hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種歯科用合金に対する金属接着用プライマーの接着促進効果について

歯科用金属に対して、金属接着性モノマーの接着耐久性を評価することを目的として、貴金属合金として使用されている金銀パラジウム合金とその構成元素、非貴金属として使用されている純チタンに対し、種々の機能性モノマーの接着耐久性を検討した。その結果、硫黄化合物を含む機能性モノマーの金銀パラジウム合金とその構成金属に対しての有効性、純チタンに対するリン酸エステル系モノマーの有効性が示唆された。近年、歯冠補綴装置には種々の金属材料が使用されている。なかでも金合金に代表される貴金属合金は、その構成成分に金を含有しているため操作性と適合精度が良好で化学的安定性にも優れ鋳造補綴用材料としての選択頻度が高い。しかしながら、その接着耐久性については問題を残している現状である。本研究では各種歯科用金合金の接着耐久性を改善し口腔内で長期間機能できる補綴装置接着システムを確立することを目的とし、表面処理法、接着材料、金属の組合せについて検討を行った。接着試験の金属試料として、金銀パラジウム合金(Ag-Pd-Cu-Au)、純チタン(Ti)を用いた。表面処理材として、V-プライマー(VP)、エステニアオペークプライマー(EP)、アロイプライマー(AP)を使用し、無処理をUPとした。それぞれのプライマーには機能性モノマーとして、V-プライマーにはトリアジンジチオン-ジチオール互変異性体(VTD)、エステニアオペークプライマーにはリン酸エステル系モノマー(MDP)、アロイプライマーにはVTDとMDPが含まれている。装着材料としてスーパーボンドC&Bポリマー、トリ-n-ブチルホウ素重合開始型アクリルレジンおよびメタクリル酸メチルを使用しMMA-TBBレジンとした。被着体である金属試料は耐水研磨紙で研磨後、被着面に有孔両面テープ(孔径5.0mm)を貼付して被着面積を規定した。各種プライマーを塗布後、被着面上にステンレスリングを固定し装着材料をリング内に充填した。半数に対して24時間保管後勇断試験を行った(TO)。残りの半数に対して5°Cと55°Cの水中熱サイクル20,000回負荷後に勇断試験を行った(TC)。TiではTO、TCにおいてEPとAP、Ag-Pd-Cu-AuではTCにおいてAPとVPが有意に高い値を示した。これらの結果より、AP、EPに含まれるMDPがTiに有効に働きAP、VPに含まれるVTDがAg-Pd-Cu-Auに効果的に働いたことが示唆された。なかでも金合金に代表される貴金属合金は、その構成成分に金を含有していることから、操作性と適合精度が良好で、化学的安定性にも優れ、鋳造補綴用材料としての選択頻度が高い。しかしながら、その接着耐久性については、問題を残しているのが現状である。本研究では歯科用貴金属合金として用いられている金合金に着目し、その構成純金属に対し、表面処理法、金属の組合せについて検討を行うことで、金合金の接着耐久性の向上、口腔内で長期に及び機能できる接着システムの確立を目的とした。接着試験の金属試料として、金銀パラジウム合金(Ag-Pd-Cu-Au)、純銀(Ag)、パラジウム(Pd)、銅(Cu)、金(Au)を用いた。表面処理材として、その成分に硫黄化合物を含むアロイプライマー(AP)、メタルタイト(MT)、MLプライマー(ML)、V-プライマー(VP)、酸性モノマーを含むオールボンド2(BP)、エステニアオペークプライマー(EP)、スーパーボンドモノマー液(SB)の7種類を使用した。装着材料として、スーパーボンドC&Bポリマー、トリ-n-ブチルホウ素重合開始型アクリルレジンおよびメタクリル酸メチルを使用しMMA-TBBレジンとした。被着体である金属試料は、直径10.0mm×厚さ3.0mmとし、耐水研磨紙で研磨後、被着面に有孔両面テープ(孔径5.0mm)を貼付して被着面積を規定した。各種表面処理材の塗布後、被着面上にステンレス鋼製リングを固定し、装着材料を筆積み法にてリング内に充填した。半数に対して24時間保管後剪断試験を行った(TO)。残りの半数に対して5°Cと55°Cの各1分間の水中熱サイクル20,000回負荷後に剪断試験を行った(TC)。TCにおける剪断接着強さは、Ag-Pd-Cu-Au、Ag、Cuでは、MTが最も高く、Pd、Auでは、MLが最も高かった。これらの結果から、硫黄化合物を含む機能性モノマーの金銀パラジウム合金とその構成金属に対しての有効性が示唆された。
機械学習によるナノ粒子流の制御と一分子識別技術への応用

