hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNA損傷応答によりDNA複製フォークの進行をスローダウンする機構の解明

複製フォーク進行の異常は、ゲノム不安定性から疾患に繋がる。そこでDNA損傷応答機構は、その異常に対処してゲノムを安定に保つ。しかし、複製フォークの細胞内動態や、その動態への損傷応答の影響は不明である。この問題を大腸菌で解明するため、複製フォーク速度を正確に測る新しい方法を開発した。そして、細胞内の複製フォークの速度分布はかなり均一であること、また、その速度は主に複製装置のDNAポリメラーゼIIIが決めることを明らかにした。さらに、DNA損傷応答では、dinBによるDNAポリメラーゼIIIの複製フォークからの解離、および、recAの新規機能が、複製フォーク速度の減少に働くことを明らかにした。(1)大腸菌の複製フォークの速度測定:大腸菌では複製フォークの速度を正確に測ることが困難なため、DNA損傷応答(SOS応答)は複製フォークの速度調節の観点からこれまで研究できなかった。そこで、準備段階で、複製フォークの速度を極めて正確に測定できるeCOMB細胞を作成して新しい実験法(eCOMB法)を開発した。本研究では、SOS応答時の複製フォークの解析で必要となる正常細胞の複製フォークの動態を解明して、その結果と新しい発見を国際英文雑誌に発表した。(2) SOS応答時に複製フォーク進行のスローダウンに働く遺伝子SOS応答時に発現上昇する遺伝子群の欠損変異を解析して、dinBとrecA遺伝子が複製フォーク進行のスローダウンに独立に関与することを見出した。(2-1) dinBによる複製フォーク進行のスローダウン活性を抑制する遺伝子の同定:dinBにコードされたDNAポリメラーゼIVはDNA複製を阻害する活性を持つにも拘わらず、損傷応答していない通常の細胞にも存在する。過去の研究から、dinB遺伝子によるDNA複製阻害は、その活性の抑制に働く遺伝子により通常の細胞において制御されていると示唆されている。本研究では、dinBの抑制に働く遺伝子の候補を研究計画に沿って解析した。しかし、これらの中に、dinBの制御遺伝子は含まれていなかった。(2-2) dinBとrecAによる複製フォーク進行のスローダウン活性の解析:dinBとrecA遺伝子をSOS応答時と同じレベルに過剰発現する実験系を作成した。過剰発現は、プラスミドにクローン化したそれぞれ遺伝子に変異を導入して達成された。これらのプラスミドを損傷応答していない細胞に導入して、DNA複製フォークの速度を新しい実験法(eCOMB法)で測定した。その結果、dinBとrecAのいづれのプラスミドでも複製フォークの速度は減速した。この結果から、SOS応答時のdinBとrecA遺伝子の発現上昇だけが、複製フォーク進行のスローダウンに必要であると結論できた。1.複製フォークの進行が細胞の平均DNA合成量へ与える影響:平成25年度の研究で、複製装置の変異細胞では複製フォークの速度が減少しても、複製開始のタイミングを調節して、細胞体積あたりの平均DNA合成量が野生型と同等であることを見出した。一方、SOS応答を発現している細胞ではrecAとdinB遺伝子の発現により、複製フォークの速度が減少する。この細胞のDNA合成を詳細に解析したところ、平均DNA合成量は野生型にくらべて減少していた。これは、SOS応答では複製開始タイミングを調節する機構が働かず、DNA複製が遅くなることでDNA損傷によるストレスに対処している可能性を示している。2.recAによる複製フォーク進行のスローダウン機構:これまでに、LexAリプレッサーの欠損株(ΔlexA)によってSOS応答を誘導した細胞で、recAとdinB遺伝子の発現上昇によって複製フォークの速度が減少することを明らかにした。recA441変異を持つ細胞は42度で培養すると、一本鎖DNAへのRecA結合が促進されて、RecAタンパク質がDNA損傷ストレスなしで活性化されてSOS応答を誘導する。この変異をeCOMB細胞に導入して(recA441株)42度で培養して、DNAコーミングを用いたeCOMB法で複製フォークの進行を調べたところ、その速度はΔlexA株と同等に低下していた。さらに、RecAの活性化によって切断されないlexA51変異をrecA441株に導入すると、複製フォークの速度は野生株並みに回復した。これらの結果から、recAの活性化は複製フォークの速度低下に直接必要ないことがと明らかとなった。3.これらのΔlexAおよびrecA441株の解析結果をまとめて、国際科学雑誌に論文を発表した。4.さらに、dinB遺伝子によりコードされる酵素の活性を解析して、国際科学雑誌に論文を発表した。平成27年度の研究では、複製フォーク進行をスローダウンする機構について、dinBが働く経路と、recAが働く経路をそれぞれ分子遺伝学的な手法で解析した。そして、それぞれの遺伝子にコードされた酵素のどのような活性が減速に働くかを明らかにした。(1)dinB遺伝子によるスローダウン機構dinB遺伝子は、極めて遅い速度でDNA合成を行うDinBタンパク質(DNAポリメラーゼIV)をコードしている。本研究で構築したプラスミドを用いたdinB遺伝子の発現系を使用して、変異型のdinB遺伝子をSOS応答レベルにeCOMB細胞で過剰発現して、eCOMB法で複製フォークの進行速度を解析した。その結果、複製フォーク進行のスローダウンに、DinBタンパク質の遅いDNA合成活性は必要ないことが明らかとなった。一方、複製フォークと相互作用して複製装置のDNAポリメラーゼIIIとの入れ替わる活性は必要であった。この結果は、DinBがDNAポリメラーゼIIIを複製装置から離脱させることで複製フォークを減速していることを示している。(2)recA遺伝子によるスローダウン機構recA

