該地域における太閤検地時の土地把握のなされ方とその後の解消という経過と深く関わっていた。これはかわた村にとどまらない広範な地域社会のあり方を検討しなければ「村」を研究できないこと、また太閤検地がある地域で具体的にどのように行われ、影響を与えたのかを明らかにした点でも大きな意味があったと考えている。これらの検討は来年度論文化の予定である。(3)南王子村は信太郷と生活関係が深いが、その一村である上代村の史料調査を行った。来年度その研究に取り組む予定である。(4)先行研究の整理を順次進めている。今年度は特に社会的弱者という観点から、女性史やジェンダー史についての読み込みを行った。本研究は、これまで差別などの身分に関わる側面について研究されることの多かった「かわた」(穢多)身分を、その存在形態から捉え直すことを目的としている。これは近年の集団論を中心とする近世身分制研究に、「かわた」身分を位置づけようとする試みでもある。分析に際して注目されることは、畿内では「かわた」村という存在形態をり、集団構造と村落構造がほぼ一致しながら展開することである。この点をふまえながら南王子村を事例に村落構造と、地域社会との諸関係についても検討し、畿内のかわた村とも比較していくことを目指している。今年度は研究計画として、1先行身分制研究の整理、2当該地域における中近世移行期の空間構造の復元、318世紀中期以降の村内における諸要素の摘出、4南王子村と地域社会の検討を設定したので、以下順にその概要を述べる。1については順次おこなっており、博士論文執筆に生かす予定である。2についてはほぼ復元を完了し、現在本格的に論文化中である。その概要については昨年度、論文として発表している。3については、特にかわたの身分に関わる草場のあり方と、村内の草場に関わる仲間について整理を行い口頭報告をおこなった。次年度に論文化する予定である。また昨年度おこなった18世紀中後期における村落構造の変化についての分析は、論文として発表した。4に関しては、19世紀初頭の信太郷七ヶ村と南王子村の山をめぐる争論を分析した。これについても今年度論文化する予定である。

(1)は17世紀から19世紀後期にいたるかわた集団の成立・展開、ならびに地域社会との関係を明らかにすることを目的とする。このうち地域社会との関係について重点をおき、08年度に検討を行った信太郷七ヶ村と南王子村との争論を論文化するとともに、その原因の一つである南王子村における人口増加と周辺村での人口停滞、それに由来する耕作請負についても分析した。また、かわた身分特有の斃牛馬処理権と草場についても、場先の村々との関係や南王子村内での権利関係に注目して検討を行った。(2)では、これまでの先行研究を整理した上で、南王子村の個別分析を通じて、a行政的な存在形態がかわた村の内部構造を規定すること、b村政レベルと生活共同体レベルの統一的把握の重要性、c周辺地域社会との生活関係に応じた諸レベルの分別の3点について成果と課題をとりまとめた。
社会関係・リスクの複合化と不法行為法の再構築

2017年度には8回、2018年度には11回の研究会を実施し、社会関係・リスクの複合化に伴う不法行為法の構造変化を具体的に把握することができた。各班について述べると次の通りである。環境・生活基盤班では、原子力損害賠償、建設アスベスト訴訟を中心に、リスク訴訟、複数不法行為者の責任関係を考察し、また、現在進行中の多数の震災・原発事故訴訟における過失、権利侵害、違法性、国家賠償責任の法律論をリスクの観点から検討し、その成果を日本私法学会拡大ワークショップにおいて報告した。取引・市場班では、取引における共同不法行為やプラットフォーム運営者の不法行為責任におけるリスクの構造的複合化を分析した。また、債権法改正や消費者契約法改正の分析を通して、契約法と損害賠償法の機能分担や構造変化を検討した。生命・医療班では、医療の発展や不確実性がもたらす事故や事象、チーム医療や医薬品・医療機器の役割増大による複数者関与、医師患者関係の変化等を検討した。