本研究では,イオン,原子,分子および荷電微粒子の電磁場下における特殊流動を統合的に究明し,分子流動科学の利導と機能発現に繋げる新学術「Molectro-Fluid Sciences & Informatics」の構築を目指す.すなわち,従来の流体力学系に「熱揺動と大偏差原理」「電気泳動,熱泳動および光圧」「機械学習による最適設計と制御」に関する知識と技術を融合する.具体的には,対電極群が付加された流体デバイスによる一分子識別に関し,in situ電流計測,シミュレーションおよびベイズ推定を高速・高精度化し,分子流体力学,ナノテクノロジーおよびAIの援用によるゲノム医療の基盤技術創成に資することを目的としている.平成30年度は,一粒子および一分子のin situ電流計測を目的としたマイクロ・ナノ流路デバイスを作製するためのLED描画装置および電子線描画装置を導入し,微細加工を行うための環境を整備した.直径300nmの微粒子の検出を目標とし,線幅と深さがともに600nmの正方形断面の流路を設計・製作した.Coulterの原理による直径200nmのナノ粒子の電気計測と蛍光観察の同時計測に成功した.今後は,EHD流動場を組み合わせることで粒子の流動制御を実現する.一方,マイクロ流路の流動場に誘起される熱泳動と光圧を重ね合わせることで、分散する微粒子を誘導・捕捉することにより濃縮可能であることの再現性を確認し,狭小部を有する多段の流路構造とレーザー誘起熱泳動によりさらなる向上が見込まれた.次年度以降,この技術をさらに発展させ,微粒子のナノ流路への誘導を高効率化する.また,熱揺動場における粒子の個性を識別するため,大偏差原理に基づく理論モデルの構築とシミュレーションを進めている.機械学習を援用したビッグデータ解析と最適設計についても計画通り進行している.当初,描画装置の設置環境など,ナノ流路構造の作製に至るまでの困難が考えられたが,事前の綿密な調査により,大きな遅延なく安定に稼働することができている.H30年度には,目標とする線幅600nmの流路の作製に成功した.一方,電気泳動,熱泳動,光圧,電気流体力学流れによる流動制御技術の基礎を整備することができたことから,次年度には,それらを統合して複合的な流動制御技術へと発展させることが可能と考えられる.また,実験で得られるビッグデータを解析するための大偏差原理と機械学習によるシミュレーションについても前進があったことから,当初の計画以上の進展が見られたといえる.本研究では,未知未踏の分子流動現象を「知る」「創る」「測る」「操る」「惟る」ことを戦略カテゴリーとし,これらを縦横する3課題:揺らぎの個性に基づく分子識別(Theme 1),液相における極性粒子流のトンネル電流計測とEHD制御(Theme 2),局所レーザー照射による分子マニピュレーション(Theme 3)を重点サブテーマとして研究を進めている.平成30年度には,当初の計画に沿ってMolectro-Fluid Sciences & Informaticsの基盤構築に関する各項目の目標が達成されていることから,平成31年度(令和元年度)には,分子流動評価理論と実験系の構築を遂行する.Theme 1では,前年度に再現的確率流動と力学量の関係について議論してきたことから,本年度ではその評価方法について検討し,非ガウス特性に基づく分子識別技術へと発展させる.Theme 2と3では,電気泳動,熱泳動,光圧,EHD流れを統合するマイクロ・ナノ多段流路の最適設計を行い,ナノ粒子の電気計測と可視化観察を行う.そこで得られる膨大な計測データから粒子識別に対する推定スキームの最適化を図る.本研究では,イオン,原子,分子および荷電微粒子の電磁場下における特殊流動を統合的に究明し,分子流動科学の利導と機能発現に繋げる新学術「Molectro-Fluid Sciences & Informatics」の構築を目指す.すなわち,従来の流体力学系に「熱揺動と大偏差原理」「電気泳動,熱泳動および光圧」「機械学習による最適設計と制御」に関する知識と技術を融合する.具体的には,対電極群が付加された流体デバイスによる一分子識別に関し,in situ電流計測,シミュレーションおよびベイズ推定を高速・高精度化し,分子流体力学,ナノテクノロジーおよびAIの援用によるゲノム医療の基盤技術創成に資することを目的としている.平成30年度は,一粒子および一分子のin situ電流計測を目的としたマイクロ・ナノ流路デバイスを作製するためのLED描画装置および電子線描画装置を導入し,微細加工を行うための環境を整備した.直径300nmの微粒子の検出を目標とし,線幅と深さがともに600nmの正方形断面の流路を設計・製作した.Coulterの原理による直径200nmのナノ粒子の電気計測と蛍光観察の同時計測に成功した.今後は,EHD流動場を組み合わせることで粒子の流動制御を実現する.一方,マイクロ流路の流動場に誘起される熱泳動と光圧を重ね合わせることで、分散する微粒子を誘導・捕捉することにより濃縮可能であることの再現性を確認し,狭小部を有する多段の流路構造とレーザー誘起熱泳動によりさらなる向上が見込まれた.次年度以降,この技術をさらに発展させ,微粒子のナノ流路への誘導を高効率化する.また,熱揺動場における粒子の個性を識別するため,大偏差原理に基づく理論モデルの構築とシミュレーションを進めている.機械学習を援用したビッグデータ解析と最適設計についても計画通り進行している.当初,描画装置の設置環境など,ナノ流路構造の作製に至るまでの困難が考えられたが,事前の綿密な調査により,大きな遅延なく安定に稼働することができている.H30年度には,目標とする線幅600nmの流路の作製に成功した.

一方,電気泳動,熱泳動,光圧,電気流体力学流れによる流動制御技術の基礎を整備することができたことから,次年度には,それらを統合して複合的な流動制御技術へと発展させることが可能と考えられる.また,実験で得られるビッグデータを解析するための大偏差原理と機械学習によるシミュレーションについても前進があったことから,当初の計画以上の進展が見られたといえる.本研究では,未知未踏の分子流動現象を「知る」「創る」「測る」「操る」「惟る」ことを戦略カテゴリーとし,これらを縦横する3課題:揺らぎの個性に基づく分子識別(Theme 1),液相における極性粒子流のトンネル電流計測とEHD制御(Theme 2),局所レーザー照射による分子マニピュレーション(Theme 3)を重点サブテーマとして研究を進めている.平成30年度には,当初の計画に沿ってMolectro-Fluid Sciences & Informaticsの基盤構築に関する各項目の目標が達成されていることから,平成31年度(令和元年度)には,分子流動評価理論と実験系の構築を遂行する.Theme 1では,前年度に再現的確率流動と力学量の関係について議論してきたことから,本年度ではその評価方法について検討し,非ガウス特性に基づく分子識別技術へと発展させる.Theme 2と3では,電気泳動,熱泳動,光圧,EHD流れを統合するマイクロ・ナノ多段流路の最適設計を行い,ナノ粒子の電気計測と可視化観察を行う.そこで得られる膨大な計測データから粒子識別に対する推定スキームの最適化を図る.
心的過程におけるトップダウン的情報処理の機能的役割に関する研究

視覚におけるフィードバックを担う機構を明らかにする目的で開始した網膜スライス実験は,電気生理学的手法および薬理学的手法により細胞膜に存在する受容体の種類と分布を調べる段階まで進展し,スライスパッチ法によって網膜細胞の光応答が記録できることを示すことができた,したがって,この方法が視覚機能の生理学的基礎を明らかにする上できわめて有用であることが示唆された.サルを被験体として,色・形・動きという三次元を持つ刺激図形を用いいた弁別学習を行わせたところ,サルがこの課題を遂行しているときに前頭葉の電気活動が系統的に変化することを,フィールド・ポテンシャルと単一ニューロン活動を指標として明らかにした.人間における注意の機能については,視野内に変化が生じたときに誘発される刺激誘発性の注意の時間特性を,仮現運動を指標として測定した.運動残効の実験で,空間的注意を要する課題を運動残効時に同時に遂行させたときには,単純な平衡移動に対する運動残効は減少するが,拡大・縮小・回転のような複雑な運動に対する運動残効は変化しないことを示し,トップダウン的情報処理の影響とその限界を明らかにした.色覚の黄・青チャンネルの機能,日常的な物体の色の知覚,絶対音感保持者のピッチ知覚,人間の確率判断,ハトや人間を被験体としたカテゴリー学習の特性などについても調べた.さらに,これらの実験事実に対する理論的アプローチとして,神経回路網モデルの学習理論を発展させ,スリット視の計算モデルを構成し,視覚的特徴抽出の実験結果を並列計算における計算複雑性の観点から解析した.視覚におけるフィードバックを担う機構を明らかにする目的で開始した網膜スライス実験は,電気生理学的手法および薬理学的手法により細胞膜に存在する受容体の種類と分布を調べる段階まで進展し,スライスパッチ法によって網膜細胞の光応答が記録できることを示すことができた,したがって,この方法が視覚機能の生理学的基礎を明らかにする上できわめて有用であることが示唆された.サルを被験体として,色・形・動きという三次元を持つ刺激図形を用いいた弁別学習を行わせたところ,サルがこの課題を遂行しているときに前頭葉の電気活動が系統的に変化することを,フィールド・ポテンシャルと単一ニューロン活動を指標として明らかにした.人間における注意の機能については,視野内に変化が生じたときに誘発される刺激誘発性の注意の時間特性を,仮現運動を指標として測定した.運動残効の実験で,空間的注意を要する課題を運動残効時に同時に遂行させたときには,単純な平衡移動に対する運動残効は減少するが,拡大・縮小・回転のような複雑な運動に対する運動残効は変化しないことを示し,トップダウン的情報処理の影響とその限界を明らかにした.色覚の黄・青チャンネルの機能,日常的な物体の色の知覚,絶対音感保持者のピッチ知覚,人間の確率判断,ハトや人間を被験体としたカテゴリー学習の特性などについても調べた.さらに,これらの実験事実に対する理論的アプローチとして,神経回路網モデルの学習理論を発展させ,スリット視の計算モデルを構成し,視覚的特徴抽出の実験結果を並列計算における計算複雑性の観点から解析した.知覚・認知班は眼球運動と空間的注意との関係に着目し、サッケードすべき標的地点に被験者が注意を向けていても固視点と標的との間に非標的が提示された場合に眼球運動の終点が非標的寄りに変化するという結果を得て、眼球運動におけるトップダウン処理とボトムアップ処理との間に相互作用が存在することを示した。行動・生理班はサルを被験体とし、色・形・動きという三次元を持つ刺激に対するGO-NO GO学習を行わせfield potentialを同時記録したところ、サルが注目している刺激次元に対応して前頭葉の電気活動が変化することが明らかになり、また単一ニューロン記録をとった予備的な実験でも同様のことが示唆された。視覚におけるフィードバックを担う機構を明らかにする目的で開始した網膜スライス実験は電気生理学的手法及び薬理学的手法により細胞膜に存在する受容体の種類と分布を調べる段階まで進み、スライスパッチ法によって網膜細胞の光応答が記録できることも示されたので、この方法が視覚機能の生理学的基礎を明らかにする上で有用であることが示唆された。基礎班は知覚班・認知班の実験データに基づきサッケードシステムのモデル化を行い、方向を決定した後にその方向に沿った1次元座標上で振幅計算を行うとするモデルは視覚依存性のサッケードの場合に適合し、網膜に対応する2次元座標上で方向及び振幅の計算を同時に行うというモデルは短潜時の反射的なサッケードの場合に適合することを示唆した。視覚におけるフィードバックを担う機構を明らかにする目的で開始した網膜スライス実験は,電気生理学的手法および薬理学的手法により細胞膜に存在する受容体の種類と分布を調べる段階まで進展し,スライスパッチ法によって網膜細胞の光応答が記録できることを示すことができた,