遺伝子は、DNA相同組換えに働くRecAリコンビナーゼをコードしており、一本鎖DNA結合活性を持ち、一本鎖DNA上にRecAフィラメントを形成する。このフィラメント形成はATPの加水分解活性(ATPase)によって調節されている。RecAフィラメントはさらに二本鎖DNAと結合して、DNA相同組換え反応を触媒する。dinB遺伝子と同様に、プラスミドを用いた発現系を使用して、変異型のrecA遺伝子をSOS応答レベルにeCOMB細胞で過剰発現して、eCOMB法で複製フォークの進行速度を解析した。その結果、複製フォーク進行のスローダウンに、ATPase活性や二本鎖DNA結合活性は必要ないが、一本鎖DNA結合活性は重要であることが明らかとなった。このことは、RecAタンパク質が複製フォークに露出する一本鎖DNAを介して複製フォークの減速に働いている可能性を示している。平成27年度の研究では、dinBが複製フォーク進行のスローダウンに働く経路を分子遺伝学的な手法で、recAが働く経路を分子遺伝学的および生化学的な手法でそれぞれ解析することを計画した。以下の達成度から、平成本27年度の研究は概ね順調に進展したと判断した。(1)dinBが複製フォーク進行をスローダウンする機構:dinB遺伝子は、極めて遅い速度でDNA合成を行うDinBポリメラーゼ(DNAポリメラーゼIV)をコードしている。この酵素は、複製フォークで複製装置のDNAポリメラーゼIIIと入れ替わる活性を持ち、入れ替わった後に遅いDNA合成を行う。そこで、前年度に、DNA合成活性と、複製フォークへの局在活性に注目することを計画した。その計画通りに、これらの既知の活性をそれぞれ欠損した酵素をコードする変異dinB遺伝子を過剰発現した細胞を解析して、複製フォーク進行のスローダウンに働くDinBタンパク質の活性を特定できた。(2)recAが複製フォーク進行をスローダウンする機構(2ー1)分子遺伝学的な方法:recA遺伝子は、RecAリコンビナーゼをコードしている。この酵素は、一本鎖DNA結合活性を持ち、一本鎖DNA上にRecAフィラメントを形成する。このフィラメント形成はATP加水分解活性によって調節されている。そこで、これらの既知の酵素活性に注目するという前年度の計画通りに、それぞれの活性を欠損した酵素をコードする変異recA遺伝子を解析して、複製フォーク進行のスローダウンに働くRecAタンパク質の活性を特定できた。(2ー2)生化学的な方法:試験管内で再構成した複製フォークにRecAタンパク質を加えて、DNA合成を調べることによって、RecAが作用している複製タンパク質を特定することを計画した。しかし、RecAタンパク質が試験管内の複製反応を非特異的に阻害するために、複製フォーク速度への影響を評価できなかった。
インド洋熱帯域におけるダイポールモード現象の長期変調に関する研究

インド洋熱帯域におけるダイポールモード現象(IOD)の長期変調を支配するプロセスに関する研究を行った。1.高解像度大気海洋結合モデル(SINTEX-Fモデル)の結果の解析を行い、結合モデル内で起きているエルニーニョ/南方振動(ENSO)とその長期変調のメカニズムを調べた。その結果、ENSOの季節変動へのロックのされ方の強度が、ENSOの長期変調において重要であり、インドネシア通過流を介して、IODの発生頻度に影響を与えていることが示唆された。2.高解像度大気海洋結合モデル(SINTEX-Fモデル)の結果の解析を行い、インド洋内部の熱輸送量(熱帯域と亜熱帯域の間の熱輸送)の変動において、南インド洋の亜熱帯高気圧であるマスカレン高気圧の変動が重要な役割を果たしていることが明らかになった。特に、マスカレン高気圧が強く、エクマン熱輸送による熱帯域から亜熱帯域への熱輸送が強い時期に正のIODが発生しやすくなることがわかった。3.インド洋の熱収支を考える上で重要なアガラス海流の理解を深めるため、OFESを用いて、南大西洋のアフリカ大陸沿岸域の経年変動のメカニズムを明らかにした。特に、この海域に存在する湧昇ドーム現象であるアンゴラドームは、大西洋の気候変動モードであるアトランティック・ニーニョに伴い励起されるケルビン波により、大きく経年変動することが、明らかになった。4.現在のインド洋の変動及び将来のIODの長期変調の理解を深める上で有用である現在と古気候のIOD及びその長期変調の比較を行うため、約300万年前(鮮新世)の海面水温に対する大気場の応答を大気大循環モデル(FrAM)を用いて調べた。その結果、永年エルニーニョ、永年IODが現れる気候下では、熱帯域で海洋が大気から吸収する熱が減少し、中緯度に輸送されて大気に放出される熱が減少することが示唆された。1.高解像度大気海洋結合モデル(SINTEX-Fモデル)の結果の解析を行い、結合モデル内で起きているエルニーニョ/南方振動(ENSO)とその長期変調の再現性を観測データとの比較から調べた。2.1と同じ大気海洋結合モデルの結果の解析を行い、インド洋内部の熱輸送量(熱帯域と亜熱帯域の間の熱輸送)の変動において、南インド洋の亜熱帯高気圧であるマスカレン高気圧の変動が重要な役割を果たしていることが明らかになった。3.インドネシア通過流の変動に重要な役割を果たしているオーストラリア大陸の沿岸波動やインド洋赤道域及びインドネシア沿岸域の波動の特性を検潮所データ、衛星海面高度計データ、海洋ブイデータから明らかにした。さらに、波動の励起源や特性に季節依存性があることも明らかになった。4.インド洋の熱収支を考える上で重要なアガラス海流の理解を深めるため、超高解像度海洋大循環モデル(OFES)を用いて、南大西洋のアフリカ大陸沿岸域の季節変動のメカニズムを明らかにした。特に、この海域に存在する湧昇ドーム現象であるアンゴラドームには、2つのコアが存在することを示した。そして、弱い方のドームは主に湧昇よって冷却されるのに対し、強い方のドームでは温度躍層が浅いため、海表面熱フラックスの変動が季節変動において支配的になることが明らかになった。5.現在のインド洋の変動及び将来のIODの長期変調の理解を深める上で有用である現在と古気候のIOD及びその長期変調の比較を行うための大気海洋結合モデルの構築に成功した。

1.高解像度大気海洋結合モデル(SINTEX-Fモデル)の結果の解析を行い、結合モデル内で起きているエルニーニョ/南方振動(ENSO)とその長期変調のメカニズムを調べた。その結果、ENSOの季節変動へのロックのされ方の強度が、ENSOの長期変調において重要であることが示唆された。2.インドネシア通過流の変動に重要な役割を果たしているオーストラリア大陸の沿岸波動やインド洋赤道域及びインドネシア沿岸域の波動の特性を超高解像度海洋大循環モデル(OFES)から明らかにした。特に、南ジャワ沿岸海流の季節内変動において、インド洋赤道域で励起されたケルビン波が重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、オーストラリア大陸の沿岸波動は、大陸棚の幅の変動により、変質していることも明らかになった。3.インド洋の熱収支を考える上で重要なアガラス海流の理解を深めるため、OFESを用いて、南大西洋のアフリカ大陸沿岸域の経年変動のメカニズムを明らかにした。