その中での医師患者関係や患者の意思や権利の尊重のあり方について、フェネル教授との共同研究を進め、障害者権利条約等の考慮等重要な視点を認識した。理論・総括班では、以上の各分野の研究成果を基礎に、近時の不法行為法の変容につき幅広い比較法的検討を進めているブリュッゲマイアー教授と共同研究(「民事不法行為法の基本構造」)を実施し、社会関係の複合化にともなう不法行為法の歴史的変容につき全体的な知見を深めると同時に、わが国の不法行為法の構造上の諸特徴を認識した。以上のほか、特殊不法行為の構造変化から出発して、1990年代以後の不法行為法一般の動きを、間接関与を理由とする注意義務の拡大として整理した。平成29年度・30年度の研究活動による達成度について各班についてのべると次のとおりである。環境・生活基盤班では、通常の研究会と私法学会拡大ワークショップのための震災関連訴訟の検討を通して、リスクの複合化および複数不法行為者の責任の関係につき具体的な法解釈論に結びつく考え方を提示した。取引・市場班では、取引における共同不法行為、ユーザー間取引に関するサービス運営事業者の責任、ソーシャルメディア事業者の違法情報媒介責任、インターネット取引における約款、広告などの考え方につき、一定の方向性を得ることができた。他方で、近時の債権法改正と消費者契約法の改正を踏まえた民法と消費者法の関係を検討し、契約法と損害賠償法の機能分担や構造変化について具体的な知見を得つつある。生命・医療班では、医療技術の進展の他、医療やケアにかかわる当事者の増大、障害者や患者など非対称関係の中で生じる事故や被害など新たな切り口からの研究を進めている。理論・総括班では、社会関係の複合化に伴う不法行為法の構造変容については相当程度の整理を得た。また、リスクの複合化については、アスベスト被害、原発事故被害については調査を進め問題点を絞り込んだ。しかし、アスベスト被害、原発事故被害については多数の訴訟が進行していること、消費者・投資者被害については、ロボット・アドバイザーなどの新しい問題が生じていること、医療事故については医療水準の高度化、遺伝子操作に伴う医療倫理の問題があることから、今日的なリスクの性格を見渡す視点が必要だと考えている。また、上記の研究の進展によって、不法行為法理論の再構築のためにはヘイトスピーチ等新たな名誉毀損の人格的利益侵害など新たな調査研究が必要であることも明らかになった。(1)これまでの研究成果を基礎に具体的な法解釈論を構築する。例えば、複合的社会関係に応じた共同不法行為論として、アスベスト事件など市場ネットワークを介した多数排出者の関連共同性、有価証券虚偽記載、プラットフォーム、電子マネーサービスが絡む取引、チーム医療、高度医療での共同不法行為を検討する。(2)今日的なリスクの特殊な性格と問題になる社会関係を、各問題に即してさらに調査・検討し、諸領域におけるリスクを整理し、法解釈論と立法論における課題を整理する。環境・生活基盤の分野では、リスクが小さいかまたは不確実だが損害が重大な場合の過失の問題、科学的不確実性・情報欠如がある場合の過失・違法性の判斷とハンドの定式との関係、因果関係の判斷における科学的エビデンスの要請、消費者・投資者被害の分野では、ロボット・アドバイザーやAIを利用した電子商取引における誤認識や操作ミス等の問題、ブロックチェーン技術を用いた価値移転の問題、生命・医療の分野では、新規治療法や(AIの導入を含む)医療技術の導入、健康産業への医療の拡大におけるリスク分配の問題、地域包括ケア等での医療と地域の広がりに伴う関係者の数や範囲(職業者のほかボランティアや住民等)の拡大によるリスクの拡大の問題などである。以上のほか、コミュニケーションにおけるリスク(インターネット、口コミ等の社会関係における人格権侵害、差別、ヘイトスピーチ)につき補充的な調査研究をすすめる。(3)以上のいずれでも、民事不法行為法と民法以外の、法規制と指導価値の連携を考える。既に、環境・生活基盤の領域ではアスベスト規制、原発事故訴訟の検討において行政法・国賠法との関係を、取引・市場の領域では消費者法・商法・独占禁止法との関係を、生命・医療の領域では、社会保障法・行政法や自律的規制(ガイドライン等)との関係をしているが、刑事規制も含めてさらに検討する。