したがって,この方法が視覚機能の生理学的基礎を明らかにする上できわめて有用であることが示唆された.サルを被験体として,色・形・動きをいう三次元を持つ刺激図形を用いいた弁別学習を行わせたところ,サルがこの課題を遂行しているときに前頭葉の電気活動が系統的に変化することを,field potentialと単一ニューロン活動を指標として明らかにした.人間における注意の機能については,画像内に突発的な変化が生じたときに誘発される刺激誘発性の注意の時間特性を,両義的な仮現運動を指標として測定した.空間的注意を要する課題を運動残効時に並行的に遂行させたときには,並行移動に対する運動残効は減少するが,拡大・縮小・回転に対する運動残効は変化しないことから,トップダウン的情報処理の影響とその限界を明らかにすることができた.色覚の黄・青チャンネル,エコロジカルな色覚,絶対音感保持者のピッチ知覚,人間の確率判断,ハトや人間を被験体としたカテゴリー学習の特性などについても調べた.さらに,これらの実験事実に対する理論的アプローチとして,神経回路網モデルの学習理論を発展させ,スリット視の計算モデルを構成し,視覚的特徴抽出の実験事実を並列計算における計算複雑性の観点から解析した.
生涯学習の基本政策の現状・動向に関する国際比較研究

1.本研究は、国立教育研究所(NIER)とユネスコ教育研究所(UIE)による共同研究である。その研究目的は、発展途上国を含む多様な国々を対象に生涯学習の基本政策に関する国際比較研究を行い、経済の発展段階や社会・文化の構造と生涯学習政策の関係を明らかにすることにある。2.上記の目的を達成するため、NIERとUIEは数次にわたる討議を重ね、国際比較研究の対象国と分析軸を下記のように決定した。(1)対象国:(1)アジア・オセアニア(日本、タイ、オーストラリア)、(2)ヨーロッパ(チェコ、ドイツ、スペイン、スウェーデン)、(3)南北アメリカ(メキシコ、カナダ)、(4)アフリカ(ブルキナファソ、南アフリカ)(2)分析軸:(1)初期教育(学校教育)の動向と課題、(2)中等後教育の動向と課題、(3)成人教育の供給と参加の変化、(4)学習環境の変化と動向、(5)生涯学習の制度全般3.上記の5つの分析軸に準拠して、国際比較のための指標群を設定した。具体的には、下記のとおりである。(1)初期教育(学校教育)の動向と課題(1)各社会において初期教育の危機と不平等がどのように現れているか(2)青少年の学習者の創造性、学習潜在力(学び方の学習)及び学習を主体的に続ける能力の開発についての考慮(3)就学前教育の普及率(とくに学校文化から離れている環境のもとでの普及率)(2)中等後教育の動向と課題(1)高等教育等への進学に対する開放度(2)教授と学習の内容・方法における変化(3)高等教育の変化に伴って教育方法を適切に変化させているかどうか。(4)高等教育と地域・産業の連携・協力の実態(3)成人教育の供給と参加の変化(1)表面化しにくい成人教育の需要に対する把握の方法(2)職業機会の減少に対する対応の方法(3)不均衡な非就労時間の増加による新しい社会空間の出現状況(4)初期教育から社会生活への移行、及び有償労働から退職への移行というふたつの生活変化に対する人々と関連機関の対応(5)市民社会に対する国家とその他の成人教育機関の役割の変化(6)成人教育への国の財政補助の多様なパターン(教育投資論への見直しの兆し)(4)学習環境の変化と動向(1)多様な学習環境が初期教育及び成人教育に与える影響(2)初期教育と成人教育に関する議論及び社会的交渉に対する異なる社会集団の参加(3)教育参加と文化的実践に対するメディアの影響(4)初期教育や成人教育の中に生じているオールターナティブ及び革新的にイニシアティブの実態(5)生涯学習の制度全般(1)教育に係る組織の全体構造の変化(2)生涯学習に関する公的な政策と制度における変化の状況(3)教育政策と労働・社会・文化政策の間の関係の変化4.上記の枠組に準拠し、各対象国の専門家にカントリー・レポートの執筆を依頼した。さらに、カントリーレポートの内容を踏まえて国際比較分析を行うための国際研究会議を開催した。5.カントリー・レポートと国際研究会議の結果、経済の発展段階や社会・文化の違いによって生涯学習政策が多大な影響を受けることが実証できた。生涯学習政策の比較研究については、これまで個別の国を対象とする地域研究や、特定領域における日本と外国の比較にとどまっていたのが現状であるため、生涯学習政策を総合的に分析した政策提言を生みだした本研究は、生涯学習研究に貴重な知見を提出するものである。(4)高等教育と地域・産業の連携・協力の実態(3)成人教育の供給と参加の変化(1)表面化しにくい成人教育の需要に対する把握の方法(2)職業機会の減少に対する対応の方法