特に、この海域に存在する湧昇ドーム現象であるアンゴラドームは、大西洋の気候変動モードであるアトランティック・ニーニョに伴い励起されるケルビン波により、大きく経年変動することが、明らかになった。4.現在のインド洋の変動及び将来のIODの長期変調の理解を深める上で有用である現在と古気候のIOD及びその長期変調の比較を行うための第1歩として、約300万年前の海面水温に対する大気場の応答を大気大循環モデル(FrAM)を用いて調べた。その結果、インド洋熱帯域における永年ダイポールが、約300万年前の東アフリカの高温多湿な気候を説明する上で重要であることが明らかになった。なお、平成18年度に掲載される予定であった論文1本(Tozuka, et. al.2007,J.Climate,20(13),2881-2894)の印刷が出版社の都合で遅れたため、予算の一部を平成19年度に繰り越して、論文掲載料を支払った。インド洋熱帯域におけるダイポールモード現象(IOD)の長期変調を支配するプロセスに関する研究を行った。1.太平洋とインド洋の間の相互作用を調べるために、非線形解析手法である自己組織化マップを用いて、観測データと高解像度大気海洋結合モデル(SINTEX-Fモデル)の結果を解析した、その結果、正のダイポールモード現象が、多くの場合、太平洋でエルニーニョもどきを伴うことが示された。2.インドネシア通過流の変動に重要な役割を果たしているインド洋赤道域及びインドネシア沿岸域の波動(ケルビン波)の特性を超高解像度海洋大循環モデル(OFES)から明らかにした。特に、正のダイポールモード現象が発生すると、温度躍層が浅くなるため、高次のケルビン波が卓越するようになり、位相速度が遅くなることが明らかになった。3.インド洋の熱収支を考える上で重要なアガラス海流の理解を深めるため、OFESを用いて、アフリカ大陸西岸域の経年変動のメカニズムを明らかにした。特に、アンゴラドームは、大西洋の気候変動モードであるアトランティック・ニーニョにより、大きく経年変動するだけでなく、アンゴラドームに向かって流れる土屋ジェットの強度と密接な関係があることが明らかになった。
ＡＤＥ型メッシュ多元環の導来同値・安定同値分類

今年度は体上の有限次元多元環に対し、射影加群圏と加群圏のGrothendieck群ならびに、これらに関する双線形形式であるEuler形式を用いて、研究を行った。射影加群圏と加群圏のGrothendieck群の標準的な基底は、直既約射影加群と単純加群でそれぞれ与えられ、さらにEuler形式に関して双対的であることが知られている。特に射影加群圏の実Grothendieck群はEuclid空間と自然に同一視される。射影加群圏の実Grothendieck群の各元に対し、Euler形式の符号に着目することで、Kingは加群が(半)安定であるという概念を導入した。そこで各加群を半安定とするような元全体の部分集合をEuclid空間内の壁とみなすことで、実Grothendieck群の部屋構造が考えられる。一方実Grothendieck群の各元は、加群圏上に二種類の数値的ねじれ対を定める。私は今年度、部屋構造を数値的ねじれ対を用いて調べるため、上記二種類の数値的ねじれ対がともに一致するという条件で、射影加群圏の実Grothendieck群にTF同値という同値条件を新たに導入した。その結果TF同値と部屋構造は、互いに他方を復元できるということを、私は証明することができた。またKoenig-Yang対応の観点からも部屋構造を調べ、特に内点を持つTF同値類は2項準傾複体と一対一に対応することを示した。また非輪状な箙に付随する道多元環について、部屋構造の壁たちを漸化式を用いて帰納的に記述した。一般論の整備に予想以上に時間がかかり、上記の結果を今年度中にメッシュ多元環の研究へ用いるには至らなかったが、私が今年度得た道多元環の実Grothendieck群の部屋構造に関する結果は、Coxeter群を経由してメッシュ多元環の場合にも応用できると考えられる。今後の研究の中でそれを明らかにしていきたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、ADE型メッシュ多元環の安定同値分類を完成させた。すなわち、異なるADE型メッシュ多元環の安定加群圏が三角圏として同値になるための、必要十分条件を与えた。その結果は、自明な場合を除いて、安定同値になることはない、というものであった。これが今年度の最も大きな成果であり、プレプリントをarXivで公開した。まず、これらの多元環の安定加群圏について、三角圏としてのグロタンディーク群を決定した。グロタンディーク群は三角圏に付随するアーベル群であり、三角圏同値の重要な不変量の一つである。ADE型メッシュ多元環は、自己入射的であるので、安定加群圏のグロタンディーク群は、単純加群の同型類を生成元とする自由アーベル群を、射影的加群の組成因子で生成される部分群Hで割ったものとなる。理論上は、行列の単因子変形をすれば、グロタンディーク群は求まるのだが、実際には、非常に複雑な成分計算が必要となる。そこで当該研究員は、単純加群の簡明な射影分解がDugasの結果から得られることに着目し、部分群Hの新たな生成元をとることで、商加群の計算を大幅に簡略化することに成功した。これとは別に、多元環上のτ傾理論において、当該研究員はセミブリックという概念を導入し、研究を始めた。τ傾理論では、Adachi-Iyama-Reitenによって導入された、台τ傾加群が用いられる。先行研究において、台τ傾加群は、加群圏上の関手的有限なねじれ類などと、1対1に対応することが知られている。一方ブリックとは、自己準同形環が斜体となる加群のことであり、当該研究員が導入したセミブリックとは、互いにHomに関して直交するようなブリックの集合のことである。これらについて、今年度は一般的な考察を行い、プレプリントをarXivに投稿した。今後は、ADE型メッシュ多元環を含め、具体的な多元環に対しこの研究を行う予定である。今年度は、すべてのADE型メッシュ多元環について、その安定加群圏のグロタンディーク群を決定し、さらに導来同値・安定同値分類を完成させた。この結果は、プレプリントをarXivに公開し、国際集会ICRA (Workshop and International Conference on Representations of Algebras)で講演を行うなど、公のものとなりつつある。これが本年度の計画の柱であり、計画はおおむね順調に進展しているといえる。研究者との交流という観点では、ブリックを用いたτ傾理論について講演を行ったところ、これに興味をもつ他の研究者との交流ができた。当初の計画とは異なる方向性ではあったが、よい交流ができたと思われる。τ傾理論におけるブリックの役割は未知の部分も多いので、今後の発展のためにも、より多くの研究者と新たな関係を築いていきたい。まずADE型のメッシュ多元環の導来同値・安定同値分類に関する論文は、商用誌に投稿し、Web上での掲載を果たした。一方今年度は主に、メッシュ多元環の特別な場合である、A型およびD型の前射影的多元環の煉瓦(brick)や半煉瓦(semibrick)について、研究を行った。