環境・生活基盤班では、原子力損害賠償、建設アスベスト訴訟を中心に、リスク訴訟、複数不法行為者の責任関係を考察し、また、現在進行中の多数の震災・原発事故訴訟における過失、権利侵害、違法性、国家賠償責任の法律論をリスクの観点から検討し、その成果を日本私法学会拡大ワークショップにおいて報告した。取引・市場班では、取引における共同不法行為やプラットフォーム運営者の不法行為責任におけるリスクの構造的複合化を分析した。また、債権法改正や消費者契約法改正の分析を通して、契約法と損害賠償法の機能分担や構造変化を検討した。生命・医療班では、医療の発展や不確実性がもたらす事故や事象、チーム医療や医薬品・医療機器の役割増大による複数者関与、医師患者関係の変化等を検討した。その中での医師患者関係や患者の意思や権利の尊重のあり方について、フェネル教授との共同研究を進め、障害者権利条約等の考慮等重要な視点を認識した。理論・総括班では、以上の各分野の研究成果を基礎に、近時の不法行為法の変容につき幅広い比較法的検討を進めているブリュッゲマイアー教授と共同研究(「民事不法行為法の基本構造」)を実施し、社会関係の複合化にともなう不法行為法の歴史的変容につき全体的な知見を深めると同時に、わが国の不法行為法の構造上の諸特徴を認識した。以上のほか、特殊不法行為の構造変化から出発して、1990年代以後の不法行為法一般の動きを、間接関与を理由とする注意義務の拡大として整理した。平成29年度・30年度の研究活動による達成度について各班についてのべると次のとおりである。環境・生活基盤班では、通常の研究会と私法学会拡大ワークショップのための震災関連訴訟の検討を通して、リスクの複合化および複数不法行為者の責任の関係につき具体的な法解釈論に結びつく考え方を提示した。取引・市場班では、取引における共同不法行為、ユーザー間取引に関するサービス運営事業者の責任、ソーシャルメディア事業者の違法情報媒介責任、インターネット取引における約款、広告などの考え方につき、一定の方向性を得ることができた。他方で、近時の債権法改正と消費者契約法の改正を踏まえた民法と消費者法の関係を検討し、契約法と損害賠償法の機能分担や構造変化について具体的な知見を得つつある。生命・医療班では、医療技術の進展の他、医療やケアにかかわる当事者の増大、障害者や患者など非対称関係の中で生じる事故や被害など新たな切り口からの研究を進めている。理論・総括班では、社会関係の複合化に伴う不法行為法の構造変容については相当程度の整理を得た。また、リスクの複合化については、アスベスト被害、原発事故被害については調査を進め問題点を絞り込んだ。しかし、アスベスト被害、原発事故被害については多数の訴訟が進行していること、消費者・投資者被害については、ロボット・アドバイザーなどの新しい問題が生じていること、医療事故については医療水準の高度化、遺伝子操作に伴う医療倫理の問題があることから、今日的なリスクの性格を見渡す視点が必要だと考えている。また、上記の研究の進展によって、不法行為法理論の再構築のためにはヘイトスピーチ等新たな名誉毀損の人格的利益侵害など新たな調査研究が必要であることも明らかになった。(1)これまでの研究成果を基礎に具体的な法解釈論を構築する。
時分割小角光散乱法による単繊維への低分子拡散過程の追跡

本研究では単繊維に対する有機溶媒の拡散過程を光散乱法によって評価することが目的であった。平成3年度では測定装置、特に溶媒蒸気圧と温度を制御できさらにレーザー光を透過させることができる光散乱用拡散測定セルの組み立てを完成させること、および本実験に適した繊維と有機溶媒の選択に専念した。装置としてはミクロトームの購入(繊維断面の形状を調べたため)、動画像処理装置用ハードディスクの購入(光散乱強度の時間変化を迅速に捕らえ解析するため)、そして上述した光散乱拡散測定用の石英ガラスセルを完成させた。繊維として最終的に選択した系は、Case II拡散が期待できるポリスチレン繊維に対するアセトン蒸気の拡散である。