(3)不均衡な非就労時間の増加による新しい社会空間の出現状況(4)初期教育から社会生活への移行、及び有償労働から退職への移行というふたつの生活変化に対する人々と関連機関の対応(5)市民社会に対する国家とその他の成人教育機関の役割の変化(6)成人教育への国の財政補助の多様なパターン(教育投資論への見直しの兆し)(4)学習環境の変化と動向(1)多様な学習環境が初期教育及び成人教育に与える影響(2)初期教育と成人教育に関する議論及び社会的交渉に対する異なる社会集団の参加(3)教育参加と文化的実践に対するメディアの影響(4)初期教育や成人教育の中に生じているオールターナティブ及び革新的にイニシアティブの実態(5)生涯学習の制度全般(1)教育に係る組織の全体構造の変化(2)生涯学習に関する公的な政策と制度における変化の状況(3)教育政策と労働・社会・文化政策の間の関係の変化4.上記の枠組に準拠し、各対象国の専門家にカントリー・レポートの執筆を依頼した。さらに、カントリーレポートの内容を踏まえて国際比較分析を行うための国際研究会議を開催した。5.カントリー・レポートと国際研究会議の結果、経済の発展段階や社会・文化の違いによって生涯学習政策が多大な影響を受けることが実証できた。生涯学習政策の比較研究については、これまで個別の国を対象とする地域研究や、特定領域における日本と外国の比較にとどまっていたのが現状であるため、生涯学習政策を総合的に分析した政策提言を生みだした本研究は、生涯学習研究に貴重な知見を提出するものである。平成6年度は、次年度に行う予定の国際比較調査の調査計画を決定した。具体的には、まず平成45年度に当研究所がユネスコ国際教育計画研究所(IIEP)と共同で実施した国際学術研究「生涯学習の構造化に関する比較共同研究」の成果をふまえ、生涯学習の基本政策に関する比較分析の視点を当研究所からUIE側に提示した。それをふまえ、平成6年9月と11月に当研究所の研究員とUIEの所長が協議したうえ、文書でも数次にわたり意見交換をかわし、最終的に2月上旬にUIEにてワークショップを開いて国際比較調査の調査計画を下記のように決定した。第一に比較調査の項目としては、初期教育・中等教育の変容、成人教育の提供及び参加のパターンの変化、学習環境の特性、生涯学習社会への移行を示す全般的指標を設定する。第二に比較調査の対象国は、日本、タイ、カナダ、メキシコ、フランス、チェコ、スウェーデン、南アフリカ(またはブルキナ・ファソ)、アメリカ合衆国、イギリス、スペインの11カ国とする。第三に比較調査の方法としては、各対象国の専門家と協力しながら、上記項目に沿ってケーススタディを行う。なお、上記対象国のうち、タイとカナダについては平成6年度に訪問調査を実施した。次年度には残りの各国についてはケーススタディを行い、国際比較調査を完了させる予定である。第2年次の本年度は、(1)研究調査指標の確定、
基本転写因子TFIIEを中心とした転写調節機構の解明

遺伝子の発現や制御は、細胞の分化や恒常性の維持など生命現象の根幹をなす重要なステップであり、その転写制御にRNAポリメラーゼや多くの転写調節因子が関わっている。その中で基本転写因子TFIIEは、TFIIF等と共同し、さらにTFIIHを誘導することで、RNAポリメラーゼIIを中心とした転写開始複合体の形成に必須の役割を果たしている。本研究では、TFIIEを軸とした基本転写因子群の相互作用ネットワークを、構造生物学的手法やITC等の物理化学的手法を用いて明らかにすることで、主にRNAポリメラーゼIIが関与する転写制御メカニズムを明瞭に説明することを目的としている。申請者らはこれまでに、ヒト基本転写因子群とその古細菌(Sulfolobus属)のオルソログについて数十を超える発現系の作成、およびタンパク質の精製を行った。次に、ヒトTFIIE複合体の結晶化を行い、放射光施設SPring8で良好な反射データ(約2オングストローム)を得て、ヒトTFIIE複合体の結晶構造を決定した。また、古細菌TFE(ヒトTFIIEのオルソログ)の結晶化を行い、約2オングストロームの分解能で構造決定に成功した。続いて、DNAゲルシフトアッセイを行い、ヒトTFIIE複合体と二本鎖DNAとの相互作用を解析した。その結果、ヒトTFIIEのアルファとベータの両サブユニットが複合体を形成することによって、DNAとの相互作用が強くなることを明らかにした。さらに、ヒトTFIIE複合体の変異体を作成し、DNAとの結合を調べた。その結果、DNAとの結合に重要ないくつかのアミノ酸を同定した。酵母において、それらのアミノ酸が保存されており、アミノ酸に変異を加えることでその成長に阻害が見られることを明らかにした。続いてBiacoreやITCを用いた相互作用解析を行い、ヒトTFIIEサブユニット間において解離定数約0.2 microMの結合力で結合することを明らかにした。様々な長さのタンパク質を用いて相互作用解析することで、それぞれのサブユニットの結合境界を同定することに成功した。さらに、ヒトTFIIE複合体の結晶化を行い、放射光施設SPring8で良好な反射データ(約2オングストローム)を得ることに成功した。得られたデータを用いてSAD法によって位相を決定し、精密化を行うことでTFIIE複合体の結晶構造を決定した。以上のことから、当初の予定よりも迅速に研究が進行していると考えている。

また、DNAゲルシフトアッセイを行い、ヒトTFIIE複合体と二本鎖DNAとの相互作用を解析した。その結果、ヒトTFIIEのアルファとベータの両サブユニットが複合体を形成することによって、DNAとの相互作用が強くなることを明らかにした。申請者らはこれまでに、ヒト基本転写因子群とその古細菌(Sulfolobus属)のオルソログについて数十を超える発現系の作成、およびタンパク質の精製を行った。続いてBiacoreやITCを用いた相互作用解析を行い、ヒトTFIIEサブユニット間において解離定数約0.2 microMの結合力で結合することを明らかにした。さらに、ヒトTFIIE複合体の結晶化を行い、放射光施設SPring8で良好な反射データ(約2オングストローム)を得ることに成功した。得られたデータを用いてSAD法によって位相を決定し、精密化を行うことでTFIIE複合体の結晶構造を決定した。続いて、古細菌TFEの結晶構造を、約2オングストロームの分解能で決定した。以上のことから、おおむね順調に進展していると考えている。遺伝子の発現や制御は、細胞の分化や恒常性の維持など生命現象の根幹をなす重要なステップであり、その転写制御にRNAポリメラーゼや多くの転写調節因子が関わっている。その中で基本転写因子TFIIEは、TFIIF等と共同し、さらにTFIIHを誘導することで、RNAポリメラーゼIIを中心とした転写開始複合体の形成に必須の役割を果たしている。本研究では、TFIIEを軸とした基本転写因子群の相互作用ネットワークを、構造生物学的手法やITC等の物理化学的手法を用いて明らかにすることで、主にRNAポリメラーゼIIが関与する転写制御メカニズムを明瞭に説明することを目的としている。次に、ヒトTFIIE複合体の結晶化を行い、放射光施設SPring8で良好な反射データ(約2オングストローム)を得て、ヒトTFIIE複合体の結晶構造を決定した。また、古細菌TFE(ヒトTFIIEのオルソログ)の結晶化を行い、約2オングストロームの分解能で構造決定に成功した。続いて、DNAゲルシフトアッセイを行い、ヒトTFIIE複合体と二本鎖DNAとの相互作用を解析した。さらに、ヒトTFIIE複合体の変異体を作成し、DNAとの結合を調べた。その結果、DNAとの結合に重要ないくつかのアミノ酸を同定した。酵母において、それらのアミノ酸が保存されており、アミノ酸に変異を加えることでその成長に阻害が見られることを明らかにした。申請者らは、今後古細菌(Sulfolobus属)の基本転写因子のオルソログについての解析を進める予定である。既に、古細菌のTFEの結晶を得ており、放射光施設SPring8で良好な反射データを得ている。今後は、更なる分解能の向上と構造決定を目指す予定である。また、相互作用解析についても、結晶構造の結果と併せてすすめる予定である。
有期労働契約法の研究