先行研究から、Coxeter群から前射影的多元環の半煉瓦全体の集合への全単射が存在する。これを制限して、Coxeter群の結び既約な元と前射影的多元環の煉瓦が一対一に対応することも分かる(Iyama--Reading--Reiten--Thomas)。当該研究員は、Coxeter群の任意の元に対応する半煉瓦を、完全に具体的に表示する手法を確立した。まず当該研究員は、Coxeter群の結び既約な元の符号付き置換としての表示から、煉瓦をYoung図形のような形で表し、これをさらに簡潔な形で表すことに成功した。その結果、A型の前射影的多元環の煉瓦は、A型の適切な道多元環上の加群と見ることができるのに対し、D型の場合は同様の性質は成立しないことが判明した。また当該研究員は、半煉瓦に属す各煉瓦を取り出すことが、束としてのCoxeter群における元の標準結び表現に対応することを証明した。束の元の標準結び表現はReadingにより導入された概念で、束の演算の一つである結びに関して最小の生成元をとることをいう。A型のCoxeter群については、Reading自身により標準結び表現が特定されている。当該研究員は、D型のCoxeter群の場合に具体形を決定した。メッシュ多元環の導来同値・安定同値分類の際に培ったCoxeter群に関する技能は、ここでも生かされたと考えている。ADE型のメッシュ多元環の導来同値・安定同値分類に関する論文を、商用誌で発表することができた。また計画通り、前射影的多元環の煉瓦や半煉瓦を具体的に特定する手順を確立し、プレプリントの公開や講演などで成果を公表することができた。またこれまで未解明だった、D型のCoxeter群の元の標準結び表現を決定できたことも、重要な結果の一つである。今年度は体上の有限次元多元環に対し、射影加群圏と加群圏のGrothendieck群ならびに、これらに関する双線形形式であるEuler形式を用いて、研究を行った。射影加群圏と加群圏のGrothendieck群の標準的な基底は、直既約射影加群と単純加群でそれぞれ与えられ、さらにEuler形式に関して双対的であることが知られている。特に射影加群圏の実Grothendieck群はEuclid空間と自然に同一視される。射影加群圏の実Grothendieck群の各元に対し、Euler形式の符号に着目することで、Kingは加群が(半)安定であるという概念を導入した。そこで各加群を半安定とするような元全体の部分集合をEuclid空間内の壁とみなすことで、実Grothendieck群の部屋構造が考えられる。一方実Grothendieck群の各元は、加群圏上に二種類の数値的ねじれ対を定める。私は今年度、部屋構造を数値的ねじれ対を用いて調べるため、上記二種類の数値的ねじれ対がともに一致するという条件で、射影加群圏の実Grothendieck群にTF同値という同値条件を新たに導入した。その結果TF同値と部屋構造は、互いに他方を復元できるということを、私は証明することができた。またKoenig-Yang対応の観点からも部屋構造を調べ、特に内点を持つTF同値類は2項準傾複体と一対一に対応することを示した。また非輪状な箙に付随する道多元環について、部屋構造の壁たちを漸化式を用いて帰納的に記述した。一般論の整備に予想以上に時間がかかり、上記の結果を今年度中にメッシュ多元環の研究へ用いるには至らなかったが、私が今年度得た道多元環の実Grothendieck群の部屋構造に関する結果は、Coxeter群を経由してメッシュ多元環の場合にも応用できると考えられる。
呼吸と疼痛との連関における侵害刺激受容イオンチャネルおよび遅延性起動遺伝子の関与

研究課題:呼吸と疼痛との連関における侵害刺激受容イオンチャネルおよび遅延性起動遺伝子の関与に関連する研究実績としては、7編にわたる英文、和文での論文の掲載、そして国際学会等での講演、演題発表が挙げられよう。Anesthesia&Analgesial篇、Canadian Journal of Anesthesial篇、Journal of Anesthesia2篇の計4篇は査読のある雑誌における掲載である。とはいえ、今なお、学会発表に留まり、論文にまで至らぬ研究成果の甚だ多きことを悔やむ限りである。しかしながら、これも今後、いずらかの科学雑誌に掲載されるべく、準備を継続中である。こうした論文としては未掲載の研究成果の中で最も注目すべきは、サンフランシスコで開催されたアメリカ麻酔学会で発表した演題Pedaling exercise-induced analgesia is achieved via serotonergic descending inhibitory pathwayである。これはまさに本研究課題に直結する研究成果である。呼吸の変化と表裏一体のリズム運動(自転車漕ぎ)が疼痛を軽減することを主観的かつ客観的な評価において実証し、この現象が血中・尿中のセロトニン濃度の減少を伴うことから、セロトニン下行性抑制系の賦活化が示唆された。この他、ラットでの動物実験における侵害刺激中の行動様式に関する研究成果もまた本研究課題に関連する。研究課題:呼吸と疼痛との連関における侵害刺激受容イオンチャネルおよび遅延性起動遺伝子の関与に関連する今年度の実績としては、国際学会での講演、英文、和文での原著論文の掲載があった。まず、雑誌Anesthesia and Analgesia2005年8月号に掲載された論文が挙げられる。Does yawning representa transient arousal-shift during intravenous induction of general anesthesia?なる標題のこの論文は呼吸の一変形として位置づけられるあくびが全身麻酔の導入中にしばしば観察され、これが一過性の覚醒と関連することを示した。さらに、Therapeutic Research Reportに掲載された、塩酸ニカルジピンはチオペンタール誘発性あくび反応を抑制するという論文もまた今回の研究課題に通ずる。