すなわち屈折率が繊維内部で段階的に変化する同軸二重円筒体の散乱理論が利用できるためである。平成4年度では、拡散の基本的なデータを得るため、収着バネ秤法による拡散係数の評価を行い、その結果に基づいて光散乱実験での蒸気圧、温度を設定した。また、製作した光散乱用拡散測定セルを光学顕微鏡に取付け、アセトン蒸気吸収による形態変化の観察も同時に行った。直径25μmのポリスチレン繊維では、飽和蒸気圧付近で、溶媒蒸気の拡散により溶媒がまだ浸透していないコアと溶媒が浸透して平衡状態となっているシェルを明確に分けていることを示した。光散乱結果からも明らかに鋭い階段状の屈折率分布であることを指示した。この境界線が繊維の中心に達した瞬間から繊維の収縮が始まることも明らかになった。これらの結果は、Case II拡散の本質を知る上に極めて重要な結果であると思われる。さらにCase II拡散以外に、一般のフィック型拡散に対しても本光散乱法が適用可能な系の探索をした。これは今後発展させるべき課題であろう。現在までに得られた結果としては、ナイロン6繊維の、水やメタノールの拡散が測定可能であると思われた。当初の計画通り、本年度では測定装置の組み立てを完成させ、2種類のガラス状高分子繊維、ポリスチレン繊維とポリメチルメタクリレ-ト繊維(PMMA繊維)に対する有機溶媒の拡散挙動を詳しく検討した。装置としてはまず繊維断面の微小切片を作成するためにミクロト-ムを購入し、繊維断面の形状を調べ円筒体に対する光散乱理論が適応できることを確認した。光散乱強度の時間変化を迅速に捕らえ解析するため、既存の動画像処理装置に大容量のハ-ドディスクを取り付けた。これによりデ-タ保存を瞬時に行えるようにした。次に有機溶媒蒸気圧、および温度を制御できる光散貼用の石英ガラスセルを完成させた。このガラスセルを用いて、CaseII拡散が期待できる2、3の有機溶媒の拡散挙動の蒸気圧変化による拡散速度の違いを予備的に検討した。その結果、どちらの繊維に対しても測定上アセトンが最適であることが判明したため、以降の実験はアセトンを用いて飽和蒸気圧付近で集中的に実験を行った。直径25μmのポリスチレン繊維を用いた場合、20°Cでほぼ8分後に拡散は完了する。しかし散乱パタ-ンの変化は、拡散終了のすぐ前の1分内に劇的で起こった。一方、直径50μmのPMMA繊維の場合も、30分程度で拡散は終了するが、散乱パタ-ンの急激な変化は、終了前の2分以内である。この急激な散乱パタ-ンの方化はcaseII拡散から予想されるように、屈折率が繊維内部で段階的に変化する同軸二重円筒体の理論散乱パタ-ンであり、溶媒蒸気の拡散により繊維が溶媒がまだ浸透していないコアと溶媒が浸透して平衡状態となっているシェルを明確に分けていることを示した。実験散乱強度分布を理論散乱曲線にフィットすることにより、拡散溶媒の進行する速度と時間との関係を求めた。

これらの結果より、CaseII拡散は、拡散の終了間際に現れ、決して拡散開始後すぐに観察されないことが明かとなった。平成4年度では、先年度に引き続きポリスチレン繊維に対するアセトン蒸気の拡散挙動をさらに詳しく検討した。まず、一般的な拡散挙動の測定法としてよく知られる収着バネ秤法を用いて、CaseII拡散が出現する蒸気圧およびその時の繊維の形態変化を観察した。ポリスチレン繊維を60°Cで16時間熱処理したものを試料とした。気体収着装置は既存のものを利用した。繊維がアセトン蒸気を吸収することによる重量変化を時間とともに測定した。蒸気圧を変化させて吸収曲線を描くと、ガラス状高分子と有機溶媒系によく表れる異常拡散と類似の曲線を得た。一方、相対蒸気圧0.70以下では繊維の形態変化は観察されないが、相対蒸気圧0.75以上では収着の最終地点の手前で収縮現象が観察された。繊維の収縮の割合は蒸気圧が高いほど大きく、脱着過程においてもその形状を保持するという不可逆的なものであることが判明した。例えば相対蒸気圧0.92では、元の繊維の1/3の長さに収縮した。この収縮現象をさらに詳しく調べるため、先年度製作した光散乱用ガラスセルを光学顕微鏡に取付け、単繊維のアセトン蒸気吸収による変化を観察した。