平成19年度の研究実績は下記の通りである:1.第一に、有期労働契約の実態調査報告書に基づき、有期雇用の現状と問題点を整理するとともに、従来の判例の分析・体系化を行った。その結果、有期労働契約は、従来、雇用の継続を前提としておらず、没関係性・脱従属性が強調されてきたが、実態を見る限り、有期労働契約と期間の定めのない労働契約との境界は非常に曖昧になっていること、労働契約の人的・組織的従属性および継続性という性質は、期間の定めの有無に左右されるものではない点が明らかになった。そして、従来の正規従業員をモデルとして確立された判例による「労働契約法理」が、有期労働契約に与える影響を明らかにし、その結果、有期労働契約法規制として、手続き的規制の強化と有期雇用そのものに対する規制の強化という2方向からの法整備の必要性を提示した。2.非正規雇用の均等待遇は、その根底にある哲学・思想的背景、すなわち、雇用における公正・正義の考え方が極めて重要である。そこで、この視点から、雇用形態上の差別は、国籍、人種、思想信条、性別による「社会的差別」とは異なり、身分的雇用管理の手段になっていること、また、合理的な理由の内容を具体化するためには、雇用差別一般の問題としてではなく、有期労働者と正規従業員との均等待遇や派遣労働者と正規従業員の均等待遇の法整備が不可欠である点を明らかにした。正規雇用と非正規雇用の「均等待遇原則」は、日本の労働法学が長年議論を続けている課題である。今後の非正規雇用の法政策を考えるに当たっては、雇用における公正・正義の議論が不可欠であり、引き続きこの観点から研究を続けていく所存である。なお、この間の研究成果「有期労働契約に関する一考察」は学会展望『労働法理論の現在』日本労働研究雑誌572号(2008年2-3月)で取り上げられている。平成17年度の研究実績は下記の通りである:1.第110回日本労働法学会において「有期労働契約の新たな構想-正規・非正規の新たな公序に向けて-」を報告し、論文を執筆した。報告の内容は、従来のような「外部労働市場」と「内部労働市場」という二重構造の中で有期労働を捉えるのではなく、期間の定めがあるか否か(正規か非正規か)の区分を超え、両者を同一の規整原則の下に置くための新たなルール設定の構築を目指した点に特徴がある。特に、日本とドイツの比較を通して、有期労働契約の有効性については現行法の解釈によってあるべき姿を提示することとした。すなわち、平成15年の労基法改正によって、解雇権濫用法理を確認する強行規定(労基法18条の2)が立法化されたことにより、有期労働契約は「解雇制限に関する法律の規定を回避する目的で締結した連鎖契約は違法である」とするドイツのように、脱法行為の理論によって労働者を保護することができるとの考えを示した。もっとも、理論的な緻密さは未だ十分ではなく、平成18年度の課題である。2.有期労働契約及びこれに従事する就業者に適用される労働法・社会保障法に関するドイツの研究状況を知るために、日本及びドイツにおいて文献リサーチを行った。特に、ドイツでは主としてミュンヘン・ベルリン・ハンブルク・ボッフムにおいて必要な資料・文献の収集と聞き取り等の調査にあたった。また、ドイツから労働法学者や弁護士等が来日していた期間に、そのうちの数名とともに京都に赴いて研究会を開催し、本研究の内容や展望についてドイツ人よりアドバイスを受けるとともに、それまでに行った調査・研究の内容についても、日本とドイツとの比較という観点から精力的な議論を行った。なお、上記の研究が先行してしまったため、平成17年度に予定していた実態調査・聞き取り調査ができなかった。当初の予定を変更して、これらについては平成18年度に実施したいと考えている。平成18年度の研究実績は下記の通りである:1.昨年に引き続き、有期労働契約の法的性質及び論理構造を明らかにし、それに対応した労働契約法制のあり方を検討するために、日本における有期労働契約の判例分析及び体系化と、そこから読み取れる有期労働契約法理を解釈学的に理論化する作業を行った。昨年及び今年のこの作業を通じて、有期労働契約の特質と問題点、有期労働契約をめぐる学説の議論状況、並びに労働契約法制の議論状況を明らかにすることができた。2.また、ドイツ法に関しては、これまでのようにドイツの法制度の研究のみならず、ドイツ法制度の根底にある考え方や最新の立法の動向及びそこでの新たな議論など、幅広い視野から研究することができた。第一に、欧州では効率と公正のバランスを維持した欧州流の福祉国家の発展が雇用の成功をもたらしたとされており、柔軟化(フレキシビリティー)と保障(セキュリティー)を結合した「フレクシキュリティー」の考え方が浸透している。ドイツの法制度も、このような考え方の下、労働法の規制緩和によってパートタイム労働や有期雇用を促進し、労働市場の多様1化を推進して労働力需給調整に寄与する一方で、こうした非正規雇用の拡大が格差の拡大や不当な労働条件の低下に結びつかないよう保障する枠組みとして差別禁止(=均等待遇)政策が推進されてきたという特徴がある。この点は、市場原理主義に基づく競争政策二規制緩和をグローバルスタンダードとする流れの中での労働市場改革と、それによる格差拡大が問題となっている日本にとって非常に有益な示唆を与えるものであるとの考えに至った。