さらに、2006年3月2日にCanadian Journal of Anesthesiaに受諾された論文、Identification of independent risk factors for fentanyl-induced coughもまた同様である。国際学会での発表としては、2005年10月末のペルー麻酔学会での講演があり、テーマはHiccup?Hoquet?Hipo?であり、呼吸と関連のあるしゃっくりの生理学的側面とその系統発生学的起源に関するものであったが、これもまた今回の研究課題に直結するものであった。平成18年に出版された麻酔科診療プラクテイス20では、臨床麻酔の疑問に答える生理学とのテーマに即して、侵害刺激でなぜ呼吸は速くなるのかという問題について概説した。これは単なる依頼原稿に止まらず、今後の研究テーマを示すものである。すなわち疼痛が呼吸に及ぼす影響を検討したわけである。さらに、今年度は1つの原著論文が掲載され、さらに、もう一つの原著が受諾、掲載予定である。これら二つの論文のテーマはいずれも呼吸に関してであり、それも、咳、欠伸といった呼吸の行動性調節の分野での仕事である。呼吸の在り方が疼痛にいかなる影響を及ぼすかを考えるとき、これらの呼吸様式の再検討は必須であろう。
非環式レチノイドによる肝癌の予防

非環式レチノイドの1つであるゲラニルゲラノイン酸(GGA)の肝癌予防作用における細胞死誘導メカニズムを細胞および分子レベルで解析した。GGAは肝癌細胞に対して初期autophagyを誘導するが、autolysosomeの形成に至らない不完全なautophagy応答を誘導した。GGAによる初期autophagy誘導のメカニズムを解析した結果、肝癌細胞ではGGA処理後15分以内に、1)変異p53蛋白の核内移行、2)ミトコンドリアにおけるO2-の産生亢進、3)小胞体ストレス応答(UPR)などが観察された。GGAによる小胞体UPRを介した初期autophagyの誘導を明らかにした。本研究計画は、非環式レチノイドの1つであるゲラニルゲラノイン酸(GGA)による肝癌予防における肝癌細胞の細胞死誘導のメカニズムを細胞及び分子レベルで解析しようとするものである。初年度の平成23年度にはオートファジー解析用肝癌細胞の作製に重点を置き、HuH-7/GFP-LC3細胞とHuH-7/RFP-GFP-LC3細胞を作製した。平成24年度は、当初の予定通りこれらの細胞を用いてGGAによるオートファジーの開始シグナルに焦点を当てて解析した。その結果、ヒト肝癌細胞であるHuH-7細胞をGGA処理すると、15分以内にミトコンドリアにおけるスーパーオキサイドの産生亢進と、小胞体におけるXBP1mRNAのsplicingが起こること(いわゆる小胞体ストレスに対するunfolded protein response:UPR)を見いだした。これらGGAにより速やかに惹起された酸化的ストレスと小体ストレスに対する応答として、LC3のlipidationやGFP-punctaの形成などが観察され、オートファゴソームの蓄積がもたらされるものと推定された。オートファジーの阻害剤としてよく知られているWormaninn (PI3K阻害剤)でHuH-7細胞を前処理すると、GGA処理してもLC3のlipidationやGFP-LC3のpunctaの蓄積は観察されず、GGAによるオートファゴソームの蓄積は抑制された。さらに、ミトコンドリアにおけるスーパーオキサイドのGGA処理による産生亢進も抑制された。ところが、GGAによるXBP1のsplicingの誘導は、Wortmaninn前処理によっても何ら影響を受けなかったことから、GGAはミトコンドリアを介した酸化的ストレスを介してではなく、直接的に小胞体ストレスを起こしている可能性が考えられた。本研究は非環式レチノイドの1つであるゲラニルゲラノイン酸(GGA)による肝癌予防における肝癌細胞の細胞死誘導メカニズムを細胞および分子レベルで解析したものである。初年度の平成23年度は、オートファジー解析用肝癌細胞HuH-7/GFP-LC3細胞とHuH-7/RFP-GFP-LC3細胞を作製し、所期の結果を得た。即ち、HuH-7/GFP-LC3細胞はGGA処理後30-60分後にGFP-punctaを形成し、24時間後まで蓄積し、punctaは細胞が死ぬまで減少することは無かった。また、HuH-7/RFP-GFP-LC3細胞をGGA処理すると、赤と緑の蛍光の共局在が観察され、autophagosomeの蓄積とautolysosomeの形成不全が示唆された。更に、HuH-7細胞をGGA処理すると、30分後から6時間目までLC3-IIが増加し、24時間後までLC3-IIが蓄積していた。以上のことから、GGAは肝癌細胞HuH-7に対して初期のautophagyを誘導するが、autolysosomeの形成に至らない不完全な応答を誘導することが明らかにされた。そこで、本研究ではGGAによる初期autophagy誘導のメカニズムを解析した。その結果、HuH-7細胞はGGA処理後速やかに(15分以内)、1)細胞質に蓄積されたp53蛋白の核内移行、2)ミトコンドリアにおけるスーパーオキサイドの産生亢進、3)小胞体におけるXBP1mRNAのsplicing(小胞体ストレスに対するUPRの1つ)などが観察された。PI3K阻害剤の1つであるWortmannin処理を行うとautophagosome形成の阻害と共に、上の3つの現象の内、2)が阻害された。したがって、GGAによるp53蛋白の核内移行と小胞体におけるUPRの惹起が、初期autophagyの誘導につながるものと考察した。今年度は、GGAによるオートファジーの開始シグナルの解析に焦点をしぼって解析する計画で申請したが、ミトコンドリアにおけるスーパーオキシド産生の亢進を確認すると共に、申請書には記載していなかったXBP1のスプライシングがGGA処理後15分で誘導されることを新たに見いだした。この点は細胞内におけるGGAの作用点を考える上で申請書に記載した計画以上の収穫であり、オートファジー開始の分子メカニズムをより詳細に理解できる可能性が示された。