飽和蒸気圧付近では、顕微鏡でも進行する鋭い境界線明らかに確認された。この境界線が繊維の中心に達した瞬間から繊維の収縮が始まることが明らかになった。この結果は、CaseII拡散の本質を知る上に極めて重要な結果であると思われる。また、繊維の熱処理の状態が拡散速度に非常に重要であることも判明した。本年度ではさらにCaseII拡散以外に、一般のフィック型拡散に対しても光散乱法が適用可能な系の探索をした。ゴム状高分子として、ポリウレタン繊維を検討したが、拡散溶媒の選択が難しく、むしろナイロン6等の溶融紡糸による繊維の方が、繊維が均質であり、水やメタノールの拡散が測定可能であると思われた。
運動および運動後の心臓自律神経活動の研究-特異的自律神経遮断薬を用いた検討-

〈対策と方法〉対象は健常成人15名(33±9才)と運動部所属の高校生(17、5±1才)20名である。胸部EGC電極、左手指に血圧測定用フィナプレス2300を装着し、下記自律神経遮断剤を順次投与した。その条件下での安静時および自転車エルゴメーター負荷時(0、5kpづつ2kpまで2分間隔で漸増)および回復時の心拍、血圧の反応から各段階の自律神経活動を求めた。〈結果〉エルゴメーター負荷と共に心拍、血圧はほぼ直線的に増加したが、無投薬下運動に比べてpropranolol投与下では低レベルから出発し、運動と共に安静時との差、即ちβ-作動性交感神経活動は増加した。atropine投与下では運動と共に無投薬下との差、すなわち副交感神経活動は低下した。最も興味あることにはatropine+propranolol投与下でも心拍、血圧の増加は大きく、運動時の心拍、血圧上昇は血管系の自動能亢進による点が大きい。運動中止と共にβ-作動系活動、自動能亢進は急速に安静時値に戻るが、副交感神経の回復(活動増加)は数分間遅れる。運動部高校生はその安静時徐脈の検討を主に行ったが、心自動能低下による者が最も多く、(67%)、副交感神経亢進による者は25%、β-作動系抑制によるものは8%であった。〈結論〉(1)運動時の心拍、血圧上昇には心血管自動能亢進が最も重要で、β-作動系亢進、副交感神経抑制も関与する。(2)運動中止後は副交感神経の回復が最も遅れる。(3)スポーツマン徐脈には心自動能低下が最も重要で自律神経系の関与は低い。
脳微細環境分子を用いたオリゴデンドロサイトの機能制御と未熟児脳障害治療法の開発

未熟児脳障害の克服を最終目標として、その障害モデル実験系として、子宮内胎仔発育遅延ラットを作製した。このラットの新生仔では、脳の代表的な細胞環境分子であるコンドロイチン硫酸の減少、大脳皮質原基で死細胞が増加、及び反射行動の発達遅延が認められた。培養条件下で、神経幹細胞から分化した様々な神経系細胞の混合物を低酸素処理したところ、オリゴデンドロサイトに比べて、神経細胞が多く死滅した。この細胞死は、培養液に増殖因子FGF-2およびEGFを添加することにより抑制された。これらの増殖因子は、大脳皮質原基に見られた細胞死の抑制にも、効果を発揮することが期待できる。本研究の最終目標は、未熟児に高頻度に起き、オリゴデンドロサイト前駆細胞の変性が原因とされる脳室周囲白質損傷(PVMI)の新たな治療法を開発することである。この目標に向かって、本年度は以下の成果をあげた。1.オリゴデンドロサイト前駆細胞の微細環境分子としてのコンドロイチン硫酸糖鎖PWMIが起きやすいヒト妊娠2432週の脳は、ラットでは生後23日の発達段階に相当するといわれている。そこで、生後09日齢のラット脳から作製した凍結切片を、オリゴデンドロサイトの分化段階特異的抗体で染色した。同時に、コンドロイチン硫酸糖鎖抗体や各種脳特異コンドロイチン硫酸プロテオグリカン抗体でも染色した。その結果、オリゴデンドロサイト及びその前駆細胞が分布する領域の多くに、コンドロイチン硫酸が分布していることが明らかとなった。2.未熟児脳障害モデルとしての子宮内胎児発育遅延ラットの作製PWMI動物モデルとしては、生後3日齢ラットに低酸素虚血負荷をかけて作製するものがあるが、今回、別の原理による未熟児脳障害動物モデルを作製し、病態比較を試みた。