第二に、近年のドイツの労働市場改革において、高齢者の有期労働契約に関する規制改革が行われたことにより、ドイツでは高齢者雇用政策と年齢差別の関係が大きな問題となった。有期労働契約の規制緩和という労働市場政策が、差別禁止(=雇用における平等)とどのような関係に立つものなのかについて、この問題を通じて考えるきっかけとなった。また、平成18年はハンブルグ大学のEva Kocher教授からドイツの有期労働契約の調査・研究のためのアドバイスを受け、ドイツの文献リサーチ及び資料・文献の収集と聞き取り等の調査にあたった。実態調査及び聞き取り調査については、平成19年度に引き続き行う予定である。平成19年度の研究実績は下記の通りである:1.第一に、有期労働契約の実態調査報告書に基づき、有期雇用の現状と問題点を整理するとともに、従来の判例の分析・体系化を行った。その結果、有期労働契約は、従来、雇用の継続を前提としておらず、没関係性・脱従属性が強調されてきたが、実態を見る限り、有期労働契約と期間の定めのない労働契約との境界は非常に曖昧になっていること、労働契約の人的・組織的従属性および継続性という性質は、期間の定めの有無に左右されるものではない点が明らかになった。そして、従来の正規従業員をモデルとして確立された判例による「労働契約法理」が、有期労働契約に与える影響を明らかにし、その結果、有期労働契約法規制として、手続き的規制の強化と有期雇用そのものに対する規制の強化という2方向からの法整備の必要性を提示した。2.非正規雇用の均等待遇は、その根底にある哲学・思想的背景、すなわち、雇用における公正・正義の考え方が極めて重要である。そこで、この視点から、雇用形態上の差別は、国籍、人種、思想信条、性別による「社会的差別」とは異なり、身分的雇用管理の手段になっていること、また、合理的な理由の内容を具体化するためには、雇用差別一般の問題としてではなく、有期労働者と正規従業員との均等待遇や派遣労働者と正規従業員の均等待遇の法整備が不可欠である点を明らかにした。正規雇用と非正規雇用の「均等待遇原則」は、日本の労働法学が長年議論を続けている課題である。今後の非正規雇用の法政策を考えるに当たっては、雇用における公正・正義の議論が不可欠であり、引き続きこの観点から研究を続けていく所存である。なお、この間の研究成果「有期労働契約に関する一考察」は学会展望『労働法理論の現在』日本労働研究雑誌572号(2008年2-3月)で取り上げられている。
大強度ハドロンビーム対応型偏極陽子標的の開発

核子内のスピン構造を調べるために欧州原子核研究機構のCOMPASS国際共同研究グループが計画している大強度ハドロンビームを用いた偏極ドレル・ヤン実験のための偏極陽子標的の開発を行った。偏極標的物質としてアンモニアを用いて動的偏極に必要な不対電子量を調節し、ポンプシステムの向上、マイクロ波の最適化をはかる事で、SMC実験の時と最高偏極度はそれほど変わらず、偏極度の緩和時間が10倍長い標的物質を得ることができた。スイスのジュネーブにあるヨーロッパ原子核研究機構(CERN)のCOMPASS実験では、核子内のスピン構造を調べるために大強度ハドロンビームと偏極陽子標的を用いた偏極ドレル・ヤン実験を計画している。その実験に対応できる偏極標的物質の開発を行うべく、新たな装置の構築、測定、最適化を行った。ハドロンビームを用いると標的内で生成される2次粒子が標的物質の温度上昇を招くため、偏極度の低下が問題となる。偏極効率を上げるためにドイツのボッフム大学の偏極システムを用いてNH_3に対しマイクロ波変調効果を調べたが、変調効果よりもマイクロ波の強度の調整が重要であることが分かった。そのため、実際の実験を想定して大強度マイクロ波を微調整できるようアッテネーターを取り付け、リモートコントロールシステムを構築した。また、陽子の偏極度測定時にバックグラウンドとして想定される標的物質を収めるホルダーを陽子フリーするために様々なテフロン材質の陽子含有率の測定を行い、最大で2%程度であることが分かり、偏極度測定誤差を最小限に抑えることができることが分かった。標的物質は、希釈冷凍機を用いて50mKに冷やされる。ハドロンビームにより希釈冷凍機の到達温度が上がるので、冷却能力を高めるべく、新たなポンプシステムを導入した。同時に偏極度校正時の温度をより安定にさせ、偏極度測定誤差を最小限にさせるために蒸留槽の温度を一定にするシステムを構築した。偏極は、2.5Tのソレノイド磁石とその磁場に合わせたマイクロ波を用いて行い、ビーム軸に対して平行に偏極方向を揃える。偏極Drell-Yan実験ではビーム軸に垂直方向に揃えた偏極標的が必要なため、データ収集時には0.6Tのダイポール磁石を用いる。そのためデータ収集時には偏極させることができないため、偏極度の緩和時間の長い標的が必要となる。そのため過去の実験で使用されていた信用の高いNH_3を用いて動的偏極に必要な不対電子量をこれまでとは違う量で偏極度の緩和時間、到達最高偏極度とその上昇時間とを調べた。その結果通常の3割程度少ない不対電子濃度4×10^<19>/cm^3で0.6T、60mKにおける偏極度の緩和時間は、5000時間以上であった。これは、0.5Tで500時間という過去の結果と比べると10倍程度長く偏極ドレル・ヤン実験に対してとても有効である事が分かった。長い緩和時間と短い偏極上昇時間は相反するため、最高偏極度とその上昇時間を同時に調べた。その結果、不対電子濃度の違いに対して到達最高偏極度に違いは誤差の範囲(数%程度)であったが、上昇時間は、12時間と48時間と4倍長かった。緩和時間ほど違いが見られなかったのは、新たに導入したポンプシステムの最適化とマイクロ波照射の最適化を行った効果である。そして、週に1度予定されている加速器のメンテナンスに合わせて偏極させれば、データ収集に対してほとんど影響ないと考えられる。
メカノバイオロジー機構に基づくインプラント周囲骨リモデリング賦活化プロトコル