しかし、当初計画していたRabファミリー蛋白の発現や細胞内局在の研究はWestern Blotと免疫蛍光染色による解析にとどまり、オートファジーとの関係を見いだすことができなかった。この点については、当初の計画通りHuH-7/RFP-Rab7細胞を作製し、GGA処理後のRab7蛋白の動きをリアルタイムに追跡すると共に、オートファゴソームとの位置関係を明確にするつもりである。以上のことから、所期の研究計画を大幅に変更することなく、さらに新しい視点も加えて、最終年度を迎えたので、順調に研究計画を消化しているものと判断した。研究計画では、平成23年度にオートファジー観察用肝癌細胞のクローンの作製とその解析に重点を置くと記載したが、「実績の概要」に記したように2種類のクローンHuH-7/GFP-LC3とHuH-7/RFP-GFP-LC3を樹立することができたことは、本研究計画にとって非常に大きな位置を占める。これらの細胞を用いてGGA処理の影響を観察したところ、GFP punctaの形成や、リソソームとの融合障害などが観察され、仮説に沿う結果が得られた。しかし、当初予定していたミトコンドリア標識細胞やRFP-Rab7の構成的発現細胞の樹立は未完成のままであった。研究計画に申請しているにもかかわらず未遂行であるミトコンドリア標識細胞クローンとHuH-7/RFP-Rab7細胞クローンを作製し、これらを使って、GGA処理によるmitophagyの可能性の検討やミトコンドリアがGGA処理後、核周辺に凝集することの意義について明確にするつもりである。特に、今年度は本研究の最終年度であり、GGAにより誘導されるオートファジーの最終段階であるリソソームとの融合の障害のメカニズムについてRab7と相互作用するタンパク質の探索を行い、GGAによるオートファジー全体に与える影響を総括する予定である。申請時の研究計画に大きな変更はないが、平成23年度に計画していたにもかかわらず遂行できなかったミトコンドリア標識細胞の作製をHuH-7/GFP-LC3細胞にpDsRed2-Mitoを用いて行う予定である。平成24年度の中心的な計画は、当初の予定通り、オートファゴソームとリソソームの融合にGGA処理がどのように関与するのかを分子レベルで明らかにする予定である。平成25年度の研究計画は2種類の細胞クローンの作製から始まるので、これらの作製に必要なplasmid DNAの入手やsiRNAなどの合成、western blottingのための抗体、RT-qPCRのための酵素やプライマーの作製、共焦点蛍光顕微鏡画像の3D画像解析ソフトの購入などに研究費を使用する予定である。その他、研究成果の学会発表のための旅費や論文投稿の際の経費(native checkや投稿料)、最終年度であるために必要な報告書作成のための費用なども使用予定である。平成24年度の計画は、当初の計画以外に前年度に遂行できなかった2種類の細胞クローンの作製を行うことを加算しても、その大部分がplasmid DNAの入手やsiRNAなどの合成、western blottingのための抗体、RT-qPCRのための酵素やプライマーの作製などのためにほとんどの研究費を使用する予定である。その他、研究成果の学会発表のための旅費や論文投稿の際の経費(native checkや投稿料)なども使用予定である。
IT環境の電磁波制御を図るフォトニック結晶に関する研究

誘電体を空間に周期的に配置した構造体はフォトニック結晶と呼ばれ、誘電体の周期と同程度の波長領域の電磁波を完全反射することができる。電磁波の反射領域はフォトニックバンドギャップと呼ばれ、フォトニック結晶の周期や結晶を構成する誘電体の誘電率を変化させることで制御することが可能である。フォトニック結晶内部に周期の乱れ(格子欠陥)を導入すると、特定の周波数領域の電磁波のみを選択的に透過できる、局在モードの形成が可能になる。前年において、格子欠陥を有するダイヤモンド型フォトニック結晶を光造形法を用いて作製し、局在モードの存在を確認した。本研究では、連続的に格子欠陥を導入することで、特定の周波数領域の電磁波を透過できる面状導波路の作製を試みた。電磁気理論に基づきフォトニックバンドギャップの現れる周波数領域を計算し、ダイヤモンド構造のCADモデルを作製した。作製したモデルを元に光造形機を用い、エポキシ樹脂/TiO_2系セラミックスからなるダイヤモンド構造体サンプルを作製した。ダイヤモンド構造の中央部に空隙(空気欠陥)を導入し、13-20mmの範囲で変化させて電磁波透過率の変化を確認した。ホーンアンテナとネットワークアナライザーを用いて、作製したダイヤモンド構造体サンプルにマイクロ波を透過させ、電磁波透過率の測定を行った。空壁の厚さが13、15mmの場合では透過率に変化は見られないが、17mm以上に広がると15.3-15.8GHzにおいて透過率の増大が見られた。つまり、特定のモードの電磁波が空壁に沿って進行している現象を示しており、面状導波路としての応用の可能性が示された。誘電体を空間に周期的に配置した構造体はフォトニック結晶と呼ばれ、誘電体周期と同程度の波長を有する電磁波を完全反射する、フォトニックバンドギャップを形成する。又、フォトニック結晶の有する周期構造内部に周期の乱れ、つまり格子欠陥を導入すると、特定の周波数領域の電磁波のみを選択的に透過できる局在モードの形成が可能になる。本研究では、フォトニック結晶に格子欠陥を導入し、マイクロ波-ミリ波領域における電磁波制御を試みた。フォトニック結晶の構造は、あらゆる方向からの電磁波を完全反射できるダイヤモンド構造を採用した。同様に、サンプル中央部に格子欠陥を有するダイヤモンド構造体サンプルを作製した。格子欠陥は、空気欠陥と誘電体欠陥の2種類を作製した。空気欠陥は、ダイヤモンド構造体内部の単位格子を数個取り去ることで導入し、誘電体欠陥は、立方体状の誘電体バルクを空気欠陥部に埋め込むことで導入した。ダイヤモンド構造体サンプルは、Γ-L<111>、Γ-X<100>、Γ-K<110>のすべての方向においてフォトニックバンドギャップを形成した。格子欠陥を有するダイヤモンド構造体については、空気欠陥の場合は単一の局在モードが、誘電体欠陥の場合は複数の局在モードがバンドギャップ内部に確認された。空気欠陥の体積を増大させると、局在モードの中心周波数は低周波側に移動した。格子欠陥を適切に制御することで、局在モードを制御できることが示された。
羊顎関節円板穿孔モデルにおける病理組織変化及び滑液の生化学的変化に関する研究