ラット母獣に妊娠1321日の期間、血管収縮剤であるトロンボキサンA2を連続投与したところ、低出生体重仔が得られた。この仔の大脳では、対照と比較してコンドロイチン硫酸プロテオグリカン含量が少なかった。また、脳組織をTUNEL染色したところ、死細胞が多いこともわかった。この死細胞の種類、例えばオリゴデンドロサイト関連細胞であるのかは、今後の研究課題である。本研究の最終目標は、オリゴデンドロサイト前駆細胞の変性が原因とされる脳室周囲白質損傷の新たな治療法を開発することである。本年度は以下の成果をあげた。1.未熟児脳障害モデルとしての子宮内胎児発育遅延ラットの病態解析母獣に血管収縮剤トロンボキサンA_2を投与して作製した子宮内胎児発育遅延(FGR)モデルラットの新生仔について、行動学的観察から、ヒトFGR児の特徴である新生児期の反射の発達遅延や若齢期の学習障害が認められた。また、出生直後の大脳皮質灰白質において、全細胞数の減少とTUNEL陽性細胞の増加が認められた。2.神経幹細胞からオリゴデンドロサイト(ODC)前駆細胞の分化誘導i)誘導ODC前駆細胞の表面に存在するコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)増殖因子EGF/FGF-2存在下、あるいはPDGF/FGF-2存在下で、ニューロスフェア培養したラット胎仔由来神経幹細胞を、接着性分化誘導培養に移すと、前者の培養条件下では神経細胞が、後者ではODC前駆細胞が多く出現した。免疫細胞化学により、ODC前駆細胞の表面(周囲)には、少なくともニューロカンを含むCSPGsが存在することがわかった。ii)各種神経系細胞の低酸素無グルコース感受性上記の接着性分化誘導培養によって調製した細胞を、1%O_2/5%CO_2/無グルコースで26時間培養した後、通常の培養条件に戻したところ、神経細胞はODC前駆細胞に比べて、低酸素無グルコース処理に感受性が高いことが明らかとなった。本研究の最終目標は、オリゴデンドロサイト(ODC)前駆細胞の変性が原因とされる脳室周囲白質損傷の新たな治療法を開発することである。この目標に向かって、最終年度は以下の成果をあげた。1.胎児虚血-再灌流モデルラットの病態解析妊娠16日に子宮動静脈を一過性に結紮したラット母獣を自然分娩させたところ、低出生体重ラットが得られた。このラット新生仔の脳では、大脳皮質灰白質にTUNEL陽性細胞が多数検出された。また、生後2週齢で行動観察を行ったところ多動傾向が認められた。2.神経系細胞の分化とコンドロイチン硫酸(CS)糖鎖構造神経細胞とアストロサイトは、いずれも神経幹細胞から分化するが、それぞれの細胞が産生するCS糖鎖構造を推定するため、それぞれの細胞の純粋培養系を調製し、CS糖鎖の合成に関わる各種酵素の発現量をRT-PCR法により比較した。

神経幹細胞に比べて、いずれの細胞とも、イズロン酸を含む高硫酸化糖鎖の合成に関わる酵素の発現が高いことがわかった(獨協医大・山内忍博士との共同研究)。今後、ODCの純粋培養系においても、同様な解析を行い、ODCが合成するCS糖鎖の構造を推定する。3.CS糖鎖が神経系細胞の分化や生存維持に及ぼす効果胎生14日ラット胎仔脳から調製した神経幹細胞の分化誘導実験系に、脳に多く存在するコンドロイチン4硫酸(CS-A)を添加して7日間培養したが、全細胞におけるODC前駆細胞の割合(22%)に変化はなかった。また、分化誘導実験条件で7日間培養した細胞群を、2時間、低酸素/無グルコース培養したとき、増殖因子FGF-2やPDGF存在下では、細胞の生存維持効果が認められたが、CS-Aには有意な生存維持効果は認められなかった。
分子提示法によるsnRNA選択キャッチャーの構築と細胞内動態の定量への応用