本研究は,メカノバイオロジー機構の理解に基づいたミクロスケールからマクロスケールの力刺激の最適化を行い,個体・部位レベルでの力刺激による骨リモデリングシミュレーションシステムの構築,インプラント周囲骨リモデリングを賦活化する力刺激プロトコルを提案することを目的とする.メカノバイオロジー機構の解明には,高解像度Na18F-PETの分子イメージングとFEAを用いたインプラント周囲骨骨代謝動態とFEMを用いた骨内応力分布との対応により,メカニカルストレス依存性の骨リモデリング動態の把握を行う.ミクロスケールからマクロスケールの力刺激の最適化に関しては,日常的な低周波機械刺激,低強度・高周波振動刺激(LMHF loading)および低出力超音波パルス刺激(LIPUS)を用い,それぞれのインプラント周囲骨への影響や組み合わせた際の効果を評価する.具体的には、インプラントを脛骨や顎骨に埋入した種々の動物実験モデルを用いて、各種の刺激効果によるインプラント周囲骨への影響をμCTや組織形態学的検討にてその形態データおよびその変化様相を得たのち、その後のモデル作成やシミュレーション解析に用いる。今年度は,ラット脛骨インプラント埋入モデルを用いたLMHF loadingとLIPUS刺激およびそれらを併用した際のインプラント周囲骨への影響の検索を行った.埋入後1週および4週にて屠殺し,片側脛骨は除去トルク試験に,対側はμCT画像解析および組織形態学的評価を行った.μCT画像解析では、LMHF loadingとLIPUSの併用群において,海綿骨領域において石灰化度が高くなる傾向が認められた.またビーグル犬の下顎骨に歯科インプラントを埋入したモデルでは、組織形態学的評価にて、一部の領域の骨密度がLMHF loading刺激群はコントロールと比べ高い値を示した.動物実験については,ほぼ計画どおり進行している.今年度までは,ラット脛骨インプラント埋入モデルを用いたLMHF loadingとLIPUS刺激およびそれらを併用した際のインプラント周囲骨への影響を検索した.埋入後1週および4週にて屠殺し,片側脛骨は除去トルク試験に,対側はμCT画像解析および組織形態学的評価を行った.μCT画像解析では,インプラント周囲皮質骨及び海綿骨内に設定したROIの相対グレイ値(水=0,インプラント=100)により石灰化度を評価した.μCT画像解析では、LMHF loadingとLIPUSの併用群において,海綿骨領域において相対グレイ値が高値を示した.またビーグル犬の下顎骨に歯科インプラントを埋入したモデルでは、LMHF loadingの効果を治癒期間2週および8週にて評価した.組織形態学的評価にて、一部の領域の骨密度が刺激群はコントロールと比べ高い値を示した.H31年度は,刺激パラメータの違いについてさらに詳細な検討を行う.これまで行っていたインプラントに垂直方向の荷重に加えて,アバットメントや上部構造の着脱の際に生じるインプラント体を回転させるような荷重を付与した群を設定する.それらに対してμCT画像解析結果や組織形態学的評価(骨-インプラント接触率(BIC),インプラント周囲骨全体・皮質骨・海綿骨の骨密度)等の関連を検索し、既存の実験データ(低周波振動刺激,LMHF loadingやLIPUS刺激)と合わせより詳細なデータ解析を行う.その結果をもとにFEMモデル作成にを行い,骨内応力分布と実際の骨反応とを照合させ当該モデルの妥当性を検証し,動物実験モデルや骨構造の違いによる生体反応について検討を加えていく.本研究は,メカノバイオロジー機構の理解に基づいたミクロスケールからマクロスケールの力刺激の最適化を行い,個体・部位レベルでの力刺激による骨リモデリングシミュレーションシステムの構築,インプラント周囲骨リモデリングを賦活化する力刺激プロトコルを提案することを目的とする.メカノバイオロジー機構の解明には,高解像度Na18F-PETの分子イメージングとFEAを用いたインプラント周囲骨骨代謝動態とFEMを用いた骨内応力分布との対応により,メカニカルストレス依存性の骨リモデリング動態の把握を行う.ミクロスケールからマクロスケールの力刺激の最適化に関しては,日常的な低周波機械刺激,低強度・高周波振動刺激(LMHF loading)および低出力超音波パルス刺激(LIPUS)を用い,それぞれのインプラント周囲骨への影響や組み合わせた際の効果を評価する.今年度は,ラット脛骨インプラント埋入モデルを用いて,LMHF loadingとLIPUS刺激およびそれらを組み合わせた際のインプラント周囲骨への影響についての検討を行った.埋入後1週および4週にて屠殺し,片側脛骨は除去トルク試験(インプラントオッセオインテグレーションの物理的強度の評価)に,対側はμCT画像解析および組織形態学的評価(インプラント-骨接触率やインプラント周囲骨密度)に供した.μCT画像解析では,インプラント周囲皮質骨及び海綿骨内に設定したROIの相対グレイ値(水=0,インプラント=100)により石灰化度を評価した.現在,実験データの解析を行っているが,μCT画像解析ではLMHF loadingとLIPUSの併用群において,海綿骨領域において骨密度が高値を示す傾向が認められた.今年度は,高解像度PET装置の冷却器の不具合により,PETを用いた実験・評価が行えなかった.それ以外の動物実験については,ほぼ計画どおり進行している.冷却器の修理が完了し次第,実験スケジュールをたて,早期にPETを用いた実験を開始する.

本研究は,メカノバイオロジー機構の理解に基づいたミクロスケールからマクロスケールの力刺激の最適化を行い,個体・部位レベルでの力刺激による骨リモデリングシミュレーションシステムの構築,インプラント周囲骨リモデリングを賦活化する力刺激プロトコルを提案することを目的とする.メカノバイオロジー機構の解明には,高解像度Na18F-PETの分子イメージングとFEAを用いたインプラント周囲骨骨代謝動態とFEMを用いた骨内応力分布との対応により,メカニカルストレス依存性の骨リモデリング動態の把握を行う.ミクロスケールからマクロスケールの力刺激の最適化に関しては,日常的な低周波機械刺激,低強度・高周波振動刺激(LMHF loading)および低出力超音波パルス刺激(LIPUS)を用い,それぞれのインプラント周囲骨への影響や組み合わせた際の効果を評価する.具体的には、インプラントを脛骨や顎骨に埋入した種々の動物実験モデルを用いて、各種の刺激効果によるインプラント周囲骨への影響をμCTや組織形態学的検討にてその形態データおよびその変化様相を得たのち、その後のモデル作成やシミュレーション解析に用いる。今年度は,ラット脛骨インプラント埋入モデルを用いたLMHF loadingとLIPUS刺激およびそれらを併用した際のインプラント周囲骨への影響の検索を行った.埋入後1週および4週にて屠殺し,片側脛骨は除去トルク試験に,対側はμCT画像解析および組織形態学的評価を行った.μCT画像解析では、LMHF loadingとLIPUSの併用群において,海綿骨領域において石灰化度が高くなる傾向が認められた.またビーグル犬の下顎骨に歯科インプラントを埋入したモデルでは、組織形態学的評価にて、一部の領域の骨密度がLMHF loading刺激群はコントロールと比べ高い値を示した.動物実験については,ほぼ計画どおり進行している.今年度までは,ラット脛骨インプラント埋入モデルを用いたLMHF loadingとLIPUS刺激およびそれらを併用した際のインプラント周囲骨への影響を検索した.埋入後1週および4週にて屠殺し,片側脛骨は除去トルク試験に,対側はμCT画像解析および組織形態学的評価を行った.μCT画像解析では,インプラント周囲皮質骨及び海綿骨内に設定したROIの相対グレイ値(水=0,インプラント=100)により石灰化度を評価した.μCT画像解析では、LMHF loadingとLIPUSの併用群において,海綿骨領域において相対グレイ値が高値を示した.またビーグル犬の下顎骨に歯科インプラントを埋入したモデルでは、LMHF loadingの効果を治癒期間2週および8週にて評価した.組織形態学的評価にて、一部の領域の骨密度が刺激群はコントロールと比べ高い値を示した.H30年度は,μCT画像解析の詳細や組織形態学的評価(骨-インプラント接触率(BIC),インプラント周囲骨全体・皮質骨・海綿骨の骨密度)などの実験データ解析を早期に完了し,その結果をもとに同動物実験モデルにて,低周波振動刺激ついてもその効果およびLMHF loadingやLIPUSとの併用効果について検討を加える.また,同動物実験モデルにて高解像度PETを用いた評価についても早期に再開する。H31年度は,刺激パラメータの違いについてさらに詳細な検討を行う.
ガラス化凍結技術を応用した膵ランゲルハンス島シート超低温保存法と機能評価法の開発