近年、顎関節症の滑液の生化学的分析が脚光を浴び様々な報告がおこなわれている。しかしながら、臨床所見やレントゲン所見との対比で分析結果の検討がなされているために、実際に顎関節内部で生じた変化を直接反映した検討とは必ずしもいえない。そこで、顎関節の構成体の中でも重要な関節円板に着目し、実験的に顎関節円板の穿孔を起こし顎関節に病的状態を創りだすことで経時的に生じる変化を病理組織学的に観察するとともに、滑液を生化学的に分析し対比した。関節円板の穿孔は2種類で、関節円板の外側2分の1を切除したものと、関節円板の外側に短冊状の欠損を3本作ったものとし、処置前の滑液を採取した後、両側の顎関節に穿孔作製後、2週、4週、12週、24週で滑液を採取し、過量の麻酔薬により動物を屠殺した。滑液についてコンドロイチン硫酸の量を高速液体クロマトグラフィー法で測定した。顎関節を一塊として摘出し、病理組織切片を作り、ヘマトキシリン・エオジン染色を施した。いずれの関節円板穿孔でも病理組織学的に変形性顎関節症の変化は認められず、主として関節円板穿孔に対応した部分で下顎頭の滑走面軟骨の増殖性変化が観察された。これに対し滑液のコンドロイチン6硫酸とコンドロイチン4硫酸が処置後4週まで徐々に増加したが、処置前の値とは有意な差を認めなかった。関節円板の穿孔は下顎頭の軟骨に増殖性のリモデリングを引き起こすものの、退行性の変化を生じさせるものではなく、滑液の変化もコンドロイチン硫酸の軽度な増加に留まった。体重約60キログラムの羊を全身麻酔下に置き、術前に注射針を使って左右顎関節の関節液を血液が混入しないよう慎重に採取した。耳介前方部に止血のためエピネフリンを含有した麻酔薬を局所注射し、縦方向に皮切を加えて血管の走向に注意しながら関節包を露出した。更に切開を進めて関節腔を開放し、第1群では、関節円板の外側2分の1の切除をメスで行う、または、第2群では、関節円板の外側に短冊状の欠損ができるように切開する実験を最初に行った。創を筋層、皮下組織、皮膚と各層毎に縫合し、終了した。左右顎関節の関節液の採取については,最初の実験の際の他、術後2週、4週、12週、24週の各時点でも同様に行った。採取した関節液は耐凍性のチューブに入れてディープ・フリーザー内にて凍結保存した。最初の実験から2週、4週、12週、24週が経過した時点で、羊に過量の麻酔薬を静脈注射し、羊を屠殺した。バンドソーを用いて羊頭部から両側の顎関節を、左右それぞれ一塊として摘出して、前後方向と側面からレントゲン撮影を行った。レントゲン写真上で顎関節は外側でやや丸みを帯びていたが、放射線学的には明瞭な変形性顎関節症の所見を認めなかった。顎関節の標本は中性緩衝ホルマリンにて固定した後、EDTAを含んだ脱灰液に浸漬した。脱灰液の交換を繰り返しながらレントゲン撮影をした。脱灰が確認できたものから順に下顎頭の外側極と内側極を通過するほぼ前額面に等しい面で顎関節を2分割した。観察には余分な周囲の組織を標本から除去し、プレパラートの大きさに合わせた後、通法に従いパラフィンに包埋して、標本をミクロトームで薄切し、組織切片をヘマトキシリン・エオジンにて染色した。

動物実験の第1群、即ち、顎関節の関節円板の外側2分の1の切除した群、また、第2群、即ち、関節円板の外側2分の1を短冊状に切除し欠損を作製した群について、術後2週、4週、12週、24週が経過した顎関節の病理組織標本を作製し、観察検討した。病理組織標本の作製:顎関節の標本は左右別々で一塊として中世緩衝ホルモリンで固定した後、EDTAと塩酸による脱灰液に侵漬した。脱灰が終了した標本を下顎頭の外側極と内側極を通過するほぼ前額断面に等しい面で顎関節を前後に2分割した。更に観察には余分な周囲の脂肪組織などを標本から除去し、プレパラートの大きさに合わせた。通法に従ってパラフィンに包埋した後、標本を分割面に沿ってミクロトームで薄切し、組織切片をヘマトキシリン・エオジンで染色した。病理組織標本の観察:いずれの群においても関節滑走面に変形性関節症を思わせるような軟骨の消失や骨のびらんなどの退行性の変化は認められなかったが、第1群、第2群ともに術後からの週が経過すると、関節円板を切除した部分に相当する関節滑走面の軟骨と軟骨下の骨の増殖があり、関節円板の欠損を補うように滑走面が盛り上がって認められた。即ち、第1群では関節円板外側2分の1が切除されていることから滑走面が台形状に盛り上がり、第2群では関節円板が短冊状の欠損となっていることから滑走面が波を打つような形で短冊状の欠損に沿って盛り上がっていた。これらの増殖は骨棘形成のような退行性の変化ではなく、軟骨、骨がそれぞれ厚みを増すようなリモデリングであった。また、これら増殖性変化が認められた下顎頭滑走面の内部にも骨髄の線維化や嚢胞の形成など変形性関節症の所見は全く認められなかった。動物実験:第1群は、両側顎関節の関節円板の外側2分の1を切除したもので、また、第2群は、両側顎関節の関節円板の外側に短冊状の欠損を作製したものとした。術後2週、4週、12週、24週が経過した時点で両側の顎関節から滑液を採取した。滑液は-70°Cのディープ・フリーザー内で保存し、生化学的に測定し、分析、検討した。滑液の測定方法:コンドロイチン6硫酸、コンドロイチン4硫酸の濃度をToyodaらやShinmeiらの方法に準じて高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって測定した。滑液は蒸留水によって10倍に希釈されコンドロイチナーゼABCにより消化された後、HPLCにかけられた。滑液測定結果の検討:第1群、第2群ともに、コンドロイチン6硫酸、コンドロイチン4硫酸の濃度や比は、術後第2週、第4週と経時的に増加し、第4週でピークに達した。しかし、これらの値は術前の測定値とは統計学的に有意な差を認めなかった。コンドロイチン6硫酸、コンドロイチン4硫酸の濃度は、その後、徐々に低下していき、術後24週までには、ほぼ術前に近似した濃度に戻っていた。このような変化を今までの病理組織学的な結果と照らし合わせると、コンドロイチン硫酸濃度の上昇は、関節円板のない部分の下顎頭滑走面の軟骨の増殖を反映しているものの、増殖は継続せず一定のところで停止し、また、変形性関節症のような退行性変化は全く認められず軟骨の破壊もないため、滑液には、その後の変化が現れなかったと考えられた。
インターネット管理方式実現に向けた複数組織ネットワーク群の新規管理手法の確立