多種生物のゲノム配列解析が完了し、分子レベルでの生命の理解や細胞内外の生体物質の相互作用の解明が進みつつある。そういう時代の流れの中で、生命現象を真に理解するためには、その生命を担っている細胞を一つの単位として、一細胞に含まれるタンパク質、DNA、RNA、糖などの生命分子の時空間での網羅的かつ定量的解析が必要である。その中でも近年のゲノム解析から、多くのsnRNAの存在が確認され、それが、mRNAへの転写制御、タンパク質への翻訳制御、さらには遺伝子の発現制御にも関わり、生体内で重要な役割を果たしていることが、明らかになりつつある。本研究では、このsnRNAの機能解析および細胞内分子間相互作用を解明するため、RNA分解酵素の分子認識機能を応用し、RNA結合能力のみを残して触媒部位を変異させた変異体RNase1を酵母表層工学を用いて酵母表層にディスプレイし、その酵母をsnRNA分子キャッチャーとして用いた。まず、作製した酵母snRNAキャッチャーがRNA結合能力を有しているかを検討するため、蛍光標識した合成RNAに対する結合アッセイを行った結果、効率的にRNAを結合させた後、回収することが出来た。現在は、次年度の計画研究である、回収したRNAの定量解析に向け、ナノフローHPLCによる定量とMSによる同定分析の条件を検討中である。
熱刺激により誘導される大腸菌内DNAのトポロジー変化に関する研究

研究代表者らは、大腸菌内のプラスミドDNAをクロロキン存在下でのアガロースゲル電気泳動で分析することにより、熱刺激後極めて速やかに、かつ一過的に弛緩することを見出し、報告している。この熱刺激後の細胞内DNAの弛緩と、パルスラベルでみた熱ショック蛋白の誘導との間には、密接な対応関係が認められること、及び熱ショック応答を引き起こす種々の薬剤も細胞内のDNAを弛緩させることから、研究代表者らは、細胞内のDNAの弛緩が熱ショック応答において、重要な役割を演じている可能性について提唱している。一般に、トポイソメラーゼ存在下では、温度上昇に伴い、DNAのリンキング数は減少し、その結果DNAは、より負の超らせん構造をとると考えられている.即ち、研究代表者らの観察は一見矛盾しているように思われた。この問題に対して研究代表者らは、エチジウムブロマイド存在下では、トポイソメラーゼの反応産物が高温でより弛緩することを示し、温度上昇に伴うDNAの弛緩反応を試験管内で再現することができることを実証した。平成6年度において研究代表者らは、DNAトポイソメラーゼIをコードするtopA遺伝子の欠失変異株においては、熱刺激による細胞内DNAの弛緩反応がDNAジャイレースの阻害剤であるナリジキシン酸やオキソリン酸に感受性となることを見出した。一方、野生株ではこのDNA弛緩反応はこれらの薬剤に対して阻害されなかった。これらの事実は、熱刺激に伴う細胞内DNAの弛緩反応は、DNAトポイソメラーゼI及びDNAジャイレースの両者が関与していることを示すものである。更に本研究の遂行経過において研究代表らは大腸菌の熱ショック蛋白遺伝子の変異株における相同組み換え頻度が低下することを見いだし、熱ショック蛋白の新しい機能として、相同組み換え反応における役割を提唱した。本研究の目的は,すでに研究代表者が見い出している熱刺激後の大腸菌内でのDNAの一過的な弛緩反応のメカニズム及びその生物学的意義を明らかにする点にある。平成4年度においては,熱ショック蛋白をコードにする遺伝子,dnaK,groEL,groESの変異株では弛緩したDNAのトポロジーが元のレベルにまで回復しないことを示した。この事実は,熱ショック蛋白がDNAのトポロジー調節において機能していることを示す初めての証拠である。さらに研究代表者らは,DNAトポイソメラーゼIをコードする遺伝子,topAの変異株での熱刺激によるDNAの弛緩が,DNAジャイレースの阻害剤により抑えられることを見い出した。この事実は,この反応がDNAジャイレースにより触媒されることを示唆している。また,精製したDNAジャイレースの反応産物が,高温である程弛緩状態にあることも確かめている。これらの証拠から研究代表者は,DNAジャイレースによるDNAの弛緩反応の存在を提唱している。一方研究代表者らは,熱ショック遺伝子の変異株では,相同組み換え反応が抑えられていることを見い出した。