膵島を長期にわたり安定して保存できる技術があれば、膵島を無駄にすることなく免疫拒絶の可能性が低い患者に移植できる。本申請では、ブタ膵島シートの作製、さらにガラス化凍結保存法を応用したブタ膵島シートの超低温保存技術の確立、および、次世代シークエンサーを用いた膵島シート機能の評価法の開発、シートの至適移植部位の探索を目的とした。インスリン依存状態の1型糖尿病患者には、生活の質を改善させるべく膵ランゲルハンス島(以下、膵島)移植療法が行われている。臓器不足は世界共通の恒常的問題であるが、膵島移植においては必ずしもそうではない。本年度は、ブタ膵島シートの作製、および、次世代シークエンサーを用いた膵島シート機能の評価法の開発を目的とした。基礎実験としてマウスの膵島での検討から開始した結果、膵島シートは安定して作製することが可能であったため、現在はブタ膵島でのシート化を試みている。分散したブタ膵島では、マウス膵島に比べ細胞間の結合が弱く、シート化に難渋している。次世代シークエンサーを用いた膵島機能の変化を解析できるシステムの構築では、ブタの遺伝子の多くは既存のゲノム情報が不完全であり、ゲノムワイドな解析が困難である事に直面した。マウス膵島のシートの作製が可能であった。一方で、膵島シートの作製における問題点は以下が抽出された。膵島シートの作製では、分散させた膵島を温度感応性培養皿に播種し、平面培養にてシート化する。現行では分散から細胞の播種までの工程で約>30%の細胞の損失が生じている。工程の見直しを行っているが、細胞の損失に対する良策は見つかってはいない。β細胞の特徴的な遺伝子の発現に着目し膵島シートの検証を行ったが、膵島と比し、シートでは顕著に遺伝子発現が低下することが判明した。膵島シートにはまだいくつかの課題があるといえる。また、膵島シートの保存を目的とし、まずはマウス膵島に対する超低温保存を試みた結果、機能を維持したまま膵島を凍結させる技術の確立に至った(Horm Metab Res. 2016;48: 540-9)。引き続き、ブタ膵島のシート化を行った。ブタの膵島シートの作製は可能であり、膵島シートに対する組織学的評価ではNeuroD, Pdx-1インシュリン、C-peptide、グルカゴンの発現は確認できている。また、このシートのSCIDマウスへの移植では、膵島シートは生体内で安定的に生着し、緑色発行をしていることも確認できている。しかしながら、ブタの膵島は分散後細胞間の接着が極めて弱く、シートの作製は安定してはいない。膵島の機能、移植の影響を短期間で評価するには、膵島に関連する遺伝子を用い、移植した膵島に対するエピゲノム解析が有用な可能性が、ブタの遺伝子の多くは既存のゲノム情報が不完全であり、ゲノムワイドな解析が困難である事に直面した。移植用ブタの選定ためのSLA-DNAタイピング技術の確立は、STB法によりブタのSLAは安定して解析が可能であった。これによりSLAマッチングブタでの膵島シートの至適な移植部位の探索ができる評価系を確立できた。分散したブタ膵島の結合を高めるために、ディッシュの検討を行う。次世代シークエンサーを用いた膵島機能の変化を解析できるシステムの構築では、分担者の検討では、エピジェネティック制御は種を超えて保存された遺伝子の発現調節機構で、動物間においても相同性を確認出来る場合が多いことを導いた。現在、ほかの種のゲノム情報を用いて、ブタの膵島に関連する遺伝子のエピジェネティック制御を検証する手法に切り替える。一般外科学現行で目的におくれがでているため、問題点の検証を行っている。無駄なく研究費を使用するために来年度に差額分を使用する。主に消耗品として使用する。
サブユニット間相互作用の強化によるグルコ-ス脱水素酵素の耐熱化

グルコ-ス脱水素酵素遺伝子を変異処理し,大腸菌内で変異型酵素を生産させた。50mMリン酸緩衝液(pH6.5)中で、60^0C、20分間熱処理し、酵素活性を持つクロ-ンを選択した。野生型酵素は、熱処理をする緩衝液中に2M塩化ナトリウムが存在すると、前述の熱処理で失活しないが、塩化ナトリウムを添加しない条件下では完全に失活する。スクリ-ニングの結果、12株の陽性クロ-ンが得られた。粗酵素液を調整して、pH6.5での熱安定性を検討したところ、50^0C以上で、得られたすべての変異型酵素は、野生型酵素よりも安定であった。得られた変異型酵素は1から4のアミノ酸置換を持っていた。そのうち、4つの酸素で1アミノ酸置換が認められ、置換の生じた位置は、96番目のGlu、252番目のGlnおよび253番目のTyrで、これら3つのアミノ酸置換はグルコ-ス脱水素酵素の安定性に関与していると思われた。変異型酵素の安定化とアミノ酸置換との関係について調べるため、1アミノ酸置換を持つ4つの変異型酵素(E96A,E96G,Q251L,Y253C)を精製し、変異型酵素の性質について検討した。精製した4つの変異型酵素、並びに野生型酵素のpH6.5での熱安定性を比較したところY253C,Q252L,E96G,E96Aの順に高くなっていた。特に、E96Aでは野生型酵素よりも約20^0Cも安定性が増していた。変異型酵素のpH安定性を調べたところ、アルカリ溶液中で、程度の差はあるものの、いずれの酵素も野生型酵素よりも安定であったことから、これらの変異型酵素では、各アミノ酸置換により、サブユニット間相互作用が強化され、サブユニット構造が安定化していると結論した。したがって、1アミノ酸置換が生じていた3つのアミノ酸残基は、サブユニット境界面に存在する可能性が高いと思われる。グルコ-ス脱水素酵素を含む1本鎖DNAを調製し,ギ酸,亜硝酸,ヒドラジンで変異処理を行った後,逆転写酵素を用いてこれを2本鎖DNAとし,大腸菌内で発現させた。変異を持つ酵素を50mMリン酸緩衝液(pH6.5)中で、60°C、20分間熱処理し、酵素活性を持つコロニ-を選択した。野生型酵素は、熱処理をする緩衝液中に2M塩化ナトリウムが存在すると,60°C,20分間の熱処理でも失活しないが,塩化ナトリウムを添加しない場合には活性を失った。スクリ-ニングの結果得られた12株の陽性コロニ-を培養後,粗酵素液を調製して50mMリン酸緩衡液中での熱安定性を調べたところ,すべての変異型酵素は,50°C異常で野性型酵素よりも安定があり,変異型酵素の熱安定化のパタ-ンは大きく3つに分けることができた。変異型酵素遺伝子の塩基配列を決定したところ,同じ塩基置換を有するものが認められ,これら重複したものを除くと,変異型遺伝子は8種類であった。アミノ酸置換は,96ー133番の中央領域,183ー258番のC末端領域で認められたが,N末端領域にはアミノ酸置換は存在していなかった。