現在のインターネットは自律分散型ネットワークであり統一的に全体が安全・効率的に管理されていない。一方、インターネット全体を一定の管理下に置く為の研究は従来行われていない。我々は、長期的視野に立ち「インターネット全体をポリシーに基づき管理するPolicy Based Network Management」の実現を目指している。本研究では、その第二段階として、特定の管理組織がPBNMの考え方を元に、クライアントの仮想化を前提とする「複数の異なる他組織がそれぞれ保有するLANやWANの集まり(複数組織ネットワーク群)」を管理するクラウド型PBNM方式の原理的な確立を実現した。その為、脆弱性のあるサイトにおける個人情報漏洩・ネットワーク攻撃の踏み台化など多くの問題点を抱えている。我々は、長期的視野に立ち「インターネット全体をポリシーに基づき管理するPolicy Based Network Management(PBNM)」の実現を目指している。本研究では、その第二段階として、特定の管理組織がPBNMの考え方を元に、クライアントの仮想化を前提とする「複数の異なる他組織がそれぞれ保有するLANやWANの集まり(複数組織ネットワーク群)」を管理するクラウド型PBNM方式の実現を目的としている。平成26年度は、主に、提案方式の明確化・提案方式実現に必要な方法・機能の要件の明確化・要件の実性現担保の為の機能実験の実施を行った。その結果、平成27年度に実施予定のソフトウェア設計・実装・機能検証を実施できる状況となった。現在のインターネットは、自律分散型ネットワークであり、統一的に全体が安全・効率的に管理されていない。その点に対し、PBNMの考え方をインターネット全体に適用して管理する「インターネットPBNMの研究」を長期的視野に立ち推進し、安全・効率的に管理されるインターネットの実現を目指している。その研究過程として、本研究を実施している。本年度は、本管理方式の実現性担保の為のソフトウェア設計・開発・機能評価を実施した。昨年度に導出した方式実現に必要な方法・機能の要件を元に、ソフトウェアの基本・詳細設計を行い、ソフトウェアの開発と評価を行った。評価は、機能評価を実施した。機能評価は、昨年度に明確化した機能要件を元に、予め作成したテスト項目に従って実施した。開発したソフトウェアは、「将来的なインターネット全体での利用」を想定している為、既存のインターネットと親和性の高い方法で実装を行った。その研究成果を、以下の国際会議で発表(発表予定)している。(1)本方式のコンセプトの紹介(発表済)(2)本方式の実装方法についての解説(受理済)昨年度(研究初年度)は、クライアント仮想化を前提とする「複数組織ネットワーク群」管理の為のクラウド型PBNM方式の明確化を実施した。本研究以前の成果を元に、提案方式実現の為、(a)記載した開発・実験環境の構築、(b)方式の明確化、(c)方式実現に必要な方法・機能の要件の明確化、(d)要件の実現性担保の為の機能実験の実施、を行った。本年度は、その開発・実験環境を使用し、ソフトウェアの開発を実施し、そのソフトウェアの機能評価を実施した。本年度は、提案方式について、仮想クライアント100台を使用して大規模な性能実験を実施した。本提案方式の処理の中で、処理負荷が最も高い『クライアントへのログイン時に発生する「DACS ClientからDACS Serverへ発信されるポリシー情報の抽出・送信要求処理」』の同時接続数の上限値を特定した。実験のポイントは、下記2点である。・時刻の同期をとった全クライアントから、スケジューラにより(処理p)を同時実行し、DACS Server用の仮想マシン(vm1)のCPU使用率が100%となる場合の「vm1のCPUの処理速度(ps1)」を特定する。同時に、vm1のメモリ使用状況を監視し、メモリ不足にならないようにする。・上記で測定したps1の値を減少させながら、それぞれの時点で「vm1のCPU使用率が100%となる場合のクライアント台数」を特定する。(vm1のメモリ使用状況を監視し、メモリ不足を回避する。)その結果、仮想クライアント100台上で動作するクライアント用ソフトウェア(DACS Client)から、本提案方式のサーバ用ソフトウェア(DACS Server)に同時並行的アクセスを行った場合、サーバのCPU使用量として、平均263.2MHzという値が得られた。これにより、サーバのCPUに応じた「本提案方式で管理可能な仮想クライアントの台数の特定」が可能となった。本実験により、プログラム修正が発生する可能性もあったが、特段その必要はなかった。今年度は、申請に記載した項目(下記の4つの項目)を実施した。(1)研究に使用した開発・実験環境の構築、(2)提案方式の明確化、(3)提案方式実現に必要な方法・機能の要件の明確化、(4)要件の実性現担保の為の機能実験の実施

(1)については、本研究の前段階に実施したサーバと本研究費で購入したサーバを使用して、開発・機能実験・処理負荷実験に必要な実験環境を整備した。(2)と(3)については、まず、最初の段階として、LANで稼働させていた既存の提案方式をクラウド環境で稼働させた場合の機能検証を実施した。その検証結果を、国際会議(NBIS2014)・国際ジャーナルにて発表を行った。そして、そのクラウド環境で稼働させたものを、複数組織で利用する場合に必要となる追加機能を明確化した。その過程にて、随時、(4)として、追加機能の実現性を担保するために必要な機能実験を実施した。次年度(研究最終年度)は、大規模な性能実験を実施し、仮想環境上で「本提案方式のサーバー1台で確実に管理可能となるクライアント台数の上限値」を特定する。その後、実験結果の評価を行い、問題点があれば、再度、ソフトウェアの改修を行うこととする。評価方法は、既に実施済の「既存方式としてのDACS方式(仮想化クライアントを前提とした「自組織ネットワーク管理の為のPBNM方式」)の性能評価実験」の結果を基準とした比較評価を中心に実施する。ネットワーク管理平成26年度の研究成果を踏まえて、平成27年度は、ソフトウェアの設計・実装・機能評価を実施する。評価は、機能評価を実施する。機能評価は、予めテスト項目を作成し、実施する。開発するソフトウェアは、「将来的なインターネット全体での利用」を見込む為、HTTPSのような現在のインターネットで広く普及した技術を用いて開発する予定である。次年度使用額は、ごく僅かな金額である。差額が生じた主な理由としては、物品等の金額が、当初予定金額より、少なかったことなどがあげられる。物品費は、申請時に見積もりを行った時より、同じ物品が大幅に割引となった。申請時は、2台購入する予定であったが、配置スペースの問題で、スケールアップした1台を購入し、割安な価格で購入できた。その一方で、実験環境の整備のために必要な技術調査の為に研修会に参加し、その費用により、(その他)の項目の支出が当初よりも多くなった。旅費については、当初計画していた研究会に参加できなかった為、残額が発生した。また、これらの増減要因より、残額が発生した。次年度使用額は、ごく僅かな金額である為、消耗品等の購入にあてる予定である。昨年度参加参加出来なかった分、今年度は、研究会・国際会議等での発表を増やす予定であるため、残額は、主に、次年度の旅費として使用する予定である。