このことは,熱ショック蛋白によるDNAトポロジーの調節が,DNAの組み換え反応を制御している可能性を提起させるものである。これまで熱ショック蛋白はシャペロンとして細胞内の蛋白の高次構造の調節にあずかることが強調されてきたが,本研究の成果は,DNAのトポロジー調節という,全く新しい面での役割を明らかにする糸口となると思われる。細菌からヒトにいたるまで、すべての細胞は熱刺激を含む様々なストレスを受けると、熱ショック蛋白と呼ばれる一群の蛋白質を誘導する。この現象は細胞内の恒常性の維持において重要であると考えられているが、細胞がどのようにしてストレスを認識するのかについての分子レベルでの理解はなされていない。

本研究の目的は、熱刺激を含む種々のストレス要因により大腸菌内のDNAが弛緩する、という研究代表者の知見に立脚し、DNAの超らせん構造の弛緩の分子機構並びにその熱ショック蛋白の誘導における意義を明らかにする点にあった。今年度において研究代表者は、熱刺激後の細胞内DNAの弛緩がDNAジャイレース及びDNAトポイソメラーゼの両者による反応であることを明らかにした。さらに精製したDNAジャイレースを用いて、この酵素自身にATP存在下でDNAを弛緩させる活性があること、及びその反応産物の超らせん構造が、高温であるほどより弛緩していることを示した。この事実は、DNAジャイレース自身に高温シフトに伴うDNAの弛緩活性があることを示している。さらに研究代表者は、LetD蛋白質の誘導に伴う、大腸菌内でのDNA超らせん構造の変化並びに熱ショック蛋白誘導の有無を検討した。LetD蛋白質は大腸菌のF因子上にコードされており、すでにDNAジャイレースの活性制御因子として同定されている蛋白である。その結果、DNAの弛緩に伴い、熱ショック蛋白が誘導されることが明らかとなった。この結果は、細胞内のDNAの弛緩と熱ショック蛋白の誘導の直接的な因果関係を強く示唆するものである。以上、本研究において明らかにされた成果は、熱刺激により誘導される大腸菌内のDNAトポロジー変化にあずかるトポイソメラーゼを同定すると共に、この反応の熱ショック誘導における意義についての理解をもたらしたと評価できるものである。
セラミックナノコポジットの界面構造制御による新機能付与

アルミナの最小構成単位と考えられてきた結晶粒の内部にナノメ-タ寸法の金属相を分散させた、アルミナ/金属(W、Mo、Ni)系の粒内ナノ複合材の作製に成功し、以下のことを明らかにした。1)粒径が0.5μm以下のアルミナ粉末に平均粒径が0.3μmのW、Mo、Ni金属粉末を、ボ-ルミル混合法で均一に分散させ、この混合粉をアルゴン気流中、圧力35MPa下で、12001500°Cの温度範囲で1時間ホットプレス焼結する方法により、アルミナ/W、Mo、Ni系複合材料の作製が可能であることが明らかになった。2)粒径が0.5μm以下のアルミナ粉末に微細なW、Mo、Ni酸化物を均一に混合し、金属酸化物を金属へ還元しながら焼結させる為に、この混合物を水素中でホットプレスする方法を採用し、1)で述べたのと同じアルミナ/W、Mo、Ni系複合材料の作製に成功した。3)電子顕微鏡観察により、上記の方法で作製した複合材は全て、ナノメ-タ寸法の金属粒子がアルミナの結晶粒内に分散した、粒内型ナノ複合材料であることが確認された。なお、金属より金属酸化物に出発原料とした方が、より均一なナノ複合化が可能であることが明らかになった。4)電子顕微鏡観察により、焼結条件を最適化すれば金属とアルミナは界面に反応相は生成することなく原子レベルで直接結合していることが確認された。この際、界面の応力は転位の生成により緩和されている。5)何れの複合系でもナノメ-タ寸法の金属を約5%分散させることにより、破壊強度を24倍も向上させ得ることが判明した。6)破壊靭性は5%の金属の分散により1.52倍向上した。しかしこの値は期待値より低く、この点に関しては今後の検討が必要である。7)アルミナ/Ni系ナノ複合材料は、1000MPa以上の高強度を示しながら、一方では強磁性特性を示すことが明らかになった。